JP6184923B2 - 車両の移動体衝突回避装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両とその周囲の移動体の衝突回避のための制御を実行する車両の移動体衝突回避装置に関する。

昨今の車両では、歩行者や自転車等の移動体の現在の位置や移動方向、移動速度などを測定し、移動体と走行中の自車両の衝突の可否を判断し、衝突可能性が高い場合に警報を発したり、ブレーキをかけるといった制動制御装置が開発されている。

しかしながら、移動体の移動方向にガードレール等の障害物が存在する場合、移動体が障害物を乗り越えて車線に進入する可能性は低いことから、実際にはこれら障害物の有無をも勘案して車両制御が実行されなければ、誤警報や誤ブレーキの頻度が増加してしまう。

ここで、特許文献１には、車両の周辺に存在する移動体を検出する移動体検出手段と、車両周辺の歩道境界物の位置、形状を検出する歩道境界検出手段と、移動体検出手段によって検出した移動体が車両と衝突する危険度を評価する危険度評価手段と、危険度評価手段によって評価した衝突の危険度に基づき、車両の運転者へ注意喚起を行う警告手段とを備え、少なくとも、移動体の位置情報と歩道境界物の位置情報とからその周囲の状況をも考慮して移動体検出手段が検出した移動体と車両の衝突の危険度を評価する車両用衝突回避支援装置が開示されている。

一方、特許文献２には、歩行者検出部により、走行する車両の周辺を移動する歩行者の位置、歩行者の移動速度及び歩行者の移動方向を検出すると共に、バリヤ検出部により、歩行者の移動を妨げるバリヤの位置を検出し、横断意図推定部及び衝突危険度推定部により、検出された歩行者の位置、移動速度、及び移動方向と、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ドライバ支援装置が開示されている。

特開２０１０−１８１９２８号公報 特表２００８−２８２０９７号公報

特許文献１，２に開示の技術によれば、障害物の有無を勘案して自車両と移動体の衝突危険度を算出し、この算出結果に基づいて自車両の制動制御をおこなうことから、誤警報や誤ブレーキの頻度を低減することができる。

しかしながら、障害物の有無を勘案した自車両と移動体の衝突危険度のみに基づいた制動制御であることから、実際には生じる可能性の低い事象に対して不自然な制御を行う可能性が依然として存在する。これは、障害物の有無を勘案したとしても、車両の制動制御が一義的に決定された衝突危険度のみに基づいて行われるためである。

そこで、本発明は、より一層高い精度で移動体と自車両の衝突確率を算定することができ、より一層高い精度で制御の要否を判断し、実行することのできる車両の移動体衝突回避装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明による車両の移動体衝突回避装置は、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、を備えているものである。

本発明の車両の移動体衝突回避装置によれば、移動体と自車両の自車両衝突確率および衝突予測時間と、移動体と障害物の障害物衝突確率および衝突予測時間とに基づいて自車両の制御を行うことから、高い精度で移動体と自車両の衝突危険性を的確に判断することができ、高い精度で制御の要否を判断し、実行することができる。

本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態１の構成図である。 走行路周辺の状況を示した模式図である。 図２の走行路周辺を俯瞰して示した模式図である。 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。 （ａ）は２つの白線間のレーンを進行路とする自車両と歩行者が衝突する例を示した模式図であり、（ｂ）は衝突時の歩行者の位置確率分布と自車両の前方に当る領域を示した模式図である。 白線の間のレーンを進行路とする自車両から観測された図３で示す歩行者に対応する歩行者が図４の障害物に衝突する例を示した模式図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６で示す歩行者と障害物の衝突の状況を抽出して示した模式図である。 （ａ）は自車両衝突確率と障害物衝突確率に基づく制御の実施の形態１を説明した表であり、（ｂ）は自車両衝突確率と障害物衝突確率に基づく制御の実施の形態２を説明した表である。 本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態２の構成図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、検出した障害物、補正された障害物を示した模式図である。 障害物補正部にて補正された障害物と歩行者の衝突の状況を示した模式図である。 本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態３の構成図である。 走行路周辺の状況を示した模式図である。

以下、図面を参照して本発明の車両の移動体衝突回避装置の実施の形態を説明する。

（移動体衝突回避装置の実施の形態１について）
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。

移動体検出部１０は、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１０としては、測距センサ、例えば自車両に取り付けたステレオカメラなどを挙げることができる。特に、ステレオカメラは、移動体と障害物の横位置分解能が高く、移動体の飛出しを瞬時に検出できることから好ましい。

ここで、「障害物」とは、移動体の移動を妨げる可能性のあるガードレール等を意味している。また、「移動体」には、歩行者や自転車などが包含されるが、以下、移動体として歩行者を取り挙げて説明する。

移動体検出部１０としてステレオカメラを適用する場合、ステレオカメラによって歩行者のカメラ光軸方向の距離および光軸に垂直でかつ水平方向の横位置が検出される。
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。

なお、移動体検出部１０における検出方法は上記方法に限定されるものではなく、歩行者の位置確率分布、速度、および速度方向を検出することができるものであればいかなる手法が適用されてもよい。また、歩行者を例にしているが、位置確率分布、速度、および速度方向を検出できる自転車等の移動体であってもよいことは勿論のことである。

障害物検出部２０は、自車両の走行路周辺に存在する障害物の位置、形、および大きさを検出する。

障害物検出部２０も移動体検出部１０と同様に、測距センサ、例えば自車両に取り付けたステレオカメラなどから構成することができる。

自車両衝突確率算出部３０は、自車両の進行路と移動体検出部１０によって得られた歩行者の位置確率分布、速度、および移動方向とを用いて、たとえば移動体である歩行者と自車両の衝突確率（自車両衝突確率）および衝突予測時間を算出する。ただし、歩行者の移動を妨げる障害物はないものとして算出する。

自車両の進行路は、現在以降の時間に対する自車両の位置のことである。自車両の車速、舵角、ヨーレートなどから、自車両の運動を計算し、推定してもよい。あるいは、何らかの手がかりから自車両が現在のレーンに沿って走ると分かっている場合は、現在のレーンに沿った運動を進行路としてもよい。

「歩行者と自車両の衝突」とは、自車両がそのままの速度で進行路を進み、一方で、歩行者がそのままの速度と移動方向で進んだ場合に、歩行者と自車両が交差することと定義する。具体的には、自車両のバンパを含む直線と歩行者が交差する瞬間において、歩行者が自車両のバンパに接触していることを「衝突」と定義してもよい。

障害物衝突確率算出部４０は、移動体検出部１０によって得られた歩行者の位置確率分布、速度、および移動方向と、障害物検出部２０によって得られた障害物の位置、形、および大きさに基づいて、歩行者と障害物の衝突確率および衝突予測時間を算出する。

移動体検出部１０によって得られた歩行者の中心位置を、移動体検出部１０によって得られた歩行者の速度と移動方向に従って進んだと仮定した場合に、障害物検出部２０によって得られた障害物と交差する位置と、その時の時間（すなわち、歩行者と障害物の衝突予測時間）を算出することができる。なお、一人の歩行者に対してその移動路上に複数の障害物が存在することが考えられるため、一般には複数の障害物との衝突位置と衝突予測時間を算出する。

自車両制御部５０は、移動体検出部１０で検出された移動体と自車両の衝突の危険度合いに応じて、衝突を回避することができるように、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、のいずれかもしくはそれらのうちの２つ以上の制御を実行する。

制御ＥＣＵ６０は、移動体衝突回避装置１００の各構成部を駆動制御する装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭといった記憶装置、入出力インターフェース等から構成されている。

このように、移動体衝突回避装置１００は自車両衝突確率算出部３０と障害物衝突確率算出部４０を備え、双方の算出部による算出結果に基づいて自車両制御部５０にて自車両の制御の要否を判断し、制御要の場合においても算定結果に応じた制御を行うことから、高い精度で移動体と自車両の衝突確率を算定することができ、衝突確率に応じて適切な制御を実行することができる。

（移動体衝突回避装置の実施の形態１の適用例）
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。

図２で示すように、自車両は、白線２０３と白線２０４に囲まれるレーンを走行しているものとする。

レーン外には、歩行者２０１が走行路に向けて移動しており、歩行者２０１と走行路の間には歩行者２０１の進路を妨害する可能性のある障害物２０２が横たわっている。

既述するように、移動体には歩行者以外にも自転車等も含まれるが、以下、移動体として歩行者を取り挙げて移動体衝突回避装置１００の説明をおこなう。

図３に、移動体検出部１０によって検出された移動体の位置確率分布を、等高線３０１によって示す。

この位置確率分布はたとえば正規分布に従って分布しており、歩行者２０１の中心ほど確率が高くなることが予想される。

図２で示す障害物２０２、白線２０３と白線２０４、および自車両はそれぞれ、図３の障害物２０２、白線２０３と白線２０４、および自車両３０２に対応している。障害物検出部２０にて自車両３０２の走行路周辺に存在する障害物２０２の位置、形、および大きさが検出される。

図４で示すように、白線２０３と白線２０４の間のレーンを走行している自車両３０２に取り付けられているステレオカメラから障害物２０２を観測した際に、障害物２０２は障害物４０１、４０２から構成されるものとして観測される。

図示例では障害物２０２が１つしか存在しないにも関わらず、ステレオカメラなどの測距センサによって同定される障害物は、障害物の材質や光学的模様などの条件によって複数に分割されることがあり、図４では２つに分割されて検出されている例を示している。
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。

レーザーレーダにおいても光を完全に吸収する部分は測定できないため、一物体を必ずしも一物体と捉えることができない場合がある。

ステレオカメラは左右のカメラで見える位置のみしか検出できないため、図４においては障害物２０２の右側側面だけが検出されている。ただし、障害物検出部２０は、ステレオカメラによるものに限定されず、レーザーレーダと単眼カメラの組み合わせなどであってもよい。

まず、自車両衝突確率算出部３０により、自車両の進行路と移動体検出部１０によって得られた歩行者の位置確率分布、速度、および移動方向を用いて、たとえば移動体である歩行者と自車両の衝突確率（自車両衝突確率）および衝突予測時間が算出される。

図５（ａ）には、白線２０３と白線２０４の間のレーンを進行路とする自車両５０２と衝突する歩行者５０１の例を示している。歩行者の位置は、図３の歩行者位置確率分布の中心（以下、歩行者の中心位置とする）から歩行者と自車両の衝突予測時間分だけ移動体検出部１０で得られた速度と移動方向に従って進めた位置に相当する。

移動体検出部１０によって得られた歩行者の位置確率分布を保って衝突してきたと仮定し、自車両の前方に当たる領域の確率を衝突確率とする。

図５（ｂ）には、衝突時の歩行者５０１の位置確率分布５０３と自車両５０２の前方に当たる領域５０４を示している。

位置確率分布５０３を領域５０４内で積分し、歩行者と自車両の衝突確率とする。なお、衝突時の位置確率分布は、歩行者の行動パターンをあらかじめ学習しておいて得られる時間発展方程式に従って変更してもよい。

複数の歩行者が存在していれば、それぞれの歩行者との衝突確率および衝突予測時間を得ることができる。

次に、障害物衝突確率算出部４０により、移動体検出部１０によって得られた歩行者の位置確率分布、速度、および移動方向と、障害物検出部２０によって得られた障害物の位置、形、および大きさに基づいて、歩行者と障害物の衝突確率および衝突予測時間を算出する。

図６には、白線２０３と白線２０４の間のレーンを進行路とする自車両３０２から観測された図３の歩行者２０１に対応する歩行者６０１が、図４の障害物４０１、４０２（それぞれ、図６の４０１、４０２に対応）に衝突する例を示している。ここで、衝突時には歩行者６０１が障害物４０１に衝突している。

図７には、図６で示す歩行者６０１（図７の歩行者６０１に相当）と障害物４０１、４０２（それぞれ、図７の障害物４０１、４０２に相当）の衝突の状況を抽出している。

ここで、図７（ａ）は歩行者の移動方向と障害物とのなす角が90度であるケースを示しており、図７（ｂ）は歩行者が障害物に対して斜めに入射するケースを示している。
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。

歩行者が障害物と交差する際に位置確率分布のうちで障害物と交差する確率を、歩行者と障害物の衝突確率（障害物衝突確率）とする。

図７（ａ）、（ｂ）の例では、位置確率分布７０１を積分することにより、歩行者６０１と障害物４０１、４０２の衝突確率を算出する。

ここで、歩行者と障害物の衝突確率を以下の式（１）によって算出することができる。

ただし、(Ｘ，Ｚ)、(Ｘｐ，Ｚｐ)とＰ（Ｘ−Ｘｐ，Ｚ−Ｚｐ）はそれぞれ、俯瞰図上の位置を表す直交座標系の座標、同座標系での歩行者中心位置を表す座標と、歩行者中心位置を中心とした歩行者の位置確率分布を示している。

ここで、移動体の移動方向に平行な方向に障害物が存在しない領域を、７０２領域として設定する。

歩行者が移動路上で複数の障害物と交差する場合、複数のそれぞれの障害物に対する衝突確率と衝突予測時間が算出されることになる。障害物に衝突したとしても、歩行者の移動路は変わらないとして計算を行い、その代わりに衝突確率として障害物の影響は算出される。

なお、時間を指定すると、それまでに歩行者が衝突する障害物とそれぞれの障害物に対する衝突確率が得られるので、例えばｎ個の障害物とそれぞれの衝突確率が得られている場合は、いずれかの障害物と衝突する確率を以下の式（２）によって算出することができる。

ただし、ｋ番目に衝突する障害物に対する衝突確率をＰｋとする。

したがって、障害物衝突確率算出部４０において、歩行者と衝突する障害物の特定、衝突予測時間、衝突を特定された障害物一つ一つとの衝突についての衝突確率、および、その障害物との衝突予測時間以前までにいずれかの障害物と衝突する衝突確率を得ることができる。

自車両制御部５０においては、移動体検出部１０で検出された移動体と自車両の衝突の危険の度合いに応じて、衝突を回避することができるように、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、のいずれかもしくはそれらのうちの２つ以上の制御が実行される。

ここで、以下、移動体検出部１０によって歩行者が一人だけ検出されている場合の移動体衝突回避装置１００の適用例、および、複数人の歩行者が移動体検出部１０によって検出されている場合の移動体衝突回避装置１００の適用例を示す。

＜歩行者が一人だけ検出されている場合の適用例＞
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。

移動体衝突回避装置１００ではさらに、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予測時間までに、歩行者の移動路上で障害物と衝突するかの確率を「障害物衝突確率」として記憶する。

「障害物衝突確率」は、障害物衝突確率算出部４０によって得られている衝突対象の障害物のうち、自車両との衝突予測時間までの間で最後に衝突する障害物との衝突予測時間までにいずれかの障害物と衝突する衝突確率のことである。

「障害物衝突確率」が高いほど歩行者と障害物の衝突の可能性が高く、自車両との衝突の危険性が低く、衝突回避のための制御を行う必要性が低くなる。

「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」の双方に基づいて移動体衝突回避装置１００の制御が実行される。

「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」の双方の値によって、自車両にブレーキをかけたり、自車両に操舵制御をかけて移動体を回避したり、自車両のブレーキ予圧を高めたり、警報を発する制御を行う。

「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」は、歩行者の速度や移動方向の時間不安定性および障害物の検出不安定性によって時間的に不安定になりうるが、それぞれに時系列フィルタをかけて安定化させることもできる。その安定化によって、より適切に制御を行うことができる。

図８（ａ）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１を示している。

この制御内容は、「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」のそれぞれが２段階の場合の実施の形態である。

「自車両衝突確率」が低確率の場合には、障害物に衝突するか否かに関わらず、自車両と衝突する危険性は低いことから何らの制御も行わない。

一方、「自車両衝突確率」が高確率で「障害物衝突確率」も高確率の場合は、すぐには衝突すると断定できないものの、歩行者の移動路の変化によって障害物を避けて自車両と衝突する状態になった場合に即応できるよう、ブレーキ予圧を高める制御が行われる。
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。

ここで、「自車両衝突確率が低確率」、「自車両衝突確率が高確率」なる実施例としてはそれぞれ、75％未満の確率、75％以上の確率を挙げることができる。なお、ブレーキや操舵を行う確率は90%程度と高い値に設定しておくのが望ましい。

また、「障害物衝突確率が低確率」、「障害物衝突確率が高確率」なる実施例としてはそれぞれ、25％以下の確率、25％より大きい確率を挙げることができる。なお、ブレーキをかける、もしくは、操舵を行い移動体を回避する、あるいはその両方を行う確率は10%程度の低い値に設定しておくのが望ましい。

また、それぞれの制御は、衝突予測時間に依存して行われる。
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。

ここで、「衝突予測時間が長い」なる実施例としては5秒程度以上を挙げることができ、「ある程度短い」とは、2〜5秒の範囲程度を挙げることができ、「短い」とは2秒未満の時間を挙げることができる。

なお、衝突予測時間の基準は、自車両の速度や制御性能等にも依存する。
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。

「自車両衝突確率」が低確率の場合には何らの制御も行わない。

一方、「自車両衝突確率」が中確率で「障害物衝突確率」が高確率の場合は、危険はないものとして何らの制御も行わない。

一方、「自車両衝突確率」が中確率で「障害物衝突確率」が低確率の場合は、障害物に当たらずに自車両近くで衝突することから注意する必要があるため、警報のみを行う。

一方、「自車両衝突確率」が高確率で「障害物衝突確率」も高確率の場合は、図８（ａ）と同様にブレーキ予圧を高める。

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、図８（ａ）と同様に、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を実行する。

ここで、「自車両衝突確率が中確率」なる実施例としては、50％〜75％の範囲を挙げることができる。

なお、「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」の二変量を用いず、両者から何らかの手段で計算した「危険度」の一変量のみを用いた場合は、特に図８（ｂ）の警報のみを行う、もしくはブレーキ予圧のみを高める、のいずれかを選択することができない。なぜなら、どちらがより危険であるかというものではないためである。

したがって、「危険度」の一変量のみの制御では、例えば「自車両衝突確率」が高いが「障害物衝突確率」も高い場合に警報を行ってしまい、ドライバーから見て歩行者が明らかに飛び出してこない状況でもドライバーに煩わしさを感じさせてしまう。

これに対し、「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」の二変量による制御では、煩わしさを感じさせずに、しかも安全性を高めることができる。

＜歩行者が複数人検出されている場合の適用例＞
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

まず、（１）の場合には、＜歩行者が一人だけ検出されている場合の適用例＞と同様に、制御を行うことができる。

次に、（２）の場合には、それぞれの歩行者一人一人に対して「自車両衝突確率」と「障害物衝突確率」が得られているため、それぞれの歩行者から要求される制御が異なってしまう。そこで、このような場合には、歩行者一人一人に対して独立に、警報を行う、ブレーキ予圧を高める、警報を行いつつブレーキ予圧を高める、または、ブレーキや操舵を行う、の四種の制御の全てを行うことで安全性を高めることができる。

あるいは、四種の制御に優先度をつけ（例えば、優先度高い順に、ブレーキ→ブレーキ予圧＋警報→警報→ブレーキ予圧）、優先度が高い制御を要求されればそれ以下の優先度の制御を全て行うことで安全性を高めることもできる。

（移動体衝突回避装置の実施の形態２とその適用例）
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。

ここで、図９は本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態２の構成図である。また、図１０（ａ）は障害物検出部にて検出された障害物であり、図１０（ｂ）は該障害物を障害物補正部にて補正された障害物を示した模式図である。また、図１１は、歩行者６０１と補正された障害物４０３との衝突の状況を示している。

図９で示すように、移動体衝突回避装置１００Ａ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、制御ＥＣＵ６０、および障害物補正部７０から構成されており、移動体衝突回避装置１００に対して障害物補正部７０が追加されている。

障害物検出部２０を補完する障害物補正部７０を具備することにより、障害物検出時の測距センサなどの特性である、一つの物体を一つの物体として捉えづらいといった弱点を補うことができる。

すなわち、既述するように、移動体衝突回避装置１００では、一つの物体を一つの物体として検出することができない場合がある。図４で示す内容を図１０（ａ）にてあらためて示す。

図１０（ａ）において、障害物２０２を検出した例を示しており、障害物２０２が二物体４０１、４０２の二物体として検出されている。

障害物補正部７０では、以下の３つのステップが実行される。
（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。

まず、障害物補正部７０における第１のステップについて説明する。
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。

次に、障害物補正部７０における第２のステップについて説明する。
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。

最後に、障害物補正部７０における第３のステップについて説明する。
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。

同一物体であるか否かの判定は、例えば重なりが十分有り、双方の形が似ていることを条件にすることができる。ただし、車両についているセンサから見えるのは障害物のある一面だけであり、障害物検出部２０で得られた障害物は地図情報の障害物の中でも車両側の面のみが得られていることから、直接的にはその面だけにおいてのみ比較されることが望ましい。

障害物補正部７０により、図１０（ｂ）で示すように一物体として障害物を得ることが可能になる。

図１０（ａ）で示す二物体間の距離がセンサの誤差よりも十分に小さい場合は、障害物補正部７０における第１のステップによって一物体として得ることができる。

図１０（ａ）で示す二物体間の隙間部分が隙間間隔に比較して十分時間的に位置を上下している場合は、障害物補正部７０における第２のステップによって一物体として得ることができる可能性が高い。また、地図情報に載っている障害物であるとすると、障害物補正部７０における第３のステップでの地図情報によって補完することも可能になる。

図７で示す歩行者６０１と障害物４０１、４０２の衝突状況を示す例では、歩行者と障害物の衝突確率が隙間のために小さく見積もられてしまっていた。このことに対し、障害物補正部７０によれば、隙間が埋められた障害物を得ることができるため、図１１で示す衝突の状況により、正しく一つの障害物との衝突確率を得ることができる。

（移動体衝突回避装置の実施の形態３とその適用例）
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。

ここで、図１２は本発明の移動体衝突回避装置の実施の形態３の構成図であり、図１３は走行路周辺の状況を示した模式図である。

図１２で示すように、移動体衝突回避装置１００Ｂ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、制御ＥＣＵ６０、および衝突確率補正部８０から構成されており、移動体衝突回避装置１００に対して衝突確率補正部８０が追加されている。

衝突確率補正部８０では、自車両衝突確率算出部３０と障害物衝突確率算出部４０で算出されたそれぞれの衝突確率が補正される。この衝突確率の補正により、移動体検出部１０によって検出された移動体が、速度が速くて小回りのきく自転車のような物体であった際に、より一層迅速でかつ安全に制御を行うことが可能になる。

図１３で示すように、自転車３０３が左前を走行中に駐車車両３０４がその先に停止していたとすると、自転車３０３は駐車車両３０４を避けて自車両３０２の前に出てくる可能性が高い。このような場合には、駐車車両という障害物への衝突確率は低く、自車両との衝突確率が高いことになる。

図１３で示す状況に対応するために、移動体検出部１０によって検出された移動体の速度が速い、もしくは移動体が自転車であると認識されていること、および、移動体が自車両進行路と平行に走っていて移動体の移動先に障害物が存在していることを条件として、衝突確率補正部８０にて自車両衝突確率算出部３０と障害物衝突確率算出部４０で算出された衝突確率を補正する。

具体的には、自車両衝突確率算出部３０で得られた歩行者と自車両の衝突確率を大きく補正し、障害物衝突確率算出部４０で得られた歩行者と障害物の衝突確率を小さく補正する。

歩行者と自車両の衝突までの時間が短いほど、もしくは歩行者と自車両の衝突までの時間が歩行者と障害物の衝突までの時間と近いほど、衝突確率補正部８０における補正量を大きくすることによって、自転車が駐車車両を避けた瞬間の危険性を回避しやすくすることが可能になる。

１０ 移動体検出部
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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