図面 (/)

技術 物標検出装置およびプログラム

出願人 株式会社デンソー
発明者 馬場崇弘
出願日 2013年8月22日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2013-172283
公開日 2015年3月2日 (5年3ヶ月経過) 公開番号 2015-041265
状態 特許登録済
技術分野 乗員・歩行者の保護 交通制御システム レーダ方式及びその細部
主要キーワード Y座標 想定誤差 水平方位 誤差領域 モード設定フラグ X座標 設定禁止 画像誤差
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

レーダおよびカメラを用いた物標検出において、物標誤判定を生じにくくする。

解決手段

ミリ波レーダによる検出情報に基づいて検出されたレーダ物標について、車両の車幅方向をX軸、車両の車長方向をY軸、としたXY平面におけるレーダ物標の検出点Prを含むレーダ領域Rrを特定する。また、単眼カメラによる撮像画像に基づいて検出された画像物標について、XY平面における画像物標の画像領域Riを特定する。そして、レーダ領域Prと画像領域Riとに重複部分が存在することを条件として、レーダ物標と画像物標が同一の物標であると判定する。また、レーダ物標の検出点Pr、画像物標の方位範囲2Eθiおよび物標幅2EXi(n)から真値物標幅2EXi´(n)を推定し、推定した真値物標幅2EXi´(n)を用いて次回の画像領域Riの位置を補正する。

概要

背景

例えば車両の衝突回避システムでは、他車両や歩行者等の物標を精度よく検出することが求められる。そこで、例えば特許文献1では、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する構成が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の構成では、ミリ波レーダおよびステレオカメラによりそれぞれ独立して物標が検出され、それら物標の位置関係判断基準を満たしている場合に、それらの物標が同一であると判定される。そして、物標までの距離が長い場合には判断基準が同一物体と判断し易くなるように変更される。

概要

レーダおよびカメラを用いた物標検出において、物標の誤判定を生じにくくする。ミリ波レーダによる検出情報に基づいて検出されたレーダ物標について、車両の車幅方向をX軸、車両の車長方向をY軸、としたXY平面におけるレーダ物標の検出点Prを含むレーダ領域Rrを特定する。また、単眼カメラによる撮像画像に基づいて検出された画像物標について、XY平面における画像物標の画像領域Riを特定する。そして、レーダ領域Prと画像領域Riとに重複部分が存在することを条件として、レーダ物標と画像物標が同一の物標であると判定する。また、レーダ物標の検出点Pr、画像物標の方位範囲2Eθiおよび物標幅2EXi(n)から真値物標幅2EXi´(n)を推定し、推定した真値物標幅2EXi´(n)を用いて次回の画像領域Riの位置を補正する。

目的

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、レーダおよびカメラを用いた物標検出において、物標の誤判定を生じにくくするための技術の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

車両に搭載される物標検出装置(1)であって、レーダ(2)による検出情報に基づいて検出された第1の物標について、前記車両の車幅方向をX軸、前記車両の車長方向をY軸、としたXY平面における前記第1の物標の検出点である第1の検出点を含む第1の領域を特定する第1の特定手段(7,S10〜S20)と、カメラ(3)による撮像画像に基づいて検出された第2の物標について、前記XY平面における前記第2の物標の検出点である第2の検出点の方位と、前記第2の物標の前記X軸に沿った幅である物標幅とに基づき、前記第2の検出点を含む第2の領域を特定する第2の特定手段(7,S30〜S40)と、前記XY平面において、前記第1の特定手段により特定された前記第1の領域と、前記第2の特定手段により特定された前記第2の領域とに重複部が存在することを条件として、前記第1の物標と前記第2の物標とが同一の物標であると判定する判定手段(7,S80〜S85)と、前記判定手段により前記第1の物標と前記第2の物標とが同一の物標であると判定したことを条件に、前記第2の特定手段により特定された前記第2の領域における前記第2の検出点の方位と、前記第1の特定手段により特定された前記第1の領域における前記第1の検出点とに基づいて、前記物標幅の真値である真値物標幅を推定する真値物標幅推定手段(7,S210〜S220)と、前記真値物標幅推定手段により推定された前記真値物標幅を前記物標幅として、少なくとも次回に前記第2の特定手段により特定される前記第2の領域の位置を補正する第2の領域位置補正手段(7,S230)と、を備えることを特徴とする物標検出装置。

請求項2

前記撮像画像に基づいて前記第2の物標が車両であると判定した場合に限り、前記真値物標幅推定手段による前記真値物標幅の推定、および前記第2の領域位置補正手段による前記第2の領域の位置補正許可する許可手段(7,S110,S130,S60)を備えることを特徴とする請求項1に記載の物標検出装置。

請求項3

前記検出情報に基づいて前記第1の物標が静止物であると判定した場合、前記真値物標幅推定手段による前記真値物標幅の推定、および前記第2の領域位置補正手段による前記第2の領域の位置補正を禁止する禁止手段(7,S120,S140,S60)を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の物標検出装置。

請求項4

コンピュータを、少なくとも、請求項1に記載の前記第1の特定手段、前記第2の特定手段、前記判定手段、前記真値物標幅推定手段および前記第2の領域位置補正手段として機能させるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する技術に関する。

背景技術

0002

例えば車両の衝突回避システムでは、他車両や歩行者等の物標を精度よく検出することが求められる。そこで、例えば特許文献1では、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する構成が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の構成では、ミリ波レーダおよびステレオカメラによりそれぞれ独立して物標が検出され、それら物標の位置関係判断基準を満たしている場合に、それらの物標が同一であると判定される。そして、物標までの距離が長い場合には判断基準が同一物体と判断し易くなるように変更される。

先行技術

0003

特開2006−292475号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、レーダによる検出情報は、実際に物標に反射したレーダ波に基づいて距離が測定できるため、測距に適した情報であるものの、レーダ波が物標のどの位置で反射されたか不明であるため、物標の横幅(物標幅)分に対応する誤差が発生し、物標の方位の測定には比較的不利な面がある。

0005

一方、カメラによる画像情報は、レーダによる検出情報に比べて測距の性能が落ちるものの、基本的には、実際に撮影された画像に基づいて物標を特定できるため、物標幅や方位の測定には適した情報である。

0006

このため、レーダおよびカメラを用いて物標を検出することにより、双方がそれぞれ不得手とする測定を相互に補完し、物標の位置検出精度を向上することが図られている。そして、この場合、レーダによる検出情報とカメラによる画像情報とに基づいて、まずは物標の同一性を判定する工程が必要となる。

0007

しかしながら、カメラによる画像情報は、車両の位置と物標の位置とでそれぞれ道路勾配が異なる場合や、道路勾配が同じであっても車両のピッチングによりカメラの上下方向の向きが変動する場合等には、撮像画像上の無限遠点が実際のものからずれてしまい、これにより例えば物標幅の測定誤差が発生すると考えられる。

0008

このため、例えば、特許文献1に記載の構成のように、単に物標までの距離に応じて判断基準を緩和するだけでは、このような道路勾配の差や車両のピッチング等の影響が反映されないため、物標の同一性に係る判定精度が低下する場合がある。

0009

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、レーダおよびカメラを用いた物標検出において、物標の誤判定を生じにくくするための技術の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明の物標検出装置は、車両に搭載され、第1の特定手段と、第2の特定手段と、判定手段と、を備える。
第1の判定手段は、レーダによる検出情報に基づいて検出された第1の物標について、車両の車幅方向をX軸、車両の車長方向をY軸、としたXY平面における第1の物標の検出点である第1の検出点を含む第1の領域を特定する。

0011

第2の判定手段は、カメラによる撮像画像に基づいて検出された第2の物標について、XY平面における第2の物標の検出点である第2の検出点の方位と、第2の物標のX軸に沿った幅である物標幅とに基づき、第2の検出点を含む第2の領域を特定する。

0012

そして、判定手段は、XY平面において、第1の特定手段により特定された第1の領域と、第2の特定手段により特定された第2の領域とに重複部が存在することを条件として、第1の物標と第2の物標とが同一の物標であると判定する。

0013

このような構成によれば、第1の検出点と第2の検出点とが完全に一致していなくても、第1の物標と第2の物標とが同一の物標であると判定され得る。このため、検出誤差等により第1の検出点と第2の検出点との間にずれが生じた場合にも、異なる物標であると判定されてしまうことを抑制することができる。しかしながら、道路勾配の差や車両のピッチング等の影響により、物標幅の測定誤差が発生すると、第2の領域が第1の領域から乖離してしまい、第1の物標と第2の物標とが実際には同一の物標であっても、非同一の物標であると誤って判定されてしまう可能性がある。

0014

そこで、本発明の物標検出装置では、さらに、真値物標幅推定手段と、第2の領域位置補正手段と、を備える。
真値物標幅推定手段は、判定手段により第1の物標と第2の物標とが同一の物標であると判定したことを条件に、第2の特定手段により特定された第2の領域における第2の検出点の方位と、第1の特定手段により特定された第1の領域における第1の検出点とに基づいて、物標幅の真値である真値物標幅を推定する。

0015

第2の領域位置補正手段は、真値物標幅推定手段により推定された真値物標幅を上記物標幅として、少なくとも次回に第2の特定手段により特定される第2の領域の位置を補正する。

0016

このような構成によれば、第2の領域の位置の精度を向上させることができる。すなわち、カメラおよび第2の特定手段による精度は、Y軸方向における位置の検出精度が低く、道路勾配の差や車両のピッチング等の影響があると、第2の物標のX軸に沿った幅(物標幅)の測定精度が低くなるものの、例えば車長方向を中心とする比較的狭い方位範囲であれば、上記影響があっても、方位の検出精度は比較的高い。また、レーダによる位置検出精度は、例えば車長方向近辺に存在する物標等に対して、X軸方向における位置の検出精度がカメラよりも低いものの、Y軸方向における位置の検出精度はカメラよりも高い。

0017

このため、第2の物標幅(カメラによる測定幅)が、同一の物標であると判定されたときの第1の物標のY軸方向における位置(レーダによる検出点)と、第2の物標の方位(カメラによる検出方位)とを用いて推定される。そして、第2の領域の位置が、このように推定された第2の物標幅(真値物標幅)を用いて補正されるようにしている。

0018

したがって、本発明によれば、第2の領域を単に物標までの距離に応じて拡大縮小する場合と比較して、道路勾配の差や車両のピッチング等の影響があった場合にも好適に対応することができ、その結果、誤判定を生じにくくすることができる。

0019

なお、第1の領域は、第1の検出点の検出誤差を含む範囲であってもよいし、第1の検出点そのものであってもよい。また、第2の領域位置補正手段は、第1の物標と第2の物標とが同一の物標であると判定された後、そのときに推定された真値物標幅を、次回の第2の特定手段により特定される第2の領域の位置を補正するためだけに用いてもよいし、第1の物標と第2の物標とが非同一の物標であると判定されるまで、次々回以降の第2の特定手段により特定される第2の領域の位置を補正するためにも用いてもよい。

0020

また、本発明は、プログラムとして市場流通させることができる。具体的には、コンピュータを、少なくとも、上記の第1の特定手段、第2の特定手段、判定手段、真値物標幅推定手段および第2の領域位置補正手段として機能させるためのプログラムである。

0021

このプログラムは、1ないし複数のコンピュータに組み込まれることにより、本発明の物標検出装置によって奏する効果と同等の効果を得ることができる。なお、本発明のプログラムは、記録装置としてコンピュータに組み込まれるROMやフラッシュメモリ等に記憶され、これらROMやフラッシュメモリ等からコンピュータにロードされて用いられてもよいし、ネットワークを介してコンピュータにロードされて用いられてもよい。

0022

また、上記のプログラムは、コンピュータにて読み取り可能なあらゆる形態の記録装置(記録媒体)に記録されて用いられてもよい。この記録媒体としては、例えば、持ち運び可能な半導体メモリ(例えばUSBメモリメモリカード登録商標))等が含まれる。

図面の簡単な説明

0023

実施形態の衝突軽減装置の構成を示すブロック図である。
実施形態の衝突軽減ECUが実行するメイン処理フローチャートである。
実施形態で設定される誤差領域を示す図である。
(a)は実施形態のS50における処理のフローチャートであり、(b)は実施形態のS70における処理のフローチャートである。
(a)は実施形態で推定される真値物標幅を示す図であり、(b)は実施形態で位置補正される画像誤差領域を示す図である。

実施例

0024

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、本発明は、下記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、下記の実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

0025

<全体構成>
図1に示す衝突軽減装置1は、車両に搭載された装置であって、ミリ波レーダ2と、単眼カメラ3と、ブレーキECU4と、エンジンECU5と、報知装置6と、衝突軽減ECU7と、を備える。衝突軽減装置1において、衝突軽減ECU7は、ミリ波レーダ2、単眼カメラ3、ブレーキECU4、エンジンECU5および報知装置6のそれぞれと通信可能に接続されている。なお、通信を実現するための構成は、特に限定されない。また、ミリ波レーダ2の代わりに、レーダ波や超音波をレーダ波として使用する他の車載レーダを用いたり、単眼カメラ3の代わりに、ステレオカメラを用いたりしてもよい。

0026

ミリ波レーダ2は、ミリ波を利用して物標(他車両や歩行者等)を検出するためのレーダであって、自車両(衝突軽減装置1が搭載された車両)の前側における中央(先端位置)に取り付けられている。ミリ波レーダ2は、ミリ波を水平面内でスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信することによって得られる送受信データを、レーダ信号として衝突軽減ECU7へ送信する。

0027

単眼カメラ3は、1台のCCDカメラからなり、自車両の前側における中央に取り付けられている。単眼カメラ3は、CCDカメラで撮像した画像のデータを、画像信号として衝突軽減ECU7へ送信する。

0028

ブレーキECU4は、自車両の制動を制御する電子制御装置であって、CPU,ROM,RAMなどを備える。具体的には、ブレーキECU4は、ブレーキ液圧回路に設けられた増圧制御弁および減圧制御弁開閉するアクチュエータであるブレーキACTを、ブレーキペダル踏込量を検出するセンサ検出値に応じて制御する。また、ブレーキECU4は、衝突軽減ECU7からの指示に従い、自車両の制動力を増加させるちょうにスロットルACTを制御する。

0029

エンジンECU5は、エンジンの始動/停止、燃料噴射量、点火時期等を制御する電子制御装置であって、CPU,ROM,RAMなどを備える。具体的には、エンジンECU5は、吸気管に設けられたスロットルを開閉するアクチュエータであるスロットルACTを、アクセルペダルの踏込量を検出するセンサの検出値に応じて制御する。また、エンジンECU5は、衝突軽減ECU7からの指示に従い、内燃機関駆動力を減少させるようにスロットルACTを制御する。

0030

報知装置6は、衝突軽減ECU7から警報信号を受信すると、音や光などで車両の運転者に対する報知を行う。
衝突軽減ECU7は、衝突軽減装置1を統括制御する電子制御装置であって、CPU,ROM,RAMなどを備える。衝突軽減ECU7は、CPUのマスタクロックに基づく一定時間ごとに、ミリ波レーダ2からのレーダ信号および単眼カメラ3からの画像信号を取り入れる。

0031

<物標検出方法>
次に、衝突軽減装置1による物標検出方法について説明する。衝突軽減ECU7には、衝突軽減装置1による物標検出を実現するためのプログラムである物標検出プログラムが記憶されている。以下、物標検出プログラムに従い衝突軽減ECU7が実行する処理(メイン処理)について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、図2に示すメイン処理は、所定サイクルで繰り返し実行される。

0032

衝突軽減ECU7は、まず、ミリ波レーダ2から送信されるレーダ信号(ミリ波レーダ2による検出情報)に基づいて、物標を検出する(S10)。具体的には、衝突軽減ECU7は、レーダ信号に基づいて、まず、自車両から物標までの直線距離と、その物標の水平方向位置(角度位置)と、を算出(特定)する。そして、衝突軽減ECU7は、これらの算出結果に基づき、図3に示すように、XY平面における物標の位置座標X座標およびY座標)を、XY平面における物標の検出点Prとして算出(特定)する。このXY平面は、自車両の車幅方向(横方向)をX軸、自車両の車長方向(前方方向)をY軸、としたものである。また、このXY平面では、自車両の先端位置(ミリ波レーダ2が設けられた位置)が基準点Poとして設定され、物標の検出点Prは基準点Poに対する相対位置を表す。なお、図3は、自車両の前方かつ右寄りに位置する物標の例である。また、衝突軽減ECU7は、このS10において、物標の検出点Prに加え、物標との相対速度等を算出する。また、以下の説明では、S10で検出した物標(ミリ波レーダ2による検出情報に基づいて検出した物標)を「レーダ物標」という。

0033

続いて、衝突軽減ECU7は、図3に示すように、S10で算出したレーダ物標の検出点Prを中心とする誤差領域Rrを設定する(S20)。具体的には、衝突軽減ECU7は、レーダ物標の検出点PrのX座標およびY座標を基準として、X座標およびY座標のそれぞれについて、ミリ波レーダ2の特性に基づき予め設定されている想定誤差分の幅を持たせた領域を、レーダ誤差領域Rrとして設定する。

0034

例えば、検出点Prを(Xr,Yr)、X座標の想定誤差を±EXr、Y座標の想定誤差を±EYrとすると、レーダ誤差領域Rrは、X座標の範囲がXr−EXr≦X≦Xr+EXr、Y座標の範囲がYr−EYr≦Y≦Yr+EYr、と表される。なお、レーダ誤差領域Rrの表し方は、これに限らず、例えばY座標の想定誤差と、水平方位位置の想定誤差と、を用いて表してもよい。

0035

続いて、衝突軽減ECU7は、単眼カメラ3から送信される画像信号(単眼カメラ3による撮像画像)に基づいて、物標を検出する(S30)。具体的には、衝突軽減ECU7は、画像信号の表す撮像画像を解析して物標を識別する。この識別は、例えば、予め登録されている物標モデルを用いたマッチング処理により行われる。物標モデルは、物標の種類(車両、歩行者等)毎に用意されているため、物標の種類も特定される。そして、衝突軽減ECU7は、撮像画像における物標の上下方向の位置および撮像画像上の無限遠点(FOE:Focus of Expansion)の位置に基づいて、前述したXY平面におけるY座標を特定し、撮像画像における物標の左右方向の位置に基づいて、その物標の水平方向位置(角度位置)を特定する。

0036

すなわち、自車両の前方方向における物標の位置が遠い(Y座標が大きい)ほど、撮像画像におけるその物標の下端位置が高くなる傾向にある。このため、撮像画像において予め規定された路面上の無限遠点と、物標の下端位置の高さに基づいて、Y座標を特定することができる。ただし、このような特定方法は、物標の下端位置が正確に検出されない場合に、Y座標の検出精度が下がるという特性がある。

0037

また、自車両の前方方向(詳細にはX=0の直線)を基準とする物標の角度方向のずれが大きいほど、撮像画像上の無限遠点を基準とするその物標の左右方向へのずれが大きくなる傾向にある。このため、撮像画像における無限遠点から物標の中心を通る鉛直線までの距離に基づいて、物標の水平方位位置を特定することができる。

0038

つまり、S30において、衝突軽減ECU7は、図3に示すように、XY平面における物標の中心のY座標および水平方位位置(角度位置)を、XY平面における物標の検出点Piとして特定する。なお、以下の説明では、S30で検出した物標(単眼カメラ3による撮像画像に基づいて検出した物標)を「画像物標」という。

0039

続いて、衝突軽減ECU7は、図3に示すように、S30で算出した画像物標の検出点Piを中心とする画像誤差領域Riを設定する(S40)。具体的には、衝突軽減ECU7は、検出点PiのY座標および水平方位位置を基準として、Y座標および水平方位位置のそれぞれについて、画像物標のX軸に沿った幅である物標幅に基づく想定誤差分の幅を持たせた領域を、画像誤差領域Riとして設定する。

0040

例えば、検出点Piを(Yi,θi)、Y座標の想定誤差を±EYiとすると、画像誤差領域RiのY座標の範囲がYi−EYi≦Y≦Yi+EYiと表される。そして、水平方位位置の想定誤差は、検出点Piを仮に(Xi,Yi)とし、物標幅を2EXiとして、基準点Poと画像誤差領域Riにおいて検出点Piを通るX座標の誤差範囲の両端(Xi−EXi,Yi)および(Xi+EXi,Yi)とをそれぞれ結んだ直線がなす角を2Eθiとすると、±Eθiとなり、画像誤差領域Riの水平方位位置の範囲がθi−Eθi≦θi≦θi+Eθiと表される。つまり、画像誤差領域RiのX軸方向における範囲は、撮像画像に基づいて測定される画像物標の幅(物標幅)に基づいて算出される画像物標の水平方位位置θiを含む一定角度2Eθiの方位範囲として特定される。

0041

ここで、物標幅の測定は、撮像画像における物標の横幅を示す画素数と、自車両と物標との距離(自車両から物標の下端位置までの距離、または基準点Poと検出点Piとの距離)と、所定の係数とを乗じることにより算出される。ただし、自車両と物標との距離には、少なくとも、撮像画像において予め規定された路面上の無限遠点と、物標の下端位置の高さに基づいて、物標のY座標を特定する必要がある。しかしながら、自車両の位置と物標の位置とでそれぞれ道路勾配が異なる場合や、道路勾配が同じであっても自車両のピッチングにより単眼カメラ3の上下方向の向きが変動する場合等には、撮像画像上の無限遠点が実際のものからずれてしまい、Y座標の検出精度が下がることにより、距離の算出精度、ひいては物標幅の測定精度が下がるという特性がある。

0042

このため、衝突軽減ECU7は、続いて、モード判定処理(S50)によって補正モードが設定された場合(S60;YES)、物標幅の真値である真値物標幅の推定を行い、推定した真値物標幅を用いて画像誤差領域Riの位置を補正する領域設定処理(詳しくは、後述する)を行うようにしている(S70)。

0043

具体的には、S50の処理において、図4(a)に示すように、衝突軽減ECU7は、後述するモード規定フラグが“0”に設定されているか否かを判定する(S105)。S105の処理において、衝突軽減ECU7は、モード規定フラグが“0”に設定されていると判定した場合(S105:YES)、次のステップであるS110に移行する。一方、モード設定フラグが“0”に設定されていない(“1”に設定されている)と判定した場合(S105:NO)、真値物標幅の推定および画像誤差領域Riの位置の補正を行わないモード(以下「基本モード」という)にモード設定を行う(S140)。

0044

続いて、衝突軽減ECU7は、S30において検出した画像物標(単眼カメラ3による撮像画像に基づいて検出した物標)に基づいて、画像物標の種類が車両であるか否かを判定する(S110)。このS110で画像物標の種類が車両であると判定した場合(S110:YES)、次のステップであるS120に移行する。一方、S110で画像物標の種類が車両でないと判定した場合(S110:NO)、上記の基本モードにモード設定を行う(S140)。

0045

次に、S10において検出したレーダ物標(ミリ波レーダ2による検出情報に基づいて検出した物標)に基づいて、レーダ物標が静止している物(静止物)であるか否かを判定する(S120)。この判定では、例えば、レーダ物標との相対速度と自車両の速度とに基づき、レーダ物標の絶対速度を求め、この絶対速度がゼロである場合に、レーダ物標が静止物であると判定することができる。また、レーダ信号に基づいて、レーダ物標からのミリ波の反射強度波形が予め設定された静止物(例えば、ガードレールや標識、看板等)のものとマッチングする場合に、レーダ物標が静止物(但し、車両や歩行者等を除く)であると判定することができる。このS120でレーダ物標が静止物でないと判定した場合(S120:NO)、次のステップであるS130に移行する。一方、S120でレーダ物標が静止物であると判定した場合(S120:YES)、上記の基本モードに設定する(S140)。

0046

そして、S130では、真値物標幅の推定および画像誤差領域Riの位置の補正を行うモード(以下「補正モード」に設定する)。
このように、モード規定フラグが“0”に設定されている条件のもと、物標の種類が車両である場合に、補正モードに設定し、そうでない場合(物標の種類が歩行者や、ガードレール、標識、看板等である場合)には、基本モードに設定する。つまり、撮像画像に基づく物標幅の測定精度は、レーダによる検出情報を用いた場合よりも高く、特に車両の横幅の測定精度を補正により向上できるものの、例えば歩行者の横幅は手や足等の身体の動きによって測定値がそもそも異なるため、補正による測定精度の向上には不向きであると考えられるためである。また、車両を誤って路側物(例えばガードレール)や標識、看板等の静止物と同一であると判定されてしまうことを防止するためである。

0047

続いて、衝突軽減ECU7は、モード設定が補正モードに設定されているか否かを判定する(S60)。このS60で補正モードに設定されていると判定した場合(S60:YES)、S70(領域設定処理)を経て次のステップであるS80に移行する。一方、このS60で補正モードに設定されていない(つまり、基本モードに設定されている)と判定した場合(S60:NO)、S70(領域設定処理)を経ないで次のステップであるS80に移行する。そして、衝突軽減ECU7は、XY平面において、レーダ誤差領域Rrと画像誤差領域Riとに重複部(重なり領域)が存在するか否かを判定する(S80)。

0048

このS80で重複部が存在しないと判定した場合(S80:NO)、衝突軽減ECU7は、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定しない(異なる物標であると判定する)。続いて、衝突軽減ECU7は、次回のメイン処理(詳しくは、S50の処理)において、補正モードの設定の許可禁止を規定するモード規定フラグを、補正モードの設定禁止を示す“1”に設定する(S81)。

0049

一方、このS80で重複部(図3に示す斜線部)が存在すると判定した場合(S80:YES)、衝突軽減ECU7は、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定する(S85)。この場合、レーダ物標の検出点PrのY座標Yrと、画像物標の水平方位位置θiと、で特定される位置Pfを、XY平面におけるその物標(同一と判定された物標)の位置とする。また、衝突軽減ECU7は、物標の位置検出精度に係る信頼度を高く設定する。さらに、衝突軽減ECU7は、次回のメイン処理(詳しくは、S50の処理)において、上記のモード規定フラグを、補正モードの設定許可を示す“0”に設定する(S86)。

0050

続いて、衝突軽減ECU7は、検出した物標の位置および信頼度に応じた衝突軽減制御を行う(S90)。例えば、衝突軽減ECU7は、物標に衝突する可能性がある場合に、報知装置6へ警報信号を送信して、運転者に対する報知を行わせる。また、衝突軽減ECU7は、物標に衝突する可能性が高い場合には、エンジンECU5へ内燃機関の駆動力を減少させる指示を行い、また、ブレーキECU4へ自車両の制動力を増加させる指示を行う。そして、信頼度に応じて制御態様を異ならせる。例えば、信頼度が高い場合には、信頼度が低い場合と比較して、制御のタイミングを早くし、信頼度が低い場合には、信頼度が高い場合と比較して、制御のタイミングを遅くする。

0051

<領域設定処理>
次に、S70の処理(領域設定処理)について説明する。
このS70の処理において、図4(b)に示すように、衝突軽減ECU7は、前回のメイン処理(詳しくは、S80の処理)でXY平面において、レーダ誤差領域Rrと画像誤差領域Riとに重複部が存在していたか否かを判定する(S210)。このS210にて前回のメイン処理で重複部が存在していたと判定した場合(S210:YES)、次のステップであるS220に移行する。一方、このS210にて前回のメイン処理で重複部が存在していなかったと判定した場合(S210:NO)、今回のメイン処理(詳しくは、S80)に戻る。なお、S210の処理では、前々回のメイン処理、前回のメイン処理というように複数回連続して重複部が存在していたと判定した場合(すなわち、モード規定フラグが複数回連続して“0”に設定された場合)に、次のステップであるS220に移行するようにしてもよい。

0052

次に、衝突軽減ECU7は、図5(a)に示すように、前回のメイン処理(以下「前回処理」という)における画像誤差領域Riが示す画像物標の方位範囲2Eθiと、前回処理におけるレーダ誤差領域Rrが示す検出点PrのY座標Yr(n)とに基づいて、前回処理における物標幅2EXi(n)の真値物標幅として、推定値2EXi´(n)を算出する(S220)。なお、以下では、S220で算出した推定値2EXi´(n)を「真値物標幅2EXi´(n)」という。具体的には、S220の処理において、衝突軽減ECU7は、前回処理における画像誤差領域Riが示す画像物標の方位範囲2Eθiと、レーダ物標の検出点PrのY座標Yr(n)が示すX軸に平行な直線と、の2つの交点間の距離を、真値物標幅2EXi´(n)として算出(推定)する。なお、この真値物標幅2EXi´(n)の算出は、例えば前回処理(詳しくは、S80)で重複部が存在すると判定した直後に行っておき、例えばその算出結果をRAM等に記憶しておき、その記憶値を次のステップであるS230で用いてもよい。また例えばその算出結果を、モード規定フラグが連続して“0”に設定されている間、RAM等に保持しておき、モード規定フラグの設定が“1”に変更されるまで、次回以降のメイン処理(詳しくは、S230の処理)で用いるようにしてもよい。また、この真値物標幅2EXi´(n)は、前回処理における画像物標の検出点PiのY座標をYi(n)とすると、2EXi´(n)=(Yr(n)/Yi(n))×2EXi(n)の関係にあるため、この関係式を利用することができる。

0053

続いて、衝突軽減ECU7は、図5(b)に示すように、S230で算出(推定)した真値物標幅2EXi´(n)を用いて、今回のメイン処理(詳しくは、S40)で設定した画像誤差領域Riの位置を補正する(S230)。具体的には、S230において、衝突軽減ECU7は、今回のメイン処理(以下「今回処理」という)における画像誤差領域Riが示す画像物標の方位範囲2Eθi(n+1)と、X軸に平行な直線と、の2つの交点の座標が、それぞれ(Xi−EXi´(n),Yi)および(Xi+EXi(n),Yi)となる画像誤差領域Riの位置を、補正後の画像誤差領域Riの位置とする計算を行う。なお、ここでのXiおよびYiは、補正後の画像物標の中心(補正後の検出点Pi)のX座標およびY座標をそれぞれ示すことになる。また、今回処理における補正後の検出点のY座標をYi´(n+1)、今回処理における補正前の検出点PiのY座標をYi(n+1)、今回処理における物標幅を2EXi(n+1)とすると、Yi´(n+1)=(2EXi´(n)/2EXi(n+1))×Yi(n+1)の関係にあるため、この関係式を利用することができる。

0054

<効果>
以上説明したように、衝突軽減装置1において、衝突軽減ECU7は、ミリ波レーダ2による検出情報に基づいて検出されたレーダ物標について、自車両の車幅方向をX軸、自車両の車長方向をY軸、としたXY平面におけるレーダ物標の検出点Prを含むレーダ誤差領域Rrを特定する。また、衝突軽減ECU7は、単眼カメラ3による撮像画像に基づいて検出された画像物標について、XY平面における画像物標の画像誤差領域Riを特定する。そして、衝突軽減ECU7は、レーダ誤差領域Rrと画像誤差領域Riとに重複部分が存在することを条件として、レーダ物標と画像物標が同一の物標であると判定する。また、衝突軽減ECU7は、レーダ物標の検出点Pr、画像物標の方位範囲2Eθiおよび物標幅2EXi(n)から真値物標幅2EXi´(n)を推定し、推定した真値物標幅2EXi´(n)を用いて次回の画像誤差領域Riの位置を補正する。

0055

このような構成によれば、画像誤差領域Riの位置の精度を向上させることができる。すなわち、単眼カメラ3による撮像画像は、Y軸方向における位置の検出精度が低く、道路勾配の差や自車両のピッチング等の影響があると、画像物標のX軸に沿った幅(物標幅)の測定精度が低くなるものの、例えば車長方向(Y軸)を中心とする比較的狭い方位範囲であれば、上記影響があっても、方位の検出精度は比較的高い。また、ミリ波レーダ2による検出情報は、例えば車長方向近辺に存在する物標等に対して、X軸方向における位置の検出精度が単眼カメラ3よりも低いものの、Y軸方向における位置の検出精度は単眼カメラ3よりも高い。

0056

このため、物標幅(撮像物標の横幅)の真値としての真値物標幅2EXi´(n)が、同一の物標であると判定されたときのレーダ物標のY軸方向における位置(ミリ波レーダ2による検出情報に基づく検出点Prの位置)と、画像物標の方位(単眼カメラ3による撮像画像に基づく検出点Piの方位)とを用いて推定される。そして、画像誤差領域Riの位置が、このように推定された撮像物標の真値物標幅2EXi´(n)を用いて補正されるようにしている。

0057

したがって、衝突軽減装置1によれば、画像誤差領域Riを単に物標までの距離に応じて拡大縮小する場合と比較して、道路勾配の差や車両のピッチング等の影響があった場合にも好適に対応することができ、その結果、誤判定を生じにくくすることができる。

0058

また、衝突軽減装置1において、衝突軽減ECU7は、撮像画像に基づいて撮像物標が車両であると判定した場合に限り、真値物標幅2EXi´(n)の推定、および画像誤差領域Riの位置補正を許可するようにしている。

0059

このような構成によれば、物標を車両に限定することにより、物標の同一性に係る判定精度を好適に向上させることができる。すなわち、撮像画像に基づく物標幅2EXi(n)の測定精度は、ミリ波レーダ2による検出情報を用いた場合よりも高く、特に車両の横幅の測定精度を補正により向上できるものの、例えば歩行者の横幅は手や足等の身体の動きによって測定値がそもそも異なるため、補正による測定精度の向上には不向きであると考えられる。このため、真値物標幅2EXi´(n)の推定および画像誤差領域Riの位置補正を、物標が車両である場合に限定することにより、効果的に物標幅の測定精度を向上させることができ、その結果、物標の同一性に係る判定精度を好適に向上させることができる。

0060

また、衝突軽減装置1において、衝突軽減ECU7は、ミリ波レーダ2による検出情報に基づいてレーダ物標が静止物であると判定した場合、真値物標幅2EXi´(n)の推定および画像誤差領域Riの位置補正を禁止するようにしている。

0061

このような構成によれば、物標が静止物である場合に、真値物標幅2EXi´(n)の推定および画像誤差領域Riの位置補正がなされないことから、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定されにくい方向に作用し、物標が車両や歩行者等の動体物である場合と比較して、例えば衝突回避制御のタイミングを遅くすることができる。また例えば、車両を誤って路側物や標識、看板等の静止物と同一であると判定されてしまうことを防止することもできる。

0062

<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

0063

例えば、上記実施形態のメイン処理では、レーダ物標の領域設定処理(S20)において、レーダ誤差領域Rrがレーダ物標の検出点Prの検出誤差を含む範囲であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、レーダ誤差領域Rrがレーダ物標の検出点Prそのものであってもよい。つまり、レーダ物標と画像物標との同一性に係る判定(S80)において、レーダ物標の検出点Prが画像誤差領域Riに含まれているか否かを判断し、含まれている場合には両者が同一の物標であり、含まれていない場合には両者が非同一の物標であると判定することができる。

0064

また、上記実施形態のメイン処理では、画像物標の領域設定処理(S40)において、画像誤差領域Riの検出点Piを通るX座標の誤差範囲が物標幅2EXiであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、上記誤差範囲は、物標幅2EXiに所定係数を乗じた範囲であってもよいし、物標幅2EXiに所定値加算した範囲であってもよい。つまり、画像誤差領域Riは、XY平面における画像物標の検出点Piを含み、且つ、その検出点Piの方位と物標幅2EXiとに基づいて規定される範囲であれば、その態様を問わない。

0065

また、上記実施形態のモード判定処理では、画像物標の種類が車両であり(S110:YES)、且つ、レーダ物標が静止物でない(S120:NO)ことを条件に、補正モードに設定しているが、これに限定されるものではない。

0066

例えば、単眼カメラ3による撮像画像に基づいて画像物標の種類が車両でないと判定した場合であっても(S110:NO)、ミリ波レーダ2による検出情報に基づいてレーダ物標の種類が車両であると判定した場合には、レーダ物標が静止物であっても(S120:YES)、補正モードに設定してもよい。

0067

また例えば、単眼カメラ3による撮像画像に基づいて画像物標の種類が車両でないと判定した場合であっても(S110:NO)、ミリ波レーダ2による検出情報に基づいてレーダ物標が静止物でないと判定した場合には(S120:NO)、補正モードに設定してもよい。

0068

1…衝突軽減装置、2…ミリ波レーダ、3…単眼カメラ、4…ブレーキECU、5…エンジンECU、6…報知装置、7…衝突軽減ECU。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ