JP6316146B2 - Moving object position prediction apparatus, moving object position prediction method, and moving object position prediction computer program - Google Patents

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Description

本発明は、移動物体の位置を予測する移動物体位置予測装置、移動物体位置予測方法及び移動物体位置予測用コンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a moving object position prediction apparatus, a moving object position prediction method, and a moving object position prediction computer program that predict the position of a moving object.

車両と車両、あるいは、車両と人との接触事故を減らすために、車両周囲の移動物体を検知してその移動物体の進路を予測することで、その移動物体と車両とが衝突することを回避するよう車両の走行を支援する技術が提案されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照)。   In order to reduce contact accidents between the vehicle and the vehicle or between the vehicle and the person, by detecting the moving object around the vehicle and predicting the course of the moving object, the collision between the moving object and the vehicle is avoided. In order to do this, a technique for supporting the traveling of the vehicle has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

例えば、特許文献1に開示された移動体周囲危険度判定方法は、障害物がとりうる進路を確率的に予測する一方、移動体の進路を生成し、障害物が取り得る進路のうち、移動体の進路と干渉する進路を求めることにより、移動体と障害物との衝突確率を計算する。そしてこの方法は、移動体の周囲の危険度を判定する際には移動体と周囲の障害物との最新の衝突確率、および当該最新の衝突確率と所定時間前の衝突確率との時間変化量を用いて判定を行う。   For example, the moving object surrounding risk determination method disclosed in Patent Document 1 probabilistically predicts a path that an obstacle can take, while generating a path of the moving object, and moving among the paths that the obstacle can take. The collision probability between the moving body and the obstacle is calculated by obtaining the path that interferes with the path of the body. And when this method determines the risk around the moving object, the latest collision probability between the moving object and the surrounding obstacle, and the amount of time change between the latest collision probability and the collision probability before a predetermined time. Make a determination using.

また、非特許文献1に開示された方法では、プランナーが、レーダなどのセンサにより検知された移動する障害物の進路を予測し、その予測結果に基づいて、車両と障害物が衝突せず、かつ、既知の進路を進む車両が所定の時間内に目的地に達するするように、各時刻でのその車両の最適な移動速度を設定する。   In the method disclosed in Non-Patent Document 1, the planner predicts the path of a moving obstacle detected by a sensor such as a radar, and the vehicle and the obstacle do not collide based on the prediction result. In addition, an optimal moving speed of the vehicle at each time is set so that the vehicle traveling on the known route reaches the destination within a predetermined time.

特開2008−158969号公報JP 2008-158969 A

Jeff Johnson他、「Optimal Longitudinal Control Planning with Moving Obstacles」、Intelligent Vehicles Symposium (IV) 2013 IEEE、IEEE、2013年Jeff Johnson et al., “Optimal Longitudinal Control Planning with Moving Obstacles”, Intelligent Vehicles Symposium (IV) 2013 IEEE, IEEE, 2013

上記の技術では、車両と移動物体間の衝突事故が発生することを防止するために、移動物体の進路を正確に予測することが求められる。また、移動する障害物の進路の予測は,不確実性が伴うため確率によって表現されることがある。しかしながら、非特許文献1に開示された方法では、そのような確率を扱った速度制御は行われていないので、進路予測の不確実性を適切に取り扱うことが困難である。   In the above technique, it is required to accurately predict the course of the moving object in order to prevent a collision accident between the vehicle and the moving object. In addition, the prediction of the course of a moving obstacle may be expressed by a probability because it involves uncertainty. However, in the method disclosed in Non-Patent Document 1, since speed control that handles such a probability is not performed, it is difficult to appropriately handle the uncertainty of the course prediction.

そこで、本発明は、移動物体の進路の予測精度を向上できる移動物体位置予測装置、移動物体位置予測方法及び移動物体位置予測用コンピュータプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a moving object position prediction apparatus, a moving object position prediction method, and a moving object position prediction computer program that can improve the prediction accuracy of the course of a moving object.

請求項1の記載によれば、本発明の一つの形態として、移動物体位置予測装置が提供される。係る移動物体位置予測装置は、監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについて、その過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を記憶する記憶部(22)と、監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号を生成するセンサ(21)と、センサ信号に基づいて、監視対象エリア内を移動する移動物体を検知する移動物体検知部(31)と、記憶部(22)に記憶された複数の軌跡情報の中から、移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択する選択部(33)と、選択された少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、その軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、その確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成する予測情報生成部(34)とを有する。
本発明に係る移動物体位置予測装置は、上記の構成を有することにより、移動物体の進路の予測精度を向上できる。
According to the first aspect of the present invention, a moving object position prediction apparatus is provided as one aspect of the present invention. The moving object position prediction apparatus includes a storage unit (22) that stores trajectory information representing a trajectory of a past moving object for each of a plurality of past moving objects that have moved in the monitoring target area, A sensor (21) that generates a sensor signal representing an object existing in the object, a moving object detection unit (31) that detects a moving object that moves within the monitoring target area based on the sensor signal, and a storage unit (22). A selection unit (33) for selecting at least one trajectory information representing a trajectory similar to the assumed path of the moving object from the plurality of stored trajectory information, and each of the selected at least one trajectory information , Generating a probability distribution in which the probability that a moving object is present is higher at a position closer to the locus represented by the locus information, and according to a mixture distribution including each of the probability distributions at a predetermined time A prediction information generating unit for generating a prediction information indicating the probability that there is a moving object in Oite predetermined position and (34).
The moving object position prediction apparatus according to the present invention can improve the prediction accuracy of the path of the moving object by having the above configuration.

また請求項2の記載によれば、選択部(33)は、複数の軌跡情報のうち、対応する軌跡が移動物体の現在位置から所定範囲内の点を含み、かつ、その点における過去の物体の移動方向と移動物体の移動方向の差が所定の方向範囲内となる軌跡情報を選択するすることが好ましい。
これにより、選択部は、移動物体の予想進路と類似する軌跡を持つ軌跡情報をより適切に選択できる。
According to a second aspect of the present invention, the selection unit (33) includes, among the plurality of pieces of locus information, a corresponding locus including a point within a predetermined range from the current position of the moving object, and a past object at the point. It is preferable to select trajectory information in which the difference between the moving direction of the moving object and the moving direction of the moving object is within a predetermined direction range.
Thereby, the selection unit can more appropriately select trajectory information having a trajectory similar to the expected course of the moving object.

さらに、請求項3の記載によれば、複数の軌跡情報のそれぞれは、対応する過去の移動物体の種別を表す情報を含み、移動物体検知部(31)は、移動物体の種別を識別し、選択部(33)は、複数の軌跡情報のうち、移動物体の種別と同じ種別の過去の移動物体についての軌跡情報を選択することが好ましい。
これにより、選択部は、移動物体の予想進路と類似する軌跡を持つ軌跡情報をより適切に選択できる。
Furthermore, according to the description of claim 3, each of the plurality of pieces of trajectory information includes information indicating the type of the corresponding past moving object, and the moving object detection unit (31) identifies the type of the moving object, The selection unit (33) preferably selects trajectory information on a past moving object of the same type as the moving object type from among the plurality of trajectory information.
Thereby, the selection unit can more appropriately select trajectory information having a trajectory similar to the expected course of the moving object.

さらに、請求項4の記載によれば、複数の軌跡情報のそれぞれは、その軌跡情報が表す軌跡上の各点を対応する過去の移動物体が通ったときの時刻を表す情報を含み、選択部(33)は、複数の軌跡情報のうち、移動物体の現在位置から所定範囲内の点を過去の移動物体が通ったときの時刻と移動物体の現在位置の検知時刻との差が所定範囲内である軌跡情報を選択することが好ましい。
これにより、選択部は、移動物体の予想進路と類似する軌跡を持つ軌跡情報をより適切に選択できる。
Furthermore, according to the description of claim 4, each of the plurality of pieces of trajectory information includes information indicating a time when a corresponding past moving object passes through each point on the trajectory represented by the trajectory information, and the selection unit (33) is that the difference between the time when the past moving object passes a point within the predetermined range from the current position of the moving object and the detection time of the current position of the moving object among the plurality of pieces of trajectory information is within the predetermined range. It is preferable to select trajectory information.
Thereby, the selection unit can more appropriately select trajectory information having a trajectory similar to the expected course of the moving object.

さらに、請求項5の記載によれば、選択部(33)は、最近傍探索手法を利用して、軌跡情報を選択することが好ましい。
これにより、移動物体位置予測装置は、移動物体の位置の予測に利用する軌跡情報の探索に要する時間を短縮できる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is preferable that the selection unit (33) selects trajectory information using a nearest neighbor search method.
As a result, the moving object position prediction apparatus can shorten the time required for searching for trajectory information used to predict the position of the moving object.

さらに、請求項6の記載によれば、予測情報生成部(34)は、選択された軌跡情報のうち、対応する軌跡に含まれる点が移動物体の現在位置に近い軌跡情報に対応する確率分布ほど重み係数が大きくなるように確率分布を重み付けして混合分布を生成することが好ましい。
これにより、移動物体位置予測装置は、移動物体の位置の予測精度をより向上できる。
Furthermore, according to the description of claim 6, the prediction information generation unit (34) includes a probability distribution corresponding to the trajectory information in which the point included in the corresponding trajectory is close to the current position of the moving object among the selected trajectory information. It is preferable to generate the mixture distribution by weighting the probability distribution so that the weighting factor becomes larger as the weight coefficient increases.
Thereby, the moving object position prediction apparatus can further improve the prediction accuracy of the position of the moving object.

また請求項7の記載によれば、本発明の他の形態として、移動物体位置予測方法が提供される。係る移動物体位置予測方法は、監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号に基づいて、監視対象エリア内を移動する移動物体を検知するステップと、記憶部(22)に記憶された、監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについてのその過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報の中から、移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択するステップと、選択された少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、その軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、その確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成するステップとを有する。
本発明に係る移動物体位置予測方法は、上記のステップを有することにより、移動物体の進路の予測精度を向上できる。
According to the seventh aspect of the present invention, a moving object position prediction method is provided as another aspect of the present invention. According to the moving object position prediction method, a step of detecting a moving object moving in the monitoring target area based on a sensor signal representing an object existing in the monitoring target area, and a monitoring stored in the storage unit (22) are provided. At least one trajectory information that represents a trajectory similar to the assumed path of the moving object is selected from the trajectory information that represents the trajectory of the past moving object for each of a plurality of past moving objects that have moved within the target area. For each of the selected step and the selected at least one trajectory information, a probability distribution in which the probability that a moving object is present at a position closer to the trajectory represented by the trajectory information is higher is generated, and a mixture including each of the probability distributions Generating prediction information representing a probability that a moving object is present at a predetermined position at a predetermined time according to the distribution.
The moving object position prediction method according to the present invention can improve the prediction accuracy of the path of the moving object by including the above steps.

また請求項8の記載によれば、本発明のさらに他の形態として、移動物体位置予測用コンピュータプログラムが提供される。係る移動物体位置予測用コンピュータプログラムは、監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号に基づいて、監視対象エリア内を移動する移動物体を検知するステップと、記憶部(22)に記憶された、監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについてのその過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報の中から、移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択するステップと、選択された少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、その軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、その確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成するステップとをコンピュータに実行させる命令を有する。
本発明に係る移動物体位置予測用コンピュータプログラムは、上記の命令を有することにより、移動物体の進路の予測精度を向上できる。
According to the eighth aspect of the present invention, a computer program for predicting a moving object position is provided as still another aspect of the present invention. The computer program for predicting the moving object position is stored in the storage unit (22) and the step of detecting the moving object moving in the monitoring target area based on the sensor signal representing the object existing in the monitoring target area. , At least trajectory information that represents a trajectory similar to the assumed path of the moving object from among trajectory information that represents the trajectory of the past moving object for each of a plurality of past moving objects that have moved within the monitoring target area. For each of the selected step and at least one selected trajectory information, a probability distribution is generated in which the probability that a moving object is present at a position closer to the trajectory represented by the trajectory information is increased. Generating prediction information representing a probability that a moving object is present at a predetermined position at a predetermined time according to a mixed distribution including: Comprising instructions to be executed by the computer.
The computer program for predicting the moving object position according to the present invention can improve the prediction accuracy of the course of the moving object by having the above-described command.

上記各部に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   The reference numerals in parentheses attached to the above-described parts are examples that show the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

本発明の一つの実施形態に係る移動物体位置予測装置が実装された自動運転支援システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the automatic driving assistance system by which the moving object position prediction apparatus which concerns on one Embodiment of this invention was mounted. 自動運転支援システムが有する、移動物体位置予測装置の一例である路側機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the roadside machine which is an example of the moving object position prediction apparatus which an automatic driving assistance system has. 路側機の制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control part of a roadside machine. 追跡中の移動物体と、軌跡情報に示される軌跡の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the locus | trajectory shown by the moving object in tracking and locus | trajectory information. 自動運転支援システムが有する自動運転装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the automatic driving device which an automatic driving assistance system has. 自動運転装置の制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control part of an automatic driving device. 移動物体の存在確率と設定される走行パターンの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the presence probability of a moving object, and the driving pattern set. 1次遅れ系での、車両の加速度の目標値に対する実際の加速度の応答特性の模式図である。It is a schematic diagram of the response characteristic of the actual acceleration with respect to the target value of the acceleration of the vehicle in the first-order lag system. 存在確率の積分範囲を示す図である。It is a figure which shows the integration range of existence probability. 自動運転処理の動作シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement sequence of an automatic driving | operation process. 車両の予定経路上を横切る移動物体が存在する場合における、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両の速度変化と、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両の速度変化との比較を表すグラフである。When there is a moving object that crosses the planned route of the vehicle, the vehicle speed is controlled by a change in the speed of the vehicle controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment and a detection signal from a sensor mounted on the vehicle. It is a graph showing the comparison with the speed change of a vehicle. 図11と同じシチュエーションにおける、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両の位置変化と、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両の位置変化との比較を表すグラフである。In the same situation as FIG. 11, the vehicle position change controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment is compared with the vehicle position change when the vehicle speed is controlled by the detection signal from the sensor mounted on the vehicle. It is a graph to represent. 図11と同じシチュエーションにおける、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両と予定経路を横切る移動物体間の距離変化と、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両と移動物体間の距離変化との比較を表すグラフである。In the same situation as FIG. 11, when the vehicle speed is controlled by the change in the distance between the vehicle controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment and the moving object crossing the planned route, and the detection signal from the sensor mounted on the vehicle. It is a graph showing the comparison with the distance change between a vehicle and a moving object.

以下、図を参照しつつ、実施形態による移動物体位置予測装置について説明する。
この移動物体位置予測装置は、位置ごとに、将来の各時刻における、追跡中の移動物体が存在する確率(存在確率)を、追跡中の移動物体の位置の予測結果として求める。その際、この移動物体位置予測装置は、過去に監視対象エリアを移動した移動物体の軌跡を表す軌跡情報を記憶する記憶部から、現在追跡中の移動物体の進路と類似する軌跡を持つ軌跡情報を選択し、その選択した軌跡情報に表された軌跡上の位置に近いほど、存在確率が高くなるように、追跡中の移動物体の進路を予測する。
Hereinafter, a moving object position prediction apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
This moving object position prediction apparatus obtains, as a prediction result of the position of the moving object being tracked, the probability (existence probability) that the moving object being tracked exists at each future time for each position. At this time, the moving object position prediction apparatus stores trajectory information having a trajectory similar to the path of the moving object currently being tracked from a storage unit that stores trajectory information representing the trajectory of the moving object that has moved in the monitoring target area in the past. The path of the moving object being tracked is predicted such that the closer to the position on the trajectory represented by the selected trajectory information, the higher the existence probability.

図1は、一つの実施形態による移動物体位置予測装置が実装された自動運転支援システムの概略構成図である。この自動運転支援システム1は、移動物体位置予測装置の一例である路側機2と、車両3に搭載された自動運転装置4とを有する。路側機2は、例えば、高速道路のサービスエリアの駐車スペースあるいは店舗の駐車スペースなど、車両が走行可能な通路及びその周囲を監視対象エリア100とするように配置されたセンサからのセンサ信号により移動物体101を検知する。そして路側機2は、検知した移動物体101ごとに、その移動物体の進路102を予測して、車両が走行する予定の経路103を区分した複数の区間のそれぞれについて、複数の時刻のそれぞれごとに、移動物体101がその区間に存在する確率を表す予測情報を求める。一方、自動運転装置4は、路側機2の通信可能範囲内に車両3が進入すると、路側機2から予測情報を受信し、その予測情報に基づいて、車両3が移動物体101と衝突する確率を低減するように将来の各時刻における車両3の目標加速度を決定する。そして自動運転装置4は、その目標加速度に応じた制御信号を車両3のECUへ通知する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic driving support system in which a moving object position prediction apparatus according to one embodiment is implemented. The automatic driving support system 1 includes a roadside machine 2 that is an example of a moving object position prediction apparatus and an automatic driving apparatus 4 mounted on a vehicle 3. The roadside machine 2 is moved by a sensor signal from a sensor arranged so that the monitoring target area 100 is a passage where the vehicle can travel, such as a parking space in a highway service area or a parking space in a store, for example. The object 101 is detected. Then, the roadside machine 2 predicts the path 102 of the moving object for each detected moving object 101, and for each of a plurality of sections dividing the route 103 on which the vehicle is scheduled to travel, for each of a plurality of times. The prediction information indicating the probability that the moving object 101 exists in the section is obtained. On the other hand, when the vehicle 3 enters the communicable range of the roadside device 2, the automatic driving device 4 receives the prediction information from the roadside device 2, and the probability that the vehicle 3 collides with the moving object 101 based on the prediction information. The target acceleration of the vehicle 3 at each future time is determined so as to reduce the above. Then, the automatic driving device 4 notifies the ECU of the vehicle 3 of a control signal corresponding to the target acceleration.

なお、本実施形態では、車両3は、予め定められた経路を通行するものとし、自動運転装置4は、目標加速度に応じて車両3の移動速度をECUに調節させる。その経路は、監視対象エリアに含まれていてもよく、あるいは、監視対象エリアに隣接するなど、監視対象エリアから外れていてもよい。また、自動運転支援システム1が有する自動運転装置4を搭載した車両3の台数は1台に限られない。路側機2の通信範囲内に、自動運転装置4を搭載した車両3が複数存在してもよい。また、移動物体は、例えば、人、あるいは車両である。なお、以下では、特に断りが無い限り、速度とは、移動速度を意味する。   In the present embodiment, the vehicle 3 is assumed to travel along a predetermined route, and the automatic driving device 4 causes the ECU to adjust the moving speed of the vehicle 3 according to the target acceleration. The route may be included in the monitoring target area, or may be off the monitoring target area, such as adjacent to the monitoring target area. Further, the number of vehicles 3 equipped with the automatic driving device 4 included in the automatic driving support system 1 is not limited to one. A plurality of vehicles 3 equipped with the automatic driving device 4 may exist within the communication range of the roadside machine 2. The moving object is, for example, a person or a vehicle. In the following description, the speed means a moving speed unless otherwise specified.

図2は、移動物体位置予測装置の一例である路側機2の概略構成図である。路側機2は、センサ21と、記憶部22と、制御部23と、通信部24と、アンテナ25とを有する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a roadside machine 2 that is an example of a moving object position prediction apparatus. The roadside machine 2 includes a sensor 21, a storage unit 22, a control unit 23, a communication unit 24, and an antenna 25.

センサ21は、例えば、レーザスキャナ、レーダセンサあるいは画像センサであり、監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号を生成する。そしてセンサ21は、例えば、監視対象エリアの中央あるいは四隅の何れかに設けられた柱の上方に、探知範囲が監視対象エリアと重なるように配置される。   The sensor 21 is, for example, a laser scanner, a radar sensor, or an image sensor, and generates a sensor signal representing an object existing in the monitoring target area. And the sensor 21 is arrange | positioned so that a detection range may overlap with a monitoring object area, for example above the pillar provided in either the center or four corners of a monitoring object area.

センサ21がレーザスキャナあるいはレーダセンサである場合、センサ21は、所定の周期(例えば、30msec〜100msec)で、所定間隔(例えば、1°)の方位ごとにセンサ21から物体までの距離を測定し、その距離の測定値を表す測距信号をセンサ信号として制御部23へ出力する。
また、センサ21が画像センサである場合、センサ21は、所定の周期ごとに、監視対象エリアを撮影した画像を生成し、その画像をセンサ信号として制御部23へ出力する。
なお、路側機2は、センサ21を複数有していてもよい。この場合、路側機2は、複数のセンサ21として、同じ種類のセンサを有していてもよく、あるいは、異なる種類のセンサを有していてもよい。
When the sensor 21 is a laser scanner or a radar sensor, the sensor 21 measures a distance from the sensor 21 to an object at every predetermined interval (for example, 1 °) at a predetermined period (for example, 30 msec to 100 msec). The distance measurement signal representing the measured value of the distance is output to the control unit 23 as a sensor signal.
Further, when the sensor 21 is an image sensor, the sensor 21 generates an image obtained by photographing the monitoring target area every predetermined cycle, and outputs the image to the control unit 23 as a sensor signal.
The roadside machine 2 may include a plurality of sensors 21. In this case, the roadside machine 2 may have the same type of sensors as the plurality of sensors 21, or may have different types of sensors.

記憶部22は、例えば、不揮発性の半導体メモリ回路及び揮発性の半導体メモリ回路を有する。記憶部22は、さらに、ハードディスクといった磁気記憶装置または光記憶装置を有していてもよい。そして記憶部22は、監視対象エリア内に存在する移動物体の検知または進路の予測に利用される各種の情報を記憶する。そのような情報として、例えば、記憶部22は、監視対象エリア内を通行した複数の過去の移動物体のそれぞれの軌跡を表す軌跡情報を含む軌跡データベースを記憶する。さらに、記憶部22は、追跡中の移動物体の軌跡を表す情報を記憶する。さらに、記憶部22は、車両3の予定経路を表す情報を記憶する。   The storage unit 22 includes, for example, a nonvolatile semiconductor memory circuit and a volatile semiconductor memory circuit. The storage unit 22 may further include a magnetic storage device such as a hard disk or an optical storage device. And the memory | storage part 22 memorize | stores the various information utilized for the detection of the moving object which exists in the monitoring object area, or the prediction of a course. As such information, for example, the storage unit 22 stores a trajectory database including trajectory information representing the trajectories of a plurality of past moving objects that have passed through the monitoring target area. Further, the storage unit 22 stores information representing the locus of the moving object being tracked. Further, the storage unit 22 stores information representing the planned route of the vehicle 3.

制御部23は、少なくとも一つのプロセッサと、その周辺回路とを有する。そして制御部23は、路側機2全体を制御する。また制御部23は、センサ21からの信号に基づいて、監視対象エリア内に存在する移動物体を検知して予測情報を求める。そして制御部23は、その予測情報などを、通信部24を介して、路側機2の通信可能範囲内に存在する車両3に搭載された自動運転装置4へ送信する。なお、制御部23により実行される処理の詳細は後述する。   The control unit 23 has at least one processor and its peripheral circuits. And the control part 23 controls the roadside machine 2 whole. Further, the control unit 23 detects a moving object existing in the monitoring target area based on a signal from the sensor 21 and obtains prediction information. And the control part 23 transmits the prediction information etc. to the automatic driving apparatus 4 mounted in the vehicle 3 which exists in the communicable range of the roadside machine 2 via the communication part 24. FIG. Details of processing executed by the control unit 23 will be described later.

通信部24は、制御部23から自動運転装置4へ送信する情報(例えば、予測情報)を含む信号を受け取ると、所定の無線通信規格に従って、その信号に対して変調及び多重化といった送信処理を実行する。そして通信部24は、送信処理が施された信号を無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成し、その無線信号をアンテナ25を介して自動運転装置4へ向けて出力する。   When the communication unit 24 receives a signal including information (for example, prediction information) to be transmitted from the control unit 23 to the automatic driving device 4, the communication unit 24 performs transmission processing such as modulation and multiplexing on the signal according to a predetermined wireless communication standard. Run. Then, the communication unit 24 generates a radio signal by superimposing the signal subjected to the transmission process on a carrier wave having a radio frequency, and outputs the radio signal to the automatic driving device 4 via the antenna 25.

また、通信部24は、自動運転装置4から受信した無線信号を分離及び復調して、その無線信号に重畳された予測情報要求信号といった情報を取り出す。そして通信部24は、取り出した情報を制御部23へ出力する。   In addition, the communication unit 24 separates and demodulates the radio signal received from the automatic driving device 4 and extracts information such as a prediction information request signal superimposed on the radio signal. Then, the communication unit 24 outputs the extracted information to the control unit 23.

なお、所定の無線通信規格は、路側機と車両に搭載された通信装置との間での無線通信を規定する通信規格であればよく、例えば、ARIB STD-T75あるいはARIB STD-T109とすることができる。   The predetermined wireless communication standard may be any communication standard that prescribes wireless communication between the roadside device and the communication device mounted on the vehicle. For example, ARIB STD-T75 or ARIB STD-T109. Can do.

図3は、路側機2の制御部23の機能ブロック図である。制御部23は、移動物体検知部31と、追跡部32と、選択部33と、予測情報生成部34とを有する。制御部23が有するこれらの各部は、例えば、制御部23が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして実装される。   FIG. 3 is a functional block diagram of the control unit 23 of the roadside machine 2. The control unit 23 includes a moving object detection unit 31, a tracking unit 32, a selection unit 33, and a prediction information generation unit 34. Each of these units included in the control unit 23 is mounted as a functional module realized by a computer program executed on a processor included in the control unit 23, for example.

移動物体検知部31は、センサ21からセンサ信号を受信する度に、そのセンサ信号に基づいて監視対象エリア内に存在する移動物体を検知する。   Each time the moving object detection unit 31 receives a sensor signal from the sensor 21, the moving object detection unit 31 detects a moving object present in the monitoring target area based on the sensor signal.

例えば、センサ信号が方位ごとの測距信号である場合、移動物体検知部31は、記憶部22に予め記憶された、監視対象エリアに移動物体が存在しない場合の各方位についてのセンサ21から最も近い物体までの距離である基準距離を表す基準距離情報を読み出す。そして移動物体検知部31は、方位ごとに、測距信号で表されたその方位におけるセンサ21から物体までの距離と基準距離との差を算出する。そして移動物体検知部31は、その差の絶対値が所定の閾値以上となる方位について、測距信号で表されたセンサ21からの距離の位置に移動物体が存在すると判定する。なお、移動物体検知部31は、互いに隣接する複数の方位について、その差の絶対値が所定の基準値以上となり、かつ、それら複数の方位のそれぞれについてのセンサ21からの距離の差が所定範囲(例えば、1m)内に含まれる場合に、それら複数の方位における、測距信号で表されたセンサ21からの距離の位置に移動物体が存在すると判定してもよい。   For example, when the sensor signal is a ranging signal for each azimuth, the moving object detection unit 31 is stored in advance in the storage unit 22 from the sensor 21 for each azimuth when there is no moving object in the monitoring target area. Reference distance information representing a reference distance that is a distance to a near object is read. Then, the moving object detection unit 31 calculates the difference between the distance from the sensor 21 to the object in the azimuth represented by the distance measurement signal and the reference distance for each azimuth. Then, the moving object detection unit 31 determines that there is a moving object at the position of the distance from the sensor 21 represented by the distance measurement signal with respect to an orientation in which the absolute value of the difference is equal to or greater than a predetermined threshold. Note that the moving object detection unit 31 has an absolute value of a difference between a plurality of adjacent azimuths equal to or greater than a predetermined reference value, and a difference in distance from the sensor 21 for each of the plurality of azimuths within a predetermined range. When it is included in (for example, 1 m), it may be determined that a moving object exists at the position of the distance from the sensor 21 represented by the distance measurement signal in the plurality of directions.

また、センサ信号が監視対象エリアの画像である場合、移動物体検知部31は、想定される移動物体を画像上で認識する画像認識処理をその画像に対して実行することで、移動物体を検知する。この場合、画像認識処理として、移動物体検知部31は、例えば、adaBoost、Real adaBoostあるいはDeep Learningを用いて学習された多層パーセプトロンを利用することができる。この例では、移動物体検知部31は、移動物体の種別(例えば、人または車両)も識別できるので、移動物体が検知された位置にその移動物体の種別を対応付けてもよい。   When the sensor signal is an image of the monitoring target area, the moving object detection unit 31 detects the moving object by executing an image recognition process for recognizing the assumed moving object on the image. To do. In this case, as the image recognition process, the moving object detection unit 31 can use, for example, a multilayer perceptron learned using adaBoost, Real adaBoost, or Deep Learning. In this example, since the moving object detection unit 31 can also identify the type of moving object (for example, a person or a vehicle), the type of the moving object may be associated with the position where the moving object is detected.

画像上の各画素は、センサ21からの方向と1対1に対応している。そこで移動物体検知部31は、画像上で移動物体が検知された位置と、センサ21の位置及び撮影方向、想定される移動物体のサイズなどに基づいて、監視対象エリア上での移動物体の位置を求める。   Each pixel on the image has a one-to-one correspondence with the direction from the sensor 21. Therefore, the moving object detection unit 31 determines the position of the moving object on the monitoring target area based on the position where the moving object is detected on the image, the position and shooting direction of the sensor 21, the assumed size of the moving object, and the like. Ask for.

なお、路側機2がセンサ21を複数有する場合、移動物体検知部31は、センサ21のそれぞれからのセンサ信号ごとに、上記の手法により移動物体の候補を検知し、各センサ信号に基づいて検知された移動物体の候補の位置の差が許容誤差範囲(例えば、1m〜2m)以下である場合、その移動物体の候補を移動物体として検知してもよい。あるいは、移動物体検知部31は、何れか一つのセンサ信号について検知された移動物体の候補を移動物体としてもよい。   When the roadside device 2 has a plurality of sensors 21, the moving object detection unit 31 detects moving object candidates by the above-described method for each sensor signal from each sensor 21, and detects the detection based on each sensor signal. If the difference between the positions of the moving object candidates is within an allowable error range (for example, 1 m to 2 m), the moving object candidate may be detected as a moving object. Alternatively, the moving object detection unit 31 may use a moving object candidate detected for any one of the sensor signals as a moving object.

移動物体検知部31は、移動物体が検知された位置を追跡部32へ出力する。また移動物体が検知された位置に移動物体の種別が対応付けられている場合、移動物体検知部31は、その種別も追跡部32へ出力する。   The moving object detection unit 31 outputs the position where the moving object is detected to the tracking unit 32. When the type of the moving object is associated with the position where the moving object is detected, the moving object detection unit 31 also outputs the type to the tracking unit 32.

追跡部32は、既に検知されている移動物体の軌跡と最新のセンサ信号から検出された移動物体の現在位置とに基づいて、移動物体を追跡する。そのために、追跡部32は、例えば、パーティクルフィルタ、あるいはカルマンフィルタといった予測フィルタを適用して、既に検知された移動物体の軌跡から予測される、最新のセンサ信号取得時における移動物体の予測位置と、最新のセンサ信号から検出された移動物体の現在位置とを比較する。そして追跡部32は、最新のセンサ信号から検出された移動物体の現在位置が、既に検知された何れかの移動物体についての予測位置から所定の許容範囲内(例えば、1m以内)に含まれる場合、最新のセンサ信号から検出された移動物体を、その予測位置に対応する移動物体と同一であると判定する。そして追跡部32は、その移動物体の過去の軌跡及び現在位置に対してさらに予測フィルタを適用して、次のセンサ信号の取得時におけるその移動物体の予測位置を求める。さらに、追跡部32は、次のセンサ信号の取得時におけるその移動物体の速度も予測してもよい。   The tracking unit 32 tracks the moving object based on the locus of the moving object that has already been detected and the current position of the moving object detected from the latest sensor signal. Therefore, the tracking unit 32 applies a prediction filter such as a particle filter or a Kalman filter, for example, and predicts the position of the moving object at the time of obtaining the latest sensor signal, which is predicted from the locus of the already detected moving object, The current position of the moving object detected from the latest sensor signal is compared. Then, when the tracking unit 32 includes the current position of the moving object detected from the latest sensor signal within a predetermined allowable range (for example, within 1 m) from the predicted position for any of the already detected moving objects. The moving object detected from the latest sensor signal is determined to be the same as the moving object corresponding to the predicted position. Then, the tracking unit 32 further applies a prediction filter to the past trajectory and the current position of the moving object, and obtains the predicted position of the moving object when the next sensor signal is acquired. Furthermore, the tracking unit 32 may also predict the speed of the moving object when the next sensor signal is acquired.

一方、最新のセンサ信号から検出された移動物体の現在位置が、既に検知され、追跡中の移動物体の何れの予測位置から所定の許容範囲内にも含まれない場合、追跡部32は、その現在位置に対応する移動物体を、新規に検知された移動物体とし、その移動物体の追跡を開始する。なお、追跡部32は、移動物体の現在位置が、監視対象エリアの端部から所定距離以内に含まれる場合にのみ、その移動物体を、新規に検知された移動物体としてもよい。
追跡部32は、新規に検知された移動物体についても、予測フィルタを適用して、次のセンサ信号の取得時におけるその移動物体の予測位置を求める。
なお、追跡部32は、一定期間に渡って位置の変化が所定値以下である移動物体については、監視対象エリア内で静止している物体であると判断して、追跡対象から除外してもよい。
On the other hand, when the current position of the moving object detected from the latest sensor signal has already been detected and is not included within the predetermined allowable range from any predicted position of the moving object being tracked, the tracking unit 32 The moving object corresponding to the current position is set as a newly detected moving object, and tracking of the moving object is started. The tracking unit 32 may set the moving object as a newly detected moving object only when the current position of the moving object is included within a predetermined distance from the end of the monitoring target area.
The tracking unit 32 also applies a prediction filter to a newly detected moving object, and obtains a predicted position of the moving object when the next sensor signal is acquired.
The tracking unit 32 determines that a moving object whose change in position is a predetermined value or less over a certain period of time is an object that is stationary in the monitoring target area, and excludes it from the tracking target. Good.

追跡部32は、移動物体ごとに、その移動物体の軌跡に、その移動物体の現在位置、直前の位置と現在位置間の距離と経過時間から算出される速度、及び、対応する時刻を表す情報を追加して、その移動物体の軌跡を更新する。そして追跡部32は、移動物体ごとに、その移動物体の軌跡と、次のセンサ信号の取得時における予測位置とを、記憶部22に記憶する。   For each moving object, the tracking unit 32 includes, on the trajectory of the moving object, information indicating the current position of the moving object, the speed calculated from the distance between the previous position and the current position and the elapsed time, and the corresponding time. To update the trajectory of the moving object. Then, the tracking unit 32 stores, for each moving object, the locus of the moving object and the predicted position when the next sensor signal is acquired in the storage unit 22.

さらに、追跡部32は、既に検出されている移動物体について、その移動物体の予測位置から所定の許容範囲内に最新のセンサ信号から検出された移動物体の現在位置が含まれないことが所定回数(例えば、2〜5回)連続した場合、その移動物体は監視対象エリア外へ出たと判定する。そして追跡部32は、監視対象エリア外へ出たと判定した移動物体の追跡を停止し、その移動物体の軌跡を表す軌跡情報を、軌跡データベースに追加登録する。
移動物体の軌跡を表す軌跡情報は、例えば、次式で表される。
ここで、dj(k)は、j番目に登録された移動物体の軌跡を表す。k(=1,2,...,K)は、追跡開始からの追跡回数(すなわち、離散時間)を表す。qx j(k)、qy j(k)は、j番目に登録された移動物体について、k回目の追跡時における、監視対象エリアに設定された直交座標系における、x軸方向の位置及びy軸方向の位置を表す。またwx j(k)、wy j(k)は、j番目に登録された移動物体について、k回目の追跡時における、x軸方向の速度及びy軸方向の速度を表す。そしてtj(k)は、j番目に登録された移動物体について、追跡開始からk回目の追跡時までの経過時間を表す。なお、追跡周期がT(例えば、100msec)で一定である場合、tj(k)=T(k-1)となる。またTは、センサ21からのセンサ信号の取得周期と同一であってもよく、あるいは、異なっていてもよい。
なお、検知された移動物体の位置に、移動物体の種別が対応付けられている場合、追跡部32は、軌跡情報に、その移動物体の種別を含めてもよい。
Further, the tracking unit 32 determines that the current position of the moving object detected from the latest sensor signal is not included in a predetermined allowable range from the predicted position of the moving object for a predetermined number of times. When it is continuous (for example, 2 to 5 times), it is determined that the moving object has moved out of the monitoring target area. Then, the tracking unit 32 stops tracking the moving object that has been determined to have moved out of the monitoring target area, and additionally registers the trajectory information representing the trajectory of the moving object in the trajectory database.
The trajectory information representing the trajectory of the moving object is represented by the following equation, for example.
Here, d j (k) represents the trajectory of the jth moving object registered. k (= 1, 2,..., K) represents the number of times of tracking from the start of tracking (ie, discrete time). q x j (k) and q y j (k) are the position in the x-axis direction and the position in the Cartesian coordinate system set in the monitored area at the time of the k-th tracking for the j-th registered moving object. Represents the position in the y-axis direction. Further, w x j (k) and w y j (k) represent the velocity in the x-axis direction and the velocity in the y-axis direction at the time of the k-th tracking for the jth registered moving object. T j (k) represents the elapsed time from the tracking start to the k-th tracking time for the jth registered moving object. When the tracking period is constant at T (for example, 100 msec), t j (k) = T (k−1). Further, T may be the same as the sensor signal acquisition cycle from the sensor 21 or may be different.
If the type of the moving object is associated with the detected position of the moving object, the tracking unit 32 may include the type of the moving object in the trajectory information.

選択部33は、自動運転装置4から予測情報要求信号を受信すると、自動運転装置4から車両3が移動目的地に達したことを表す信号を受信するまで、現在追跡中の移動物体の現在位置が更新される度に、その移動物体のそれぞれについて、その移動物体の進路と類似する、過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を、軌跡データベースから選択する。選択された軌跡は、その移動物体についての予測情報の生成に利用される。なお、選択部33は、自動運転装置4から予測情報要求信号を受信してから、自動運転装置4が搭載された車両3が移動目的地に達すると想定される期間が経過するまでの間、あるいは、常に、現在追跡中の移動物体の現在位置が更新される度に、各移動物体について軌跡を選択してもよい。   When the selection unit 33 receives the prediction information request signal from the automatic driving device 4, the selection unit 33 receives the signal indicating that the vehicle 3 has reached the moving destination from the automatic driving device 4 until the current position of the moving object currently being tracked. Each time the is updated, trajectory information representing the trajectory of the past moving object similar to the path of the moving object is selected from the trajectory database for each of the moving objects. The selected trajectory is used to generate prediction information about the moving object. Note that the selection unit 33 receives the prediction information request signal from the automatic driving device 4 until the period when the vehicle 3 on which the automatic driving device 4 is mounted is assumed to reach the moving destination passes. Alternatively, the trajectory may be selected for each moving object every time the current position of the moving object currently being tracked is updated.

例えば、選択部33は、各移動物体について、軌跡データベースに登録された軌跡情報のうち、その移動物体の現在位置から所定範囲(例えば、2m)内、かつ、移動方向の差が所定の方向範囲(例えば、45°)内となる位置を含む軌跡情報を、移動物体の進路と類似する過去の移動物体の軌跡として選択する。この選択のために、選択部33は、例えば、KD-treeなどの最近傍探索方法を利用してもよい。なお、追跡中の移動物体の移動方向は、その移動物体の現在位置から直前の位置の差を求めることで推定される。同様に、軌跡情報に示された移動物体の各時間tj(k)における移動方向は、その時間tj(k)における移動物体の位置と、直前の追跡時tj(k-1)におけるその移動物体の位置の差により求められる。 For example, the selection unit 33, for each moving object, out of the trajectory information registered in the trajectory database, within a predetermined range (for example, 2 m) from the current position of the moving object, and the difference in moving direction is a predetermined direction range The trajectory information including the position within (for example, 45 °) is selected as the trajectory of the past moving object similar to the path of the moving object. For this selection, the selection unit 33 may use a nearest neighbor search method such as KD-tree, for example. Note that the moving direction of the moving object being tracked is estimated by obtaining a difference between the current position of the moving object and the previous position. Similarly, the moving direction of the moving object shown in the trajectory information at each time t j (k) is the position of the moving object at the time t j (k) and the previous tracking time t j (k-1). It is obtained from the difference in position of the moving object.

図4は、追跡中の移動物体と、軌跡情報に示される軌跡の一例を示す図である。点400は、追跡中の移動物体の現在位置であり、矢印401は、その移動物体の移動方向を表す。また、線411〜414は、それぞれ、軌跡を表す。この例では、軌跡412と軌跡413上の位置412a及び413aが移動物体の現在位置から2m以内に含まれ、かつ、移動方向の差が45°以内となっているので、軌跡412と軌跡413が選択される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a moving object being tracked and a trajectory indicated by trajectory information. A point 400 is the current position of the moving object being tracked, and an arrow 401 represents the moving direction of the moving object. Lines 411 to 414 each represent a trajectory. In this example, since the trajectory 412 and the positions 412a and 413a on the trajectory 413 are included within 2 m from the current position of the moving object and the difference in the moving direction is within 45 °, the trajectory 412 and the trajectory 413 are Selected.

なお、選択部33は、軌跡情報の選択条件に、速度を含めてもよい。この場合、選択部33は、追跡中の各移動物体について、その移動物体の現時刻における速度と、軌跡情報に含まれるその移動物体の現在位置から所定範囲内、かつ、移動方向の差が所定の方向範囲内となる位置における、軌跡情報に示された移動物体の速度との差の絶対値が5〜10km/h以内である場合、その軌跡情報を選択してもよい。さらに、各軌跡情報に、移動物体の種別を示す情報が含まれている場合には、選択部33は、その情報を参照して、追跡中の移動物体と同じ種別の過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を選択してもよい。これにより、軌跡データベースに、人と車両といった、異なる種別の移動物体についての軌跡情報が登録されている場合でも、選択部33は、追跡中の移動物体と同じ種別の過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を選択できる。   Note that the selection unit 33 may include speed in the selection condition of the trajectory information. In this case, for each moving object that is being tracked, the selection unit 33 determines that the speed of the moving object at the current time and the current position of the moving object included in the trajectory information are within a predetermined range and the difference between the moving directions is predetermined. When the absolute value of the difference from the moving object speed indicated by the trajectory information at a position within the directional range is within 5 to 10 km / h, the trajectory information may be selected. Further, when each piece of trajectory information includes information indicating the type of the moving object, the selection unit 33 refers to that information, and the trajectory of the past moving object of the same type as the moving object being tracked is displayed. Trajectory information representing can be selected. As a result, even when trajectory information about different types of moving objects such as people and vehicles is registered in the trajectory database, the selection unit 33 displays the trajectories of past moving objects of the same type as the moving object being tracked. The trajectory information to be displayed can be selected.

あるいはまた、選択部33は、上述した選択条件に、移動物体の現在位置に最も近い位置にあるときの過去の移動物体が存在するときの時刻と現在時刻との時間差が所定期間(例えば、1時間)以内となることを選択条件に加えてもよい。これにより、監視対象エリアを移動する移動物体の流れについて、時間帯によって特定の傾向が見られる場合に、路側機2は、より正確に移動物体の進路を予測することが可能となる。   Alternatively, the selection unit 33 determines that the time difference between the time when the past moving object exists when the moving object is at the position closest to the current position of the moving object and the current time is a predetermined period (for example, 1 It may be added to the selection condition that it is within (time). Thereby, when the specific tendency is seen by the time slot | zone about the flow of the moving object which moves the monitoring object area, it becomes possible for the roadside machine 2 to predict the course of a moving object more correctly.

さらにまた、選択部33は、追跡中の移動物体についての現時刻を含む所定期間(例えば、1sec〜2sec)における軌跡に含まれる各位置との差が所定範囲(例えば、1m〜3m)となる軌跡を含む軌跡情報を選択してもよい。これにより、選択部33は、追跡中の移動物体の進路と類似する軌跡を持つ軌跡情報をより適切に選択できる。   Furthermore, the selection unit 33 has a predetermined range (for example, 1 m to 3 m) that is different from each position included in the locus in a predetermined period (for example, 1 sec to 2 sec) including the current time of the moving object being tracked. Trajectory information including a trajectory may be selected. Thereby, the selection unit 33 can more appropriately select trajectory information having a trajectory similar to the path of the moving object being tracked.

また、選択部33は、自動運転装置4から受け取った予測情報の取得要求に、自動運転装置4が搭載された車両3の現在位置の情報が含まれている場合、追跡中の移動物体のうち、車両3の現在位置から所定の誤差範囲(例えば、1〜2m)内にある移動物体に関しては、軌跡情報を選択しなくてもよい。これにより、選択部33は、車両3自身を追跡中の移動物体の一つとして予測情報を生成してしまうことを防止できる。   In addition, when the prediction information acquisition request received from the automatic driving device 4 includes information on the current position of the vehicle 3 on which the automatic driving device 4 is mounted, the selection unit 33 The trajectory information may not be selected for a moving object within a predetermined error range (for example, 1 to 2 m) from the current position of the vehicle 3. Thereby, the selection part 33 can prevent producing | generating prediction information as one of the moving objects which are tracking the vehicle 3 itself.

選択部33は、選択した軌跡情報を予測情報生成部34へ渡す。   The selection unit 33 passes the selected trajectory information to the prediction information generation unit 34.

予測情報生成部34は、選択された軌跡情報を受け取る度に、その軌跡情報に基づいて、予測情報を生成する。予測情報は、追跡中の移動物体の位置の予測結果の一例である。本実施形態では、予測情報生成部34は、車両3が現時刻以降に通行する予定の経路である予定経路を所定の区間(例えば、1m)ごとに区切り、各区間について、現在追跡中の移動物体の何れかがその区間に存在する確率を、所定の周期(例えば、50msec〜200msec)の時刻ごとに算出する。その際、予測情報生成部34は、選択された軌跡情報で表された過去の移動物体の位置のうち、追跡中の移動物体の現在位置に最も近い位置を基準として、その軌跡情報で示される軌跡に沿って所定時間経過後の位置に近い区間ほど、その所定時間経過後の時点での移動物体の存在確率を高くする。   Each time the prediction information generation unit 34 receives the selected trajectory information, the prediction information generation unit 34 generates prediction information based on the trajectory information. The prediction information is an example of a prediction result of the position of the moving object being tracked. In the present embodiment, the prediction information generation unit 34 divides a planned route, which is a route that the vehicle 3 is scheduled to pass after the current time, into predetermined sections (for example, 1 m), and moves for each section currently being tracked. The probability that any of the objects exists in the section is calculated for each time of a predetermined cycle (for example, 50 msec to 200 msec). At that time, the prediction information generation unit 34 is indicated by the trajectory information on the basis of the position of the past moving object represented by the selected trajectory information that is closest to the current position of the moving object being tracked. The closer to the position after the predetermined time elapses along the trajectory, the higher the existence probability of the moving object at the time after the predetermined time elapses.

具体的には、以下のように予測情報は生成される。
予測情報要求信号に含まれる、車両3の位置及び速度をr0=(px 0,py 0,vx 0,vy 0)で表す。なお、(px 0,py 0)は、それぞれ、監視対象エリアに設定される直交座標系でのx軸方向の車両3の位置及びy軸方向の車両3の位置であり、(vx 0,vy 0)は、監視対象エリアに設定される直交座標系でのx軸方向の車両3の速度及びy軸方向の車両3の速度である。また、車両3の予定経路上の各区間の位置を(px u,py u)(u=1,2,...,U)で表す。なお、予定経路を表す情報は、記憶部22から読み出される。そして移動物体の位置を予測する時刻をωv(v=1,2,...,V)とする。例えば、200msec間隔で現時刻から20秒後まで移動物体の位置を予測する場合、ω1=0.2,ω2=0.4,...,ω100=20と表される。
Specifically, prediction information is generated as follows.
The position and speed of the vehicle 3 included in the prediction information request signal are represented by r 0 = (p x 0 , p y 0 , v x 0 , v y 0 ). Note that (p x 0 , p y 0 ) are the position of the vehicle 3 in the x-axis direction and the position of the vehicle 3 in the y-axis direction in the orthogonal coordinate system set in the monitoring target area, respectively (v x 0 , v y 0 ) are the speed of the vehicle 3 in the x-axis direction and the speed of the vehicle 3 in the y-axis direction in the orthogonal coordinate system set in the monitoring target area. Further, the position of each section on the planned route of the vehicle 3 is represented by (p x u , p y u ) (u = 1, 2,..., U). Information representing the planned route is read from the storage unit 22. The time for predicting the position of the moving object is ω v (v = 1, 2,..., V). For example, when the position of a moving object is predicted from the current time to 20 seconds later at 200 msec intervals, ω 1 = 0.2, ω 2 = 0.4,..., Ω 100 = 20.

m番目の追跡中の移動物体rmに対して選択された軌跡情報の集合λmに含まれる、j番目の軌跡情報において、移動物体rmの現在位置に最も近い位置に対応する離散時間をkjとする。この場合、時刻ωvにおける、j番目の軌跡情報で表される過去の移動物体は、離散時間hv j= (kj+floor(ωv/T))での位置へ移動している。なお、床関数floor(x)は、実数xの整数部分を出力する関数である。またTは追跡周期である。
したがって、移動物体の位置が、軌跡上の離散時間hv jでの位置を中心とするガウス分布に従って分布すると仮定すると、選択された軌跡情報から求められる、時刻ωvにおける、予定経路上の区間uにおける移動物体の存在確率p(px u,py uv)は、次式で示される混合ガウス分布で表される。
ここで、Mは、選択された軌跡情報の総数を表す。また、Ωは、車両3自体を除く、現在追跡中の移動物体rmの集合を表し、mは、その集合に含まれる移動物体の番号を表す。そしてμv jは、時刻ωvにおける、移動物体rmに対して選択された軌跡情報の集合λmに含まれる、j番目の軌跡情報に示された離散時間hv jでのx軸方向及びy軸方向の位置を表す、ガウス分布の平均である。またQは、移動物体の位置のあいまいさを表す、標準偏差1mの共分散である。そしてN((px u,py u)|μv j,Q)は、j番目の軌跡情報に基づいて求められた、(px u,py u)についてのガウス分布である。
なお、予測情報生成部34は、予定経路上の各区間以外の任意の位置についても、(2)式にしたがって、時刻ごとの移動物体の存在確率を求めることができる。
selected set of trajectory information to the mobile object r m in the m-th track contained in lambda m, in the j-th track information, a discrete time corresponding to the position closest to the current position of the moving object r m k j . In this case, at time omega v, past the moving object represented by the j-th trajectory information is moved to the position at discrete time h v j = (k j + floor (ω v / T)). The floor function floor (x) is a function that outputs an integer part of a real number x. T is the tracking period.
Therefore, assuming that the position of the moving object is distributed according to a Gaussian distribution centered on the position at the discrete time h v j on the trajectory, the section on the planned route at time ω v obtained from the selected trajectory information The existence probability p (p x u , p y u | ω v ) of the moving object in u is represented by a mixed Gaussian distribution represented by the following equation.
Here, M represents the total number of selected trajectory information. Also, Omega except the vehicle 3 itself, represents a collection of moving objects r m currently tracking, m represents the number of moving objects included in the set. Μ v j is the x-axis direction at the discrete time h v j shown in the j-th trajectory information included in the set of trajectory information λ m selected for the moving object r m at time ω v And an average of the Gaussian distribution representing the position in the y-axis direction. Q is the covariance with a standard deviation of 1 m that represents the ambiguity of the position of the moving object. N ((p x u , p y u ) | μ v j , Q) is a Gaussian distribution with respect to (p x u , p y u ) obtained based on the jth trajectory information.
Note that the prediction information generation unit 34 can obtain the existence probability of the moving object for each time according to the equation (2) for any position other than each section on the planned route.

予測情報生成部34は、予定経路上の各区間における移動物体の存在確率p(px u,py uv)を求める度に、その存在確率p(px u,py uv)を予測情報として、通信部24を介して車両3の自動運転装置4へ送信する。 Each time the prediction information generation unit 34 obtains the existence probability p (p x u , p y u | ω v ) of the moving object in each section on the planned route, the existence probability p (p x u , p y u | ω v ) is transmitted as prediction information to the automatic driving device 4 of the vehicle 3 via the communication unit 24.

次に、自動運転装置4について説明する。
図5は、自動運転装置4の概略構成図である。図5に示すように、自動運転装置4は、アンテナ41と、通信部42と、位置測定部43と、記憶部44と、制御部45と、車内通信部46とを有する。
Next, the automatic driving device 4 will be described.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the automatic driving device 4. As shown in FIG. 5, the automatic driving device 4 includes an antenna 41, a communication unit 42, a position measurement unit 43, a storage unit 44, a control unit 45, and an in-vehicle communication unit 46.

通信部42は、所定の無線通信規格に従って、路側機2と自動運転装置4間で無線信号を送受信する。例えば、通信部42は、路側機2から受信した無線信号を分離及び復調して、その無線信号に重畳された情報を取り出す。そして通信部42は、取り出した情報を制御部45へ出力する。例えば、通信部42は、車両3が路側機2の通信可能範囲内に進入すると、路側機2から、路側機2と無線通信するために用いられる報知情報を含む無線信号をアンテナ41を介して受信し、無線信号から報知情報を取り出して制御部45へ渡す。さらに、通信部42は、路側機2から予測情報を含む無線信号をアンテナ41を介して受信すると、その無線信号から予測情報を取り出して制御部45へ渡す。   The communication unit 42 transmits and receives wireless signals between the roadside device 2 and the automatic driving device 4 in accordance with a predetermined wireless communication standard. For example, the communication unit 42 separates and demodulates the radio signal received from the roadside device 2 and extracts information superimposed on the radio signal. Then, the communication unit 42 outputs the extracted information to the control unit 45. For example, when the vehicle 3 enters the communicable range of the roadside machine 2, the communication unit 42 transmits a radio signal including notification information used for wireless communication with the roadside machine 2 from the roadside machine 2 via the antenna 41. Received information is extracted from the radio signal and passed to the controller 45. Furthermore, when the communication unit 42 receives a radio signal including the prediction information from the roadside device 2 via the antenna 41, the communication unit 42 extracts the prediction information from the radio signal and passes it to the control unit 45.

また通信部42は、制御部45から路側機2へ送信する信号(例えば、予測情報要求信号)を受け取ると、その信号に対して変調及び多重化といった送信処理を実行する。そして通信部42は、送信処理が施された信号を無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成し、その無線信号をアンテナ41を介して路側機2へ向けて出力する。   When the communication unit 42 receives a signal (for example, a prediction information request signal) to be transmitted from the control unit 45 to the roadside device 2, the communication unit 42 performs transmission processing such as modulation and multiplexing on the signal. Then, the communication unit 42 generates a radio signal by superimposing the signal subjected to the transmission process on a carrier wave having a radio frequency, and outputs the radio signal to the roadside device 2 via the antenna 41.

なお、所定の無線通信規格は、路側機2の通信部24が準拠する通信規格と同じ通信規格であればよく、例えば、ARIB STD-T75あるいはARIB STD-T109とすることができる。   The predetermined wireless communication standard may be the same communication standard as the communication standard that the communication unit 24 of the roadside device 2 complies with, for example, ARIB STD-T75 or ARIB STD-T109.

位置測定部43は、車両3の現在位置を測定する。そのために、位置測定部43は、例えば、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)信号を受信する受信機とGPS信号から車両3の現在位置を算出する演算回路とを有する。そして位置測定部43は、所定の周期(例えば、100msec)ごとに、車両の3現在位置を測定し、その測定結果を制御部45へ通知する。   The position measuring unit 43 measures the current position of the vehicle 3. For this purpose, the position measurement unit 43 includes, for example, a receiver that receives a global positioning system (GPS) signal and an arithmetic circuit that calculates the current position of the vehicle 3 from the GPS signal. Then, the position measurement unit 43 measures the three current positions of the vehicle every predetermined cycle (for example, 100 msec) and notifies the control unit 45 of the measurement result.

記憶部44は、例えば、不揮発性の半導体メモリ回路及び揮発性の半導体メモリ回路を有する。そして記憶部44は、自動運転装置4が車両3の制御情報を生成するために用いられる情報を記憶する。そのような情報として、例えば、記憶部44は、車両3のECUから受信した最新の車両3の速度、位置測定部43から受け取った車両3の現在位置、及び、路側機2から受け取った、最新の予測情報などを記憶する。   The storage unit 44 includes, for example, a nonvolatile semiconductor memory circuit and a volatile semiconductor memory circuit. The storage unit 44 stores information used for the automatic driving device 4 to generate control information for the vehicle 3. As such information, for example, the storage unit 44 receives the latest speed of the vehicle 3 received from the ECU of the vehicle 3, the current position of the vehicle 3 received from the position measurement unit 43, and the latest received from the roadside machine 2. Prediction information and the like are stored.

制御部45は、少なくとも一つのプロセッサと、その周辺回路とを有する。そして制御部45は、自動運転装置4全体を制御する。また制御部45は、予測情報要求信号などを生成し、あるいは、路側機2から受け取った予測情報に基づいて、車両3の制御情報を求める。そして制御部45は、その制御情報などを、車内通信部46を介して車両3のECUへ送信する。なお、制御部45により実行される処理の詳細は後述する。   The control unit 45 has at least one processor and its peripheral circuits. And the control part 45 controls the automatic driving device 4 whole. Further, the control unit 45 generates a prediction information request signal or the like, or obtains control information of the vehicle 3 based on the prediction information received from the roadside machine 2. Then, the control unit 45 transmits the control information and the like to the ECU of the vehicle 3 via the in-vehicle communication unit 46. Details of processing executed by the control unit 45 will be described later.

車内通信部46は、コントロールエリアネットワークといった、車両3内に設けられた車内通信ネットワーク(図示せず)を介して、車両3のECUと接続される。そして車内通信部46は、制御部45から受け取った車両制御情報をECUへ出力する。   The in-vehicle communication unit 46 is connected to the ECU of the vehicle 3 via an in-vehicle communication network (not shown) provided in the vehicle 3 such as a control area network. Then, the in-vehicle communication unit 46 outputs the vehicle control information received from the control unit 45 to the ECU.

次に、制御部45により実行される自動運転処理について説明する。
図6は、制御部45の機能ブロック図である。制御部45は、要求信号生成部51と、目標加速度設定部52と、車両制御情報生成部53とを有する。制御部45が有するこれらの各部は、例えば、制御部45が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして実装される。
Next, the automatic driving process executed by the control unit 45 will be described.
FIG. 6 is a functional block diagram of the control unit 45. The control unit 45 includes a request signal generation unit 51, a target acceleration setting unit 52, and a vehicle control information generation unit 53. Each unit included in the control unit 45 is implemented as a functional module realized by a computer program executed on a processor included in the control unit 45, for example.

要求信号生成部51は、アンテナ41及び通信部42を介して、路側機2から報知情報を受け取ると、車両3が路側機2の通信可能範囲に進入したと判定し、予測情報を要求する予測情報要求信号を生成する。要求信号生成部51は、ECUから受信した最新の車両3の速度、及び、位置測定部43から受け取った車両3の現在位置と、自動運転装置4の識別情報と、予測情報要求信号であることを示す情報とを、予測情報要求信号に含める。そして要求信号生成部51は、予想情報要求信号を通信部42へ出力する。   When the request signal generation unit 51 receives the notification information from the roadside device 2 via the antenna 41 and the communication unit 42, the request signal generation unit 51 determines that the vehicle 3 has entered the communicable range of the roadside device 2, and requests prediction information. An information request signal is generated. The request signal generation unit 51 is the latest speed of the vehicle 3 received from the ECU, the current position of the vehicle 3 received from the position measurement unit 43, the identification information of the automatic driving device 4, and the prediction information request signal. Is included in the prediction information request signal. Then, the request signal generation unit 51 outputs an expected information request signal to the communication unit 42.

目標加速度設定部52は、路側機2から通信部42を介して受信した、最新の予測情報に基づいて、予定経路を走行するための走行パターンを最適化するよう、現時刻以降の所定周期ごとの各時刻における車両3の目標加速度を設定する。なお、目標加速度設定部52は、予測情報を受け取る度に、目標加速度を設定してもよく、あるいは、予測情報を最初に受け取ったときに、1回だけ目標加速度を設定してもよい。   The target acceleration setting unit 52 is set for each predetermined period after the current time so as to optimize the traveling pattern for traveling on the planned route based on the latest prediction information received from the roadside device 2 via the communication unit 42. The target acceleration of the vehicle 3 at each time is set. The target acceleration setting unit 52 may set the target acceleration every time the prediction information is received, or may set the target acceleration only once when the prediction information is first received.

図7は、移動物体の存在確率と設定される走行パターンの関係を示す模式図である。図7において、横軸は、走行パターンの設定からの経過時間を表し、縦軸は、予定経路に沿った車両3の位置を表す。そして図7において、色が濃い部分ほど、移動物体の存在確率が高いことを表す。この例では、3個の移動物体に基づいて予定経路上の各区間における移動物体の存在確率が求められているとする。そのため、3個の領域701〜703において、移動物体の存在確率が高くなっている。この場合、目標加速度設定部52は、それらの領域701〜703の何れとも車両3の位置が重ならないように走行パターン711を最適化する。すなわち、目標加速度設定部52は、車両3が移動物体と衝突する確率を低減するように、各時刻における目標加速度を設定する。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the relationship between the existence probability of a moving object and a set travel pattern. In FIG. 7, the horizontal axis represents the elapsed time from the setting of the travel pattern, and the vertical axis represents the position of the vehicle 3 along the planned route. In FIG. 7, the darker the color, the higher the existence probability of the moving object. In this example, it is assumed that the existence probability of the moving object in each section on the planned route is obtained based on three moving objects. Therefore, the existence probability of the moving object is high in the three areas 701 to 703. In this case, the target acceleration setting unit 52 optimizes the travel pattern 711 so that the position of the vehicle 3 does not overlap with any of the regions 701 to 703. That is, the target acceleration setting unit 52 sets the target acceleration at each time so as to reduce the probability that the vehicle 3 collides with a moving object.

上述したように、車両3の重量、及びエンジンの応答特性などのため、車両3に対して目標速度を設定しても、車両3の制御を開始してから車両3の実際の速度がその目標速度に達するまでにある程度の時間が掛かる。そのため、本実施形態では、目標加速度設定部52は、車両3の応答特性を向上し、かつ、最適な走行パターン通りに車両3が走行できるようにするために各時刻における車両3の目標加速度を設定する。これにより、実際の車両3の挙動と、設定した走行パターンとの差異が小さくなる。   As described above, even if the target speed is set for the vehicle 3 due to the weight of the vehicle 3, engine response characteristics, and the like, the actual speed of the vehicle 3 after the control of the vehicle 3 is started is the target speed. It takes some time to reach speed. Therefore, in the present embodiment, the target acceleration setting unit 52 sets the target acceleration of the vehicle 3 at each time in order to improve the response characteristics of the vehicle 3 and allow the vehicle 3 to travel according to the optimal travel pattern. Set. Thereby, the difference between the actual behavior of the vehicle 3 and the set travel pattern is reduced.

例えば、車両3に対してある目標加速度を設定した場合、実際に車両3がその目標加速度に達するまでの応答特性は、例えば、1次遅れ系で評価できる。図8は、1次遅れ系での、車両の加速度の目標値に対する実際の加速度の応答特性の模式図である。図8において、横軸は時間を表し、縦軸は加速度を表す。例えば、線800で示される目標加速度が与えられた場合、車両3の実際の加速度は、線801に示されるように、漸近的に目標加速度に近づく。
この点を考慮して、目標加速度設定部52は、車両3の応答特性を1次遅れ系で近似して、目標加速度を設定する。なお、その近似式は、例えば、予め実験により定められる。また目標加速度に応じた、1次遅れ系で表される車両3の加速度を、現時刻から設定対象時刻までの範囲で積分することで、設定対象時刻における車両3の目標速度が求められ、さらに、その目標速度を、現時刻から設定対象時刻までの範囲で積分することで、設定対象時刻における車両3の位置が求められる。
For example, when a certain target acceleration is set for the vehicle 3, the response characteristics until the vehicle 3 actually reaches the target acceleration can be evaluated by, for example, a first-order lag system. FIG. 8 is a schematic diagram of response characteristics of actual acceleration with respect to a target value of vehicle acceleration in a first-order lag system. In FIG. 8, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents acceleration. For example, when the target acceleration indicated by the line 800 is given, the actual acceleration of the vehicle 3 asymptotically approaches the target acceleration as indicated by the line 801.
Considering this point, the target acceleration setting unit 52 sets the target acceleration by approximating the response characteristic of the vehicle 3 with a first-order lag system. Note that the approximate expression is determined in advance by experiments, for example. Further, by integrating the acceleration of the vehicle 3 represented by the first-order lag system corresponding to the target acceleration in the range from the current time to the setting target time, the target speed of the vehicle 3 at the setting target time is obtained, The position of the vehicle 3 at the setting target time is obtained by integrating the target speed in the range from the current time to the setting target time.

本実施形態では、目標加速度設定部52は、現時刻から、走行パターンの設定期間にわたって所定周期ごとのコストを求め、そのコストの合計を評価関数として算出する。なお、走行パターンの設定期間は、例えば、車両3が現在地から移動目的地に達するまでに要する期間の想定値、例えば、5sec〜20secに設定される。また目標加速度設定部52は、車両3の現在位置から予定経路に沿って移動目的地(例えば、所定の駐車スペース、あるいは、所定の通路の終点)に達するまで、所定周期ごとのコストを求め、そのコストの合計を評価関数として算出してもよい。そして目標加速度設定部52は、評価関数が最小となるように、各時刻の目標加速度を設定する。   In the present embodiment, the target acceleration setting unit 52 obtains a cost for each predetermined period over the set period of the travel pattern from the current time, and calculates the sum of the costs as an evaluation function. Note that the travel pattern setting period is set to, for example, an estimated value of the period required for the vehicle 3 to reach the moving destination from the current location, for example, 5 sec to 20 sec. Further, the target acceleration setting unit 52 obtains a cost for each predetermined period until reaching a moving destination (for example, a predetermined parking space or an end point of a predetermined passage) from the current position of the vehicle 3 along the planned route. The total cost may be calculated as an evaluation function. The target acceleration setting unit 52 sets the target acceleration at each time so that the evaluation function is minimized.

本実施形態では、目標加速度設定部52は、下記の4種類のコストを算出する。
(1)Cost1:移動物体と車両3との接触確率
接触事故を避けるためには、移動物体と車両3との接触確率は低い方が好ましい。そこで目標加速度設定部52は、Cost1として、走行パターンの設定期間中の移動物体と車両3との接触確率の総和を算出する。Cost1は、次式に従って算出される。
ここでtpは、走行パターンの設定期間である。そしてprobability(x,t)は、位置x(t)及び時刻tにおける、移動物体の存在確率であり、予測情報に含まれる、該当する位置及び時刻における存在確率が入力される。
In the present embodiment, the target acceleration setting unit 52 calculates the following four types of costs.
(1) Cost1: Contact probability between a moving object and the vehicle 3 In order to avoid a contact accident, it is preferable that the contact probability between the moving object and the vehicle 3 is low. Therefore, the target acceleration setting unit 52 calculates, as Cost1, the total sum of the contact probabilities between the moving object and the vehicle 3 during the travel pattern setting period. Cost1 is calculated according to the following equation.
Here, tp is a travel pattern setting period. The probability (x, t) is the existence probability of the moving object at the position x (t) and the time t, and the existence probability at the corresponding position and time included in the prediction information is input.

図9は、存在確率の積分範囲を示す図である。図9に示される矩形領域900〜903が、それぞれ、各時刻における存在確率の積分範囲を表す。この例では、(3)式において存在確率の積分範囲に示される'5'は、車両3前方に設定されるオフセットの長さが5mであることを表す。またLは、車両3の進行方向の長さを表す。   FIG. 9 is a diagram illustrating an integration range of existence probabilities. Each rectangular area 900 to 903 shown in FIG. 9 represents an integration range of existence probabilities at each time. In this example, “5” shown in the integral range of the existence probability in the expression (3) represents that the length of the offset set in front of the vehicle 3 is 5 m. L represents the length of the vehicle 3 in the traveling direction.

(2)Cost2:目標加速度の絶対値
車両3の乗員にとって、車両3が一定速度で移動するほど、快適性は高い。逆に、車両3の加速度または減速度が大きいほど、快適性は低下する。そこで目標加速度設定部52は、Cost2として、走行パターンの設定期間中の各時刻における車両3の目標加速度の絶対値の総和を算出する。Cost2は、例えば、次式に従って算出される。
ここでadesiは、時刻iにおける車両3の加速度である。なお、adesiが負の場合、車両3は減速されることを表す。
(2) Cost2: Absolute value of the target acceleration The comfort of the passenger of the vehicle 3 increases as the vehicle 3 moves at a constant speed. Conversely, the greater the acceleration or deceleration of the vehicle 3, the lower the comfort. Therefore, the target acceleration setting unit 52 calculates the sum of absolute values of the target acceleration of the vehicle 3 at each time during the travel pattern setting period as Cost2. Cost2 is calculated according to the following equation, for example.
Here, a desi is the acceleration of the vehicle 3 at time i. In addition, when a desi is negative, it represents that the vehicle 3 is decelerated.

(3)Cost3:目標加速度の変動量
車両3の乗員にとって、車両3の加速度が一定であるほど、快適性は高い。逆に、車両3の加速度が頻繁に変化するほど、快適性は低下する。そこで目標加速度設定部52は、Cost3として、走行パターンの設定期間中の車両3の各時刻における目標加速度と直前の時刻における目標加速度の差の絶対値の総和を算出する。Cost3は、例えば、次式に従って算出される。
(3) Cost3: Fluctuation amount of the target acceleration For the occupant of the vehicle 3, the more constant the acceleration of the vehicle 3, the higher the comfort. Conversely, the more the acceleration of the vehicle 3 changes, the lower the comfort. Therefore, the target acceleration setting unit 52 calculates, as Cost3, the sum of absolute values of the differences between the target acceleration at each time of the vehicle 3 and the target acceleration at the immediately preceding time during the travel pattern setting period. Cost3 is calculated according to the following equation, for example.

(4)Cost4:基準速度からのずれ量
車両3の基準速度からのずれ量が少ないほど、車両3は、予定経路を予め想定される時間で走行できる。そこで目標加速度設定部52は、Cost4として、走行パターンの設定期間中の車両3の各時刻における目標速度と基準速度との差の絶対値の総和を算出する。Cost4は、例えば、次式に従って算出される。
ここでVsetは、基準速度であり、監視対象エリアに応じた速度、例えば、10km/h〜50km/hに設定される。また、V(t)は、時刻tにおける車両3の目標速度であり、現時刻からその時刻tまでの目標加速度を積分することで算出される。
(4) Cost4: Amount of deviation from the reference speed The smaller the amount of deviation of the vehicle 3 from the reference speed, the more the vehicle 3 can travel on the scheduled route in advance. Therefore, the target acceleration setting unit 52 calculates, as Cost4, the sum of absolute values of the differences between the target speed and the reference speed at each time of the vehicle 3 during the travel pattern setting period. Cost4 is calculated according to the following equation, for example.
Here, V set is a reference speed, and is set to a speed according to the monitoring target area, for example, 10 km / h to 50 km / h. V (t) is the target speed of the vehicle 3 at time t, and is calculated by integrating the target acceleration from the current time to time t.

目標加速度設定部52は、上記のCost1〜Cost4の総和Cost(=Cost1+Cost2+Cost3+Cost4)を評価関数とする。そして目標加速度設定部52は、車両3の速度が制約条件を満たす範囲内で各時刻における目標加速度を変えながら評価関数を計算し、評価関数の最小値を決定する。なお、速度の制約条件は、例えば、各時刻における車両3の速度vが0km/h以上、かつ、速度上限値Vlimitkm/h(例えば、20km/h〜60km/h)以下となることである。例えば、目標加速度設定部52は、各時刻における目標加速度を、1.0,0.5,0.0,-0.5,-1.0,-1.5,-2.0m/s2の中から選択して評価関数を計算する。その際、目標加速度設定部52は、各時刻における目標加速度の組み合わせの全てについて評価関数を計算することで評価関数の最小値を求めてもよく、あるいは、最急降下法あるいはシミュレーティッドアニーリングといった最適化手法を適用して評価関数の最小値を求めてもよい。 The target acceleration setting unit 52 uses the total cost of Cost1 to Cost4 (= Cost1 + Cost2 + Cost3 + Cost4) as an evaluation function. Then, the target acceleration setting unit 52 calculates the evaluation function while changing the target acceleration at each time within the range where the speed of the vehicle 3 satisfies the constraint condition, and determines the minimum value of the evaluation function. The speed constraint condition is, for example, that the speed v of the vehicle 3 at each time is 0 km / h or more and a speed upper limit value V limit km / h (for example, 20 km / h to 60 km / h) or less. is there. For example, the target acceleration setting unit 52 calculates the evaluation function by selecting the target acceleration at each time from 1.0, 0.5, 0.0, -0.5, -1.0, -1.5, and -2.0 m / s 2 . At that time, the target acceleration setting unit 52 may obtain the minimum value of the evaluation function by calculating the evaluation function for all combinations of the target acceleration at each time, or optimization such as steepest descent method or simulated annealing. A minimum value of the evaluation function may be obtained by applying a technique.

なお、目標加速度設定部52は、Cost1〜Cost4のそれぞれに重み係数を乗じて加算した値を評価関数としてもよい。この場合、例えば、Cost1に対する重み係数を最も重くすることが好ましい。これにより、車両3と移動物体とが衝突する可能性をより低減させた走行パターンが得られる。あるいは、目標加速度設定部52は、Cost2〜Cost4のうちの何れか一つまたは二つと、Cost1との和を評価関数としてもよい。これにより、走行パターンの設定に関する制御部45の演算量が削減される。   The target acceleration setting unit 52 may use a value obtained by multiplying each of Cost1 to Cost4 by a weighting coefficient and adding the result as an evaluation function. In this case, for example, it is preferable to make the weighting coefficient for Cost1 the heaviest. As a result, a travel pattern in which the possibility that the vehicle 3 and the moving object collide is further reduced can be obtained. Alternatively, the target acceleration setting unit 52 may use the sum of one or two of Cost2 to Cost4 and Cost1 as an evaluation function. Thereby, the calculation amount of the control part 45 regarding the setting of a running pattern is reduced.

目標加速度設定部52は、評価関数が最小値となるときの各時刻の目標加速度を車両制御情報生成部53へ出力する。   The target acceleration setting unit 52 outputs the target acceleration at each time when the evaluation function becomes the minimum value to the vehicle control information generation unit 53.

車両制御情報生成部53は、各時刻について、その時刻の目標加速度を達成できる車両のトルクを、ECUへ出力する車両制御情報として生成する。   The vehicle control information generation unit 53 generates, for each time, vehicle torque that can achieve the target acceleration at that time as vehicle control information to be output to the ECU.

理論上は、車両3を目標加速度で加速すると、車両3は、各時刻の目標加速度を積分することで得られる目標速度に達するはずである。しかし、実際には、空気抵抗または転がり抵抗などにより、車両3の実際の速度と目標速度の間には誤差が生じる。そこで車両制御情報生成部53は、ECU、あるいは車両3に搭載された車速センサから車両3の実際の速度を表す情報を受信し、その情報に基づいて車両3に与える加速度をフィードバック制御するよう目標加速度を補正する。これにより、車両制御情報生成部53は、実際の車両3の速度と目標速度の差を軽減できる。   Theoretically, when the vehicle 3 is accelerated at the target acceleration, the vehicle 3 should reach the target speed obtained by integrating the target acceleration at each time. However, in reality, an error occurs between the actual speed of the vehicle 3 and the target speed due to air resistance or rolling resistance. Therefore, the vehicle control information generation unit 53 receives information representing the actual speed of the vehicle 3 from the ECU or a vehicle speed sensor mounted on the vehicle 3, and performs feedback control on the acceleration applied to the vehicle 3 based on the information. Correct the acceleration. Thereby, the vehicle control information generation part 53 can reduce the difference between the actual speed of the vehicle 3 and the target speed.

例えば、車両制御情報生成部53は、目標加速度が設定された時刻ごとに、次式に従って、目標加速度を補正して得られる指令加速度を算出する。
ここで、adesは、目標加速度設定部52により設定された、着目する時刻における目標加速度であり、acmdはその着目する時刻における指令加速度である。またvdesは、着目する時刻における目標速度であり、vは、車両3の実際の速度の最新の測定値である。そしてKは、予め設定される比例定数であり、例えば、0.1〜1に設定される。
For example, the vehicle control information generation unit 53 calculates a command acceleration obtained by correcting the target acceleration according to the following equation at each time when the target acceleration is set.
Here, a des is the target acceleration set by the target acceleration setting unit 52 at the time of interest, and a cmd is the commanded acceleration at the time of interest. Further, v des is the target speed at the time of interest, and v is the latest measured value of the actual speed of the vehicle 3. K is a proportional constant set in advance, and is set to 0.1 to 1, for example.

車両制御情報生成部53は、目標加速度が設定された時刻ごとに、指令加速度からトルクを算出する。例えば、車両制御情報生成部53は、次式に従ってトルクを算出する。
ここでFは車両3に与えるトルクであり、mは、車両3の質量である。そしてvは、車両3の実際の速度の最新の測定値であり、acmdは着目する時刻における指令加速度である。またA,B,Cは、それぞれ、定数であり、例えば、走行実験などにより予め定められる値であり、記憶部44に予め記憶される。
The vehicle control information generation unit 53 calculates torque from the commanded acceleration at each time when the target acceleration is set. For example, the vehicle control information generation unit 53 calculates torque according to the following equation.
Here, F is the torque applied to the vehicle 3, and m is the mass of the vehicle 3. And v is the latest measured value of the actual speed of the vehicle 3, and a cmd is the commanded acceleration at the time of interest . A, B, and C are constants, for example, values determined in advance by a running experiment or the like, and are stored in the storage unit 44 in advance.

車両制御情報生成部53は、車両制御情報としてトルクを算出する度に、その車両制御情報を車内通信部46を介してECUへ出力する。そしてECUは、その車両制御情報にしたがって、アクセル開度またはブレーキの制動量などを調節することで、車両3の加速度が目標加速度となるように車両3を制御する。   Each time the vehicle control information generation unit 53 calculates torque as vehicle control information, the vehicle control information generation unit 53 outputs the vehicle control information to the ECU via the in-vehicle communication unit 46. The ECU controls the vehicle 3 so that the acceleration of the vehicle 3 becomes the target acceleration by adjusting the accelerator opening or the braking amount of the brake according to the vehicle control information.

図10に、自動運転支援処理の動作シーケンスを示す。路側機2及び自動運転装置4は、所定の周期で下記の動作シーケンスに従って自動運転支援処理を実行する。
路側機2の移動物体検知部31は、センサ21からのセンサ信号に基づいて監視対象エリア内に存在する移動物体を検知する(ステップS101)。そして路側機2の追跡部32は、既に検知されている移動物体の軌跡と最新のセンサ信号から検知された移動物体の現在位置とに基づいて移動物体を追跡し、移動物体の現在位置及び速度を更新する(ステップS102)。
FIG. 10 shows an operation sequence of the automatic driving support process. The roadside machine 2 and the automatic driving device 4 execute the automatic driving support process according to the following operation sequence at a predetermined cycle.
The moving object detection unit 31 of the roadside machine 2 detects a moving object present in the monitoring target area based on the sensor signal from the sensor 21 (step S101). The tracking unit 32 of the roadside device 2 tracks the moving object based on the locus of the moving object that has already been detected and the current position of the moving object detected from the latest sensor signal, and the current position and speed of the moving object. Is updated (step S102).

また、路側機2の選択部33は、現在追跡中の移動物体のそれぞれについて、その移動物体の進路と類似する、過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を、軌跡データベースから選択する(ステップS103)。そして路側機2の予測情報生成部34は、選択された軌跡情報に基づいて、車両3の予定経路上の区間ごとに、所定の時間間隔で移動物体の存在確率を表す予測情報を生成する(ステップS104)。そして路側機2の制御部23は、通信部24を介してその予測情報を車両3の自動運転装置4へ送信する。   Further, the selection unit 33 of the roadside machine 2 selects, for each moving object currently being tracked, trajectory information representing the trajectory of the past moving object that is similar to the path of the moving object from the trajectory database (step S103). ). And the prediction information generation part 34 of the roadside machine 2 produces | generates the prediction information showing the presence probability of a moving object for every area on the planned path | route of the vehicle 3 based on the selected locus information at a predetermined time interval ( Step S104). Then, the control unit 23 of the roadside machine 2 transmits the prediction information to the automatic driving device 4 of the vehicle 3 via the communication unit 24.

自動運転装置4の制御部45が通信部42を介して予測情報を受信すると、自動運転装置4の目標加速度設定部52は、その予測情報に基づいて、車両3が移動物体と衝突しないように、現時刻以降の所定周期ごとの各時刻における車両3の目標加速度を設定する(ステップS105)。   When the control unit 45 of the automatic driving device 4 receives the prediction information via the communication unit 42, the target acceleration setting unit 52 of the automatic driving device 4 prevents the vehicle 3 from colliding with the moving object based on the prediction information. Then, the target acceleration of the vehicle 3 at each time for each predetermined period after the current time is set (step S105).

自動運転装置4の車両制御情報生成部53は、車両3の実際の速度に応じたフィードバック制御により目標加速度を補正して、指令加速度を求める(ステップS106)。そして車両制御情報生成部53は、指令加速度をトルクに変換する(ステップS107)。車両制御情報生成部53は、そのトルクを車両制御情報として、車内通信部46を介してECUへ通知する(ステップS108)。そして自動運転支援システム1は、自動運転支援処理を終了する。   The vehicle control information generation unit 53 of the automatic driving device 4 corrects the target acceleration by feedback control according to the actual speed of the vehicle 3 and obtains a command acceleration (step S106). Then, the vehicle control information generation unit 53 converts the command acceleration into torque (step S107). The vehicle control information generation unit 53 notifies the ECU of the torque as vehicle control information via the in-vehicle communication unit 46 (step S108). And the automatic driving assistance system 1 complete | finishes an automatic driving assistance process.

図11は、シミュレーションにより求めた、車両の予定経路上を横切る移動物体が存在する場合における、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両3の速度変化と、比較例である、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両の速度変化との比較を表すグラフである。なお、この比較例では、車両の前方5m以内に移動物体を検知した場合に、車両を減速するものとした。   FIG. 11 shows the speed change of the vehicle 3 controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment and the vehicle, which is a comparative example, when there is a moving object that crosses the planned route of the vehicle obtained by simulation. It is a graph showing the comparison with the speed change of the vehicle at the time of controlling a vehicle speed with the detection signal from the mounted sensor. In this comparative example, the vehicle is decelerated when a moving object is detected within 5 m ahead of the vehicle.

図11において、横軸は時間を表し、縦軸は車両の速度を表す。そしてグラフ1101は、本実施形態による車両3の速度変化を表す。一方、グラフ1102は、比較例による車両の速度変化を表す。図11に示されるように、比較例よりも本実施形態の方が、車両の速度変化が小さいことが分かる。また本実施形態では、車両3の速度は0km/hにならないので、車両3は止まることなく、移動物体を避けることができることが分かる。   In FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents vehicle speed. A graph 1101 represents a speed change of the vehicle 3 according to the present embodiment. On the other hand, a graph 1102 represents a change in vehicle speed according to the comparative example. As shown in FIG. 11, it can be seen that the speed change of the vehicle is smaller in the present embodiment than in the comparative example. Further, in this embodiment, since the speed of the vehicle 3 does not become 0 km / h, it can be seen that the vehicle 3 can avoid moving objects without stopping.

図12は、シミュレーションにより求めた、図11と同じシチュエーションにおける、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両3の位置変化と、比較例である、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両の位置変化との比較を表すグラフである。なお、図11と同様に、この比較例では、車両の前方5m以内に移動物体を検知した場合に、車両を減速するものとした。   FIG. 12 shows the position change of the vehicle 3 controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment and the detection signal from the sensor mounted on the vehicle, which is a comparative example, in the same situation as FIG. It is a graph showing a comparison with the position change of the vehicle at the time of controlling a vehicle speed by. As in FIG. 11, in this comparative example, the vehicle is decelerated when a moving object is detected within 5 m ahead of the vehicle.

図12において、横軸は時間を表し、縦軸は車両の位置を表す。そしてグラフ1201は、本実施形態による車両3の位置変化を表す。一方、グラフ1202は、比較例による車両の位置変化を表す。図12に示されるように、比較例よりも本実施形態の方が、経過時間が長くなると、同じ時間で車両が長距離を移動できることが分かる。   In FIG. 12, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the position of the vehicle. A graph 1201 represents a change in the position of the vehicle 3 according to the present embodiment. On the other hand, a graph 1202 represents a change in the position of the vehicle according to the comparative example. As shown in FIG. 12, when the elapsed time is longer in this embodiment than in the comparative example, it can be seen that the vehicle can travel a long distance in the same time.

図13は、シミュレーションにより求めた、図11と同じシチュエーションにおける、本実施形態による自動運転支援システムにより制御された車両3と予定経路を横切る移動物体間の距離変化と、比較例である、車両に搭載されたセンサからの検知信号で車速を制御した場合の車両と移動物体間の距離変化との比較を表すグラフである。なお、図11と同様に、この比較例では、車両の前方5m以内に移動物体を検知した場合に、車両を減速するものとした。   FIG. 13 is a comparative example of the distance change between the vehicle 3 controlled by the automatic driving support system according to the present embodiment and the moving object crossing the planned route in the same situation as FIG. It is a graph showing the comparison with the distance change between a vehicle and a moving object at the time of controlling a vehicle speed with the detection signal from the mounted sensor. As in FIG. 11, in this comparative example, the vehicle is decelerated when a moving object is detected within 5 m ahead of the vehicle.

図13において、横軸は時間を表し、縦軸は車両と移動物体間の距離を表す。そして期間1300は、移動物体が予定経路上に位置する期間である。またグラフ1301は、本実施形態による車両3と移動物体間の距離の変化を表す。一方、グラフ1302は、比較例による車両と移動物体間の距離の変化を表す。図13に示されるように、比較例よりも本実施形態の方が、移動物体が予定経路を横切っている期間中において、移動物体と車両間の距離を大きく保てることが分かる。   In FIG. 13, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the distance between the vehicle and the moving object. A period 1300 is a period in which the moving object is located on the planned route. A graph 1301 represents a change in the distance between the vehicle 3 and the moving object according to the present embodiment. On the other hand, a graph 1302 represents a change in the distance between the vehicle and the moving object according to the comparative example. As shown in FIG. 13, it can be seen that the distance between the moving object and the vehicle can be kept larger in the present embodiment than in the comparative example during the period in which the moving object crosses the planned route.

以上説明してきたように、この自動運転支援システムは、追跡中の移動物体の進路と類似する、過去の移動物体の軌跡を利用することで、車両の予定経路上での各位置の移動物体の存在確率の推定精度を向上できる。さらに、この自動運転支援システムは、その予定経路上での各位置の移動物体の存在確率に基づいて、車両がその移動物体と衝突しないように車両を制御する。その際、この自動運転支援システムは、車両の目標加速度を設定するので、車両が実際に取り得る挙動に応じて車両を適切に制御できる。その際、この自動運転支援システムは、移動物体の存在確率を、各時刻における車両の目標加速度を決定するための評価関数に取り込むことで、移動物体の位置の予測の不確実性を適切に評価して、車両を適切に制御することができる。またこの自動運転支援システムは、急な加減速が生じることを抑制できる。   As described above, this automatic driving support system uses the trajectory of the past moving object, which is similar to the path of the moving object being tracked, to move the moving object at each position on the planned route of the vehicle. The estimation accuracy of existence probability can be improved. Further, the automatic driving support system controls the vehicle so that the vehicle does not collide with the moving object based on the existence probability of the moving object at each position on the planned route. At this time, since the automatic driving support system sets the target acceleration of the vehicle, the vehicle can be appropriately controlled according to the behavior that the vehicle can actually take. At that time, this automatic driving support system appropriately evaluates the uncertainty of the prediction of the position of the moving object by incorporating the existence probability of the moving object into the evaluation function for determining the target acceleration of the vehicle at each time. Thus, the vehicle can be appropriately controlled. In addition, this automatic driving support system can suppress sudden acceleration / deceleration.

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、路側機2の予測情報生成部34は、予定経路上の各区間における移動物体の存在確率を求めるために利用する混合ガウス分布に含まれるガウス分布のうち、追跡中の移動物体の進路との類似度合いが高い軌跡を表す軌跡情報から作成されるガウス分布ほど重み係数が大きくなるように重み付けしてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, the prediction information generation unit 34 of the roadside machine 2 includes the path of the moving object being tracked among the Gaussian distributions included in the mixed Gaussian distribution used for obtaining the existence probability of the moving object in each section on the planned route. The Gaussian distribution created from the trajectory information representing the trajectory having a high degree of similarity may be weighted so that the weighting coefficient becomes larger.

例えば、予測情報生成部34は、追跡中の移動物体のそれぞれについて、その移動物体の現在位置と軌跡情報に含まれる過去の移動物体の位置とが近いほど、その軌跡情報から作成されるガウス分布に対する重み係数を大きくしてもよい。例えば、移動物体の現在位置と、軌跡jにおける最も近い位置の関係が,ガウス分布で記述できると仮定する。この場合、重み係数λv jは、例えば、次式に従って求められる。ただし、移動物体の現在位置と、軌跡jにおける最も近い位置との間の距離distance((px 0,py 0),(qx j(kj),qy j(kj)))の平均値を0と仮定した。また、Rは、センサ21による移動物体の現在位置の誤差を表現した1mの分散である。
この重みを用いることで、予測情報生成部34は、時刻ωvにおける、区間uでの移動物体の存在確率を、次式のように、移動物体の現在位置と軌跡情報に含まれる過去の移動物体の位置との距離に応じた重みを考慮して求めることができる。
これにより、予定経路上の各区間における移動物体の存在確率の精度がより向上する。
For example, for each moving object that is being tracked, the prediction information generation unit 34 creates a Gaussian distribution created from the trajectory information as the current position of the moving object is closer to the position of the past moving object included in the trajectory information. The weighting factor for may be increased. For example, it is assumed that the relationship between the current position of the moving object and the closest position in the trajectory j can be described by a Gaussian distribution. In this case, the weight coefficient λ v j is obtained according to the following equation, for example. However, the distance distance ((p x 0 , p y 0 ), (q x j (k j ), q y j (k j ))) between the current position of the moving object and the closest position in the trajectory j The average value was assumed to be 0. R is a 1-m variance representing an error in the current position of the moving object by the sensor 21.
By using this weight, the prediction information generation unit 34 uses the current position of the moving object and the past movement included in the trajectory information, as shown in the following expression, for the existence probability of the moving object in the section u at the time ω v . It can be obtained in consideration of the weight according to the distance from the position of the object.
Thereby, the accuracy of the existence probability of the moving object in each section on the planned route is further improved.

また他の実施形態によれば、車両3に搭載されたナビゲーションシステムなどから、自動運転装置4が車両3の予定経路を表す情報を取得できる場合、要求信号生成部51は、予想情報要求信号に、その予定経路を表す情報を含めてもよい。この場合、路側機2の予測情報生成部34は、自動運転装置4から受け取ったその情報で表される予定経路上の各区間について、所定の周期ごとの存在確率を求めて、自動運転装置4へ送信してもよい。   According to another embodiment, when the automatic driving device 4 can acquire information representing the planned route of the vehicle 3 from a navigation system or the like mounted on the vehicle 3, the request signal generation unit 51 uses the predicted information request signal. Information indicating the planned route may be included. In this case, the prediction information generation unit 34 of the roadside machine 2 obtains the existence probability for each predetermined period for each section on the planned route represented by the information received from the automatic driving device 4, and the automatic driving device 4. May be sent to.

さらに他の実施形態によれば、路側機2の追跡部32は、他の追跡方法にしたがって、移動物体を追跡してもよい。例えば、追跡部32は、カルマンスムーサーにより、移動物体を追跡してもよい。   According to another embodiment, the tracking unit 32 of the roadside device 2 may track a moving object according to another tracking method. For example, the tracking unit 32 may track a moving object using a Kalman smoother.

さらに他の実施形態によれば、路側機2は、一定の周期で予測情報を生成し、その予測情報を重畳する無線信号を、路側機2の通信可能範囲内にいる不特定の1台以上の車両へ向けて送信してもよい。この場合には、選択部33は、追跡中の移動物体から、特定の車両に相当する移動物体を除外できないので、追跡中の移動物体の全てについて軌跡情報を選択する。そして予測情報生成部34は、予測情報として、各車両の予定経路上の区間ごとの移動物体の存在確率の代わりに、その存在確率を算出するために利用する混合ガウス分布を構成する各ガウス分布を規定するパラメータと、そのガウス分布の作成に利用された軌跡情報に対応する移動物体の現在位置を予測情報に含める。
一方、各車両の自動運転装置4の制御部45は、予測情報に含まれる、ガウス分布を規定するパラメータのうち、自車両の位置との距離が所定範囲(例えば、1〜2m)以内に現在位置がある移動物体に関連するパラメータを除いて混合ガウス分布を作成する。そして制御部45は、その混合ガウス分布に従って、自車両の予定経路上の各区間における、時刻ごとの移動物体の存在確率を算出すればよい。
この変形例によれば、路側機2は、複数の車両が監視対象エリア内に存在する場合でも、各車両で共通して利用される予測情報を一つだけ生成すればよいので、路側機2の演算量が削減される。
According to still another embodiment, the roadside device 2 generates prediction information at a fixed period, and transmits one or more unspecified radio signals within the communicable range of the roadside device 2 to superimpose the prediction information. May be sent to the other vehicle. In this case, since the moving object corresponding to the specific vehicle cannot be excluded from the tracking moving object, the selection unit 33 selects the trajectory information for all of the tracking moving objects. Then, the prediction information generation unit 34 uses each Gaussian distribution constituting the mixed Gaussian distribution used for calculating the existence probability instead of the existence probability of the moving object for each section on the planned route of each vehicle as the prediction information. And the current position of the moving object corresponding to the trajectory information used to create the Gaussian distribution is included in the prediction information.
On the other hand, the control unit 45 of the automatic driving device 4 of each vehicle is currently within a predetermined range (for example, 1 to 2 m) of the distance from the position of the host vehicle among the parameters defining the Gaussian distribution included in the prediction information. A mixed Gaussian distribution is created excluding parameters related to a moving object with a position. And the control part 45 should just calculate the presence probability of the moving object for every time in each area on the planned path | route of the own vehicle according to the mixed Gaussian distribution.
According to this modification, the roadside machine 2 only needs to generate one piece of prediction information that is commonly used by each vehicle even when a plurality of vehicles are present in the monitoring target area. The amount of computation is reduced.

さらに他の実施形態によれば、移動物体位置予測装置による、移動物体の進路の予測結果は、車両の自動運転以外に利用されてもよい。例えば、移動物体位置予測装置の一例である路側機からの予測情報に基づき、自動運転装置は、現在の速度で車両が走行した場合に、予定経路上の何れかの区間において車両が到達する時刻における移動物体の存在確率が所定の閾値(例えば、10%)以上となる場合に、車室内に設置されたモニタ(図示せず)あるいはスピーカ(図示せず)を介して、ドライバに警告信号を発するようにしてもよい。
あるいは、移動物体位置予測装置が、交差点に進入する移動物体の進路を予測する場合、移動物体位置予測装置は、その交差点に設置された信号機の制御装置へ、移動物体の進路の予測結果を出力してもよい。そしてその制御装置は、移動物体の進路の予測結果に応じて、その交差点に接続された2本の道路のそれぞれにおける、交差点から所定範囲内の位置における移動物体の存在確率が高い方の道路について信号が青となるように信号機を制御してもよい。
According to still another embodiment, the predicted result of the path of the moving object by the moving object position prediction device may be used other than the automatic driving of the vehicle. For example, based on prediction information from a roadside machine that is an example of a moving object position prediction device, the automatic driving device determines when the vehicle arrives in any section on the planned route when the vehicle travels at the current speed. When the existence probability of a moving object in the vehicle exceeds a predetermined threshold (for example, 10%), a warning signal is sent to the driver via a monitor (not shown) or a speaker (not shown) installed in the passenger compartment. You may make it emit.
Alternatively, when the moving object position prediction device predicts the course of the moving object entering the intersection, the moving object position prediction device outputs the prediction result of the moving object route to the control device of the traffic light installed at the intersection. May be. Then, according to the prediction result of the path of the moving object, the control device determines whether the moving object has a higher probability of existence at a position within a predetermined range from the intersection in each of the two roads connected to the intersection. The traffic light may be controlled so that the signal is blue.

また、上記の路側機2の制御部23で実行される各部の処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムは、光記録媒体あるいは磁気記録媒体に記録されて配布されてもよい。   Moreover, the computer program which makes a computer perform the process of each part performed by the control part 23 of said roadside machine 2 may be recorded on an optical recording medium or a magnetic recording medium, and may be distributed.

以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。   As described above, those skilled in the art can make various modifications in accordance with the embodiment to be implemented within the scope of the present invention.

1 自動運転支援システム
2 路側機(移動物体位置予測装置)
3 車両
4 自動運転装置
21 センサ
22 記憶部
23 制御部
24 通信部
25 アンテナ
31 移動物体検知部
32 追跡部
33 選択部
34 予測情報生成部
41 アンテナ
42 通信部
43 位置測定部
44 記憶部
45 制御部
46 車内通信部
51 要求信号生成部
52 目標加速度設定部
53 車両制御情報生成部
1 Automatic driving support system 2 Roadside machine (moving object position prediction device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Vehicle 4 Automatic driving device 21 Sensor 22 Storage part 23 Control part 24 Communication part 25 Antenna 31 Moving object detection part 32 Tracking part 33 Selection part 34 Prediction information generation part 41 Antenna 42 Communication part 43 Position measurement part 44 Storage part 45 Control part 46 In-vehicle communication unit 51 Request signal generation unit 52 Target acceleration setting unit 53 Vehicle control information generation unit

Claims (8)

監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについて、当該過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報を記憶する記憶部(22)と、
前記監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号を生成するセンサ(21)と、
前記センサ信号に基づいて、前記監視対象エリア内を移動する移動物体を検知する移動物体検知部(31)と、
前記記憶部(22)に記憶された複数の前記軌跡情報の中から、前記移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択する選択部(33)と、
前記選択された前記少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、当該軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど前記移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、当該確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に前記移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成する予測情報生成部(34)と、
を有する移動物体位置予測装置。
For each of a plurality of past moving objects that have moved in the monitoring target area, a storage unit (22) that stores trajectory information representing the trajectory of the past moving object;
A sensor (21) for generating a sensor signal representing an object existing in the monitored area;
Based on the sensor signal, a moving object detection unit (31) that detects a moving object moving in the monitoring target area;
A selection unit (33) for selecting at least one trajectory information representing a trajectory similar to the assumed path of the moving object from the plurality of trajectory information stored in the storage unit (22);
For each of the selected at least one piece of trajectory information, a probability distribution in which the probability that the moving object exists is higher at a position closer to the trajectory represented by the trajectory information is generated, and according to a mixed distribution including each of the probability distributions A prediction information generation unit (34) for generating prediction information indicating the probability that the moving object exists at a predetermined position at a predetermined time;
A moving object position prediction apparatus.
前記選択部(33)は、前記複数の軌跡情報のうち、対応する前記軌跡が前記移動物体の現在位置から所定範囲内の点を含み、かつ、当該点における前記過去の物体の移動方向と前記移動物体の移動方向の差が所定の方向範囲内となる軌跡情報を選択する、請求項1に記載の移動物体位置予測装置。   The selection unit (33) includes, among the plurality of pieces of trajectory information, the corresponding trajectory includes a point within a predetermined range from the current position of the moving object, and the moving direction of the past object at the point and the The moving object position prediction apparatus according to claim 1, wherein trajectory information in which a difference in moving direction of the moving object is within a predetermined direction range is selected. 前記複数の軌跡情報のそれぞれは、対応する前記過去の移動物体の種別を表す情報を含み、
前記移動物体検知部(31)は、前記移動物体の種別を識別し、
前記選択部(33)は、前記複数の軌跡情報のうち、前記移動物体の種別と同じ種別の前記過去の移動物体についての軌跡情報を選択する、請求項2に記載の移動物体位置予測装置。
Each of the plurality of trajectory information includes information indicating a type of the corresponding past moving object,
The moving object detection unit (31) identifies the type of the moving object,
The moving object position prediction apparatus according to claim 2, wherein the selection unit (33) selects trajectory information on the past moving object of the same type as the moving object among the plurality of trajectory information.
前記複数の軌跡情報のそれぞれは、当該軌跡情報が表す前記軌跡上の各点を対応する前記過去の移動物体が通ったときの時刻を表す情報を含み、
前記選択部(33)は、前記複数の軌跡情報のうち、前記移動物体の現在位置から前記所定範囲内の点を前記過去の移動物体が通ったときの時刻と前記移動物体の前記現在位置の検知時刻との差が所定範囲内である軌跡情報を選択する、請求項2に記載の移動物体位置予測装置。
Each of the plurality of trajectory information includes information indicating a time when the past moving object corresponding to each point on the trajectory represented by the trajectory information passes,
The selection unit (33) includes a time when the past moving object passes a point within the predetermined range from the current position of the moving object and the current position of the moving object among the plurality of pieces of trajectory information. The moving object position prediction apparatus according to claim 2, wherein trajectory information whose difference from the detection time is within a predetermined range is selected.
前記選択部(33)は、最近傍探索手法を利用して、前記軌跡情報を選択する、請求項2〜4の何れか一項に記載の移動物体位置予測装置。   The said selection part (33) is a moving object position prediction apparatus as described in any one of Claims 2-4 which selects the said locus | trajectory information using a nearest neighbor search method. 前記予測情報生成部(34)は、前記選択された軌跡情報のうち、対応する前記軌跡に含まれる点が前記移動物体の現在位置に近い軌跡情報に対応する前記確率分布ほど重み係数が大きくなるように前記確率分布を重み付けして前記混合分布を生成する、請求項1〜5の何れか一項に記載の移動物体位置予測装置。   The prediction information generation unit (34) has a larger weighting factor for the probability distribution corresponding to the trajectory information in which the point included in the corresponding trajectory is closer to the current position of the moving object in the selected trajectory information. The moving object position prediction apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixed distribution is generated by weighting the probability distribution as described above. 監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号に基づいて、前記監視対象エリア内を移動する移動物体を検知するステップと、
記憶部(22)に記憶された、前記監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについての当該過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報の中から、前記移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択するステップと、
前記選択された前記少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、当該軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど前記移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、当該確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に前記移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成するステップと、
を有する移動物体位置予測方法。
Detecting a moving object moving in the monitoring target area based on a sensor signal representing an object existing in the monitoring target area;
The moving object is assumed from the trajectory information representing the trajectory of the past moving object for each of a plurality of past moving objects that have moved within the monitoring target area, stored in the storage unit (22). Selecting at least one trajectory information representing a trajectory similar to the course;
For each of the selected at least one piece of trajectory information, a probability distribution in which the probability that the moving object exists is higher at a position closer to the trajectory represented by the trajectory information is generated, and according to a mixed distribution including each of the probability distributions Generating prediction information representing a probability that the moving object is present at a predetermined position at a predetermined time;
A moving object position prediction method comprising:
監視対象エリア内に存在する物体を表すセンサ信号に基づいて、前記監視対象エリア内を移動する移動物体を検知するステップと、
記憶部(22)に記憶された、前記監視対象エリア内を移動した複数の過去の移動物体のそれぞれについての当該過去の移動物体の軌跡を表す軌跡情報の中から、前記移動物体の想定される進路と類似する軌跡を表す軌跡情報を少なくとも一つ選択するステップと、
前記選択された前記少なくとも一つの軌跡情報のそれぞれについて、当該軌跡情報が表す軌跡に近い位置ほど前記移動物体が存在する確率が高くなる確率分布を生成し、当該確率分布のそれぞれを含む混合分布に従って、所定の時刻において所定の位置に前記移動物体が存在する確率を表す予測情報を生成するステップと、
をコンピュータに実行させるための移動物体位置予測用コンピュータプログラム。
Detecting a moving object moving in the monitoring target area based on a sensor signal representing an object existing in the monitoring target area;
The moving object is assumed from the trajectory information representing the trajectory of the past moving object for each of a plurality of past moving objects that have moved within the monitoring target area, stored in the storage unit (22). Selecting at least one trajectory information representing a trajectory similar to the course;
For each of the selected at least one piece of trajectory information, a probability distribution in which the probability that the moving object exists is higher at a position closer to the trajectory represented by the trajectory information is generated, and according to a mixed distribution including each of the probability distributions Generating prediction information representing a probability that the moving object is present at a predetermined position at a predetermined time;
A computer program for predicting a moving object position for causing a computer to execute.
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