JP6175025B2 - 物体認識装置 - Google Patents

Description

この発明は、物体認識装置に関する。

従来、ステアリングの操舵角および横加速度などに応じて車両が進行方向に対して曲がる運転操作状態を検知し、運転者の旋回意志によって障害物との衝突が回避される場合に、警報および制動動作などの作動タイミングを遅らせる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来、車線内の走行を維持するための修正操舵量が運転者の操舵特性の変化を示すことに基づき、道路曲率に対応する操舵角定常値の変化量に応じて道路曲率の変化状態を算出し、道路形状が曲線路であることを判定する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１３７１２６号公報 特開平５−８５２２１号公報

ところで、上記従来技術に係る装置によれば、カーブの手前またはカーブ内において運転者の旋回意志を検知した場合に、警報および制動動作などの作動タイミングを遅らせる際に、車両の進行方向前方に設定する作動領域を車両に近い側に切り換えることが開示されている。しかしながら、単に、運転者の旋回意志を検知した場合に作動領域を車両に近い側に切り換えるだけでは、例えば操舵による衝突回避が困難になるタイミングなどに対して、警報および制動動作などの作動タイミングが最適にならない場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、検出された物体に対応する支援制御の抑制を適切に行なうことが可能な物体認識装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る物体認識装置は、車両に搭載され、物体を検出する検出装置（例えば、実施形態でのレーダ装置１１、撮像装置１２）と、前記検出装置によって検出された物体に対する前記車両の相対速度を検出する相対速度検出手段（例えば、実施形態での支援制御装置１４）と、前記車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段（例えば、実施形態での車両状態センサ１３、支援制御装置１４）と、前記車両の旋回状態に応じて、前記検出装置によって検出された物体に対応する支援制御を行う支援制御装置（例えば、実施形態での支援制御装置１４）と、を備え、前記支援制御装置は、前記旋回状態検出手段によって前記車両が旋回状態であることが検出され、かつ前記相対速度検出手段によって検出される前記相対速度が所定速度（例えば、実施形態での所定速度Ｖａ）以上である場合に、前記支援制御を抑制する。

（２）上記（１）に記載の物体認識装置では、前記支援制御装置は、前記物体に対する前記車両の接触を前記車両の所定の旋回動作により回避するために必要な相対距離である旋回回避限界距離の情報を前記相対速度に応じて記憶しており、前記物体に対する前記車両の接触を前記車両の所定の制動動作により回避するために必要な相対距離である制動回避限界距離の情報を前記相対速度に応じて記憶しており、前記相対速度が前記所定速度以下である場合に前記制動回避限界距離が前記旋回回避限界距離未満になるようにして、前記所定速度を設定しており、前記支援制御を制動支援としてもよい。

（３）上記（１）または（２）に記載の物体認識装置では、前記旋回状態検出手段は、前記車両のヨーレートと、前記車両の舵角または操舵トルクと、を検出し、前記車両のヨーレートが前記車両の直進状態に対応する値を有し、前記車両の舵角または操舵トルクが前記車両の直進状態に対応する値から変化した値を有する場合に、前記車両が旋回状態であると検出してもよい。

上記（１）に記載の態様に係る物体認識装置によれば、物体に対する車両の相対速度が所定速度以上であるか否かの各状況に応じて、支援制御および支援制御の抑制を適正に行なうことができる。支援制御装置は、物体に対する車両の相対速度が所定速度以上かつ運転者が旋回意志を有する場合であれば支援制御を抑制するので、過剰または不要な支援制御が運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。支援制御装置は、物体に対する車両の相対速度が所定速度未満または運転者が旋回意志を有しない場合であれば接触回避に必要とされる適正な支援制御を行なうので、運転者に煩わしさを与えること無しに走行安全性を確保することができる。

さらに、上記（２）の場合、支援制御装置は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になるか否かに対応して相対速度に対する所定速度を設定するので、相対速度が所定速度以上であるか否かの各状況に応じて、制動制御および制動制御の抑制を適正に行なうことができる。支援制御装置は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離以上になる速度域かつ運転者が旋回意志を有する場合であれば制動制御を抑制するので、過剰または不要な制動制御が運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。支援制御装置は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になる速度域または運転者が旋回意志を有しない場合であれば接触回避に必要とされる適正な制動制御を行なうので、運転者に煩わしさを与えること無しに走行安全性を確保することができる。

さらに、上記（３）の場合、車両のヨーレートのように実際の車両挙動に旋回している状態が現れていない状況であっても、運転者が旋回意志を有することに起因する車両の旋回状態を認識することができる。これにより支援制御装置は、支援制御の実行および支援制御の抑制に運転者の運転意思を適切に反映させることができる。

本発明の実施形態に係る物体認識装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置により第１所定距離以内で下方物が検出開始され、撮像装置により第１所定距離よりも遠くで先行車両が誤って検出開始される場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置により第４所定距離以上で上方物が検出開始され、撮像装置により第３所定距離以下で歩行者が誤って検出開始される場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置および撮像装置により走行路の前方におけるカーブの外に存在する物体が検出される場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置および撮像装置によりカーブの走行路の外に存在する物体が検出される場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置の検出範囲および撮像装置の撮像範囲がカーブの走行路を走行する車両の移動に伴って過渡的に変化する場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置のレーダ装置により検出される車両の前方車両が走行路から逸脱または逸脱し始める場合の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の撮像装置の撮像範囲において距離に応じて検出精度および検出安定性が変化する領域の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の第１〜第６フラグのフラグ値に応じた作動許可閾値および確証時間の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の第１〜第６フラグに応じた作動許可閾値の相対速度に対する依存性の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る物体認識装置の第１〜第６フラグに応じた確証時間の相対速度に対する依存性の一例を示す図。

以下、本発明の一実施形態に係る物体認識装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施形態による物体認識装置１０は、図１に示すように、レーダ装置１１と、撮像装置１２と、車両状態センサ１３と、支援制御装置１４とを備えている。物体認識装置１０は、例えば、全体が車両１に搭載されてもよいし、一部が車両１に搭載されて一部以外が車両１の外部（例えば、路側機などの公共設備、他車両など）に設けられてもよい。例えば、車両１の外部の路側機などに設けられたレーダ装置１１および撮像装置１２と、車両１に搭載された車両状態センサ１３と、車両１または車両１の外部の施設などに設けられた支援制御装置１４とによって物体認識装置１０が構成されてもよい。
以下に説明する実施形態では、物体認識装置１０は車両１に搭載されている。

レーダ装置１１は、車両１の外界に設定された検出範囲１１ａを複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信する。レーダ装置１１は、各発信信号が車両１の外部の物体（例えば、歩行者、他車両、および路面上または路面上方の各種の静止物など）によって反射されることで生じた反射波の反射信号を受信する。レーダ装置１１は、発信信号および反射信号に応じた検知信号、例えば、レーダ装置１１から物体までの距離、物体の位置（少なくとも方位角および高低角など）、および車両１に対する物体の相対速度などに係る検知信号を生成し、これらの検知信号を出力する。

撮像装置１２は、車両１の外界に設定された撮像範囲１２ａを撮像する。撮像装置１２は、撮像によって得られた画像に適宜の画像処理を行なうことによって画像データを生成し、この画像データを出力する。

レーダ装置１１は、撮像装置１２に比べて、物体を検出する縦方向の検出精度が高くなっている。撮像装置１２は、レーダ装置１１に比べて、物体を検出する横方向の検出精度が高くなっている。

車両状態センサ１３は、車両１の各種の車両情報を検知し、検知した車両情報の信号を出力する。車両状態センサ１３は、例えば、車速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサ、操舵角センサ、および操舵トルクセンサなどを備えている。車速センサは、車両１の駆動輪の回転速度（車輪速）を検出し、この車輪速に基づいて車体の速度（車速）を検知する。加速度センサは、車体に作用する加速度を検知する。ジャイロセンサは、車体の姿勢や進行方向を検知する。ヨーレートセンサは、車体のヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検知する。操舵角センサは、ステアリングホイールの操舵角度（舵角）の方向および大きさを検知する。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに入力される操舵トルクの方向および大きさを検出する。車両状態センサ１３は、人工衛星を利用して車両１の位置を測定するための測位システム（例えば、Global Positioning System：ＧＰＳまたはGlobal Navigation Satellite System：ＧＮＳＳなど）の測位信号を受信する受信機を備えている。車両状態センサ１３は、測位信号に基づいて車両１の現在位置を検出する。車両状態センサ１３は、測位信号に加えて、車両１の車速およびヨーレートなどを用いた自律航法の演算処理を併用して、車両１の現在位置を検出してもよい。

支援制御装置１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種の記憶媒体と、タイマーとなどの電子回路により構成されている。支援制御装置１４は、レーダ装置１１から出力される検知信号と、撮像装置１２から出力される画像データとを用いて、車両１の周辺に存在する物体を検知する。支援制御装置１４は、撮像装置１２から出力される画像データに所定の認識処理を行なうことによって、画像データ上の物体を認識する。支援制御装置１４は、物体の属性を認識し、車両１の周辺の物体として、例えば、歩行者、他車両、構造物、および落下物などを識別する。支援制御装置１４は、認識した物体の撮像装置１２に対する相対的な位置、速度、および加速度などを算出する。

支援制御装置１４は、レーダ装置１１および撮像装置１２の少なくとも何れかで検出された物体に対応して、車両１の運転を支援する各種の支援制御を実行する。支援制御装置１４は、例えば静止した物体については、レーダ装置１１および撮像装置１２の両方で検出された場合に、各種の支援制御の制御対象とする。支援制御装置１４は、例えば移動する物体については、少なくともレーダ装置１１で検出された場合に、各種の支援制御の制御対象とする。また、支援制御装置１４は、例えば静止した物体であっても、近距離であれば、少なくともレーダ装置１１で検出された場合に、各種の支援制御の制御対象としてもよい。
支援制御装置１４は、各種の支援制御として、例えば、先行車両に追従する追従走行制御と、外部の物体に対する接触回避および接触時の衝撃軽減などを行なう接触回避制御となどを実行する。支援制御装置１４は、各種の運転支援制御の実行において、例えば、報知装置による報知動作、ブレーキ装置による制動動作、および操舵装置による操舵動作などを制御する制御信号を出力する。
報知装置は、シートベルトによる締め付けおよびステアリングの振動などによって触覚的に報知するシートベルト装置および操舵装置などを備えている。報知装置は、表示および点灯などによって視覚的に報知する表示装置および灯体などを備えている。報知装置は、電子音および音声などによって聴覚的に報知するスピーカなどを備えている。

支援制御装置１４は、レーダ装置１１により物体が検出開始されたときの物体までの距離および撮像装置１２により物体が検出開始されたときの物体までの距離に応じて支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、例えば、支援の大きさの変更、または支援開始もしくは支援終了に係る物体までの距離およびタイミングに関する閾値の変更などによって、支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、例えば接触回避制御において、報知動作または制動動作の作動を許可する相対距離、または衝突余裕時間（Time To Collision：ＴＴＣ＝相対距離／相対速度）を、通常制御時よりも短くすることによって支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、例えば追従走行制御において、発進のタイミング、発進時の速度および加速度、並びに停止の保持時間などを変更することによる発進の抑制または停止の保持によって、支援制御を抑制する。
支援制御装置１４は、支援制御を抑制するために、撮像装置１２により検出される物体の信頼性を判断し、撮像装置１２により検出される物体の信頼性を必要に応じて低下させる。支援制御装置１４は、例えば、撮像装置１２による物体の検出を確証するのに要する確証時間の変更、または撮像装置１２により検出された物体の除外有無などによって、信頼性を低下させる。支援制御装置１４は、例えば接触回避制御において、確証時間を通常制御時よりも長くする、または撮像装置１２により検出された物体を制御対象から除外する。

支援制御装置１４は、レーダ装置１１により第１所定距離Ｌ１以内で物体が検出開始され、撮像装置１２により第１所定距離Ｌ１よりも遠くで物体が検出開始された場合に、後述する第４フラグＦ４のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、図２に示すように、レーダ装置１１により第１所定距離Ｌ１以内で下方物Ｑ１が検出開始されることに先立ち、撮像装置１２により第２所定距離Ｌ２（＞Ｌ１）以上で先行車両Ｐが検出開始される場合、撮像装置１２の検出信頼性が低いと判断する。
支援制御装置１４は、例えば車両１の走行路上の落下物、輪止め、および道路鋲などの下方物Ｑ１は、他車両などに比べて電磁波の反射強度が低いので、遠方に存在する状態ではレーダ装置１１により検出され難いと判断する。支援制御装置１４は、第２所定距離Ｌ２以上でレーダ装置１１によって物体が検出されず、撮像装置１２のみによって先行車両Ｐなどの物体が検出され、第１所定距離Ｌ１以内でレーダ装置１１によって物体が検出されると、この物体は下方物Ｑ１であると判断する。これにより支援制御装置１４は、撮像装置１２による遠距離の物体の検出信頼性を低下させ、撮像装置１２による遠距離の物体の検出結果を誤りであるとみなすとともに、レーダ装置１１によって検出された近距離の物体に対応した支援制御を抑制する。

なお、例えば図２に示す場合において、支援制御装置１４は、第１所定距離Ｌ１以内でレーダ装置１１によって物体が検出開始された後に、より近距離でレーダ装置１１によって物体が先行車両Ｐであると検出される場合、撮像装置１２の検出結果を正しいと判断し直す。これにより支援制御装置１４は、撮像装置１２による遠距離の物体に対する検出信頼性の低下を解除するとともに、レーダ装置１１によって検出された近距離の物体に対応した支援制御の抑制を解除する。

支援制御装置１４は、レーダ装置１１により第４所定距離Ｌ４（＞Ｌ３）以上で物体が検出開始された後に、撮像装置１２により第３所定距離Ｌ３以下で物体が検出開始された場合に、物体の種別に応じて、後述する第５フラグＦ５のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、図３に示すように、撮像装置１２により第３所定距離Ｌ３以内で歩行者Ｒが検出開始されることに先立ち、レーダ装置１１により第４所定距離Ｌ４（＞Ｌ３）以上で上方物Ｑ２が検出開始される場合、撮像装置１２の検出信頼性が低いと判断する。
支援制御装置１４は、例えば車両１の走行路上方のゲート、および案内板などの上方物Ｑ２に比べて、歩行者は電磁波の反射強度が低いので、遠方に存在する状態ではレーダ装置１１により検出され難いと判断する。支援制御装置１４は、第４所定距離Ｌ４以上でレーダ装置１１によって物体が検出されると、この物体は上方物Ｑ２であると判断し、第３所定距離Ｌ３以内で撮像装置１２によって歩行者Ｒなどの物体が検出されると、この検出結果を誤りであるとみなす。これにより支援制御装置１４は、撮像装置１２による近距離の物体の検出信頼性を低下させ、撮像装置１２による近距離の物体の検出結果を誤りであるとみなすとともに、レーダ装置１１によって検出された遠距離の物体に対応した支援制御を抑制する。

支援制御装置１４は、車両状態センサ１３から出力される車両情報の信号に基づき、車両１を直進走行状態から非直進走行状態へと遷移させる運転者の意思を検知した場合に、後述する第２フラグＦ２のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、実際に車両１にヨーレートが発生するより前のタイミングにおいて、カーブへの進入、旋回開始、または車線変更開始などの運転者による運転意思を、操舵角度または操舵トルクの変化に基づいて検知する。支援制御装置１４は、例えば、車両１の直進走行状態での運転者の運転操作に応じた操舵角度および操舵トルクの変化（例えば、修正舵の履歴など）を予め記憶している。支援制御装置１４は、予め記憶している操舵角度および操舵トルクの変化とは異なる変化（例えば、より大きな変化など）を検知した場合に非直進走行の運転意思ありと判断する。支援制御装置１４は、車両１が直進走行状態から非直進走行状態へと遷移する可能性がある場合には、直進走行状態で検出される物体が非直進走行状態で制御対象にならない可能性があると判断して、支援制御を抑制する。

図４に示すように、支援制御装置１４は、車両１の走行路Ｓの進行方向前方に存在するカーブの入口位置ＣＳよりも所定距離Ｌａ以上手前の領域Ａ１では、操舵角度および操舵トルクの変化が予め記憶している変化の範囲内であるので、直進走行の運転意思ありと判断する。支援制御装置１４は、カーブの入口位置ＣＳよりも所定距離Ｌａ未満手前の領域Ａ２では、操舵角度および操舵トルクの変化が予め記憶している変化の範囲を超えるので、非直進走行（つまりカーブへの進入）の運転意思ありと判断する。これにより支援制御装置１４は、領域Ａ２およびカーブ進入後の領域Ａ３において、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させる。支援制御装置１４は、レーダ装置１１または撮像装置１２により実際に検出される物体（例えば、カーブの外に存在する道路標示および路側構造物などの物体Ｑ３）に対応した支援制御を抑制する。

支援制御装置１４は、車両状態センサ１３から出力される車両情報の信号に基づき、車両１が非直進走行状態であることを検知した場合に、後述する第２フラグＦ２のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。支援制御装置１４は、車両１のヨーレート、操舵角、および操舵トルクの少なくとも何れかが所定以上である場合に非直進走行状態であると判断する。支援制御装置１４は、車両１が非直進走行状態である場合には、制御対象にならない物体を検出する可能性があるとともに、物体の検出が不安定になる可能性があると判断して、支援制御を抑制する。

例えば、図５に示すように、支援制御装置１４は、車両１が走行路Ｓのカーブを走行する場合には、制御対象とすべき物体（例えば、先行車両Ｐなど）を検出できずに、制御対象にならない物体（例えば、走行路Ｓ外の物体Ｑ３）を検出する可能性があると判断する。これにより支援制御装置１４は、走行路Ｓのカーブを走行する状態で、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させ、実際に検出される物体（例えば、カーブ外の道路標識および路側構造物などの物体Ｑ３）に対応した支援制御を抑制する。
例えば、図６に示すように、支援制御装置１４は、車両１が走行路Ｓのカーブを走行する場合には、レーダ装置１１の検出範囲１１ａおよび撮像装置１２の撮像範囲１２ａが車両１の移動に伴って過渡的に変化し、物体の検出が不安定になる可能性があると判断する。これにより支援制御装置１４は、走行路Ｓのカーブを走行する状態で、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させ、実際に検出される物体に対応した支援制御を抑制する。

支援制御装置１４は、少なくとも車両１が停止状態またはほぼ停止状態であることを検知した場合に、後述する第３フラグＦ３のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制するために、撮像装置１２により検出される物体の信頼性を判断する。支援制御装置１４は、例えば、車両状態センサ１３から出力される車両情報の信号に基づき、車両１が停止状態またはほぼ停止状態であるか否かを検知する。支援制御装置１４は、例えば、車両１の車速が所定速度未満である場合、車両１の発進中もしくは停止直前、または発進後の所定時間以内などにおいて、車両１がほぼ停止状態であると判断する。支援制御装置１４は、例えば、レーダ装置１１から出力される検知信号から得られる物体の位置の変化などに基づき、撮像装置１２により検出される物体が停止状態またはほぼ停止状態であるか否かを検知する。支援制御装置１４は、例えば、車両１と撮像装置１２により検出される物体との両方が停止状態またはほぼ停止状態であることを検知した場合に、撮像装置１２から出力される時系列の画像データにおいて物体の認識精度が低下する可能性があると判断する。これにより支援制御装置１４は、撮像装置１２の検出信頼性を低下させる、または撮像装置１２から出力される画像データを用いた物体の検出を停止させ、撮像装置１２により検出される物体に対応した支援制御を抑制する。
なお、支援制御装置１４は、車両１が停止状態またはほぼ停止状態であり、撮像装置１２により検出される物体がレーダ装置１１の検知信号に基づいて移動状態であることを検知した場合には、支援制御の抑制を解除または支援制御の抑制量を低下させてもよい。

支援制御装置１４は、車両１の進行方向前方の前方車両が、例えば追従対象を設定するためなどの所定の位置範囲から相対的に逸脱または逸脱し始めることを検知した場合に、後述する第１フラグＦ１のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。図７に示すように、支援制御装置１４は、追従走行制御の実行時などにおいて、少なくともレーダ装置１１から出力される検知信号に基づき、車両１が走行路Ｓにて先行車両Ｐに追従していることを検知する。さらに、支援制御装置１４は、車両１が追従している先行車両Ｐが走行路Ｓの外に移動すること、または追従対象である先行車両Ｐに対して車両１が走行路Ｓの外に移動することなどを検知する。支援制御装置１４は、例えば、車両１と先行車両Ｐとの相対速度がほぼゼロに近い状態で車両１と先行車両Ｐとの相対位置が横方向に移動することを検知した場合に、先行車両Ｐが相対的に逸脱または逸脱し始めると判断する。支援制御装置１４は、先行車両Ｐが相対的に逸脱または逸脱し始めることを検知した場合に、撮像装置１２から出力される画像データが過渡的に変化し、物体の検出が不安定になる可能性があると判断する。これにより支援制御装置１４は先行車両Ｐの相対的な逸脱または逸脱し始めから所定時間に亘って、撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させ、実際に検出される物体に対応した支援制御を抑制する。

支援制御装置１４は、撮像装置１２により第３所定距離Ｌ３以内で物体が検出開始された場合に、後述する第６フラグＦ６のフラグ値に「１」を設定して、支援制御を抑制する。図８に示すように、支援制御装置１４は、撮像装置１２により第３所定距離Ｌ３よりも遠くの領域Ｂ３で物体が検出開始される場合には、所定の認識処理に対するノイズが少ないので、誤検知が発生する可能性が小さいと判断する。支援制御装置１４は、撮像装置１２から出力される画像データにおいて、領域Ｂ３の道路標示、わだち、および路上の凹み、およびタイヤ痕などの高さが小さい物体は、対応する縦ピクセル数が少ないので、歩行者または他車両などの物体に誤検知される可能性が小さいと判断する。
支援制御装置１４は、撮像装置１２により第５所定距離Ｌ５以内かつ第６所定距離Ｌ６（＜Ｌ５）よりも遠くの領域Ｂ２で物体が検出開始される場合には、所定の認識処理に対するノイズが多いので、認識処理が不安定であり、誤検知が発生する可能性が大きいと判断する。
支援制御装置１４は、撮像装置１２により第６所定距離Ｌ６以内かつ所定距離Ｌ０（＜Ｌ６）よりも遠くの領域Ｂ１で物体が検出開始される場合には、画像データにおいて物体に対応するピクセル数が多いので、誤検知の可能性が小さいと判断する。
支援制御装置１４は、撮像装置１２により所定距離Ｌ０以内で物体が検出開始される場合には、物体が撮像範囲１２ａからはみ出るので、検知精度が低下すると判断する。

本実施の形態による物体認識装置１０は上記構成を備えており、次に、この物体認識装置１０の動作について説明する。

以下に、支援制御装置１４が実行する接触回避制御、つまり外部の物体に対する接触回避および接触時の衝撃軽減などを行なう制御について説明する。
先ず、支援制御装置１４は、図９に示すように、レーダ装置１１から出力される検知信号を用いて、車両１の周辺に存在する物体の位置、速度、および加速度などを検出する（ステップＳ０１）。
次に、支援制御装置１４は、撮像装置１２から出力される画像データに所定の認識処理を行なうことによって、車両１の周辺に存在する歩行者および他車両などの物体を検出し、歩行者および物体の位置、速度、および加速度などを検出する（ステップＳ０２）。
次に、支援制御装置１４は、レーダ装置１１により検出された物体と、撮像装置１２により検出された物体とのマッチング行ない、制御対象の物体を選別する（ステップＳ０３）。

次に、支援制御装置１４は、車両１の進行方向前方の前方車両が所定の位置範囲から相対的に逸脱または逸脱し始めることを検知したか否かを判定する（ステップＳ０４）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ０５に進める（ステップＳ０４のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ０６に進める（ステップＳ０４のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第１フラグＦ１のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ０５）。

次に、支援制御装置１４は、車両１が直進走行状態から非直進走行状態へと遷移する直前（例えば、カーブ進入直前など）または非直進走行状態（例えば、カーブ走行中など）であることを検知したか否かを判定する（ステップＳ０６）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ０７に進める（ステップＳ０６のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ０８に進める（ステップＳ０６のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第２フラグＦ２のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ０７）。

次に、支援制御装置１４は、車両１が停止状態またはほぼ停止状態（例えば、発進中もしくは停止直前、または発進後の所定時間以内など）であることを検知したか否かを判定する（ステップＳ０８）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ０９に進める（ステップＳ０８のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１０に進める（ステップＳ０８のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第３フラグＦ３のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ０９）。

次に、支援制御装置１４は、撮像装置１２により歩行者が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１３に進める（ステップＳ１０のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１１に進める（ステップＳ１０のＮＯ側）。

次に、支援制御装置１４は、レーダ装置１１により第１所定距離Ｌ１以内で物体が検出開始されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１２に進める（ステップＳ１１のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１５に進める（ステップＳ１１のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第４フラグＦ４のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ１２）。

次に、支援制御装置１４は、レーダ装置１１により第４所定距離Ｌ４（＞Ｌ３）以上で物体が検出開始されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１４に進める（ステップＳ１３のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１５に進める（ステップＳ１３のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第５フラグＦ５のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ１４）。

次に、支援制御装置１４は、撮像装置１２により第５所定距離Ｌ５以内で物体が検出開始されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１６に進める（ステップＳ１５のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１７に進める（ステップＳ１５のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、第６フラグＦ６のフラグ値に「１」を設定する（ステップＳ１６）。

次に、支援制御装置１４は、図１０に示すように、第１フラグＦ１のフラグ値に「１」が設定されているか否かを判定する（ステップＳ１７）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１８に進める（ステップＳ１７のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１９に進める（ステップＳ１７のＮＯ側）。
そして、支援制御装置１４は、接触回避および接触時の衝撃軽減としてのブレーキ装置による制動動作の作動を不許可とする（ステップＳ１８）。そして、一連の処理を終了させる。

また、支援制御装置１４は、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値に応じて、支援制御の抑制有無に関する各種のパラメータを設定する（ステップＳ１９）。支援制御装置１４は、図１１に示すように、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値に応じて、制動動作の作動を許可する相対距離または衝突余裕時間に対する作動許可閾値と、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出に対する確証時間とを設定する。支援制御装置１４は、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値が「０」である場合には、作動許可閾値ＴＨ０および確証時間Ｔ０を設定する。支援制御装置１４は、第２〜第６フラグＦ２〜Ｆ６の各フラグ値が「１」である場合には、作動許可閾値ＴＨ２〜ＴＨ６および確証時間Ｔ２〜Ｔ６を設定する。支援制御装置１４は、図１２および図１３に示すように、例えば第１フラグＦ１のフラグ値が「１」である場合の所定の作動許可閾値ＴＨ１および確証時間Ｔ１を採用するとともに、第２〜第６フラグＦ２〜Ｆ６では同様にそれぞれ相対速度に依存する作動許可閾値ＴＨ２〜ＴＨ６および確証時間Ｔ２〜Ｔ６を設定する。

支援制御装置１４は、例えば図１２および図１３において、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値が「０」である場合を通常の支援制御を行なう状態とし、作動許可閾値ＴＨ０および確証時間Ｔ０を基準とする。
支援制御装置１４は、第２および第４〜第６フラグＦ２、Ｆ４〜Ｆ６のフラグ値が「１」である場合に、通常時よりも撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させ、作動許可閾値ＴＨ２、ＴＨ４〜ＴＨ６を、作動許可閾値ＴＨ０よりも小さくする。支援制御装置１４は、第３フラグＦ３のフラグ値が「１」である場合に、作動許可閾値ＴＨ３を、作動許可閾値ＴＨ２、ＴＨ４〜ＴＨ６よりも小さくする。支援制御装置１４は、第１フラグＦ１のフラグ値が「１」である場合に、作動許可閾値ＴＨ１を最も小さくする。
支援制御装置１４は、第３〜第６フラグＦ３〜Ｆ６のフラグ値が「１」である場合に、通常時よりも撮像装置１２による物体の検出信頼性を低下させ、確証時間Ｔ３〜Ｔ６を、確証時間Ｔ０よりも長くする。支援制御装置１４は、第２フラグＦ２のフラグ値が「１」である場合に、確証時間Ｔ２を、確証時間Ｔ３〜Ｔ６よりも長くする。支援制御装置１４は、第１フラグＦ１のフラグ値が「１」である場合に、確証時間Ｔ１を最も長くする。

支援制御装置１４は、例えば図１２に示すように、レーダ装置１１または撮像装置１２により検出される物体に対する車両１の相対速度が所定速度Ｖａ以上である場合に、作動許可閾値ＴＨ２を作動許可閾値ＴＨ０よりも小さくする。つまり、支援制御装置１４は、車両１を直進走行状態から非直進走行状態へと遷移させる運転者の意思を検知し、かつ相対速度が所定速度Ｖａ以上である場合に、相対距離または衝突余裕時間に対する作動許可閾値を小さくすることによって、支援制御を抑制する。
支援制御装置１４は、物体に対する車両１の接触を車両１の所定の旋回動作により回避するために必要な相対距離である旋回回避限界距離の情報を相対速度に応じて記憶している。支援制御装置１４は、物体に対する車両１の接触を車両１の所定の制動動作により回避するために必要な相対距離である制動回避限界距離の情報を相対速度に応じて記憶している。支援制御装置１４は、相対速度が所定速度未満である場合に制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になるようにして、所定速度を設定している。これにより支援制御装置１４は、支援制御として制動支援を行なう際に、制動回避限界距離が旋回回避限界距離以上になる速度域かつ運転者が非直進走行状態への遷移意志を有する場合であれば制動制御を抑制する。支援制御装置１４は、支援制御として制動支援を行なう際に、制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になる速度域または運転者が非直進走行状態への遷移意志を有しない場合であれば接触回避に必要とされる適正な制動制御を行なう。

なお、支援制御装置１４は、支援制御を抑制する際に相対距離または衝突余裕時間に対する作動許可閾値を小さくするとしたが、このように作動タイミングを遅らせることに限定されない。支援制御装置１４は、例えば、作動タイミングは不変のまま、支援制御の出力を低下させることによって支援制御を抑制してもよい。例えば制動支援であれば、制動支援の作動タイミングを遅らせる代わりに、制動出力を低下させてもよいし、制動支援の作動タイミングを遅らせつつ制動出力を低下させてもよい。
また、支援制御装置１４は、例えば図１３に示すように、相対速度が所定速度Ｖａ以上である場合に、確証時間Ｔ２を確証時間Ｔ０よりも大きくする。つまり、支援制御装置１４は、車両１を直進走行状態から非直進走行状態へと遷移させる運転者の意思を検知し、かつ相対速度が所定速度Ｖａ以上である場合に、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出に対する確証時間を大きくすることによって、支援制御を抑制する。
なお、支援制御装置１４は、物体が静止物であれば、物体に対する車両１の相対速度を車両１の速度とする。つまり、支援制御装置１４は、物体が静止物であれば、物体の速度と車両１の速度とから相対速度の算出をせずに、車両１の速度のみを用いて相対速度を設定してもよい。

支援制御装置１４は、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値に応じて、複数の作動許可閾値および確証時間が設定される場合には、複数の作動許可閾値および確証時間のうちから支援制御を最も抑制する作動許可閾値および確証時間を選択する。

次に、支援制御装置１４は、図１０に示すように、レーダ装置１１および撮像装置１２による物体の検出が連続する時間（同時検出連続時間）が、上述したステップＳ１９で設定した確証時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ１８に進める（ステップＳ２０のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ２１に進める（ステップＳ２０のＮＯ側）。
次に、支援制御装置１４は、レーダ装置１１および撮像装置１２により検出された物体の車両１に対する相対距離（または衝突余裕時間）が、上述したステップＳ１９で設定した作動許可閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ２３に進める（ステップＳ２１のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、支援制御装置１４は、処理をステップＳ２２に進める（ステップＳ２１のＮＯ側）。

そして、支援制御装置１４は、接触回避および接触時の衝撃軽減としてのブレーキ装置による制動動作を非作動とする（ステップＳ２２）。そして、一連の処理を終了させる。
また、支援制御装置１４は、接触回避および接触時の衝撃軽減としてのブレーキ装置による制動動作を作動させる（ステップＳ２３）。そして、一連の処理を終了させる。

上述したように、本実施形態による物体認識装置１０によれば、物体に対する車両１の相対速度が所定速度Ｖａ以上であるか否かの各状況に応じて、支援制御および支援制御の抑制を適正に行なうことができる。支援制御装置１４は、物体に対する車両１の相対速度が所定速度Ｖａ以上かつ運転者が非直進走行状態への遷移意志を有する場合であれば支援制御を抑制するので、過剰または不要な支援制御が運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。支援制御装置１４は、物体に対する車両１の相対速度が所定速度Ｖａ未満または運転者が非直進走行状態への遷移意志を有しない場合であれば接触回避に必要とされる適正な支援制御を行なうので、運転者に煩わしさを与えること無しに走行安全性を確保することができる。
さらに、支援制御装置１４は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になるか否かに対応して相対速度に対する所定速度Ｖａを設定するので、相対速度が所定速度Ｖａ以上であるか否かの各状況に応じて、制動制御および制動制御の抑制を適正に行なうことができる。支援制御装置１４は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離以上になる速度域かつ運転者が非直進走行状態への遷移意志を有する場合であれば制動制御を抑制するので、過剰または不要な制動制御が運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。支援制御装置１４は、制動回避限界距離が旋回回避限界距離未満になる速度域または運転者が非直進走行状態への遷移意志を有しない場合であれば接触回避に必要とされる適正な制動制御を行なうので、運転者に煩わしさを与えること無しに走行安全性を確保することができる。

さらに、車両１のヨーレートのように実際の車両挙動に旋回している状態が現れていない状況であっても、運転者が非直進走行状態への遷移意志を有することに起因する車両１の旋回状態を、操舵角度または操舵トルクの変化から認識することができる。これにより支援制御装置１４は、支援制御の実行および支援制御の抑制に運転者の運転意思を適切に反映させることができる。

なお、上述した実施形態において物体認識装置１０は、車両１に搭載されるとしたが、これに限定されない。レーダ装置１１および撮像装置１２の少なくとも何れかは、車両１以外の他の移動体、例えば歩行者が携帯する携帯端末などに搭載されてもよい。

なお、上述した実施形態において支援制御装置１４は、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６のフラグ値に応じて、作動許可閾値ＴＨ２〜ＴＨ６および確証時間Ｔ２〜Ｔ６を設定するとしたが、これに限定されない。例えば、支援制御装置１４は、さらに物体の種別（例えば、歩行者、先行車両、横移動する他車両など）に応じて細分化して作動許可閾値および確証時間を詳細に設定してもよい。
また、上述した実施形態において支援制御装置１４は、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６の全てに対して判定を行なうとしたが、これに限定されず、第１〜第６フラグＦ１〜Ｆ６の少なくとも何れか１つに対して判定を行ってもよい。

なお、上述した実施形態において支援制御装置１４は、第１所定距離Ｌ１を第３所定距離Ｌ３と同一としてもよいし、異ならせてもよい。また、上述した実施形態において支援制御装置１４は、第２所定距離Ｌ２を第４所定距離Ｌ４と同一としてもよいし、異ならせてもよい。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…物体認識装置、１１…レーダ装置（検出装置）、１２…撮像装置（検出装置）、１３…車両状態センサ（旋回状態検出手段）、１４…支援制御装置（相対速度検出手段、旋回状態検出手段）

Claims (6)

1. 車両に搭載され、物体を検出する検出装置と、
   前記検出装置によって検出された物体に対する前記車両の相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記車両の直進走行状態での操舵角度または操舵トルクと異なる操舵角度または操舵トルクを検知した場合に前記車両が非直進走行状態であることを検出する非直進走行状態検出手段と、
   前記車両の非直進走行状態に応じて、前記検出装置によって検出された物体に対応する支援制御を行う支援制御装置と、
   を備え、
   前記支援制御装置は、前記非直進走行状態検出手段によって前記車両が非直進走行状態であることが検出され、かつ前記相対速度検出手段によって検出される前記相対速度が所定速度以上である場合に、前記支援制御を抑制する、
   ことを特徴とする物体認識装置。
2. 前記支援制御装置は、
   前記物体に対する前記車両の接触を前記車両の所定の旋回動作により回避するために必要な相対距離である旋回回避限界距離の情報を前記相対速度に応じて記憶しており、
   前記物体に対する前記車両の接触を前記車両の所定の制動動作により回避するために必要な相対距離である制動回避限界距離の情報を前記相対速度に応じて記憶しており、
   前記相対速度が前記所定速度未満である場合に前記制動回避限界距離が前記旋回回避限界距離未満になるようにして、前記所定速度を設定しており、
   前記支援制御を制動支援とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物体認識装置。
3. 前記非直進走行状態検出手段は、前記車両のヨーレートと、前記車両の舵角または操舵トルクと、を検出し、
   前記車両のヨーレートが前記車両の直進状態に対応する値を有し、前記車両の舵角または操舵トルクが前記車両の直進状態に対応する値から変化した値を有する場合に、前記車両が非直進走行状態であると検出する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物体認識装置。
4. 前記支援制御装置は、
   前記非直進走行状態検出手段によって前記車両が非直進走行状態であることが検出され、かつ前記相対速度検出手段によって検出される前記相対速度が所定速度以上である条件を満たす場合に、前記条件を満たさない場合に比して、前記検出装置により物体が検出されたことを確証するのに要する確証時間を長くすることで、前記支援制御を抑制する、
   ことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の物体認識装置。
5. 前記支援制御装置は、
   前記非直進走行状態検出手段によって前記車両が非直進走行状態であることが検出され、かつ前記相対速度検出手段によって検出される前記相対速度が所定速度以上である条件を満たす場合に、前記条件を満たさない場合に比して、前記検出装置によって検出された物体に対する前記車両の相対距離または衝突余裕時間に対する、前記支援制御の作動を許可する際の閾値である作動許可閾値を低下させることで、前記支援制御を抑制する、
   ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の物体認識装置。
6. 前記検出装置は、
   前記車両の外界を撮像することで前記車両の周囲の物体を検出する撮像装置と、
   前記車両の外界に向けて電磁波を照射することで前記車両の周囲の物体を検出するレーダ装置であって、前記撮像装置に比して、少なくとも前記車両の進行方向に関して物体の検出精度が高いレーダ装置と、を有し、
   前記相対速度検出手段は、
   前記撮像装置により検出された物体または前記レーダ装置により検出された物体を、前記相対速度を検出する際の検出対象の物体とし、
   前記支援制御装置は、
   前記非直進走行状態検出手段によって前記車両が非直進走行状態であることが検出され、かつ前記相対速度検出手段によって検出される前記相対速度が所定速度以上である条件を満たす場合に、前記撮像装置により検出された物体を前記検出対象から除外することで、前記支援制御を抑制する、
   ことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の物体認識装置。

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