JP6184923B2 - 車両の移動体衝突回避装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態1の構成図である。
移動体衝突回避装置100は、移動体検出部10、障害物検出部20、自車両衝突確率算出部30、障害物衝突確率算出部40、自車両制御部50、および制御ECU60から構成されている。
異なる時間で複数回の歩行者の位置を取得し、位置の観測量に基づいて、例えば、等速運動で短い時間ステップを発展するモデルのカルマンフィルタを構築し、ステレオカメラによって得られた歩行者の各瞬間の位置情報および位置の標準偏差を入力し、歩行者の現在の位置確率分布、速度、および速度方向を検出する。
次に、移動体衝突回避装置100の適用例を図2〜8を参照して説明する。
ここで、図2は走行路周辺の状況を示した模式図であり、図3は図2の走行路周辺を俯瞰して示した模式図であり、図4は図3で示す模式図に移動体検出部にて検出された障害物を合わせて示した模式図である。
例えば、ステレオカメラは、エッジが全くない平面において視差を検出できず、したがって三次元位置を特定することができない。そのため、一物体であったとしても、カメラから見える面の一部がエッジのない場合にはその部分を境界として複数物体であると特定してしまうことが多分にある。
また、図7においても、その際の歩行者の位置確率分布701を等高線によって示している。なお、ここでも歩行者601を中心に位置確率分布は正規分布しているとする。
同図において歩行者中心より伸びている矢印は衝突時の歩行者の移動方向を示しており、移動体検出部10によって得られている。
移動体衝突回避装置100では、検出された歩行者についての自車両衝突確率算出部30によって算出された自車両との衝突確率を、「自車両衝突確率」として記憶しておく。
「自車両衝突確率」が高いほど歩行者と自車両の衝突の危険性が高く、衝突回避のための制御を行う必要性が高くなる。
一方、「自車両衝突確率」が高確率で「障害物衝突確率」が低確率の場合は、歩行者と自車両の衝突の危険が差し迫っているため、まずは警報を行いつつブレーキ予圧を高め、さらにブレーキや操舵を行う制御が実行される。
衝突予測時間が長い場合は何らの制御も行わず、ある程度短くなったら警報を行ったりブレーキ予圧を高め、さらに衝突予測時間が短くなればブレーキや操舵による回避の制御までを行う。
図8(b)には、自車両衝突確率と障害物衝突確率に基づく制御内容の実施の形態2を示している。これは、「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」のそれぞれが3段階の場合の実施の形態である。
移動体検出部10において歩行者が複数人検出されている場合は、いくつかの取扱い方法を考えることができる。
(1) 衝突予測時間が最も短い歩行者のみを制御対象とする
(2) 例えば下記のいずれかの基準で複数人を制御対象とする
(2.1)衝突予測時間が一定値以下の歩行者
(2.2)衝突予測時間や現在位置に依存して優先度をつけて一定人数に絞られた歩行者
本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態2の構成とその適用例を、図9〜11を参照して説明する。
(1)第1のステップ:障害物検出部20によって検出された障害物のうち、互いに十分近い障害物を結合し、近傍にない場合は結合しない。
(2)第2のステップ:第1のステップで得られた障害物についての履歴を用いて、現在の障害物の位置、形、大きさを再構成する。
(3)第3のステップ:第2のステップで得られた障害物と地図情報上の障害物とを突き合わせることによって障害物を補完する。
障害物を検出したセンサによって、障害物の位置、形、大きさの誤差が異なる。例えば、ステレオカメラでは視差の誤差が一定だとすると、得られる距離の精度は遠ければ遠いほど悪くなる。障害物検出部20によって検出された障害物間距離が、センサの誤差を下回る程度にしか離れていない場合には同じ物体である可能性が高い。したがって、その場合には、同一物体として結合する。
飛び飛びの時間において障害物を検出した場合、ほとんどの時間においては実際に障害物がある位置にて検出される可能性が高いが、障害物が実際にはない位置で検出される障害物は時間的に不安定である。そこで、障害物補正部70における第1のステップで得られた障害物についての履歴を用いて、時間的に安定な障害物位置を抽出し、障害物を再構成することができる。時間的に履歴障害物を重ねることによって、安定な位置を抽出することができる。その際には、最近の履歴ほど重みを大きくすることで信頼性を高めてもよい。安定な位置を抽出することにより、歩行者と衝突することが考えにくい移動物体を取り除くことも可能になる。
例えばガードレールなど、地図情報に載っていて歩行者の移動を妨げる物体を障害物と特定することができる。地図情報から得られた障害物と障害物補正部70における第2のステップまでに得られた障害物とを突き合わせ、同一物体であれば位置、形、大きさの補正をすることができ、異なる物体であれば地図情報からの追加の障害物として得ることができる。
本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態3の構成とその適用例を、図12,13を参照して説明する。
20 障害物検出部
30 自車両衝突確率算出部
40 障害物衝突確率算出部
50 自車両制御部
60 制御ECU
70 障害物補正部
80 衝突確率補正部
100、100A,100B 移動体衝突回避装置
Claims (7)
- 自車両の走行路周辺に存在する移動体の位置確率分布、速度、および移動方向を検出する移動体検出部と、
自車両の走行路周辺に存在する移動体の移動を妨げる可能性のある障害物の位置、形、および大きさを検出する障害物検出部と、
前記移動体検出部によって得られた前記移動体の位置確率分布、速度、および移動方向に基づいて該移動体と前記自車両の衝突確率である自車両衝突確率および衝突予測時間を算出する自車両衝突確率算出部と、
前記移動体検出部によって得られた前記移動体の位置確率分布、速度、および移動方向と、前記障害物検出部によって得られた前記障害物の位置、形、および大きさに基づいて前記移動体と前記障害物の衝突確率である障害物衝突確率および衝突予測時間を算出する障害物衝突確率算出部と、
前記自車両衝突確率算出部で得られた前記自車両衝突確率および衝突予測時間と、前記障害物衝突確率算出部で得られた前記障害物衝突確率および衝突予測時間に基づいて前記自車両の制御を行う自車両制御部と、を備え、
前記自車両衝突確率が所定の第一の確率P1より小さい場合を低確率、所定の第二の確率P2より大きな場合を高確率、第一の確率P1と第二の確率P2の間の場合を中確率とし、
前記障害物衝突確率が所定の第一の確率P3より小さい場合を低確率、所定の第二の確率P4より大きな場合を高確率、第一の確率P3と第二の確率P4の間の場合を中確率とした場合に、
前記自車両衝突確率が前記高確率であって前記障害物衝突確率が前記低確率のケースでは、前記自車両制御部において、ブレーキ予圧を高め、警報を発し、ブレーキをかけるまたは操舵によって移動体を回避する制御を実行し、
前記自車両衝突確率が前記高確率であって前記障害物衝突確率が前記高確率のケースでは、前記自車両制御部において、ブレーキ予圧を高める制御を実行する車両の移動体衝突回避装置。 - 自車両の走行路周辺に存在する移動体の位置確率分布、速度、および移動方向を検出する移動体検出部と、
自車両の走行路周辺に存在する移動体の移動を妨げる可能性のある障害物の位置、形、および大きさを検出する障害物検出部と、
前記移動体検出部によって得られた前記移動体の位置確率分布、速度、および移動方向に基づいて該移動体と前記自車両の衝突確率である自車両衝突確率および衝突予測時間を算出する自車両衝突確率算出部と、
前記移動体検出部によって得られた前記移動体の位置確率分布、速度、および移動方向と、前記障害物検出部によって得られた前記障害物の位置、形、および大きさに基づいて前記移動体と前記障害物の衝突確率である障害物衝突確率および衝突予測時間を算出する障害物衝突確率算出部と、
前記自車両衝突確率算出部で得られた前記自車両衝突確率および衝突予測時間と、前記障害物衝突確率算出部で得られた前記障害物衝突確率および衝突予測時間に基づいて前記自車両の制御を行う自車両制御部と、
前記移動体の速度が一定範囲内にある場合、もしくは前記移動体が特定物体と識別されている場合に、前記自車両衝突確率および前記障害物衝突確率の補正を行う衝突確率補正部とを備え、
前記障害物衝突確率の算定方法が、移動体と障害物が接する瞬間の移動体の位置確率分布のうち、移動方向と平行な方向に障害物が存在しない領域を積分すること、である車両の移動体衝突回避装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両の移動体衝突回避装置において、
前記自車両制御部における前記制御は、自車両にブレーキをかけること、自車両に操舵制御をかけて移動体を回避すること、自車両のブレーキ予圧を高めること、警報を発すること、の少なくとも一つを実施することである車両の移動体衝突回避装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両の移動体衝突回避装置において、
前記障害物検出部にて検出された前記障害物の位置、形、および大きさと地図データベース情報とを照合して、該障害物の位置、形、および大きさを補正する障害物補正部をさらに備えている車両の移動体衝突回避装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両の移動体衝突回避装置において、
前記自車両衝突確率算出部で算出された衝突予測時間に応じて、該衝突予測時間が第一の所定時間Taより長い場合は前記自車両制御部において該自車両の制御は実行せず、
前記衝突予測時間が第一の所定時間Taと第二の所定時間Tbの間にある(Ta〜Tbで、Ta>Tb)場合は、前記自車両制御部において自車両のブレーキ予圧を高めること、警報を発することの少なくとも一方を実行し、
前記衝突予測時間が第二の所定時間Tbよりも短い場合は、前記自車両制御部において自車両の制御を実行する車両の移動体衝突回避装置。 - 請求項1に記載の車両の移動体衝突回避装置において、
前記自車両衝突確率が前記中確率であって前記障害物衝突確率が前記低確率のケースでは、前記自車両制御部において、警報を発する制御を実行する車両の移動体衝突回避装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両の移動体衝突回避装置において、
前記移動体検出部がステレオカメラからなる車両の移動体衝突回避装置。
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