專利名稱：巡航控制計劃評估裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的評估 裝置和方法。
背景技術(shù)：
例如，日本專利No.3714258中描述了 一種控制車輛的自動運(yùn)行 的裝置。該裝置預(yù)測包括宿主車輛附近的車輛在內(nèi)的車輛組在宿主車 輛的行為的影響下可能表現(xiàn)的未來行為。該裝置然后評估宿主車輛的 未來操作的正確性，并指示宿主車輛自當(dāng)前時刻至未來時刻的期望操作量。
然而，如果宿主車輛附近的車輛為手動操作車輛，則難于預(yù)測該 周邊車輛的行為，原因在于其不斷變化。因此，難以評估用于宿主車 輛的巡航控制計劃的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種巡航控制計劃評估裝置和方法，其使得可更精確 地評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性。
本發(fā)明的第一方面涉及一種巡航控制計劃評估裝置，其評估用于自 動運(yùn)行車輛的巡^r控制計劃的安全性。該巡航控制計劃評估裝置包括 行為預(yù)測單元，其預(yù)測存在于自動運(yùn)行車輛附近的周邊車輛在給定時間 點可能表現(xiàn)的行為；位置預(yù)測單元，其基于周邊車輛在給定時間點的位 置和行為預(yù)測單元預(yù)測出的行為來預(yù)測周邊車輛在給定時間點之后的 位置；以及評估單元，其基于位置預(yù)測單元預(yù)測出的周邊車輛的位置和 自動運(yùn)行車輛根據(jù)巡航控制計劃將到達(dá)的位置來評估巡航控制計劃的 安全性。根據(jù)本發(fā)明的第 一方面的巡航控制計劃評估裝置不斷預(yù)測周邊車 輛可能表現(xiàn)的行為、預(yù)測周邊車輛的未來位置并評估巡航控制計劃的安 全性。相應(yīng)地，可精確地評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全 性。
行為預(yù)測單元可以至少基于與道路形狀有關(guān)的信息來預(yù)測周邊車
輛的行為。這樣，可基于例如車道數(shù)量是否減少或者it^前方是否有彎
道之類的信息精確地預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的巡航控制計劃評估裝置可進(jìn)一步包括巡 航控制計劃準(zhǔn)備單元，其準(zhǔn)備用于自動運(yùn)行車輛的多個巡航控制計劃； 以及巡航控制計劃選擇單元，其基于評估單元作出的評估結(jié)果從多個巡 航控制計劃中選擇將要實施的巡航控制計劃。通過采用這種構(gòu)造，可選 擇并實施安全性水平較高的巡航控制計劃。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的巡航控制計劃評估裝置可進(jìn)一步包括巡 航控制計劃準(zhǔn)備單元，其準(zhǔn)備用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃。該巡 航控制計劃準(zhǔn)備單元可以基于評估單元作出的評估結(jié)果修改巡航控制 計劃。通過采用這種構(gòu)造，可通過修改而準(zhǔn)備更安全的巡航控制計劃。
行為預(yù)測單元可以預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為并且還估算周邊 車輛表現(xiàn)行為的概率。這樣，可在預(yù)測周邊車輛的未來位置的同時預(yù)測 周邊車輛將處于該未來位置的概率。
評估單元可包括預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元，其基于位置預(yù)測單 元預(yù)測出的周邊車輛的位置和行為預(yù)測單元估算出的概率來繪制預(yù)測 車輛存在區(qū)域，預(yù)測車輛存在區(qū)域利用概率分布來表示周邊車輛預(yù)計將 存在的區(qū)域；不許接觸區(qū)域繪制單元，其以使得不許接觸區(qū)域的輪廓包 圍自動運(yùn)行車輛的方式來繪制不許接觸區(qū)域，不許接觸區(qū)域利用概率分 布來表示需保持以防止自動運(yùn)行車輛和周邊車輛之間的接觸的區(qū)域；以 及判定單元，當(dāng)預(yù)測車輛存在區(qū)域和不許接觸區(qū)域的乘積累加結(jié)果在任 意時間點等于或小于第一閾值時判定單元判定巡航控制計劃是安全的。 通過采用這種構(gòu)造，可通過判定預(yù)測車輛存在區(qū)域和不許接觸區(qū)域的乘 積累加結(jié)果是否在任意時間點都等于或小于笫一閾值來精確地評估用 于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性。
評估單元可以包括緊急回避確保區(qū)域繪制單元，其以使得緊急回避確保區(qū)域的輪廓包圍自動運(yùn)行車輛的方式繪制緊急回避確保區(qū)域，緊急 回避確保區(qū)域利用概率分布來表示需保持以防止在緊急情況下自動運(yùn) 行車輛和周邊車輛之間的接觸的區(qū)域。當(dāng)預(yù)測車輛存在區(qū)域和緊急回避 確保區(qū)域的乘積累加結(jié)果在任意時間點等于或小于第二閾值時，判定單 元可以判定巡航控制計劃是安全的。這樣，可更精確地評估巡航控制計 劃的安全性，其原因在于還考慮了在緊急情況下防止自動運(yùn)行車輛和周 邊車輛之間的接觸的措施。
本發(fā)明的第二方面涉及一種巡航控制計劃評估方法，用于評估自動
運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性。該巡航控制計劃評估方法包括預(yù) 測存在于自動運(yùn)行車輛附近的周邊車輛在給定時間點可能表現(xiàn)的行為； 基于周邊車輛在給定時間點的位置和預(yù)測出的行為來預(yù)測周邊車輛在 給定時間點之后的位置；以及基于預(yù)測出的周邊車輛的位置和自動運(yùn)行 車輛才艮據(jù)巡^^控制計劃將到達(dá)的位置來評估巡航控制計劃的安全性。
根據(jù)上述本發(fā)明的這些方面，可提^f吏得能夠精確地評估用于自動 運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性的巡航控制計劃評估裝置和方法。


從以下參考附圖對示例實施方式的描述，本發(fā)明的上述和進(jìn)一步 的目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，其中相同或?qū)?yīng)的部分將用相 同的參考標(biāo)號表示，其中
圖l是顯示了自動運(yùn)行控制裝置的構(gòu)造的框圖，該自動運(yùn)行控制裝 置包括根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的巡航控制計劃評估裝置；
圖2是示出了預(yù)測周邊車輛的行為和未來位置的方式的視圖3是示出了預(yù)測多臺周邊車輛的行為和未來位置的方式的視圖4A是示出了不許接觸區(qū)域的視圖4B是示出緊急回避確保區(qū)域的視圖5a至圖5d是示出了設(shè)定不許接觸區(qū)域和緊急回避確保區(qū)域的方 法的視圖6A是示出了預(yù)測車輛存在區(qū)域和不許接觸區(qū)域的乘積累加的視圖6B是示出了預(yù)測車輛存在區(qū)域和緊急回避確保區(qū)域的乘積累加
的視圖7是顯示了估算/預(yù)測計算單元執(zhí)行的例程的流程圖8是顯示了預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元執(zhí)行的例程的流程圖9A、圖9B和圖9C分別是顯示了周邊車輛A、 B和C的預(yù)測車 輛存在區(qū)域的視圖IOA至圖IOC是顯示了在不同時間點的周邊車輛A、 B和C的 預(yù)測車輛存在區(qū)域的視圖，這些預(yù)測車輛存在區(qū)域互相疊加；
圖11是顯示了不許接觸區(qū)J^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元執(zhí)行的例 程的流程圖12是顯示了判定單元執(zhí)行的例程的流程圖13A至圖13C是示出了才艮據(jù)評估單元作出的評估被判定為安全 的巡航控制計劃的示例的視圖；以及
圖14是顯示了自動運(yùn)行控制裝置的構(gòu)造的框圖，該自動運(yùn)行控制 裝置包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的修改示例的巡航控制計劃評估裝 置。
具體實施例方式
下文將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。相同的構(gòu)件將被賦以相 同的參考標(biāo)號，并且以下對參考標(biāo)號相同的構(gòu)件僅描述一次。
包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的巡航控制計劃評估裝置(下文稱之 為"評估裝置")10的自動運(yùn)行控制設(shè)備1由軟件和微型計算機(jī)的硬 件構(gòu)成并安裝在自動運(yùn)行車輛中，所述硬件例如是ECU (電子控制單 元)。自動運(yùn)行控制設(shè)備1包括評估裝置10和運(yùn)動控制單元30。評估 裝置10包括周邊車輛識別單元12、宿主車輛狀態(tài)量估算單元14、估 算/預(yù)測計算單元16、巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18、評估單元20和巡航 控制計劃選擇單元22。周邊車輛識別單元12連接至周邊監(jiān)視傳感器24，例如毫米波雷 達(dá)、圖像傳感器、激光雷達(dá)和超聲波傳感器。周邊車輛識別單元12基 于周皿視傳感器24檢測到的值(例如，從諸如周邊車輛之類的物體 >^射的波指示的信息)識別存在于自動運(yùn)行車輛(即宿主車輛)附近 的周邊車輛，并計算與周邊車輛有關(guān)的信息，例如宿主車輛和周邊車 輛之間的相對距離、相對角度和相對速度。
宿主車輛狀態(tài)量估算單元14與檢測宿主車輛狀態(tài)量的宿主車輛傳 感器26連接。宿主車輛傳感器26例如是偏航率傳感器、車速傳感器、 加速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、白線檢測傳感器和GPS。宿主車輛狀 態(tài)量估算單元14基于宿主車輛傳感器26檢測到的值計算宿主車輛的 狀態(tài)量的估算值(宿主車輛的偏航率、宿主車輛在車道內(nèi)的橫向位置、 宿主車輛的橫向it;變、宿主車輛相對于道路線形的偏航角、宿主車輛 的位置等)。
估算/預(yù)測計算單元16包括行為預(yù)測單元16a和位置預(yù)測單元 16b。行為預(yù)測單元16a獲得周邊車輛識別單元12計算出的周邊車輛 的有關(guān)信息和宿主車輛狀態(tài)量估算單元14計算出的宿主車輛的狀態(tài) 量的估算值。然后，行為預(yù)測單元16a基于得到的信息計算與宿主車 輛的位置有關(guān)的歷史信息、與宿主車輛和周邊車輛之間的相對位置有 關(guān)的歷史信息、宿主車輛和周邊車輛之間的相對速度等，并基于計算 出的信息估算與周邊車輛的位置有關(guān)的歷史信息和周邊車輛的當(dāng)前狀 態(tài)(速度、加速度、相對于道路線形的偏航角等)。因此，可估算宿主 車輛和周邊車輛之間的位置關(guān)系和周邊車輛的巡航方式中的趨向(車 與車之間距離、車速、加速^/減逸變和駕駛者的偏好，例如對變更車 道的抵觸感)。行為預(yù)測單元16a基于來自導(dǎo)航系統(tǒng)、^5*設(shè)備等的信 息獲得與宿主車輛行駛于其上的道路的形狀有關(guān)的信息(車道數(shù)量是 否增加/減少、il^是否與另一條道路匯合、道路是否分叉成多條道路、 道路前方是否有彎道、道路線形等)。然后，行為預(yù)測單元16a基于與 周邊車輛的位置有關(guān)的歷史信息、周邊車輛的當(dāng)前狀態(tài)和與道路形狀 有關(guān)的信息預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為。在預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn) 的行為的過程中考慮宿主車輛和周邊車輛之間的位置關(guān)系和周邊車輛 的巡航方式中的趨向。此時，行為預(yù)測單元16a估算周邊車輛將表現(xiàn) 這些行為的概率例如，如圖2所示，當(dāng)周邊車輛A在當(dāng)前時間點T0在中間車道 中行駛時，預(yù)測周邊車輛A將保持在中間車道直行、移動到左車道內(nèi) 或移動到右車道內(nèi)。例如，當(dāng)位置信息歷史表明周邊車輛A傾向于不 經(jīng)常變更車道時，行為預(yù)測單元16a將周邊車輛A將保持直行的概率 設(shè)定為高值。當(dāng)與周邊車輛A的位置有關(guān)的歷史信息表明周邊車輛A 傾向于經(jīng)常變更車道時，行為預(yù)測單元16a將周邊車輛A將移動到右 車道或左車道內(nèi)的概率設(shè)定為高值。當(dāng)基于例如周邊車輛A相對于道 路線形的偏航角之類的信息判定車體朝左車道傾斜時，行為預(yù)測單元 16a將周邊車輛A將移動到左車道內(nèi)的概率設(shè)定為高值。
優(yōu)選地以以下方式預(yù)測周邊車輛的行為。將周邊車輛在每種情形 中實際表現(xiàn)的行為與諸如道路線形及宿主車輛和周邊車輛之間的位置 關(guān)系之類的信息相關(guān)聯(lián)，進(jìn)行積累，然后學(xué)習(xí)。然后，在考慮通過學(xué) 習(xí)得到的周邊車輛的巡航方式中的趨向的情況下預(yù)測周邊車輛的行 為。
位置預(yù)測單元16b基于周邊車輛A在時間點TO的位置和行為預(yù) 測單元16a所預(yù)測的周邊車輛A的行為來預(yù)測周邊車輛A在時間點 Tl的位置，時間點Tl為時間點TO之后的預(yù)定時間(例如，50亳秒 之后)。在預(yù)測周邊車輛A在時間點Tl的位置的過程中考慮周邊車輛 A的諸如車速和加速度之類的當(dāng)前狀態(tài)。
在預(yù)測了周邊車輛A在時間點Tl的位置后，行為預(yù)測單元16a 預(yù)測周邊車輛A在時間點Tl可能表現(xiàn)的行為。位置預(yù)測單元16b基 于周邊車輛A在時間點Tl的位置和行為預(yù)測單元16a所預(yù)測的周邊 車輛A的行為來預(yù)測周邊車輛A在時間點T2的位置，時間點T2為 時間點T1之后的預(yù)定時間(例如，50亳秒之后)。在預(yù)測周邊車輛A 在時間點T2的位置的過程中考慮周邊車輛A的估算車速、估算加速 度等。這樣，預(yù)測出所有周邊車輛中的每臺車輛在預(yù)定時間間隔將到 達(dá)的位置。預(yù)測出每臺周邊車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)(例如，在 幾十秒內(nèi))的每個時間點的位置，所述每個時間點處于預(yù)定間隔。
巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18準(zhǔn)備多個可能在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間 (例如，幾十秒)期間實施的待定巡航控制計劃(包括速度模式和宿 主車輛將采取的路線)。在準(zhǔn)備待定巡航控制計劃的過程中考慮駕駛者
的要求(例如，考慮縮短旅行時間的優(yōu)先級別、考慮高燃料效率的優(yōu)先級別和休息計劃)和巡航環(huán)境條件。例如，當(dāng)駕駛者優(yōu)先考慮縮短
旅行時間時，巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18準(zhǔn)備多個巡航控制計劃，根據(jù) 這些巡航控制計劃允許經(jīng)常變更車道以容許車輛更早到達(dá)目的地。當(dāng) 駕駛者優(yōu)先考慮高燃料效率時，巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18準(zhǔn)備多個巡 航控制計劃，根據(jù)這些巡航控制計劃不經(jīng)常施加制動并且車輛不經(jīng)常 變更車道以釆取平穩(wěn)延伸的路線。
評估單元20包括預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a、不許接觸區(qū)^/ 緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b和判定單元20c。
預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a獲得周邊車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù) 時間內(nèi)的每個時間點的位置和周邊車輛將處于相應(yīng)位置的概率。由估 算/預(yù)測計算單元16的位置預(yù)測單元16b和行為預(yù)測單元16a預(yù)測出 所述位置并估算出所述概率。然后，預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a 繪制預(yù)測車輛存在區(qū)域SA，該區(qū)域利用概率分布表示預(yù)測其中存在周 邊車輛的區(qū)域，如圖2所示。在圖2中，存在周邊車輛的概率由灰色 陰影的水平表示。較暗的區(qū)域表示存在周邊車輛的概率較高。如圖3 所示，當(dāng)存在多臺周邊車輛A、 B和C時，所有預(yù)測車輛存在區(qū)域SA、 Sb和Sc互相疊加。
不許接觸區(qū)j^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b從巡航控制計劃準(zhǔn) 備單元18獲得多個巡航控制計劃。然后，如圖4A所示，不許接觸區(qū) j^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b對每個巡航控制計劃繪制在從當(dāng)前 時間點TO開始的預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的時間點Tl、時間點T2和 后面的時間點中每個時間點的不許接觸區(qū)域N 。不許接觸區(qū)域N利用 概率分布表示需保持防止宿主車輛M和周邊車輛之間的接觸的區(qū)域。 不許接觸區(qū)域N的中心對應(yīng)于宿主車輛M在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的 每個時間點的位置。不許接觸區(qū)域N的輪廓包圍宿主車輛M。另外， 如圖4B所示，不許接觸區(qū)^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b對每個 巡航控制計劃繪制在從當(dāng)前時間點TO開始的預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi) 的時間點Tl、時間點T2和后面的時間點中每個時間點的緊急回避確 保區(qū)域P?；乇艽_保區(qū)域P利用概率分布表示需保持防止宿主車輛M 和周邊車輛在緊急情況下的接觸的區(qū)域。緊急回避區(qū)域確保區(qū)域P的 中心對應(yīng)于宿主車輛M在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點的位 置。緊急回避確保區(qū)域P的輪廓包圍宿主車輛M。不許接觸區(qū)域N的輪廓大致對應(yīng)于宿主車輛M的輪廓。當(dāng)駕駛者 傾向于重視安全性或優(yōu)先考慮保持長的車與車之間距離時，不許接觸 區(qū)域被設(shè)定為寬的，并且宿主車輛M將處于不許接觸區(qū)域N內(nèi)的概率 被設(shè)定為高值。緊急回避確保區(qū)域P是需保持防止宿主車輛M和周邊 車輛之間在緊急情況下的接觸的區(qū)域?；镜?，繪制緊急回避確保區(qū) 域P以防止當(dāng)制動力祐ife加至宿主車輛M時可能導(dǎo)致的宿主車輛M 和周邊車輛之間的接觸。相應(yīng)地，基本地繪制緊急回避確保區(qū)域P使 得宿主車輛M后方的區(qū)域被設(shè)定為寬。當(dāng)宿主車輛M減速時，宿主 車輛M后方的區(qū)域被設(shè)定為寬而宿主車輛M前方的區(qū)域被設(shè)定為窄。 當(dāng)產(chǎn)生橫向速度時，例如，當(dāng)車輛變更車道時，存在于移動方向上的 區(qū)域被設(shè)定為寬，而存在于與移動方向相反的方向上的區(qū)域被設(shè)定為 窄。當(dāng)產(chǎn)生橫向速度時，例如，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，難于以較大的量抑制 橫向速度的產(chǎn)生。相應(yīng)地，橫向速度減少的一側(cè)的區(qū)域被設(shè)定為寬， 而橫向速度增加的一側(cè)的區(qū)域被設(shè)定為窄。當(dāng)駕駛者重視安全性時， 車輛后方的區(qū)域^ti殳定為比宿主車輛M前方的區(qū)域和宿主車輛M側(cè) 面的區(qū)域都要寬。當(dāng)駕駛者優(yōu)先考慮減少旅行時間時，不但宿主車輛 后方的區(qū)域^Li殳定為窄，而且宿主車輛M前方的區(qū)域和宿主車輛M 側(cè)面的區(qū)域也被i殳定為窄。
圖5A至圖5D表示設(shè)定不許接觸區(qū)域N和緊急回避確保區(qū)域P的 方式的示例。圖5A表示在正常時間的不許接觸區(qū)域N和緊急回避確 保區(qū)域P。宿主車輛M將會存在于不許接觸區(qū)域N中的概率被設(shè)定為 高值。宿主車輛M將會存在于緊急回避確保區(qū)域P中的概率被設(shè)定為 低值。例如，用100。/。限定不許接觸區(qū)域N,而用50%限定緊急回避 確保區(qū)域P。通過將不許接觸區(qū)域N和緊急回避確保區(qū)域P順滑地互 相M來設(shè)定這些區(qū)域。圖5B表示當(dāng)宿主車輛M減速時的不許接觸 區(qū)域N和緊急回避確保區(qū)域P。這種情況下，緊急回避確保區(qū)域P中 在宿主車輛M后方的區(qū)域被擴(kuò)大。圖5C表示當(dāng)宿主車輛M加速時的 不許接觸區(qū)域N和緊急回避確保區(qū)域P。緊急回避確保區(qū)域P在宿主 車輛M前方的區(qū)域被擴(kuò)大。圖5D表示當(dāng)宿主車輛M變更車道時的不 許接觸區(qū)域N和緊急回避確保區(qū)域P。緊急回避確保區(qū)域P中存在于 宿主車輛M的移動方向上的區(qū)域^L擴(kuò)大。
判定單元20c獲得周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域S和宿主車輛的不許接觸區(qū)域N，并判定預(yù)測車輛存在區(qū)域S和不許接觸區(qū)域N的乘 積累加結(jié)果是否在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于 第一閾值L1，如圖6所示。更具體而言，如果在宿主車輛M行駛于 其上的道路上設(shè)定x-y坐標(biāo)系統(tǒng)，預(yù)測車輛存在區(qū)域S由概率分布S (x-y)表示，而不許接觸區(qū)域N由概率分布N (x-y)表示，則判定 是否在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都滿足以下公式。
22><X》')*isr(xj) S丄i
另外，判定單元20c獲得周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域S和宿主車輛 M的緊急回避確保區(qū)域P，并判定預(yù)測車輛存在區(qū)域S和緊急回避確 保區(qū)域P的乘積累加結(jié)果是否在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點 都等于或小于第二閾值L2，如圖6B所示。更具體而言，如果在宿主 車輛M行駛于其上的道路上設(shè)定x-y坐標(biāo)系統(tǒng)，預(yù)測車輛存在區(qū)域S 由概率分布S(x-y)表示，而緊急回避確保區(qū)域P由概率分布P(x-y) 表示，則判定是否在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都滿足以下 公式。
當(dāng)預(yù)測車輛存在區(qū)域S和不許接觸區(qū)域N的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù) 測持續(xù)時間內(nèi)的至少一個時間點超出第一閾值Ll或預(yù)測車輛存在區(qū) 域S和緊急回避確保區(qū)域P的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi) 的至少一個時間點超出第二閾值L2時，判定被評估的巡航控制計劃是 不安全的并因此不容許宿主車輛根據(jù)該巡航控制計劃行駛。另一方面， 當(dāng)預(yù)測車輛存在區(qū)域S和不i午接觸區(qū)域N的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù) 測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第一閾值Ll并且預(yù)測車輛 存在區(qū)域S和緊急回避確保區(qū)域P的乘積累加結(jié)果在預(yù)定預(yù)測的持續(xù) 時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第二閾值L2時，判定巡# 控制計劃 是安全的并因此容許宿主車輛根據(jù)該巡航控制計劃行駛。
巡航控制計劃選擇單元22基于評估單元20的判定單元20c作出 的判定結(jié)果從多個巡航控制計劃中選擇將要實施的巡航控制計劃。例如，當(dāng)僅有一個被判定為安全的巡航控制計劃時，選擇該巡航控制計 劃作為將要實施的巡航控制計劃。當(dāng)有多個被判定為安全的巡航控制 計劃時，選擇乘積累加值較低且安全性較高的巡航控制計劃作為將要 實施的巡航控制計劃。當(dāng)沒有被判定為安全的巡航控制計劃時，可選 擇安全級別最高的巡航控制計劃。可替代地，巡航控制計劃準(zhǔn)備單元
18可放寬判定巡航控制計劃是否安全的條件，準(zhǔn)備待定巡航控制計劃， 并評估這些待定巡航控制計劃。
運(yùn)動控制單元30基于所選擇的巡航控制計劃(速^^模式和宿主車 輛將采取的路線)準(zhǔn)備給送至致動器28的指令值。在準(zhǔn)備指令值的過 程中考慮宿主車輛的狀態(tài)量的估算值。以精確獲得宿主車輛M在預(yù)定 的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點的位置和iUL的方式準(zhǔn)備指令值。
接下來將描述自動運(yùn)行控制設(shè)備1對自動運(yùn)行車輛執(zhí)行的巡航控 制。另外，將描述4吏用評估裝置10評估巡航控制計劃的方法。
首先，周邊車輛識別單元12基于周邊監(jiān)視傳感器24檢測到的值 識別宿主車輛附近的周邊車輛，并計算宿主車輛和周邊車輛之間的相 對距離、相對角度和相對速度。宿主車輛狀態(tài)量估算單元14計算宿主 車輛的當(dāng)前狀態(tài)量的估算值(位置、偏航率、在車道內(nèi)的橫向位置、 橫向速度、相對于道路線形的偏航角等)。
接下來，估算/預(yù)測計算單元16計算周邊車輛在預(yù)定間隔將到達(dá)的 位置和周邊車輛將處于相應(yīng)位置的概率。預(yù)測周邊車輛從當(dāng)前時刻開 始在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)(例如，在幾十秒內(nèi))的每個時間點的位 置，這些時間點處在預(yù)定間隔。圖7是顯示了估算/預(yù)測計算單元16 執(zhí)行的例程的流程圖。如圖7所示，行為預(yù)測單元16a獲得宿主車輛 狀態(tài)量估算單元14計算出的宿主車輛狀態(tài)量的估算值(步驟S701 )。 行為預(yù)測單元16a獲得周邊車輛識別單元12計算出的周邊車輛的有關(guān) 信息(步驟S702)。另外，行為預(yù)測單元16a基于來自導(dǎo)航系統(tǒng)、基 礎(chǔ)設(shè)備等的信息獲得與宿主車輛行駛于其上的道路有關(guān)的信息(車道 數(shù)量是否增加/減少、道路是否與另一條道路匯合、道路是否分支為多 條道路、道路前方是否有彎道、道路線形等)(步驟S703)。然后，行 為預(yù)測單元16a基于得到的信息計算與宿主車輛的位置有關(guān)的歷史信 息、與宿主車輛和周邊車輛之間的相對位置有關(guān)的歷史信息、宿主車 輛和周邊車輛之間的相對速度等，并基于計算出的信息估算與周邊車輛的位置有關(guān)的歷史信息和周邊車輛的當(dāng)前狀態(tài)(速度、加速度、相
對于it^線形的偏航角等)。然后，行為預(yù)測單元16a基于與周邊車輛 的位置有關(guān)的歷史信息、周邊車輛的當(dāng)前狀態(tài)和與道路形狀有關(guān)的信 息預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為(步驟S704)。在預(yù)測周邊車輛可能 表現(xiàn)的行為的過程中考慮宿主車輛和周邊車輛之間的位置關(guān)系和周邊 車輛的巡航方式中的趨向。
位置預(yù)測單元16b基于周邊車輛在時間點TO的位置和行為預(yù)測單 元16a預(yù)測出的行為預(yù)測周邊車輛在時間點Tl的位置，時間點Tl為 時間點TO之后的預(yù)定時間(例如，50亳秒)(步驟S705 )。在周邊車 輛的位置的預(yù)測中將周邊車輛的諸如車速和加速度之類的當(dāng)前狀態(tài)考 慮進(jìn)來。
然后，判定周邊車輛的位置的預(yù)測和周邊車輛將在預(yù)定的預(yù)測持 續(xù)時間內(nèi)(例如，幾十秒內(nèi))的每個時間點處于相應(yīng)位置的概率的估 算是否完成(步驟S706 )。如果作出否定的判定，則再次執(zhí)行步驟S704。 行為預(yù)測單元16a預(yù)測周邊車輛在時間點Tl可能表現(xiàn)的行為。位置預(yù) 測單元16b基于周邊車輛在時間點Tl的位置和行為預(yù)測單元16a所預(yù) 測的周邊車輛的行為來預(yù)測周邊車輛在時間點T2的位置，時間點T2 為時間點T1之后的預(yù)定時間(例如，50毫秒)。在預(yù)測周邊車輛的位 置的過程中考慮周邊車輛的車速和加速度等的估算值。這樣，預(yù)測出 每臺周邊車輛在預(yù)定間隔將到達(dá)的位置。預(yù)測出每臺周邊車輛在預(yù)定 的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)(例如，在幾十秒內(nèi))的每個時間點的位置，這些 時間點處在預(yù)定的間隔。如果在步驟S706中作出肯定的判定，則例程 結(jié)束。
接下來，預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a繪制預(yù)測車輛存在區(qū)域， 該區(qū)域利用概率分布表示周邊車輛預(yù)計將存在的區(qū)域。圖8是顯示了 預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a執(zhí)行的例程的流程圖。如圖8所示， 預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a獲得周邊車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間 內(nèi)的每個時間點的位置和周邊車輛將處于相應(yīng)位置的概率。估算/預(yù)測 計算單元16的位置預(yù)測單元16b和行為預(yù)測單元16a預(yù)測出位置并估 算出概率(步驟S801和S802 )。然后，預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元20a 繪制每臺周邊車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點的預(yù)測車輛 存在區(qū)域(步驟S803)，如圖2所示。當(dāng)存在多臺周邊車輛時，在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點的所有預(yù)測車輛存在區(qū)域都互相疊
加(步驟S804)。然后，判定在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)(例如，幾十 秒內(nèi))的每個時間點的預(yù)測車輛存在區(qū)域的繪制是否完成(步驟S805)。 如果作出否定的判定，則再次執(zhí)行步驟S803。另一方面，如果作出肯 定的判定，則例程結(jié)束。
圖9A、圖9B和圖9C分別顯示了車輛A、 B和C的預(yù)測車輛存 在區(qū)域。圖IOA、圖10B和圖10C分別顯示了在時間點T0、時間點 Tl和時間點T2時車輛A、 B和C的互相疊加的預(yù)測車輛存在區(qū)域。 如圖9A至圖9C和圖10A至圖10C所示，黑色區(qū)域、向下傾斜的陰 影線區(qū)域、向上傾斜的陰影線區(qū)域和開放區(qū)域表示不同的概率。利用 概率分布表示存在周邊車輛A、 B和C的概率，如圖9A至圖9C和圖 IOA至圖IOC所示。
巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18準(zhǔn)備多個在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間(例如， 幾十秒)期間將要實施的待定巡航控制計劃(包括速度模式和宿主車 輛將采取的路線)。在準(zhǔn)備待定巡航控制計劃的過程中考慮駕駛者的請 求(例如，考慮減少旅行時間的優(yōu)先級別、考慮高燃料效率的優(yōu)先級 別和休息計劃)和巡航環(huán)境條件。
不許接觸區(qū)^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b按照使這些區(qū)域的 每個輪廓都包圍宿主車輛的方式繪制不許接觸區(qū)域和緊急回避確保區(qū) 域。圖11是顯示了不許接觸區(qū)^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b執(zhí) 行的例程的流程圖。不許接觸區(qū)^/緊急回避確保區(qū)域繪制單元20b從 巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18獲得多個用于宿主車輛的巡航控制計劃，如 圖11所示(步驟S1101)。然后，不許接觸區(qū)^/緊急回避確保區(qū)域繪 制單元20b對每個巡航控制計劃繪制從當(dāng)前時間點T0開始在預(yù)定的預(yù) 測持續(xù)時間內(nèi)的時間點Tl 、時間點T2和后面的時間點中的每個時間 點的不許接觸區(qū)域。不許接觸區(qū)域利用概率分布表示需保持防止宿主 車輛和周邊車輛之間的接觸的區(qū)域。不許接觸區(qū)域的中心對應(yīng)于宿主 車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點的位置。不許接觸區(qū)域的 輪廓包圍宿主車輛(步驟S1102)。另外，不許接觸區(qū)J^/緊急回避確保 區(qū)域繪制單元20b對每個巡航控制計劃繪制從當(dāng)前時間點TO開始在預(yù) 定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的時間點Tl、時間點T2和后面的時間點中的每 個時間點的緊急回避確保區(qū)域?；乇艽_保區(qū)域利用概率分布表示需保持以防止宿主車輛和周邊車輛之間在緊急情況下接觸的區(qū)域。緊急回 避確保區(qū)域的中心對應(yīng)于宿主車輛的位置。緊急回避確保區(qū)域的輪廓
包圍宿主車輛(步驟S1103)。然后，判定在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間(例 如，幾十秒)內(nèi)的每個時間點的不許接觸區(qū)域和緊急回避確保區(qū)域的 繪制是否完成(步驟S1104)。如果作出否定的判定，則再次執(zhí)行步驟 S1102。另一方面，如果作出肯定的判定，則例程結(jié)束。
接下來，判定單元20c判定得到的巡航控制計劃是否安全。圖12 是顯示了判定單元20c執(zhí)行的例程的流程圖。首先，判定單元20c獲 得多個巡航控制計劃的每個巡航控制計劃中在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi) 的每個時間點的不許接觸區(qū)域和緊急回避確保區(qū)域(步驟S1201)。接 下來，判定單元20c獲得周邊車輛在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時 間點的預(yù)測車輛存在區(qū)域(步驟S1202)。然后，判定單元20c選擇一 個將要評估的巡航控制計劃(步驟S1203)。接下來，判定單元推導(dǎo)出 在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點在選擇的巡航控制計劃中的宿 主車輛的不許接觸區(qū)域與周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域的乘積累加結(jié) 果(步驟S1204)。然后，判定單元20c判定乘積累加結(jié)果是否在預(yù)定 的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第一閾值(步驟S1205 )。 例如，如果乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的至少一個時間點 超出1% (其作為第一閾值)，則判定巡航控制計劃是不安全的并因此 不容許宿主車輛根據(jù)所選擇的巡航控制計劃行駛(步驟S1206 )。另一 方面，如果乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等 于或小于第一閾值，則執(zhí)行步驟S1207。
在步驟S1207中，判定單元20c推導(dǎo)出在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi) 的每個時間點在選擇的巡航控制計劃中的宿主車輛的緊急回避確保區(qū) 域與周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域的乘積累加結(jié)果。然后，判定單元
20c判定乘積累加結(jié)果是否在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都 等于或小于第二閾值(步驟S1208)。例如，如果乘積累加結(jié)果在預(yù)定 的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的至少一個時間點超出10% (其作為第二閾值)， 則判定巡航控制計劃是不安全的并因此不容許宿主車輛根據(jù)所選擇的 巡航控制計劃行駛(步驟S1206)。另一方面，如果乘積累加結(jié)果在預(yù) 定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第二閾值，則判定單 元20c在步驟S1209中判定巡航控制計劃是安全的并因此容許宿主車輛根據(jù)所選擇的巡航控制計劃行駛。然后，判定單元20c判定對所有 巡航控制計劃的評估是否完成(步驟S1210)。如果作出否定的判定， 則再次執(zhí)行步驟S1203。另一方面，如果作出肯定的判定，則例程結(jié) 束。
接下來，巡航控制計劃選擇單元22基于評估單元20的判定單元 20c作出的判定結(jié)果從多個巡航控制計劃中選擇將要執(zhí)行的巡航控制 計劃。例如，當(dāng)僅有一個巡航控制計劃被判定為安全時，選擇該巡航 控制計劃作為將要實施的巡航控制計劃。當(dāng)存在多個被判定為安全的 巡航控制計劃時，選擇乘積累加值較低且安全級別較高的巡航控制計 劃作為將要實施的巡航控制計劃。當(dāng)不存在被判定為安全的巡航控制 計劃時，可選擇安全級別最高的巡航控制計劃?？商娲?，巡航控制 計劃準(zhǔn)備單元18可放寬判定巡航控制計劃是否安全的4H，，準(zhǔn)備待定 巡航控制計劃，并評估這些待定巡#1控制計劃。
運(yùn)動控制單元30基于所選擇的巡航控制計劃(速度模式和車輛將 采取的路線)準(zhǔn)備將給送到致動器28的指令值。在準(zhǔn)備指令值的過程 中考慮宿主車輛的狀態(tài)量的估算值。以4吏得精確獲取宿主車輛在預(yù)定 的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的每個時間點的位置和速度的方式準(zhǔn)備指令值。
圖13A、圖13B和圖13C是顯示了根據(jù)上述評估方法被判定為安 全的巡航控制計劃的示例的視圖。如果對宿主車輛M的自動運(yùn)行控制 是才艮據(jù)圖13A、圖13B和圖13C所示的巡航控制計劃執(zhí)行的，則宿主 車輛M不會在正常時間接觸周邊車輛。即便在緊急情況下，也認(rèn)為宿 主車輛M將接觸周邊車輛的概率低，并ibt目當(dāng)安全地執(zhí)行對宿主車輛 M的自動運(yùn)行控制。
接下來，將描述包括上述評估裝置10的自動運(yùn)行控制設(shè)備1產(chǎn)生 的效果。
才艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，行為預(yù)測單元16a不斷預(yù)測周邊車輛可 能表現(xiàn)的行為，位置預(yù)測單元16b預(yù)測周邊車輛的位置，而評估單元 20評估巡航控制計劃的安全性。相應(yīng)地，精確地預(yù)測出手動操作車輛 不斷變化的行為。結(jié)果，精確地評估了用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制 計劃的安全性。
行為預(yù)測單元16a至少基于與道路形狀有關(guān)的信息預(yù)測周邊車輛的行為。相應(yīng)地，例如，能夠基于諸如車道數(shù)量是否減少和道路前方 是否有彎道之類的信息精確地預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為。
巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18準(zhǔn)備多個用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制 計劃，而巡航控制計劃選擇單元22基于評估單元20作出的評估結(jié)果 從多個巡航控制計劃中選擇將要實施的巡航控制計劃。相應(yīng)地，可選 擇具有較高安全級別的巡航控制計劃作為將要實施的巡航控制計劃。
行為預(yù)測單元16a預(yù)測周邊車輛可能表現(xiàn)的行為并估算周邊車輛 將表現(xiàn)這些行為的概率。相應(yīng)地，能夠預(yù)測周邊車輛的位置和周邊車 輛將處于相應(yīng)位置的概率。估算和預(yù)測的結(jié)果用來精確地評估巡航控 制計劃的安全性。
當(dāng)預(yù)測車輛存在區(qū)域和不許接觸區(qū)域的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù) 測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第一閾值時，評估單元20的 判定單元20c判定該巡航控制計劃是安全的，其中，預(yù)測車輛存在區(qū) 域利用概率分布表示周邊車輛預(yù)計將存在的區(qū)域，不許接觸區(qū)域利用 概率分布表示需保持以防止宿主車輛和周邊車輛之間的接觸的區(qū)域。 這樣，能夠更精確地評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性。
另外，當(dāng)周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域和緊急回避確保區(qū)域的乘 積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第二 閾值時，評估單元20的判定單元20c判定該巡航控制計劃是安全的， 其中，緊急回避確保區(qū)域需要被保持以防止宿主車輛和周邊車輛之間 在緊急情況下的接觸。巡航控制計劃的安全性得到更精確的評估，其 原因在于還考慮了防止宿主車輛和周邊車輛之間在緊急情況下接觸的 措施。
注意，本發(fā)明不限于上述實施方式。本發(fā)明可在各種改型實施方 式中實施。例如，根據(jù)上述本發(fā)明的實施方式，巡航控制計劃準(zhǔn)備單 元18準(zhǔn)備多個待定巡航控制計劃，判定單元20c評估每個巡航控制計 劃的安全性，而巡航控制計劃選擇單元22選擇一個將要實施的巡航控 制計劃?？商娲?，如圖14所示，巡航控制計劃準(zhǔn)備單元18可只準(zhǔn) 備一個巡航控制計劃，且基于判定單元20c作出的安全性評估以參考 字符F標(biāo)示的反饋方式將該巡航控制計劃修改為更安全的巡航控制計 劃。這樣，準(zhǔn)備了更安全的巡航控制計劃。才艮據(jù)上述本發(fā)明的實施方式，當(dāng)周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域和 宿主車輛的不許接觸區(qū)域的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的 任意時間點都等于或小于第一閾值并且宿主車輛的緊急回避確保區(qū)域 和周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時 間內(nèi)的任意時間點都等于或小于第二閾值時，判定巡航控制計劃是安 全的?？商娲?，可只考慮不許接觸區(qū)域而不考慮緊急回避確保區(qū)域。 更具體而言，當(dāng)宿主車輛的不許接觸區(qū)域和周邊車輛的預(yù)測車輛存在 區(qū)域的乘積累加結(jié)果在預(yù)定的預(yù)測持續(xù)時間內(nèi)的任意時間點都等于或 小于第 一 閾值時，判定巡航控制計劃是安全的并因此容許宿主車輛根 據(jù)該巡航控制計劃行駛。
根據(jù)上述本發(fā)明的實施方式，預(yù)測出所有周邊車輛中每臺車輛的 行為，且預(yù)測出所有周邊車輛中每臺車輛的位置。可替代地，當(dāng)部分 周邊車輛為自動運(yùn)行車輛時可釆取以下方式評估巡航控制計劃的安全 性。首先，經(jīng)由通信獲得用于自動運(yùn)行周邊車輛的巡航控制計劃，繪 制該周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域，該預(yù)測車輛存在區(qū)域與其它預(yù)測 車輛存在區(qū)域疊加。當(dāng)周邊車輛為自動運(yùn)行車輛時，精確地預(yù)測其行
為。相應(yīng)地，周邊車輛的預(yù)測車輛存在區(qū)域被i殳定為較窄。
才艮據(jù)上述本發(fā)明的實施方式，巡航控制計劃評估裝置10安裝在自 動運(yùn)行車輛中?？商娲?，巡航控制計劃評估裝置10可設(shè)置在基礎(chǔ)設(shè) 備上。這樣，巡航控制計劃由^設(shè)備側(cè)評估并JL^設(shè)備側(cè)所選擇 的巡航控制計劃例如經(jīng)由通信傳輸至自動運(yùn)行車輛，并且根據(jù)所選擇 的巡航控制計劃執(zhí)行自動運(yùn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種巡航控制計劃評估裝置，其評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性，其特征在于包括行為預(yù)測單元，其預(yù)測存在于所述自動運(yùn)行車輛附近的周邊車輛在給定時間點可能表現(xiàn)的行為；位置預(yù)測單元，其基于所述周邊車輛在所述給定時間點的位置和所述行為預(yù)測單元預(yù)測出的行為來預(yù)測所述周邊車輛在所述給定時間點之后的位置；以及評估單元，其基于所述位置預(yù)測單元預(yù)測出的所述周邊車輛的位置和所述自動運(yùn)行車輛根據(jù)所述巡航控制計劃將到達(dá)的位置來評估所述巡航控制計劃的安全性。
2. 如權(quán)利要求l所述的巡航控制計劃評估裝置，其中所述行為預(yù)測單元至少基于與道路形狀有關(guān)的信息來預(yù)測所述周 邊車輛的行為。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的巡航控制計劃評估裝置，其特征在于 進(jìn)一步包括巡航控制計劃準(zhǔn)備單元，其準(zhǔn)備用于所述自動運(yùn)行車輛的多個巡航 控制計劃；以及巡航控制計劃選擇單元，其基于所述評估單元作出的評估結(jié)^所 述多個巡航控制計劃中選擇將要實施的巡航控制計劃。
4.如權(quán)利要求1或2所述的isy^控制計劃評估裝置，其特征在于 進(jìn)一步包括巡航控制計劃準(zhǔn)備單元，其準(zhǔn)備用于所述自動運(yùn)行車輛的巡航控制 計劃，其中所述巡航控制計劃準(zhǔn)備單元基于所述評估單元作出的評估結(jié)果修 改所述巡航控制計劃。
5.如權(quán)利要求l-4中任一項所述的巡航控制計劃評估裝置，其中所述行為預(yù)測單元預(yù)測所述周邊車輛可能表現(xiàn)的行為并且還估算 所述周邊車輛表現(xiàn)所述行為的概率。
6.如權(quán)利要求5所述的巡航控制計劃評估裝置，其中 所述評估單元包括預(yù)測車輛存在區(qū)域繪制單元，其基于所述位置預(yù)測單元預(yù)測出的所 述周邊車輛的位置和所述行為預(yù)測單元估算出的概率來繪制預(yù)測車輛 存在區(qū)域，所述預(yù)測車輛存在區(qū)域利用概率分布來表示所述周邊車輛預(yù) 計將存在的區(qū)域；不許接觸區(qū)域繪制單元，其以使得不許接觸區(qū)域的輪廓包圍所述自 動運(yùn)行車輛的方式來繪制所述不許接觸區(qū)域，所述不許接觸區(qū)域利用概 率分布來表示需保持以防止所述自動運(yùn)行車輛和所述周邊車輛之間的 接觸的區(qū)域；以及判定單元，當(dāng)所述預(yù)測車輛存在區(qū)域和所述不許接觸區(qū)域的乘積累 加結(jié)果在任意時間點等于或小于第 一 閾值時所述判定單元爭，J定所述巡 航控制計劃是安全的。
7.如權(quán)利要求6所述的巡航控制計劃評估裝置，其中所述評估單元包括緊急回避確保區(qū)域繪制單元，其以使得緊急回避 確保區(qū)域的輪廓包圍所述自動運(yùn)行車輛的方式繪制所述緊急回避確保 區(qū)域，所述緊急回避確保區(qū)域利用概率分布來表示需保持以防止在緊急 情況下所述自動運(yùn)行車輛和所述周邊車輛之間的接觸的區(qū)域，并且當(dāng)所述預(yù)測車輛存在區(qū)域和所述緊急回避確保區(qū)域的乘積累加結(jié) 果在任意時間點等于或小于第二閾值時，所述判定單元判定所述巡航控 制計劃是安全的。
8. —種巡航控制計劃評估方法，用于評估自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性，其特征在于包括預(yù)測存在于所述自動運(yùn)行車輛附近的周邊車輛在給定時間點可能 表現(xiàn)的行為；基于所述周邊車輛在所述給定時間點的位置和預(yù)測出的行為來預(yù) 測所述周邊車輛在所述給定時間點之后的位置；以及基于預(yù)測出的所述周邊車輛的位置和所述自動運(yùn)行車輛根據(jù)所述 巡航控制計劃將到達(dá)的位置來評估所述巡^^控制計劃的安全性。
9. 如權(quán)利要求8所述的巡航控制計劃評估方法，其中 至少基于與iii洛形狀有關(guān)的信息來預(yù)測所述周邊車輛的行為。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的巡航控制計劃評估方法，其特征在于 進(jìn)一步包括準(zhǔn)備用于所述自動運(yùn)行車輛的多個巡航控制計劃；以及基于評估結(jié)果從所述多個巡航控制計劃中選擇要實施的巡航控制 計劃。
11. 如權(quán)利要求8或9所述的巡航控制計劃評估方法，其特征在于 進(jìn)一步包括準(zhǔn)備用于所述自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃；以及 基于評估結(jié)果修改所述巡航控制計劃。
12. 如權(quán)利要求8-11中任一項所述的巡航控制計劃評估方法，其中預(yù)測所述周邊車輛可能表現(xiàn)的行為并且還估算所述周邊車輛表現(xiàn) 所述行為的概率。
13.如權(quán)利要求12所述的巡航控制計劃評估方法，其中評估所述巡航控制計劃的步驟包括基于預(yù)測出的所述周邊車輛的位置和估算出的概率來繪制預(yù)測車 輛存在區(qū)域，所述預(yù)測車輛存在區(qū)域利用概率分布來表示所述周邊車輛 預(yù)計將存在的區(qū)域；以使得不許接觸區(qū)域的輪廓包圍所述自動運(yùn)行車輛的方式來繪制 所述不許接觸區(qū)域，所述不許接觸區(qū)域利用概率分布4^示需保持以防 止所述自動運(yùn)行車輛和所述周邊車輛之間的接觸的區(qū)域；以及當(dāng)所述預(yù)測車輛存在區(qū)域和所述不許接觸區(qū)域的乘積累加結(jié)果在 任意時間點等于或小于第一閾值時，判定所述巡航控制計劃是安全的。
14.如權(quán)利要求13所述的巡航控制計劃評估方法，其中評估所述巡航控制計劃的安全性的步驟進(jìn)一步包括以使得緊急回避確保區(qū)域的輪廓包圍所述自動運(yùn)行車輛的方式繪 制所述緊急回避確保區(qū)域，所述緊急回避確保區(qū)域利用概率分布來表示 需保持以防止在緊急情況下所述自動運(yùn)行車輛和所述周邊車輛之間的 接觸的區(qū)域，并且當(dāng)所述預(yù)測車輛存在區(qū)域和所述緊急回避確保區(qū)域的乘積累加結(jié) 果在任意時間點都等于或小于第二閾值時，判定所述巡航控制計劃是安 全的。
全文摘要
一種巡航控制計劃評估裝置，其評估用于自動運(yùn)行車輛的巡航控制計劃的安全性，包括行為預(yù)測單元(16a)，其預(yù)測存在于自動運(yùn)行車輛附近的周邊車輛在給定時間點可能表現(xiàn)的行為；位置預(yù)測單元(16b)，其基于周邊車輛在給定時間點的位置和行為預(yù)測單元(16a)預(yù)測出的行為來預(yù)測周邊車輛在給定時間點之后的位置；以及評估單元(20)，其基于位置預(yù)測單元(16b)預(yù)測出的周邊車輛的位置和自動運(yùn)行車輛根據(jù)巡航控制計劃將到達(dá)的位置來評估巡航控制計劃的安全性。
文檔編號B62D6/00GK101529486SQ200780040409
公開日2009年9月9日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者土井智之, 田口康治 申請人:豐田自動車株式會社