CN110612561A - 物体辨识装置、路侧装置以及物体辨识方法 - Google Patents

物体辨识装置、路侧装置以及物体辨识方法 Download PDF

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Abstract

具备：地图信息存储部(12)，其存储地图信息；区域判定部(14)，其从多个传感器取得表示物体被观测到的观测位置的观测位置信息，判定观测位置是否位于将由地图信息示出的区域分割而得到的任意区域内；道路基准位置转换部(15)，其使用地图信息，将被判定为处于地图信息的区域内的观测位置转换为行进方向位置以及横贯方向位置，该行进方向位置示出与区域的假定道路方向平行的方向上的位置，该横贯方向位置示出与区域的假定道路方向垂直的方向上的位置；以及比较部(17)，其按行进方向顺序对多个观测位置进行排序，由行进方向上的前后的观测位置彼此生成对，计算成对的观测位置彼此的所述行进方向位置的差值以及所述横贯方向位置的差值，将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。

Description

物体辨识装置、路侧装置以及物体辨识方法
技术领域
本发明涉及在路侧辨识物体的物体辨识装置、路侧装置以及物体辨识方法。
背景技术
目前正在谋求实现以搭载有人工智能的系统代替人来作为驾驶员进行自动行驶。为了实现自动行驶，需要包含周围的车辆、人的移动等多种信息的更新周期快的地图，而不是记录有道路、建筑物等的更新频率低的地图。这样的更新周期快的地图、即包含动态信息的地图被称为动态地图(dynamic map)。在动态地图的制作中，要求100ms以下的更新周期。此外，在动态地图的制作中，需要收集由设置在路侧的多个雷达等传感器观测到的物体的观测位置的信息，辨识同一物体并发布观测位置的信息。在专利文献1中公开了一种在飞机中使用雷达的跟踪功能来辨识同一物体的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-153736号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，根据上述现有技术，在于不同时刻取得的观测位置的辨识中，假设物体从上次的观测位置起进行了匀速直线运动，根据在所估计的误差椭圆体中是否观测到下一个观测位置来进行判别。此外，为了在物体进行了旋转的情况下继续进行辨识，除了假定匀速直线运动模型以外，还需要假定左旋运动、右旋运动等全部运动模型来计算观测位置。因此，存在辨识同一物体时的处理负荷变大的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于获得一种能够降低辨识物体的处理负荷的物体辨识装置。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题并实现目的，本发明的物体辨识装置具备存储作为道路信息的地图信息的地图信息存储部。此外，物体辨识装置具备：区域判定部，其从多个传感器取得示出物体被观测到的观测位置的观测位置信息，判定观测位置是否位于将由地图信息示出的区域分割而得到的任意区域内；以及道路基准位置转换部，其使用地图信息，将被判定为处于地图信息的区域内的观测位置转换为行进方向位置以及横贯方向位置，该行进方向位置示出与由地图信息示出的区域的假定道路方向平行的方向上的位置，该横贯方向位置示出与区域的假定道路方向垂直的方向上的位置。并且，物体辨识装置具备比较部，该比较部按行进方向顺序对多个观测位置进行排序，由行进方向上的前后的观测位置彼此生成对，计算成对的观测位置彼此的所述行进方向位置的差值以及所述横贯方向位置的差值，将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。
发明效果
本发明的物体辨识装置起到能够降低辨识物体的处理负荷的效果。
附图说明
图1是示出路侧装置所具备的物体辨识装置的结构例的框图。
图2是示出利用与纬度以及经度平行的相对坐标系来描绘由不具有地图信息的装置观测到的物体的观测位置的示例的图。
图3是示出将由物体辨识装置观测到的物体的观测位置与所假定的道路的位置一同描绘出来的示例的图。
图4是示出物体辨识装置将物体的观测位置置换为距道路的相对距离的状态的图。
图5是示出物体辨识装置的地图信息存储部所存储的地图信息的内容的示例的图。
图6是示出物体辨识装置的动作的流程图。
图7是示出在物体辨识装置中将观测位置信息转换为区域内的行进方向位置以及区域内的横贯方向位置的处理的示例的图。
图8是示出在未存储地图信息的装置中将两个观测位置误判定为源自同一物体时的示例的图。
图9是示出由处理器以及存储器构成物体辨识装置的处理电路时的示例的图。
图10是示出由专用硬件构成物体辨识装置的处置电路时的示例的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式的物体辨识装置、路侧装置以及物体辨识方法详细地进行说明。另外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式.
图1是示出本发明的实施方式的路侧装置20所具备的物体辨识装置10的结构例的框图。路侧装置20是设置在高速公路等道路的路侧的边缘节点(edge node)等装置，具备物体辨识装置10。首先，在本实施方式中，对物体辨识装置10进行的物体辨识处理的概要进行说明。另外，在本实施方式中，物体具体地被假定为道路上的车辆。
在高速公路行驶的车辆显然在高速公路上行驶，是否弯道行驶是根据高速公路的形状而确定的。这里，设置在路侧的路侧装置20的物体辨识装置10存储有道路形状的信息、即地图信息。物体辨识装置10将由地图信息所示的区域细分为多个区域，由此将弯道行驶的车辆的运动模型置换为在各区域中全部为直线运动的模型。由此，与假定旋转等多个运动模型的情况相比，物体辨识装置10能够降低辨识车辆即物体时的处理负荷。
图2是示出利用与纬度以及经度平行的相对坐标系来描绘由不具有地图信息的装置观测到的车辆的观测位置的示例的图。这里，作为一例，相对于某个基准点，设横轴为纬度方向，纵轴为经线方向。在图2中，观测位置和道路之间的位置关系不明。图3是示出将由本实施方式的物体辨识装置10观测到的物体的观测位置与所假定的道路的位置一同描绘出来的示例的图。如图3所示，物体辨识装置10通过将车辆的观测位置与由预先存储的地图信息所示的道路进行比较，能够针对车辆导出行进方向上的位置以及与行进方向垂直的方向即横贯方向上的位置。
图4是示出本实施方式的物体辨识装置10将物体的观测位置置换为距道路的相对距离的状态的图。物体辨识装置10通过使用将区域细分为多个区域而得到的地图信息，如图4所示，将弯道行驶的车辆置换为在直线上行驶的车辆。由此，物体辨识装置10能够容易地判定某两个观测位置是源自同一物体还是源自不同的物体。另外，在图3和图4中，地图的道路开始点是包含在地图信息中的信息。关于地图信息的详细情况将在后面叙述。在图4中，地图的行进方向位置表示车辆在道路上的位置，地图的横贯方向位置表示在与道路、即车辆的行驶方向垂直的方向上、车辆距道路中心的位置。
对物体辨识装置10的具体的结构以及动作进行说明。物体辨识装置10具备传感器设置信息存储部11、地图信息存储部12、共同坐标转换部13、区域判定部14、道路基准位置转换部15、位置估计部16、比较部17以及辨识处理部18。
传感器设置信息存储部11存储有作为未图示的多个传感器的设置位置信息的传感器设置信息。传感器在路侧观测车辆，将示出观测到车辆时的车辆位置即观测位置的观测位置信息输出至共同坐标转换部13。假定为存在多个传感器。虽然传感器设置信息是各传感器之间共同的绝对坐标系中的位置信息，但是，也可以是基于作为基准的基准传感器的绝对坐标系中的位置以及其它传感器相对于基准传感器的相对位置的位置信息。
地图信息存储部12存储有作为车辆所行驶的道路的信息的地图信息。地图信息存储部12以多条直线的组合来存储地图上的道路的信息。即，地图信息存储部12将作为管理对象的道路、即区域的信息作为与道路的弯曲对应地按多个区域分割而得到的地图信息进行存储。在分割后的区域内，道路被作为直线来处理。这样，地图信息中，由该地图信息示出的区域被分割为多个区域，各区域被分割为在各区域内能够对道路进行线性近似的尺寸。地图信息存储部12所存储的地图信息包含区域分割信息、区域经过顺序、区域道路开始点、区域假定道路方向、地图整体共同的开始点以及区域道路开始点距离等信息。
图5是示出本实施方式的物体辨识装置10的地图信息存储部12所存储的地图信息的内容的示例的图。区域分割信息是表示由地图信息存储部12所存储的地图信息所示的地图的区域的分割状态的信息。区域的分割状态是指例如由地图信息所示的地图的区域的分割数量以及各区域的形状。在图5的示例中，地图的区域被分割为区域#1～#3这3个区域，示出各区域为矩形的形状。区域经过顺序表示车辆在区域的假定道路方向上移动的情况下所经过的区域的顺序。在图5的示例中，对各区域赋予的“#1”、“#2”、“#3”等识别信息相应于区域的经过顺序。区域道路开始点是各区域中的道路的基准点，是在各区域中道路开始的开始点的信息。在图5的示例中，示出区域#1的道路开始点31、区域#2的道路开始点32以及区域#3的道路开始点33。区域假定道路方向是确定了各区域中的道路的延伸方向的信息。在以后的说明中，将道路的延伸方向简称为道路的方向。如上所述，在各区域内，道路为直线。在图5的示例中，示出区域#1的假定道路方向41、区域#2的假定道路方向42以及区域#3的假定道路方向43。
地图整体共同的开始点51与最初的区域的道路开始点相同，在图5的示例中，与区域#1的道路开始点31相同。在地图整体共同的开始点51是由地图信息示出的道路的基准点，也称为地图的道路开始点。区域道路开始点距离是从地图整体共同的开始点51到各区域的道路开始点的距离。如上所述，由于区域#1的道路开始点31与地图整体共同的开始点51相同，因此区域#1的道路开始点距离为“0”。在图5的示例中，从地图整体共同的开始点51到区域#2的道路开始点32的距离是区域#2的道路开始点距离L1，从地图整体共同的开始点51到区域#3的道路开始点33的距离是区域#3的道路开始点距离(L1+L2)。另外，关于由地图信息示出的地图的区域的范围，只要覆盖需要进行车辆的观测的范围即可，可以以任何形式来确定。例如，可以以矩形的形状与弯道对应地指定区域，也可以以圆形、梯形等来分割区域。此外，在图5的示例中，假定车辆从左向右方向行驶，但是，在车辆从右向左方向行驶的情况下，可以将位于区域#3的右端的道路的位置作为开始点。此外，在车辆从右向左方向行驶的情况下，也可以将位于区域#1的左端的道路的位置作为开始点，使车辆的速度为负来处理。
返回图1的说明。在各传感器中用相对的位置来表示由从多个传感器取得的观测位置信息示出的观测位置的情况下，共同坐标转换部13使用存储在传感器设置信息存储部11中的传感器设置信息，将观测位置转换为各传感器共同的绝对坐标系的位置。例如，在由某个传感器测定出的车辆的观测位置是由距传感器的方向以及距离表示的矢量形式的情况下，共同坐标转换部13参照存储在传感器设置信息存储部11中的传感器设置信息，将根据相应的传感器的位置坐标以矢量表示的方向以及距离的位置转换为由观测位置表示的车辆的位置。另外，在观测位置由使用纬度以及经度的坐标系等、在传感器间共享的共同的绝对坐标系来表示的情况下，物体辨识装置10可以省略传感器设置信息存储部11以及共同坐标转换部13。
区域判定部14取得由共同坐标转换部13转换后的观测位置信息，判定观测位置是否位于由地图信息示出的区域分割后的任意的区域内。区域判定部14根据从地图信息存储部12取得的地图信息，根据地图信息中包含的区域的分割信息来判定观测位置属于哪个区域。
道路基准位置转换部15根据从地图信息存储部12取得的地图信息以及区域判定部14的区域判定结果，将被判定为处于地图信息的区域内的观测位置转换为车辆的行进方向位置和车辆的横贯方向位置，其中，该车辆的行进方向位置示出与由地图信息示出的区域的假定道路方向平行的方向上的位置，该车辆的横贯方向位置示出与区域的假定道路方向垂直的方向上的位置。此外，道路基准位置转换部15计算观测位置处的车辆的行进方向速度。关于道路基准位置转换部15的详细动作，将在后面叙述。
在从多个传感器取得的观测位置信息的取得时刻按每个观测位置信息而不同时，位置估计部16将由道路基准位置转换部15转换得到的各观测位置转换为在作为基准的参照时刻取得的情况下所估计的观测位置。关于位置估计部16的详细动作，将在后面叙述。
比较部17按行进方向顺序对位置转换后的多个观测位置进行排序，并对前后的观测位置彼此进行比较。具体而言，比较部17以行进方向上的前后的观测位置彼此生成对，在成对的观测位置彼此计算车辆的行进方向位置之差、车辆的横贯方向位置之差以及车辆的行进方向速度之差，判定各差值是否处于各项目所规定的阈值以内。比较部17将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。另外，比较部17对成对的观测位置彼此计算车辆的行进方向位置之差以及车辆的横贯方向位置之差，根据各差值这里是根据两个差值是否处于各项目所规定的阈值以内来进行判定。
辨识处理部18针对由比较部17判定为源自同一物体的成对的观测位置，丢弃针对两个观测位置中的一方的观测位置的观测位置信息、或者生成将两个观测位置整合得到的观测位置信息。辨识处理部18输出通过反复丢弃观测位置信息或者生成将两个观测位置整合得到的观测位置信息而得到的物体辨识结果。
接着，对在物体辨识装置10中检测由所取得的观测位置信息示出的观测位置源自同一物体的情况、即辨识物体的动作进行说明。图6是示出本实施方式的物体辨识装置10的动作的流程图。首先，在物体辨识装置10中，共同坐标转换部13从传感器取得观测位置信息(步骤S1)。
共同坐标转换部13将所取得的观测位置从相对坐标系转换为纬度和经度或者将纬度和经度转换为米而得到的坐标等的、各传感器共同的绝对坐标系，该相对坐标系是利用传感器观测到的相对的位置信息(步骤S2)。作为由传感器测定出的相对的位置信息，例如，在使用激光作为传感器的情况下，存在从传感器到观测位置的距离以及从传感器观察的观测位置的角度等信息。如上所述，在观测位置不由与传感器的相对的位置信息描述，而是用传感器间共同的绝对坐标系来描述的情况下，在物体辨识装置10中，可以省略步骤S2的动作。
区域判定部14从地图信息存储部12取得地图信息，判定观测位置是否处于由地图信息示出的地图的区域内(步骤S3)。具体而言，区域判定部14判定观测位置是否包含在图5中所示的地图信息的任意区域中。在观测位置位于由地图信息示出的区域内的情况下(步骤S3：“是”)，区域判定部14将观测位置位于地图信息的区域内的情况通知给道路基准位置转换部15。此外，区域判定部14将观测位置信息输出至道路基准位置转换部15。
道路基准位置转换部15参照地图信息，使用包含观测位置的区域的道路开始点以及车辆的假定道路方向，将观测位置转换为车辆相对于地图信息的道路的行进方向位置X以及横贯方向位置Y(步骤S4)。道路基准位置转换部15例如能够使用如下方法计算车辆的行进方向位置X以及车辆的横贯方向位置Y，但是，只要能够计算出车辆的行进方向位置X以及车辆的横贯方向位置Y，可以使用任意的计算方法。
认为车辆的假定道路方向与车辆的行进方向平行，车辆的假定道路方向与车辆的横贯方向垂直。因此，在设以地图上的规定方向为基准的情况下的假定道路方向的角度为β时，行进方向道路矢量D(粗体字)hor如式(1)那样确定，横贯方向道路矢量D(粗体字)ver如式(2)那样确定。
D(粗体字)hor＝(cosβ，sinβ)…(1)
D(粗体字)ver＝(cos(β-π/2)，sin(β-π/2))…(2)
此外，设地图内的某个点为地图的原点(0，0)，观测到的车辆的坐标、即观测位置为S(粗体字)＝(a，b)。在设区域的道路开始点的坐标为P(粗体字)road＝(Xroad，Yroad)时，道路基准位置转换部15能够根据式(3)计算出区域内的行进方向位置Xarea，能够根据式(4)计算出区域内的横贯方向位置Yarea。
Xarea＝D(粗体字)hor·(S(粗体字)-P(粗体字)road)…(3)
Yarea＝D(粗体字)ver·(S(粗体字)-P(粗体字)road)…(4)
其中，虽然区域内的行进方向位置Xarea表示距区域的道路开始点坐标的距离，但是，实际上，需要计算出距地图整体共同的开始点51的行进方向距离。因此，将从地图整体共同的开始点51到包含观测位置的区域的开始点的距离相加。图7是示出在本实施方式的物体辨识装置10中将观测位置信息转换为区域内的行进方向位置以及区域内的横贯方向位置的处理的示例的图。例如，在图7中，在观测位置S位于区域#2的情况下，将从地图整体共同的开始点51到区域#2的道路开始点32的距离、即区域#2的道路开始点距离L1加上区域内的行进方向位置Xarea而得到的值为车辆的行进方向位置X。另外，在观测位置S位于区域#1的情况下，由于地图整体共同的开始点51与区域#1的道路开始点31一致，因此区域内的行进方向位置Xarea为车辆的行进方向位置X。此外，在观测位置S位于区域#3的情况下，将从地图整体共同的开始点51到区域#3的道路开始点33的距离、即区域#3的道路开始点距离(L1+L2)加上区域内的行进方向位置Xarea而得到的值作为车辆的行进方向位置X。另一方面，区域内的横贯方向位置Yarea与期望的车辆的横贯方向位置Y一致。
这样，道路基准位置转换部15能够使用地图信息计算车辆的行进方向位置X以及车辆的横贯方向位置Y。此外，道路基准位置转换部15计算示出车辆在行进方向上的速度的行进方向速度(步骤S6)。具体而言，例如，在传感器是雷达的情况下，道路基准位置转换部15使用车辆的假定道路方向与传感器的测定方向之间的角度γ，根据在所观测的方向上投影的多普勒速度Vget，能够如式(5)那样计算行进方向速度VX。
VX＝Vget/cosγ…(5)
另外，在观测位置不在由地图信息示出的区域内的情况下(步骤S3：“否”)，区域判定部14丢弃观测位置信息(步骤S5)。
这里，可以预想到与物体辨识装置10连接的传感器分别具有不同的测定周期。该情况下，在物体辨识装置10中，在不同的时刻汇集由各传感器观测到的观测位置信息。此外，在物体辨识装置10中，即使是来自相同的传感器的观测位置信息，比较过去的数据和当前的数据对同一车辆是如何移动的进行判别也很重要。然而，由于车辆正在移动，因此不能笼统地比较在不同的时刻取得的观测位置信息。位置估计部16将在不同的时刻取得的观测位置转换为在作为基准时刻的参照时刻取得的情况下所估计的观测位置(步骤S7)。
这里，设参照时刻为Tref，观测位置信息的取得时刻为Tget。在将物体辨识装置10的地图信息存储部12所存储的地图信息中包含的区域的假定道路方向作为基准时，可以将车辆的移动方向视为直线。此外，在运用具有快速更新周期、例如100ms以下的更新周期的动态地图时，参照时刻Tref与观测位置的取得时刻Tget的时间差较短，可以视为车辆在匀速运动。即，位置估计部16假设在观测位置信息的取得时刻Tget观测到的车辆进行了匀速直线运动，从而能够使用在取得时刻Tget的行进方向位置X、车辆的横贯方向位置Y以及车辆的行进方向速度VX计算出参照时刻Tref下的车辆的估计行进方向位置Xest、车辆的估计横贯方向位置Yest以及车辆的估计行进方向速度Vest。具体而言，位置估计部16能够根据以下的式(6)至式(8)容易地计算出参照时刻Tref下的估计行进方向位置Xest、估计横贯方向位置Yest以及估计行进方向速度Vest。
Xest＝X+VX×(Tref-Tget) …(6)
Yest＝X …(7)
Vest＝V …(8)
这样，位置估计部16能够将不同的取得时刻Tget的观测位置信息的数据作为在同一参照时刻Tref取得的数据来进行处理。位置估计部16通过使用地图信息，在行进方向以及横贯方向上表示车辆，从而无论道路是直道还是弯道，都能够看作是车辆进行了匀速直线运动来进行估计处理。关于参照时刻Tref，可以是动态地图的下一次发送时刻，也可以使用动态地图的上一次发送时刻等。另外，在各传感器的测定周期相同且取得了同步的情况下，在物体辨识装置10中，可以省略步骤S6的动作。此外，即使严格地说取得时刻不同，位置估计部16也可以将规定期间的取得时刻视为相同。规定期间是指，例如，考虑到车辆的速度，行驶出行驶距离没有达到1台车辆的长度的距离所需的时间。
接下来，比较部17按车辆的行进方向顺序对通过位置估计部16的处理而能够视为是同时取得的观测位置进行排序(步骤S8)。比较部17针对按车辆的行进方向顺序进行了排序的观测位置，生成前后排列的观测位置彼此的对，计算成对的观测位置彼此的车辆的行进方向位置之差、车辆的横贯方向位置之差以及车辆的行进方向速度之差。比较部17判定是否存在各差值处于各项目所规定的阈值、具体而言是车辆的行进方向位置的阈值、车辆的横贯方向位置的阈值以及车辆的行进方向速度的阈值以内的观测位置的对(步骤S9)。车辆的行进方向位置的阈值例如根据车辆的长度设定在18m以内。此外，车辆的横贯方向的阈值例如设定为车辆的横宽或者道路的宽度，具体而言，在高速公路的情况下设定为3.5m等。车辆的行进方向速度的阈值例如设定在±αkm/h以内。
当各差值处于车辆的行进方向位置的阈值、车辆的横贯方向位置的阈值以及车辆的行进方向速度的阈值以内的情况下(步骤S9：“是”)，比较部17判定为各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置源自同一物体。比较部17将判定结果通知给辨识处理部18。辨识处理部18针对被判定为源自同一物体的成对的观测位置，删除两个观测位置中的任意一个观测位置的观测位置信息、或者生成将两个观测位置整合得到的观测位置信息(步骤S10)。物体辨识装置10在步骤S9中反复实施处理直到各差值处于阈值以内的观测位置彼此的对消失为止，当各差值处于阈值以内的观测位置彼此的对消失、即在步骤S9中成为“否”的情况下，结束处理。
对通过物体辨识装置10进行上述处理所获得的效果具体地进行说明。
(1)与未存储地图信息的情况的比较
与未存储地图信息的情况相比较，物体辨识装置10能够对车辆的行进方向位置以及车辆的横贯方向位置分别设置阈值来进行观测位置是否源自同一物体的判定。具体而言，物体辨识装置10能够使用车辆的行进方向位置的阈值以及车辆的横贯方向位置的阈值这两种阈值来比较车辆的位置。另一方面，在未存储地图信息的装置中，在观测位置是否源自同一物体的判定中，通过观测位置的两点间的相对距离来比较车辆的位置，即，仅使用一种距离阈值来进行比较，从而存在将相邻车道的车辆视为同一物体的可能性。这是因为，车身在行进方向上较长，而车辆的横贯方向间的距离较短。例如，有时大型车全长为10m长，而道路的宽度在3.5m以下。图8是示出在未存储地图信息的装置中将两个观测位置误判定为源自同一物体时的示例的图。示出传感器61观测到车辆71时的观测位置81以及传感器62观测到车辆72时的观测位置82的位置关系。这样，当观测位置81、82间的距离在一种距离阈值以下的情况下，未存储地图信息的装置误判定为观测位置81、82是源自同一物体的观测位置。与此相对，物体辨识装置10通过使车辆的横贯方向位置的阈值小于车辆的行进方向位置的阈值，能够避免这样的误判定。此外，通过物体辨识装置10存储地图信息，从而在各区域中，能够视为是车辆正在进行匀速直线运动而进行处理。
(2)与将地图信息作为道路的函数进行存储的情况的比较
物体辨识装置10也可以以将道路的形状用函数表示的形式来预先存储地图信息。然而，道路的形状是根据直线、圆弧、回旋曲线、抛物线等复杂的组合而生成的，此外，在实际的道路中还含有制造误差等，因此难以用一般的函数的形式来表达。此外，在根据地图的实测值对任意的n次多项式进行建模的情况下，根据多项式的补充方法会产生过拟合，存在对形状与原来的道路形状完全不同的道路进行建模的可能性。此外，在以函数的形式表示的道路的情况下，需要进行求出用于求横贯方向位置的观测位置和函数的垂线的运算、用于求行进方向位置的函数的积分以及用于计算观测位置的行进方向的切线方向的运算等，根据道路的函数形式的不同，计算会变得繁杂，即，处理负荷会增大。与此相对，如上所述，物体辨识装置10通过使用将道路分割为能够线性近似的区域的地图信息，能够降低处理负荷。
(3)与将地图信息作为道路的函数进行存储、仅取得假定道路方向的情况的比较
在以某种函数的形式存储道路信息的基础上，从函数中根据函数的微分值仅取得假定道路方向的信息，将假定道路方向用作行进方向，也能够独立地计算出观测位置彼此的行进方向位置之差以及横贯方向位置之差。然而，必须根据地图的统一基准，基于各物体彼此的位置信息求出行进方向位置之差以及横贯方向位置之差。该情况下，需要使用全部观测位置的组合进行计算，因此，针对m个观测位置计算观测位置彼此的差值的运算需要进行mC2次。另一方面，存储有地图信息的物体辨识装置10针对行进方向位置计算出前后的观测位置彼此的差值，因此，针对m个观测位置进行m-1次计算物体的辨识所需的位置的差值的运算，从而能够降低处理负荷。
接着，对物体辨识装置10的硬件结构进行说明。在物体辨识装置10中，传感器设置信息存储部11以及地图信息存储部12是存储器。共同坐标转换部13、区域判定部14、道路基准位置转换部15、位置估计部16、比较部17以及辨识处理部18是通过处理电路来实现的。即，物体辨识装置10具备用于判定观测位置是否源自同一物体的处理电路。处理电路可以是执行存储器中存储的程序的处理器以及存储器，也可以是专用硬件。
图9是示出由处理器以及存储器构成本实施方式的物体辨识装置10的处理电路时的示例的图。在处理电路由处理器91以及存储器92构成的情况下，物体辨识装置10的处理电路的各功能通过软件、固件、或者软件和固件的组合来实现。软件或固件被描述为程序并存储在存储器92中。在处理电路中，处理器91通过读出并执行存储在存储器92中的程序来实现各功能。即，在物体辨识装置10中，处理电路具备存储器92，该存储器92用于存储最终将执行判定观测位置是否源自同一物体的程序。此外，这些程序也可以说是使计算机执行物体辨识装置10的步骤以及方法的程序。另外，传感器设置信息存储部11以及地图信息存储部12的存储器也可以与存储器92相同。
这里，处理器91也可以是CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等。此外，存储器92相应于例如RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(注册商标)(Electrically EPROM：电可编程可擦除只读存储器)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、紧凑型光盘、迷你盘或者DVD(DigitalVersatile Disc：数字多功能盘)等。
图10是示出由专用硬件构成本实施方式的物体辨识装置10的处置电路时的示例的图。在处理电路由专用硬件构成的情况下，图10所示的处理电路93相应于例如单一电路、复合电路、编程处理器、并行编程处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或它们的组合。物体辨识装置10的各功能可以由处理电路93按照每个功能来实现，也可以由处理电路93将各功能汇总来实现。
另外，对于物体辨识装置10的各功能，可以由专用硬件实现一部分，由软件或固件实现一部分。这样，处理电路能够通过专用硬件、软件、固件或者它们的组合实现所述的各功能。
如以上进行了说明的那样，根据本实施方式，物体辨识装置10存储地图信息，将由地图信息示出的区域细分为多个区域，由此将弯道行驶的车辆的运动模型置换为在各区域中全部为直线运动的模型。由此，物体辨识装置10能够降低辨识物体、即车辆时的处理负荷。
以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，还能够与其它公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号说明
10：物体辨识装置；11：传感器设置信息存储部；12：地图信息存储部；13：共同坐标转换部；14：区域判定部；15：道路基准位置转换部；16：位置估计部；17：比较部；18：辨识处理部；20：路侧装置。

Claims (9)

1.一种物体辨识装置，其特征在于，该物体辨识装置具备：
地图信息存储部，其存储表示道路的信息的地图信息；
区域判定部，其从多个传感器取得示出物体被观测到的观测位置的观测位置信息，判定所述观测位置是否位于将由所述地图信息示出的区域分割而得到的任意区域内；
道路基准位置转换部，其使用所述地图信息，将被判定为处于所述地图信息的区域内的所述观测位置转换为行进方向位置以及横贯方向位置，该行进方向位置示出与由所述地图信息示出的区域的假定道路方向平行的方向上的位置，该横贯方向位置示出与所述区域的假定道路方向垂直的方向上的位置；以及
比较部，其按行进方向顺序对多个观测位置进行排序，由行进方向上的前后的观测位置彼此生成对，计算成对的观测位置彼此的所述行进方向位置的差值以及所述横贯方向位置的差值，将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。
2.根据权利要求1所述的物体辨识装置，其特征在于，
所述道路基准位置转换部还计算示出被判定为处于所述地图信息的区域内的所述观测位置处的物体在所述行进方向上的速度的行进方向速度，
所述比较部还计算成对的观测位置彼此的所述行进方向速度的差值，将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。
3.根据权利要求1或2所述的物体辨识装置，其特征在于，
关于所述地图信息，由该地图信息示出的所述区域被分割为多个区域，各区域被分割为在各区域内能够对所述道路进行线性近似的尺寸。
4.根据权利要求3所述的物体辨识装置，其特征在于，
所述地图信息包含作为由地图信息示出的道路的基准点的地图整体共同的开始点、作为各区域中的道路的基准点的区域道路开始点、示出地图信息所示的地图区域的分割状态的区域分割信息、确定各区域中的道路方向的区域假定道路方向、示出所述物体在所述区域的假定道路方向上移动的情况下所经过的区域的顺序的区域经过顺序以及表示从所述地图整体共同的开始点到各区域道路开始点的距离的区域道路开始点距离的信息。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的物体辨识装置，其特征在于，
所述物体辨识装置具备辨识处理部，该辨识处理部针对由所述比较部判定为源自同一物体的成对的观测位置，删除两个观测位置中的一方的观测位置的观测位置信息、或者生成将两个观测位置整合而得到的观测位置信息。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的物体辨识装置，其特征在于，该物体辨识装置具备：
传感器设置信息存储部，其存储作为所述多个传感器的设置位置信息的传感器设置信息；以及
共同坐标转换部，在由从所述多个传感器取得的所述观测位置信息示出的观测位置在各传感器中由相对的位置来表示的情况下，该共同坐标转换部使用所述传感器设置信息，将所述观测位置转换为各传感器共同的绝对坐标的位置。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的物体辨识装置，其特征在于，
所述物体辨识装置具备位置估计部，在从所述多个传感器取得的所述观测位置信息的取得时刻按每个观测位置信息而不同时，该位置估计部将由所述道路基准位置转换部转换得到的各观测位置转换为在作为基准的参照时刻取得的情况下所估计的观测位置。
8.一种路侧装置，其特征在于，该路侧装置具备权利要求1至7中的任一项所述的物体辨识装置。
9.一种物体辨识方法，其特征在于，该物体辨识方法包括：
判定步骤，在该判定步骤中，区域判定部从多个传感器取得示出物体被观测到的观测位置的观测位置信息，判定所述观测位置是否位于将由作为道路信息的地图信息示出的区域分割而得到的任意区域内；
转换步骤，在该转换步骤中，道路基准位置转换部使用所述地图信息，将被判定为处于所述地图信息的区域内的所述观测位置转换为行进方向位置以及横贯方向位置，该行进方向位置示出与由所述地图信息示出的区域的假定道路方向平行的方向上的位置，该横贯方向位置示出与所述区域的假定道路方向垂直的方向上的位置；以及
比较步骤，在该比较步骤中，比较部按行进方向顺序对位置转换后的多个观测位置进行排序，由行进方向上的前后的观测位置彼此生成对，计算成对的观测位置彼此的所述行进方向位置的差值以及所述横贯方向位置的差值，将各差值处于各项目所规定的阈值以内的成对的观测位置判定为源自同一物体，将至少一个差值大于阈值的成对的观测位置判定为源自不同的物体。
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