JPWO2017130342A1 - 事故確率計算装置、事故確率計算方法及び事故確率計算プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
死角からどの辺りの位置に物体が飛び出してくるかが分かれば、物体が飛び出してくる位置を避けて走行するといった対応により、飛び出してきた物体との衝突を回避することができる。つまり、死角周囲のどの位置で交通事故が発生しやすいかを知ることができれば、飛び出してきた物体との衝突を回避できる可能性が高くなる。
この発明は、車両の周囲にある障害物の死角から飛び出してくる物体と、どの位置で交通事故が発生しやすいかを特定することを目的とする。
車両の周囲にある障害物を特定する死角特定部と、
前記死角特定部によって特定された障害物を対象物として、その対象物の位置に対する対象位置の交通事故の発生確率を個別確率として計算する個別計算部と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る事故確率計算装置10の構成を説明する。
事故確率計算装置10は、車両100に搭載されるコンピュータである。事故確率計算装置10は、障害物に対する相対位置毎の交通事故の発生確率を計算可能な確率パラメータ31を用いて、障害物データ32によって特定される車両100の周囲の1つ以上の障害物を考慮した場合の位置毎の交通事故の発生確率を計算するコンピュータである。
事故確率計算装置10は、プロセッサ11と、記憶装置12と、車載インタフェース13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、事故確率計算装置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、事故確率計算装置10の各部の機能が実現される。
図2から図7を参照して、実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態1に係る事故確率計算方法に相当する。また、実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態1に係る事故確率計算プログラムの処理に相当する。
実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作は、パラメータ変換処理と、確率計算処理とがある。
パラメータ変換処理の前提として、確率パラメータ31と障害物データ32とがストレージ122に記憶されているものとする。
確率パラメータ31は、障害物に対する相対位置毎の交通事故の発生確率を計算可能な情報である。実施の形態1では、確率パラメータ31は、障害物の位置に対する交通事故が発生した相対位置の平均である平均位置と、相対位置のばらつきとを示す。実施の形態1では、確率パラメータ31は、ばらつきを標準偏差によって示す。図3に示すように、相対位置は、障害物における死角を発生させる境界点の位置を障害物の位置とした場合の交通事故が発生した相対的な位置を示し、障害物の位置からの距離及び方向を示す。方向は、車両100の進行方向を基準とする相対的な方向である。
障害物データ32は、死角を発生させる障害物についてのデータである。障害物データ32は、障害物の位置と、2次元平面における障害物の領域である占有領域とを示す。実施の形態1では、占有領域は、多角形であるとする。なお、ここでは、占有領域を矩形として説明する。
ここでは、1箇所だけ対象位置が指定されているとして説明する。しかし、複数個所の対象位置が指定されてもよい。複数個所の対象位置が指定された場合、パラメータ変換処理と確率計算処理とが指定された対象位置分繰り返せされる。
具体的には、死角特定部21は、車載インタフェース13を介して接続された車載装置41であるGPS受信機によって受信された測位信号を位置情報として取得する。また、死角特定部21は、車載インタフェース13を介して接続された車載装置41であるジャイロセンサから得られる信号を方向情報として取得する。
具体的には、死角特定部21は、位置情報が示す位置の周囲にある障害物を示す障害物データ32をストレージ122から読み出すことにより、車両100の周囲にある1つ以上の障害物を特定する。周囲とは、死角からの飛び出しにより車両100と交通事故が発生する可能性がある範囲である。実施の形態1では、周囲とは、半径が基準距離以内といった範囲のうち、方向情報が示す車両100の進行方向の前方の範囲であるとする。基準距離は、予め定められた固定値であってもよいし、車両100の速度や車両100が走行している道路の制限速度といった情報によって決定されてもよい。
図4を参照して具体的に説明する。死角特定部21は、障害物データ32が示す対象物の占有領域の各頂点について、車両100から見えるか否かを判定する。そして、死角特定部21は、車両100から見える頂点と車両100の位置とを結んだ線分のうち、車両の進行方向の右手方向との成す角θが最大の線分と、成す角θが最小の線分とを特定する。なお、角θは、ここでは、線分と車両の進行方向の右手方向との成す角としたが、線分と車両の進行方向の左手方向との成す角としてもよい。死角特定部21は、特定された2つの線分を、死角領域と死角でない領域との境界として特定する。図4では、頂点2,3が境界点として特定される。死角特定部21は、特定された2つの線分が接続された2つの頂点それぞれを境界点としてメモリ121に書き込む。
死角特定部21は、車両100と頂点vとを結ぶベクトルp→を、p→=tai →+saj →と分解する。ここで、ベクトルai →及びaj →は、車両100と、頂点vに接続されていない対象辺の両端の頂点とを結ぶベクトルである。図5であれば、車両100と頂点1とを結ぶベクトルをベクトルp→とした場合、頂点1に接続されていない辺は、辺X,Yである。したがって、ベクトルai →及びaj →は、辺Xを対象辺として選択した場合には、車両100と頂点3とを結ぶベクトルと、車両100と頂点4とを結ぶベクトルとになり、辺Yを対象辺として選択した場合には、車両100と頂点4とを結ぶベクトルと、車両100と頂点2とを結ぶベクトルとになる。なお、車両100と頂点vとを結ぶベクトルp→は、頂点vに接続された辺と交わることはないため、頂点vに接続された辺を対象辺とする必要はない。
そして、死角特定部21は、t≧0∧s≧0∧t+s≧1となった場合には、ベクトルp→が対象辺と交わると判定する。
具体的には、座標変換部22は、ステップS14で特定された2つの境界点をメモリ121から読み出す。そして、実施の形態1では、座標変換部22は、2つの境界点のうち対象位置に近い方の頂点を対象物の位置として選択する。
死角特定部21は、選択されていない障害物がある場合、処理をステップS13に戻し、選択されていない障害物がない場合、処理を終了する。
確率計算処理は、パラメータ変換処理が終了した後に実行される。
具体的には、個別計算部231は、車両100の位置を原点とする座標系で表された平均位置の座標と、確率パラメータが示す標準偏差とをメモリ121から読み出す。そして、実施の形態1では、個別計算部231は、交通事故の発生確率が正規分布に従うとして、平均位置の座標(oxi,oyi)と、標準偏差(σxi,σyi)と、対象位置の座標(px,py)とから、対象位置の個別確率Pi(px,py)を数1により計算する。ここで、変数iは、ステップS21で対象物として選択された障害物に割り当てられた番号である。
個別計算部231は、選択されていない障害物がある場合、処理をステップS21に戻し、選択されていない障害物がない場合、処理をステップS24に進める。
具体的には、合成計算部232は、ステップS22で計算された各障害物を対象物とした場合の個別確率をメモリ121から読み出す。そして、合成計算部232は、数2により、読み出された個別確率の論理和を合成確率として計算する。
この場合、ステップS16で座標変換部22は、平均位置を2つの対象物の位置それぞれを基準とする位置に変換し、変換された2つの平均位置それぞれを、車両100の位置を原点とする座標系の座標に変換する。ステップS22で個別計算部231は、2つの平均位置の一方の座標に基づき、数1により個別確率Pi 1(px,py)を計算し、他方の座標に基づき、数1により個別確率Pi 2(px,py)を計算する。そして、個別計算部231は、数3により個別確率Pi 1(px,py)及び個別確率Pi 2(px,py)の論理和を個別確率Pi(px,py)として計算する。
以上のように、実施の形態1に係る事故確率計算装置10は、車両100の周囲にある1つ以上の障害物を考慮して、対象位置における事故の発生確率を計算する。これにより、死角周囲の位置毎の交通事故の発生確率を計算可能である。
実施の形態1では、事故確率計算装置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1として、事故確率計算装置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1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、事故確率計算装置10は、プロセッサ11と記憶装置12とに代えて、処理回路14とを備える。処理回路14は、事故確率計算装置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14で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路14に分散させて実現してもよい。
変形例2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、事故確率計算装置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1では、交通事故の発生確率は、正規分布に従うとした。実施の形態2では、交通事故の発生確率は、交通事故の相手である飛び出してくる物体の運動モデルに基づく確率分布に従うとする。実施の形態2では、この異なる点を説明する。
事故確率計算装置10の構成は、図1に示す実施の形態1に係る事故確率計算装置10の構成と同じである。
図6及び図10を参照して、実施の形態2に係る事故確率計算装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態2に係る事故確率計算方法に相当する。また、実施の形態2に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態2に係る事故確率計算プログラムの処理に相当する。
ステップS21と、ステップS23からステップS24の処理は、実施の形態1と同じである。
図10を参照して具体的に説明する。実施の形態2では、個別計算部231は、車両100が走行する道路と直行する方向へのランダムウォークモデルを用いて、確率分布を定義する。つまり、個別計算部231は、飛び出してくる物体が道路を最短距離で渡る動きをすることを想定した運動モデルを用いる。
この場合、発生確率は、物体の移動量に依存し、計算のためには時間の条件が必要になる。そして、t秒だけ時間が経過した時点の物体の存在確率が発生確率となる。
ランダムウォークであるので、正方向へ移動した時間T0はランダムである。実施の形態2では、時間T0が正規分布に従うとする。すると、XTの式からT0=XT/2V−T/2と表せる。ここから、ある時間Tに対して位置XTに対応する時間T0が定まり、時間T0の生起確率は正規分布から計算することができる。なお、対象位置を位置XTとし、車両100が対象位置に到達するまでの時間を時間Tとする。車両100が対象位置に到達するまでの時間は、車両100と対象位置との間の距離と、車両100の速度とから計算できる。また、速度Vは予め定められているものとする。
以上のように、実施の形態2に係る事故確率計算装置10は、交通事故の発生確率が飛び出してくる物体の運動モデルに基づく確率分布に従うとして、個別確率を計算する。これにより、より適切な交通事故の発生確率を計算可能である。
実施の形態1では、確率パラメータ31は予めストレージ122に記憶されていた。実施の形態3では、確率パラメータ31を計算する点が実施の形態1と異なる。実施の形態3では、この異なる点を説明する。
なお、実施の形態3では、実施の形態1に機能追加した場合を説明する。しかし、実施の形態2に機能追加することも可能である。
図11を参照して、実施の形態3に係る事故確率計算装置10の構成を説明する。
事故確率計算装置10は、図1に示す事故確率計算装置10の機能構成に加え、事故データ33から確率パラメータ31を生成するパラメータ生成部24を備える。パラメータ生成部24の機能は、ソフトウェアにより実現される。
図12から図13を参照して、実施の形態3に係る事故確率計算装置10の動作を説明する。
実施の形態3に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態3に係る事故確率計算方法に相当する。また、実施の形態3に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態3に係る事故確率計算プログラムの処理に相当する。
実施の形態3に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作に加え、パラメータ生成処理がある。
パラメータ生成処理の前提として、事故データ33がストレージ122に記憶されているものとする。事故データ33は、死角からの飛び出しによる交通事故の発生した地点の高さを除いた2次元平面上の位置と、飛び出し事故を起こした車両の進行方向とを示す。事故データ33は、交通事故の発生時に作成される事故原票が電子化されたデータであり、事故データの座標系は、平面直角座標系といった絶対位置を示す絶対座標系である。
事故データ33に対応する障害物とは、実施の形態3では、事故データ33が示す位置に最も近い障害物である。なお、交通事故にあった物体が飛び出してきた位置を事故データ33が示す場合には、事故データ33に対応する障害物は、飛び出してきた位置に死角を形成する障害物である。
具体的には、図13に示すように、パラメータ生成部24は、事故データ33が示す位置Pi=(pxi,pyi)及び車両の進行方向vi=(vxi,vyi)と、障害物の位置Oi=(oxi,oyi)とから、相対位置Ri=(rxi,ryi)を数5により計算する。なお、障害物の位置は、事故データ33が示す位置に最も近い障害物の頂点の位置である。また、変数iは、ステップS31で選択された事故データ33に割り当てられた番号である。
パラメータ生成部24は、選択されていない事故データ33がある場合、処理をステップS31に戻し、選択されていない事故データ33がない場合、処理をステップS35に進める。
以上のように、実施の形態3に係る事故確率計算装置10は、過去の交通事故が発生した位置を座標変換して、障害物の位置を基準とした相対位置とし、確率パラメータ31を生成する。これにより、過去の死角からの飛び出しによる交通事故の情報を他の地点における障害物の死角からの飛び出しによる交通事故の発生確率の計算に利用可能になる。
実施の形態3では、事故データ33がストレージ122に記憶されているとした。実施の形態4では、外部から事故データ33を取得して更新する点が実施の形態3と異なる。
図14を参照して、実施の形態4に係る事故確率計算装置10の構成を説明する。
事故確率計算装置10は、図11に示す事故確率計算装置10の構成に加え、通信インタフェース15を備える。通信インタフェース15は、外部サーバといった外部の装置と通信するためのインタフェースである。具体的には、通信インタフェース15は、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
図15を参照して、実施の形態4に係る事故確率計算装置10の動作を説明する。
実施の形態4に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態4に係る事故確率計算方法に相当する。また、実施の形態4に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態4に係る事故確率計算プログラムの処理に相当する。
実施の形態4に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態3に係る事故確率計算装置10の動作に加え、データ更新処理がある。
ステップS41では、データ更新部25は、通信インタフェース15を介して外部サーバといった外部の装置から事故データ33を取得する。外部の装置には、事故原票が電子化され順次新たな事故データ33が登録される。
以上のように、実施の形態4に係る事故確率計算装置10は、事故データ33をストレージ122に追加する。これにより、確率パラメータ31が適切になり、より適切な交通事故の発生確率を計算可能である。
実施の形態1〜4では、交通事故の発生確率の計算方法について説明した。実施の形態5では、実施の形態1〜4で説明した方法により計算された交通事故の発生確率に基づき、車両100を制御する点が実施の形態1〜4と異なる。実施の形態5では、この異なる点を説明する。
なお、実施の形態5では、実施の形態1に機能追加した場合を説明する。しかし、実施の形態2〜4に機能追加することも可能である。
図16を参照して、実施の形態5に係る事故確率計算装置10の構成を説明する。
事故確率計算装置10は、図1に示す事故確率計算装置10の構成に加え、制御インタフェース16を備える。制御インタフェース16は、アクセル、ブレーキ、ハンドル、ディスプレイといった車両機器42を接続するための装置である。具体的には、制御インタフェース16は、車両制御ECU(Electronic Control Unit)である。
図17を参照して、実施の形態5に係る事故確率計算装置10の動作を説明する。
実施の形態5に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態5に係る事故確率計算方法に相当する。また、実施の形態5に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態5に係る事故確率計算プログラムの処理に相当する。
実施の形態5に係る事故確率計算装置10の動作は、実施の形態1に係る事故確率計算装置10の動作に加え、運転制御処理がある。
運転制御処理の前提として、確率計算処理で車両100の前方の多数の位置の合成確率が計算されているものとする。実施の形態5では、車両100の前方における基準距離までの間の、車両100の進行方向の車線について、進行方向及び進行方向と垂直な方向との基準間隔毎の合成確率が計算されているものとする。基準間隔は、処理負荷といった情報に応じて決定されるものである。
以上のように、実施の形態5に係る事故確率計算装置10は、合成確率に基づき車両100を制御する。これにより、死角からの飛び出しがあっても、交通事故を防ぐことが可能である。
Claims (11)
- 車両の周囲にある障害物を特定する死角特定部と、
前記死角特定部によって特定された障害物を対象物として、その対象物の位置に対する対象位置の交通事故の発生確率を個別確率として計算する個別計算部と
を備える事故確率計算装置。 - 前記個別計算部は、障害物の位置に対する過去に交通事故が発生した相対位置の平均及びばらつきを示す確率パラメータを用いて、前記交通事故の発生確率が正規分布に従うとして、前記個別確率を計算する
請求項1に記載の事故確率計算装置。 - 前記個別計算部は、障害物の位置に対する過去に交通事故が発生した相対位置の平均及びばらつきを示す確率パラメータを用いて、前記交通事故の相手の物体の運動モデルに基づく確率分布に前記交通事故の発生確率が従うとして、前記個別確率を計算する
請求項1に記載の事故確率計算装置。 - 前記個別計算部は、前記交通事故の相手となる物体の運動モデルを、2次元平面において前記車両が走行する道路の方向と垂直な方向へのランダムウォークモデルとし、前記ランダムウォークモデルにおける一方向への移動量が正規分布に従うとして、前記個別確率を計算する
請求項3に記載の事故確率計算装置。 - 前記事故確率計算装置は、さらに、
過去に発生した交通事故の発生位置を絶対座標系で示す事故データを、障害物の位置を基準とする相対座標系で前記発生位置を示したデータに変換して、前記確率パラメータを生成するパラメータ生成部
を備える請求項2から4までのいずれか1項に記載の事故確率計算装置。 - 前記事故確率計算装置は、さらに、
外部の装置から前記事故データを取得するデータ更新部
を備え、
前記パラメータ生成部は、定期的に、あるいは、前記事故データが基準量だけ取得される度に、前記確率パラメータを計算する
請求項5に記載の事故確率計算装置。 - 前記事故確率計算装置は、さらに、
計算された交通事故の発生確率に基づき、前記車両に搭載された車両機器を制御する制御部
を備える請求項1から6までのいずれか1項に記載の事故確率計算装置。 - 前記死角特定部は、車両の周囲にある複数の障害物を特定し、
前記個別計算部は、前記死角特定部によって特定された各障害物を対象物として、その対象物の位置に対する対象位置の交通事故の発生確率を個別確率として計算し、
前記事故確率計算装置は、さらに、
前記個別計算部によって計算された個別確率から、前記複数の障害物に対する前記対象位置における交通事故の発生確率を合成確率として計算する合成計算部
を備える請求項1から7までのいずれか1項に記載の事故確率計算装置。 - 前記合成計算部は、前記個別確率の論理和を前記合成確率として計算する
請求項8に記載の事故確率計算装置。 - 車両の周囲にある障害物を特定し、
特定された障害物を対象物として、その対象物の位置に対する対象位置の交通事故の発生確率を計算する事故確率計算方法。 - 車両の周囲にある障害物を特定する死角特定処理と、
前記死角特定処理によって特定された障害物を対象物として、その対象物の位置に対する対象位置の交通事故の発生確率を計算する個別計算処理と
をコンピュータに実行させる事故確率計算プログラム。
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