JP2020154502A - 車両における運転支援制御装置、運転支援システムおよび運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物に部分的に遮蔽され、移動中の部分遮蔽物体に対する衝突の抑制または衝突の防止を図ること。【解決手段】車両５００における運転支援制御装置１００が提供される。運転支援制御装置１００は、障害物に部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を第１の検出信号として取得する取得部１０３と、第１の検出信号を用いて、部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置３１に対して、遮蔽移動物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させる制御部１０１、Ｐｒ１を備える。【選択図】図２

Description

本開示は車両にける運転支援の技術に関する。

撮像装置およびレーダといった物標検出噐を用いて、車両周囲の対象物を検出する技術において、障害物により形成される死角領域における移動物の存在を判別する技術が提案されている（例えば、引用文献１）。

特開２０１７−１８２１３９号公報

しかしながら、死角領域における移動物体の存在の判別結果を利用して、移動物体を対象とする衝突を回避することについては検討されていない。

したがって、障害物により部分的に遮蔽され、移動中の部分遮蔽物体に対する衝突の抑制または衝突の防止が求められている。

本開示は、以下の態様として実現することが可能である。

第１の態様は、車両における運転支援制御装置を提供する。第１の態様に係る運転支援制御装置は、障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を第１の検出信号として取得する取得部と、前記第１の検出信号を用いて、前記部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置に対して、前記部分遮蔽物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させる制御部と、を備える。

第１の態様係る車両における運転支援制御装置によれば、障害物により部分的に遮蔽され、移動中の部分遮蔽物体に対する衝突の抑制または衝突の防止を図ることができる。

第２の態様は、車両における運転支援方法を提供する。第２の態様に係る運転支援方法は、障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を第１の検出信号として取得し、前記第１の検出信号を用いて、前記部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置に対して、前記部分遮蔽物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させる、ことを備える。

第２の態様係る車両における運転支援方法によれば、障害物により部分的に遮蔽され、移動中の部分遮蔽物体に対する衝突の抑制または衝突の防止を図ることができる。なお、本開示は、車両における運転支援プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置が搭載された車両の一例を示す説明図。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置によって実行される運転支援処理の処理フローを示すフローチャート。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置によって実行される移動物体検出処理の処理フローを示すフローチャート。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置によって実行される運転支援処理の処理フローを示すフローチャート。 道路上における、自車両と障害物、および障害物に遮蔽されている移動物体の位置関係を模試的に示す説明図。 検出器による、障害物および障害物に遮蔽されている移動物体の検出結果を模式的に示す説明図。 イベントカメラによる、図７に示す障害物および移動物体の検出結果を模式的に示す説明図。

本開示に係る車両における運転支援制御装置、運転支援システムおよび運転支援方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。

第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る車両における運転支援制御装置１００は、車両５００に搭載されて用いられる。運転支援制御装置１００は、少なくとも制御部および取得部を備えていれば良く、運転支援システム１０は、運転支援制御装置１００に加え、検出器としてのレーダＥＣＵ２１、ミリ波レーダ２１１、カメラＥＣＵ２２、カメラ２２１、イベントカメラＥＣＵ２６、イベントカメラ２６１および運転支援実行装置３１を備えている。なお、レーダＥＣＵ２１およびミリ波レーダ２１１、並びにカメラＥＣＵ２２およびカメラ２２１は、少なくともいずれか一方が備えられていれば良い。第１の実施形態における車両５００は、さらに、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４およびヨーレートセンサ２５を備えている。車両５００はさらに、車輪５０１、制動装置５０２、制動ライン５０３、ステアリングホイール５０４、フロントガラス５１０、フロントバンパ５２０およびリアバンパ５２１を備えている。車両５００は、内燃機関および電動機の少なくとも一方を車両走行用の駆動力源５０５として備えている。

レーダＥＣＵ２１は、電波を射出して物標からの反射波を検出するミリ波レーダ２１１と接続されており、ミリ波レーダ２１１により取得された反射波を用いて検出点、すなわち、反射点によって物標を表す第２の検出信号を生成し、出力する。カメラＥＣＵ２２は、単眼のカメラ２２１と接続されており、カメラ２２１によって取得された撮像画像から物標形状を特定し、予め用意されている対象物の形状パターンを用いたパターンマッチング処理によって判定した対象物の種別を示す第２の検出信号を生成し、出力する。物標形状の特定は、例えば、機械学習を用いたセマンティック・セグメンテーションなどによって実行される。撮像画像の各フレームに含まれる画素には、例えば、画素値情報（Ｒ、Ｇ，Ｂ）、位置情報としての座標情報が関連付けられている。レーダＥＣＵ２１およびミリ波レーダ２１１、並びにカメラＥＣＵ２２およびカメラ２２１は、自車両の周囲における対象物の情報を取得し、第２の検出信号として出力する第２の検出器に該当する。

イベントカメラＥＣＵ２６は、物体の変位に伴う物体の輝度値の変化を数μｓ単位で取得可能なイベントカメラ２６１と接続されており、物体の変位に応じた輝度値の変化が予め定められたしきい値以上の変化画素の情報を生成し、第１の検出信号として出力する。イベントカメラＥＣＵ２６およびイベントカメラ２６１は、物体の変位に応じて値が変化した変化画素の情報を取得し、第１の検出信号として出力する第１の検出器に相当する。

各ＥＣＵ２１、２２、２６は、演算部、記憶部および入出力部を備えるマイクロプロセッサである。なお、レーダＥＣＵ２１およびミリ波レーダ２１１は検出波を射出して反射波および反射点を検出して、一般的に自車両と物標との間の距離を測距するための検出器に相当し、車両５００に対する物標の距離、相対速度および角度を検出する。この検出器としては、ミリ波レーダ２１１の他に、ライダー（ＬＩＤＡＲ：レーザレーダ）や、音波を射出しその反射波を検出する超音波検出器が用いられても良い。カメラＥＣＵ２２およびカメラ２２１は、物標の形状を３次元的に認識可能な検出器であり撮像装置が該当する、撮像装置としては、カメラ２２１の他に、３Ｄライダーが用いられても良い。カメラ２２１は、２以上のカメラによって構成されるステレオカメラやマルチカメラであっても良い。イベントカメラ２６１としては、フレーム群からなる検出信号を出力しないイメージセンサの他に、静止物体と移動物体とを識別可能、すなわち、障害物により部分的に遮られている部分遮蔽物体の変位を識別可能な高フレームレート、例えば、１０００ｆｐｓでのフレーム群からなる検出信号を出力可能な撮像装置が用いられても良い。

車両５００には、車両５００の制動を実現するための制動装置５０２、車両５００の操舵を実現するためのステアリングホイール５０４が備えられている。制動装置５０２は、各車輪５０１に備えられている。各制動装置５０２は、例えば、ディスクブレーキ、ドラムブレーキであり、運転者の制動ペダル操作に応じて制動ライン５０３を介して供給されるブレーキ液圧に応じた制動力で各車輪５０１を制動し、車両５００の制動を実現する。制動ライン５０３には制動ペダル操作に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキピストンおよびブレーキ液ラインが含まれる。なお、制動ライン５０３としては、ブレーキ液ラインに代えて、制御信号線とし、各制動装置５０２に備えられているアクチュエータを作動させる構成が採用されても良い。ステアリングホイール５０４は、ステアリングロッド、操舵機構および転舵軸４４を含む操舵装置４２を介して前側の車輪５０１と接続されている。

図２に示すように、運転支援制御装置１００は、制御部としての中央処理装置（ＣＰＵ）１０１およびメモリ１０２、取得部としての入出力インタフェース１０３、並びにバス１０４を備えている。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２および入出力インタフェース１０３はバス１０４を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ１０２は、自車両の運転支援を実行するための運転支援プログラムＰｒ１、イベントカメラ２６１の検出結果を用いて移動物体を検出するための移動物体検出プログラムＰｒ２、を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ１０１による読み書きが可能であって衝突可能性フラグ格納領域１０２ａを有するメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納されている運転支援プログラムＰｒ１および移動物体検出プログラムＰｒ２を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって制御部としての機能を実現する。なお、ＣＰＵ１０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチコアタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース１０３には、レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、イベントカメラＥＣＵ２６、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４およびヨーレートセンサ２５、並びに運転支援実行装置３１がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、イベントカメラＥＣＵ２６、回転角センサ２３、車輪速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５からは、検出信号が入力され、運転支援実行装置３１には、要求トルクに応じた駆動力を指示する制御信号、制動レベルを指示する制御信号、操舵角を指示する制御信号が出力される。したがって、入出力インタフェース１０３は、第１の検出信号および第２の検出信号を含む、各種センサによって検出された検出信号を取得するための取得部として機能する。

ミリ波レーダ２１１はミリ波を射出し、物標によって反射された反射波を受信するセンサである。本実施形態において、ミリ波レーダ２１１は、フロントバンパ５２０およびリアバンパ５２１に配置されている。ミリ波レーダ２１１から出力される未処理の検出信号は、レーダＥＣＵ２１において処理され、物標の１または複数の代表位置を示す検出点または検出点列からなる検出信号として運転支援制御装置１００に入力される。あるいは、レーダＥＣＵ２１を備えることなく未処理の受信波を示す信号が検出信号としてミリ波レーダ２１１から運転支援制御装置１００に入力されても良い。未処理の受信波が検出信号として用いられる場合には、運転支援制御装置１００において物標の位置および距離を特定するための信号処理が実行される。

カメラ２２１は、ＣＣＤ等の撮像素子または撮像素子アレイを１つ備える撮像装置であり、可視光を受光することによって対象物の外形情報または形状情報を検出結果である画像データとして出力するセンサである。カメラ２２１によって撮像された画像データに対しては、カメラＥＣＵ２２によって上述の処理が施され、対象物の種別を示す第２の検出信号が生成される。カメラ２２１によって撮像された未処理の画像データが第２の検出信号として運転支援制御装置１００に入力されても良い。この場合には、運転支援制御装置１００において物標のセグメンテーション処理および種別の判別処理が実行される。本実施形態において、カメラ２２１はフロントガラス５１０の上部中央に配置されている。カメラ２２１から出力される画素データは、モノクロの画素データであっても良い。この場合には、セグメンテーションに際して輝度値が用いられる。

イベントカメラ２６１は、単一の撮像素子によって構成される複数の画素を有し、物体の変位に伴い生じる物体の輝度値の変化というイベントを数μｓ単位で検出可能なイベント検出型の撮像装置である。イベントカメラ２６１は、物体における輝度値が変化した位置に対応する変化画素の情報、例えば、受光強度、画素座標を検出結果として出力し、複数の画素全てを走査して得られるフレーム単位の検出結果を出力しない。したがって、イベントカメラ２６１の検出結果を用いることにより、撮像画角内における静止物体と移動物体とを判別、すなわち、変位を伴う移動物体を抽出することが可能となり、障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を検出することが可能となる。本実施形態においては、イベントカメラＥＣＵ２６によって、検出した輝度値の変化が予め定められたしきい値以上の変化画素に関する位置座標および輝度値を含む情報、すなわち、障害物により一部が遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報が生成され、第１の検出信号として出力される。イベントカメラ２６１は、物体の変位に応じて値が変化した変化画素の情報を出力できれば良く、フレーム群からなる検出信号を出力しないイメージセンサの他に、静止物体と移動物体とを識別可能、すなわち、障害物により部分的に遮られている部分遮蔽物体の変位を識別可能な高フレームレート、例えば、１０００ｆｐｓでのフレーム群からなる検出信号を出力可能な撮像装置が用いられても良い。

回転角センサ２３は、ステアリングホイール５０４の操舵によりステアリンロッドに生じるねじれ量、すなわち、操舵トルク、を、ねじれ量に比例する電圧値として検出するトルクセンサであり、ステアリングホイール５０４の操舵角を検出する。本実施形態において、回転角センサ２３は、ステアリングホイール５０４と操舵機構とを接続するステアリングロッドに備えられている。

車輪速度センサ２４は、車輪５０１の回転速度を検出するセンサであり、各車輪５０１に備えられている。車輪速度センサ２４から出力される検出信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車輪速度センサ２４からの検出信号を用いることによって、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。

ヨーレートセンサ２５は、車両５００の回転角速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ２５は、例えば、車両の中央部に配置されている。ヨーレートセンサ２５から出力される検出信号は、回転方向と角速度に比例する電圧値である。

運転支援実行装置３１は、運転者によるアクセルペダル操作に応じて、または、運転者によるアクセルペダル操作とは無関係に駆動力源５０５の出力の増減を制御し、運転者による制動ペダル操作とは無関係に制動装置５０２による制動を実現し、あるいは、運転者によるステアリングホイール５０４の操作とは無関係に操舵装置４２による操舵を実現する。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００により実行される運転支援処理について説明する。図３および図５に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔、例えば数ｍｓにて繰り返して実行される。ＣＰＵ１０１が運転支援プログラムＰｒ１を実行することによって図３および図５に示す運転支援処理が実行される。なお、図３に示す運転支援処理は、運転支援処理の要否を判定し、実行されるべき運転支援処理を設定する第１の運転支援処理、図５に示す運転支援処理は、設定された運転支援処理に応じた運転支援を実行する第２の運転支援処理ということができる。

ＣＰＵ１０１は、入出力インタフェース１０３を介して周囲情報、すなわち、第２の検出信号を取得する（ステップＳ１００）。周囲情報は、例えば、カメラ２２１によって撮像された撮像画像から抽出された自車両の周囲の対象物の種別の情報、ミリ波レーダ２１１によって検出された対象物の距離や相対速度の情報を含む。ＣＰＵ１０１は、取得した周囲情報を用いて自車両の予定軌道および予定軌道の近傍に障害物が検出されるか否か、すなわち、障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＣＰＵ１０１は、例えば、ミリ波レーダ２１１の反射点が自車両の予定軌道および予定軌道の近傍に存在する場合には障害物が存在すると判定し、カメラ２２１の撮像画像に障害物に相当する物標が検出されたには障害物が存在すると判定する。同時に、ＣＰＵ１０１は、自車両と障害物との距離、相対速度、並びに障害物の位置を取得する。障害物の一例には、街路設置物、例えば、図６および図７に示す路側ＲＳに植えられている街路樹ＯＢや、看板、標識、工事用フェンス、駐車車両、ガラス等の透過部位を有する建築物が含まれる。本実施形態の運転支援処理は、障害物の背後に位置し、障害物によって車両からの認識が部分的に遮蔽されている移動物体の存在を確認可能な障害物を適当な対象としている。図６に示す状況を自車両Ｍ０から第２の検出器、例えば、カメラ２２１により撮像すると図７に模式的に示す撮像結果が得られる。図７の例では、移動物体としての歩行者ＰＤが障害物ＯＢとしての樹木の後方、すなわち、樹木に遮られた状態で移動している。歩行者ＰＤは、障害物ＯＢに遮蔽されている第１の位置Ｐｏ１から、非遮蔽物体として障害物ＯＢから大部分が露出した第２の位置Ｐｏ２を経て、非遮蔽物体として障害物ＯＢから全体が出現する第３の位置Ｐｏ３まで経時的に移動する。第２の検出器が検出可能な対象物は、障害物ＯＢによって遮蔽されていない非遮蔽物体であり、少なくとも一部が障害物ＯＢから露出された、第２の位置Ｐｏ２または第３の位置Ｐｏ３における歩行者ＰＤである。

ＣＰＵ１０１は、障害物が検出されると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、障害物によって部分的に遮蔽された部分遮蔽物体の移動を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ＣＰＵ１０１は、後述するイベントカメラ２６１による検出結果を用いた移動物体検出処理を運転支援処理と平行して実行しており、移動体物体出処理によって得られる移動物体情報と、本処理ルーチンにおいて検出した障害物情報とを用いて部分遮蔽物体の移動の有無を検出する。具体的には、障害物の検出結果と移動物体の検出結果とをフュージョン処理によって融合し、障害物の検出位置と移動物体の検出位置とが重複するか否かによって部分遮蔽物体の移動の有無が判定される。フュージョン処理は、車両のローカル座標系によって実行されても良く、あるいは、より正確性を向上させるために走行環境、例えば、道路のグローバル座標系に障害物の位置座標と移動物体の位置座標とを座標変換して実行されても良い。ＣＰＵ１０１は、障害物が検出されないと（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１２０に移行する。障害物が検出されない場合、運転支援の対象となる対象物は、ミリ波レーダ２１１またはカメラ２２１によって認識可能であり、障害物により遮蔽された状態で移動する遮蔽移動体の判別を実行することなく適切な運転支援を実行可能だからである。

ＣＰＵ１０１は、図７における第１の位置Ｐｏ１または第２の位置Ｐｏ２に歩行者ＰＤが位置する場合には、障害物の検出位置に移動物体の検出位置が重なるので、障害物によって部分的に遮蔽され、移動している部分遮蔽物体の有無を検出し（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、衝突回避対象に対する自車両Ｍ０の衝突余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）を算出する（ステップＳ１０６）。移動中の部分遮蔽物体、すなわち、遮蔽移動物体には、道路上に出現する可能性が有る移動物体、例えば、人、自転車、車両が含まれる。ＴＴＣは公知の演算式であるＴＴＣ＝作動対象と自車両間距離／（作動対象速度−自車両速度）により算出される。作動対象は、障害物ＯＢまたは遮蔽移動物体ＰＤであり、遮蔽移動物体ＰＤと自車両間の距離は、例えば、衝突回避支援を実行すべき対象物標の外形輪郭の３０％未満が形成され得るような移動物体情報に含まれる変化画素の情報量が少ない場合には、自車両かＭ０ら障害物ＯＢまでの距離を基準として、得られた移動物体情報に含まれる移動物体の位置座標を用いて算出されても良く、あるいは、対象物標の外形輪郭の７０％以上が形成され得るような移動物体情報に含まれる変化画素の情報量が多い場合には、移動物体の位置座標を用いて算出されても良い。ＣＰＵ１０１は、障害物ＯＢの検出位置に移動物体の検出位置が重複しない場合には遮蔽移動物体ＰＤを検出しないと判定し（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、障害物ＯＢを作動対象とするＴＴＣを算出し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１１２に移行する。すなわち、遮蔽移動物体ＰＤを作動対象としない、自車両Ｍ０から認識可能な障害物ＯＢに対する通常の運転支援処理が実行される。なお、通常の運転支援処理が別の処理フローによって実行される場合には、ステップＳ１０７が実行されることなく、ステップＳ１２０に移行されても良い。

ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣが第１の判定ＴＴＣ１未満であるか否か、すなわち、ＴＴＣ＜ＴＴＣ１であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。第１の判定ＴＴＣ１は、障害物ＯＢの位置における衝突回避の可能性を向上、すなわち、障害物ＯＢの死角から出現する可能性のある遮蔽移動物体ＰＤとの衝突を予防する衝突予防支援の実行開始を判断するための判定時間であり、例えば、３秒である。衝突回避の可能性の向上、すなわち、衝突の予防は、後述するように、例えば、制動支援による制動ライン５０３への予備的な与圧付与や軽制動、運転者への注意を促す報知、障害物から離間する走行レーンへの予備的な走行レーンの変更を促す操舵支援およびアクセルの踏み込み操作を無効または規制する予備的な加速制限を任意に組み合わせることによって実現される。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＜ＴＴＣ１であると判定すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、第１衝突可能性フラグＦｐをオン、すなわち、Ｆｐ＝１に設定し、メモリ１０２の衝突可能性フラグ格納領域１０２ａに格納する（ステップＳ１１０）。第１衝突可能性フラグＦｐは、遮蔽移動物体ＰＤとの衝突可能性があることが判定されたことを示すフラグである。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＜ＴＴＣ１でないと判定すると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１２０に移行する。

ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣが第２の判定ＴＴＣ２未満であるか否か、すなわち、ＴＴＣ＜ＴＴＣ２であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。第２の判定ＴＴＣ２は、第１の判定ＴＴＣ１より小さく、障害物ＯＢの位置における衝突回避を実現するため、すなわち、障害物ＯＢの死角から出現する可能性のある遮蔽移動物体ＰＤとの衝突回避を実現する衝突回避支援の実行開始を判断するための判定時間であり、例えば、０．６秒である。衝突回避支援による支援レベルは衝突予防支援による衝突予防の支援レベルよりも高い、すなわち、支援の度合いが強い。衝突回避支援による衝突回避の実現は、例えば、制動支援による衝突交点ＣＰにおける自車両Ｍ０の停止または極微速度への制動、操舵支援による衝突交点ＣＰにおける障害物ＯＢから離間する方向への予定軌道変更、およびアクセル操作を無効とする加速制限を任意に組み合わせることによって実現される。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＜ＴＴＣ２であると判定すると（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、第２の検出信号を用いて、障害物ＯＢの近傍領域Ａ１を対象領域として形状識別処理、すなわち、パターンマッチング処理を実行する（ステップＳ１１４）。障害物ＯＢの死角から出現する可能性のある遮蔽移動物体ＰＤの種別の判別精度を向上させるために、障害物ＯＢの近傍領域Ａ１を重点的な対象領域と位置づけ、対象物の形状識別処理が実行されることが望ましい。ＣＰＵ１０１は、形状識別処理の結果、衝突回避対象物が検出されたと判定すると（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、第２衝突可能性フラグＦｅをオン、すなわち、Ｆｅ＝１に設定し、メモリ１０２の衝突可能性フラグ格納領域１０２ａに格納して（ステップＳ１１８）、本処理ルーチンを終了する。第２の検出信号を用いて検出可能な衝突回避対象物は、障害物ＯＢによって遮蔽されていない非遮蔽物体であり、例えば、図７において、全体が非遮蔽物体となる第３の位置Ｐｏ３または一部が非遮蔽物体となる第２の位置Ｐｏ２に移動した遮蔽移動物体ＰＤである。すなわち、障害物ＯＢから自車両Ｍ０の予定軌道上または予定軌道の近傍に出現し非遮蔽物体となった遮蔽移動物体ＰＤの少なくとも一部である。また、第２の検出信号を用いて検出可能な衝突回避対象物には、遮蔽移動物体ＰＤの他に、認識されている他車両であったり、看板等の路側設置物であったりする障害物ＯＢ自体も含まれ得る。第２衝突可能性フラグＦｅは、衝突回避対象物が検出され、衝突回避対象物との衝突回避の実行が判定されたことを示すフラグである。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＜ＴＴＣ２でないと判定すると（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、ステップＳ１２０に移行する。なお、ステップＳ１０４において、遮蔽移動物体ＰＤが存在すると判定された場合には、第２の検出信号を用いた対象物の検出処理、すなわち、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１８までの実行頻度が高められても良い。この場合には、衝突回避対象物と車両との衝突回避の実効性および可能性を更に向上させることができる。なお、第２の検出信号に代えて、または、第２の検出信号と共に、第１の検出信号を用いて衝突回避対象物の判定が実行されても良い。第１の検出信号が用いられる場合には、遮蔽移動物体ＰＤの一部のみが出現している場合であっても、第１の検出信号により得られる遮蔽移動物体ＰＤの移動情報を用いることにより衝突回避対象物の判定が可能となり、より早いタイミングにて衝突回避対象物の判定が可能となる。

ＣＰＵ１０１は、ステップ１２０において、第１衝突可能性フラグＦｐおよび第２衝突可能性フラグＦｅをオフ、すなわち、Ｆｐ＝０、Ｆｅ＝０として、本処理ルーチンを終了する。ステップＳ１２０への移行は、遮蔽移動物体が存在しない、遮蔽移動物体との衝突予防の実行は不要である、遮蔽移動物体との衝突回避の実行は不要である、遮蔽移動物体は衝突可否の対象物体でないと判定された結果、実行されるからである。なお、遮蔽移動物体が衝突回避対象物体でないとは、例えば、風船、鳥等の飛来物が遮蔽移動物体として検出された場合である。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００により実行される移動物体検出処理について説明する。図４に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔、例えば数μｓにて繰り返して実行される。ＣＰＵ１０１が移動物体検出プログラムＰｒ２を実行することによって図４に示す移動物体検出処理が実行される。すなわち、図３に示す運転支援処理と図４に示す移動物体検出処理は、並行して実行され、移動物体検出処理における移動物体の検出結果が運転支援処理において利用される。

ＣＰＵ１０１は、イベントカメラ検出信号を取得する（ステップＳ２００）。具体的には、ＣＰＵ１０１は、イベントカメラＥＣＵ２６から出力される第１の検出信号を経時的に受信しており、イベントカメラ２６１によって検出された輝度値が変化した一または複数の変化画素の情報を取得する。人や自転車、あるいは車両といった物体が変位中、すなわち、移動中である場合には、物体の外形を示す複数の変化画素群の情報が第１の検出信号に含まれている。ＣＰＵ１０１は、取得した変化画素の情報に対してエゴモーション除去処理を実行する（ステップＳ２０２）。エゴモーションは、計測系自体の３次元空間挙動を意味し、車両に搭載されているイベントカメラ２６１の場合、車両の挙動を意味する。エゴモーションは、例えば、車輪速度センサ２４によって取得される車速、ヨーレートセンサ２５によって取得されるヨーレートを用いて自車両の垂直方向および水平方向の動きを求めることによって得られる。エゴモーション処理は、検出された変化画素のうち、自車両の挙動に起因して輝度値が変化した物体の相対的な変位を示す変化画素を除去することで、物体自身の変位を抽出するための処理である。

ＣＰＵ１０１は、エゴモーション除去処理が施された変化画素の情報を用いてクラスタリング処理を実行する（ステップＳ２０４）。クラスタリング処理は、複数の変化画素から一のオブジェクト、すなわち、クラスタを抽出する処理であり、一のオブジェクトを形成する変化画素群を関連付ける処理である。本実施形態におけるクラスタリング処理は、例えば、経時的に同一方向に移動する変化画素を一のオブジェクトを形成する変化画素群として関連付けることによって実行される。クラスタリング処理としては、この他に、変位画素の位置座標を用いて画素間距離が予め定められた距離よりも短い変化画素を同一のオブジェクトを示す画素群として関連付けることによって、あるいは、変位画素の輝度値を用いて輝度値が近似する変位画素を同一のオブジェクトを示す画素群として関連付けることによって実行されても良い。クラスタリング処理によって、例えば、図８に模式的に示す変化画素群によって形成される人オブジェクトＰＤｇが得られ、判別のモデルとなるモデルパターンとのマッチングがなされても良い。第１の位置Ｐｏ１では、障害物ＯＢである樹木によって人の多くの部分が隠れているため、変化画素群を構成する変化画素数は少なく、第２の位置Ｐｏ２では、障害物ＯＢである樹木によって人のほとんどの部分が隠れていないため、変化画素群を構成する変化画素数は多くなり、オブジェクトが人であることを容易に判別可能となる。クラスタリング処理においては、（１）障害物が車両である場合には、車両の下方から見える足、ガラス越しの体、車両の天井から飛び出た頭部がクラスタリングによってオブジェクト対象として形成され、（２）障害物が壁、塀やフェンスの場合には、壁や塀の上方から飛び出た頭部、壁や塀の穴あき部分やフェンスの隙間から見える体がクラスタリングによってオブジェクト対象として形成され得る。

ＣＰＵ１０１は、抽出されたオブジェクトが自車両Ｍ０に向かって移動している移動物体であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。具体的には、抽出されたオブジェクトを形成する変化画素群の位置座標の経時的な変化を用いて、自車両Ｍ０または自車両Ｍ０の予定軌道と交差する方向に近接しているか、さらには、接近しているか否かが判定される。ＣＰＵ１０１は、抽出されたオブジェクトが自車両Ｍ０に向かって移動していると判定すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、抽出されたオブジェクトのサイズが予め定められたサイズＸよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０８）。サイズは、例えば、オブジェクトの縦横といった二次元向寸法、面積、最大寸法であり、予め定められたサイズＸは、人、自転車といった衝突回避対象物の大きさを示すサイズである。ＣＰＵ１０１は、さらに、前回のクラスタリングにより得られたオブジェクト、すなわち、各変化画素の位置座標の移動予測座標を算出し、移動予測により得られた位置座標を用いて再度クラスタリングを実行しオブジェクトを再形成しても良い。この場合には、オブジェクトのサイズをより適切に推測することができる。ＣＰＵ１０１は、抽出されたオブジェクトのサイズが予め定められたサイズＸよりも大きいと判定すると（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、遮蔽移動物体が検出されたことを示す移動物体情報を出力して（ステップＳ２１０）、本処理ルーチンを終了する。移動物体情報は、既述のように、図３に示す運転支援処理において用いられる。ＣＰＵ１０１は、抽出されたオブジェクトが自車両Ｍ０に向かって移動していない（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、抽出されたオブジェクトのサイズが予め定められたサイズＸよりも大きくない（ステップＳ２０８：Ｎｏ）と判定すると、本処理ルーチンを終了する。

運転支援処理の実行について図５を用いて説明する。ＣＰＵ１０１は、衝突可能性フラグ格納領域１０２ａから各衝突可能性フラグＦを取得する（ステップＳ３００）。ＣＰＵ１０１は、第１衝突可能性フラグＦｐ＝１であるか否かを判定し（ステップＳ３０２）、第１衝突可能性フラグＦｐ＝１である場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、第２衝突可能性フラグＦｅ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ＣＰＵ１０１は、第１衝突可能性フラグＦｐ＝１でない場合には（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。図３に示すように遮蔽移動物体を対象とする運転支援処理においては、第１衝突可能性フラグＦｐがオン、すなわち、Ｆｐ＝１とされた後に第２衝突可能性フラグＦｅがオンされるので、第１衝突可能性フラグＦｐがオフ、すなわち、Ｆｐ＝０の場合には、遮蔽移動物体を対象とする運転支援処理ではなく、遮蔽移動物体を除く認識可能な物体を対象とする通常の運転支援処理が実行され得る。

ＣＰＵ１０１は、第２衝突可能性フラグＦｅ＝１でない場合には（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、運転支援実行装置３１に対して、衝突を予防するための支援としての衝突予防支援を実行させ（ステップＳ３０６）、本処理ルーチンを終了する。衝突予防支援は、衝突を予防するために予備的な運転支援であり、例えば、制動支援による制動ライン５０３への与圧付与、運転者に対する障害物ＯＢからの飛び出し可能性の報知、運転者への注意を促す軽い制動、障害物から離間する走行レーンへの走行レーンの変更を促す操舵支援およびアクセルの踏み込み操作を無効または規制する加速制限、障害物ＯＢの近傍領域Ａ１を対象領域とする形状識別処理を任意に組み合わせることによって実現される。報知は、音声または計器盤やヘッドアップディスプレイ等における表示を介した運転者への通知を含む。これら衝突予防支援が実行されることにより、遮蔽移動物体との衝突交点ＣＰに自車両Ｍ０が到達する前に、自車両Ｍ０の速度を低減させ、あるいは、衝突交点ＣＰから離間する位置、すなわち、車線に移動させておくことが可能となり、衝突回避支援の実行時に、衝突交点ＣＰにおける自車両Ｍ０の停止、衝突交点ＣＰからの離間の可能性を向上させて、遮蔽移動物体との衝突を防止または抑制することができる。

ＣＰＵ１０１は、第２衝突可能性フラグＦｅ＝１である場合には（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、運転支援実行装置３１に対して、通常の運転支援と同様の衝突回避支援を実行させ（ステップＳ３０８）、本処理ルーチンを終了する。衝突回避支援は、衝突予防支援の実行後に実行されることが理想的であり、例えば、制動支援による衝突交点ＣＰにおける自車両Ｍ０の停止または極微速度への制動、操舵支援による衝突交点ＣＰにおける障害物ＯＢから離間する方向への予定軌道変更、およびアクセル操作を無効とする加速制限を任意に組み合わせることによって実現される。なお、第１の実施形態においては、理解を容易にするために、遮蔽移動物体に対する衝突予防支援を決定する図３に示す処理フローと、決定された運転支援種別に応じて運転支援処理を実行する図５に示す処理フローとを別々の処理ルーチンとして説明したが、図３および図５に示す処理フローは１つの運転支援処理の処理ルーチンとして実行されてもよいことは言うまでもない。この場合、図３のステップＳ１１０およびステップＳ１１８は、それぞれ図５のステップＳ３０６およびステップＳ３０８に置換される。

以上説明した第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、障害物ＯＢに遮蔽され移動する遮蔽移動物体ＰＤの存在を判定し、遮蔽移動物体ＰＤが存在する場合には予防的な衝突予防支援が実行される。したがって、障害物ＯＢに遮蔽され、移動中の遮蔽移動物体ＰＤに対する衝突の抑制または衝突の防止を図ることができる。すなわち、遮蔽移動物体ＰＤの存在を予測し、自車両Ｍ０が遮蔽移動物体ＰＤとの衝突交点ＣＰに至る前に、自車両Ｍ０の車速は低減され、自車両Ｍ０の走行位置は衝突交点ＣＰから離間され得るので、あるいは、運転者に対して遮蔽移動物体ＰＤの存在が報知される。この結果、遮蔽移動物体ＰＤに対する衝突回避動作が更なる運転支援または運転者自身のいずれによって実行されるかを問わず、自車両Ｍ０と、障害物ＯＢから自車両Ｍ０の予定軌道上に出現する可能性の有る遮蔽移動物体ＰＤとの衝突を回避または衝突による被害を軽減することができる。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、さらに、遮蔽移動物体ＰＤが障害物ＯＢから自車両Ｍ０の予定軌道上に出現し、遮蔽移動物体ＰＤとの衝突の可能性が高い場合には、本運転支援としての衝突回避支援が実行される。したがって、障害物ＯＢに遮蔽され、移動中の遮蔽移動物体ＰＤに対する更なる衝突の抑制または衝突の防止を図ることができる。衝突回避支援とは、衝突交点ＣＰにおける、緊急制動の実行を含む制動支援による自車両Ｍ０の停止、緊急操舵回避の実行を含む操舵支援による自車両Ｍ０の衝突交点ＣＰからの離間を含む運転支援である。

なお、第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００は、少なくとも、障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を含む第１の検出信号を用いて、部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置３１に対して、部分遮蔽物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させれば良く、例えば、図３に示すフローチャートにおけるステップＳ１０２、Ｓ１０４およびＳ１１０、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ２００、Ｓ２０４およびＳ２１０並びに図５に示すフローチャートにおけるステップＳ３０６が少なくとも実行されれば良い。

他の実施形態：
（１）上記実施形態における遮蔽移動物体の検出に加え、あるいは、代えて、以下の態様による遮蔽移動物体の検出が実行されても良い。
三叉路、四叉路といった交差点や、死角のある道路に配置されている道路設置ミラーを利用して遮蔽移動物体が検出されても良い。例えば、カメラ２２１によって道路設置ミラーが検出された場合には、道路設置ミラーの鏡面に写る被写体を対象として変化画素の抽出およびクラスタリングを実行することによって、障害物を介して識別できない遮蔽移動物体や、死角に位置する遮蔽移動物体の存在を検出して第１衝突可能性フラグＦｐ＝１として、衝突予防支援処理が実行されても良い。なお、道路設置ミラーの鏡面は曲面を有しているので、クラスタリングに際しては曲率補正を行った上で変化画素に対するクラスタリング処理が実行される。道路設置ミラーが用いられる場合には、道路設置ミラーまでの距離、あるいは、道路設置ミラーに最近接の障害物までの距離を用いて衝突余裕時間が算出される。
また、障害物の後方に検出可能な影や照明光を用いて遮蔽移動物体が検出されても良い。例えば、影や車両のヘッドライトを対象とする変化画素の抽出およびクラスタリングを実行することによって、障害物を介して識別できない遮蔽移動物体や、死角に位置する遮蔽移動物体の存在を検出して第１衝突可能性フラグＦｐ＝１として、衝突予防支援処理が実行されても良い。影や照明光までの距離、あるいは、影や照明光に最近接の障害物までの距離を用いて衝突余裕時間が算出される。
さらに、障害物の死角から出現する遮蔽移動物体としてボールを検出した場合に、障害物を介して識別できないボールを追う遮蔽移動物体、すなわち、子供や、死角に位置してボールを追う遮蔽移動物体の存在を検出して第１衝突可能性フラグＦｐ＝１として、衝突予防支援処理が実行されても良い。ボールまでの距離、あるいは、ボールに最近接の障害物までの距離を用いて衝突余裕時間が算出される。

（２）上記実施形態においては、クラスタリング処理により得られたオブジェクトが衝突回避支援の対象となる遮蔽移動物体のサイズを有しているか否かに基づいて衝突予防支援を実行するか否かが判定されているが、クラスタリング処理により得られたオブジェクトが衝突回避支援の対象となる遮蔽移動物体であるか否かをパターンマッチングにより判別した結果を用いて衝突予防支援処理の実行の有無が判定されても良い。この場合には、オブジェクトが遮蔽移動物体である可能性が高くなるので、衝突予防支援処理の実行精度を向上、すなわち、実行されるべき場合に予防的な運転支援処理を実行させることができる。

（３）上記各実施形態においては、ＣＰＵ１０１が運転支援プログラムＰｒ１および移動物体検出プログラムＰｒ２を実行することによって、ソフトウェア的に運転支援処理並びに移動物体検出処理を実行する制御部が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。すなわち、上記各実施形態における制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…運転支援システム、２１１…ミリ波レーダ、２２１…カメラ、２６…イベントカメラＥＣＵ、２６１…イベントカメラ、３１…運転支援実行装置、１００…運転支援制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…取得部、５００…車両、Ｐｒ１…運転支援プログラム、Ｐｒ２…移動物体検出プログラム。

Claims (14)

1. 車両（５００）における運転支援制御装置（１００）であって、
   障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を第１の検出信号として取得する取得部（１０３）と、
   前記第１の検出信号を用いて、前記部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置（３１）に対して、前記部分遮蔽物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させる制御部（１０１、Ｐｒ１）と、を備える運転支援制御装置。
2. 請求項１に記載の運転支援制御装置において、
   前記第１の検出信号は、複数の画素を有する第１の検出器（２６、２６１）から出力される物体の変位に応じて値が変化した変化画素の情報であり、
   前記制御部は、前記変化画素の情報を用いて前記部分遮蔽物体の移動を判定する、を備える運転支援制御装置。
3. 請求項２に記載の運転支援制御装置において、
   前記物体の変位に応じた値の変化は、輝度値の変化である、運転支援制御装置。
4. 請求項２または３に記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記変化画素の情報を用いて前記変化画素に対するクラスタリング処理を実行し、自車両または自車両の予定軌道に近接するクラスタを検出した場合に、前記部分遮蔽物体の移動を判定する、運転支援制御装置。
5. 請求項２または３に記載の運転支援制御装置において、
   前記制御部は、前記変化画素の情報を用いて前記変化画素に対するクラスタリング処理を実行し、自車両または自車両の予定軌道に接近するクラスタを検出した場合に、前記遮蔽移動物体の存在を判定する、運転支援制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援制御装置において、
   前記衝突予防支援は、前記車両における予備的な制動支援、前記車両における予備的な操舵支援、自車両の加速制限および前記車両の運転者に対する前記部分遮蔽物体の存在の報知の少なくともいずれか１つを含む、運転支援制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の運転支援制御装置において、
   前記取得部はさらに、自車両の周囲における対象物の情報を第２の検出信号として取得し、
   前記制御部はさらに、前記第２の検出信号を用いて前記障害物の近傍に対象物が検出された場合に、前記衝突予防支援よりも支援レベルの高い衝突回避支援を前記運転支援実行装置に実行させる、運転支援制御装置。
8. 請求項７に記載の運転支援制御装置において、
   前記第２の検出信号は、前記障害物の死角から出現し非遮蔽物体となった前記部分遮蔽物体の少なくとも一部の検出に応じて出力され、
   制御部はさらに、前記第１の検出信号を用いて、前記対象物を対象とする前記衝突回避支援を前記運転支援実行装置に実行させる、運転支援制御装置。
9. 請求項７または８に記載の運転支援制御装置において、
   前記衝突回避支援は、前記障害物を作動対象とする制動支援、前記障害物を作動対象とする操舵支援、前記対象物を作動対象とする制動支援、前記対象物を作動対象とする操舵支援、および自車両の加速制限の少なくともいずれか一つを含む、運転支援制御装置。
10. 請求項７から９のいずれか一項に記載の運転支援制御装置において、
    前記制御部は、前記部分遮蔽物体の移動が判定された前記障害物の近傍領域を対象領域として前記衝突回避支援を実行する、運転支援制御装置。
11. 請求項７から１０のいずれか一項に記載の運転支援制御装置において、
    前記制御部は、前記部分遮蔽物体の移動が判定された場合には、前記第２の検出信号を用いた対象物の検出処理の実行頻度を高くする、運転支援制御装置。
12. 車両（５００）に搭載される運転支援システム（１０）であって、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の運転支援制御装置（１００）と、
    複数の画素を有し、前記第１の検出信号を出力する第１の検出器（２６、２６１）と、
    前記運転支援実行装置（３１）と、
    を備える、運転支援システム。
13. 車両（５００）に搭載される運転支援システム（１０）であって、
    請求項７から１１のいずれか一項に記載の運転支援制御装置（１００）と、
    複数の画素を有し、前記第１の検出信号を出力する第１の検出器（２６、２６１）と、
    前記第２の検出信号を出力する第２の検出器（２１、２１１、２２、２２１）と、
    前記運転支援実行装置（３１）と、
    を備える、運転支援システム。
14. 車両（５００）における運転支援方法であって、
    障害物により部分的に遮蔽されている部分遮蔽物体の変位を示す情報を第１の検出信号として取得し、
    前記第１の検出信号を用いて、前記部分遮蔽物体の移動を判定した場合に、運転支援実行装置（３１）に対して、前記部分遮蔽物体との衝突を予防するための衝突予防支援を実行させる、ことを備える運転支援方法。

Images