JP2018036877A - 回避経路推定装置、回避経路推定方法及び回避経路推定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体が障害物を回避する回避経路を推定する。【解決手段】障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得部と、障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得部と、障害物位置情報取得部が取得する障害物位置情報と、移動状態情報取得部が取得する移動状態情報のうち移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、障害物と移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出部と、複数の相対位置ごとに定められた移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、相対位置算出部が算出する第１の相対位置とに基づいて、移動する物体が障害物を回避する経路を推定する回避経路推定部とを備える回避経路推定装置。【選択図】図１

Description

本発明は、回避経路推定装置、回避経路推定方法及び回避経路推定プログラムに関する。

従来、道路上を移動する人間等の移動体と、自車両とが衝突する確率の低い自車両の経路を推定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−１７４５４０号公報

しかし、上述した従来の技術では、道路上に障害物がある場合に、その道路上を移動する人間等が当該障害物を回避することまでは考慮されていなかった。そのため、上述した従来の技術では、道路上に障害物がある場合に、当該障害物の位置および移動体の動きを考慮した、移動体の障害物回避経路を推定することができなかった。ここで、道路上に障害物がある場合に、その道路上を移動する人間等が当該障害物を回避する回避経路を推定することができれば、当該障害物および移動体を考慮した自車両の走行経路を推定することができる。
本発明の課題は、移動体が障害物を回避する回避経路を推定することができる回避経路推定装置、回避経路推定方法及び回避経路推定プログラムを提供することにある。

本発明の一態様は、障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得部と、前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得部と、前記障害物位置情報取得部が取得する前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得部が取得する前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出部と、複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出部が算出する前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定部とを備える回避経路推定装置である。

また、本発明の一態様は、上記の回避経路推定装置において、前記回避経路推定部は、複数の前記経路を推定する。

また、本発明の一態様は、上記の回避経路推定装置において、前記確率モデル情報とは、前記移動体の移動の速さの確率モデル及び前記移動体が移動する角度の確率モデルである。

また、本発明の一態様は、障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得ステップと、前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得ステップと、前記障害物位置情報取得ステップから取得される前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得ステップから取得される前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出ステップと、複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出ステップから算出される前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定ステップとを有する回避経路推定方法である。

また、本発明の一態様は、コンピュータに障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得ステップと、前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得ステップと、前記障害物位置情報取得ステップから取得される前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得ステップから取得される前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出ステップと、複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出ステップから算出される前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定ステップとを実行させるための回避経路推定プログラムである。

本発明によれば、移動体が障害物を回避する回避経路を推定することができる回避経路推定装置、回避経路推定方法及び回避経路推定プログラムを提供することができる。

回避経路推定システムの外観構成を示す図である。 回避経路推定システムの機能構成を示す図である。 回避経路推定装置の動作の概要を示す流れ図である。 相対位置算出部が分割した障害物の周囲の領域を示す図である。 記憶部に記憶される速度の確率モデル情報の一例を示す図である。 回避経路推定部が推定する回避経路の一例を示す図である。 被験者が実際に障害物を回避する回避経路を実際に測定した一例を示す図である。 回避経路推定装置が推定した、移動体が障害物を回避する複数の回避経路の一例を示す図である。

［実施形態］
［回避経路推定システムについて］
以下、図面を参照して回避経路推定システムの実施形態について説明する。

図１を参照して、回避経路推定システム１００の外観構成の一例について説明する。
図１は、回避経路推定システム１００の外観構成を示す図である。
回避経路推定システム１００とは、移動する物体が障害物Ｏを回避する経路を推定する装置である。以下の説明では、移動する物体を、単に移動体Ｍとも記載する。以下の説明では、移動体Ｍが移動先にある障害物Ｏを回避する経路を、単に回避経路Ｗとも記載する。

障害物Ｏとは、ヒトや車両が通行する道路上に配置された静止した障害物である。障害物Ｏとは、この一例では、路上に駐車された四輪自動車である。なお、障害物Ｏは駐車された車両に限られず、電柱、荷物及びごみ箱などの障害物であってもよい。

移動体Ｍは、障害物Ｏを回避する。移動体Ｍとは、この一例では、障害物Ｏに対して移動する歩行者である。なお、移動体Ｍは歩行者に限られず、自転車、車いす、台車などを押して移動する歩行者、及び、自動二輪車であってもよい。

車両ＦＷに備えられる回避経路推定システム１００は、障害物測定センサ３０と、移動体測定センサ４０と、回避経路推定装置１０と、表示部２０とを備える。
車両ＦＷとは、移動体Ｍに向かって走行する車両である。

障害物測定センサ３０は、車両ＦＷ前方の障害物Ｏの位置を測定する。障害物測定センサ３０とは、具体的には、カメラや、レーザー距離測定装置である。
移動体測定センサ４０は、車両ＦＷ前方の障害物Ｏに対して移動する移動体Ｍの移動の状態を測定する。移動体測定センサ４０とは、具体的には、カメラや、レーザー距離測定装置である。移動体Ｍの移動の状態には、移動体Ｍの位置と、移動体Ｍが移動する方向と、移動体Ｍが移動する速さとが含まれる。
回避経路推定装置１０は、障害物Ｏの位置と、移動体Ｍの移動の状態とに基づいて、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する経路である回避経路Ｗを推定する。
表示部２０は、回避経路推定装置１０が推定した回避経路Ｗを表示する。表示部２０とは、具体的には、カーナビゲーションシステムが備える液晶ディスプレイなどの表示装置である。

［回避経路推定システムの機能構成について］
次に、図２を参照して、回避経路推定システム１００の機能構成の一例について説明する。
図２は、回避経路推定システム１００の機能構成を示す図である。

回避経路推定システム１００は、障害物測定センサ３０と、移動体測定センサ４０と、回避経路推定装置１０と、表示部２０とを備える。
障害物測定センサ３０は、測定した障害物Ｏの位置を示す障害物位置情報ＯＰを障害物位置情報取得部１１に対して出力する。

移動体測定センサ４０は、測定した移動体Ｍの移動の状態を示す移動状態情報を移動状態情報取得部１２に対して出力する。移動状態情報には、移動体Ｍの位置を示す移動***置情報ＭＰと、移動体Ｍの速度を示す移動体速度情報ＭＳとが含まれる。移動体速度情報ＭＳには、移動体Ｍの進行方向を示す情報と、移動体Ｍの進行方向に移動する速さの情報とが含まれる。この一例では、移動体速度情報ＭＳには、歩行者の進行方向と、歩行者の移動する速さの情報とが含まれる。

回避経路推定装置１０は、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する経路を推定する。回避経路推定装置１０は、推定した回避する経路を示す画像情報ＷＰを、表示部２０に対して出力する。
表示部２０は、回避経路推定装置１０から画像情報ＷＰを取得する。表示部２０は、取得した画像情報ＷＰを表示する。

回避経路推定装置１０は、障害物位置情報取得部１１と、移動状態情報取得部１２と、相対位置算出部１３と、記憶部１５と、回避経路推定部１４と、表示制御部１６とを備える。

障害物位置情報取得部１１は、障害物測定センサ３０から障害物位置情報ＯＰを取得する。障害物位置情報取得部１１は、障害物測定センサ３０から取得した障害物位置情報ＯＰを、相対位置算出部１３に対して出力する。

移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から移動状態情報を取得する。具体的には、移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から移動体速度情報ＭＳと、移動***置情報ＭＰとを取得する。
移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から取得した移動***置情報ＭＰを、相対位置算出部１３に対して出力する。移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から取得した移動体速度情報ＭＳを、回避経路推定部１４に対して出力する。

相対位置算出部１３は、障害物位置情報取得部１１から障害物位置情報ＯＰを取得する。相対位置算出部１３は、移動状態情報取得部１２から移動***置情報ＭＰを取得する。相対位置算出部１３は、障害物位置情報ＯＰと、移動状態情報取得部１２から取得する移動***置情報ＭＰとに基づいて、障害物Ｏと移動体Ｍとの相対位置を第１の相対位置として算出する。

具体的には、相対位置算出部１３は、障害物Ｏの周囲を複数の領域に分割する。この一例では、相対位置算出部１３は、車両ＦＷから測定した障害物Ｏの右端且つ車両ＦＷ側を基準点にして、障害物Ｏの周囲を複数の領域に分割する。相対位置算出部１３は、分割した領域のうち、移動***置情報ＭＰが示す移動体Ｍの位置と対応する領域を、移動体領域として算出する。移動体領域とは、上述した第１の相対位置の一例である。
相対位置算出部１３は、算出した第１の相対位置を示すメッシュ情報ＭＩを、回避経路推定部１４に対して出力する。

記憶部１５には、速度の確率モデル情報ＰＩが記憶される。速度の確率モデル情報ＰＩとは、複数の相対位置ごとに定められた移動体Ｍがとりうる速度の確率モデルである。具体的には、速度の確率モデル情報ＰＩとは、相対位置算出部が分割する領域ごとに予め算出された、移動体Ｍの速さの確率モデル及び移動する角度の確率モデルである。移動体Ｍの速さの確率モデルとは、移動体Ｍが当該領域に居る場合に、取りうる進行する速さの確率モデルである。移動する角度の確率モデルとは、移動体Ｍが当該領域に居る場合に、取りうる進行方向の確率モデルである。速度の確率モデル情報ＰＩとは、移動体速度情報ＭＳに応じた確率モデルである。具体的には、移動体Ｍが、通常の歩行速度の場合と、速足の歩行速度の場合との２つのパターンの速度の確率モデル情報ＰＩがある。なお、速度の確率モデル情報ＰＩの算出方法については後述する。

回避経路推定部１４は、相対位置算出部１３から移動体領域を取得する。回避経路推定部１４は、移動状態情報取得部１２から、移動体速度情報ＭＳを取得する。回避経路推定部１４は、記憶部１５から、速度の確率モデル情報ＰＩを取得する。
回避経路推定部１４は、速度の確率モデル情報ＰＩと、相対位置算出部１３が算出する移動体領域とに基づいて、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する経路を確率的に推定する。

具体的には、回避経路推定部１４は、記憶部１５において移動体領域と対応する速度の確率モデル情報ＰＩに基づいて、所定の秒数の間に移動体Ｍが移動する位置を、推定位置として推定する。回避経路推定部１４は、記憶部１５において移動後の移動体Ｍの推定位置と対応する速度の確率モデル情報ＰＩに基づいて、所定の秒数の間に移動体Ｍが移動する位置を推定する。回避経路推定部１４は、上述した移動体Ｍが障害物Ｏを回避するまで移動体Ｍが移動する位置を繰り返し推定する。回避経路推定部１４は、推定した移動体Ｍの位置の変遷を、移動体Ｍの移動の軌跡として推定する。移動体Ｍの移動の軌跡とは、回避経路Ｗである。
回避経路推定部１４は、推定した回避経路Ｗを、表示制御部１６に対して出力する。

表示制御部１６は、回避経路推定部１４から回避経路Ｗを取得する。表示制御部１６は、取得した回避経路Ｗに基づき、ユーザに提示するための回避経路Ｗを示す画像である画像情報ＷＰを生成する。表示制御部１６は、生成した画像情報ＷＰを、表示部２０に対して出力する。

［回避経路推定装置の動作の概要について］
次に、図３を参照して、回避経路推定装置１０の動作の一例について説明する。
図３は、回避経路推定装置１０の動作の概要を示す流れ図である。
障害物位置情報取得部１１は、障害物測定センサ３０から障害物位置情報ＯＰを取得する（ステップＳ１１０）。障害物位置情報取得部１１は、障害物測定センサ３０から取得した障害物位置情報ＯＰを、相対位置算出部１３に対して出力する。

移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から移動状態情報を取得する（ステップＳ１２０）。移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から取得した移動状態情報のうち、移動***置情報ＭＰを、相対位置算出部１３に対して出力する。移動状態情報取得部１２は、移動体測定センサ４０から取得した移動状態情報のうち、移動体速度情報ＭＳを、回避経路推定部１４に対して出力する。
なお、回避経路推定装置１０は、上述したステップＳ１１０及びステップＳ１２０の動作を、どちらを先に処理してもよい。

相対位置算出部１３は、障害物位置情報取得部１１から障害物位置情報ＯＰを取得する。相対位置算出部１３は、障害物Ｏの周囲の領域を分割する（ステップＳ１３０）。相対位置算出部１３は、移動状態情報取得部１２から移動***置情報ＭＰを取得する。相対位置算出部１３は、移動体速度情報ＭＳが示す移動体Ｍの位置と対応する領域を、第１の相対位置として算出する（ステップＳ１４０）。相対位置算出部１３は、算出した第１の相対位置を示すメッシュ情報ＭＩを、回避経路推定部１４に対して出力する。

［相対位置算出部の動作について］
ここで、図４を参照して、相対位置算出部１３の動作の一例について説明する。
図４は、相対位置算出部１３が分割した障害物Ｏの周囲の領域を示す図である。
相対位置算出部１３は、障害物Ｏの周囲の領域を分割する。この一例では、メッシュ情報ＭＩには、メッシュ情報ＭＩ１−１からメッシュ情報ＭＩ６−１２までが含まれる。相対位置算出部１３は、移動体Ｍの位置を示す移動***置情報ＭＰと対応する領域を判定する。この一例では、相対位置算出部１３は、移動***置情報ＭＰと、メッシュ情報ＭＩ２−２とが対応すると判定する。

図３に戻り、回避経路推定部１４は、相対位置算出部１３からメッシュ情報ＭＩを取得する。回避経路推定部１４は、移動状態情報取得部１２から移動体速度情報ＭＳを取得する。回避経路推定部１４は、記憶部１５から速度の確率モデル情報ＰＩを取得する。回避経路推定部１４は、相対位置算出部１３から取得したメッシュ情報ＭＩと、移動状態情報取得部１２から取得した移動体速度情報ＭＳと、記憶部１５から取得した速度の確率モデル情報ＰＩとに基づいて、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する回避経路Ｗを推定する（ステップＳ１５０）。

［回避経路推定部の動作について］
ここで、図５及び図６を参照して、回避経路推定部１４の動作の一例について説明する。
回避経路推定部１４は、メッシュ情報ＭＩに含まれる領域と対応する速度の確率モデル情報ＰＩを、記憶部１５から取得する。具体的には、上述した図４のメッシュ情報ＭＩ２−２と対応する速度の確率モデル情報ＰＩを図５に示す。
図５は、記憶部１５に記憶される速度の確率モデル情報ＰＩの一例を示す図である。
図５（ａ）に、移動体Ｍの速さの確率モデルの一例を示す。図５（ａ）には、横軸に移動体Ｍの歩行速度（Ｗａｌｋｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）（ｍ／ｓ）、縦軸に頻度（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（−））のグラフである。速さの確率モデルとは、移動体が障害物を回避する際の回避経路を実際に複数回測定し、測定した回避経路のうち、移動体の位置毎に算出した速度の速度範囲ごとの頻度を、連続分布ＣＰ１によって近似した曲線である。具体的には、連続分布ＣＰ１とは、正規分布である。

図５（ｂ）に、移動体Ｍの移動する角度の確率モデルの一例を示す。図５（ｂ）には、横軸に移動角度（Ｗａｌｋｉｎｇ ａｎｇｌｅ）（°）、縦軸に頻度（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（−））のグラフである。角度の確率モデルとは、移動体が障害物を回避する際の回避経路を実際に複数回測定し、測定した回避経路のうち、移動体の位置毎に算出した角度の角度範囲ごとの頻度を、連続分布ＣＰ２によって近似した曲線である。具体的には、連続分布ＣＰ２とは、ベータ分布である。

上述した記憶部１５には、移動体Ｍの速さの正規分布の平均及び標準偏差と、移動体Ｍの角度のベータ分布のα及びβのパラメータとが速度の確率モデル情報ＰＩとして、メッシュ情報ＭＩ１−１からメッシュ情報ＭＩ６−１２までのそれぞれの領域ごとに対応付けられて記憶される。

回避経路推定部１４は、移動体速度情報ＭＳと、速度の確率モデル情報ＰＩとに基づいて、回避経路Ｗを推定する。具体的には、この一例では、回避経路推定部１４は、第１の相対位置及び移動体速度情報ＭＳと対応する速度の確率モデル情報ＰＩに基づいて、数秒後の移動体Ｍの移動先を推定する。次に、回避経路推定部１４は、移動後の移動体Ｍの位置と対応する速度の確率モデル情報ＰＩに基づいて、さらに数秒後の移動体Ｍの移動先を推定する。回避経路推定部１４は、推定後の移動体Ｍの位置が、障害物Ｏを回避しきる位置になるまで繰り返す。

より具体的には、回避経路推定部１４は、第１の相対位置と対応付けられた速度の確率モデル情報を、記憶部１５から取得する。回避経路推定部１４は、第１の相対位置と対応付けられた速さの確率モデルである連続分布から、移動体Ｍの速さである第１の速さを選択する。回避経路推定部１４は、第１の相対位置と対応付けられた角度の確率モデルである連続分布から、移動体Ｍの移動角度である第１の角度を選択する。この一例では、回避経路推定部１４は、第１の速さ及び第１の角度を頻度に応じて選択する。頻度に応じて選択するとは、上述した連続分布ＣＰ１及び連続分布ＣＰ２のうち頻度が大きい部分と対応する速さ及び移動角度が、連続分布ＣＰ１及び連続分布ＣＰ２のうち頻度が小さい部分よりも選択される確率が高い選択方法である。
回避経路推定部１４は、移動体Ｍを数秒間、第１の速さで、第１の角度の方向に移動した位置を第２の相対位置として推定する。

回避経路推定部１４は、第２の相対位置と対応付けられた速度の確率モデル情報を、記憶部１５から取得する。回避経路推定部１４は、上述した第２の相対位置を推定する推定方法と同様の方法によって、第２の相対位置から数秒後の移動体Ｍの位置を、第３の相対位置として推定する。回避経路推定部１４は、移動体Ｍが障害物Ｏを回避しきる位置になるまで、移動体Ｍの位置の推定を繰り返す。

図６を参照して、回避経路推定部１４が推定する回避経路Ｗの一例を説明する。
図６は、回避経路推定部１４が推定する回避経路Ｗの一例を示す図である。
図６に示す一例では、回避経路推定部１４は１つの回避経路Ｗを推定する。回避経路推定部１４は、速度の確率モデル情報ＰＩのうち、最も頻度が大きい確率に基づいて回避経路Ｗを算出する場合には、移動体Ｍがとりうる確率が最も高い回避経路Ｗを推定することができる。つまり、回避経路推定部１４は、任意の移動体Ｍの回避経路Ｗを確率的に推定することができる。

［速度の確率モデルの算出方法について］
次に、図７を参照して、速度の確率モデル情報ＰＩの算出方法について説明する。以下の説明では、速度の確率モデル情報ＰＩを算出する者を、測定者と記載する。測定者は、複数の被験者が障害物Ｏを回避する経路に基づいて、被験者が経路を選択する確率を算出する。被験者とは、障害物Ｏを回避する移動体Ｍである。

図７は、被験者が実際に障害物Ｏを回避する回避経路Ｗを実際に測定した一例を示す図である。
図７（ａ）は、被験者が通常の歩行速度で障害物Ｏを回避する場合の回避経路Ｗの一例である。
図７（ｂ）は、被験者が速足で障害物Ｏを回避する場合の回避経路Ｗの一例である。
図７（ａ）と図７（ｂ）とを比較すると、移動体Ｍは、通常の歩行速度の場合の回避経路Ｗの方が、障害物Ｏのより手前から当該障害物Ｏとの距離を空けて移動することがわかる。

具体的には、測定者は、複数の被験者が障害物Ｏを回避する経路を、障害物Ｏの側面からレーザーレーダによって計測する。より具体的には、測定者は、障害物Ｏを回避する行動をとる被験者の位置を、障害物Ｏの側面からレーザーレーダによって、所定の時間間隔を空けて複数回計測する。測定者は上述した測定を、複数の被験者に対して行う。
測定者は、測定した被験者の位置に基づいて、被験者がとった移動の速さ及び移動角度を計算によって算出する。具体的には、測定者は、障害物Ｏの周囲を０．５（ｍ）四方の複数の領域にメッシュ状に分け、被験者が障害物Ｏを回避した複数の経路と重ね合わせる。測定者は、メッシュごとに、被験者がとった移動の速さ及び移動角度の選択頻度を算出する。

測定者は、式（１）に基づいて、メッシュごとに、上述した移動体Ｍの速さの正規分布である連続分布ＣＰ１を算出する。

正規分布は、式（１）から算出される。

ここで、式（１）に含まれるｖとは当該領域における移動体Ｍの移動の速さである。式（１）に含まれるμとは、当該領域における移動体Ｍの速さの平均値である。式（１）に含まれるσとは、当該領域における移動体Ｍの速さの標準偏差である。

次に測定者は、式（２）及び式（３）に基づいて、メッシュ毎に上述した移動体Ｍの角度のベータ分布である連続分布ＣＰ２を算出する。

ここで、式（２）及び式（３）に含まれるθ_ｂとは、移動体Ｍが移動する角度を０から１までの数値に対応させた数である。式（２）に含まれるＢ（α，β）とは、ベータ関数である。式（２）に含まれるベータ関数は、式（３）から算出される。

式（３）に含まれるα及びβとは、ベータ関数のパラメータである。具体的には、式（３）に含まれるα及びβは、正の実数である。
上述した移動体Ｍの移動角度は、式（２）から算出されるベータ分布から、任意の値であるθ_ｂハットを式（４）又は式（５）に代入することにより算出される。

式（４）は、移動体Ｍが取り得る角度の最大値から減算することにより、θハットを算出する。

式（５）は、移動体Ｍが取り得る角度の最小値に加算することにより、θハットを算出する。
この一例では、θ_ｂハットとは、回避経路推定部１４が決定した乱数である。
式（４）又は式（５）に含まれるθ_ｍａｘとは、当該領域における移動体Ｍが取り得る角度の最大値である。式（４）又は式（５）に含まれるθ_ｍｉｎとは、当該領域における移動体Ｍが取り得る角度の最小値である。
式（４）又は式（５）に含まれるθハットとは、θ_ｂハットを、θ_ｍａｘ及びθ_ｍｉｎの範囲に対応させた、移動体Ｍが移動する角度である。θハットは、式（４）又は式（５）のいずれかを用いて算出される。つまり、式（４）又は式（５）に含まれるθハットとは、当該領域における移動体Ｍが移動する角度である。

より具体的には、上述した連続分布ＣＰ２は、ベータ分布のため、横軸が０から１までの範囲である。回避経路推定部１４は、連続分布ＣＰ２に基づいてθ_ｂハットを決定する。ここで、回避経路推定部１４が決定するθ_ｂハットとは、０から１までの範囲の値である。回避経路推定部１４は、決定したθ_ｂハットを、式（４）又は式（５）に代入することにより、本来の移動体Ｍの移動角度であるθハットに変換する。

上述した速度の確率モデル情報ＰＩを、移動体Ｍの種類に応じて生成することにより、回避経路推定装置１０は、歩行者以外の移動体Ｍについても、回避経路Ｗを推定することができる。回避経路推定装置１０が、歩行者以外の移動体Ｍについても回避経路Ｗを推定する場合には、移動状態情報取得部１２は移動体Ｍの種類を示す情報を取得する。回避経路推定部１４は、移動体Ｍの種類に応じた速度の確率モデル情報ＰＩを取得する。

図３に戻り、回避経路推定部１４は、ステップＳ１５０の処理を繰り返し行い、移動体Ｍの数秒後の移動後の位置を推定する。回避経路推定部１４は、移動体Ｍが障害物Ｏを回避しきるまで処理を続け、回避経路Ｗを推定する（ステップＳ１６０）。
回避経路推定部１４は、推定した回避経路Ｗを、表示制御部１６に対して出力する。表示制御部１６は、回避経路Ｗに基づいて、画像情報ＷＰを生成する。表示制御部１６は、生成した画像情報ＷＰを、表示部２０に対して出力する。
表示部２０は、画像情報ＷＰを表示制御部１６から取得する。表示部２０は、表示制御部１６から取得した画像情報ＷＰを表示する。

［まとめ］
以上説明したように、回避経路推定装置１０は、相対位置算出部１３と、回避経路推定部１４とを備える。相対位置算出部１３は、移動体Ｍと、障害物Ｏとの相対位置である第１の相対位置を算出する。相対位置算出部１３は、第１の相対位置を示すメッシュ情報ＭＩを回避経路推定部１４に対して出力する。回避経路推定部１４は、相対位置算出部１３が算出したメッシュ情報ＭＩと、移動体Ｍの移動の速度を示す移動体速度情報ＭＳと、速度の確率モデル情報ＰＩとに基づいて、回避経路Ｗを推定する。回避経路推定装置１０は、速度の確率モデル情報ＰＩに基づいて、移動体Ｍの障害物Ｏの回避経路Ｗを推定することができる。つまり、回避経路推定装置１０は、移動体Ｍと障害物Ｏとの状況に応じた回避経路を推定することができる。すなわち、回避経路推定装置１０は、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する回避経路Ｗを推定することができる。

回避経路推定装置１０は、移動体Ｍの動きを確率的に推定することができるため、移動体Ｍが移動しうる経路に応じた情報を、車両ＦＷを操作する操縦者に対して提供することができる。また、移動体Ｍの移動に追従して注意を与える装置と比較して、回避経路推定装置１０は移動体Ｍの将来の位置を推定することができるため、車両ＦＷを操作する操作者に対して、移動体Ｍと車両ＦＷとの衝突までの時間に余裕があるうちに、注意を与えることができる。

上述した説明では、回避経路推定部１４は、障害物Ｏの周囲を四角形のメッシュ状に領域を分割する場合について説明したが、これに限られない。回避経路推定部１４は、他の形状に分割してもよい。
記憶部１５において、速度の確率モデル情報ＰＩが、障害物Ｏと移動体Ｍとの相対位置ごとに記憶される場合には、相対位置算出部１３は、障害物Ｏの周囲をメッシュ状に領域を分割しなくてもよい。

上述した説明では、障害物Ｏが移動しない障害物の場合について説明したが、これに限られず、障害物Ｏは移動する障害物であってもよい。移動する障害物Ｏの場合には、回避経路推定装置１０は、障害物Ｏの移動に合わせて第１の相対位置を更新する。

［第２の実施形態］
ここまでは、回避経路推定装置１０が速度の確率モデル情報ＰＩのうち、任意の確率に基づいて回避経路Ｗを算出する場合について説明した。
次に、図８を参照して、回避経路推定装置１０ａが、複数の前記経路を推定する第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成及び動作については同一の符号を付してその説明を省略する。

回避経路推定装置１０ａは、回避経路推定部１４ａを備える。
回避経路推定部１４ａは、複数の回避経路Ｗを推定する。
具体的には、回避経路推定部１４ａは、回避経路推定部１４が推定する回避経路Ｗを、複数回、繰り返し推定する。より具体的には、回避経路推定部１４ａは、上述した図３に示すステップＳ１５０からステップＳ１６０までの処理を繰り返す。

図８は、回避経路推定装置１０ａが推定した、移動体Ｍが障害物Ｏを回避する複数の回避経路Ｗの一例を示す図である。
図８には、複数の回避経路Ｗが白抜きの丸によってプロットされている。図８に示すように、回避経路推定装置１０ａは回避経路Ｗをプロットすることにより、回避経路Ｗの出現頻度を見やすく表示することができる。

以上説明したように、回避経路推定装置１０ａは、回避経路推定部１４ａを備える。回避経路推定部１４ａは、複数の回避経路Ｗを推定する。回避経路推定装置１０ａは、移動体Ｍが取りうる複数の回避経路Ｗを推定することができる。車両ＦＷを運転する操縦者は、回避経路推定装置１０ａが推定する移動体Ｍが移動しうる複数の回避経路Ｗに基づいて、余裕をみた回避動作をとることができる。

以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

なお、上述の回避経路推定装置１０及び回避経路推定装置１０ａは内部にコンピュータを有している。そして、上述した装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１０，１０ａ…回避経路推定装置、１１…障害物位置情報取得部、１２…移動状態情報取得部、１３…相対位置算出部、１４，１４ａ…回避経路推定部、１５…記憶部、１６…表示制御部、２０…表示部、３０…障害物測定センサ、４０…移動体測定センサ、Ｍ…移動体、Ｏ…障害物

Claims (5)

1. 障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得部と、
   前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得部と、
   前記障害物位置情報取得部が取得する前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得部が取得する前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出部と、
   複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出部が算出する前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定部と
   を備える回避経路推定装置。
2. 前記回避経路推定部は、複数の前記経路を推定する
   請求項１に記載の回避経路推定装置。
3. 前記確率モデル情報とは、
   前記移動する物体の移動の速さの確率モデル及び前記移動する物体が移動する角度の確率モデルである
   請求項１又は請求項２に記載の回避経路推定装置。
4. 障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得ステップと、
   前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得ステップと、
   前記障害物位置情報取得ステップから取得される前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得ステップから取得される前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出ステップと、
   複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出ステップから算出される前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定ステップと
   を有する回避経路推定方法。
5. コンピュータに
   障害物の位置を示す障害物位置情報を取得する障害物位置情報取得ステップと、
   前記障害物に向かって移動する物体の移動の状態を示す移動状態情報を取得する移動状態情報取得ステップと、
   前記障害物位置情報取得ステップから取得される前記障害物位置情報と、前記移動状態情報取得ステップから取得される前記移動状態情報のうち前記移動する物体の位置を示す情報とに基づいて、前記障害物と前記移動する物体との相対位置を第１の相対位置として算出する相対位置算出ステップと、
   複数の前記相対位置ごとに定められた前記移動する物体がとりうる速度の確率モデル情報と、前記相対位置算出ステップから算出される前記第１の相対位置とに基づいて、前記移動する物体が前記障害物を回避する経路を推定する回避経路推定ステップと
   を実行させるための回避経路推定プログラム。

Images