JP2018206305A - 車外環境認識装置および車外環境認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両などの対象物の姿勢に依らず、その対象物との衝突回避判断に用いる情報を適切に設定する。
【解決手段】壁面設定部は、自車両１の前方左端Ａ、自車両１の前方右端Ｂ、対象物２の左端Ｃ、対象物２の右端Ｄおよび対象物２の最近端ＥのＸＺ平面における座標を特定する。壁面設定部は、前方左端Ａと右端Ｄとを結ぶ補助線ＬＡＤおよび前方右端Ｂと左端Ｃとを結ぶ補助線ＬＢＣを算出する。壁面設定部は、最近端Ｅを含み、自車両１の進行方向に垂直な平面ＳＥを算出する。壁面設定部は、補助線ＬＡＤと平面ＳＥとの交点ＰＲおよび補助線ＬＢＣと平面ＳＥとの交点ＰＬの座標を特定する。壁面設定部は、交点ＰＲが右端ＷＲとなり、交点ＰＬが左端ＷＬとなる壁面Ｗを設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車外環境に応じて車両の衝突回避制御を行う車外環境認識装置および車外環境認識方法に関する。

自車両の前方に位置する先行車両等の対象物を検出し、対象物との衝突を回避するように自車両を制御する（衝突回避制御）技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許第５１１３６５６号公報

衝突回避制御の一例として、対象物である先行車両の後面（例えば、左右のテールランプ間）に壁面を設定し、設定した壁面との衝突を回避できるか否かの判断（衝突回避判断）を行い、衝突を回避できない旨の衝突回避判断結果に応じて緊急ブレーキを作動して対象物との衝突を回避することが挙げられる。この態様は、先行車両が自車両と同じ進行方向に向いて存在している場合には、先行車両との衝突を適切に回避することができる。

しかし、先行車両の進行方向が自車両の進行方向に対して斜め前方に傾いている場合、自車両からは、先行車両の後面だけでなく、先行車両の側面も視認されることとなる。この場合、設定された壁面との衝突を回避できると判断されても、例えば、自車両が設定された壁面の横を通り過ぎて先行車両の側面に衝突するという具合に、実際には、自車両が先行車両に衝突するおそれがある。

このような事態を防止する一例として、先行車両における自車両から視認された範囲の全体（先行車両における自車両から見た時の左右両端間）に壁面を設定することが考えられる。この態様は、自車両に対して傾いて存在する先行車両の側面に自車両が衝突するのを回避することができる。しかし、この態様では、自車両が先行車両の側面の脇を通り過ぎようとした場合、設定された壁面との衝突を回避できないと判断されて、緊急ブレーキが作動するおそれがある。すなわち、この態様では、実際には、自車両が先行車両に衝突する可能性が非常に低いにもかかわらず、過度に緊急ブレーキが作動することとなる。

このように、先行車両などの対象物の姿勢およびその対象物との衝突回避判断に用いる情報である壁面の設定の仕方によって、衝突回避判断結果と、実際の衝突の有無とに乖離が生じる。

そこで、本発明は、先行車両などの対象物の姿勢に依らず、その対象物との衝突回避判断に用いる情報を適切に設定することができる車外環境認識装置および車外環境認識方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識装置は、コンピュータが、自車両の前方の検出領域における対象物を特定する対象物特定部と、対象物における自車両に対する自車両の進行方向の相対距離が最も短い最近端に位置し、自車両が走行態様によっては回避不可能な壁面を設定する壁面設定部として機能する。

また、壁面は、最近端を含み、自車両の進行方向に垂直な面であり、自車両の前方左端と対象物の右端とを結ぶ第１補助線との交点を右端とし、自車両の前方右端と対象物の左端とを結ぶ第２補助線との交点を左端とする面であってもよい。

また、壁面設定部は、車外環境を撮像する撮像装置によって生成された輝度画像と、輝度画像から生成され、視差情報が対応付けられた距離画像とを用いて、対象物の右端、対象物の左端および最近端の座標を特定してもよい。

また、本発明の車外環境認識方法は、自車両の前方の検出領域における対象物を特定する対象物特定工程と、対象物における自車両に対する自車両の進行方向の相対距離が最も短い最近端に位置し、自車両が走行態様によっては回避不可能な壁面を設定する壁面設定工程とを有する。

また、壁面は、最近端を含み、自車両の進行方向に垂直な面であり、自車両の前方左端と対象物の右端とを結ぶ第１補助線との交点を右端とし、自車両の前方右端と対象物の左端とを結ぶ第２補助線との交点を左端とする面であってもよい。

また、壁面設定工程は、自車両の前方左端と対象物の右端とを結ぶ第１補助線を算出する第１補助線算出工程と、自車両の前方右端と対象物の左端とを結ぶ第２補助線を算出する第２補助線算出工程と、最近端を含み、自車両の進行方向に垂直な平面を算出する平面算出工程と、第１補助線と平面との第１交点および第２補助線と平面との第２交点を算出する交点算出工程と、第１交点を右端とし、第２交点を左端とする面を壁面として決定する壁面決定工程と、を有してもよい。

また、壁面設定工程は、車外環境を撮像する撮像装置によって生成された輝度画像と、輝度画像から生成され、視差情報が対応付けられた距離画像とを用いて、対象物の右端、対象物の左端および最近端の座標を特定する座標特定工程を有してもよい。

本発明によれば、先行車両などの対象物の姿勢に依らず、その対象物との衝突回避判断に用いる情報を適切に設定することができる。

車外環境認識システムの接続関係を示したブロック図である。 輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。 車外環境認識装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。 壁設定処理の流れを示すフローチャートである。 壁設定処理を説明するための自車両および対象物の上面視図である。 対象物のバリエーションが変わった場合の概略図である。 対象物のバリエーションが変わった場合の概略図である。 対象物のバリエーションが変わった場合の概略図である。 対象物のバリエーションが変わった場合の概略図である。 車外環境認識装置の効果を説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（車外環境認識システム１００）
図１は、車外環境認識システム１００の接続関係を示したブロック図である。車外環境認識システム１００は、撮像装置１１０と、車外環境認識装置１２０と、車両制御装置（ＥＣＵ：Engine Control Unit）１３０とを含んで構成される。

撮像装置１１０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成され、自車両１の前方の車外環境を撮像し、少なくとも輝度の情報が含まれる輝度画像（カラー画像やモノクロ画像）を生成することができる。また、撮像装置１１０は、自車両１の進行方向側において２つの撮像装置１１０それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置１１０は、自車両１の前方の検出領域に存在する対象物を撮像した輝度画像を、例えば１／６０秒のフレーム毎（６０ｆｐｓ）に連続して生成する。ここで、撮像装置１１０によって認識する対象物は、自転車、歩行者、車両、信号機、道路（進行路）、道路標識、ガードレール、建物といった独立して存在する物のみならず、自転車の車輪等、その一部として特定できる物も含む。

また、車外環境認識装置１２０は、２つの撮像装置１１０それぞれから輝度画像を取得し、一方の輝度画像から任意に抽出したブロック（例えば、水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを他方の輝度画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差、および、任意のブロックの画面内の位置を示す画面位置を含む視差情報を導出する。ここで、水平は、撮像した画像の画面横方向を示し、垂直は、撮像した画像の画面縦方向を示す。このパターンマッチングとしては、一対の画像間において、任意のブロック単位で輝度（Ｙ）を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、差分を２乗して用いるＳＳＤ（Sum of Squared intensity Difference）や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）等の手法がある。車外環境認識装置１２０は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域（例えば、６００画素×２００画素）に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを４画素×４画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。

ただし、車外環境認識装置１２０では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような対象物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、対象物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位（例えば、ブロック単位）で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報を対応付けた画像を、上述した輝度画像と区別して距離画像という。

図２は、輝度画像１２６と距離画像１２８を説明するための説明図である。例えば、２つの撮像装置１１０を通じ、検出領域１２４について図２（ａ）のような輝度画像１２６が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、２つの輝度画像１２６の一方のみを模式的に示している。車外環境認識装置１２０は、このような輝度画像１２６からブロック毎の視差を求め、図２（ｂ）のような距離画像１２８を形成する。距離画像１２８における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。

また、車外環境認識装置１２０は、輝度画像１２６に基づく輝度値（カラー値）、および、距離画像１２８に基づいて算出された、自車両１との相対距離を含む実空間における三次元の位置情報を用い、カラー値が等しく三次元の位置情報が近いブロック同士を対象物としてグループ化して、自車両１前方の検出領域における対象物がいずれの種類の対象物（例えば、先行車両）に対応するかを特定する。なお、上記相対距離は、距離画像１２８におけるブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて三次元の位置情報に変換することで求められる。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、対象物の視差からその対象物の撮像装置１１０に対する相対距離を導出する方法である。

また、車外環境認識装置１２０は、特定した対象物の所定の位置に所定の幅の壁面を設定し、設定した壁面との衝突回避判断を行い、衝突を回避できない旨の衝突回避判断結果に応じて壁面との衝突を回避するための制御（具体的には、制動制御）を行い、対象物との衝突を回避する。ここで、設定する壁面は、自車両１が走行態様によっては回避不可能な面である。走行態様は、自車両１が制動（ブレーキ）によって停止する態様を除くすべての走行の状態（例えば、直進や旋回）を含む。すなわち、壁面との衝突回避判断は、制動を行わずに当該壁面を回避できるか否かの判断である。

車両制御装置１３０は、図１に示すステアリングホイール１３２、アクセルペダル１３４、ブレーキペダル１３６を通じて運転手の操作入力を受け付け、操舵機構１４２、駆動機構１４４、制動機構１４６に伝達することで自車両１を制御する。また、車両制御装置１３０は、設定された壁面との衝突を回避するために、車外環境認識装置１２０の指示の下、制動機構１４６を制御して緊急ブレーキをかける（ＡＥＢ（Automatic Emergency Braking））。

（車外環境認識装置１２０）
図３は、車外環境認識装置１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図３に示すように、車外環境認識装置１２０は、Ｉ／Ｆ部１５０と、データ保持部１５２と、中央制御部１５４とを含んで構成される。

Ｉ／Ｆ部１５０は、撮像装置１１０、および、車両制御装置１３０との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部１５２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持する。

中央制御部１５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス１５６を通じて、Ｉ／Ｆ部１５０、データ保持部１５２等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部１５４は、対象物特定部１６０、壁面設定部１６２、衝突判定部１６４、ＡＥＢ制御部１６６として機能する。以下、本実施形態に特徴的な衝突を回避するための車外環境認識処理について、当該中央制御部１５４の各機能部の動作も踏まえて詳述する。

（車外環境認識処理）
図４は、車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。車外環境認識処理では、対象物特定部１６０が、検出領域における対象物を特定する対象物特定処理（対象物特定工程）（Ｓ２００）を行い、壁面設定部１６２が、対象物の所定の位置に所定の幅の壁面を設定する壁面設定処理（壁面設定工程）（Ｓ２０２）を行い、衝突判定部１６４が、自車両１が制動を行わずに壁面を避けることができるか否かを判定する衝突判定処理（Ｓ２０４）を行う。自車両１が制動を行わずに壁面を避けることができると判定されれば（Ｓ２０４におけるＹＥＳ）、当該車外環境認識処理が終了し、自車両１が制動を行わなければ壁面を避けることができないと判定されれば（Ｓ２０４におけるＮＯ）、ＡＥＢ制御部１６６が、車両制御装置１３０に緊急ブレーキをかけさせるＡＥＢ処理（Ｓ２０６）を行う。

（対象物特定処理Ｓ２００）
対象物特定部は、上述のように、輝度画像１２６および距離画像１２８を取得し、輝度画像１２６および距離画像１２８を用いて検出領域における対象物（例えば、自車両１が衝突する可能性のある先行車両、人、自転車、家などの建物など）を特定する。

（壁面設定処理Ｓ２０２）
図５は、壁面設定処理Ｓ２０２の流れを示すフローチャートである。図６は、壁面設定処理Ｓ２０２を説明するための自車両１および対象物２の上面視図である。図６において、対象物２は先行車両であり、先行車両は、自車両１に対して右斜め前方に向いた姿勢で存在している。ここで、先行車両が存在しているとは、先行車両が停止している場合および先行車両が走行している場合のいずれも含まれる。なお、自車両１を基準として水平方向（車幅方向）をＸ方向とし、鉛直方向をＹ方向とし、奥行き方向（進行方向）をＺ方向とする。

壁面設定部１６２は、まず、自車両１の前方左端Ａ、自車両１の前方右端Ｂ、対象物２の左端Ｃ、対象物２の右端Ｄおよび対象物２の最近端ＥのＸＺ平面における座標を特定する（座標特定工程）（Ｓ３００）。自車両１の前方左端Ａおよび前方右端Ｂの座標は、予め記憶された自車両１の車幅から特定される。

対象物２の左端Ｃおよび右端Ｄは、対象物２における自車両１から視認された左端および右端（輝度画像１２６および距離画像１２８での左端および右端）であり、対象物２の絶対的な端部ではなく、自車両１から見た相対的な端部である。対象物２の左端Ｃについては、輝度画像１２６から当該左端Ｃの位置が特定され、距離画像１２８における当該左端Ｃに対応するブロックの視差情報から当該左端Ｃの自車両１に対するＺ方向の相対距離が特定される。また、距離画像１２８における当該左端Ｃに対応するブロックの水平位置から当該左端Ｃの自車両１に対するＸ方向の相対距離が特定される。これにより、当該左端Ｃの実空間における座標が特定される。同様に、対象物２の右端Ｄについては、輝度画像１２６から当該右端Ｄの位置が特定され、距離画像１２８における当該右端Ｄに対応するブロックの視差情報から当該右端Ｄの自車両１に対するＺ方向の相対距離が特定される。また、距離画像１２８における当該右端Ｄに対応するブロックの水平位置から当該右端Ｄの自車両１に対するＸ方向の相対距離が特定される。これにより、当該右端Ｄの実空間における座標が特定される。

対象物２の最近端Ｅは、対象物２において、自車両１に対するＺ方向の相対距離が最も短い部分である。距離画像１２８における自車両１の車幅の範囲内の領域において、対象物２のブロックのうち、視差情報から算出した自車両１に対するＺ方向の相対距離が最も短いブロックが対象物２の最近端Ｅとして特定される。特定されたブロックの視差情報から当該最近端Ｅの自車両１に対するＺ方向の相対距離が特定される。特定されたブロックの水平位置から当該最近端Ｅの自車両１に対するＸ方向の相対距離が特定される。これにより、当該最近端Ｅの実空間における座標が特定される。

次に、壁面設定部１６２は、自車両１の前方左端Ａの座標と、対象物２の右端Ｄの座標とから、自車両１の前方左端Ａと対象物２の右端Ｄとを結ぶ補助線ＬＡＤ（第１補助線）を算出する（第１補助線算出工程）（Ｓ３０２）。この補助線ＬＡＤは、自車両１が対象物２を避けるには自車両１がどれだけ右に動けばよいか（右に旋回すればよいか）を表す。

次に、壁面設定部１６２は、自車両１の前方右端Ｂの座標と、対象物２の左端Ｃの座標とから、自車両１の前方右端Ｂと対象物２の左端Ｃとを結ぶ補助線ＬＢＣ（第２補助線）を算出する（第２補助線算出工程）（Ｓ３０４）。この補助線ＬＢＣは、自車両１が対象物２を避けるには自車両１がどれだけ左に動けばよいか（左に旋回すればよいか）を表す。

次に、壁面設定部１６２は、最近端Ｅの座標から、最近端Ｅを含み、自車両１の進行方向（Ｚ方向）に垂直な平面ＳＥを算出する（平面算出工程）（Ｓ３０６）。

次に、壁面設定部１６２は、補助線ＬＡＤと平面ＳＥとから、補助線ＬＡＤと平面ＳＥとが交わる交点ＰＲ（第１交点）の座標を特定し、補助線ＬＢＣと平面ＳＥとから、補助線ＬＢＣと平面ＳＥとが交わる交点ＰＬ（第２交点）の座標を特定する（交点算出工程）（Ｓ３０８）。

次に、壁面設定部１６２は、交点ＰＲと交点ＰＬとの間に壁面Ｗを設定する（壁面決定工程）（Ｓ３１０）。具体的には、壁面設定部１６２は、進行方向に垂直な姿勢で最近端Ｅの位置に配置され、交点ＰＲと交点ＰＬとの距離ＤＲＬを壁幅とする壁面Ｗを設定する。つまり、交点ＰＲが壁面Ｗの右端ＷＲとなり、交点ＰＬが壁面Ｗの左端ＷＬとなる。なお、壁面Ｗの理解を容易にするために、図６では壁面Ｗをクロスハッチングした領域で表示しているため、壁面ＷにＺ方向の厚みがあるようにも見える。しかし、実際には、壁面Ｗは、平面であり、Ｚ方向の厚みがないものとして取り扱う。

次に、壁面設定部１６２は、すべての対象物２について壁面Ｗの設定が完了したか否かを判断する（Ｓ３１２）。その結果、すべての対象物２について壁面Ｗの設定が完了していれば（Ｓ３１２におけるＹＥＳ）、壁面設定部１６２は、壁面設定処理Ｓ２０２を終了する。一方、すべての対象物２について壁面Ｗの設定が完了していなければ（Ｓ３１２におけるＮＯ）、壁面設定部１６２は、まだ壁面Ｗの設定を行っていない対象物２を対象として壁面設定処理Ｓ２０２を繰り返す（Ｓ３００）。

このようにして、壁面設定部１６２は、検出領域１２４内のすべての対象物２について、所定の位置（具体的には、最近端Ｅの位置）および幅（具体的には、距離ＤＲＬ）の壁面Ｗを設定する。

（衝突判定処理Ｓ２０４）
衝突判定部１６４は、壁面設定処理Ｓ２０２で設定したすべての壁面Ｗについて、自車両１がそれらの壁面Ｗを、制動を行わずに避けることができるか否かを判定する。具体的には、まず、衝突判定部１６４は、自車両１が制動を行わずに壁面Ｗの右端ＷＲよりも右側を壁面Ｗに接触せずに通り過ぎることができるか否かを判定する。次に、衝突判定部１６４は、自車両１が制動を行わずに壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を壁面Ｗに接触せずに通り過ぎることができるか否かを判定する。つまり、自車両１がこの後に右または左に旋回して壁面Ｗを避けることができるか否かが判定される。そして、衝突判定部１６４は、右端ＷＲよりも右側を通り過ぎることができないと判定され、かつ、左端ＷＬよりも左側を通りすぎることができないと判定された場合、制動を行わなければ壁面Ｗを避けることができないと判定する。右端ＷＲよりも右側を通り過ぎることができるか否かの判定および左端ＷＬよりも左側を通り過ぎることができるか否かの判定の具体的な計算については、既存の衝突判定技術を用いることができる。

（ＡＥＢ処理Ｓ２０６）
制動を行わなければ壁面Ｗを避けることができない旨の判定がされると、ＡＥＢ制御部１６６は、ＡＥＢ作動指示を示す信号を車両制御装置１３０に送信する。車両制御装置１３０は、ＡＥＢ作動指示を示す信号を受信すると、制動機構１４６を制御して緊急ブレーキをかける。これにより、自車両１は、壁面Ｗに衝突する前に停止し、壁面Ｗ（すなわち、対象物２）との衝突が回避される。

（対象物のバリエーション）
図７〜図１０は、対象物２のバリエーションが変わった場合の概略図である。図７は、対象物２が歩行者である場合を示している。図８は、対象物２が自転車である場合を示している。図９は、図６に比べ、対象物２が自車両１に対して遠方にある場合を示している。図１０は、対象物２が、右手前から左斜め前方に延在する建物（例えば、家の壁など）である場合を示している。壁面設定部１６２は、図７〜図１０のように対象物２のバリエーションが変わったとしても、図６の対象物２が先行車両である場合と同様の設定方法によって壁面Ｗを設定する。

例えば、図１０の場合、壁面設定部１６２は、対象物２の自車両１に対してＺ方向の相対距離が最も近い最近端Ｅの位置に、自車両１に対して右側にシフトしたような壁面Ｗを設定する。この場合、自車両１は、壁面Ｗの右端ＷＲよりも右側を通って壁面Ｗを避けることに比べ、壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を通った方が壁面Ｗを避け易い。このため、壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を通って壁面Ｗを避けることができるうちは、緊急ブレーキが作動しない。

また、車外環境認識装置１２０は、時々刻々、車外環境認識処理を繰り返し行う。これにより、対象物２に設定する壁面Ｗの位置および幅が、時々刻々と変化し、その都度、衝突判定がなされ、緊急ブレーキを作動するか否かが決定される。例えば、図１０の状態から自車両１が左に旋回した場合、自車両１の進行方向に対する対象物２の延在方向の傾斜角が小さくなり、壁面Ｗは、自車両１に対してさらに右側にシフトする。そして、自車両１が左に旋回を続け、対象物２との衝突を回避した場合、この間には緊急ブレーキは作動されない。

（効果）
図１１は、車外環境認識装置１２０の効果を説明するための説明図である。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、本実施形態に対する比較例を示し、図１１（ｄ）は、本実施形態を示す。図１１において、対象物２は先行車両であり、先行車両は、自車両１に対して右斜め前方に向いた姿勢で存在している。

図１１（ａ）の例では、最近端Ｅの位置に、対象物２の左端Ｃと対象物２の右端Ｄとの距離ＤＣＤを壁幅とする壁面Ｗαが設定されている。自車両１が対象物２である先行車両の右脇を通り過ぎようとした場合、その右脇部分に壁面Ｗαがあるため、自車両１がその右脇部分に近づくと、壁面Ｗαを避けることができないと判定されて、緊急ブレーキが作動することとなる。このため、この例では、自車両１が対象物２の脇を安全に通り過ぎることができるにもかかわらず、過度に緊急ブレーキを作動させてしまう。

図１１（ｂ）の例では、最近端Ｅの位置に、最近端Ｅのブロックの幅を壁幅とする壁面Ｗβが設定されている。対象物２である先行車両が右斜め前方に傾いた姿勢で存在しているため、最近端Ｅは先行車両の後面の一部分であり、壁面Ｗβの幅は、本実施形態の壁面Ｗに比べ、狭い。これにより、自車両１が壁面Ｗβを避けることができない旨の判定は、自車両１が壁面Ｗβにかなり近づかないとされない。このため、この例では、緊急ブレーキの作動がなかなかされず、対象物２との衝突を回避するのが遅れたり、衝突を回避することができないおそれがある。

図１１（ｃ）の例では、対象物２の左端Ｃの位置に、対象物２を進行方向に垂直な面で切断したときの切断面の幅を壁幅とする壁面Ｗγが設定されている。対象物２である先行車両が右斜め前方に傾いた姿勢で存在するため、壁面Ｗγは、最近端Ｅよりも前方の位置（すなわち、最近端Ｅよりも自車両１から離れた位置）にある。このため、この例では、自車両１が壁面Ｗγを避ける前に最近端Ｅに接触したり、自車両１が緊急ブレーキによって停止する前に最近端Ｅに接触するおそれがある。

これらの比較例（図１１（ａ）〜図１１（ｃ））に対し、本実施形態（図１１（ｄ））では、最近端Ｅの位置に配置され、交点ＰＲを右端ＷＲとし、交点ＰＬを左端ＷＬとする壁面Ｗが設定される。右端ＷＲは、補助線ＬＡＤ上にあるため、自車両１は、壁面Ｗの右端ＷＲよりも右側を通り過ぎることができれば、対象物２の右端Ｄに接触せずに対象物２の右側を通り過ぎることができる。同様に、左端ＷＬは、補助線ＬＢＣ上にあるため、自車両１は、壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を通り過ぎることができれば、対象物２の左端Ｃに接触せずに対象物２の左側を通り過ぎることができる。

また、本実施形態では、衝突判定処理Ｓ２０４において、制動を行わなければ壁面Ｗを避けることができないと判定されると、ＡＥＢ処理Ｓ２０６によって緊急ブレーキが作動する。壁面Ｗは、対象物２の最近端Ｅの位置にあるため、自車両１は、緊急ブレーキによって壁面Ｗに到達する前に停止することで、対象物２に接触する前に停止することができる。

また、本実施形態では、補助線ＬＡＤ上に壁面Ｗの右端ＷＲがあるため、自車両１は、壁面Ｗの右端ＷＲよりも右側を通り過ぎることができる場合、対象物２の右側を通り過ぎることができ、壁面Ｗの右端ＷＲよりも右側を通り過ぎることができない場合、対象物２の右側を通り過ぎることができない。同様に、補助線ＬＢＣ上に壁面Ｗの左端ＷＬがあるため、自車両１は、壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を通り過ぎることができる場合、対象物２の左側を通り過ぎることができ、壁面Ｗの左端ＷＬよりも左側を通り過ぎることができない場合、対象物２の左側を通り過ぎることができない。このため、本実施形態では、自車両１が対象物２の横を安全に通り過ぎることができる状態（衝突の可能性が非常に低い状態）にもかかわらず、過度に緊急ブレーキが作動することはない。

したがって、本実施形態の車外環境認識装置１２０は、先行車両などの対象物の姿勢に依らず、その対象物との衝突回避判断に用いる情報（すなわち、壁面Ｗ）を適切に設定することができる。その結果、衝突判断結果と実際の衝突の有無とに乖離が生じるのを低減することができ、緊急ブレーキを適切に作動させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施形態において、壁面設定部１６２は、対象物２の左端Ｃ、右端Ｄおよび最近端Ｅの座標を、距離画像１２８を用いて特定していた。しかし、対象物２の左端Ｃ、右端Ｄおよび最近端Ｅの座標を特定する具体的な態様は、これに限らない。例えば、壁面設定部１６２は、対象物２の左端Ｃ、右端Ｄおよび最近端Ｅの座標を、レーダを用いて特定してもよい。

上記実施形態において、壁面設定部１６２は、補助線ＬＡＤ、補助線ＬＢＣおよび平面ＳＥの順に求め、交点ＰＲおよび交点ＰＬを求めていた。しかし、交点ＰＲおよび交点ＰＬを算出できればよいため、補助線ＬＡＤ、補助線ＬＢＣおよび平面ＳＥの算出順はこれに限らない。

また、コンピュータを車外環境認識装置１２０として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

なお、本明細書の車外環境認識処理の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理される必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、車外環境に応じて車両の衝突回避制御を行う車外環境認識装置および車外環境認識方法に利用できる。

１ 自車両
２ 対象物
Ａ 前方左端
Ｂ 前方右端
Ｃ 左端
Ｄ 右端
Ｅ 最近端
ＬＡＤ、ＬＢＣ 補助線
ＳＥ 平面
ＰＲ、ＰＬ 交点
Ｗ 壁面
ＷＲ 右端
ＷＬ 左端

Claims (7)

1. コンピュータが、
   自車両の前方の検出領域における対象物を特定する対象物特定部と、
   前記対象物における前記自車両に対する前記自車両の進行方向の相対距離が最も短い最近端に位置し、前記自車両が走行態様によっては回避不可能な壁面を設定する壁面設定部
   として機能する車外環境認識装置。
2. 前記壁面は、前記最近端を含み、前記自車両の進行方向に垂直な面であり、前記自車両の前方左端と前記対象物の右端とを結ぶ第１補助線との交点を右端とし、前記自車両の前方右端と前記対象物の左端とを結ぶ第２補助線との交点を左端とする面である請求項１に記載の車外環境認識装置。
3. 前記壁面設定部は、車外環境を撮像する撮像装置によって生成された輝度画像と、前記輝度画像から生成され、視差情報が対応付けられた距離画像とを用いて、前記対象物の右端、前記対象物の左端および前記最近端の座標を特定する請求項２に記載の車外環境認識装置。
4. 自車両の前方の検出領域における対象物を特定する対象物特定工程と、
   前記対象物における前記自車両に対する前記自車両の進行方向の相対距離が最も短い最近端に位置し、前記自車両が走行態様によっては回避不可能な壁面を設定する壁面設定工程と
   を有する車外環境認識方法。
5. 前記壁面は、前記最近端を含み、前記自車両の進行方向に垂直な面であり、前記自車両の前方左端と前記対象物の右端とを結ぶ第１補助線との交点を右端とし、前記自車両の前方右端と前記対象物の左端とを結ぶ第２補助線との交点を左端とする面である請求項４に記載の車外環境認識方法。
6. 前記壁面設定工程は、
   前記自車両の前方左端と前記対象物の右端とを結ぶ第１補助線を算出する第１補助線算出工程と、
   前記自車両の前方右端と前記対象物の左端とを結ぶ第２補助線を算出する第２補助線算出工程と、
   前記最近端を含み、前記自車両の進行方向に垂直な平面を算出する平面算出工程と、
   前記第１補助線と前記平面との第１交点および前記第２補助線と前記平面との第２交点を算出する交点算出工程と、
   前記第１交点を右端とし、前記第２交点を左端とする面を壁面として決定する壁面決定工程と、
   を有する請求項４に記載の車外環境認識方法。
7. 前記壁面設定工程は、車外環境を撮像する撮像装置によって生成された輝度画像と、前記輝度画像から生成され、視差情報が対応付けられた距離画像とを用いて、前記対象物の右端、前記対象物の左端および前記最近端の座標を特定する座標特定工程を有する請求項５または６に記載の車外環境認識方法。

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