(57)【要約】【課題】車両の自動運転における障害物回避を支援する。【解決手段】障害物検出装置２４の障害物検出部４８は、ＴＯＦカメラ４０の出力データに基づいて障害物を検出する。障害物検出装置２４の信頼度推定部５０は、背景光の強度に基づいて、障害物検出部４８による障害物検出結果の信頼度を推定する。自動運転制御装置２６の障害物情報取得部６６は、障害物検出結果とその信頼度を障害物検出装置２４から取得する。自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、障害物検出結果に応じて、障害物との衝突を避けるように車両２０の挙動を決定し、障害物検出結果の信頼度に応じて異なる挙動を決定する。自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、挙動決定部６８により決定された挙動を車両２０に実行させる。【選択図】図２
2017159801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物の検出結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得された検出結果に応じて、障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、
前記決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、
を備え、
前記取得部は、障害物の検出結果の信頼度を示す情報をさらに取得し、
前記決定部は、前記信頼度を示す情報に応じて異なる挙動を決定することを特徴とする自動運転制御装置。
【請求項２】
前記決定部は、障害物の検出結果の信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、当該障害物との衝突を避けるための挙動の開始を早くするように決定する請求項１に記載の自動運転制御装置。
【請求項３】
前記決定部は、障害物の検出結果の信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、当該障害物との衝突を避ける際の障害物との距離を大きくするように挙動を決定する請求項１または２に記載の自動運転制御装置。
【請求項４】
障害物検出装置と自動運転制御装置を備え、
前記障害物検出装置は、
車両の外部へ向けて発光する発光部と、
前記発光部により発光された光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に応じて障害物を検出する検出部と、
前記発光部の非発光時に受け付けた背景光の強度に応じて、前記検出部による検出結果の信頼度を推定する推定部と、
前記検出部により検出された障害物の情報と、前記推定部により推定された信頼度の情報を前記自動運転制御装置へ送信する送信部と、を含み、
前記自動運転制御装置は、
前記障害物検出装置から送信された障害物の情報に応じて、その障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、
前記決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、を含み、
前記決定部は、前記障害物検出装置から送信された信頼度の情報に応じて異なる挙動を決定することを特徴とする自動運転システム。
【請求項５】
前記推定部は、前記背景光の強度と、前記発光部による発光の強度とを比較して前記信頼度を推定する請求項４に記載の自動運転システム。
【請求項６】
前記推定部により推定された信頼度が所定の閾値未満の場合に、
前記発光部は、強度を上げた光を新たに発光し、
前記検出部は、前記新たに発光された光が戻ってくるまでの時間に応じて障害物の存在を新たに検出し、
前記推定部は、前記背景光の強度と、前記新たに発光された光の強度とを比較して、前記検出部による新たな検出結果の信頼度を推定する請求項５に記載の自動運転システム。
【請求項７】
前記障害物検出装置は、屋内における背景光の強度を記憶する記憶部をさらに含み、
前記推定部は、前記記憶部に記憶された背景光の強度と、現在の背景光の強度とを比較して前記信頼度を推定する請求項４に記載の自動運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ処理技術に関し、特に自動運転制御装置および自動運転システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス発光した光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に基づいて物体までの距離を測定する装置（ＴＯＦ（Time of flight）カメラ等）を使用して、車両の走行経路上に存在する障害物を検出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＯＦカメラを屋外で使用する場合、屋外光に含まれる同一波長の光がノイズとなり、ＴＯＦカメラによる距離測定の精度が低下する。そのため、例えばＴＯＦカメラを用いた自動運転システムでは、障害物を検知しても、車両から障害物までの距離の予測が不正確になることがある。一方、車両の自動運転では、障害物を回避するように車両を制御する必要があるため、車両から障害物までの距離の予測が正確である方が好ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、主な目的は、車両の自動運転における障害物回避を支援する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動運転制御装置は、障害物の検出結果を取得する取得部と、取得部により取得された検出結果に応じて、障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、を備える。取得部は、障害物の検出結果の信頼度を示す情報をさらに取得し、決定部は、信頼度を示す情報に応じて異なる挙動を決定する。
【０００７】
本発明の別の態様は、自動運転システムである。この自動運転システムは、障害物検出装置と自動運転制御装置を備える。障害物検出装置は、車両の外部へ向けて発光する発光部と、発光部により発光された光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に応じて障害物を検出する検出部と、発光部の非発光時に受け付けた背景光の強度に応じて、検出部による検出結果の信頼度を推定する推定部と、検出部により検出された障害物の情報と、推定部により推定された信頼度の情報を自動運転制御装置へ送信する送信部と、を含む。自動運転制御装置は、障害物検出装置から送信された障害物の情報に応じて、その障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、を含む。決定部は、障害物検出装置から送信された信頼度の情報に応じて異なる挙動を決定する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、方法、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを記録した記録媒体、本装置を搭載した車両などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両の自動運転における障害物回避を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＴＯＦカメラの原理を示す図である。
【図２】第１実施例に係る車両の構成を示す図である。
【図３】ＴＯＦカメラにおける発光パルスと受光パルスを示す。
【図４】車両の障害物回避挙動の例を示す図である。
【図５】第１実施例に係る自動運転システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】第２実施例に係る自動運転システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】第３実施例に係る障害物検出装置の構成を示す図である。
【図８】第３実施例に係る自動運転システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例を具体的に説明する前に、実施例の概要を述べる。
図１は、ＴＯＦカメラの原理を示す。ＴＯＦカメラ１０は、ＴＯＦ方式距離画像センサとも呼ばれ、発光素子１２で発光した測定光が物体１６に反射して戻ってきた反射光を受光素子１４で受光する。ＴＯＦカメラ１０は、測定光の発光から反射光の受光までの時間に基づいて物体１６までの距離Ｚを測定する。距離Ｚは、（光速ｃ  ×  測定光の発光から反射光の受光までの遅延時間Δｔ  ／  ２）により求められる。
【００１２】
しかし、ＴＯＦカメラ１０を屋外で使用する場合、太陽等のノイズ光源１８からの光に含まれる同一波長の光がノイズになり、ＴＯＦカメラ１０による距離Ｚの測定精度が低下する。そのため、例えばＴＯＦカメラを用いた自動運転システムでは、存在しない障害物を誤って検出するという問題、または、障害物までの距離を誤って検出するという問題が発生しうる。この結果、障害物を回避する動作を適切なタイミングで実行できないという問題が生じることがある。また、ノイズ光を測定するための別途のセンサを設ける場合、部品点数およびコストが増加するという問題が生じる。
【００１３】
そこで本実施例の障害物検出装置は、ＴＯＦカメラを用いて障害物を検出するとともに、その検出結果の信頼度を推定する。本実施例の自動運転制御装置は、障害物検出装置による障害物の検出結果に基づいて、その障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定し、決定した挙動を車両に実行させる。また、本実施例の自動運転制御装置は、障害物の検出結果が同じであっても、その検出結果の信頼度に応じて異なる挙動を決定する。すなわち、本実施例の自動運転制御装置は、センサーの出力値の信頼度に応じて、障害物回避のための走行制御を変更する。なお、障害物との衝突を避けるための車両の挙動は、障害物の手前で停止することを含み、また、障害物を避けつつ進行を継続すること、言い換えれば障害物を追い越すことを含む。
【００１４】
（第１実施例）
図２は、第１実施例に係る車両２０の構成を示す。車両２０は、運転操作部２２、障害物検出装置２４、自動運転制御装置２６を備える。図２では、車両２０を構成する様々な要素のうち自動運転システム２８を構成する要素を示している。
【００１５】
運転操作部２２は、車両２０の挙動を操作する要素であり、ステアリング３０、ブレーキペダル３２、アクセルペダル３４、ウィンカスイッチ３６を含む。ステアリング３０、ブレーキペダル３２、アクセルペダル３４、ウィンカスイッチ３６は、ステアリングＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵとモータＥＣＵの少なくとも一方、ウィンカコントローラにより電子制御が可能である。自動運転モードにおいて、ステアリングＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵは、自動運転制御装置２６から供給される制御信号に応じてアクチュエータを駆動する。またウィンカコントローラは、自動運転制御装置２６から供給される制御信号に応じてウィンカランプを点灯または消灯する。
【００１６】
障害物検出装置２４は、ＴＯＦカメラ４０、障害物検出部４８、信頼度推定部５０、障害物情報送信部５２を含む。ＴＯＦカメラ４０は、図１の発光素子１２に対応する発光部４２と、図１の受光素子１４に対応する受光部４４と、距離測定部４６を含む。発光部４２は、車両２０の外部（例えば車両２０の前方空間）へ向けて所定の測定光（例えば赤外光）を発光する。
【００１７】
受光部４４は、発光部４２により発光された光が車両２０外部の物体に反射して戻ってきた場合にその光（以下「反射光」と呼ぶ。）を受光する。また受光部４４は、発光部４２が非発光時に入力された光（以下「背景光」と呼ぶ。）も受光する。背景光は、発光部４２による発光に伴う反射光を含まない光であり、発光部４２による発光有無にかかわらず、車両２０の周囲環境から受け付ける光である。
【００１８】
距離測定部４６は、発光部４２により発光された光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に応じて、車両２０から車両２０外部の物体までの距離を測定する。距離測定部４６は、複数の画素それぞれに車両２０から物体への距離を対応づけた画像データ（以下「ＴＯＦ画像」と呼ぶ。）を生成し、障害物検出部４８へ出力する。
【００１９】
図３は、ＴＯＦカメラ４０における発光パルスと受光パルスを示す。発光パルスの立ち上がりから受光パルスの立ち上がりまでの時間が、測定光の発光から反射光の受光までの遅延時間Δｔに相当する。同図のＡ０は、受光パルスの立ち上がりから発光パルスの立ち下がりまでの露光量である。同図のＡ１は、発光パルスの立ち下がりから受光パルスの立ち下がりまでの露光量である。発光パルスの立ち下がりから受光パルスの立ち下がりまでの時間も遅延時間Δｔに相当する。同図のＢＧは背景光の露光量である。
【００２０】
距離測定部４６は、遅延時間Δｔを受光パルスの露光量に基づいて決定してもよい。具体的には、図３に示すＡ０、Ａ１、およびＢＧの面積比に基づいて算出してもよい。または距離測定部４６は、発光パルスの立ち上がりから受光パルスの立ち上がりまでの時間を計測する等、遅延時間Δｔを時間計測により直接求めてもよい。距離測定部４６は、ＴＯＦ画像の画素ごとに遅延時間Δｔを求めて、ＴＯＦ画像の各画素に光速ｃと遅延時間Δｔに基づいて算出した物体までの距離Ｚを対応づけてもよい。
【００２１】
なお、後述の信頼度推定部５０は、図３で示す発光パルスの振幅（Ｈａ）を発光強度として識別し、背景光のオフセット値Ｈｂ（例えば受光量０を示す基準値からの距離）を背景光強度として識別してもよい。または、後述の信頼度推定部５０は、図３で示す発光量（Ａａ）を発光強度として識別し、背景光の露光量（ＢＧ）を背景光強度として識別してもよい。さらにまた、後述の信頼度推定部５０は、ＴＯＦ画像の画素ごとに測定されたＨｂまたはＢＧの平均値を背景光強度として識別してもよい。
【００２２】
図２に戻り、障害物検出部４８は、距離測定部４６により測定された物体までの距離を示す情報にしたがって車両２０の走行経路上に存在する障害物を検出する。例えば障害物検出部４８は、距離測定部４６により生成されたＴＯＦ画像から、１つ以上の物体を示す１つ以上のオブジェクト領域を抽出し、予め定められた路面データに合致するオブジェクトを除外した残りのオブジェクトを障害物と識別してもよい。障害物検出部４８は、車両２０の前方空間内での障害物の位置（言い換えれば車両２０からの距離）と、車両２０が障害物に衝突するまでの時間を検出してもよい。
【００２３】
このように本実施例の障害物検出装置２４では、ＴＯＦカメラ４０と障害物検出部４８とが連携し、発光した光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に応じて障害物を検出する。なお、車両２０から車両２０外部の物体への距離の測定と、その測定結果に基づく障害物の検出は、公知の手法により実現されてよい。
【００２４】
信頼度推定部５０は、発光部４２の非発光時に、受光部４４により受け付けられた背景光の強度に応じて、障害物検出部４８による障害物検出結果の信頼度を推定する。この信頼度は、障害物検出部４８による障害物検出結果についてその正確性の高低を示す指標値と言える。
【００２５】
本実施例の信頼度推定部５０は、発光部４２による発光強度と、背景光強度とをＴＯＦカメラ４０から取得し、両者を比較して信頼度を推定する。具体的には、信頼度を信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）として求め、発光強度と背景光強度との比を信頼度として推定する。例えば、信頼度推定部５０は、発光強度を背景光強度で除算した結果の値を信頼度の値として識別してもよい。
【００２６】
障害物情報送信部５２は、障害物に関する障害物情報と、その障害物情報の信頼度を示す信頼度情報とを対応づけて自動運転制御装置２６へ送信する。障害物情報は、障害物検出部４８により検出された障害物の位置と、その障害物に達するまでの時間を示す情報を含む。また信頼度情報は、信頼度推定部５０により推定された信頼度の値を含む。
【００２７】
自動運転制御装置２６は、自動運転制御機能を実装した自動運転コントローラであり、自動運転における車両２０の挙動（行動、動作とも言える）を制御する。自動運転制御装置２６は、Ｉ／Ｏ部６０、記憶部６２、制御部６４を含む。Ｉ／Ｏ部６０は、各種の通信フォーマットに応じた通信制御を実行する。
【００２８】
記憶部６２は、フラッシュメモリ等の不揮発性記録媒体を備える。記憶部６２は、予め定められた自動運転アルゴリズムを保持する。自動運転アルゴリズムは、検出された障害物の位置に応じて、その障害物との衝突を避けるように車両の走行態様（ルート、速度等）を決定する障害物回避アルゴリズムを含む。障害物回避アルゴリズムは、障害物との衝突を安全に回避するための、車両と障害物との間で維持すべき距離である安全距離を示す情報を含む。また記憶部６２は、自動運転の態様を決定するための条件となる各種閾値データも保持する。
【００２９】
制御部６４は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用でき、ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション、ファームウェア等のプログラムを利用できる。制御部６４は、障害物情報取得部６６、挙動決定部６８、運転制御部７０を含む。
【００３０】
障害物情報取得部６６は、Ｉ／Ｏ部６０を介して、障害物検出装置２４から送信された障害物情報を取得する。既述したように障害物情報は、障害物検出装置２４による障害物の検出結果（障害物の位置等）と、その検出結果の信頼度を示す信頼度情報を含む。
【００３１】
挙動決定部６８は、障害物情報取得部６６により取得された障害物検出結果の情報に応じて、その障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する。障害物との衝突を避けるための車両の挙動を、以下「障害物回避挙動」と呼ぶ。挙動決定部６８は、記憶部６２に記憶された障害物回避アルゴリズムにしたがって障害物回避挙動を決定する。
【００３２】
例えば、挙動決定部６８は、障害物回避挙動として、障害物の追い越しを決定してもよい。この場合、挙動決定部６８は、右車線への車線変更を開始するまでの時間および車速を決定し、さらに、右車線への車線変更完了後、左車線への車線変更を開始するまでの時間および車速を決定してもよい。また、挙動決定部６８は、障害物回避挙動として、障害物の手前で停止することを決定してもよい。この場合、挙動決定部６８は、ブレーキペダル３２のアクチュエータを作動させるまでの待ち時間、ブレーキペダル３２のアクチュエータの作動時間とその強さを決定してもよい。
【００３３】
また挙動決定部６８は、障害物情報取得部６６により取得された信頼度情報に応じて異なる障害物回避挙動を決定する。すなわち、挙動決定部６８は、障害物検出装置２４から送信された障害物情報が示す障害物検出結果に応じて障害物回避挙動を決定するが、その障害物情報が示す信頼度に応じて異なる障害物回避挙動を決定する。言い換えれば、挙動決定部６８は、障害物検出結果が同じであっても、障害物検出結果の信頼度が異なれば異なる障害物回避挙動を決定する。
【００３４】
例えば、記憶部６２には、信頼度情報が示す信頼度の高低を判定するための、予め定められた１つ以上の閾値（以下「信頼度閾値」とも呼ぶ。）が記憶されてもよい。挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度の値が信頼度閾値以上の場合に障害物検出結果の信頼度が高いと判定し、高い信頼度に対応する障害物回避挙動を決定してもよい。その一方、挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度の値が信頼度閾値未満の場合に障害物検出結果の信頼度が低いと判定し、低い信頼度に対応する障害物回避挙動を決定してもよい。なお、信頼度閾値は、開発者の知見、または自動運転システム２８を用いた実験等により決定されてよい。
【００３５】
ここで信頼度に応じて異なる障害物回避挙動を決定する例を示す。例えば、記憶部６２に記憶される障害物回避アルゴリズムには、信頼度が相対的に高い場合の第１安全距離と、障害物が相対的に低い場合の安全距離であり、第１安全距離より大きい第２安全距離とが定められてもよい。挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度が相対的に高い場合、自車両と障害物との間隔が第１安全距離を維持するように障害物回避挙動を決定してもよい。その一方、挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度が相対的に低い場合、自車両と障害物との間隔が第２安全距離を維持するように障害物回避挙動を決定してもよい。
【００３６】
別の例として、挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、障害物との衝突を避けるための挙動の開始を早くするように決定してもよい。挙動の開始を早くするとは、障害物回避挙動の開始位置を手前にすることでもよく、障害物回避挙動の開始時刻を早くすることでもよい。さらに別の例として、挙動決定部６８は、信頼度情報が示す信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、障害物との衝突を避ける際の障害物との距離を大きくするように挙動を決定してもよい。ここでの障害物との距離は、車両と障害物との間で少なくとも確保する距離であってもよい。
【００３７】
図４は、車両の障害物回避挙動の例を示す。図４（ａ）は、障害物検出結果の信頼度が相対的に高い場合の障害物回避挙動を示している。図４（ａ）では、挙動決定部６８は、（１）車両２０と障害物８０との距離が予め定められた挙動開始距離８２になると、右へ車線変更し、（２）回避距離８４の間隔を保ちつつ障害物８０の側方を通過し、（３）障害物８０の前方にて元の車線に戻るように障害物回避挙動を決定している。
【００３８】
図４（ｂ）は、障害物検出結果の信頼度が相対的に低い場合の障害物回避挙動を示している。図４（ｂ）においても、挙動決定部６８は、障害物８０を追い越すように車両２０の挙動を決定する。ただし挙動決定部６８は、障害物回避挙動を開始する挙動開始距離８２を、信頼度が相対的に高い場合より大きくする。すなわち、信頼度が高い場合より早いタイミングで障害物回避挙動を開始する。挙動決定部６８は、挙動開始距離８２を大きくした結果、右車線への車線変更が困難と判定すれば、障害物８０の手前で停止するように障害物回避挙動を決定する。さらに挙動決定部６８は、信頼度が相対的に高い場合よりも、障害物の側方を通過する際に確保する回避距離８４を大きくする。
【００３９】
このように、挙動決定部６８は、障害物検出装置２４による障害物検出結果の信頼度が低い場合、信頼度が高い場合より、車両２０と障害物８０との間隔を長くするように障害物回避挙動を決定する。これにより、障害物検出装置２４による障害物検出結果の信頼度が低くても、車両２０と障害物８０との衝突回避の確実性を高めることができる。なお、挙動決定部６８は、障害物検出結果の信頼度が低い場合に、挙動開始距離８２と回避距離８４のいずれか一方を、信頼度が高い場合より長くしてもよい。
【００４０】
図２に戻り、運転制御部７０は、挙動決定部６８により決定された挙動であり、本実施例では特に障害物回避挙動を車両２０に実行させる。具体的には、運転制御部７０は、障害物回避挙動を車両２０に実行させるための、運転操作部２２の制御対象（ステアリング３０等）に対する制御値を算出する。運転制御部７０は、算出した制御値を示す制御コマンドを、Ｉ／Ｏ部６０を介して、各制御対象のＥＣＵまたはコントローラへ伝達する。
【００４１】
以上の構成による自動運転システム２８の動作を説明する。
図５は、第１実施例に係る自動運転システム２８の動作を示すフローチャートである。障害物検出装置２４のＴＯＦカメラ４０は、車両から、車両の進行方向（前方等）に存在する物体への距離を測定する（Ｓ１０）。障害物検出装置２４の障害物検出部４８は、ＴＯＦカメラ４０により測定された物体までの距離情報に基づいて、車両の走行に対する障害物を検出する（Ｓ１２）。障害物が検出された場合（Ｓ１４のＹ）、障害物検出装置２４の信頼度推定部５０は、ＴＯＦカメラ４０の発光強度と、現在の背景光強度との比に応じて、障害物検出結果の信頼度を推定する（Ｓ１６）。障害物検出装置２４の障害物情報送信部５２は、障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信する（Ｓ１８）。障害物検出装置２４は、Ｓ１０〜Ｓ１８の処理を定期的に繰り返す。
【００４２】
自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、障害物検出装置２４による障害物検出結果にしたがって障害物回避挙動を決定する（Ｓ２０）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値以上である場合（Ｓ２２のＹ）、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ２０で決定された障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ２４）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値未満の場合（Ｓ２２のＮ）、自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、Ｓ２０で決定した障害物回避挙動をより安全な態様へ変更する（Ｓ２６）。この場合、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ２６における変更結果の障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ２４）。障害物検出装置２４にて障害物が検出されなければ（Ｓ１４のＮ）、以降の処理をスキップして本図のフローを終了する。
【００４３】
Ｓ２６の障害物回避挙動の変更において、挙動決定部６８は、例えば、信頼度が所定の閾値以上である場合よりも障害物を回避する際の車両２０と障害物との距離を大きくするように障害物回避挙動を変更してもよい。また挙動決定部６８は、障害物を避けて進行を継続する障害物回避挙動をＳ２０で決定していた場合に、より安全な障害物回避挙動として、障害物の手前で停止するように挙動を変更してもよい。なお図５の例ではＳ２６で障害物回避挙動を変更したが、挙動決定部６８は、Ｓ２０において、予め定められた複数種類のパラメータのうち信頼度の値に対応づけられたパラメータを使用して、信頼度の値に応じて異なる障害物回避挙動を決定してもよい。
【００４４】
第１実施例の自動運転制御装置２６によると、障害物検出装置２４により検出された障害物との衝突を避けるための障害物回避挙動を、障害物検出装置２４により推定された信頼度に適合する態様で車両２０に実行させることができる。また、障害物検出装置２４によると、ＴＯＦカメラ４０で検出可能な発光強度と背景光強度とを比較することにより、障害物検出結果の信頼度を推定する。これにより、信頼度を求めるための新たなセンサ等が不要になり、部品点数およびコストを抑制できる。
【００４５】
（第２実施例）
第２実施例の自動運転システム２８の機能ブロックは第１実施例（図２）と同じだが、第２実施例の障害物検出装置２４は、障害物検出結果の信頼度に応じて、障害物検出処理と信頼度推定処理を複数回繰り返す。以下、障害物検出装置２４の構成を説明する。
【００４６】
信頼度推定部５０は、障害物検出部４８による１回目の障害物検出結果の信頼度が、予め定められた信頼度閾値未満の場合に、ＴＯＦカメラ４０に対して測距処理の再実行を指示する。この指示に応じて、発光部４２は発光パルス強度を高め、すなわち、それまでより強度を上げた測定光を新たに発光する。受光部４４は、新たに発光された測定光が車両２０外部の物体に反射した反射光を受光する。距離測定部４６は、強度を上げた測定光の発光から、その反射光を受光するまでの時間に応じて、車両２０外部の物体までの距離を新たに測定する。
【００４７】
障害物検出部４８は、第１実施例と同様に、距離測定部４６により測定された車両２０外部の物体までの距離に応じて障害物の存在を検出する。信頼度推定部５０は、背景光の強度と、新たに発光された測定光の強度とを比較して、障害物検出部４８による新たな障害物検出結果の信頼度を推定する。具体的には、第１実施例と同様に、背景光の強度と、新たに発光された測定光の強度との比（Ｓ／Ｎ比）を信頼度として算出する。
【００４８】
図６は、第２実施例に係る自動運転システム２８の動作を示すフローチャートである。図６のＳ３０〜Ｓ３６、Ｓ４４〜Ｓ５２の処理は、第１実施例で説明した図５のＳ１０〜Ｓ２６に対応する。
【００４９】
障害物検出装置２４のＴＯＦカメラ４０は、車両から、車両の進行方向に存在する物体への距離を測定する（Ｓ３０）。障害物検出装置２４の障害物検出部４８は、ＴＯＦカメラ４０により測定された物体までの距離情報に基づいて、車両の走行に対する障害物を検出する（Ｓ３２）。障害物が検出された場合（Ｓ３４のＹ）、障害物検出装置２４の信頼度推定部５０は、ＴＯＦカメラ４０の発光強度と、現在の背景光強度との比に応じて、障害物検出結果の信頼度を推定する（Ｓ３６）。
【００５０】
Ｓ３０〜Ｓ３６が１回目の実行であって（Ｓ３８のＮ）、障害物検出結果の信頼度が所定の閾値以上であれば（Ｓ４０のＹ）、障害物検出装置２４の障害物情報送信部５２は、障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信する（Ｓ４４）。その一方、障害物検出結果の信頼度が所定の閾値未満であれば（Ｓ４０のＮ）、障害物検出装置２４のＴＯＦカメラ４０は、強度を上げた測定光を新たに発光し（Ｓ４２）、Ｓ３０〜Ｓ３６の処理を繰り返す。
【００５１】
Ｓ３０〜Ｓ３６が２回目の実行である場合（Ｓ３８のＹ）、２回目の障害物検出結果の信頼度に関わらず、障害物検出装置２４の障害物情報送信部５２は、２回目の障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信する（Ｓ４４）。変形例として、１回目の障害物検出結果と２回目の障害物検出結果のうち信頼度が高い障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信してもよい。障害物検出装置２４は、Ｓ３０〜Ｓ４４の処理を定期的に繰り返す。
【００５２】
自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、障害物検出装置２４による障害物検出結果にしたがって障害物回避挙動を決定する（Ｓ４６）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値以上である場合（Ｓ４８のＹ）、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ４６で決定された障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ５０）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値未満の場合（Ｓ４８のＮ）、自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、Ｓ４６で決定した障害物回避挙動をより安全な態様へ変更する（Ｓ５２）。この場合、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ５２における変更結果の障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ５０）。障害物検出装置２４にて障害物が検出されなければ（Ｓ３４のＮ）、以降の処理をスキップして本図のフローを終了する。
【００５３】
第２実施例の自動運転システム２８によると、信頼度が高い障害物検出結果を得やすくなり、また、信頼度が高い障害物検出結果に基づく障害物回避挙動を車両に実行させやすくなる。これにより、不要なタイミングで回避動作を実行してしまうこと、または、障害物の回避が間に合わず障害物に衝突してしまうことを一層確実に防止できる。
【００５４】
（第３実施例）
第３実施例の運転操作部２２と自動運転制御装置２６の構成は第１実施例（図２）と同じだが、第３実施例の障害物検出装置２４は、第１実施例の障害物検出装置２４とは異なる手法にて障害物検出結果の信頼度を推定する。以下、障害物検出装置２４の構成を説明する。
【００５５】
図７は、第３実施例に係る障害物検出装置２４の構成を示す。障害物検出装置２４は、背景光強度記憶部５４をさらに含む。背景光強度記憶部５４は、太陽等のノイズ光源が排除または低減された環境（本実施例では屋内）において予め測定された背景光の強度（以下「ＢＧ０」と呼ぶ。）を示す情報を記憶する。信頼度推定部５０は、背景光強度記憶部５４に記憶された背景光強度（ＢＧ０）と、現在の背景光の強度（以下「ＢＧｘ」と呼ぶ。）とを比較して、障害物検出部４８による障害物検出結果の信頼度を推定する。
【００５６】
現在の背景光の強度（ＢＧｘ）は、車両２０が走行中の環境下で、発光部４２が非発光時に受光部４４により受光された背景光の強度である。言い換えれば、ＴＯＦカメラ４０による物体との距離測定時点における背景光の強度であり、さらに言い換えれば、障害物検出部４８による障害物検出処理時における背景光の強度である。
【００５７】
信頼度推定部５０は、ＢＧ０とＢＧｘとの差もしくは比に応じて信頼度を推定してもよい。本実施例の信頼度推定部５０は、ＢＧ０とＢＧｘとの差が予め定められた閾値Ａ以上である場合に、信頼度が低いと判定し、低い信頼度を示す信頼度情報を生成する。その一方、信頼度推定部５０は、ＢＧ０とＢＧｘとの差が閾値Ａ未満であれば、信頼度が高いと判定し、高い信頼度を示す信頼度情報を生成する。閾値Ａには、ＢＧ０とＢＧｘとの差がこれ以上になったら障害物検出結果の信頼度が低いと想定される値が設定される。閾値Ａは、開発者の知見、または自動運転システム２８による実験等により決定されてよい。
【００５８】
図８は、第３実施例に係る自動運転システム２８の動作を示すフローチャートである。図８のＳ６０〜Ｓ６４、Ｓ６８、Ｓ７２〜Ｓ８２は、第２実施例で説明した図６のＳ３０〜３４、Ｓ３８、Ｓ４２〜Ｓ５２に対応する。
【００５９】
障害物検出装置２４のＴＯＦカメラ４０は、車両から、車両の進行方向に存在する物体への距離を測定する（Ｓ６０）。障害物検出装置２４の障害物検出部４８は、ＴＯＦカメラ４０により測定された物体までの距離情報に基づいて、車両の走行に対する障害物を検出する（Ｓ６２）。障害物が検出された場合（Ｓ６４のＹ）、障害物検出装置２４の信頼度推定部５０は、現在の背景光強度ＢＧｘをＴＯＦカメラ４０から取得する（Ｓ６６）。
【００６０】
Ｓ６０〜Ｓ６６が１回目の実行であって（Ｓ６８のＮ）、予め記憶されたＢＧ０と、ＢＧｘとの差が所定の閾値Ａ未満であれば（Ｓ７０のＮ）、障害物検出装置２４の障害物情報送信部５２は、障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信する（Ｓ７４）。その一方、ＢＧ０とＢＧｘとの差が閾値Ａ以上であれば（Ｓ７０のＹ）、障害物検出装置２４のＴＯＦカメラ４０は、強度を上げた測定光を新たに発光し（Ｓ７２）、Ｓ６０〜Ｓ６６の処理を繰り返す。
【００６１】
Ｓ６０〜Ｓ６６が２回目の実行である場合（Ｓ６８のＹ）、ＢＧ０とＢＧｘとの差に関わらず、障害物検出装置２４の障害物情報送信部５２は、２回目の障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信する（Ｓ７４）。変形例として、１回目の障害物検出結果と２回目の障害物検出結果のうち、ＢＧ０とＢＧｘとの差が小さい障害物検出結果とその信頼度情報を自動運転制御装置２６へ送信してもよい。障害物検出装置２４は、Ｓ６０〜Ｓ７４の処理を定期的に繰り返す。
【００６２】
自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、障害物検出装置２４による障害物検出結果にしたがって障害物回避挙動を決定する（Ｓ７６）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値以上である場合（Ｓ７８のＹ）、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ７６で決定された障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ８０）。障害物検出結果の信頼度が所定の閾値未満の場合（Ｓ７８のＮ）、自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、Ｓ７６で決定した障害物回避挙動をより安全な態様へ変更する（Ｓ８２）。この場合、自動運転制御装置２６の運転制御部７０は、Ｓ８２における変更結果の障害物回避挙動を車両２０に実行させる（Ｓ８０）。障害物検出装置２４にて障害物が検出されなければ（Ｓ６４のＮ）、以降の処理をスキップして本図のフローを終了する。
【００６３】
第３実施例の自動運転システム２８によると、ＴＯＦカメラ４０で検出可能な現在の背景光強度と、予め測定された屋内背景光強度を比較することにより、障害物検出結果の信頼度を推定する。これにより、信頼度を求めるための新たなセンサ等が不要になり、部品点数およびコストを抑制できる。
【００６４】
以上、本発明を第１〜第３実施例をもとに説明した。これらの実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６５】
第２実施例および第３実施例に関連する変形例を説明する。第２実施例と第３実施例では、障害物検出処理と信頼度推定処理を最大２回繰り返した。変形例として、障害物検出結果の信頼度が所定の信頼度閾値に到達しない場合、障害物検出処理と信頼度推定処理を３回以上繰り返してもよい。そして、繰り返し毎に、ＴＯＦカメラ４０（発光部４２）による発光強度を段階的に増加してもよい。これにより、ノイズが多い屋外においても信頼性が高い障害物検出結果を得やすくなる。
【００６６】
第２実施例および第３実施例に関連する変形例を説明する。第２実施例と第３実施例では、ＴＯＦカメラ４０の出力データに基づく障害物検出結果の信頼度が所定の信頼度閾値に到達しない場合、ＴＯＦカメラ４０による発光強度を増加した。変形例として、自動運転システム２８は、ＴＯＦカメラ４０とは方式の異なる別のセンサを備えてもよい。別のセンサは、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ソナー、レーダーのいずれかもしくは組み合わせであってもよい。ＴＯＦカメラ４０の出力データに基づく障害物検出結果の信頼度が所定の信頼度閾値に到達しない場合、障害物検出部４８は、別のセンサの出力結果に基づいて障害物の存在を検出してもよい。障害物情報送信部５２は、別のセンサの出力結果に基づく障害物検出結果を自動運転制御装置２６へ送信して、自動運転制御装置２６に障害物回避挙動を決定させてもよい。
【００６７】
第１〜第３実施例に関連する変形例を説明する。自動運転制御装置２６の挙動決定部６８は、障害物検出装置２４で推定された信頼度を、高・中・低等の３段階以上で評価してもよい。挙動決定部６８は、障害物検出装置２４で推定された信頼度が低いほど、障害物との衝突を避けるための挙動の開始を早めるように車両の走行ルートおよび速度等を決定してもよい。また挙動決定部６８は、障害物検出装置２４で推定された信頼度が低いほど、障害物との衝突を避ける際の障害物との距離を大きくするように車両の走行ルートおよび速度等を決定してもよい。
【００６８】
上述した実施例および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施例および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施例および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。
【００６９】
なお、実施例および変形例に記載の技術は、以下の項目によって特定されてもよい。
［項目１］
障害物の検出結果を取得する取得部と、取得部により取得された検出結果に応じて、障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、を備える自動運転制御装置。取得部は、障害物の検出結果の信頼度を示す情報をさらに取得し、決定部は、信頼度を示す情報に応じて異なる挙動を決定する。
この自動運転制御装置によると、入力された障害物の検出結果の信頼度に応じた好適な障害物回避挙動を車両に実行させることができる。
［項目２］
決定部は、障害物の検出結果の信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、当該障害物との衝突を避けるための挙動の開始を早くするように決定してもよい。
この態様によると、障害物との衝突回避の確実性を高めることができる。
［項目３］
決定部は、障害物の検出結果の信頼度が相対的に低い場合、信頼度が相対的に高い場合より、当該障害物との衝突を避ける際の障害物との距離を大きくするように挙動を決定してもよい。
この態様によると、障害物との衝突回避の確実性を高めることができる。
［項目４］
障害物検出装置と自動運転制御装置を備える自動運転システム。障害物検出装置は、車両の外部へ向けて発光する発光部と、発光部により発光された光が物体に反射して戻ってくるまでの時間に応じて障害物を検出する検出部と、発光部の非発光時に受け付けた背景光の強度に応じて、検出部による検出結果の信頼度を推定する推定部と、検出部により検出された障害物の情報と、推定部により推定された信頼度の情報を自動運転制御装置へ送信する送信部と、を含む。自動運転制御装置は、障害物検出装置から送信された障害物の情報に応じて、その障害物との衝突を避けるように車両の挙動を決定する決定部と、決定部により決定された挙動を車両に実行させる運転制御部と、を含む。決定部は、障害物検出装置から送信された信頼度の情報に応じて異なる挙動を決定する。
この自動運転システムによると、障害物検出結果が障害物検出とともに推定した信頼度に応じて、好適な障害物回避挙動を車両に実行させることができる。
［項目５］
推定部は、背景光の強度と、発光部による発光の強度とを比較して信頼度を推定してもよい。
この態様によると、障害物の検出結果の信頼度を、新たなセンサ等を設けることなく推定できる。
［項目６］
推定部により推定された信頼度が所定の閾値未満の場合に、発光部は、強度を上げた光を新たに発光し、検出部は、新たに発光された光が戻ってくるまでの時間に応じて障害物の存在を新たに検出し、推定部は、背景光の強度と、新たに発光された光の強度とを比較して、検出部による新たな検出結果の信頼度を推定してもよい。
この態様によると、信頼度が高い障害物の検出結果を得やすくなる。
［項目７］
障害物検出装置は、屋内における背景光の強度を記憶する記憶部をさらに含んでもよい。推定部は、記憶部に記憶された背景光の強度と、現在の背景光の強度とを比較して信頼度を推定してもよい。
この態様によると、障害物の検出結果の信頼度を、新たなセンサ等を設けることなく推定できる。
【符号の説明】
【００７０】
２０  車両、  ２４  障害物検出装置、  ２６  自動運転制御装置、  ２８  自動運転システム、  ４０  ＴＯＦカメラ、  ４２  発光部、  ４４  受光部、  ４６  距離測定部、  ４８  障害物検出部、  ５０  信頼度推定部、  ５４  背景光強度記憶部、  ６６  障害物情報取得部、  ６８  挙動決定部、  ７０  運転制御部。
【図１】
2017159801.tif 000003
【図２】
2017159801.tif 000004
【図３】
2017159801.tif 000005
【図４】
2017159801.tif 000006
【図５】
2017159801.tif 000007
【図６】
2017159801.tif 000008
【図７】
2017159801.tif 000009
【図８】
2017159801.tif 000010