JP6855776B2 - 物体検出装置、及び物体検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車両前方の物体を物標として検出する物体検出装置、及び物体検出方法に関する。

レーダ及びカメラを用いることで自車両の周囲に存在する物体の検出精度を高める技術が知られている。詳しくは、レーダによって検出された物体を示すレーダ物標を取得し、カメラによって検出された物体を示す画像物標を取得する。そして、レーダ物標及び画像物標が同一の物体から生成されたものであると判定されたことを条件に、レーダ物標及び画像物標を統合して新たな物標（以下、フュージョン物標と称する）を生成し、このフュージョン物標によって物体の位置を検出している。

しかし、自車両の走行環境によっては、カメラによる物体の検出精度が低下することがあり、物体を画像物標として一時的に検出できなくなる画像ロストの状態となることがあった。画像ロストの状態となると、本来は検出対象となる自車両前方の物体に対してフュージョン物標が生成されなくなり、物体に対する車両制御を行えなくなる等の不都合が生じてしまうおそれがある。

そこで、特許文献１では、画像ロストした場合には、過去に取得したフュージョン物標の大きさ情報に対して１よりも小さい係数を掛けることで、過去に取得したフュージョン物標の大きさ情報よりも小さい大きさ情報を有する仮フュージョン物標を生成する。そしてこの仮フュージョン物標を用いて物体の位置の検出結果を更新している。

特開２００７−２２６６８０号公報

しかし、特許文献１では、物体の自車両の幅方向への移動が考慮されていない。そのため、例えば物体が先行車であり、先行車の方向転換に伴って画像ロストした状態となった場合には、仮フュージョン物標の位置と実際の物体の位置との間にずれが生じるおそれがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、画像ロストした状態となることで、フュージョン物標が生成されなくなったとしても、フュージョン物標で特定されていた物体の位置の検出を精度よく継続できる物体検出装置、及び物体検出方法を提供することを主たる目的とする。

本発明は、自車両の前方に取り付けられたレーダ（２２）によって検出された前記自車両の前方の物体を示すレーダ物標を取得するレーダ物標取得部（１２）と、前記自車両の前方に取り付けられた撮影装置（２１）によって検出された前記物体を示す画像物標を取得する画像物標取得部（１１）と、前記レーダ物標と前記画像物標とが同一の前記物体から生成されたものである場合に、前記レーダ物標と前記画像物標とを統合してフュージョン物標を生成するフュージョン物標生成部（１３）と、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向の位置を横位置として取得する横位置取得部（１４ａ）と、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向への移動速度を横速度として算出する横速度算出部（１４ｂ）と、前記レーダ物標が取得される一方で前記画像物標が取得されなくなることで前記フュージョン物標が生成されなくなった場合に、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記横位置及び横速度と、前記レーダ物標取得部が取得した前記レーダ物標とを用いて仮フュージョン物標を生成する仮フュージョン物標生成部（１５）と、前記フュージョン物標又は前記仮フュージョン物標を用いて前記物体の位置を検出する位置検出部（１９）と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レーダ物標が取得される一方で画像物標が取得されなくなることでフュージョン物標が生成されなくなる画像ロストの状態になった場合には、フュージョン物標の生成に使用した画像物標の横位置及び横速度と、レーダ物標取得部が取得したレーダ物標とを用いて仮フュージョン物標を生成し、仮フュージョン物標を用いて物体の位置を検出することとした。この場合、画像ロストによりフュージョン物標が生成されなくなったとしても、物体の横方向への移動を考慮しつつ、物体の位置の検出を精度よく継続することが可能となる。

車両制御システムの構成図。 ＥＣＵの構成図。 フュージョン物標の生成に関する説明図。 車両制御システムが行う処理のフローチャート。 車両制御システムが行う処理の実行例を示す図。

以下、各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。

本実施形態に係る車両制御システム１００は、自車両に搭載され、自車両の周囲に存在する物体を物標として検出し、自車両と物体との衝突を回避又は軽減すべく各種制御を行うＰＣＳ（Pre-crash safety system）として機能する。

図１において、車両制御システム１００は、ＥＣＵ１０、各種センサ２０、被制御対象３０を備えて構成されている。本実施形態では各種センサ２０として、カメラ２１、レーダ２２、車速センサ２３を備えている。また、被制御対象３０として、スピーカ、シートベルト、ブレーキ等の周知の安全装置を備えている。

カメラ２１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えており、フロントガラスの上端付近等、自車両の前方に設置されており、自車両の前方を所定の画角で撮像する。カメラ２１が取得した撮像画像は画像信号としてＥＣＵ１０に出力される。

レーダ２２は、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ等の周知のレーダであり、自車両のフロントバンパ又はフロントグリルにおいてその光軸が車両前方を向くように取り付けられている。レーダ２２は、レーダ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する。そして、物体によって反射されたレーダ波を受信することによって、レーダ波を反射した物体との距離、方位および相対速度等をレーダ信号として取得する。そして、取得したレーダ信号をＥＣＵ１０に出力する。

車速センサ２３は、自車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、その回転軸の回転速度に基づいて、自車両の速度である自車速を求める。

ＥＣＵ１０は、車両制御システム１００全体の制御を行う電子制御ユニットであり、ＣＰＵを主体として構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を備えている。ＥＣＵ１０のこれから述べる各種機能は、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することで実現される。また、ＥＣＵ１０が取得した各種データの履歴は、ＲＡＭに記憶される。

図２に示すように、ＥＣＵ１０は、画像物標取得部１１、レーダ物標取得部１２、フュージョン物標生成部１３、横位置取得部１４ａ、横速度算出部１４ｂ、仮フュージョン物標生成部１５、信頼度判定部１６、横断判定部１７、検出状態判定部１８、位置検出部１９、衝突判定部４０の各機能を備えている。

画像物標取得部１１は、画像信号の表す撮影画像を画像解析することで検出される物体を、画像物標ＧＴとして取得する。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で画像物標ＧＴを取得する。物標モデルは、画像物標ＧＴの種類ごとに用意されており、これにより画像物標ＧＴの種類も特定される。画像物標ＧＴの種類としては、四輪車両、二輪車、歩行者、ガードレール等の障害物等が挙げられる。

また、画像物標取得部１１は、撮影画像を解析することで、画像物標ＧＴの自車両の幅方向の位置である横位置、画像物標ＧＴの大きさ（横幅）画像物標ＧＴの自車両に対する方位を取得する。更には、画像物標取得部１１は、取得した画像物標ＧＴの位置情報を、図３に示す座標（ＸＹ平面）に当てはめることにより、自車両に対する画像物標ＧＴの位置（検出点Ｐｉ）を特定する。図３のＸＹ平面は、自車両の幅方向（横方向）をＸ軸、自車両の車長方向（前方方向）をＹ軸、として設定されたものであり、このＸＹ平面では、自車両の先端位置（レーダ２２が設けられた位置）が基準点Ｐｏとして設定されている。

また図３に示すように、画像物標取得部１１は、画像物標ＧＴの検出位置に含まれる誤差に対応するために、画像物標ＧＴの検出誤差領域Ｒｉを設定している。詳しくは、画像物標ＧＴの検出点Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）を中心として、車長方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に所定の誤差分の幅を持たせた領域を、画像物標ＧＴの検出誤差領域Ｒｉとして設定している。

レーダ物標取得部１２は、レーダ信号に基づき検出される物体をレーダ物標ＬＴとして取得する。また、レーダ物標取得部１２は、レーダ信号を解析することで、レーダ物標ＬＴの距離に関する情報を取得する。距離に関する情報としては、レーダ物標ＬＴの相対距離、相対速度、相対加速度等がある。更には、レーダ物標取得部１２は、取得したレーダ物標ＬＴの位置情報を、図３に示す座標（ＸＹ平面）に当てはめることにより、自車両に対するレーダ物標ＬＴの位置（検出点Ｐｒ）を特定する。

また図３に示すように、レーダ物標取得部１２は、レーダ物標ＬＴの検出位置に含まれる誤差に対応するために、レーダ物標ＬＴの検出誤差領域Ｒｒを設定している。詳しくは、レーダ物標ＬＴの検出点Ｐｒ（Ｘｒ，Ｙｒ）を中心として、車長方向（Ｙ方向）及び横方向（Ｘ方向）に所定の誤差分の幅を持たせた領域を、レーダ物標ＬＴの検出誤差領域Ｒｒとして設定している。

フュージョン物標生成部１３は、画像物標取得部１１が取得した画像物標ＧＴと、レーダ物標取得部１２が取得したレーダ物標ＬＴとが同一の物体から生成されたものであるか否か、すなわちフュージョン条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では、図３の検出誤差領域Ｒｉと検出誤差領域Ｒｒとに重複部分がある場合に、フュージョン条件が成立していると判定する。一方、検出誤差領域Ｒｉと検出誤差領域Ｒｒとに重複部分が無い場合には、フュージョン条件が不成立であると判定する。

フュージョン物標生成部１３は、フュージョン条件が成立している場合には、画像物標ＧＴ及びレーダ物標ＬＴを統合して新たにフュージョン物標ＦＴ１を生成し、このフュージョン物標ＦＴ１によって物体の位置を検出する。この際、画像物標ＧＴとレーダ物標ＬＴとが備える位置情報のうち、精度の高い方の情報を用いてフュージョン物標ＦＴ１が生成されるとよい。すなわち、自車両の車長方向における物体の位置は、レーダ物標ＬＴまでの距離や、レーダ物標ＬＴとの相対速度を用いて特定する。自車両の横方向における物体の位置は、画像物標ＧＴの大きさ（横幅）や横位置、方位を用いて特定する。以上により、図３の例では、画像物標ＧＴの横方向の位置（Ｘｉ）及びレーダ物標ＬＴの車長方向の位置（Ｙｒ）によって、フュージョン物標ＦＴ１の座標（Ｘｉ、Ｙｒ）が特定されることとなる。

このように、レーダ物標ＬＴに関する情報と、画像物標ＧＴに関する情報とのうちで、精度が高い方の情報を利用してフュージョン物標ＦＴ１を生成することで、フュージョン物標ＦＴ１を用いた物体の位置の検出精度を高めることができる。

ところで、物体が先行車であって、先行車が方向転換（車線変更や右左折等）をする場合には、カメラ２１が捉える車両後部の形態が次第に変化するため、マッチング処理で画像物標ＧＴが検出されなくなってしまう。なお、以下の説明において、このようにフュージョン物標ＦＴ１が検出されている状態（フュージョン状態ＦＳＮ）から、画像物標ＧＴが検出されずレーダ物標ＬＴのみで物体が検出される状態となることを、「画像ロスト」した状態と称する。

しかし、フュージョン物標ＦＴ１として検出されていた物体は、画像ロストした状態になった後も、自車両前方に存在している可能性が高い。そこで、画像ロストした状態になることでフュージョン物標ＦＴ１が生成されなくなった物体に対しては、その物体の位置情報を更新することが考えられる。

しかし、画像ロストした状態では、画像物標ＧＴを用いて物体の横方向の位置を特定できなくなるため、方向転換に伴う物体の横方向への移動を検出できなくなってしまう。そこで、レーダ物標ＬＴから物体の横方向の位置を特定することが考えられる。しかし、レーダ２２の反射位置は、物体の横幅の範囲内で変化する可能性が高く、レーダ物標ＬＴを用いて物体の横方向の位置を精度よく取得することは難しい。特に、物体が方向転換をしている場合には、物体に対するレーダ波の反射位置も変化しやすくなる。

そこで本実施形態では、横位置取得部１４ａはフュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの横位置の座標（Ｘｉ）を取得する。また横速度算出部１４ｂは、横位置取得部１４ａが取得した画像物標ＧＴの横位置（Ｘｉ）の履歴を用いて、画像物標の自車両の幅方向への移動速度を横速度として算出する。例えば横位置の単位時間当たりの変化量から横速度を算出する。

そして、仮フュージョン物標生成部１５は、画像ロストした状態となる直前に、横位置取得部１４ａが取得した横位置と、横速度算出部１４ｂが求めた画像物標ＧＴの横速度と、画像ロスト後にレーダ物標取得部１２が取得したレーダ物標ＬＴとを用いて仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する。なお画像ロストした状態となる直前とは、例えば、画像ロストしたと判定された周期よりも一つ前の周期である。これ以外にも、画像ロストしたと判定された周期よりも所定時間前（例えば数秒前）までの期間が含まれていてもよい。このように画像ロスト直前の情報を用いることで、画像ロスト後の物体の位置の検出精度を高めることができる。そして、画像ロスト後は、仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて物体の位置を検出する。

なお、フュージョン物標ＦＴ１による物体の検出結果の信頼度が高いほど、画像ロスト後も自車両前方に物体が存在する可能性が高くなる。そこでＥＣＵ１０は、信頼度判定部１６によって物体の検出結果の信頼度を判定する。

本実施形態の信頼度判定部１６は、画像ロストした状態となる前にフュージョン物標ＦＴ１が検出された回数が所定回数以上となる際に、物体の検出結果の信頼度が高いと判定する。仮フュージョン物標生成部１５は、信頼度判定部１６によって、物体の検出結果の信頼度が高いと判定されたことを条件に、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する。

更には、物体が自車両の幅方向に移動している場合において、その移動方向が自車両から離れる方向であれば、自車両に対して物体が衝突する可能性はなくなる。一方で、物体が自車両の幅方向に移動している場合において、その移動方向が自車両に接近する方向であれば、自車両に対して物体が衝突する可能性が生じる。しかし、物体が自車両に対して接近する方向に移動していたとしても、物体が自車両の前方を横断する（横切る）場合には、自車両に物体が衝突する可能性はなくなる。

そこで横断判定部１７を用いて、画像ロストした状態で、物体が自車両の前方を横切るか否かを判定する。例えば、レーダ物標ＬＴで特定される物体との車長方向の距離及び相対速度と、フュージョン状態ＦＳＮの際に画像物標ＧＴから算出した物体の車幅方向の横速度とを用いて、物体が自車両の前方を横切るか否かを判定する。そして仮フュージョン物標生成部１５は、横断判定部１７によって、物体が自車両の前方を横切らないと判定されていることを条件に、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する。

更には、画像物標ＧＴの検出状態が不安定であると、画像物標ＧＴから取得される物体の横位置や横速度の精度が低下するおそれがある。例えば自車両と物体との車間距離が短い場合（接近状態の場合）には、カメラ２１の撮影範囲から物体の下端が外れる下端外れが生じるおそれがある。下端外れが生じると、画像物標ＧＴの検出状態が不安定となり、画像物標ＧＴから取得される物体の横位置及び横速度の精度が低下してしまう。また、物体の一部が障害物（他の物体）に隠れている等のように、カメラ２１で物体を撮影しにくくなっている状況では、画像物標ＧＴの検出と非検出とが繰り返される等、画像物標ＧＴの検出状態が不安定になることがある。この場合にも、画像物標ＧＴから取得される横位置及び横速度の精度が低下してしまう。

そこで検出状態判定部１８は、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの検出状態が安定しているか否かを判定する。そして仮フュージョン物標生成部１５は、検出状態判定部１８によって、画像物標ＧＴの検出状態が安定していると判定されていることを条件に、画像物標ＧＴから取得した横位置及び横速度の情報を用いて、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する。例えば、撮影範囲から物体の下端が外れていない場合に、画像物標ＧＴが安定して検出されていると判定できる。また、同一の物体から画像物標ＧＴを継続して（連続して）検出している場合にも、画像物標が安定して検出されていると判定できる。一方、下端外れが生じている場合や、同一の物体から画像物標ＧＴが断続的に検出される場合などには、画像物標ＧＴの検出状態が不安定であると判定する。

位置検出部１９は、フュージョン物標ＦＴ１又は仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて物体の位置を検出する。衝突判定部４０は、位置検出部１９によって検出された物体の位置情報を用いて、物体と自車両との衝突可能性を判定する。

そしてＥＣＵ１０は、衝突判定部４０によって衝突可能性があると判定された場合には、衝突予測時間と各被制御対象３０の作動タイミングとを比較する。ここで衝突予測時間とは、現在の自車速度で走行した場合に、何秒後に物体に衝突するかを示す評価値である。例えば、衝突予測時間としては、自車両と物体との相対距離を相対速度で除算して算出されるＴＴＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）がある。また、衝突予測時間としては、相対距離及び相対速度に加えて、相対加速度を考慮して算出されるＥＴＴＣ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）等がある。

そして衝突予測時間が作動タイミング以下であれば、該当する被制御対象３０を作動させる。例えば、衝突予測時間がスピーカの作動タイミング以下となれば、スピーカの作動で運転者に警報を発信する。衝突予測時間がシートベルトの作動タイミング以下となれば、シートベルトを巻き上げる制御を行う。衝突予測時間がブレーキの作動タイミング以下となれば、自動ブレーキを作動させて衝突速度を低減する制御を行う。以上により、自車両と物体との衝突を回避したり緩和したりする。

次にＥＣＵ１０による上記処理の実行例を図４のフローチャートを用いて説明する。なお以下の処理は、ＥＣＵ１０が所定周期で繰り返し実施する。

まず、レーダ物標ＬＴを取得し（Ｓ１１）、画像物標ＧＴを取得する（Ｓ１２）。次に、レーダ物標ＬＴと画像物標ＧＴとがフュージョン状態ＦＳＮであるか否かを判定する（Ｓ１３）。フュージョン状態ＦＳＮの場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、フュージョン物標ＦＴ１を生成し（Ｓ１４）、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの車幅方向に関する情報（横位置、横速度等）を取得する（Ｓ１５）。次に、フュージョン物標ＦＴ１を用いて物体の位置を検出し（Ｓ１６）、自車両と物体との衝突可能性があるか否かを判定する（Ｓ１７）。

Ｓ１７で衝突可能性があると判定した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、衝突予測時間ＴＴＣが被制御対象３０の作動タイミングＴｈ１よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１８）。衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングＴｈ１よりも小さければ（Ｓ１８：ＹＥＳ）、被制御対象３０を作動させる（Ｓ１９）。衝突可能性が無いと判定した場合と（Ｓ１７：ＮＯ）、衝突予測時間ＴＴＣが被制御対象３０の作動タイミングＴｈ１よりも大きいと判定した場合は（Ｓ１８：ＮＯ）、被制御対象３０を作動させない。

一方、フュージョン状態ＦＳＮではないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、画像ロストした状態であるか否かを判定する（Ｓ２０）。画像ロストした状態である場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、画像ロスト前に取得したフュージョン物標ＦＴ１の信頼度が高いか否かを判定する（Ｓ２１）。フュージョン物標ＦＴ１の信頼度が高い場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、画像ロストしてからの経過時間Ｔｐが所定の閾値Ｔｈ２よりも短いか否かを判定する（Ｓ２２）。経過時間Ｔｐが閾値Ｔｈ２よりも短い場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、物体が自車両の前方を横断するか否かを判定する（Ｓ２３）。物体が自車両の前方を横断しないと判定した場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、画像物標ＧＴの検出状態が安定しているか否かを判定する（Ｓ２４）。画像物標ＧＴが安定して検出されていれば（Ｓ２４：ＹＥＳ）、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成し（Ｓ２５）、Ｓ１６の処理に進む。

このように、Ｓ２５からＳ１６の処理に進んだ場合には、仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて物体の位置を検出する。その後、Ｓ１７で、自車両と物体との衝突判定を行う。なお、仮フュージョン物標ＦＴ２が生成される以前には、同じ物体に対してフュージョン物標ＦＴ１も生成されている。そこでＳ１７では、フュージョン物標ＦＴ１及び仮フュージョン物標ＦＴ２の移動軌跡から算出した位置情報を用いて、衝突判定を行うようにしてもよい。

なお、画像ロストではないと判定した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、画像ロスト前に取得したフュージョン物標ＦＴ１の信頼度が低いと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、経過時間Ｔｐが閾値Ｔｈ２よりも長い場合（Ｓ２２：ＮＯ）、物体が自車両の前方を横断すると判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、画像ロストした状態となる前に取得した画像物標ＧＴの検出状態が不安定である場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、処理を終了する。これらの場合には、仮フュージョン物標ＦＴ２は生成されず、物体の位置の検出は終了する。

次に上記処理の実行例を図５を用いて説明する。図５では、自車両Ｍ１、先行車Ｍ２が共に車両前方に進行しており、先行車Ｍ２が右折をしている状態が示されている。

まず、期間Ｐ１において、先行車Ｍ２がレーダ２２及びカメラ２１の両方で検出されている状態では、フュージョン物標ＦＴ１によって先行車Ｍ２の位置が検出される。そしてこの期間Ｐ１の間に、画像物標ＧＴを用いて先行車Ｍ２の車幅方向に関する情報（横位置、横速度等）が取得される。またフュージョン物標ＦＴ１を用いて、自車両Ｍ１との衝突判定が行われる。

その後、先行車Ｍ２が減速しつつ右折をすると、自車両Ｍ１に対する相対位置が図示の如く時系列で変化する。そして、先行車Ｍ２の右折に伴って、カメラ２１が先行車Ｍ２の後端部を捉えられなくなるタイミングＡで画像ロストの状態となる。画像ロストの状態となると、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの横位置の履歴に基づき先行車Ｍ２の横速度が算出される。

その後、画像ロストしている状態の期間Ｐ２では、その期間Ｐ２においてレーダ２２で検出されたレーダ物標ＬＴと、期間Ｐ１において画像物標ＧＴの履歴から求めた先行車Ｍ２の横速度と、期間Ｐ１において画像ロストの直前に取得した画像物標ＧＴから求めた先行車Ｍ２の横位置とを用いて、仮フュージョン物標ＦＴ２が生成される。そして、この仮フュージョン物標ＦＴ２によって現在の先行車Ｍ２の位置が検出され、仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて衝突判定が行われることとなる。

上記によれば以下の優れた効果を奏することができる。

・フュージョン物標ＦＴ１で検出されていた自車両前方の物体は、画像物標ＧＴが検出されず、レーダ物標ＬＴのみが検出される画像ロストした状態になったとしても、自車両前方に存在している可能性が高いため、その物体の位置の検出が継続されることが好ましい。しかし、画像ロストした状態では、物体の自車両の幅方向の位置を精度よく特定することができなくなる。そこで、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの自車両の幅方向の位置を横位置として取得する。また、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴの自車両の幅方向への移動速度を横速度として取得する。そして画像ロストした状態では、前記フュージョン物標の生成に使用した画像物標ＧＴの横位置及び横速度と、フュージョン物標ＦＴ１が生成されなくなった後に（画像ロスト後）レーダ２２が取得したレーダ物標ＬＴとを用いて仮フュージョン物標ＦＴ２を生成し、仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて物体の位置を検出することとした。この場合、フュージョン物標ＦＴ１が生成されなくなったとしても、仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて、物体の横方向への移動を考慮しつつ、物体の位置の検出を精度よく継続して行うことが可能となる。

・フュージョン物標ＦＴ１による物体の検出結果の信頼度が高いことを条件に、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成するようにしたため、画像ロストした状態では、自車両前方に存在する確度の高い物体に限定して、物体の位置の検出を継続することができる。

・フュージョン物標ＦＴ１の検出回数が多くなるほど、自車両の前方に物体が存在している確度が高くなることを利用して、物体の検出結果の信頼度を判定することができる。

・フュージョン物標ＦＴ１として検出された物体の自車両の幅方向への移動が、自車両に接近する方向であり、且つ自車両の前方を横断する場合には、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成しないことにした。以上により、画像ロストした後に、自車両との衝突可能性のない物体に対して、仮フュージョン物標ＦＴ２が生成されることで、不要な制御が行われる等の不都合が発生することを抑えることができる。

・フュージョン物標ＦＴ１が生成されていたとしても、画像物標ＧＴの検出状態（認識）が不安定であると、物体の横位置、横速度等の演算結果の信頼度が低下するおそれがある。そこで、画像物標ＧＴの検出状態が安定していることを条件に、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成すること。以上により、画像物標ＧＴの検出状態が不安定であることに起因して仮フュージョン物標ＦＴ２による物体の位置の検出精度が低下することを抑えることができる。

・画像物標ＧＴの横位置の履歴を用いて、物体の横速度を求めることができる。

上記の実施形態は例えば次のように変更してもよい。なお以下の説明において上述の構成と同様の構成については同じ図番号を付し、詳述は省略する。

・上記の図２において、ＥＣＵ１０の信頼度判定部１６、横断判定部１７、検出状態判定部１８の各処理は省略してもよい。例えば、ＥＣＵ１０は、画像ロスト状態となった際には、これら各処理１６〜１８に関わらず、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成してもよい。

・上記の図２において、各判定部１６〜１８に関わらず、画像ロストしてからの経過時間が所定時間を超える場合には、物体が存在している確度が低くなるため、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成しないようにするとよい。この場合、物体が存在している確度が低くなる状況下で、仮フュージョン物標ＦＴ２が生成されることにより、不要な制御が行われる等の不都合が生じることを抑えることができる。

・上記の図２において、信頼度判定部１６は、画像ロストした状態となる前に、フュージョン物標ＦＴ１の検出回数に応じて、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する期間Ｐ２を可変設定するものであってもよい。すなわちフュージョン物標ＦＴ１の検出回数が多いほど、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する期間を長く設定する。以上により、画像ロスト後は、物体が存在する確度に応じて、物体の検出を継続して行うことができる。

・上記の図２において、信頼度判定部１６は、フュージョン物標ＦＴ１が検出された期間に応じて信頼度を判定するものであってもよい。すなわちフュージョン物標ＦＴ１の検出期間が長いほど、物体の検出結果の信頼度が高いと判定する。この場合にも、画像ロスト状態となった際に、物体が存在する確度に応じて、物体の検出を継続して行うことができる。

・上記の図２において、信頼度判定部１６は、画像ロストしてからの経過時間が所定時間を超える場合には、信頼度が低いと判定してもよい。この場合、物体が存在する確度が低くなる状況下で仮フュージョン物標ＦＴ２が継続して生成されることにより、不要な制御が行われる等の不都合が発生することを抑えることができる。

・上記の図２において、信頼度判定部１６は、フュージョン条件が成立している際のレーダ物標ＬＴと画像物標ＧＴとの一致度合に基づいて、物体の検出結果の信頼度を判定してもよい。例えば図３において、画像物標ＧＴの検出誤差領域Ｒｉと、レーダ物標ＬＴの検出誤差領域Ｒｒとの重複部分が多くなるほど、レーダ物標ＬＴと画像物標ＧＴの一致度合が高いと判定する。そして、レーダ物標ＬＴと画像物標ＧＴとの一致度合が高くなるほど、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成する期間を長く設定する。この場合、レーダ物標ＬＴと画像物標ＧＴとの一致度合が高いほど物体が存在している確度が高くなることを利用して、物体の検出結果の信頼度を判定することができる。

・ＥＣＵ１０は、フュージョン物標ＦＴ１の生成に使用した画像物標ＧＴを用いて、物体の車幅方向（横方向）への加速度(横加速度)を算出する横加速度算出部を備えており、仮フュージョン物標生成部１５は、横加速度算出部が算出した横加速度を考慮して仮フュージョン物標ＦＴ２を生成するものであってもよい。なお横加速度は、横速度算出部１４ｂが算出した横速度の変化量として算出できる。

画像物標ＧＴの横加速度を考慮することで、自車両と物体との接近状態を加味して仮フュージョン物標ＦＴ２を生成することができ、仮フュージョン物標ＦＴ２による物体の横方向の位置の算出精度を高めることができる。ただしこの場合には、横速度と横加速度の方向（ベクトル）が不一致であると、物体の横位置を正しく求めることができなくなる可能性ある。そこで仮フュージョン物標生成部１５は、横速度と横加速度の方向が一致していることを条件に、横速度及び横加速度を用いて仮フュージョン物標ＦＴ２を生成するとよい。自車両と物体とが接近状態であり、且つ物標の横速度及び横加速度が一致することを条件に、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成することで、自車両と物体との衝突可能性が高い場合に仮フュージョン物標ＦＴ２を用いて物体の位置を継続して検出することができる。

・上記の図２において、仮フュージョン物標生成部１５は、横断判定部１７によって、物体が自車両の前方を横切ると判定される場合には、仮フュージョン物標ＦＴ２を生成しないとした。しかし、物体が自車両の前方を横切るタイミングで、物体と自車両との進行方向の距離が短くなる場合には、物体に対する何等かの警告が行われてもよい。そこで仮フュージョン物標生成部１５は、横断判定部１７によって、物体が自車両の前方を横切ると判定された場合、物体が自車両の前方を横切る際の物体と自車両との距離が所定未満となる場合には、横断判定部１７の判定結果を無効にする。すなわち、物体が自車両の前方を横切ると判定されていたとしても、仮フュージョン物標ＦＴ２の生成が許可されてもよい。またこの場合には、自車両と物体との接近状態（相対速度）に応じて、物体が自車両の前方を横切る際の物体と自車両との距離の閾値が可変設定されてもよい。

・上記において、自車両が前方の停止車両を操舵で避ける場合にも、画像ロストの状態となる可能性がある。そこでＥＣＵ１０は、自車両の操舵角又はヨーレートセンサ出力から推定される自車両のカーブ半径を推定し、画像ロストの状態での物体の横位置を補正してもよい。

１１…画像物標取得部、１２…レーダ物標取得部、１３…フュージョン物標生成部、１４ａ…横位置取得部、１６…信頼度判定部、１９…位置検出部、２１…カメラ。

Claims (13)

1. 自車両の前方に取り付けられたレーダ（２２）によって検出された前記自車両の前方の物体を示すレーダ物標を取得するレーダ物標取得部（１２）と、
   前記自車両の前方に取り付けられた撮影装置（２１）によって検出された前記物体を示す画像物標を取得する画像物標取得部（１１）と、
   前記レーダ物標と前記画像物標とが同一の前記物体から生成されたものである場合に、前記レーダ物標と前記画像物標とを統合してフュージョン物標を生成するフュージョン物標生成部（１３）と、
   前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向の位置を横位置（Ｘｉ）として取得する横位置取得部（１４ａ）と、
   前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向への移動速度を横速度として算出する横速度算出部（１４ｂ）と、
   前記レーダ物標が取得される一方で前記画像物標が取得されなくなることで前記フュージョン物標が生成されなくなった場合に、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記横位置及び前記横速度と、前記画像物標が取得されなくなった後に前記レーダ物標取得部が取得した前記レーダ物標の車長方向の位置（Ｙｒ）とを用いて、仮フュージョン物標の座標（Ｘｉ，Ｙｒ）を生成する仮フュージョン物標生成部（１５）と、
   前記フュージョン物標又は前記仮フュージョン物標を用いて前記物体の位置を検出する位置検出部（１９）と、
   を備えることを特徴とする物体検出装置。
2. 前記フュージョン物標による前記物体の検出結果の信頼度を判定する信頼度判定部（１６）を備え、
   前記仮フュージョン物標生成部は、前記信頼度が高いと判定されたことを条件に、前記仮フュージョン物標を生成する請求項１に記載の物体検出装置。
3. 前記信頼度判定部は、前記フュージョン物標の検出回数が多いほど前記信頼度が高いと判定する請求項２に記載の物体検出装置。
4. 前記信頼度判定部は、前記フュージョン物標の生成に用いた前記レーダ物標により特定される前記物体の位置と、同一の前記フュージョン物標の生成に用いた前記画像物標により特定される前記物体の位置との一致度合いが高いほど前記信頼度が高いと判定する請求項２又は３に記載の物体検出装置。
5. 前記仮フュージョン物標生成部は、前記信頼度が高くなるほど前記仮フュージョン物標を生成する期間を長く設定する請求項２〜４のいずれか１項に記載の物体検出装置。
6. 前記仮フュージョン物標生成部は、前記フュージョン物標が生成されなくなってからの経過時間が所定時間を超える場合には、前記仮フュージョン物標を生成しない請求項１〜５のいずれか１項に記載の物体検出装置。
7. 前記フュージョン物標として検出された前記物体の自車両の幅方向への移動が前記自車両に接近する方向である場合に、前記物体が前記自車両の前方を横断するか否かを判定する横断判定部（１７）を備え、
   前記仮フュージョン物標生成部は、前記物体が前記自車両の前方を横断すると判定される場合には、前記仮フュージョン物標を生成しない請求項１〜６のいずれか１項に記載の物体検出装置。
8. 前記画像物標の検出状態が安定しているか否かを判定する検出状態判定部（１８）を備え、
   前記仮フュージョン物標生成部は、前記画像物標の検出状態が安定していると判定されたことを条件に、前記仮フュージョン物標を生成する請求項１〜７のいずれか１項に記載の物体検出装置。
9. 前記横速度算出部は、前記横位置取得部によって前記横位置が取得された履歴に基づいて、前記物体の横速度を取得する請求項１〜８のいずれか１項に記載の物体検出装置。
10. 前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標が前記自車両の幅方向へ移動する際の加速度である横加速度を求める横加速度算出部（１０）を備え、
    前記仮フュージョン物標生成部は、前記画像物標の前記横加速度を用いて前記仮フュージョン物標を生成する請求項１〜９のいずれか１項に記載の物体検出装置。
11. 自車両の前方に取り付けられたレーダ（２２）によって検出された前記自車両の前方の物体を示すレーダ物標を取得するレーダ物標取得部（１２）と、
    前記自車両の前方に取り付けられた撮影装置（２１）によって検出された前記物体を示す画像物標を取得する画像物標取得部（１１）と、
    前記レーダ物標と前記画像物標とが同一の前記物体から生成されたものである場合に、前記レーダ物標と前記画像物標とを統合してフュージョン物標を生成するフュージョン物標生成部（１３）と、
    前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向の位置を横位置として取得する横位置取得部（１４ａ）と、
    前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向への移動速度を横速度として算出する横速度算出部（１４ｂ）と、
    前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標が前記自車両の幅方向へ移動する際の加速度である横加速度を求める横加速度算出部（１０）と、
    前記レーダ物標が取得される一方で前記画像物標が取得されなくなることで前記フュージョン物標が生成されなくなった場合に、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記横位置、前記横速度及び前記横加速度と、前記レーダ物標取得部が取得した前記レーダ物標とを用いて仮フュージョン物標を生成する仮フュージョン物標生成部（１５）と、
    前記フュージョン物標又は前記仮フュージョン物標を用いて前記物体の位置を検出する位置検出部（１９）と、
    を備えることを特徴とする物体検出装置。
12. 前記仮フュージョン物標生成部は、前記横速度及び前記横加速度の方向が一致しており、かつ前記物体と前記自車両とが接近状態であることを条件に、前記仮フュージョン物標を生成する請求項１１に記載の物体検出装置。
13. 自車両の前方に取り付けられたレーダ（２２）によって検出された前記自車両の前方の物体を示すレーダ物標を取得するステップと、
    前記自車両の前方に取り付けられた撮影装置（２１）によって検出された前記物体を示す画像物標を取得するステップと、
    前記レーダ物標と前記画像物標とが同一の前記物体から生成されたものである場合に、前記レーダ物標と前記画像物標とを統合してフュージョン物標を生成するステップと、
    前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向の位置を横位置（Ｘｉ）として取得するステップと、
    前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記自車両の幅方向への移動速度を横速度として取得するステップと、
    前記レーダ物標が取得される一方で前記画像物標が取得されなくなることで前記フュージョン物標が生成されなくなった場合に、前記フュージョン物標の生成に使用した前記画像物標の前記横位置及び前記横速度と、前記画像物標が取得されなくなった後に取得された前記レーダ物標の車長方向の位置（Ｙｒ）とを用いて、仮フュージョン物標の座標（Ｘｉ，Ｙｒ）を生成するステップと、
    前記フュージョン物標又は前記仮フュージョン物標を用いて前記物体の位置を検出するステップと、
    を備えることを特徴とする物体検出方法。

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