(57)【要約】【課題】可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる可動体予測装置、可動体予測プログラム及び可動体予測方法を提供する。【解決手段】可動体予測装置１のコントローラ３は、認識センサ２の検出データに基づいて自車両の周辺環境に存在する可動体を認識する可動体認識部４と、可動体の運動状態を把握する可動体運動把握部５と、可動体の属性を判定する可動体属性判定部６と、可動体の運動状態及び属性に基づいて可動体の移動特性を決定する移動特性決定部７と、認識センサ２の検出データに基づいて自車両の周辺の道路環境を認識する道路環境認識部８と、道路の属性を認識する道路属性認識部９と、道路の属性に対する可動体の存在可能度マップを生成する存在可能度マップ生成部１０と、可動体の存在可能度マップを用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する可動体予測部１１とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識手段と、
前記自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識手段と、
前記可動体に関する情報に基づいて前記可動体の移動特性を決定する移動特性決定手段と、
前記道路の属性に対する前記可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定手段と、
前記可動体の存在可能度を用いて前記可動体の移動特性を補正し、前記可動体の将来位置を予測する可動体位置予測手段とを備えることを特徴とする可動体予測装置。
【請求項２】
前記可動体位置予測手段は、前記可動体の存在可能度に応じて前記可動体の移動範囲を補正することを特徴とする請求項１記載の可動体予測装置。
【請求項３】
前記可動体位置予測手段は、前記可動体の存在可能度の境界において前記可動体の移動方向を補正することを特徴とする請求項１記載の可動体予測装置。
【請求項４】
自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識処理と、
前記自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識処理と、
前記可動体に関する情報に基づいて前記可動体の移動特性を決定する移動特性決定処理と、
前記道路の属性に対する前記可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定処理と、
前記可動体の存在可能度を用いて前記可動体の移動特性を補正し、前記可動体の将来位置を予測する可動体位置予測処理とを、コンピュータに実行させることを特徴とする可動体予測プログラム。
【請求項５】
自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識ステップと、
前記自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識ステップと、
前記可動体に関する情報に基づいて前記可動体の移動特性を決定する移動特性決定ステップと、
前記道路の属性に対する前記可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定ステップと、
前記可動体の存在可能度を用いて前記可動体の移動特性を補正し、前記可動体の将来位置を予測する可動体位置予測ステップとを含むことを特徴とする可動体予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者等の可動体の将来位置を予測する可動体予測装置、可動体予測プログラム及び可動体予測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可動体予測装置としては、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、自車両周辺の可動体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、可動体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、可動体を表わすデータとしての可動体粒子を複数生成し、これらの可動体粒子を存在可能度マップ上で動かして、可動体の将来の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】
しかし、上記の可動体予測装置のように存在しやすさを表現する存在可能度を与えるだけでは、各道路環境における可動体の移動特性（速度や広がり、方向）の変化が考慮されない。このため、例えば可動体のあらゆる可動範囲を許容し、可動体の不自然な動きまでも正規の動きとして予想してしまうことがある。この場合には、可動体の将来位置を高精度に予測することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる可動体予測装置、可動体予測プログラム及び可動体予測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】
本発明の可動体予測装置は、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識手段と、自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識手段と、可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定する移動特性決定手段と、道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定手段と、可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する可動体位置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可動体予測装置においては、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定すると共に、自車両の周辺の道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定し、この可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する。このように可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正することにより、道路環境に応じた適切な移動特性が得られるようになる。これにより、可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる。
【０００８】
好ましくは、可動体位置予測手段は、可動体の存在可能度に応じて可動体の移動範囲を補正する。この場合には、可動体が存在可能度の低い領域を移動するときは、存在可能度の高い領域を移動するときに比べて可動体の移動範囲を狭くすることにより、可動体の移動範囲が移動可能性の高い範囲に集約されるようになる。これにより、可動体の将来位置の予測精度を確実に向上させることができる。
【０００９】
また、可動体位置予測手段は、可動体の存在可能度の境界において可動体の移動方向を補正しても良い。この場合には、可動体の移動方向が移動可能性の高い方向に集約されるように、可動体の存在可能度の境界において可動体の移動方向を補正することにより、可動体の将来位置の予測精度を確実に向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の可動体予測プログラムは、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識処理と、自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識処理と、可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定する移動特性決定処理と、道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定処理と、可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する可動体位置予測処理とを、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【００１１】
このように本発明の可動体予測プログラムにおいては、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定すると共に、自車両の周辺の道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定し、この可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測するという処理をコンピュータに実行させることにより、上述したように可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の可動体予測方法は、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識ステップと、自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識ステップと、可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定する移動特性決定ステップと、道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定ステップと、可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する可動体位置予測ステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
このように本発明の可動体予測方法においては、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定すると共に、自車両の周辺の道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定し、この可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測することにより、上述したように可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可動体の将来位置の予測精度を向上させることができる。これにより、例えば自車両と可動体との衝突可能性を高精度に求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わる可動体予測装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】可動体の移動特性を示す概念図である。
【図３】可動体としての歩行者の存在可能度を示す概念図である。
【図４】図１に示した可動体予測部により実行される可動体予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図５】可動体の移動特性を補正して可動体の将来位置を予測する様子を示す概念図である。
【図６】比較例として、可動体の移動特性を補正しないで可動体の将来位置を予測する様子を示す概念図である。
【図７】本発明に係わる可動体予測装置の他の実施形態として、図１に示した可動体予測部により実行される他の可動体予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図８】可動体が存在可能度の境界線を越える様子を示す概念図である。
【図９】存在可能度の境界線に対する可動体の入射角と可動体の移動方向との関係を示す概念図である。
【図１０】歩行者が浅い入射角で車道に進入する場合及び歩行者が深い入射角で車道に進入する場合における歩行者の移動方向を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係わる可動体予測装置、可動体予測プログラム及び可動体予測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。
【００１７】
図１は、本発明に係わる可動体予測装置の一実施形態を示す概略構成図である。同図において、本実施形態の可動体予測装置１は、歩行者や自転車等の可動体の将来位置を予測する装置であり、自車両と可動体との衝突可能性を判定するシステムに搭載されている。可動体予測装置１は、認識センサ２と、コントローラ３とを備えている。
【００１８】
認識センサ２は、自車両の周辺に存在する可動体や自車両の周辺の道路環境を検出するセンサであり、カメラやレーダ等の各種センサが使用される。認識センサ２は複数あっても良い。
【００１９】
コントローラ３は、特に図示はしないが、ＣＰＵ、可動体予測プログラム等の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、可動体認識部４と、可動体運動把握部５と、可動体属性判定部６と、移動特性決定部７と、道路環境認識部８と、道路属性認識部９と、存在可能度マップ生成部１０と、可動体予測部１１とを有している。これらの機能は、主としてソフトウェアで構成されている。
【００２０】
可動体認識部４は、認識センサ２の検出データに基づいて自車両の周辺環境に存在する可動体を認識する。可動体運動把握部５は、可動体認識部４により認識された可動体の運動状態（移動向き、速度、加速度等）を把握する。可動体属性判定部６は、可動体認識部４により認識された可動体の属性（歩行者、自転車、車両等）を判定する。
【００２１】
移動特性決定部７は、可動体運動把握部５により把握された可動体の運動状態と可動体属性判定部６により判定された可動体の属性とに基づいて、可動体の将来の移動特性を決定する。
【００２２】
移動特性は、図２に示すように、可動体Ｑが一定時間内に移動する範囲を粒子の分岐（ここでは３分岐）で表わしたものである。移動特性のパラメータとしては、可動体Ｑの移動広がり角（移動範囲）θ、移動方向及び移動速度等がある。可動体Ｑが歩行者である場合、歩行者が歩道を移動する状況（後述）では、歩行者の移動広がり角θはθ０（図２（ａ）参照）に設定される。
【００２３】
道路環境認識部８は、認識センサ２の検出データに基づいて自車両の周辺の道路環境を認識し、道路領域を特定する。道路属性認識部９は、道路環境認識部８により特定された道路領域に基づいて、道路の属性（種類）を認識する。
【００２４】
存在可能度マップ生成部１０は、道路属性認識部９により認識された道路の属性に対する可動体の存在可能度マップを生成する。存在可能度マップは、可動体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。例えば図３に示すように、歩道Ａに対する歩行者Ｑの存在可能度は１．０に設定され、車道Ｂに対する歩行者Ｑの存在可能度は０．５に設定されている。
【００２５】
可動体予測部１１は、移動特性決定部７により決定された可動体の将来の移動特性と存在可能度マップ生成部１０により生成された可動体の存在可能度マップとに基づいて、可動体の将来位置を予測する。このとき、可動体予測部１１は、存在可能度マップ上で可動体を動かして、可動体の将来位置を予測する。
【００２６】
図４は、可動体予測部１１により実行される可動体予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。図４において、まず予測ステップｔを０に初期設定する（手順Ｓ１０１）。続いて、可動体が移動する道路属性が変化したかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。可動体が移動する道路属性が変化したと判断されたときは、可動体の存在可能度に応じて可動体の移動広がり角（移動範囲）θを補正する（手順Ｓ１０３）。
【００２７】
具体的には、例えば図５（ａ）に示すように、歩行者Ｑの移動領域が歩道Ａ（存在可能度１．０）から車道Ｂ（存在可能度０．５）に変わった場合には、可動体の移動広がり角θをθ０（図２（ａ）参照）からθ１（図２（ｂ）参照）に狭めるような補正を行う。このとき、可動体の存在可能度をｆとすると、下記の関係式が成り立つ。
θ１＝ｆ＊θ０（θ１＜θ０）
【００２８】
なお、可動体の移動領域が存在可能度の低い領域から存在可能度の高い領域に変わった場合には、可動体の移動広がり角θを広げるような補正を行う。
【００２９】
手順Ｓ１０２において可動体が移動する道路属性が変化していないと判断されたとき、または手順Ｓ１０３の処理が実行された後は、可動体の移動広がり角θに応じて、可動体を表わす粒子を分岐させる（手順Ｓ１０４）。続いて、分岐先の複数（ここでは３つ）の粒子のうちの１つを消去する（手順Ｓ１０５）。このとき、粒子の消去（図５中の×印参照）は、ランダムに行う。なお、粒子を消去する個数としては、特に１つに限らず、可動体の存在可能度に応じて変更しても良い。
【００３０】
続いて、予測ステップｔが規定値Ｔになったかどうかを判断する（手順Ｓ１０６）。予測ステップｔが規定値Ｔになっていないと判断されたときは、予測ステップｔを１カウントし（手順Ｓ１０７）、手順Ｓ１０２に戻る。予測ステップｔが規定値Ｔになったと判断されたときは、本フローを終了する。以上により、図５（ａ）に示すように、可動体の所定時間後までの将来位置が予測されるようになる。
【００３１】
以上において、コントローラ３の可動体認識部４、可動体運動把握部５及び可動体属性判定部６は、自車両の周辺に存在する可動体に関する情報を認識する可動体情報認識手段を構成する。同道路環境認識部８及び道路属性認識部９は、自車両の周辺の道路の属性を認識する道路属性認識手段を構成する。同移動特性決定部７は、可動体に関する情報に基づいて可動体の移動特性を決定する移動特性決定手段を構成する。同存在可能度マップ生成部１０は、道路の属性に対する可動体の存在可能度を決定する存在可能度決定手段を構成する。同可動体予測部１１は、可動体の存在可能度を用いて可動体の移動特性を補正し、可動体の将来位置を予測する可動体位置予測手段を構成する。
【００３２】
ところで、図６（ａ）に示すように、道路属性（歩道Ａや車道Ｂ）にかかわらず歩行者Ｑの移動広がり角θが常に一定の場合には、歩行者Ｑが車道Ｂを前後左右に自由に歩き回る動作を行うものと予測されてしまう。この場合には、歩行者Ｑの移動予測範囲としては、図６（ｂ）に示すように、かなり広い範囲Ｘとなってしまう。その結果、自車両と歩行者Ｑとの衝突可能性を正確に判定することができない可能性がある。
【００３３】
これに対し本実施形態では、可動体を存在可能度マップ上で動かして可動体の将来位置を予測する際に、可動体が存在可能度の低い領域を移動するときは、存在可能度の高い領域を移動するときに比べて可動体の移動広がり角θを狭めるようにするので、可動体の移動予測範囲が移動可能性の高い範囲に制限されるようになる。例えば可動体が歩行者である場合には、図５（ｂ）に示すように、歩道Ａに沿った領域と車道Ｂを横切るような領域とが移動可能性の高い範囲Ｙとなる。これにより、可動体の将来位置を高精度に予測することができる。その結果、自車両と可動体との衝突可能性を高精度に判定することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態では、道路環境に応じて可動体の移動広がり角θを変更するようにしたが、道路環境や天気等の条件に応じて可動体の速度を変更しても良い。
【００３５】
図７は、本発明に係わる可動体予測装置の他の実施形態として、可動体予測部１１により実行される他の可動体予測処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理においても、可動体予測部１１は、可動体の存在可能度マップ上で可動体を動かして、可動体の将来位置を予測する。
【００３６】
図７において、まず予測ステップｔを０に初期設定する（手順Ｓ１１１）。続いて、図８に示すように、可動体を表わす粒子を分岐させる（手順Ｓ１１２）。なお、図８では、可動体を歩行者Ｑとしている。続いて、分岐先の複数（ここでは３つ）の粒子のうちの少なくとも１つが可動体の存在可能度（道路種別）の境界線を越えたかどうかを判断する（手順Ｓ１１３）。分岐先の複数の粒子のうちの少なくとも１つが可動体の存在可能度の境界線Ｓを越えた（図８参照）と判断されたときは、当該存在可能度の境界線Ｓを越える粒子の進行方向を補正する（手順Ｓ１１４）。
【００３７】
このとき、図９に示すように、存在可能度の境界線Ｓに対する可動体Ｑの入射角が基準入射角αよりも小さいときは、可動体Ｑが存在可能度の境界線Ｓに沿って移動するように可動体Ｑの進行方向を補正し、存在可能度の境界線Ｓに対する可動体Ｑの入射角が基準入射角αよりも大きいときは、可動体Ｑが存在可能度の境界線Ｓに垂直な方向に沿って移動するように可動体Ｑの進行方向を補正する。なお、基準入射角αは、可動体Ｑが進路を変えずに直進するような入射角であり、可動体の存在可能度によって決まる。
【００３８】
歩行者が浅い入射角で存在可能度の小さい車道に進入する場合は、歩行者に車道への飛び出しの意志が殆ど無い場合が多く、歩行者が存在可能度の境界線を越える前に歩道側に進路を修正したり、歩行者が車道へ出てから歩道沿いを歩くことが考えられる。従って、図１０（ａ）に示すように、存在可能度の境界線Ｓにおいて進路の反射及び屈折処理を入れることで、歩行者Ｑが道路沿いを歩くように歩行者の進行方向を変更する。
【００３９】
歩行者が深い入射角で存在可能度の小さい車道に進入する場合は、歩行者に車道へ進入する意志があり、道路環境にもよるが、歩行者が最短距離で車道を渡り切ろうとする傾向が強いことが考えられる。従って、図１０（ｂ）に示すように、存在可能度の境界線Ｓにおいて深い角度の進路の屈折処理を入れることで、歩行者Ｑが車道Ｂを短い距離で渡るように歩行者Ｑの進行方向を変更する。
【００４０】
図７に戻り、手順Ｓ１１３において分岐先の複数の粒子のうちの何れも可動体の存在可能度の境界線を越えていないと判断されたとき、または手順Ｓ１１４の処理が実行された後、予測ステップｔが規定値Ｔになったかどうかを判断する（手順Ｓ１１５）。予測ステップｔが規定値Ｔになっていないと判断されたときは、予測ステップｔを１カウントし（手順Ｓ１１６）、手順Ｓ１１２に戻る。予測ステップｔが規定値Ｔになったと判断されたときは、本フローを終了する。以上により、可動体の所定時間後までの将来位置が予測されるようになる。
【００４１】
以上のように本実施形態においては、可動体を存在可能度マップ上で動かして可動体の将来位置を予測する際に、可動体が存在可能度の境界線を越えるときは、存在可能度の境界線において当該境界線に対する可動体の入射角に応じて可動体の移動方向を変化させるので、実際の可動体の動作行動に合った移動特性が得られるようになる。これにより、可動体の将来位置を高精度に予測することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…可動体予測装置、２…認識センサ、３…コントローラ、４…可動体認識部（可動体情報認識手段）、５…可動体運動把握部（可動体情報認識手段）、６…可動体属性判定部（可動体情報認識手段）、７…移動特性決定部（移動特性決定手段）、８…道路環境認識部（道路属性認識手段）、９…道路属性認識部（道路属性認識手段）、１０…存在可能度マップ生成部（存在可能度決定手段）、１１…可動体予測部（可動体位置予測手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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