JP2010086418A - 物体判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置位置が変更された可動静止物体を移動物体ではなく静止物体であるものとして的確に判別することが可能な物体判別装置を提供する。
【解決手段】レーザレーダ２およびＧＰＳ受信機３が検出した検出物体の絶対位置が可動静止物体位置情報データベース１Ｆに記憶されている可動静止物体の絶対位置を中心とした所定の距離範囲内にあり、この距離範囲内に他の物体が検出されない場合には、その検出物体を移動物体ではなく静止物体として判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、環境認識センサが検出した検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別する物体判別装置に関するものである。

車両の周辺に存在する種々の物体をレーザレーダやカメラユニットなどの環境認識センサにより検出すると共に、その検出物体が建築物や構造物などの自律移動できない静止物体であるのか、あるいは車両、自転車、歩行者などの自律移動できる移動物体であるのかを判別する技術は、車両の自動運転技術を向上させる上で極めて重要であり、従来からこの種の技術が種々提案されている（例えば特許文献１、２参照）。

ここで、特許文献１には、レーダ処理モジュール（環境認識センサ）が検出した車両周辺の検出物体の位置情報と、検出履歴データベースに記憶されている静止物体の位置情報とが一致する場合には、検出物体を静止物体として判別し、それ以外の場合は、検出物体を移動物体として判別する技術が開示されている。

一方、特許文献２には、静止物体の位置とそのカメラ画像とを対応付けて記憶している地図データベースを参照することにより、検出した物体の位置およびカメラ画像が地図データベースに記憶された静止物体の位置およびカメラ画像と一致する場合には、検出物体を静止物体として判別する技術が開示されている。
特開２００７−６５７０３号公報 特開２００７−３１０５７２号公報

ところで、前述した静止物体のうちには、電柱、看板、自動販売機、電話ボックス、バス停留所の付帯設備など、その設置位置が所定の範囲内で人為的に変更される可能性のある可動性の構造物、すなわち、可動静止物体も含まれている。

しかしながら、前述の特許文献１，２に開示されている従来技術においては、このような可動静止物体の存在が考慮されていない。このため、データベースに記録されている静止物体のうちに可動静止物体があり、その設置位置がデータベースに記録された位置から若干変更されている場合、その可動静止物体は、静止物体として判別されることなく、移動物体として誤って判別される虞がある。

そこで、本発明は、設置位置が変更された可動静止物体を移動物体ではなく静止物体であるものとして的確に判別することが可能な物体判別装置を提供することを課題とする。

本発明に係る物体判別装置は、環境認識センサが検出した検出物体の位置情報をデータベースに記憶されている静止物体の位置情報と照合し、その照合結果に応じて前記検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別する装置であって、データベースには、静止物体の位置情報に加えて静止物体が位置変更される可能性の有無を示す付加情報が記憶されており、この付加情報を加味して検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別することを特徴とする。

本発明に係る物体判別装置は、環境認識センサが物体を検出すると、その検出物体の位置情報をデータベースに記憶されている静止物体の位置情報と照合し、その照合結果に応じて検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別する。その際、静止物体が位置変更される可能性の有無を示す情報としてデータベースに記憶されている付加情報も加味して判別するため、データベースに記憶された静止物体とは若干位置の異なる検出物体については、移動物体ではなく、設置位置が変更された静止物体であるものと的確に判定することが可能となる。

本発明の物体判別装置において、静止物体が位置変更される可能性の有無を示す付加情報は、静止物体が可動性を有するか否かの情報、すなわち、静止物体が可動静止物体であるか否かの情報とすることができる。

ここで、本発明の物体判別装置は、環境認識センサが検出した検出物体の位置がデータベースに記憶されている静止物体の位置を中心とした所定の距離範囲内にあり、この距離範囲内に他の物体が検出されず、しかもデータベースに記憶された静止物体が可動性を有する場合において、検出物体を静止物体として判別するように構成することができる。

本発明によれば、検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別する際、データベースに記憶されている静止物体の位置変更される可能性の有無を示す付加情報を加味して判別するため、データベースに記憶された静止物体とは若干位置の異なる検出物体については、移動物体ではなく、設置位置が変更された静止物体であるもの的確に判定することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明に係る物体判別装置の最良の実施形態を説明する。ここで、参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係る物体判別装置の構成を示す機能ブロック図、図２は図１に示した汎用ＰＣが実行する一連の処理手順を示すフローチャートである。

一実施形態に係る物体判別装置は、例えばレーザレーダやナビゲーションシステムなどの環境認識センサを装備した自動車用に構成されている。この物体判別装置は、自車両の周辺に存在する種々の物体をレーザレーダが検出し、その検出物体の位置情報をナビゲーションシステムが取得すると、データベースに記憶されている静止物体の位置情報と照合することにより、その検出物体が建築物や構造物などの自律移動できない静止物体であるのか、あるいは他車両や自転車、歩行者などの自律移動できる移動物体であるのかを判別する。

ここで、一実施形態の物体判別装置は、図１に示す汎用ＰＣ（Personal Computer）１と、この汎用ＰＣ１に接続されたレーザレーダ２、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機３、ジャイロ４などの環境認識センサとを主体に構成されている。

汎用ＰＣ１は、入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、データベース用の大容量のデータを記憶するＨＤ（Hard Disk）、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えている。

そして、この汎用ＰＣ１には、検出物体位置演算部１Ａ、不動静止物体判別部１Ｂ、可動静止物体判別部１Ｃ、判別結果出力部１Ｄ、不動静止物体位置情報データベース１Ｅ、可動静止物体位置情報データベース１Ｆなどがハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。

レーザレーダ２は、自車両の前方を含む周辺に向けて赤外線等をパルス状に照射し、その反射波を受信することで、自車両の周辺に存在する種々の物体を検出し、その検出物体の自車両からの距離、方位および相対速度に関する情報を汎用ＰＣ１の検出物体位置演算部１Ａに出力する。なお、このレーザレーダ２は、これより角度分解能の低いミリ波レーダに変更することも可能である。

ＧＰＳ受信機３およびジャイロ４は、自車両に装備されているナビゲーションシステムを構成するものであり、ＧＰＳ受信機３は、自車両の現在の絶対位置の情報を取得して汎用ＰＣ１の検出物体位置演算部１Ａに出力し、ジャイロ４は、自車両の現在の姿勢情報を取得して汎用ＰＣ１の検出物体位置演算部１Ａに出力する。

汎用ＰＣ１の検出物体位置演算部１Ａは、ＧＰＳ受信機３から入力される自車両の現在の絶対位置の情報と、ジャイロ４から入力される自車両の現在の姿勢の情報と、レーザレーダ２から入力される検出物体の自車両からの距離および方位の情報とに基づき、レーザレーダ２が点列として検出した検出物体の絶対位置を演算し、演算した検出物体（点列）の絶対位置の情報を不動静止物体判別部１Ｂに出力する。

不動静止物体判別部１Ｂは、検出物体位置演算部１Ａから入力される検出物体（点列）の絶対位置の情報と、不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の情報とを照合する。

ここで、「不動静止物体」とは、建築物や構造物などの自律移動できない静止物体であって、その設置位置が人為的に変更される可能性のないものをいい、この不動静止物体の絶対位置の情報が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている。

そして、不動静止物体判別部１Ｂは、検出物体位置演算部１Ａから入力される検出物体（点列）の絶対位置が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の何れかと一致する場合には、検出物体が不動静止物体であるものと判別し、その判別信号ａを判別結果出力部１Ｄに送出する。

一方、検出物体（点列）の絶対位置が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の何れとも一致しない場合、不動静止物体判別部１Ｂは、検出物体位置演算部１Ａから入力された検出物体（点列）の絶対位置の情報をそのまま可動静止物体判別部１Ｃに出力する。

可動静止物体判別部１Ｃは、不動静止物体判別部１Ｂから入力される検出物体（点列）の絶対位置の情報と、可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている可動静止物体の絶対位置の情報とを照合する。

ここで、「可動静止物体」とは、電柱、看板、自動販売機、電話ボックス、バス停留所の付帯設備などのように、自律移動できない静止物体ではあるが、その設置位置が所定の範囲内で人為的に変更される可能性のあるものをいい、この可動静止物体の絶対位置の情報が可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている。すなわち、可動静止物体位置情報データベース１Ｆには、静止物体が位置変更される可能性の有無を示す付加情報として、可動静止物体の絶対位置の情報が記憶されている。

そして、可動静止物体判別部１Ｃは、不動静止物体判別部１Ｂから入力される検出物体（点列）の絶対位置が可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている何れかの可動静止物体の絶対位置を中心とした所定の距離範囲内にあり、かつ、この距離範囲内に他の物体が検出されない場合、換言すれば、この距離範囲内に唯一の検出物体（点列）の絶対位置が存在する場合には、検出物体が可動静止物体であるものと判別し、その判別信号ｂを判別結果出力部１Ｄに送出する。

一方、可動静止物体判別部１Ｃは、検出物体が可動静止物体であると判別することができない場合には、検出物体が移動物体であるものと判別し、その判別信号Ｃを判別結果出力部１Ｄに送出する。

判別結果出力部１Ｄは、不動静止物体判別部１Ｂから入力された検出物体が不動静止物体であるとの判別信号ａ、可動静止物体判別部１Ｃから入力された検出物体が可動静止物体であるとの判別信号ｂまたは検出物体が移動物体であるとの判別信号ｃを自車両の自動運転のための適宜のＥＣＵ(Electronic Control Unit)、例えばプリクラッシュセーフティＥＣＵに出力可能に構成されている。

次に、汎用ＰＣ１が実行する一連の処理手順を図２に示すフローチャートに沿って順次説明する。まず、ステップＳ１では、ＧＰＳ受信機３から取得した自車両の絶対位置の情報と、ジャイロ４から取得した自車両の姿勢情報とに基づき、自車両の現在の絶対位置および姿勢を検出物体位置演算部１Ａによって計測する。

次のステップＳ２では、レーザレーダ２をスキャンさせることにより自車両周辺の物体を検出し、その検出物体の相対位置を計測する。すなわち、検出物体の自車両からの距離および方位を計測する。

続くステップＳ３では、検出物体の絶対位置を検出物体位置演算部１Ａにより演算する。すなわち、ステップＳ２で求めた検出物体の相対位置をステップＳ２で求めた自車両の現在の絶対位置および姿勢の情報を用いて絶対座標（地球静止座標）へ座標変換することにより、検出物体の絶対位置を演算する。

ステップＳ４では、検出物体位置演算部１Ａにより検出された検出物体が不動静止物体であるか否かを判別する。この判別は、検出物体位置演算部１Ａから入力される検出物体（点列）の絶対位置の情報と、不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の情報とを不動静止物体判別部１Ｂが照合して行う。

ステップＳ４の照合の結果、検出物体（点列）の絶対位置が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の何れかと一致する場合、不動静止物体判別部１Ｂは、検出物体が不動静止物体であるものと判別し、その判別信号Ａを判別結果出力部１Ｄに送出する。すなわち、不動静止物体判別部１Ｂは、続くステップＳ５において検出物体が静止物体であるものと判別する。

一方、ステップＳ４の照合の結果、検出物体（点列）の絶対位置が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の何れとも一致しない場合、次のステップＳ６において、検出物体位置演算部１Ａにより検出された検出物体が可動静止物体であるか否かを判別する。この判別は、不動静止物体判別部１Ｂからそのまま入力される検出物体（点列）の絶対位置の情報と、可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている可動静止物体の絶対位置の情報とを可動静止物体判別部１Ｃが照合して行う。

ステップＳ６の照合の結果、検出物体（点列）の絶対位置が可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている何れかの可動静止物体の絶対位置を中心とした所定の距離範囲内にあり、かつ、この距離範囲内に他の物体が検出されない場合、可動静止物体判別部１Ｃは、検出物体が可動静止物体であるものと判別し、その判別信号ｂを判別結果出力部１Ｄに送出する。すなわち、可動静止物体判別部１Ｃは、ステップＳ５において検出物体が静止物体であるものと判別する。

一方、ステップＳ６の照合の結果、検出物体が可動静止物体であると判別することができない場合には、可動静止物体判別部１Ｃは、検出物体が移動物体であるものと判別し、その判別信号ｃを判別結果出力部１Ｄに送出する。すなわち、可動静止物体判別部１Ｃは、次のステップＳ７において検出物体が移動物体であるものと判別する。

以上説明したように、一実施形態の物体判別装置では、レーザレーダ２が自車両の周辺に存在する種々の物体を検出すると、その検出物体の絶対位置の情報が不動静止物体位置情報データベース１Ｅに予め記憶されている不動静止物体の絶対位置の情報、および、可動静止物体位置情報データベース１Ｆに予め記憶されている可動静止物体の絶対位置の情報と照合されることにより、その検出物体が建築物や構造物などの自律移動できない静止物体であるのか、あるいは他車両や自転車、歩行者などの自律移動できる移動物体であるのかが判別される。

その際、電柱、看板、自動販売機、電話ボックス、バス停留所の付帯設備などのように、設置位置が人為的に変更される可能性のある可動静止物体については、検出物体の絶対位置が可動静止物体の絶対位置を中心とした所定の距離範囲内にあることを必要条件として、検出物体を可動静止物体と判別しているため、設置位置が所定の範囲内で変更された可動静止物体も、移動物体ではなく静止物体であるものとして的確に判別することができる。

本発明に係る物体判別装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示した汎用ＰＣ１の可動静止物体判別部１Ｃには、図３に示すような可動静止物体形状情報データベース１Ｇを接続してもよい。この可動静止物体形状情報データベース１Ｇは、レーザレーダ２が点列として検出する可動静止物体の点列形状の情報を予め記憶したものである。

図３に示す変形例では、可動静止物体位置情報データベース１Ｆに記憶された可動静止物体の絶対位置の情報と、可動静止物体形状情報データベース１Ｇに記憶された可動静止物体の点列形状の情報とに基づき、可動静止物体判別部１Ｃが可動静止物体を高精度に判別する。

同様に、図１に示した汎用ＰＣ１の可動静止物体判別部１Ｃには、図４に示すような可動静止物体画像情報データベース１Ｈを接続すると共に、画像処理用のカメラユニット５を接続してもよい。このカメラユニット５は、自車両の前方を含む周辺を撮影するＣＣＤカメラや赤外線カメラを含んで構成されており、その画像信号を可動静止物体判別部１Ｃに入力する。また、可動静止物体画像情報データベース１Ｈは、カメラユニット５が撮影した可動静止物体の画像情報を予め記憶したものである。

図４に示す変形例では、可動静止物体位置情報データベース１Ｆに記憶された可動静止物体の絶対位置の情報と、可動静止物体画像情報データベース１Ｈに記憶された可動静止物体の画像情報とに基づき、可動静止物体判別部１Ｃが可動静止物体を高精度に判別する。

本発明の一実施形態に係る物体判別装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示した汎用ＰＣが実行する一連の処理手順を示すフローチャートである。 図１に示した機能ブロック図の変形例を示す機能ブロック図である。 図１に示した機能ブロック図の他の変形例を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１…汎用ＰＣ、１Ａ…検出物体位置演算部、１Ｂ…不動静止物体判別部、１Ｃ…可動静止物体判別部、１Ｄ…判別結果出力部、１Ｅ…不動静止物体位置情報データベース、１Ｆ…可動静止物体位置情報データベース、１Ｇ…可動静止物体形状情報ＤＢ、１Ｈ…可動静止物体画像情報ＤＢ、２…レーザレーダ、３…ＧＰＳ受信機、４…ジャイロ、５…カメラユニット。

Claims (3)

1. 環境認識センサが検出した検出物体の位置情報をデータベースに記憶されている静止物体の位置情報と照合し、その照合結果に応じて前記検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別する装置であって、
   前記データベースには、前記静止物体の位置情報に加えて静止物体が位置変更される可能性の有無を示す付加情報が記憶されており、この付加情報を加味して前記検出物体が静止物体であるのか移動物体であるのかを判別することを特徴とする物体判別装置。
2. 前記付加情報は、前記静止物体が可動性を有するか否かの情報であることを特徴とする請求項１に記載の物体判別装置。
3. 前記環境認識センサが検出した検出物体の位置が前記データベースに記憶されている静止物体の位置を中心とした所定の距離範囲内にあり、この距離範囲内に他の物体が検出されないときには、前記静止物体が可動性を有する場合に、前記検出物体を静止物体として判別することを特徴とする請求項２に記載の物体判別装置。
   
   
   

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