JP2008282097A - 衝突危険度推定装置及びドライバ支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突危険度を高い信頼性で推定することができる衝突危険度推定装置、及び高い信頼性で衝突を回避するようにドライバの運転を支援することができるドライバ支援装置を提供する。
【解決手段】歩行者検出部４２により、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出すると共に、バリヤ検出部４６により、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、横断意図推定部４４及び衝突危険度推定部４８により、検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び車両に対する検出されたバリヤの位置とに基づいて歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、衝突危険度推定装置及びドライバ支援装置に係り、特に、歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定する衝突危険度推定装置及び当該衝突危険度推定装置を備えたドライバ支援装置に関する。

従来から車両と当該車両前方に進入する歩行者との衝突事故を防止するための技術が各種提案されている。

例えば、特許文献１には、自車両の進行路上の横移動物体を検出し、検出された横移動物体の横移動速度、位置および大きさを取得し、取得された横移動速度と位置と大きさとに基づいて、自車両の走行に関する危険度を判定する技術が開示されている。

また、本出願人は、特許文献２に、ＣＣＤカメラやレーザ送受信機を用いて車両周囲の環境にある対象物を認識し、更に、認識した対象物の種類毎に、車両の進行方向に対する向き、速度、大きさ、位置を認識して、これらにそれぞれ対応する危険度パラメータを用いて対象物の種類に応じた危険度を演算し、演算された危険度を画像や音声により出力する技術を開示した。

さらに、特許文献３には、車両周辺の歩行者を検出し、検出された歩行者の予測進路を演算する一方、車両周辺の移動体を検出し、検出された移動体の予測進路を演算し、演算された歩行者の予測進路と移動体の予測進路とに基づいて歩行者と移動体との衝突可能性を演算し、衝突可能性があると演算された場合に歩行者および／または移動体に対して衝突回避メッセージを通知する技術が開示されている。
特開２０００−２５１２００号公報 特開２００３−８１０３９号公報 特開２００６−３１４４３号公報

しかしながら、上記特許文献１〜特許文献３の技術を用いて車両周辺の歩行者を検出して車両と当該歩行者とが衝突する衝突危険度を推定するものとした場合、例えば、歩行者が歩行している歩道と車道との間（路側）に防護柵（ガードレール）などの歩行者の移動を妨げるバリヤがあり、車両と歩行者とが衝突する可能性が低い状況であったとしても、衝突危険度が高く推定されてしまい、推定される衝突危険度の信頼性が低い、という問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、衝突危険度を高い信頼性で推定することができる衝突危険度推定装置、及び高い信頼性で衝突を回避するようにドライバの運転を支援することができるドライバ支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出する歩行者検出手段と、前記歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出するバリヤ検出手段と、前記歩行者検出手段により検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び前記車両に対する前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤの位置とに基づいて前記歩行者と前記車両とが衝突する衝突危険度を推定する推定手段と、を備えている。

請求項１記載の発明では、歩行者検出手段により、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向が検出されると共に、バリヤ検出手段により、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置が検出される。

そして、本発明では、推定手段により、歩行者検出手段により検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び車両に対するバリヤ検出手段により検出されたバリヤの位置とに基づいて歩行者と車両とが衝突する衝突危険度が推定される。

このように、請求項１記載の発明によれば、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出すると共に、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び車両に対する検出されたバリヤの位置とに基づいて歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定しているので、衝突危険度を高い信頼性で推定することができる。

なお、請求項１記載の発明は、請求項２記載の発明のように、前記車両の周辺の撮像、レーザ光による走査、及び電波による走査の少なくとも１つを行うことにより前記車両の周辺状況を示す状況情報を取得する取得手段をさらに備え、前記歩行者検出手段が、前記取得手段により取得される状況情報により示される周辺状況から前記歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出し、前記バリヤ検出手段が、前記取得手段により取得される状況情報により示される周辺状況から前記バリヤの位置を検出してもよい。

また、本発明の前記バリヤは、請求項３記載の発明のように、防護柵、中央分離帯を含む前記歩行者の移動を妨げる構造物、対向車線の交通状態及び悪路面の少なくとも１つであってもよい。

また、本発明の前記推定手段は、請求項４記載の発明のように、前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤが前記歩行者と前記車両の間に位置する場合に、当該バリヤが前記歩行者と前記車両の間に位置しない場合よりも衝突危険度を低く推定することが好ましい。

また、本発明の前記推定手段は、請求項５記載の発明のように、前記歩行者検出手段により検出された前記歩行者の移動方向が車両の移動方向と略平行であり、且つ前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤが当該歩行者の移動方向前方に位置する場合に、当該バリヤが移動方向前方に位置しない場合よりも衝突危険度を高く推定することが好ましい。

また、本発明は、請求項６記載の発明のように、前記歩行者検出手段が、前記歩行者の体の向き又は顔の向きをさらに検出し、前記推定手段が、前記歩行者検出手段により検出された前記歩行者の体の向き又は顔の向きが前記車両に対して正面又は背面である場合に、当該向きが前記車両に対して正面又は背面以外である場合よりも衝突危険度を低く推定することが好ましい。

また、本発明は、請求項７記載の発明のように、歩行者により利用され得る予め定められた利用対象の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得をさらに備え、前記推定手段が、前記位置情報取得により取得された位置情報により示される利用対象の位置が前記歩行者の位置に対して前記車両が走行する道路を隔てて反対側に位置している場合に、当該利用対象の位置が反対側に位置しない場合よりも衝突危険度を高く推定することが好ましい。なお、上記位置情報取得による位置情報の取得には、位置情報を予め記憶した記憶手段から当該位置情報を読み出すことによる取得や、外部から位置情報を受信することによる取得が含まれる。また、上記利用対象には、バス停や駅、学校、商店、会社、店舗、映画館及び動物園等の各種アミューズメント施設などが含まれる。

また、請求項７記載の前記推定手段は、請求項８記載の発明のように、前記歩行者によって前記利用対象が頻繁に利用される時間帯である場合に、当該頻繁に利用される時間帯以外の場合よりも衝突危険度を高く推定することが好ましい。

また、本発明の前記推定手段は、請求項９記載の発明のように、前記車両が走行する道路に対して横断方向に前記歩行者が移動して当該歩行者と前記車両とが衝突する横断方向衝突確率を算出すると共に、前記道路に対して並進方向に前記歩行者が移動して当該歩行者と前記車両とが衝突する並進方向衝突確率を算出して、当該横断方向衝突確率と並進方向衝突確率を合算することにより前記衝突危険度を推定してもよい。

さらに、本発明の前記歩行者検出手段は、請求項１０記載の発明のように、前記バリヤ検出手段により検出された前記バリヤによって前記歩行者の移動が妨げられる領域を歩行者の検出対象外としてもよい。

一方、請求項１１に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が所定値以下になる前記車両の速度を適正速度として導出する導出手段と、前記導出手段により導出された適正速度を表示する表示手段と、を備えている。

よって、請求項１１記載の発明によれば、衝突危険度推定装置により、衝突危険度が高い信頼性で推定され、導出手段により、衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が所定値以下になる前記車両の速度が適正速度として導出され、表示手段により、導出手段により導出された適正速度が表示されるので、高い信頼性で衝突を回避するようにドライバの運転を支援することができる。なお、上記表示手段による表示には、ディスプレイ装置等による可視表示、スピーカ等による可聴表示等が含まれる。

一方、請求項１２に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告手段と、を備えている。

よって、請求項１２記載の発明によれば、衝突危険度推定装置により、衝突危険度が高い信頼性で推定され、警告手段により、衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、前記車両の運転者に対して警告が行われるので、高い信頼性で衝突を回避するようにドライバの運転を支援することができる。

一方、請求項１３に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、前記車両に設けられたブレーキペダルへのブレーキ操作に対するブレーキの制動量を大きくするように制御する制動量制御手段と、を備えている。

よって、請求項１３記載の発明によれば、衝突危険度推定装置により、衝突危険度が高い信頼性で推定され、制動量制御手段によって、衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、車両に設けられたブレーキペダルへのブレーキ操作に対するブレーキの制動量を大きくするように制御されるので、高い信頼性で衝突を回避するようにドライバの運転を支援することができる。

以上説明したように、本発明によれば、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出すると共に、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び車両に対する検出されたバリヤの位置とに基づいて歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定しているので、衝突危険度を高い信頼性で推定することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明を、車両に搭載され、車両周辺の歩行者と本車両とが衝突する衝突危険度を推定し、推定された衝突危険度に応じて警告を行うドライバ支援装置に適用した場合を例として説明する。

図１には、本実施の形態に係るドライバ支援装置１０の概略構成が示されている。
同図に示すように、ドライバ支援装置１０は、車両の周辺をレーザ光によって走査することにより車両の周辺状況を示す状況情報を取得するレーザレーダ１２と、各種情報を表示するディスプレイ１４と、レーザレーダ１２により取得された状況情報に基づいて歩行者及び歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、検出された歩行者及びバリヤの位置関係に基づいて当該歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定し、推定された衝突危険度に応じて警告を行う装置本体２０と、を含んで構成されている。

レーザレーダ１２は、車両の前方グリルまたはバンパなどの車両の前方側に取り付けられている。レーザレーダ１２は、パルスレーザ光を発射してから立体物に反射して帰ってくるまでの時間を計測し、計測された時間と光速との積を求めることにより当該立体物との距離を求めており、スキャン機構によりレーザ光を水平方向にスキャンすることにより、車両前方の立体物の形状を計測するものとされている。

図１に示すように、装置本体２０は、ドライバ支援装置１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）２２と、ＣＰＵ２２による各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）２４と、後述する衝突危険度推定処理プログラムを含む各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）２６と、各種情報を記憶するＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）２８と、レーザレーダ１２のスキャン動作を制御するレーダ制御部３０と、ディスプレイ１４への画面やメッセージなどの各種情報の表示を制御する表示制御部３２と、運転者へ警告を行うためのスピーカ３４と、を備えている。

ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２６、ＨＤＤ２８、レーダ制御部３０、表示制御部３２、及びスピーカ３４は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。

従って、ＣＰＵ２２は、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２６、及びＨＤＤ２８に対するアクセスと、レーダ制御部３０を介してレーザレーダ１２によるスキャン動作の制御と、表示制御部３２を介したディスプレイ１４に対する各種情報の表示の制御と、スピーカ３４からの音声の出力の制御と、を各々行うことができる。

レーダ制御部３０は、レーザレーダ１２によるスキャン動作を制御することにより、１スキャン毎に、図２（Ａ）に示すように、自車位置を原点としたスキャン角と距離で示される極座標表現の車両の周辺状況を示す状況情報を取得する。レーダ制御部３０は、取得した極座標表現の状況情報を、図２（Ｂ）に示すように、道路を上から俯瞰した直交座標系の状況情報に変換して出力する。

図３には、本実施の形態に係るドライバ支援装置１０の機能的な構成を示す機能ブロック図が示されている。

同図に示されるように、ドライバ支援装置１０は、グルーピング処理部４０と、歩行者検出部４２と、横断意図推定部４４と、バリヤ検出部４６と、衝突危険度推定部４８と、を備えている。

グルーピング処理部４０は、レーダ制御部３０、歩行者検出部４２及びバリヤ検出部４６と接続されており、レーダ制御部３０から状況情報が入力される。

ここで、走行する車両周辺には主に以下の物体が存在する。
○移動物
・車両（先行車両車、対向車両、二輪車）
・歩行者
○静止物
・駐車車両
・車道と歩道の間に存在する路側物（電柱、防護柵等）
・街区の構造物（ビル、住宅、塀等）

状況情報により示される立体物の位置をプロットした場合、空間的に立体物が連続している部分は上記の何れかの物体と見なすことができ、路側に存在する物体は、歩行者の車道への侵入を妨げる防護柵等のバリア候補となる。

グルーピング処理部４０は、状況情報により示される立体物の位置をプロットし、立体物が連続する領域を各々物体としてグルーピングする。なお、レーザレーダ１２は、データの一部が欠落する場合もある。このため、例えば、電柱の太さである約３０ｃｍを基準にして、隣接する立体物の距離が直交座標系で３０ｃｍ以下の場合は結合して同一の物体と見なす。

歩行者検出部４２は、グルーピング処理部４０によりグルーピングされた各物体から歩行者の幅程度の所定の大きさ（ここでは、幅約０．４ｍ）の物体を歩行者候補として時間方向に追跡し、歩行者が移動する程度の所定速度（例えば、約１．２［ｍ／ｓ］）で道路上を移動しているものを歩行者と特定する。そして、歩行者検出部４２は、自車両に対する特定された歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出する。なお、幅約０．４ｍ程度の大きさの物体がある領域に限定して画像処理を実施して既知のパターン識別手法（ＳＶＭ（Support vector machine）やカスケード型識別）を利用して静止している歩行者をさらに特定するようにしてもよい。

また、歩行者検出部４２は、歩行者と特定された領域に対して、パターン識別をさらに実施することにより、歩行者の姿勢（自車線に対する体の向き）を検出する。

このパターン識別方法としては、例えば、自車両から見て歩行者の姿勢が背面・正面向きの歩行者と、横向きの歩行者をそれぞれレーザレーダ１２でスキャンして作成した各姿勢毎のパターンデータを予めＨＤＤ２８に記憶させておき、歩行者と特定された領域と各パターンデータとを比較して類似度を導出し、当該類似度が最も高いパターンデータに対応する姿勢を、歩行者の姿勢と検出すればよい。

ＨＤＤ２８には、バス停や駅、学校、商店、会社、横断歩道などの歩行者により利用され得る予め定められた利用対象の位置を示す位置情報を含んだ地図情報が予め記憶されている。なお、本実施の形態では、地図情報をＨＤＤ２８に予め記憶するものとしているが、例えば、ドライバ支援装置１０がカーナビゲーションシステムと連動する場合、当該カーナビゲーションシステムが保持している地図情報を読み出して用いるものとしてもよい。また、例えば、路車間通信により、周囲の地図情報や信号状態を示す信号状態情報を得るものとしてもよい。

横断意図推定部４４は、歩行者検出部４２により検出された歩行者の位置及び当該歩行者の姿勢とＨＤＤ２８に記憶された地図情報により示される周辺のバス停や駅、学校、商店、会社の位置との位置関係から当該歩行者の横断意図を推定する。

すなわち、歩行者の向きが車両に対して横向きである場合は、歩行者に横断する意図があるため、歩行者が道路に飛び出す可能性が高い。また、歩行者の向きが車両に対して正面である場合は、歩行者が車両の存在を認識しているため、歩行者が道路に飛び出す可能性が低い。さらに、歩行者の向きが車両に対して背面の場合は、歩行者が車両の存在を認識していないが車両方向と並進する方向へ移動しているため、歩行者が道路に飛び出す可能性が低い。

また、歩行者の位置に対して車両が走行する道路を隔てて反対側に、例えば、バス停や駅、学校、会社が位置しており、通勤・通学時間帯（例えば、８時〜９時）である場合は、歩行者がバス停や駅、学校、会社に行くため、歩行者が道路に飛び出す可能性が高い。また、歩行者の位置に対して道路を隔てて反対側に、例えば、商店が位置しており、買い物の時間帯（例えば、１５時〜１８時）である場合は、歩行者が商店に行くため、歩行者が道路に飛び出す可能性が高い。さらに、ＨＤＤ２８に記憶された地図情報により示される最近傍の横断歩道と歩行者との間隔が設定値以上（例えば、３０ｍ以上）ならば歩行者は横断歩道外を横断しようとして飛び出す可能性が高い。

また、深夜（例えば、２３時〜３時）や早朝（例えば、３時〜６時）の時間帯は、道路を走行する車両の数が少ないため、歩行者が道路に飛び出す可能性が高い。

本実施の形態に係るドライバ支援装置１０では、以上のような歩行者の横断意図を推定するため、歩行者の車両に対する向きや、周辺のバス停や駅、学校、商店、会社の位置との位置関係、時間帯などの各項目毎に、当該項目に応じた寄与度を示す情報をＨＤＤ２８に予め記憶している。この各項目毎の寄与度は、例えば、実際の道路環境での歩行者の行動を観察した結果に基づいて設定するか、または、優良なドライバーの知見に基づき設定しればよい。

横断意図推定部４４は、ＨＤＤ２８に記憶された各項目の寄与度を示す情報から、歩行者検出部４２により検出された状況に該当する項目の寄与度の総和を求めることにより、歩行者横断意図を推定する。

なお、歩行者検出部４２が歩行者と特定した領域の大きさ（身長）や歩行者の歩幅を検出し、横断意図推定部４４が歩行者検出部４２によって検出された歩行者の大きさや歩幅から歩行者の年齢を推定し、子供または老齢と推定される場合は接近する事を確認せずに飛び出す確率が高いと判定して歩行者横断意図を推定するようにしてもよい。

また、本実施の形態に係る歩行者検出部４２は、レーザレーダ１２を用いてバリヤを検出する場合について説明しているが、レーザレーダ１２と共に、あるいはレーザレーダ１２に代えて、例えば、２台のカメラを設けて連続的に撮像を行い、各カメラによる撮像によって得られた画像に対してステレオ視による画像処理を行うことにより立体物を検出するものとしてもよい。この場合、立体物をグルーピングして高さ方向の分布を統計的に求めることにより、立体物の高さ情報が分かる。この場合、日本国内において、道路に設けられる防護柵の高さは約８０ｃｍに標準化されているので、高さ情報に基づいて防護柵を判別することもできる。また、歩行者検出部４２が、撮像によって得られた画像の歩行者検出領域の上部から顔のパターンを検出を行い、顔パターンが検出された場合は自車両方向を見ていると判定し、顔パターンが検出されない場合は自車両方向を見ていないと判定することにより、自車両の対する歩行者の顔の向きを検出し、横断意図推定部４４が、歩行者が自車両を見ていないと判定された場合に飛び出す可能性が高く、自車両を見ていると判定された場合に飛び出す可能性が低いと判定して歩行者横断意図を推定するようにしてもよい。

バリヤ検出部４６は、グルーピング処理部４０によりグルーピングされた各物体から歩行者の移動を妨げる物体をバリアとして検出する。このバリアとは、路上の構造物（防護柵・中央分離帯）や路側の駐車車両、交通流、悪路面（雨ぬかるみ・積雪・工事区間）等の歩行者の移動を妨げるものである。

すなわち、例えば、車両の進行方向へ並ぶグルーピングされたデータ点列のうち、長さが約１０ｍ以上かつ点列の端点間の角度変化が４５°以下のもので路側側（左側）のものを防護柵と特定し、道路中央側（右側）のものを中央分離帯と特定する。

また、防護柵判定法の別な例としては、例えば、図４に示されるように、防護柵は等間隔に並ぶ支柱とそれを連結するパイプから構成されるため、点列の反射強度の大きさが支柱の間隔に応じて周期的（約２ｍ毎）に変わるものや、道路延長方向に並ぶ２ｍ間隔の点列を防護柵と特定してもよい。

また、近年、防護柵の支柱上部には、反射リフレクターが付加されたものがあり、反射リフレクターはレーザ光の反射が大きくなる。このため、反射されたレーザ光の強度を所定の閾値と比較して反射リフレクターを判別することにより、防護柵を特定することも可能である。

また、バリヤ検出部４６は、グルーピング処理部４０によりグルーピングされた各物体から防護柵と中央分離帯を除いた結果の各物体の候補から、長さ１．５ｍ以上の点列を車両（二輪車を含む）と特定とし、路側の静止した車両は、駐車車両と特定する。

また、車間距離の短い先行車、または、対向車線側の車両が一定速度以上で移動している場合も、歩行者の横断をさまたげる交通流によるバリアと見なす。

また、防護柵や中央分離帯などのバリヤは、長期間に一定の位置に固定されているので、ＨＤＤ２８に記憶された地図情報に当該バリヤの位置を登録し、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位手段によって得た自車両位置によって当該バリヤの位置を推定してもよい。

レーザレーダ１２によるスキャンやカメラによる撮像によって検出された防護柵を記録型の地図情報へ登録しておき、同一箇所を再び走行する場合に当該地図情報を読み出してバリアの判定に使用してもよい。

さらに、バリヤ検出部４６は、バリアとして悪路面を検出するものとしてもよい。例えば、降雪や降雨による悪路面では、通常時に比べてレーザ光の反射が大きく、レーザレーダ１２によるスキャンやカメラによる撮像によって得られた画像のステレオ視による測距結果の距離の分散が増大する。よって、測距結果の距離の分散を検出することにより悪路面を検出することができる。また、平常時の道路面の色・テキスチャーや砂利などの悪路状態である道路面の色・テキスチャーを予め記憶しておき、カメラによる撮像によって得られた画像と予め記憶した各道路面の色・テキスチャーとをそれぞれ比較して類似度を導出し、当該類似度が最も高い色・テキスチャーに対応する道路状態を、道路面の状態と検出してもよく、また、平常時の道路面の色・テキスチャーと類似度が所定量以上異なる場合に、悪路面と判定するものとしてもよい。

衝突危険度推定部４８は、横断意図推定部４４により推定された横断意図とバリヤ検出部４６により検出されたバリアの位置から、検出された歩行者が自車進路上に侵入して車両と衝突する可能性を予測して自車両との衝突危険度を算出し、算出された危険度に応じてディスプレイ１４及びスピーカ３４からユーザに対して警告を発生させるものとされている。

ところで、以上のように構成されたドライバ支援装置１０の各構成要素（グルーピング処理部４０、歩行者検出部４２、横断意図推定部４４、バリヤ検出部４６、及び衝突危険度推定部４８）による処理は、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現することができる。但し、ソフトウェア構成による実現に限られるものではなく、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現することもできることは言うまでもない。

以下では、本実施の形態に係るドライバ支援装置１０が、衝突危険度推定処理プログラムを実行することにより上記各構成要素による処理を実現するものとされている場合について説明する。この場合、当該衝突危険度推定処理プログラムをＲＯＭ２６やＨＤＤ２８に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用することができる。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係るドライバ支援装置１０の作用を説明する。なお、図５は、ＣＰＵ２２により実行される衝突危険度推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。当該衝突危険度推定処理プログラムは、例えば、ドライバ支援装置１０が搭載された車両のエンジンスイッチがオンされるなどによって図示しない車両制御装置から処理開始の指示信号が受信されるとＣＰＵ２２により実行される。

同図のステップ１００では、状況情報の入力待ちを行っており、次のステップ１０２では、入力された状況情報により示される立体物の位置をプロットし、立体物が連続する領域を各々物体としてグルーピングする。

次のステップ１０４では、上記ステップ１０２においてグルーピングされた各物体から歩行者の幅程度の上記所定の大きさの立体物を歩行者候補として時間方向に追跡し、歩行者が移動する程度の上記所定速度で道路上を移動しているものを歩行者と特定し、自車両に対する当該歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出する。また、本ステップ１０４では、歩行者と検出した領域に対して、パターン識別を実施して歩行者の姿勢を検出する。

次のステップ１０６では、上記ステップ１０４において検出された歩行者の位置と姿勢、ＨＤＤ２８に記憶された地図情報により示される周辺のバス停や駅、学校、商店、会社の位置、及び現在の時間などの各項目毎の寄与度の総和を求めることにより、歩行者の横断意図を推定する。なお、本ステップ１０６では、歩行者の横断意図として、車両が走行する道路に対して横断方向に歩行者が横断する横断確率ｐｃと、道路に対して並進方向に歩行者が移動する並進確率ｐｔを導出するものとしており、このｐｃ＋ｐｔ＝１として導出する。

次のステップ１０８では、上記ステップ１０２においてグルーピングされた各物体から路上の構造物や路側の駐車車両、交通流、悪路面等の歩行者の移動を妨げるバリヤを検出する。

このようなバリアが車道と歩道（路側）の間にある場合、歩行者の自車両走行車線への侵入が妨げられる。このため、バリアにより歩行者・自転車の急な飛び出しの可能性が減る。代表的なバリアは路側の防護柵である。

一方、路側の駐車車両や悪路面などのバリアが歩道または路側部に存在する場合、歩行者の道路に沿った並進移動を妨げる。このため、道路に沿って並進している歩行者が車道へはみ出して侵入してくる可能性が高まる。

次のステップ１１０では、上記ステップ１０６において推定された横断意図と上記ステップ１０８において検出されたバリアの位置から、検出された歩行者が自車進路上に侵入して車両と衝突する可能性を予測して自車両との衝突危険度を算出する。

ここで、本衝突危険度推定処理では、歩行者に対する衝突確率を以下のように仮定する。
・歩行者と車道の間に横断を妨げるバリアが有れば、歩行者が車道を横断する横断確率ｐｃは極小であると仮定する。以下の計算では計算の都合上、横断確率ｐｃを０とする。
・歩行者と自車両の走行車線の間にバリアが無ければ、推定された確率で歩行者が横断するものと仮定する。
・歩行者が道路に並進する方向にバリアがあれば、歩行者はバリア縁に沿って車道へはみ出してくると仮定する。

以上の仮定より物理的衝突が発生する衝突確率を計算する。このとき、車両前方に飛び出した歩行者と車両との衝突確率は、車両と歩行者との相対位置・相対速度に依存する。

ここで、車両が走行する道路に対して横断方向をｘ方向、車両の進行方向をｙ方向として以下のように変数を定義する。

ｖｃ：自車両の速度
ｘ０：衝突危険度予測時の自車両に対する相対位置（横断方向）
ｚ０：衝突危険度予測時の自車両に対する相対位置（進行方向）
ｖｐ：歩行者の移動速度、一般には１．２ｍ／ｓの速度と設定
ｔｄ：歩行者の横断開始の遅れ時間
ｔｃ：自車両が歩行者に最接近する時刻。すなわち、歩行者脇を通過、あるいは衝突する時刻
ｘｐ：時刻ｔｃにおける車両と歩行者の相対位置（横断方向）
ｗ ：自車両の横幅
ｐｃ：歩行者が横断する確率
Δｖｐ：歩行者の横断速度の標準偏差
Δｔｄ：歩行者の横断開始の遅れ時間の標準偏差

ここで、例えば、歩行者が道路に対して横断方向に移動しており、衝突危険度予測時の車両と歩行者とが図６（Ａ）に示すような位置関係である場合、時刻ｔｃにおける車両と歩行者との位置関係（図６（Ｂ）参照）は、次の式（１）で計算できる。

ｘｐ＝ｘ０＋ｖｐ×（ｚ０／ｖｃ−ｔｄ)・・・式（１）

この時刻ｔｃに於いて、車両前面と歩行者が重なり合う状況、すなわち、−ｗ／２＜ｘｐ＜ｗ／２を満たす場合に車両と歩行者の衝突が発生する。ここで歩行者の大きさは車両に比べて無視できるものと仮定している。余裕を持って計算する場合はｗに設定値（歩行者幅相当量０．４ｍ〜歩行者と車両との安全な距離余裕１ｍ程度）を加算する。

また、時刻ｔｃにおける歩行者位置ｘｐの標準偏差σ(ｘｐ)は次の式（２）で計算できる。

よって、時刻ｔｃにおける歩行者の予測位置を上記式（１）で計算し、その標準偏差を上記式（２）で計算すると、衝突確率ｐは図７に示す面積で表したものとなる。

正規分布の確率密度関数をＮ(μ、σ^２)を平均μ、分散σ^２で表現すると、このときの衝突確率ｐは次の式（３）で表される。

一方、例えば、歩行者が道路に対して並進方向（進行方向）に移動しており、衝突危険度予測時の車両と歩行者との位置関係が図８（Ａ）に示すような位置関係である場合、並進方向の移動を妨げるバリア（路側駐車車両・悪路面）の存在によって、歩行者の歩道から車道へのはみ出しが生じて、図８（Ａ）に示すように、歩行者がバリアの車道側縁に沿って移動すると仮定して、歩行者との衝突確率ｐを算出する。

歩行者の並進移動を仮定した場合に、自車両が歩行者の位置を通過する時刻ｔｃと通過時のｚｐを求める。

並進方向の歩行者は既に移動速度ｖｐで歩いているものとして、その移動速度はセンシング等による観測により既知とする。

このとき、以下の式（４）、及び式（５）の関係が満たされる。

ｔｃ＝ｚｐ／ｖｃ・・・式（４）

ｚｐ＝ｚ０×ｖｃ／(ｖｃ−ｖｐ)・・・式（５）

ｚｐにおけるバリアの車道側縁の位置をバリア検出結果から求め、その位置を時刻ｔｃにおける歩行者の横位置ｘｐとして上記式（３）により、衝突確率を計算する。このとき、σ(ｘｐ)は歩行者の横方向のふらつき量の標準偏差で、歩行者の観測結果より設定する。

そして、最終的な衝突確率Ｐは、次の式（６）から求める。

Ｐ＝ｐｃ×ｐｃｃ＋ｐｔ×ｐｔｃ・・・式（６）

このｐｃは歩行者の横断確率であり、ｐｔは歩行者の並進確率であり、ｐｃｃは歩行者と自車両との横断方向の衝突確率ｐであり、ｐｔｃは歩行者と自車両との並進方向の衝突確率ｐである。

次のステップ１１２では、上記ステップ１１０において推定された衝突確率Ｐが予め定められた基準値よりも大きいか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１１４へ移行する一方、否定判定となった場合ステップ１１６へ移行する。

ステップ１１４では、スピーカ３４から警告音を発生させ、また、適正車速をディスプレイ１４に表示させる。この適正車速は複数の車速ｖｃを仮定して衝突確率Ｐを再計算して、上記基準値以下になる車速の最大値を設定する。

ドライバーへの提示車速の分解能を考慮すると、一般道路における車速は、時速６０ｋｍ、時速４０ｋｍ、時速２０ｋｍのように、高々、数段階なので、各々の車速で再計算すればよく、計算コストは小さい。

なお、衝突確率ｐに重みを積算して補正した値を上記基準値以下に保つように適正車速を設定してもよい。この重みとしては、歩行者の被害度が考えられる。特に、歩行者事故においては車速ｖｃにより歩行者の受ける障害度が変わり、低速であればあるほど被害が小さくなる。そこで、簡易的には、車両の運動エネルギーに比例する車速の２乗の項を衝突確率に積算すればよい。

よって、例えば、重み付き衝突確率Ｄは次の式（７）で計算できる。

このとき、ｖｓは基準とする速度で、国内一般道路であれば時速６０ｋｍに設定する。

また、被害度による重みは実際の事故統計データから衝突時の車速と被害度の関係を統計的に調査して設定してもよい。

次のステップ１１６では、例えば、車両のエンジンスイッチがオフされるなどによって図示しない車両制御装置から処理終了の指示信号が入力したか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ１００へ移行する一方、肯定判定となった場合は本衝突危険度推定処理プログラムの処理が処理終了となる。

以上のように、本実施の形態によれば、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出すると共に、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、歩行者及び車両に対する検出されたバリヤの位置を加味して、検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向に基づいて歩行者と車両とが衝突する衝突危険度を推定しているので、衝突危険度を高い信頼性で推定することができる。

なお、本実施の形態では、ディスプレイ１４に適正車速を表示することにより、適正車速のドライバーへの提示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、以下のような方法が考えられる。

・適正車速をメータに表示する。
・音声でドライバーに減速を奨める。
・現在の車速が適正車速よりも高い場合は警報する。
・現在の車速が適正車速よりも高い場合は車両のブレーキを制御して適正車速へ介入制動を行う。

また、本実施の形態では、推定された衝突確率Ｐに基づき、当該衝突確率Ｐが上記基準値よりも大きい歩行者に限定して歩行者警報を実施するようにしてもよい。これにより、道路周辺に存在する歩行者に対する過剰警報を抑制でき、適切に歩行者警報を実施することができる。

また、同様に、推定された衝突危険度Ｐが上記基準値よりも大きい場合に、車両に設けられたブレーキペダルへのブレーキ操作に対するブレーキの制動量を大きくするように制御するようにしてもよい。これにより、プリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）装置の過剰動作を低減し、適切なブレーキのアシストが実現することができる。

また、上記式（３）で計算する場合に、ｘ０を±０．５ｍ、±１ｍと各々変化させた場合の危険度を再計算して、危険度が低くなる場合に、歩行者に対して自車両の横方向の距離をあけるようにドライバーへ提示するようにしてもよい。

また、バリヤ検出部４６が、バリアの検出結果に基づき、バリアで歩行者の侵入する頻度が低い車道領域の情報を歩行者検出部４２へ出力するようにし、歩行者検出部４２が、歩行者の侵入する頻度が低い車道領域を歩行者の検出領域からマスクしてもよい。これにより、歩行者の検出領域を削減することができるため、歩行者の誤検出や計算コストを低減することができる。

その他、本実施の形態で説明したドライバ支援装置１０の電気系の要部構成（図１参照。）、及びドライバ支援装置１０の機能的な構成（図３参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した衝突危険度推定処理プログラム（図５参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係るドライバ支援装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るレーザレーダによる周辺状況の検出結果の一例を示す図である。 実施の形態に係るドライバ支援装置の機能的な構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るレーザレーダによる防護柵の検出を模式的に示した図である。 実施の形態に係る衝突危険度推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る横断方向へ移動する歩行者と車両との位置関係の一例を示す図である。 実施の形態に係る歩行者の位置の標準偏差の一例を示す図である。 実施の形態に係る並進方向へ移動する歩行者と車両との位置関係の一例を示す図である。

符号の説明

１０ ドライバ支援装置
１２ レーザレーダ（取得手段）
１４ ディスプレイ（表示手段）
３４ スピーカ（警告手段）
４２ 歩行者検出部（歩行者検出手段）
４４ 横断意図推定部（推定手段、位置情報取得、導出手段）
４６ バリヤ検出部（バリヤ検出手段）
４８ 衝突危険度推定部（推定手段）

Claims (13)

1. 走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出する歩行者検出手段と、
   前記歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出するバリヤ検出手段と、
   前記歩行者検出手段により検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、当該歩行者及び前記車両に対する前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤの位置とに基づいて前記歩行者と前記車両とが衝突する衝突危険度を推定する推定手段と、
   を備えた衝突危険度推定装置。
2. 前記車両の周辺の撮像、レーザ光による走査、及び電波による走査の少なくとも１つを行うことにより前記車両の周辺状況を示す状況情報を取得する取得手段をさらに備え、
   前記歩行者検出手段は、前記取得手段により取得される状況情報により示される周辺状況から前記歩行者の位置、当該歩行者の移動速度及び当該歩行者の移動方向を検出し、
   前記バリヤ検出手段は、前記取得手段により取得される状況情報により示される周辺状況から前記バリヤの位置を検出する
   請求項１記載の衝突危険度推定装置。
3. 前記バリヤは、防護柵、中央分離帯を含む前記歩行者の移動を妨げる構造物、対向車線の交通状態及び悪路面の少なくとも１つである
   請求項１又は請求項２記載の衝突危険度推定装置。
4. 前記推定手段は、前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤが前記歩行者と前記車両の間に位置する場合に、当該バリヤが前記歩行者と前記車両の間に位置しない場合よりも衝突危険度を低く推定する
   請求項１〜請求項３の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
5. 前記推定手段は、前記歩行者検出手段により検出された前記歩行者の移動方向が車両の移動方向と略平行であり、且つ前記バリヤ検出手段により検出されたバリヤが当該歩行者の移動方向前方に位置する場合に、当該バリヤが移動方向前方に位置しない場合よりも衝突危険度を高く推定する
   請求項１〜請求項４の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
6. 前記歩行者検出手段は、前記歩行者の体の向き又は顔の向きをさらに検出し、
   前記推定手段は、前記歩行者検出手段により検出された前記歩行者の体の向き又は顔の向きが前記車両に対して正面又は背面である場合に、当該向きが前記車両に対して正面又は背面以外である場合よりも衝突危険度を低く推定する
   請求項１〜請求項５の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
7. 歩行者により利用され得る予め定められた利用対象の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得をさらに備え、
   前記推定手段は、前記位置情報取得により取得された位置情報により示される利用対象の位置が前記歩行者の位置に対して前記車両が走行する道路を隔てて反対側に位置している場合に、当該利用対象の位置が反対側に位置しない場合よりも衝突危険度を高く推定する
   請求項１〜請求項６記載の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
8. 前記推定手段は、前記歩行者によって前記利用対象が頻繁に利用される時間帯である場合に、当該頻繁に利用される時間帯以外の場合よりも衝突危険度を高く推定する
   請求項７記載の衝突危険度推定装置。
9. 前記推定手段は、前記車両が走行する道路に対して横断方向に前記歩行者が移動して当該歩行者と前記車両とが衝突する横断方向衝突確率を算出すると共に、前記道路に対して並進方向に前記歩行者が移動して当該歩行者と前記車両とが衝突する並進方向衝突確率を算出して、当該横断方向衝突確率と並進方向衝突確率を合算することにより前記衝突危険度を推定する
   請求項１〜請求項８記載の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
10. 前記歩行者検出手段は、前記バリヤ検出手段により検出された前記バリヤによって前記歩行者の移動が妨げられる領域を歩行者の検出対象外とする
    請求項１〜請求項９記載の何れか１項記載の衝突危険度推定装置。
11. 前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、
    前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が所定値以下になる前記車両の速度を適正速度として導出する導出手段と、
    前記導出手段により導出された適正速度を表示する表示手段と、
    を備えたドライバ支援装置。
12. 前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、
    前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告手段と、
    を備えたドライバ支援装置。
13. 前記請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の衝突危険度推定装置と、
    前記衝突危険度推定装置により推定された衝突危険度が予め定められた値よりも大きい場合に、前記車両に設けられたブレーキペダルへのブレーキ操作に対するブレーキの制動量を大きくするように制御する制動量制御手段と、
    を備えたドライバ支援装置。

Images