JP7002910B2 - 物体検知装置 - Google Patents

Description

本開示は、センサによる物標の検知結果の信頼度に基づいて、当該物標の検知結果を確定する物体検知装置に関する。

特許文献１には、レーダセンサにより検知された物標が実際に存在する確からしさの度合を表す信頼度に応じて、当該物標に対する自車両の制御内容を変更する技術が記載されている。具体的には、レーダセンサにより物標が観測されるタイミングごとに、前回の観測時に予測された物標の予測位置と実際に観測された位置とのずれ量に基づいて、信頼度が算出される。

特許第３９０３８５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、検知された物標の信頼度を算出する局面において、個々の観測のタイミングごとの観測結果のみが考慮されており、過去の観測結果の情報は信頼度に反映されていない。そのため、特許文献１に記載の技術は、個々の観測のタイミングごとの観測結果のばらつきに起因する不確かさを抑制できず、検知結果の確定時期の遅れや誤検知を招くおそれがある。

本開示の一局面は、物標の過去の検知結果の信頼度を考慮する態様にて当該物標の検知結果の信頼度を算出することによって、検知結果を早期確定し、また確定の精度を向上できる物体検知装置を提供することが好ましい。

本開示の一態様に係る物体検知装置（２）は、情報取得部（２１，Ｓ１００）と、物標認識部（２１，Ｓ１０２）と、予測部（２２）と、スコア導出部（２３，Ｓ２０８）と、信頼度導出部（２３，Ｓ２１２）と、確定部（２４）とを備える。なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

情報取得部は、センサ情報を周期的な観測タイミングごとに取得するように構成されている。このセンサ情報は、移動体の周辺の所定領域における状況を観測する少なくとも１つのセンサを含むセンサ部による観測結果を表す。物標認識部は、情報取得部により取得されたセンサ情報から認識し得る物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を表す認識情報を導出するように構成されている。

予測部は、物標認識部により導出された認識情報に基づいて、予測情報を導出するように構成されている。この予測情報は、第１の観測タイミングにおいて導出された認識情報に基づいて、次の第２の観測タイミングにおける当該物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を予測した情報である。

スコア導出部は、第２の観測タイミングにおける物標の検出結果の確からしさの度合を表すスコアを導出するように構成されている。このスコア導出部は、第２の観測タイミングにおいて導出された認識情報で表される物標の状態と、予測部により導出された第２の観測タイミングに関する予測情報で表される物標の状態との差の度合に応じて、スコアを導出する。

信頼度導出部は、過去から現在までの複数の観測タイミングごとに物標認識部により認識された、同一とみなし得る物標について、当該物標が実際に存在する確からしさの度合を表す信頼度を導出するように構成されている。この信頼度導出部は、複数の観測タイミングごとにスコア導出部により導出された当該物標に関するスコアを統計的に処理することにより、信頼度を導出する。確定部は、信頼度導出部により導出された信頼度が所定の基準を満たす場合、当該信頼度に係る物標が実際に存在すると確定するように構成されている。

上述のような構成によれば、過去から現時点までの物標の観測結果を評価したスコアの統計に基づいて、観測されている物標が実際に存在する確からしさを表す信頼度を導出することができる。このようにすることで、個々の観測タイミングごとの観測結果のばらつきに起因する不確かさが抑制される。その結果、物標の検知結果の早期確定と、確定の精度の向上とを実現できる。

実施形態の車載システムの概略構成を表すブロック図である。 制御装置の機能的構成を表すブロック図である。 検知処理の手順を表すフローチャートである。 信頼度導出処理の手順を表すフローチャートである。 衝突回避処理の手順を表すフローチャートである。 スコア分布を定義するテーブルの一例である。 スコア分布を定義するグラフの一例である。 スコア分布を定義するグラフの一例である。 スコア分布を定義する関数の一例である。 スコア分布を可変にする事例を表す説明図である。 物標情報の表示例を表す図である。 物標情報の表示例を表す図である。 物標の検知を確定する過程の一例を模式的に表す図である。 スコア分布の別実施形態を表す説明図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は下記の実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
［車載システムの構成の説明］
実施形態の車載システムの構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１に例示されるとおり、車載システムは車両１に搭載されている。本実施形態では、車両１はとして、例えば道路を走行する自動車を想定している。車両１は、本開示における移動体に相当する。なお、本開示における移動体は、車両以外の乗物であってもよい。図１に例示されるとおり、車載システムは、制御装置２と、この制御装置２に接続されるセンサ部３、車両情報入力部４、情報提示部５、及びアクチュエータ６等の各部構成を備える。

制御装置２は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、入出力インタフェース等を中心に構成された情報処理装置である。制御装置２が、本開示における物体検知装置に相当する。制御装置２は、例えば、コンピュータシステムとしての機能が集約されたマイクロコントローラ等により具現化される。制御装置２の機能は、ＣＰＵがＲＯＭや、半導体メモリ等の実体的な記憶媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。なお、制御装置２を構成するマイクロコントローラの数は１つでも複数でもよい。

センサ部３は、車両１の周辺の所定領域における状況を観測する複数のセンサを備える。本実施形態では、センサ部３は、ミリ波レーダ３１、レーザレーダ３２、ソナー３３、及びカメラ３４を備えている。このセンサ部３は、例えば、車両１の前方、前側方、側方、後方、後側方の少なくとも何れかの所定領域における状況を観測するように、車両１に配置されている。あるいは、別の実施形態として、センサ部３は、単一のセンサで構成されていてもよい。

ミリ波レーダ３１は、ミリ波帯の検知波を車両１の周囲に放射し、その反射波を受信することによって物体を検出する対物センサである。レーザレーダ３２は、レーザ光を車両１の周囲に放射し、その反射光を受信することによって物体を検出する対物センサである。ソナー３３は、車両１の周囲に超音波を放射し、その反射波を受信することによって物体を検出する対物センサである。

カメラ３４は、車両１の周囲の領域を撮像する撮像装置であり、例えば、ステレオカメラや単眼カメラ等により具現化される。制御装置２は、カメラ３４により撮像された画像に対して周知の画像認識処理をすることにより、車両１の周辺に存在する物体までの距離や方向、分布を表す情報を取得する。

車両情報入力部４は、車両１の走行状態を表す各種情報を制御装置２に入力する。本実施形態では、車両１の走行状態を表す情報として、車速、加速度、及び操舵角等を計測するセンサによる計測値を想定している。

情報提示部５は、運転者に対して情報を報知するための出力装置である。この情報提示部５は、例えば、車両１の運転者に対して視覚的情報を提示するための表示装置、及び運転者に対して音声により情報を提示する音声出力装置を備える。表示装置は、例えば、車載用モニタ、ヘッドアップディスプレイ、及びインジケータ等によって具現化される。本実施形態では、情報提示部５の用途として、車両１の周囲に存在する物標の検知結果に関する情報を運転者に対して報知する用途を想定している。

アクチュエータ６は、車両１のアクセルや変速機を作動させる駆動系のアクチュエータ、ブレーキを作動させる制動系のアクチュエータ、及び操舵装置を作動させる操舵系のアクチュエータを含む装置群である。制御装置２は、車両１に搭載された各種機器から取得した情報に基づき、加速・操舵・制動等といった運転操作を運転者に代わって行い、車両１の走行状態を自動的に制御して、障害物との衝突を回避する機能を実現する。アクチュエータ６は、制御装置２からの指令に応じて、車両１の加減速、制動、操舵等の運転操作を実行する。

図２に例示されるとおり、制御装置２は、機能の構成要素として、物標認識部２１と、予測部２２と、信頼度導出部２３と、確定部２４と、走行状態導出部２５と、衝突評価部２６と、走行制御部２７と、提示制御部２８とを備える。なお、制御装置２の機能を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を論理回路やアナログ回路等を組合せたハードウェアを用いて実現してもよい。

物標認識部２１は、センサ部３により観測された情報に基づき、車両１の周辺に存在する車両等の物標を認識するように構成されている。本実施形態では、物標認識部２１が認識する物標の状態として、物標の位置及び速度が含まれる。また、物標認識部２１は、センサ部３による観測結果を表すセンサ情報を一定の周期的な観測タイミングごとに取得し、その都度物標を認識する。また、センサ部３が複数のセンサを備える場合、各センサのセンサ情報についてそれぞれ物標の認識を行う。

予測部２２は、最新の観測タイミングにおいて物標認識部２１により認識された物標の最新の状態に基づき、次の観測タイミングにおける当該物標の位置及び速度を予測するように構成されている。具体的には、予測部２２は、物標の現在の位置及び速度の観測値を基準にして、次の観測タイミングまでの時間間隔における物標の位置及び速度の推移量を算出することにより、次の観測タイミングにおける位置及び速度を予測する。また、物標から観測された加速度を用いて速度を予測してもよい。

信頼度導出部２３は、物標認識部２１により認識された物標が実際に存在する確からしさの度合を表す信頼度を導出するように構成されている。具体的には、信頼度導出部２３は、観測タイミングごとの物標の認識結果の確からしさを表すスコアを導出する。そして、信頼度導出部２３は、過去から現在までの複数の観測タイミングごとに認識された同一とみなし得る物標について、その複数の観測タイミングにおけるスコアを統計的に処理することにより、当該物標に関する累計的な信頼度を導出する。なお、スコア及び信頼度の詳細な導出手順については、後述する。

確定部２４は、信頼度導出部２３により導出された信頼度が所定の基準を満たす場合、当該信頼度に係る物標が実際に存在すると確定するように構成されている。走行状態導出部２５は、車両情報入力部４から入力された情報に基づき、車両１の現在の速度、加速度、操舵角等の走行状態を導出するように構成されている。走行状態導出部２５が、本開示における移動情報取得部に相当する。

衝突評価部２６は、信頼度導出部２３により導出された物標の信頼度、確定部２４による物標の確定結果、及び走行状態導出部２５により導出された車両１の走行状態に基づき、車両１と物標とが衝突する可能性を評価するように構成されている。走行制御部２７は、衝突評価部２６による評価結果に応じて、車両１と物標との衝突を回避すべくアクチュエータ６の各部を制御するように構成されている。走行制御部２７が、本開示における運動制御部に相当する。走行制御部２７は、物標との衝突を回避するために必要な加減速・操舵・制動等の動作を決定する。そして、走行制御部２７は、決定された動作に従ってアクセルや、操舵装置、ブレーキ等を作動させ、車両１の走行状態を制御する。

提示制御部２８は、確定部２４により検知が確定された物標に関する情報と、衝突評価部２６による評価結果に基づき、物標の検知結果に関する情報を、情報提示部５を介して運転者に対して提示するように構成されている。

［検知処理の説明］
制御装置２が実行する検知処理の手順について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。制御装置２は、この検知処理を一定の周期的な観測タイミングごとに繰返し実行する。

Ｓ１００では、制御装置２は、センサ部３を構成する各センサによる観測結果を表すセンサ情報を取得する。このＳ１００では、制御装置２は、周期的な観測タイミングに合わせてセンサ情報を取得する。制御装置２が取得するセンサ情報には、例えば、ミリ波レーダ３１、レーザレーダ３２、ソナー３３、及びカメラ３４により取得された情報が含まれる。Ｓ１０２では、制御装置２は、Ｓ１００で取得されたセンサ情報から、車両１の周辺の所定範囲内において認識し得る物標の存否、物標の位置、及び物標の速度を少なくとも含む物標の状態を表す認識情報を導出する。なお、センサ部３に複数のセンサが含まれる場合、各センサのセンサ情報について、それぞれ認識情報を導出する。Ｓ１００及びＳ１０２の処理が、物標認識部２１としての処理に該当する。

Ｓ１０４では、制御装置２は、Ｓ１０２において導出された認識情報で表される物標について、信頼度導出処理を実行する。ここでは、制御装置２は、Ｓ１０２において認識された少なくとも１つの物標のうち、まだ信頼度を導出していない未処理の１つの物標の対象に信頼度を導出する。以下、信頼度を導出する対象の物標を対象物標と表記する。Ｓ１０４の処理が、信頼度導出部２３としての処理に該当する。なお、信頼度導出処理の詳細な手順については、後述する。

Ｓ１０６では、制御装置２は、今回の観測タイミングでＳ１０２において観測された対象物標の状態を基準にして、次回の観測タイミングにおける対象物標の位置及び速度の状態を予測する。Ｓ１０６の処理が、予測部２２としての処理に該当する。

Ｓ１０８では、制御装置２は、Ｓ１０４で導出された対象物標の信頼度が、閾値TL_THより大きいか否かを判定する。この閾値TL_THは、物標の検知を確定する基準となる閾値である。対象物標の信頼度が閾値TL_TH以下である場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、制御装置２は、対象物標の検知結果を確定せずに処理をＳ１１２に移す。

一方、対象物標の信頼度が閾値TL_THより大きい場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、制御装置２は処理をＳ１１０に移す。Ｓ１１０では、制御装置２は、Ｓ１０８において肯定判定された信頼度に該当する対象物標が実際に存在するとして検知結果を確定する。制御装置２は、確定された対象物標の位置、速度、スコア、信頼度等を含む情報を履歴の履歴として登録する。Ｓ１０８及びＳ１１０の処理が、確定部２４としての処理に該当する。

なお、センサ部３に複数のセンサが含まれる場合、複数のセンサの間で同一とみなせる物標が重複して観測されていれば、当該重複する物標の信頼度を統合して、該当物標が実際に存在するか否かを判定する。複数のセンサの間で検知されている物標が同一とみなせるか否かを判定する方法については、例えば、物標の位置及び速度を比較し一致度合が高い物標同士を同一の物標と判定することが考えられる。

Ｓ１１２では、制御装置２は、Ｓ１０２で認識された全ての物標について、Ｓ１０４～Ｓ１１０の一連の処理が完了したか否かを判定する。未処理の物標が残っている場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、制御装置２は処理をＳ１０４に戻して次の対象物標をについて信頼度を導出する。一方、全ての物標について処理が完了した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御装置２は処理をＳ１１４に移す。

Ｓ１１４では、制御装置２は、外部からの指示に基づいて検知処理による物標の観測を終了するか否かを判定する。観測を終了しない場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、制御装置２は処理をＳ１００に戻す。一方、観測を終了する場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、制御装置２は検知処理を終了する。

［信頼度導出処理の説明］
制御装置２が実行する信頼度導出処理の手順について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。この信頼度導出処理は、図３に例示される検知処理のＳ１０４において実行される処理である。

Ｓ２００では、制御装置２は、対象物標と、その対象物標に対応する予測物標との組合せを決定する。ここでいう予測物標とは、前回の観測タイミングにおいてＳ１０６の処理で予測された予測情報で表される物標である。つまり、対象物標に対応する予測物標とは、今回の観測タイミングにおいて検知された対象物標と同一とみなし得る物標について、前回の観測タイミングにおいて予測された予測情報で表される物標である。制御装置２は、例えば、対象物標の位置及び速度と、予測物標の位置及び速度とが所定の許容範囲内で最も近い対象物標と予測物標とを、対応する組合せとして決定する。

Ｓ２０２では、制御装置２は、Ｓ２００で決定された組合せに該当する対象物標と予測物標について、それぞれの位置の差Ｄｒを算出する。Ｓ２０４では、制御装置２は、Ｓ２００で決定された組合せに該当する対象物標と予測物標について、それぞれの速度の差Ｄｖを算出する。

Ｓ２０６では、制御装置２は、今回の観測タイミングにおいて対象物標に対して適用するスコア分布を設定する。スコア分布とは、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアの分布である。ここで、前提としてスコア分布に基づくスコアの導出方法について説明する。本実施形態では、制御装置２は、対象物標と予測物標との差であるＤｒ及びＤｖの大きさに応じて、スコア分布から対象物標のスコアを導出するように構成されている。制御装置２は、Ｄｒ及びＤｖの値が小さいほど大きいスコアを導出し、Ｄｒ及びＤｖの値が大きいほど小さいスコアを導出する。スコアは、Ｄｒ及びＤｖの値の変化に応じて段階的に値が変化するように構成されていてもよい。あるいは、Ｄｒ及びＤｖの値の変化に応じて連続的に値が変化するように構成されていてもよい。

制御装置２がスコアを導出するための具体的な手法としては、図６に例示されるように、ＤｒとＤｖとの合計である閾値とスコアとの関係を定義する所与のテーブルをスコア分布として用いることが例示される。あるいは、図７及び図８に例示されるように、ＤｒとＤｖとの合計である閾値とスコアとの関係を図形として表す所与のグラフをスコア分布として用いることが例示される。あるいは、図９に例示されるように、Ｄｒ及びＤｖとスコアＳｃとの関係を表す関数をスコア分布として用いることが例示される。制御装置２は、図６～９に例示されるスコア分布の何れかを用いて対象物標のスコアを導出してもよいし、更に別のスコア分布を用いてもよい。

図４のＳ２０６の説明に戻る。制御装置２は、対象物標に関する認識情報と予測情報の少なくとも何れかで表される物標の速度及び位置の状態と、車両１の走行状態との少なくとも何れかに応じて、今回の観測タイミングにおいて適用するスコアの分布を設定する。例えば、制御装置２は、物標が車両１に向かう方向の速度が大きいほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定する。より具体的な運用として、制御装置２は、車両１の進行方向に対して直交する方向に向かう物標の相対速度が大きいほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。

また、制御装置２は、物標の位置が車両１から遠いほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。より具体的な運用として、制御装置２は、車両１の進行方向に対して直行する方向における物標の距離が遠いほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。あるいは、制御装置２は、物標の位置がセンサ部３を構成する各センサの観測範囲の中央に近いほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。

制御装置２が状況に応じてスコアの分布を設定する事例について、図１０を参照しながら説明する。図１０の事例は、物標Ａに対して設定されたスコア分布４１と、物標Ｂに対して設定されたスコア分布４２との対比を表している。これらのスコア分布４１，４２の円は、Ｄｒ及びＤｖの度合が小さいほどが円の中心に近いスコアが割当てられ、Ｄｒ及びＤｖの度合が大きいほどが円の中心から遠いスコアが割当てられることを意味する。図１０に例示されるとおり、物標Ａは、車両１から比較的遠い場所に位置し、かつ速度が比較的高い。これに対して、物標Ｂは、車両１から比較的近い場所に位置し、かつ速度が比較的低い。したがって、図１０の事例では、スコア分布４１とスコア分布４２を比較した場合、スコア分布４１の方が高いスコアが占める領域が大きくなっており、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなっている。

あるいは、制御装置２は、車両情報入力部４から取得された情報で表される車両１の走行状態に応じて、スコアの分布を設定してもよい。一例として、制御装置２は、車両１の速度が低いほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定する。別案として、制御装置２は、車両１の速度が高いほど、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。あるいは、制御装置２は、車両１の速度が所定範囲内にあることを条件に、Ｄｒ及びＤｖの度合に応じて割当てられるスコアを大きくしてもよい。

また、速度以外にも、アクセルやブレーキの操作状況、操舵角、加速度やヨーレート等の走行状態に応じて、制御装置２がスコアの分布を可変にする構成であってもよい。例えば、制御装置２は、アクセルやブレーキの操作状況、操舵角、加速度やヨーレート等の走行状態に基づいて車両１の走行状態の安定性を評価し、走行状態が安定な状態から遠いほどスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定することが考えられる。

なお、図６～９に例示される各種のスコアの導出方法についてスコアの分布を可変にする場合、一例として、物標や車両１の状況に応じてパラメータであるαの値を変更するように構成することが考えられる。

図４のフローチャートの説明に戻る。Ｓ２０８では、制御装置２は、今回の観測タイミングｔにおける対象物標のスコアＳＣｔを導出する。具体的には、制御装置２は、Ｓ２０６において設定されたスコア分布に、Ｓ２０２及びＳ２０４で導出されたＤｒ及びＤｖの値を適用することで、スコアＳＣｔを導出する。

Ｓ２１０では、制御装置２は、対象物標の過去から現時点までの一連のスコアに対する重みＷｔを設定する。具体的には、制御装置２は、過去の観測タイミングから今回の観測タイミングまでにおける検知の履歴において、対象物標と同一物とみなし得る物標に関するスコアＳＣｔの時系列について、それぞれ重みＷｔを設定する。例えば、制御装置２は、観測タイミングが新しい順に重みＷｔを大きくするように設定する。あるいは、制御装置２は、直近のスコアのみ重みＷｔを大きくするように設定してもよい。

Ｓ２１２では、制御装置２は、対象物標の過去から現時点までの一連の各スコアの時系列と、Ｓ２１０において設定された重みＷｔとを用いた統計的処理に演算、対象物標の信頼度Ｒｌを導出する。具体的には、制御装置２は、信頼度Ｒｌとして、対象物標の過去から現時点までの一連の各スコアの重み付き移動平均を算出する。あるいは、別案として、対象物標の過去から現時点までの一連の各スコアの重み付きの累計を信頼度Ｒｌとして算出してもよい。

［衝突回避処理の説明］
制御装置２が実行する衝突回避処理の手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。制御装置２は、この衝突回避処理を、図３に例示される検知処理と並行して実行する。

Ｓ３００では、制御装置２は、実在するとして検知結果が確定された各物標について、それぞれの物標ごとの確定された回数が、所定の閾値以上に達しているか否かを判定する。なお、この閾値は、車両１と物標との衝突を回避するための走行制御を開始するタイミングに関する要件である。本実施形態では、物標が確定された回数が閾値以上であることを条件に、当該物標との衝突を回避のための走行制御が行われる。

また、制御装置２は、物標に関するスコア又は信頼度の少なくとも何れかの度合に応じて、この閾値を可変にしてもよい。例えば、制御装置２は、物標に関するスコア又は信頼度が低いほど、閾値を大きくする。

Ｓ３００において、確定された回数が閾値以上である物標がない場合（Ｓ３００：ＮＯ）、制御装置２は処理をＳ３０８に移す。一方、何れかの物標において確定された回数が閾値以上である場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、制御装置２は処理をＳ３０２に移す。

Ｓ３０２では、制御装置２は、確定された回数が閾値以上である物標（以下、確定物標という）について、車両１と衝突する可能性を評価した値である衝突確率を算出する。例えば、制御装置２は、確定物標及び車両１の予測進路や、確定物標と車両１との距離、相対速度等に基づいて、衝突確率を算出する。Ｓ３０２の処理が、衝突評価部２６としての処理に該当する。

Ｓ３０４では、制御装置２は、Ｓ３０２で算出された衝突確率に応じて、当該確定物標の検出結果に関する情報を含む物標情報を、情報提示部５を介して提示する。Ｓ３０４の処理が、提示制御部２８としての処理に該当する。具体的には、制御装置２は、衝突確率が所定の閾値を超えて高い確定物標について、運転者に対して注意を喚起する内容の画像情報や音声情報を物標情報として出力する。

その際、制御装置２は、情報提示の対象となる確定物標のスコア又は信頼度の少なくとも何れかに応じて、物標情報を提示する態様を可変にしてもよい。具体的には、制御装置２は、確定物標のスコア分布又は信頼度を、数値や図形、インジケータの点滅、音量の大小等で表現する。あるいは、制御装置２は、確定物標のスコア分布又は信頼度を、画像の色彩や、色の濃淡、透過率、コントラストの変化によって表現してもよい。このように物標のスコア及び信頼度に応じて物標情報の表示態様を可変にすることで、車両１の運転者が物標のスコアや信頼度を直感的に把握することができる。

図１１は、車両１のインストルメントパネル等に設置されたモニタ等による物標情報の表示例である。図１１の事例では、自車両の位置が画面の中央に設定され、その自車両の位置を基準として、検知された確定物標に相当する位置に当該確定物標に関するスコア分布を表す画像５１，５２が表示されている。

また、図１２は、車両１に設けられたヘッドアップディスプレイによる物標情報の表示例である。ヘッドアップディスプレイは、車両の運転者の前方視界に虚像による表示像を形成することにより、運転者の視線の先に情報を表示するように構成されている。図１２の事例では、運転者の前方視界における物標Ａ，Ｂの近傍に、当該確定物標の信頼度を表す数値及びグラフからなる物標情報５３，５４が表示されている。

図５のフローチャートの説明に戻る。Ｓ３０６では、制御装置２は、Ｓ３０２で算出された衝突確率に応じて、確定物標との衝突を回避するための走行制御を実行する。Ｓ３０６の処理が、走行制御部２７としての処理に該当する。具体的には、制御装置２は、衝突確率が所定の閾値を超えて高い確定物標との衝突を回避すべく、駆動系及び制動系のアクチュエータを制御して車両１の速度を抑制したり、操舵系のアクチュエータを制御して車両１の進行方向を調節する。また、制御装置２は、衝突回避の走行制御を行う際、表示や音声によって運転者に対して警告を報知してもよい。

なお、Ｓ３０６において、制御装置２は、衝突確率の高い確定物標に関するスコアや信頼度の度合に応じて、衝突回避のための走行制御の内容を可変にしてもよい。例えば、制御装置２は、確定物標のスコアや信頼度が高いほど、制動等の回避行動や警告を開始するタイミングを早めたり、回避行動や警告の度合を強くする。

Ｓ３０８では、制御装置２は、外部からの指示に基づいて物標の観測を終了するか否かを判定する。観測を終了しない場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、制御装置２は処理をＳ３００に戻す。一方、観測を終了する場合（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、制御装置２は衝突回避処理を終了する。

［効果］
実施形態の車載システムによれば、以下の効果を奏する。過去から現時点までの物標の複数回の観測結果を評価したスコアの統計に基づいて、観測されている物標が実際に存在する確からしさを表す信頼度を導出することができる。このようにすることで、個々の観測タイミングごとの観測結果のばらつきに起因する不確かさが抑制される。その結果、物標の検知結果の早期確定と、確定の精度の向上とを実現できる。

上述の効果について、図１３を参照しながら説明を補足する。図１３に例示される物標の検知の過程では、物標のスコアの累計が閾値（例えば９ポイント）に達したときに、当該物標が実在すると制御装置２が判断することを前提とする。また、説明を簡潔にするため、各観測タイミングにおけるスコアに対する重み付けは考慮していない。

図１３の上段は、実在する車両に基づいて検知された物標の検知結果の推移を表している。実在する車両に基づいて検知された物標は、過去の観測結果から予測し得る位置や速度から大きく乖離することなく検出され、比較的高いスコアが導出される傾向にある。そのため、個々のスコアに多少のばらつきがあったとしても、スコアの累計が早期に閾値に到達するため、物標の検知結果を早期に確定できる。

一方、図１３下段は、センサからの検知波が多重伝搬することによる生じるゴースト等に基づいて検知された虚偽の物標の検知結果の推移を表している。ゴースト等の虚偽の物標は、センサの受信状態が不安定な状況で検知されたものであるため、過去の観測結果から予測し得る位置や速度と大きく異なって検出され得る。そのため、比較的低いスコアが導出される傾向にあり、スコアの累計が閾値に到達せずに誤検知が抑制される。

また、制御装置２は、物標の位置及び速度の状態や、車両１の走行状態に応じて、物標に付与するスコアの分布を可変にすることができる。スコアの分布を高く設定することで、物標の検知の確定を早めることができる。一方、スコアの分布を高く設定することで、物標に対する検知の確定の精度を高めることができる。つまり、物標の早期検知が重視される状況下ではスコアの分布を高くし、検知の精度が重視される状況下ではスコアの分布を低くするといった運用が有効である。

また、制御装置２は、検知が確定した物標のスコア又は信頼度に応じて、物標との衝突を回避するための走行制御の態様を可変にすることができる。このようにすることで、検知結果の確からしさに応じた適切な態様にて、制御装置２が車両１の走行制御を行うことができる。

［変形例］
上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各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、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が、本開示の実施形態である。

上述の実施形態に適用可能な更なる工夫として、例えば、車両１と物標との衝突を回避するための走行制御を開始するタイミングを、情報提示部５を介して運転者に対して提示する構成を備えていてもよい。また、上述の実施形態に適用可能な別の工夫として、信頼度導出処理（図４参照）のＳ２０６においてスコア分布を設定する際、制御装置２は、物標の速度ベクトルに基づいて物標の進行方向を予測し、その予測された物標の進行方向に沿って、割当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を設定してもよい。具体的は、図１４の符合４３及び４４で例示されるように、制御装置２は、物標の予測進行方向を長径、予測進行方向に直交する方向を短径とする楕円形の範囲として、スコア分布を設定する。

上述の実施形態では、本開示に係る物体検知装置を、道路を走行する車両に適用した事例について説明した。これに限らず、車両以外の移動体についても、本開示に係る物体検知装置を適用可能である。

上述した制御装置２を構成要件とするシステム、制御装置２としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の実体的な記録媒体、物体検知方法等の種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…車両、２…制御装置、２１…物標認識部、２２…予測部、２３…信頼度導出部、２４…確定部、２５…走行状態導出部、２６…衝突評価部、２７…走行制御部、２８…提示制御部、３…センサ部、３１…ミリ波レーダ、３２…レーザレーダ、３３…ソナー、３４…カメラ、４…車両情報入力部、５…情報提示部、６…アクチュエータ。

Claims (13)

1. 移動体の周辺に存在する物標を検出する物体検知装置（２）であって、
   前記移動体の周辺の所定領域における状況を観測する少なくとも１つのセンサを含むセンサ部（３）による観測結果を表すセンサ情報を、周期的な観測タイミングごとに取得するように構成された情報取得部（２１，Ｓ１００）と、
   前記情報取得部により取得されたセンサ情報から認識し得る物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を表す認識情報を導出するように構成された物標認識部（２１，Ｓ１０２）と、
   第１の観測タイミングにおいて取得されたセンサ情報に基づいて前記物標認識部により導出された認識情報に基づいて、前記第１の観測タイミングの次の第２の観測タイミングにおける当該物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を予測した予測情報を導出するように構成された予測部（２２）と、
   前記第２の観測タイミングにおいて取得されたセンサ情報に基づいて前記物標認識部により導出された認識情報で表される物標の状態と、前記予測部により前記第１の観測タイミングの認識情報から導出された前記第２の観測タイミングに関する予測情報で表される物標の状態との差の度合に応じて、前記第２の観測タイミングにおける物標の検出結果の確からしさの度合を表すスコアを導出するように構成されるとともに、前記認識情報と前記予測情報との少なくとも何れかで表される物標の速度又は位置に応じて、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアの分布を可変にするように構成されたスコア導出部（２３，Ｓ２０８）と、
   過去から現在までの複数の観測タイミングごとに物標認識部により認識された、同一とみなし得る物標について、前記複数の観測タイミングごとに前記スコア導出部により導出された当該物標に関するスコアを統計的に処理することにより、当該物標が実際に存在する確からしさの度合を表す信頼度を導出するように構成された信頼度導出部（２３，Ｓ２１２）と、
   前記信頼度導出部により導出された信頼度が所定の基準を満たす場合、当該信頼度に係る物標が実際に存在すると確定するように構成された確定部（２４）と、
   を備え、
   前記スコア導出部は、前記物標の速度について、前記移動体に向かう方向の速度が大きいほど、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を可変にするように構成されている、
   物体検知装置。
2. 前記スコア導出部は、前記移動体の進行方向に対して直交する方向に向かう前記物標の相対速度が大きいほど、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を可変にするように構成されている、
   請求項１に記載の物体検知装置。
3. 移動体の周辺に存在する物標を検出する物体検知装置（２）であって、
   前記移動体の周辺の所定領域における状況を観測する少なくとも１つのセンサを含むセンサ部（３）による観測結果を表すセンサ情報を、周期的な観測タイミングごとに取得するように構成された情報取得部（２１，Ｓ１００）と、
   前記情報取得部により取得されたセンサ情報から認識し得る物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を表す認識情報を導出するように構成された物標認識部（２１，Ｓ１０２）と、
   第１の観測タイミングにおいて取得されたセンサ情報に基づいて前記物標認識部により導出された認識情報に基づいて、前記第１の観測タイミングの次の第２の観測タイミングにおける当該物標の位置と速度との少なくとも何れかを含む状態を予測した予測情報を導出するように構成された予測部（２２）と、
   前記第２の観測タイミングにおいて取得されたセンサ情報に基づいて前記物標認識部により導出された認識情報で表される物標の状態と、前記予測部により前記第１の観測タイミングの認識情報から導出された前記第２の観測タイミングに関する予測情報で表される物標の状態との差の度合に応じて、前記第２の観測タイミングにおける物標の検出結果の確からしさの度合を表すスコアを導出するように構成されるとともに、前記認識情報と前記予測情報との少なくとも何れかで表される物標の速度又は位置に応じて、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアの分布を可変にするように構成されたスコア導出部（２３，Ｓ２０８）と、
   過去から現在までの複数の観測タイミングごとに物標認識部により認識された、同一とみなし得る物標について、前記複数の観測タイミングごとに前記スコア導出部により導出された当該物標に関するスコアを統計的に処理することにより、当該物標が実際に存在する確からしさの度合を表す信頼度を導出するように構成された信頼度導出部（２３，Ｓ２１２）と、
   前記信頼度導出部により導出された信頼度が所定の基準を満たす場合、当該信頼度に係る物標が実際に存在すると確定するように構成された確定部（２４）と、
   を備え、
   前記スコア導出部は、前記物標の位置が前記移動体から遠いほど、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を可変にするように構成されている、
   物体検知装置。
4. 前記スコア導出部は、前記移動体の進行方向に対して直行する方向における前記物標の距離が遠いほど、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を可変にするように構成されている、
   請求項３に記載の物体検知装置。
5. 前記スコア導出部は、前記物標の位置が前記センサの観測範囲の中央に近いほど、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアが大きくなるようにスコアの分布を可変にするように構成されている、
   請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の物体検知装置。
6. 前記信頼度導出部は、観測タイミングが新しいスコアほど重みづけを大きくしてスコアを統計的に処理するように構成されている、
   請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の物体検知装置。
7. 前記移動体の移動状況を表す移動情報を取得するように構成された移動情報取得部（２５）を更に備え、
   前記スコア導出部は、前記移動情報で表される移動状況に応じて、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアの分布を可変にするように構成されている、
   請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の物体検知装置。
8. 前記移動情報取得部は、前記移動体の速度を表す情報を前記移動情報として取得するように構成されており、
   前記スコア導出部は、前記移動情報で表される速度に応じて、前記差の度合に応じて割り当てられるスコアの分布を可変にするように構成されている、
   請求項７に記載の物体検知装置。
9. 前記確定部において確定された物標の検出結果に関する情報を含む物標情報を、前記移動体に備えられた情報出力装置（５）を介して提示するように構成された提示制御部（２８）を更に備え、
   前記提示制御部は、前記物標に関するスコア又は信頼度の少なくとも何れかに応じて、当該物標に関する物標情報を提示する態様を可変にするように構成されている、
   請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の物体検知装置。
10. 前記確定部により確定された物標と前記移動体とが衝突する可能性を評価する衝突評価部（２６）と、
    前記衝突評価部による評価結果に応じて、前記物標との衝突を回避すべく前記移動体の運動を制御するように構成された運動制御部（２７）とを更に備え、
    前記運動制御部は、前記物標に関するスコア又は信頼度の少なくとも何れかに応じて、当該物標との衝突を回避するための制御内容を可変にするように構成されている、
    請求項１ないし請求項９の何れか１項に記載の物体検知装置。
11. 前記運動制御部は、前記物標に関するスコア又は信頼度の少なくとも何れかに応じて、前記物標との衝突を回避するための制御を開始するタイミングに関する要件を可変にするように構成されている、
    請求項１０に記載の物体検知装置。
12. 前記提示制御部は、前記運動制御部が前記物標との衝突を回避するための制御を開始するタイミングに関する情報を提示するように構成されている、
    請求項９を引用する請求項１１に記載の物体検知装置。
13. 前記センサ部は複数のセンサを含んで構成されており、
    前記物標認識部、前記予測部、前記スコア導出部、及び前記信頼度導出部は、前記複数のセンサのそれぞれの観測結果について、前記認識情報、前記予測情報、前記スコア、及び前記信頼度を導出するように構成されており、
    前記確定部は、前記複数のセンサの間で同一とみなせる物標が重複して観測されている場合、当該複数のセンサに係る当該重複する物標の信頼度を統合して、当該物標が実際に存在するか否かを判定するように構成されている、
    請求項１ないし請求項１２の何れか１項に記載の物体検知装置。

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