JP2019035633A - 外界認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外界センサによる方向の測定結果にずれが発生しているか否かを容易に判定することができる外界認識装置を提供する。【解決手段】認識部４２は、右レーダ２２を中心とし且つ右レーダ２２により測定される第１距離ａを半径ｒとする円形の第１位置線Ｐａと、左レーダ２４を中心とし且つ左レーダ２４により測定される第２距離ｂを半径ｒとする円形の第２位置線Ｐｂとの交点Ｃの位置を求める。ずれ判定部４４は、右レーダ２２により測定される第１方向Ｄａに交点Ｃが位置しない場合に第１方向Ｄａがずれていると判定し、左レーダ２４により測定される第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置しない場合に第２方向Ｄｂがずれていると判定する。【選択図】図３

Description

本発明は、２以上の外界センサの測定結果を含む外界情報に基づいて車両の外界に存在する物標を認識する外界認識装置に関する。

車両は、外界に存在する車両、歩行者、障害物等の物標を検知するために複数の外界センサ、例えば、カメラ、レーダ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ソナー等を有する。特許文献１には、光センサアレイからなる一対の受光器を用いて前方の車両を検知する検知装置が開示される。また、特許文献２には、２つのカメラ（ステレオカメラ）と１つのレーダを用いて車両前方の物標を検知する検知装置、および、この検知装置のキャリブレーションを行う校正装置が開示される。この校正装置を用いてレーダのキャリブレーションを行う際に、作業者は車両前方に反射板を設置し、制御部に対してレーダのキャリブレーションを要求する。すると、制御部はレーダの車幅方向のずれ角を求める。

特開２０００−３３９５９４号公報（請求項１） 特開２００７−２１８７３８号公報（段落００２５、段落００３３−００３５、図６）

特許文献２の校正装置においては、レーダによる方向の測定結果にずれが発生しているか否かを判定する際に、車両前方に反射板を設置する必要がある。このとき車両に対して反射板を正しい位置に設置する必要があり面倒である。また、この校正装置においては、車両の走行中にずれが発生したとしても、そのずれを認識することができない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、外界センサによる方向の測定結果にずれが発生しているか否かを容易に判定することができる外界認識装置を提供することを目的とする。

第１発明は、
車両の外界に存在する物標までの距離および前記物標が存在する方向を測定する右レーダおよび左レーダを備え、前記右レーダおよび前記左レーダの測定結果を含む外界情報に基づいて前記物標を認識する外界認識装置であって、
前記右レーダを中心とし且つ前記右レーダにより測定される第１距離を半径とする円形の第１位置線を求め、前記左レーダを中心とし且つ前記左レーダにより測定される第２距離を半径とする円形の第２位置線を求め、前記第１位置線と前記第２位置線との交点の位置を求め、前記交点の位置を物標の位置として認識する認識部と、
前記右レーダにより測定される第１方向に前記交点が位置しない場合に前記第１方向がずれていると判定し、前記左レーダにより測定される第２方向に前記交点が位置しない場合に前記第２方向がずれていると判定するずれ判定部と、を備える
ことを特徴とする。

右レーダにより測定される物標までの第１距離は、右レーダにより測定される物標の第１方向と比較して信頼度が高い。同様に、左レーダにより測定される物標までの第２距離は、左レーダにより測定される物標の第２方向と比較して信頼度が高い。上記構成によれば、信頼度の高い２つの距離（第１距離および第２距離）の交点の位置を求めることにより、信頼度の高い物標の位置を推定することができる。そして、右レーダにより測定される第１方向に交点が位置しない場合に第１方向がずれていると判定し、左レーダにより測定される第２方向に交点が位置しない場合に第２方向がずれていると判定する。このように信頼度の高い物標の位置（交点の位置）に基づいて、各レーダにより測定される方向のずれを判定するため、方向のずれを容易且つ精確に判定することができる。

第１発明において、
前記ずれ判定部により前記第１方向および／または前記第２方向に一定角度以上のずれが所定時間以上継続して発生すると判定される場合に、前記第１方向および／または前記第２方向のずれを補正する補正部を更に備えてもよい。

上記構成によれば、第１方向および／または第２方向にずれが発生した場合にそのずれを補正するため、第１方向および第２方向の精度の低下を防止することができる。結果として、右レーダおよび左レーダの精度を一定以上に維持しつつ右レーダおよび左レーダを使用することができる。

第１発明において、
第１基準方向と第２基準方向とを記憶する記憶装置を更に備え、
前記右レーダは、前記第１基準方向を基準にして前記第１方向を測定し、
前記左レーダは、前記第２基準方向を基準にして前記第２方向を測定し、
前記補正部は、前記第１方向のずれを補正する際に、前記右レーダを起点として前記交点が存在する方向に対して、前記第１方向がずれる方向と逆方向にずれた分だけ前記第１基準方向をずらす補正をし、前記第２方向のずれを補正する際に、前記左レーダを起点として前記交点が存在する方向に対して、前記第２方向がずれる方向と逆方向にずれた分だけ前記第２基準方向をずらす補正をし、補正後の前記第１基準方向および／または前記第２基準方向を前記記憶装置に記憶させるようにしてもよい。

上記構成によれば、記憶装置に記憶される情報を補正するといった容易な方法により第１方向および／または第２方向のずれを補正することができる。

第２発明は、
車両の外界に存在する物標までの距離および前記物標が存在する方向を測定する２以上の外界センサを備え、前記外界センサの測定結果を含む外界情報に基づいて前記物標を認識する外界認識装置であって、
前記外界センサによる前記距離の測定結果および前記方向の測定結果に対する尤度を記憶する記憶装置と、
前記外界センサによる前記距離の測定結果および前記方向の測定結果と、前記尤度と、を用いて前記物標の位置を認識する認識部と、を備える
ことを特徴とする。

一般に外界センサとしてはレーダやカメラが用いられる。レーダにより測定される物標までの距離は、物標の方向と比較して信頼度が高い。一方、カメラにより測定される物標の方向は、物標までの距離と比較して信頼度が高い。このように外界センサにより測定される距離の信頼性や方向の信頼性が異なることを考慮し、上記構成では、外界センサによる距離の測定結果および方向の測定結果に対する尤度を設定している。そして、外界センサによる距離の測定結果および方向の測定結果と、各測定結果に対する尤度と、を用いて物標の位置を認識する。このため、物標が存在する位置として妥当な領域を認識することができる。この領域との比較により、外界センサにより測定される方向および距離のずれを容易且つ精確に判定することができる。

第２発明において、
前記外界センサのうちの少なくとも１つはレーダであり、
前記レーダによる前記距離の測定結果に対する前記尤度は、前記レーダによる前記方向の測定結果に対する前記尤度よりも高くてもよい。

上記構成によれば、レーダの測定結果に対してより精確な尤度が設定されるため、物標が存在する位置としてより妥当な領域を認識することができる。

第２発明において、
前記外界センサのうちの少なくとも１つはカメラであり、
前記カメラによる前記方向の測定結果に対する前記尤度は、前記カメラによる前記距離の測定結果に対する前記尤度よりも高くてもよい。

上記構成によれば、カメラの測定結果に対してより精確な尤度が設定されるため、物標が存在する位置としてより妥当な領域を認識することができる。

第２発明において、
前記認識部は、現時点から第１所定時間だけ前に前記外界センサにより測定された前記距離および前記方向と、前記第１所定時間より前の第２所定時間だけ前に前記外界センサにより測定された前記距離および前記方向と、に基づいて現時点で前記外界センサにより測定される前記距離および前記方向を推定するようにしてもよい。

上記構成によれば、外乱等により外界センサによる測定結果が一時的に取得できない場合であっても、外界センサによる測定結果を補填することができる。

本発明によれば、外界センサにより測定される方向のずれを容易且つ精確に判定することができる。

図１は第１実施形態に係る外界認識装置を備える車両の構成図である。 図２は第１実施形態で行われるずれ認定処理のフローチャートである。 図３は第１実施形態で行われるずれ検知処理のフローチャートである。 図４は左右レーダによる測定結果とずれの説明に供する図である。 図５は左右レーダによる測定結果とずれの説明に供する図である。 図６は左右レーダおよびカメラによる測定結果とずれの説明に供する図である。 図７は第１実施形態で行われるずれ補正処理のフローチャートである。 図８はずれ補正処理の説明に供する図である。 図９は第２実施形態に係る外界認識装置を備える車両の構成図である。 図１０は尤度情報を示す図である。 図１１は第２実施形態で行われるずれ検知処理のフローチャートである。 図１２は左レーダおよびカメラによる測定結果とずれの説明に供する図である。

以下、本発明に係る外界認識装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［１ 第１実施形態］
［１．１ 車両１０の構成］
図１を用いて第１実施形態に係る外界認識装置１２を備える車両１０の構成を説明する。第１実施形態では、車両１０として、駆動、制動、操舵の少なくとも１つの制御をシステムが行うことができる自動運転車両を想定する。なお、車両１０が自動運転車両の代わりに走行支援車両であってもよい。車両１０は、車両１０の周辺の状態を示す情報（以下、外界情報という。）を認識する外界認識装置１２と、外界認識装置１２による認識結果を用いて各種の運転制御を行う運転制御装置１４および報知装置１６を備える。車両１０が、外界認識装置１２による認識結果を用いる他の装置を備えてもよい。

［１．１．１ 外界認識装置１２の構成］
図１に示されるように、外界認識装置１２は、外界センサ２０と外界認識ＥＣＵ３０とを備える。外界センサ２０は、外界情報を取得し、外界情報を外界認識ＥＣＵ３０に出力する。外界センサ２０は、車両１０の前方、側方、後方の外界情報を取得する各種センサを含んで構成される。第１実施形態では、車両１０の前方の外界情報を取得する外界センサ２０として、右レーダ２２と左レーダ２４とカメラ２６とＬＩＤＡＲ２８とが設けられる。

右レーダ２２と左レーダ２４は、車両１０のフロントガラス上部の左右端部、または、フロントバンパの左右端部、または、左右の前照灯周辺に、電磁波の送信方向を車両１０の前方に向けた状態にして取り付けられる。車両１０の出荷当初は、右レーダ２２と左レーダ２４は、光軸が所定方向を向くようにして設けられる。右レーダ２２と左レーダ２４は、車長方向と平行する車両１０の中心線から車幅方向（左右方向）に所定距離だけ離れた位置に設けられ、また、それぞれ同じ高さ位置に設けられる。右レーダ２２と左レーダ２４は、予め設定される方向を基準として物標が存在する方向を測定する。右レーダ２２に対しては基準とする方向として第１基準方向Ｓａ（図４等）が設定され、左レーダ２４に対しては基準とする方向として第２基準方向Ｓｂ（図４等）が設定される。

カメラ２６は、フロントガラス上部の略中央部に、撮像方向を車両１０の前方に向けた状態にして取り付けられる。車両１０の出荷当初は、カメラ２６は、光軸が所定方向を向くようにして設けられる。カメラ２６は、予め設定される方向を基準として物標が存在する方向を測定する。カメラ２６に対しては基準とする方向として第３基準方向Ｓｃ（図６）が設定される。

ＬＩＤＡＲ２８は、車両１０のルーフに取り付けられており、車両１０の前方の所定範囲または車両１０の周辺にレーザ光を送信する。ＬＩＤＡＲ２８は、予め設定される方向を基準として物標が存在する方向を測定する。ＬＩＤＡＲ２８に対しては基準とする方向として第４基準方向が設定される。

外界認識ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ等のプロセッサで構成される処理装置３２と、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリで構成される記憶装置３４と、タイマ３６と、を備える。

処理装置３２は、記憶装置３４に格納されるプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。第１実施形態において、処理装置３２は、認識部４２とずれ判定部４４と補正部４６として機能する。認識部４２は、外界センサ２０により取得される各種の外界情報に基づいて物標やレーンマーク等の大きさ、位置等を認識する。ずれ判定部４４は、外界センサ２０による測定結果にずれが発生しているか否かを判定する。補正部４６は、外界センサ２０の測定結果にずれが発生している場合にずれを補正する。

記憶装置３４は、処理装置３２により実行されるプログラムの他に、それぞれの外界センサ２０の取付位置、取付姿勢、相対位置関係を示すセンサ情報５２と、それぞれの外界センサ２０が基準とする方向（第１基準方向Ｓａ〜第４基準方向）を示す基準方向情報５４と、を記憶する。タイマ３６は、処理装置３２から出力される指示に応じて計時を開始・停止・リセットする。

［１．１．２ 運転制御装置１４および報知装置１６の構成］
運転制御装置１４は、自動運転ＥＣＵと、駆動装置（エンジンおよび／またはモータを含む）と、制動装置（ブレーキを含む）と、操舵装置（電動パワーステアリングを含む）と、を含んで構成される。運転制御装置１４は、外界認識装置１２による認識結果の他に、各種車両センサにより取得される走行状態情報（車速、加速度等）、ナビゲーション装置により取得される車両位置情報・走行経路情報、通信装置により取得される道路交通情報等に基づいて自動運転または運転支援に関わる処理を行い、その処理結果に応じて駆動、制動、操舵の制御を実行する。

報知装置１６は、報知ＥＣＵと、表示装置と、音響装置と、を含んで構成される。報知装置１６は、外界認識装置１２による認識結果に基づいて処理を行い、その処理結果に応じて乗員に対して報知を行う。

［１．２ ずれ認定処理］
図２を用いて外界認識装置１２が行うずれ認定処理を説明する。以下で説明する処理は、所定時間毎に実行される。なお、図２に示される処理では、外乱等に起因する誤差を考慮して、外界センサ２０による測定結果が一時的にずれている場合にずれが発生しているものと認定せず、外界センサ２０による測定結果が所定時間継続してずれている場合にずれが発生しているものと認定するようにしている。

ステップＳ１において、認識部４２は、外界センサ２０が取得する外界情報に基づいて物標の有無を認識する。物標があることを認識する場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、物標がないことを認識する場合（ステップＳ１：ＮＯ）、処理は一旦終了して次のサイクルの処理まで待機する。

ステップＳ１からステップＳ２に移行すると、認識部４２およびずれ判定部４４は、外界センサ２０による測定結果のずれを検知するためにずれ検知処理を行う。ずれ検知処理は、２以上の外界センサ２０で取得される外界情報に基づいて、それらの外界センサ２０による測定結果のずれを検知する処理である。具体的な内容については後述する［１．３ ずれ検知処理］で説明する。

ステップＳ３において、ずれ判定部４４はステップＳ２で行われるずれ検知処理の結果に基づいてずれが検知されたか否かを判定する。ずれが検知された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、ずれが検知されなかった場合（ステップＳ３：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。

ステップＳ３からステップＳ４に移行すると、ずれ判定部４４は、タイマ３６を初期化する。そして、処理は一旦終了して次のサイクルの処理まで待機する。

ステップＳ３からステップＳ５に移行すると、ずれ判定部４４は、タイマ３６によりずれの継続時間を計測する。このとき、継続時間の計測が未だ開始されていない場合は継続時間の計測を開始し、継続時間の計測が既に開始されている場合は計測を継続する。

ステップＳ６において、ずれ判定部４４は、タイマ３６により計測されるずれの継続時間が所定時間以上か否かを判定する。この判定で比較される所定時間は任意に設定可能であり、予め記憶装置３４に記憶される。ずれの継続時間が所定時間以上である場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、処理はステップＳ７に移行する。一方、ずれの継続時間が所定時間未満である場合（ステップＳ６：ＮＯ）、処理は一旦終了して次のサイクルの処理まで待機する。このときタイマ３６による計測は継続される。

ステップＳ７において、ずれ判定部４４は、いずれかの外界センサ２０にずれが発生しているものと認定する。

［１．３ ずれ検知処理］
［１．３．１ 右レーダ２２と左レーダ２４の測定結果を用いる場合］
図３を用いてずれ認定処理（図２）のステップＳ２で行われるずれ検知処理を説明する。ここでは具体例として、右レーダ２２および左レーダ２４を用いて、右レーダ２２および左レーダ２４により測定される方向のずれを検知する処理の手順を説明する。

ステップＳ１１において、認識部４２は、右レーダ２２および左レーダ２４による距離の測定結果に基づいて第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂを求める。第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂについて図４を用いて説明する。

右レーダ２２により、右レーダ２２（の位置）から物標までの距離と、物標が存在する方向と、が測定され、左レーダ２４により、左レーダ２４（の位置）から物標までの距離と、物標が存在する方向と、が測定される。右レーダ２２により測定される距離を第１距離ａとし、右レーダ２２により測定される方向を第１方向Ｄａとする。第１方向Ｄａは、右レーダ２２が送信する電磁波の走査面内に定義される方向であり、右レーダ２２が基準とする第１基準方向Ｓａに対して角度θａ傾く方向として求められる。また、左レーダ２４により測定される距離を第２距離ｂとし、左レーダ２４により測定される方向を第２方向Ｄｂとする。第２方向Ｄｂは、左レーダ２４が送信する電磁波の走査面内に定義される方向であり、左レーダ２４が基準とする第２基準方向Ｓｂに対して角度θｂ傾く方向として求められる。

認識部４２は、右レーダ２２が送信する電磁波の走査面内に、右レーダ２２を中心とし第１距離ａを半径ｒとする円を想定し、この円を第１位置線Ｐａとする。同様に、左レーダ２４が送信する電磁波の走査面内に、左レーダ２４を中心とし第２距離ｂを半径ｒとする円を想定し、この円を第２位置線Ｐｂとする。

ステップＳ１２において、認識部４２は、第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂの交点Ｃを求める。次のような観点から、交点Ｃは物標が存在する位置といえる。レーダの場合、距離の測定結果はレーダ自体の角度ずれ（光軸ずれ）の影響を受けにくい。このため、右レーダ２２および左レーダ２４による距離の測定結果は方向の測定結果と比較して信頼度が高い。右レーダ２２により測定される第１距離ａおよび左レーダ２４により測定される第２距離ｂが正しいとすると、物標は第１位置線Ｐａ上および第２位置線Ｐｂ上に存在することになる。つまり、物標は第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂの交点Ｃに位置することになる。したがって、第１実施形態において、認識部４２は交点Ｃが物標の正しい存在位置であるものと認識する。

ステップＳ１３において、ずれ判定部４４は、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに交点Ｃが位置するか否かを判定する。なお、右レーダ２２の誤差や外乱等を考慮して、交点Ｃを中心とする領域Ｒを想定し、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに領域Ｒが位置するか否かを判定するようにしてもよい。つまり、ずれ角が一定角度以上である場合にずれが発生しているものとし、ずれ角が一定角度未満である場合にずれが発生していないものとしてもよい。図４に示されるように、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに交点Ｃが位置する場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、すなわち右レーダ２２を起点として第１方向Ｄａに延びる直線が交点Ｃと交わる場合、処理はステップＳ１４に移行する。一方、図５に示されるように、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに交点Ｃが位置しない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、すなわち右レーダ２２を起点として第１方向Ｄａに延びる直線が交点Ｃと交わらない場合、処理はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１３からステップＳ１４に移行すると、ずれ判定部４４は、ずれを検知しない。一方、ステップＳ１３からステップＳ１５に移行すると、ずれ判定部４４は、第１方向Ｄａのずれを検知する。

ステップＳ１６において、ずれ判定部４４は、左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置するか否かを判定する。このとき、左レーダ２４の誤差や外乱等を考慮して、交点Ｃを中心とする領域Ｒを想定し、左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに領域Ｒが位置するか否かを判定するようにしてもよい。つまり、ずれ角が一定角度以上である場合にずれが発生しているものとし、ずれ角が一定角度未満である場合にずれが発生していないものとしてもよい。左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置する場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、すなわち左レーダ２４を起点として第２方向Ｄｂに延びる直線が交点Ｃと交わる場合、処理はステップＳ１７に移行する。一方、図４および図５に示されるように、左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置しない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、すなわち左レーダ２４を起点として第２方向Ｄｂに延びる直線が交点Ｃと交わらない場合、処理はステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１６からステップＳ１７に移行すると、ずれ判定部４４は、ずれを検知しない。一方、ステップＳ１６からステップＳ１８に移行すると、ずれ判定部４４は、第２方向Ｄｂのずれを検知する。ステップＳ１７またはステップＳ１８の処理が終了すると、処理はずれ認定処理（図２のステップＳ３）に戻る。

［１．３．２ 右レーダ２２と左レーダ２４とカメラ２６の測定結果を用いる場合］
図６を用いてずれ検知処理の他の形態を説明する。ここでは、右レーダ２２により測定される方向のずれ、左レーダ２４により測定される方向のずれ、カメラ２６により測定される距離のずれを検知する処理について説明する。

カメラ２６により、カメラ２６（の位置）から物標までの距離と、物標が存在する方向と、が測定される。カメラ２６により測定される距離を第３距離ｃとし、カメラ２６により測定される方向を第３方向Ｄｃとする。第３方向Ｄｃは、カメラ２６が基準とする第３基準方向Ｓｃに対して角度θｃ傾く方向として求められる。

認識部４２は、第１位置線Ｐａおよび第２位置線Ｐｂと共に、カメラ２６を中心とし第３距離ｃを半径ｒとする円を想定し、この円を第３位置線Ｐｃとする。

前述したように、右レーダ２２および左レーダ２４による距離の測定結果は方向の測定結果と比較して信頼度が高い。このため、物標は第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂの交点Ｃに位置する可能性が高い。一方、カメラ２６による方向の測定結果は距離の測定結果と比較して信頼度が高い。そこで、第１実施形態において、認識部４２は、カメラ２６を起点として第３方向Ｄｃに向かう直線に対して交点Ｃから垂線を引き、垂線の中点Ｃ´が物標の正しい存在位置であるものと推定する。このとき、認識部４２は、中点Ｃ´を中心とする所定半径の領域Ｒを設定する。

ずれ判定部４４は、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに領域Ｒが位置するか否かを判定する。また、左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに領域Ｒが位置するか否かを判定する。また、第３位置線Ｐｃ上に領域Ｒが位置するか否かを判定する。

図６の場合、右レーダ２２を起点とする第１方向Ｄａに領域Ｒが位置する。このため、ずれ判定部４４は、第１方向Ｄａのずれを検知しない。また、左レーダ２４を起点とする第２方向Ｄｂに領域Ｒが位置しない。このため、ずれ判定部４４は、第２方向Ｄｂのずれを検知する。また、第３位置線Ｐｃ上に領域Ｒが位置する。このため、ずれ判定部４４は、カメラ２６で測定される第３距離ｃのずれを検知しない。仮に、第３位置線Ｐｃ上に領域Ｒが位置しない場合には、ずれ判定部４４は、第３距離ｃのずれを検知する。

［１．４ ずれ補正処理］
図７を用いてずれ補正処理を説明する。以下で説明する処理は、所定時間毎に実行される。

ステップＳ２１において、補正部４６は、図２に示されるステップＳ７でずれ判定部４４によりずれが発生しているものと認定されているか否かを判定する。ずれが発生している場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に移行する。一方、ずれが発生していない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、処理は一旦終了して次のサイクルの処理まで待機する。

ステップＳ２２において、補正部４６は、ずれ量を演算する。例えば、図４に示されるように左レーダ２４により測定される第２方向Ｄｂがずれている場合を想定する。図８に示されるように、補正部４６は、左レーダ２４を起点として交点Ｃに向かう方向Ｄ´ｂと第２方向Ｄｂとの角度θｒ、および、そのずれの方向を演算する。

ステップＳ２３において、補正部４６は、ずれを補正する。図８に示されるように、補正部４６は、左レーダ２４が基準とする第２基準方向Ｓｂを、方向Ｄ´ｂに対して第２方向Ｄｂがずれる方向と逆方向に、角度θｒだけずらすことにより、第２基準方向Ｓｂを補正する。そして、補正部４６は、補正後の第２基準方向Ｓ´ｂを記憶装置３４の基準方向情報５４として記憶させる。

補正部４６は、右レーダ２２により測定される第１方向Ｄａがずれている場合も図８に示されるような補正を行い、補正後の第１基準方向Ｓ´ａを記憶装置３４の基準方向情報５４として記憶させる。

［１．５ 第１実施形態のまとめ］
第１実施形態に係る外界認識装置１２は、認識部４２とずれ判定部４４とを備える。図４に示されるように、認識部４２は、右レーダ２２を中心とし且つ右レーダ２２により測定される第１距離ａを半径ｒとする円形の第１位置線Ｐａを求め、左レーダ２４を中心とし且つ左レーダ２４により測定される第２距離ｂを半径ｒとする円形の第２位置線Ｐｂを求める（図３のステップＳ１１）。そして、第１位置線Ｐａと第２位置線Ｐｂとの交点Ｃの位置を求める（図３のステップＳ１２）。ずれ判定部４４は、右レーダ２２により測定される第１方向Ｄａに交点Ｃが位置しない場合に第１方向Ｄａがずれていると判定し（図３のステップＳ１５、図２のステップＳ７）、左レーダ２４により測定される第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置しない場合に第２方向Ｄｂがずれていると判定する（図３のステップＳ１８、図２のステップＳ７）。

右レーダ２２により測定される物標までの第１距離ａは、右レーダ２２により測定される物標の第１方向Ｄａと比較して信頼度が高い。同様に、左レーダ２４により測定される物標までの第２距離ｂは、左レーダ２４により測定される物標の第２方向Ｄｂと比較して信頼度が高い。上記構成によれば、信頼度の高い２つの距離（第１距離ａおよび第２距離ｂ）の交点Ｃの位置を求めることにより、信頼度の高い物標の位置を推定することができる。そして、右レーダ２２により測定される第１方向Ｄａに交点Ｃが位置しない場合に第１方向Ｄａがずれていると判定し、左レーダ２４により測定される第２方向Ｄｂに交点Ｃが位置しない場合に第２方向Ｄｂがずれていると判定する。このように信頼度の高い物標の位置（交点Ｃの位置）に基づいて、各レーダにより測定される方向のずれを判定するため、方向のずれを容易且つ精確に判定することができる。

第１実施形態に係る外界認識装置１２は、補正部４６を備える。補正部４６は、ずれ判定部４４により第１方向Ｄａおよび／または第２方向Ｄｂに一定角度以上のずれが所定時間以上継続して発生すると判定される場合（図２のステップＳ６：ＹＥＳ）に、第１方向Ｄａおよび／または第２方向Ｄｂのずれを補正する（図７のステップＳ２３）。

上記構成によれば、第１方向Ｄａおよび／または第２方向Ｄｂにずれが発生した場合にそのずれを補正するため、第１方向Ｄａおよび第２方向Ｄｂの精度の低下を防止することができる。結果として、右レーダ２２および左レーダ２４の精度を一定以上に維持しつつ右レーダ２２および左レーダ２４を使用することができる。

第１実施形態に係る外界認識装置１２は、第１基準方向Ｓａと第２基準方向Ｓｂとを記憶する記憶装置３４を更に備える。右レーダ２２は、第１基準方向Ｓａを基準にして第１方向Ｄａを測定する。左レーダ２４は、第２基準方向Ｓｂを基準にして第２方向Ｄｂを測定する。補正部４６は、第１方向Ｄａのずれを補正する際に、右レーダ２２を起点として交点Ｃが存在する方向に対して、第１方向Ｄａがずれる方向と逆方向にずれた分だけ第１基準方向Ｓａをずらす補正をする。また、第２方向Ｄｂのずれを補正する際に、左レーダ２４を起点として交点Ｃが存在する方向に対して、第２方向Ｄｂがずれる方向と逆方向にずれた分だけ第２基準方向Ｓｂをずらす補正をする（図７のステップＳ２３）。そして、補正後の第１基準方向Ｓ´ａおよび／または第２基準方向Ｓ´ｂを記憶装置３４に記憶させる。

上記構成によれば、記憶装置３４に記憶される基準方向情報５４を補正するといった容易な方法により第１方向Ｄａおよび／または第２方向Ｄｂのずれを補正することができる。

［２ 第２実施形態］
前述した第１実施形態は、右レーダ２２および左レーダ２４による距離の測定結果（第１距離ａおよび第２距離ｂ）の信頼度と、カメラ２６による方向の測定結果（第３方向Ｄｃ）の信頼度が高いものとして、これらの測定結果に基づいて物標の位置を推定するものである。一方、第２実施形態は、個々の外界センサ２０の各測定結果に対してそれぞれ尤度が設定されており、その尤度に基づいて物標の位置を推定するものである。第２実施形態については第１実施形態と共通する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。以下では、第２実施形態に関して、第１実施形態と相違する部分の説明をする。

［２．１ 外界認識装置１２の構成］
図９に示されるように、第２実施形態に係る外界認識装置１２の記憶装置３４は、各種のプログラム、センサ情報５２、基準方向情報５４の他に、個々の外界センサ２０の測定結果に対する尤度を示す尤度情報５６を記憶する。

図１０に示されるように、尤度情報５６は、それぞれの外界センサ２０により測定される距離と方向に対する尤度が設定される。尤度は信頼度に比例する。ここでは、右レーダ２２により測定される第１距離ａおよび第１方向Ｄａに対する尤度がＸ１％、Ｙ１％として設定され、左レーダ２４により測定される第２距離ｂおよび第２方向Ｄｂに対する尤度がＸ２％、Ｙ２％として設定される。レーダに関しては、距離の信頼度が方向の信頼度よりも高いため、Ｘ１＞Ｙ１、Ｘ２＞Ｙ２となるように尤度が設定される。また、カメラ２６により測定される第３距離ｃおよび第３方向Ｄｃに対する尤度がＸ３％、Ｙ３％として設定される。カメラに関しては、距離の信頼度が方向の信頼度よりも高いため、Ｘ３＜Ｙ３となるように尤度が設定される。

［２．２ ずれ認定処理］
第２実施形態では、第１実施形態と同様に図２に示される手順でずれ認定処理が行われる。

［２．３ ずれ検知処理］
図１１を用いてずれ認定処理（図２）のステップＳ２で行われるずれ検知処理を説明する。ここでは具体例として、左レーダ２４およびカメラ２６を用いて、左レーダ２４により測定される方向のずれを検知する処理の手順を説明する。

ステップＳ３１において、認識部４２は、左レーダ２４およびカメラ２６による測定結果および尤度情報５６に基づいて物標存在領域Ａを求める。物標存在領域Ａについて図１２を用いて説明する。

認識部４２は、左レーダ２４による距離の測定結果に基づいて、左レーダ２４を中心とし第２距離ｂを半径ｒとする円形の第２位置線Ｐｂを求め、更に尤度情報５６に基づいて、第２位置線Ｐｂの内側および外側にｂ±ｂ・Ｘ２の第２距離領域Ａｐｂを求める。認識部４２は、左レーダ２４による方向の測定結果および尤度情報５６に基づいて、第２方向Ｄｂの両側にθｂ±θｂ・Ｙ２の第２方向領域Ａｄｂを求める。認識部４２は、カメラ２６による距離の測定結果に基づいて、カメラ２６を中心とし第３距離ｃを半径ｒとする円形の第３位置線Ｐｃを求め、更に尤度情報５６に基づいて、第３位置線Ｐｃの内側および外側にｃ±ｃ・Ｘ３の第３距離領域Ａｐｃを求める。認識部４２は、カメラ２６による方向の測定結果および尤度情報５６に基づいて、第３方向Ｄｃの両側にθｃ±θｃ・Ｙ３の第３方向領域Ａｄｃを求める。

続いて、認識部４２は、求めた４つの領域（第２距離領域Ａｐｂ、第２方向領域Ａｄｂ、第３距離領域Ａｐｃ、第３方向領域Ａｄｃ）の最も多くが重なる多重領域Ａ´を求める。図１２に示される例では、３つの領域（第２距離領域Ａｐｂ、第３距離領域Ａｐｃ、第３方向領域Ａｄｃ）が重なる多重領域Ａ´を求める。そして、ずれ判定部４４は、多重領域Ａ´の重心を中心とする所定半径の領域を物標存在領域Ａとして求める。第２実施形態において、認識部４２は物標存在領域Ａが物標の正しい存在位置であるものと認識する。

ステップＳ３２において、ずれ判定部４４は、外界センサ２０（ここでは左レーダ２４とカメラ２６）による測定結果（距離および方向）が物標存在領域Ａに位置するか否かを判定する。外界センサ２０による測定結果が物標存在領域Ａに位置する場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３３に移行する。外界センサ２０による測定結果が物標存在領域Ａに位置しない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、処理はステップＳ３４に移行する。

図１２に示される例では、第２位置線Ｐｂと第３位置線Ｐｃが物標存在領域Ａに位置する。また、カメラ２６を起点として第３方向Ｄｃに延びる直線は物標存在領域Ａに位置する。このため、ずれ判定部４４は、第２距離ｂ、第３距離ｃ、第３方向Ｄｃのずれを検知しない。一方、左レーダ２４を起点として第２方向Ｄｂに延びる直線は物標存在領域Ａに位置しない。このため、ずれ判定部４４は、左レーダ２４による測定結果である第２方向Ｄｂのずれを検知する。

［２．４ ずれ補正処理］
第２実施形態では、第１実施形態と同様に図７に示される手順でずれ補正処理が行われる。

［２．５ 第２実施形態のまとめ］
第２実施形態に係る外界認識装置１２は、記憶装置３４と認識部４２とを備える。記憶装置３４は、外界センサ２０による距離の測定結果および方向の測定結果に対する尤度を示す尤度情報５６を記憶する。認識部４２は、外界センサ２０による距離の測定結果および方向の測定結果と、尤度と、を用いて物標の位置を認識する。

一般に外界センサ２０としてはレーダ（本実施形態では右レーダ２２および左レーダ２４）やカメラ２６が用いられる。右レーダ２２および左レーダ２４により測定される物標までの距離は、物標の方向と比較して信頼度が高い。一方、カメラ２６により測定される物標の方向は、物標までの距離と比較して信頼度が高い。このように外界センサ２０により測定される距離の信頼性や方向の信頼性が異なることを考慮し、上記構成では、外界センサ２０による距離の測定結果および方向の測定結果に対する尤度を設定している。そして、外界センサ２０による距離の測定結果および方向の測定結果と、各測定結果に対する尤度と、を用いて物標の位置を認識する。このため、物標が存在する位置として妥当な物標存在領域Ａを認識することができる。この物標存在領域Ａとの比較により、外界センサ２０により測定される方向および距離のずれを容易且つ精確に判定することができる。

レーダ（本実施形態では右レーダ２２および左レーダ２４）による距離の測定結果に対する尤度は、レーダによる方向の測定結果に対する前記尤度よりも高い。

上記構成によれば、レーダの測定結果に対してより精確な尤度が設定されるため、物標が存在する位置としてより妥当な物標存在領域Ａを認識することができる。

カメラ２６による方向の測定結果に対する尤度は、カメラ２６による距離の測定結果に対する尤度よりも高い。

上記構成によれば、カメラ２６の測定結果に対してより精確な尤度が設定されるため、物標が存在する位置としてより妥当な物標存在領域Ａを認識することができる。

［３ 変形例］
各実施形態において、認識部４２が、現時点から第１所定時間だけ前に外界センサ２０により測定された距離および方向と、第１所定時間より前の第２所定時間だけ前に外界センサ２０により測定された距離および方向と、に基づいて現時点で外界センサ２０により測定される距離および方向を推定するようにしてもよい。

この場合、外界センサ２０による一定時間分の測定結果が記憶装置３４に記憶される。車両１０の車速が一定であるものとして、認識部４２は、第１所定時間および第２所定時間に測定された物標と車両１０との位置関係に基づいて物標と車両１０との相対速度を求める。そして、第１所定時間から現時点までの経過時間と求めた相対速度とに基づいて、現時点における車両１０に対する物標の位置を推定する。

上記構成によれば、外乱等により外界センサ２０による測定結果が一時的に取得できない場合であっても、外界センサ２０による測定結果を補填することができる。

なお、本発明に係る外界認識装置は、前述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両 １２…外界認識装置
２０…外界センサ ２２…右レーダ
２４…左レーダ ２６…カメラ
３４…記憶装置 ４２…認識部
４４…ずれ判定部 ４６…補正部
５６…尤度情報

Claims (7)

1. 車両の外界に存在する物標までの距離および前記物標が存在する方向を測定する右レーダおよび左レーダを備え、前記右レーダおよび前記左レーダの測定結果を含む外界情報に基づいて前記物標を認識する外界認識装置であって、
   前記右レーダを中心とし且つ前記右レーダにより測定される第１距離を半径とする円形の第１位置線を求め、前記左レーダを中心とし且つ前記左レーダにより測定される第２距離を半径とする円形の第２位置線を求め、前記第１位置線と前記第２位置線との交点の位置を求め、前記交点の位置を物標の位置として認識する認識部と、
   前記右レーダにより測定される第１方向に前記交点が位置しない場合に前記第１方向がずれていると判定し、前記左レーダにより測定される第２方向に前記交点が位置しない場合に前記第２方向がずれていると判定するずれ判定部と、を備える
   ことを特徴とする外界認識装置。
2. 請求項１に記載の外界認識装置において、
   前記ずれ判定部により前記第１方向および／または前記第２方向に一定角度以上のずれが所定時間以上継続して発生すると判定される場合に、前記第１方向および／または前記第２方向のずれを補正する補正部を更に備える
   ことを特徴とする外界認識装置。
3. 請求項２に記載の外界認識装置において、
   第１基準方向と第２基準方向とを記憶する記憶装置を更に備え、
   前記右レーダは、前記第１基準方向を基準にして前記第１方向を測定し、
   前記左レーダは、前記第２基準方向を基準にして前記第２方向を測定し、
   前記補正部は、前記第１方向のずれを補正する際に、前記右レーダを起点として前記交点が存在する方向に対して、前記第１方向がずれる方向と逆方向にずれた分だけ前記第１基準方向をずらす補正をし、前記第２方向のずれを補正する際に、前記左レーダを起点として前記交点が存在する方向に対して、前記第２方向がずれる方向と逆方向にずれた分だけ前記第２基準方向をずらす補正をし、補正後の前記第１基準方向および／または前記第２基準方向を前記記憶装置に記憶させる
   ことを特徴とする外界認識装置。
4. 車両の外界に存在する物標までの距離および前記物標が存在する方向を測定する２以上の外界センサを備え、前記外界センサの測定結果を含む外界情報に基づいて前記物標を認識する外界認識装置であって、
   前記外界センサによる前記距離の測定結果および前記方向の測定結果に対する尤度を記憶する記憶装置と、
   前記外界センサによる前記距離の測定結果および前記方向の測定結果と、前記尤度と、を用いて前記物標の位置を認識する認識部と、を備える
   ことを特徴とする外界認識装置。
5. 請求項４に記載の外界認識装置において、
   前記外界センサのうちの少なくとも１つはレーダであり、
   前記レーダによる前記距離の測定結果に対する前記尤度は、前記レーダによる前記方向の測定結果に対する前記尤度よりも高い
   ことを特徴とする外界認識装置。
6. 請求項４または５に記載の外界認識装置において、
   前記外界センサのうちの少なくとも１つはカメラであり、
   前記カメラによる前記方向の測定結果に対する前記尤度は、前記カメラによる前記距離の測定結果に対する前記尤度よりも高い
   ことを特徴とする外界認識装置。
7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の外界認識装置において、
   前記認識部は、現時点から第１所定時間だけ前に前記外界センサにより測定された前記距離および前記方向と、前記第１所定時間より前の第２所定時間だけ前に前記外界センサにより測定された前記距離および前記方向と、に基づいて現時点で前記外界センサにより測定される前記距離および前記方向を推定する
   ことを特徴とする外界認識装置。

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