JP2017210118A - 歩行者回避行動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者が回避行動を行うことを早期に検出できるようにする。【解決手段】例えば車両Ｖに装着されたカメラＳ１によって、前方の歩行者が撮像される。カメラＳ１によって取得された歩行者の画像から、歩行者の支持基底面Ｋと体重心Ｇの位置との関係に基づいて、歩行者が左右の横方向へ移動するか否かが判定される。歩行者の単脚支持期において、支持基底面Ｋ上に体重心Ｇが存在したときに、歩行者が左右方向のうち支持基底面Ｋ側に向けて移動すると判定する。両脚支持期において、歩隔が拡大したときに、左右方向のうち前側の脚が位置する側に回避行動を行う、と判定することもできる。判定精度の向上のために、歩行者の身体の傾きや横方向への移動速度を加味して、回避行動であるか否かを判定することもできる。【選択図】 図６

Description

本発明は、歩行者回避行動検出装置に関するものである。

車両にあっては、前方を撮像するカメラによって検出された歩行者と衝突する可能性があると判定された際に、自動ブレーキ等の安全装置を作動させることが行われている。特許文献１には、歩行者の特定の部位と他の部位との相対的な状態から精度よく歩行者であるか否かの検出を行うものが開示されている。

特開２０１０−２４４１９４号公報

ところで、自車両の前方に存在する歩行者が、自車両の走行方向と略平行（例えば同一方向）に向けて歩行している場合がある。そして、歩行者が、例えば電柱等の障害物を避けるために、自車両が走行している走行車線側に向けて横方向に移動する回避行動を行うことが考えられる。このように、自車両の走行車線に向かう方向へ回避行動を行う歩行者は、自車両においては危険対象物となるため、歩行者が回避行動を行うことを早期に検出することが望まれるものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、歩行者が回避行動を行うことを早期に検出できるようにした歩行者回避行動検出装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
歩行者を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から得られる歩行者の支持基底面と体重心位置との関係に基づいて、歩行者が左右の横方向へ移動することを判定する回避行動判定手段と、
を備えているようにしてある。

上記解決手法によれば、歩行者が横方向へ移動する回避行動を行うことを、支持基底面と体重心との関係から早期に知ることができ、安全対策の上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記回避行動判定手段は、歩行者の単脚支持期において前記支持基底面上に体重心が存在したときに、歩行者が左右方向のうち該支持基底面側に向けて移動すると判定する、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、歩行者の回避行動の判定手法についてより具体的なものが提供される。また、歩行に際して長い期間を示す単脚支持期において回避行動の有無を判定して、判定機会を十分に確保する等の上で好ましいものとなる。

前記回避行動判定手段は、歩行者の身体が前記体重心が存在する前記支持基底面側に向けて所定角度以上傾いたことを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、身体の傾きをもパラメータとして、回避行動であることの判定をより精度よく行うことができる。

前記回避行動判定手段は、前記体重心の横移動速度が所定値以上であることを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、横方向への移動速度をもパラメータとして、回避行動であることの判定をより精度よく行うことができる。

前記回避行動判定手段は、歩行者の両脚支持期において歩隔が拡大したときに、左右方向のうち前側に位置する片脚の方向へ移動すると判定する、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、両脚支持期の期間においても回避行動の有無を判定できるようにして、判定機会の増大や判定をよりすみやかに行う上で好ましいものとなる。

前記回避行動判定手段は、歩行者の身体が前記体重心が存在する前記支持基底面側に向けて所定角度以上傾いたことを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、身体の傾きをもパラメータとして、回避行動であることの判定をより精度よく行うことができる。

前記回避行動判定手段は、前記体重心の横移動速度が所定値以上であることを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、
歩行者の横方向への移動速度をもパラメータとして、回避行動であることの判定をより精度よく行うことができる。

前記撮像手段が、車両に搭載されて前方の歩行者を撮像するものとされている、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、車両の安全対策の上で好ましいものとなる。

前記回避行動判定手段によって前方の歩行者が自車両が走行する走行車線に向けて横方向移動するような回避行動を行うと判定されたときに、運転者に対して警報を与える警報手段と歩行者に対する衝突を回避させるための安全装置との少なくとも一方が作動される、ようにしてある（請求項９対応）。この場合、回避行動を行う歩行者との衝突回避等の上で好ましいものとなる。

本発明によれば、歩行者が回避行動を行うことを早期に検出できる。

歩行者の回避行動と自車両との関係を示す簡略平面図。 直進歩行する歩行者の足の位置と体重心との関係を示す図。 直進歩行する歩行者の両脚支持期における支持基底面と体重心との位置関係を示す図。 直進歩行する歩行者の単脚支持期における支持基底面と体重心との位置関係を示す図。 左方向へ回避行動する歩行者の両脚支持期における歩隔と身体の傾きとの関係を示す図。 左方向へ回避行動する歩行者の単脚支持期における支持基底面と体重心と身体の傾きとの関係を示す図。 歩行者が直進歩行する状態から回避行動を行った場合に、横方向への移動速度が変化する状況を示す図。 本発明の制御系統例を示すブロック図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

図１において、自車両Ｖが走行している走行車線が符号１で示され、走行車線１の左右の境界線（白線）が符号２、３で示される。左側の境界線２の側方には、歩道４があり、歩道４に面して建物５が位置されている。そして、歩道４の一部には、例えば電柱のような障害物６が設置されている。

自車両Ｖの前方において、歩道４を自車両Ｖと同一方向に歩行している歩行者が符号Ｈ１で示される。歩行者Ｈ１は、障害物５の手間でまで直進歩行している。そして、歩行者Ｈ１は、障害物６の直前で障害物５を避けるために走行車線１側に若干はみ出るように横方向に移動する回避行動を行い、走行車線１側にはみ出た状態の歩行者が符号Ｈ２で示される。図１では、走行車線１にはみ出た歩行者Ｈ２は、その後、再び歩道４に戻って直進走行を行う場合が示され、このような歩行者の走行軌跡が図１中破線で示される。

図１では、自車両Ｖは、走行車線１側にはみ出た歩行者Ｈ２と衝突あるいはその直近を通過する可能性が高い場合となっている。歩行者Ｈ１が、走行車線１側にはみ出る回避行動を行うか否かを早期に知ることができれば、危険回避の上で好ましいものとなる。

次に、図２〜図４を参照しつつ、歩行者が直進歩行する場合の支持基底面と体重心との関係等について説明する。まず、図２は、歩行者の左右の脚（足）を上方から見たときの状態で、当初のＡ状態では、両脚が接地している両脚支持期の状態がとなっており、このときの支持基底面が符号Ｋで示される。図２のＢ状態では、左脚が接地している一方、右足が地面から浮いている単脚支持期の状態となっており、支持基底面は左脚（左足裏の面積範囲）のみとなる。また、図３、図４は、直進歩行している歩行者を後方から見たときの状態を示している。なお、単脚支持期となる期間は、両脚支持期の期間に比して相当に大きい（長い）ものとなる。

図２において、歩行者の体重心位置が符号Ｇで示され、直進歩行する際の体重心Ｇの移動軌跡が符号ＧＴで示される。直進歩行する際には、両脚支持期においては、図２、図３に示すように、体重心Ｇが大きな面積範囲となる支持基底面上に位置（存在）される。一方、単脚支持期においては、図２、図４に示すように、体重心Ｇは、支持基底面上には位置しないものとなる。

図５、図６は、歩行者が、左方向へ回避行動したときの状況を示すものであり、図５は図３に対応した両脚支持期のときを示し、図６は図４に対応した単脚支持期のときを示す。

まず、単脚支持期となる図６について説明する。図６では、左脚が接地し、右脚が浮き上がっている状態を示す。左側に回避行動しようとしたとき、体重心Ｇは、接地している左脚の支持基底面Ｋ上に位置される。また、身体（特に上半身）が、回避行動する方向（図６の場合は左方向）へと傾くことになる。このように、歩行者が、単脚支持期において支持基底面Ｋ上に体重心Ｇが位置したときは、左右方向のうち支持基底面Ｋ側に回避行動を行う、ということが理解される。そして、歩行者の身体の傾きが、左右方向のうち支持基底面Ｋ側に向けて所定角度（例えば５度〜８度程度の範囲で適宜設定可能）以上である場合には、回避行動であることをより精度よく判定（検出）することができる。

両脚支持期を示す図５において、歩行者が左側（斜め左前方）へ向けての回避行動を行う場合は、前方となる左脚が回避行動する方向へと踏み出されることから、歩隔（左右の脚の間隔）が拡大され、かつ身体（特に上半身）が回避行動を行う方向へ傾くようになる。したがって、両脚支持期において、歩隔が、直進歩行の場合に比して所定割合（例えば５０％）以上拡大したときに、左右方向のうち前側の脚が位置する方向へと回避行動を行う判定することができる。そして、歩行者の身体の傾きが、左右方向のうち前側の脚が位置する方向へと所定角度（例えば５度〜８度程度の範囲で適宜設定可能）以上である場合には、回避行動であることをより精度よく判定（検出）することができる。

図７は、直進歩行状態から回避行動を行った場合に、横方向の移動速度が変化する様子を示すものである。横軸に歩数が示され、縦軸に横方向の移動速度が示される。歩行開始から６歩までは直進歩行しているときであり、横方向への移動速度は、０．１ｍ／ｓよりもはるかに小さい値となる。７歩目から回避行動が開始されて、横方向の移動速度が０．１ｍ／ｓを超える大きさとなる。したがって、回避行動であるか否かを判定する際に、歩行者の横方向への移動速度が所定速度（例えば０．０８ｍ／ｓ〜０．１ｍ／ｓの範囲で適宜設定可能）以上であるという条件を加味することにより、回避行動であることをより精度よく判定することができる。

図８は、自車両Ｖに搭載したカメラＳ１によって歩行者を検出して、検出した歩行者が回避行動を行うか否かを判定するために用いる制御系統例を示す。図８中、Ｕはマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。コントローラＵによって、前述したようにして歩行者が回避行動を行うと判定された場合に、回避行動を行う方向が自車両Ｖの走行車線１側の方向であるときに、警報器Ｓ１０を作動させるようにしてある。

上述したコントローラＵの制御内容について、図９に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、データ入力される（カメラＳ１による前方歩行者の検出で、歩行者が検出されたときは歩行者が撮像された複数枚の画像を入手）。

Ｑ１の後、Ｑ２において、歩行者を検出したか否かが判別される。このＱ２の判別でＮＯのときは、Ｑ１に戻る。Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、両脚支持期であるか否かが判別される。このＱ３の判別でＹＥＳのときは、歩隔が拡大したか否かが判別される。このＱ４の判別でＹＥＳのときは、基本的に、歩行者が回避行動を行うという判定を行う状況となる。

回避行動であることの判定をより精度よく行うために、上記Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、さらにＱ５、Ｑ６の処理を行うようになっている。すなわち、Ｑ５では、歩行者の身体の傾き（左右方向のうち前側の脚が位置する側の方向への傾き）が所定角度以上であるか否かが判別される。このＱ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、歩行者の横方向への移動速度が所定速度以上であるか否かが判別される。

上記Ｑ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、歩行者が回避行動を行うということが最終的に判定される。このＱ７の後、Ｑ８において、回避行動を行う方向が、自車両Ｖの走行車線１側であるか否かが判別される。このＱ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、警報器Ｓ１０が作動される。

前記Ｑ３の判別でＮＯのときは、Ｑ１０において、単脚支持期であるか否かが判別される。通常はＱ１０での判別でＹＥＳとなり、このときは、Ｑ１１において、歩行者の体重心Ｇが支持基底面上に位置するか否かが判別される。このＱ１１の判別でＹＥＳのときは、基本的に、歩行者が回避行動を行うという判定を行う状況となる。そして、回避行動であることをより精度よく判定するために、前述したＱ５へ移行される。

前記Ｑ４の判別でＮＯのとき、Ｑ５の判別でＮＯのとき、Ｑ６の判別でＮＯのとき、Ｑ８の判別でＮＯのとき、Ｑ１０の判別でＮＯのとき、あるいはＱ１１の判別でＮＯのときは、それぞれ回避行動ではないということで、Ｑ１に戻る。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。Ｑ５あるいはＱ６のいずれか一方あるいは両方共に設けないようにしてもよい。回避行動の判定を、単脚支持期においてのみ行うようにしてもよい。障害物６（回避行動する歩行者Ｈ２）に到達する時間が所定時間（例えば２〜３秒）以下であるとき、あるいは到達までの距離が所定距離（例えば３０〜４０ｍ）以下であるときには、Ｑ５あるいｈＱ６の処理を無くしてすみやかに回避行動の判定を行えるようにする一方、上記所定時間あるいは所定距離を超えるとき（余裕があるとき）は、Ｑ５あるいはＱ６の少なくとも一方の処理を行うようにしてもよい。歩行者を検出するカメラＳ１は、車両に限らず、例えば電柱等の回避行動が行われる対象物やその付近にある固定物に設置するようにしてもよい（例えば路車間通信によって、歩行者の回避行動についての情報を車両へ提供）。回避行動を行う歩行者に対する安全のために,警報に代えてあるいは加えて、安全装置としての例えば自動ブレーキ装置や自動操舵装置を作動させて、歩行者との衝突回避や歩行者直近での通過を回避するようにしてもよい。参考例とはなるが、両脚支持期においてのみ、回避行動の有無を判定するようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、歩行者に対する安全対策の上で好ましいものとなる。

Ｕ：コントローラ
Ｓ１：カメラ
Ｓ１０：警報器
Ｖ：自車両
Ｇ：体重心
ＧＴ：体重心の移動軌跡（直進歩行）
Ｋ：支持基底面
Ｈ１：歩行者（直進歩行）
Ｈ２：歩行者（回避行動）
１：走行車線
２：境界線
３：境界線
４：歩道
５：建物
６：障害物

Claims (9)

1. 歩行者を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像から得られる歩行者の支持基底面と体重心位置との関係に基づいて、歩行者が左右の横方向へ移動することを判定する回避行動判定手段と、
   を備えていることを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
2. 請求項１において、
   前記回避行動判定手段は、歩行者の単脚支持期において前記支持基底面上に体重心が存在したときに、歩行者が左右方向のうち該支持基底面側に向けて移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
3. 請求項２において、
   前記回避行動判定手段は、歩行者の身体が前記体重心が存在する前記支持基底面側に向けて所定角度以上傾いたことを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
4. 請求項２または請求項３において、
   前記回避行動判定手段は、前記体重心の横移動速度が所定値以上であることを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
5. 請求項１において、
   前記回避行動判定手段は、歩行者の両脚支持期において歩隔が拡大したときに、左右方向のうち前側に位置する片脚の方向へ移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
6. 請求項５において、
   前記回避行動判定手段は、歩行者の身体が前記体重心が存在する前記支持基底面側に向けて所定角度以上傾いたことを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
7. 請求項５または請求項６において、
   前記回避行動判定手段は、前記体重心の横移動速度が所定値以上であることを条件として、歩行者が横方向へ移動すると判定する、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、
   前記撮像手段が、車両に搭載されて前方の歩行者を撮像するものとされている、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。
9. 請求項８において、
   前記回避行動判定手段によって前方の歩行者が自車両が走行する走行車線に向けて横方向移動するような回避行動を行うと判定されたときに、運転者に対して警報を与える警報手段と歩行者に対する衝突を回避させるための安全装置との少なくとも一方が作動される、ことを特徴とする歩行者回避行動検出装置。

Images