(57)【要約】【課題】背面と側面とを適切にペアリングすることで、立体物の特定精度を向上する。【解決手段】車外環境認識装置は、コンピュータが、撮像装置から取得した画像における各ブロックの３次元位置を導出する位置導出部と、ブロック同士をグループ化して立体物候補２２０ｆ、２２０ｇを特定するグループ化部と、立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、側面と背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングするペアリング部と、して機能する。【選択図】図６
2020038446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、
撮像装置から取得した画像における各ブロックの３次元位置を導出する位置導出部と、
前記ブロック同士をグループ化して立体物候補を特定するグループ化部と、
前記立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、前記側面と前記背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングするペアリング部と、
して機能する車外環境認識装置。
【請求項２】
前記水平面において、前記背面と前記側面との端点間の距離が短い方が長い場合より前記所定条件を満たし易い請求項１に記載の車外環境認識装置。
【請求項３】
前記水平面において、前記背面の速度ベクトルと前記側面の速度ベクトルとの差分ベクトルが短い方が長い場合より前記所定条件を満たし易い請求項１または２に記載の車外環境認識装置。
【請求項４】
前記水平面において、前記背面の近似直線と前記側面の近似直線との交点と、前記背面の交点側の端点との距離が短い方が長い場合より前記所定条件を満たし易い請求項１から３のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。
【請求項５】
前記水平面において、前記背面の近似直線と前記側面の近似直線との成す角度が９０度に近い方が遠い場合より前記所定条件を満たし易い請求項１から４のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。
【請求項６】
前記ペアリング部は、前記背面の近似直線と前記側面の近似直線との交点、前記背面における前記交点側と逆の端点、および、前記側面における前記交点側と逆の端点の少なくともいずれかを、実測値と予測値との中間点に補正する請求項１から５のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。
【請求項７】
撮像装置から取得した画像における各ブロックの３次元位置を導出し、
前記ブロック同士をグループ化して立体物候補を特定し、
前記立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、前記側面と前記背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングする車外環境認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の進行方向に存在する立体物を特定する車外環境認識装置および車外環境認識方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両の前方に位置する車両等の立体物を検出し、先行車両との衝突を回避したり（衝突回避制御）、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように制御する（クルーズコントロール）技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３４９０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような衝突回避制御やクルーズコントロールを実現するためには、車両前方の車外環境を把握し、自車両の進行方向に存在する立体物を適切に特定して、その立体物が先行車両等の特定物であるか否か判定しなければならない。立体物を適切に特定するために、例えば、ステレオ画像処理によって生成された距離画像を用い、３次元位置が互いに隣接するブロック同士を立体物の背面や側面としてグループ化し、背面と側面を同一の立体物としてペアリングすることが考えられる。
【０００５】
しかし、距離画像における相対距離の測定誤差やミスマッチングによるノイズによって背面や側面を構成するブロックが揺れ動くと、背面と側面とを適切にペアリングできず、それらを同一の立体物として安定的に特定することが困難となる。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、背面と側面とを適切にペアリングすることで、立体物の特定精度を向上することが可能な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している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、撮像装置から取得した画像における各ブロックの３次元位置を導出する位置導出部と、ブロック同士をグループ化して立体物候補を特定するグループ化部と、立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、側面と背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングするペアリング部と、して機能する。
【０００８】
水平面において、背面と側面との端点間の距離が短い方が長い場合より所定条件を満たし易いとしてもよい。
【０００９】
水平面において、背面の速度ベクトルと側面の速度ベクトルとの差分ベクトルが短い方が長い場合より所定条件を満たし易いとしてもよい。
【００１０】
水平面において、背面の近似直線と側面の近似直線との交点と、背面の交点側の端点との距離が短い方が長い場合より所定条件を満たし易いとしてもよい。
【００１１】
水平面において、背面の近似直線と側面の近似直線との成す角度が９０度に近い方が遠い場合より所定条件を満たし易いとしてもよい。
【００１２】
ペアリング部は、背面の近似直線と側面の近似直線との交点、背面における交点側と逆の端点、および、側面における交点側と逆の端点の少なくともいずれかを、実測値と予測値との中間点に補正するとしてもよい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識方法は、撮像装置から取得した画像における各ブロックの３次元位置を導出し、ブロック同士をグループ化して立体物候補を特定し、立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、側面と背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、背面と側面とを適切にペアリングすることで、立体物の特定精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】車外環境認識方法の流れを示すフローチャートである。
【図４】輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。
【図５】グループ化処理を例示した説明図である。
【図６】ペアリング部の動作を説明するための説明図である。
【図７】ペアリング部の動作を説明するための説明図である。
【図８】ペアリング部の動作を説明するための説明図である。
【図９】ペアリング部の動作を説明するための説明図である。
【図１０】ペアリング部の動作を説明するための説明図である。
【図１１】背面と側面の補正を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（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、自車両１において、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。
【００１８】
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る。撮像装置１１０は、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。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立体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によって認識する立体物は、自転車、歩行者、車両、信号機、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、車両の背面や側面、自転車の車輪等、その一部として特定できる物も含む。ここで、車両の背面は、自車両１に対向する面を示し、車両自体の後方面を示すものではない。
【００１９】
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、所謂パターンマッチングを用いて距離画像を生成する。車外環境認識装置１２０は、距離画像に基づき、所謂ステレオ法を用いて、自車両１との相対距離を含む実空間における３次元空間の位置情報を導出する。かかる輝度画像、距離画像、パターンマッチング、ステレオ法については後程詳述する。
【００２０】
続いて、車外環境認識装置１２０は、導出した位置情報を用い、まず路面を特定し、特定した路面上に位置し、カラー値が等しく３次元の位置情報が互いに隣接するブロック同士を立体物の背面や側面としてグループ化する。そして、車外環境認識装置１２０は、その背面と側面をペアリングすることによって立体物を特定し、立体物がいずれの特定物（例えば、先行車両）に対応するかを特定する。また、車外環境認識装置１２０は、このように特定物を特定すると、特定物との衝突を回避したり（衝突回避制御）、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように自車両１を制御する（クルーズコントロール）。
【００２１】
車両制御装置１３０は、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、車外環境認識装置１２０の指示に従い、操舵機構１４２、駆動機構１４４、制動機構１４６を制御する。
【００２２】
（車外環境認識装置１２０）
図２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２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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、位置導出部１７０、グループ化部１７２、ペアリング部１７４、立体物特定部１７６としても機能する。以下、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。
【００２５】
（車外環境認識方法）
図３は、車外環境認識方法の流れを示すフローチャートである。車外環境認識方法では、位置導出部１７０が、撮像装置１１０から取得した輝度画像における各ブロックの３次元位置を導出し（位置導出処理Ｓ２００）、グループ化部１７２が、ブロック同士をグループ化して立体物候補を特定し（グループ化処理Ｓ２０２）、ペアリング部１７４が、立体物候補を水平面に投影し、奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とに区別し、側面と背面との関係が所定条件を満たせば同一の立体物としてペアリングし（ペアリング処理Ｓ２０４）、立体物特定部１７６が、ペアリングされた立体物やその他の立体物がいずれの特定物に対応するか特定する（立体物特定処理Ｓ２０６）。
【００２６】
（位置導出処理Ｓ２００）
位置導出部１７０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し（パターンマッチング）、視差を示す視差情報（後述する相対距離ｚに相当）を導出する。位置導出部１７０は、導出された視差情報を各ブロックに配して距離画像を生成する。ここでは、ブロックを水平４画素×垂直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。また、ブロックの代わりに１画素を用いてもよい。また、「水平」は画面横方向を示し、「垂直」は画面縦方向を示し、「奥行き」は画面奥行き方向を示す。
【００２７】
図４は、輝度画像２１２と距離画像２１４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２１６について図４（ａ）のような輝度画像２１２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、撮像装置１１０それぞれが生成した２つの輝度画像２１２の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、位置導出部１７０は、このような輝度画像２１２からブロック毎の視差を求め、図４（ｂ）のような距離画像２１４を形成する。距離画像２１４における各ブロックには、そのブロックの視差情報が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差情報が導出されたブロックを黒のドットで表している。
【００２８】
位置導出部１７０は、距離画像２１４のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離ｘ、高さｙおよび相対距離ｚを含む実空間における３次元位置に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、ブロック（画素または複数の画素からなるブロック）の距離画像２１４における視差からそのブロックの撮像装置１１０に対する相対距離ｚを導出する方法である。このとき、位置導出部１７０は、ブロックの相対距離ｚと、ブロックと同相対距離ｚにある道路表面上の点とブロックとの距離画像２１４上の検出距離とに基づいて、ブロックの道路表面からの高さｙを導出する。そして、導出された３次元位置を改めて距離画像２１４に対応付ける。かかる相対距離ｚの導出処理や３次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。
【００２９】
（グループ化処理Ｓ２０２）
グループ化部１７２は、３次元位置の差分が所定範囲内にあるブロック同士をグループ化する。具体的に、グループ化部１７２は、距離画像２１４における、水平距離ｘの差分、高さｙの差分および相対距離ｚの差分が予め定められた範囲（例えば０．１ｍ）内にあるブロック同士を、同一の特定物に対応すると仮定してグループ化する。こうして、仮想的なブロック群が生成される。また、グループ化部１７２は、グループ化により新たに追加されたブロックに関しても、そのブロックを基点として、水平距離ｘの差分、高さｙの差分および相対距離ｚの差分が所定範囲内にあるブロックをさらにグループ化する。結果的に、同一の特定物と仮定可能なブロック全てがグループ化されることとなる。
【００３０】
図５は、グループ化処理Ｓ２０２を例示した説明図である。ここで、例えば、図５（ａ）のような距離画像２１４が生成されたとする。グループ化部１７２は、かかる距離画像２１４からブロック同士をグループ化する。こうして、図５（ｂ）のようにグループ化されたブロック群が複数抽出される。なお、グループ化されたブロックの全てが含まれる外形線が、水平線および垂直線、または、奥行き方向に延びる線および垂直線からなる矩形状の枠（面）が立体物候補２２０（２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅ）となる。
【００３１】
このとき、グループ化されたブロック群を水平距離ｘおよび相対距離ｚで示す２次元の水平面（水平方向と奥行き方向によって形成される面）で表すと、立体物候補２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅは図５（ｃ）のようになる。ここで、図５（ｃ）における立体物候補２２０ａと立体物候補２２０ｂとは異なる立体物候補となっているが、実際は、先行車両の背面と側面とを構成しており、本来一体的な同一の立体物として認識されるべきである。また、立体物候補２２０ｄと立体物候補２２０ｅも同様に同一の立体物として認識されるべきである。そこで、ペアリング部１７４は、同一の立体物の背面と側面とすべき立体物候補をペアリングする。
【００３２】
しかし、距離画像２１４における相対距離の測定誤差やミスマッチングによるノイズによって背面や側面を構成するブロックが揺れ動くと、背面と側面とを適切にペアリングできず、それらを同一の立体物として安定的に特定することが困難となる。そこで、ペアリング部１７４は、背面と側面とを適切にペアリングすることで、立体物の特定精度を向上する。まず、ペアリング部１７４は、立体物候補２２０を水平面に投射した場合の奥行き方向に対する角度に基づいて背面と側面とを区別する。
【００３３】
（ペアリング処理Ｓ２０４）
図６〜図１０は、ペアリング部１７４の動作を説明するための説明図である。かかる図６〜図１０は、立体物候補２２０を水平面に投影したものであり、水平距離ｘおよび相対距離ｚのみで表されている。
【００３４】
ペアリング部１７４は、立体物候補２２０の近似直線の奥行き方向（相対距離の軸）に対する角度を導出する。ペアリング部１７４は、導出した角度の絶対値が４５度以上１３５度未満であれば、その立体物候補２２０を背面とし、０度以上４５度未満または１３５度以上１８０度以下であれば、その立体物候補２２０を側面とする。
【００３５】
ここで、例えば、グループ化部１７２がグループ化した結果が、図６（ａ）のようになったとする。かかる例では、図６（ｂ）のように、立体物候補２２０ｆの近似直線の角度の絶対値は４５度以上１３５度未満となるので背面と判定され、立体物候補２２０ｇの近似直線の角度の絶対値は０度以上４５度未満となるので側面と判定される。こうして背面と側面とを大凡区別することができる。
【００３６】
ペアリング部１７４は、このように区別された検出領域２１６に含まれる背面と側面との全ての組み合わせについて総当たりでペアリング可能か否か判断する。したがって、１の背面に対する全ての側面とのペアリング判断を背面の数だけ繰り返すので、その処理回数は、背面の数×側面の数となる。
【００３７】
なお、このとき、背面と側面との距離が車両の一部として適切な距離（例えば２ｍ）以内であり、背面と側面との速度がいずれも安定し、背面および側面それぞれの長さが所定値（例えば１ｍ）以上であり、かつ、その中央位置が検出領域２１６内であることをペアリングの前提条件としてもよい。かかるペアリングの前提条件を追加することで、ペアリングの対象を適切に制限する（篩い分ける）ことが可能となり、本来対象とすべきではない背面や側面を不要に処理することを回避できる。なお、ペアリングの前提条件を１つでも満たさなければ、その背面と側面との組み合わせに関し、ペアリング処理Ｓ２０４を行うことなく、ペアリングの対象から即座に除外してもよい。こうして処理負荷の軽減を図ることができる。
【００３８】
ここでは、立体物候補２２０ｆに対応する背面２２２と、立体物候補２２０ｇに対応する側面２２４とを挙げて、そのペアリングの可否を判断する。ペアリング部１７４は、背面２２２と側面２２４との関係が所定条件を満たすか否かによってペアリング可否を判定し、所定の条件を満たすと判定すると、同一の立体物の背面２２２および側面２２４としてペアリングする。ここでは、所定の条件として、「端点間距離」、「速度ベクトル距離」、「交点距離」、「成す角度」の４つの項目を説明する。なお、必ずしも４つ全ての項目を採用する必要はなく、適宜１または複数の項目を採用するとしてもよい。
【００３９】
まず、ペアリング部１７４は、「端点間距離」を判定する。ここでは、図７のように、水平面において、背面２２２と側面２２４との互いに近い方の端点を特定し、その特定した端点間の距離を導出する。そして、ペアリング部１７４は、その端点間距離ｘが１ｍ未満であることを条件に、（１−ｘ）／１に端点間距離ｘを代入してスコアを計算する。ここで、端点間距離ｘが０ｍであればスコアは１．０、端点間距離ｘが０．５ｍであればスコアは０．５、端点間距離ｘが１．０ｍ以上であればスコアは０となる。ここでは、端点間距離ｘが短い程、すなわち、背面２２２と側面２２４とが近い程、スコアが高くなるようになっている。
【００４０】
次に、ペアリング部１７４は、「速度ベクトル距離」を判定する。ペアリング部１７４は、図８（ａ）のように、水平面において、背面２２２の速度ベクトルと側面２２４の速度ベクトルをそれぞれ導出する。そして、ペアリング部１７４は、図８（ｂ）のように、速度ベクトルの差分ベクトル、すなわち、２つの速度ベクトルの始点を合わせた状態における２つの速度ベクトルの距離を導出する。そして、ペアリング部１７４は、その速度ベクトル距離ｙが１０ｋｍ／ｈ未満であることを条件に、（１０−ｙ）／１０に速度ベクトル距離ｙを代入してスコアを計算する。ここで、速度ベクトル距離ｙが０ｋｍ／ｈであればスコアは１．０、速度ベクトル距離ｙが５ｋｍ／ｈであればスコアは０．５、速度ベクトル距離ｙが１０ｋｍ／ｈ以上であればスコアは０となる。ここでは、速度ベクトル距離ｙが短い程、すなわち、背面２２２と側面２２４とが同じ速度ベクトルで進行している程、スコアが高くなるようになっている。
【００４１】
次に、ペアリング部１７４は、「交点距離」を判定する。ペアリング部１７４は、図９のように、水平面において、背面２２２の近似直線と側面２２４の近似直線との交点と、背面２２２の交点側の端点との距離を導出する。そして、ペアリング部１７４は、その交点距離ｚが１ｍ未満であることを条件に、（１−ｚ）／１に交点距離ｚを代入してスコアを計算する。ここで、交点距離ｚが０ｍであればスコアは１．０、交点距離ｚが０．５ｍであればスコアは０．５、交点距離ｚが１．０ｍ以上であればスコアは０となる。ここでは、交点距離ｚが短い程、すなわち、背面２２２と側面２２４とが近い程、スコアが高くなるようになっている。
【００４２】
ここで、交点距離の対象として、側面２２４の交点側の端点との距離ではなく、背面２２２の交点側の端点との距離を採用しているのは下記の理由による。すなわち、側面２２４に比べ背面２２２の方が自車両１との相対距離が短いので、認識対象となる領域が大きく、かつ、分解能が高くなる。そうすると、結果的に、背面２２２の特定精度が高くなり、それに伴い背面２２２の端点の特定精度も高くなるからである。また、衝突防止制御の観点から、衝突の直接的な対象となる背面２２２を特定する条件の方が、側面２２４を特定する条件より厳しいので、結果、より厳しい条件を満たした背面２２２の端点の方が、信頼性が高くなるからである。ただし、側面２２４の端点を排除するものではなく、交点距離として、背面２２２の近似直線と側面２２４の近似直線との交点と、側面２２４の端点との距離を導出してもよいし、両方を導出して平均をとってもよい。
【００４３】
次に、ペアリング部１７４は、「成す角度」を判定する。ペアリング部１７４は、図１０のように、水平面において、背面２２２の近似直線と側面２２４の近似直線との成す角度を導出する。そして、ペアリング部１７４は、その成す角度ｖが９０度に近い７０〜１１０度の範囲であることを条件に、（２０−｜９０−ｖ｜）／２０に成す角度ｖを代入してスコアを計算する。ここで、成す角度ｖが９０度であればスコアは１．０、成す角度ｖが８０度であればスコアは０．５、成す角度ｖが７０度以下であればスコアは０となる。ここでは、成す角度ｖが９０度に近い程、すなわち、背面２２２と側面２２４とが直角に交わっている程、スコアが高くなるようになっている。
【００４４】
ペアリング部１７４は、「端点間距離」、「速度ベクトル距離」、「交点距離」、「成す角度」の４つの項目のスコアを全て導出すると、そのスコアの合計値を導出する。なお、このとき、４つの項目のうちの１つでもスコアが０となると、その背面と側面との組合せをペアリングの対象外として除外してもよい。ペアリング部１７４は、過去の複数フレーム（例えば５フレーム）のスコアと合わせて、その背面２２２と側面２２４との同一の組み合わせに関し、スコアの合計値の複数フレーム分の平均（スコア平均値）を導出する。
【００４５】
そして、抽出された複数の背面のうちの任意の１の背面２２２に対し、側面２２４を含む全ての側面との組合せに関してスコア平均値が導出されれば、複数の組み合わせに関し、スコア平均値が所定の閾値（例えば１）を超えているか否か判定する。スコア平均値が閾値を超えていれば、閾値を超えている組み合わせのうちスコア平均値が最大となる背面と側面の組合せをペアリングの対象と判断し、ペアリングする。ペアリング部１７４は、このような処理を、背面の数だけ繰り返す。
【００４６】
なお、ここでは、複数フレームそれぞれのスコアの合計値に拘わらず平均値を導出する例を挙げて説明したが、かかる場合に限らず、複数フレームのうちスコアの合計値が１つでも０であれば、ペアリングの対象外としてもよい。
【００４７】
続いて、ペアリング部１７４は、かかるペアリングされた立体物を衝突回避制御やクルーズコントロールに用いるべく、ペアリングした背面と側面とを補正し、その補正したデータを後段の処理に利用する。
【００４８】
図１１は、背面２２２と側面２２４の補正を説明するための説明図である。図１１には、図６〜図１０同様の背面２２２と側面２２４とが示されている。ペアリング部１７４は、当該フレームでペアリングした背面２２２と側面２２４とに対し、まず、実測値を特定する。ここでは、図１１に示すように、背面２２２の近似直線と側面２２４の近似直線との交点の実測値を実測交点とし、背面２２２の交点側の端点の実測値を実測交点側端点とし、背面２２２の交点側と逆の端点の実測値を実測背面端点とし、側面２２４の交点側と逆の端点の実測値を実測側面端点とする。なお、本実施形態では、背面２２２と側面２２４との実際の交点をそのまま用いず、その交点と、背面２２２の交点側の端点との中間点（平均値）を用いる。これは、上述したように、側面２２４に比べ背面２２２の特定精度が高く、背面２２２の端点の信頼性が高いからである。したがって、交点に相当する実測値は、実測交点と実測交点側端点の中間点を用いることとなる。
【００４９】
続いて、ペアリング部１７４は、実測値（実測交点と実測交点側端点の中間点、実測背面端点、実測側面端点）それぞれに対応する、過去の値から予測される今回の予測値（予測交点、予測背面端点、予測側面端点）を導出する。具体的に、予測交点は、実測交点と実測交点側端点の中間点の予測値で表され、予測背面端点は、実測背面端点の予測値で表され、予測側面端点は、実測側面端点の予測値で表される。
【００５０】
次に、ペアリング部１７４は、実測値を補正して補正値（補正交点、補正背面端点、補正側面端点）を導出する。具体的に、補正交点は、予測交点と（実測交点と実測交点側端点の中間点）との中間点で表され、補正背面端点は、予測背面端点と実測背面端点との中間点で表され、補正側面端点は、予測側面端点と実測側面端点との中間点で表される。こうして、補正交点、補正背面端点、補正側面端点は、例えば、図１１の位置となる。かかる補正交点、補正背面端点、予測側面端点は、衝突回避制御やクルーズコントロールに用いられる。
【００５１】
ここで、中間点は各点の水平距離および相対距離をそれぞれ平均することで求められる。なお、中間点は、必ずしも平均とすることはなく、その信頼性から重みをつけてもよい。例えば、背面２２２の端点の信頼性が高い場合、実測交点より実測交点側端点に近い点を中間点として補正交点を求めてもよい。
【００５２】
また、ペアリング部１７４は、導出された補正交点、補正背面端点、補正側面端点と、過去に導出した複数回分の補正交点、補正背面端点、補正側面端点とを用い、例えば、カルマンフィルタ等によって、次回の予測交点、予測背面端点、予測側面端点とを導出する。このとき、特に、背面や側面の相対速度を考慮し、次回の補正交点の位置を予測する。
【００５３】
（立体物特定処理Ｓ２０６）
立体物特定部１７６は、ペアリング部１７４によってペアリングされた立体物やその他の立体物がいずれの特定物に対応するか特定する。例えば、立体物特定部１７６は、立体物が、車両らしい大きさ、形状、相対速度であり、かつ、後方の所定の位置にブレーキランプやハイマウントストップランプ等の発光源が確認された場合、その立体物を先行車両と特定する。
【００５４】
以上、説明したように、本実施形態では、背面と側面とを適切にペアリングし、さらに、そのペアリングされた背面と側面を補正することで、立体物の特定精度を向上することが可能となる。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
なお、本明細書の車外環境認識方法の各工程は、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する必要はなく、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。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、自車両の進行方向に存在する立体物を特定する車外環境認識装置および車外環境認識方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１１０  撮像装置
１２０  車外環境認識装置
１７０  位置導出部
１７２  グループ化部
１７４  ペアリング部
【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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