(57)【要約】【課題】物体の検出精度を向上させる。【解決手段】物体検出装置１０の物標対象位置推定部２５は、レーダ装置１１から出力された前回のフレームのデータに対して物標対象生成部２３により生成された物標対象の今回のフレームにおける推定位置ＥＰを推定する。距離算出部２７は、推定位置ＥＰと今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象の各実位置ＡＰとの距離を算出する。探索領域設定部２８は、距離算出部２７により算出された距離が最も短い物標対象を基準物標対象ＳＭとし、基準物標対象ＳＭの実位置ＡＰを基準位置ＳＰとした所定範囲を探索領域ＩＡとして設定する。物標統合部２９は、今回のフレームの複数の物標対象のうち、探索領域ＩＡ内に存在する複数の物標対象を統合して単一の物標対象とし、単一の物標対象を前回のフレームの物標対象と同一であると認識する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向の物体の位置を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により過去に検出された前記物体の現在の位置を推定する位置推定手段と、
前記位置推定手段により推定された前記物体の現在の位置と、前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体の各位置との距離を算出する距離算出手段と、
前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体の各位置のうち、前記距離算出手段により算出された前記距離が最も短い前記物体の位置を基準とした所定範囲を設定する所定範囲設定手段と、
前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体のうち、前記所定範囲設定手段により設定された前記所定範囲内に存在する複数の前記物体を統合して単一の物体とし、該単一の物体を前記物体検出手段により過去に検出された前記物体と同一であると認識する認識手段と、
を備えることを特徴とする物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両に搭載されたレーダ装置により車両外部の物体を検知する際に、１つのグループを構成していた複数の物標が分離された場合に、車両の走行車線を考慮してトラッキングの連続性を判定する物体検知装置が知られている（例えば、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２０１０−２０４０２７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、上記従来技術に係る物体検知装置によれば、車両の走行車線に検知されていた物標のグループと、他車線に分離された物標のグループとを誤って関連付けてしまうことを防止するだけであって、例えば、隣り合う走行車線を跨いだ位置に存在する物体などに対しては適切な検知を行なうことができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、物体の検出精度を向上させることが可能な物体検出装置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】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項１に係る物体検出装置は、車両の進行方向の物体の位置を検出する物体検出手段（例えば、実施の形態でのレーダ装置１１および反射点検出部２１およびセグメント生成部２２および物標対象生成部２３）と、前記物体検出手段により過去に検出された前記物体の現在の位置を推定する位置推定手段（例えば、実施の形態での物標対象位置推定部２５）と、前記位置推定手段により推定された前記物体の現在の位置と、前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体の各位置との距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での距離算出部２７）と、前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体の各位置のうち、前記距離算出手段により算出された前記距離が最も短い前記物体の位置を基準とした所定範囲を設定する所定範囲設定手段（例えば、実施の形態での探索領域設定部２８）と、前記物体検出手段により現在に検出された複数の前記物体のうち、前記所定範囲設定手段により設定された前記所定範囲内に存在する複数の前記物体を統合して単一の物体とし、該単一の物体を前記物体検出手段により過去に検出された前記物体と同一であると認識する認識手段（例えば、実施の形態での物標統合部２９）と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係る物体検出装置によれば、現在に検出された複数の物体のうち、過去に検出された物体の現在の推定位置に基づく所定範囲内に存在する複数の物体を統合して単一の物体とし、該単一の物体を過去に検出された物体と同一であると認識することから、単一の物体が複数の異なる物体として認識されてしまうことを抑制し、物体の検出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】本発明の実施の形態に係る物体検出装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る物体検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る物体検出装置において前回のフレームにて生成された単一の物標対象と今回のフレームにて生成された複数の物標対象との例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る物体検出装置において前回のフレームにて生成された単一の物標対象の形状に応じて設定される探索領域の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る物体検出装置において今回のフレームにて生成された複数の物標対象を統合して単一の物標対象とする例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る物体検出装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による物体検出装置１０は、例えば車両に搭載され、図１に示すように、レーダ装置１１と、ヨーレートセンサ１２と、車速センサ１３と、処理装置１４とを備えて構成されている。
【００１０】
レーダ装置１１は、発信部１１ａと受信部１１ｂとを備え、車両の外界（例えば、車両の進行方向の前方など）に設定された検出対象領域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、赤外光レーザやミリ波などの電磁波の発信信号を発信部１１ａから発信する。
そして、各発信信号が車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物や路面など）や歩行者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部１１ｂにより受信する。
そして、この検出対象領域を構成する複数の角度領域に対する一連の走査毎に１つのフレームを対応付けて、各一連の走査毎で得られる複数の発信信号および反射信号に係る信号を、各フレーム毎のデータとして、逐次フレーム単位で処理装置１４に出力する。
【００１１】
ヨーレートセンサ１２は、ヨーレートつまり車両重心の上下方向軸回りの回転角速度を検出し、この検出結果の信号を出力する。
車速センサ１３は、自車両の速度（車速）を検出し、この検出結果の信号を出力する。
【００１２】
処理装置１４は、例えば図１に示すように、反射点検出部２１と、セグメント生成部２２と、物標対象生成部２３と、物標対象記憶部２４と、物標対象位置推定部２５と、距離算出部２７と、探索領域設定部２８と、物標統合部２９とを備えて構成されている。
【００１３】
反射点検出部２１は、レーダ装置１１から逐次フレーム単位で出力される信号に基づき、フレーム単位において、反射波の反射点の位置を検出する。
セグメント生成部２２は、フレーム単位において、反射点検出部２１により検出された複数の反射点を反射点の位置に基づきセグメントに分類する。
【００１４】
例えば、セグメント生成部２２は、隣り合う反射点同士間の距離が所定の閾値未満である場合には隣り合う反射点を同一のセグメントに分類し、隣り合う反射点同士間の距離が所定の閾値以上である場合には隣り合う反射点を異なるセグメントに分類する。
【００１５】
物標対象生成部２３は、フレーム単位において、セグメント生成部２２により分類された複数のセグメントの位置に基づき、所定距離範囲内に存在する複数のセグメントを、固有の物標（つまり、対象物を識別するための識別子）を有する物標対象として統合する。
なお、所定距離範囲内に単一のセグメントのみが存在する場合には、この単一のセグメントに対して、固有の物標を有する物標対象を生成する。
【００１６】
物標対象記憶部２４は、物標対象生成部２３により生成されたフレーム単位での物標対象の位置（実位置ＡＰ）をフレームに対応付けて記憶する。
【００１７】
物標対象位置推定部２５は、物標対象記憶部２４に記憶されている過去の複数のフレーム毎の物標対象の位置（実位置ＡＰ）の履歴と、走行状態検出部２６から出力される車両の走行軌跡とに基づき、物標対象の位置（実位置ＡＰ）の変化を追跡するトラッキング処理を実行し、過去に物標対象生成部２３により生成された物標対象の所定時間後の所定時刻（例えば、現在など）の位置（推定位置ＥＰ）を推定する。
【００１８】
例えば、物標対象位置推定部２５は、レーダ装置１１から出力された前回のフレームのデータに対して物標対象生成部２３により生成された物標対象の今回のフレームのデータにおける位置（推定位置ＥＰ）を推定する。
【００１９】
走行状態検出部２６は、車両のヨーレートおよび車速に基づき車両の走行軌跡を算出する。
【００２０】
距離算出部２７は、物標対象位置推定部２５により推定された所定時刻に対する推定位置ＥＰと、この所定時刻において物標対象生成部２３により生成された物標対象の実位置ＡＰとの距離を算出する。
【００２１】
例えば、距離算出部２７は、物標対象位置推定部２５により推定された前回のフレームの物標対象の今回のフレームにおける推定位置ＥＰと、今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象の各実位置ＡＰ（ＡＰａ，…）との距離を算出する。
【００２２】
探索領域設定部２８は、所定時刻において物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象のうち、距離算出部２７により算出された距離が最も短い物標対象を基準物標対象ＳＭとし、この基準物標対象ＳＭの実位置ＡＰを基準位置ＳＰとした所定範囲を探索領域ＩＡとして設定する。
【００２３】
例えば、探索領域設定部２８は、レーダ装置１１から出力された前回のフレームのデータに対して物標対象生成部２３により生成された物標対象（前回のフレームの物標対象）の形状に基づき、基準位置ＳＰの周囲を前回のフレームの物標対象の形状範囲によって取り囲むようにして形成される所定範囲を探索領域ＩＡとして設定する。
【００２４】
物標統合部２９は、所定時刻において物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象のうち探索領域設定部２８により設定された所定範囲内に存在する複数の物標対象を統合して単一の物標対象（後述する新たな基準物標対象ＳＭ）とし、この単一の物標対象を、過去に物標対象生成部２３により生成された物標対象と同一であると認識する。
【００２５】
例えば、物標統合部２９は、今回のフレームに対して物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象のうち、基準位置ＳＰと前回のフレームの物標対象の形状範囲とに基づいて設定された探索領域ＩＡ内に存在する複数の物標対象を統合して単一の物標対象（後述する新たな基準物標対象ＳＭ）とし、この単一の物標対象を、前回のフレームの物標対象と同一であると認識する。
【００２６】
本実施の形態による物体検出装置１０は上記構成を備えており、次に、この物体検出装置１０の動作について説明する。
【００２７】
先ず、例えば図２に示すステップＳ０１においては、前回のフレームのデータに対して物標対象生成部２３により生成された物標対象の今回のフレームのデータにおける位置（推定位置ＥＰ）を推定する。
【００２８】
これにより、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、前回のフレームにて単一の物標対象Ｎが生成され、今回のフレームにて前回の物標対象Ｎが分解されてなる複数の物標対象Ｍ（Ｍａ，…）が生成された場合に、前回の物標対象Ｎの位置（例えば、中心位置など）ＮＰに対して今回のフレームでの推定位置ＥＰが推定される。
【００２９】
次に、ステップＳ０２においては、前回のフレームの物標対象の今回のフレームにおける推定位置ＥＰと、今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象の各実位置ＡＰ（ＡＰａ，…）との距離を算出する。
【００３０】
次に、ステップＳ０３においては、今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象のうち、距離算出部２７により算出された距離が最も短い物標対象を基準物標対象ＳＭとして推定位置ＥＰに関連付け、この基準物標対象ＳＭの実位置ＡＰを基準位置ＳＰとする。
【００３１】
これにより、例えば図３（Ｂ）に示す複数の物標対象Ｍ（Ｍａ，…）のうち、物標対象Ｍｂが基準物標対象ＳＭとされ、この基準物標対象ＳＭの実位置ＡＰｂが基準位置ＳＰとして推定位置ＥＰに関連付けられる。
【００３２】
次に、ステップＳ０４においては、同一の物標対象に対して以下のステップＳ０５〜Ｓ１０に示す統合処理を実行したフレームの数は所定フレーム数未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり同一の物標対象に対して所定フレーム数以上の回数で分解および統合が繰り返された場合には、以下のステップＳ０５〜Ｓ１０に示す統合処理の実行を省略して、前回のフレームの単一の物標対象が分解されてなる複数の物標対象を無条件で統合して、統合後の物標対象を前回のフレームの単一の物標対象と同一であるとして、エンドに進む。
【００３３】
次に、ステップＳ０５においては、推定位置ＥＰに関連付けた基準物標対象ＳＭの基準位置ＳＰに対し、前回のフレームの物標対象の形状に基づく探索領域ＩＡを設定する。
【００３４】
これにより、例えば図４（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、前回のフレームの物標対象の形状が長方形Ｓである場合には、この長方形の各４隅に基準物標対象ＳＭが配置されてなる４つの形状範囲Ｓ１〜Ｓ４によって、基準物標対象ＳＭの基準位置ＳＰの周囲を前回のフレームの物標対象の形状範囲によって取り囲むようにして形成される所定範囲が探索領域ＩＡとして設定される。
【００３５】
次に、ステップＳ０６においては、探索領域ＩＡ内に今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された物標対象が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
【００３６】
次に、ステップＳ０７においては、今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成され、かつ探索領域ＩＡ内に存在する物標対象の位置と、基準位置ＳＰとの距離を算出する。
次に、ステップＳ０８においては、基準位置ＳＰに対して最短距離の物標対象と基準物標対象ＳＭとを統合して新たな基準物標対象ＳＭとし、この新たな基準物標対象ＳＭを推定位置ＥＰに関連付ける。
【００３７】
次に、ステップＳ０９においては、新たな基準物標対象ＳＭの形状および位置を設定する。
次に、ステップＳ１０においては、新たな基準物標対象ＳＭの形状の大きさは、前回のフレームの物標対象の形状の大きさと同一であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０５に戻る。
【００３８】
これにより、例えば図５（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、物標対象Ｍｂを基準物標対象ＳＭとして設定された探索領域ＩＡ内に存在する複数の物標対象Ｍ（Ｍａ，Ｍｃ）のうち、先ず、物標対象Ｍａが基準物標対象ＳＭに統合されて、新たな基準物標対象ＳＭが生成される。
【００３９】
なお、この新たな基準物標対象ＳＭに対する新たな基準位置ＳＰは、例えば前回と同一位置、つまり前回に基準物標対象ＳＭであった物標対象Ｍｂの実位置ＡＰｂに維持される。
そして、新たな基準物標対象ＳＭの基準位置ＳＰに対し、例えば前回の探索領域ＩＡと同様にして、前回のフレームの物標対象Ｎの形状に基づく新たな探索領域ＩＡが設定される。
【００４０】
そして、例えば図５（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように、新たな探索領域ＩＡ内に存在する物標対象Ｍ（Ｍｃ）が基準物標対象ＳＭに統合されて、新たな基準物標対象ＳＭが生成される。
そして、新たな基準物標対象ＳＭの形状の大きさが、前回のフレームの物標対象Ｎの形状の大きさと同一であると判定されたことに応じて、新たな基準物標対象ＳＭを、前回のフレームの物標対象Ｎと同一であると認識する。
【００４１】
上述したように、本実施の形態による物体検出装置１０によれば、今回のフレームにおいて物標対象生成部２３により生成された複数の物標対象のうち、前回のフレームの物標対象の今回のフレームにおける推定位置に基づく所定範囲内に存在する複数の物標対象を統合して単一の物標対象とし、この単一の物標対象を過去に生成された物標対象と同一であると認識することから、単一の物標対象が複数の異なる物標対象として認識されてしまうことを抑制し、物標対象および物標対象に応じた物体の検出精度を向上させることができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態において、ステップＳ１０の処理は省略されてもよく、この場合には、ステップＳ０９の処理を実行した後にステップＳ０５に戻る。
【符号の説明】
【００４３】
１０  物体検出装置
１１  レーダ装置（物体検出手段）
２１  反射点検出部（物体検出手段）
２２  セグメント生成部（物体検出手段）
２３  物標対象生成部（物体検出手段）
２５  物標対象位置推定部（位置推定手段）
２７  距離算出部（距離算出手段）
２８  探索領域設定部（所定範囲設定手段）
２９  物標統合部（認識手段）
【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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