JP5012163B2 - 検出装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、検出装置及びプログラムに係り、特に、検出対象物の存在を検出する検出装置及びプログラムに関する。

従来より、レーダとカメラとを利用して検出対象物を検出する技術が知られている。例えば、レーダによって検出された物体の測定位置に応じて、画像処理エリアの中心位置を決定し、レーダから出力される電磁波のビームプロファイルに応じて、画像処理エリアの大きさを決定する画像処理装置を設けた車載用画像処理装置が知られている（特許文献１）。

また、カメラの撮影画像の候補領域の水平及び垂直の最新エッジヒストグラムと、予測移動範囲内で平行移動する各倍率の水平及び垂直の参照エッジヒストグラムとの水平及び垂直の個別残差和、及び統合残差和の最小値を検出し、少なくとも両方の個別残差和の最小値の倍率が等しいか否かにより候補対象が路面上の路面垂直物か否かを判別し、統合残差和の最小値の倍率を障害物のカメラ側検出倍率として検出し、カメラ側検出倍率が相対距離の変化から算出した障害物のレーダ側検出倍率に等しくなるか否かにより候補対象が検出有効物か検出無効物かを判別し、候補対象が路面垂直物、かつ、検出有効物であると判別したときに、候補領域の画像から障害物を認識する障害物認識装置が知られている（特許文献２）。

また、車両の周囲の状況として、画像処理部が車間距離、方向、相対速度、車両幅、及び車線内位置を認識し、レーダ計測部が車間距離、方向、及び相対速度を認識したときに、これらの認識結果がネットワークを介して統合処理部に送出され、統合処理部において、各部の認識結果が統合されるとともに各認識結果について認識対象の同一性が判別され、車間距離、方向、及び相対速度については、レーダ計測部と画像処理部との認識結果として同一の車両のものであるときには、その旨がセンサ情報として付加されてネットワークを介して車両制御装置に伝送される走行環境認識装置が知られている（特許文献３）。
特開２００６−１５１１２５ 特開２００５−３２９７７９ 特開２００３−１６８１９７

しかしながら、上記特許文献１、２の技術では、複数センサで共通に検出された障害物を出力する論理積型の統合を行っており、効果的に誤検出を削減することができるものの、検出率が低下してしまう、という問題がある。

また、上記特許文献３の技術では、いずれかのセンサで検出された障害物を出力する論理和型の統合を行っており、検出率を向上できる反面、誤検出が増加してしまう、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、誤検出を低減すると共に、検出率を向上させることができる検出装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る検出装置は、各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか否かを判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された信頼度が所定値以上である場合には、前記選択された検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定し、前記算出された信頼度が前記所定値未満である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段とを含んで構成されている。

また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか否かを判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出する算出手段、及び前記算出手段によって算出された信頼度が所定値以上である場合には、前記選択された検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定し、前記算出された信頼度が前記所定値未満である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、検出方式が各々異なる複数の検出手段の各々によって、検出対象物を検出し、算出手段によって、複数の検出手段の何れか一つを選択し、選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて検出対象物が存在するか否かを判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出する。

そして、算出手段によって算出された信頼度が所定値以上である場合には、判定手段によって、選択された検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定し、算出された信頼度が所定値未満である場合には、判定手段によって、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定する。

このように、検出結果の信頼度が高い検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定し、また、信頼度が低い検出手段による検出結果を用いずに、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定することにより、誤検出を低減すると共に、検出率を向上させることができる。

また、上記の算出手段は、信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在するか否かを判定した場合の判定結果が正しい確率を算出することができる。

本発明の一態様に係る算出手段は、選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出し、判定手段は、算出手段によって算出された信頼度が、第１のしきい値以上である場合には、検出対象物が存在すると判定し、信頼度が、第１のしきい値より小さい第２のしきい値以下である場合には、検出対象物が存在しないと判定し、信頼度が、第１のしきい値未満であって、かつ、第２のしきい値より大きい場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定する。これによって、存在すると判定した場合の信頼度が低い場合には、検出対象物が存在しないと判定することができるため、誤検出を低減することができる。

本発明の一態様に係る算出手段は、選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、及び該検出結果を用いて検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度を算出し、判定手段は、算出された存在信頼度から算出された不存在信頼度を減算した値が、予め定められた第１のしきい値以上である場合には、検出対象物が存在すると判定し、不存在信頼度から存在信頼度を減算した値が、予め定められた第２のしきい値以上である場合には、検出対象物が存在しないと判定し、存在信頼度から不存在信頼度を減算した値が、第１のしきい値未満であって、かつ、不存在信頼度から存在信頼度を減算した値が、第２のしきい値未満である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定する。これによって、不存在信頼度に比べて存在信頼度が相当大きい場合には、検出対象物が存在すると判定し、存在信頼度に比べて不存在信頼度が相当大きい場合には、検出対象物が存在しないと判定することができるため、誤検出を低減することができ、また、不存在信頼度と存在信頼度との差があまりない場合には、他の検出手段による検出結果を用いて判定するため、検出率を向上させることができる。

また、上記の算出手段は、存在信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、不存在信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果が正しい確率を算出することができる。

本発明の一態様に係る算出手段は、選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、該検出結果を用いて検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度、及び該検出結果を用いて検出対象物が存在するか不明であると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不明信頼度を算出し、判定手段は、算出された存在信頼度が、算出された不存在信頼度より大きく、かつ、算出された不明信頼度より大きい場合には、検出対象物が存在すると判定し、不存在信頼度が存在信頼度より大きく、かつ、不明信頼度より大きい場合には、検出対象物が存在しないと判定し、不明信頼度が、存在信頼度以上であって、かつ、不存在信頼度以上である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定する。これによって、不存在信頼度や不明信頼度に比べて存在信頼度が大きい場合には、検出対象物が存在すると判定し、存在信頼度や不明信頼度に比べて不存在信頼度が大きい場合には、検出対象物が存在しないと判定することができるため、誤検出を低減することができ、また、不存在信頼度や存在信頼度に比べて不明信頼度が大きい場合には、他の検出手段による検出結果を用いて判定するため、検出率を向上させることができる。

また、上記の算出手段は、存在信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、不存在信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、不明信頼度として、選択された検出手段による検出結果を用いて検出対象物が存在するか不明であると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出することができる。

以上説明したように、本発明の検出装置及びプログラムによれば、検出結果の信頼度が高い検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定し、また、信頼度が低い検出手段による検出結果を用いずに、他の検出手段による検出結果を用いて、検出対象物が存在するか否かを判定することにより、誤検出を低減すると共に、検出率を向上させることができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る検出装置１０は、検出対象領域を撮像して画像を生成する撮像装置１２と、電波や、音波、レーザなどのレーダを走査するように送信すると共に、反射して戻ってきた信号を受信するレーダ装置１４と、撮像装置１２から得られる撮像画像及びレーダ装置１４の受信信号に基づいて、障害物を検出する検出処理ルーチンを実現するための検出プログラムを格納したコンピュータ１６と、コンピュータ１６での処理結果を表示するための表示装置１８とを備えている。

撮像装置１２は、検出対象領域を撮像し、画像信号を生成する撮像部（図示省略）と、撮像部で生成された画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）と、Ａ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）とを備えている。

レーダ装置１４には、例えば、ミリ波を探知波とし、連続波（ＣＷ）に周波数変調（ＦＭ）を施した送信信号を用いるＦＭ−ＣＷレーダ装置を用いている。レーダ装置１４は、自装置の周囲である観測範囲（例えば左右方向の角度範囲が１０度〜２０度、最遠方探知距離が２００ｍの範囲内）にレーダを送信し、反射して戻ってきた信号を受信する。この受信した信号の信号強度に基づいて、存在する周囲存在物を検出することが可能となる。

コンピュータ１６は、ＣＰＵ、後述する検出処理ルーチンの検出プログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。検出プログラムは、撮像装置１２により得られた撮像画像から、障害物を検出する画像検出部２０と、レーダ装置１４の受信信号に基づいて、障害物を検出するレーダ検出部２２と、レーダ装置１４のレーダ走査に関する探索範囲を制御するレーダ制御部２４と、レーダ検出部２２によって検出された障害物の存在信頼度としての存在確率及び不存在信頼度としての不存在確率を算出する確率算出部２６と、算出された存在確率と不存在確率とに基づいて、障害物の検出状態として、「存在」、「不存在」、及び「不明」の何れかを判定する検出状態判定部２８と、画像検出部２０による検出結果及び検出状態判定部２８によって判定された検出状態に基づいて、撮像装置１２とレーダ装置１４との各々を用いた検出結果を統合し、障害物の存在有無を判定する検出結果統合部３０とを備えている。

画像検出部２０では、撮像装置１２で撮像された撮像画像と予め用意された障害物を表わすパターン画像との類似度を算出し、算出された類似度に基づいて、障害物の存在有無、位置、大きさなどを検出する。

また、レーダ検出部２２は、レーダ装置１４で取得された受信信号を処理して、障害物の存在、位置、移動速度などを検出する。例えば、図２に示すような距離と方位とで定まる位置に障害物（例えば、人）が存在する場合と存在しない場合とについて、受信信号の信号強度分布を位置毎に予め調査して、図３に示すような信号強度分布を各位置について予め取得しておき、この信号強度分布を用いて、受信信号の信号強度から障害物の存在や位置などを検出する。

ここで、撮像装置１２の画像による障害物の検出方式と、レーダ装置１４のレーダによる障害物の検出方式とは異なっているため、必ずしも両方の検出方式で、共通の検出対象が検出されるとは限らない。そこで、レーダ装置１４は、撮像装置１２の撮像画像から検出された検出対象に対応する検出対象を探索するように、レーダ制御部２４によってレーダの探索範囲が制御される。また、前回の検出処理で検出された障害物が今回の検出処理で必ず検出されるとは限らないため、前回検出された障害物に対応する検出対象を探索するように、レーダ装置１４は、レーダ制御部２４によってレーダの探索範囲が制御される。

確率算出部２６は、画像検出部２０及びレーダ検出部２２のうちレーダ検出部２２を選択し、選択したレーダ検出部２２で得られた受信信号の信号強度に基づいて、存在確率及び不存在確率を算出する。この存在確率及び不存在確率は、レーダ検出部２２の検出結果に基づいて存在又は不存在であると判定された場合に、判定結果がどれだけ正しいかを示す指標である。その指標が、障害物の存在又は不存在を強く示す場合は信頼性が高く間違いが少ない。逆に、障害物の存在も不存在もあまり強く示していなければ、信頼性の低い情報である。

本実施の形態では、レーダ装置１４の検出結果としての受信信号の信号強度を用いて、障害物が存在すると判定された場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度としての存在確率と障害物が存在しないと判定された場合の判定結果の信頼度として不存在確率とが算出される。例えば、各位置の信号強度分布に基づいて位置毎に予め作成された図４に示すような信号強度と存在確率及び不存在確率の各々との関係を用いて、図５に示すように、受信信号に応じたレーダの反射位置について、検出された受信信号の信号強度に応じた存在確率及び不存在確率の各々を算出する。

なお、上記図４に示すように、存在確率及び不存在確率の各々として、各信号強度において、存在確率及び不存在確率の合計が１となる確率が定められている。また、レーダ装置１４の使用条件やノイズ発生のメカニズムなどを考慮して、各信号強度に応じた存在確率及び不存在確率が定められている。

上記のように、レーダ装置１４の受信信号の信号強度から存在確率及び不存在確率を算出することにより、障害物が存在する証拠だけでなく、存在しない証拠を探索し、検出対象領域において受信信号がないのか、ノイズや他の障害物などの影響で該当する信号強度の受信信号が得られないのかを見分けることができるようになる。

検出状態判定部２８は、確率算出部２６で算出された存在確率と不存在確率との大小関係に基づいて、障害物の検出状態（存在、不存在、不明）を判定する。この判定ロジックは、以下のようになる。
存在確率 ≫ 不存在確率 → 「存在」と判定
存在確率 ≪ 不存在確率 → 「不存在」と判定
存在確率 ≒ 不存在確率 → 「不明」と判定

検出結果統合部３０は、レーダ装置１４を用いた検出結果と撮像装置１２を用いた検出結果とを統合して、障害物が存在するか否かを判定する。レーダ装置１４における受信信号の信号強度から「存在」もしくは「不存在」を示す強い証拠が見つかった場合には、レーダ装置１４の受信信号による検出結果を採用し、そうでない場合には、撮像装置１２の撮像画像による検出結果を採用して、検出結果を統合する。この統合ロジックは、以下に示す。
検出状態が「存在」の場合 → レーダ装置１４を用いた検出結果を選択し、障害物が「存在」すると判定
検出状態が「不存在」の場合 → レーダ装置１４を用いた検出結果を選択し、障害物が「不存在」であると判定
検出状態が「不明」の場合 → 撮像装置１２を用いた検出結果を選択し、撮像画像から障害物が検出されていれば、「存在」すると判定

なお、レーダ装置１４の検出状態が「不明」の場合、前回の観測で障害物が検出されていれば、前回の観測結果を信用して、障害物が「存在」であると判定するようにしてもよい。

検出結果統合部３０は、上述した判定結果を表示装置１８に表示させて、オペレータに判定結果を提示する。また、判定結果は、レーダ制御部２４によって、次回の観測で利用される。なお、検出結果統合部３０の判定結果を、他の制御システムへの入力として利用するようにしてもよい。

次に、第１の実施の形態に係る検出装置１０の作用について説明する。

まず、撮像装置１２とレーダ装置１４とが、検出対象領域に向けられ、撮像装置１２によって検出対象領域の画像の連続撮像を開始すると、コンピュータ１６において、図６に示す障害物を検出するための検出処理ルーチンが実行される。

まず、ステップ１００において、撮像装置１２から、撮像画像を取得し、ステップ１０２において、撮像画像から障害物を検出する。そして、ステップ１０４で、前回の検出処理で、障害物が検出されたか否かを判定し、最初の検出処理である場合や、前回の検出処理で障害物が検出されなかった場合には、ステップ１０８へ移行するが、前回の検出処理で障害物が検出されていた場合には、ステップ１０６で、前回検出された障害物の位置を読み込んで、ステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では、上記ステップ１０２で検出された障害物の位置、又は上記ステップ１０２で検出された障害物の位置及び上記ステップ１０６で読み込まれた障害物の位置に基づいて、レーダ探索範囲を設定して、レーダによってレーダ探索範囲から障害物を探索するようにレーダ装置１４を制御し、反射されて戻ってきた信号を受信する。

そして、ステップ１１０において、上記ステップ１０８でレーダ装置１４によって受信した受信信号の信号強度を検出し、ステップ１１２で、上記ステップ１１０で検出された受信信号の信号強度に基づいて、信号強度に応じた存在確率及び不存在確率の各々を算出し、ステップ１１４では、算出された存在確率及び不存在確率に基づいて、検出状態を判定する。上記ステップ１１４の判定では、存在確率が、不存在確率と予め定められた第１しきい値との和以上であれば（存在確率から不存在確率を減算した値が第１しきい値以上）、存在確率が不存在確率より相当大きいと判断し、障害物の検出状態として「存在」であると判定する。また、不存在確率が、存在確率と予め定められた第２しきい値との和以上であれば（不存在確率から存在確率を減算した値が第２しきい値以上）、不存在確率が存在確率より相当大きいと判断し、障害物の検出状態として「不存在」であると判定する。また、存在確率が、不存在確率と第１しきい値との和未満（存在確率から不存在確率を減算した値が第１しきい値未満）であって、かつ、不存在確率が、存在確率と第２しきい値との和未満（不存在確率から存在確率を減算した値が第２しきい値未満）であれば、存在確率と不存在確率との差が、あまり大きくないと判断し、障害物の検出状態として「不明」であると判定する。

なお、上記のしきい値は、レーダ装置１４を用いた複数の検索結果について、障害物が存在する場合の存在確率及び不存在確率と、障害物が存在しない場合の存在確率及び不存在確率とを予め求め、求められた障害物が存在する場合の存在確率及び不存在確率に基づいて、第１しきい値を設定し、求められた障害物が存在しない場合の存在確率及び不存在確率に基づいて、第２しきい値を設定しておけばよい。

次のステップ１１６では、上記ステップ１１４で検出状態が「不明」であると判定されたか否かを判定し、上記ステップ１１４で検出状態が「存在」又は「不存在」であると判定された場合には、ステップ１１８において、上記ステップ１１４で判定された検出状態に基づいて、検出状態が「存在」であれば、障害物が「存在」すると判定し、検出状態が「不存在」であれば、障害物が「不存在」であると判定して、ステップ１２２へ移行する。一方、上記ステップ１１４で、検出状態が「不明」であると判定された場合には、ステップ１２０において、上記ステップ１０２の撮像画像による検出結果に基づいて、撮像画像から障害物が検出されていれば、障害物が「存在」すると判定し、撮像画像から障害物が検出されていなければ、障害物が「不存在」であると判定し、撮像画像から障害物が検出されたか否か不明であれば、障害物が存在するか否か「不明」であると判定し、ステップ１２２へ移行する。

ステップ１２２では、上記ステップ１１８又はステップ１２０の判定結果を表示装置１８に表示し、また、障害物が存在すると判定された場合には、判定に用いた検出結果における障害物の検出位置を表示する。そして、ステップ１２４において、検出処理を終了するか否かを判定し、終了しない場合には、ステップ１００へ戻り、新たに撮像された撮像画像やレーダ装置１４の新たなレーダ探索結果に基づいて、障害物の存在有無を検出するが、一方、検出処理を終了する場合には、検出処理ルーチンを終了する。

次に、従来のセンサ統合の主要な２つの形態について説明する。ここでは、それら２つの形態を、便宜上、論理積型統合及び論理和型統合と称する。

まず、図７（Ａ）に、論理積型統合の模式図を示す。この例では、２つのセンサを利用し、２つのセンサで共通に検出された障害物の存在が出力される構成となっている。２つのセンサの検出方式が異なる場合には、２つのセンサの双方において誤検出が生じる可能性は低いため、この統合手法では、誤検出が少ない高信頼なシステムを実現することができる。ただし、上記図７（Ａ）が示すように、１つのセンサを用いて検出する場合に比べて検出率が低下してしまう、という問題がある。

一方、図７（Ｂ）に示す論理和型統合では、どちらか一方のセンサで検出された障害物の存在が出力される構成となっているため、検出率を向上させることが可能である。しかしながら、統合結果に含まれる誤検出の数は、２つのセンサの各々で生じる誤検出の数の合計に相当するため、誤検出の数が増加してしまう、という問題がある。

次に、本実施の形態における検出結果を統合する原理について説明する。図８（Ａ）に示すように、撮像装置１２を用いた検出結果について、存在確率や不存在確率を計算しないため、撮像装置１２の撮像画像によって障害物が検出された場合には、障害物が「存在」すると判定される。しかしながら、この判定結果の中には誤検出が含まれている。そこで、図８（Ｂ）に示すように、レーダ装置１４を用いた検出結果に基づいて、撮像装置１２を用いて検出された障害物の存在について検証する。撮像装置１２を用いた検出結果が誤検出であれば、多くの場合、レーダ装置１４の受信信号の信号強度に応じて算出される不存在確率は大きくなる。したがって、図８（Ｃ）に示すように、統合結果において、誤検出を低減することが可能となる。

また、図９（Ａ）に示すように、撮像装置１２の撮像画像から障害物が検出されなかった場合には、撮像装置１２を用いた検出結果に基づいて、障害物が「不存在」であると判定される。しかしながら、この判定結果の中には、撮像装置１２が見落としている障害物（未検出）も含まれている。そこで、図９（Ｂ）に示すように、レーダ装置１４の受信信号の信号強度に応じて、存在確率や不存在確率を算出すると、撮像装置１２が障害物を見落としている場合には、存在確率が大きくなる。従って、図９（Ｃ）に示すように、レーダ装置１４を用いた検出結果に基づいて「存在」と判定された場合には、統合結果において、その判定結果が優先され、「不存在」と判定されるケースが減少するため、未検出を低減することができる。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る検出装置によれば、受信信号の信号強度に応じた存在確率又は不存在確率が高いレーダ装置の出力に基づく検出結果を用いて、障害物が存在するか否かを判定し、また、受信信号の信号強度に応じた存在確率及び不存在確率の各々が高くない場合には、レーダ装置の出力に基づく検出結果を用いずに、撮像装置の撮像画像に基づく検出結果を用いて、障害物が存在するか否かを判定することにより、誤検出を低減すると共に、検出率を向上させることができる。

また、レーダ装置の受信信号の信号強度に応じて、不存在確率に比べて存在確率が相当大きい場合には、障害物が存在すると判定し、存在確率に比べて不存在確率が相当大きい場合には、障害物が存在しないと判定することができるため、誤検出を低減することができる。また、不存在確率と存在確率との差があまりない場合には、撮像装置の撮像画像に基づく検出結果を用いて判定するため、不明と判定されるケースが減少し、検出率を向上させることができる。

また、選択したレーダ装置の出力に基づく検出結果が、信頼性の高い検出結果であれば、優先的にレーダ装置の出力に基づく検出結果を用いて判定し、そうでなければ、撮像装置の出力に基づく検出結果を用いて判定するように統合することで、全体として誤りや見落としの少ない、信頼性と検出率とを向上させたシステムを構築することができる。

なお、上記の実施の形態では、受信信号の信号強度に応じた存在確率や不存在確率を算出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、受信信号の受信回数に応じた存在確率や不存在確率を算出するようにしてもよい。

また、レーダ装置を選択して、レーダ装置の出力に基づく信号強度に応じた存在確率や不存在確率を算出する場合を例に説明したが、撮像装置を選択し、撮像装置の撮像画像に基づくパターン画像との類似度やエッジ情報、見かけの大きさに応じて、存在確率や不存在確率を算出するようにしてもよい。この場合には、撮像装置の撮像画像に基づく存在確率と不存在確率との差が大きくないと、レーダ装置の出力に基づく検出結果を用いて、障害物の存在の有無を判定する。

また、存在確率や不存在確率を、レーダ装置の受信信号に基づく検出結果を用いた判定結果の信頼性の指標として算出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、レーダ装置の受信信号に基づく検出結果を用いた判定結果の信頼性を、他の指標によって表わすようにしてもよい。

また、レーダ装置の出力に基づく検出と撮像装置の撮像画像に基づく検出とを組み合わせた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、検出方式が異なるセンサの組み合わせであれば、他のセンサを組み合わせた構成としてもよい。ここで、検出方式が異なることとは、レーダ装置と撮像装置とのように、一方が電波を用いた検出方式で、他方が光を用いた検出方式である場合だけでなく、センサの組み合わせの双方において光を用いた検出方式であっても、用いる光の波長が異なるような場合も含んでいる。

また、存在確率及び不存在確率の合計が１となるように、存在確率及び不存在確率の各々を定める場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、合計が１とならないような存在確率及び不存在確率を定めてもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態に係る検出装置の構成は、第１の実施の形態と同様の構成となっているため、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態では、レーダ装置の受信信号の信号強度に基づいて、存在確率、不存在確率、及び不明確率を算出している点が第１の実施の形態と異なっている。

第２の実施の形態に係るコンピュータ１６の確率算出部２６は、レーダ検出部２２で得られた受信信号の信号強度に基づいて、存在確率、不存在確率、及び不明確率を計算する。本実施の形態では、レーダ装置１４の受信信号の信号強度に応じて、存在確率と、不存在確率と、障害物が存在するか否か不明であると判定された場合の信頼度としての不明確率とが算出される。例えば、信号強度分布に基づいて予め作成された図１０に示すような信号強度と存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々との関係を用いて、図１１に示すように、検出された受信信号の信号強度に応じた存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々を算出する。

なお、存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々には、上記図１０に示すように、各信号強度において、存在確率、不存在確率、及び不明確率の合計が１となる確率が定められている。

また、第２の実施の形態に係るコンピュータ１６の検出状態判定部２８では、確率算出部２６で算出された存在確率と不存在確率と不明確率との大小関係に基づいて、各検出結果の検出状態（存在、不存在、不明）が判定される。この判定ロジックは、以下のようになる。
存在確率 ＞ 不存在確率 かつ 存在確率 ＞ 不明確率 → 「存在」と判定
不存在確率 ＞ 存在確率 かつ 不存在確率 ＞ 不明確率 → 「不存在」と判定
不明確率 ≧ 存在確率 かつ 不明確率 ≧ 不存在確率 → 「不明」と判定

第２の実施の形態に係る検出処理ルーチンでは、レーダ装置１４の受信信号の信号強度に基づいて、存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々を算出し、算出された存在確率、不存在確率、及び不明確率に基づいて、検出状態を判定する。この判定では、存在確率が、不存在確率及び不明確率の各々より大きければ、存在確率が最も支配的であると判断し、障害物の検出状態として「存在」であると判定する。また、不存在確率が、存在確率及び不明確率の各々より大きければ、不存在確率が最も支配的であると判断し、障害物の検出状態として「不存在」であると判定する。また、不明確率が、存在確率以上であって、かつ、不存在確率以上であれば、障害物の検出状態として「不明」であると判定する。

そして、上記の検出状態の判定で、「存在」又は「不存在」であると判定された場合には、判定された検出状態に基づいて、検出状態が「存在」であれば、障害物が「存在」すると判定し、検出状態が「不存在」であれば、障害物が「不存在」であると判定する。一方、上記の検出状態の判定で、「不明」であると判定された場合には、撮像装置１２を用いた検出結果に基づいて、撮像画像から障害物が検出されていれば、障害物が「存在」すると判定し、撮像画像から障害物が検出されていなければ、障害物が「不存在」であると判定し、撮像画像から障害物が検出されたか否か不明であれば、障害物が存在するか否か「不明」であると判定する。

このように、受信信号の信号強度に応じた不存在確率や不明確率に比べて存在確率が大きい場合には、障害物が存在すると判定し、存在確率や不明確率に比べて不存在確率が大きい場合には、障害物が存在しないと判定することができるため、誤検出を低減することができる。また、受信信号の信号強度に応じた不存在確率や存在確率に比べて不明確率が大きい場合には、撮像装置の撮像画像に基づく検出結果を用いて判定するため、不明と判定されるケースが減少し、検出率を向上させることができる。

なお、上記の実施の形態では、存在確率、不存在確率、及び不明確率の合計が１となるように、存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々を定めた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、合計が１とならないような存在確率、不存在確率、及び不明確率を定めてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る検出装置を示すブロック図である。 レーダ装置のレーダ探索範囲を示すイメージ図である。 人が存在する場合と人が存在しない場合とにおける受信信号の信号強度の分布を示すグラフである。 信号強度と存在確率及び不存在確率の各々との関係を示すグラフである。 検出された受信信号の信号強度に応じた存在確率及び不存在確率の各々を算出する様子を示すイメージ図である。 本発明の第１の実施の形態に係る検出装置における検出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 （Ａ）従来の論理積型統合の模式図、及び（Ｂ）従来の論理和型統合の模式図である。 （Ａ）撮像装置の撮像画像から障害物が検出された場合の判定結果を示す図、（Ｂ）レーダ装置の受信信号の信号強度に基づく存在確率、不存在確率、及び不明確率を示す図、及び（Ｃ）統合結果の内容を示す図である。 （Ａ）撮像装置の撮像画像から障害物が検出されなかった場合の判定結果を示す図、（Ｂ）レーダ装置の受信信号の信号強度に基づく存在確率、不存在確率、及び不明確率を示す図、及び（Ｃ）統合結果の内容を示す図である。 信号強度と存在確率、不存在確率、不明確率の各々との関係を示すグラフである。 検出された受信信号の信号強度に応じた存在確率、不存在確率、及び不明確率の各々を算出する様子を示すイメージ図である。

符号の説明

１０ 検出装置
１２ 撮像装置
１４ レーダ装置
１６ コンピュータ
１８ 表示装置
２０ 画像検出部
２２ レーダ検出部
２６ 確率算出部
２８ 検出状態判定部
３０ 検出結果統合部

Claims (9)

1. 各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段と、
   前記複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された信頼度が第１のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記信頼度が、前記第１のしきい値より小さい第２のしきい値以下である場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記算出された信頼度が、前記第１のしきい値未満であって、かつ、前記第２のしきい値より大きい場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段と、
   を含む検出装置。
2. 各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段と、
   前記複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、及び該検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された存在信頼度から前記算出された不存在信頼度を減算した値が、予め定められた第１のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記不存在信頼度から前記存在信頼度を減算した値が、予め定められた第２のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記存在信頼度から前記不存在信頼度を減算した値が、前記第１のしきい値未満であって、かつ、前記不存在信頼度から前記存在信頼度を減算した値が、前記第２のしきい値未満である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段と、
   を含む検出装置。
3. 各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段と、
   前記複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、該検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度、及び該検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか不明であると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不明信頼度を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された存在信頼度が前記算出された不存在信頼度より大きく、かつ、前記算出された不明信頼度より大きい場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記不存在信頼度が前記存在信頼度より大きく、かつ、前記不明信頼度より大きい場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記不明信頼度が、前記存在信頼度以上であって、かつ、前記不存在信頼度以上である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段と、
   を含む検出装置。
4. 前記算出手段は、前記信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか否かを判定した場合の判定結果が正しい確率を算出する請求項１記載の検出装置。
5. 前記算出手段は、前記存在信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、前記不存在信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果が正しい確率を算出する請求項２記載の検出装置。
6. 前記算出手段は、前記存在信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、前記不存在信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果が正しい確率を算出し、前記不明信頼度として、前記選択された検出手段による検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか不明であると判定した場合の判定結果が正しい確率を算出する請求項３記載の検出装置。
7. コンピュータを、
   各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す信頼度を算出する算出手段、及び
   前記算出手段によって算出された信頼度が第１のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記信頼度が、前記第１のしきい値より小さい第２のしきい値以下である場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記算出された信頼度が、前記第１のしきい値未満であって、かつ、前記第２のしきい値より大きい場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段
   として機能させるためのプログラム。
8. コンピュータを、
   各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、及び該検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度を算出する算出手段、及び
   前記算出手段によって算出された存在信頼度から前記算出された不存在信頼度を減算した値が、予め定められた第１のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記不存在信頼度から前記存在信頼度を減算した値が、予め定められた第２のしきい値以上である場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記存在信頼度から前記不存在信頼度を減算した値が、前記第１のしきい値未満であって、かつ、前記不存在信頼度から前記存在信頼度を減算した値が、前記第２のしきい値未満である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段
   として機能させるためのプログラム。
9. コンピュータを、
   各々異なる検出方式で検出対象物を検出する複数の検出手段の何れか一つを選択し、前記選択された検出手段によって検出された検出結果を用いて前記検出対象物が存在すると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す存在信頼度、該検出結果を用いて前記検出対象物が存在しないと判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不存在信頼度、及び該検出結果を用いて前記検出対象物が存在するか不明であると判定した場合の判定結果がどれだけ信頼できるかを示す不明信頼度を算出する算出手段、及び
   前記算出手段によって算出された存在信頼度が前記算出された不存在信頼度より大きく、かつ、前記算出された不明信頼度より大きい場合には、前記検出対象物が存在すると判定し、前記不存在信頼度が前記存在信頼度より大きく、かつ、前記不明信頼度より大きい場合には、前記検出対象物が存在しないと判定し、前記不明信頼度が、前記存在信頼度以上であって、かつ、前記不存在信頼度以上である場合には、他の検出手段による検出結果を用いて、前記検出対象物が存在するか否かを判定する判定手段
   として機能させるためのプログラム。

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