JP7446543B1 - 車両制御装置、プログラム及び車両制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記物理斥力ポテンシャルを、前記視認性斥力ポテンシャルで補正した統合斥力ポテンシャルを算出し、前記車両の現在の位置から目標地点への間を、前記統合斥力ポテンシャルから算出される勾配に従って車両を走行させるように、目標経路を生成し、前記目標経路に従って、前記車両を走行させるように、前記車両を制御することを特徴とする。
図1は、自動運転を行う車両に搭載されている車両制御システム100の要部構成を示すブロック図である。
車両制御システム100は、センサ群101と、車両制御部110と、アクチュエータ102と、車両駆動部103とを備える。
また、センサ群101は、車両の周囲の画像を撮像する撮像部として機能する一又は複数のカメラを含む。撮像された画像を示す画像データは、車両制御部110に与えられる。
車両制御部110は、センサ信号処理部111と、人間視覚算出部112と、リスク予測知識データベース(以下、リスク予測知識DBという)113と、潜在リスク予測モデル処理部114と、目標経路生成部115と、車両制御部116とを備える。
また、センサ信号処理部111は、車両センサ、周囲環境センサ及びGPS受信装置からのセンサ信号を取得するセンサ信号取得部として機能する。
そして、センサ信号処理部111は、車両センサからのセンサ信号を潜在リスク予測モデル処理部114に与える。さらに、センサ信号処理部111は、周囲環境センサからのセンサ信号及びGPS受信装置からのセンサ信号であるGPS信号を目標経路生成部115に与える。
人間視覚算出部112は、側抑制モデル処理部112aと、運動視モデル処理部112bとを備える。
例えば、側抑制モデル処理部112aは、人間の側抑制を数理モデル化した側抑制モデルを用いて、人間の側抑制により障害物の発見に影響を及ぼす心理斥力ポテンシャルを視認性斥力ポテンシャルの少なくとも一部として算出する。
文献1: 藤井 克彦、松岡 章、森田 竜弥、「Lateral Inhibitionによる錯視現象の解析」、医用電子と生体工学、第5巻、第2号、pp.25~34、1967年
なお、x,y,ξ及びηは、網膜上の座標値で、x及びyは、pの基準座標であり、ξ及びηは、障害物の座標である。
例えば、運動視モデル処理部112bは、人間の運動視を数理モデル化した運動視モデルを用いて、人間の運動視により障害物の発見に影響を及ぼす運動視斥力ポテンシャルを視認性斥力ポテンシャルの少なくとも一部として算出する。
潜在リスク予測モデルは、上記の特許文献1等に記載されているように、人間の危険感が操作に表れるという考え方の下、道路境界、静止障害物及びその障害物による死角からの飛び出し、から成る斥力ポテンシャル、並びに、目標地に向かう車両軌跡(経路)の引力ポテンシャルを制御モデルに組み込み、学習された学習済みモデルである。潜在リスク予測モデルは、公知の技術を用いて生成することができる。
図2に示されているように、潜在リスク予測モデル処理部114は、物理ポテンシャル算出部114aと、ポテンシャル補正部114bとを備える。
以上の、道路境界斥力ポテンシャル関数Uw(x,y)で算出された道路境界斥力ポテンシャルUw及び障害物斥力ポテンシャル関数Uo(x,y)で算出された障害物斥力ポテンシャルUoは、ポテンシャル補正部114bに与えられる。
なお、ここでは、ポテンシャル補正部114bは、物理斥力ポテンシャルに視認性斥力ポテンシャルを加算することで、統合斥力ポテンシャルを算出しているが、物理斥力ポテンシャルに視認性斥力ポテンシャルを乗算することで、統合斥力ポテンシャルを算出してもよい。
例えば、車両制御部116は、目標経路生成部115からの目標経路で車両を走行させるように、車両を制御する制御信号を生成して、その制御信号をアクチュエータ102に与える。
以上のように、センサ信号処理部111、人間視覚算出部112、潜在リスク予測モデル処理部114、目標経路生成部115及び車両制御部116は、処理回路網により実現することができる。
Claims (6)
- 車両の周囲の環境に関する物理量を検出する複数のセンサからのセンサ信号を取得するセンサ信号取得部と、
前記車両の周囲の画像を撮像する一又は複数のカメラから、前記画像を示す画像データを取得する画像データ取得部と、
対象車両の周囲の環境の特徴量から潜在的なリスクを予測するために予め学習された潜在リスク予測モデルを用いて、前記物理量及び前記画像に基づいて、前記車両の周囲の環境による斥力ポテンシャルである物理斥力ポテンシャルを算出する物理ポテンシャル算出部と、
予め算出されている人間の視覚モデルを用いて、前記画像を認識する人間の視覚により影響を受ける斥力ポテンシャルである視認性斥力ポテンシャルを算出する人間視覚算出部と、
前記物理斥力ポテンシャルを、前記視認性斥力ポテンシャルで補正した統合斥力ポテンシャルを算出するポテンシャル補正部と、
前記車両の現在の位置から目標地点への間を、前記統合斥力ポテンシャルから算出される勾配に従って車両を走行させるように、目標経路を生成する目標経路生成部と、
前記目標経路に従って、前記車両を走行させるように、前記車両を制御する車両制御部と、を備えること
を特徴とする車両制御装置。 - 前記人間視覚算出部は、人間の側抑制を数理モデル化した側抑制モデルを用いて、人間の側抑制により障害物の発見に影響を及ぼす心理斥力ポテンシャルを前記視認性斥力ポテンシャルの少なくとも一部として算出すること
を特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記人間視覚算出部は、人間の運動視を数理モデル化した運動視モデルを用いて、人間の運動視により障害物の発見に影響を及ぼす運動視斥力ポテンシャルを前記視認性斥力ポテンシャルの少なくとも一部として算出すること
を特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記ポテンシャル補正部は、前記物理斥力ポテンシャルに前記視認性斥力ポテンシャルを加算又は乗算することにより、前記物理斥力ポテンシャルを補正すること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の車両制御装置。 - コンピュータを、
車両の周囲の環境に関する物理量を検出する複数のセンサからのセンサ信号を取得するセンサ信号取得部、
前記車両の周囲の画像を撮像する一又は複数のカメラから、前記画像を示す画像データを取得する画像データ取得部、
対象車両の周囲の環境の特徴量から潜在的なリスクを予測するために予め学習された潜在リスク予測モデルを用いて、前記物理量及び前記画像に基づいて、前記車両の周囲の環境による斥力ポテンシャルである物理斥力ポテンシャルを算出する物理ポテンシャル算出部、
予め算出されている人間の視覚モデルを用いて、前記画像を認識する人間の視覚により影響を受ける斥力ポテンシャルである視認性斥力ポテンシャルを算出する人間視覚算出部、
前記物理斥力ポテンシャルを、前記視認性斥力ポテンシャルで補正した統合斥力ポテンシャルを算出するポテンシャル補正部、
前記車両の現在の位置から目標地点への間を、前記統合斥力ポテンシャルから算出される勾配に従って車両を走行させるように、目標経路を生成する目標経路生成部、及び、
前記目標経路に従って、前記車両を走行させるように、前記車両を制御する車両制御部、として機能させること
を特徴とするプログラム。 - 車両の周囲の環境に関する物理量を検出する複数のセンサからのセンサ信号を取得し、
前記車両の周囲の画像を撮像する一又は複数のカメラから、前記画像を示す画像データを取得し、
対象車両の周囲の環境の特徴量から潜在的なリスクを予測するために予め学習された潜在リスク予測モデルを用いて、前記物理量及び前記画像に基づいて、前記車両の周囲の環境による斥力ポテンシャルである物理斥力ポテンシャルを算出し、
予め算出されている人間の視覚モデルを用いて、前記画像を認識する人間の視覚により影響を受ける斥力ポテンシャルである視認性斥力ポテンシャルを算出し、
前記物理斥力ポテンシャルを、前記視認性斥力ポテンシャルで補正した統合斥力ポテンシャルを算出し、
前記車両の現在の位置から目標地点への間を、前記統合斥力ポテンシャルから算出される勾配に従って車両を走行させるように、目標経路を生成し、
前記目標経路に従って、前記車両を走行させるように、前記車両を制御すること
を特徴とする車両制御方法。
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