JP2003057339A - 物体検出装置 - Google Patents
物体検出装置Info
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Abstract
際して、正確に反射信号のグルーピングをする。 【解決手段】 レーザ光を走査させながら出射して物体
からの反射レーザ光を検出し複数の検出点を生成するレ
ーザレーダ1と、自車両に対する距離差が所定値以下で
あって隣接する検知点をグルーピングして第1グループ
データを生成し、時間的に前後の第1グループデータの
比較をして同一物体による第1グループデータかの判定
をし、同一物体により得たと判定した時間的に前後する
第1グループデータを用いて時間的に後に生成した第1
グループデータの相対速度を演算し、物体種別情報を第
1グループデータに付加した第2グループデータと、時
間的に後の第1グループデータとの比較をして、同一種
別の物体により得た第1グループデータである場合にグ
ルーピングをして第2グループデータを生成する。
Description
非可視光のレーザ光や電波等を放出し車両前方に存在す
る物体による反射波から物体の有無を検出する物体検出
装置に関する。
めのビームスキャン式のグルーピング処理手法として
は、例えば特開2000−39474号公報に開示され
た信号処理装置のグルーピング処理手法が知られてい
る。
射したレーザ光を車両前方にスキャンしながら出射し
て、自車両前方に存在する物体からの反射レーザ光をレ
ーダ装置で検出して反射信号を得る。これにより、信号
処理装置では、物体が存在するスキャン範囲において反
射レーザ光を検出して反射信号幅を得て、物体の有無を
検出する。
した物体として車両が複数存在する場合には、検出した
車両が自車両と並走している他車線の車両か、自車両と
同じ車線を走行する車両であって前方を走行している前
方車両かの判定を行う。
理手法では、レーダ装置でスキャンして得た前方車両か
らの反射レーザ光による反射信号幅(物体幅)と、前方
車両による過去の反射信号幅との変化量が大きい場合に
は、ピーク波形の反射信号波形内に急峻に低下している
部分があるか否か、すなわち反射信号波形が分割してい
るか否かの判定をする。次に、信号処理装置は、反射信
号波形に急峻に低下している部分があるときには、現在
取得した反射信号幅から、過去の反射信号幅の部分に相
当する反射信号を取り出し、取り出した反射信号とそれ
以外の反射信号とを区別して、先行車両と並走車両との
判定を行っていた。
グルーピング処理手法では、前方車両と他車両とが並走
する場合で、現在及び過去の反射信号幅(物体幅)と、
反射信号波形の強度分布が分割することとを利用してグ
ルーピングが可能となるとしている。
両と同じ位置付近に反射率の高い標識等が存在するとき
には、前方車両の測距処理に、通常よりも大きいばらつ
きが発生する可能性がある。このとき、反射信号波形の
強度分布は、前方車両からの反射レーザ光よりも、反射
率の高い標識等からの反射レーザ光の方が強度が高く、
ピークが1つしか存在しないために1つの物体が存在す
ると判定してしまう。
車両と物体との距離、物体幅、反射信号の強度を利用す
るだけでは、正確にグルーピングができないことが発生
し、実際には存在しないものを物体として検出してしま
う。
提案されたものであり、車両前方に存在する複数の物体
を検出するに際して、正確に反射信号のグルーピングを
することができる物体検出装置を提供するものである。
は、上述の課題を解決するために、自車両に搭載されて
自車両前方に存在する物体を検出する物体検出装置であ
って、自車両前方に送信波を走査させながら出射して、
自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、検出
した反射波に基づいて、自車両に対する物体位置を示す
複数の検出点を生成する物体検出手段と、上記物体検出
手段で検出された複数の検出点のうち、自車両に対する
距離差が所定値以下であって隣接する検知点をグルーピ
ングして、複数の検知点からなる第1グループデータを
生成する第1グルーピング手段と、上記第1グルーピン
グ手段により得た時間的に前の第1グループデータと時
間的に後の第1グループデータとの比較をして同一物体
により得た第1グループデータかの判定をし、同一物体
により得たと判定した時間的に前後する第1グループデ
ータを用いて、上記第1グルーピング手段により時間的
に後に生成した第1グループデータの自車両に対する相
対速度を演算する第2グルーピング手段と、自車両前方
に存在する物体の種別を示す物体種別情報を上記第1グ
ループデータに付加した第2グループデータと、この第
2グループデータに対して時間的に後の第1グループデ
ータであって上記第2グルーピング手段により相対速度
が演算された第1グループデータとの比較をして、同一
種別の物体により得た第1グループデータである場合に
グルーピングをして第2グループデータを生成する第3
グルーピング手段とを備える。
ピング手段は、上記第1グルーピング手段で同一物体に
より得た第1グループデータと、上記第1グルーピング
手段で同一物体により得た他の第1グループデータが存
在しない第1グループデータとが所定距離以内に存在す
る場合に同一物体により得た第1グループデータと判定
する。
ピング手段は、時間的に前に得た第2グループデータの
うち、自車両前方に存在する物体の物体幅と、この物体
幅の物体を検出した検出回数とに基づいて自車両前方に
存在する物体が車両の第2グループデータか車両以外の
第2グループデータかの判定をする種別判定手段と、上
記種別判定手段の判定結果により同一種別の物体の幅方
向範囲を決定する幅方向範囲決定手段と、上記種別判定
手段により自車両前方に存在する物体が車両と判断され
た場合に、幅方向位置が上記幅方向範囲決定手段により
決定された幅方向範囲内であって、時間的に前に得た第
2グループデータの距離と第1グループデータの距離と
の距離差の絶対値が所定値以下であるが、同一種別とな
る条件を満たさない場合には計測誤差による第1グルー
プデータであると判定する誤差検出手段とを更に備え
る。
段により車両と判定され、上記第3グルーピング手段で
生成された第2グループデータでの物体幅が所定値以下
である場合に、自車両前方に存在する物体の物体幅が所
定幅以下であって、この物体幅の物体を検出した検出回
数が所定回数以下の第2グループデータを用いて再グル
ーピングを行う第1再グルーピング手段を更に備える。
以下の第2グループデータ同士を用いて再グルーピング
を行う第2再グルーピング手段を更に備える。
段により車両と判定され、物体幅が所定量以下である場
合には、時間的に前の第2グループデータから所定量以
上の物体幅を用いて物体幅の平均値を演算し、演算して
得た物体幅を出力する出力手段を更に備える。
段により車両と判定され、時間的に前の第2グループデ
ータと同一種別となる条件を満たす第1グループデータ
が存在しない場合には、同一種別となる条件を変更して
グルーピングをして第2グループデータを生成する第4
グルーピング手段を更に備える。
段により車両と判定され、上記第3グルーピング手段又
は第4グルーピング手段で生成された第2グループデー
タの物体幅が所定値以下で、時間的に前の第2グループ
データから所定値以上の物体幅を用いた物体幅の平均値
が所定値以上である場合に、自車両前方に存在する物体
の移動方向が同一方向となる第2グループデータを用い
てグループ後の物体幅が所定値になるまで再グルーピン
グを行う第3再グルーピング手段をさらに備える。
ーピング手段は、時間的に前の第2グループデータの物
体中心位置の軌跡から得られた推定中心位置と上記第3
グルーピング手段又は第4グルーピング手段で生成され
た第2グループデータの中心位置との差に基づいて、同
一種別の物体を検出する幅方向範囲を再設定する幅方向
範囲再設定手段を更に備える。
手段により車両と判定され、第2グループデータでの物
体幅が時間的に前の第2グループデータから所定値以上
の物体幅を用いた物体幅の平均値よりも小さい場合に、
自車両前方に存在する物体の移動方向が同一方向となる
第2グループデータを用いて物体幅が所定値以上になる
まで再グルーピングを行う第4再グルーピング手段を更
に備える。
ーピング手段により自車両に対する距離差が所定値以下
であって隣接する検知点をグルーピングし、時間的な前
後により第2グルーピング手段により相対速度を求め、
更に第3グルーピング手段により同一種別の物体である
場合にグルーピングをすることができるので、最初に小
さい範囲でグルーピングを行い、段階的にグルーピング
を行う範囲を広げ、グルーピングを複数回実施すること
により、車両前方に存在する複数の物体を検出するに際
して、正確に反射信号のグルーピングをすることができ
る。
ピング手段により、第1グルーピング手段で同一物体に
より得た第1グループデータと、第1グルーピング手段
で同一物体により得た他の第1グループデータが存在し
ない第1グループデータとが所定距離以内に存在する場
合に、同一物体により得た第1グループデータと判定し
てグルーピングを行うことができ、送信波反射を利用し
たことによる相対速度の精度の低下を防止し、正確にグ
ルーピングをすることができる。
ピング手段により、自車両前方に存在する物体が車両か
車両以外かの判定をし、判定結果により同一種別の物体
の幅方向範囲を決定し、幅方向範囲内であって、時間的
に前に得た第2グループデータの距離と第1グループデ
ータの距離との距離差の絶対値が所定値以下であるが、
同一種別となる条件を満たさない場合には計測誤差によ
る第1グループデータであると判定するので、計測誤差
とその他の物体との区別が可能となり、正確にグルーピ
ングをすることができる。
され、第2グループデータでの物体幅が所定値以下であ
る場合に、自車両前方に存在する物体の物体幅が所定幅
以下であって、この物体幅の物体を検出した検出回数が
所定回数以下の第2グループデータを用いて再グルーピ
ングを行うので、幅方向範囲を限定した場合に同一物体
についてのグルーピングが分割することを防止すること
ができ、正確にグルーピングを行うことができる。
定量以下の第2グループデータ同士を用いて再グルーピ
ングを行うので、例えば送信波の走査範囲外から送信波
の走査範囲内に時間と共に現れた物体のグルーピングを
正確に行うことができる。
され、物体幅が所定量以下である場合には、時間的に前
の第2グループデータから所定量以上の物体幅を用いて
物体幅の平均値を演算し、演算して得た物体幅を出力す
るので、時間と共に物体の位置が変化して物体幅が変化
するのを抑制することができる。
ピング手段により、車両と判定された時間的に前の第2
グループデータのうち、同一種別となる第1グループデ
ータが存在しない場合には、同一種別となる条件を変更
して同一種別となる第1グループデータを探索するの
で、自車両の走行道路形状の影響によりグルーピングの
誤差が生じるような場合においても、確実性の高いグル
ーピングを行うように条件を変更することができ、時間
的に後のグルーピングを正確に行うことができる。
され、第2グループデータの物体幅が所定幅以下で、時
間的に前の第2グループデータから所定値以上の物体幅
を用いた物体幅の平均値が所定値以上である場合に、自
車両前方に存在する物体の移動方向が同一方向となる第
2グループデータを用いて、物体幅が所定値になるまで
再グルーピングを行うので、物標グループデータの位置
が幅方向において徐々に変化することにより発生するグ
ルーピングデータの分割を防止することができ、正確に
グルーピングを行うことができる。
の第2グループデータから物体中心位置の軌跡から得た
推定中心位置と第2グループデータの中心位置との比較
により、グルーピングデータを検出する幅方向範囲を再
設定することで、今回の第2グループデータを確実にグ
ルーピングの対象にすることができ、隣接車線に存在す
る物体を誤ってグルーピングすることなく、正確に再グ
ルーピングを行うことができる。
定され、第2グループデータでの物体幅が時間的に前の
第2グループデータから所定値以上の物体幅を用いた物
体幅の平均値よりも小さい場合に、自車両前方に存在す
る物体の移動方向が同一方向となる第2グループデータ
を用いてグループ後の物体幅が所定値以上になるまで再
グルーピングを行うので、大きい第2グループデータ
と、小さい第2グループデータとに分割したような場合
においても、正確にグルーピングを行うことができる。
て図面を参照して説明する。
れた第1実施形態に係る物体検出装置に適用される。
装置の機能的な構成を示すブロック図である。この物体
検出装置は、車両前方に設けられたレーザレーダ1と、
車両走行時の挙動を検出する車両挙動検出部2と、レー
ザレーダ1及び車両挙動検出部2からの情報に従って自
車両前方に存在する物体を検出する物体検出処理をする
演算部3とを備えて構成されている。
び図2(b)の上面図に示すように、自車両11の前方
部分11aに配設され、出射するレーザ光Lの光軸が自
車両11に垂直であって、レーザ光Lをスキャニング面
を路面と平行になるように設定されている。
おいて所定の角度で光軸を変更することで、所定のスキ
ャン範囲でレーザ光を走査させる。これにより、レーザ
レーダ1は、スキャン範囲に存在する物体にレーザ光を
照射する。
が前方に存在する物体に照射されて反射された反射レー
ザ光を検出することで、反射レーザ光の光強度に基づい
た反射信号を取得する。レーザレーダ1は、取得した反
射信号に基づいた距離計測処理をすることで距離計測情
報を生成して演算部3に出力する。
ョンを検出するシフトポジションセンサと、車両左右後
輪の車輪速を検出する車輪速センサとを備える。更に、
この車両挙動検出部2は、シフトポジションセンサ及び
車輪速センサからのセンサ信号を用いて、車両位置、車
両進行方向、車両の向き、移動距離を算出する演算装置
を備える。
上記車両位置、進行方向、車両の向き、移動距離を、車
両走行情報として演算部3に出力する。
(Central Processing Unit)、RAM(Random Access
Memory)、ROM(Read Only Memory)、入出力I/
F等からなるマイクロコンピュータで構成されている。
挙動検出部2からの情報に基づいて、自車両11の前方
に存在する物体を検出する物体検出処理をする。なお、
この物体検出処理の詳細については後述する。
ング処理』この物体検出装置では、自車両11が走行し
ているときにおいて、レーザレーダ1により自車両11
の前方に存在する物体の距離計測処理をする。ここで、
自車両11の前方方向のスキャン範囲内には、物体A〜
Dが存在するものとして説明をする。
光をスキャニング面内で走査して距離計測処理をするこ
とで、スキャン範囲に含まれる検出対象物までの距離計
測情報、及び反射レーザ光の強度情報を得る。これによ
り、レーザレーダ1は、図3に示すように、レーザ光を
スキャンすることで物体A〜Dについての距離計測情報
及び強度情報を得た検出点a〜iを得る。図3では検出
点a〜hは物体A〜Dについて得た距離に従ってプロッ
トしている。そして、レーザレーダ1は、検出点a〜i
についての情報を演算部3に出力する。
から隣接する検出点の距離差の絶対値を演算し、演算し
て得た距離差の絶対値としきい値Zt1とを比較する。
ここで、しきい値Zt1は、予め設定されて演算部3内
のメモリに格納された値であり、例えば2[m]程度に
設定される。
t1以下であると判定したときには、距離差を演算する
に際して使用した2つの検出点を、同一物体から反射し
た反射レーザ光により得たものと判定してグルーピング
対象とする。一方、演算部3は、距離差の絶対値がしき
い値Zt1以上である場合、又は隣接する検出点がなく
孤立した検出点である場合には、1つの検出点のみでグ
ルーピング対象とする。
いて繰り返すことにより、図3中の点線で示すように、
検出点a〜cをグルーピングr(1,t)として認識
し、検出点dと検出点eとをグルーピングr(3,t)
として認識し、検出点hと検出点iとをグルーピングr
(2,t)として認識する。また、演算部3は、検出点
f及び検出点gをグルーピング対象とできないグルーピ
ングr(4,t)及びr(5,t)として認識する。
rと、各グルーピングrに含まれる検出点と、各検出点
についての距離計測情報及び強度情報とからなる反射率
グループデータを得る。この反射率グループデータに
は、x方向における強度分布より、自車両11の前方に
存在する物体のx方向における幅を示す物体幅情報も含
む。
率に基づいてグルーピングをする反射率グルーピング処
理をし、この処理を例えば所定間隔で行うことで時間的
に前後する複数の反射率グループデータを得る。
体検出装置では、自車両11が走行しているときにおい
て、上述の反射率グルーピング処理により得た時間的に
前後する反射率グループデータの比較をし、時間的に前
後するグルーピングrが同一のグルーピングか否かの判
定をする。このとき、演算部3は、時間的に前後するグ
ルーピングの各検出点についての情報を比較する。そし
て、演算部3は、時間的に前後する同一のグルーピング
rについて自車両11に対する相対速度を求めることで
時系列グルーピング処理を行う。
は、時系列グルーピング処理を行うときには、時間的に
前に相対速度を演算した反射率グループデータと、今回
の処理対象となる反射率グループデータとの比較をす
る。演算部3は、時間的に前に相対速度を演算した反射
率グループデータのグルーピングと、今回の処理対象と
なる反射率グループデータのグルーピングとを同一物体
についてのものとするに際して、以下の第1判定条件〜
第4判定条件を使用する。
射率グループデータの相対速度から推定した今回の自車
両11との距離と、実測した今回の反射率グループデー
タとの距離との距離差の絶対値がしきい値Zt2以下 第2判定条件:時間的に前の反射物グループデータのx
方向における中心点と、今回の反射物グループデータの
x方向における中心点との距離差の絶対値がしきい値X
t1以下 第3判定条件:時間的に前に検出された反射率グループ
データの距離と、今回の反射物グループデータとの距離
との距離差の絶対値がしきい値Zt3以下ここでしきい
値Zt3はしきい値Zt2よりも小さい値、例えばしき
い値Zt2を2[m]としたときにはしきい値Zt3を
1[m]とする。
プデータのx方向における中心点と、今回の反射物グル
ープデータのx方向における中心点との距離差の絶対値
がしきい値Xt2以下である。ここでしきい値Xt2は
しきい値Xt1よりも大きい値、例えばしきい値Xt1
を2[m]としたときにはしきい値Xt2を3[m]と
する。
より、第1判定条件を満たし、かつ、第2判定条件又は
第3判定条件を満たし、かつ第4判定条件を満たす場合
に、時間的に前後する反射率グループデータが同一物体
によるものであると判定する。
率グループデータが複数存在すると判定したときには、
時間的に前の反射率グループデータに含まれる検出点の
最大の強度情報と、今回の反射率グループデータに含ま
れる検出点の最大の強度情報とを比較する。そして、演
算部3は、比較した結果、強度差の絶対値が最小となる
検出点を含むグルーピングを時間的に前のグルーピング
と同一物体によるものであると判定する。ここで、演算
部3は、同一物体によるものであるとした時間的に前後
するグルーピングのx方向における中心点の距離差の絶
対値がしきい値Xt3以上である場合には、グルーピン
グの中心点の距離差の絶対値が最小となるグルーピング
を同一物体によるものであるとする。
ば、図4に示すように、先行車両の位置が時間により物
体位置A1、物体位置A2、物体位置A3の順に変化し
た場合について説明する。この図4において、物体Aに
ついて得た距離に従って検出点をプロットし、各プロッ
トの大きさを反射レーザ光の強度に従って示している。
ピングr(1,t+1)と、時刻t+1よりも時間的に
後のグルーピングr(n,t+2)(n:1,2,3,
・・・)とを比較する。すると、グルーピングr(1,
t+2)とグルーピングr(3,t+2)はz方向にお
ける距離差はしきい値Zt2,Zt3以下であるが、中
心点のx方向における距離差がしきい値Xt1,Xt2
以上であるので、第2判定条件及び第4判定条件を満た
さず同一物体によるものではないと判定され、グルーピ
ングr(2,t+2)を選択すると演算部3により判定
する。
(2,t+1)とグルーピングr(n,t+2)とを比
較したとき、グルーピングr(2,t+1)に対し、グ
ルーピングr(3,t+2)とグルーピングr(4,t
+2)はz方向における距離差、及びx方向における中
心点の距離差ともに満たす。この場合には、演算部3
は、上述したように、グルーピングr(3,t+2)と
グルーピングr(4,t+2)の最大強度の差の絶対値
を比較することにより、グルーピングr(4,t+2)
を選択する。これにより、演算部3は、グルーピングr
(2,t+1)とグルーピングr(4,t+2)とを時
間的に前後したグルーピングと認識する。
のかの認識の次に、この時系列グルーピング処理におい
て、演算部3は、上述したように、時間的に前の反射率
グループデータと同一物体によるものと認識された反射
率グループデータと極近距離に存在する反射率グループ
データであって、時間的に前の反射率グループデータと
同一物体によるものと認識されていない反射率グループ
データを、時間的に前の反射率グループデータと同一物
体によるものと認識された反射率グループデータとす
る。ここで、極近距離とは、例えばz方向及びx方向の
距離差の絶対値が略1[m]以内程度を指す。
述したようにグルーピングr(2,t+1)と同一物体
のものであると認識されたグルーピングr(4,t+
2)と極近距離に存在するグルーピングr(3,t+
2)を、グルーピングr(4,t+2)と同一物体によ
るものとする再グループ化する。
率グループデータと同一物体によるものであるとされて
いないグルーピングrであって、極近距離に他のグルー
ピングrが存在しないときには、相対速度が計算されて
いない時間的に前に存在するグルーピングrとの比較を
行う。この場合において、双方の反射率グループデータ
を同一物体によるものとする判定条件としては、z方向
における距離の差の絶対値がしきい値Zt4(例えば6
[m]程度)以下、かつ、x方向における中心点の差の
絶対値がしきい値Xt4以下(例えば2[m]程度)、
かつ、物体幅の差の絶対値がしきい値Wt1以下(例え
ば1.5[m]程度)とする。
次に、演算部3は、時間的に前の反射率グループデータ
と同一物体によるものと認識された反射率グループデー
タについて自車両11に対する相対速度を演算し、反射
率グループデータに含まれる情報として追加する。
ループデータと同一物体によるものと認識されていない
反射率グループデータについては、相対速度の演算がで
きず、内部メモリに保持しておき、次回の時系列グルー
ピング処理時に使用する。
rと、各グルーピングrに含まれる検出点と、各検出点
についての距離計測情報及び強度情報と、相対速度情報
とからなる反射率グループデータを得る。
述の時系列グルーピング処理の後に、後述のグルーピン
グ範囲決定処理、誤差検出処理からなる物標グルーピン
グ処理を行う。
部3は、時間的に前に既に求められた物標グループデー
タのうち、物体幅としきい値Wt2とを比較すると共
に、物体幅がしきい値Wt2以上と判定された回数とし
きい値n1とを比較することで、反射率グループデータ
により認識できる物体の種別を判断する。
5[m]にし、しきい値n1を10回程度としたとき、
物体幅が1.5[m]以上となった回数が過去に10回
程度あるときにはその物体を車両と判定する。
標グループデータのx方向における中心位置をx0、物
体幅をw0としたとき、自車両11の前方の物体が車両
であるときには、今回の反射率グループデータのx方向
における位置が下記式1で表現されるグルーピング範囲
内に存在する複数の検出点をグルーピングする。
体が車両以外であるときには、今回の反射率グループデ
ータのx方向における位置が下記式2で表現されるグル
ーピング範囲内に存在する複数の検出点をグルーピング
する(図5(b))。
[m]程度の一定値とする。
で、演算部3は、今回の反射率グループデータを前回の
物標グループデータと同一物標、すなわち同一種別の物
体と判定するために、前回の物標グループデータと、相
対速度が計算された反射率グループデータとの比較を行
う。
判定された場合、演算部3は、x方向における検出点の
位置が上記式1を満たした上で、 1.前回の物標グループデータの相対速度から推定した
今回の物体との距離と、今回の反射率グループデータの
距離との距離差の絶対値がしきい値Zt5以下 2.前回の物標グループデータの相対速度と、今回の反
射率グループデータの相対速度との相対速度差の絶対値
がしきい値Vt1以下 3.前回の物標グループデータに含まれる検出点の最大
強度と、今回の反射率グループデータに含まれる検出点
の最大強度との最大強度差の絶対値がしきい値Pt1以
下 の3つの判定条件を全て満たす場合に前回の物標グルー
プデータと今回の反射率グループデータとを同一物標と
判定する。
とにより、演算部3は、例えば図6に示すように、反射
率グルーピングr(3,t)、反射率グルーピングr
(4,t)、反射率グルーピングr(7,t)をグルー
ピングし、物標グループデータo(1,t)を求める。
1、しきい値Pt1は、前回の物標グループデータの距
離により2種類設定する。例えば前回の物標グループデ
ータの距離が所定距離(例えば10[m])以上である
場合には、しきい値Zt5を4[m]程度、しきい値V
t1を5.5[m/s]程度、しきい値Pt1を10程
度とし、前回の物標グループデータの距離が所定距離
(例えば10[m])以下である場合には、しきい値Z
t5を8[m]程度、しきい値Vt1を8.5[m/
s]程度、しきい値Pt1を6程度とする。
位置が上記式1を満たした上で、前回の物標グループデ
ータの相対速度から推定した今回の物体との距離と、今
回の反射率グループデータの距離との距離差の絶対値が
10[m]程度以下のとき、上記1.の同一物標と判定
するための判定条件を満たさない、すなわち前回の反射
率グループデータを同一物標と判定しないグルーピング
r(4,t)に関する反射率グループデータを外乱要因
による計測誤差としてデータ削除とする。
グルーピングr(5,t)とグルーピングr(1,t)
とを同一物標によるグルーピングrとする誤判定を防止
することができる。
車両以外と判定された場合、演算部3は、x方向におけ
る検出点の位置が上記式2を満たした上で、 1.前回の物標グループデータの相対速度から推定した
今回の物体との距離と、今回の反射率グループデータの
距離との距離差の絶対値がしきい値Zt6以下(例えば
3[m]程度) 2.前回の物標グループデータの相対速度と、今回の反
射率グループデータの相対速度との相対速度差の絶対値
がしきい値Vt2以下(例えば8.5[m/s])の2
つの判定条件を共に満たす場合に前回の物標グループデ
ータと今回の反射率グループデータとを同一物標と判定
する。
車両と判定された場合における判定条件、自車両11の
前方に存在する物体が車両以外と判定された場合におけ
る判定条件を満たさずに同一物標がない反射率グループ
データについては、演算部3は、反射率グループデータ
同士でグルーピングを行い、 1.前回の物標グループデータの自車両11との距離
と、今回の反射率グループデータの距離との距離差の絶
対値がしきい値Zt7(例えば2[m]程度)以下 2.前回の物標グループデータの相対速度と、今回の反
射率グループデータの相対速度との相対速度差の絶対値
がしきい値Vt3(例えば8.5[m/s]程度)以下 3.グルーピング後の物体幅がしきい値Wt3(例えば
3[m]程度)以下の3つの判定条件を全て満たす場合
に、新規物標グループデータとしてグループ化する。
射率グループデータについての判定条件を満たさない場
合には、1つの各反射率グループデータを新規物標グル
ープデータとする。
とにより、演算部3は、反射率グループデータに物体の
種別を示す物体種別情報を付加し、かつ外乱要因が削除
された物標グループデータを生成する。
述の物標グルーピング処理を行った後に、車両と判定さ
れ物標グルーピング処理で物体幅が小さい場合に第1再
グループ化処理を行う。
た結果、図7に示す物標グループデータo(2,t)の
ように、x方向における位置が上記式1により決定され
るグルーピング範囲外となる場合には、前回の物標グル
ープデータの物体幅と比較して、今回の物標グループデ
ータの物体幅が小さくなる。このように物標グルーピン
グ処理で車両と判定され、物体幅がしきい値Wt4(例
えば1.5[m]程度)以下となった物標グループデー
タを用いて、演算部3は、再グループ化処理する。
車両と判定されたが、グルーピング範囲から物標グルー
プデータが外れることにより、物体幅が前回と比べて狭
くなる場合には、グルーピング範囲から外れた物標グル
ープデータをグルーピング範囲内の物標グループデータ
と結合させる判定条件として 1.グルーピング範囲から外れた物標グループデータの
検出回数がしきい値n2(例えば10回程度)以下 2.グルーピング範囲から外れた物標グループデータの
物体幅がしきい値Wt5(例えば1.5[m]程度) の2つを共に満たす場合に、グルーピング範囲から外れ
た物標グループデータをグルーピング範囲内の物標グル
ープデータと結合させて再グループ化する。
から外れた物標グループデータを、グルーピング範囲内
の物標グループデータと結合させるに際して、同一物標
として結合させるための判定条件として、 1.グルーピング範囲から外れた物標グループデータの
z方向における距離と、グルーピング範囲内の物標グル
ープデータのz方向における距離との距離差の絶対値が
しきい値Zt8(例えば3[m]程度)以下 2.グルーピング範囲から外れた物標グループデータの
x方向における中心点と、グルーピング範囲内の物標グ
ループデータのx方向における中心点との距離差の絶対
値がしきい値Xt5(例えば6[m]程度)以下 3.グルーピング範囲から外れた物標グループデータの
相対速度と、グルーピング範囲内の物標グループデータ
の相対速度との相対速度差の絶対値がしきい値Vt4
(例えば10[m/s]程度)以下 の3つを全て満たす場合に、グルーピング範囲から外れ
た物標グループデータを同一物標としてグルーピング範
囲内の物標グループデータと結合させて再グループ化す
る。
とにより、図8中の物標グループデータo(1,t+
2)と、物標グループデータo(2,t+2)とを同一
物標として結合し、物標グループデータo(1,t)の
データを更新し、物標グループデータo(2,t)のデ
ータを削除する。
述の物標グルーピング処理を行った後に、車両と判定さ
れ物標グルーピング処理で物体幅が狭い場合に第2再グ
ループ化処理を行う。
に、自車両11が走行する車線と隣接する隣接車線を走
行し、自車両11よりも高速で走行する前方の他車両が
存在するときなどがある。このような場合には、レーザ
レーダ1のスキャン範囲と、前方の他車両の位置との関
係から、先行車両の位置が時間により物体位置A1、物
体位置A2、物体位置A3の順に変化した場合、物体位
置A1では車両の左端の物標グループデータo(1,
t)しか検出されず、次第に物体位置A2、物体位置A
3となると車両右端の物標グループデータo(2,t+
2)が検出される。
かスキャン範囲に含まれておらず、時間が経過して車両
右端が検出されても、物体幅の狭い物標を車両として判
定しないので、車両右側を検出しても、物標グルーピン
グ処理では同一物標として判定できない。
値Wt6(例えば1.5[m])以下の物標グループデ
ータを再グループ化の対象とする第2グループ化処理を
する。
せる判定条件として、 1.時間的に前の物標グループデータのz方向における
距離と、時間的に後の物標グループデータのz方向にお
ける距離との距離差の絶対値がしきい値Zt9(例えば
4[m]程度)以下 2.時間的に前の物標グループデータのx方向における
中心点と、時間的に後の物標グループデータのx方向に
おける中心点との距離差の絶対値がしきい値Xt6(例
えば4[m]程度)以下 3.時間的に前の物標グループデータの相対速度と、時
間的に後の物標グループデータの相対速度との相対速度
差の絶対値がしきい値Vt5(例えば10[m/s]程
度)以下 の3つの判定条件を全て満たす場合に、車両左端の物標
グループデータと車両右端の物標グループデータとを結
合させて、同一物標の物標グループデータとする。
理を行うことで、演算部3は、物標グループデータo
(1,t+2)と物標グループデータo(2,t+2)
とを同一物標として再グループ化し、物標グループデー
タo(1,t+2)のデータを更新し、物標グループデ
ータo(2,t+2)のデータを削除する。
に、演算部3により物体検出処理を行うときの処理手順
を示すフローチャートを示す。
ときにおいて、ステップS1以降の処理を開始する。
より車両前方をスキャンすることでスキャン範囲内でレ
ーザ光を走査し、前方に存在する物体からの反射レーザ
光を得る。これにより、レーザレーダ1は、反射レーザ
光の強度に従った強度情報、及び自車両11と自車両1
1の前方に存在する物体との距離計測情報を得て、各検
出点に関する情報を得る。
上述した反射率グルーピング処理を行う。このとき、演
算部3は、例えばスキャン範囲において自車両11から
見た右側の端部から検出点間の距離を演算し、演算して
得た距離差の絶対値がしきい値Zt1以下であるときに
反射率グループデータとする。そして、演算部3は、順
次距離差の絶対値がしきい値Zt1を越える位置、又は
隣接する点が存在しない位置まで検出点の比較をする。
演算部3は、この反射率グルーピング処理を行うこと
で、グルーピングに含まれる各検出点の距離の平均して
得たグルーピングの距離、グルーピングのx方向におけ
る中心点、グルーピングの右端点と左端点との位置差と
レーザレーダ1による単位スキャン幅とを加算した物体
幅、グルーピングに含まれる各検出点の最大強度値から
なる反射率グループデータを図示しないメモリに保存す
る。
上述した時系列グルーピング処理を行う。演算部3は、
ステップS2で得た反射率グループデータ及び前回に取
得してメモリ内に格納された反射率グループデータのう
ち、相対速度が検出されている反射率グループデータの
比較を行い、上述の同一物体からの反射率グループデー
タと判定するための判定条件を満たすときにはグルーピ
ングをする。これにより、演算部3は、後のステップで
相対速度を計算するために、反射率グループデータに過
去の2点の距離計測情報を追加する。
ステップS2で得た各反射率グループデータごとに時系
列グルーピングをするための判定条件を満たすか否かの
判定をし、判定条件を満たす反射率グループデータであ
るときには、グルーピングする過去の反射率グループデ
ータが存在するとしてステップS6に処理を進め、グル
ーピングする過去の反射率グループデータが存在しない
ときにはステップS4に処理を進める。
3は、相対速度が検出されている前回の反射率グループ
データと今回の反射率グループデータとが判定条件を満
たさないので、前々回の反射率グループデータと今回の
反射率グループデータとを判定条件を満たすか否かを判
定する。演算部3は、今回の反射率グループデータが前
々回の反射率グループデータとの間で時系列グルーピン
グをするための判定条件を満たさないときには、今回の
反射率グループデータを削除する。
ップS3で過去の反射率グループデータとの間で判定条
件を満たした今回の反射率グループデータと極近距離に
位置する反射率グループデータの再グループ化を行う。
プデータとの間で判定条件を満たした反射率グループデ
ータと、過去の反射率グループデータとの間で判定条件
を満たさない反射率グループデータとを比較し、再グル
ープ化するための判定条件を満たす場合には同一物体に
よる反射率グループデータと判定する。これに応じて、
演算部3は、過去の反射率グループデータとの間で判定
条件を満たした反射率グループデータのx方向における
位置情報と物体幅を更新して、ステップS6に処理を進
める。
データとの間で判定条件を満たさず、かつ再グループ化
をするための判定条件を満たさない反射率グループデー
タについては削除をして、ステップS5に処理を進め
る。
3は、過去の反射率グループデータとの間で判定条件を
満たさない反射率グループデータを、相対速度が計算さ
れていない他の反射率グループデータと比較を行い、再
グループ化するための判定条件を満たすときには、同一
物体による反射率グループデータと判定し、今回の反射
率グループデータに過去の反射率グループデータの距離
計測情報を追加してステップS6に処理を進め、判定条
件を満たさないときにはステップS5に処理を進める。
ップS3及びステップS4で過去の反射率グループデー
タと同一物体によるものでないと判定された今回の反射
率グループデータのz方向における距離、x方向におけ
る中心点、物体幅、最大強度を保存して、ステップS1
に処理を戻す。なお、保存した各種情報は、次回以降の
ステップS3の時系列グルーピング処理で使用する。
の反射率グループデータとの間で時系列グルーピングを
するための判定条件を満たした反射率グループデータに
ついて、今回、前回及び前々回の距離計測情報を用いて
相対速度を計算し、計算した相対速度情報を反射率グル
ープデータに追加する。
プS6までの処理をステップS2で検出された全ての反
射率グループデータについて行い、以降のステップS7
〜ステップS12の処理に移行する。
に作成された物標グループデータを内部メモリなどから
読み出して、物標グループデータに含まれる物体種別情
報から自車両11前方の物体が車両か否かの判定をし、
上記式1及び式2を用いてグルーピング範囲を決定す
る。演算部3は、物体種別情報により車両と判定したと
きにはステップS8に処理を進め、車両以外の物体と判
定したときにはステップS10に処理を進める。
の物標グループデータと、ステップS6で相対速度が計
算された反射率グループデータとの比較を行い、同一物
標とする判定条件を満たす反射率グループデータについ
ては前回の同一物標と判定してステップS10に処理を
進める。演算部3は、判定条件を満たさない反射率グル
ープデータのうち、x方向における位置がグルーピング
範囲内に存在し、前回の物標グループデータと反射率グ
ループデータとの距離差の絶対値がしきい値Zt5以下
である反射率グループデータを計測誤差としてステップ
S9に処理を進める。
誤差と判定された反射率グループデータを削除して、そ
の反射率グループデータについての処理を終了してステ
ップS1に処理を戻す。
テップS8と同様に、ステップS6で相対速度が計算さ
れた反射率グループデータと、過去の物標グループデー
タとの比較をして、同一物標と判定するための判定条件
を満たす過去の物標グループデータが存在するか否かの
判定をする。演算部3は、同一物標と判定するための判
定条件を満たす物標グループデータが存在すると判定し
たときにはステップS12に処理を進め、存在しないと
判定したときにはステップS11に処理を進める。
去の物標グループデータと同一物標とされた反射率グル
ープデータから、z方向における距離の平均値、物標の
左右端点、最大強度、相対速度の平均値を求める。
は、ステップS10で得た各種情報を、z方向における
距離、x方向における物標の位置、物体幅、最大強度、
相対速度、検出回数、物体幅がしきい値Wt2以上とな
った回数及び平均値の値を更新する。
は、ステップS10において過去の物標グループデータ
との間で判定条件を満たさず、同一物標が存在しない反
射率グループデータ同士を比較し、同一物標とするため
の判定条件と満たすときにはグルーピングをして、ステ
ップS13に処理を進める。
までの処理を、ステップS6で相対速度が計算された全
ての反射率グループデータに対して行い、以降のステッ
プS13の処理に移行する。
テップS7において車両と判定され、ステップS7〜ス
テップS12の処理で物体幅がしきい値Wt4以下とな
る物標グループデータが存在するか否かの判定を行う。
演算部3は、物体幅がしきい値Wt4以下となる物標グ
ループデータが存在すると判定したときにはステップS
14に処理を進め、存在しないと判定したときにはステ
ップS15に処理を戻す。
体幅がしきい値Wt4以下となる物標グループデータ
と、グルーピング範囲から外れた物標グループデータと
を比較して、上述の第1再グループ化処理において再グ
ループ化するための判定条件を満たすか否かを判定し、
判定条件を満たすときには再グループ化をする。このと
き、演算部3は、車両と判定された物標グループデータ
を更新し、グループ化されたグルーピング範囲外の物標
グループデータを削除する。
14についての処理を、車両と判定され物体幅の狭い物
標グループデータに対して行って、ステップS15以降
の処理に移行する。
テップS7〜ステップS14の処理の結果、物体幅がし
きい値Wt6以下となる物標グループデータが存在する
か否かの判定をする。演算部3は、物体幅がしきい値W
t6以下となる物標グループデータが存在すると判定し
たときにはステップS16に処理を進める。このとき、
演算部3は、存在しないと判定したときにはステップS
17に処理を進める。
テップS15で判定された物体幅がしきい値Wt6以下
となる物標グループデータ同士を比較し、上述の再グル
ープ化するための判定条件を満たすときには同一物標で
あるとして第2再グループ化処理を行う。そして、演算
部3は、再グループ化した物標グループデータのデータ
更新をし、再グループ化できない物標グループデータの
削除をする。
16の処理を物体幅がしきい値Wt6以下となる全ての
物標グループデータについて行ってステップS17の処
理に進む。
テップS7〜ステップS16の処理で得た物標グループ
データの自車両11に対するz方向における距離、x方
向における距離、物体幅、相対速度を、例えば運転者が
認識できる形態にして提示する。
と判定され、ステップS13での再グルーピング処理終
了後に物体幅が所定量以下である場合には、過去の物標
グループデータから所定量以上の物体幅を用いて物体幅
の平均値を演算し、演算して得た物体幅を出力して運転
者に提示しても良い。
したように、本実施の形態に係る物体検出装置によれ
ば、グルーピングの初期の段階では自車両11に対する
距離差が所定値以下であって隣接する検知点をグルーピ
ングし、時間的な前後により相対速度を求め、更に同一
種別の物体である場合にグルーピングをすることができ
るので、最初に小さい範囲でグルーピングを行い、段階
的にグルーピングを行う範囲を広げ、グルーピングを複
数回実施することにより、車両前方に存在する複数の物
体を検出するに際して、正確に反射信号のグルーピング
をすることができる。
的なばらつきが小さいリフレクタからの反射レーザ光に
よる反射率グループデータと極近距離に位置する反射率
グループデータがばらつきの大きい車体からの反射レー
ザ光によるものである場合に対応して、再グループ化を
行うことができる。したがって、この物体検出装置によ
れば、確実にばらつきの大きい反射率グループデータの
みを削除することができ、反射を利用したことによる相
対速度の精度の低下を防止し、正確にグルーピングをす
ることができる。
に存在する物体が車両か車両以外かの判定をし、車両で
ある場合には時間的に前の物体幅からグルーピング範囲
を限定し、車両以外である場合には車両である場合と比
較して広いグルーピング範囲でグルーピングを行うの
で、車両と路上にあるデリニエイタやポールなどの障害
物が先行車両と1つの物体としてグルーピングされるこ
とを防止することができる。更にまた、物体検出装置に
よれば、外乱要因による計測誤差が前方の車両が存在す
る範囲で発生することから、誤差を削除する範囲を時間
的に前の物体幅から推定した範囲に限定することによ
り、計測誤差とその他の物体との区別が可能となり、正
確にグルーピングをすることができる。
ピング範囲を限定した場合に、先行車両の横ブレやカー
ブ路により先行車両がスキャン範囲外になる可能性があ
るが、車両と判定され、物体幅が狭い物標グループデー
タを再グループ化することにより、同一物体についての
グルーピングが分割することを防止することができ、正
確にグルーピングを行うことができる。
が所定量以下の物標グループデータ同士を用いて再グル
ーピングを行うので、例えば電磁波の走査範囲外から電
磁波の走査範囲内に時間と共に現れた物体のグルーピン
グを正確に行うことができる。
判定され、物体幅が所定量以下である場合には、時間的
に前の物標グループデータから所定量以上の物体幅を用
いて物体幅の平均値を演算し、演算して得た物体幅を出
力するので、時間と共に物体の位置が変化して物体幅が
変化するのを抑制することができる。
について説明する。なお、上述した第1実施形態に係る
物体検出装置と同一の部分については同一符号を付する
ことによりその詳細な説明を省略し、同一部分について
はその詳細な説明を省略する。
ルーピング処理において、演算部3は、時間的に前にす
でに求めた物標グループデータのうち、上述の物標グル
ーピング処理において車両と判定されたが、同一物標と
なる反射率グループデータが存在しない場合に、同一物
標となる条件を変更して再グルーピング処理をする、物
標再グルーピング処理を行う。
いて、先ず、物標グルーピング処理において車両と判定
されたが、同一物体となる反射率グループデータが存在
しない前回の物標グループデータと、相対速度が計算さ
れた今回の反射率グループデータとの比較を行う。
置が上記式1を満たした上で、 1.前回の物標グループデータの相対速度から推定した
今回の物体との距離と、今回の反射率グループデータと
の距離差の絶対値がしきい値Zt5以下 2.前回の物標グループデータの相対速度と、今回の反
射率グループデータの相対速度との相対速度差の絶対値
がVt1以下 3.前回の物標グループデータに含まれる検出点の最大
強度と、今回の反射率グループデータが含まれる検出点
の最大強度との最大強度差の絶対値がしきい値Pt1以
下 の3つの判定条件のうち、判定条件1及び判定条件2を
満たす場合、又は、判定条件1及び判定条件3を満たす
場合に、前回の物標グループデータと今回の反射物グル
ープデータとを同一物標と判定する。ここで、それぞれ
のしきい値は距離に応じ、第1実施形態と同様に、所定
距離以上の場合のしきい値と、所定距離以下の場合のし
きい値の2種類を設定する。すなわち、演算部3は、上
述の物標グルーピングと同じ判定条件1〜判定条件3を
使用するが、条件を変更し、この物標再グルーピング処
理では判定条件1及び判定条件2、又は判定条件1及び
判定条件3を満たす場合に同一物標と判定する。
で判定条件1及び判定条件3を満たす今回の反射率グル
ープデータが複数存在する場合には、今回の反射率グル
ープデータに含まれる各検出点間の最大強度差の絶対値
が最も小さい今回の反射率グループデータを同一物標と
判定する。
し、前回の物標グループデータに含まれる検出点の最大
強度値により、物標再グルーピング処理によりグルーピ
ングされた物標グループデータについて更新する情報を
選択する。前回の物標グループデータの最大強度値がし
きい値Pt2(例えば25)以上の場合、同一物標とす
る反射率グループデータの最大強度がしきい値Pt2未
満のときには、中心点の情報のみを更新する。また前回
の物標グループデータの最大強度値がしきい値Pt2未
満の場合、同一物標とする反射物グループデータの最大
強度が前回の物標グループデータの最大強度値より小さ
いときには、中心点の情報のみを更新する。それ以外の
場合には、全ての情報を更新する。
ことにより、演算部3では、物標グルーピング処理で未
検出となった物標グループデータの生成を行う。
述の物標グルーピング処理又は物標再グルーピング処理
を行った後に、車両と判定され、物標グルーピング処理
又は物標再グルーピング処理で物体幅よりも、時間的に
前の物標グループデータから所定値以上の物体幅を用い
た物体幅の平均値(以下、「平均物体幅」と呼ぶ。)が
大きい場合に第3再グループ化処理を行う。
ーブ走行中や車線変更中であるときに、先行車両のx方
向の位置が時間により物体位置A1、物体位置A2、物
体位置A3の順に徐々に変化した場合について以下に説
明する。
おける位置が徐々に変化すると、物標グルーピング及び
物標再グルーピング処理の結果は、図10に示すよう
に、物標グループデータo(2,t+2)、o(3,t
+2)のように、x方向における位置が上記式1により
決定されるグルーピング範囲外となる場合がある。この
とき、物標グループデータo(2,t+2)は、過去の
物標グループデータo(1,t+1)及び物標グループ
データo(1,t)の物体幅と比較して、今回の物標グ
ループデータの物体幅が小さくなる。このように車両と
判定され、今回の物標グループデータの物体幅がしきい
値Wt7(例えば1.5m程度)以下で、過去の物標グ
ループデータの平均物体幅がしきい幅Wt8(例えば
1.5m程度)以上とする物標グループデータを用い
て、演算部3は、第3再グループ化処理を行う。
は、第1グルーピング範囲内の物標グループデータo
(1,t+2)のx方向における中心位置と、時間的に
前に得た第1グルーピング範囲内の物標グループデータ
o(1,t+1)、o(1,t)のx方向における中心
位置の軌跡から得られた推定中心位置との差を演算し、
演算した差に基づいて、グルーピング範囲の幅方向範囲
を変更して第2グルーピング範囲を設定する。
データo(1,t+2)のx方向における中心位置をx
2、時間的に前に得た物標グループデータo(1,t+
1)、o(1,t)の中心位置の軌跡から得られた推定
中心位置をx3、前回の第1グルーピング範囲内の物標
グループデータの平均物体幅をw1とする。このとき、
演算部3は、下記の式3に従って第2グルーピング範囲
を設定する。
o2)≦x≦x2+Xo2 x2−x3≦0の場合、x2−Xo2≦x≦x2+(w
1+Xo2)(式3)第1グルーピング範囲外の物標グ
ループデータのx方向における中心位置x3が第2グル
ーピング範囲に存在し、判定条件として、 1.第1グルーピング範囲外の物標グループデータの相
対速度と第2グルーピング範囲内の物標グループデータ
の相対速度比が0より大きい(ただし、第1グルーピン
グ範囲内の物標グループデータの相対速度の絶対値が所
定値(例えば5m/s)以下の場合は除く。
物体幅がしきい値Wt9(例えば3m)以下 の2つの条件を共に満たす場合に、演算部3は第1グル
ーピング範囲外の物標グループデータを第1グルーピン
グ範囲内の物標グループデータとグループ化して再グル
ープ化する。
ング範囲内の物標グループデータo(2,t+2)をグ
ルーピング対象にして今回の物標グループデータo
(1,t+2)と再グルーピングを行う。
して物標グループデータo(2,t+2)をグルーピン
グ対象とした状態で、演算部3は、第1グルーピング範
囲外の物標グループデータo(2,t+2)を第1グル
ーピング範囲内の物標グループデータo(1,t+2)
と結合するに際して、同一物標としてグループ化させる
ための判定条件として、 1.第1グルーピング範囲外の物標グループデータのz
方向における距離と、第1グルーピング範囲内の物標グ
ループデータのz方向における距離との距離差の絶対値
がしきい値Zt10(例えば2m程度)以下 2.第1グルーピング範囲外の物標グループデータの相
対速度と、第1グルーピング範囲内の物標グループデー
タの相対速度との相対速度差の絶対値がしきい値Vt6
(例えば10m/s程度)以下 の2つを全て満たす場合に、グルーピング範囲から外れ
た物標グループデータを同一物標としてグルーピング範
囲内の物標グループデータと結合させて再グループ化す
る。すなわち、演算部3は、判定条件1.により第1グ
ルーピング範囲外の物標グループデータが第1グルーピ
ング範囲内の物標グループデータと移動方向が同一か否
かを判定する。その結果、物標グループデータo(2,
t+2)を再グルーピング対象とし、物標グループデー
タo(3,t+2)を再グルーピング対象としない。
とにより、図10中の物標グループデータo(1,t+
2)と物標グループデータo(2,t+2)とを同一物
標としてグループ化し、物標グループデータo(1,t
+2)のデータを更新し、物標グループデータo(2,
t+2)のデータを削除する。
述の物標グルーピング処理を行った後に、車両と判定さ
れ物標グルーピング処理で今回の物標グループデータの
物体幅が時間的に前の物標グループデータの平均物体幅
よりも小さい場合に第4再グループ化処理を行う。
型車両である場合であって、先行車両の位置が時間によ
り物体位置A1、物体位置A2と移動したときに、リフ
レクタ以外の反射による多重反射が起こると、物標グル
ーピング処理の結果が物体幅の大きい物標グループデー
タo(1,t+1)と物体幅の小さい物標グループデー
タo(2,t+1)に分割されることがある。
1)は再グループ化の対象になるが、物標グループデー
タo(1,t+1)は物体幅が大きいため、上述の再グ
ループ化処理の対象に当てはまらないため、先行車両で
ある大型車両は物標グループデータo(1,t+1)と
o(2,t+1)の2つの物標に分割されたままとな
る。これに対応するために、演算部3では、第4グルー
プ化処理を行う。
ープデータの判定条件として、 1.物標グループデータo(1,t+1)の検出回数が
しきい値n3(例えば10回程度)以下 2.物標グループデータo(1,t+1)の相対速度と
再グループ化対象の物標グループデータo(2,t+
1)の相対速度比が0より大きい(ただし、再グループ
化対象の物標グループデータの相対速度の絶対値が所定
値(例えば5m/s)以下の場合は除く。) 3.再グループ化後の物標グループデータの物体幅がし
きい値Wt9(例えば3m)以下 の3つの判定条件を共に満たす場合に、物標グループデ
ータo(1,t+1)を再グループ化対象の物標グルー
プデータo(2,t+1)と結合させて再グループ化す
る。
る条件として、 1.物標グループデータo(2,t+1)のz方向にお
ける距離と物標グループデータo(1,t+1)のz方
向における距離との距離差の絶対値がしきい値Zt11
(例えば3m程度)以下 2.物標グループデータo(2,t+1)のx方向にお
ける中心点と物標グループデータo(1,t+1)のx
方向における中心点との距離差の絶対値がしきい値Xt
7(例えば6m程度)以下 3.物標グループデータo(2,t+1)の相対速度と
物標グループデータo(1,t+1)の相対速度との相
対速度差の絶対値がしきい値Vt7(例えば10m/s
程度)以下 の3つの判定条件を全て満たす場合に、物体幅の大きい
物標グループデータo(1,t+1)と物体幅の小さい
物標グループデータo(2,t+1)を結合させて、同
一物標の物標グループデータとする。
理を行うことで、演算部3は、物標グループデータo
(1,t+1)と物標グループデータo(2,t+1)
とを同一物標として再グループ化し、物標グループデー
タo(1,t+1)のデータを更新し、物標グループデ
ータo(2,t+1)のデータを削除する。
3に、第2実施形態に係る物体検出装置の演算部3によ
り物体検出処理を行うときの処理手順のフローチャート
を示す。
るときにおいて、ステップS1以降の処理を開始する。
ここで、上述した処理と同じ処理については、同一のス
テップ番号を付することによりその説明を省略する。
て、演算部3は、物標グルーピング処理を行い、ステッ
プS6で相対速度が計算された反射率グループデータ
と、過去の物標グループデータとの比較をして、同一物
標と判定するための条件を満たす物標グループデータが
存在するか否かの判定をし、存在しないと判定したとき
にはステップS21に処理を進める。
テップS6で相対速度が計算された反射率グループデー
タと、ステップS10において同一物標が存在しない過
去の物標グループデータとの比較をして、物標再グルー
ピング処理における同一物標と判定するための判定条件
を満たす物標グループデータが存在するか否かの判定を
する。演算部3は、同一物標と判定するための判定条件
を満たす物標グループデータが存在すると判定したとき
にはステップS12に処理を進め、存在しないと判定し
たときにはステップS13に処理を進める。
去の物標グループデータと同一物標とされた反射率グル
ープデータにおいて、同一物標と判定する判定条件によ
り、z方向における距離の平均値、物標の左右端点、最
大強度、相対速度の平均値を求めるか、物標の左右端点
のみを求めるか判断を行う。
は、ステップS10及びステップS21で得た各種情報
を、z方向における距離、x方向における物標の位置、
物体幅、最大強度、相対速度、検出回数、物体幅がしき
い値Wt2以上となった回数及び平均値の値を更新す
る。
はステップS10,ステップS21において過去の物標
グループデータとの間で判定条件を満たさず、同一物標
が存在しない反射率グループデータ同士を比較し、同一
物標とするための判定条件を満たすときにはグルーピン
グして、ステップS14に処理を進める。
までの処理を、ステップS6で相対速度が計算された全
ての反射率グループデータに対して行い、以降のステッ
プS22の処理に移る。
3再グループ化処理を開始する。このステップS22で
は、ステップS7において車両と判定され、ステップS
7〜ステップS13の処理で物体幅がしきい値Wt7以
下となり、前回の平均物体幅がしきい値Wt8以上とな
る物標グループデータが存在するか否かの判定を行う。
演算部3は、物体幅がしきい値Wt7以下で、前回の平
均物体幅がしきい値Wt8以上となる物標グループデー
タが存在すると判定したときにはステップS23に処理
を進め、存在しないと判定したときにはステップS24
に処理を移行する。
体幅がしきい値Wt7以下となり、前回の平均物体幅が
しきい値Wt8以上となる物標グループデータと、グル
ーピング範囲外の物標グループデータとを比較して、上
述の第3再グループ化処理において再グループ化するた
めの判定条件を満たすか否かを判定し、判定条件を満た
すときには再グループ化する。このとき、演算部3は、
車両と判定された物標グループデータを更新し、グルー
プ化されたグルーピング範囲外の物標グループデータを
削除する。
23についての処理を、車両と判定された物体幅が狭
く、前回の平均物体幅が広い物標グループデータに対し
て行って、ステップS24以降の処理に移行する。
4再グループ化処理を行う。このとき、演算部3は、ス
テップS7において車両と判定され、ステップS7〜ス
テップS23の処理の結果、物体幅が前回の物標グルー
プデータの平均物体幅以下となる物標グループデータが
存在するか否かの判定を行う。演算部3は、物体幅が前
回の物標グループデータの平均物体幅以下となる物標グ
ループデータが存在したと判定したときにはステップS
25に処理を進め、存在しないと判断したときには、ス
テップS26に処理を移行する。
体幅が前回の物標グループデータの平均物体幅以下とな
る物標グループデータと結合させる物標グループデータ
とを比較して、上述の第4再グループ化処理において再
グループ化するための判定条件を満たすか否かを判定
し、判定条件を満たすときには再グループ化をする。こ
のとき、演算部3は、車両と判定された物標グループデ
ータを更新し、グループ化された物標グループデータを
削除する。
25についての処理を、車両と判定され、物体幅が前回
の物標グループデータの平均物体幅以下となる物標グル
ープデータに対して行って、ステップS26以降の処理
に移行する。
テップS7〜ステップS25の処理の結果、物体幅がし
きい値Wt6以下となる物標グループデータが存在する
か否かの判定をする。演算部3は、物体幅がしきい値W
t6以下となる物標グループデータが存在すると判定し
たときにはステップS27に処理を進める。このとき、
演算部3は、存在しないと判定したときにはステップS
28に処理を進める。
テップS26で判定された物体幅がしきい値Wt6以下
となる物標グループデータ同士を比較し、上述の第2再
グループ化するための判定条件を満たすときには同一物
標であるとして再グループ化処理を行う。そして、演算
部3は、再グループ化した物標グループデータのうち、
検出回数の多い物標グループデータのデータを更新し、
残りの物標グループデータの削除をする。
27の処理を物体幅がしきい値Wt6以下となる全ての
物標グループデータに対して行ってステップS28の処
理に進む。
テップS7〜ステップS27の処理で得た物標グループ
データの自車両11に対するz方向における距離、x方
向における距離、物体幅、相対速度を例えば運転者が認
識できる形態にして提示する。
と判定され、ステップS22での再グルーピング処理後
に物体幅が所定量以下である場合には、過去の物標グル
ープデータから所定量以上の物体幅を用いて物体幅の平
均値を演算し、演算して得た物体幅を出力して運転者に
提示しても良い。
装置では、ステップS22〜ステップS27の処理を行
うことにより、例えば先行車両がx方向において徐々に
移動したときに、第1グルーピング範囲外となって物体
幅が狭くなっても、移動方向が同方向となる物標グルー
プデータを用いて再グループ化することにより物体幅が
所定値となるまで再グルーピングを行う。
形態に係る物体検出装置によれば、物標再グルーピング
処理、第3再グループ化処理、第4再グループ化処理を
更に行うことにより、更に正確に物標グルーピングを行
うことができる。
ーピング処理を行うことにより、例えば、走行道路がア
ップダウン等で先行車両の推定位置と実測位置がずれる
ことによる反射信号の誤差蓄積により、以前に車両と判
定されたにも拘わらず同一物標となる反射率グループデ
ータが検出できない物標グルーピングミスに対応するこ
とができ、物標グループデータを生成することができ
る。
施する際に、確実性の高い反射率グループデータのみを
選択することで、反射信号の誤差蓄積を解消し、後の物
標グルーピングを正確に行うことが可能となる。
ルーピング処理によりグルーピング範囲を限定した場合
に、先行車の車線変更やカーブ路により先行車両のx方
向の距離が徐々に変化して先行車両がグルーピング範囲
外になるが、第3再グループ化処理を行うことにより、
車両と判定され、物体幅が狭い物標グループデータを移
動方向が同方向となる物標グループデータと再グループ
化することができる。したがって、この物体検出装置に
よれば、正確に再グループ化処理が行え、同一物体につ
いて反射率グルーピングデータが分割することを防止で
きる。
3再グループ化処理において、過去のx方向の距離軌跡
から検出できていない第1グルーピング範囲から新たな
第2グルーピング範囲を設定して再グループ処理を行う
ため、別の車線に存在する車両と誤ってグルーピングす
ることなく、正確にグルーピングを行うことができる。
4再グループ化処理において、車両と判定され、物体幅
が過去の平均物体幅よりも小さい場合に再グループ化を
行うので、例えば大型車両の多重反射により比較的物体
幅の大きな物標グループデータと物体幅の小さな物標グ
ループデータに分割されるような分割グルーピングに対
応することができる。したがって、この物体検出装置に
よれば、先行車の種別によらず、正確に物体のグルーピ
ングを行うことができる。
ある。このため、本発明は、上述の実施形態に限定され
ることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明
に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に
応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
装置の機能的な構成を示すブロック図である。
きのレーザ光の光軸を説明するための側面図(a)及び
上面図(b)である。
きの処理内容を説明するための図である。
きの処理内容を説明するための図である。
においてグルーピング範囲を決定する処理内容を説明す
るための図であり、(a)は物体が車両である場合、
(b)は物体が車両以外である場合を示す。
において同一種別の物体の判定をする処理内容を説明す
るための図である。
幅が小さいと判定した場合に行う第1再グループ化処理
について説明するための図である。
幅が小さいと判定した場合に行う第2再グループ化処理
について説明するための図である。
装置により自車両の前方の物体を検出するときの処理手
順を示すフローチャートである。
た第3再グループ化処理について説明するための図であ
る。
することを説明するための図である。
明するための図である。
出装置により自車両の前方の物体を検出するときの処理
手順を示すフローチャートである。
Claims (10)
- 【請求項1】 自車両に搭載されて自車両前方に存在す
る物体を検出する物体検出装置であって、 自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両
前方に存在する物体からの反射波を検出し、検出した反
射波に基づいて、自車両に対する物体位置を示す複数の
検出点を生成する物体検出手段と、 上記物体検出手段で検出された複数の検出点のうち、自
車両に対する距離差が所定値以下であって隣接する検知
点をグルーピングして、複数の検知点からなる第1グル
ープデータを生成する第1グルーピング手段と、 上記第1グルーピング手段により得た時間的に前の第1
グループデータと時間的に後の第1グループデータとの
比較をして同一物体により得た第1グループデータかの
判定をし、同一物体により得たと判定した時間的に前後
する第1グループデータを用いて、上記第1グルーピン
グ手段により時間的に後に生成した第1グループデータ
の自車両に対する相対速度を演算する第2グルーピング
手段と、自車両前方に存在する物体の種別を示す物体種
別情報を上記第1グループデータに付加した第2グルー
プデータと、この第2グループデータに対して時間的に
後の第1グループデータであって上記第2グルーピング
手段により相対速度が演算された第1グループデータと
の比較をして、同一種別の物体により得た第1グループ
データである場合にグルーピングをして第2グループデ
ータを生成する第3グルーピング手段とを備えることを
特徴とする物体検出装置。 - 【請求項2】 上記第2グルーピング手段は、上記第1
グルーピング手段で同一物体により得た第1グループデ
ータと、上記第1グルーピング手段で同一物体により得
た他の第1グループデータが存在しない第1グループデ
ータとが所定距離以内に存在する場合に同一物体により
得た第1グループデータと判定することを特徴とする請
求項1記載の物体検出装置。 - 【請求項3】 上記第3グルーピング手段は、時間的に
前に得た第2グループデータのうち、自車両前方に存在
する物体の物体幅と、この物体幅の物体を検出した検出
回数とに基づいて自車両前方に存在する物体が車両の第
2グループデータか車両以外の第2グループデータかの
判定をする種別判定手段と、 上記種別判定手段の判定結果により同一種別の物体の幅
方向範囲を決定する幅方向範囲決定手段と、 上記種別判定手段により自車両前方に存在する物体が車
両と判断された場合に、幅方向位置が上記幅方向範囲決
定手段により決定された幅方向範囲内であって、時間的
に前に得た第2グループデータの距離と第1グループデ
ータの距離との距離差の絶対値が所定値以下であるが、
同一種別となる条件を満たさない場合には計測誤差によ
る第1グループデータであると判定する誤差検出手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1記載の物体検出
装置。 - 【請求項4】 上記種別判定手段により車両と判定さ
れ、上記第3グルーピング手段で生成された第2グルー
プデータでの物体幅が所定値以下である場合に、自車両
前方に存在する物体の物体幅が所定幅以下であって、こ
の物体幅の物体を検出した検出回数が所定回数以下の第
2グループデータを用いて再グルーピングを行う第1再
グルーピング手段を更に備えることを特徴とする請求項
3記載の物体検出装置。 - 【請求項5】 物体幅が所定量以下の第2グループデー
タ同士を用いて再グルーピングを行う第2再グルーピン
グ手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれか一に記載の物体検出装置。 - 【請求項6】 上記種別判定手段により車両と判定さ
れ、物体幅が所定量以下である場合には、時間的に前の
第2グループデータから所定量以上の物体幅を用いて物
体幅の平均値を演算し、演算して得た物体幅を出力する
出力手段を更に備えることを特徴とする請求項3又は請
求項4記載の物体検出装置。 - 【請求項7】 上記種別判定手段により車両と判定さ
れ、時間的に前の第2グループデータと同一種別となる
条件を満たす第1グループデータが存在しない場合に
は、同一種別となる条件を変更してグルーピングをして
第2グループデータを生成する第4グルーピング手段を
更に備えることを特徴とする請求項3記載の物体検出装
置。 - 【請求項8】 上記種別判定手段により車両と判定さ
れ、上記第3グルーピング手段又は第4グルーピング手
段で生成された第2グループデータの物体幅が所定値以
下で、時間的に前の第2グループデータから所定値以上
の物体幅を用いた物体幅の平均値が所定値以上である場
合に、自車両前方に存在する物体の移動方向が同一方向
となる第2グループデータを用いてグループ後の物体幅
が所定値になるまで再グルーピングを行う第3再グルー
ピング手段をさらに備えることを特徴とする請求項3記
載の物体検出装置。 - 【請求項9】 上記第3再グルーピング手段は、時間的
に前の第2グループデータの物体中心位置の軌跡から得
られた推定中心位置と上記第3グルーピング手段又は第
4グルーピング手段で生成された第2グループデータの
中心位置との差に基づいて、同一種別の物体を検出する
幅方向範囲を再設定する幅方向範囲再設定手段を更に備
えることを特徴とする請求項8記載の物体検出装置。 - 【請求項10】 上記種別判定手段により車両と判定さ
れ、第2グループデータでの物体幅が時間的に前の第2
グループデータから所定値以上の物体幅を用いた物体幅
の平均値よりも小さい場合に、自車両前方に存在する物
体の移動方向が同一方向となる第2グループデータを用
いて物体幅が所定値以上になるまで再グルーピングを行
う第4再グルーピング手段を更に備えることを特徴とす
る請求項3、請求項8又は請求項9記載の物体検出装
置。
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