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JP6747389B2 - 衝突推定装置および衝突推定方法 - Google Patents

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Description

本開示は、車両と、車両とは異なる移動物との衝突の推定に関する。
自車両において、自車両とは異なる移動物、例えば、歩行者や自転車や他車両等との衝突を回避するため、移動物の移動軌跡を推定し、自車両と移動物との衝突可能性を推定する様々な手法が提案されている。このような衝突推定では、カメラやミリ波レーダを用いてより長い時間を掛けて移動物の位置を測定することにより、移動物の移動軌跡をより正確に推定でき、衝突可能性の推定精度を向上できる。しかし、移動物が駐車車両等の遮蔽物の陰から突然現れた場合には、衝突推定に長時間が掛かってしまうと警報の出力などの対応動作が遅れてしまうおそれがある。そこで、遮蔽物が存在する場合であって、遮蔽物近傍に移動物を検出した場合には、遮蔽物が無い状態で移動物を検出した場合に比べて、衝突推定に利用する条件を緩和する方法が提案されている。特許文献1には、遮蔽物である停車車両の近傍に設定された所定の領域に歩行者を発見した場合に、衝突推定(衝突判定)に利用する基準条件を緩和することによってより短時間で衝突推定を行う方法が開示されている。また、基準条件の緩和として、例えば、移動物の軌跡を求める際に利用する画像数(フレーム数)を他の場合に比べて減らすこと等が開示されている。
特許第5729416号公報
自車両が舵を切って進行方向が変化したために遮蔽物に対する自車両の軌跡の相対的な位置関係が変わるような場合には、当初推定された自車両の軌跡によれば衝突発生が無いと推定されるであろう移動物に自車両が衝突するおそれがある。しかし、特許文献1の方法では、移動物を検出するための所定の領域は、遮蔽物の位置および大きさを基準として固定的に設定されているため、上述のように車両の進行方向が変化した場合であっても、移動物に対して衝突推定(衝突判定)に利用する基準条件が緩和されないという問題がある。
このような問題は、所定の領域が特許文献1のように衝突推定(衝突判定)に利用する基準条件を緩和するか否かの判定に関わる領域として用いられる場合に限らず、衝突推定を行うか否かの判定に関わる領域として用いられる場合にも起こり得る。つまり、所定の領域に移動物が発見された場合に衝突推定を行い、所定の領域以外の領域で移動物が発見された場合には衝突推定を行わないといった構成においても、上記問題は発生し得る。このようなことから、車両の進行方向の変化が生じる場合にも衝突推定を精度良く行うことが可能な技術が望まれている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、車両(VL1)に搭載され、前記車両とは異なる移動物(m2、m3)と前記車両との衝突を推定する衝突推定装置(10)が提供される。この衝突推定装置は;前記車両の軌跡を推定する車両軌跡推定部(11)と;前記移動物を認識するために用いられる第1センサ(21、22)から時系列的に得られる情報に基づき、前記移動物の軌跡を推定する移動物軌跡推定部(12)と;前記車両に対して前記車両の進行方向(D1)側に存在する遮蔽物(VL3)の位置および大きさを特定する遮蔽物特定部(13)と;前記進行方向の変化を示す方向変化情報を取得する方向変化情報取得部(15)と;特定された前記遮蔽物の位置および大きさと、取得された前記方向変化情報と、を利用して、前記遮蔽物の位置および大きさを基準とした移動物抽出領域(Ar2、Ar3)を設定する移動物抽出領域設定部(14)と;前記第1センサから得られる情報に基づき前記移動物抽出領域に前記移動物が認識された場合に、推定された前記車両の軌跡と、推定された前記移動物の軌跡と、取得された前記方向変化情報と、を利用して、前記車両と前記移動物との衝突発生の有無を推定する衝突推定部(16)と;を備え;前記移動物抽出領域設定部は、前記遮蔽物の近傍の領域のうち、前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化の後の前記車両の軌跡に対面する前記遮蔽物の外周面寄りの領域を、前記移動物抽出領域として設定する。
この形態の衝突推定装置によれば、遮蔽物の近傍の領域のうち、方向変化情報の示す進行方向の変化の後の車両の軌跡に対面する遮蔽物の外周面寄りの領域を、移動物抽出領域として設定するので、車両の進行方向の変化が生じる場合にも衝突推定を精度良く行うことができる。
本発明は、衝突推定装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、衝突推定方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体、衝突推定装置を搭載した車両等の形態で実現することができる。
本発明の一実施形態としての衝突推定装置の構成を示すブロック図である。 衝突推定処理の手順を示すフローチャートである。 衝突推定処理の一例を示す説明図である。 移動物抽出領域設定処理の手順を示すフローチャートである。 移動物抽出領域の設定例を示す説明図である。 衝突推定処理の一例を示す説明図である。 移動物抽出領域の設定例を示す説明図である。 第2実施形態において、進行方向が変化した場合の自車両の軌跡の例を示す説明図である。 移動物抽出領域の設定例を示す説明図である。 移動物抽出領域の設定例を示す説明図である。
A.第1実施形態:
A1.装置構成:
図1に示す第1実施形態の衝突推定装置10は、車両に搭載され、車両とは異なる移動物と車両との衝突を推定する。「車両とは異なる移動物」とは、本実施形態では、歩行者、自転車、バイク、無人車両など、移動可能な物体や生物を意味する。本実施形態では、衝突推定装置10が搭載された車両を「自車両」と呼ぶこともある。本実施形態において、衝突推定装置10は、マイコンやメモリを搭載したECU(Electronic Control Unit)により構成されている。
衝突推定装置10は、車両に搭載された各種装置と電気的に接続されており、各種装置との間でデータのやり取りを行なう。具体的には、図1に示すように、衝突推定装置10は、ミリ波レーダ21、撮像装置22、ヨーレートセンサ23、操舵角センサ24、車速センサ25、ブレーキECU201、警報ECU202と、それぞれ電気的に接続されてデータのやり取りを行なう。
ミリ波レーダ21は、ミリ波帯の電波を用いて、自車両の進行方向側(車両が前進している場合には、前方)における物体の存否、かかる物体との自車両との距離、物体の位置、物体の大きさ、物体の形状および物体の自車両に対する相対速度を検出する。なお、ミリ波レーダ21が検出する「物体」とは、より正確には、複数の検出点(物標)の集合である。ミリ波レーダ21は、自車両のイグニッションがオンすると、ミリ波電波の照射およびその反射波の受信と、物体(物標)の検出を繰り返し実行する。撮像装置22は、集光するレンズおよび受光素子を備えた撮像カメラにより構成されており、自車両の進行方向側を撮像して撮像画像を得る。撮像装置22は、自車両のイグニッションがオンすると、撮像画像(フレーム画像)の取得を繰り返し実行する。例えば、1秒間に30フレームの画像を取得する。なお、撮像の際のフレームレートは、30フレーム毎秒に限らず、任意の値としてもよい。ヨーレートセンサ23は、自車両のヨーレート(回転角速度)を検出する。ヨーレートセンサ23は、自車両のイグニッションがオンすると、ヨーレートの検出を繰り返し実行する。操舵角センサ24は、自車両のステアリングホイール舵角を検出する。操舵角センサ24は、自車両のイグニッションがオンすると、操舵角の検出を繰り返し実行する。車速センサ25は、自車両の速度を検出する。車速センサ25は、自車両のイグニッションがオンすると、自車両の速度の検出を繰り返し実行する。
ブレーキECU201は、ブレーキ制御用のECUであり、衝突推定装置10およびブレーキ機構211と電気的に接続されている。ブレーキECU201は、ブレーキを掛けるタイミングおよびブレーキ量(制動量)の決定や、ブレーキ機構211の制御を行う。ブレーキ機構211は、ブレーキ制御に関わる、センサ、モータ、バルブ、ポンプ、各種アクチュエータ等からなる。警報ECU202は、警報出力用のECUであり、衝突推定装置10および警報機構212と電気的に接続されている。警報ECU202は、警報を出力するタイミングおよび出力内容の決定や、警報機構212の制御を行う。本実施形態において、警報とは、移動物との衝突を注意喚起する音声として出力される。したがって、本実施形態において、警報機構212は、スピーカおよびアンプ等の音声出力に関わる装置からなる。後述する衝突推定処理の結果、自車両と移動物との衝突発生が有ると推定された場合、ブレーキECU201および警報ECU202は、それぞれブレーキ機構211および警報機構212を制御して衝突回避のための対応動作を実行する。具体的には、自動ブレーキを掛け、また、警報を発する。
衝突推定装置10は、車両軌跡推定部11と、移動物軌跡推定部12と、遮蔽物特定部13と、移動物抽出領域設定部14と、方向変化情報取得部15と、衝突推定部16とを備えている。これらの各機能部11〜16は、衝突推定装置10に予め記憶されている制御プログラムを衝突推定装置10のマイコンが実行することにより実現される。
車両軌跡推定部11は、ヨーレートセンサ23、操舵角センサ24、および車速センサ25から定期的に時系列的に得られる値に基づき、自車両の軌跡を推定する。具体的には、定期的に得られるヨーレート、操舵角、および車速を履歴として記憶しておき、所定期間の履歴に基づき、自車両の通過予定位置および通過予定時刻を、自車両の軌跡として推定する。
移動物軌跡推定部12は、ミリ波レーダ21から定期的に時系列的に得られる値、および撮像装置22から定期的に時系列的に得られる値(フレーム画像データ)に基づき、移動物の軌跡を推定する。具体的には、ミリ波レーダ21から得られる各物標の位置および距離と、撮像装置22から得られる画像データとを組み合わせて、移動物の種類、位置、大きさ、移動方向、移動速度を推定する。そして、移動物の通過予定位置および通過予定時刻を、移動物の軌跡として推定する。なお、移動物の種類は、例えば、フレーム画像内の形状に基づくパターンマッチングにより推定してもよい。
遮蔽物特定部13は、自車両に対して進行方向側に位置する遮蔽物の位置および大きさを特定する。本実施形態において、遮蔽物とは、移動物をミリ波レーダ21および撮像装置22から遮る可能性のある物体であり、例えば、停車または駐車中の車両、電柱、看板などの移動しない物体を意味する。前述の「移動しない」とは、停止している状況に加えて、低速で移動(前進または後退)する状態も含み得る。例えば、自車両の進行方向と同じ方向に時速20km未満で移動する車両も、移動しない物体であり、遮蔽物に該当する。なお、停止している状態のみが「移動しない」を意味してもよい。遮蔽物特定部13は、ミリ波レーダ21から定期的に時系列的に得られる値、および撮像装置22から定期的に時系列的に得られる値(フレーム画像データ)に基づき、遮蔽物の位置および大きさを特定する。
移動物抽出領域設定部14は、遮蔽物特定部13により特定された遮蔽物の位置および大きさと、方向変化情報取得部15により取得された後述の方向変化情報と、を利用して、遮蔽物の位置および大きさを基準とした移動物抽出領域を設定する。移動物抽出領域とは、かかる領域において移動物を認識(抽出)した場合に、所定の条件下で、自車両との衝突推定をする際に用いる移動物の軌跡として、かかる領域とは異なる領域において移動物を認識した場合よりも短い時間に得られたミリ波レーダ21および撮像装置22の値に基づき推定された軌跡が利用されることとなる領域である。移動物抽出領域の詳細については、後述する。
方向変化情報取得部15は、自車両の進行方向の変化を示す方向変化情報を取得する。本実施形態では、方向変化情報とは、操舵角センサ24から得られるステアリングホイール舵角の変化を意味する。ステアリングホイール舵角が変化した場合、自車両の進行方向は変化する。
衝突推定部16は、車両軌跡推定部11により推定された自車両の軌跡と、移動物軌跡推定部12により推定された移動物の軌跡と、方向変化情報取得部15により得られた方向変化情報、すなわち、操舵角とを利用して、自車両と自動体との衝突発生の有無を推定する。
上記構成を有する衝突推定装置10は、後述の衝突推定処理を実行することにより、自車両の進行方向の変化が生じる場合も、衝突推定を精度良く行うことができる。
上述のミリ波レーダ21および撮像装置22は、課題を解決するための手段における第1センサの下位概念に相当する。また、操舵角センサ24は、課題を解決するための手段における第2センサの下位概念に相当する。また、撮像装置22は、課題を解決するための手段における撮像部の下位概念に相当する。
A2.衝突推定処理:
図2に示す衝突推定処理は、自車両のイグニッションがオンすると、衝突推定装置10において実行される。車両軌跡推定部11は、自車両の軌跡を推定する(ステップS100)。
図3の例では、自車両である車両VL1が2車線の道路における第2レーンLn2を直進して交差点CRに進入したところである。このような状況において、ミリ波レーダ21から定期的に時系列的に得られる値、および撮像装置22から定期的に時系列的に得られる値(フレーム画像データ)に基づき、車両VL1の軌跡Tr0として、第2レーンLn2を直進する軌跡が推定されている。
遮蔽物特定部13は、自車両に対して進行方向側に位置する遮蔽物の位置および大きさを特定する(ステップS105)。
図3の例のように、車両VL1に対して、進行方向D1の前方であって隣の第1レーンLn1に停車中の車両VL2が存在する場合、遮蔽物特定部13は、かかる車両VL2を遮蔽物として特定し、その位置および大きさを特定する。また、図3のように、進行方向D1の前方であって、対向車線Ln10に停車中の車両VL3が存在する場合、遮蔽物特定部13は、かかる車両VL3を遮蔽物として特定し、その位置および大きさを特定する。なお、図3の例では、車両VL2の近傍において第1レーンLn1を人物m2が歩行(横断)しており、車両VL3の近傍において歩道を人物m3が歩行している。
ステップS105の実行後、移動物抽出領域設定部14および方向変化情報取得部15は、移動物抽出領域設定処理を実行する(ステップS110)。図4に示すように、移動物抽出領域設定処理では、先ず、方向変化情報取得部15は、方向変化情報を取得する(ステップS205)。方向変化情報取得部15は、ステップS205で得られた方向変化情報に基づき、自車両の進行方向の変化があるか否かを判定する(ステップS210)。
自車両の進行方向の変化が無いと判定された場合(ステップS210:NO)、移動物抽出領域設定部14は、自車両の軌跡と対面する遮蔽物の側面寄りの領域を、移動物抽出領域として設定する(ステップS215)。図3の例では、ステップS205において「ステアリングホイール舵角の変化無し」との情報が得られた場合に、遮蔽物である車両VL2に対して移動物抽出領域Ar1が設定され、遮蔽物である車両VL3に対して移動物抽出領域Ar2が設定されている。
ステップS215で設定される移動物抽出領域、つまり、進行方向の変化が無しの場合に設定される移動物抽出領域の詳細を、図5を用いて説明する。図5では、移動物抽出領域Ar2の詳細が表わされている。図5に示すように、移動物抽出領域Ar2は、遮蔽物である車両VL3の手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から、直交方向に沿って車両VL1の軌跡Tr0に近づく側に予め定められた第1距離L1だけ離れた第1点P1までを一辺とし、上述の中央C1から、進行方向D1に沿って遮蔽物である車両VL3の後端E1から予め定められた第2距離L2だけ離れた第2点P2までを一辺とする平面視矩形状の領域として設定される。なお、同様な方法により、図3に示す移動物抽出領域Ar1も設定される。第1距離L1としては、例えば、1.5m(メートル)としてもよい。また、第2距離L2としては、例えば、5.0mとしてもよい。なお、第1距離L1および第2距離L2の値としては、これらの値に限定されず、任意の値に設定してもよい。なお、後端E1は、ミリ波レーダ21により得られた車両VL3の物標のうち、進行方向D1に沿って最も奥側の物標を基準に定められる端を意味する。したがって、後端E1として、車両VL3の実際の後端(進行方向D1に沿った最も奥の点)が設定されない場合もあり得る。
図4に示すように、上述のステップS210において、自車両の進行方向の変化が有ると判定された場合(ステップS210:YES)、方向変化情報取得部15は、ステップS205で得られた方向変化情報の示す進行方向の変化は遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化であるか否かを判定する(ステップS220)。方向変化情報取得部15は、ステップS105において特定された遮蔽物の位置および大きさと、自車両の位置(例えば、ステップS100において自車両の軌跡を特定する際に特定される現在の自車両の位置)と、操舵角センサ24から得られるステアリングホイール舵角とを用いて、ステップS220の判定を行ってもよい。
進行方向の変化が遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化ではないと判定された場合(ステップS220:NO)、上述のステップS215が実行される。これに対して、進行方向の変化が遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化であると判定された場合(ステップS220:YES)、移動物抽出領域設定部14は、変化後の自車両の軌跡と対面する遮蔽物の手前側端面寄りの領域を、移動物抽出領域として設定する(ステップS225)。
図6の例では、各車両VL1〜VL3の位置関係、および後述の人物m2、m3の位置関係は、図3の例と同じである。但し、図6の例では、車両VL1は、第2レーンLn2を直進中ではあるが、右折するために舵を右へと切り始めた状態である点において、図3の例とは異なる。図3の例では、ステップS205において進行方向の変化ΔDが取得され、かかる変化ΔDは、図3に示すように、車両VL3の手前側端面S1の手前を通過する方向への変化であると判定される。この場合、ステップS225が実行され、図6に示すように、車両VL3の近傍に移動物抽出領域Ar3が設定される。この移動物抽出領域Ar3は、図3に示す移動物抽出領域Ar2とは異なる。
ステップS225で設定される移動物抽出領域、つまり、進行方向の変化が有り、且つ、その変化が遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化である場合に設定される移動物抽出領域の詳細を、図7を用いて説明する。図7では、移動物抽出領域Ar3の詳細が表わされている。図7に示すように、移動物抽出領域Ar3は、手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から進行方向D1に沿って手前側に予め定められた第3距離L3だけ離れた第3点P3と、第3点P3から直交方向に沿って自車両の軌跡Tr0から離れる側に予め定められた第4距離L4だけ離れた第4点P4から第3点P3までを一辺とし、第4点P4から進行方向D1に沿って予め定められた第5距離L5だけ離れた第5点P5から、第4点P4までを一辺とする平面視矩形状の領域として設定される。第3距離L3としては、例えば、4.0m(メートル)としてもよい。また、第4距離L4としては、例えば、5.0mとしてもよい。また、第5距離L5としては、例えば、9.0mとしてもよい。なお、第3距離L3、第4距離L4および第5距離L5の値としては、これらの値に限定されず、任意の値に設定してもよい。
図2および図4に示すように、上述のステップS215またはステップS225の実行後、移動物軌跡推定部12は、進行方向側(進行方向D1に沿った前方側)に移動物が有るか否かを判定する(ステップS115)。進行方向側に移動物が無いと判定された場合(ステップS115:NO)、上述のステップS100に戻る。
進行方向側に移動物が有ると判定された場合(ステップS110:YES)、移動物軌跡推定部12は、移動物が移動物抽出領域内に存在するか否かを判定する(ステップS120)。ステップS115において複数の移動物が有ると判定された場合、移動物ごとにステップS120以降の処理が実行される。
移動物が移動物抽出領域内に存在しないと判定された場合(ステップS120:NO)、移動物軌跡推定部12は、標準フレーム数の画像データと、かかるフレーム数の画像データが得られた期間に応じた期間に得られるミリ波レーダ21の測定結果とに基づき、移動物の軌跡を推定する(ステップS125)。本実施形態において、標準フレーム数は、5フレームである。なお、5フレームに限らず、任意のフレーム数としてもよい。
これに対して、移動物が移動物抽出領域内に存在すると判定された場合(ステップS120:YES)、移動物軌跡推定部12は、低減フレーム数の画像データと、かかるフレーム数の画像データが得られた期間に応じた期間に得られるミリ波レーダ21の測定結果とに基づき、移動物の軌跡を推定する(ステップS135)。低減フレーム数とは、上述のステップS125における「標準フレーム数」よりも少ないフレーム数を意味し、本実施形態では、「3フレーム」である。なお、3フレームに限らず、標準フレーム数よりも少ない任意のフレーム数としてもよい。ステップS135では、上述のステップS125とは異なり、低減フレーム数の画像データ、およびかかるフレーム数の画像データが得られた期間に応じた期間に得られるミリ波レーダ21の測定結果とに基づき、移動物の軌跡が推定されるので、ステップS125に比べて、移動物の軌跡の推定に要する時間は短い。
上述のステップS125またはステップS135の実行後、衝突推定部16は、ステップS100で推定された自車両の軌跡と、ステップS125またはステップS135で推定された移動物の軌跡とに基づき、自車両と移動物との衝突発生の有無を推定する(ステップS140)。
上述のステップS115〜ステップS140までの処理を、図3の例および図6の例を用いて具体的に説明する。
図3の例では、移動物軌跡推定部12は、移動物抽出領域Ar1内において移動物としての人物m2を認識し、また、対向車線Ln10の横の歩道において移動物としての人物m3を認識する。したがって、ステップS115では、進行方向D1側に複数の移動物(2人の人物m2、m3)が有ると判定される。人物m2については、移動物抽出領域Ar1の内側に存在するため、ステップS135が実行され、3フレームのフレーム画像を用いて人物m2の軌跡Tr2が推定される。車両VL1の軌跡Tr0と人物m2の軌跡Tr2とは交差しており、交差する点に車両VL1と人物m2とが同じ時刻に達した場合、ステップS140において「衝突発生有り」と判定される。他方、人物m3については、移動物抽出領域Ar2内に存在しないため、ステップS125が実行され、5フレームのフレーム画像を用いて人物m3の軌跡Tr3が推定される。車両VL1の軌跡Tr0と、移動物である人物m3の軌跡Tr3とは交差していない。したがって、ステップS140において、「衝突発生は無し」と判定される。
図6の例では、人物m2についての軌跡の推定に関する処理は、図3の例と同じである。これに対して、人物m3についての軌跡の推定に関する処理は、図3の例とは異なる。具体的には、図6の例では、人物m3は、移動物抽出領域Ar3の内側に存在するため、人物m2と同様に、ステップS135が実行され、3フレームのフレーム画像を用いて人物m3の軌跡Tr4が推定される。但し、図6の例で推定される人物m3の軌跡Tr4は、図3の例で推定される軌跡Tr3と同様である。このため、図6の例においても、ステップS140において、「衝突発生は無し」と判定される。
上述のステップS140の実行後、上述のステップS100に戻る。本実施形態では、ステップS140の結果、「衝突発生有り」と判定された場合、衝突推定装置10からブレーキECU201と警報ECU202に「衝突発生有り」と、衝突位置に関する情報とが通知され、かかる情報に基づき、上述した衝突回避のための対応動作が実行される。
以上説明した第1実施形態の衝突推定装置10によれば、遮蔽物(車両VL3)の近傍の領域のうち、方向変化情報の示す進行方向D1の変化ΔDの後の車両の軌跡に対面する遮蔽物の外周面(手前側端面S1)寄りの領域を、移動物抽出領域Ar3として設定するので、車両の進行方向の変化が生じる場合にも衝突推定を精度良く行うことができる。
また、方向変化情報の示す進行方向D1の変化が無しの場合に、遮蔽物(車両VL3)の手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から、直交方向に沿って車両の軌跡Tr0に近づく側に予め定められた第1距離L1だけ離れた第1点P1までを一辺とし、上述の中央C1から、進行方向D1に沿って遮蔽物の後端E1から予め定められた第2距離L2だけ離れた第2点P2までを一辺とする平面視矩形状の領域を、移動物抽出領域Ar2として設定するので、車両の進行方向の変化が無い場合であって、移動物(人物m3)が遮蔽物(車両VL3)の軌跡(軌跡Tr2およびTr3)に向かう方向に移動した場合に衝突回避のための対応動作を実行するまでの時間的猶予が比較的少なくなる状況となるような領域を、精度良く設定できる。このため、不用意に衝突推定精度を低下させることを抑制できる。
また、方向変化情報の示す進行方向D1の変化が、進行方向D1から、遮蔽物(車両VL3)の手前側端面S1の手前を通過する方向への変化ΔDである場合に、手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から進行方向D1に沿って手前側に予め定められた第3距離L3だけ離れた第3点P3と、第3点P3から直交方向に沿って車両の軌跡Tr0から離れる側に予め定められた第4距離L4だけ離れた第4点P4から第3点P3までを一辺とし、第4点P4から進行方向D1に沿って予め定められた第5距離L5だけ離れた第5点P5から、第4点P4までを一辺とする平面視矩形状の領域を、移動物抽出領域Ar3として設定するので、進行方向が変化した後の車両VL1の軌跡に向かう方向に移動物(人物m3)が移動した場合に衝突回避のための対応動作を実行するまでの時間的猶予が比較的少なくなる状況となるような領域を、精度良く設定できる。
また、移動物抽出領域(移動物抽出領域Ar1および移動物抽出領域Ar3)に移動物(人物m2および人物m3)が認識された場合には、移動物抽出領域とは異なる領域に移動物が認識された場合に比べて、より短い時間に第1センサ(ミリ波レーダ21および撮像装置22)から得られた情報に基づき推定される移動物の軌跡を利用して、衝突発生の有無を推定するので、「遮蔽物(車両VL2および車両VL3)の陰から移動物(人物m2および人物m3)が現れて車両の軌跡Tr0または、進行方向D1の変化後の車両の軌跡に向かって移動する」といった衝突回避のための対応動作を実行するまでの時間的猶予が比較的少ない状況であっても、短時間で衝突推定を完了できる。
また、方向変化情報取得部15は、操舵角センサ24から得られる値、すなわち、自車両のステアリングホイール舵角に基づき方向変化情報を取得するので、車両VL1の進行方向D1の変化を精度良く特定できる。
B.第2実施形態:
第1実施形態では、ステップS135における「低減フレーム数」は、「3」で固定されていたが、第2実施形態では、ステップS135における低減フレーム数は、進行方向の変化後の自車両の軌跡と、遮蔽物との距離に応じて定められる。第2実施形態の衝突推定装置10の装置構成、および衝突推定処理のその他の手順は、第1実施形態の衝突推定装置の装置構成および衝突推定処理の手順の手順と同じである。
図8の例では、進行方向の変更後の自車両VL1の軌跡が軌跡Tr11の場合と軌跡Tr12の場合とで、ステップS135における低減フレーム数が異なる。具体的には、軌跡Tr11の場合には、低減フレーム数は「2」であり、軌跡Tr12の場合には、低減フレーム数は「3」である。このような相違は、各軌跡Tr11、Tr12と、車両VL3の手前側端面S1との距離の相違に起因する。軌跡Tr11と手前側端面S1との間の距離L11は、予め定められた閾値距離Lthよりも小さい。この場合、低減フレーム数は「2」に設定される。これに対して、軌跡Tr12と手前側端面S1との間の距離L12は、閾値距離Lthよりも大きい。この場合、低減フレーム数は「3」に設定される。ここで、「軌跡と車両VL3との間の距離」とは、本実施形態では、各軌跡と、手前側端面S1における進行方向D1と直交する方向の中央C1との間の距離を意味する。なお、各軌跡と、手前側端面S1において車両VL1の当初の軌跡Tr0に最も近い側の端部との距離を意味してもよい。
進行方向の変化後の自車両VL1の軌跡が遮蔽物である車両VL3により近いほど、人物m3と衝突する可能性がより高くなる。そこで、本実施形態では、進行方向の変化後の自車両VL1の軌跡が遮蔽物である車両VL3より近いほど、人物m3の軌跡の推定に用いるフレーム画像数を少なく設定している。これにより、自車両VL1の軌跡が遮蔽物である車両VL3により近いほど衝突推定に要する時間を短くでき、その後に実行される衝突回避のための対応動作が間に合わなくなることを抑制できる。
以上説明した第2実施形態の衝突推定装置は、第1実施形態の衝突推定装置10と同様な効果を奏する。加えて、進行方向の変化の後の自車両VL1の軌跡が遮蔽物(人物m2)により近いほど、より短い時間に第1センサ(ミリ波レーダ21および撮像装置22)から得られた情報に基づき推定される移動物の軌跡を利用して、衝突発生の有無を推定するので、衝突回避のための対応動作を実行するまでの時間的猶予がより少ない状況であっても、より短時間で衝突推定を完了して衝突回避の可能性を向上できる。
C.その他の実施形態:
(C−1)上記第1実施形態では、進行方向の変化が無い場合の移動物抽出領域(移動物抽出領域Ar1および移動物抽出領域Ar2)は、1つの遮蔽物である車両(車両VL2または車両VL3)の位置および大きさを基準として設定されていたが、本開示はこれに限定されない。複数の遮蔽物の位置および大きさを基準として移動物抽出領域が設定されてもよい。具体的には、例えば、図9のように、遮蔽物として、上述の車両VL3と共に、車両VL3に対して進行方向D1側に距離ΔL1だけ離れて並んで停車している車両VL4が認識された場合には、以下のように、移動物抽出領域Ar4を設定してもよい。すなわち、複数の遮蔽物(2台の車両VL3、VL4)のうちの最も手前の遮蔽物(車両VL3)の手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から、直交方向に沿って車両VL1の軌跡Tr0に近づく側に予め定められた第6距離L6だけ離れた点P6までを一辺とし、中央C1から、複数の遮蔽物(2台の車両VL3、VL4)のうちの最も奥の遮蔽物(車両VL4)の後端E2から進行方向D1に沿って予め定められた第7距離L7だけ離れた点P7までを一辺とする矩形状の領域を、移動物抽出領域Ar4として設定してもよい。なお、第6距離L6としては、例えば、上述の第1距離L1と同様に1.5mとしてもよい。また、第7距離L7としては、例えば、上述の第2距離L2と同様に5.0mとしてもよい。第6距離L6および第7距離L7の値としては、これらの値に限定されず、任意の値に設定してもよい。
同様に、進行方向の変化が有り、且つ、その変化が遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化である場合に設定される移動物抽出領域も、複数の遮蔽物の位置および大きさを基準として設定されてもよい。具体的には、例えば、図10に示すように、遮蔽物として、上述の車両VL3と共に、車両VL3に対して進行方向D1と直交する方向であって、軌跡Tr0から離れる側に並んで停車している車両VL5が認識された場合には、以下のように、移動物抽出領域Ar5を設定してもよい。すなわち、複数の遮蔽物(2台の車両VL3、VL5)のうちの軌跡Tr0に最も手前の遮蔽物(車両VL3)の手前側端面S1における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央C1から上述の第3距離L3だけ手前側の第3点P3を一つの頂点とし、複数の遮蔽物(2台の車両VL3、VL5)のうちの軌跡Tr0から最も奥側の遮蔽物(車両VL5)の手前側端面S2における上述の直交方向に沿った中央C2から第3距離L3だけ手前側の第8点P8を基準として、上述の直交方向に沿って軌跡Tr0から離れる方向に上述の第4距離L4だけ離れた第9点P9を頂点とし、第9点P9から進行方向D1に沿って上述の第5距離L5だけ離れた第10点P10を頂点とする平面視矩形状の領域を、移動物抽出領域Ar5として設定してもよい。
(C−2)第1実施形態および第2実施形態では、移動物抽出領域は、かかる領域内に移動物を認識した場合には移動物の軌跡を推定する際に用いるフレーム画像数を低減フレーム数とし、かかる領域とは異なる領域において移動物を認識した場合には移動物の軌跡を推定する際に用いるフレーム数を標準フレーム数とする、というように、移動物の軌跡を推定する際に用いるフレーム画像数を、標準フレーム数とするか低減フレーム数とするかを決定するために用いられていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、かかる領域内に移動物を認識した場合には移動物の軌跡の推定および衝突推定を行い、かかる領域とは異なる領域において移動物を認識した場合には移動物の軌跡の推定および衝突推定を行わない、というように、移動物の軌跡の推定および衝突推定を行うか否かを決定するために用いられてもよい。
(C−3)自車両の進行方向の変化が無い場合、且つ遮蔽物が1つの場合の移動物抽出領域は、上述の第1実施形態および第2実施形態における移動物抽出領域Ar1、Ar2の位置および形状に限定されない。例えば、遮蔽物の手前側端面(端面S1)において自車両(車両VL1)の軌跡Tr0に最も近い側の端点を頂点とし、且つ、進行方向D1と平行な辺を有する矩形上の領域を、移動物抽出領域としてもよい。また、遮蔽物の手前側端面において自車両(車両VL1)の軌跡Tr0に最も近い側の端点から進行方向D1と直交する方向に所定距離だけ離れた点を頂点とし、且つ、進行方向D1と平行な辺を有する矩形上の領域を、移動物抽出領域としてもよい。また、例えば、遮蔽物の手前側端面における進行方向D1と直交する直交方向に沿った中央を通る進行方向D1と平行な仮想線と、自車両(車両VL1)の軌跡Tr0に近い側の遮蔽物の側面の進行方向D1に沿った中央を通る進行方向D1と直交する仮想線との交点を中心とした所定の半径を有する円形の領域を、移動物抽出領域としてもよい。これらの例の移動物抽出領域は、いずれも遮蔽物の位置および大きさを利用して設定することができる。すなわち、一般には、遮蔽物の位置および大きさを利用して設定され、遮蔽物の位置および大きさを基準とした領域を、移動物抽出領域として設定してもよい。
(C−4)第1実施形態および第2実施形態では、方向変化情報とは、操舵角センサ24から得られるステアリングホイール舵角の変化を意味していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、自車両が搭載する図示しないタイヤ舵角センサから得られるタイヤ舵角の変化を意味してもよい。また、例えば、ヨーレートセンサ23から得られるヨーレートの変化を意味してもよい。また、例えば、自車両が搭載する方向指示装置(ウィンカ)の動作状態を示す情報を意味してもよい。方向指示装置の動作状態が右折を示す動作状態の場合には、方向変化情報は、自車両の進行方向の変化が右側であることを示す。これとは逆に、方向指示装置の動作状態が左折を示す動作状態の場合には、方向変化情報は、自車両の進行方向の変化が左側であることを示す。また、例えば、車両が図示しないナビゲーション装置用に地図情報を備える構成においては、かかる地図情報に基づき自車両の走行する道路の種類を特定して得られた情報を意味してもよい。具体的には、例えば、地図情報に基づき自車両の走行する道路の種類が、左折専用レーンである場合には、自車両の進行方向の変化が左側であることを示す。また、例えば、撮像装置22により得られた撮像画像における道路にペイントされた標識の種類を意味してもよい。具体的には、例えば、撮像画像における道路にペイントされた標識の種類が、左折を示す標識である場合には、自車両の進行方向の変化が左側であることを示す。
(C−5)第1実施形態および第2実施形態において、車両軌跡推定部11は、ヨーレートセンサ23、操舵角センサ24、および車速センサ25から定期的に得られる値に基づき自車両の軌跡を推定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、自車両がGPS装置を搭載する構成においては、かかるGPS装置により時系列的に得られる自車両の位置情報の履歴に基づき、自車両の軌跡を推定してもよい。
(C−6)第1実施形態および第2実施形態において、移動物軌跡推定部12は、ミリ波レーダ21から定期的に得られる値、および撮像装置22から定期的に得られる値(フレーム画像データ)に基づき、移動物の軌跡を推定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、ミリ波レーダ21から定期的に得られる値のみに基づき、移動物の軌跡を推定してもよい。かかる構成においては、ミリ波レーダ21が課題を解決するための手段における第1センサの下位概念に相当する。また、例えば、撮像装置22から定期的に得られる値(フレーム画像データ)のみに基づき、移動物の軌跡を推定してもよい。かかる構成においては、撮像装置22が課題を解決するための手段における第1センサの下位概念に相当する。
(C−7)第1実施形態および第2実施形態の各センサ21、23〜25および撮像装置22は、定期的に値を検出していたが、時系列的に値が得られれば不定期に検出してもよい。
(C−8)第2実施形態では、閾値距離Lthは1つのみ設定されていたが、複数設定されてもよい。このようにすることで、自車両VL1の軌跡と遮蔽物(車両VL3)との間の距離に応じて、より精密に衝突推定に要する時間の短縮化を図れるので、その後に実行される衝突回避のための対応動作が間に合わなくなることをより確実に抑制できる。
(C−9)各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、車両軌跡推定部11、移動物軌跡推定部12、遮蔽物特定部13、移動物抽出領域設定部14、方向変化情報取得部15、衝突推定部16のうちの少なくとも1つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10 衝突推定装置、11 車両軌跡推定部、12 移動物軌跡推定部、13 遮蔽物特定部、14 移動物抽出領域設定部、15 方向変化情報取得部、16 衝突推定部

Claims (10)

  1. 車両(VL1)に搭載され、前記車両とは異なる移動物(m2、m3)と前記車両との衝突を推定する衝突推定装置(10)であって、
    前記車両の軌跡を推定する車両軌跡推定部(11)と、
    前記移動物を認識するために用いられる第1センサ(21、22)から時系列的に得られる情報に基づき、前記移動物の軌跡を推定する移動物軌跡推定部(12)と、
    前記車両に対して前記車両の進行方向(D1)側に存在する遮蔽物(VL3)の位置および大きさを特定する遮蔽物特定部(13)と、
    前記進行方向の変化を示す方向変化情報を取得する方向変化情報取得部(15)と、
    特定された前記遮蔽物の位置および大きさと、取得された前記方向変化情報と、を利用して、前記遮蔽物の位置および大きさを基準とした移動物抽出領域(Ar2、Ar3)を設定する移動物抽出領域設定部(14)と、
    前記第1センサから得られる情報に基づき前記移動物抽出領域に前記移動物が認識された場合に、推定された前記車両の軌跡と、推定された前記移動物の軌跡と、取得された前記方向変化情報と、を利用して、前記車両と前記移動物との衝突発生の有無を推定する衝突推定部(16)と、
    を備え、
    前記移動物抽出領域設定部は、前記進行方向の変化が検出されると、予め定められた規則に従って前に設定された前記移動物抽出領域を、前記遮蔽物の近傍の領域であって前記遮蔽物の外周面のうちの前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化の後の前記車両の軌跡に対面する部分に寄った領域を、前記移動物抽出領域として変更して設定する、
    衝突推定装置。
  2. 請求項1に記載の衝突推定装置において、
    前記移動物抽出領域設定部は、前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化が無しの場合に、前記遮蔽物の手前側端面(S1)における前記進行方向と直交する直交方向に沿った中央(C1)から、前記直交方向に沿って前記車両の軌跡に近づく側に予め定められた第1距離(L1)だけ離れた第1点(P1)までを一辺とし、前記中央から、前記進行方向に沿って前記遮蔽物の後端から予め定められた第2距離(L2)だけ離れた第2点(P2)までを一辺とする平面視矩形状の領域を、前記移動物抽出領域(Ar2)として設定する、
    衝突推定装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の衝突推定装置において、
    前記移動物抽出領域設定部は、前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化が、前記進行方向から、前記遮蔽物の手前側端面の手前を通過する方向への変化である場合に、前記手前側端面における前記進行方向と直交する直交方向に沿った中央から前記進行方向に沿って手前側に予め定められた第3距離(L3)だけ離れた第3点(P3)と、前記第3点から前記直交方向に沿って前記車両の軌跡から離れる側に予め定められた第4距離(L4)だけ離れた第4点(P4)から前記第3点までを一辺とし、前記第4点から前記進行方向に沿って予め定められた第5距離(L5)だけ離れた第5点(P5)から、前記第4点までを一辺とする平面視矩形状の領域を、前記移動物抽出領域(Ar3)として設定する、
    衝突推定装置。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記衝突推定部は、
    前記第1センサから得られる情報に基づき前記移動物抽出領域とは異なる領域に前記移動物が認識された場合にも、前記衝突発生の有無を推定し、
    前記移動物抽出領域に前記移動物が認識された場合には、前記移動物抽出領域とは異なる領域に前記移動物が認識された場合に比べて、より短い時間に前記第1センサから得られた情報に基づき推定される前記移動物の軌跡を利用して、前記衝突発生の有無を推定する、
    衝突推定装置。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記衝突推定部は、前記車両の軌跡、または、前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化の後の前記車両の軌跡(Tr11、Tr12)が前記遮蔽物により近いほど、より短い時間に前記第1センサから得られた情報に基づき推定される前記移動物の軌跡を利用して、前記衝突発生の有無を推定する、
    衝突推定装置。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記車両は、ステアリングホイール舵角と、タイヤ舵角と、ヨーレートと、のうち少なくとも一つを検出する第2センサ(23、24)を備え、
    前記方向変化情報取得部は、前記第2センサから得られる値に基づき、前記方向変化情報を取得する、
    衝突推定装置。
  7. 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記方向変化情報取得部は、前記車両に搭載されている方向指示装置の動作状態を示す情報を取得し、取得された該情報に基づき前記方向変化情報を取得する、
    衝突推定装置。
  8. 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記車両は、地図情報を備え、
    前記方向変化情報取得部は、前記地図情報に基づき前記車両の走行する道路の種類を特定し、特定された前記道路の種類に基づき前記方向変化情報を取得する、
    衝突推定装置。
  9. 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の衝突推定装置において、
    前記車両は、撮像部を備え、
    前記方向変化情報取得部は、前記車両に搭載されている撮像部により得られた撮像画像における道路にペイントされた標識の種類に基づき前記方向変化情報を取得する、
    衝突推定装置。
  10. 車両において、前記車両とは異なる移動物と前記車両との衝突を推定する衝突推定方法であって、
    前記車両の軌跡を推定する工程と、
    前記移動物を認識するために用いられる第1センサから時系列的に得られる情報に基づき、前記移動物の軌跡を推定する工程と、
    前記車両に対して前記車両の進行方向側に存在する遮蔽物の位置および大きさを特定する工程と、
    前記進行方向の変化を示す方向変化情報を取得する工程と、
    特定された前記遮蔽物の位置および大きさと、取得された前記方向変化情報と、を利用して移動物抽出領域を設定する工程と、
    前記第1センサから得られる情報に基づき前記移動物抽出領域に前記移動物が認識された場合に、推定された前記車両の軌跡と、推定された前記移動物の軌跡と、を利用して、前記車両と前記移動物との衝突発生の有無を推定する工程と、
    を備え、
    前記移動物抽出領域を設定する工程は、前記進行方向の変化が検出されると、予め定められた規則に従って前に設定された前記移動物抽出領域を、前記遮蔽物の近傍の領域であって前記遮蔽物の外周面のうちの前記方向変化情報の示す前記進行方向の変化の後の前記車両の軌跡に対面する部分に寄った領域を、前記移動物抽出領域として変更して設定する工程を含む、
    衝突推定方法。
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