(57)【要約】【課題】静的物標を比較的早期に検出する。【解決手段】物体認識装置（１００、１１０、１２０）は、レーダ（２１）及びセンサ（２２、２３、２４）を備える移動体（１）に搭載されている。当該物体認識装置は、レーダによる第１検出結果に基づいて対象物標を検出する範囲である検出範囲を、センサに係る第２検出結果に基づいて設定する設定手段（１２）と、第１検出結果から求められた複数の物標のうち、検出範囲に含まれる複数の物標を対象物標として検出するとともに、対象物標として検出された複数の物標を、検出範囲の一の領域に含まれる第１対象物標と、検出範囲の他の領域に含まれる第２対象物標とに分類する識別手段（１３）と、第１検出結果に基づく、第１対象物標及び第２対象物標の速度差が第１所定値より大きく、且つ、第２対象物標の速度が第２所定値より小さいことを条件に、第２対象物標を静的物標と判定する判定手段（１４）と、を備える。【選択図】図１
2020201062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダと、物標を検出可能であり、且つ、前記レーダとは異なる種別のセンサとを備える移動体に搭載された物体認識装置であって、
前記レーダによる第１検出結果に基づいて対象物標を検出する範囲である検出範囲を、前記センサに係る第２検出結果に基づいて設定する設定手段と、
前記第１検出結果から求められた複数の物標のうち、前記検出範囲に含まれる複数の物標を前記対象物標として検出するとともに、前記対象物標として検出された複数の物標を、前記検出範囲の一の領域に含まれる第１対象物標と、前記検出範囲の前記一の領域とは異なる他の領域に含まれる第２対象物標とに分類する識別手段と、
前記第１検出結果に基づく、前記第１対象物標及び前記第２対象物標の速度差が第１所定値より大きく、且つ、前記第２対象物標の速度が前記第２所定値より小さいことを条件に、前記第２対象物標を静的物標と判定する判定手段と、
を備える
ことを特徴とする物体認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体認識装置に関し、特に、例えば車両等の移動体に搭載された物体認識装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置により認識された物体に係る情報は、例えば衝突回避制御等の支援制御に利用されることが多い。例えばミリ波レーダ等のセンサにより検出される物体（物標）には、例えば路面の上方に設置された標識、看板、オーバーブリッジ等の「上方構造物」も含まれる。このような上方構造物が、例えば車両、自転車、歩行者等として誤認識されると、上記支援制御に影響を及ぼす可能性がある。これに対して、例えば物標の車両に対する相対速を、ミリ波レーダ及びライダ（ＬｉＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）各々により求め、両者の差分が閾値を越えた場合に当該物標を上方構造物として判定する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−００２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ライダにより物標の速度が求められる場合には、該ライダにより一の物標が検出されてから、ある程度の時間が必要である。このため、特許文献１に記載の技術では、上方構造物の検出速度が比較的遅くなる可能性があるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、例えば上方構造物等の静的物標を比較的早期に検出することができる物体認識装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る物体認識装置は、レーダと、物標を検出可能であり、且つ、前記レーダとは異なる種別のセンサとを備える移動体に搭載された物体認識装置であって、前記レーダによる第１検出結果に基づいて対象物標を検出する範囲である検出範囲を、前記センサに係る第２検出結果に基づいて設定する設定手段と、前記第１検出結果から求められた複数の物標のうち、前記検出範囲に含まれる複数の物標を前記対象物標として検出するとともに、前記対象物標として検出された複数の物標を、前記検出範囲の一の領域に含まれる第１対象物標と、前記検出範囲の前記一の領域とは異なる他の領域に含まれる第２対象物標とに分類する識別手段と、前記第１検出結果に基づく、前記第１対象物標及び前記第２対象物標の速度差が第１所定値より大きく、且つ、前記第２対象物標の速度が前記第２所定値より小さいことを条件に、前記第２対象物標を静的物標と判定する判定手段と、を備えるというものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る物標探索エリアの概念を示す概念図である。
【図３】第１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である。
【図４】第１実施形態の変形例に係る物標探察エリアの概念を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
物体認識装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
物体認識装置に係る第１実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。
【００１０】
（構成）
第１実施形態に係る物体認識装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１において、物体認識装置１００は、車両１に搭載されている。車両１は、ミリ波レーダ２１及びライダ２２を備えている。尚、ミリ波レーダ２１及びライダ２２については、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００１２】
物体認識装置１００は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、検出処理部１１、物標探索エリア算出部１２、動／静的物標識別部１３及び除外可能静止物判定部１４を備えて構成されている。尚、「物標探索エリア算出部１２」、「動／静的物標識別部１３」及び「除外可能静止物判定部１４」を、夫々、適宜「エリア算出部１２」、「物標識別部１３」及び「判定部１４」と称する。
【００１３】
検出処理部１１は、ライダ２２から出力された情報に対して所定の検出処理を施す。この結果、検出処理部１１は、ライダ２２により検出された一又は複数の物標（以降、適宜“ライダ物標”と称する）に係る情報を取得する。検出処理部１１は、ライダ物標に係る情報に基づいて、一又は複数のライダ物標各々の位置を示す位置情報を出力する。ここで、位置情報により示される位置は、２次元座標で表されていてもよいし、３次元座標で表されていてもよい。
【００１４】
エリア算出部１２は、検出処理部１１から出力された位置情報等に基づいて、ミリ波レーダ２１により検出された物標（以降、適宜“レーダ物標”と称する）のうち、当該物体認識装置１００が対象とする物標を探索すべき物標探索エリアを算出する。このとき、エリア算出部１２は、上記位置情報に加えて、例えば、ミリ波レーダ２１及びライダ２２の少なくとも一方の検出誤差や分解能を考慮して、物標探索エリアを算出してよい。
【００１５】
物標探索エリアについて図２を参照して説明を加える。図２は、第１実施形態に係る物標探索エリアの概念を示す概念図である。
【００１６】
図２において、物標探索エリアａは、中心角α、奥行きｄの扇状の範囲として設定されている。ここで、中心角αは、例えばミリ波レーダ２１の角度分解能を考慮して設定されることが望ましい。奥行ｄは、例えばライダ２２により検出された物標に基づいて設定されてよい。
【００１７】
物標探索エリアａには、移動している物体が多く存在していると推定される領域である動的物標領域（図２の物標探索エリアａのうち、網掛け部分以外の部分に相当）と、静止物体が多く存在していると推定される領域である静的物標領域（図２の物標探索エリアａのうち網掛け部分に相当）と、が含まれている。
【００１８】
「動的物標領域」は、例えば、ライダ２２の過去の検出結果に基づいて、比較的速度の大きい物標の車両１に対する相対位置を求めて、該求められた相対位置に基づいて、比較的速度の大きい物標が比較的多く検出された領域として設定すればよい。同様に、「静的物標領域」は、例えば、ライダ２２の過去の検出結果に基づいて、比較的速度の小さい物標の車両１に対する相対位置を求めて、該求められた相対位置に基づいて、比較的速度の小さい物標が比較的多く検出された領域として設定すればよい。
【００１９】
図１に戻り、物標識別部１３は、ミリ波レーダ２１により検出されたレーダ物標の位置と、物標探索エリアとに基づいて、レーダ物標が、動的物標であるのか、静的物標であるのかを識別する。具体的には、物標識別部１３は、物標探索エリアの動的物標領域に含まれるレーダ物標を動的物標として識別する。同様に、物標識別部１３は、物標探索エリアの静的物標領域に含まれるレーダ物標を静的物標として識別する。
【００２０】
その後、物標識別部１３は、レーダ物標に係る情報に、動的物標又は静的物標の別を示す属性値を付与する。尚、レーダ物標に係る情報には、例えば、レーダ物標の位置を示す位置情報、レーダ物標の速度を示す速度情報、等が含まれている。
【００２１】
判定部１４は、ミリ波レーダ２１により検出されたレーダ物標のうち、例えば衝突回避制御等の支援制御に影響を及ぼさない（例えば車両１の速度計画に影響を及ぼさない）レーダ物標（以降、適宜“除外可能静止物”と称する）を判定する。尚、除外可能静止物は、上述した「上方構造物」に相当する。
【００２２】
具体的には、判定部１４は、動的物標を示す属性値が付与されたレーダ物標に係る情報から得られるレーダ物標の速度（以降、適宜“動的物標速度”と称する）と、静的物標を示す属性値が付与されたレーダ物標に係る情報から得られるレーダ物標の速度（以降、適宜“静的物標速度”と称する）とに基づいて、除外可能静止物を判定する。
【００２３】
より具体的には、判定部１４は、動的物標速度と静的物標速度との速度差が、第１所定値より大きいか否かを判定する。判定部１４は更に、静的物標速度が、第２所定値より小さいか否かを判定する。判定部１４は、上記速度差が第１所定値より大きく、且つ、静的物標速度が第２所定値より小さいと判定された場合に、静的物標を示す属性値が付与されたレーダ物標を、除外可能静止物と判定する。
【００２４】
尚、動的物標を示す属性値が付与されたレーダ物標が複数存在する場合、上記判定に用いられる動的物標速度は、該複数のレーダ物標に夫々対応する複数の動的物標速度の平均値等であってよい。
【００２５】
（動作）
物体認識装置１００の動作について図３のフローチャートを参照して説明を加える。
【００２６】
図３において、検出処理部１１は、ライダ２２から出力された情報としての「ＬｉＤＡＲ点群」から物体（物標）を検出する（ステップＳ１０１）。エリア算出部１２は、ステップＳ１０１の処理の結果を用いて、物標探索エリアを算出する（ステップＳ１０２）。
【００２７】
物標識別部１３は、ミリ波レーダ２１の検出結果からレーダ物標を検出する（ステップＳ１０３）。次に、物標識別部１３は、物標探索エリア内に複数のレーダ物標が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理において、物標探索エリア内に複数のレーダ物標が存在しないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、図３に示す動作は終了される。なぜなら、当該物体認識装置１００の原理上、除外可能静止物を判定することができないからである。
【００２８】
ステップＳ１０４の処理において、物標探索エリア内に複数のレーダ物標が存在すると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、物標識別部１３は、物標探索エリア内の複数のレーダ物標について、動的物標であるのか、静的物標であるのかを識別する（ステップＳ１０５）。
【００２９】
判定部１４は、ステップＳ１０５の処理の結果を用いて、除外可能静止物を判定するとともに、除外可能静止物ではないレーダ物標に係る情報を出力する（ステップＳ１０６）。つまり、ステップＳ１０６の処理において、除外可能静止物と判定されたレーダ物標に係る情報が除去される。
【００３０】
（技術的効果）
ライダ２２の検出結果から一の物標の速度を求めるためには、該一の物標を追跡する必要がある。つまり、ライダ２２により一の物標の速度を検出するためには、ある程度の時間がかかる。そこで、当該物体認識装置１００では、ミリ波レーダ２１により検出されたレーダ物標の速度に基づいて、除外可能静止物を判定している。このため、当該物体認識装置１００は、ライダ２２により物標の速度が検出される場合に比べて早く、例えば上方構造物等の静的物標に相当する除外可能静止物を判定（又は検出）することができる。
【００３１】
＜変形例＞
物標探索エリアの変形例について図４を参照して説明する。図４において、物標探索エリアａは、図２に示した物標探索エリアａと同様に設定される。本変形例では、物標探索エリアａのうち、車両１の前後方向に延びる仮想線ｃ（物標探索エリアａの中心線に相当）を基準に、所定角度θ以下の角度範囲の領域が、動的物標領域として設定されてよい。また、物標探索エリアａのうち、仮想線ｃを基準に所定角度θより大きい角度範囲の領域が、静的物標領域（図４の網掛け部分参照）として設定されてよい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
物体認識装置に係る第２実施形態について図５を参照して説明する。第２実施形態では、ライダ２２に代えてカメラ２３が用いられる点で異なる以外は、上述した第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５を参照して説明する。
【００３３】
（構成）
第２実施形態に係る物体認識装置の構成について図５を参照して説明する。図５は、第２実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図５において、車両１は、カメラ２３を備えている。尚、カメラ２３については、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。物体認識装置１１０は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、車両検出部１５及び３次元位置推定部１６を備えて構成されている。
【００３５】
車両検出部１５は、カメラ２３により撮像された画像から他車両（典型的には、車両１の前方を走行している他車両）を検出する。画像から他車両を検出する方法には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
３次元位置推定部１６は、車両検出部１５の検出結果に基づいて、他車両の３次元位置を推定する。この３次元位置を推定する方法には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。尚、推定された３次元位置は、第１実施形態に係るライダ物標の位置に相当する。
【００３７】
＜第３実施形態＞
物体認識装置に係る第３実施形態について図６を参照して説明する。第３実施形態では、ライダ２２に代えてステレオカメラ２４が用いられる点で異なる以外は、上述した第１実施形態と同様である。よって、第３実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図６を参照して説明する。
【００３８】
（構成）
第３実施形態に係る物体認識装置の構成について図６を参照して説明する。図６は、第３実施形態に係る物体認識装置の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図６において、車両１は、一のカメラ及び他のカメラを有するステレオカメラ２４を備えている。尚、ステレオカメラ２４については、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。物体認識装置１２０は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、視差演算部１７及び立体物検出部１８を備えて構成されている。
【００４０】
視差演算部１７は、一のカメラにより撮像された画像と、他のカメラにより撮像された画像との視差を演算する。視差の演算方法については、既存の技術を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
立体物検出部１８は、視差演算部１７の演算結果に基づいて立体物を検出する。立体物の検出には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。尚、検出された立体物の位置は、第１実施形態に係るライダ物標の位置に相当する。
【００４２】
以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００４３】
発明の一態様に係る物体認識装置は、レーダと、物標を検出可能であり、且つ、前記レーダとは異なる種別のセンサとを備える移動体に搭載された物体認識装置であって、前記レーダによる第１検出結果に基づいて対象物標を検出する範囲である検出範囲を、前記センサに係る第２検出結果に基づいて設定する設定手段と、前記第１検出結果から求められた複数の物標のうち、前記検出範囲に含まれる複数の物標を前記対象物標として検出するとともに、前記対象物標として検出された複数の物標を、前記検出範囲の一の領域に含まれる第１対象物標と、前記検出範囲の前記一の領域とは異なる他の領域に含まれる第２対象物標とに分類する識別手段と、前記第１検出結果に基づく、前記第１対象物標及び前記第２対象物標の速度差が第１所定値より大きく、且つ、前記第２対象物標の速度が前記第２所定値より小さいことを条件に、前記第２対象物標を静的物標と判定する判定手段と、を備えるというものである。
【００４４】
上述の実施形態においては、「ミリ波レーダ２１」が「レーダ」の一例に相当し、「ライダ２２」、「カメラ２３」及び「ステレオカメラ２４」が「センサ」の一例に相当し、「車両１」が「移動体」の一例に相当し、「物標探索エリア算出部１２」が「設定手段」の一例に相当し、「動／静的物標識別部１３」が「識別手段」の一例に相当し、「除外可能静止物判定部１４」が「判定手段」の一例に相当する。
【００４５】
上記「センサ」は、物標を検出可能なセンサであり、且つ、レーダとは異なる種別のセンサである。このようなセンサとして、例えばＬｉＤＡＲ、カメラ、ステレオカメラ等が一例として挙げられる。
【００４６】
設定手段は、検出範囲を、センサに係る第２検出結果に基づいて設定する。ここで、「検出範囲」は、レーダに係る検出可能範囲と、センサに係る検出可能範囲との重複部分のうち、レーダ及びセンサ各々の、例えば検出誤差、分解能等が所定の条件を満たす部分として設定される。
【００４７】
識別手段は、レーダによる検出結果である第１検出結果から求められた複数の物標のうち、検出範囲に含まれる複数の物標を対象物標として検出する。識別手段は更に、対象物標として検出された複数の物標を、第１対象物標と第２対象物標とに分類する。第１対象物標は、検出範囲のうち一の領域に含まれる物標であり、第２対象物標は、該検出範囲のうち他の領域に含まれる物標である。
【００４８】
ここで、上記「一の領域」は、上記「他の領域」に比べて、移動している物体が多く存在すると推定される領域である。言い換えれば、「他の領域」は、「一の領域」に比べて、静止している物体が多く存在すると推定される領域である。「一の領域」は、例えば、センサによる過去の検出結果から比較的速度の大きい物標が比較的多く検出された領域、等として設定すればよい。同様に、「他の領域」は、例えば、センサによる過去の検出結果から比較的速度の小さい物標が比較的多く検出された領域、等として設定すればよい。
【００４９】
判定手段は、第１検出結果に基づく第１対象物標及び第２対象物標の速度差（即ち、レーダの検出結果に基づいて検出された第１対象物標の速度と第２対象物標の速度との速度差）が第１所定値より大きく、且つ、第２対象物標の速度（即ち、レーダの検出結果に基づいて検出された第２対象物標の速度）が第２所定値より小さいことを条件に、第２対象物標を静的物標と判定する。尚、レーダの検出結果に基づいて物標の速度を求める方法には、既存の技術を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
レーダの検出結果に基づいて一の物標の速度を求めるためにかかる時間は、レーダとは異なる種別のセンサの検出結果に基づく場合に比べて短い。このため、当該物体認識装置によれば、例えば上方構造物等の静的物標を比較的早期に検出することができる。
【００５１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う物体認識装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１…車両、１１…検出処理部、１２…物標探索エリア算出部、１３…動／静的物標識別部、１４…除外可能静止物判定部、１５…車両検出部、１６…３次元位置推定部、１７…視差算出部、１８…立体物検出部、２１…ミリ波レーダ、２２…ライダ、２３…カメラ、２４…ステレオカメラ、１００、１１０、１２０…物体認識装置
【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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