JPWO2017126012A1 - 運転支援装置、運転支援方法及び運転支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、歩行者の体及び顔の向きから歩行者が車道を横断しようとしているかを推定して、ブレーキ制御することが記載されている。
この発明は、車両を停止させるべきか否かを適切に判定することを目的とする。
車両が走行する車道を横断しようとする歩行者を検出する横断検出部と、
前記車両の周辺を走行する周辺車両の挙動を検出する挙動検出部と、
前記横断検出部によって前記車道を横断しようとする歩行者が検出されたことと、前記挙動検出部によって検出された周辺車両の挙動とに応じて、前記車両を停止させるか否かを判定する停止判定部と、
前記停止判定部によって停止させると判定された場合に、前記車両を前記歩行者の手前で停止させる車両制御部と
を備える。
実施の形態1では、車道を横断しようとする歩行者が検出された場合に、後続車の挙動に応じて、車両100を停止させるか否かを判定する運転支援装置10を説明する。
図1を参照して、実施の形態1に係る運転支援装置10の構成を説明する。
運転支援装置10は、車両100に搭載されるコンピュータである。
運転支援装置10は、プロセッサ11と、記憶装置12と、カメラインタフェース13と、センサECU14(Electronic Control Unit)と、車両情報ECU15と、車両制御ECU16とを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
記憶装置12のストレージ122には、運転支援装置10の各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ121に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、運転支援装置10の各部の機能が実現される。
図2から図10を参照して、実施の形態1に係る運転支援装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態1に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態1に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態1に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
図2に示すように、車両100の前方の歩道51にいる歩行者52が、車両100が走行している車道53を横断しようとしている場合がある。
横断検出部21は、カメラ31及びセンサ32を用いて、車両100が走行する車道53を横断しようとする歩行者52を検出する。そして、停止判定部23は、歩行者52が車道53を横断しようとしている場合には、車両制御部24に車両100を歩行者52の手前で停止させる。
具体的には、車両100の後を走行する周辺車両200である後続車54がいる場合には、車両100が減速することにより、後続車54が車両100に衝突する危険性がある。そこで、挙動検出部22は、カメラ31及びセンサ32を用いて、後続車54の車両100に対する相対加速度を挙動として検出する。そして、停止判定部23は、車両100の相対加速度が減速度以下場合には、後続車54が車両100に衝突する危険性がないとして、車両100を停止させると判定する。一方、停止判定部23は、車両100の相対加速度が減速度より大きい場合に、後続車54が車両100に衝突する危険性があるとして、車両100を停止させないと判定する。
ステップS11では、横断検出部21は、カメラインタフェース13を介して接続されたカメラ31によって撮影された、車両100の前方の領域の画像データを取得する。また、横断検出部21は、センサECU14を介して接続されたセンサ32によって検出された車両100の周囲の物体情報を取得する。
横断検出部21は、歩行者52が検出された場合、処理をステップS13に進め、歩行者52が検出されない場合、処理をステップS11に戻す。
横断検出部21は、歩行者52が横断しようとしている場合、処理をステップS14に進め、歩行者52が横断しようとしていない場合、処理をステップS11に戻す。
挙動検出部22は、後続車54が検出された場合、処理をステップS17に進め、後続車54が検出されない場合、処理をステップS18に進める。
挙動検出部22は、衝突する危険性がある場合、処理をステップS20に進め、衝突する危険性がない場合、処理をステップS18に進める。
停止判定部23は、停止可能である場合、処理をステップS19に進め、停止不可能である場合、処理をステップS20に進める。
そして、停止判定部23は、車両制御部24に停止を指示する。すると、車両制御部24は、車両制御ECU16を介して接続された車両装置34であるブレーキを制御して、ステップS12で検出された歩行者52の手前で車両100を停止させる。
そして、停止判定部23は、車両制御部24に減速の中止を指示する。すると、車両制御部24は、車両制御ECU16を介して接続された車両装置34であるブレーキの制御を止め、車両100の減速を中止する。
なお、車両制御部24は、車両100を停止させはしないが、後続車54が車両100に衝突しない程度に減速してもよい。これにより、歩行者52が飛び出した場合等に、歩行者52を回避し易くなる。
横断検出部21は、横断し終わった場合、処理をステップS22に進め、横断し終わってない場合、一定時間経過後、再びステップS21を実行する。
そして、停止判定部23は、車両制御部24に停止の終了を指示する。すると、車両制御部24は、車両制御ECU16を介して接続された車両装置34であるブレーキの制御を止め、車両100の停止を中止する。また、車両制御部24は、車両制御ECU16を介して接続された車両装置34であるランプ等を制御して、車両100のドライバーに停止制御が終了したことを通知する。
ステップS121では、横断検出部21は、ステップS11で取得された画像データから、歩道51部分の部分画像データを抽出する。
具体的には、横断検出部21は、画像データから道路に引かれた線や車道53と歩道51とを分離する構造物を検出することにより、歩道51部分を特定し、特定された歩道51部分の部分画像データを抽出する。
画像認識技術とは、具体的には、パターンマッチングのことである。つまり、横断検出部21は、予め記憶装置12に記憶しておいた歩行者52用のパターンデータを用いて、部分画像データとのパターンマッチングを行い、歩行者52を検出する。歩行者52用のパターンデータとは、歩行者52の特徴を表したデータである。
横断検出部21は、歩行者52が検出された場合には、処理をステップS123に進め、歩行者52が検出されない場合には、処理を終了する。
具体的には、横断検出部21は、画像データのフレーム間の差分から距離を計算するモーションステレオ法によって、距離を計算する。又は、横断検出部21は、複数のカメラ31によって撮影された画像データ間の視差から距離を計算するステレオカメラ法によって、距離を計算する。又は、横断検出部21は、センサ32から照射された光の照射時刻と反射光の受信時刻との差から距離を計算するタイムオブフライト法によって、距離を計算する。横断検出部21は、他の方法によって距離を計算してもよい。
ステップS131では、横断検出部21は、ステップS123で計算された距離の時間変化と、ステップS11で取得された物体情報に含まれる車両100の速度とから、歩行者52の移動速度を計算する。
横断検出部21は、移動速度が静止状態と見なせる速度であれば、処理をステップS132に進め、移動速度が静止状態と見なせない速度であれば、処理をステップS135に進める。
画像認識技術とは、具体的には、パターンマッチングのことである。つまり、横断検出部21は、予め記憶装置12に記憶しておいた横向きの歩行者52用のパターンデータを用いて、ステップS122で検出された歩行者52の画像データとのパターンマッチングを行い、歩行者52の身体の向きを特定する。
横断検出部21は、歩行者52が車道53側を向いている場合には、処理をステップS133に進め、歩行者52が車道53側を向いていない場合には、処理をステップS135に進める。
横断検出部21は、歩行者52の腕の画像データをパターンマッチングにより抽出し、動作認識することにより、歩行者52が挙手しているか否かを特定する。また、横断検出部21は、歩行者52の視線解析を行い、歩行者52が車両100を見ているか否かを特定する。また、横断検出部21は、歩行者52の顔の画像データをパターンマッチングにより抽出し、動作認識することにより、歩行者52が顔を左右に動かして左右を確認しているか否かを特定する。
横断検出部21は、歩行者52が挙手している場合と、歩行者52が車両100を見ている場合と、歩行者52が左右を確認している場合とのいずれかの場合には、歩行者52が横断動作をしているとして処理をステップS134に進め、いずれでもない場合には、処理をステップS135に進める。
ステップS141では、停止判定部23は、減速を示すパラメータを車両制御部24に受け渡す。具体的には、停止判定部23は、プロセス間通信、あるいは、メモリ121を介して、パラメータを車両制御部24に受け渡す。
また、図3のステップS20は、ステップS14と同じ処理の流れになる。但し、ステップS20では、ステップS141で生成されるパラメータが減速の解除を示す。
また、図3のステップS22も、ステップS14と同じ処理の流れになる。但し、ステップS22では、ステップS141で生成されるパラメータが減速の解除を示すとともに、ランプの点灯等を示す。そして、ステップS142でアクセル及びブレーキだけでなく、ランプ等が制御される。
ステップS161では、挙動検出部22は、ステップS15で取得された画像データから、車道53のうち、車両100が走行する車線部分の部分画像データを抽出する。
具体的には、横断検出部21は、画像データから道路に引かれた線や車道53と歩道51とを分離する構造物を検出することにより、車道53の各車線部分を特定し、特定された車線のうち車両100が走行する車線部分の部分画像データを抽出する。
画像認識技術とは、具体的には、パターンマッチングのことである。つまり、挙動検出部22は、予め記憶装置12に記憶しておいた後続車54用のパターンデータを用いて、部分画像データとのパターンマッチングを行い、後続車54を検出する。後続車54用のパターンデータとは、後続車54を判別するための特徴を表したデータ、例えば車両の輪郭を抽出したデータである。
挙動検出部22は、後続車54が検出された場合には、処理をステップS163に進め、後続車54が検出されない場合には、処理を終了する。
挙動検出部22は、モーションステレオ法と、ステレオカメラ法と、タイムオブフライト法といった方法によって、距離を計算する。
ステップS171では、挙動検出部22は、ステップS163で計算された距離の時間変化から、後続車54の車両100に対する相対加速度を計算する。
挙動検出部22は、相対加速度が減速度より大きい場合、処理をステップS174に進め、相対加速度が減速度以下の場合、処理をステップS175に進める。
ステップS181では、停止判定部23は、ステップS15で取得された物体情報に含まれる車両100の速度と、ステップS123で計算された歩行者52までの距離とから、歩行者52の手前で車両100を停止させるための減速度を計算する。
ステップS211では、横断検出部21は、ステップS11で取得された画像データから、画像認識技術を用いて、ステップS12で検出された歩行者52を再検出する。
具体的には、横断検出部21は、ステップS12で検出された歩行者52の画像データをパターンデータとして、パターンマッチングを行うことにより、ステップS12で検出された歩行者52を再検出する。
横断検出部21は、反対側の歩道51である場合、処理をステップS213に進め、反対側の歩道51でない場合、処理をステップS211に戻す。
以上のように、実施の形態1に係る運転支援装置10は、車道53を横断しようとする歩行者52が検出された場合に、周辺車両200の挙動に応じて、車両100を停止させるか否かを判定する。これにより、車両100を停止させるべきか否かを適切に判定することが可能である。
<変形例1>
実施の形態1では、図3のステップS21で横断検出部21は、歩行者52の位置から、車両100が走行する車道53を歩行者52が横断し終わったか否かを判定した。
しかし、変形例1として、ステップS21では、横断検出部21は、さらに、歩行者52が基準時間以上車道53の横断を開始しない場合、歩行者52に横断の意思はないものと判定してもよい。この際、ステップS13と同様に、歩行者52の移動速度や身体の向きも参照して、歩行者52の横断の意思を判定してもよい。
歩行者52に横断の意思はないものと判定された場合にも、横断検出部21は、処理をステップS22に進め、ステップS22で停止判定部23は車両100の停止を終了すると判定する。
実施の形態1では、運転支援装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例2として、運転支援装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例2について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、運転支援装置10は、プロセッサ11と記憶装置12とに代えて、処理回路17を備える。処理回路17は、運転支援装置10の各部の機能及び記憶装置12の機能を実現する専用の電子回路である。
各部の機能を1つの処理回路17で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路17に分散させて実現してもよい。
変形例3として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、運転支援装置10の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態2では、車両100と対向して走行する対向車55の挙動に応じて、車両100を停止させるか否かを判定する点が、実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
実施の形態2に係る運転支援装置10は、図1に示す実施の形態1に係る運転支援装置10と同じ構成である。
図12から図15を参照して、実施の形態2に係る運転支援装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態2に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態2に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態2に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
車両100の周辺を走行する周辺車両200としては、後続車54以外にも、車両100と対向して走行する対向車55がいる場合がある。対向車55がいる場合、歩行者52は、車両100だけでなく、対向車55も停止しなければ、車道53を横断することはできない。そこで、挙動検出部22は、カメラ31及びセンサ32を用いて、車両100と対向して走行する周辺車両200である対向車55の速度を挙動として検出する。そして、停止判定部23は、対向車55が減速している、又は、対向車55が停止している場合には、歩行者52が車道53を横断しようとしているか否かにかかわらず、車両100を停止させると判定する。一方、停止判定部23は、対向車55が減速していない、かつ、対向車55が停止していないことを速度変化が示す場合には、歩行者52が車道53を横断しようとしているか否かに応じて、車両100を停止させるか否かを判定する。
ステップS31からステップS32は、図3のステップS11からステップS12と同じである。
挙動検出部22は、車両100に対して歩行者52よりも遠い位置に対向車55が検出された場合には、処理をステップS34に進め、検出されない場合には、処理をステップS35に進める。
挙動検出部22は、いずれかの状態である場合、処理をステップS36へ進め、いずれの状態でもない場合、処理をステップS35に進める。
ステップS331では、挙動検出部22は、ステップS31で取得された画像データから、車道53のうち、車両100が走行する車線の対向車線部分の部分画像データを抽出する。
具体的には、挙動検出部22は、画像データから道路に引かれた線や車道53と歩道51とを分離する構造物を検出することにより、車道53の各車線部分を特定し、特定された車線のうち対向車線部分の部分画像データを抽出する。なお、車線が分かれていない道路の場合には、挙動検出部22は、車道53全体の部分画像データを抽出すればよい。
画像認識技術とは、具体的には、パターンマッチングのことである。つまり、挙動検出部22は、予め記憶装置12に記憶しておいた対向車55用のパターンデータを用いて、部分画像データとのパターンマッチングを行い、対向車55を検出する。対向車55用のパターンデータとは、対向車55を判別するための特徴を表したデータ、例えば車両の輪郭を抽出したデータである。
挙動検出部22は、モーションステレオ法と、ステレオカメラ法と、タイムオブフライト法といった方法によって、距離を計算する。
挙動検出部22は、対向車55までの距離が歩行者52までの距離よりも近い場合には、対向車55は検出されなかったものとして、処理をステップS35に進める。
ステップS341では、挙動検出部22は、ステップS333で計算された距離の時間変化から、車両100の対向車55に対する相対速度を計算する。
挙動検出部22は、相対速度と車両100の速度とが等しい場合、処理をステップS344に進め、相対速度と車両100の速度とが等しくない場合、処理をステップS343に進める。
挙動検出部22は、相対速度が徐々に遅くなっている場合、処理をステップS345に進め、相対速度が徐々に遅くなっていない場合、処理をステップS346に進める。
以上のように、実施の形態1に係る運転支援装置10は、対向車55の挙動に応じて、車両100を停止させるか否かを判定する。これにより、車両100を停止させるべきか否かを適切に判定することが可能である。
実施の形態2では、実施の形態1と同じように、運転支援装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、実施の形態1の変形例2と同じように、運転支援装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。また、実施の形態1の変形例3と同じように、運転支援装置10は、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態1,2では、車両100を停止させると判定された場合、車両100のブレーキを制御して車両100を停止させた。実施の形態3は、車両100を停止させると判定された場合等に、通知する点が、実施の形態1,2と異なる。実施の形態3では、この異なる点を説明する。
実施の形態3では、実施の形態1に機能を追加した場合を説明する。しかし、実施の形態2に機能を追加することも可能である。
実施の形態3に係る運転支援装置10は、図1に示す実施の形態1に係る運転支援装置10と同じ構成である。
図2から図3を参照して、実施の形態3に係る運転支援装置10の動作を説明する。
実施の形態3に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態3に係る運転支援方法に相当する。また、実施の形態3に係る運転支援装置10の動作は、実施の形態3に係る運転支援プログラムの処理に相当する。
車両100が走行する車道53を横断しようとする歩行者52が検出される。すると、車両制御部24は、車両100の運転席周辺に設置された、歩行者52の存在を知らせるためのランプを点灯させる、あるいは、歩行者52の存在を知らせるための音を出力させるといった方法により、車道53を横断しようとする歩行者52が検出されたことをドライバーに通知する。
車道53を横断しようとする歩行者52が検出された場合に、さらに後続車54が車両100に衝突する危険性があると判定される。すると、車両制御部24は、車両100の運転席周辺に設置された、後続車54の存在を知らせるためのランプを点灯させる、あるいは、後続車54の存在を知らせるための音を出力させるといった方法により、後続車54が検出されたことをドライバーに通知する。
ステップS11からステップS13と、ステップS15からステップS18と、ステップS21からステップS22とは、実施の形態1と同じである。
以上のように、実施の形態3に係る運転支援装置10は、車両100を停止させると判定された場合等に、通知する。これにより、車両100のドライバー等に注意を促すことが可能である。
具体的には、歩行者52が検出された場合、及び、後続車54に衝突される危険性があると判定された場合に通知されることにより、車両100のドライバーに歩行者52及び後続車54に対する注意を促すことができる。また、車両100を停止させる場合に後続車54に通知することにより、後続車54のドライバーに車両100の停止に対する注意を促すことができる。また、車両100が停止した場合に、歩行者52に通知することにより、歩行者52の横断を促すことができる。
実施の形態3では、実施の形態1と同じように、運転支援装置10の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、実施の形態1の変形例2と同じように、運転支援装置10の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。また、実施の形態1の変形例3と同じように、運転支援装置10は、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
Claims (12)
- 車両が走行する車道を横断しようとする歩行者を検出する横断検出部と、
前記車両の周辺を走行する周辺車両の挙動を検出する挙動検出部と、
前記横断検出部によって前記車道を横断しようとする歩行者が検出されたことと、前記挙動検出部によって検出された周辺車両の挙動とに応じて、前記車両を停止させるか否かを判定する停止判定部と、
前記停止判定部によって停止させると判定された場合に、前記車両を前記歩行者の手前で停止させる車両制御部と
を備える運転支援装置。 - 前記挙動判定部は、前記車両の後を走行する前記周辺車両である後続車の、前記車両に対する相対加速度を前記挙動として検出する
請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記停止判定部は、前記相対加速度が前記車両の減速度より大きい場合に、前記車両を停止させないと判定する
請求項2に記載の運転支援装置。 - 前記車両制御部は、車道を横断しようとする歩行者が検出された場合に減速を開始し、
前記停止判定部は、前記車両を停止させないと判定した場合に、前記車両制御部に減速を止めさせる
請求項3に記載の運転支援装置。 - 前記挙動判定部は、前記車両と対向して走行する前記周辺車両である対向車の速度を前記挙動として検出する
請求項1から4までのいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 前記停止判定部は、前記対向車が減速している、又は、前記対向車が停止している場合に、前記車両を停止させると判定する
請求項5に記載の運転支援装置。 - 前記車両制御部は、前記車道を横断しようとする歩行者が検出されたことと、前記車両の後を走行する前記周辺車両である後続車が検出されたこととを前記車両の運転者に通知する
請求項1から6までのいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 前記車両制御部は、前記車両を停止させると判定された場合に、前記車両が停止することを前記周辺車両に通知する
請求項1から7までのいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 前記車両制御部は、前記車両が停止した場合に、前記車道を横断可能であることを前記歩行者に通知する
請求項1から8までのいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 前記横断検出部は、前記車両が停止した後、前記歩行者が前記車道の横断を止めたことを検出する
請求項1から9までのいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 車両が走行する車道を横断しようとする歩行者を検出し、
前記車両の周辺を走行する周辺車両の挙動を検出し、
前記車道を横断しようとする歩行者が検出されたことと、検出された周辺車両の挙動とに応じて、前記車両を停止させるか否かを判定する運転支援方法。 - 車両が走行する車道を横断しようとする歩行者を検出する横断検出処理と、
前記車両の周辺を走行する周辺車両の挙動を検出する挙動検出処理と、
前記横断検出処理によって前記車道を横断しようとする歩行者が検出されたことと、前記挙動検出処理によって検出された周辺車両の挙動とに応じて、前記車両を停止させるか否かを判定する停止判定処理と
をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。
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