JP2020135521A - 車両の移動体検出システム及び車両の移動体検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転席から側方の領域を車両と並走している移動体を正確に検出することができる車両の移動体検出システム及び車両の移動体検出方法を提供する。【解決手段】車両１の上端部に配置され、移動体Ａ、Ｂの位置情報を俯瞰して検出する移動体検出装置３と、この移動体検出装置３が検出した移動体Ａ、Ｂの位置情報を基に、移動体Ａ、Ｂの動きを予測する制御装置４と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、車両の移動体検出システム及び車両の移動体検出方法に関する。

車両と障害物との間の距離を明確に搭乗者が認識できる状態でコンピュータグラフィックスによりコントローラのディスプレイに表示する機能を有する自動車の安全システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５―２９７８６３号公報

しかしながら、上記の特許文献１に例示されているような従来技術では、車両の運転席から側方の領域を車両と並走している移動体を正確に検出することは困難であった。

本開示の目的は、車両の運転席から側方の領域を車両と並走している移動体を正確に検出することができる車両の移動体検出システム及び車両の移動体検出方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の態様の車両の移動体検出システムは、車両の運転席から側方の領域を前記車両と並走している移動体を検出する車両の移動体検出システムにおいて、前記車両の上端部に配置され、前記移動体の位置情報を俯瞰して検出する移動体検出装置と、前記移動体検出装置が検出した前記移動体の位置情報を基に、前記移動体の動きを予測する制御装置と、を備えて構成される。

また、上記の目的を達成するための本発明の態様の車両の移動体検出方法は、車両の運転席から側方の領域を前記車両と並走している移動体を検出する車両の移動体検出方法において、前記車両の上端部に配置された移動体検出装置により前記移動体の位置情報を俯瞰して検出する第１のステップと、前記第１のステップによって検出された前記移動体の位置情報を基に前記移動体の動きを予測する第２のステップと、を含むことを特徴とする方法である。

本開示によれば、車両の運転席から側方の領域を車両と並走している移動体を正確に検出することができる。

本開示の車両の移動体検出システムを例示する平面図である。 図１の移動体検出システムをＹ１方向から視た正面図である。 移動体検出装置を構成する各装置の検出領域を例示する平面図である。（ａ）はカメラの検出領域、（ｂ）はライダーの検出領域を例示している。 本開示の車両の移動体検出方法を制御フローの形で例示した図である。

以下、本開示の実施形態の車両の移動体検出システム及び車両の移動体検出方法について、図面を参照しながら説明する。車両１に備わるこの移動体検出システム２は、車両１の運転席１ａから側方の領域を車両１と並走している移動体Ａ、Ｂを検出するシステムである。なお、本実施形態では、車両１の車幅方向をＸ方向、車長方向をＹ方向、車高方向をＺ方向と定義する。また、本実施形態の車両１は大型のバスであるが、トラック等でもよい。少なくとも歩行者を俯瞰可能な高さ（２ｍ以上）に後述する移動体検出装置３が設定されればよい。

また、本実施形態では、車両１を平面視で運転席１ａは車両１の前方右側に配置されて、車両１の左側（運転席１ａが配置されている側とは反対側）を並走している移動体Ａ、Ｂを移動体検出システム２により検出しているが、この構成に限定されない。例えば、車両１の前方左側に運転席１ａが配置されて、車両１の右側を並走している移動体Ａ、Ｂを移動体検出システム２により検出する構成でもよい。上記のように運転席１ａが車幅方向の一側に位置する構成だけでなく、車両１の前方中央に運転席１ａが配置されて、車両１の一側方を並走している移動体Ａ、Ｂを移動体検出システム２により検出する構成でもよい。「一側方」とは、車両１の走行する道路が左通行用の道路である場合は左側方であり、車両１の走行する道路が右通行用の道路である場合は右側方である。

また、本実施形態では、後述する移動体検出装置３の検出する移動体は車両１に最も近い歩行者Ａと横断歩道１１に最も近い歩行者Ｂの２人であるが、検出人数は２人に限定されることなく１人または３人以上の複数人であってもよい。また、歩行者だけでなく自転車の操縦者等も移動体に含まれる。

図１、図２に示すように、移動体検出システム２は、移動体検出装置３と、制御装置４と、警報装置５とを備えるシステムである。移動体検出装置３は、車両１の上端部に配置され、移動体Ａ、Ｂの位置情報を俯瞰して検出する装置である。移動体検出装置３は、車両１の上端部を構成するルーフパネルの上に配置してもよいし、ルーフパネルの内部に埋め込む形で配置してもよい。本実施形態では、移動体検出装置３はルーフパネルの上に配置される。移動体検出装置３の配置位置は車長方向に関しては特に限定されない。移動体検出装置３の配置位置は、車両の車幅方向に関しては、車両１を平面視で、車両１の車幅方向中央よりも左側に配置すると好ましい。移動体検出装置３の検出領域は、車両１を平面視で、車両１の車幅方向で移動体Ａ、Ｂが並走している側の端部を車長方向に延在して形成される第１線Ｌ１より移動体Ａ、Ｂが並走している側に向けて設定される領域Ｒ内に設定される。この領域Ｒは、車両１の左端部から移動体Ａ、Ｂが並走している側（歩道側）に向けて広がる領域である。移動体検出装置３の検出領域は、後述する領域Ｒ１、Ｒ２を少なくとも含むように配置される。なお、車両１がキャブ及び荷台で構成されるトラックの場合には、移動体検出装置３をキャブの上端部に配置することや、荷台の前端に位置する鳥居の上端部の設けてもよい。

移動体検出装置３は、カメラ３ａ、ライダー３ｂ、ミリ波レーダーの内、１つ又は２つ以上の組み合わせで構成される装置である。移動体検出装置３の検出範囲は図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すもの（Ｒａ、Ｒｂ）が一例であるが、線分から広角に広がり連続的な曲線を描くように検出範囲を設定するものであってもよい。なお、本実施形態のミリ波レーダーは、車間距離の検出等に用いられる遠距離用のミリ波レーダーではなく、近距離用または中距離用のミリ波レーダーである。

移動体検出装置３の検出領域は、これらの装置の各検出領域を組み合わせて構成される。なお、本実施形態では、移動体検出装置３の配置位置は、車両１を平面視で、車両１の車幅方向左端部で、かつ、車長方向中央の１箇所であるが、移動体検出装置３を異なる位置に複数配置してもよい。また、例えばカメラ３ａを２個配置する等、同種類の装置を複数配置してもよい。

また、いずれの装置も図１に示す配置位置に設置された場合、車両１の左端部の近傍（図１における、線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とガードレール９で区画される領域）にいる移動体Ａを俯瞰して検出することが可能な装置である。

本実施形態における移動体検出装置３の検出領域は、図１に示すように、車両１を平面視で、長方形の領域Ｒ１を少なくとも含むことを特徴とする。この長方形の領域Ｒ１は、車両１の運転者が運転席１ａから視認しづらいと想定される領域を基に設定される領域である。より具体的には、長方形の領域Ｒ１は、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２と第３線Ｌ３と第４線Ｌ４とで区画される幅Ｄ×長さ（車両１の車長と同じ長さ）Ｌの領域である。第２線Ｌ２は、車両１の前方端部を車幅方向に延在して形成される線である。第３線Ｌ３は、車両１の後方端部を車幅方向に延在して形成される線である。第４線Ｌ４は、第１線Ｌ１より移動体Ａ、Ｂが並走している側に予め設定された設定距離Ｄ分だけ離間して、かつ、第１線Ｌ１に平行に延在して形成される線である。幅（設定距離）Ｄは、運転者の視認不良な領域を基に設定され、５ｍ程度が例示される。

なお、この長方形の領域Ｒ１は、幅Ｄを５ｍ程度に設定すると運転者の視認不良な領域を移動体検出装置３により補うことができるが、車両１の左折時については車幅方向の長さをＤ１（≧Ｄ、車両１の左端部から横断歩道１１の左端部までの長さ）に設定すると、横断歩道を横断する可能性のある移動体の大半を移動体検出装置３の検出領域に含めることができるので好ましい。この長さＤ１は例えば１０ｍ程度である。

移動体検出装置３の検出領域は、運転者の視認不良な領域を基に設定される領域Ｒ１だけでなく、車両１の前方左側の領域Ｒ２も含めると好ましい。この領域Ｒ２は、車両１の左折時に車両１と移動体が衝突する懸念のある領域を基に設定される。この領域Ｒ２を移動体検出装置３の検出領域に含めることで、車両１の左折時に車両１と移動体が衝突する危険性を低減することができる。

なお、領域Ｒ２は、具体的には、車両１を平面視で、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の交点（車両１の前方左端部）から左側（移動体Ａ、Ｂが並走している側）で、かつ、予め設定された設定角度αだけ前方に向かって延在して形成される第５線Ｌ５と、第２線Ｌ２と、第４線Ｌ４とで区画される三角形の領域である。設定角度αは、横断歩道１１を車幅方向（Ｘ方向）の右端部側から横断を開始する移動体を検出可能な角度に設定される。

例えば、車両１の左前角部と左後角部に魚眼カメラ３ａを１台ずつ、これらのカメラ３ａの向きを外側（移動体Ａ、Ｂが並走している側）に向けることで、移動体検出装置３の検出領域を領域Ｒ１及びＲ２を含むようにすることができる。なお、移動体検出装置３の検出領域を領域Ｒ１及びＲ２を含むようにする構成は、上記の構成に限定されない。

制御装置４は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置４には、移動体検出装置３と、車両１の車速Ｖを取得する車速センサ（車速取得装置）６と、車両の操舵角Ｓａを取得する操舵角センサ（操舵角取得装置）７と、車両１の左側（移動体Ａ、Ｂが並走している側）のウインカーの動作状態を取得するウインカー動作取得装置８とが電気的に接続される。ウインカーにはオンまたはオフの異なる動作状態がある。本実施形態の制御装置４は、少なくとも、移動体検出装置３が検出した移動体Ａ、Ｂの位置情報を基に、移動体Ａ、Ｂの動きを予測する、より具体的には、制御装置４は移動体Ａ、Ｂが停止しているか否かを判定する装置である。なお、本実施形態では、操舵角取得装置７として、操舵角センサとしたが、ヨーレイトセンサでもよい。

制御装置４は、移動体動作判定手段４ａと旋回判定手段４ｂと衝突予測手段４ｃとを有する。移動体動作判定手段４ａは移動体検出装置３が検出した移動体Ａ、Ｂの位置情報と、車速センサ６が取得した車速Ｖとに基づいて、移動体Ａ、Ｂが停止しているか否かを判定する手段である。例えば、移動体Ａ、Ｂの位置情報と車速Ｖとから移動体Ａ、Ｂの絶対速度を算出して、この絶対速度がゼロである場合に移動体Ａ、Ｂは停止していると判定し、絶対速度がゼロでない場合に移動体Ａ、Ｂは動いていると判定する。

旋回判定手段４ｂは、車速センサ６が取得した車速Ｖと、操舵角センサ７が取得した操舵角Ｓａと、ウインカー動作取得装置８が取得した左ウインカーの動作状態とに基づいて、車両１が左折（移動体Ａ、Ｂが並走している左側への旋回）を行うか否かを判定する手段である。例えば、車速Ｖが予め設定された設定速度Ｖ１以下で、かつ、操舵角Ｓａが予め設定された設定角度Ｓａ１以上で、かつ、左ウインカーがオンしている場合には、車両１が左折を開始したと判定する。設定速度Ｖ１は、車両１が左折を行う前の低速状態に入ったか否かを判定するための速度である。設定角度Ｓａ１は、車両１が左折側に操舵されたか否かを判定するための角度である。

衝突予測手段４ｃは、移動体動作判定手段４ａにより移動体Ａ、Ｂが停止していないと判定され、かつ、旋回判定手段４ｂにより車両１が旋回を行うと判定された場合に、この旋回中に車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突するか否かを予測する手段である。例えば、制御装置４に予め記憶させておいた車両１の最小旋回半径等を用いて車両１が左折後に通過する領域を予測し、移動体Ａ、Ｂがこの予測時点からこの領域を通過するまでに要する時間ｔａ、ｔｂと車両１がこの予測時点からこの領域を通過するまでに要する時間ｔを演算する。時間ｔと時間ｔａ、ｔｂの差であるΔｔ１（＝｜ｔ−ｔａ｜）、Δｔ２（＝｜ｔ−ｔｂ｜）が予め設定された設定時間Δｔｃ以下である場合には、車両１の左折時に車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突すると予測する。なお、車両１が左折後に通過する領域は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて予測してもよい。または、地図情報を用いて、この領域を横断歩道１１の配置領域と同一の領域としてもよい。

警報装置５は、衝突予測手段４ｃにより車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突すると予測されたときに、車両１の運転席１ａまたは車両１の外部に警報を発する装置である。車両１の運転席１ａに警報を発する装置としては、スピーカや表示パネルが例示される。車両１の外部に警報を発する装置も、同様に、スピーカや表示パネルが例示されるが、移動体Ａ、Ｂへの注意喚起を促すためには少なくともスピーカを配置すると好ましい。

本実施形態の移動体検出システム１を基にした制御フローについて、言い換えれば、車両１の移動体検出方法について、図４を参照しながら説明する。図４に示す制御フローは、車両の走行中に周期的に行われる制御フローである。

図４に示す制御フローがスタートすると、ステップＳ１０（第１ステップ）にて、移動体検出装置３により移動体Ａ、Ｂの位置情報を検出し、車速センサ６により車速Ｖを取得する。ステップＳ１０を実施後、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０（第２ステップ）にて、ステップＳ１０で検出した移動体Ａ、Ｂの位置情報を基に、移動体動作判定手段４ａにより移動体Ａ、Ｂが停止しているか否かを判定する。移動体Ａ、Ｂの両方が停止していると判定された場合（ＹＥＳ）にはリターンに進んで本制御フローを終了する。一方、移動体ＡまたはＢのいずれかが動いていると判定された場合（ＮＯ）にはステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０にて、操舵角センサ７により操舵角Ｓａを取得し、ウインカー取得装置８により左ウインカーの動作状態を取得する。ステップＳ３０を実施後、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０にて、旋回判定手段４ｂにより車両１が左折を行うか否かを判定する。車両１が左折を行わないと判定された場合（ＮＯ）にはリターンに進んで本制御フローを終了する。一方、車両１が左折を行うと判定された場合（ＹＥＳ）にはステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０にて、衝突予測手段４ｃにより車両の左折中に車両１とステップＳ２０で動いていると判定された移動体Ａ、Ｂが衝突するか否かを予測する。車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突しないと予測された場合（ＮＯ）には、リターンに進んで本制御フローを終了する。一方、車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突すると予測された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０にて、警報装置５により車両１の運転席１ａまたは車両１の外部に警報を発する。ステップＳ６０を実施後、リターンに進んで本制御フローを終了する。

本実施形態の車両の移動体検出システム２では、車両１の運転席１ａから側方の領域を車両１と並走している移動体Ａ、Ｂを移動体検出装置３により俯瞰して検出する。これにより、車両１の車幅方向の側面に移動体検出装置３を設置して、この装置３の検出領域を地面と平行の領域に設定する場合と異なり、車両１と移動体Ｂの間に配置されるガードレール９や植え込み１０等により、移動体検出装置３による移動体Ｂの検出が妨害されることがない。また、車両１の左端部近傍に位置する移動体Ａの検出も支障なく行うことができる。したがって、移動体Ａ、Ｂを正確に検出することができる。

また、車両１と移動体Ａ、Ｂが衝突すると予測されたときに、車両１の運転席１ａまたは車両１の外部に警報装置５により警報を発する。これにより、車両１の運転者と移動体Ａ、Ｂは衝突を回避するための行動を迅速に選択することができる。

なお、車両１の上端部に移動体検出装置３を配置した上で、さらに、車両１の車幅方向の側面で、かつ、ガードレール９の支柱９ａよりも低い位置に別の移動体検出装置を配置すると好ましい。例えば、図１に示す植え込み１０の配置位置に植え込み１０ではなく移動体Ｂより高い看板（看板の支柱はガードレール９の支柱９ａより高い）が配置されている場合には、車両１の上端部に配置した移動体検出装置３ではこの看板に妨害されて移動体Ｂを検出できない虞がある。このような場合に別の移動体検出装置により、ガードレール９の各支柱９ａの間と看板１０の各支柱の間を介して、移動体Ｂを検出することが可能になるので、移動体の検出精度を向上することができる。

１ 車両
１ａ 運転席
２ 車両の移動体検出システム
３ 移動体検出装置
３ａ カメラ
３ｂ ライダー
４ 制御装置
４ａ 移動体動作判定手段
４ｂ 旋回判定手段
４ｃ 衝突予測手段
５ 警報装置
６ 車速センサ（車速取得装置）
７ 操舵角センサ（操舵角取得装置）
８ ウインカー動作取得装置
９ ガードレール
１０ 植え込み
１１ 横断歩道
Ａ 移動体
Ｂ 移動体
Ｌ１ 第１線
Ｌ２ 第２線
Ｌ３ 第３線
Ｌ４ 第４線
Ｌ５ 第５線
Ｒ 領域
Ｒ１ 長方形の領域
Ｒ２ 三角形の領域
α 設定角度

Claims (7)

1. 車両の運転席から側方の領域を前記車両と並走している移動体を検出する車両の移動体検出システムにおいて、
   前記車両の上端部に配置され、前記移動体の位置情報を俯瞰して検出する移動体検出装置と、
   前記移動体検出装置が検出した前記移動体の位置情報を基に、前記移動体の動きを予測する制御装置と、を備える車両の移動体検出システム。
2. 前記移動体検出装置の検出領域は、前記車両を平面視で、
   前記車両の車幅方向で前記移動体が並走している側の端部を車長方向に延在して形成される第１線より前記移動体が並走している側に向けて設定される領域内に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の移動体検出システム。
3. 前記移動体検出装置の検出領域は、前記車両を平面視で、
   前記第１線と、前記車両の前方端部を車幅方向に延在して形成される第２線と、前記車両の後方端部を車幅方向に延在して形成される第３線と、前記第１線より前記移動体が並走している側に予め設定された設定距離分だけ離間して、かつ、前記第１線に平行に延在して形成される第４線とで区画される長方形の領域を少なくとも含むことを特徴とする請求項２に記載の車両の移動体検出システム。
4. 前記移動体検出装置の検出領域は、前記車両を平面視で、
   前記第１線と前記第２線の交点から前記移動体が並走している側で、かつ、予め設定された設定角度だけ前方に向かって延在して形成される第５線と、前記第２線と、前記第４線とで区画される三角形の領域をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の車両の移動体検出システム。
5. 前記車両の車速を取得する車速取得装置と、前記車両の操舵角を取得する操舵角取得装置と、前記車両の前記移動体が並走している側のウインカーの動作状態を取得するウインカー動作取得装置と、を備え、
   前記制御装置が、
   前記移動体検出装置が検出した前記移動体の位置情報と、前記車速取得装置が取得した車速とに基づいて、前記移動体が停止しているか否かを判定する移動体動作判定手段と、
   前記車速取得装置が取得した車速と、前記操舵角取得装置が取得した操舵角と、前記ウインカー動作取得装置が取得したウインカーの動作状態に基づいて、前記車両が前記移動体が並走している側への旋回を行うか否かを判定する旋回判定手段と、
   前記移動体動作判定手段により前記移動体が停止していないと判定され、かつ、前記旋回判定手段により前記車両が旋回を行うと判定された場合に、この旋回中に前記車両と前記移動体が衝突するか否かを予測する衝突予測手段と、
   を備えて構成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の移動体検出システム。
6. 前記衝突予測手段により前記車両と前記移動体が衝突すると予測されたときに、前記車両の運転席または前記車両の外部に警報を発する警報装置を前記車両に備えて構成される請求項５に記載の車両の移動体検出システム。
7. 車両の運転席から側方の領域を前記車両と並走している移動体を検出する車両の移動体検出方法において、
   前記車両の上端部に配置された移動体検出装置により前記移動体の位置情報を俯瞰して検出する第１のステップと、
   前記第１のステップによって検出された前記移動体の位置情報を基に前記移動体の動きを予測する第２のステップと、を含むことを特徴とする車両の移動体検出方法。

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