JP2011197781A - リスクポテンシャル算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とするリスクポテンシャル算出装置を提供する。
【解決手段】リスクポテンシャル算出装置１０は、自車両Ａ周辺の移動体との関係における自車両ＡのリスクポテンシャルＲを算出するリスクポテンシャル算出装置であって、移動体としての歩行者Ｃを検出する移動体検出部１と、移動体検出部１より検出された歩行者Ｃが横断歩道Ｚを移動中に、歩行者Ｃが横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、歩行者Ｃの移動方向と逆方向の逆側リスクポテンシャルＲｒを小さく設定するポテンシャル設定部２と、を備える。これにより、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルの算出が可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自車両周辺の移動体との関係における前記自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出装置に関する。

従来、自車両周辺の危険要因領域であるリスクポテンシャルを推定する装置が提案されている。例えば、下記の特許文献１に記載の車両のリスク回避ガイド装置では、まず、自車両が次に到達する交差点の地図データを交差点形状データに加工するとともに自車両の進行方向を推定し、この交差点形状データ及び推定進行方向に基づいて、８つの運転行動パターンから１つのパターンを交差点モデル情報として読み出す。そして、この交差点モデル情報に基づいて、危険要因領域を推定する。

特開２００５−１２２２６３号公報

特許文献１に記載の車両のリスク回避ガイド装置において予め作成された運転行動パターンでは、歩行者が道路を円滑に横断することが想定されている。しかしながら、同種の移動体としての歩行者であっても道路を円滑に横断しない歩行者が存在することがあり、この場合、想定されていないリスクの範囲が存在することになり、リスクポテンシャルの妥当性が低くなってしまうおそれがある。このため、妥当性がより高いリスクポテンシャルを算出することが望まれる。

そこで、本発明は、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とするリスクポテンシャル算出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るリスクポテンシャル算出装置は、自車両周辺の移動体との関係における自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出装置であって、移動体を検出する検出手段と、検出手段により検出された移動体が所定の通行区間を移動中に、当該移動体が当該通行区間の終端に近づくほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向のリスクポテンシャルを小さく設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。

歩行者等の移動体は、横断歩道等の通行区間を移動中に、移動を諦めて、今までの移動方向と逆方向の想定されていない方向に移動する場合があるため、歩行者等の移動体に対して、今までの移動方向と逆方向のリスクポテンシャルが、通常、設定される。ここで、上記のリスクポテンシャル算出装置は、移動体を検出し、検出された移動体が所定の通行区間を移動中に、当該移動体が当該通行区間の終端に近づくほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向のリスクポテンシャルを小さく設定する。移動体が通行区間の終端に近づくほど移動を諦める可能性が小さくなることから、移動方向と逆方向のリスクポテンシャルを小さく設定することにより、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルを得ることができる。

また、設定手段は、検出手段により検出された移動体の高さが高くなるほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向のリスクポテンシャルを小さく設定するのも好ましい。

移動体の高さが高くなるほど、想定されていない移動を行なう子供である可能性が小さくなり、想定された移動を行なう大人である可能性が大きくなることから、移動方向と逆方向のリスクポテンシャルを小さく設定することにより、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルを得ることができる。

本発明によれば、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とするリスクポテンシャル算出装置を提供することができる。

リスクポテンシャル算出装置の構成概略を説明するための構成概略図である。 リスクポテンシャルの設定方法の詳細を説明する説明図である。 リスクポテンシャルの設定方法の詳細を説明する説明図である。 リスクポテンシャルの設定方法の詳細を説明する説明図である。 リスクポテンシャル算出装置で実行されるポテンシャル算出処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（１）リスクポテンシャル算出装置の構成
まず、本実施形態であるリスクポテンシャル算出装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、リスクポテンシャル算出装置１０の構成概略を説明するための構成概略図である。リスクポテンシャル算出装置１０は、例えば自動車等の移動体車両（以下、自車両）に搭載され、自車両周辺の歩行者等の移動体との関係における自車両のリスクポテンシャルを外部環境の状況から算出し、このリスクポテンシャルに基づいて警報の報知等の走行支援を行う警報判断システム装置である。リスクポテンシャルは、例えば、自車両からみた他の移動体との衝突可能性の大きさを、この移動体周辺において地理的に数値で示す指標であり、自車両から移動体までの距離が長くなるほど小さくなるマップ形式のエリア情報である。

リスクポテンシャル算出装置１０による機能は、例えば、自車両の内部に搭載された電子制御装置であるＥＣＵにより実現される。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）などからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするユニットである。

図１に示されるように、リスクポテンシャル算出装置１０は、移動体検出部１（検出手段）、ポテンシャル設定部２（設定手段）、及び車両制御部３（制御手段）を備えている。

移動体検出部１は、自車両の外部環境に関する各種情報を取得して、自車両周辺の歩行者等の移動体と、この移動体周辺の所定の通行区間としての横断歩道とを検出するためのセンサ群であり、例えばカメラ及びミリ波レーダを有して構成されている。カメラは、例えば自車両の前方の映像等の自車両周囲の映像を撮像するための撮像装置である。カメラは、走行している道路及びその周辺を十分に撮像可能な左右方向に広い撮像範囲を有しており、歩行者等の移動体の位置、速度、高さ、及び移動ベクトルと、この移動体が通行中の横断歩道の位置及び通行区間長とに関する移動体情報を取得することが可能である。カメラは、撮像した映像情報を映像信号としてポテンシャル設定部２に送信する。

また、ミリ波レーダは、ミリ波を利用して自車両周辺の歩行者等の移動体を検出するためのレーダ装置である。ミリ波レーダは、自車両の前側の中央に取り付けられる。ミリ波レーダは、ミリ波を水平面内でスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信することにより、歩行者等の移動体を特定して位置、速度、高さ、及び移動ベクトルに関する情報を取得することが可能である。そして、ミリ波レーダは、そのミリ波の送受信情報をレーダ信号としてポテンシャル設定部２に送信する。

ポテンシャル設定部２は、自車両からみた他の移動体（例えば、歩行者）と衝突する可能性を有する移動体周辺エリアを示すリスクポテンシャルを推測して記憶設定する演算部である。ポテンシャル設定部２は、カメラから送信された上記の映像信号、及びミリ波レーダから送信された上記のレーダ信号を用いて、歩行者等の移動体を特定してこの移動体の位置、速度、高さ、及び移動ベクトルを取得することによって、上記のリスクポテンシャルを演算して推測する。

歩行者等の移動体は、横断歩道等の通行区間を移動中に、移動を諦めて、今までの移動方向と逆方向の想定されていない方向に移動する場合があるため、ポテンシャル設定部２は、移動体検出部１により検出された歩行者等の移動体に対して、今までの移動方向と同方向のリスクポテンシャルだけでなく、今までの移動方向と逆方向の部分のリスクポテンシャルである逆側リスクポテンシャルも設定する。

ここで、ポテンシャル設定部２は、移動体検出部１により検出された移動体としての歩行者が、所定の通行区間としての横断歩道を移動中に、この歩行者がこの横断歩道の終端に近づくほど、上記のリスクポテンシャルのうち、上記の逆側リスクポテンシャルを小さく設定する。

更に、ポテンシャル設定部２は、移動体検出部１により検出された移動体としての歩行者の高さ（即ち、身長）が高くなるほど、上記の逆側リスクポテンシャルを小さく設定する。リスクポテンシャルの設定方法の詳細については、後述する。

車両制御部３は、ポテンシャル設定部２により設定されたリスクポテンシャルに基づいて、自車両の走行を支援する制御部分である。車両制御部３は、自車両の走行支援として例えば、自車両のドライバを含む乗員に対する衝突注意の旨の警報の報知や、自車両の走行が可能な限り最良の安全走行となるような操舵の制御（例えば、移動体としての歩行者等の通過前のアクセル操作の無効化、及びこの歩行者等の通過後のアクセル操作の有効化）等を行う。

（２）リスクポテンシャルの設定方法の詳細
続いて、ポテンシャル設定部２によるリスクポテンシャルの設定方法の詳細について、図２〜図４を用いて説明する。図２〜図４は、ポテンシャル設定部２によるリスクポテンシャルの設定方法の詳細を説明する説明図である。なお、以下では、移動体検出部１により検出された移動体としての歩行者が、所定の通行区間としての横断歩道を通行することにより、図２〜図４における左側の歩道Ｐｌから右側の歩道Ｐｒへ移動している場合を例として説明する。

最初に、自車両Ａの進行方向前方の横断歩道Ｚを通行する歩行者Ｂの通行当初のリスクポテンシャルの設定方法について、図２を用いて説明する。まず、移動体検出部１が、自車両Ａの外部環境に関する各種情報を取得して、自車両Ａ周辺の歩行者Ｂと、歩行者Ｂが通行中の横断歩道Ｚとを検出する。移動体検出部１は、取得した各種情報に基づいて、図２（ａ）に示されるように、横断歩道Ｚの位置（始点としての始端Ｃｓの位置と、終点としての終端Ｃｅの位置とを含む）及び通行区間長Ｌと、歩行者Ｂの位置（始端Ｃｓからの距離Ｘｂを含む）、速度、高さ、及び移動ベクトルとに関する移動体情報を取得する。

そして、ポテンシャル設定部２が、上記の移動体情報に基づいて、自車両Ａからみた歩行者Ｂと衝突する可能性を有する移動体周辺エリアを示すリスクポテンシャルＲｂを推測して設定する。

例えば、ポテンシャル設定部２は、図２（ｂ）及び以下の数式（１）に示されるように、リスクポテンシャルＲの分布が、歩行者Ｂの始端Ｃｓからの距離Ｘｂに関して正規分布となる関係を用いて、始端Ｃｓからの距離Ｘにおける（歩行者Ｂの横断歩道通行当初の）リスクポテンシャルＲｂを設定する。

ここで、歩行者Ｂは、横断歩道Ｚの通行区間長Ｌの中間地点を通過するまでは、急に向きを変えて引き返す可能性を有しているが、このようにリスクポテンシャルＲは距離Ｘｂに関して正規分布となると想定することにより、移動中の歩行者Ｂが引き返すリスクも想定することが可能となる。

即ち、リスクポテンシャルＲは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、歩行者からの距離が比較的長距離であって衝突可能性の大きさが比較的小程度の第一エリア（網掛け部分）と、歩行者からの進行方向の距離が比較的中距離であって衝突可能性の大きさが比較的中程度の第二エリア（白抜き部分）と、歩行者からの進行方向の距離が比較的短距離であって衝突可能性の大きさが比較的大程度の第三エリア（破線部分）と、によって構成されている。

次に、横断歩道Ｚの通行区間長Ｌの中間地点を通過後に横断歩道Ｚの終端に近づく歩行者Ｃに関するリスクポテンシャルの設定方法について、図３を用いて説明する。まず、移動体検出部１が、自車両Ａの外部環境に関する各種情報を取得して、自車両Ａ周辺の歩行者Ｃと、歩行者Ｃが通行中の横断歩道Ｚとを検出する。移動体検出部１は、取得した各種情報に基づいて、図３（ａ）に示されるように、横断歩道Ｚの位置（始点としての始端Ｃｓの位置と、終点としての終端Ｃｅの位置とを含む）及び通行区間長と、歩行者Ｃの位置（始端Ｃｓからの距離Ｘｃを含む）、速度、高さ、及び移動ベクトルとに関する移動体情報を取得する。

そして、ポテンシャル設定部２が、上記の移動体情報に基づいて、歩行者Ｃが横断歩道Ｚの通行区間長Ｌの中間地点を通過し、始端Ｃｓから所定距離Ｘｃの位置にあると判定すると、自車両Ａからみた歩行者Ｃと衝突する可能性を有する移動体周辺エリアを示すリスクポテンシャルＲｃを推測して設定する。

例えば、ポテンシャル設定部２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、歩行者Ｃが横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、上記のリスクポテンシャルＲｂのうち、歩行者Ｃの移動方向と逆方向の部分のリスクポテンシャルである逆側リスクポテンシャルＲｒを動的に変化させて小さくなるよう設定する。

更に、ポテンシャル設定部２は、移動体検出部１により検出された移動体としての歩行者Ｃの高さ（即ち、身長）が高くなるほど、逆側リスクポテンシャルＲｒを動的に変化させて小さくなるよう設定する。

より詳しくは、期待値をＥとしてm₃=E((x-μ)³)としたときのsk=m³/σ³のsk値を分布の歪度として設定し、この分布の歪みの度合いを変化させることにより、リスクポテンシャルＲの正規分布を図３（ｂ）に示されるように歪ませることにより、歩行者Ｃの進行方向後方部分のリスクポテンシャルである逆側リスクポテンシャルＲｒ分布をゼロに近づける。

次に、横断歩道Ｚを通行中の複数の歩行者に関する総合的なリスクポテンシャルの設定方法について、図４を用いて説明する。まず、移動体検出部１が、自車両Ａの外部環境に関する各種情報を取得して、自車両Ａ周辺の歩行者Ｄ，Ｅと、これらの歩行者が通行中の横断歩道Ｚとを検出する。移動体検出部１は、取得した各種情報に基づいて、図４（ａ）に示されるように、横断歩道Ｚの位置（始点としての始端Ｃｓの位置と、終点としての終端Ｃｅの位置とを含む）及び通行区間長Ｌと、歩行者Ｄ，Ｅのそれぞれの位置（始端Ｃｓからの距離Ｘｄ，Ｘｅのそれぞれを含む）、速度、高さ、及び移動ベクトルとに関する移動体情報を取得する。

そして、ポテンシャル設定部２が、上記の移動体情報に基づいて、自車両Ａからみた歩行者Ｄ，Ｅのそれぞれと衝突する可能性を有する移動体周辺エリアを示すリスクポテンシャルＲｄ，Ｒｅのそれぞれを推測して設定する。

例えば、ポテンシャル設定部２は、図４（ｂ）及び上記の数式（１）に示されるように、リスクポテンシャルＲの分布が、歩行者Ｄの始端Ｃｓからの距離Ｘｄに関して正規分布となる関係を用いて、始端Ｃｓからの距離Ｘにおける（歩行者Ｄの横断歩道通行当初の）リスクポテンシャルＲｄを設定する。

更に、ポテンシャル設定部２は、図４（ｃ）及び上記の数式（１）に示されるように、リスクポテンシャルＲの分布が、歩行者Ｅの始端Ｃｓからの距離Ｘｅに関して正規分布となる関係を用いて、始端Ｃｓからの距離Ｘにおける（歩行者Ｅの通行当初の）リスクポテンシャルＲｅを設定する。

そして、ポテンシャル設定部２は、歩行者Ｅが横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、上記のリスクポテンシャルＲｅのうち逆側リスクポテンシャルを動的に変化させて小さくなるよう設定する。この設定後、ポテンシャル設定部２は、上記のリスクポテンシャルＲｄとリスクポテンシャルＲｅとに基づいて（例えば、合算処理を行うことによって）総合的なリスクポテンシャルを算出する。

（３）リスクポテンシャル算出装置におけるポテンシャル算出処理の流れ
続いて、リスクポテンシャル算出装置１０で実行されるポテンシャル算出処理の流れ（横断歩道歩行者リスク設定方法）について、図５を用いて説明する。図５は、リスクポテンシャル算出装置１０で実行されるポテンシャル算出処理の流れを示すフローチャートである。図５のフローチャートに示される処理は、主として上記したＥＣＵによって行われるものであり、リスクポテンシャル算出装置１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、移動体検出部１が、自車両Ａの外部環境に関する各種情報を取得して、自車両Ａ周辺の歩行者Ｂ〜Ｅ等の移動体と、所定の通行区間としての横断歩道Ｚとを検出する（ステップＳ０１）。

次に、ポテンシャル設定部２が、検出された移動体と衝突する可能性を有する移動体周辺エリアを示すリスクポテンシャルを推測して設定する（ステップＳ０２）。ここで、ポテンシャル設定部２は、移動体としての歩行者Ｂ〜Ｅが、横断歩道Ｚを移動中に、これらの歩行者Ｂ〜Ｅが横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、逆側リスクポテンシャルＲｒを小さく設定する。また、ポテンシャル設定部２は、横断歩道Ｚの通行区間長Ｌの中間地点を通過し、始端Ｃｓから所定距離Ｘｃの位置に至った歩行者Ｃの身長が高くなるほど、逆側リスクポテンシャルＲｒを小さく設定する。

次に、車両制御部３が、ポテンシャル設定部２により設定されたリスクポテンシャルＲｂ〜Ｒｅに基づいて、自車両Ａの走行を支援する制御を実行する（ステップＳ０３）。そして、一連の処理は終了する。

（４）リスクポテンシャル算出装置による作用及び効果
歩行者Ｂ〜Ｅ等の移動体は、横断歩道Ｚ等の通行区間を移動中に、移動を諦めて、今までの移動方向と逆方向の想定されていない方向に移動する場合があるため、歩行者Ｂ〜Ｅ等の移動体に対して、今までの移動方向（即ち、移動ベクトルの方向）と逆方向のリスクポテンシャルが、通常、設定される。

ここで、リスクポテンシャル算出装置１０は、歩行者Ｂ〜Ｅ等の移動体を検出し、検出された移動体が横断歩道Ｚを移動中に、移動体が横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、移動体の当該移動方向と逆方向の逆側リスクポテンシャルＲｒを小さく設定する。移動体が横断歩道Ｚの終端Ｃｅに近づくほど、移動を諦めて引き返す可能性が小さくなることから、逆側リスクポテンシャルＲｒを動的に小さく設定することにより、歩行者の実際の歩行状況に合わせて自車両Ａが走行可能な領域が広がり、妥当性がより高く適切な自車両ＡのリスクポテンシャルＲを得ることができる。

また、移動体の高さ（即ち、歩行者の身長）が高くなるほど、想定されていない移動を行なう子供である可能性が小さくなり、想定された移動を行なう大人である可能性が大きくなる。このことから、移動体の高さが高くなるほど、逆側リスクポテンシャルＲｒを動的に小さく設定することにより、歩行者の実際の特徴に合わせて自車両Ａが走行可能な領域が広がり、妥当性がより高く適切な自車両のリスクポテンシャルＲを得ることができる。

（５）変形例
上記の実施例では、移動体として歩行者を検出する構成としているが、移動体であれば検出対象は特に限定されず、例えばペットを検出する構成としてもよい。

また、上記の実施例では、ポテンシャル設定部２は、歩行者の高さ（即ち、身長）が高くなるほど逆側リスクポテンシャルＲｒが小さくなるよう設定する構成としているが、歩行者の高さが低くなるほど逆側リスクポテンシャルＲｒが大きくなるよう設定する構成としてもよい。

本発明によれば、妥当性がより高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とするリスクポテンシャル算出装置を提供することができる。

１…移動体検出部、２…ポテンシャル設定部、３…車両制御部、１０…リスクポテンシャル算出装置、Ａ…自車両、Ｂ〜Ｅ…歩行者、Ｃｅ…終端、Ｃｓ…始端、Ｌ…通行区間長、Ｐｌ，Ｐｒ…歩道、Ｒｂ〜Ｒｅ…リスクポテンシャル、Ｒｒ…逆側リスクポテンシャル、Ｘｂ〜Ｘｅ…距離、Ｚ…横断歩道。

Claims (2)

1. 自車両周辺の移動体との関係における前記自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出装置であって、
   前記移動体を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記移動体が所定の通行区間を移動中に、当該移動体が当該通行区間の終端に近づくほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向の前記リスクポテンシャルを小さく設定する設定手段と、
   を備えることを特徴とするリスクポテンシャル算出装置。
2. 前記設定手段は、前記検出手段により検出された前記移動体の高さが高くなるほど、当該移動体の当該移動方向と逆方向の前記リスクポテンシャルを小さく設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリスクポテンシャル算出装置。