JP7134361B2 - 車載用物体検知装置 - Google Patents

Description

本願は、車載用物体検知装置に関するものである。

特許文献１では、反射波を用いて対象物を表す複数の検出点を検出する複数の検出器であって、一部の前記検出点が重複するように車両に配置されている複数の検出器と、前記複数の検出器のうち２つの検出器から入力される前記検出点を用いて、前記２つの検出器の水平方向における相対的な軸ずれ量を算出し、算出した前記相対的な軸ずれ量を用いて水平軸がずれている検出器を特定する検出器特定部と、を備える車両用の対象物検出装置が開示されている。

特開２０１９－００７９３４号公報（段落００２３、図４）

しかしながら、特許文献１の装置では、検出点が重複するように設置されていない検出器同士は比較ができないという問題があった。また、検出点が重複するように設置されていても、検出点が重複するように設置された範囲に検出点が無いと軸ズレの推定ができないという問題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、複数の検出器の検出領域を重複させることなく、軸ズレ量を検出できる車載用物体検知装置を提供することを目的とする。

本願に開示される車載用物体検知装置は、静止物の位置情報を検出する複数の物体検出部と、前記複数の物体検出部のうち、２つの前記物体検出部で検出された複数の静止物の各位置情報から、前記複数の静止物の共通する位置情報を抽出する静止物抽出部と、前記２つの物体検出部のうち一の物体検出部により検出された前記複数の静止物の位置情報と、前記一の物体検出部で前記複数の静止物を検出した後に、前記２つの物体検出部のうち他の物体検出部により検出された前記複数の静止物の位置情報とを比較し、前記一の物体検出部または前記他の物体検出部の中心軸の軸ズレの有無を判定する軸ズレ判定部とを備えたことを特徴とする。

本願によれば、一の物体検出部で複数の静止物を検出した後に、他の物体検出部で検出された複数の静止物の位置情報とを比較することで、複数の検出器の検出領域を重複させることなく、軸ズレ量を検出できる。

実施の形態１に係る車載用物体検知装置の構成を示す概略図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置の動作を示すフローチャート図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による静止物の抽出方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレの判定方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレ量の推定方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレ量の一例を示す図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレの他の判定方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレの他の判定方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る車載用物体検知装置による相対軸ズレの他の判定方法を説明するための図である。

実施の形態１．
図１は、本願の実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１の構成を示す概略図である。図１に示すように、車載用物体検知装置１０１は、周辺の物体との距離、相対速度、水平角度などを出力する物体検出機能を有する物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、物体検出部からの情報を集約して、処理する制御部１０、制御部１０からの指示により車両２０を制御する車両制御部２ａ、車両２０の回転速度を検出するヨーレートセンサ部２ｂ、および車両２０の走行速度を検出する走行速度センサ部２ｃから構成される。物体検出部は、車両２０の前方（物体検出部１ｃ）、右前方（物体検出部１ａ）、右後方（物体検出部１ｂ）、左前方(物体検出部１ｄ）、左後方（物体検出部１ｅ）の５箇所に設置される。

図２は、本願の実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、車載用物体検知装置１０１の制御部１０は、演算部１１、記憶部１２、通信機能部１３、およびバス１４を備えている。演算部１１、記憶部１２および通信機能部１３は、バス１４を介して双方向通信可能に接続されている。

演算部１１は、マイコン（マイクロコンピュータ、Microcomputer）およびＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの演算装置で構成される。記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、静止物抽出部１２１、基準座標変換部１２２、相対軸ズレ判定部１２３、軸ズレ特定部１２４を含む。

通信機能部１３は、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、車両制御部２ａ、ヨーレートセンサ部２ｂ、および走行速度センサ部２ｃをそれぞれ信号線を介して接続する。物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、ヨーレートセンサ部２ｂ、および走行速度センサ部２ｃからは検出情報が入力され、車両制御部２ａへは制御部１０からのセンシング結果および駆動制御信号が出力される。

物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは、ここではレーダ装置が想定され、電波を射出し、対象物で反射した反射波を受信することで対象物の距離、相対速度、水平角度など対象物の位置情報を検出するセンサである。レーダ装置以外でも対象物を検出できるように構成されていれば他のセンサでもよく、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）または超音波センサなどでもよい。また、ここでは水平角度を例に説明するが、垂直角度を測定する機能がある場合には、垂直方向の軸のずれも推定可能である。

ヨーレートセンサ部２ｂは、車両２０の旋回運動を検出するセンサであり、車両の回転速度を検出するセンサである。別の手段として、ハンドル角センサなどで代用もできる。走行速度センサ部２ｃは、車両２０の走行速度を検出するセンサであり、たとえば車輪の回転速度を検出するセンサである。

なお、図には記載しないが、制御部１０は、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの相対速度、対象物までの距離、および対象物の方向（物体検出部の軸中心とのなす水平角度）を組み合わせたり、単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲおよび超音波センサなどほかのセンシング結果と組み合わせる、いわゆるセンサフュージョン処理をする機能を持って、センサフュージョン結果を車両制御部に送信したり、センサフュージョン結果をもとに車両制御アプリケーションを動作させる駆動制御信号を送信するような構成としてもよい。

また、制御部１０は、少なくとも２つ以上の物体検出部が入力されていれば、動作が可能である。物体検出部は、通常、物体のその時刻における観測値を観測する機能と、物体の観測値を時系列に同定して追尾する機能とを有する場合が多いが、本願においては、相対速度、物体との距離、物体の方向を出力できればどのような出力でも良い。たとえば、検出値を制御部１０に入力しても良いし、追尾機能の出力（追尾結果）を制御部１０に入力しても良し、さらにそのあとに種々の処理を行った結果を制御部１０に入力するようにしても良い。

また、制御部１０と物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで実施する処理はいかようにも分割・統合が可能である。たとえば物体検出部１ａに制御部１０の機能を持たせ、すべての情報を物体検出部１ａに集約するようにしても良いし、物体検出部側の機能の一部を制御装置側に入れても良い。

また、制御部１０が追尾結果を用いる場合は、追尾処理による影響を受ける。たとえば、追尾処理では通常、同定を行った後に相対速度、距離および方向などの情報を時系列に平滑化する処理を行うが、同定を誤った場合は、相対速度・距離・方向などの平滑化後の値が実際の観測値に対してずれるので、誤差要因となる。このような誤差は追尾処理の性能にもよるので、追尾処理による影響を受けたくない場合は、検出値を入力するようにするのが好適である。

一方で、検出値を用いる場合は、追尾処理を用いる場合よりも相対的にデータ量が多くなる。追尾結果には同定が成立したものが基本的に出力されるが、検出値の場合は、同定の成立するかしないかに関わらず制御装置にデータが送信されるためである。このため、制御装置側の演算量に制約がある場合などは、なんらかのデータ削減処理を行うか、追尾処理以降の演算結果を用いるのが好適である。なお、以降では検出値を入力する場合について述べる。

次に、本願の実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１の動作について、図３に基づき説明する。図３は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１の動作の手順を示すフローチャート図である。

まず最初に、制御部１０の静止物抽出部１２１は、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅにより、車両２０の動きを考慮して、動いていない物体（静止物）を抽出する（ステップＳ３０１）。

図４は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による静止物である検出物標Ｋ０の抽出方法の一例を示す図である。図４に示すように、検出物標Ｋ０の抽出については、走行速度センサ部２ｃで車両２０の走行速度Ｖegoを検出し、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで得られた相対速度Ｖrelを加算して対地速度Ｖearthを計算し、対地速度Ｖearthの絶対値が所定の閾値より小さい場合に検出物標Ｋ０として抽出する方法が挙げられる。以下に、対地速度Ｖearthの算出式（１）を示す。なお、式（１）で、相対速度Ｖrelは、接近方向を負、離反方向を正として定義している。
（算出式）
Ｖearth＝Ｖego＋Ｖrel ・・・ （１）

なお、車両２０の走行速度Ｖegoを検出する方法はどのような方法でも良い。たとえば、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで得られる検出結果から走行速度Ｖegoを算出する公知技術を適用しても良い。

また、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで観測される相対速度Ｖrelは、車両２０の進行方向と対象物である検出物標Ｋ０までのなす水平角度に依存する。進行方向と検出物標Ｋ０までのなす水平角度をθとすると、この水平角度θによって物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで観測される相対速度Ｖrelは変化するので、これを考慮して静止物か否か判定するようにしても良い。また、車両２０が旋回している場合は、その旋回も考慮して対地速度Ｖearthを算出するようにしても良い。以下に、この水平角度θを考慮した対地速度Ｖearthの算出式（２）を示す。
（算出式）
Ｖearth＝Ｖego×ｃｏｓθ＋Ｖrel ・・・ （２）

また、ステップＳ３０１において、静止物抽出部１２１は、必ずしもすべての静止物のデータを次のステップの処理に送らなければならないわけではない。たとえば、過去に物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで対地速度Ｖearthが大きく動いていた物体が、信号待ちなどでたまたま物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで検出したタイミングで止まっているだけの可能性がある。この場合、過去に動いていた物体はその後再び動き出す可能性があるので、時系列的な処理を行って過去に動いていた物体は静止物抽出部１２１の出力から除外するようにしても良い。

また、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅでは、ＳＮ比（ＳＮＲ、Signal-to-Noise Ratio）が高いほど、検出値の精度が良いので、ＳＮ比が所定の閾値より高い静止物のデータのみを次のステップの処理に送るようにすれば、相対軸ズレ判定部１２３における精度向上に役立つ。

また、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅでは、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在する場合、各物体の水平角度θを見分けることができない場合がある。ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在したとしても測角することのできる方法としては、デジタルビームフォーミング、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）および最尤推定などの測角処理手段が挙げられる。しかし、このような手段を用いたとしても、各物体の水平角度θを見分けることができない場合があり、見分けることができたとしても精度が十分でない場合がある。このため、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在する場合には、その距離・相対速度の物体は静止物抽出部１２１の出力から除外するようにしても良い。ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の反射物がある場合にも処理する否かは、測角処理手段の精度によって判断すればよい。精度によって判断する方法としては、たとえば、追尾処理によって時系列的に同一の物体を同定している場合には、対象の水平角度が極端に大きく変動する場合に、精度が悪化したと判断する方法があげられる。また、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の反射物があるか否か判断する別の方法としては、測角処理における公知の到来波数判定処理を行う方法があげられる。

また、道路構造の特徴を利用しても良い。たとえば、得られた検知結果の中からガードレールのような連続する構造物は、特徴的な形状（配置）をしており、このような道路構造に特徴のある物体のみを後続のステップで相対軸ズレ判定部１２３に送るようにすれば、たとえば誤検出で１点だけ出てきてしまったような反射点を除いて後続のステップの処理を行うことができるので、相対軸ズレ判定部１２３おける精度向上に役立つ。

続いて、制御部１０の基準座標変換部１２２は、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅにより抽出したデータを、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを中心とした相対的な座標系に変換する（ステップＳ３０２）。基準座標変換部１２２は、次のステップで各物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅで検出された検出点を相対比較するために、検出点を基準となる同じ座標系に変換する。

ここで、基準座標系は、車両２０を基準とした座標系、または、ある一つの物体検出部を基準とした座標系に変換する方法などが挙げられる。たとえば、物体検出部１ｃが車両２０の先頭の中央に取り付けられており、取り付け水平角度は車両２０の正面にビームが出るようにまっすぐ、取り付け水平角度０ｄｅｇで取り付けられており、物体検出部１ａが右に１ｍ、車両２０の後方にむかって０．１ｍの位置に、取り付け水平角度４５ｄｅｇで取り付けられている場合、物体検出部１ｃの検出点は座標変換せずに、物体検出部１ｂの検出点は、右１ｍ、車両後方にむかって０．１ｍ、取り付け水平角度４５ｄｅｇ分だけ変換することになる。

次に、制御部１０の相対軸ズレ判定部１２３は、一の物体検出部の時刻Ｔ０の基準座標変換後の検出点と他の物体検出部の時刻Ｔ１の基準座標変換後の検出点を比較し（ステップＳ３０３）、基準座標系においてほぼ同じ領域を検知している範囲の検出点を相対比較することで、相対軸ズレ判定を行う（ステップＳ３０４）。

図５は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による相対軸ズレの判定方法を説明するための図である。図５（ａ）は、時刻Ｔ＝０での物体検出部１ａによる検出点の状態を示し、図５（ｂ）は、時刻Ｔ＝１での物体検出部１ｂによる検出点の状態を示す。

図５（ａ）に示すように、時刻Ｔ＝０では物体検出部１ａにより静止物である検出物標Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５が検出され、図５（ｂ）に示すように、時刻Ｔ＝１では物体検出部１ｂにより検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５が検出されている。

物体検出部１ａ（覆域Ｓａ、軸中心ｃ１）と物体検出部１ｂ（覆域Ｓｂ、軸中心ｃ２）の両方で検出された検出物標Ｋ１を除く４つの検出点、つまり、物体検出部１ａにより検出された検出物標Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の検出点（距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、相対速度Ｖrel１、Ｖrel２、Ｖrel３、Ｖrel４、Ｖrel５、水平角度α１、α２、α３、α４、α５）と、物体検出部１ｂにより検出された検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の検出点（距離ｄ６、ｄ７、ｄ８、ｄ９、相対速度Ｖrel６、Ｖrel７、Ｖrel８、Ｖrel９、水平角度α６、α７、α８、α９）のうち、検出物標Ｋ１を除く４つの各検出点が、基準座標系上でそれぞれ同じ位置で検出された場合には、相対軸ズレ判定部１２３は、軸ズレが無いと判定する（ステップＳ３０４のＮｏ）。実際には、基準座標系上の検出点は、車両２０の移動を考慮した補正、物体検出部の検出誤差、取り付け位置の誤差などが重畳するので、基準座標系上での検出点の誤差が所定の値以下の場合は、軸ズレが無いと判定したり、本処理を複数回行い、その平均値で判定したりする。

車両２０の移動を考慮して補正する場合には、たとえば、デッドレコニングと呼ばれる処理を行う。デッドレコニングでは、位置を直接検出するのではなく、移動を検出し、その蓄積として位置を得る手法である。車両２０が走行速度Ｖegoで等速直線運動をしている場合は、時刻Ｔ０の座標を基準として、時刻Ｔ１の座標を、Ｖego×（Ｔ１－Ｔ０）の分だけ平行移動すれば、同じ座標系上で、一の物体検出部の時刻Ｔ０の基準座標変換後の検出点と他の物体検出部の時刻Ｔ１の基準座標変換後の検出点を比較することができる。

車両２０が旋回しているような場合は、たとえば１００ｍｓ周期などでヨーレートセンサまたは走行速度センサなどで速度を検出し、その検出値を累積することで、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの車両２０の姿勢・向きの変化と、車両２０の位置の変化を検出することができる。

車両２０の移動を考慮して補正する他の方法としては、車両２０の絶対的な位置を高精度なＧＰＳ（Global Positioning System）などで検出し、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの車両２０の姿勢・向きの変化と、自車の位置の変化を観測するようにしても良い。いずれにしても、車両２０の移動を考慮して、物体検出部間の検出点の相対比較ができるように基準座標系に変換できればどのような方法でも良い。

なお、相対軸ズレ判定部１２３は、車両２０の旋回半径が所定の閾値より大きい場合のみ、相対軸ズレの判定を行うようにしてもよい。車両２０が旋回している場合、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１における検出点の相対比較の際に、旋回半径が大きい分だけ相対比較の誤差を生じる。このため、旋回半径が所定の閾値より大きい場合、すなわち、車両２０の移動が直線に近い場合だけ相対軸ズレの判定を行うことで、安定した相対軸ズレの判定を行うことができる。

物体検出部１ａにより検出された検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５と、物体検出部１ｂにより検出された検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５とが、基準座標系上でそれぞれ同じ位置で検出されず、重ならない場合には、相対軸ズレ判定部１２３は、軸ズレがあると判定し（ステップＳ３０４のＹｅｓ）、相対的な軸ズレ量を算出する（ステップＳ３０５）。

図６は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による相対軸ズレ量の推定方法を説明するための図である。図６に示すように、物体検出部１ａにより検出された検出物標Ｋ２ａ、Ｋ３ａ、Ｋ４ａ、Ｋ５ａと、物体検出部１ｂにより検出された検出物標Ｋ２ｂ、Ｋ３ｂ、Ｋ４ｂ、Ｋ５ｂのそれぞれの相対的なズレ量は、水平軸ズレ量の分だけずれて検出される。このため、この相対的なズレ量を推定すれば、水平軸ズレ量を得ることができる。

相対的なズレ量の推定方法としては、たとえば、時刻Ｔ０に物体検出部１ａにより検出された基準座標系の検出点と、時刻Ｔ１に物体検出部１ｂにより検出された基準座標系の検出点を、基準座標系における物体検出部の搭載位置を基準に回転させて、最も相関の高い水平角度を軸ズレ量として計算する手法が考えられる。具体的なアルゴリズムの例としては、ＩＣＰ(Iterative Closest Point)と呼ばれる２つの点群の重ね合わせ手法を用いて導出しても良い（特許文献１参照）。

物体検出部により検出される距離、相対速度、水平角度からなる検出点は、必ずしも物体検出部同士で同じとは限らない。たとえば、開口の大きいレーダ装置ほど測角の精度が良いし、ＳＮ比が高いほど測角の精度が良いなどの特徴がある。このような特徴を踏まえ、物体検出部同士の距離、相対速度、水平角度の検出値の精度の情報をもとに、重み付けをして位置合わせしても良い。ＩＣＰ法で検出点間の距離を最小化する際に、ＳＮ比の高い検出点ほど検出点間の距離の重みを大きく、ＳＮ比の低い検出点ほど検出点の距離の重みを小さくするなどし、位置合わせを行っても良い。

なお、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１は、基準座標系でほぼ同じ範囲を観測しているのであれば、時間的に離れていても良い。たとえば、物体検出部１ｃと物体検出部１ａを比較する場合、物体検出部１ｃと物体検出部１ａが時間的に離れたタイミング、つまり、物体検出部１ａが送信してから物体検出部１ｃが電波を送信するまで５００（ｍｓ）間の差がある場合には、５００（ｍｓ）間の車両２０の移動を考慮して、物体検出部１ｃと物体検出部１ａで基準座標系上で同じ範囲に検出された物体を相対比較の対象として相対軸ズレ判定を行えばよい。

また、物体検出部１ａと物体検出部１ｂで比較する場合は、物体検出部１ａは前方領域から検出しており、物体検出部１ｂは後方領域から検出しているので、仮に物体検出部１ａと物体検出部１ｂがほぼ同じ時刻に電波を送信していたとしても、物体検出部１ａの検出点と、物体検出部１ｂの検出点が基準座標系で同じ範囲に物体が検出されるのは、ある程度時間がたってからとなる。このような場合は、時間的に離れたタイミングで物体検出部１ａの検出点と物体検出部１ｂの検出点を基準座標系上で比較することになる。ここでは時間的に離れたタイミングでの事例を記載したが、物体検出装置間の検出タイミングの差は短くても良く、物体検出システムの構成によって適宜設定されるパラメータである。

また、比較する物体検出部は必ずしも隣接する物体検出部である必要は無く、基準座標系でほぼ同じ物体を検出されている範囲を持つ物体検出部同士であれば比較が可能である。たとえば物体検出部１ｃと物体検出部１ｂを時間的にずれたタイミングで相対比較するようにしても良い。

また、位置合わせの際、不要な検出点が多いと推定誤差につながるため、計算する対象を限定するようにしても良い。たとえば、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅでは、ＳＮ比が高いほど、検出値の精度が良いので、ＳＮ比が所定の閾値より高い静止物のデータのみを次のステップの処理に送るようにすれば、相対軸ズレ判定部１２３における精度向上に役立つ。また、物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅでは、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在する場合、各物体の水平角度θを見分けることができない場合がある。ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在したとしても測角することのできる方法としては、デジタルビームフォーミング、ＭＵＳＩＣ、ＥＳＰＲＩＴおよび最尤推定などの測角処理手段が挙げられる。しかし、このような手段を用いたとしても、各物体の水平角度θを見分けることができない場合があり、見分けることができたとしても精度が十分でない場合がある。このため、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の物体が存在する場合には、その距離・相対速度の物体は静止物抽出部１２１の出力から除外するようにしても良い。ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の反射物がある場合にも処理する否かは、測角処理手段の精度によって判断すればよい。精度によって判断する方法としては、たとえば、追尾処理によって時系列的に同一の物体を同定している場合には、対象の水平角度が極端に大きく変動する場合に、精度が悪化したと判断する方法があげられる。また、ほぼ同じ距離・同じ相対速度に複数の反射物があるか否か判断する別の方法としては、測角処理における公知の到来波数判定処理を行う方法があげられる。また、道路構造の特徴を利用しても良い。たとえば、得られた検知結果の中からガードレールのような連続する構造物は、特徴的な形状をしており、このような道路構造に特徴のある物体のみを後続のステップで相対軸ズレ判定部１２３に送るようにすれば、たとえば誤検出で１点だけ出てきてしまったような反射点を除いて後続のステップの処理を行うことができるので、相対軸ズレ判定部１２３おける精度向上に役立つ。

続いて、制御部１０の軸ズレ特定部１２４は、軸ズレしている物体検出部を特定する（ステップＳ３０６）。

図７は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による相対軸ズレ量の一例を示す図である。図７では、３つの物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃからの情報を用いた場合の軸ズレ量の推定値を示す。

図７に示すように、相対軸ズレ判定部１２３により、物体検出部１ａと物体検出部１ｂを比較して、物体検出部１ａからみて物体検出部１ｂは＋２ｄｅｇの軸ズレ、物体検出部１ｂからみて物体検出部１ａは－２ｄｅｇの軸ズレ、物体検出部１ａと物体検出部１ｃを比較して、物体検出部１ａからみて物体検出部１ｃは＋２ｄｅｇの軸ズレ、物体検出部１ｃからみて物体検出部１ａは－２ｄｅｇの軸ズレ、物体検出部１ｂと物体検出部１ｃを比較して、物体検出部１ｂからみて物体検出部１ｃは０ｄｅｇの軸ズレ、物体検出部１ｃからみて物体検出部１ｂは０ｄｅｇの軸ズレ、という相対的な軸ズレ量の推定結果が得られた場合、物体検出部１ａと物体検出部１ｂの比較だけでは、物体検出部１ａの軸がずれているか、物体検出部１ｂの軸がズレているかが分からないが、物体検出部１ａと物体検出部１ｂと物体検出部１ｃの比較によって、物体検出部１ａに異常が発生していると特定することができる。これは、物体検出部１ｂと物体検出部１ｃで、全く同程度の軸ずれが同じように発生することは考えにくいことを利用している。

なお、軸ズレしている物体検出部を特定する方法は、これに限るものではない。軸ズレ特定部１２４は、少なくとも１つの物体検出部により絶対的な水平軸ズレ量を算出する機能を有することで、絶対的な水平軸ズレ量と、上述の相対的な軸ズレ量を用いて、水平軸がズレている物体検出部を特定することができる。たとえば、車両２０の前後方向に対して９０ｄｅｇの方位に存在すべき相対速度が０となる検出点を速度０検出点の方位を算出して物体検出部の水平方向の向き、すなわち絶対的な水平軸ズレ量を求めることができ、一の物体検出部単独で求められた絶対軸ずれ量を用いることによっていずれの物体検出部が水平軸ズレを起こしているのかを決定することができる。

最後に、制御部１０の軸ズレ特定部１２４は、特定された物体検出部の相対的な軸ズレ量を補正し（ステップＳ３０７）、車載用物体検知装置１０１の動作を完了する。これにより、水平軸ズレを補正することで、装置全体として、正常な動作を維持できる。

補正の方法としては、ソフトウェア的に、得られた測角値に対して、水平軸ズレ量の分だけ補正するようにしても良いし、機構的に物体検出部または物体検出部を構成するアンテナ部分を水平方向に回転させる機構をもたせ、物体検出部または物体検出部を構成するアンテナ部分を水平方向に、水平軸ズレ量の分だけ補正するようにしても良い。

なお、絶対的な軸ズレ量が得られた場合は、その値を用いて軸ズレ量を補正しても良い。水平軸ズレ量の絶対値が予め定められた補正基準値以上である場合に実行されるようにしても良い。

軸ズレ特定部１２４が補正機能を持たない場合、相対軸ズレ量が補正しきれない場合、補正するには大きすぎて明らかに軽衝突などでレーダそのものが大きく軸がズレていると疑われる場合などには、相対軸ズレ量を車両制御部２ａに通知することで、たとえば、車両制御部２ａが実行している車両制御アプリケーションの動作を停止したり、一部機能の動作を制限したりすることができる。

また、上記実施の形態では、物体検出部間でほぼ同じ領域を検知している検知点同士を比較したが、これに限るものではない。図８および図９は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による相対軸ズレの他の判定方法を説明するための図である。図８および図９に示すように、たとえば、車両２０がガードレール３０のある高速道路を直進している場合などを想定すると、通常、ガードレール３０は直線状に配置されているので、このことを利用し、時刻Ｔ０で物体検出部１ａで検出された検出物標Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５（図８（ａ）参照）の検出点と、時刻Ｔ１で物体検出部１ｂで観測された検出物標Ｋ２２、Ｋ２３、Ｋ２４、Ｋ２５（図８（ｂ）参照）の検出点を基準座標系上で比較したときに、同じ直線状に並ぶ場合は軸がずれていない（図９（ａ）参照）、直線状に並ばない場合は軸がズレている（図９（ｂ）参照）と判定するようにしても良い。

また、必ずしも車両２０が直進していなくてもよく、構造物の形状が予測できるようなシーン、たとえば、車両２０のカーブに沿ってひとつづきの構造物（ガードレールおよび壁など）がある場合、および地図情報などで構造物の形状が分かっている場合などが挙げられる。

また、上記実施の形態では、物体検出部１ａと物体検出部１ｂの２つ、または物体検出部１ａ、物体検出部１ｂおよび物体検出部１ｃの３つ、を相対比較する場合について説明したが、本願は物体検出部の個数によらず、２以上の物体検知装置が搭載されていれば適用が可能である。

また、座標変換は必ずしも必須の構成ではなく、複数の物体検出部間の異なる時刻に検出された検知点を相対比較して算出できればどのような方法でもよい。たとえば、物体検出部１ａの時刻Ｔ０に得られた検知点と、物体検出部１ｂの時刻Ｔ１に得られた検知点が重なり合う条件を導出し、重なり合う条件から、車両２０の移動分と、物体検出部の搭載水平角度分を差し引いて、計算するようにしてもよい。

図１０は、実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１による相対軸ズレの他の判定方法を説明するための図である。座標変換しなかった場合、物体検出部１ａの検出物標Ｋ１ａ、Ｋ２ａ、Ｋ３ａ、Ｋ４ａ、Ｋ５ａの検出点と物体検出部１ｂの検出物標Ｋ１ｂ、Ｋ２ｂ、Ｋ３ｂ、Ｋ４ｂ、Ｋ５ｂの検出点は物体検出部から見ると、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように表される。物体検出部１ａの検出物標Ｋ１ａ、Ｋ２ａ、Ｋ３ａ、Ｋ４ａ、Ｋ５ａの検出点と物体検出部１ｂの検出物標Ｋ１ｂ、Ｋ２ｂ、Ｋ３ｂ、Ｋ４ｂ、Ｋ５ｂの検出点が、それぞれ重なり合うようにするには、図１０（ｃ）に示すように、物体検出部１ｂの検出点を９０ｄｅｇ回転させて、平行移動すればよい。平行移動量は取付位置および時刻Ｔ０から時刻Ｔ１への車両２０の移動量などで決まる値である。回転量は、物体検出部１ａと物体検出部１ｂの取付水平角度および時刻Ｔ０から時刻Ｔ１への車両２０の回転移動などによって決まる値である。この例では物体検出部１ａと物体検出部１ｂの初期取付水平角度の差は９０ｄｅｇであるため、この回転量と、レーダの初期取付水平角度の差を比較すれば、物体検出部１ａと物体検出部１ｂの軸がずれているか否かを判定することができる。点群の重ねあわせはどのような方法で行ってもよい。たとえば、前述のＩＣＰ法などのアルゴリズムで実現すればよい。

以上のように、本実施の形態１に係る車載用物体検知装置１０１によれば、静止物である検出物標Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の位置情報を検出する複数の物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅと、複数の物体検出部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのうち、２つの物体検出部１ａ、１ｂで検出された複数の検出物標Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の位置情報から、共通する複数の検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の位置情報を抽出する静止物抽出部１２１と、２つの物体検出部１ａ、１ｂのうち物体検出部１ａにより検出された検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の位置情報と、物体検出部１ａで検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５を検出した後に、２つの物体検出部１ａ、１ｂのうち物体検出部１ｂにより検出された検出物標Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５の位置情報とを比較し、物体検出部１ａまたは物体検出部１ｂの中心軸の軸ズレの有無を判定する相対軸ズレ判定部１２３とを備えるようにしたので、複数の検出器の検出領域を重複させることなく、軸ズレ量を検出できる。また、水平軸ズレを補正することで、正常な動作を維持できる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 物体検出部、１２１ 静止物抽出部、１２３ 相対軸ズレ判定部、１０１ 車載用物体検知装置。

Claims (10)

1. 静止物の位置情報を検出する複数の物体検出部と、
   前記複数の物体検出部のうち、２つの前記物体検出部で検出された複数の静止物の各位置情報から、前記複数の静止物の共通する位置情報を抽出する静止物抽出部と、
   前記２つの物体検出部のうち一の物体検出部により検出された前記複数の静止物の位置情報と、前記一の物体検出部で前記複数の静止物を検出した後に、前記２つの物体検出部のうち他の物体検出部により検出された前記複数の静止物の位置情報とを比較し、前記一の物体検出部または前記他の物体検出部の中心軸の軸ズレの有無を判定する軸ズレ判定部と
   を備えたことを特徴とする車載用物体検知装置。
2. 前記静止物抽出部で抽出された前記複数の静止物の各位置情報を、前記複数の物体検出部間で共通の基準座標系へ座標変換する基準座標変換部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車載用物体検知装置。
3. 前記軸ズレ判定部は、前記基準座標変換部により共通の基準座標系へ座標変換された前記複数の静止物の各位置情報に基づき、相対的な軸ズレ量を算出することを特徴とする請求項２に記載の車載用物体検知装置。
4. 前記軸ズレ判定部は、前記複数の静止物の各位置情報による前記静止物の配置に基づき、相対的な軸ズレ量を算出することを特徴とする請求項３に記載の車載用物体検知装置。
5. 前記複数の物体検出部は３以上の物体検出部であり、２つの物体検出部の組合せの全てについて前記相対的な軸ズレ量を算出し、前記算出した相対的な軸ずれ量の組み合わせを用いて軸がずれている物体検出部を特定する軸ズレ特定部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の車載用物体検知装置。
6. 少なくとも１の前記物体検出部が、前記検出した位置情報を用いて絶対的な軸ズレ量を算出し、前記相対的な軸ズレ量とを用いて軸がずれている物体検出部を特定する軸ズレ特定部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の車載用物体検知装置。
7. 前記軸ズレ特定部は、前記特定した物体検出部に対して前記相対的な軸ズレ量に応じて軸ズレを補正することを特徴とする請求項５に記載の車載用物体検知装置。
8. 前記軸ズレ特定部は、前記絶対的な軸ズレ量が予め定められた補正基準値以上の場合に、前記絶対的な軸ズレ量に応じて軸ズレを補正することを特徴とする請求項６に記載の車載用物体検知装置。
9. 前記軸ズレ判定部は、前記相対的な軸ズレ量を車両の制御部に通知することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車載用物体検知装置。
10. 前記軸ズレ判定部は、車両の旋回半径が所定の閾値より大きい場合に、前記軸ズレの有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用物体検知装置。

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