(57)【要約】【課題】移動物の予測精度の確保と演算時間の増大抑制との両立を図ることができる移動物予測装置及び方法を提供する。【解決手段】移動物の移動予測処理を実行する場合、まず移動物を表わす各パーティクルのΔＴ秒後の移動予測を行う。続いて、移動物の存在可能度に基づいてパーティクルの削除判定を行い、削除されるパーティクルがあると判断されたときは、当該削除されるパーティクルの方向に対して、ΔＴ秒よりも細かい時間ステップΔsubＴ秒で再び移動予測を行う。【選択図】図２
2012194802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動物の将来位置を予測する移動物予測装置において、
前記移動物を含む交通環境を認識する交通環境認識手段と、
前記交通環境認識手段により認識された前記交通環境に基づいて、前記移動物の存在しやすさを表現する存在可能度マップを設定する存在可能度マップ設定手段と、
前記移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップで行う移動予測手段と、
前記存在可能度マップ設定手段により設定された前記存在可能度マップに基づいて、前記複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあるかどうかを判定するパーティクル削除判定手段と、
前記パーティクル削除判定手段により前記削除されるパーティクルがあると判定されたときに、前記削除されるパーティクルの方向に対して前記第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップで移動予測を再度行い、前記第１の時間ステップ経過時の予測位置を決定する再移動予測手段とを備えることを特徴とする移動物予測装置。
【請求項２】
前記再移動予測手段は、前記削除されるパーティクルに最も近いパーティクルを前記第１の時間ステップ経過時の予測位置に決定することを特徴とする請求項１記載の移動物予測装置。
【請求項３】
移動物の将来位置を予測する移動物予測方法において、
前記移動物を含む交通環境を認識する交通環境認識ステップと、
前記交通環境認識ステップにより認識された前記交通環境に基づいて、前記移動物の存在しやすさを表現する存在可能度マップを設定する存在可能度マップ設定ステップと、
前記移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップで行う移動予測ステップと、
前記存在可能度マップ設定ステップにより設定された前記存在可能度マップに基づいて、前記複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあるかどうかを判定するパーティクル削除判定ステップと、
前記パーティクル削除判定ステップにより前記削除されるパーティクルがあると判定されたときに、前記削除されるパーティクルの方向に対して前記第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップで移動予測を再度行い、前記第１の時間ステップ経過時の予測位置を決定する再移動予測ステップとを含むことを特徴とする移動物予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者等の移動物の将来位置を予測する移動物予測装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動物予測装置及び方法としては、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の可動体予測装置は、自車両周辺の移動物の状態及び走行環境の状況を検出し、走行環境の状況に基づいて、移動物の存在しやすさを表現する存在可能度を与えた存在可能度マップを生成すると共に、移動物を表わすデータとしての粒子（パーティクル）を複数生成し、これらのパーティクルを存在可能度マップ上で動かして、移動物の将来位置を予測するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１０−２０１２１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
移動物の将来位置を予測する際に、予測ステップを細かくすると、予測精度は高くなるが、演算時間が長くならざるを得ない。逆に予測ステップを粗くすると、演算時間は短くなるが、予測精度の低下につながる。
【０００５】
本発明の目的は、移動物の予測精度の確保と演算時間の増大抑制との両立を図ることができる移動物予測装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、移動物の将来位置を予測する移動物予測装置において、移動物を含む交通環境を認識する交通環境認識手段と、交通環境認識手段により認識された交通環境に基づいて、移動物の存在しやすさを表現する存在可能度マップを設定する存在可能度マップ設定手段と、移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップで行う移動予測手段と、存在可能度マップ設定手段により設定された存在可能度マップに基づいて、複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあるかどうかを判定するパーティクル削除判定手段と、パーティクル削除判定手段により削除されるパーティクルがあると判定されたときに、削除されるパーティクルの方向に対して第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップで移動予測を再度行い、第１の時間ステップ経過時の予測位置を決定する再移動予測手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
このように本発明の移動物予測装置においては、まず移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップ（粗い時間ステップ）で行うことにより、移動物の移動予測に関する演算時間が長くなることが抑えられる。そして、移動物の存在可能度マップに基づいて、複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあると判定されたときは、削除されるパーティクルの方向に対して第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップ（細かい時間ステップ）で移動予測を再度行うことにより、移動物の将来位置の予測精度が向上する。これにより、移動物の予測精度の確保と演算時間の増大抑制との両立を図ることができる。
【０００８】
好ましくは、再移動予測手段は、削除されるパーティクルに最も近いパーティクルを第１の時間ステップ経過時の予測位置に決定する。この場合には、パーティクルの経路数が最小限に抑えられるため、移動物の将来位置の予測を簡単化することができる。
【０００９】
また、本発明は、移動物の将来位置を予測する移動物予測方法において、移動物を含む交通環境を認識する交通環境認識ステップと、交通環境認識ステップにより認識された交通環境に基づいて、移動物の存在しやすさを表現する存在可能度マップを設定する存在可能度マップ設定ステップと、移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップで行う移動予測ステップと、存在可能度マップ設定ステップにより設定された存在可能度マップに基づいて、複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあるかどうかを判定するパーティクル削除判定ステップと、パーティクル削除判定ステップにより削除されるパーティクルがあると判定されたときに、削除されるパーティクルの方向に対して第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップで移動予測を再度行い、第１の時間ステップ経過時の予測位置に決定する再移動予測ステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
このように本発明の移動物予測方法においては、まず移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップ（粗い時間ステップ）で行うことにより、移動物の移動予測に関する演算時間が長くなることが抑えられる。そして、移動物の存在可能度マップに基づいて、複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあると判定されたときは、削除されるパーティクルの方向に対して第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップ（細かい時間ステップ）で移動予測を再度行うことにより、移動物の将来位置の予測精度が向上する。これにより、移動物の予測精度の確保と演算時間の増大抑制との両立を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動物の予測精度の確保と演算時間の増大抑制との両立を図ることができる。これにより、例えば自車両と移動物との衝突危険度の推定を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係わる移動物予測装置の一実施形態を備えた危険度判定装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した移動物移動予測部により実行される移動物移動予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図３】運動モデルを用いて、移動物を表わす各パーティクルの移動予測を行う様子を示す概念図である。
【図４】存在可能度マップに基づいてパーティクルの削除判定を行う様子を示す概念図である。
【図５】１つのパーティクルを削除する様子を示す概念図である。
【図６】削除されるパーティクルの方向に対して細かい時間ステップで再び移動予測を行う様子を示す概念図である。
【図７】再移動予測の実施によってΔＴ秒到達時に残っているパーティクルが得られる様子を示す概念図である。
【図８】再移動予測の実施により得られた複数のパーティクルのうちの一つが選択される様子を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係わる移動物予測装置及び方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係わる移動物予測装置の一実施形態を備えた危険度判定装置を示す概略構成図である。同図において、危険度判定装置１は、歩行者や自転車、他車両等の移動物の将来位置を予測し、自車両と移動物との衝突危険度を判定する装置であり、例えばリスク回避支援を行うシステムに搭載されている。
【００１５】
危険度判定装置１は、認識センサ２と、コントローラ３とを備えている。認識センサ２は、自車両の周辺に存在する移動物及び自車両が走行する道路等を含む交通環境（走行環境）を検出するセンサであり、カメラやレーダ等が使用される。
【００１６】
コントローラ３は、特に図示はしないが、ＣＰＵ、プログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、入出力回路等を有するコンピュータにより構成されている。コントローラ３は、走行環境認識部４と、移動物分布設定部５と、存在可能度マップ生成部６と、移動物移動予測部７と、衝突確率算出部８とを有している。
【００１７】
走行環境認識部４は、認識センサ２の検出データに基づいて走行環境を認識する。移動物分布設定部５は、走行環境認識部４により認識された走行環境に基づいて、移動物を表す複数（ここでは３つ）のパーティクル（図３参照）の位置及び運動分布の初期化を行う。
【００１８】
存在可能度マップ生成部６は、走行環境認識部４により認識された走行環境に基づいて、移動物の存在可能度マップを生成する。存在可能度マップは、移動物の存在しやすさを表現する存在可能度を与えたマップである。存在可能度マップは、複数の格子状のブロックに分割されている（図４参照）。そして、各ブロックには、移動物の存在可能度が記録されている。このとき、例えば移動物が存在しやすいほど、存在可能度として小さい値が設定されている。具体的には、移動物が歩行者である場合、歩道に対する歩行者の存在可能度は、車道に対する歩行者の存在可能度よりも小さくなっている。
【００１９】
移動物移動予測部７は、移動物分布設定部５により初期設定された移動物の位置及び運動分布と存在可能度マップ生成部６により生成された移動物の存在可能度マップとに基づいて、移動物の移動予測を行う。
【００２０】
衝突確率算出部８は、移動物移動予測部７による移動物の移動予測結果に基づいて、自車両と移動物との衝突確率を算出する。なお、衝突確率の算出は、公知の計算式を用いて行う。
【００２１】
図２は、移動物移動予測部７により実行される移動物移動予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。図２において、まず変数ｎを１に初期設定する（手順Ｓ１０１）。
【００２２】
続いて、（ΔＴ×ｎ）秒後の各パーティクルの移動予測を行う（手順Ｓ１０２）。具体的には、例えば図３に示すように、速度及びヨーレート等により与えられる運動モデルを用いて、（ΔＴ×ｎ）秒後の各パーティクルＰの位置を予測する。
【００２３】
続いて、移動物の存在可能度に基づいてパーティクルの削除判定を行う（手順Ｓ１０３）。具体的には、例えば図４に示すように、存在可能度マップにおいて、手順Ｓ１０２により得られたパーティクルＰの経路Ｋ上の存在可能度を足し合わせた移動コストを求める。そして、パーティクルＰの移動コストが所定値よりも低いときは、当該パーティクルＰをそのまま残し、パーティクルＰの移動コストが所定値以上であるときは、当該パーティクルＰを削除する（図５の×印参照）。
【００２４】
続いて、削除されるパーティクル（削除パーティクル）Ｐ＊が無いかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。削除パーティクルがあると判断されたときは、図６に示すように、当該削除パーティクルＰ＊の方向に対して、ΔＴ秒よりも細かい時間ステップΔsubＴ秒で再び移動予測を行う（手順Ｓ１０５）。
【００２５】
続いて、上記の手順Ｓ１０３と同様にして、移動物の存在可能度に基づいてパーティクルの削除判定を行う（手順Ｓ１０６）。そして、時間がΔＴ秒に達したかどうかを判断し（手順Ｓ１０７）、時間がΔＴ秒に達していないと判断されたときは、手順Ｓ１０５に戻る。
【００２６】
時間がΔＴ秒に達したと判断されたときは、削除されずに残っているパーティクルがあるかどうかを判断する（手順Ｓ１０８）。図７に示すように、ΔＴ秒到達時に残っているパーティクルＰがあると判断されたときは、ΔＴ秒到達時のパーティクルを選択する（手順Ｓ１０９）。このとき、図８に示すように、上記の手順Ｓ１０３で判定された削除パーティクルＰ＊に最も近いパーティクルＰを、削除パーティクルＰ＊に代わるΔＴ秒後のパーティクルＰとして選択する。
【００２７】
手順Ｓ１０９が実行された後、または手順Ｓ１０８でΔＴ秒到達時に残っているパーティクルが無いと判断されたときは、規定時間に達したかどうかを判断する（手順Ｓ１１０）。規定時間に達していないと判断されたときは、変数ｎを１カウントし（手順Ｓ１１１）、手順Ｓ１０２に戻る。これにより、手順Ｓ１０２〜Ｓ１０９が繰り返し実行されることとなる。一方、規定時間に達したと判断されたときは、移動物の移動予測処理を終了する。
【００２８】
以上において、認識センサ２とコントローラ３の走行環境認識部４とは、移動物を含む交通環境を認識する交通環境認識手段を構成する。コントローラ３の存在可能度マップ生成部６は、交通環境認識手段により認識された交通環境に基づいて、移動物の存在しやすさを表現する存在可能度マップを設定する存在可能度マップ設定手段を構成する。コントローラ３の移動物分布設定部５及び移動物移動予測部７の手順Ｓ１０２は、移動物を表わす複数のパーティクルの移動予測を第１の時間ステップΔＴで行う移動予測手段を構成する。移動物移動予測部７の手順Ｓ１０３は、存在可能度マップ設定手段により設定された存在可能度マップに基づいて、複数のパーティクルの中に削除されるパーティクルがあるかどうかを判定するパーティクル削除判定手段を構成する。移動物移動予測部７の手順Ｓ１０４〜Ｓ１０９は、パーティクル削除判定手段により削除されるパーティクルがあると判定されたときに、削除されるパーティクルの方向に対して第１の時間ステップよりも短い第２の時間ステップΔsubＴで移動予測を再度行い、第１の時間ステップ経過時の予測位置を決定する再移動予測手段を構成する。
【００２９】
以上のように本実施形態にあっては、通常は粗い時間ステップΔＴで各パーティクルの移動予測を行うので、移動物の移動予測に関する演算時間の短縮化に寄与することができる。そして、移動物の存在可能度マップに基づいてパーティクルの削除判定を行い、削除パーティクルがあるときは、その削除パーティクルの方向に対してΔＴ秒よりも細かい時間ステップΔsubＴ秒で再度移動予測を行うので、移動物の移動予測を高精度に行うことができる。このように演算時間の増大抑制と予測精度の向上との両立を図ることが可能となる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、削除パーティクルがあるために細かい時間ステップΔsubＴ秒で再移動予測を行う場合に、削除パーティクルに最も近いパーティクルのみを選択するようにしたが、特にその手法には限られず、再移動予測により得られた全てのパーティクルを選択しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１…危険度判定装置（移動物予測装置）、２…認識センサ（交通環境認識手段）、３…コントローラ、４…走行環境認識部（交通環境認識手段）、５…移動物分布設定部（移動予測手段）、６…存在可能度マップ生成部（存在可能度マップ設定手段）、７…移動物移動予測部（移動予測手段、パーティクル削除判定手段、再移動予測手段）、Ｐ…パーティクル。
【図１】
2012194802.tif 000003
【図２】
2012194802.tif 000004
【図３】
2012194802.tif 000005
【図４】
2012194802.tif 000006
【図５】
2012194802.tif 000007
【図６】
2012194802.tif 000008
【図７】
2012194802.tif 000009
【図８】
2012194802.tif 000010