[发明专利]基于移动对象的目标轨迹来支持移动对象的驾驶的设备

说明书

技术领域

本公开涉及用于设置移动对象的目标轨道(行驶轨迹)、以及用于基于所设置的目标轨道来支持移动对象的驾驶的设备。 

背景技术

本申请的申请人已经提交了与日本专利申请No.2008-203410相对应的美国专利申请No.12/462,416。与日本专利申请公报No.2010-036777相对应的美国专利申请的美国专利申请公报No.2010/0036563公开了一种用于移动对象的行驶支持设备。 

行驶支持设备在移动对象周围的区域上虚拟地设置多个参考点。具体地，行驶支持设备在移动对象预期移动于的道路上虚拟地设置多行规则间隔开的参考点。行驶支持设备将每个参考点关于移动对象的相对运动转换成相应参考点在通过对移动对象的驾驶员的视网膜球体进行建模而形成的坐标系上的相对运动。每个参考点关于移动对象在该坐标系上的相对运动代表相应参考点关于移动对象的视觉相对运动，换言之，每个参考点相对于移动对象在驾驶员的视网膜上的运动信息。 

然后，行驶支持设备基于每个参考点关于移动对象的视觉相对运动来设置驾驶员的凝视点和移动对象的轨道(行驶轨迹)。 

基于每个参考点关于移动对象的视觉相对运动(其对应于驾驶员对相应参考点的视觉识别)来设置移动对象的轨道允许对移动对象的轨道的控制；移动对象的受控轨道与驾驶员的感觉相匹配。这适当地支持了驾驶员对移动对象的驾驶，而不造成驾驶员的不适。 

发明内容

发明人已发现，在上述专利公报中需要改进一点。在该专利公报中公开的行驶支持设备在移动对象正在行驶的道路上虚拟地设置多行规则间隔开的参考点作为移动对象的行驶轨迹的候选点，每行中的参考点垂直于 道路的长度方向。行驶支持设备计算每个参考点关于移动对象的视觉相对运动。然后，行驶支持设备将所有参考点中具有最小视觉相对运动的一个参考点设置为凝视点，并将每行中的所有参考点中具有最小视觉相对运动的一个参考点确定为轨道点。行驶支持设备连接各行参考点中的轨道点一直到凝视点，以由此确定移动对象的轨道。 

上面阐述的行驶支持设备的轨道确定方法能够在移动对象在道路中的弯道上在稳态条件(恒定的转弯半径、恒定的转向角以及恒定的速度)下转弯的情况下确定移动对象的适当轨道。然而，在移动对象在道路中的弯道上以变化的转弯半径转弯的情况下，每行参考点中的轨道点的位置可能横向地平移。每行参考点中的轨道点的位置的横向平移可能造成基于轨道点和凝视点确定的移动对象的轨道不平滑。因此，需要即使在移动对象以变化的转弯半径转弯的情况下也适当地确定移动对象的轨道。 

鉴于上面阐述的情况，本公开的一方面寻求提供用于支持移动对象的驾驶的设备，该设备被设计用于满足上面阐述的这一需要。 

具体地，本公开的可替选方面旨在提供这样的设备，其即使在移动对象以变化的转弯半径转弯的情况下也适当地确定移动对象的目标轨道。 

根据本发明的一方面，提供了一种用于支持移动对象的驾驶的设备。该设备包括凝视点设置器、运动检测器和旋度分量计算器。凝视点设置器设置移动对象的驾驶员的凝视点。运动检测器检测移动对象周围的环境场关于移动对象的相对运动。旋度分量计算器将环境场的相对运动投影在坐标系中，并计算环境场的经投影的相对运动围绕相应驾驶员向着凝视点的眼睛方向的每个旋转分量，其中该坐标系是通过对移动对象的驾驶员的视网膜球体进行建模而形成的。该设备包括目标轨道设置器和支持器。目标轨道设置器将连接环境场的经投影的相对运动的一部分旋转分量的等值线设置为移动对象的目标轨道，其中该部分旋转分量具有相同的量值。支持器基于由目标轨道设置器设置的移动对象的目标轨道来支持移动对象的驾驶。 

本申请的发明人已专注以下事实，即，当移动对象从道路的直部进入道路中的弯道时，所投影的相对运动的每个旋度分量依据道路形状的变化和驾驶员凝视点的变化而动态地变化。具体地，如果道路向右弯曲从而使得驾驶员的凝视点被设置在道路的弯道上，则靠近道路右侧的一些旋度分量的量值水平大于其余分量的量值水平，并且旋度分量的量值水平从道路右侧向其左侧逐渐减小。 

相反，如果道路向左弯曲从而使得驾驶员的凝视点被设置在道路的弯道上，则靠近道路左侧的一些旋度分量的量值水平大于其余旋度分量的量值水平，并且旋度分量的量值水平从道路左侧向其右侧逐渐减小。 

如前所述，旋度分量的量值水平的分布依据道路形状的变化和/或由道路形状的变化导致的凝视点的变化而动态地变化。此外，旋度分量的量值水平的分布从道路的宽度方向上的一侧向其另一侧变化。因此，连接彼此相同的旋度分量的等值线适合于移动对象的目标轨道。