(57)【要約】【課題】確実に障害物の検出を行うことが可能な車両用走行支援装置を提供する。【解決手段】障害物検出位置情報を出力する第１の障害物検出部、障害物大きさ情報を出力する第２の障害物検出部、障害物位置情報を記憶する記憶部、推定障害物位置情報を演算する推定障害物位置演算部、自車経路演算部、障害物が車両に接触するか否かを判定する障害物判定部、障害物が車両に衝突するまでの衝突時間を算出する衝突時間演算部および衝突時間に基づいて目標減速度を演算する目標減速度演算部を備え、第２の障害物検出部は、障害物大きさ情報を第１の障害物検出部に入力し、第１の障害物検出部は、複数の障害物検出位置情報が検出された場合に、障害物大きさ情報を用いて、複数の障害物検出位置情報が単一の障害物であるか否かを判定し、単一の障害物である場合は、複数の障害物検出位置情報の中心座標を障害物検出位置情報として出力する。【選択図】図５
2019070986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された複数のソナーセンサーにより、前記車両の周辺の障害物を検出して、その障害物検出位置を障害物検出位置情報として出力する第１の障害物検出部と、
撮像装置により、前記障害物の画像を撮影し、前記画像に基づいて前記障害物の大きさと概略の位置を検出して障害物大きさ情報として出力する第２の障害物検出部と、
前記障害物の前記車両に対する相対位置を周期的に確認し、確認した１周期前の前記相対位置が障害物位置情報として記憶される記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記障害物位置情報に基づいて前記車両の移動によって現在前記障害物が存在していると推定される位置である推定障害物位置と、前記推定障害物位置の信頼度を規定する障害物信頼度を含む推定障害物位置情報を演算する推定障害物位置演算部と、
前記車両が進行する経路を算出する自車経路演算部と、
前記障害物信頼度が所定のしきい値以上で、かつ前記障害物位置情報に基づいて、前記障害物が前記車両の前記経路上に存在すると判定される場合に、前記障害物が前記車両に接触するものと判定し、障害物接触判定結果として前記障害物信頼度と前記障害物位置情報と共に出力する障害物判定部と、
前記障害物信頼度、前記障害物位置情報および前記障害物接触判定結果に基づいて、前記障害物が前記車両に衝突するまでの予想時間である衝突時間を算出する衝突時間演算部と、
前記衝突時間に基づいて、前記車両を減速させる減速度である目標減速度を演算する目標減速度演算部と、を備え、
前記目標減速度に基づいて前記車両を制動する制動装置を制御する車両用走行支援装置であって、
前記第２の障害物検出部は、
前記障害物大きさ情報を前記第１の障害物検出部に入力し、
前記第１の障害物検出部は、複数の障害物検出位置情報が検出された場合に、前記第２の障害物検出部が検出した前記障害物大きさ情報を用いて、前記複数の障害物検出位置情報が単一の障害物であるか否かを判定し、前記単一の障害物である場合は、前記複数の障害物検出位置情報の中心座標を前記障害物検出位置情報として出力する、車両用走行支援装置。
【請求項２】
前記推定障害物位置情報および前記障害物検出位置情報に基づいて、前記推定障害物位置から所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在すると判定される場合は、前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に、予め定められた加算値を加算し、前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在しないと判定される場合は、前記障害物信頼度から予め定められた減算値を減算して出力する障害物信頼度演算部と、
前記推定障害物位置情報および前記障害物検出位置情報に基づいて、前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在すると判定される場合は、前記障害物信頼度を用いて、前記推定障害物位置情報を補正し、現在の障害物位置情報として出力する障害物位置情報補正部と、
前記記憶部に空き領域が存在するか否かを判断し、空き領域が存在する場合には、前記現在の障害物位置情報および前記障害物信頼度演算部で加算または減算された前記障害物信頼度を前記記憶部に記憶させる障害物記憶判定部と、を備える、請求項１記載の車両用走行支援装置。
【請求項３】
前記障害物信頼度演算部は、
前記障害物信頼度に前記加算値を加算した値が予め定めた最大値を超えないように制限する、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項４】
前記障害物大きさ情報は、前記障害物信頼度演算部および前記障害物位置情報補正部にも入力され、
前記障害物信頼度演算部および前記障害物位置情報補正部は、
前記障害物大きさ情報を用いて前記所定の判定距離を変更する、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項５】
前記障害物信頼度演算部は、
前記加算値として、前記障害物検出位置情報に対応する第１の加算値と、前記障害物大きさ情報に対応する第２の加算値を有し、
前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物位置情報が存在する場合は前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に前記第１の加算値を加算し、
前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記大きさ情報に含まれる前記概略概位置が存在する場合は前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に前記第２の加算値を加算し、
前記障害物記憶判定部は、
前記記憶部に空き領域が存在する場合には、前記障害物大きさ情報に含まれる前記概略の位置の情報を記憶させる、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項６】
前記障害物信頼度は、第１の障害物信頼度および第２の障害物信頼度を含み、
前記障害物信頼度演算部は、
前記第１の障害物信頼度に前記第１の加算値を加算した値が予め定めた第１の最大値を超えず、前記第２の障害物信頼度に前記第２の加算値を加算した値が予め定めた第２の最大値を超えないように制限する、請求項５記載の車両用走行支援装置。
【請求項７】
前記第２の障害物検出部は、
前記障害物が何であるかを識別し、物体識別情報として出力する機能をさらに有し、
前記車両用走行支援装置は、
前記物体識別情報に基づいて障害物制御対象しきい値を演算する障害物制御対象判定しきい値演算部をさらに備え、
前記障害物判定部は、
前記所定のしきい値に代えて、前記障害物制御対象しきい値を用いて前記障害物が前記車両に接触するか否かを判定する、請求項１記載の車両用走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバーの運転支援を行う車両用走行支援装置に関し、自車両の走行経路内に存在する障害物を検出してドライバーに警告を与える車両用走行支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の事故を未然に防ぐ予防安全システムとして、自車両と先行車両との車両間隔を適切に保ち、先行車両との衝突を防ぐ技術が特許文献１開示されている。特許文献１では、ステレオ画像に基づいて先行車両を検出するが、特許文献２では、超音波を用いたソナーセンサーにより自車両の進行方向に超音波を送信し、障害物から跳ね返ってきた超音波を複数のソナーセンサーで測定し、超音波の送信から受信までの時間差に基づいて障害物の位置を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８０５８３２号公報
【特許文献２】特許第３７８８１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のソナーセンサーを用いて障害物を検出する場合、複雑な形状の障害物に対しては認識精度の低下および障害物の検出ができないと言う問題があった。
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、確実に障害物の検出を行うことが可能な車両用走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両用走行支援装置は、車両に搭載された複数のソナーセンサーにより、前記車両の周辺の障害物を検出して、その障害物検出位置を障害物検出位置情報として出力する第１の障害物検出部と、撮像装置により、前記障害物の画像を撮影し、前記画像に基づいて前記障害物の大きさと概略の位置を検出して障害物大きさ情報として出力する第２の障害物検出部と、前記障害物の前記車両に対する相対位置を周期的に確認し、確認した１周期前の前記相対位置が障害物位置情報として記憶される記憶部と、前記記憶部に記憶された前記障害物位置情報に基づいて前記車両の移動によって現在前記障害物が存在していると推定される位置である推定障害物位置と、前記推定障害物位置の信頼度を規定する障害物信頼度を含む推定障害物位置情報を演算する推定障害物位置演算部と、前記車両が進行する経路を算出する自車経路演算部と、前記障害物信頼度が所定のしきい値以上で、かつ前記障害物位置情報に基づいて、前記障害物が前記車両の前記経路上に存在すると判定される場合に、前記障害物が前記車両に接触するものと判定し、障害物接触判定結果として前記障害物信頼度と前記障害物位置情報と共に出力する障害物判定部と、前記障害物信頼度、前記障害物位置情報および前記障害物接触判定結果に基づいて、前記障害物が前記車両に衝突するまでの予想時間である衝突時間を算出する衝突時間演算部と、前記衝突時間に基づいて、前記車両を減速させる減速度である目標減速度を演算する目標減速度演算部と、を備え、前記目標減速度に基づいて前記車両を制動する制動装置を制御する車両用走行支援装置であって、前記第２の障害物検出部は、前記障害物大きさ情報を前記第１の障害物検出部に入力し、前記第１の障害物検出部は、複数の障害物検出位置情報が検出された場合に、前記第２の障害物検出部が検出した前記障害物大きさ情報を用いて、前記複数の障害物検出位置情報が単一の障害物であるか否かを判定し、前記単一の障害物である場合は、前記複数の障害物検出位置情報の中心座標を前記障害物検出位置情報として出力する。
【発明の効果】
【０００７】
上記車両用走行支援装置によれば、複雑な形状の障害物に対しても確実に障害物の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ソナーセンサーを用いて障害物の位置を特定する方法を説明する図である。
【図２】ソナーセンサーを用いて障害物の位置を特定する方法を説明する図である。
【図３】ソナーセンサーを用いて障害物の位置を特定する方法を説明する図である。
【図４】本発明に係る車両用走行支援装置を搭載する車両の構成を示す概略図である。
【図５】本発明に係る実施の形態１の車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】複数のソナーセンサーにより複雑な障害物を検出する場合を説明する図である。
【図７】カメラを用いて、複雑な障害物を検出する場合を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態１の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る実施の形態１の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】１周期前の車両と障害物位置情報の位置関係を示す図である。
【図１１】１周期前の車両の位置を基準に、現時点での車両と障害物位置情報の位置関係を示す図である。
【図１２】現時点での車両の位置を基準に、現時点での車両と障害物位置情報の位置関係を示す図である。
【図１３】直進時の車両の経路を示す図である。
【図１４】旋回時の車両の経路を示す図である。
【図１５】直進時と旋回時の車両に対する衝突障害物と非衝突障害物の位置関係を示す図である。
【図１６】最短衝突時間と目標減速度の関係を示す図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態２の車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１９】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明に係る実施の形態４の車両用走行支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２６】本発明に係る実施の形態４の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２７】本発明に係る実施の形態４の車両用走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図２８】障害物認識情報と障害物制御判定しきい値の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜はじめに＞
実施の形態の説明に先立って、ソナーセンサーを用いて障害物の位置を特定する方法について図１〜図３を用いて説明する。図１のように車両ＶＣに搭載された複数のソナーセンサーＳＳ１〜ＳＳ４を用いて障害物ＯＢに対して超音波ＳＷを送信すると、送信したセンサー自身が超音波を検出する場合と、送信したセンサーとは別のセンサーで超音波を検出する場合がある。前者を直接受信、後者を間接受信と言う。直接受信の場合、例えばソナーセンサーＳＳ３から送信された超音波ＳＷは、障害物ＯＢにより反射されてソナーセンサーＳＳ３自身で受信する。直接受信の場合、超音波の送信から受信までの時間を音速で除算して得た距離を、往路と復路を考慮して半分にすることでソナーセンサーＳＳ３と障害物ＯＢとの距離を求めることができる。
【００１０】
一方、ソナーセンサーＳＳ３から送信された超音波ＳＷは、障害物ＯＢにより反射されて、例えばソナーセンサーＳＳ２でも受信する。このような間接受信の場合、送信したセンサーと受信したセンサーが異なるため、単純に音速で除算して半分にするだけでは障害物ＯＢまでの距離を求めることはできず、音速で除算後、直線受信で求めた距離を減算することで障害物ＯＢまでの距離を求めることとなる。
【００１１】
間接受信はソナーセンサーＳＳ２で受信される以外に、ソナーセンサーＳＳ１およびＳＳ４でも同様に受信することができ、１回の送信に対して障害物ＯＢまでの複数の距離を測定することとなる。これによりそれぞれのソナーセンサーから障害物ＯＢまでの距離が求まると、ソナーセンサーの位置を基準にそれぞれ円弧を描くことができる。このソナーセンサーの位置を中心とした複数の円弧は互いに交点、いわゆる２円交点を持ち、この交点の位置が障害物の位置となる。
【００１２】
ここで、障害物ＯＢの形状が小さい場合、図２に×印で示すように、２円交点で求めた障害物ＯＢの位置は比較的まとまった位置を示し、１つの障害物であると認識することができるが、図３に示すように複雑な形状の障害物ＯＢＬの場合、図３に×印で示すように、２円交点で求めた障害物ＯＢＬの位置は広範囲に分散し、形状によっては、交点のまとまり（交点群）が複数できてしまうことがある。特に障害物の形状が複雑で音波の反射面が多面体で構成されている場合や、障害物の場所によっては音波を吸収してしまうような素材でできており、音波の反射率が場所によって均一でない場合に発生しやすい。このような場合、ソナーセンサーは障害物が複数あるものと認識し、交点群ごとに異なる障害物が複数あるように認識する場合がある。
【００１３】
また、図３に示すような複雑な形状の障害物ＯＢＬの場合、車両ＶＣが移動するとソナーセンサーと障害物ＯＢＬとの位置の変化により超音波の跳ね返る面が変わってしまい、それまで検出されていた面での２円交点が消失し、異なった面での２円交点が新たに形成され、新たな交点群が形成される場合があった。このような場合、車両ＶＣの移動に基づいてトラッキング処理（追跡処理）を行い、トラッキング結果と検出位置との相関関係に基づいて信頼度を演算していると、急に信頼度が低下する場合があったり、制御に必要な信頼度が確保されにくくなる場合があったりする。このような状況では、制御に必要な信頼度を確保するのに複数回の検出が必要になり、結果として障害物の認識タイミングが遅れてしまう場合もあった。
【００１４】
＜車両の構成＞
図４は、本発明に係る車両用走行支援装置を搭載する車両ＶＣの構成を示す概略図である。車両ＶＣは、ソナーセンサー２、カメラ３（撮像装置）、ブレーキ４および車両用走行支援装置１を有している。ソナーセンサー２は車両前方および後方に複数設置され、それらはソナーセンサー配線８を介してソナーコントローラー９に接続されている。なお、図４では車両の前後に４つずつのソナーセンサー２を配置しているが、前後以外に左右に配置しても良いし、前後も車両ＶＣのサイズによって、ソナーセンサー群により必要な計測領域が満たされるのであれば、２〜３個であっても良い。
【００１５】
カメラ３は車両の前後および左右に複数設置され、それらはカメラ配線７を介して周辺監視カメラコントローラー１０に接続されている。なお、図４では車両の前後左右に１つずつカメラ３を配置しているが、これに限定されず、例えば後方の障害物のみをブレーキ制御の対象とするのであれば、後方のみにカメラ３を取り付けるようにしても良い。また、取り付け位置について、図４では左右のカメラ３についてはドアミラーの下部、前後についてはそれぞれバンパー中央に設置するよう図示しているが、これに限定されるものではない。
【００１６】
車両用走行支援装置１には、ソナーコントローラー９、周辺監視カメラコントローラー１０以外に、その他のセンサー１１、演算装置１２およびブレーキ制御装置１３が含まれており、これらはそれぞれ、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信網５を介して互いに接続されている。
【００１７】
ブレーキ制御装置１３は、最終的に油圧配管６を用いて各車輪に設置されたブレーキ４と接続されており、ブレーキ制御装置１３の指令によりブレーキ４は車両ＶＣに制動を描ける。なお、図４ではブレーキ４、ブレーキ制御装置１３および油圧配管６によって構成される油圧ブレーキを示したが、この構成に限定されるものではなく、例えばモーターによって走行するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、エンジンとモーターによって走行するＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）では、モーターの減速回生を制動に使用しても良い。
【００１８】
以下、本発明の各実施の形態について図を用いて説明を行う。なお、各図において同一、または相当する部材、部位については同一符号を付して説明する。また、以下では、実施の形態１〜４として、それぞれ車両用走行支援装置１００〜４００を示すが、これは図４に示す車両用走行支援装置１に対応するものである。
【００１９】
＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図５は、本発明に係る実施の形態１の車両用走行支援装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように車両用走行支援装置１００は、第１の障害物検出部１０１、第２の障害物検出部１０２、車両状態検出部１０３、車両運動演算部１０４、推定障害物位置演算部１０５、障害物信頼度演算部１０６、障害物位置情報補正部１０７、障害物記憶判定部１０８、障害物記憶部１０９、自車経路演算部１１０、障害物判定部１１１、衝突時間演算部１１２、目標減速度演算部１１３および制動装置１１４を備えている。
【００２０】
図５に示すように、第２の障害物検出部１０２の出力は、第１の障害物検出部１０１に入力され、第１の障害物検出部１０１の出力は、障害物信頼度演算部１０６、障害物位置情報補正部１０７および障害物記憶判定部１０８に入力され、障害物信頼度演算部１０６の出力は障害物位置情報補正部１０７に入力される。障害物位置情報補正部１０７の出力は、障害物記憶判定部１０８および障害物判定部１１１に入力される。障害物記憶判定部１０８の出力は、障害物記憶部１０９に入力され、障害物記憶部１０９の出力は、推定障害物位置演算部１０５に入力される。
【００２１】
また、車両状態検出部１０３の出力は、車両運動演算部１０４、障害物記憶判定部１０８、自車経路演算部１１０および衝突時間演算部１１２に入力される。車両運動演算部１０４の出力は、推定障害物位置演算部１０５に入力され、推定障害物位置演算部１０５の出力は、障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７に入力される。
【００２２】
また、自車経路演算部１１０の出力は、障害物判定部１１１に入力され、障害物判定部１１１の出力は、衝突時間演算部１１２に入力される。衝突時間演算部１１２の出力は、目標減速度演算部１１３に入力され、目標減速度演算部１１３の出力は、制動装置１１４に入力される。
【００２３】
第１の障害物検出部１０１は、図４に示した複数のソナーセンサー２とソナーコントローラー９およびそれらをつなぐソナーセンサー配線８によって構成される。複数のソナーセンサー２を用いて障害物の位置を検出する方法は、図１を用いて説明したように、直接受信と間接受信で得られる障害物までの測定距離による２円交点を描く方法を用いる。
【００２４】
第２の障害物検出部１０２は、図４に示した複数のカメラ３と周辺監視カメラコントローラー１０およびそれらをつなぐカメラ配線７によって構成される。カメラ３は障害物の大きさと概略位置を取得することができる。
【００２５】
ここで、第１の障害物検出部１０１により検出する障害物位置と第２の障害物検出部１０２により検出する障害物位置の違いについて説明する。第１の障害物検出部１０１で使用するソナーセンサー２による位置検出は、複数のソナーセンサー２による２円交点から求められ、２円交点を構成するセンサーと障害物の距離は数ｃｍ以下の精度で測定可能である。これは空気中の温度および湿度が一定かつ反射率の高い障害物であるならば、ソナーセンサー２と障害物との距離を測距する際に影響する要素は、超音波の送信から受信までの時間のみであり、測定距離の分解能は測定時間の分解能に比例し、ソナーコントローラー９のクロックに関係する。現在、一般的なマイコンのクロックは遅くても数ＭＨｚ単位で動いており、図２に示したような小さな障害物ＯＢの場合、ソナーセンサー２を用いて数ｃｍ単位の距離計測を行うことは全く問題ない。しかし、ソナーセンサー２を用いた位置検出では、図３に示したような複雑な形状をした障害物ＯＢＬの場合、複数のセンサーにより複数の２円交点を求めると、交点が分散するという特性がある。これはそれぞれの交点はほぼ正確に障害物の位置（表面の位置）を示しているが、障害物の反射面によって反射強度が異なることが原因である。
【００２６】
図６には、複数のソナーセンサー２により障害物ＯＢＬとして自転車を検出する場合を例示しているが、このような障害物ＯＢＬの場合、２円交点の交点群がＡ〜Ｃのように分散し、単純に点群によってまとめる処理を行うと、それぞれの点群を障害物として認識することになる。
【００２７】
一方、第２の障害物検出部１０２で使用するカメラ３による位置検出は、カメラ３で撮影した画像に基づいて周辺監視カメラコントローラー１０で障害物を認識して障害物の位置を求める。障害物の認識方法は様々な方法があり、例えばある一定間隔の時間をおいて複数の画像を撮影し、それらの画像の差分を求め、差分の大きい部分を障害物が存在する位置、差分の大きさ自体を障害物の大きさと認識する方法がある。また単純に周囲の色、例えば路面の色と障害物の色の違いより、障害物を認識する方法もある。また近年では、予め多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習を行い、その結果を用いて障害物を認識する方法、いわゆるディープラーニングを用いた障害物認識方法も開発されている。本発明ではこれらの周知の障害物の認識方法を利用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
カメラを用いた障害物認識の特徴として、障害物の大きさや範囲は認識できるが、位置情報、特にカメラに対し前後方向の距離については精度が得られにくいことが挙げられる。その原因としては、障害物認識に用いるカメラは主に周辺監視を行うために広角のレンズを用いており、カメラ画角の中心部以外はひずみが大きく、また周辺部に割り当てられる撮像素子の素子数が少ないため、障害物の位置によっては、撮像素子の素子間隔が広くなり、実空間では数１０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲に対応することとなり、この範囲に障害物が位置することで位置精度が低下する。
【００２９】
そのため本発明では第２の障害物検出部１０２が計測する位置情報は、第１の障害物検出部１０１が計測する位置情報に対して精度が低いと言う意味で概略位置情報と呼称する。また、ソナーセンサー２と異なりカメラ３を用いた計測では、自然光またはライトや照明の発する人工光の反射により映像を撮影するので、環境に大きく依存する。特に夜間では障害物の認識センサーとして常用しにくいと言った特性も持っている。
【００３０】
第１の障害物検出部１０１で検出する障害物の位置情報と、第２の障害物検出部１０２で検出する障害物の概略位置情報は、それぞれのセンサーが車両に固定されているため、車両の移動と共に移動する。そのため、それぞれのセンサーから出力される位置情報は、車両を基準とした障害物の相対位置となる。本実施の形態１では、障害物の位置は車両を基準とした相対位置として扱い、車両は固定点として扱うため、地上に固定された障害物であっても車両が移動することで、位置情報として障害物が移動して車両に対して近づいたり遠ざかったりする挙動となる。
【００３１】
第２の障害物検出部１０２において検出した障害物の大きさと概略位置情報は、障害物大きさ情報として第１の障害物検出部１０１入力される。第１の障害物検出部１０１では、自身で検出した複数の障害物位置検出情報と、第２の障害物検出部１０２で検出した障害物大きさ情報とを比較し、単一の障害物であると判定される場合は、自身で検出した複数の障害物検出位置情報の中心座標を新たな障害物検出位置情報として出力する。
【００３２】
具体的には第１の障害物検出部１０１は、自身で検出した図６に示す交点群Ａ〜Ｃと、第２の障害物検出部１０２で検出された障害物の概略位置情報と障害物の大きさ情報とに基づいて、交点群Ａ〜Ｃのうち障害物大きさ情報の範囲に含まれるものを抽出し、これらの交点群の中心座標を障害物検出位置情報として出力する。図７はこの処理を示す概念図であり、第２の障害物検出部１０２のカメラ３で検出された障害物の大きさ情報ＯＢＸと、交点群の中心座標ＣＣとを示している。
【００３３】
ここで、第２の障害物検出部１０２が障害物の大きさ情報を出力しても、それに対応する第１の障害物検出部１０１での検出情報が存在しない場合は、第１の障害物検出部１０１から障害物検出位置情報は出力されない。逆に第１の障害物検出部１０１が検出した障害物に対応する障害物の大きさ情報が第２の障害物検出部１０２から入力されない場合は、第１の障害物検出部１０１は、自身で検出した検出情報を障害物検出位置情報として出力する。すなわち、図６のような場合では、実際は単一の障害物であっても複数のソナーセンサー２で計測した３つの交点群Ａ〜Ｃに応じて３つの障害物が検出されたものとして出力する。
【００３４】
車両状態検出部１０３は、車両ＶＣの車両状態を検出するセンサーであり、図４に示すその他のセンサー１１で構成される。車両状態検出部１０３で検出する車両状態量としては、車速、ハンドル角、シフト情報、ブレーキ情報、ヨーレート等が挙げられる。なお、これら以外に実際に緊急ブレーキを高精度に行うためには、坂道等の判定を行うために前後加速度、横加速、アクセルペダル開度およびエンジン回転数の情報が必要であるが、本発明の作用および効果に影響を与える要素ではないため説明は省略する。
【００３５】
図５に示す機能ブロックのうち、車両運動演算部１０４、推定障害物位置演算部１０５、障害物信頼度演算部１０６、障害物位置情報補正部１０７、障害物記憶判定部１０８、障害物記憶部１０９、自車経路演算部１１０、障害物判定部１１１、衝突時間演算部１１２および目標減速度演算部１１３は、図４に示す演算装置１２により実現される。また、図４に示す演算装置１２は、演算装置１２に入出力される信号および演算の中間値、障害物記憶部の記録値を記憶するメモリ（図示せず）を有しており、上記各機能ブロックは当該メモリーの情報に基づいて処理を行う。
【００３６】
＜動作＞
上述した演算装置１２が実現する機能ブロックの動作について、図８および図９に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図８の記号（Ａ）〜（Ｃ）と図９の記号（Ａ）〜（Ｃ）とは互いに接続された関係にある。また、図８および図９に示すフローチャートの処理は演算装置１２において１０〜２０ｍｓｅｃの周期で繰り返される。この周期を以下では演算周期と呼称する。
【００３７】
図８および図９に示すように、車両用走行支援装置１００は、まず、車両状態検出部１０３から出力される車両状態の情報に基づいて、障害物記憶判定部１０８において障害物記憶部１０９に記憶されている一周期前の障害物検出位置情報をすべて消去する条件に該当するかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。判断基準としては、例えば、車両ＶＣのドライバーの操作により前進または後退を目的としたシフト切り替えが行われた場合、車速が一定速度以上を上回った場合、車両ＶＣが停車してから一定時間経過した場合などが挙げられる。
【００３８】
シフト状態により障害物記憶部１０９を消去する理由としては、車両ＶＣの移動方向の変化により緊急ブレーキ制御を行う必要がある対象障害物が車両ＶＣの前後で変化した場合に対応するためである。また、車速が一定速度を上回った場合に障害物記憶部１０９を消去する理由としては、第１の障害物検出部１０１（ソナーセンサー）による障害物の計測が困難になった場合に対応するためである。また、車両ＶＣが停車してから一定時間経過した場合に障害物記憶部１０９を消去する理由としては、障害物が地上に固定されている場合以外、例えば障害物が人および車両であった場合は、車両停車から一定時間経過すると障害物が移動している場合に対応するためである。なお、障害物記憶部１０９の消去の条件はこれらに限定されるものではなく、他の要件を追加しても良いし、既存の要件を削除しても良い。
【００３９】
ステップＳ１０１において障害物記憶部１０９に記憶されている一周期前の障害物検出位置情報をすべて消去しても良いと判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１０２において障害物記憶部１０９に記憶されている一周期前の障害物検出位置情報をすべて消去する。一方、ステップＳ１０１において障害物記憶部１０９に記憶されている一周期前の障害物検出位置情報を消去しないとの判断がされた場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１０３に進む。
【００４０】
次に、ステップＳ１０３において第１の障害物検出部１０１で検出されるすべての障害物検出位置情報に対し、マッチングフラグを未マッチング状態に設定する。この障害物検出位置情報のマッチングフラグが、マッチング状態である場合は、その処理の時点で既に推定障害物位置演算部１０５が出力する推定障害物位置情報とマッチング済みであることを示しており、未マッチング状態の場合は、まだ推定障害物位置情報と関連付けられていないことを示している。Ｓ１０３ではこれから行われるマッチング処理に際して、第１の障害物検出部１０１で検出されたすべての障害物検出位置情報のマッチングフラグを未マッチング状態に設定する。なお、ステップＳ１０３の処理は、障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７において実行される。
【００４１】
ステップＳ１０３の処理を実行した後は、車両運動演算部１０４において車両状態検出部１０３で検出された車速およびハンドル角の情報を用いて車両用走行支援装置１００の演算周期あたりの車両ＶＣの移動量を演算する（ステップＳ１０４）。車両ＶＣの移動量は、演算周期あたりの車両の進行方向の移動距離Lsampと、演算周期あたりの車両ＶＣの旋回方向の旋回角Yawsampで定義される。それぞれを求める数式は、以下の数式（１）および（２）で表される。
【００４２】
【数１】
2019070986.tif 000003
【００４３】
【数２】
2019070986.tif 000004
【００４４】
上記数式（１）および（２）において、Velは車両ＶＣの車速を、Yawrateは車両の垂直方向を軸とした回転速度を、Tsampは車両用走行支援装置１００の演算周期をそれぞれ示す。
【００４５】
車両運動演算部１０４は、上記数式（１）および（２）によって求められる演算周期あたりの車両の進行方向の移動距離Lsampと、演算周期あたりの車両の旋回方向の旋回角Yawsampを、車両移動量として出力する。
【００４６】
ステップＳ１０４の処理を実行した後は、推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１を開始する。推定障害物位置マッチング処理ループは、障害物記憶部１０９に記憶されている１周期前のすべての障害物検出位置情報に対して、ステップＳ１０５〜Ｓ１１７の処理を順次行うループである。なお、ステップＳ１０２において障害物記憶部１０９に記憶されている一周期前の障害物検出位置情報をすべて消去した場合は、障害物検出位置情報が０となっているので、推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１には入らず、後の障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２に進む。このルートについては図示を省略する。
【００４７】
推定障害物位置マッチング処置ループＳ１Ｌ１においては、まず、推定障害物位置演算部１０５において推定障害物位置の演算を行う（ステップＳ１０５）。この演算では、障害物記憶部１０９に記憶された１周期前の障害物位置情報と、ステップＳ１０４で演算された車両移動量とに基づいて、１周期前の障害物検出位置情報が車両ＶＣの移動によって、現時点で移動していると推定される推定障害物位置を演算する。
【００４８】
ここで、推定障害物位置演算部１０５における推定障害物位置の演算処理について説明する。図１０は１周期前の車両ＶＣの位置Ｏと、障害物記憶部１０９に記憶された１周期前の障害物位置情報Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃにおける障害物の位置を図示したものであり、車両ＶＣの位置Ｏは後輪車軸中心を点Ｏとして示している。本実施の形態の推定障害物位置マッチング処置ループＳ１Ｌ１では、障害物記憶部１０９に記憶された障害物位置情報の１つずつに対してループ処理を行うため、図１０に示す障害物位置情報Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの場合、１回目のループ処理では障害物位置情報Ｐａに対して、２回目のループ処理では障害物位置情報Ｐｂに対して処理を行う。なお、本実施の形態１では車両の位置を示す点Ｏの場所は後輪車軸中央としているが、これに限定されるものではない。また、車両ＶＣの前方向をｘ軸正方向、左方向をｙ軸正方向とするが、これに限定されるものではない。また、座標系については後述する。
【００４９】
次に、図１０から１演算周期で車両ＶＣが進んだ場合を図１１に示す。図１０で点Ｏの位置にいた車両ＶＣが、図１１に示すように１演算周期の間に点Ｏ’の位置まで進む。具体的には車両ＶＣの位置は、点Ｏからｘ軸方向にLsamp×cos（Yaw_samp）、ｙ軸方向にLsamp×sin（Yawsamp）移動し、角度Yawsamp旋回する。これを数式で表すと以下の数式（３）で表される。
【００５０】
【数３】
2019070986.tif 000005
【００５１】
上記数式（３）において、Lsampは演算周期あたりの車両ＶＣの進行方向の移動距離、Yasampは演算周期あたりの車両の旋回方向の旋回角、(Ox、Oy、Oθ)は現時点の車両位置Ｏを示す座標、(O'x、O'y、O'θ)は１周期後の車両位置Ｏ’を示す座標をそれぞれ表している。
【００５２】
数式（３）では、現時点での車両位置Ｏに対し、車両ＶＣの運動から推定される１周期後の車両位置Ｏ’を示したが、これらについては、地上のある座標点を基準に車両位置ＯおよびＯ’が定義されている。このような座標系を「地上に固定した座標系」と言う。しかし、前述のように第１の障害物検出部１０１と第２の障害物検出部１０２とで検出された、障害物の位置情報および概略位置情報は車両を基準とする相対位置として計測される。そこで、車両位置ＯおよびＯ’を座標の原点とする、いわゆる「車両に固定した座標系」に変換すると、地上に固定された障害物が相対的に移動することとなる。
【００５３】
このような障害物の相対的な動きを図１２に示す。図１２に示すように、１周期前の障害物位置情報Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃにおける障害物の位置が、点Ｐａ’、Ｐｂ’、Ｐｃ’のように車両ＶＣに近づいてくる。これを数式で表すと以下の数式（４）となる。
【００５４】
【数４】
2019070986.tif 000006
【００５５】
上記数式（４）において、（Pax、Pay）は１周期前の障害物Ｐａの位置、（Pa'x、Pa'y）は現時点での障害物Ｐａ’の位置を示す座標値であり、共に各時点での車両ＶＣの後輪車軸中央を原点とした場合の相対位置を示している。なお、数式（４）では障害物の傾きを表すPaθおよびPaθ'を示しているが、障害物の傾きについては本実施の形態１では無視するためPaθ＝０としている。またPaθ'は算出した値は用いず、Pa’x、Pa’yを求めるための中間値となっている。そこで、数式（４）を整理して以下の数式（５）とする。推定障害物位置の演算では、数式（５）を用いて推定障害物位置を順次演算する。
【００５６】
【数５】
2019070986.tif 000007
【００５７】
ここで、フローチャートの説明に戻り、推定障害物位置演算部１０５は、推定障害物位置情報が障害物追跡の必要な範囲外か否かを判定し（ステップＳ１０６）、障害物追跡の必要な範囲外と判定される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１０７において推定障害物位置情報の障害物信頼度を最小値に設定する。なお、推定障害物位置情報の障害物信頼度には範囲が設けられており、加算、減算を行っても当該範囲内、つまり最小値と最大値の範囲内で制限される。
【００５８】
このような処理を行う理由を以下に説明する。例えば、緊急ブレーキ制御では、車両が前方に進んでいる場合、具体的にはオートマティック車であってシフト状態がＤレンジの場合、車両の後端より後方にある障害物には衝突する可能性は低く、追跡を行う必要はない。一方、車両が後方に進んでいる場合、具体的にはオートマティック車であってシフト状態がＲレンジの場合、車両前端より前方にある障害物については追跡を行う必要はない。
【００５９】
また、左右方向に関しても車両の左右端から一定距離、例えば１０ｍ程度離れている障害物に対しては障害物の追跡を行う必要性は低い。これは、第１の障害物検出部１０１のソナーセンサーでは、このような遠方の物体を検出することが難しいという理由による。また、別の理由として、車両が最大のハンドル角で走行したとしても、前進後退を切り替えることなく直接、左右１０ｍ以上の領域に到達することは難しく、追跡した障害物に衝突する可能性は低いと言った理由もある。なお、この障害物追跡の範囲に関しては、上述した例に限定されず、障害物記憶部１０９のメモリー容量によって、また演算装置１２の処理速度および車両の特性によって決めれば良い。
【００６０】
本実施の形態１における障害物信頼度の最小値は０とし、ステップＳ１０７において障害物信頼度を０に設定した場合には、ステップＳ１１７に進んで推定障害物位置情報を削除する。
【００６１】
一方、ステップＳ１０６において、推定障害物位置情報が障害物追跡の必要な範囲内である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１０８に進む。
【００６２】
ステップＳ１０８では、推定障害物位置情報が第１の障害物検出部１０１の検出範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ１０８において、推定障害物の障害物位置がソナーセンサーの検出範囲外であると判定される場合（Ｎｏの場合）は、後のマッチング処理を行わずステップＳ１１７に進む。
【００６３】
これは推定障害物の障害物位置がソナーセンサー２の検出範囲外にある場合、その推定障害物に対応する障害物検出位置情報は検出されず、後の信頼度の計算において信頼度が短時間で低下してしまい、本来追跡すべき障害物を追跡しなくなるため、このような場合には、ステップＳ１０５で演算された推定障害物位置に基づいて、障害物を追跡することができるようにしている。
【００６４】
一方、ステップＳ１０８において、推定障害物の障害物位置がソナーセンサーの検出範囲内であると判定される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップ１０９に進む。
【００６５】
ステップＳ１０９では、推定障害物位置情報と障害物検出位置情報のマッチング処理を行う。マッチング処理は、推定障害物位置マッチング処置ループＳ１Ｌ１で処理中の推定障害物位置情報と、未マッチング状態のすべての障害物検出位置情報を比較し、推定障害物位置情報と障害物検出位置情報の直線距離がマッチング判定距離（所定の判定距離）内、かつ直線距離が最も短かったものを、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報であると判断する。なお、処理中の推定障害物位置情報に対し、未マッチング状態の障害物位置検出情報が全く存在しない場合、または処理中の推定障害物位置情報からマッチング判定距離内に未マッチング状態の障害物位置検出情報が存在しない場合は、処理中の推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在しないと判断する。
【００６６】
また、本実施の形態で用いるマッチング判定距離は予め定めた定数であり、緊急ブレーキ制御が対応する目標最大車速と第１の障害物検出部１０１の更新周期とに基づいて設定すると良い。例えば、仮に目標最大車速を１０ｋｍ／ｈとし更新周期を１００ｍｓｅｃとすると、１回の障害物検出位置情報の更新周期間に最大約２７ｃｍの距離を障害物が相対的に移動するものと想定される。従って、上記条件でマッチング判定距離を設定するのであれば、若干の余裕を持たせて３０ｃｍ程度に設定すると良い。
【００６７】
ステップＳ１０９のマッチング処理を行った後は、マッチング結果に対して、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０において、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在すると判定される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１１１〜Ｓ１１４の処理を行い、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在しないと判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１１５およびＳ１１６の処理を行う。
【００６８】
ステップＳ１１１においては、推定障害物位置情報の障害物信頼度に対し、予め定められた規定値を加算する。ただし、ステップＳ１１１での信頼度の加算演算により、障害物信頼度が最大値を超えた場合は、ステップＳ１１２において障害物信頼度を最大値に制限する。これにより、障害物信頼度が大きくなりすぎることを防止でき、検出した障害物が誤検知であった場合に早期に制御対象から消去することができる。また、検知した障害物が移動して検知範囲外に移動した場合でも、早期に制御対象から外すことができる。
【００６９】
次に、ステップＳ１１３において、ステップＳ１０９で推定障害物位置情報とマッチングされた障害物検出位置情報のマッチングフラグをマッチング済みの状態にする。この処理により、次ループ時のステップＳ１０９の処理において、既にマッチングされた障害物検出位置情報が次ループ時の推定障害物位置情報と再度マッチングされることを防ぐ。
【００７０】
次に、障害物位置情報補正部１０７において、推定障害物位置情報とマッチングされた障害物検出位置情報と、ステップＳ１１１およびＳ１１２において演算された障害物信頼度とを用いて、推定障害物位置情報の位置補正を行い、補正を行った結果を補正後の新たな障害物位置情報として出力し（ステップＳ１１４）、ステップ１１７に進む。推定障害物位置情報の位置補正には以下の次の数式（６）を用いる。
【００７１】
【数６】
2019070986.tif 000008
【００７２】
上記数式（６）において、（xd２、yd２）は障害物位置情報補正部１０７から出力される障害物位置情報、（xs1、ys1）は、第１の障害物検出部１０１から障害物位置情報補正部１０７に入力する障害物検出位置情報、（xd1、yd1）は推定障害物位置演算部１０５から障害物位置情報補正部１０７に入力する推定障害物位置情報、cは障害物信頼度演算部１０６で求めた障害物信頼度である。本実施の形態１では障害物位置情報は、数式（６）に示すように障害物信頼度の大きさにより、障害物検出位置情報に対し推定障害物位置情報の比率を大きくして合成する方法で求めているが、本発明の効果を得るためには必ずしも数式（６）に示す方法に限定されるものではない。
【００７３】
ステップＳ１１０において推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在しないと判定された場合は、ステップＳ１１５において、推定障害物位置情報の障害物信頼度に対し、予め定められた規定値を減算する。ただし、ステップＳ１１５での信頼度の減算演算により、障害物信頼度が最小値、すなわち本実施の形態１では０を下回った場合は、ステップＳ１１６において障害物信頼度を最小値以上に制限した後、ステップＳ１１７に進む。
【００７４】
なお、以上説明したステップＳ１０８〜Ｓ１１６の処理は、車両用走行支援装置１００の障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７において実行される。
【００７５】
ステップＳ１１７においては、推定障害物位置情報の障害物信頼度が予め定められた既定値より低い場合に、推定障害物位置情報を障害物記憶部１０９から消去する。具体的には、前述のＳ１０７処理およびＳ１１５〜Ｓ１１６処理において、障害物信頼度が０になった推定障害物位置情報について、障害物記憶部１０９から削除する。このステップＳ１１７の処理は、車両用走行支援装置１００の障害物記憶判定部１０８において実行される。
【００７６】
このような推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１は、障害物記憶部１０９が記憶している１周期前の障害物位置情報のすべてに対して、ステップＳ１０５〜Ｓ１１７の処理が行われることで終了し、障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２に入る。
【００７７】
なお、以上説明したステップＳ１１１およびＳ１１５の処理では、推定障害物位置情報の障害物信頼度に対し、予め定められた規定値を加算または減算して、障害物信頼度を計算していた。しかし、この規定値については、必ずしも定数である必要はなく、車両状態、第１の障害物検出部１０１および第２の障害物検出部１０２の出力によって設定される変数であっても良い。例えば、本実施の形態１では第１の障害物検出部１０１が複数のソナーセンサー２を用いて障害物の位置検出を行っているが、ソナーセンサー２の特性として遠方の障害物ほど反射する超音波の強度が低く、ノイズにより誤検知する可能性が高まる特性がある。この場合、加算および減算の規定値を障害物検出位置情報に基づいて、近接障害物は加算および減算の規定値を大きくし、遠方障害物は加算および減算の規定値を小さくするように変えることも有効である。
【００７８】
障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２は、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報のすべてに対して、ステップＳ１１８〜Ｓ１２０の処理を順次行うループである。
【００７９】
まず、ステップＳ１１８では、障害物記憶判定部１０８が、障害物記憶部１０９に新たな障害物位置情報を追記するための空き領域が存在するかを判断する。ステップ１１８において、障害物記憶部１０９に新たな障害物位置情報を追記するための空き領域が存在すると判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１１９およびＳ１２０の処理を行う。一方、障害物記憶部１０９のすべての領域に障害物位置情報が書き込まれており、新たな障害物位置情報を追記するための空き領域が存在しない場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１１９およびＳ１２０の処理を行わず次のループに進む。ただし、実際には次のループでもステップＳ１１８で空き領域が存在しないと判断されるので、ステップＳ１１８において一度空き領域が存在しないとの判断がなされると、障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２では、その後は処理を行わずループ処理を終える。
【００８０】
ステップＳ１１９においては、障害物位置情報のマッチングフラグが未マッチング状態であるか否かを判断する。ステップＳ１１９において障害物位置情報のマッチングフラグが未マッチングと判断される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１２０の処理を行い、
マッチング済みと判断される場合はステップＳ１２０の処理を行わず次のループに進む。
【００８１】
ステップＳ１２０においては、マッチングフラグが未マッチング状態の障害物位置情報を、新たに検出された障害物位置情報として障害物記憶部１０９の空き領域に追記する。この場合、追記する障害物位置情報の信頼度情報は、ステップＳ１１１において用いた規定の加算値である加算定数を設定する。
【００８２】
このような障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２は、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報のすべてに対し、ステップＳ１１８〜Ｓ１２０の処理を行うことで終了し、ステップＳ１２１に進む。なお、ステップＳ１１８〜Ｓ１２０処理は、車両用走行支援装置１００の障害物記憶判定部１０８において実行される。
【００８３】
ステップＳ１２１では、自車経路演算部１１０において自車経路を演算する。本実施の形態１では、車両ＶＣが現在のハンドル角および車速を保って進んだ場合に、車両ＶＣが通過する領域と通過しない領域の境界線を自車経路としている。
【００８４】
直進状態、具体的にはハンドル角が±約１０度以下の場合には、車両ＶＣはほぼ進行方向に対してまっすぐに進む。このとき前後どちらの方向に進むかは、シフト状態によって異なり、シフト状態がＤレンジの場合は車両ＶＣは前方に進み、シフト状態がＲレンジの場合は車両ＶＣは後方に進む。この場合、車両ＶＣはまっすぐに進むので、図１３に示すように車両ＶＣが通過する領域と通過しない領域の境界線は、車両の左右端の位置が境界線ＹｌおよびＹｒとなる。本実施の形態１における座標原点である後輪車軸中心を基準とすると、境界線ＹｌおよびＹｒは以下の数式（７）で表すことができる。
【００８５】
【数７】
2019070986.tif 000009
【００８６】
上記数式（７）においてYrは車両ＶＣの右側の境界線、Ylは車両ＶＣの左側の境界線、αは車両ＶＣの横幅の半分の長さを示す。
【００８７】
旋回状態、具体的には直進状態以外の場合には、車両ＶＣが通過する領域と通過しない領域の境界線は、図１４に示すような関係となる。図１４は車両が左旋回を行う場合の関係図である。左旋回の場合、車両ＶＣで最も内側を走行する部分は図１４に示すＰｉの地点になる。この地点Ｐｉが連続して通過する経路が車両ＶＣの左側の境界線となる。車両ＶＣで最も外側を走行する部分は図１４に示すＰｏの地点になる。この地点Ｐｏが連続して通過する経路が車両ＶＣの右側の境界線となる。図１４では車両ＶＣは点Ｃを基準に旋回を行う。この場合の旋回半径ρは以下の数式（８）で表される。
【００８８】
【数８】
2019070986.tif 000010
【００８９】
上記数式（８）においてρは旋回半径、ｌは車両ＶＣのホイールベース、δは前輪のタイヤ角を示す。
【００９０】
タイヤ角δとハンドル角θは、以下の数式（９）で表され、ステアリングのラックアンドピニオンギア比Grpによって減速される。
【００９１】
【数９】
2019070986.tif 000011
【００９２】
なお、上記数式（８）の導出については、「株式会社山海堂  安部正人著  自動車の運動と制御  ISBN 4-381-08822-0  第3章  車両運動の基礎  ３．３節  車両の定常円旋回」に記載されている。本実施の形態１では緊急ブレーキ制御の動作範囲を低車速時に限定するため、数式（８）は車両ＶＣに遠心力が発生せず横滑りが発生しない定常円旋回の場合のハンドル角と旋回半径ρの関係式を用いる。
【００９３】
旋回半径ρに対し、車両ＶＣの左側の境界線の半径を示す内旋回半径ρiと、右側の境界線の半径を示す外旋回半径ρoは、図１４のαとβを用いて以下の数式（１０）および数式（１１）で表される。なお、図１４に示すαは車両ＶＣの横幅の半分の長さを、βは車両ＶＣのホイールベースｌとフロントオーバーハングを加算した長さである。
【００９４】
【数１０】
2019070986.tif 000012
【００９５】
【数１１】
2019070986.tif 000013
【００９６】
これら、旋回半径ρ、内旋回半径ρi、外旋回半径ρoに基づいて、車両ＶＣの左側の境界線を示す数式と右側の境界線を示す数式を求めると、それぞれ以下の数式（１２）と数式（１３）で表される。
【００９７】
【数１２】
2019070986.tif 000014
【００９８】
【数１３】
2019070986.tif 000015
【００９９】
なお、数式（１２）および（１３）は、車両ＶＣが左旋回を行う場合の車両ＶＣの左側の境界線と右側の境界線を示す数式であり、車両ＶＣが右旋回を行う場合は、車両ＶＣの左側の境界線は以下の数式（１４）で表され、右側の境界線は以下の数式（１５）で表される。
【０１００】
【数１４】
2019070986.tif 000016
【０１０１】
【数１５】
2019070986.tif 000017
【０１０２】
ステップＳ１２１では、このような数式（１２）〜（１５）に基づいて自車経路を演算する。
【０１０３】
次に、上記数式（７）〜（１５）に基づいて自車経路演算部１１０で求めた自車経路と障害物位置情報を用いて、障害物判定部１１１において障害物接触判定を行う（ステップＳ１２２）。具体例として車両ＶＣが後退している場合を示すと、図１５のように、複数の障害物位置情報のうち、自車経路内に存在し、かつ障害物信頼度が予め決められた障害物判定しきい値（所定のしきい値）以上のものを衝突障害物、自車経路内に存在しないか、または自車経路内に存在しても障害物信頼度が予め決められた障害物判定しきい値未満のものを非衝突障害物として区別する。障害物判定部１１１は、入力された障害物位置情報にさらに障害物接触判定結果の情報として衝突障害物および非衝突障害物の情報を加えて出力する。
【０１０４】
ステップＳ１２２における障害物が自車経路上に存在するかしないかを区別する具体的な判別方法は、まず、車両状態量に基づいて車両ＶＣが直進状態、左旋回、右旋回のいずれかであるかを判断し、直進状態の場合は障害物位置情報が数式（７）の範囲内に収まるか、左旋回の場合は障害物位置情報が数式（１２）および（１３）の間に収まるか、また右旋回の場合は障害物情報が数式（１４）および（１５）の間に収まるかを判断することで判別する。
【０１０５】
なお、本実施の形態１では記載していないが、自車経路上の接触判定には障害物位置情報だけでなく、障害物大きさ情報を用いて判定しても良い。この場合、障害物位置情報が障害物の中心座標を表しているため、中心座標から障害物大きさ情報分左右に移動させた２点の位置を求め、当該２点が経路内に収まるかどうかで判定する。この場合、２点が経路をまたいで左右に分かれた場合は衝突障害物と判定する。
【０１０６】
ここで、フローチャートの説明に戻り、ステップＳ１２２で障害物接触判定結果が衝突障害物であると判定された複数の障害物位置情報に対し、衝突時間演算部１１２において、車両ＶＣが現在の車速のまま走行した場合にそれぞれの障害物に接触するまでの予想時間である衝突時間を演算する（ステップＳ１２３）。
【０１０７】
衝突時間の演算方法としては、単純な方法であれば障害物と車両ＶＣの直線距離を車速で除算するだけでも良いし、複雑な方法であれば、障害物が車両ＶＣに接触する位置を算出し、障害物の位置と障害物が車両に接触する位置までの実距離、例えば直進時であれば直線距離を、旋回時であれば旋回に応じた円弧距離を、それぞれ求めて車速で除算しても良い。単純な方法と複雑な方法、どちらの方法を用いても本発明の効果に影響はない。最終的にステップＳ１２３では、衝突障害物であると判定された複数の障害物位置情報に対し、個別に算出された衝突時間で最も短い値、すなわち最も早期に接触する可能性が高い障害物の衝突時間を最短衝突時間として出力する。なお、車両ＶＣが停車している場合、衝突時間の算出に用いる車速は０になるため、そのまま除算を行うと演算装置１２がエラーを起こしてしまう。しかし、停車時は障害物が車両に衝突することはないので、その場合のみすべての障害物位置情報の衝突時間を、予め定めた衝突時間の最大値に設定し、最短衝突時間も上記最大値に設定する。衝突時間に設定される最大値は、ステップＳ１２４において目標減速度が０になるような値を設定すると良い。
【０１０８】
次に、ステップＳ１２４において、目標減速度演算部１１３が最短衝突時間に基づいて目標減速度を求める。目標減速度の演算方法は様々な方法が考えられているが、一例を示すと、図１６に表で示すように、最短衝突時間（秒）の値により３種類の目標減速度（Ｇ）を選択するようにすれば良い。すなわち、最短衝突時間ｔが０≦ｔ≦０．４の範囲にあれば目標減速度を０．８（Ｇ）とし、最短衝突時間ｔが０．４＜ｔ≦０．８の範囲にあれば目標減速度を０．４（Ｇ）とし、最短衝突時間ｔが０．８＜ｔの場合は目標減速度を０（Ｇ）として制動しない。
【０１０９】
また、図５に示した車両用走行支援装置１００の機能ブロック図では記載していないが、最短衝突時間による目標減速度とは別に、障害物位置情報に対して車両状態量により可変な判定距離を設定し、障害物位置が判定距離を下回った場合のみ、目標減速度を出力するようにしても良い。また、障害物信頼度により目標減速度の最大値を限定するようにしても良い。このようにすることで例えば信頼度が低ければ小さな目標減速度で車両ＶＣを減速することが可能となり、誤検知の場合のドライバーに対する負荷を低減することができる。
【０１１０】
目標減速度演算部１１３が出力する目標減速度の情報は制動装置１１４に与えられ、制動装置１１４は目標減速度演算部１１３が演算した目標減速度に、車両ＶＣの実減速度が追従するよう油圧をコントロールし、車両ＶＣの減速を行う。
【０１１１】
以上説明した実施の形態１の車両用走行支援装置は、第１の障害物検出部１０１のソナーセンサー２で検出した複数の障害物検出位置情報と、第２の障害物検出部１０２のカメラ３で検出した障害物大きさ情報とを比較し、単一の障害物であると判定される場合は、ソナーセンサー２で検出した複数の障害物検出位置情報の中心座標を新たな障害物検出位置情報として出力する。このため、複雑な形状の障害物に対しても確実に障害物の検出を行うことができ、かつ、演算装置１２で行う障害物検出および追跡処理の演算負荷を削減できる。また、演算装置１２内の障害物記憶部１０９に記憶する障害物位置情報を減らし、演算装置１２の価格を下げるだけでなく、少ないメモリー容量でより多くの障害物を記憶し追跡することで、多くの障害物に対し対応可能な、より安全を確保した緊急ブレーキ制御を実行することができる。
【０１１２】
なお、本実施の形態１では、障害物回避のため車両ＶＣの制動を行ったが、制動を行う前に別途に備えたスピーカー等（図示せず）により、制動を行う直前にドライバーに対し警告を行うようにしても良い。そのような構成であっても本発明の効果を損なうものではない。
【０１１３】
＜実施の形態２＞
＜装置構成＞
図１７は、本発明に係る実施の形態２の車両用走行支援装置２００の構成を示す機能ブロック図である。図１７に示すように車両用走行支援装置２００の構成は基本的には図５に示した実施の形態１の車両用走行支援装置１００の構成と同じであり、同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１４】
図１７に示す車両用走行支援装置２００においては、第２の障害物検出部１０２で検出された障害物大きさ情報を障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７にも入力し、障害物大きさ情報を用いて、障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７のマッチング判定距離を変更する構成となっている。
【０１１５】
＜動作＞
図８および図９に示すフローチャートを用いて、図１７に示す車両用走行支援装置２００の動作について説明する。なお、以下では実施の形態１の車両用走行支援装置１００の動作と異なるステップＳ１０９の処理についてのみ説明する。
【０１１６】
実施の形態１の車両用走行支援装置１００では、ステップＳ１０９の推定障害物位置情報と障害物検出位置情報のマッチング処理において、推定障害物位置マッチング処置ループＳ１Ｌ１で処理中の推定障害物位置情報と、未マッチング状態のすべての障害物検出位置情報を比較し、推定障害物位置情報と障害物検出位置情報の直線距離がマッチング判定距離内、かつ直線距離が最も短かったものを、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報であると判断していた。このマッチング判定距離を実施の形態１では定数としていたが、本実施の形態２では実施の形態１のマッチング判定距離に第２の障害物検出部１０２で検出した障害物大きさ情報を加算して用いる。
【０１１７】
実施の形態２におけるステップＳ１０９のマッチング判定距離の算出方法について説明する。実施の形態１の車両用走行支援装置１００では、急ブレーキ制御が対応する目標最大車速と第１の障害物検出部１０１の更新周期とに基づいて、１回の更新周期で障害物が移動すると想定される最大距離をマッチング判定距離に設定していた。しかし、図６を用いて説明したように、第１の障害物検出部１０１による障害物検出は、複雑な形状の障害物では交点群となって表れ、ある更新周期では図６の交点群Ａは検出されない場合がある。そのような場合に残された交点群Ｂと交点群Ｃの中心座標をトラッキングし、実施の形態１のマッチング判定距離で制限してしまうと、交点群Ａが計測された場合に中心座標が大きく移動し、マッチング判定距離を超えてマッチングできない可能性があった。そこで本実施の形態２では、マッチング判定距離の演算で実施の形態１で求めた値にさらに障害物大きさ情報を加算した値を、マッチング判定距離として使用する。具体的には、実施の形態１で説明した第１の障害物検出部１０１の１回の更新周期で障害物が移動すると想定される最大距離に、第２の障害物検出部１０２で検出した障害物大きさ情報に基づいて、障害物の左右方向の大きさを加算した値をマッチング判定距離とする。これにより、障害物が複雑な形状かつ大きな物体であっても、マッチング判定距離による制限を受けにくくなり、精度の良い障害物マッチング処理を行うことができる。
【０１１８】
図７を用いて説明したように、複雑な形状の障害物の障害物位置情報は障害物の中心座標を有しており、当該中心座標から障害物大きさ情報分左右に移動させた２点の位置を求めることで障害物の左右方向の大きさを取得できる。
【０１１９】
このように、実施の形態２の車両用走行支援装置２００においては、マッチング判定距離の演算において実施の形態１で求めた値にさらに障害物大きさ情報を加算した値をマッチング判定距離とするので、障害物が複雑な形状、かつ大きな物体であっても、マッチング判定距離による制限を受けにくくなり、精度の良い障害物マッチング処理を行うことができ、より安全を確保した緊急ブレーキ制御を実行することができる。
【０１２０】
＜実施の形態３＞
＜装置構成＞
図１８は、本発明に係る実施の形態３の車両用走行支援装置３００の構成を示す機能ブロック図である。図１８に示すように車両用走行支援装置３００の構成は基本的には図１７に示した実施の形態２の車両用走行支援装置２００の構成と同じであり、同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１２１】
図１８に示す車両用走行支援装置３００においては、第２の障害物検出部１０２で検出された障害物大きさ情報を障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７だけでなく障害物記憶判定部１０８にも入力する構成となっている。
【０１２２】
＜動作＞
図１９〜図２１に示すフローチャートを用いて、図１８に示す車両用走行支援装置３００の動作について説明する。なお、図１９の記号（Ａ）〜（Ｅ）と図２０の記号（Ａ）〜（Ｅ）とは互いに接続された関係にあり、図２０の記号（Ｆ）と図２１の記号（Ｆ）とは互いに接続された関係にある。
【０１２３】
まず、図８および図９に示したフローチャートとの相違点について列挙する。図８および図９のステップＳ１０３がステップＳ３０３となり、推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１が推定障害物位置マッチング処理ループＳ３Ｌ１となり、ステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１２およびＳ１１３が、それぞれステップＳ３０８、Ｓ３０９、Ｓ３１１、Ｓ３１２およびＳ３１３となり、ステップＳ３１３に続いて、ステップＳ３２５ａ、Ｓ３２６、Ｓ３２７、Ｓ３２８およびＳ３２９が追加されている。また、ステップ１１０の判定結果がＮｏの場合には、ステップＳ３２５ｂの判定を介してステップＳ１１５およびＳ１１６が続く。そして、障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２に続いて、障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３が追加されている。そして、障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３にはステップＳ１２１〜Ｓ１２４が続いている。
【０１２４】
以下、図８および図９に示したフローチャートと相違する処理を中心に説明する。ステップＳ１０３においては、第１の障害物検出部１０１から入力されるすべての障害物検出位置情報のマッチングフラグを未マッチング状態にしていたが、本実施の形態３のステップＳ３０３では、第２の障害物検出部１０２から障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７に入力される障害物大きさ情報のマッチングフラグも未マッチング状態にする。
【０１２５】
推定障害物位置マッチング処理ループＳ３Ｌ１は、推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１に対し、処理条件等は同じであるが、処理内容が異なる。
【０１２６】
すなわち、推定障害物位置マッチング処理ループＳ１Ｌ１のステップＳ１０８では、推定障害物位置情報が第１の障害物検出部１０１の検出範囲内であるか否かを判定していたのに対し、本実施の形態３のステップＳ３０８では、推定障害物位置情報が第１の障害物検出部１０１および第２の障害物検出部１０２の検出範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ３０８において、推定障害物位置情報が第１の障害物検出部１０１および第２の障害物検出部１０２の検出範囲外であると判定される場合（Ｎｏの場合）は、後のマッチング処理を行わずステップＳ１１７に進む。
【０１２７】
なお、ステップＳ３０８に変更せずステップ１０８のままとしても車両用走行支援装置３００の動作に問題ない。この場合、第２の障害物検出部１０２の検出範囲が第１の障害物検出部１０１の検出範囲より大きい場合、推定障害物位置が第１の障害物検出部１０１の検出範囲内には含まれず、第２の障害物検出部１０２の検出範囲内にのみ含まれる状況が発生する。そのような場合、第１の障害物検出部１０１の検出範囲内に推定障害物が入った場合には障害物のマッチングおよび信頼度の演算が実行されず、効果としては実施の形態２の効果とほぼ同一の効果に制限される。
【０１２８】
ステップＳ３０９では、ステップＳ１０９が推定障害物位置情報と障害物検出位置情報のマッチング処理を行っていたのに対し、推定障害物位置情報と障害物大きさ情報の概略位置とのマッチング処理も行う。処理の順番としては、まず推定障害物位置情報と障害物検出位置情報とのマッチング処理を行い、次に推定障害物位置情報と障害物大きさ情報の概略位置とのマッチング処理を行う。
【０１２９】
ステップＳ１１０ではステップＳ３０９で行ったマッチング結果に対して、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在するか否かを判定する。ステップＳ１１０において、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在すると判定される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３１１〜Ｓ１１４の処理を行い、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物検出位置情報が存在しないと判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３２５ｂに進む。
【０１３０】
ステップＳ３１１では、ステップＳ１１１が推定障害物位置情報の障害物信頼度に対し、予め定められた規定値を加算していたのに対し、第１の障害物信頼度に第１の加算値を規定値として加算するようにしている。これは本実施の形態３では、第１の障害物検出部１０１と第２の障害物検出部１０２のそれぞれが検出する障害物位置情報に対し、異なる加算値および異なる最大値を設定するためである。よって、ステップＳ３１２においても、ステップＳ１１２において障害物信頼度が最大値を超えないように制限していたのに対し、第１の障害物信頼度が第１の最大値を超えないように制限している。
【０１３１】
なお、実施の形態１においては、推定障害物位置情報の障害物信頼度は１つだけであったが、本実施の形態３においては推定障害物位置情報の障害物信頼度は、第１の障害物信頼度と第２の障害物信頼度との加算値で与えられるものとし、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報に基づいて上記のように第１の障害物信頼度に第１の加算値を規定値として加算する。また、後述するように、第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報（概略位置）に基づいて、第２の障害物信頼度に第２の加算値を規定値として加算する。そして、第１の障害物信頼度および第２の障害物信頼度は、それぞれ異なる範囲が設けられており、第１の障害物信頼度の最大値は第１の最大値、第２の障害物信頼度の最大値は第２の最大値として規定される。なお、第１の障害物信頼度と第２の障害物信頼度の範囲の最小値は、本実施の形態では双方同一の最小値を用いる。本実施の形態３のステップＳ１０７では、第１の障害物信頼度および第２の障害物信頼度を共に同一の最小値にする。
【０１３２】
また、ステップＳ３１３においては、推定障害物位置情報と障害物検出位置情報がマッチングした場合は、マッチングした障害物位置検出情報のマッチングフラグをマッチング済みとする。
【０１３３】
ステップＳ３２５ａおよびＳ３２５ｂは、本実施の形態３において新たに追加された処理であり、ステップＳ３０９で行ったマッチング処理で、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在したか否かを判定する。
【０１３４】
ステップＳ３２５ａは、ステップＳ３１３の処理の後に実行され、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在した場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３２６〜Ｓ１１４の処理を行い、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在しないと判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３２９に進む。
【０１３５】
また、ステップＳ３２５ｂにおいて、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在した場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３２６〜Ｓ１１４の処理を行い、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在しないと判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１１５およびＳ１１６の処理を行う。
【０１３６】
ステップＳ３２６では、第２の障害物信頼度に第２の加算値を規定値として加算し、ステップＳ３２７においては、第２の障害物信頼度が第２の最大値を超えないように制限する。
【０１３７】
また、ステップＳ３２８においては、推定障害物位置情報と障害物大きさ情報（概略位置）がマッチングした場合は、マッチングした障害物大きさ情報（概略位置）のマッチングフラグをマッチング済みとする。
【０１３８】
そして、ステップＳ３２９において、第１の障害物信頼度と第２の障害物信頼度を加算して障害物信頼度を算出する。
【０１３９】
このように、本実施の形態３の車両用走行支援装置３００においては、第１の障害物検出部１０２と第２の障害物検出部１０２のそれぞれが検出する障害物位置情報に対して、それぞれの特性に応じた信頼度を設定し、それぞれ異なる加算値および異なる最大値を設定することで、より精度の高い障害物信頼度を得ることができる。
【０１４０】
図８および図９を用いて説明したように、障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２では、未マッチング状態の障害物検出位置情報があった場合に、障害物記憶部１０９の空き領域に障害物検出位置情報を記憶させていた。
【０１４１】
本実施の形態３では、障害物検出位置情報記憶処理ループＳ１Ｌ２に続いて障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３を設けることで、未マッチング状態の障害物大きさ情報（概略位置）があった場合に、障害物記憶部１０９の空き領域に障害物大きさ情報（概略位置）を記憶させる。
【０１４２】
障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３のステップＳ３３０では、障害物記憶判定部１０８が、障害物記憶部１０９に新たな障害物大きさ情報（概略位置）を追記するための空き領域が存在するかを判断する。ステップ３３０において、障害物記憶部１０９に新たな障害物大きさ情報（概略位置）を追記するための空き領域が存在すると判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３３１およびＳ３３２の処理を行う。一方、障害物記憶部１０９のすべての領域に障害物位置情報および障害物大きさ情報（概略位置）が書き込まれており、新たな障害物大きさ情報（概略位置）を追記するための空き領域が存在しない場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３３１およびＳ３３２の処理を行わず次のループに進む。ただし、実際には次のループでもステップＳ３３０で空き領域が存在しないと判断されるので、ステップＳ３３０において一度空き領域が存在しないとの判断がなされると、障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３では、その後は処理を行わずループ処理を終える。
【０１４３】
ステップＳ３３１においては、障害物大きさ情報（概略位置）のマッチングフラグが未マッチング状態であるか否かを判断する。ステップＳ３３１において障害物大きさ情報（概略位置）のマッチングフラグが未マッチングと判断される場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３３２の処理を行い、マッチング済みと判断される場合はステップＳ３３２の処理を行わず次のループに進む。
【０１４４】
ステップＳ３３２においては、マッチングフラグが未マッチング状態の障害物大きさ情報（概略位置）を、新たに検出された障害物位置情報として障害物記憶部１０９の空き領域に追記する。この場合、追記する障害物位置情報の信頼度情報は、ステップＳ３２６で用いた規定の第２の加算値に設定する。また、本実施の形態３のステップＳ１２０では、追記する障害物位置情報の信頼度情報は、ステップＳ３１１において用いた、規定の第１の加算値に設定する。
【０１４５】
このような障害物大きさ情報記憶処理ループＳ３Ｌ３は、第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報（概略位置）のすべてに対し、ステップＳ３３０〜Ｓ３３２の処理を行うことで終了し、ステップＳ１２１に進む。なお、ステップＳ３３０〜Ｓ３３２処理は、車両用走行支援装置３００の障害物記憶判定部１０８において実行される。
【０１４６】
以上説明したように、実施の形態３に係る車両用走行支援装置３００は、障害物信頼度演算部１０６および障害物位置情報補正部１０７において、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報に対応する第１の加算値と、第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報に対応する第２の加算値と、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報に対応する第１の最大値と、第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報に対応する第２の最大値とを設定する。
【０１４７】
そして、推定障害物位置からマッチング判定距離内に、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物位置情報が存在する場合は、第１の最大値の範囲内で障害物信頼度に第１の加算値を加算し、第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報（概略位置）が存在する場合は、第２の最大値の範囲内で障害物信頼度に第２の加算値を加算する。そして、障害物記憶判定部１０８において、障害物記憶部１０９に空き領域がある場合は、第１の障害物検出部１０１が出力する障害物検出位置情報と第２の障害物検出部１０２が出力する障害物大きさ情報（概略位置）を記録する。
【０１４８】
これにより、第１の障害物検出部１０１を構成する複数のソナーセンサー２の検出範囲外にある障害物を、第２の障害物検出部１０２を構成するカメラ３が検出できた場合には、その情報の信頼度に第２の加算値を加算する。これにより確実に障害物であると認識できた場合にのみ制動制御を行うことが可能となる。また、ソナーセンサー２の検出範囲外にある遠方の障害物を早期に検出できるので、車両ＶＣの速度が速い場合でも十分な余裕を持って制動を行うことが可能な緊急ブレーキ制御を実行することができる。
【０１４９】
また、第１の最大値と第２の最大値を分けて管理することで、例えばカメラ３単独で障害物として認識したものについては制動制御を行わないようにすることもできる。具体的には第２の最大値を、ステップＳ１２２で使用する障害物判定しきい値未満に設定すれば、カメラ３単独で認識した障害物については最終的な衝突障害物の判定がなされず、少なくともソナーセンサー２による認識がなされなければ最終的な衝突障害物にならないようにすることができる。これにより、カメラ３により検出された障害物の信頼性が低い状況では、確実に障害物の判定ができた場合のみ制動制御を行うようにすることができる。
【０１５０】
なお、以上の説明においては、第１の加算値と第２の加算値、および第１の最大値と第２の最大値は、予め定められた規定値としているが、これらの規定値は車両状態により変更するようにしても良いし、別途に設けた環境センサー等を用いて車両ＶＣの周囲の環境に応じて変更するようにしても良い。このように第１の加算値、第２の加算値、第１の最大値および第２の最大値を変更できる構成とすることで、第２の障害物検出部１０２を構成するカメラ３の検出能力が著しく低下する夜間、特に暗闇等では、例えば環境センサーとしてオートーライト制御等に使用する光センサーを用いるようにすることで、夜間は第２の加算値および第２の最大値を通常より下げ、カメラ３による誤検出を起因とする緊急ブレーキ制御の誤動作を防ぐことができる。
【０１５１】
また、光センサーを用いなくても、カメラ３自身が周囲の環境が夜間であると検出できるのであれば、その検出情報に対応させて第２の加算値および第２の最大値を通常より下げるようにしても良い。
【０１５２】
また、第１の障害物検出部１０１を構成するソナーセンサー２が不得意とする状況としては、例えば周囲にソナーセンサー２の検出精度を著しく低下させるような騒音源、例えばソナーセンサー２の発する超音波と周波数が一致するインバーターが近くに存在する場合、また同一周波数のソナーセンサーを搭載した他車両等が近くにある場合は、第１の加算値および第１の最大値を通常より下げることで緊急ブレーキ制御の誤動作を防ぐことができる。なお、車両ＶＣの近傍にソナーセンサー２の検出精度を著しく低下させるような騒音源があるかどうかは、ソナーセンサー２自身で検出することが可能である。
【０１５３】
＜変形例＞
本実施の形態３に係る車両用走行支援装置３００の動作について、図１９〜図２１に示すフローチャートを用いて説明したが、車両用走行支援装置３００の動作はこれに限定されるものではなく、例えば、図２２〜図２４に示すフローチャートに示すような動作も可能である。なお、図２２の記号（Ａ）〜（Ｄ）と図２３の記号（Ａ）〜（Ｄ）とは互いに接続された関係にあり、図２３の記号（Ｅ）と図２４の記号（３）とは互いに接続された関係にある。
【０１５４】
図１９〜図２１に示すフローチャートを用いて説明した実施の形態３では、ステップＳ３１０〜Ｓ３１３において、推定障害物位置情報にマッチングした障害物検出位置情報に対応する第１の障害物信頼度を求めた後、ステップＳ３２５ａ、Ｓ３２６〜Ｓ３２８において推定障害物位置情報にマッチングした障害物大きさ情報（概位置）に対応する第２の障害物信頼度を求める構成となっていた。
【０１５５】
これに対し、図２２〜図２４に示すフローチャートでは、ステップＳ３１０〜Ｓ３１３において、推定障害物位置情報にマッチングした障害物検出位置情報に対応する第１の障害物信頼度を求めた後は第２の障害物信頼度を求めず、ステップＳ３２５ｂにおいて、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在した場合（Ｙｅｓの場合）に、ステップＳ３２６〜Ｓ３２８の処理を行い、ステップＳ３２８に続いてステップＳ３２９の処理を行う。そして、推定障害物位置情報にマッチングすべき障害物大きさ情報（概略位置）が存在しないと判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１１５およびＳ１１６の処理を行う構成となっている。
【０１５６】
このような構成とすることで、第１の障害物検出部１０１と第２の障害物検出部１０２の両方で同一の障害物が検出された場合に、障害物信頼度が上がりすぎることを防ぐことができる。
【０１５７】
＜実施の形態４＞
＜装置構成＞
図２５は、本発明に係る実施の形態４の車両用走行支援装置４００の構成を示す機能ブロック図である。図２５に示すように車両用走行支援装置４００の構成は基本的には図５に示した実施の形態１の車両用走行支援装置１００の構成と同じであり、同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１５８】
図２５に示す車両用走行支援装置４００においては、第２の障害物検出部１０２が、障害物大きさ情報および概略位置に加えて物体識別情報を出力する機能を有し、障害物大きさ情報および概略位置は第１の障害物検出部１０２に入力し、物体識別情報は障害物制御対象判定しきい値演算部１１５に入力する構成となっている。
【０１５９】
障害物制御対象判定しきい値演算部１１５は新たに加えられた構成であり、入力された物体識別情報に基づいて、障害物制御対象しきい値を演算する。そして障害物判定部１１１は、障害物判定しきい値の代わりに、障害物制御対象判定しきい値演算部１１５で演算された障害物制御対象しきい値を用いて障害物が車両ＶＣに接触するかどうかを判定する構成となっている。
【０１６０】
実施の形態４における第２の障害物検出部１０２は、実施の形態１と同様にカメラ３により構成されている。カメラを用いた障害物検出では、近年、機械学習等を用いて、障害物の大きさや概略位置だけではなく、その障害物が何であるか、またどのような種類の物体に分類されるかを認識する物体認識を行うことが可能となっている。本実施の形態４ではこの障害物の物体認識結果を障害物信頼度しきい値の算出に用いる。
【０１６１】
第２の障害物検出部１０２で行う障害物の識別方法としては、例えば、人物、車両、２輪車、その他のように、一般的に走行車両の障害物になりやすい物体を予め大まかに分類した障害物分類を準備し、当該障害物分類にカメラ３で撮影し、上述した方法で物体認識を行った障害物を分類することで障害物が何であるかを識別する方法が挙げられる。
【０１６２】
また、上記のような走行車両の障害物になりやすい物体と言った分類以外に、第１の障害物検出部１０１を構成するソナーセンサー２の検出感度ごとに障害物分類を作成し、機械学習等を用いて識別するようにしても良い。
【０１６３】
＜動作＞
図２６および図２７に示すフローチャートを用いて、図２５に示す車両用走行支援装置４００の動作について説明する。なお、図２６の記号（Ａ）〜（Ｃ）と図２７の記号（Ａ）〜（Ｃ）とは互いに接続された関係にある。
【０１６４】
図２６および図２７に示すフローチャートは、基本的に図８および図９に示したフローチャートと同じであり、相違点はステップＳ１２１において自車経路を求めた後に、障害物制御対象判定しきい値演算部１１５において障害物識別情報から障害物制御判定しきい値を求めるステップＳ４２１の処理を行い、障害物判定部１１１において実施の形態１で用いていた予め定められた障害物判定しきい値の代わりに、ステップＳ４２１で求めた障害物制御判定しきい値を用いて衝突障害物を判定するステップＳ４２２の処理を行っている点である。ステップＳ４２２で衝突障害物を判定した後は、ステップＳ１２３において衝突時間を演算する。
【０１６５】
障害物制御対象判定しきい値演算部１１５におけるステップＳ４２１の処理について説明する。障害物識別情報から障害物制御判定しきい値を求めるには、障害物識別情報に対応した障害物制御判定しきい値を、予め障害物識別情報ごとに設定し、記憶しておく。一例としては、障害物識別情報が人物、車両、２輪車、その他のように分類されているのであれば、障害物制御判定しきい値は図２８に示す表のように設定すると良い。
【０１６６】
すなわち、人物に対しては判定しきい値を３０とし、車両に対しては判定しきい値７０とし、２輪車に対しては判定しきい値を５０とし、その他に対しては判定しきい値を４０とする。これは、その他の障害物を基準に、第１の障害物検出部１０１を構成するソナーセンサー２で検出しやすい物体は障害物制御判定しきい値を大きくし、検出しにくいものは障害物制御判定しきい値を小さく設定することで、障害物として識別しやすくしている。なお、図２８に示す例は一例であり、これに限定されるものではない。
【０１６７】
以上説明したように、実施の形態４に係る車両用走行支援装置４００は、第２の障害物検出部１０２が、障害物を認識し物体識別情報を出力する機能を有し、物体識別情報に基づいて障害物制御対象しきい値を演算する障害物制御対象判定しきい値演算部１１５を有している。障害物判定部１１１では、障害物判定しきい値の代わりに、障害物制御対象しきい値を用いて障害物が車両ＶＣに接触するかどうかを判定している。このように、予め定められた障害物判定しきい値の代わりに、障害物に合わせて設定された障害物制御対象しきい値を用いることで、障害物が変わった場合でも障害物の確定遅れを防ぐことができる。
【０１６８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１６９】
２  ソナーセンサー、３  カメラ、１２  演算装置、１０１  第１の障害物検出部、１０２  第２の障害物検出部、１０５  推定障害物位置演算部、１０６  障害物信頼度演算部、１０７  障害物位置情報補正部、１０８  障害物記憶判定部、１０９  障害物記憶部、１１０  自車経路演算部、１１１  障害物判定部、１１２  衝突時間演算部、１１３  目標減速度演算部、１１５  障害物制御対象判定しきい値演算部、ＶＣ  車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月19日(2018.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された複数のソナーセンサーにより、前記車両の周辺の障害物を検出して、その障害物検出位置を障害物検出位置情報として出力する第１の障害物検出部と、
撮像装置により、前記障害物の画像を撮影し、前記画像に基づいて前記障害物の大きさと概略の位置を検出して障害物大きさ情報として出力する第２の障害物検出部と、
前記障害物検出位置情報に基づいて前記障害物の前記車両に対する相対位置を周期的に確認し、確認した１周期前の前記相対位置が障害物位置情報として記憶される記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記障害物位置情報に基づいて前記車両の移動によって現在前記障害物が存在していると推定される位置である推定障害物位置と、前記推定障害物位置の信頼度を規定する障害物信頼度を含む推定障害物位置情報を演算する推定障害物位置演算部と、
前記車両が進行する経路を算出する自車経路演算部と、
前記障害物信頼度が所定のしきい値以上で、かつ前記障害物位置情報に基づいて、前記障害物が前記車両の前記経路上に存在すると判定される場合に、前記障害物が前記車両に接触するものと判定し、障害物接触判定結果として前記障害物信頼度と前記障害物位置情報と共に出力する障害物判定部と、
前記障害物信頼度、前記障害物位置情報および前記障害物接触判定結果に基づいて、前記障害物が前記車両に衝突するまでの予想時間である衝突時間を算出する衝突時間演算部と、
前記衝突時間に基づいて、前記車両を減速させる減速度である目標減速度を演算する目標減速度演算部と、を備え、
前記目標減速度に基づいて前記車両を制動する制動装置を制御する車両用走行支援装置であって、
前記第２の障害物検出部は、
前記障害物大きさ情報を前記第１の障害物検出部に入力し、
前記第１の障害物検出部は、複数の障害物検出位置情報が検出された場合に、前記第２の障害物検出部が検出した前記障害物大きさ情報を用いて、前記複数の障害物検出位置情報が単一の障害物であるか否かを判定し、前記単一の障害物である場合は、前記複数の障害物検出位置情報の中心座標を前記障害物検出位置情報として出力する、車両用走行支援装置。
【請求項２】
前記推定障害物位置情報および前記障害物検出位置情報に基づいて、前記推定障害物位置から所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在すると判定される場合は、前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に、予め定められた加算値を加算し、前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在しないと判定される場合は、前記障害物信頼度から予め定められた減算値を減算して出力する障害物信頼度演算部と、
前記推定障害物位置情報および前記障害物検出位置情報に基づいて、前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物検出位置が存在すると判定される場合は、前記障害物信頼度を用いて、前記推定障害物位置情報を補正し、現在の障害物位置情報として出力する障害物位置情報補正部と、
前記記憶部に空き領域が存在するか否かを判断し、空き領域が存在する場合には、前記現在の障害物位置情報および前記障害物信頼度演算部で加算または減算された前記障害物信頼度を前記記憶部に記憶させる障害物記憶判定部と、を備える、請求項１記載の車両用走行支援装置。
【請求項３】
前記障害物信頼度演算部は、
前記障害物信頼度に前記加算値を加算した値が予め定めた最大値を超えないように制限する、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項４】
前記障害物大きさ情報は、前記障害物信頼度演算部および前記障害物位置情報補正部にも入力され、
前記障害物信頼度演算部および前記障害物位置情報補正部は、
前記障害物大きさ情報を用いて前記所定の判定距離を変更する、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項５】
前記障害物信頼度演算部は、
前記加算値として、前記障害物検出位置情報に対応する第１の加算値と、前記障害物大きさ情報に対応する第２の加算値を有し、
前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記障害物位置情報が存在する場合は前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に前記第１の加算値を加算し、
前記推定障害物位置から前記所定の判定距離内に前記大きさ情報に含まれる前記概略概位置が存在する場合は前記推定障害物位置情報に含まれる前記障害物信頼度に前記第２の加算値を加算し、
前記障害物記憶判定部は、
前記記憶部に空き領域が存在する場合には、前記障害物大きさ情報に含まれる前記概略の位置の情報を記憶させる、請求項２記載の車両用走行支援装置。
【請求項６】
前記障害物信頼度は、第１の障害物信頼度および第２の障害物信頼度を含み、
前記障害物信頼度演算部は、
前記第１の障害物信頼度に前記第１の加算値を加算した値が予め定めた第１の最大値を超えず、前記第２の障害物信頼度に前記第２の加算値を加算した値が予め定めた第２の最大値を超えないように制限する、請求項５記載の車両用走行支援装置。
【請求項７】
前記第２の障害物検出部は、
前記障害物が何であるかを識別し、物体識別情報として出力する機能をさらに有し、
前記車両用走行支援装置は、
前記物体識別情報に基づいて障害物制御対象しきい値を演算する障害物制御対象判定しきい値演算部をさらに備え、
前記障害物判定部は、
前記所定のしきい値に代えて、前記障害物制御対象しきい値を用いて前記障害物が前記車両に接触するか否かを判定する、請求項１記載の車両用走行支援装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る車両用走行支援装置は、車両に搭載された複数のソナーセンサーにより、前記車両の周辺の障害物を検出して、その障害物検出位置を障害物検出位置情報として出力する第１の障害物検出部と、撮像装置により、前記障害物の画像を撮影し、前記画像に基づいて前記障害物の大きさと概略の位置を検出して障害物大きさ情報として出力する第２の障害物検出部と、前記障害物検出位置情報に基づいて前記障害物の前記車両に対する相対位置を周期的に確認し、確認した１周期前の前記相対位置が障害物位置情報として記憶される記憶部と、前記記憶部に記憶された前記障害物位置情報に基づいて前記車両の移動によって現在前記障害物が存在していると推定される位置である推定障害物位置と、前記推定障害物位置の信頼度を規定する障害物信頼度を含む推定障害物位置情報を演算する推定障害物位置演算部と、前記車両が進行する経路を算出する自車経路演算部と、前記障害物信頼度が所定のしきい値以上で、かつ前記障害物位置情報に基づいて、前記障害物が前記車両の前記経路上に存在すると判定される場合に、前記障害物が前記車両に接触するものと判定し、障害物接触判定結果として前記障害物信頼度と前記障害物位置情報と共に出力する障害物判定部と、前記障害物信頼度、前記障害物位置情報および前記障害物接触判定結果に基づいて、前記障害物が前記車両に衝突するまでの予想時間である衝突時間を算出する衝突時間演算部と、前記衝突時間に基づいて、前記車両を減速させる減速度である目標減速度を演算する目標減速度演算部と、を備え、前記目標減速度に基づいて前記車両を制動する制動装置を制御する車両用走行支援装置であって、前記第２の障害物検出部は、前記障害物大きさ情報を前記第１の障害物検出部に入力し、前記第１の障害物検出部は、複数の障害物検出位置情報が検出された場合に、前記第２の障害物検出部が検出した前記障害物大きさ情報を用いて、前記複数の障害物検出位置情報が単一の障害物であるか否かを判定し、前記単一の障害物である場合は、前記複数の障害物検出位置情報の中心座標を前記障害物検出位置情報として出力する。