JP2018048921A - 物体検知装置及び物体検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自車の周辺に存在する物体が自転車である場合に、物体との最も近い距離を精度良く認識すること。
【解決手段】物体検知装置１０は、レーダ装置２１及び撮像装置２２を用いて、自車の周辺に存在する物体を検知する。物体検知装置１０は、撮像装置２２で撮影された画像に基づいて、物体の種別を認識する種別認識部１６と、撮像装置２２及びレーダ装置２１で同一物体が検知され、かつ種別認識部１６によってその物体が自転車であると認識された場合に、自転車の前後方向における自車に近い側の端部と、レーダ装置２１からの探査波による物体の検知点との位置ずれを加味して物体との距離を算出する距離算出部１７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体検知装置及び物体検知方法に関し、詳しくは、レーダ装置及び撮像装置を用いて、自車の周辺に存在する物体を検知する物体検知装置及び物体検知方法に関する。

従来、撮像装置やレーダ装置を用いて、車両周辺に存在する物体を検出し、物体の検知結果に基づいて、衝突回避制御や車間距離制御、追従走行制御等の各種の運転支援制御を行う車両システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、レーダ装置で検知した物体の位置情報と、撮像装置で検知した物体の位置情報との関係が判断基準を満たしている場合に両者が同一物体であると判定し、同一と判断した物体を検出対象の物体とすることが開示されている。

特開２００６−２９２４７５号公報

自車周辺に存在している物体が車両やバイクの場合には、物体の前後方向の端部は幅のある金属となるため、レーダ装置が受波する反射波の電波強度は比較的高い。この場合、物体の前後方向の端部が自車から最も近い状況では、対象物までの最も近い距離をレーダ装置で精度良く検知することが可能である。これに対し、物体が自転車の場合には、一般に、物体の前後方向の端部における金属物（例えば、後輪の泥除け部など）の幅が狭いため、自転車端部で反射した反射波の電波強度は低い。そのため、物体の前後方向の端部における反射データが考慮されにくく、対象物までの最も近い距離を精度良く検出できないことが懸念される。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、自車の周辺に存在する物体が自転車である場合に、物体との最も近い距離を精度良く認識することができる物体検知装置及び物体検知方法を提供することを一つの目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

本発明は、レーダ装置（２１）及び撮像装置（２２）を用いて、自車（Ｍ）の周辺に存在する物体（Ｂ，Ｐ）を検知する物体検知装置（１０）に関する。請求項１に記載の発明は、前記撮像装置で撮影された画像に基づいて、前記物体の種別を認識する種別認識部と、前記撮像装置及び前記レーダ装置で前記物体として同一物体が検知され、かつ前記種別認識部によって前記物体が自転車であると認識された場合に、前記自転車の前後方向における前記自車に近い側の端部と、前記レーダ装置からの探査波による前記物体の検知点との位置ずれを加味して前記物体との距離を算出する距離算出部と、を備える。

レーダ装置及び撮像装置で同一物体が検知され、かつその物体が自転車である場合、自転車の前後方向における自車に近い側の端部と、レーダ装置による物体の検知点との位置ずれを加味して物体との距離を算出する構成とした。自転車の場合、物体の後端部や前端部における金属物の幅が狭いため、自転車の前後方向の端部で反射した反射波の電波強度が低く、自転車の前後方向の端部が自車に最も近い場合に、レーダ装置によって対象物までの最も近い距離を精度良く検出できないことが考えられる。この点、上記構成によれば、自転車の前後方向における自車に近い側の端部と、レーダ装置による物体の検知点との位置ずれを考慮して自転車との距離を算出するため、自転車の前後方向の端部が自車に最も近い状況において、自転車との最も近い距離を精度良く把握することができる。

運転支援システムの概略構成を示す図。 撮像装置及びレーダ装置で自転車を検知した場合の説明図。 物標高さ距離補正量との関係を示す図。 レーダ検出距離と距離補正量との関係を示す図。 補正開始から所定期間における距離補正量を示す図。 自転車用距離補正処理の処理手順を示すフローチャート。 物標種別認識処理の処理手順を示すフローチャート。 衝突回避制御の処理手順を示すフローチャート。 第２実施形態における物体との距離算出を説明する図。

以下、物体検知装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。物体検知装置は、自車の運転を支援する車載の運転支援装置の一部として適用される。運転支援装置は、自車の周辺に存在する物体を検知し、車載の安全装置を作動させて運転支援を実行することで、自車と物体との衝突を回避又は衝突被害を軽減するための各種制御を行うプリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ）としての機能を有する。

図１において、運転支援装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することで各種機能を実現する。運転支援装置１０は、自車の周囲に存在する物体を検知する物体検知センサであるレーダ装置２１及び撮像装置２２にそれぞれ接続されており、これら物体検知センサから物体の検知情報を入力する。

レーダ装置２１は、例えばミリ波帯の高周波信号を送信波とする公知のミリ波レーダであり、本実施形態では、自車の前端部に設けられている。レーダ装置２１は、発光部２１ａ、受光部２１ｂ及び制御部２１ｃを備えており、発光部２１ａから照射された探査波が物体で反射して反射波として受光部２１ｂで受波されるまでの時間に基づき物体を検知する。

制御部２１ｃは、受光部２１ｂで受波した反射波に基づき、複数の反射点を検出する。また、その検出した複数の反射点のうち、所定の条件（例えば、横位置や相対速度等により定めた条件）を満たす反射点を同じ物体で反射した反射点として１つのセグメントにグルーピングする。そして、そのグルーピングした各セグメントの反射点のデータから物体の情報を取得する。その際、グルーピングした各セグメントに属する複数の反射点の中から、物標（レーダ物標）を代表する代表点としてセグメント代表点をセグメント毎に選び出す。本実施形態では、電波強度に基づいてセグメント代表点を抽出しており、電波強度が最も高い反射点をセグメント代表点としている。

制御部２１ｃは、セグメント代表点の座標と、そのセグメント代表点と同一のセグメントに属するセグメントメンバーにおける各メンバーのセグメント代表点からの距離情報とを含むデータを測距データとして運転支援装置１０に出力する。運転支援装置１０は、レーダ装置２１から入力した測距データを用い、セグメント代表点までの距離を、レーダ装置２１で測定した物体までの距離（以下、「レーダ検出距離Ｌ」ともいう。）として算出する。なお、制御部２１ｃがレーダ検出距離Ｌを算出してもよい。

撮像装置２２は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラである。撮像装置２２は、車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられており、車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮影する。撮像装置２２で撮影した画像の画像データは運転支援装置１０に出力される。

その他、車両には、車両の走行状態を検出する車両センサとして、車速を検出する車速センサ２３、ハンドル（ステアリングホイール）の操舵角を検出する操舵角センサ２４等の各種センサが設けられている。また、車両には、自車と物体との衝突を回避又は衝突被害を軽減するための安全装置として、警報装置２５及びブレーキ装置２６が設けられている。警報装置２５は、例えば自車の車室内に設置されたスピーカやディスプレイである。なお、安全装置はこれらに限らず、例えば、自車の各座席に設けられたシートベルトを引き込むシートベルト装置や、自動操舵を行う操舵装置等を安全装置として備えていてもよい。

運転支援装置１０は、レーダ装置２１及び撮像装置２２から取得した検知情報に基づいて、ＰＣＳによる各種制御を実施する。具体的には、運転支援装置１０は、レーダ装置２１の測距データに基づき算出した物体との距離を相対速度で除算することにより、自車が物体に衝突するまでの時間である衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）を算出する。なお、相対速度に加えて相対加速度を用い、等加速度直線運動で自車両と物標とが接近するものとして衝突予測時間を算出してもよい。そして、算出した衝突予測時間が、予め定めた作動タイミング閾値以下となった場合に、衝突の可能性に応じた種類の安全装置を作動させる。

具体的には、運転支援装置１０は、衝突予測時間が、予め定めた第１閾値ＴＨ１よりも小さくなった場合に警報装置２５を作動させ、第２閾値ＴＨ２よりも小さくなった場合に、ブレーキ装置２６を作動させて自動ブレーキを作用させる。ブレーキ装置２６の作動の際は、併せて警報装置２５を作動させてもよい。第２閾値ＴＨ２としては、第１閾値ＴＨ１よりも短い時間が設定されており、警報装置２５の方がブレーキ装置２６よりも早いタイミングで作動される。

次に、自車の前方に存在する自転車をレーダ装置２１及び撮像装置２２で検知した場合について、図２を用いて説明する。図２中、（ａ）は、撮像装置２２で撮影した撮影画像４０を示す図、（ｂ）は、自車Ｍ及び自転車Ｂの位置関係を車両側方から見た様子を模式的に示す図である。図２中、Ｑ１〜Ｑ５は、レーダ装置２１から前方に向かって送波された探査波の反射点を表す。

図２において、自車Ｍの前方を走行している自転車Ｂ及びその運転者Ｐが、複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５によってレーダ装置２１で検知された場合を考える。これら複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５は、グルーピング処理によって１つのセグメントに属すると判断された反射点である。

ここで、レーダ装置２１が受波する反射波の電波強度は、有効反射面の幅に応じて異なり、有効反射面の幅が大きいほど反射波の電波強度が高くなる。そのため、自転車Ｂのように後端部（例えば、後輪の泥除け部）の幅が狭い物体では、自転車後端での反射による反射点Ｑ２の電波強度が低く、後端部よりも自車Ｍから遠い位置、例えば運転者Ｐでの反射による反射点Ｑ１がセグメント代表点として選択されてしまうことがある。かかる場合、実際には自転車の後端部までの距離が最短であるにもかかわらず、運転支援装置１０は、それよりも前方に位置する運転者Ｐまでの距離を物体との距離として認識してしまう。

この場合、図２（ｂ）に示すように、距離誤差ΔＬ分が含まれることによって、物体までの距離の真値Ｔよりも長い距離がレーダ検出距離Ｌとして認識される。そのため、自車の前方の自転車に対する衝突回避制御の開始が遅れ、衝突回避又は衝突被害軽減のための制御を適切に行うことができないことが懸念される。

そこで本実施形態では、撮像装置２２及びレーダ装置２１の両方で物体が検知され、かつその物体につき、撮影画像から自転車であると認識された場合、自転車の前後方向における自車に近い側の端部（図２の場合、自転車Ｂの後端部）と、レーダ装置２１からの探査波による物体の検出点との位置ずれを加味して、レーダ検出距離Ｌを補正することとしている。なお、ここでいう「レーダ装置２１からの探査波による物体の検出点」は、レーダ装置２１によって測定されたレーダ検出距離Ｌに対応する位置であり、本実施形態ではセグメント代表点である。自転車の後端部と検出点との位置ずれのずれ量は距離誤差ΔＬに対応する。

具体的には、運転支援装置１０は、図１に示すように、レーダ物標取得部１３、画像物標取得部１４、物体判定部１５、種別認識部１６、距離算出部１７、作動判定部１８及び制動処理部１９を備えている。なお、レーダ物標取得部１３、画像物標取得部１４、物体判定部１５、種別認識部１６及び距離算出部１７によって物体検知装置が構成され、作動判定部１８及び制動処理部１９によって衝突回避装置が構成されている。

レーダ物標取得部１３は、レーダ装置２１から測距データを所定周期毎に取得し、セグメント毎にレーダ物標情報を生成する。レーダ物標情報としては、レーダ検出距離Ｌや、物体の横位置、相対速度等といった物体の物理量に関する情報が含まれる。

画像物標取得部１４は、撮像装置２２から画像データを所定周期毎に取得し、その取得した画像データを解析することにより、撮影画像中に含まれる物体に関する情報（以下、「画像物標情報」ともいう。）を生成する。画像物標情報には、物体との距離や、相対速度、横位置、高さ等に関する情報が含まれている。ここでは、撮影画像４０の中から画像物標の検知領域４２を抽出し、その抽出した検知領域４２の位置に基づいて、物体との距離や横位置、相対速度、高さ等の各種物理量を演算する。

物体判定部１５は、レーダ物標取得部１３から入力したレーダ物標情報と、画像物標取得部１４から入力した画像物標情報とに基づいて、撮像装置２２及びレーダ装置２１の両方で同一の物体が検知されているか否かを判定する。ここでは、所定の位置関係にある画像物標及びレーダ物標につき、画像物標とレーダ物標とが同一物体であると判定する。

種別認識部１６は、画像データに基づいて物体の種別を認識する。ここでは、撮影画像４０から抽出した検知領域４２（図２（ａ）参照）に対して、予め定められたパターンを用いてパターンマッチングを行うことにより、その物標が車両（四輪車、バイク等）であるか歩行者であるか自転車であるか、あるいは障害物であるかを識別する。また、自車の進行方向に対する物標の向きを識別する。例えば画像物標が自転車である場合には、自転車の車輪が自車の進行方向に対して前後方向に並ぶ縦向きの状態か、左右方向に並ぶ横向きの状態かを識別する。なお、自転車が自車の進行方向に対して斜め方向を向いている場合でも、自転車の前後方向の端部が自車に最も近い状態であれば、「縦向きの状態」であるものとする。

距離算出部１７は、所定の補正条件が成立している場合に、自転車用距離補正処理として、距離誤差ΔＬに基づきレーダ検出距離Ｌを補正する。本実施形態では、レーダ検出距離Ｌに対する補正量（以下、「距離補正量Ａ」ともいう。）を用いて、下記式（１）によりレーダ検出距離Ｌの補正値Ｌｋを算出する。
補正値Ｌｋ＝レーダ検出距離Ｌ−距離補正量Ａ …（１）
補正条件としては下記（Ａ）〜（Ｃ）を含み、これら（Ａ）〜（Ｃ）の全ての条件が成立している場合に自転車用距離補正を実施する。
（Ａ）撮像装置２２及びレーダ装置２１で同一の物体が検知されていること。
（Ｂ）上記（Ａ）で同一物体と認識された物体が自転車であること。
（Ｃ）上記（Ｂ）の自転車が、自転車の車輪が自車の進行方向に対して前後方向に並ぶ縦向きの状態であること。

距離補正量Ａにつき、距離算出部１７は、物標の高さＨに応じて距離誤差ΔＬが異なることに鑑み、画像認識によって取得した物標の高さＨに基づいて距離補正量Ａを算出する。具体的には、図３に示すように、物標の高さＨが大きいほど、距離補正量Ａとして大きい値を設定する。物標の高さＨが大きいほど、自転車Ｂのホイール径が大きく距離誤差ΔＬが大きくなるからである。なお、図３のＨｏは、画像認識した物標が自転車である場合の最小の高さに対応する値である。

また、距離算出部１７は、レーダ検出距離Ｌに応じて距離補正量Ａを設定する。物体が近距離にあるときには、レーダ検出距離Ｌとして自転車後端までの距離を検知できている可能性があるからである。具体的には、図４に示すように、レーダ検出距離Ｌが小さいほど、距離補正量Ａとして小さい値を設定する。図４によれば、高さＨが同じ物標につき、レーダ検出距離Ｌが遠距離Ｌ２のときには、距離補正量Ａとして比較的大きい値が設定され、レーダ検出距離Ｌが近距離Ｌ１（＜Ｌ２）のときには、距離補正量Ａとして比較的小さい値（図４ではゼロ）が設定される。

距離算出部１７は、衝突回避制御の開始タイミングから所定時間内の期間では、距離補正量Ａの単位時間当たりの変化量を制限する。自転車用距離補正を開始する場合に、物体の距離情報をレーダ検出距離Ｌから補正値Ｌｋに一気に変化させると、距離補正量Ａによっては、運転支援装置１０が認識している物体との距離が、瞬時に短くなる側に大きく変化し、「距離飛び」が発生することがある。かかる場合、例えば衝突回避制御による自動ブレーキの作動中では、物体との距離が瞬時に短くなることで車両の制動力が大きく変化し、運転者に違和感を与えることが懸念されるためである。

具体的には、図５に示すように、自転車用距離補正フラグＦ２がオフからオンに切り替わった時刻ｔ１１から所定時間ＴＭが経過するまでの期間では、単位時間当たりの変化量を制限することによって、距離補正量Ａを徐々に大きくなる側に変化させる。このとき、所定時間ＴＭを固定値とし、物標の高さＨ及びレーダ検出距離Ｌに応じた距離補正量Ａに基づいて単位時間当たりの変化量を定めてもよい。あるいは、単位時間当たりの変化量を固定値としてもよい。なお、自転車用距離補正フラグＦ２は、距離誤差ΔＬに基づくレーダ検出距離Ｌの補正の許否を示すフラグであり、当該補正を許可する場合にオンにされるフラグである。

作動判定部１８は、衝突予測時間（ＴＴＣ）を算出し、衝突予測時間が作動タイミング閾値以下となったか否かを判定する。ここでは、自車の周辺に存在する物体が、縦向き状態の自転車である場合には、距離算出部１７からレーダ検出距離Ｌの補正値Ｌｋを入力し、その補正値Ｌｋに基づいて衝突予測時間を算出する。作動タイミング閾値としては、警報装置２５の作動判定に用いる第１閾値ＴＨ１、及びブレーキ装置２６の作動判定に用いる第２閾値ＴＨ２を含む。

制御処理部１９は、衝突予測時間が作動タイミング閾値以下になったことを示す信号を作動判定部１８から入力すると、警報装置２５やブレーキ装置２６等の安全装置に制御指令を送信する。この制御指令に基づき安全装置が作動され、警報装置２５による運転者への警報や、ブレーキ装置２６による自動ブレーキ制御が実施される。なお、自動ブレーキの作動中は、自車と物体との距離が一定の距離以上確保されるように、レーダ検出距離Ｌを用いた距離フィードバック制御を行う。

次に、本実施形態の運転支援制御の処理手順について図６〜８のフローチャートを用いて説明する。

まず、自転車用距離補正処理について図６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、運転支援装置１０のＣＰＵにより所定周期毎に実行される。

図６において、ステップＳ１０１では、レーダ装置２１により物体が検知されているか否かを判定し、ステップＳ１０２では、撮像装置２２により物体が検知されているか否かを判定する。ステップＳ１０１及びＳ１０２で肯定判定されると、ステップＳ１０３へ進み、画像物標とレーダ物標とが同一物体であるか否かを判定する（物体判定部）。ステップＳ１０３で同一物体であると判定された場合、ステップＳ１０４へ進み、図７の物標種別認識処理を実行する。

図７において、ステップＳ２０１では、衝突回避作動フラグＦ１がオンか否かを判定する。衝突回避作動フラグＦ１は、衝突回避制御による安全装置の作動中か否かを示すフラグであり、安全装置が作動中である場合にオンにされる。衝突回避作動フラグＦ１がオフの場合、つまり安全装置の作動中でない場合には、ステップＳ２０２へ進み、画像物標を用いて、レーダ装置２１及び撮像装置２２の両方で検知されている物体の種別を認識する（種別認識部）。

一方、衝突回避作動フラグＦ１がオンの場合には、ステップＳ２０３へ進み、画像物標の種別に関する情報を前回物標のまま保持（ラッチ）する。衝突回避制御の実行中では、物標種別の切り替わりに伴いレーダ検出距離Ｌの補正の有無が切り替わることによって自車と物体との距離情報がハンチングすることを抑制するためである。したがって、自転車用距離補正の開始後において、衝突回避制御の対象となっている物標の種別が、衝突回避制御の実行開始後に自転車から車両に切り替わった場合でも、物標種別を自転車で保持することによって自転車用距離補正を継続する。

図６の説明に戻り、続くステップＳ１０５では、画像認識した物体の種別が自転車であるか否かを判定する。画像物標が自転車である場合には、ステップＳ１０６へ進み、その自転車が縦向きの状態であるか否かを判定する。自転車が縦向きの状態である場合には、ステップＳ１０６で肯定判定されてステップＳ１０７へ進み、自転車用距離補正フラグＦ２をオンにする。

続くステップＳ１０８では、レーダ装置２１による物体までの距離の測定値としてレーダ検出距離Ｌを取得し、距離誤差ΔＬに基づいてレーダ検出距離Ｌを補正する（距離算出部）。具体的には、図３及び図４のマップを用いて、画像物標から認識した物標の高さＨとレーダ検出距離Ｌとに応じた距離補正量Ａを算出し、レーダ検出距離Ｌから距離補正量Ａを差し引くことにより、レーダ検出距離Ｌの補正値Ｌｋを算出する。なお、衝突回避制御の開始タイミングから所定時間ＴＭが経過するまでの期間では、距離補正量Ａを徐変させる。算出した補正値Ｌｋは物体の距離情報であり、例えば衝突予測時間を算出するために用いられる。その後、一旦本ルーチンを終了する。

自転車用距離補正処理の開始後に、距離検知対象の自転車がレーダ装置２１では継続して検知されているが、撮像装置２２によっては検知されなくなることがある。この場合に、自転車用距離補正を直ちに止めてしまうと、自転車が画像から一時的にロストしただけである場合には、レーダ検出距離Ｌの補正の有無が切り替わることによって、自車と物体との距離情報がハンチングすることが懸念される。そこで本実施形態では、距離検知対象の自転車がレーダ装置２１によって継続して検知されている限り、自転車用距離補正を継続する。

すなわち、自転車用距離補正処理の開始後に、距離検知対象の自転車がレーダ装置２１では継続して検知されているが、撮像装置２２によっては検知されなくなった場合、ステップＳ１０１で肯定判定され、かつステップＳ１０２で否定判定される。その後、ステップＳ１０９へ進み、自転車用距離補正フラグＦ２がオンか否かを判定する。自転車用距離補正処理の開始後であるからステップＳ１０９では肯定判定され、ステップＳ１０８へ進み、自転車用距離補正処理を実施する。

一方、距離検知対象の自転車がレーダ装置２１で検知されなくなった場合には、ステップＳ１０１で否定判定されてステップＳ１１０へ進み、自転車用距離補正フラグＦ２をオフにする。その後、本処理を終了する。

次に、衝突回避処理の処理手順について、図８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、運転支援装置１０のＣＰＵにより所定周期毎に実行される。

図８において、ステップＳ３０１では、物体の距離情報に基づいて衝突予測時間（ＴＴＣ）を算出する。レーダ装置２１及び撮像装置２２によって検知されている物体が縦向き状態の自転車である場合には、レーダ検出距離Ｌの補正値Ｌｋに基づいて衝突予測時間を算出する。続くステップＳ３０２では、衝突予測時間が第２閾値ＴＨ２以下になったか否かを判定する。

衝突予測時間が第２閾値ＴＨ２よりも大きい場合にはステップＳ３０３へ進み、衝突予測時間が第１閾値ＴＨ１以下になったか否かを判定する。ステップＳ３０３で肯定判定された場合にはステップＳ３０４へ進み、警報装置２５を作動させるとともに、衝突回避作動フラグＦ１をオンにする。一方、ステップＳ３０３で否定判定された場合にはステップＳ３０５へ進み、衝突回避作動フラグＦ１をオフにする。

衝突予測時間が第２閾値ＴＨ２以下になると、ステップＳ３０２で否定判定されてステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、ブレーキ装置２６及び警報装置２５を作動させるとともに、衝突回避作動フラグＦ１をオンにする。その後、本ルーチンを終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。

自車Ｍの前方に存在する物体が、自車Ｍに対して縦向きの状態の自転車Ｂである場合には、自転車Ｂの後端部と、レーダ装置２１による物体の検知点（セグメント代表点）との位置ずれを加味して物体との距離を算出する構成とした。自転車Ｂの場合、物体の後端部における金属物の幅が狭いため、自転車Ｂの後端部で反射した反射波の電波強度が低く、セグメント代表点として抽出されにくい。そのため、レーダ装置２１によって対象物までの最も近い距離を精度良く検出できないことが懸念される。この点、上記構成によれば、自転車Ｂの後端部と、レーダ装置２１による物体の検知点との位置ずれを考慮して物体との距離を算出するため、自転車Ｂとの最も近い距離を精度良く把握することができる。

具体的には、自転車後端部とレーダ装置２１による物体の検知点との位置ずれを加味してレーダ検出距離Ｌを補正することにより、物体との距離を算出する構成とした。自車の前方に存在する物体が縦向きの状態の自転車である場合、物体の自車に最も近い部分は、図２（ｂ）に示すように、レーダ装置２１により計測される計測距離であるレーダ検出距離Ｌに対して、距離誤差ΔＬ分の位置ずれが生じる。この点に着目し、レーダ検出距離Ｌに対して、距離誤差ΔＬ分の位置ずれを加味した補正を行うことにより、物体との距離として、物体との最も近い距離を精度良く算出することができる。

物体の高さが高いほど、自転車Ｂのホイール径が大きく、自転車後端とレーダ装置２１の検知点（セグメント代表点）との位置ずれ量が大きくなる。この点に着目し、画像認識により取得した物標高さＨに応じて距離補正量Ａを算出し、距離補正量Ａによりレーダ検出距離Ｌを補正する構成とした。こうした構成によれば、物体に応じた距離補正量Ａによってレーダ検出距離Ｌを補正でき、物体との最短距離の算出精度をより高くすることができる。

レーダ検出距離Ｌが小さいほど、距離補正量Ａを小さくする構成とした。物体が近距離にあるときには、レーダ検出距離Ｌとして自転車後端との距離を検知できている可能性がある。そこで上記構成とすることにより、距離誤差ΔＬが生じやすい状況か否かを考慮しつつレーダ検出距離Ｌを補正することができる。

衝突回避制御の実施期間中は、画像物標の種別に関する情報を前回物標のまま引き継ぐことにより、衝突回避制御の開始時の物体種別を保持する構成とした。こうした構成によれば、衝突回避制御の実行中に、物標種別の切り替わりが生じることによって自転車用距離補正の有り／無しが切り替わらないようにすることができる。これにより、衝突回避制御の実行中に物体との距離がハンチングすることを抑制することができ、ひいては、衝突回避制御を適切に実施することができる。

距離誤差ΔＬに基づく自転車用距離補正を開始してから所定時間ＴＭが経過するまでの期間では、距離補正量Ａの単位時間当たりの変化量を制限することにより、物体との距離の単位時間当たりの変化量を制限する構成とした。こうした構成によれば、物体との距離が瞬時に大きく変化する距離飛びが発生することを抑制することができる。

距離誤差ΔＬに基づく補正の開始後において、撮像装置２２では物体が検知されなくなった場合でも、レーダ装置２１による物体の検知が継続している場合には、当該補正を継続する構成とした。レーダ装置２１では物体が継続して検知されているが、撮像装置２２によっては物体が検知されなくなった場合に、自転車用距離補正を直ちに止めてしまうと、自転車が画像から一時的にロストしただけである場合に、物体との距離情報が変動することが懸念される。この点に鑑み、上記構成とすることにより、衝突回避制御の実行中に物体との距離情報が変動することを抑制することができる。

自車に対する自転車の向きを考慮し、自転車が縦向きの状態であるか否かを判定するとともに、縦向きの状態であると判定されたことを条件に、距離誤差ΔＬに基づくレーダ検出距離Ｌの補正を実施する構成とした。自転車の車輪が自車の進行方向に対して左右方向に並ぶ横向きの状態の場合には距離誤差ΔＬを考慮しなくてよいため、自転車が縦向きの状態であることを条件に上記補正を実施することにより、物体との距離の算出精度を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、自車の前方に存在する物体が自転車である場合には、距離誤差ΔＬに基づいてレーダ検出距離Ｌを補正することにより物体との距離を算出する構成とした。これに対し、本実施形態では、自車の前方に存在する物体が自転車である場合には、レーダ装置２１で検出された複数の反射点の中から、自転車の前後方向における自車に近い側の端部の反射点を抽出し、その抽出した反射点に基づいて物体との距離を算出する。これにより、自転車の後端部と物体の検知点との位置ずれを加味して物体との距離を算出する。

図９には、自車の前方を走行する縦向き状態の自転車Ｂについて、レーダ装置２１で検出した複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５が表されている。レーダ装置２１の制御部２１ｃは、これら複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５のうち、面積が広く反射強度が最も高い反射点Ｑ１をセグメント代表点とし、残りの反射点Ｑ２〜Ｑ５をセグメントメンバーとする。この場合、自転車Ｂの後端での反射点Ｑ２よりも前方の位置、すなわち反射点Ｑ１までの距離が物体までの距離と誤認識されることになる。

この点に鑑み、本実施形態において距離算出部１７は、レーダ装置２１で検出された複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５のうち、自転車の前後方向における自車に近い側の端部の反射点、すなわち自車から最も近距離の反射点を抽出する。複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５のうち、いずれの反射点が自車から最も近距離の反射点であるかは、測距データに含まれるセグメント代表点の座標と、各セグメントメンバーのセグメント代表点からの距離情報とを用いて判別する。そして、距離算出部１７は、抽出した反射点の位置情報を用いて、物体との距離を算出する。

以上詳述した第２実施形態では、自車の前方に存在する物体として自転車が検知されている場合には、レーダ装置２１によって検出された複数の反射点Ｑ１〜Ｑ５の中から、自転車後端の反射点を抽出し、その抽出した反射点に基づいて物体との距離を算出する構成とした。この構成によっても、自転車のように、物体の前後方向の端部における金属物の幅が狭く、前後方向の端部で反射した反射波の電波強度が低い物体について、レーダ装置２１によって対象物までの最も近い距離を精度良く算出することができる。また、実際にレーダ装置２１で検出された反射点との距離を物体との距離として算出するため、物体との最も近い距離を、実際の反射点データを用いて直接把握することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記の実施形態に限定されず、例えば以下のように実施されてもよい。

・上記第１実施形態では、レーダ検出距離Ｌから距離補正量Ａを差し引くことにより、距離誤差ΔＬに基づきレーダ検出距離Ｌを補正する構成としたが、これに限らず、例えば、レーダ検出距離Ｌに補正係数（＜１）を乗算することにより、距離誤差ΔＬに基づきレーダ検出距離Ｌを補正する構成としてもよい。補正係数は、物標の高さＨやレーダ検出距離Ｌに応じて可変にすることが望ましい。

・物標の高さＨ及びレーダ検出距離Ｌに応じて距離補正量Ａを可変にする構成に代えて、物標の高さＨ及びレーダ検出距離Ｌの一方に応じて距離補正量Ａを算出する構成としてもよい。また、距離補正量Ａを予め定めた一定値としてもよい。

・レーダ検出距離Ｌが所定距離以上であるか否かを判定し、所定距離以上であることを条件に、自転車の前後方向における自車に近い側の端部と、レーダ装置２１からの探査波による物体の検知点との位置ずれを加味して、物体との距離を算出する構成としてもよい。物体が近距離にあるときには、レーダ検出距離Ｌとして自転車後端までの距離を検知できている可能性があり、逆に、物体が遠距離にあるときには、レーダ検出距離Ｌが距離誤差ΔＬを含んでいる可能性が高い。この点を考慮し、上記構成とすることにより、上記位置ずれを加味した物体との距離の演算を必要な状況に限って行うことができる。

・衝突回避制御の実行中であることを条件に、距離誤差ΔＬに基づく自転車用距離補正を開始してから所定時間ＴＭが経過するまでの期間において、当該補正に伴う物体との距離の単位時間当たりの変化量を制限する構成としてもよい。こうした構成によれば、距離飛びが生じてもさほど影響がない状況下では、物体との最短距離を速やかに把握することができる。

・自車周辺に存在する物体が、自車に対して縦向きの状態の自転車である場合、前後方向の端部の反射面が狭いため電波強度が低くなりやすく、端部での反射による反射波がノイズとして除去されることが考えられる。そこで上記第２実施形態において、反射波の電波強度のノイズ除去のための閾値をノイズ除去されにくくなる側に変更した上で、距離誤差ΔＬを加味した物体との距離算出を行う構成としてもよい。

・自転車が縦向きの状態であっても、その向きが自車の進行方向に対して斜め方向を向いている場合と、自車の進行方向に平行な方向を向いている場合とでは距離誤差ΔＬが異なり、斜め方向を向いている場合には、自車の進行方向に平行な方向を向いている場合に比べて距離誤差ΔＬが小さくなる。この点に鑑み、自車の進行方向に対する、自転車の前後方向の傾きαに応じて距離補正量Ａを算出する構成としてもよい。このとき、傾きαが大きいほど、距離補正量Ａを小さくする。

・上記第１実施形態では、電波強度が最も高い反射点をセグメント代表点としたが、セグメント代表点（検知点）はレーダ物標上の１点であればよく、セグメント代表点の抽出方法はこれに限定されない。例えば、セグメント代表点を電波強度に基づき抽出する構成に代えて、例えば、複数の反射点のうち左右方向の中心に位置する反射点をセグメント代表点としてもよいし、左端又は右端に位置する反射点をセグメント代表点としてもよい。また、複数の反射点を用いて

・上記実施形態では、レーダ装置２１及び撮像装置２２が自車の前端部に搭載されている場合について説明したが、レーダ装置２１及び撮像装置２２の搭載位置及び数は特に限定されず、自車の後端部や側方部に搭載されているシステムに適用してもよい。レーダ装置２１及び撮像装置２２が自車の後端部に搭載されている場合、自車の後方に存在している自転車について、自転車の前端部と、レーダ装置２１からの探査波による物体の検知点との位置ずれを加味して物体との距離を算出することができる。これにより、自車の後方に存在する自転車についても、その自転車と自車との最短距離を精度良く把握することができる。

・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。

１０…運転支援装置、１５…物体判定部、１６…種別認識部、１７…距離算出部、２１…レーダ装置、２２…撮像装置、２５…警報装置、２６…ブレーキ装置。

Claims (9)

1. レーダ装置（２１）及び撮像装置（２２）を用いて、自車（Ｍ）の周辺に存在する物体（Ｂ，Ｐ）を検知する物体検知装置（１０）であって、
   前記撮像装置で撮影された画像に基づいて、前記物体の種別を認識する種別認識部と、
   前記撮像装置及び前記レーダ装置で前記物体として同一物体が検知され、かつ前記種別認識部によって前記物体が自転車であると認識された場合に、前記自転車の前後方向における前記自車に近い側の端部と、前記レーダ装置からの探査波による前記物体の検知点との位置ずれを加味して前記物体との距離を算出する距離算出部と、
   を備える物体検知装置。
2. 前記距離算出部は、前記位置ずれを加味して、前記検知点との距離であるレーダ検出距離を補正することにより前記物体との距離を算出する、請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記撮像装置で撮影された画像に基づいて前記物体の高さを算出する高さ算出部を備え、
   前記距離算出部は、前記高さ算出部によって算出された前記物体の高さに基づいて前記位置ずれを加味した補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて前記レーダ検出距離を補正する、請求項２に記載の物体検知装置。
4. 前記距離算出部は、前記レーダ検出距離が小さいほど、前記位置ずれを加味した補正量を小さくする、請求項２又は３に記載の物体検知装置。
5. 前記物体との距離に基づいて前記物体と前記自車との衝突の可能性があると判定された場合に、前記物体と前記自車との衝突を回避又は衝突被害を軽減するための衝突回避制御を実施する衝突回避装置（１０）を備える車両に適用され、
   前記種別認識部は、前記衝突回避制御の実施期間中は、前記衝突回避制御の開始時の前記物体の種別に関する情報を保持する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の物体検知装置。
6. 前記距離算出部は、前記補正の開始後の所定期間では、前記補正に伴う前記物体との距離の単位時間当たりの変化量を制限する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の物体検知装置。
7. 前記距離算出部は、前記探査波の前記物体での反射により検出された複数の反射点の中から、前記自転車の前後方向における前記自車に近い側の端部の反射点を抽出し、該抽出した反射点に基づいて前記物体との距離を算出する、請求項１に記載の物体検知装置。
8. 前記距離算出部は、前記位置ずれを加味して前記物体との距離を算出することを開始した後において、前記撮像装置で前記物体が検知されなくなった場合でも、前記レーダ装置による前記物体の検知が継続している場合には、前記位置ずれを加味して前記物体との距離を算出することを継続する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物体検知装置。
9. レーダ装置（２１）及び撮像装置（２２）を用いて、自車（Ｍ）の周辺に存在する物体（Ｂ，Ｐ）を検知する物体検知方法であって、
   前記撮像装置で撮影された画像に基づいて、前記物体の種別を認識し、
   前記撮像装置及び前記レーダ装置で前記物体として同一物体が検知され、かつ前記種別の認識によって前記物体が自転車であると認識された場合に、前記自転車の前後方向における前記自車に近い側の端部と、前記レーダ装置からの探査波による前記物体の検知点との位置ずれを加味して前記物体との距離を算出する、物体検知方法。

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