JP2015041265A - 物標検出装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】レーダおよびカメラを用いた物標検出において、物標の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。
【選択図】図５

Description

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。

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が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。

特開２００６−２９２４７５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、本発明は、プログラムとして市場に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。

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。

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メモリやメモリカード（登録商標））等が含まれる。

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の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。

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。

＜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。

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。

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。

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を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、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。

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、内燃機関の駆動力を減少させるようにスロットルＡＣＴを制御する。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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）。

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や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）。

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。

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）。

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）。

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）。

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。

＜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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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に所定値を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。

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。

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。

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。

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。

Claims (4)

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。
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の領域の位置補正を許可する許可手段（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。
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。
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。