JP7162142B2 - エイミング装置、運転制御システム、及びセンサデータの補正量の計算方法 - Google Patents

エイミング装置、運転制御システム、及びセンサデータの補正量の計算方法 Download PDF

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Description

本発明は、車載制御装置に関し、特に、センサデータを補正するエイミング装置に関する。
交通事故の低減、ドライバーの負荷軽減、地球環境負荷の低減に向けた燃費の改善、サステナブルな社会の実現に向けた交通弱者への移動手段の提供などの様々な目的を実現すべく、運転支援システム及び自動運転システムが開発されている。これら運転支援システム及び自動運転システムでは、ドライバーの代わりに車両周辺を監視するため、複数の車両周辺監視センサが設けられる。さらに、これらのシステムの安全性を保障するためには、前記車両周辺監視センサの取り付け角度がずれた場合でも補正を行う機能が求められる。
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２０１５－０７８９２５号公報）には、自らに対する相対位置が一定の位置に定まる基準対象が存在する方位が検知範囲に含まれる測距センサと、測距センサと一部重複する検知範囲を有する測距センサとの検知範囲の重複領域に存在する物体についての、第１位置特定部で特定した車両直交座標系上の位置と第２位置特定部で特定した車両直交座標系上の位置とのずれから、測距センサの検知軸のずれを判断する周辺監視装置が記載されている（要約参照）。
また、特許文献２（特開２０１９－９１２７３号公報）には、複数のセンサ情報を組み合わせて障害物の認識を行う障害物認識装置であって、障害物に関する第一パラメータ情報を取得する前方カメラと、障害物に関する第二パラメータ情報を取得するミリ波レーダと、前方カメラで取得した第一パラメータ情報とミリ波レーダで取得した第二パラメータ情報とに基づき、前方カメラ又はミリ波レーダの方位角の軸ずれ量を算出し、算出された軸ずれ量に基づいて前方カメラ又はミリ波レーダの軸ずれを補正する補正部と、軸ずれ量を記憶する記憶部とを備える。
特開２０１５－０７８９２５号公報 特開２０１０－２４９６１３号公報
しかしながら、特許文献１では、複数のセンサの検知領域が重複する領域に存在する物体の検知位置に基づき、センサの検知軸ずれを判定するが、複数のセンサの検知領域が重複していない場合において、軸ずれを判定できないという課題がある。また、特許文献２では、複数のセンサの検知領域が重複する領域に存在する障害物に関する第二パラメータ情報に基づいて、センサの検知軸ずれを判定するが、複数のセンサの検知領域が重複していない場合において、第一パラメータと第二パラメータとが同一物標に基づくかが判定できないため、軸ずれを判定できないという課題がある。
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、二つ以上のセンサの検知結果を用いて、前記センサの検知結果の補正量を計算するエイミング装置であって、前記センサが検知したセンサデータを、当該センサに固有の座標系から所定の統一座標系に変換するセンサ座標変換部と、前記センサデータから所定の地物を選択するターゲット選択部と、前記選択された地物の配列状態を近似する関数を各センサ毎に定める関数フィッティング部と、前記定められた関数が表す線を前記センサの検知領域外に外挿して、前記外挿された線同士を比較するフィッティング結果比較部と、前記関数の比較結果より、前記センサが検知した地物の座標を変換するための補正量を計算する補正値計算部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、センサの軸ズレを補正できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
実施例１のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例１のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の処理方法を示す概念図である。 実施例１のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の処理方法を示す概念図である。 実施例１のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の処理方法を示す概念図である。 実施例２のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例３のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例４のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例５のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例６のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の機能ブロック図である。 実施例７のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の一実施例を示す機能ブロック図である。 実施例８のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置の処理方法を示す概念図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための形態を説明するための全図において、同一の機能を有するブロック又はエレメントには同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
＜実施例１＞
図１は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図２乃至図４は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理を示す概念図である。図１乃至図４を用いて本発明の第１の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。
まず、本発明の一実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の機能ブロック構成を説明する。図１に示すように、本実施例のセンサフュージョン装置１は、センサ座標変換部１００ａ、センサ時刻同期部１１０ａ、移動体静止物分別部１２０ａ、センサデータ統合部２００ａ、第１のターゲット選択部３００ａ、関数フィッティング部３１０ａ、第１のフィッティング結果比較部３２０ａ、座標変換補正値計算部３３０ａ、及び第１のターゲット検知開始判定部３４０ａを有する。センサエイミング機能は、センサフュージョン装置１のセンサデータ統合部２００ａ以外の各部によって構成され、センサデータ統合部２００ａ以外の各部によってセンサエイミング装置が実現される。また、センサフュージョン装置１には、第１の車両周辺監視センサ１０ａ、第２の車両周辺監視センサ１０ｂ、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａの出力信号が入力され、配信センシング情報４０ａが入力される。
第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂは、自車の周囲の物標を検知するセンサである。自車挙動検知センサ２０ａは、自車の速度、ヨーレート及び舵角を検知するセンサ群である。レーンマーカ検知センサ３０ａは、レーンマーカ（例えば、ペイントや、道路鋲などによって形成される車道中央線、車線境界線、車道外側線）を検知するセンサである。配信センシング情報４０ａは、自車の走行環境（例えば、道路の曲率などを含む走行用地図データ）である。
本実施例のセンサフュージョン装置１（電子制御装置）や各種センサ（第１の車両周辺監視センサ１０ａ、第２の車両周辺監視センサ１０ｂなど）は、演算装置、メモリ及び入出力装置を含む計算機（マイコン）を含んでいる。
演算装置は、プロセッサを含み、メモリに格納されたプログラムを実行する。演算装置がプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＦＰＧＡ（Field Programable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア）で実行してもよい。
メモリは、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及びＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子、及びＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）のような不揮発性の記憶素子であり、演算装置が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。
入出力装置は、所定のプロトコルに従って、電子制御装置やセンサによる処理内容を外部に送信したり、外部からデータ受信するインターフェースである。
演算装置が実行するプログラムは、電子制御装置やセンサの非一時的記憶媒体である不揮発性のメモリに格納される。
図２乃至図４において、自車８００は、自車進行経路７１０ａの方向に走行しており、その周囲には、第１の車両周辺監視センサ１０ａによる第１のセンサ検知領域７００ａと、第２の車両周辺監視センサ１０ｂによる第２のセンサ検知領域７００ｂとが設けられている。自車８００の周辺には、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ乃至８１０ｆと、対象外静止物ターゲット８２０ａと、移動体８３０ａが存在している。また、各図には、第１及び第２の関数フィッティング結果９００ａ及び９００ｂが図示される。
なお、図２（Ａ）から図２（Ｄ）は、第１の車両周辺監視センサ１０ａ及び第２の車両周辺監視センサ１０ｂは正常に（水平方向の自車前方方向に対する軸ズレなしに）取り付けられた状態における処理方法の概念を示す。一方、図３（Ａ）から図３（Ｃ）は、第２の車両周辺監視センサ１０ｂの自車への取り付け角度が水平方向の自車前方方向に対して角度θ１だけ軸ズレして取り付けられた状態における処理方法の概念を示す。また、図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、第１の車両周辺監視センサ１０ａが水平方向の自車前方方向に対して角度θ２だけ軸ズレして取り付けられており、第２の車両周辺監視センサ１０ｂが水平方向の自車前方方向に対して角度θ１だけ軸ズレして取り付けられた状態における処理方法の概念を示す。
次に、本発明の一実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フローを図１及び図２を用いて説明する。
第１の車両周辺監視センサ１０ａは第１のセンサ検知領域７００ａに存在する第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃ及び対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａを検知し、第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの少なくとも自車との相対座標と、移動体８３０ａの少なくとも自車との相対座標及び絶対速度とを出力する。第２の車両周辺監視センサ１０ｂは第２のセンサ検知領域７００ｂに存在する第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａを検知し、第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの少なくとも自車との相対座標を出力する。センサ座標変換部１００ａは、第１の車両周辺監視センサ１０ａ及び第２の車両周辺監視センサ１０ｂから出力された第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆの自車との相対座標、並びに対象外静止物ターゲット８２０ａの自車との相対座標、並びに移動体８３０ａの自車との相対座標を、自車との統一相対座標に変換し、センサ時刻同期部１１０ａに出力する。ここで、統一相対座標は、複数の車両周辺監視センサ１０ａ、１０ｂが出力するデータが準拠する座標が纏められる座標系であり、例えば、図２（Ｄ）に示す通り、自車前端中央を原点として、自車前方方向をｘ、自車左方向をｙと定義する。
また、センサ時刻同期部１１０ａには、自車挙動検知センサ２０ａによる自車の速度、ヨーレート及び舵角の検知結果が入力される。センサ時刻同期部１１０ａは、入力された第１の車両周辺監視センサ１０ａにより検知された第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃ、対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａの統一相対座標、並びに第２の車両周辺監視センサ１０ｂにより検知された第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標を、自車挙動検知センサ２０ａにより検知された自車の速度、ヨーレート及び舵角の検知結果を用いて所定のタイミングにおける統一相対座標に補正して、各センサの検知結果の時刻を同期し、時刻同期された第１乃至第６のターゲットの統一相対座標を出力する。
移動体静止物分別部１２０ａは、第１の車両周辺監視センサ１０ａ及び第２の車両周辺監視センサ１０ｂにて検知された周辺物のうち、第１乃至第６の静止物ターゲット及び対象外静止物ターゲット８２０ａと、移動体８３０ａとを分別し、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標を第１のターゲット選択部３００ａに出力する。さらに、移動体静止物分別部１２０ａは、第１の車両周辺監視センサ１０ａ及び第２の車両周辺監視センサ１０ｂにて検知された第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａの統一相対座標及び絶対速度をセンサデータ統合部２００ａに出力する。
センサデータ統合部２００ａは、入力された全ての入力情報を統合し、統合結果を運転制御装置２に出力する。運転制御装置２は、センサフュージョン装置１からの出力を用いて車両の運転を制御する自動運転システム（ＡＤ－ＥＣＵ）や運転支援システムである。
第１のターゲット選択部３００ａは、入力された第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆと対象外静止物ターゲット８２０ａの中から、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆを選択し、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆの統一相対座標を出力する。
第１のターゲット検知開始判定部３４０ａは、自車挙動検知センサ２０ａ、レーンマーカ検知センサ３０ａ及び配信センシング情報４０ａから出力される情報に基づいて、自車が所望の走行状態にあることを判定し、ターゲット検知開始フラグを第１のターゲット選択部３００ａに出力する。
関数フィッティング部３１０ａは、ターゲット検知開始フラグが入力された場合に、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃの配列に対して第１の関数をフィッティングし、第１の関数フィッティング結果９００ａを出力する。同時に、関数フィッティング部３１０ａは、ターゲット検知開始フラグが入力された場合に、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに由来する第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆの配列に対して第２の関数をフィッティングし、第２の関数フィッティング結果９００ｂを出力する。
第１のフィッティング結果比較部３２０ａは、第１の関数フィッティング結果９００ａと第２の関数フィッティング結果９００ｂとを比較し、それらが一致するような関数補正値を計算する。座標変換補正値計算部３３０ａは、関数補正値に基づいて、第１の車両周辺監視センサ１０ａの取り付け軸ズレ量に対応するセンサ座標変換補正値と第２の車両周辺監視センサ１０ｂの取り付け軸ズレ量に対応するセンサ座標変換補正値とを計算し、センサ座標変換部１００ａに出力する。
なお、図３の状態における処理フローと図２の状態における処理フローとの相違点は以下の通りである。第２の車両周辺監視センサ１０ｂは、第２のセンサ検知領域７００ｂに存在する第３乃至第６の静止物ターゲット８１０ｃ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａを検知し、第３乃至第６の静止物ターゲット８１０ｃ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの少なくとも自車との相対座標を出力する。
センサ時刻同期部１１０ａは、入力された第１の車両周辺監視センサ１０ａにより検知された第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃ及び対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａの統一相対座標、並びに第２の車両周辺監視センサ１０ｂにより検知された第３乃至第６の静止物ターゲット８１０ｃ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標を、自車挙動検知センサ２０ａにより検知された自車の速度、ヨーレート及び舵角の検知結果を用いて所定のタイミングにおける統一相対座標に補正して、各センサの検知結果の時刻を同期し、時刻同期された第１乃至第６のターゲットの統一相対座標を出力する。
関数フィッティング部３１０ａは、ターゲット検知開始フラグが入力された場合に、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに由来する第３乃至第６の静止物ターゲット８１０ｃ～８１０ｆの配列に対して第３の関数をフィッティングし、第３の関数フィッティング結果９００ｃとして出力する。第１のフィッティング結果比較部３２０ａは、第１の関数フィッティング結果９００ａと第３の関数フィッティング結果９００ｃとを比較し、それらが一致するような関数補正値を計算する。
また、図４の状態における処理フローの図３の状態における処理フローとの相違点は以下の通りである。第１の車両周辺監視センサ１０ａは、第１のセンサ検知領域７００ａに存在する第１乃至第２の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｂ及び移動体８３０ａを検知し、第１乃至第２の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｂの少なくとも自車との相対座標と、移動体８３０ａの少なくとも自車との相対座標及び絶対速度とを出力する。
センサ時刻同期部１１０ａは、入力された第１の車両周辺監視センサ１０ａにより検知された第１乃至第２の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｂ及び移動体８３０ａの統一相対座標、並びに第２の車両周辺監視センサ１０ｂにより検知された第３乃至第６の静止物ターゲット８１０ｃ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標を、自車挙動検知センサ２０ａにより検知された自車の速度、ヨーレート及び舵角の検知結果を用いて所定のタイミングにおける統一相対座標に補正して、各センサの検知結果の時刻を同期し、時刻同期された第１乃至第６のターゲットの統一相対座標を出力する。
関数フィッティング部３１０ａは、ターゲット検知開始フラグが入力された場合に、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１乃至第２の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｂの配列に対して第４の関数をフィッティングし、第４の関数フィッティング結果９００ｄを出力する。第１のフィッティング結果比較部３２０ａは、第４の関数フィッティング結果９００ｄと第３の関数フィッティング結果９００ｃとを比較し、それらが一致するような関数補正値を計算する。
さらに、本発明の一実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の動作を図１乃至図４を用いて説明する。本発明の一実施例において、説明を簡便にするため、以下の通り定義する。第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆはガードレールの支柱など道路に対して略平行に既知の間隔で周期的に配置される物体であり、対象外静止物ターゲット８２０ａは電柱である。また、自車が走行している環境は直線道路である。
第１のターゲット選択部３００ａは、入力された静止物ターゲットの統一相対座標を、それらの配列の距離に応じてフィルタする機能を有する。例えば、ガードレールの支柱の設置間隔は凡そ２～４ｍに規格化されていることが知られているため、２～４ｍ周期で該支柱の設置間隔に合致するフィルタ処理を行うことにより、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆを選択的に抽出できる。すなわち、フィルタ処理により、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆとは異なる周期で存在する対象外静止物ターゲット８２０ａを除去できる。具体的には、第１のターゲット選択部３００ａは、複数のフィルタを予め保持し、フィルタリング結果に基づいて適切なフィルタを選択してもよい。
関数フィッティング部３１０ａは、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃの統一相対座標における配列を一次関数でフィッティングし、式（１）で定義された第１の一次関数を第１の関数フィッティング結果９００ａとして出力する。
ｙ＝ａ1ｘ＋ｂ1 …（１）
さらに、関数フィッティング部３１０ａは、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに由来する第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆの統一相対座標における配列を一次関数でフィッティングし、式（２）で定義された第２の一次関数を第２の関数フィッティング結果９００ｂとして出力する。
ｙ＝ａ2ｘ＋ｂ2 …（２）
ここで、式（１）（２）における軸ｘ、ｙは、図２（Ｄ）に示した通りである。以上の動作によって、関数フィッティング部３１０ａは図２（Ｂ）に示す通り、第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃの統一相対座標における配列に第１の関数フィッティング結果９００ａが重なる。また同様に、第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆの統一相対座標の配列に第２の関数フィッティング結果９００ｂが重なる。
第１のフィッティング結果比較部３２０ａは、入力された第１の関数フィッティング結果９００ａと第２の関数フィッティング結果９００ｂとを比較し、第１の関数フィッティング結果９００ａと第２の関数フィッティング結果９００ｂとが一致するような関数補正値を計算する。なお、図２では第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂは軸ズレせず正常に自車に取り付けられているため、図２（Ｃ）に示す通り、第１の関数フィッティング結果９００ａと第２の関数フィッティング結果９００ｂとは同じ関数で表され、両フィッティング結果の外挿線は一致している。従って、第１の関数補正値はゼロであると計算される。
一方、図３では、関数フィッティング部３１０ａからは図３（Ｃ）に示すように、第１の関数フィッティング結果９００ａ及び第３の関数フィッティング結果９００ｃが出力される。ここで、第３の関数フィッティング結果９００ｃは式（３）で定義された第３の一次関数のフィッティング結果である。
ｙ＝ａ3ｘ＋ｂ3 …（３）
この状態では、第２の車両周辺監視センサ１０ｂが水平方向の車両前方方向に角度θ１だけ軸ズレして自車に取り付けられているものの、関数フィッティング部３１０ａは軸ズレの情報を有さないため、第３の関数フィッティング結果９００ｃは水平方向の自車後方方向に角度θ１だけ回転した形で出力される。そこで、第１のフィッティング結果比較部３２０ａは第１の関数フィッティング結果９００ａと第３の関数フィッティング結果９００ｃとが一致するような関数補正値を計算する。例えば、図３の状態では、式（１）及び式（２）より、ａ1＝ａ3となるような第２の関数補正値が計算される。
また、図４では関数フィッティング部３１０ａからは図４（Ｃ）に示すような第４の関数フィッティング結果９００ｄ及び第３の関数フィッティング結果９００ｃが出力される。ここで、第４の関数フィッティング結果９００ｄは式（４）で定義された第４の一次関数のフィッティング結果である。
ｙ＝ａ4ｘ＋ｂ4 …（４）
この状態では、第１の車両周辺監視センサ１０ａが水平方向の車両前方方向に角度θ２だけ軸ズレして自車に取り付けられているものの、関数フィッティング部３１０ａは軸ズレの情報を有さないため、第４の関数フィッティング結果９００ｄは水平方向の自車後方方向に角度θ２だけ回転した形で出力される。また、第２の車両周辺監視センサ１０ｂが水平方向の車両前方方向に角度θ１だけ軸ズレして自車に取り付けられているものの、関数フィッティング部３１０ａは軸ズレの情報を有さないため、第３の関数フィッティング結果９００ｃは水平方向の自車後方方向に角度θ１だけ回転した形で出力される。そこで、第１のフィッティング結果比較部３２０ａは第４の関数フィッティング結果９００ｄと第３の関数フィッティング結果９００ｃとが一致するような関数補正値を計算する。例えば、図４の状態では、式（４）及び式（３）より、ａ４＝ａ３、ｂ４＝ｂ３となるような第３の関数補正値が計算される。
従って、第１のフィッティング結果比較部３２０ａは以上のような動作をするため、関数補正値はフィッティングされる関数の次元に応じた次元を有する。たとえば、本実施例ではフィッティングされる関数は１次元であるため、関数補正値は２次元、つまり２つのパラメータから構成される。
座標変換補正値計算部３３０ａの動作は以下の通りである。図２の状態では、第１のフィッティング結果比較部３２０ａから出力される第１の関数補正値はゼロであるので、座標変換補正値計算部３３０ａから出力される第１のセンサ座標変換補正値はゼロと計算される。一方、図３の状態では、第２の関数補正値に基づいて、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに対するセンサ座標変換値を補正する第２のセンサ座標変換補正値を出力する。具体的には、センサ座標変換値を水平方向の自車前方方向に角度θ１だけ回転させる第２のセンサ座標変換補正値が出力される。さらに、図４の状態では、図３の状態に加えて、第３の関数補正値に基づいて、第１の車両周辺監視センサ１０ａに対するセンサ座標変換値を補正する第３のセンサ座標変換補正値を出力する。具体的には、センサ座標変換値を水平方向の自車前方方向に角度θ２だけ回転させる第３のセンサ座標変換補正値が出力される。
従って、第１のフィッティング結果比較部３２０ａは以上のような動作をするため、センサ座標変換補正値は関数補正値と、フィッティング結果を表す関数が同じ次元で表される。例えば、本実施例ではセンサ座標変換補正値は２次元、つまり二つのパラメータから構成される。なお、センサ座標変換補正値は対角要素がゼロの２×２行列から構成されてもよい。
センサ座標変換部１００ａの動作は次の通りである。座標変換補正値計算部３３０ａにてセンサ座標変換補正値が生成されない場合、つまり第１のターゲット検知開始判定部３４０ａからターゲット検知開始フラグが出力されない場合、センサ座標変換部１００ａは内部に保持しているセンサ座標変換パラメータに基づいてき、第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂから出力された第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａの自車との相対座標を自車との統一相対座標に変換する。
一方、座標変換補正値計算部３３０ａにてセンサ座標変換補正値が生成された場合、つまり第１のターゲット検知開始判定部３４０ａからターゲット検知開始フラグが出力された場合、センサ座標変換部１００ａは内部に保持しているセンサ座標変換パラメータをセンサ座標変換補正値に基づいて変更し、第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂから出力された第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆ及び対象外静止物ターゲット８２０ａ及び移動体８３０ａの自車との相対座標を自車との統一相対座標に変換する。
第１のターゲット検知開始判定部３４０ａは、自車挙動検知センサ２０ａから出力される自車の速度、舵角及びヨーレートが予め保持されている閾値以内である場合、自車が一定の速度で直進していると判定し、第１のターゲット検知開始フラグを出力する。また、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａは、レーンマーカ検知センサ３０ａから出力されるレーンマーカの曲率、レーンマーカに対する自車進行方向の角度が予め保持されている閾値以内である場合、自車が直進していると判定し、第２のターゲット検知開始フラグを出力する。また、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａは、配信センシング情報４０ａから出力される自車の走行環境の道路曲率が予め保持されている閾値以内である場合、自車が直進していると判定し、第３のターゲット検知開始フラグを出力する。
そして、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａは、第１乃至第３のターゲット検知開始フラグを予め保持されている判定基準に基づく調停によって、いずれかのターゲット検知開始フラグを選択した上で、ターゲット検知開始フラグを出力する。なお、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａ及び配信センシング情報４０ａの全てを組み合わせた構成が、ターゲット検知フラグの確度向上のために望ましいが、これらのセンサの二つ以上の組み合わせ又は一つでも構わない。
以上に説明した機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本発明の一実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は第１の車両周辺監視センサ１０ａ又は第２の車両周辺監視センサ１０ｂの自車への取り付け角度の軸ズレが発生した場合に、軸ズレを補正できる。
また、図２乃至図４において、第１乃至第４の関数フィッティング結果９００ａ～９００ｄの描画範囲は、第１及び第２のセンサ検知領域７００ａ及び７００ｂの領域内としているが、第１及び第２のセンサ検知領域７００ａ及び７００ｂの領域外に外挿されても構わない。この領域外への外挿によって、第１のセンサ検知領域７００ａと第２のセンサ検知領域７００ｂとが重複領域を有さない場合においても、第１のフィッティング結果比較部３２０ａにおいて、第１乃至第４の関数フィッティング結果９００ａ～９００ｄを比較し、関数補正値を計算できる。
また、第１のターゲット選択部３００ａにおいて静止物ターゲットの配置に応じたフィルタ処理を実施することにより、前述した処理フローで必要となる第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆのみを選択できる効果がある。
また、本発明の一実施例では、説明の簡便化のため自車が走行している環境は直線道路としたが、自車の挙動の時間的な変化が小さい任意の環境でも、得られる効果は同じである。例えば、自車が走行している環境は緩やかな（例えば、センサの検知範囲で曲率が一定である）一定のカーブ路でも構わない。
また、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆはガードレールの支柱以外にも、所定の間隔で周期的に配置される物体であれば、道路距離ポスト、道路端反射板などの視線誘導標、スノーポールなどの道路構造物でも構わない。また、自車進行方向と交差する方向に存在する、例えば踏切の遮断器やレールなどの構造物でも構わない。さらに、第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂの両方で検知できる連続した物体でも構わない。また、一つの複数の物体群を用いても、複数の物体群を用いても構わない。
また、第１のターゲット選択部３００ａが、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１乃至第３の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃの配列の抽出結果より、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに由来する第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆの配列を抽出するフィルタを選択しても構わない。
また、関数フィッティング部３１０ａにおいて、第２の車両周辺監視センサ１０ｂに由来する第４乃至第６の静止物ターゲット８１０ｄ～８１０ｆの配列のフィッティングに用いる関数の次数を、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１乃至第３乃至第の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｃの配列に対する第１の関数フィッティング結果９００ａの次数より推定しても構わない。
さらに、本発明の一実施例では、図１に示した機能ブロックの処理フローを１回動作させた場合に関して説明したが、複数回連続動作させても構わない。この場合、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆの検知位置精度が向上すると同時に、第１のターゲット選択部３００ａにおいて、第１乃至第６の静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆから対象外静止物ターゲット８２０ａを除去する動作確度が向上する効果が得られる。
＜実施例２＞
図５は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図５を用いて本発明の第２の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例２において、実施例１との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例１の構成の他、ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａ及びターゲット記憶部３６０ａを有する。また、第１のターゲット選択部３００ａに代えて第２のターゲット選択部３００ｂを有し、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａに代えてターゲット検知データ有効性判定部３５０ａを有する。
ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａは、自車挙動検知センサ２０ａから出力される自車の速度、舵角及びヨーレートが予め保持されている閾値以内である場合、自車が一定の速度で直進していると判定し、第１のターゲット検知データ有効性判定情報を出力する。また、ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａは、レーンマーカ検知センサ３０ａから出力される、レーンマーカの曲率、レーンマーカに対する自車進行方向の角度が予め保持されている閾値以内である場合、自車が一定の速度で直進していると判定し、第２のターゲット検知データ有効性判定情報を出力する。また、ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａは、配信センシング情報４０ａに含まれる自車の走行環境の道路曲率が予め保持されている閾値以内である場合、自車が一定の速度で直進していると判定し、第３のターゲット検知データ有効性判定情報を出力する。
そして、ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａは、第１乃至第３のターゲット検知データ有効性判定情報を予め保持されている判定基準に基づいて調停した上で、検知データ有効性判定情報として出力する。なお、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａ及び配信センシング情報４０ａの全てを組み合わせた構成がターゲット検知データ有効性判定情報の確度向上のために望ましいが、自車挙動検知センサ２０ａ以外のレーンマーカ検知センサ３０ａ及び配信センシング情報４０ａは、両方組み合わせる構成でも、いずれか一方を組み合わせる構成でも構わない。ここで、第１乃至第３のターゲット検知データ有効性判定情報はセンサ時刻同期部１１０ａの出力と時刻同期された時刻情報である。
ターゲット記憶部３６０ａは、予め保持されている所望の時刻において、移動体静止物分別部１２０ａから出力される静止物ターゲット及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標、並びにセンサ時刻同期部１１０ａから静止物ターゲット及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標が出力された時刻情報を記憶する。
第２のターゲット選択部３００ｂは、ターゲット検知データ有効性判定部３５０ａから出力される検知データ有効性判定情報（時刻情報）に基づいて、ターゲット記憶部３６０ａに記憶された静止物ターゲット及び対象外静止物ターゲット８２０ａの統一相対座標を選択する。さらに、静止物ターゲット及び対象外静止物ターゲット８２０ａから静止物ターゲットを選択して出力する。この静止物ターゲットの選択に関する動作は、実施例１と同様である。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、任意の時刻において、第２のターゲット選択部３００ｂから座標変換補正値計算部３３０ａの動作を実施できるため、システム全体の処理負荷が低いときに補正値を計算でき、システム全体の演算処理装置などのハードウェアリソースを低減できる。また、同様にシステム全体の処理負荷が低い場合に一連の動作を実行できるため、システム全体の温度上昇を低減できる。
＜実施例３＞
図６は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図６を用いて本発明の第３の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例３において、実施例１との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図６に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例１の構成の他、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａに代えてターゲットの配列形状推定部３７０ａ及び元関数生成部３８０ａを有する。
ターゲットの配列形状推定部３７０ａは、自車挙動検知センサ２０ａから出力される自車の速度、舵角、ヨーレートに基づいて、静止物ターゲットの自車に対する第１の配列形状を推定する。例えば、自車の速度、舵角及びヨーレートが予め保持されている直線路走行状態に対応した閾値以内の場合は、第１の配列形状として直線を出力する。また、ターゲットの配列形状推定部３７０ａは、レーンマーカ検知センサ３０ａから出力されるレーンマーカの曲率に基づいて、静止物ターゲットの自車に対する第２の配列形状を推定する。例えば、レーンマーカの曲率が予め保持されている直線路走行状態に対応した閾値以内の場合は、第２の配列形状として直線を出力する。また、ターゲットの配列形状推定部３７０ａは、配信センシング情報４０ａから出力される、自車の走行環境の道路曲率に基づいて、静止物ターゲットの自車に対する第３の配列形状を推定する。例えば、道路曲率が予め保持されている直線路走行状態に対応した閾値以内の場合は、第３の配列形状として直線を出力する。
そして、ターゲットの配列形状推定部３７０ａは、第１乃至第３の配列形状を予め保持されている判定基準に基づいて調停した上で、配列形状として出力する。なお、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａ及び配信センシング情報４０ａの全てを組み合わせた構成が配列形状の確度向上のために望ましいが、自車挙動検知センサ２０ａ以外のレーンマーカ検知センサ３０ａ、配信センシング情報４０ａは、両方組み合わせる構成でも、いずれか一方を組み合わせる構成でも構わない。
元関数生成部３８０ａは、ターゲットの配列形状推定部３７０ａから出力される配列形状に基づいて、関数フィッティング部３１０ａがフィッティングに用いる関数を生成する。例えば、配列形状が直線である場合は式（１）乃至式（４）のような一次関数を生成し、関数フィッティング部３１０ａに出力する。また、配列形状が円弧である場合は式（５）のような円の関数を生成し、関数フィッティング部３１０ａに出力する。式（５）においてｒは曲率半径である。
ｘ2＋ｙ2＝ｒ2 …（５）
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作により、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、多くの情報源に基づいて関数フィッティング部３１０ａで用いる関数を生成するため、一致度が低い関数をフィッティングに用いる確率が減り、フィッティング処理の速度を向上できる。
＜実施例４＞
図７は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図７を用いて本発明の第４の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例４において、実施例１との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図７に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例１の構成から第１のターゲット検知開始判定部３４０ａを除去し、座標変換補正値記憶部３９０ａ及び第１の座標変換補正実施決定部４００ａが設けられている。また、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａの出力信号並びに配信センシング情報４０ａが入力されない。
座標変換補正値記憶部３９０ａは、複数の時刻において座標変換補正値計算部３３０ａより出力されたセンサ座標変換補正値を記憶する。
第１の座標変換補正実施決定部４００ａは、座標変換補正値記憶部３９０ａに記憶された座標変換補正値を参照し、センサ座標変換補正値が予め保持された閾値以上となった回数が所定値以上となった場合、一時的な誤検知ではなく、センサ自体がズレていると判定して、該複数のセンサ座標変換補正値の統計値（例えば、平均値）をセンサ座標変換部１００ａに出力する指令を座標変換補正値記憶部３９０ａに送出する。
センサ座標変換部１００ａの動作は第１乃至第３の実施例と同様である。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、複数回分のセンサ座標変換補正値を用いて、センサ座標変換補正値を計算して、センサ値を補正するかを判定することによって、無駄なセンサ座標変換補正値の計算が減り、センサ座標変換補正値の確度を向上できる。
＜実施例５＞
図８はセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図８を用いて本発明の第５の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例５において、実施例１との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例１の構成の他、センサ状態推定部４１０ａを有する。また、第１のフィッティング結果比較部３２０ａに代えて第２のフィッティング結果比較部３２０ｂを有し、第１のターゲット検知開始判定部３４０ａに代えて第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂを有する。また、センサフュージョン装置１には、第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ乃至５０ｃの出力信号が入力される。
第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ～５０ｃは、衝撃センサ及び温度センサ等から構成され、第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ～５０ｃの各々が取り付けられた部位の衝撃及び温度変化を検知する。具体的には、第１の状態検知センサ５０ａは第３の車両周辺監視センサ１０ｃに加わった衝撃及び温度変化を検知する。また、第２の状態検知センサ５０ｂは第４の車両周辺監視センサ１０ｄに加わった衝撃及び温度変化を検知する。第３の状態検知センサ５０ｃは自車のシャシーなど車両全体に加わった衝撃を検知しやすい箇所に取り付けられ、任意の箇所に加わった衝撃及び温度変化を検知する。
センサ状態推定部４１０ａは、第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ～５０ｃから出力された、衝撃及び温度変化に関するデータに基づいて、第３及び第４の車両周辺監視センサ１０ｃ及び１０ｄの自車への取り付け状態を推定する。例えば、第１の状態検知センサ５０ａから出力された衝撃に関するデータが予め保持された閾値以上である場合に、第３の車両周辺監視センサ１０ｃの取り付け状態に異常が発生したことを示す第１の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。同様に、センサ状態推定部４１０ａは、第２の状態検知センサ５０ｂから出力された衝撃に関するデータが予め保持された閾値以上である場合に、第４の車両周辺監視センサ１０ｄの取り付け状態に異常が発生したことを示す第２の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。さらに、センサ状態推定部４１０ａは、第３の状態検知センサ５０ｃから出力された衝撃に関するデータが予め保持された閾値以上である場合に、第３及び第４の車両周辺監視センサ１０ｃ及び１０ｄの取り付け状態に異常が発生したことを示す第３の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。
同様に、第１の状態検知センサ５０ａから出力された温度に関するデータが予め保持された動作範囲を超えた場合に、第３の車両周辺監視センサ１０ｃが高温又は低温になったと判定し、該センサに異常が発生したことを示す第１の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。同様に、センサ状態推定部４１０ａは、第２の状態検知センサ５０ｂから出力された温度に関するデータが予め保持された動作範囲を超えた場合に、第４の車両周辺監視センサ１０ｄが高温又は低温になったと判定し、該センサに異常が発生したことを示す第２の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。さらに、センサ状態推定部４１０ａは、第３の状態検知センサ５０ｃから出力された温度に関するデータが予め保持された動作範囲を超えた場合に、第３及び第４の車両周辺監視センサ１０ｃ及び１０ｄ高温又は低温になったと判定し、該センサに異常が発生したことを示す第３の異常フラグを第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂに出力する。
そして、センサ状態推定部４１０ａは、第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ～５０ｃから出力された衝撃及び温度変化に関するデータに基づいて、第３及び第４の車両周辺監視センサ１０ｃ及び１０ｄに対する重み付け係数を第２のフィッティング結果比較部３２０ｂに出力する。
第２のターゲット検知開始判定部３４０ｂは、第１乃至第３の異常フラグを受信した後、実施例１の第１のターゲット検知開始判定部３４０ａと同様の動作を実行する。このため、異常が発生していない場合にはセンサ座標変換補正値が計算されないことになる。
第２のフィッティング結果比較部３２０ｂは、関数フィッティング部３１０ａから出力された第３の車両周辺監視センサ１０ｃに由来する第５の関数フィッティング結果及び第４の車両周辺監視センサ１０ｄに由来する第６の関数フィッティング結果の比較において、重み付け係数を用いて、第５及び第６の関数フィッティング結果が一致するような関数補正値を出力する。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、衝撃や温度によって異常が発生していると判定された場合に第２のターゲット選択部３００ｂから座標変換補正値計算部３３０ａまでを動作させて、センサ座標変換補正値を計算するので、センサ座標変換補正値がゼロとなる不要な動作回数を実施例１より減らすことができるため、システム全体の消費電力を低減できる。また、第２のフィッティング結果比較部３２０ｂが、第５及び第６の関数フィッティング結果を一致させる関数補正値の計算する際に、各々の関数フィッティング結果に対する重み付けができるため、関数補正値の確度を向上できる。
なお、本実施例において、第１乃至第３の状態検知センサ５０ａ～５０ｃは衝撃センサ及び温度センサから構成されるが、衝撃センサ又は温度センサのみでも構わない。また、その他のセンサ（例えば湿度センサ）を用いても構わない。さらに、これらの任意の組み合わせた構成を用いても構わない。
＜実施例６＞
図９は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図９を用いて本発明の第６の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例６において、実施例１、４及び５との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図９に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例１の構成から第１のターゲット検知開始判定部３４０ａを除去し、座標変換補正値記憶部３９０ａ及び第２の座標変換補正実施決定部４００ｂが設けられている。また、自車挙動検知センサ２０ａ及びレーンマーカ検知センサ３０ａの出力信号並びに配信センシング情報４０ａが入力されない。
座標変換補正値記憶部３９０ａは、実施例４と同様に、複数の時刻において座標変換補正値計算部３３０ａより出力されたセンサ座標変換補正値を記憶する。
第２の座標変換補正実施決定部４００ｂは、センサ状態推定部４１０ａから出力された第１乃至第３の異常フラグを受信し、かつ、座標変換補正値記憶部３９０ａに記憶された最新のセンサ座標変換補正値が予め保持された閾値以上である場合、センサ座標変換補正値をセンサ座標変換部１００ａに出力する指令を座標変換補正値記憶部３９０ａに送出する。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、第３及び第４の車両周辺監視センサ１０ｃ及び１０ｄに異常が発生した可能性がある場合に、速やかにセンサ座標変換部１００ａのセンサ座標変換パラメータを調整できる。
＜実施例７＞
図１０は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の一実施例を示す機能ブロック図である。図１０を用いて本発明の第７の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理フロー及び動作を説明する。実施例７において、実施例１及び４との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１０に示すように本実施例のセンサフュージョン装置１は、実施例４の構成の他、第１の座標変換補正実施決定部４００ａに代えて第３の座標変換補正実施決定部４００ｃを有し、警報表示部４２０ａが設けられている。
第３の座標変換補正実施決定部４００ｃは、実施例４の第１の座標変換補正実施決定部４００ａの動作に加えて、座標変換補正値記憶部３９０ａに記憶されたセンサ座標変換補正値を参照し、センサ座標変換補正値が予め保持された閾値以上の回数が所定の閾値以上となった場合、警報表示部４２０ａに警報表示フラグを出力する。
警報提示部４２０ａは、警報表示フラグを受信した場合、自車の警報装置又は車両外部システム（クラウドサーバなど）に警報を表示する。警報は少なくとも１以上のレベルを有し、例えば、レベル１：点検推奨、レベル２：点検必須、レベル３：システム停止、などである。ドライバー又は乗員は警告表示を見て、必要な措置（自動運転、運転支援の停止や、車両の修理など）を行う。警報提示部４２０ａは、警報の表示に代えて、又は警報の表示に加えて、音や振動で警報を提示してもよい。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、センサの軸ズレの状態に関する警報をドライバー又は乗員又は車両外部システムに送出できるため、自車点検の必要性を速やかに決定でき、システムの安全性を向上できる。
＜実施例８＞
図１１は、センサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の処理方法を示す概念図である。図１及び図１１を用いて本発明の第８の実施例であるセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１の動作を説明する。実施例８において、実施例１との相違点を主に説明し、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図１１に示す要に、実施例８において、自車８００の周辺には、第７の静止物ターゲット８１０ｇと、対象外静止物ターゲット８２０ａと、移動体８３０ａが存在している。また、図には、第１乃至第４のセンサ観測結果９１０ａ～９１０ｄ及び第７及び第８の関数フィッティング結果９００ｇ及び９００ｈが図示される。
第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂは、第７の静止物ターゲット８１０ｇを検知し、各々第１及び第２のセンサ観測結果９１０ａ及び９１０ｂを出力する。第１及び第２のセンサ観測結果９１０ａ及び９１０ｂは、線分又は平面多角形又は立体多角形で表される。一方、第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂは、第１の対象外静止物ターゲット８２０ａを検知し、各々第３及び第４のセンサ観測結果９１０ｃ及び９１０ｄを出力する。第３及び第４のセンサ観測結果９１０ｃ及び９１０ｄは点の情報を有する。
第１のターゲット選択部３００ａは、第１乃至第４のセンサ観測結果９１０ａ～９１０ｄより、予め保持されたフィルタを用いて第１及び第２のセンサ観測結果９１０ａ及び９１０ｂを選択する。ここで、フィルタは第１乃至第４のセンサ観測結果９１０ａ～９１０ｄが有する形態（線分又は平面多角形又は立体多角形）と同じ形態となる。
関数フィッティング部３１０ａは、第１の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１のセンサ観測結果９１０ａを関数でフィッティングし、第７の関数フィッティング結果９００ｅを出力する。また、関数フィッティング部３１０ａは、第２の車両周辺監視センサ１０ａに由来する第１のセンサ観測結果９１０ａを関数でフィッティングし、第８の関数フィッティング結果９００ｆを出力する。
第１のフィッティング結果比較部３２０ａは、第７及び第８の関数フィッティング結果９００ｅ及び９００ｆを比較し、第７の関数フィッティング結果９００ｅと第８の関数フィッティング結果９００ｆとが一致するような関数補正値を計算する。
以上の機能ブロックの構成、処理フロー、動作によって、本実施例のセンサエイミング機能を有するセンサフュージョン装置１は、対象とする静止物ターゲットが面構造を有する場合にもその効果を有する。
なお、本実施例において、第７の静止物ターゲット８１０ｇはガードレール、防音壁、縁石、分離帯など面構造を有するいかなる道路構造物でも構わない。
また、なお、本実施例において、第１及び第２の車両周辺監視センサ１０ａ及び１０ｂの各々から出力されるセンサ観測結果は一つとしたが、各センサが複数の観測結果を出力しても構わない。
以上に説明した実施例において、第１乃至第４の車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄは、同じ種類のセンサでも、異なる種類のセンサでも構わない。また、第１乃至第４の車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄは、ミリ波レーダ、カメラ（可視光、近赤外、中赤外、遠赤外カメラ）、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ソナー、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサ又はそれらを組み合わせたセンサ、などいずれのセンサであっても構わない。
また、各実施例に記載の機能ブロックの構成、処理フロー、動作は任意に組み合わせても構わない。
さらに、以上の説明では、車載装置（ＥＣＵ）がセンサ座標変換補正値を計算したが、車両と通信可能に接続された計算機がセンサ座標変換補正値を計算してもよい。
以上に説明したように、本発明の実施例のセンサフュージョン装置１は、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄが検知したセンサデータを、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの各々に固有の座標系から所定の統一座標系（統一相対座標）に変換するセンサ座標変換部１００ａと、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの各々のセンサデータから所定の地物（静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆ）を選択するターゲット選択部３００ａ、３００ｂと、選択された地物の配列状態を近似する関数を各車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄ毎に定める関数フィッティング部３１０ａと、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの各々が検知した地物の配列状態を近似する関数を比較するフィッティング結果比較部３２０ａ、３２０ｂと、関数の比較結果より、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄが検知した地物の座標を変換するための補正量を計算する座標変換補正値計算部３３０ａとを備え、センサ座標変換部１００ａは、計算された補正量を用いて、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄを統一相対座標に変換するので、車両周辺監視センサ１０ａ、１０ｂに発生した、自車への取り付け角度の軸ズレを補正できる。
また、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄはミリ波レーダでもよい。また、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの少なくとも一つはミリ波レーダでもよく、少なくとも一つはカメラでもよい。このように本実施例のセンサフュージョン装置１では、様々な種類の車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの補正量を計算できる。
また、ターゲット選択部３００ａ、３００ｂは、道路に対して略平行に既知の間隔で配置された構造物を用いるので、車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの補正量を正確に計算できる。
また、ターゲット選択部３００ａ、３００ｂは、地物に関する既知の配列状態に対応するフィルタを用いて所定の地物を選択するので、補正量の計算に用いる静止物ターゲット８１０ａ～８１０ｆを容易に検出できる。
また、フィッティング結果比較部３２０ａ、３２０ｂは、定められた関数が表す線を車両周辺監視センサ１０ａ～１０ｄの検知領域外に外挿して、外挿された線同士を比較するので、車両周辺監視センサ１０ａ、１０ｂの検知領域（センサ検知領域７００ａ、７００ｂ）が重複しない場合でも、関数フィッティング結果９００ａ、９００ｂを比較でき、補正量を計算できる。
また、計算された補正量が所定の閾値以上である場合、警報を出力する警報提示部４２０ａを備えるので、乗員や整備員が必要な措置を行うことができる。
また、状態検知センサ５０ａ～５０ｃが検知した自車両に加わった衝撃及び温度の少なくとも一つが所定の条件を満たす場合、前記センサ座標変換補正値を出力するので、異常が発生していない場合にはセンサ座標変換補正値が計算されず、処理負荷を軽減できる。
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録媒体に格納することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
１０ａ～１０ｄ 車両周辺監視センサ
２０ａ 自車挙動検知センサ
３０ａ レーンマーカ検知センサ
４０ａ 配信センシング情報
５０ａ～５０ｃ 状態検知センサ
１００ａ センサ座標変換部
１１０ａ センサ時刻同期部
１２０ａ 移動体静止物分別部
２００ａ センサデータ統合部
３００ａ、３００ｂ ターゲット選択部
３１０ａ 関数フィッティング部
３２０ａ、３２０ｂ フィッティング結果比較部
３３０ａ 座標変換補正値計算部
３４０ａ、３４０ｂ ターゲット検知開始判定部
３５０ａ ターゲット検知データ有効性判定部
３６０ａ ターゲット記憶部
３７０ａ 配列形状推定部
３８０ａ 元関数生成部
３９０ａ 座標変換補正値記憶部
４００ａ～４００ｃ 座標変換補正実施決定部
４１０ａ センサ状態推定部
４２０ａ 警報提示部
７００ａ、７００ｂ センサ検知領域
７１０ａ 自車進行経路
８００ 自車
８１０ａ～８１０ｇ 静止物ターゲット
８２０ａ 対象外静止物ターゲット
８３０ａ 移動体
９００ａ～９００ｇ 関数フィッティング結果
９１０ａ～９１０ｄ センサ観測結果

Claims (9)

  1. 二つ以上のセンサの検知結果を用いて、前記センサの検知結果の補正量を計算するエイミング装置であって、
    前記センサが検知したセンサデータを、当該センサに固有の座標系から所定の統一座標系に変換するセンサ座標変換部と、
    前記センサデータから所定の地物を選択するターゲット選択部と、
    前記選択された地物の配列状態を近似する関数を各センサ毎に定める関数フィッティング部と、
    前記定められた関数が表す線を前記センサの検知領域外に外挿して、前記外挿された線同士を比較するフィッティング結果比較部と、
    前記関数の比較結果より、前記センサが検知した地物の座標を変換するための補正量を計算する補正値計算部とを備えることを特徴とするエイミング装置。
  2. 請求項１に記載のエイミング装置であって、
    前記センサは、ミリ波レーダであることを特徴とするエイミング装置。
  3. 請求項１に記載のエイミング装置であって、
    前記センサの少なくとも一つはミリ波レーダであり、少なくとも一つはカメラであることを特徴とするエイミング装置。
  4. 請求項１に記載のエイミング装置であって、
    前記地物は、道路に対して略平行に既知の間隔で配置された構造物であることを特徴とするエイミング装置。
  5. 請求項４に記載のエイミング装置であって、
    前記ターゲット選択部は、前記地物に関する既知の配列状態に対応するフィルタを有することを特徴とするエイミング装置。
  6. 請求項１に記載のエイミング装置であって、
    前記計算された補正量が所定の閾値以上である場合、警報を出力する警報提示部を備えることを特徴とするエイミング装置。
  7. 請求項１に記載のエイミング装置であって、
    状態検知センサが検知した車両に加わった衝撃及び温度の少なくとも一つが入力され、
    前記衝撃及び前記温度の少なくとも一つが所定の条件を満たす場合、前記補正量を出力することを特徴とするエイミング装置。
  8. 車両の運転を制御する運転制御システムであって、
    二つ以上のセンサの検知結果を統合して出力するセンサフュージョン装置と、
    前記センサフュージョン装置からの出力を用いて車両の運転を制御する運転制御装置とを備え、
    前記センサフュージョン装置は、
    前記センサが検知したセンサデータを、当該センサに固有の座標系から所定の統一座標系に変換するセンサ座標変換部と、
    前記センサデータから所定の地物を選択するターゲット選択部と、
    前記選択された地物の配列状態を近似する関数を各センサ毎に定める関数フィッティング部と、
    前記定められた関数が表す線を前記センサの検知領域外に外挿して、前記外挿された線同士を比較するフィッティング結果比較部と、
    前記関数の比較結果より、前記センサが検知した地物の座標を変換するための補正量を計算する補正値計算部と、
    前記センサデータを統合し、統合結果を出力するセンサデータ統合部とを有し、
    前記センサ座標変換部は、前記計算された補正量を用いて、前記センサデータを前記統一座標系に変換
    することを特徴とする運転制御システム。
  9. 二つ以上のセンサの検知結果を用いて、前記センサの検知結果の補正量を計算するエイミング装置が実行するセンサデータの補正量の計算方法であって、
    前記計算方法は、
    前記センサが検知したセンサデータを、当該センサに固有の座標系から所定の統一座標系に変換し、
    前記センサデータから所定の地物を選択し、
    前記選択された地物の配列状態を近似する関数を各センサ毎に定め、
    前記定められた関数が表す線を前記センサの検知領域外に外挿して、前記外挿された線同士を比較し、
    前記関数の比較結果より、前記センサが検知した地物の座標を変換するための補正量を計算することを特徴とする計算方法。
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