JP2018106266A - 危険度推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行シーンに適した危険度の推定を行うことができるようにした危険度推定装置を提供する。【解決手段】監視距離の異なる複数の障害物検出手段１，２，３と、複数の障害物検出手段１，２，３により検出された各障害物に対してそれぞれ危険度を設定する危険度設定手段１２と、前記危険度に対して、複数の障害物検出手段１，２，３ごとにそれぞれ重み付け係数を設定する係数設定手段１３とを備え、係数設定手段１３は、走行シーンに応じて、前記各重み付けを変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、障害物を検出して危険度を推定する、危険度推定装置に関する。

特許文献１には、車載のＣＣＤカメラによる撮像画像を取り込んでこれを処理し、自車前方における前方歩行者情報を抽出すると共に、外部の走行支援道路システムから横断歩行者情報を取り込み、この横断歩行者情報のうち、前記ＣＣＤカメラの検出範囲外の横断歩行者情報を抽出し、画像として画面表示する走行支援システムが開示されている。

特開２００３−３２７０６５号公報

しかしながら、走行シーンによっては、歩行者に対して警戒すべきレベルが変化し、また、警戒すべき対象も異なるが、特許文献１に開示された技術には、このような点について何ら考慮がなされていない。

本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、走行シーンに適した危険度の推定を行うことができる危険度推定装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明の危険度推定装置は、監視距離の異なる複数の障害物検出手段と、前記複数の障害物検出手段により検出された各障害物に対してそれぞれ危険度を設定する危険度設定手段と、前記危険度に対して、前記複数の障害物検出手段ごとにそれぞれ重み付け係数を設定する係数設定手段とを備え、前記係数設定手段は、走行シーンに応じて、前記各重み付けを変更することを特徴としている。

（２）前記複数の障害物検出手段の監視範囲をそれぞれ調整し設定する監視範囲設定手段をさらに備え、前記監視範囲設定手段は、前記重み付け係数が高くなるほど、前記監視範囲を広げることが好ましい。

（３）車両の前方に存在する道路標識又は道路標示を検出する標識等検出手段をさらに備え、前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により検出された前記道路標識又は前記道路標示に応じて、前記重み付け係数を変更することが好ましい。

（４）前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により横断歩道が検出された場合には、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定することが好ましい。

（５）前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により自動車専用道路の標識が検出された場合には、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定することが好ましい。

（６）前記車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、前記係数設定手段は、前記車速が高くなるにしたがって、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定することが好ましい。

（７）操舵角検出手段をさらに備え、前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により、前記車両の前方に交差点が認識された場合には、前記標識等検出手段により横断歩道が認識されている間は、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定し、前記標識等検出手段により前記横断歩道が認識されなくなり、且つ、前記操舵角検出手段により前記車両の右折が検出されると、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定し、前記右折が進み、前記標識等検出手段により、前記横断歩道とは別の横断歩道が認識された場合には、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定することが好ましい。

本発明によれば、監視距離の異なる複数の障害物検出手段により検出された各障害物に対してそれぞれ危険度が設定されるが、これらの危険度に対して走行シーンに応じて重み付け係数がそれぞれ設定されるので、走行シーンに応じて特に警戒が必要な監視距離が適宜設定されることとなり、走行シーンに適した危険度の推定を行うことができる。

本発明の一実施形態の危険度推定装置の構成を示す制御ブロック図である。 本発明の一実施形態の危険度推定装置における監視範囲を説明するための模式的な平面図である。 本発明の一実施形態の危険度推定装置の制御フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の危険度推定装置における具体的な制御例を説明するための模式的な平面図である。 本発明の一実施形態の危険度推定装置における具体的な制御例を説明するための模式的な平面図である。 本発明の一実施形態の危険度推定装置における具体的な制御例を説明するための模式的な平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
本発明の一実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。以下の説明では、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定める。また、車幅方向や路幅方向を共に幅方向という。

［１．構成］
本実施形態の危険度推定装置２０は、図１に示すように、近距離用センサ（障害物検出手段）１と、車載カメラ（障害物検出手段）２と、遠距離用センサ（障害物検出手段）３と、車速センサ（車速検出手段）４と、操舵角センサ（操舵角検出手段）５と、ＥＣＵ１０の機能要素１１〜１４とを備えて構成される。機能要素１１〜１４は、具体的には、標識等検出部（標識等検出手段）１１，危険度設定部（危険度設定手段）１２，係数設定部（係数設定手段）１３及び監視範囲設定部（監視範囲設定手段）１４である。ＥＣＵ１０は、通常のコンピュータであり、内部には周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するためのバスラインを備えている。

近距離用センサ１及び遠距離用センサ３は何れも電磁波等を利用して前方の障害物を検出するものであり、本実施形態ではレーダ（近距離レーダ，遠距離レーダ）により構成されている。また、車載カメラ２も前方の障害物を検出する機能を有している。以下、近距離用センサ１，車載カメラ２及び遠距離用センサ３をまとめて表記する場合は、監視装置１，２，３と表記する。
監視装置１，２，３の各監視範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は通常はそれぞれ図２に示すようになっており、監視装置１，２，３により監視が想定されている対象の距離である監視距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、この順に長めに設定されている。
また、監視幅は監視距離と反比例する特性を有しており、監視装置１，２，３の各監視幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はこの順に狭くなる。
また、監視装置１，２，３の監視範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ調整可能となっている。

車載カメラ２は、自車両の前端部または車室内の上部などに設けられて、車両前方の周囲の画像（以下「車両前方画像」という）を撮像し、取得した車両前方画像のデータ（画像情報）をＥＣＵ１０へ出力する。また、車載カメラ２は、ステレオカメラにより構成され、車両前方画像に基づいて自車両と障害物との位置関係を検出することが可能となっている。
車速センサ４は、車軸の回転速度に基づいて自車両の走行速度を検出する。
操舵角センサ５はステアリングホイールの操舵角を検出する。

標識等検出部１１は、車載カメラ２により撮像された車両前方画像を解析し、予め記憶した道路標識や道路標示の画像情報とテンプレートマッチングを行うなど周知の画像解析により、道路標識や道路標示の種別を検出する。

危険度設定部１２は、センサ１，３からの反射波や車載カメラ２により撮像された前方画像を解析して、危険のレベルを数値化した危険度Ｄを設定する。なお、危険度Ｄとは自車両が走行する上で警戒すべき警戒度とも言え、安全対策が要求される度合いとも言える。
具体的には、危険度設定部１２は、監視装置１，２，３の検出結果（反射波又は前方画像）に基づいて障害物を検出すると共に障害物の種別やサイズなどを推定し、検出された障害物の種別やサイズなどに応じて、近距離用センサ１の検出結果に対応する危険度ｄ１、車載カメラ２の検出結果に対応する危険度ｄ２、遠距離用センサ３の検出結果に対応する危険度ｄ３を設定する。そして、危険度設定部１２は、近距離用センサ１に対応する重み付け係数ｋ１、車載カメラ２に対応する重み付け係数ｋ２、遠距離用センサ１に対応する重み付け係数ｋ３を使用して下式（１）より前記危険度Ｄを設定する。重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３については後述する。
Ｄ＝ｋ１×ｄ１＋ｋ２×ｄ２＋ｋ３×ｄ３…（１）
この危険度Ｄが閾値を越えた場合には、安全性を確保するための各種制御が行われ、例えば、運転手に注意を促すための報知が行われたり、ブレーキプレフィルを作動させてブレーキの遊びを詰め，ドライバのブレーキ操作に対して即座に制動力を発揮できるように準備が行われたりする。
なお、危険度Ｄが閾値を越えた場合に替えて、上式（１）の各項（「ｋ１×ｄ１」，「ｋ２×ｄ２」及び「ｋ３×ｄ３」）の何れかが閾値を越えた場合に、安全性を確保するための各種制御を行うようにしてもよい。

係数設定部１３は、標識等検出部１１の検出結果に基づいて前記重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を適宜設定する。
具体的には、係数設定部１３は、標準時、すなわち標識等検出部１１により特定の道路標識や道路標識が検出されなかったときや、車速Ｖが閾値Ｖ０を越えていないときには、各重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を同じ値の標準値で設定し、例えばそれぞれを１．０に設定する。その一方、係数設定部１３は、特定の道路標識（例えば自動車専用道路を示す標識や横断報道を示す標識）や特定の道路標示（例えば横断報道を示す表示）が検出されたときや、車速Ｖが閾値Ｖ０を越えたときのように、自動車専用道路や高速自動車道の走行中や、横断歩道付近の走行中などといった特定の走行シーンの場合には、各走行シーンに応じてこれらの重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をそれぞれ異なる値に設定して、監視装置１，２，３の検出結果に対して異なる重み付けを行う。
これは、主として警戒すべき障害物を、自車両５０Ａから近距離の障害物とすべきか遠方の障害物とすべきかが走行シーンに応じて変わることを考慮したことによる。
どのような走行シーンに応じて重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を具体的にどのように設定するかは後述する。

監視範囲設定部１４は、監視装置１，２，３の監視範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をそれぞれ設定し、本実施形態では特に近距離用センサ１に関する重み付け係数ｋ１が標準値よりも大きくなる場合、すなわち、自車両５０Ａから近距離の障害物の出現を警戒すべき場合には。近距離用センサ１の監視範囲Ｒ１を、図２に示す通常時よりも、監視幅Ｗ１を拡げると共に監視距離Ｌ１を近距離に設定する。

［２．制御フロー］
以下、図３を参照して、本発明の一実施形態としての危険度推定装置２０の制御フローを説明する。なお、この制御フローは所定の周期で繰り返し実行される。
先ず、ステップＳ１０において、各監視装置１，２，３から検出結果を取得する。
次いで、ステップＳ２０において、危険度設定部１２により、監視装置１，２，３の検出結果に対応する危険度ｄ１，ｄ２，ｄ３がそれぞれ算出される。
そして、ステップＳ３０では、特定の走行シーンが検出されたか否かが判定され、特定の走行シーンが検出された場合にはステップＳ４０に進む一方、そうでない場合にはステップＳ５０に進む。
ステップＳ４０では、ステップＳ３０で検出された特定の走行シーンに応じて、係数設定部１３により重み付け係数が設定され、これに応じて危険度設定部１２により危険度Ｄが計算され、さらに、監視範囲設定部１４により監視範囲が設定される。
ステップＳ５０では、各監視装置１，２，３に対して、係数設定部１３により重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が標準値に設定されると共に監視範囲設定部１４により監視範囲Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が標準範囲に設定される。

［３．具体例］
以下、走行シーンに応じた重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３の変更に関する具体例を、図４〜図６を参照して説明する。

［３−１．具体例１］
図４に示す例は、自車両５０Ａが一般道を走行していて、標識等検出部１１が、前方の横断歩道１００を示す図示しない道路標識を、二点鎖線で示す位置において検出した例である。なお、図４では、二点鎖線で示す位置では便宜的に近距離用センサ１の監視範囲Ｒ１のみ示す。
係数設定部１３と監視範囲設定部１４とは、標識等検出部１１により横断歩道の道路標識が検出されたことを受けて、自車両５０Ａから近距離において歩行者の飛び出しのおそれがあるとして、それぞれ次のような制御を行うことにより、近距離の障害物に対応する警戒度を高めている。

つまり、近距離用センサ１の検出結果に対応する重み付け係数ｋ１を標準値よりも大きい値に設定する。すなわち、それぞれ標準値に設定されている車載カメラ２及び遠距離用センサ３の重み付け係数ｋ２，ｋ３（例えばｋ２＝１，ｋ３＝１）よりも近距離用センサ１の重み付け係数ｋ１を高く設定して（例えばｋ３＝４）、上式（１）による危険度Ｄの算出における近距離用センサ１の検出結果の寄与度を高めにする。
監視範囲設定部１４は、図４において、近距離用センサ１の監視範囲を、二点鎖線で示す標準範囲である監視範囲Ｒ１から、自車両５０Ａから近距離の監視を重視した実線で示す監視範囲Ｒ１′に変更する。すなわち、監視範囲Ｒ１′の監視距離Ｌ１′は監視範囲Ｒ１の監視距離Ｌ１よりも近距離に設定され、監視範囲Ｒ１′の監視幅Ｗ１′は監視範囲Ｒ１の監視幅Ｗ１よりも広く設定される。
以下、このような係数設定部１３と監視範囲設定部１４との制御を「飛び出し警戒制御」という。
そして、自車両５０Ａが横断歩道１００を通過して、標識等検出部１１が横断歩道１００を検出しなくなると、飛び出し警戒制御を解除して、係数設定部１３は重み付け係数ｋ１を標準値に戻し、監視範囲設定部１４は監視範囲を標準範囲である監視範囲Ｒ１に戻す。

標識等検出部１１により横断歩道の道路標識が検出された場合に替えて、標識等検出部１１により横断歩道１００が検出された場合に、上記の制御を開始するようにしてもよい。

［３−２．具体例２］
図５に示す例は、自車両５０Ａが高速自動車道を走行している例である。
係数設定部１３は、車速センサ４により検出された車速Ｖが高くなるほど、遠距離用センサ３の検出結果に対応する重み付け係数ｋ３を大きく設定し、本実施形態では、車速Ｖが閾値Ｖ０よりも高くなると重み付け係数ｋ３を標準値よりも大きい値に設定する。また、係数設定部１３は、近距離用センサ１及び車載カメラ２の重み付け係数ｋ１，ｋ２を標準値よりも小さく設定する。
高速自動車道では、歩行者が横から飛び出してくることは原則ないので、このように重み付け係数を設定することで上式（１）において危険度Ｄを算出する際に遠距離用センサ３の検出結果の寄与度を高めとして、先行車両５０Ｂのように自車両５０Ａから遠距離にある障害物に対応する警戒を高めている。
車速Ｖが閾値Ｖ０よりも高くなった場合に替えて、標識等検出部１１が自動車専用道路の道路標識を検出した場合に、上記の制御を開始するようにしてもよい。

［３−３．具体例３］
図６に示す例は、自車両５０Ａが一般道において交差点２００を右折しようとしている例である。
標識等検出部１１が、交差点２００を示す図示しない道路標識を検出すると又は前方の横断歩道１００Ａを検出すると、具体例１で上述した飛び出し警戒制御が開始される。すなわち係数設定部１３が近距離センサ１に関する重み付け係数ｋ１を大きくし、監視範囲設定部１４が近距離センサ１の監視範囲を拡大する。
そして、図６に示す状態となって、標識等検出部１１が横断歩道１００Ａを検出しなくなり、且つ、操舵角センサ５に基づき自車両５０Ａの右折が検出されると、飛び出し警戒制御から、前方の対向車両５０Ｃを警戒する制御（以下「対向車両警戒制御」という）に変更される。つまり、近距離センサ１の重み付け係数ｋ１を標準値に戻し、係数設定部１３が遠距離センサ３に関する重み付け係数ｋ３を標準値よりも大きくして、遠距離センサ３に関する重み付け係数ｋ３を近距離センサ１や車載カメラ２の重み付け係数ｋ２よりも大きくする。
ついで、図６に示す状態から自車両５０Ａの右折が進み、標識等検出部１１が別の横断歩道１００Ｂを検出すると、対向車両警戒制御から飛び出し警戒制御に切り替わり、自車両５０Ａが横断歩道１００Ｂを通過して横断歩道１００Ｂが検出されなくなるまで飛び出し警戒制御が行われる。

［４．効果］
本発明の一実施形態によれば、監視装置１，２，３により検出された各障害物に対してそれぞれ危険度ｄ１，ｄ２，ｄ３が設定されるが、これらの危険度ｄ１，ｄ２，ｄ３に対して走行シーンに応じて重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３が設定される。例えば、自車両５０Ａから近距離に対して警戒が必要な走行シーンでは近距離用センサの重み付け係数ｋ１が、車載カメラ２と遠距離用センサ３との重み付け係数ｋ２，ｋ３よりも高めに設定され、自車両５０Ａから遠距離に対して警戒が必要な走行シーンでは遠距離用センサ３の重み付け係数ｋ３が、近距離用センサ１と車載カメラ２との重み付け係数ｋ１，ｋ２よりも高めに設定される。
したがって、走行シーンに適した走行支援を行うことができる。

［５．その他］
（１）危険度設定部１２は、重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３の時間に関する上昇率が大きくなるにしたがって、危険度ｄ１，ｄ２，ｄ３を高めに設定するようにしてもよい。例えば、車速Ｖが高くなるにしたがって遠距離センサ３の重み付け係数ｋ３を高くするような場合に、遠距離センサ３により検出される障害物に対応する危険度ｄ３を、重み付け係数ｋ３の上昇率に応じて高くする。

（２）重み付け係数の設定方法は上記実施形態に限定されず、主要な警戒対象を監視する監視装置の重み付け係数が他の監視装置の重み付け係数よりも相対的に高めになればよい。例えば、主要な警戒対象を監視する監視装置が遠距離センサ３であれば、その重み付け係数ｋ３を、重み付け係数ｋ１，ｋ２よりも高くしてもよいし、重み付け係数ｋ１，ｋ２を重み付け係数ｋ３よりも低くしてもよいし、重み付け係数ｋ３を標準値よりも高くすると共に重み付け係数ｋ１，ｋ２を標準値よりも低くしてもよい。

（３）前記実施形態では、標識等検出部１１により道路標識や道路標示を検出したが、標識等検出部１１に替えて、自車両位置検出手段と地図情報取得手段とを使用してもよい。つまり、自車両位置と地図情報とを比較することで、車両前方に道路標識や道路標示があることや高速自動車道や自動車専用道路を走行していることを検出するようにしてもよい。

（４）また、本発明は［３．具体例］の欄に挙げた走行シーンの適用に限定されず、例えば信号機の付近を走行する走行シーンにも適用できるものである。

（５）前記実施形態では、本発明を車両前方の監視に適用した例を説明したが、車両側方や車両後方の監視に適用してもよい。

１ 近距離用センサ（障害物検出手段）
２ 車載カメラ（障害物検出手段）
３ 遠距離用センサ（障害物検出手段）
４ 車速センサ（車速検出手段）
５ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
１０ ＥＣＵ
１１ 標識等検出部（標識等検出部）
１２ 危険度設定部（危険度設定手段）
１３ 係数設定部（係数設定手段）
５０Ａ 自車両
５０Ｂ 先行車両
５０Ｃ 対向車両
１００，１００Ａ，１００Ｂ 横断歩道
２００ 交差点
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 監視範囲
ｋ１，ｋ２，ｋ３ 重み付け係数
ｄ１，ｄ２，ｄ３ 危険度

Claims (7)

1. 監視距離の異なる複数の障害物検出手段と、
   前記複数の障害物検出手段により検出された各障害物に対してそれぞれ危険度を設定する危険度設定手段と、
   前記危険度に対して、前記複数の障害物検出手段ごとにそれぞれ重み付け係数を設定する係数設定手段とを備え、
   前記係数設定手段は、走行シーンに応じて、前記各重み付けを変更する
   ことを特徴とする、危険度推定装置。
2. 前記複数の障害物検出手段の監視範囲をそれぞれ調整し設定する監視範囲設定手段をさらに備え、
   前記監視範囲設定手段は、前記重み付け係数が高くなるほど、前記監視範囲を広げる
   ことを特徴とする、請求項１に記載の危険度推定装置。
3. 車両の前方に存在する道路標識又は道路標示を検出する標識等検出手段をさらに備え、
   前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により検出された前記道路標識又は前記道路標示に応じて、前記重み付け係数を変更する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の危険度推定装置。
4. 前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により横断歩道が検出された場合には、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の危険度推定装置。
5. 前記係数設定手段は、前記標識等検出手段により自動車専用道路の標識が検出された場合には、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定する
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の危険度推定装置。
6. 前記車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記係数設定手段は、前記車速が高くなるにしたがって、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど、前記重み付け係数を高めに設定する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の危険度推定装置。
7. 操舵角検出手段をさらに備え、
   前記係数設定手段は、
   前記標識等検出手段により、前記車両の前方に交差点が認識された場合には、
   前記標識等検出手段により横断歩道が認識されている間は、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定し、
   前記標識等検出手段により前記横断歩道が認識されなくなり、且つ、前記操舵角検出手段により前記車両の右折が検出されると、前記監視距離が遠距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定し、
   前記右折が進み、前記標識等検出手段により、前記横断歩道とは別の横断歩道が認識された場合には、前記監視距離が近距離の障害物検出手段ほど前記重み付け係数を高めに設定する
   ことを特徴とする、請求項３及び請求項３を引用する４〜６の何れか一項に記載の危険度推定装置。

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