JP6594565B1 - 車載装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ここでの「飛び出し」とは、車両の運転手が視認することができない、また、センサも検知することができないところから物体が出現することであり、いわゆる死角からの飛び出しを意味する。
なお、死角を形成する要因は、車両の周囲の建物、駐車車両のような静止物から、車両の周囲の移動体まで多岐に渡るが、本明細書では、死角の存在する交差点での衝突の可能性を低減することを想定する。
しかしながら、この方法では、死角から飛び出してくる移動体の速度が分からないため、衝突する条件が正しいとは限らない。
このため、得られた結果から車両を制御した結果が逆に衝突の原因になる可能性がある。
車両に搭載された車載装置であって、
前記車両の現在位置から、前記車両が進行する経路である第1の経路上で前記車両の進行方向にある交差点までの距離である第1の交差点距離を特定する第1の交差点距離特定部と、
前記交差点で前記第1の経路と交差する第2の経路を前記交差点に向かって進行する仮想的な移動体を前記車両の現在位置において前記車両の運転手が視認できない範囲で前記交差点から最短の前記移動体の位置から前記交差点までの距離を第2の交差点距離として特定する第2の交差点距離特定部と、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とを用いて、前記車両と前記移動体とが前記交差点で衝突し得る前記移動体の速度の範囲を衝突速度範囲として算出する衝突速度範囲算出部とを有する。
***概要***
本実施の形態では、死角の存在する交差点での衝突の可能性を低減する構成を説明する。つまり、本実施の形態では、車両が交差点に向けて進行中に、その交差点で交差する経路を進行する移動体が死角によって視認できない又はセンサが検知できないという状況で、衝突の可能性を低減することを想定する。なお、以下では、「車両の運転手が移動体を視認できない」には、「車両に搭載されているセンサが移動体を検知できない」との意味も含むものとする。
また、以下では、車両が進行する経路を第1の経路といい、第1の経路の車両の進行方向にある交差点にて第1の経路と交差する経路(移動体が進行する経路)を第2の経路という。
交差点において死角が存在する状況は、第1の経路から第2の経路を見通す際に見通しを阻害する阻害物が、第1の経路と第2の経路の間に存在する状況である。なお、以下では、「見通し」には、車両の運転手が第2の経路を視認することと、センサがレーダ、電波等の走査により第2の経路を探索することの両者を意味するものとする。
衝突回避動作を有効ならしめるためには、移動体が阻害物(死角)から出現する際の速度を事前に予測していることが必要である。
図1は、本実施の形態に係るリスク算出装置100の機能構成例を示す。また、図8に、本実施の形態に係るリスク算出装置100のハードウェア構成例を示す。
先ず、図8を参照して、リスク算出装置100のハードウェア構成を説明する。
なお、リスク算出装置100は車両に搭載されており、車載装置の例である。
リスク算出装置100は、ハードウェアとして、プロセッサ901、補助記憶装置902、主記憶装置903及び入出力装置904を備える。
補助記憶装置902には、図1に示す第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の機能を実現するプログラムが記憶されている。
当該プログラムは補助記憶装置902から主記憶装置903にロードされる。また、当該プログラムは主記憶装置903からプロセッサ901により読み出され、プロセッサ901により実行される。
第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の機能を実現するプログラムは、情報処理プログラムに相当する。また、当該プログラムにより実現される動作は、情報処理方法に相当する。
また、図1に示す走行位置パラメータ記憶部510、サイズパラメータ記憶部520、減速度パラメータ記憶部530は、補助記憶装置902及び主記憶装置903により実現される。
入出力装置904は、図1及び図8に図示していない要素から、車両の速度、車両の現在位置等を取得する。例えば、入出力装置904は、オドメトリ等の速度測定用のセンサから車両の速度を取得する。また、入出力装置904は、GPS(Global Positioning System)受信機から車両の現在位置を取得する。
第1の交差点距離特定部220により行われる処理は第1の交差点距離特定処理に相当する。
なお、第1の交差点距離の詳細は後述する。
第2の交差点距離特定部110により行われる処理は第2の交差点距離特定処理に相当する。
なお、第2の交差点距離の詳細は後述する。
衝突速度範囲算出部120により行われる処理は、衝突速度範囲算出処理に相当する。
衝突速度範囲の詳細は後述する。
図1では、プロセッサ901が第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
走行位置パラメータは、移動体の走行位置を表すパラメータである。
サイズパラメータは、車両のサイズ(全長、全幅)を表すパラメータ及び移動体のサイズ(全長、全幅)を表すパラメータである。
減速度パラメータは、車両の減速度を表すパラメータである。
また、本実施の形態では、車両10は、速度v0で交差点に向かって進行しているものとする。
移動体20は、衝突リスクの算出に用いられる仮想的な移動体20である。本実施の形態では、移動体20も車両であることを想定する。また、図2では、移動体20が速度vrで交差点に向かって進行している状態を示しているが、速度vrは定められていない。つまり、リスク算出装置100が速度vrの範囲を衝突速度範囲として算出する。
車両10の進行方向をy軸とし、移動体20の進行方向をx軸とする。
車両10には、図1に示すリスク算出装置100が搭載されているものとする。
また、車両10が進行する経路を第1の経路という。また、移動体20が進行する経路を第2の経路という。
図2の例では、第1の経路から第2の経路を見通す際に壁30が見通しを阻害する。つまり、壁30により死角が形成される。
本実施の形態では、車両10の運転手が移動体20を視認した時点でブレーキを踏むが、移動体20の運転手は車両10に気づかずに減速しない状況を想定する。
車両10がブレーキを踏んだ後の減速度を減速度aとする。
また、境界線40は、車両10の現在位置と車両10と壁30との幾何的関係から得られる仮想的な線分である。境界線40は、車両10の現在位置(図2に示す車両10の位置)にて車両10の運転手が視認できる第2の経路の範囲と視認できない第2の経路の範囲とを分ける境界線である。移動体20の少なくとも一部が境界線40の右に出ていれば、車両10の運転手は移動体20を視認することができる。図2では、移動体20は境界線40に接するようにして境界線40の左に位置している(移動体20において境界線40の右にはみ出している部分がない)。このため、車両10の現在位置では、車両10の運転手は壁30によりぎりぎり移動体20を視認することができない。換言すると、車両10の運転手が移動体20を視認できない範囲で交差点から最短の位置に移動体20が所在している。
リスク算出装置100は、車両10の現在位置における境界線40に基づき、壁30から出現する直前の位置に移動体20がいると想定して、車両10と移動体20が交差点で衝突し得る移動体20の速度の範囲を算出する。
距離Yは、第1の交差点距離特定部220により特定される。
距離Xは、移動体20の現在位置から交差点の中心点50までの距離である。距離Xは第2の交差点距離ともいう。移動体20の現在位置は、図3に示すように、移動体20が境界線40よりも左にある範囲で、交差点の中心点50までの距離が最短となる位置である。
距離Xは、第2の交差点距離特定部110により特定される。
全幅w0は、車両10の幅の長さである。全幅w0は、現実の値である。全幅w0は、サイズパラメータ記憶部520のサイズパラメータに含まれる。
全長d0は、車両10の縦の長さである。全長d0は、現実の値である。全長d0は、サイズパラメータ記憶部520のサイズパラメータに含まれる。
全幅wは、移動体20の幅の長さである。全幅wは、仮想値である。全幅wは、サイズパラメータ記憶部520のサイズパラメータに含まれる。
全長dは、移動体20の縦の長さである。全長dは、仮想値である。全長dは、サイズパラメータ記憶部520のサイズパラメータに含まれる。
離間距離Δxは、車両10と壁30との間の距離である。離間距離Δxは、現実の値である。離間距離Δxは、例えば、車両10に搭載されたセンサにより計測される。離間距離Δxは、例えば、センサから入出力装置904を介して第1の交差点距離特定部220及び第2の交差点距離特定部110に通知される。
離間距離Δyは、移動体20と壁30との間の距離である。離間距離Δyは、仮想値である。離間距離Δyは、走行位置パラメータ記憶部510の走行位置パラメータに含まれる。
また、減速度aは、前述のように、車両10の運転手が移動体20を視認した時点で作用する減速度である。減速度aは、減速度パラメータ記憶部530の減速度パラメータに含まれる。
具体的には、第2の交差点距離特定部110は第1の交差点距離特定部220から距離Yの値を取得する。また、第2の交差点距離特定部110は、入出力装置904から離間距離Δxの値を取得する。また、第2の交差点距離特定部110は、サイズパラメータ記憶部520からサイズパラメータとして、車両10の全幅w0の値と移動体20の全幅wの値を取得する。また、第2の交差点距離特定部110は、走行位置パラメータ記憶部510から走行位置パラメータとして、離間距離Δyの値を取得する。
そして、第2の交差点距離特定部110は、以下の式1に従って、距離Xを算出する。
図4は、車両10の左前方と移動体20の右前方とが衝突するパターンである。以下、図4のパターンを衝突パターン(1)ともいう。
図5は、車両10の左後方と移動体20の左前方とが衝突するパターンである。以下、図5のパターンを衝突パターン(2)ともいう。
図6は、車両10の右前方と移動体20の右後方とが衝突するパターンである。以下、図6のパターンを衝突パターン(3)ともいう。
図7では、横軸に車両10の速度、縦軸に移動体20の速度が示される。車両10は、車両10の速度は、距離Yの平均速度である。移動体20は距離Xを一定の速度で走行する。
図7においてハッチングを施している部分が車両10と移動体20が交差点で衝突しない速度の組み合わせを示す。
すなわち、車両10の速度(横軸方向)を定めることで、車両10と衝突する移動体20の速度範囲が定まる。
次に、図9のフローチャートを用いて、本実施の形態に係るリスク算出装置100の動作例を説明する。
第1の交差点距離特定部220は、第2の交差点距離特定部110から距離Yを取得する(ステップS1)。
第1の交差点距離特定部220は、レーザセンサ又はレーダセンサを用いて交差点内の物体との距離を計測して距離Yを特定してもよいし、GPS等による車両10の位置と地図情報を用いて距離Yを算出してもよい。
更に、第2の交差点距離特定部110は、車両の全幅w0及び移動体20の全幅wをサイズパラメータ記憶部520から取得する(ステップS3)。
第2の交差点距離特定部110は、距離Xを前述の式1で算出する。
なお、速度計測用のセンサは、例えば、加速度センサ又はオドメトリである。また、車両速度取得部210は、GPS等の位置情報から車両10の速度v0を算出してもよい。
車両10と移動体20とが衝突するパターンは、前述のように、図4、図5及び図6に示すように3つある。衝突速度範囲算出部120は、それぞれのパターンにおける速度vrの値を算出する。
算出結果は図7で示す通りであるが、以下にて算出手順の詳細を示す。
式3の算出結果は、式4、式6、式7及び式8の算出結果に包含される形となり、図7では境界としては表現されない。
衝突リスク算出部130は、リスク値として、速度vrの範囲vdを出力する。
このため、リスクを下げるように車両10の速度制御を行うことで、より安全な車両10制御が可能になる。
本実施の形態では、車両の現在の速度、車両の現在位置から交差点までの距離、車両の全長及び全幅、移動体の全長及び全幅といった具体的なパラメータを用いて、車両と移動体が交差点で衝突し得る移動体の速度の範囲を算出する。このため、本実施の形態によれば、衝突の可能性のある移動体の速度の範囲を正確に算出することができ、より効果的な衝突回避動作を行うことが可能になる。
車両の進行に合わせて、距離X及び距離Yは変化する。このため、少し後の時刻における衝突リスクを考慮し、例えば、「減速(又は加速)することで衝突リスクが低くなるため、事前に減速(又は加速)する」といった制御を行うことで、衝突を効果的に回避することができる。
実施の形態1では、車両10の現在位置における境界線40に基づき、壁30から出現する直前の位置に移動体20がいると想定して、車両10と移動体20が交差点で衝突し得る移動体20の速度の範囲を算出している。そして、算出した速度の範囲に基づいてリスクを算出している。
本実施の形態では、実施の形態1の手法を拡張し、第2の経路において移動体20に後続する仮想的な移動体(以下、後続移動体という)との衝突リスクを算出する。すなわち、本実施の形態では、壁30から出現するまでの時間が移動体20よりも長い後続移動体との衝突リスクを算出する。
これは、車両10が交差点まで移動するまで(車両10と交差点の距離Yが0になるまで)のリスクの和を考えることで求められる。後続移動体と車両10が交差点で衝突するならば、車両10が交差点に到達するまで(距離Yが0になるまで)のいずれかのタイミングにて車両10の運転手は後続移動体を視認することができる。車両10の運転手が後続移動体を視認できるタイミングの直前のタイミングでは、後続移動体が図3の移動体20の位置に相当する位置に到達している。
本実施の形態は、実施の形態1を前提している。以上で説明していない事項は、実施の形態1で説明したものと同じである。
あるいは、これら2つの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これら2つの実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
最後に、リスク算出装置100のハードウェア構成の補足説明を行う。
図8に示すプロセッサ901は、プロセッシングを行うIC(Integrated Circuit)である。
プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
図8に示す補助記憶装置902は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
図8に示す主記憶装置903は、RAM(Random Access Memory)である。
そして、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、プロセッサ901により実行される。
プロセッサ901はOSの少なくとも一部を実行しながら、第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ901がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、補助記憶装置902、主記憶装置903、プロセッサ901内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、第2の交差点距離特定部110、衝突速度範囲算出部120、衝突リスク算出部130、車両速度取得部210及び第1の交差点距離特定部220の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
また、リスク算出装置100は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)である。
なお、本明細書では、プロセッサ901と処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサ901と処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
Claims (9)
- 車両に搭載された車載装置であって、
前記車両の現在位置から、前記車両が進行する経路である第1の経路上で前記車両の進行方向にある交差点までの距離である第1の交差点距離を特定する第1の交差点距離特定部と、
前記交差点で前記第1の経路と交差する第2の経路を前記交差点に向かって進行する仮想的な移動体を前記車両の現在位置において前記車両の運転手が視認できない範囲で前記交差点から最短の前記移動体の位置から前記交差点までの距離を第2の交差点距離として特定する第2の交差点距離特定部と、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とを用いて、前記車両と前記移動体とが前記交差点で衝突し得る前記移動体の速度の範囲を衝突速度範囲として算出する衝突速度範囲算出部と、
前記第2の経路における実際の速度分布と、前記衝突速度範囲算出部により算出された前記衝突速度範囲とに基づき、前記車両が前記交差点で前記移動体と衝突する確率である衝突リスクを算出し、算出した前記衝突リスクを用いて、前記第2の経路において前記移動体に後続する仮想的な後続移動体と前記車両が前記交差点で衝突する確率を算出する衝突リスク算出部とを有する車載装置。 - 前記第2の交差点距離特定部は、
前記第1の経路から前記第2の経路を見通す際に見通しを阻害する阻害物により前記車両の現在位置において前記車両の運転手が前記移動体を視認できない範囲で前記交差点から最短の前記移動体の位置から前記交差点までの距離を前記第2の交差点距離として特定する請求項1に記載の車載装置。 - 前記第2の交差点距離特定部は、
前記車両のサイズと、前記移動体のサイズと、前記車両と前記阻害物との離間距離と、前記移動体と前記阻害物との離間距離と、前記第1の交差点距離とを用いて、前記第2の交差点距離を特定する請求項2に記載の車載装置。 - 前記衝突速度範囲算出部は、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とに加えて、前記車両の減速度を用いて、前記車両の運転手が前記阻害物から出現した前記移動体を視認した時点で前記減速度にて前記車両を減速する場合の前記衝突速度範囲を算出する請求項2に記載の車載装置。 - 前記衝突速度範囲算出部は、
前記移動体が減速せずに前記交差点に向かって進行する場合の前記衝突速度範囲を算出する請求項1に記載の車載装置。 - 前記衝突速度範囲算出部は、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とに加えて、前記車両のサイズと前記移動体のサイズとを用いて、前記衝突速度範囲を算出する請求項1に記載の車載装置。 - 前記衝突速度範囲算出部は、
前記車両の前方と前記移動体の前方とが衝突するパターン、前記車両の後方と前記移動体の前方とが衝突するパターン、及び前記車両の前方と前記移動体の後方とが衝突するパターンの各々にて、前記衝突速度範囲を算出する請求項1に記載の車載装置。 - 車両に搭載されたコンピュータが、
前記車両の現在位置から、前記車両が進行する経路である第1の経路上で前記車両の進行方向にある交差点までの距離である第1の交差点距離を特定し、
前記交差点で前記第1の経路と交差する第2の経路を前記交差点に向かって進行する仮想的な移動体を前記車両の現在位置において前記車両の運転手が視認できない範囲で前記交差点から最短の前記移動体の位置から前記交差点までの距離を第2の交差点距離として特定し、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とを用いて、前記車両と前記移動体とが前記交差点で衝突し得る前記移動体の速度の範囲を衝突速度範囲として算出し、
前記第2の経路における実際の速度分布と、算出された前記衝突速度範囲とに基づき、前記車両が前記交差点で前記移動体と衝突する確率である衝突リスクを算出し、算出した前記衝突リスクを用いて、前記第2の経路において前記移動体に後続する仮想的な後続移動体と前記車両が前記交差点で衝突する確率を算出する情報処理方法。 - 車両に搭載されたコンピュータに、
前記車両の現在位置から、前記車両が進行する経路である第1の経路上で前記車両の進行方向にある交差点までの距離である第1の交差点距離を特定する第1の交差点距離特定処理と、
前記交差点で前記第1の経路と交差する第2の経路を前記交差点に向かって進行する仮想的な移動体を前記車両の現在位置において前記車両の運転手が視認できない範囲で前記交差点から最短の前記移動体の位置から前記交差点までの距離を第2の交差点距離として特定する第2の交差点距離特定処理と、
前記第1の交差点距離と前記第2の交差点距離と前記車両の現在の速度とを用いて、前記車両と前記移動体とが前記交差点で衝突し得る前記移動体の速度の範囲を衝突速度範囲として算出する衝突速度範囲算出処理と、
前記第2の経路における実際の速度分布と、前記衝突速度範囲算出処理により算出された前記衝突速度範囲とに基づき、前記車両が前記交差点で前記移動体と衝突する確率である衝突リスクを算出し、算出した前記衝突リスクを用いて、前記第2の経路において前記移動体に後続する仮想的な後続移動体と前記車両が前記交差点で衝突する確率を算出する衝突リスク算出処理とを実行させる情報処理プログラム。
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