JP5751350B2 - 物体認識装置および車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、物体認識装置および車両制御装置に関する。

従来、例えば特開２００６−１２７１９４号公報が開示するように、自車の走行を制御する際に参照する先行車を路上の固定物などと区別して認識する物体認識装置が知られている。

この物体認識装置は、レーダ装置により検出された物体の位置を記憶し、その位置を中心とする判定領域を設定し、一方の物体に設定された判定領域を他方の物体が通過した場合に、その通過方向を判定する。そして、通過方向が自車に接近する方向である物体を路上の固定物などとして認識する。

特開２００６−１２７１９４号公報

しかしながら、従来技術では、自車の走行にとって障害とならない物体を認識するには、認識の精度・速度の点で改善の余地が依然として残されている。

例えば、ミリ波センサを用いて物体を認識する場合、路上にある鉄板、道路標識などを走行にとって障害となる物体として認識してしまう場合があった。また、ミリ波の反射波を解析して物体を認識する場合、先行車に近接している物体の検出が遅れてしまい十分な解析を行うことができない場合があった。

そこで、本発明は、自車の走行にとって障害とならない物体を適切に認識可能な物体認識装置と、自車の走行を適切に制御可能な車両制御装置とを提供しようとするものである。

本発明に係る物体認識装置は、先行車および路上の静止物体を検出する物体検出部と、先行車の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する先行車の相対的な移動軌跡を算定する第１の軌跡算定部と、静止物体の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する静止物体の相対的な移動軌跡を算定する第２の軌跡算定部と、移動軌跡同士が交差する場合、静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識する物体認識部とを備える。

本発明に係る物体認識装置によれば、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差するか否かを判定することで、先行車が静止物体を通過したか否かが容易に判定可能となり、自車の走行にとって障害とならない物体を高い精度で、かつ迅速に認識することができる。

また、第２の軌跡算定部は、静止物体を検出する前の時点における静止物体の位置を推定し、静止物体の検出位置および推定位置に基づいて、静止物体の移動軌跡を算定してもよい。これにより、静止物体の検出が遅れた場合でも、障害とならない物体を適切に認識することができる。

また、物体認識装置は、移動軌跡同士が交差する場合、先行車と静止物体が最接近するときに先行車と静止物体の位置が一致するか否かを判定する交差判定部をさらに備え、物体認識部は、先行車と静止物体の位置が一致する場合、静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識してもよい。これにより、障害とならない物体を正確に認識することができる。

また、第２の軌跡算定部は、自車の前方の道路形状に基づいて、静止物体の移動軌跡を算定してもよい。これにより、静止物体の移動軌跡が高い精度で算定可能となり、障害とならない物体を適切に認識することができる。

また、第１の軌跡算定部は、先行車に設定される複数の点の移動履歴に基づいて、先行車の移動軌跡を算定してもよい。これにより、先行車の移動軌跡が高い精度で算定され、障害とならない物体を精度よく認識することができる。

本発明に係る車両制御装置は、先行車および路上の静止物体を検出する物体検出部と、先行車の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する先行車の相対的な移動軌跡を算定する第１の軌跡算定部と、静止物体の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する静止物体の相対的な移動軌跡を算定する第２の軌跡算定部と、移動軌跡同士が交差する場合、衝突回避制御の実行を抑制する走行制御部とを備える。

本発明に係る車両制御装置によれば、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差するか否かを判定することで、先行車が静止物体を通過したか否かが容易に判定可能となり、その判定結果に基づいて、自車の走行を制御することができる。

本発明によれば、自車の走行にとって障害とならない物体を適切に認識可能な物体認識装置と、自車の走行を適切に制御可能な車両制御装置とを提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 物体認識装置の動作を示すフロー図である。 先行車の存在領域の設定方法を示す図である。 検出位置に基づいて、直線路における静止物体の移動軌跡を求める方法を示す図である。 検出位置および推定位置に基づいて、直線路における静止物体の移動軌跡を求める方法を示す図である。 検出位置および推定位置に基づいて、曲線路における静止物体の移動軌跡を求める方法を示す図である。 曲線路における静止物体の相対横位置を算定する方法を示す図である。 通過可能性の判定方法を示す図である。 通過の判定方法を示す図である。 通過可能性の判定方法の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る車両制御装置の構成について説明する。車両制御装置は、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差するか否かに応じて、先行車が静止物体を通過したか否かを判定することで、自車１の走行を制御する装置である。

図１に示すように、車両制御装置は、センサ２およびＥＣＵ１０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を有する。

センサ２は、先行車および路上の静止物体を検出する物体検出部を構成する。ここで、静止物体は、例えば、路上の固定物・設置物（鉄板、排水溝、道路照明、走行分離帯、道路標識、路道橋など）、落下物を含むものである。

センサ２は、例えばミリ波レーダで構成されるが、物体を検出できるものであれば、他のセンサ、例えばレーザセンサで構成されてもよい。センサ２は、自車１前方に検出波を送信し、前方の物体からの反射波を受信し、自車１と物体の間の距離、および自車１に対する物体の相対速度を検出することで、先行車および静止物体Ｏを含む物体の位置を検出する。物体は、検出値の変化に基づいて、先行車、静止物体Ｏまたは対向車のいずれに該当するかが識別される

また、物体の位置は、自車１の進行方向（縦方向）における自車１との隔たりを示す相対距離と、自車１の車幅方向（横方向）における自車１との隔たりを示す相対横位置により特定される。例えば、物体の位置は、自車１の前部中央を基準として、自車１の進行方向（縦方向）をｙ軸、自車１の車幅方向（横方向）をｘ軸とする座標を用いて特定される。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する車載コントローラである。ＥＣＵ１０は、第１の軌跡算定部１１、第２の軌跡算定部１２、交差判定部１３、物体認識部１４および走行制御部１５を備える。ここで、第１の軌跡算定部１１、第２の軌跡算定部１２、交差判定部１３および物体認識部１４は、センサ２と共に物体認識装置を構成する。また、走行制御部１５は、センサ２および物体認識装置の構成要素１１〜１４と共に車両制御装置を構成する。構成要素１１〜１５は、ＥＣＵ１０上で実行されるソフトウェアにより実現される。なお、構成要素１１〜１５は、２つ以上のＥＣＵに分散して配置されてもよい。

第１の軌跡算定部１１は、先行車の検出位置の履歴に基づいて、自車１に対する先行車の相対的な移動軌跡を算定する。先行車の移動軌跡は、先行車について、現在の検出位置と所定時間前の検出位置を結ぶ線分として算定される。現在とは、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡の交差判定を行う時点であり、所定時間とは、交差判定に用いる時間（遡及時間）であり、一般にセンサ２のサンプリング周期よりも長い時間として設定される。なお、先行車の位置は、例えば自車１から視た場合における先行車の中央、左端、右端などとして検出される。

第２の軌跡算定部１２は、静止物体の検出位置の履歴に基づいて、自車１（の移動）に対する静止物体の相対的な移動軌跡を算定する。この場合、静止物体の移動軌跡は、静止物体について、現在の検出位置と所定時間前の検出位置を結ぶ線分として求められる。また、第２の軌跡算定部１２は、静止物体を検出する前の時点における静止物体の位置を推定し、静止物体の検出位置および推定位置に基づいて、静止物体の移動軌跡を算定する。この場合、静止物体の移動軌跡は、現在の検出位置と所定時間前の推定位置を結ぶ線分として求められる。なお、静止物体の位置は、例えば自車１から視た場合における静止物体の中央、左端、右端などとして検出または推定される。

交差判定部１３は、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差するか否かを判定する。移動軌跡が交差するか否かは、例えば、先行車の移動軌跡の線分と静止物体の移動軌跡の線分に関する連立方程式を解くことで判定される。さらに、交差判定部１３は、先行車と静止物体が最接近するときに両者の位置が一致するか否かを判定する。位置が一致するか否かは、例えば、静止物体の位置を先行車の存在領域と比較することで判定される。

物体認識部１４は、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差する場合、静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識する。物体認識部１４は、さらに最接近時の先行車と静止物体の位置が一致する場合、静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識してもよい。

走行制御部１５は、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差する場合、衝突回避制御の実行を抑制する。つまり、走行制御部１５は、通常、障害物との衝突を回避するために、制動装置、操舵装置（いずれも不図示）に制御信号を出力するなど所定の制御を行うが、先行車の移動軌跡と静止物体の移動軌跡が交差する場合、この制御を実行しない。走行制御部１５は、さらに最接近時の先行車と静止物体の位置が一致する場合、衝突回避制御の実行を抑制してもよい。

つぎに、図２から図９を参照して、物体認識装置および車両制御装置の動作について説明する。

図２は、物体認識装置の動作を示すフロー図である。なお、図２中の符号については、図４等を併せて参照されたい。物体認識装置は、例えば１０〜１００ｍｓ程度の所定の周期で図２に示す一連の処理を繰り返し実行する。図２に示すように、ステップＳ１１において、センサ２は、先行車Ｖおよび静止物体Ｏを検出し、ＥＣＵ１０は、それぞれの検出位置の履歴を保存する。

つまり、センサ２は、先行車Ｖおよび静止物体Ｏについて、自車１に対する相対的な位置（相対距離、相対横位置）を検出する。また、センサ２による検出に並行して、ＥＣＵ１０は、舵角センサ（不図示）から舵角情報を取得し、車輪速センサ（不図示）から車速情報を取得する。ＥＣＵ１０は、これらの検出値を少なくとも所定時間Ｔに亘って保持する。なお、所定時間Ｔとは、交差判定に用いる時間（遡及時間）であり、自車１の車速が大きいほど短い時間として設定され、例えば０．５ｓ〜１．０ｓとして設定される。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ１０は、先行車Ｖおよび静止物体Ｏが検出されているか否かを判定する。ここで、先行車Ｖおよび静止物体Ｏが検出されていると判定された場合、ステップＳ１３以降の交差判定が行われ、検出されていないと判定された場合、処理が終了する。

ここで、ステップＳ１３以降の交差判定を行う前に、ＥＣＵ１０は、以下のような処理を行うことが好ましい。

第１に、ＥＣＵ１０は、車速、物体との相対距離、所定期間Ｔ内の平均舵角などが設定閾値を満たすか否かを判定することが好ましい。これらの値が設定閾値を満たす場合、認識処理が有効に行われるので、交差判定が行われる一方、設定閾値を満たさない場合、処理が終了する。

第２に、ＥＣＵ１０は、特定の物体を判定の対象から除外することが好ましい。ここで、交差判定は、基本的に、検出されている先行車Ｖおよび静止物体Ｏの全ての組合せについて行われる。つまり、例えば先行車Ｖが４つ、静止物体Ｏが４つ検出されている場合、基本的に１６組の交差判定が行われる。しかし、例外的に、所定時間Ｔ前の位置が検出されていない先行車Ｖについては、認識処理が有効に行われないので、判定の対象から除外される。また、障害物であるか否かが事前に認識されている静止物体Ｏについても、先行車Ｖまたは対向車として新たに検出されたり、物体として検出されなくなったり（ロストしたり）しない限り、判定の対象から除外される。

第３に、ＥＣＵ１０は、以下で示すように先行車Ｖの存在領域Ａを設定し、その領域Ａ内に静止物体Ｏが位置するか否かを判定することが好ましい。領域Ａ内に位置する静止物体Ｏは、先行車Ｖにより通過されたと判定されて、判定の対象から除外される。

先行車Ｖの存在領域Ａは、図３に示すように、現在の検出位置（ｘ、ｙ）を先行車Ｖの後部中央とすると、式（１）〜（４）で表される位置Ｐｂｌ、Ｐｂｒ、Ｐｆｌ、Ｐｆｒで規定される矩形の領域として設定される。
Ｐｂｌ＝（ｘ−ｗ／２−Δｗ、ｙ） ・・・（１）
Ｐｂｒ＝（ｘ＋ｗ／２＋Δｗ、ｙ） ・・・（２）
Ｐｆｌ＝（ｘ−ｗ／２−Δｗ、ｙ＋ｌ） ・・・（３）
Ｐｆｒ＝（ｘ＋ｗ／２＋Δｗ、ｙ＋ｌ） ・・・（４）

ここで、式（１）〜（４）中の符号は、ｌが先行車Ｖの全長、ｗが車幅、Δｗが車幅補正値を示している。式中の符号は、例えば普通自動車の場合、ｌ≒２．５ｍ、ｗ≒１．８ｍ、Δｗ≒０．２〜０．３ｍとして設定される。車幅補正値Δｗは、認識処理に際して複数の物体がグルーピングされている場合に相対的に小さな値に設定される。

図２のステップＳ１３において、ステップＳ１２にて先行車Ｖおよび静止物体Ｏが検出されていると判定された場合、第１の軌跡算定部１１は、所定時間Ｔ内の先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖを算定する。先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖは、現在の検出位置と所定時間Ｔ前の検出位置を結ぶ線分として求められる。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ１０は、所定時間Ｔ前に静止物体Ｏが検出されているか否かを判定する。ここで、静止物体Ｏが検出されていると判定された場合、ステップＳ１６において、第２の軌跡算定部１２は、所定時間Ｔ内の静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを算定する。この場合、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏは、現在の検出位置と所定時間Ｔ前の検出位置を結ぶ線分として求められる。

一方、静止物体Ｏが検出されていないと判定された場合、ステップＳ１５において、第２の軌跡算定部１２は、所定時間Ｔ前の静止物体Ｏの位置、つまり静止物体Ｏを検出する前の時点における静止物体Ｏの位置を推定する。なお、位置の推定方法については後述する。そして、ステップＳ１６において、第２の軌跡算定部１２は、所定時間Ｔ内の静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを算定する。この場合、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏは、現在の検出位置と所定時間Ｔ前の推定位置を結ぶ線分として求められる。

以下では、図４から図７を参照して、先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖと静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを求める方法について説明する。図４は、検出位置に基づいて、直線路における静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを求める方法を示す図である。図４（ａ）には、自車１に対する先行車Ｖおよび静止物体Ｏの相対的な位置関係と共に、静止物体Ｏの検出位置Ｄｏの履歴が示されている。この例では、先行車Ｖは、自車１に対して一定の車間を隔てて検出位置Ｄから検出位置Ｃへ移動している。静止物体Ｏは、その検出位置Ｄｏの履歴が示すように、自車１の進行に伴って、所定時間Ｔ内に検出位置Ｂから検出位置Ａへ移動している。

図４（ｂ）には、先行車Ｖおよび静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏが示されている。位置Ａ（ｘ１、ｙ１）は、静止物体Ｏの現在の位置であり、位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）は、所定時間Ｔ前の位置である。位置Ｃ（ｘ３、ｙ３）は、先行車Ｖの現在の位置であり、位置Ｄ（ｘ４、ｙ４）は、所定時間Ｔ前の位置である。先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖは、検出位置Ｃと検出位置Ｄを結ぶ線分ＣＤとして求められ、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏは、検出位置Ａと検出位置Ｂを結ぶ線分ＡＢとして求められている。

図５は、検出位置Ｄｏおよび推定位置Ｅｏに基づいて、直線路における静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを求める方法を示す図である。図５（ａ）には、自車１に対する先行車Ｖおよび静止物体Ｏの相対的な位置関係と共に、静止物体Ｏの検出位置Ｄｏおよび推定位置Ｅｏが示されている。この例でも、先行車Ｖは、自車１に対して一定の車間を隔てて検出位置Ｄから検出位置Ｃへ移動している。また、静止物体Ｏは、検出位置Ａで初めて検出されているので、この位置Ａから遡って所定時間Ｔ前の位置Ｂが推定されている。

ここで、直進路における推定位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）は、自車１の平均車速を用いて求められる。なお、平均車速は、所定時間Ｔ内に取得された車速情報に基づいて算定される。推定値ｙ２は、平均車速に所定時間Ｔを乗じてｙ方向の移動量を求め、この移動量を現在の検出値ｙ１に加えることで求められる。また、所定時間Ｔ内に舵角が変化する場合、推定値ｘ２は、平均舵角およびｙ方向の移動量に基づいてｘ方向の移動量を求め、この移動量を現在の検出値ｘ１に加えることで求められる。

図５（ｂ）には、先行車Ｖおよび静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏが示されている。先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖは、検出位置Ｃ（ｘ３、ｙ３）と検出位置Ｄ（ｘ４、ｙ４）を結ぶ線分ＣＤとして求められ、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏは、検出位置Ａ（ｘ１、ｙ１）と推定位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）を結ぶ線分ＡＢとして求められている。

図６は、検出位置Ｄｏおよび推定位置Ｅｏに基づいて、曲線路における静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを求める方法を示す図である。図６（ａ）には、自車１に対する先行車Ｖおよび静止物体Ｏの相対的な位置関係が示されている。この例でも、先行車Ｖは、自車１に対して一定の車間を隔てて検出位置Ｄから検出位置Ｃへ移動している。静止物体Ｏは、検出位置Ａで初めて検出されているので、この位置から遡って所定時間Ｔ前の位置Ｂが推定されている。

ここで、曲線路における推定位置Ｂは、自車１の平均車速および走行路の曲率半径Ｒを用いて求められる。なお、曲率半径Ｒは、所定時間Ｔ内に取得された舵角情報に基づいて推定される。相対距離の推定値ｙ２は、直進路の場合と同様に求められる。相対横位置の推定値ｘ２は、曲線路の曲率半径Ｒを考慮して、後述するように求められる。

図７は、曲線路における静止物体Ｏの相対横位置を算定する方法を示す図である。図７に示すように、曲線路内の第１の位置（ｘ、ｙ）を基準とすると、第２の位置のｘ方向の座標は、式（５）の左辺で表される。ここで、曲線路の曲率半径Ｒ、角移動量φ、孤長Ｌ（≒ｙ）とする。
ｘ−（Ｒ−Ｒｃｏｓφ）＝ｘ−Ｒ（１−ｃｏｓφ） ・・・（５）
式（５）中のｃｏｓφをテイラー展開すると、
ｃｏｓφ＝１−φ^２／２！＋φ^４／４！＋…
＋（−１）^ｎφ^２ｎ／（２ｎ）！＋… ・・・（６）
ここで、φ＝Ｌ／Ｒであるので、Ｌ＜＜Ｒほど高次項の省略による誤差が小さくなる。よって、式（５）は、式（７）に変換される。
ｘ−（Ｒ−Ｒｃｏｓφ）≒ｘ−Ｒ［１−｛１−Ｌ^２／（２！・Ｒ^２）｝］
＝ｘ−Ｌ^２／（２Ｒ） ・・・（７）

よって、推定値ｘ２は、検出値ｘ１を式（７）の右辺中のｘに代入し、直進路の場合と同様に求められるｙ方向の移動量をＬに代入し、さらに曲率半径Ｒを代入することで求められる。

これにより、図６（ｂ）に示すように、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏは、直線路の場合と同様に、検出位置Ａ（ｘ１、ｙ１）と推定位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）を結ぶ線分ＡＢとして求められている。なお、曲線路において検出位置Ｄｏに基づいて、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを求める方法でも同様に、検出位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）が求められる。

移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏを算定すると、図２のステップＳ１７において、交差判定部１３は、移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差するか否かを判定する。これにより、先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過可能性が判定される。

図８は、通過可能性の判定方法を示す図である。位置Ａ（ｘ１、ｙ１）と位置Ｂ（ｘ２、ｙ２）を結ぶ線分ＡＢ上の任意点Ｐ、および位置Ｃ（ｘ３、ｙ３）と位置Ｄ（ｘ４、ｙ４）を結ぶ線分ＣＤ上の任意点Ｑは、式（８）および式（９）で表される。ここで、ｒは、線分ＡＢの長さに対する位置Ａから任意点Ｐまでの長さの比率（０≦ｒ≦１）であり、ｓは、線分ＣＤの長さに対する位置Ｃから任意点Ｑまでの長さの比率（０≦ｓ≦１）である。
Ｐ＝Ａ＋ｒ（Ｂ−Ａ） ・・・（８）
Ｑ＝Ｃ＋ｓ（Ｄ−Ｃ） ・・・（９）

この場合、線分ＡＢと線分ＣＤの交差は、以下の式（１０）〜（１３）により判定することができる。
Ｐ＝Ｑ ・・・（１０）
式（１０）に式（８）、（９）を代入すると、式（１１）が得られる。
Ａ＋ｒ（Ｂ−Ａ）＝Ｃ＋ｓ（Ｄ−Ｃ） ・・・（１１）
式（１１）に位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの座標を入力すると、式（１２）、（１３）が得られる。
ｘ１＋ｒ（ｘ２−ｘ１）＝ｘ３＋ｓ（ｘ４−ｘ３） ・・・（１２）
ｙ１＋ｒ（ｙ２−ｙ１）＝ｙ３＋ｓ（ｙ４−ｙ３） ・・・（１３）

そして、線分ＡＢと線分ＣＤの交差は、式（１２）、（１３）からなる連立方程式の解に基づいて判定される。つまり、０＜ｒ＜１かつ０＜ｓ＜１の条件が満たされる場合、線分ＡＢ、ＣＤ同士が交差すると判定される。一方、ｒ≦０、ｒ≧１、ｓ≦０、ｓ≧１のいずれかの条件が満たされる場合、線分ＡＢ、ＣＤ同士が交差しないと判定される。

図２のステップＳ１８において、ステップＳ１７にて移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差すると判定された場合、交差判定部１３は、先行車Ｖと静止物体Ｏが最接近するときに両者の位置が一致するか否かを判定する。これにより、先行車Ｖが静止物体Ｏを通過する可能性があると判定されると、先行車Ｖが静止物体Ｏを実際に通過するかが判定される。

図９は、通過の判定方法を示す図である。図９に示すように、先行車Ｖが静止物体Ｏの遠方で横方向に移動すると、先行車Ｖが静止物体Ｏを通過していないにもかかわらず、移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差してしまうことがある。よって、通過可能性判定に伴う誤判定を防止するために通過判定を行う。

このため、静止物体Ｏについて、図８を参照して、先行車Ｖに最接近する時点の位置Ｉ（ｘ５、ｙ５）を式（１４）、（１５）から求める。また、最接近する時点Ｔｐ（最接近した時点までの遡及時間）を式（１６）から求める。なお、式（１４）〜（１６）中のｒは、式（８）、（９）を用いて求められる。
ｘ５＝（ｘ２−ｘ１）ｒ＋ｘ１ ・・・（１４）
ｙ５＝（ｙ２−ｙ１）ｒ＋ｙ１ ・・・（１５）
Ｔｐ＝Ｔ×ｒ ・・・（１６）

つぎに、先行車Ｖについて、最接近する時点の検出位置（位置Ｉ）に基づいて、図３を参照して説明したように、この時点の存在領域Ａを設定する。そして、静止物体Ｏが先行車Ｖの存在領域Ａ内に位置すれば、最接近時に両者の位置が一致する、つまり先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過が生じたと判定する。

図２のステップＳ１９において、ステップＳ１８にて最接近時に先行車Ｖと静止物体Ｏの位置が一致すると判定された場合、つまり先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過が生じたと判定された場合、物体認識部１４は、静止物体Ｏを自車１の走行にとって障害とならない物体として認識する。一方、ステップＳ１７にて移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差しないと判定された場合、またはステップＳ１８にて最接近時に先行車Ｖと静止物体Ｏの位置が一致しないと判定された場合、処理が終了する。

そして、走行制御部１５は、ステップＳ１８にて最接近時に先行車Ｖと静止物体Ｏの位置が一致すると判定された場合、障害物との衝突を回避するために制動装置、操舵装置に制御信号を出力するなど所定の制御を実行しない。なお、走行制御部１５は、ステップＳ１９にて先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過が生じたと判定された後に、衝突回避制御の実行を抑制してもよい。

図１０は、通過可能性の判定方法の変形例を示す図である。前述した方法では、車体の後部中央など、先行車Ｖ上の一点の移動軌跡に基づいて先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖを算出していた。よって、先行車Ｖと静止物体Ｏの位置関係によっては、先行車Ｖが静止物体Ｏを通過したにもかかわらず、移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差しない場合がある。

このため、まず、先行車Ｖの車体上に検出位置または推定位置に相当する点を含めて複数の点、例えば第１および第２の点を設定する。つぎに、現在の第１の点と所定時間Ｔ前の第２の点を結ぶ第１の移動軌跡と、現在の第２の点と所定時間Ｔ前の第１の点を結ぶ第２の移動軌跡を算定する。そして、第１および第２の移動軌跡のいずれかが静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏと交差するか否かを判定する。ここで、複数の点は、複数の移動軌跡が互いに交差するように設定されることが好ましい。

例えば、図１０に示す例では、まず、車体の後部中央の検出点（中央点Ｃｃ、Ｄｃ）の他に、その両側に互いに車幅を隔てて２つの点（左側点Ｃｌ、Ｄｌ、右側点Ｃｒ、Ｄｒ）を設定する。つぎに、中央点Ｃｃ、Ｄｃ同士を結ぶ第１の移動軌跡Ｔｖ１の他に、現在の左側点Ｃｌと所定時間Ｔ前の右側点Ｄｒを結ぶ第２の移動軌跡Ｔｖ２と、同様に右側点Ｃｒと左側点Ｄｌを結ぶ第３の移動軌跡Ｔｖ３を算定する。そして、第１から第３の移動軌跡Ｔｖ１〜Ｔｖ３のいずれかが静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏと交差するか否かを判定する。

例えば、図１０（ａ）に示すように車間が拡大する状況では、先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過に伴って、第３の移動軌跡Ｔｖ３が静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏに交差している。同様に、図１０（ｂ）に示すように車間が縮小する状況では、先行車Ｖによる静止物体Ｏの通過に伴って、第２の移動軌跡Ｔｖ２が静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏに交差している。このように、車体の後部左側、後部右側など、先行車Ｖに設定される複数の点の移動軌跡に基づいて先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖ１〜Ｔｖ３を算出することで、移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏが交差するか否かを高い精度で判定することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る物体認識装置によれば、先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖと静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏの交差を判定することで、先行車Ｖが静止物体Ｏを通過したか否かが容易に判定可能となり、自車１の走行にとって障害とならない物体を高い精度で、かつ迅速に認識することができる。

また、静止物体Ｏを検出する前の時点における静止物体Ｏの位置を推定し、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを算定することで、静止物体Ｏの検出が遅れた場合でも、障害とならない物体を適切に認識することができる。

また、移動軌跡Ｔｖ、Ｔｏ同士が交差する場合、先行車Ｖと静止物体Ｏが最接近するときに先行車Ｖと静止物体Ｏの位置が一致するか否かを判定して物体を認識することで、障害とならない物体を正確に認識することができる。

また、自車１の前方の道路形状に基づいて静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏを算定することで、静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏが高い精度で算定可能となり、障害とならない物体を適切に認識することができる。

また、先行車Ｖに設定される複数の点の移動履歴に基づいて、先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖを算定することで、先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖが高い精度で算定され、障害とならない物体を精度よく認識することができる。

また、本実施形態に係る車両制御装置によれば、先行車Ｖの移動軌跡Ｔｖと静止物体Ｏの移動軌跡Ｔｏが交差するか否かを判定することで、先行車Ｖが静止物体Ｏを通過したか否かが容易に判定可能となり、その判定結果に基づいて、自車１の走行を制御することができる。

なお、前述した実施形態は、本発明に係る物体認識装置および車両制御装置の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る物体認識装置および車両制御装置は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る物体認識装置および車両制御装置は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る物体認識装置および車両制御装置を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

また、本発明は、前述した方法に従って、自車１の走行にとって障害とならない物体を適切に認識するためのプログラム、または当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体にも同様に適用できる。また、本発明は、前述した方法に従って自車１の走行を制御するためのプログラム、または当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体にも同様に適用できる。

１…車両、２…センサ、１０…ＥＣＵ、１１…第１の軌跡算定部、１２…第２の軌跡算定部、１３…交差判定部、１４…物体認識部、１５…走行制御部、Ｖ…先行車、Ｏ…静止物体、Ｔｖ…先行車の移動軌跡、Ｔｏ…静止物体の移動軌跡。

Claims (6)

1. 先行車および路上の静止物体を検出する物体検出部と、
   前記先行車の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する前記先行車の相対的な移動軌跡を算定する第１の軌跡算定部と、
   前記静止物体の検出位置の履歴に基づいて、前記自車に対する前記静止物体の相対的な移動軌跡を算定する第２の軌跡算定部と、
   前記移動軌跡同士が交差する場合、前記静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識する物体認識部と、
   を備える物体認識装置。
2. 前記第２の軌跡算定部は、前記静止物体を検出する前の時点における前記静止物体の位置を推定し、前記静止物体の検出位置および推定位置に基づいて、前記静止物体の移動軌跡を算定する、請求項１に記載の物体認識装置。
3. 前記移動軌跡同士が交差する場合、前記先行車と前記静止物体が最接近するときに前記先行車と前記静止物体の位置が一致するか否かを判定する交差判定部をさらに備え、
   前記物体認識部は、前記先行車と前記静止物体の位置が一致する場合、前記静止物体を走行にとって障害とならない物体として認識する、請求項１または２に記載の物体認識装置。
4. 前記第２の軌跡算定部は、前記自車の前方の道路形状に基づいて、前記静止物体の移動軌跡を算定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物体認識装置。
5. 前記第１の軌跡算定部は、前記先行車に設定される複数の点の移動履歴に基づいて、前記先行車の移動軌跡を算定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物体認識装置。
6. 先行車および路上の静止物体を検出する物体検出部と、
   前記先行車の検出位置の履歴に基づいて、自車に対する前記先行車の相対的な移動軌跡を算定する第１の軌跡算定部と、
   前記静止物体の検出位置の履歴に基づいて、前記自車に対する前記静止物体の相対的な移動軌跡を算定する第２の軌跡算定部と、
   前記移動軌跡同士が交差する場合、衝突回避制御の実行を抑制する走行制御部と、
   を備える車両制御装置。
   

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