(57)【要約】【課題】物体の検出精度を向上させる。【解決手段】第１センサ１０ａが出力した、第１検出領域ＳＰ１の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域ＳＰ１の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、第２センサ１０ｂが出力した、第２検出領域ＳＰ２の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域ＳＰ２の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、第１変換受光信号と第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて物体を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検出領域に存在する物体からの反射光を、広角レンズを介して受光する複数のセンサが出力する、反射光に応じた受光信号に基づいて、前記物体を検出する物体検出方法であって、
第１センサが出力した、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、
第２センサが出力した、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、
前記第１変換受光信号と前記第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて、前記物体を検出する、物体検出方法。
【請求項２】
前記第１重みづけ情報の評価係数は、前記第１検出領域に対する画角の中央を第１基準軸とし、前記第１基準軸に対して仰俯角及び／又は方位角が小さいほど大きい正の値が設定され、
前記第２重みづけ情報の評価係数は、前記第２検出領域に対する画角の中央を第２基準軸とし、前記第２基準軸に対して仰俯角及び／又は方位角が小さいほど大きい正の値が設定される、請求項１に記載の物体検出方法。
【請求項３】
前記第１受光信号の強度の代表値と前記第２受光信号の強度の代表値とを比較し、
前記第１受光信号の強度の代表値が前記第２受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、前記第１重みづけ情報の評価係数が、前記第２重みづけ情報の評価係数よりも大きい正の値が設定され、
前記第２受光信号の強度の代表値が前記第１受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、前記第２重みづけ情報の評価係数が、前記第１重みづけ情報の重みづけの値よりも大きい正の値が設定される、請求項２に記載の物体検出方法。
【請求項４】
所定の検出領域に存在する物体からの反射光を、広角レンズを介して受光するセンサと、
複数の前記センサが出力する、反射光に応じた受光信号に基づいて、前記物体を検出する制御装置と、を備える物体検出装置であって、
前記制御装置は、
第１センサから出力された、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、
第２センサから出力された、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、
前記第１変換受光信号と前記第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて、前記物体を検出する、物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の検出方法、物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス状のレーザ光を所定頻度で発光し、受光素子の受光信号をサンプリングし、所定の検出期間内にサンプリングされた受光信号の積算値に基づいて物体を検出する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、複数のセンサの測定結果を用いて物体を検出する場合の検出精度について検討がされていない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複数のセンサの測定結果を用いて物体を検出する場合の検出精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１センサが出力した、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、第２センサが出力した、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、第１変換受光信号と第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて、物体を検出することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のセンサを用いた場合の物体検出の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る運転支援システムのブロック図である。
【図２】図２は、検出領域の設定手法の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、外界の像と受光部との関係を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、広角レンズと受光部と制御装置の関係を説明するための図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、受光信号の一例を示す図である。
【図４】図４は、各センサの受光信号を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａ（ａ）（ｂ）（ｃ）は、受光信号の処理方法例を説明するための第１図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、受光信号の処理方法例を説明するための第２図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施形態の受光信号の処理例を説明するための第１図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本実施形態の受光信号の処理例を説明するための第２図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本実施形態の受光信号の処理例を説明するための第３図である。
【図７】本実施形態の物体検出処理の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る物体検出装置を、車両に搭載された運転支援システムに適用した場合を例にして説明する。
【００１０】
図１は、運転支援システム１のブロック構成を示す図である。本実施形態の運転支援システム１は、物体検出装置１００と車載装置２００を備える。物体検出装置１００の実施の形態は限定されず、車両に搭載して車載装置２００と一体として構成してもよいし、これらと情報の授受が可能な可搬の端末装置として独立の機器として構成してもよい。端末装置は、スマートフォン、ＰＤＡなどの機器を含む。運転支援システム１、物体検出装置１００、車載装置２００及びこれらが備える各装置は、ＣＰＵなどの演算処理装置を備え、演算処理を実行するコンピュータである。
【００１１】
本実施形態の物体検出装置１００について説明する。
物体検出装置１００は、所定の検出領域に存在する物体からの反射光を、広角レンズを介して受光する。物体検出装置１００は、複数のセンサ１０（１０ａ，１０ｂ…）を備える。説明を簡潔にするために、図１には、二つのセンサ１０ａ，１０ｂを備える物体検出装置１００を例示した。複数のセンサに含まれる一つのセンサを第１センサ１０ａとし、第１センサ１０ａ以外のセンサを第２センサ１０ｂとする。第１センサ１０ａは、第１広角レンズ１１ａと、第１受光部１２ａと、第１通信部１３ａを備える。同様に、第２センサ１０ｂは、第２広角レンズ１１ｂと、第２受光部１２ｂと、第２通信部１３ｂとを備える。
【００１２】
図２は、車両Ｖ１の搭載された第１センサ１０ａ、第２センサ１０ｂ、第３センサ１０ｃ、第４センサ１０ｄ、第５センサ１０ｅの配置例を示す。第１センサ１０ａは、車両Ｖ１の進行方向前方の検出領域ＳＰ１に存在する物体を検出する。第２センサ１０ｂは、車両Ｖ１の進行方向左側の検出領域ＳＰ２に存在する物体を検出する。第３センサ１０ｃは、車両Ｖ１の進行方向とは逆の後方の検出領域ＳＰ３に存在する物体を検出する。第４センサ１０ｄは、車両Ｖ１の進行方向右側の検出領域ＳＰ４に存在する物体を検出する。また、必要に応じて車両Ｖ１のルーフ近傍に第５センサ１０ｅを設けてもよい。同じ方向を異なる高さのセンサ１０により監視できる。また、本例では車両Ｖ１の左右側方に第２センサ１０ｂ、第４センサ１０ｄを一つずつ設ける例を示したが、車両Ｖ１の右側／左側に複数のセンサ１０を設けてもよい。検出精度を向上させる観点から、各検出領域ＳＰ１〜ＳＰ４（ＳＰｎ）は、隣り合う検出領域の一部が重複するように設定することが好ましい。
【００１３】
図２に示すように、複数のセンサ１０は、それらの検出領域が一部重複するように配置される。車両の周囲を万遍なく監視し、車両の周囲の物体を検出するためである。このため、検出領域の重複部分に物体が存在する場合には、複数のセンサ１０が同一の物体を検出することがある。
【００１４】
図示はしないが、物体検出装置１００は、所定の検出領域に測定光を発光する発光部を備えてもよい。発光部は、所定周期で断続的な測定光を発光してもよいし、水平方向又は鉛直方向に移動させながらパルス状の測定光（レーザパルス）を継続的に発光してもよい。発光部としては、本願出願時に知られているレーザレーダ装置の発光機構を採用できる。発光部は、駆動回路、発光素子、及び、発光光学系を含むように構成できる。駆動回路は、センサ１０の所定の制御の下に、発光素子の発光強度及び発光タイミングを制御する。発光素子は、例えば、レーザダイオードを用いる。駆動回路の制御の下に、測定光（レーザパルス）の発光を実行する。発光素子から発光された測定光は、レンズ等により構成される発光光学系を介して検出領域に向けて照射される。
【００１５】
発光部１２は、広角レンズ１１を介して物体からの反射光を受光する。発光部１２は、水平方向のそれぞれ異なる方向から入射する反射光の強度（明るさ）を検出する。発光部１２は、各方向の反射光の強度に応じた電気信号である複数の受光信号を出力する。発光部１２は、広角レンズ１１を含む受光光学系と、複数の受光素子１２０を含む。
広角レンズ１１は、受光素子１２０と検出領域との間に配置される。検出領域に存在する物体の表面で反射された反射光は広角レンズ１１に入射し、広角レンズ１１を介して受光素子１２０に入射する。センサ１０が備える受光素子１２０は、例えば、入射した光電荷をその光量に応じた電流値の受光信号に光電変換するフォトダイオードである。受光素子１２０は、広角レンズ１１に入射した反射光が集光する位置において、その光軸に対して垂直に交わる受光面にアレイ状に設けられる。各受光素子１２０は、その配置位置に応じて、受光面の位置（座標）に基づくアドレスが付される。受光素子１２０が、出力する受光信号には、受光した受光素子１２０のアドレス情報が付される。
広角レンズ１１を含む受光光学系に入射した反射光は、広角レンズ１１への入射角度に応じて、各受光素子１２０に入射する。受光素子１２０は、受光した反射光をその受光量（強度）に応じた電流値の受光信号に光電変換する。センサ１０、１０ａ，１０ｂは、受光素子１２０から取得した受光信号とアドレス情報を、通信部１３，１３ａ，１３ｂを介して制御装置２０に送出する。
【００１６】
制御装置２０は、受光信号に基づく情報処理を行い、物体の存在、物体の位置を検出する。まず、受光素子１２０の得た受光信号を、デジタルの受光信号に変換する。
制御装置２０は、センサ１０と一体として構成してもよいし、情報の授受が可能なように別体として構成してもよい。
特に限定されないが、制御装置２０は、情報選択部、電流電圧変換部、増幅部、及びサンプリング部を備える。情報選択部は、複数のマルチプレクサ（ＭＵＸ）を含む。電流電圧変換部は、複数のトランス・インピーダンス・アンプ（ＴＩＡ）を含む。増幅部は、複数のプログラマブル・ゲイン・アンプ（ＰＧＡ）含む。サンプリング部は、複数のＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）含む。制御装置２０の基本的構成及び処理手順は、本願出願時に知られた受光型のセンサの処理手順を適宜に採用できる。
【００１７】
マルチプレクサは、制御装置２０の制御に従い、受光素子１２０から取得した受光信号のうち１つ以上の受光信号を選択して、トランス・インピーダンス・アンプに供給する。取得した受光信号が複数である場合には、マルチプレクサはこれら受光信号を加算してトランス・インピーダンス・アンプに出力する。特に限定されないが、マルチプレクサは、デコーダ、複数の入力端子、複数のスイッチ及び出力端子を備える。スイッチは、複数の入力端子と一の出力端子との間に配置される。デコーダは、制御装置２０から供給される選択信号をデコードし、デコードした選択信号の内容に従って、各スイッチのオン／オフを個別に切り替える。そして、オンになっているスイッチに接続されている入力端子に入力される受光信号が選択され、出力端子から出力される。なお、複数のスイッチがオンである場合には、選択された複数の受光信号が加算されて出力端子から出力される。
【００１８】
トランス・インピーダンス・アンプは、制御装置２０の制御に従い、マルチプレクサから供給された受光信号の電流−電圧変換を行う。すなわち、各トランス・インピーダンス・アンプは、入力された電流としての受光信号を、電圧としての受光信号に変換するとともに、制御装置２０が設定したゲインで受光信号の電圧を増幅し、後段のプログラマブル・ゲイン・アンプに出力する。
プログラマブル・ゲイン・アンプは、各トランス・インピーダンス・アンプから取得した受光信号の電圧を、制御装置２０が設定したゲインで増幅し、後段のＡ／Ｄコンバータに出力する。Ａ／Ｄコンバータは、受光信号のＡ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄコンバータは、制御装置２０の制御の下に、プログラマブル・ゲイン・アンプから供給されるアナログの受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う。そして、Ａ／Ｄコンバータは、受光値のサンプリング結果（測定結果）を示すデジタルの受光信号を出力する。制御装置２０は、取得した受光信号に基づいて、物体の検出処理を行う。
【００１９】
図３Ａは、外界の検出領域と、広角レンズ１１と、発光部１２との位置関係を示す図である。外界における実際の検出領域は三次元の空間であるが、本例の座標系（ＸＹ）は、発光部１２の受光面に対して平行な面を定義する。座標系（ＸＹ）に対して垂直なＺ軸方向は、検出領域の奥行に対応し、本例では車両Ｖ１の進行方向に対応する。
図３Ｂに示すように、反射光は、広角レンズ１１を介して、二次元のアレイ状に配置された受光素子に入射する。受光素子は、反射光に対応する受光信号を、制御装置２０に出力する。受光信号は検出領域の二次元の面を定義する座標系（ＸＹ）に対応づけられる。受光素子は、受光信号に、検出領域の座標系に対応する受光素子のアドレスを付して出力する。この座標値（ＸＹ）により物体の位置を特定し、受光信号の強度により物体までの距離（座標値（Ｚ）を特定できるので、三次元空間における物体の存在位置（座標ＸＹＺ）を検出できる。
【００２０】
本例では、より広い検出領域を監視するために、広角レンズ１１が採用されている。このため、検出領域のＸＹ座標における像は左右端部において拡大される（引き伸ばされる）。図３Ａに示すように、検出領域の端部、特に左右端部の像に応じた反射光（受光信号）のＸＹ座標を基準とした密度は低くなる。一例であるが、図３Ｃに受光信号に対応する像を示す。図３Ｃに示すように、画像の中央部分（図中破線楕円ＣＴで示す）は反射光（受光信号）の強度が高く、明瞭であるが、画像の端部（図中破線楕円ＣＴの外側、図中に示す座標系の＋／−Ｘ軸方向、＋／−Ｙ軸方向）、特に左右端部（図中に示す座標系の＋／−Ｘ軸方向）は反射光（受光信号）の強度・密度が低く、暗い画像となり、不明瞭である。
【００２１】
このように、広角レンズ１１を用いると、検出領域を拡大することができるものの、検出領域の中央部分の検出結果に比べて、検出領域の縁辺部の検出結果の精度が劣るという事態が生じる。これは、検出領域の周辺（端部）の反射光の強度の低下、広角レンズ１１の歪みよる分解能の低下、入射光の発光部１２に対する入射角度が大きくなることが原因として考えられる。
【００２２】
制御装置２０は、センサ１０の発光部１２が出力する反射光の受光信号に基づいて、受光値の測定を行う。本実施形態の制御装置２０は、車両周囲全体を監視するために、複数のセンサ１０ａ〜１０ｄの検出結果に基づいて物体を検出する。
本実施形態の制御装置２０は、座標変換部２１と、合成部２２と、測定部２３とを有する。座標変換部２１は、各センサ１０の受光信号の座標を変換する。各センサ１０の受光信号の座標が一致しない場合には、各センサ１０の受光信号の精度に応じた重みづけを付与する処理を行う。合成部２２は、重みづけをした受光信号を合成する処理を行う。測定部２３は、合成後の受光信号に基づいて、物体の存在を検出し、物体の位置を測定する処理を行う。
【００２３】
制御装置２０は、検出領域の拡大の観点から、複数のセンサ１０の検出結果を合成する。しかし、複数のセンサ１０ａ、１０ｂの検出結果を合成しようとするとき、検出結果が異なる場合がある。図４に示す例では、同じ物体に属する点Ｐ１について、第１センサ１０ａの点Ｐ１の位置についての検出結果は座標Ｐ１ａであり、第２センサ１０ｂの点Ｐ１の位置についての検出結果は座標Ｐ１ｂである。このように、同一の物体の存在位置であるＰ１について、センサ１０ａ、１０ｂは異なる検出結果を示すことがある。
【００２４】
図３Ａ乃至図３Ｃを用いて説明したように、センサ１０の検出結果のうち、検出領域の中央部における検出精度（確度）は、検出領域の周囲部（端部）における検出精度（確度）よりも高い。つまり、複数のセンサ１０の検出結果を用いる場合には、検出領域の中央部における検出結果を用いることが好ましい。
【００２５】
ちなみに、検出領域は、画角で表現することができる。画角とは、検出領域の範囲を角度で表すものである。これに倣い、物体の存在位置が検出領域の中央部であるのか、検出領域の周囲部（端部）であるのかを、検出領域の中央に設定した基準軸に対する角度で判断する。基準軸は、発光部１２の受光面に対して略垂直方向であり、検出領域側（図３Ａに示すＺ軸方向）に延びるように設定する。検出領域、検出領域の座標、基準軸は、センサごとに設定する。第１センサ１０ａには、第１検出領域と、第１検出領域の第１座標、第１基準軸が設定され、第２センサ１０ｂには、第２検出領域と、第２検出領域の第２座標、第２基準軸が設定される。第３センサ１０ｃ、第４センサ１０ｄについても同様である。基準軸に対する角度は、基準軸に対する仰俯角及び／又は方位角により表現する。基準軸に対する仰俯角により、検出領域の上端側（天空側）の位置と下端側（地面側）の位置を定義することができる。基準軸に対する方位角により、検出領域の右端側の位置と左端側の位置を定義することができる。
【００２６】
ここで、二つのセンサの検出結果を用いた物体の検出手法を説明する。
例えば、図５Ａ（ａ）に示すように、センサ１０ａが同一の物体Ｐについての存在位置Ｐ１ａを検出し、センサ１０ｂが物体Ｐの存在位置Ｐ１ｂを検出したとき、その検出位置が異なる場合がある。複数のセンサ１０の受光信号を利用する場合において問題になるのは、同一の物体の同一の存在位置であるはずなのに、別の検出結果（存在位置）を出力することである。制御装置２０は、複数の各センサ１０の受光信号に基づいて、物体を検出し、その物体が同一である場合に、二つのセンサの検出結果を用いた、本実施形態の物体の検出手法を採用する。
【００２７】
図５Ａ（ｂ）に示すように、センサ１０ａは、物体Ｐの存在位置Ｐ１ａを検出領域の中央に設定した基準軸Ｚａから角度αａの位置に検出し、センサ１０ｂは、物体Ｐの存在位置Ｐ１ｂを検出領域の中央に設定した基準軸Ｚｂから角度αｂの位置に検出することがある。同図に示すように、角度αａ＜角度αｂである。センサ１０ａの検出した物体Ｐの存在位置Ｐ１ａは、検出領域の基準軸Ｚａから角度αａの範囲、つまり検出領域の中央に近い領域である、他方、センサ１０ｂの検出した物体Ｐの存在位置Ｐ１ｂは、検出領域の基準軸Ｚｂから角度αｂの範囲、つまり中央から離れた端部の領域である。中央側のほうが、センサ１０の検出精度は高いので、センサ１０ａの検出結果のほうが、信頼度が高いと考えられる。
この考え方に基づいて、図５Ａ（ｃ）に示すように、センサ１０ｂの検出した、中央から離れた存在位置Ｐ１ｂという検出結果は採用せずに、センサ１０ａの検出した物体Ｐの存在位置Ｐ１ａを検出結果として採用するという手法も考えられる。
しかし、精度が相対的に低い一方の検出結果を消去して、他方の検出結果を採用するという手法によると、図５Ｂに示すように、センサ１０ａの検出する物体Ｐの存在位置Ｐ１ａの履歴（移動軌跡）と、センサ１０ｂの検出する物体Ｐの存在位置Ｐ１ｂの履歴（移動軌跡）とが不連続になる可能性があるという問題がある。
【００２８】
このような不都合を解消するべく、本実施形態の物体検出装置／物体検出方法では、検出された物体の存在位置に応じた重みづけ情報に基づいて、その検出結果の信頼度を評価する。
二つのセンサ１０ａ，１０ｂから得られた受光信号に基づく検出位置を、図６Ａに示す。図６Ａの点Ｐ１は、センサ１０ａにより検出された物体Ｐの位置であり、同図６Ａの点Ｐ２は、センサ１０ｂにより検出された物体Ｐの位置である。センサ１０ａの検出領域ＳＰ１とセンサ１０ｂの検出領域ＳＰ２とは異なるので、座標変換をして、その検出位置を比較する。物体Ｐは同一の物体である。ちなみに、物体Ｐの同一性は、検出された物体のエッジの位置、連続性のあるエッジの位置、形状、大きさ、受光信号の強さなどから判断できる。物体Ｐの同一性の判断手法は特に限定されない。図６Ａに示すように、点Ｐ１は基準軸Ｚａに対して角度αａの画角内に存在し、点Ｐ２は基準軸Ｚｂに対して角度αｂの画角内に存在する。角度αａ＜角度αｂである。
【００２９】
図６Ｂに示すように、本実施形態の制御装置２０は、第１センサ１０ａの第１検出領域ＳＰ１の第１座標Ｘａ−Ｚａ／Ｚａ−Ｙａを定義し、第２センサ１０ｂの第２検出領域ＳＰ２の第２座標Ｘｂ−Ｚｂ／Ｚｂ−Ｙｂを定義する。Ｙａ軸、Ｙｂ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に垂直な高さ／鉛直方向に沿う軸である。制御装置２０は、第１座標Ｘａ−Ｚａ／Ｚａ−Ｙａの座標値（アドレス）に応じた第１重みづけ情報を定義し、第２座標Ｘｂ−Ｚｂ／Ｚｂ−Ｙｂの座標値（アドレス）に応じた第２重みづけ情報を定義する。
第１座標Ｘａ−Ｚａ、第２座標Ｘｂ−Ｚｂは、車両の幅方向（水平方向・左右方向）の検出結果の評価するための座標であり、第１座標Ｚａ−Ｙａ、第２座標Ｚｂ−Ｙｂは、車両の高さ方向（鉛直方向・上下方向）の検出結果の評価するための座標である。
【００３０】
第１重みづけ情報、第２重みづけ情報は、検出結果の精度の評価の高低を示す指標としての評価係数を含む。評価係数は、正の値である。評価係数が大きい値であるほど、検出結果の精度は高いと評価され、評価係数が小さい値であるほど、検出結果の精度は低いと評価される。
【００３１】
第１重みづけ情報において、評価係数は、第１検出領域ＳＰ１に対する画角の中央に設定した第１基準軸Ｚａに対して第１座標Ｘａ−Ｚａの方位角が小さいほど大きい正の値が設定される。第１座標Ｘａ−Ｚａに対する方位角ごとに評価係数が設定された第１重みづけ情報によれば、第１検出領域ＳＰ１の中央部分の検出結果の精度が高く評価され、車両の幅方向（水平方向・左右方向）に中央から離隔するほどに（端部に近づくほどに）検出結果の精度が低く評価される。
【００３２】
同じく第１重みづけ情報において、第１検出領域ＳＰ１に対する画角の中央に設定した第１基準軸Ｚａに対して第１座標Ｚａ−Ｙａの仰俯角が小さいほど大きい正の値の評価係数が設定される。第１座標Ｚａ−Ｙａに対する仰俯角ごとに評価係数が設定された第１重みづけ情報によれば、第１検出領域ＳＰ１の中央部分の検出結果の精度が高く評価され、車両高さ方向（鉛直方向・上下方向）に中央から離隔するほどに（端部に近づくほどに）検出結果の精度が低く評価される。
【００３３】
同様に、第２重みづけ情報において、第２検出領域ＳＰ２に対する画角の中央に設定した第２基準軸Ｚｂに対して第２座標Ｚａ−Ｙａの仰俯角及び／又は第２座標Ｘａ−Ｚａの方位角が小さいほど大きい正の値の評価係数が設定される。第３センサ１０ｃの第３検出領域ＳＰ３、第４センサ１０ｄの第４検出領域ＳＰ４、においても、同様に重みづけ情報が定義される。
【００３４】
これにより、検出領域の中央部における精度の高い検出結果の評価を高く算出し、検出領域の端部における精度の低い検出結果の評価を低く算出することにより、複数のセンサ１０から得た受光信号から精度の高い一の検出結果を得ることができる。
【００３５】
制御装置２０は、受光信号の強度が高いほど、評価が高くなるように重みづけ情報を設定できる。制御装置２０は、重みづけ情報に関し、第１センサ１０ａから得た第１受光信号の強度の代表値と、第２センサ１０ｂから得た第２受光信号の強度の代表値とを比較する。第１受光信号の強度の代表値が第２受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第１重みづけ情報の評価係数が、第２重みづけ情報の評価係数よりも大きい正の値となるように、第１、第２重みづけ情報を設定する。第２受光信号の強度の代表値が第１受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第２重みづけ情報の評価係数が、第２重みづけ情報の重みづけの値よりも大きい正の値となるように、第１、第２重みづけ情報を設定する。
【００３６】
第１受光信号の強度の代表値とは、第１センサ１０ａが出力した第１受光信号の全体の平均、最大値、中央値、最頻値などである。第１受光信号の強度の代表値として、第１受光信号のうち同一物体から反射された受信信号であると判断された一群の受光信号、言い換えると、抽出された同一物体の像に属する画素の受信信号の平均、最大値、中央値、最頻値としてもよい。
【００３７】
これにより、受光信号の強度が高いほど、受光信号の信頼度を高く評価するので、物体の検出精度を向上させることができる。受光信号の強度が低いと、検出精度が低くなる傾向があるため、強度の高い受光信号の信頼を高くすることにより、物体の検出精度を向上させることができる。
【００３８】
制御装置２０は、第１センサ１０ａが出力した、第１検出領域ＳＰ１の第１座標Ｘａ−Ｚａ／Ｚａ−Ｙａに対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域ＳＰ１の第１座標Ｘａ−Ｚａ／Ｚａ−Ｙａに対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換する。
同様に、制御装置２０は、第２センサ１０ｂが出力した、第２検出領域ＳＰ２の第２座標Ｘｂ−Ｚｂ／Ｚｂ−Ｙｂに対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域ＳＰ２の第２座標Ｘｂ−Ｚｂ／Ｚｂ−Ｙｂに対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換する。
【００３９】
制御装置２０は、第１変換受光信号と第２変換受光信号とを合成した合成受光信号を得る。下記式（１）に示すように、第１センサ１０ａの受光信号に基づく検出結果（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）に第１重みづけ情報の評価係数に対応する重みづけ関数ＷＡを付し、第２センサ１０ｂの受光信号に基づく検出結果（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）に第２重みづけ情報の評価係数に対応する重みづけ関数ＷＢを付し、これらを加算して、合成受光信号に対応する、最終的な検出結果（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を得る。検出結果（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、第１センサ１０ａの受光信号と第２センサ１０ｂの受光信号に基づき、各センサの信頼性(信頼度)を考慮した検出結果である。
【００４０】
【数１】
2018054405.tif 000003
【００４１】
広角レンズ１１を備えるセンサ１０を複数備える場合に、複数のセンサ１０の検出結果を単に合成すると、精度の低い検出結果によって最終的な物体の位置検出精度が低くなる。また、精度の高い検出結果を選択して物体の位置を検出すると、物体の検出結果が不連続となり、最終的な物体の位置検出精度が低くなる。
これに対し、本実施形態の物体検出装置１００は、第１，第２検出領域ＳＰ１，ＳＰ２に対する画角の中央に設定した第１、第２基準軸Ｚａ，Ｚｂに対して第１、第２座標Ｚａ−Ｙａ（Ｚｂ−Ｙｂ）の仰俯角及び／又は第１，第２座標Ｘａ−Ｚａ（Ｘｂ−Ｚｂ）の方位角が小さいほど大きい正の値の評価係数が設定された第１、第２重みづけ情報を定義する。そして、制御装置２０は、第１センサ１０ａが出力した、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、第２センサ１０ｂが出力した、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、これら第１変換受光信号と第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて、物体を検出する。
【００４２】
図６Ｃは、第１センサ１０ａの受光信号に応じた物体Ｐの存在位置Ｐ１と、第２センサ１０ｂの受光信号に応じた物体Ｐの存在位置Ｐ２を示す。図６Ｃに示すＰ３は、第１センサ１０ａの受光信号に重みづけを付した第１変換受光信号と、第２センサ１０ｂの受光信号に重みづけを付した第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に応じた存在位置Ｐ３である。存在位置Ｐ３は、第１センサ１０ａの受光信号に応じたＰ１、第２センサ１０ｂの受光信号に応じたＰ２とも異なる、検出結果となる。存在位置Ｐ３は、第１センサ１０ａの受光信号に応じた検出結果（存在位置Ｐ１）の信頼度と、第２センサ１０ｂの受光信号に応じた検出結果（存在位置Ｐ２）の信頼度とを考慮した、検出結果（存在位置Ｐ３）である。本例では、二つの検出結果である存在位置Ｐ１，Ｐ２を例に一つの検出結果（存在位置Ｐ３を求める手法を説明したが、三つ以上の検出結果であっても同様に、重みづけ情報の評価係数を用いて三つ以上の変換受光信号を合成し、一つの検出結果を得ることができる。
【００４３】
これにより、広い検出範囲を確保しつつ、物体の検出精度を向上させることができる。まだ、相対的に移動する物体の移動軌跡が不連続となることも防止できる。
【００４４】
図７のフローチャートに基づいて、本実施形態の物体検出の制御処理について説明する。
ステップＳ１において、制御装置２０は、センサ１０ａ，１０ｂ・・・１０ｄから受光信号を取得する。ステップＳ２において、制御装置２０は、各センサ１０の受光信号を同じ座標系に変換して、比較・評価をする。ステップＳ３において、制御装置２０は、各センサ１０が同一の物体を検出しているか否かを判断する。同一の物体であるか否かは、その受光信号の強度に基づいて抽出されたエッジの位置、エッジの連続性を求め、同一物体であると推測されるグループ化された像の大きさ、形状、距離などに基づいて判断できる。
【００４５】
同一物体であると判断された場合には、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、制御装置２０は、同一物体についての各センサの検出結果が共通するか否かを判断する。同一物体についての各センサの検出結果が共通する場合には、いずれの検出結果を用いても物体を正確に検出できるので、ステップＳ７に進み、複数のセンサ１０の受光信号を合成し、結果をステップＳ８で出力する。制御装置２０は、車載装置２００の車両コントローラ２１０に検出結果を出力する。
【００４６】
ステップＳ４において、各センサの検出結果が共通する場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、制御装置２０は、検出領域の座標に対応づけられた重みづけ情報の評価係数を算出する。制御装置２０は、第１受光信号の強度の代表値が第２受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第２重みづけ情報の評価係数よりも大きい正の値を第１重みづけ情報の評価係数として算出する。第２受光信号の強度の代表値が第１受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第１重みづけ情報の重みづけの値よりも大きい正の値の第２重みづけ情報の評価係数を算出する。
【００４７】
ステップＳ６において、制御装置２０は、算出した評価係数に基づいて、各センサ１０の受光信号を評価係数に基づいて、変換受光信号に変換する。ステップＳ７において、制御装置２０は、複数の変換受光信号を合成した合成受光信号を得る。制御装置２０は、合成受光信号に基づいて、物体を検出する。検出結果をステップＳ８で出力する。制御装置２０は、車載装置２００の車両コントローラ２１０に検出結果を出力する。
【００４８】
本実施形態では、物体検出装置１００の検出結果を、車両の走行制御に利用する。このため、物体検出装置１００は、車載装置２００の車両コントローラに検出結果を送出する。
以下、車載装置２００の各構成について説明する。
本実施形態の車載装置２００は、車両コントローラ２１０、ナビゲーション装置２２０、障害物検出装置２３０、車線逸脱防止装置２４０、及び出力装置２５０を備える。車載装置２００を構成する各装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。車載装置２００は、車載ＬＡＮ又は無線通信回線を介して物体検出装置１００と情報の授受を行うことができる。車載装置が備える車両コントローラ２１０は、検出装置２６０、駆動装置２７０、操舵装置２８０と連携して動作する。
【００４９】
本実施形態の車両コントローラ２１０は、エンジンコントロールユニット（Engine Control Unit, ECU)などの車載コンピュータであり、検出された物体との接近を避けた経路上を車両が走行できるように、その運転を電子的に制御する。
【００５０】
検出装置２６０は、舵転舵、操舵量、操舵速度、操舵加速度などの情報を検出する舵角センサ、車両の速度及び／又は加速度を検出する車速センサを含み、検出結果を車両コントローラ２１０に出力する。
【００５１】
本実施形態の駆動装置２７０は、自車両Ｖ１の駆動機構を備える。駆動機構には、上述した駆動源である電動モータ及び／又は内燃機関、これら駆動源からの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフトや自動変速機を含む動力伝達装置、及び車輪を制動する制動装置が含まれる。駆動装置２７０は、アクセル操作及びブレーキ操作による入力信号、車両コントローラ２１０から取得した制御信号に基づいてこれら駆動機構の各制御信号を生成し、車両の加減速を含む運転制御を実行する。駆動装置２７０に制御情報を送出することにより、車両の加減速を含む運転制御を自動的に行うことができる。なお、ハイブリッド自動車の場合には、車両の運転状態（走行状態）に応じた電動モータと内燃機関とのそれぞれに出力するトルク配分も駆動装置２７０に送出される。
【００５２】
本実施形態の操舵装置２８０は、ステアリングアクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられるモータ等を含む。操舵装置２８０は、車両コントローラ２１０から取得した制御信号、舵角センサ２６１から取得したステアリング操作量に基づいて車両の移動方向の変更制御を実行する。車両コントローラ２１０は、操舵量を含む制御情報を操舵装置２８０に送出することにより、移動方向の変更制御を実行する。また、運転支援システム１は、車両の各輪の制動量をコントロールすることにより車両の移動方向の変更制御を実行してもよい。この場合、車両コントローラ２１０は、各輪の制動量を含む制御情報を制動装置２７１へ送出することにより、車両の移動方向の変更制御を実行する。なお、駆動装置２７０の制御、操舵装置２８０の制御は、完全に自動で行われてもよいし、ドライバの駆動操作（進行操作）を支援する態様で行われてもよい。駆動装置２７０の制御及び操舵装置２８０の制御は、ドライバの介入操作により中断／中止させることができる。車両コントローラ２１０は、所定の運転計画に従って自車両の運転を制御する。
【００５３】
本実施形態の車載装置２００は、ナビゲーション装置２２０を備える。ナビゲーション装置２２０は、位置検出装置２２１を備える。本実施形態の位置検出装置２２１は、グローバル・ポジショニング・システム（Global Positioning System, GPS）を備え、走行中の車両の走行位置（緯度・経度）を検出する。算出した経路は、自車両の運転支援に用いるために、車両コントローラ２１０へ送出される。
【００５４】
障害物検出装置２３０は、自車両の周囲の状況を検出する。自車両の障害物検出装置２３０は、自車両の周囲に存在する障害物を含む障害物の存在及びその存在位置を物体検出装置１００の検出結果を用いて検出する。併せて、車載カメラによる検出結果を利用してもよい。障害物検出装置２３０は、パターンマッチング技術などを用いて、検出結果に含まれる障害物が、車両、歩行者などの移動体であるか、標識などの静止物であるか否かを識別する。
【００５５】
車線逸脱防止装置２４０は、カメラの撮像画像から自車両が走行する経路を検出する。車線逸脱防止装置２４０は、物体検出装置１００が検出した物体との接近を避けつつ、経路の車線のレーンマーカの位置と自車両の位置とが所定の関係を維持するように、自車両の動きを制御する車線逸脱防止機能（レーンキープサポート機能）を備える。本実施形態の運転支援システム１は車線の中央を自車両が走行するように、自車両の動きを制御する。
【００５６】
出力装置２５０は、ディスプレイ、スピーカを備える。出力装置２５０は、物体検出の結果、運転支援の内容、その運転支援に基づく運転制御に関する情報を出力する。
【００５７】
本発明の実施形態の運転支援システム１は、以上のように構成され動作するので、以下の効果を奏する。
【００５８】
［１］本実施形態の物体検出方法は、第１センサ１０ａが出力した、第１検出領域ＳＰ１の第１座標に対応づけられた第１受光信号を、第１検出領域ＳＰ１の第１座標に対応づけられた第１重みづけ情報に基づいて第１変換受光信号に変換し、第２センサ１０ｂが出力した、第２検出領域ＳＰ２の第２座標に対応づけられた第２受光信号を、第２検出領域の第２座標に対応づけられた第２重みづけ情報に基づいて第２変換受光信号に変換し、第１変換受光信号と第２変換受光信号とを合成した合成受光信号に基づいて、物体を検出する。  これにより、広い検出範囲を確保しつつ、物体の検出精度を向上させることができる。まだ、相対的に移動する物体の移動軌跡が不連続となることも防止できる。
【００５９】
［２］本実施形態の物体検出方法では、第１重みづけ情報の評価係数を、第１検出領域に対する画角の中央を第１基準軸とし、第１基準軸に対して仰俯角及び／又は方位角が小さいほど大きい正の値を設定し、第２重みづけ情報の評価係数は、第２検出領域に対する画角の中央を第２基準軸とし、第２基準軸に対して仰俯角及び／又は方位角が小さいほど大きい正の値を設定する。
これにより、検出領域の中央部における精度の高い検出結果の評価を高く算出し、検出領域の端部における精度の低い検出結果の評価を低く算出することにより、複数のセンサ１０から得た受光信号から精度の高い一の検出結果を得ることができる。
【００６０】
［３］本実施形態の物体検出方法では、第１受光信号の強度の代表値が第２受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第１重みづけ情報の評価係数が、第２重みづけ情報の評価係数よりも大きい正の値を設定し、第２受光信号の強度の代表値が第１受光信号の強度の代表値よりも大きい場合には、第２重みづけ情報の評価係数が、第１重みづけ情報の重みづけの値よりも大きい正の値を設定する。
これにより、受光信号の強度が高いほど、受光信号の信頼度を高く評価するので、物体の検出精度を向上させることができる。受光信号の強度が低いと、検出精度が低くなる傾向があるため、強度の高い受光信号の信頼を高くすることにより、物体の検出精度を向上させることができる。
【００６１】
［４］本実施形態の物体検出装置によれば、上記の作用効果を得ることができる。
【００６２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００６３】
１…運転支援システム
１００…物体検出装置
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを含む）…センサ
１１（１１ａ，１１ｂ…を含む）…広角レンズ
１２（１２ａ，１２ｂ…を含む）…受光部
１３（１３ａ，１３ｂ…を含む）…通信部
１０ａ…第１センサ
１１a…第１広角レンズ
１２a…第１受光部
１３a…第１通信部
１０ｂ…第２センサ
１１b…第２広角レンズ
１２b…第２受光部
１３ｂ…第２通信部
２０…制御装置
２１…座標変換部
２２…合成部
２３…測定部
２００…車載装置
２１０…車両コントローラ
２２０…ナビゲーション装置
２３０…障害物検出装置
２４０…車線逸脱防止装置
２５０…出力装置
２６０…検出装置
２７０…駆動装置
２８０…操舵装置
【図１】
2018054405.tif 000004
【図２】
2018054405.tif 000005
【図３Ａ】
2018054405.tif 000006
【図３Ｂ】
2018054405.tif 000007
【図３Ｃ】
2018054405.tif 000008
【図４】
2018054405.tif 000009
【図５Ａ】
2018054405.tif 000010
【図５Ｂ】
2018054405.tif 000011
【図６Ａ】
2018054405.tif 000012
【図６Ｂ】
2018054405.tif 000013
【図６Ｃ】
2018054405.tif 000014
【図７】
2018054405.tif 000015