JP6394228B2 - 物体検出装置 - Google Patents
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Description
[本実施形態の構成]
本発明が適用された衝突軽減装置1は、車両等の移動体に搭載された装置である。衝突軽減装置1は、レーダおよびカメラ画像を用いて物体(他車両や歩行者等の物体に関する情報)を検出し、この物体と衝突する虞がある場合に、衝突を回避または衝突する際の衝撃を軽減するために、自車両を制動する等の制御を行う機能を有する。特に、本実施形態の衝突軽減装置1においては、レーダによって検出された物体とカメラによって検出された物体とが、1つの物体(同一物体)であるのか、異なる物体であるのかを精度よく認識する機能を備えている。
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。
次に、衝突軽減装置1による物体検出方法および衝突軽減方法について説明する。衝突軽減ECU7には、衝突軽減装置1による物体検出を実現するため、および衝突を軽減するためのプログラムである衝突軽減プログラムが記憶されている。以下、衝突軽減プログラムに従い衝突軽減ECU7が実行する衝突軽減処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、図2に示す処理は、所定サイクルで繰り返し実行される。
同一判定処理では、図4に示すように、まず、XY平面において、レーダの誤差領域21と画像誤差領域22とに重複部(重なり領域)が存在するか否かを判定する(S310)。
例えば、図5に示すように、画像物体の種類が車両である場合には、車両の高さよりも車両の幅のほうが認識しやすい傾向がある。そこで、本処理による演算では、大きさの変化率を演算する際に車両の幅の変化率を用いる。また、図6に示すように、画像物体の種類が歩行者である場合には、歩行者の幅よりも歩行者の高さのほうが認識しやすい傾向がある。そこで、本処理による演算では、大きさの変化率を演算する際に歩行者の高さの変化率を用いる。
このようにして画像TTCを求めることができることは下記式で証明できる。すなわち、
画像TTC
= −(相対距離)/相対速度
≒ −(t2のときの相対距離)/(t2のときの相対距離−t1のときの相対距離)*撮像時間差
となる。ここで、
相対距離 = 焦点距離 / 水平解像度 * 実際の横幅 / 物体の長さ
であることを考慮すると、
= −(t2のときの実際の物体の長さ/B)/(t2のときの実際の物体の長さ/B−t1のときの実際の物体の長さ/A)*(t2−t1)
と記述できる。
t1のときの実際の物体の長さ=t2のときの実際の物体の長さ
であるため、
= −(1/B)/(1/B−1/A) *(t2−t1)
となり、最終的には、
画像TTC=A/(B−A)*(t2−t1)
となる。つまり、物体までの相対距離や相対速度を直接的に利用することなく、画像TTCを求めることができることが分かる。
以上のように詳述した衝突軽減装置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検出された第1の物体について、車両の車幅方向をX軸、車両の車長方向をY軸、としたXY平面における基準点に対する第1の物体の相対位置を表す検出点である第1の検出点を含む第1領域を特定する。また、単眼カメラ3による撮像画像に基づいて検出された第2の物体について、XY平面における基準点に対する第2の物体の相対位置を表す検出点である第2の検出点を含む第2領域を特定する。そして、第1の物体に対する第1の衝突時間、および第2の物体に対する第2の衝突時間を取得し、XY平面において、第1領域と第2領域とに重複部が存在すること、かつ第1の衝突時間および第2の衝突時間の差分が基準値未満であることを条件として、第1の物体と第2の物体とが同一の物体であると判定する。
このような衝突軽減装置1によれば、第2の物体までの距離を測定することなく第2の衝突時間を得ることができる。
このような衝突軽減装置1によれば、物体の長さを用いた簡素な演算式で第2の衝突時間を演算することができる。
[その他の実施形態]
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上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。上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、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技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
上記実施形態における衝突軽減ECU7は本発明でいう物体検出装置に相当する。また、上記実施形態において衝突ECU7が実行する処理のうちのS110〜S120の処理は本発明でいう第1特定手段に相当し、上記実施形態におけるS130〜S140の処理は本発明でいう第2特定手段に相当する。
Claims (6)
- 車両に搭載される物体検出装置(7)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の物体、および単眼カメラ(3)による撮像画像に基づいて検出された第2の物体が近接しているか否かを判定する近接判定手段(S310)と、
前記第2の物体の種類を取得する種類取得手段(S130)と、
前記第1の物体に対する第1の衝突時間、および前記第2の物体に対する第2の衝突時間を取得する衝突時間取得手段(S320,S330)と、
前記第1の物体および前記第2の物体が近接すること、かつ前記第1の衝突時間および前記第2の衝突時間の差分が基準値未満であることを条件として、前記第1の物体と前記第2の物体とが同一の物体であると判定する同一判定手段(S340〜S360)と、
を備え、
前記衝突時間取得手段は、前記第2の物体の種類が歩行者である場合に、歩行者の高さに基づく前記第2の衝突時間を取得すること
を特徴とする物体検出装置。 - 請求項1に記載の物体検出装置において、
前記第1の物体について、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平面における基準点に対する前記第1の物体の相対位置を表す検出点である第1の検出点を含む第1領域を特定する第1特定手段(S110〜S120)と、
前記第2の物体について、前記XY平面における前記基準点に対する前記第2の物体の相対位置を表す検出点である第2の検出点を含む第2領域を特定する第2特定手段(S130〜S140)と、
を備え、
前記近接判定手段は、前記XY平面において、前記第1領域と前記第2領域とに重複部が存在することを条件として前記第1の物体および前記第2の物体が近接すると判定すること
を特徴とする物体検出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の物体検出装置において、
前記第2の衝突時間を、前記撮像画像中における第2の物体の大きさの変化率に基づいて演算する第2衝突時間演算手段(S330)、を備え、
前記衝突時間取得手段は、前記第2の物体の大きさの変化率に基づいて演算された第2の衝突時間を取得すること
を特徴とする物体検出装置。 - 請求項3に記載の物体検出装置において、
前記第2衝突時間演算手段は、時刻t1において取得された撮像画像における物体の長さをA、時刻t1よりも後の時刻t2において取得された撮像画像における物体の長さをBとしたときに、下記式を用いて前記第2の衝突時間であるTTCを演算すること
を特徴とする物体検出装置。
TTC=A/(B−A)*(t2−t1) - 請求項3または請求項4に記載の物体検出装置において、
前記第2の物体の種類に応じて前記物体の大きさの測定方法を設定する測定方法設定手段(S330)と、
を備え、
前記第2衝突時間演算手段は、前記測定方法設定手段にて設定された測定方法で前記物体の大きさを測定すること
を特徴とする物体検出装置。 - 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の物体検出装置において、
前記衝突時間取得手段は、前記第2の物体の種類が車両である場合に、車両の幅に基づく前記第2の衝突時間を取得すること
を特徴とする物体検出装置。
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