本發(fā)明涉及路徑預(yù)測裝置，該路徑預(yù)測裝置使用由雷達(dá)、GPS等傳感器構(gòu)成的觀測裝置來觀測飛機(jī)、船舶、車輛等移動(dòng)的對(duì)象物體的位置，根據(jù)其觀測值預(yù)測用于防止對(duì)象物體與位于其周圍的多個(gè)物體的碰撞的路徑。
背景技術(shù)：
：近年來，在車輛的駕駛輔助系統(tǒng)、航空管制等各種領(lǐng)域中要求預(yù)測避免移動(dòng)體之間的碰撞的安全路徑的技術(shù)。例如開發(fā)了如下的技術(shù)：在車輛的駕駛輔助系統(tǒng)中，通過裝載于本車輛的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等的傳感器獲得位于本車輛周圍的車輛、停止物等障礙物的位置，在根據(jù)本車輛與障礙物的相對(duì)距離、相對(duì)速度判斷碰撞危險(xiǎn)度之后，控制本車輛，防止碰撞。此外，作為更高端的技術(shù)，也開發(fā)了如下的自動(dòng)駕駛技術(shù)：利用所述傳感器識(shí)別周圍環(huán)境，在沒有駕駛員的操作的情況下自動(dòng)進(jìn)行方向盤操作、制動(dòng)器等的操作，到達(dá)目的地。作為這種關(guān)于路徑預(yù)測的現(xiàn)有技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1所示的裝置中，預(yù)先生成多個(gè)車輛預(yù)測軌道，基于生成的預(yù)測軌道計(jì)算時(shí)間空間內(nèi)的預(yù)測路徑的存在概率。此外，例如在專利文獻(xiàn)2所示的駕駛輔助裝置中，計(jì)算本車輛相對(duì)于其他車輛的潛在風(fēng)險(xiǎn)映射圖，使得基于風(fēng)險(xiǎn)的油門、制動(dòng)器等的控制介入。另一方面，在航空管制中，相對(duì)于以往的基于三維位置導(dǎo)航方法，研究了在導(dǎo)航方法中采納包括三維位置和時(shí)間的四維軌道(4DT：4DimensionalTrajectory)。該4DT相當(dāng)于預(yù)測路徑，能夠通過管理4DT來預(yù)測航空交通量、空域容量，從而預(yù)計(jì)會(huì)提高航運(yùn)的安全性。作為這樣的路徑預(yù)測的技術(shù)，例如，在專利文獻(xiàn)3中，基于目標(biāo)的當(dāng)前速度和機(jī)頭方向，假定為勻速直線前進(jìn)而計(jì)算將來位置。此外，例如，在專利文獻(xiàn)4所示的系統(tǒng)中，使用基于A*算法的最佳路徑探索方法作為預(yù)測將來位置的方法。在該算法中，確定包括禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域(障礙物)的、將候選路徑細(xì)分為網(wǎng)狀的移動(dòng)空間中的從出發(fā)至目標(biāo)(或者通過點(diǎn))止的節(jié)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-233646號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-148747號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3：日本特開平11-120500號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4：日本特開2009-251729號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的課題但是，在上述專利文獻(xiàn)1所述的現(xiàn)有裝置中，為了計(jì)算存在概率，必須生成多個(gè)預(yù)測軌道，存在運(yùn)算負(fù)荷增大的問題。此外，在專利文獻(xiàn)2所示的裝置中，存在這樣的問題：風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算方法是不明確、且依賴參數(shù)的計(jì)算方法，不能準(zhǔn)確地評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。并且，在專利文獻(xiàn)3所述的現(xiàn)有技術(shù)中，存在這樣的問題：在目標(biāo)為了回避雷云等障礙物而變更路線的情況下，將來位置的估計(jì)精度惡化。此外，在專利文獻(xiàn)4所述的使用A*算法的系統(tǒng)中，存在這樣的問題：由于路徑由陣點(diǎn)決定，未考慮移動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)。為了得到自然的路徑，必須細(xì)分陣點(diǎn)的間隔，存在犧牲處理時(shí)間的問題。本發(fā)明是為了解決該問題而完成的，目的在于，提供能夠減輕計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度低的預(yù)測路徑時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷的路徑預(yù)測裝置。用于解決課題的手段本發(fā)明的路徑預(yù)測裝置具備：傳感器部，其觀測對(duì)象物體與位于該對(duì)象物體的周圍的周圍物體的位置；跟蹤處理部，其根據(jù)所述對(duì)象物體與所述周圍物體的位置進(jìn)行跟蹤處理，計(jì)算對(duì)象物體與周圍物體的估計(jì)位置和估計(jì)速度；碰撞物體檢測部，其根據(jù)估計(jì)位置和估計(jì)速度，檢測可能與對(duì)象物體碰撞的周圍物體作為目標(biāo)物體；路徑預(yù)測部，其基于碰撞回避模型，預(yù)測對(duì)象物體相對(duì)于目標(biāo)物體的路徑；碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部，其與碰撞回避模型對(duì)應(yīng)地計(jì)算對(duì)象物體與目標(biāo)物體的碰撞危險(xiǎn)度；碰撞判定部，其根據(jù)碰撞危險(xiǎn)度判定有無碰撞，在判定為碰撞的情況下，向路徑預(yù)測部反饋碰撞回避模型修正值；以及回避路徑選擇部，其從碰撞判定部判定為無碰撞的多個(gè)碰撞回避模型中選擇任意碰撞回避模型，選擇該碰撞回避模型的路徑作為避免物體之間的碰撞的路徑，路徑預(yù)測部使用碰撞回避模型修正值進(jìn)行新的路徑預(yù)測。發(fā)明的效果本發(fā)明的路徑預(yù)測裝置基于碰撞回避模型，預(yù)測對(duì)象物體相對(duì)目標(biāo)物體的路徑，與碰撞回避模型對(duì)應(yīng)地計(jì)算對(duì)象物體與目標(biāo)物體的碰撞危險(xiǎn)度，根據(jù)該碰撞危險(xiǎn)度判定有無碰撞，選擇從判定為無碰撞的多個(gè)碰撞回避模型中選擇的任意一個(gè)碰撞回避模型的路徑，作為避免物體之間碰撞的路徑。由此，能夠減輕計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度低的預(yù)測路徑時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷。附圖說明圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置的碰撞危險(xiǎn)度的說明圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置的碰撞危險(xiǎn)度高的情況下的說明圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置的碰撞危險(xiǎn)度低的情況下的說明圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置中的轉(zhuǎn)向回避時(shí)的碰撞危險(xiǎn)度計(jì)算對(duì)象的說明圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置中的從路徑預(yù)測部至碰撞判定部的處理部的動(dòng)作的流程圖。具體實(shí)施方式以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，基于附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。實(shí)施方式1.圖1是示出本實(shí)施方式的路徑預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，本實(shí)施方式的路徑預(yù)測裝置具有傳感器部1、跟蹤處理部2、碰撞物體檢測部3、路徑預(yù)測部4、碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5、碰撞判定部6以及碰撞回避路徑選擇部7。傳感器部1是觀測對(duì)象物體與位于該對(duì)象物體的周圍的周圍物體的相對(duì)位置的處理部，使用毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、光學(xué)相機(jī)、紅外相機(jī)等的傳感器、或者接收周圍車輛或歩行者的GPS位置的通信裝置等而構(gòu)成。跟蹤處理部2是如下的處理部：根據(jù)由傳感器部1觀測到的相對(duì)位置進(jìn)行跟蹤處理，計(jì)算對(duì)象物體與周圍物體的估計(jì)位置、估計(jì)速度、估計(jì)位置的估計(jì)誤差、估計(jì)速度的估計(jì)誤差。碰撞物體檢測部3是如下的處理部：根據(jù)估計(jì)位置和所述估計(jì)速度，檢測可能與對(duì)象物體碰撞的周圍物體作為目標(biāo)物體。路徑預(yù)測部4是如下的處理部：分別在M個(gè)碰撞回避模型中計(jì)算對(duì)象物體相對(duì)于目標(biāo)物體的提前N步的預(yù)測位置(此處，M和N是任意的整數(shù))。碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5是如下的處理部：根據(jù)由跟蹤處理部2計(jì)算出的估計(jì)位置和估計(jì)誤差，按照每個(gè)碰撞回避模型計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度。碰撞判定部6是如下的處理部：根據(jù)由碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5計(jì)算出的碰撞危險(xiǎn)度判定有無碰撞，在判定為碰撞的情況下向路徑預(yù)測部4反饋碰撞回避模型修正值，在判定為無碰撞的情況下，將該碰撞回避模型輸出至碰撞回避路徑選擇部7。碰撞回避路徑選擇部7是如下的處理部：基于規(guī)定的判定基準(zhǔn)，針對(duì)從碰撞判定部6輸出的碰撞回避模型，選擇任意的碰撞回避模型，確定碰撞回避用的預(yù)測路徑。另外，使用計(jì)算機(jī)構(gòu)成路徑預(yù)測裝置，通過用CPU執(zhí)行與各個(gè)處理部的功能對(duì)應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)跟蹤處理部2至碰撞回避路徑選擇部7?；蛘撸部梢杂脤Ｓ玫挠布?gòu)成上述傳感器部1至碰撞回避路徑選擇部7中的至少一個(gè)。接著，對(duì)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。傳感器部1測定周圍車輛或歩行者的位置和速度。跟蹤處理部2根據(jù)位置和速度，借助跟蹤處理來計(jì)算位置估計(jì)值、速度估計(jì)值、位置及速度的估計(jì)誤差協(xié)方差矩陣。碰撞物體檢測部3檢測可能與本車輛碰撞的周圍車輛。例如可以基于TTC(TimeToCollision)的思想進(jìn)行檢測。TTC由式(1)定義，如果TTC為閾值以下，則檢測為可能碰撞的車輛。并且，將檢測出的周圍車輛i定義為目標(biāo)車輛。TTC=(y^s,k(i)-yk(ego))(y·^s,k(i)-y·k(ego))---(1)]]>采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于縱方向的估計(jì)位置采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于縱方向的估計(jì)速度來樣時(shí)刻k的本車輛相對(duì)于縱方向的位置采樣時(shí)刻k的本車輛相對(duì)于縱方向的速度此外，作為碰撞物體檢測部3的其他方法，在本車輛周圍先設(shè)定規(guī)定區(qū)域，檢測1至N步后的預(yù)測位置進(jìn)入該規(guī)定區(qū)域的車輛，可以視作目標(biāo)車輛。此處，如式(2)那樣計(jì)算提前N步的N個(gè)預(yù)測位置。x^p,k+N(i)=ΦNx^s,k(i)---(2)]]>x^s,k(i)=x^s,k(i)y^s,k(i)x·^s,k(i)y·^s,k(i)T---(3)]]>x^p,k+N(i)=x^p,k+N(i)y^p,k+N(i)x·^p,k+N(i)y·^p,k+N(i)T---(4)]]>ΦN=I2×2N·ΔT·I2×20·I2×2I2×2---(5)]]>采樣時(shí)刻k的周圍車輛i的估計(jì)狀態(tài)矢量采樣時(shí)刻k的周圍車輛i的提前N步預(yù)測狀態(tài)矢量采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于橫向的估計(jì)位置采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于橫向的估計(jì)速度采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于橫向的提前N步預(yù)測位置采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于橫向的提前N步預(yù)測速使采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于縱向的提前N步預(yù)測位置采樣時(shí)刻k的周圍車輛i相對(duì)于縱向的提前N步預(yù)測速度ΔT:步寬IL×L：L行L列的單位矩陣路徑預(yù)測部4針對(duì)由碰撞物體檢測部3檢測出的目標(biāo)車輛tgti，分別在M個(gè)碰撞回避模型中計(jì)算提前N步的預(yù)測位置。此處，作為碰撞回避模型，例如可以定義制動(dòng)回避模型、左轉(zhuǎn)向回避模型、右避免轉(zhuǎn)向模型。假設(shè)制動(dòng)回避模型為在維持車道的狀態(tài)下通過制動(dòng)來避免碰撞的模型，左/右轉(zhuǎn)向回避模型為通過輸入轉(zhuǎn)向量而向左/右變更車道來避免碰撞的模型。此外，對(duì)于這些模型，假設(shè)制動(dòng)量或者轉(zhuǎn)向量設(shè)定成不超過規(guī)定的界限值。特別是在后述的碰撞判定部6中，在判斷為不可能避免碰撞的情況下，制動(dòng)量或者轉(zhuǎn)向量的修正值被反饋到路徑預(yù)測部4，實(shí)施不超過規(guī)定的界限值的動(dòng)作。此外，在路徑預(yù)測部4中需要設(shè)定碰撞回避模型的制動(dòng)量或者轉(zhuǎn)向量的初始值?？梢园凑战?jīng)驗(yàn)設(shè)定制動(dòng)及轉(zhuǎn)向回避時(shí)輸入的值作為初始值。此外，也可以利用學(xué)習(xí)算法，按照每個(gè)駕駛員設(shè)定不會(huì)感到不快的程度的制動(dòng)量、轉(zhuǎn)向量。并且，在路徑預(yù)測部4中，不限于上述的模型，除此以外也可以增加與各種場景對(duì)應(yīng)的碰撞回避模型。此外，也可以根據(jù)地圖數(shù)據(jù)、GPS位置等，在車道數(shù)和本車輛行駛的車道為已知的情況下，丟棄不需要的碰撞回避模型，從而削減碰撞回避模型數(shù)。例如，在行車道數(shù)為2且本車輛行駛在左車道的情況下，無法進(jìn)行左轉(zhuǎn)向回避，因此，丟棄左轉(zhuǎn)向回避模型，對(duì)剩下的碰撞回避模型進(jìn)行計(jì)算。另外，例如，在途中車道數(shù)從2車道增加至3車道的地點(diǎn)，能夠容易增加用于將車道變更為增加車道的碰撞回避模型，容易進(jìn)行利用地圖數(shù)據(jù)的碰撞回避模型的增加、削減。如果在地圖數(shù)據(jù)以外還利用激光雷達(dá)、相機(jī)等，則能夠識(shí)別外部環(huán)境，可以用來代替地圖。對(duì)基于碰撞回避模型的預(yù)測位置計(jì)算方法進(jìn)行說明。基于制動(dòng)回避模型的制動(dòng)用加速度ab如式(6)所示那樣計(jì)算預(yù)測路徑(提前N步的預(yù)測位置)。x^p,k+N(ego)=F(ab)=ΦNxk(ego)+0-12(N·ΔT)2·ab0-N·ΔT·ab---(6)]]>xk(ego)=xk(ego)yk(ego)x·k(ego)y·k(ego)T---(7)]]>x^p,k+N(ego)=x^p,k+N(ego)y^p,k+N(ego)x·^p,k+N(ego)y·^p,k+N(ego)T---(8)]]>ab:制動(dòng)用加速度對(duì)左/右轉(zhuǎn)向回避模型也能同樣地計(jì)算。此處，車輛相對(duì)于轉(zhuǎn)向的預(yù)測位置根據(jù)車輛重量、車體重心位置、偏航慣性力矩等車輛參數(shù)而不同，因此，在車輛參數(shù)為已知的情況下，預(yù)先設(shè)定，計(jì)算預(yù)測位置。此外，在車輛參數(shù)為未知的情況下，可以使用通過公知的學(xué)習(xí)算法等估計(jì)出的參數(shù)。碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5根據(jù)由跟蹤處理部2輸出的位置的估計(jì)誤差協(xié)方差矩陣和位置及速度估計(jì)值來計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度。如式(9)所示，計(jì)算利用估計(jì)誤差協(xié)方差矩陣對(duì)采樣時(shí)刻k的本車輛的N步后的預(yù)測位置與目標(biāo)車輛tgti的n(n＝1、…、N)步驟后的預(yù)測位置之差進(jìn)行歸一化而得到的值即馬氏距離的平方值εk+n。ϵk+n=Δx^k+nTPp,k+n(tgti)-1Δx^k+n---(9)]]>Δx^k+n=x^p,k+n(tgti)-x^p,k+n(ego)y^p,k+n(tgti)-y^p,k+n(ego)T---(10)]]>Pp,k+n(tgti)=ΦnPs,k(tgti)ΦnT---(11)]]>采樣時(shí)刻k的周圍車輛tgti的平滑誤差協(xié)方差矩陣采樣時(shí)刻k的周圍車輛tgti的提前n步預(yù)測誤差協(xié)方差矩陣此處，可知橫位置x、縱位置y這兩個(gè)變量遵循正態(tài)分布的情況下，馬氏距離的平方值εk+n的概率分布為自由度2的卡方分布。利用該性質(zhì)，碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5如圖2所示那樣將碰撞危險(xiǎn)度定義為卡方分布的上側(cè)概率(圖2的斜線部分100)。為了直觀地理解碰撞危險(xiǎn)度，對(duì)本車輛(目標(biāo)2)與目標(biāo)車輛(目標(biāo)1)的相對(duì)位置和碰撞危險(xiǎn)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明。例如，如圖3所示，在目標(biāo)1與目標(biāo)2碰撞的場景(目標(biāo)1與目標(biāo)2的位置相同)中，圖3的斜線部分101接近1。即，計(jì)算出碰撞危險(xiǎn)度為1(或者100％)。另一方面，如圖4所示，在目標(biāo)1與目標(biāo)2的距離無限遠(yuǎn)的場景中，圖4的斜線部分接近0。即，計(jì)算出碰撞危險(xiǎn)度為0(0％)。因此，可知卡方分布的上側(cè)概率直觀地為與碰撞危險(xiǎn)度相當(dāng)?shù)闹?。并且，能夠預(yù)先計(jì)算馬氏距離的平方值εk+n與卡方分布的上側(cè)概率的對(duì)應(yīng)表，因此如果先保持對(duì)應(yīng)表，則無需計(jì)算就能夠讀取與馬氏距離的平方值相應(yīng)的碰撞危險(xiǎn)度。此外，以上記述了計(jì)算本車輛與周圍車輛的相對(duì)位置的碰撞危險(xiǎn)度的方法，在此基礎(chǔ)上說明使用目標(biāo)1與目標(biāo)2的絕對(duì)位置的情況下的碰撞危險(xiǎn)度計(jì)算方法。例如，面向車輛駕駛輔助系統(tǒng)，可考慮在車車間通信等中獲得本車輛和周圍車輛的GPS位置這樣的絕對(duì)值的情況。此外，在航空管制的領(lǐng)域中，對(duì)于多架飛機(jī)，可考慮獲得基于雷達(dá)的觀測位置、GPS位置并用于飛機(jī)管制的情況。在該情況下，由于各目標(biāo)位置中含有位置誤差，因此，使用下式(12)、(13)計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度的評(píng)估值，讀取與評(píng)估值對(duì)應(yīng)的碰撞危險(xiǎn)度。ϵk+n=Δx^k+nT(Pp,k+n(1)+Pp,k+n(2))-1Δx^k+n---(12)]]>Δx^k+n=x^p,k+n(1)-x^p,k+n(2)y^p,k+n(1)-y^p,k+n(2)T---(13)]]>采樣時(shí)刻k的目標(biāo)tgti的平滑誤差協(xié)方差矩陣采樣時(shí)刻k的目標(biāo)tgti的提前n步預(yù)測誤差協(xié)方差矩陣此處，為了根據(jù)目標(biāo)的誤差分布的重疊計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度，必須進(jìn)行基于誤差分布的復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，但在本發(fā)明中不需要復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算就能夠計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度。此外，可以用其他的概率分布(例如正態(tài)分布)對(duì)馬氏距離的平方值εk+n的概率分布進(jìn)行近似。碰撞判定部6根據(jù)由碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5計(jì)算出的碰撞危險(xiǎn)度判定碰撞，在碰撞的情況下向路徑預(yù)測部4輸出預(yù)測路徑修正值，對(duì)預(yù)測路徑進(jìn)行再修正。在不碰撞的情況下向碰撞回避路徑選擇部7輸出預(yù)測路徑和碰撞危險(xiǎn)度。在碰撞判定中，在相對(duì)于概率變量εk+n(n＝1，…，N)的最小值為閾值εth以下的情況下，視作碰撞。所述的閾值εth使用自由度m的卡方分布表，如在碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5中敘述的那樣，如果預(yù)先設(shè)定與碰撞危險(xiǎn)度對(duì)應(yīng)的碰撞閾值εth，則能容易地判定是否碰撞。此外，在圖5所示的轉(zhuǎn)向回避的的情況下，可考慮其他的周圍車輛正在在本車輛200通過轉(zhuǎn)向回避而變更車道后位置行駛的情形，因此，對(duì)于變更后的車道，計(jì)算最近的前方車輛201與最近的后方車輛202的碰撞危險(xiǎn)度。并且，從目標(biāo)車輛203、最近的前方車輛201以及最近的后方車輛202的碰撞危險(xiǎn)度中選擇最大值，實(shí)施碰撞判定。另外，由圖中的虛線包圍的區(qū)域表示預(yù)測誤差。并且，碰撞判定部6將預(yù)測路徑的修正值反饋至路徑預(yù)測部4，由此，路徑預(yù)測部4和碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部5再次計(jì)算預(yù)測路徑和碰撞危險(xiǎn)度。重復(fù)這些步驟，直至超過閾值εth為止。圖6示出這些路徑預(yù)測部4～碰撞判定部6的處理流程。即，按照每個(gè)目標(biāo)車輛，對(duì)所有的模型進(jìn)行N步的路徑預(yù)測(步驟ST1)、碰撞危險(xiǎn)度的評(píng)估(步驟ST2)以及碰撞判定(步驟ST3、ST4)。此外，在步驟ST4中為碰撞閾值以下的情況下，執(zhí)行模型循環(huán)直至超過碰撞閾值為止。另外，在模型循環(huán)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)的情況下，可以停止該碰撞回避模型的計(jì)算。碰撞回避路徑選擇部7根據(jù)基于路徑預(yù)測部4～碰撞判定部6己計(jì)算的各碰撞回避模型的預(yù)測路徑，確定碰撞回避用的預(yù)測路徑。對(duì)于基于各碰撞回避模型的N個(gè)預(yù)測位置，比較碰撞危險(xiǎn)度的最大值，將具有最小值的碰撞回避模型看作最安全的回避路徑，作為碰撞回避用預(yù)測路徑輸出。此外，也可以選擇包含最小值的設(shè)定值以下的碰撞回避模型。此外，可以比較對(duì)所述N個(gè)預(yù)測位置賦予的N個(gè)碰撞危險(xiǎn)度的總值，選擇最小的路徑。另外，在此也可以選擇包含最小值的設(shè)定值以下的路徑。此外，在制動(dòng)量或者轉(zhuǎn)向量超過規(guī)定的界限值的情況下，可以丟棄。此外，也可以根據(jù)駕駛員的需要，選擇制動(dòng)量的總值最小的路徑、或者轉(zhuǎn)向回避量的總值最小的路徑。由此，在實(shí)施方式1中，通過限定為在現(xiàn)實(shí)中假定的碰撞回避模型，不必計(jì)算以往那樣的無數(shù)個(gè)路徑，能夠減輕運(yùn)算負(fù)荷。如以上說明的那樣，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，具備：傳感器部，其觀測對(duì)象物體與位于該對(duì)象物體的周圍的周圍物體的位置；跟蹤處理部，其根據(jù)對(duì)象物體與周圍物體的位置進(jìn)行跟蹤處理，計(jì)算對(duì)象物體與周圍物體的估計(jì)位置和估計(jì)速度；碰撞物體檢測部，其根據(jù)估計(jì)位置和估計(jì)速度，檢測可能與對(duì)象物體碰撞的周圍物體作為目標(biāo)物體；路徑預(yù)測部，其基于碰撞回避模型，預(yù)測對(duì)象物體相對(duì)于目標(biāo)物體的路徑；碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部，其與碰撞回避模型對(duì)應(yīng)地計(jì)算對(duì)象物體與目標(biāo)物體的碰撞危險(xiǎn)度；碰撞判定部，其根據(jù)碰撞危險(xiǎn)度判定有無碰撞，在判定為碰撞的情況下，向路徑預(yù)測部反饋碰撞回避模型修正值；以及回避路徑選擇部，其從由碰撞判定部判定為無碰撞的多個(gè)碰撞回避模型中，選擇任意碰撞回避模型，選擇碰撞回避模型的路徑作為避免物體之間的碰撞的路徑，路徑預(yù)測部使用碰撞回避模型修正值，進(jìn)行新的路徑預(yù)測，因此，能夠減輕計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度低的預(yù)測路徑時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷。此外，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，跟蹤處理部計(jì)算估計(jì)位置的估計(jì)誤差和估計(jì)速度的估計(jì)誤差，碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部根據(jù)用估計(jì)誤差對(duì)估計(jì)位置歸一化而得到的值來計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度，因此，不必進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算就能計(jì)算碰撞危險(xiǎn)度。此外，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部從示出用估計(jì)誤差對(duì)估計(jì)位置進(jìn)行歸一化而得到的值與碰撞危險(xiǎn)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表，獲得碰撞危險(xiǎn)度，因此不必進(jìn)行數(shù)值計(jì)算就能容易得到碰撞危險(xiǎn)度。此外，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，回避路徑選擇部對(duì)于碰撞回避模型的碰撞危險(xiǎn)度的時(shí)間方向累計(jì)值，選擇累計(jì)值在設(shè)定值以下的碰撞回避模型，因此，不必計(jì)算無數(shù)個(gè)路徑，能減輕運(yùn)算負(fù)荷。此外，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，回避路徑選擇部以碰撞回避模型的碰撞危險(xiǎn)度在時(shí)間方向上的最大值為代表值，選擇代表值在設(shè)定值以下的碰撞回避模型，因此，不必計(jì)算無數(shù)個(gè)路徑，能減輕運(yùn)算負(fù)荷。此外，根據(jù)實(shí)施方式1的路徑預(yù)測裝置，碰撞判定部通過將碰撞危險(xiǎn)度與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較來進(jìn)行碰撞判定，因此，能夠容易判定是否碰撞。另外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)施方式的任意構(gòu)成要素的變形，或者可以省略實(shí)施方式的任意構(gòu)成要素。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的路徑預(yù)測裝置涉及這樣的路徑預(yù)測裝置：該路徑預(yù)測裝置使用由雷達(dá)、GPS等傳感器構(gòu)成的觀測裝置來觀測飛機(jī)、船舶、車輛等移動(dòng)體的位置，根據(jù)其觀測值預(yù)測用于防止移動(dòng)體與位于其周圍的多個(gè)移動(dòng)體的碰撞的路徑，適于用在車輛駕駛輔助系統(tǒng)、航空管制等中。標(biāo)號(hào)說明1：傳感器部；2：跟蹤處理部；3：碰撞物體檢測部；4：路徑預(yù)測部；5：碰撞危險(xiǎn)度評(píng)估部；6：碰撞判定部；7：碰撞回避路徑選擇部。當(dāng)前第1頁1 2 3