WO2016047457A1 - 物標検出装置 - Google Patents

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WO2016047457A1
WO2016047457A1 PCT/JP2015/075746 JP2015075746W WO2016047457A1 WO 2016047457 A1 WO2016047457 A1 WO 2016047457A1 JP 2015075746 W JP2015075746 W JP 2015075746W WO 2016047457 A1 WO2016047457 A1 WO 2016047457A1
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崇弘 馬場
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for detecting a target using a radar and a camera.
  • Patent Document 1 a configuration for detecting a target using a radar and a camera has been proposed (see Patent Document 1). Specifically, in the configuration described in Patent Document 1, when the targets are detected independently by the millimeter wave radar and the monocular camera, and the positional relationship between the targets satisfies the determination criteria, those objects are detected. It is determined that the target is the same target.
  • a target detection apparatus that detects a target using a radar and a camera, and determines whether or not they are the same target even when an axis deviation occurs. It is an object of the present invention to provide a target detection apparatus that can be implemented more accurately.
  • the first specifying unit may be configured to set the vehicle width direction of the vehicle as the X-axis with respect to the first target detected based on the detection information by the radar.
  • a first region including a first detection point that is a detection point representing a relative position of the first target with respect to a reference point on the XY plane with the vehicle length direction as the Y axis is specified.
  • the second specifying unit is a second detection point that is a detection point representing a relative position of the second target with respect to a reference point on the XY plane with respect to the second target detected based on the image captured by the monocular camera. The second region including the point is specified.
  • the axis deviation presence / absence acquisition unit acquires the presence / absence of an axis deviation indicating the deviation of the radar axis with respect to the reference azimuth, and the area size changing unit changes the size of the first area when there is an axis deviation. Further, the determination unit determines that the first target and the second target are the same target on the condition that there is an overlapping portion in the first area and the second area on the XY plane. To do.
  • a target detection device it is possible to change whether or not there is an overlapping portion by changing the size of the first region when there is an axis deviation. The determination of whether or not can be performed more accurately.
  • a collision mitigation device 1 is a device mounted on a vehicle such as a passenger car, detects a target (an object such as another vehicle or a pedestrian) using a radar and a camera image, When there is a possibility of colliding with this target, it has a function of performing control such as braking the host vehicle in order to avoid or reduce the impact at the time of collision.
  • the radar axis misalignment (the mounting angle of the millimeter wave radar 2 (the direction of the central axis) is a predetermined angle (parallel to the road surface, and the center of the front surface of the host vehicle).
  • the collision mitigation device 1 includes a millimeter wave radar 2, a monocular camera 3, a brake ECU 4, an engine ECU 5, a notification device 6, and a collision mitigation ECU 7.
  • the collision mitigation ECU 7 is communicably connected to each of the millimeter wave radar 2, the monocular camera 3, the brake ECU 4, the engine ECU 5, and the notification device 6. Note that the configuration for realizing communication is not particularly limited.
  • the millimeter wave radar 2 is a radar for detecting a target (another vehicle, a pedestrian, etc.) using millimeter waves, and a flint grill on the front side of the own vehicle (a vehicle on which the collision mitigation device 1 is mounted). It is attached at the center (tip position).
  • the millimeter wave radar 2 transmits the millimeter wave forward while scanning the millimeter wave in a horizontal plane, and transmits the transmission / reception data obtained by receiving the reflected millimeter wave to the collision mitigation ECU 7 as a radar signal. .
  • the monocular camera 3 includes one CCD camera and is attached near the mirror (near the center) of the window shield in the passenger compartment of the host vehicle.
  • the monocular camera 3 transmits image data captured by the CCD camera to the collision reduction ECU 7 as an image signal.
  • the monocular camera 3 has a function of correcting its own axis misalignment, and the front direction of the host vehicle substantially coincides with the axial direction of the monocular camera 3. For this reason, the axial shift of the millimeter wave radar 2 can be detected with reference to the axial direction of the monocular camera 3 (that is, the position of the target obtained from the image).
  • the brake ECU 4 is an electronic control device that controls braking of the host vehicle, and includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Specifically, the brake ECU 4 detects a brake pedal depression amount with respect to a brake ACT (ACT indicates an actuator) that is an actuator for opening and closing a pressure increase control valve and a pressure reduction control valve provided in a brake hydraulic pressure circuit. Control is performed according to the detection value of the sensor. Further, the brake ECU 4 controls the brake ACT so as to increase the braking force of the host vehicle in accordance with an instruction from the collision reduction ECU 7.
  • ACT indicates an actuator
  • the engine ECU 5 is an electronic control device that controls engine start / stop, fuel injection amount, ignition timing, and the like, and includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Specifically, the engine ECU 5 controls a throttle ACT, which is an actuator that opens and closes a throttle provided in the intake pipe, according to a detection value of a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal. Further, the engine ECU 5 controls the throttle ACT so as to reduce the driving force of the internal combustion engine in accordance with an instruction from the collision mitigation ECU 7.
  • the alarm device 6 When the alarm device 6 receives an alarm signal from the collision mitigation ECU 7, the alarm device 6 notifies the vehicle driver with sound or light.
  • the collision mitigation ECU 7 is an electronic control unit that performs overall control of the collision mitigation apparatus 1 and includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the collision mitigation ECU 7 takes in the radar signal from the millimeter wave radar 2 and the image signal from the monocular camera 3 at regular intervals based on the master clock of the CPU.
  • the collision reduction ECU 7 stores a target detection program that is a program for realizing target detection by the collision reduction apparatus 1.
  • the collision mitigation processing executed by the collision mitigation ECU 7 in accordance with the target detection program will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the process shown in FIG. 2 is repeatedly executed in a predetermined cycle.
  • a target is detected based on a radar signal (detection information by the millimeter wave radar 2) transmitted from the millimeter wave radar 2 (S110).
  • the collision mitigation ECU 7 first determines the linear distance from the host vehicle to the target and the horizontal azimuth position of the target (angle position with reference to the front direction of the host vehicle) based on the radar signal. , Is calculated (specified).
  • the position coordinates (X coordinate and Y coordinate) of the target on the XY plane are calculated (specified) as the target detection point Pr on the XY plane.
  • the vehicle width direction (lateral direction) of the host vehicle is the X axis
  • the vehicle length direction (front direction) of the host vehicle is the Y axis.
  • the tip position of the vehicle (the position where the millimeter wave radar 2 is provided) is set as the reference point Po, and the target detection point Pr represents the relative position with respect to the reference point Po.
  • FIG. 3 is an example of a target positioned in front of the host vehicle and on the right side.
  • a relative speed with the target may be calculated.
  • the target detected in S110 (the target detected based on the detection information by the millimeter wave radar 2) is referred to as “radar target”.
  • an error region 21a centered on the detection point Pr of the radar target calculated in S110 is set (S120).
  • the collision mitigation ECU 7 is assumed to be preset based on the characteristics of the millimeter wave radar 2 for each of the X coordinate and the Y coordinate with reference to the X coordinate and the Y coordinate of the detection point Pr of the radar target.
  • a region having a width corresponding to the error ( ⁇ ) is set as the error region 21a.
  • a target is detected based on an image signal (image captured by the monocular camera 3) transmitted from the monocular camera 3 (S130).
  • the collision reduction ECU 7 identifies the target by analyzing the captured image represented by the image signal. For this identification, for example, by executing a matching process using a target model stored in advance, the target is analyzed and identified.
  • the collision mitigation ECU 7 specifies the Y coordinate in the XY plane described above based on the vertical position of the target in the captured image, and based on the horizontal position of the target in the captured image, A horizontal azimuth position (an angular position based on the front direction of the host vehicle) is specified.
  • the Y coordinate As the target position in the forward direction of the host vehicle is farther (the Y coordinate is larger), the lower end position of the target in the captured image tends to be located on the upper end side of the captured image. For this reason, if the lower end position of the target in the captured image is known, the Y coordinate can be specified. However, such a specifying method has a characteristic that the detection accuracy of the Y coordinate is lowered when the lower end position of the target is not accurately detected.
  • the greater the deviation (inclination) in the angular direction of the target relative to the front direction of the vehicle (specifically, the straight line of X 0), the greater the infinite point (FOE: Focus of Expansion) of the monocular camera 3
  • FOE Focus of Expansion
  • the Y coordinate and the horizontal azimuth position (angular position) of the target on the XY plane are specified as the detection point Pi of the target on the XY plane.
  • the target detection point Pi represents a relative position with respect to the reference point Po.
  • the target detected in S130 (the target detected based on the image captured by the monocular camera 3) is referred to as an “image target”.
  • an error region 22 centered on the detection point Pi of the image target calculated in S130 is set (S140).
  • the collision mitigation ECU 7 uses the Y coordinate and the horizontal azimuth position of the detection point Pi as a reference for each of the Y coordinate and the horizontal azimuth position based on the characteristics of the monocular camera 3 set in advance.
  • a region having a width is set as an error region 22.
  • the axis deviation correction process is a process for correcting the size of the error region 21a when an axis deviation occurs.
  • a shaft misalignment amount is calculated (S210). In this process, a calculation for estimating the positional relationship between the radar and the captured image (error between the coordinate system by the radar and the coordinate system by the captured image) is performed.
  • the millimeter wave radar 2 detects the arrangement of the roadside object such as a guardrail and the moving direction thereof, and determines the degree of the difference between the inclination of the roadside object arrangement and the moving direction with respect to the traveling direction of the host vehicle. Recognize whether there is any misalignment.
  • the relative speed with respect to the target is obtained using the detection result obtained from the millimeter wave radar 2.
  • the relative speed is assumed to be a “positive” value, and when the host vehicle approaches the target, the relative speed is set to “negative”. It is defined as a value.
  • the relative speed of the target is a “negative” value (S230). If the relative speed of the target is a “negative” value (S230: YES), the direction of the axis deviation is determined (S240). If the direction of the axis deviation is right (S240: YES), an error area is set when the relative speed is “negative” and the axis is displaced to the right (S250).
  • the error region 21a with respect to the detection point of the millimeter wave radar 2, as shown in FIG. 5, when the axis deviation occurs, the error region 21a is larger than when the axis deviation does not occur (normal time). Set the width narrower. That is, the value of ⁇ shown in FIG. 3 is set smaller.
  • the width of the error region 21 a is set narrower than when the relative speed is “positive”. That is, when the relative speed is “negative”, as shown in FIG. 6, the width of the error area 21b is set narrower than the error area 21c when the relative speed shown in FIG. 7 is “positive”.
  • the error region 21a with respect to the detection point of the millimeter wave radar 2 is corrected not only by the relative speed but also by the direction of the axis deviation and the amount of axis deviation. That is, as shown in FIG. 8, the width of the error region 21a is set to be narrower as the axial deviation increases (away from the center shown in FIG. 8).
  • the right side in the vehicle width direction is a “positive” value for both the axis deviation angle and the error region. That is, when the axial deviation to the right increases, the left portion of the error region 21a is not narrowed, whereas the right portion of the error region 21a is corrected narrowly. On the other hand, when the axial deviation to the left increases, the right portion of the error region 21a is not narrowed, whereas the left portion of the error region 21a is corrected narrowly.
  • the corrected error region 22d has a left-side width of ⁇ , whereas The width of this portion is corrected to ⁇ , for example.
  • a map for correcting the width of the error region 21a according to the relative speed shown in FIG. 5 and a map for correcting the width of the error region 21a according to the axis deviation direction and the axis deviation amount shown in FIG. Is applied to the error region 21a to obtain a corrected error region 21a.
  • an error region is set using a map similar to S250.
  • S160 If it is determined in S160 that there is an overlapping part (S160: YES), it is determined that the radar target and the image target are the same target (S170). In this case, a position specified by the Y coordinate of the detection point Pr of the radar target and the horizontal azimuth position of the image target is set as the position of the target (target determined to be the same) on the XY plane.
  • the reliability (the reliability of the determination result) that the radar target and the image target are the same target is calculated (S180).
  • the angle difference between the horizontal azimuth position of the radar target detection point Pr and the horizontal azimuth position of the image target detection point Pi is calculated as the reliability. That is, the smaller the angle difference, the higher the reliability.
  • the collision reduction ECU 7 When it is determined in S160 that there is no overlapping portion (S160: NO), the collision reduction ECU 7 does not determine that the radar target and the image target are the same target (different targets). Determined). In this case, the process proceeds to S190.
  • collision mitigation control is performed according to the detected position and reliability of the target (S190). For example, when there is a possibility of collision with a target, an alarm signal is transmitted to the notification device 6 to notify the driver. When there is a high possibility of collision with the target, the engine ECU 5 is instructed to decrease the driving force of the internal combustion engine, and the brake ECU 4 is instructed to increase the braking force of the host vehicle.
  • the collision mitigation ECU 7 varies the control mode according to the reliability. For example, when the reliability is high, the control timing is advanced compared to when the reliability is low.
  • the collision mitigation ECU 7 corresponds to the target detection device referred to in the present invention.
  • FIG. 1B shows functional blocks representing the functions of the collision mitigation ECU 7 realized by a processor, software, or a combination thereof.
  • the collision mitigation ECU 7 includes functional blocks such as a first specifying unit 701, a second specifying unit 702, an axis misalignment acquisition unit 703, a relative speed acquisition unit 704, a region size change unit 705, and a determination unit 706.
  • the first specifying unit 701 executes the processes of steps S110 to S120.
  • the second specifying unit 702 executes the processes of steps S130 to S140.
  • the axis deviation presence / absence acquisition unit 703 executes the process of step S210.
  • the relative speed acquisition unit 704 executes the process of step S225.
  • the area size changing unit 705 executes the processes of steps S230 to S330.
  • the determination unit 706 executes steps S160 to S170.
  • the collision mitigation ECU 7 acquires the presence / absence of an axis deviation indicating the deviation of the reference direction of the millimeter wave radar 2 and the axis of the monocular camera 3 from the reference direction, and there is an axis deviation.
  • the size of the first area is changed. Furthermore, on the XY plane, it is determined that the first target and the second target are the same target on the condition that there is an overlapping portion in the first area and the second area.
  • a collision mitigation device 1 it is possible to change whether or not there is an overlapping portion by changing the size of the first region when there is an axis deviation. The determination of whether or not can be performed satisfactorily.
  • the collision mitigation ECU 7 narrows the first region when there is an axis deviation. In other words, when there is an axis misalignment, there is a higher possibility that a non-identical target will be misrecognized as the same target. Therefore, by narrowing the first area, a non-identical target is the same target. It is difficult to be recognized.
  • the collision mitigation ECU 7 also has information on which direction the left and right of the reference orientation of the monocular camera 3 is deviated from the reference orientation of the millimeter wave radar 2 when an axis deviation occurs. When there is an axis deviation, the area in the direction in which the axis deviation occurs in the first area is narrowed.
  • the collision mitigation ECU 7 obtains the difference of the vehicle speed with respect to the speed of the first target or the second target as a relative speed, and when the relative speed is a negative value, The first region is made narrower than when the speed is a positive value.
  • the first area is narrowed when the host vehicle is approaching the target whose relative speed is a negative value, so that different targets are the same target. It can be hard to be mistakenly recognized as being. Therefore, when performing the collision mitigation process, it is possible to suppress malfunction of vehicle control due to erroneous recognition that different targets are the same target.
  • the collision mitigation ECU 7 sets an area within a certain angle range including an orientation relative to the reference point of the first target as the width of the first area, and changes the size of the first area. Only the width of the first area is changed.
  • various forms such as a system including the collision mitigation device 1 as a constituent element, a program for causing a computer to function as the collision mitigation device 1, a medium on which the program is recorded, and a collision mitigation method
  • the present invention can be realized.
  • the map for correcting the width of the error area 21a according to the relative speed and the map for correcting the width of the error area 21a according to the axis deviation direction and the axis deviation amount are applied in combination. Either one of them may be applied to obtain the corrected error region 21a.

Abstract

　物標検出装置（７）において、第１特定部（７０１、Ｓ１１０～Ｓ１２０）は、ミリ波レーダによる検出情報に基づいて検出された第１の物標について、ＸＹ平面における基準点に対する第１の物標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領域を特定し、第２特定部（７０２、Ｓ１３０～Ｓ１４０）は、撮像画像に基づいて検出された第２の物標について、ＸＹ平面における基準点に対する第２の物標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。領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）は、ミリ波レーダ２の軸の基準方位に対するずれを表す軸ずれの有無を取得し、軸ずれがある場合に第１領域のサイズを変更する。判定部（７０６、Ｓ１６０～Ｓ１７０）は、第１領域と第２領域とに重複部が存在することを条件として、各物標が同一の物標であると判定する。

Description

物標検出装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年９月２４日に出願された日本出願番号２０１４－１９３８８９号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本発明は、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する技術に関する。
　例えば車両の衝突回避システムでは、他の車両や歩行者等の物標を精度よく検出することが求められる。そこで、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する構成が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載の構成では、ミリ波レーダおよび単眼カメラによりそれぞれ独立して物標が検出され、それら物標の位置関係が判断基準を満たしている場合に、それらの物標が同一物標であると判定される。
特開２０１４－１２２８７３号公報
　しかしながら、上記システムでは、センサの取り付け角度が予め決められた角度に対して水平方向或いは垂直方向に軸がずれる、いわゆる軸ずれが発生することがあり、この軸ずれの補正が不十分であると、同一物標であるか否かを判定する際の精度が悪くなるという問題点があった。
　そこで、このような問題点を鑑み、レーダおよびカメラを用いて物標を検出する物標検出装置であって、軸ずれが生じたときであっても同一物標であるか否かの判定をより正確に実施することができる物標検出装置を提供することを本発明の目的とする。
　本発明の一態様による物標検出装置において、第１特定部は、レーダによる検出情報に基づいて検出された第１の物標について、車両を基準として、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の物標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、第２特定部は、単眼カメラによる撮像画像に基づいて検出された第２の物標について、ＸＹ平面における基準点に対する第２の物標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、軸ずれ有無取得部は、レーダの軸の基準方位に対するずれを表す軸ずれの有無を取得し、領域サイズ変更部は、軸ずれがある場合に第１領域のサイズを変更する。さらに、判定部は、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を条件として、第１の物標と第２の物標とが同一の物標であると判定する。
　このような物標検出装置によれば、軸ずれがある場合に第１領域のサイズを変更することで、重複部が存在するか否かを変化させることができるので、同一物標であるか否かの判定をより正確に実施することができる。
　本発明の上述およびその他の目的、特徴、および利点は、好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を添付の図面と共に読めば、容易に明らかになり、十分に理解できるであろう。
本発明の実施形態による衝突軽減装置の概略構成を示すブロック図である。 衝突軽減ＥＣＵの機能ブロック図である。 衝突軽減ＥＣＵが実行する衝突軽減処理を示すフローチャートである。 軸ずれが生じていないときの誤差領域を示す平面図である。 衝突軽減処理のうちの軸ずれ時補正処理を示すフローチャートである。 相対速度と誤差領域の絶対値との関係を示すグラフである。 軸ずれが生じているときにおいて、相対速度が負の場合における誤差領域を示す平面図である。 軸ずれが生じているときにおいて、相対速度が正の場合における誤差領域を示す平面図である。 軸ずれ角度と誤差領域の範囲との関係を示すグラフである。 右への軸ずれが生じているときにおける誤差領域を示す平面図である。
　以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。しかし、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、本明細書で説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この発明の開示を徹底的でかつ完全にし、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために、提供される。尚、類似の符号は、図面全体にわたって類似の構成要素を示す。
　（構成）
　本発明の実施の一形態による衝突軽減装置１は、乗用車等の車両に搭載された装置であって、レーダおよびカメラ画像を用いて物標（他車両や歩行者等の物体）を検出し、この物標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、レーダの軸ずれ（ミリ波レーダ２の取り付け角度（中心軸の方位）が予め決められた角度（路面に平行であり、自車両の前面の中央と背面の中央とを通る直線のうちの前方方向である正面方向）に対して水平方向或いは垂直方向にずれる現象）が生じている場合に、異なる物標を１つの物標（同一物標）であると誤認識しにくくするための機能を備えている。
　衝突軽減装置１は、図１Ａに示すように、ミリ波レーダ２と、単眼カメラ３と、ブレーキＥＣＵ４と、エンジンＥＣＵ５と、報知装置６と、衝突軽減ＥＣＵ７と、を備える。衝突軽減装置１において、衝突軽減ＥＣＵ７は、ミリ波レーダ２、単眼カメラ３、ブレーキＥＣＵ４、エンジンＥＣＵ５および報知装置６のそれぞれと通信可能に接続されている。なお、通信を実現するための構成は、特に限定されない。
　ミリ波レーダ２は、ミリ波を利用して物標（他車両や歩行者等）を検出するためのレーダであって、自車両（衝突軽減装置１が搭載された車両）の前側のフリントグリルの中央（先端位置）に取り付けられている。ミリ波レーダ２は、ミリ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し、反射してきたミリ波を受信することによって得られる送受信データを、レーダ信号として衝突軽減ＥＣＵ７へ送信する。
　単眼カメラ３は、１台のＣＣＤカメラを備え、自車両の車室内のウィンドウシールドのミラー付近（中央付近）に取り付けられている。単眼カメラ３は、ＣＣＤカメラで撮像した画像のデータを、画像信号として衝突軽減ＥＣＵ７へ送信する。なお、単眼カメラ３は自身の軸ずれを補正する機能を備えており、自車両の正面の方向は、単眼カメラ３の軸方向と概ね一致する。このため、単眼カメラ３の軸方向（つまり、画像にて得られた物標の位置）を基準としてミリ波レーダ２の軸ずれを検出することができる。
　ブレーキＥＣＵ４は、自車両の制動を制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。具体的には、ブレーキＥＣＵ４は、ブレーキ液圧回路に設けられた増圧制御弁および減圧制御弁を開閉するアクチュエータであるブレーキＡＣＴ（ＡＣＴはＡｃｔｕａｔｏｒを示す）を、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサの検出値に応じて制御する。また、ブレーキＥＣＵ４は、衝突軽減ＥＣＵ７からの指示に従い、自車両の制動力を増加させるようにブレーキＡＣＴを制御する。
　エンジンＥＣＵ５は、エンジンの始動／停止、燃料噴射量、点火時期等を制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。具体的には、エンジンＥＣＵ５は、吸気管に設けられたスロットルを開閉するアクチュエータであるスロットルＡＣＴを、アクセルペダルの踏込量を検出するセンサの検出値に応じて制御する。また、エンジンＥＣＵ５は、衝突軽減ＥＣＵ７からの指示に従い、内燃機関の駆動力を減少させるようにスロットルＡＣＴを制御する。
　報知装置６は、衝突軽減ＥＣＵ７から警報信号を受信すると、音や光などで車両の運転者に対する報知を行う。
　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。
　（処理）
　次に、衝突軽減装置１による物標検出方法について説明する。衝突軽減ＥＣＵ７には、衝突軽減装置１による物標検出を実現するためのプログラムである物標検出プログラムが記憶されている。以下、物標検出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。
　衝突軽減処理では、図２に示すように、まず、ミリ波レーダ２から送信されるレーダ信号（ミリ波レーダ２による検出情報）に基づいて、物標を検出する（Ｓ１１０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ信号に基づいて、まず、自車両から物標までの直線距離と、その物標の水平方位位置（自車両の前方方向を基準とする角度位置）と、を算出（特定）する。
　そして、これらの算出値に基づき、図３に示すように、ＸＹ平面における物標の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）を、ＸＹ平面における物標の検出点Ｐｒとして算出（特定）する。このＸＹ平面は、自車両の車幅方向（横方向）をＸ軸、自車両の車長方向（前方方向）をＹ軸、としたものである。
　また、このＸＹ平面では、自車両の先端位置（ミリ波レーダ２が設けられた位置）が基準点Ｐｏとして設定され、物標の検出点Ｐｒは基準点Ｐｏに対する相対位置を表す。なお、図３は、自車両の前方かつ右寄りに位置する物標の例である。また、このＳ１１０において、物標の検出点Ｐｒに加え、物標との相対速度等を算出してもよい。また、以下の説明では、Ｓ１１０で検出した物標（ミリ波レーダ２による検出情報に基づいて検出した物標）を「レーダ物標」という。
　続いて、図３に示すように、Ｓ１１０で算出したレーダ物標の検出点Ｐｒを中心とする誤差領域２１ａを設定する（Ｓ１２０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標の検出点ＰｒのＸ座標およびＹ座標を基準として、Ｘ座標およびＹ座標のそれぞれについて、ミリ波レーダ２の特性に基づきあらかじめ設定されている想定誤差分（Δθ）の幅を持たせた領域を、誤差領域２１ａとして設定する。
　続いて、単眼カメラ３から送信される画像信号（単眼カメラ３による撮像画像）に基づいて、物標を検出する（Ｓ１３０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、画像信号の表す撮像画像を解析して物標を識別する。この識別は、例えば、予め記憶されている物標モデルを用いたマッチング処理を実行することによって、解析して物標を識別する。
　物標モデルは、物標の種類（車両、歩行者等）ごとに用意されているため、物標の種類も特定される。そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、撮像画像における物標の上下方向の位置に基づいて、前述したＸＹ平面におけるＹ座標を特定し、撮像画像における物標の左右方向の位置に基づいて、その物標の水平方位位置（自車両の前方方向を基準とする角度位置）を特定する。
　すなわち、自車両の前方方向における物標の位置が遠い（Ｙ座標が大きい）ほど、撮像画像における物標の下端位置は、撮像画像の上端側に位置する傾向がある。このため、撮像画像における物標の下端位置が分れば、Ｙ座標を特定することができる。ただし、このような特定方法は、物標の下端位置が正確に検出されない場合に、Ｙ座標の検出精度が下がるという特性がある。
　また、自車両の前方方向（詳細にはＸ＝０の直線）を基準とする物標の角度方向のずれ（傾き）が大きいほど、単眼カメラ３の無限遠点（ＦＯＥ：Ｆｏｃｕｓ　ｏｆ　Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を基準とするその物標の左右方向へのずれが大きくなる傾向にある。このため、Ｘ＝０の直線を基準としたときのＰｏおよび物標を通る直線の角度、並びに物標の中心を通る鉛直線までの距離に基づいて、物標の水平方位位置を特定することができる。
　つまり、このＳ１３０においては、図３に示すように、ＸＹ平面における物標のＹ座標および水平方位位置（角度位置）を、ＸＹ平面における物標の検出点Ｐｉとして特定する。物標の検出点Ｐｉは基準点Ｐｏに対する相対位置を表す。なお、以下の説明では、Ｓ１３０で検出した物標（単眼カメラ３による撮像画像に基づいて検出した物標）を「画像物標」という。
　続いて、図３に示すように、Ｓ１３０で算出した画像物標の検出点Ｐｉを中心とする誤差領域２２を設定する（Ｓ１４０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、検出点ＰｉのＹ座標および水平方位位置を基準として、Ｙ座標および水平方位位置のそれぞれについて、単眼カメラ３の特性に基づきあらかじめ設定されている想定誤差分の幅を持たせた領域を、誤差領域２２として設定する。
　続いて、軸ずれ時補正処理を実施する（Ｓ１５０）。軸ずれ時補正処理は、軸ずれが生じたときに誤差領域２１ａのサイズを補正する処理である。
　軸ずれ時補正処理は、図４に示すように、まず、軸ずれ量を演算する（Ｓ２１０）。この処理では、レーダと撮像画像と間の位置関係（レーダによる座標系と撮像画像による座標系との誤差）を推定するための演算を行う。この処理では、例えば、ミリ波レーダ２によってガードレール等の路側物の配置とその移動方向を検出し、自車両の進行方向に対する路側物の配置の傾きや移動方向の相違量を求めることによってどの程度の軸ずれが生じているかを認識する。
　続いて、水平方向の軸ずれが生じているか否かを判定する（Ｓ２２０）。この処理では、軸ずれ量が閾値（例えば１ｄｅｇ程度）以上である場合に、軸ずれが生じていると判定する。
　水平方向の軸ずれが生じていれなければ（Ｓ２２０：ＮＯ）、軸ずれ時補正処理を終了する。また、水平方向の軸ずれが生じていれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、物標との相対速度を算出する（Ｓ２２５）。
　この処理では、ミリ波レーダ２から得られた検出結果を利用して物標との相対速度を求める。なお、本実施形態においては、自車両と物標とが遠ざかる際に、相対速度が「正」の値であるものとし、自車両が物標に接近する際に、相対速度が「負」の値であるものと定義する。
　続いて、物標の相対速度が「負」の値であるか否かを判定する（Ｓ２３０）。物標の相対速度が「負」の値であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、軸ずれの方向について判定を行う（Ｓ２４０）。軸ずれの方向が右であれば（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、相対速度が「負」かつ右への軸ずれ時の誤差領域を設定する（Ｓ２５０）。
　ここで、ミリ波レーダ２の検出点に対する誤差領域２１ａについては、図５に示すように、軸ずれが生じている場合に、軸ずれが生じていないとき（通常時）よりも誤差領域２１ａの幅を狭く設定する。つまり、図３に示すところのΔθの値をより小さく設定することになる。
　特に、図５に示すように、軸ずれが生じているときにおいて、相対速度が「負」の場合には、相対速度が「正」の場合よりも誤差領域２１ａの幅を狭く設定する。つまり、相対速度が「負」の場合には、図７に示す相対速度が「正」の場合の誤差領域２１ｃに対して、図６に示すように、より誤差領域２１ｂの幅が狭く設定されることが分かる。
　また、ミリ波レーダ２の検出点に対する誤差領域２１ａは、相対速度だけでなく、軸ずれの方向および軸ずれ量によっても補正される。すなわち、図８に示すように、軸ずれが大きくなるにつれて（図８に示す中心から離れるにつれて）誤差領域２１ａの幅が狭く設定される。
　なお、図８においては、軸ずれ角度および誤差領域ともに、車幅方向の右側を「正」の値としている。つまり、右側への軸ずれが大きくなると、誤差領域２１ａの左側の部分は狭くされないのに対して、誤差領域２１ａの右側の部分が狭く補正される。また反対に、左側への軸ずれが大きくなると、誤差領域２１ａの右側の部分は狭くされないのに対して、誤差領域２１ａの左側の部分が狭く補正される。
　より具体的には、例えば図９に示すように、右側への軸ずれ量をαとすると、補正後の誤差領域２２ｄは、左側の部分の幅がΔθのままであるのに対して、右側の部分の幅は、例えば、Δθ－αと補正される。
　このように、Ｓ２５０では、図５に示す相対速度に応じて誤差領域２１ａの幅を補正するマップと、図８に示す軸ずれ方向および軸ずれ量に応じて誤差領域２１ａの幅を補正するマップとを組み合わせて決定される補正量を誤差領域２１ａに対して適用することで補正後の誤差領域２１ａを得る。なお、後述するＳ２６０、Ｓ３２０、Ｓ３３０においても、Ｓ２５０と同様のマップを用いて誤差領域を設定する。
　具体的には、Ｓ２４０の処理において、軸ずれの方向が左であれば（Ｓ２４０：ＮＯ）、相対速度が「負」かつ左への軸ずれ時の誤差領域を設定する（Ｓ２６０）。また、Ｓ２３０の処理にて、物標の相対速度が０または「正」の値であれば（Ｓ２３０：ＮＯ）、軸ずれの方向について判定を行う（Ｓ３１０）。
　軸ずれの方向が右であれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、相対速度が「正」かつ右への軸ずれ時の誤差領域を設定する（Ｓ３２０）。また、軸ずれの方向が左であれば（Ｓ３１０：ＮＯ）、相対速度が「正」かつ左への軸ずれ時の誤差領域を設定する（Ｓ３３０）。
　このような処理が終了すると、軸ずれ時補正処理が終了する。続いて、図２に戻り、ＸＹ平面において、レーダの誤差領域２１ａと誤差領域２２とに重複部（重なり領域）が存在するか否かを判定する（Ｓ１６０）。
　このＳ１６０で重複部が存在すると判定した場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定する（Ｓ１７０）。この場合、レーダ物標の検出点ＰｒのＹ座標と画像物標の水平方位位置とで特定される位置を、ＸＹ平面におけるその物標（同一と判定された物標）の位置とする。
　続いて、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であることの信頼度（判定結果の信頼度）を算出する（Ｓ１８０）。本実施形態では、レーダ物標の検出点Ｐｒの水平方位位置と画像物標の検出点Ｐｉの水平方位位置との角度差を、信頼度として算出する。つまり、角度差が小さいほど、高い信頼度を表す。
　なお、前述したＳ１６０で重複部が存在しないと判定した場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定しない（異なる物標であると判定する）。この場合、Ｓ１９０に移行する。
　続いて、検出した物標の位置および信頼度に応じた衝突軽減制御を行う（Ｓ１９０）。例えば、物標に衝突する可能性がある場合に、報知装置６へ警報信号を送信して、運転者に対する報知を行わせる。また、物標に衝突する可能性が高い場合には、エンジンＥＣＵ５へ内燃機関の駆動力を減少させる指示を行い、また、ブレーキＥＣＵ４へ自車両の制動力を増加させる指示を行う。
　そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、信頼度に応じて制御態様を異ならせる。例えば、信頼度が高い場合には、信頼度が低い場合と比較して、制御のタイミングを早くする。
　上記実施形態において衝突軽減ＥＣＵ７は本発明でいう物標検出装置に相当する。図１Ｂは、プロセッサ、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現される衝突軽減ＥＣＵ７の機能を表す機能ブロックを示している。衝突軽減ＥＣＵ７は、第１特定部７０１、第２特定部７０２、軸ずれ有無取得部７０３、相対速度取得部７０４、領域サイズ変更部７０５、及び判定部７０６といった機能ブロックを有する。第１特定部７０１は、ステップＳ１１０～Ｓ１２０の処理を実行する。第２特定部７０２は、ステップＳ１３０～Ｓ１４０の処理を実行する。軸ずれ有無取得部７０３は、ステップＳ２１０の処理を実行する。相対速度取得部７０４は、ステップＳ２２５の処理を実行する。領域サイズ変更部７０５は、ステップＳ２３０～Ｓ３３０の処理を実行する。そして判定部７０６は、ステップＳ１６０～Ｓ１７０の処理を実行する。
　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の基準方位と単眼カメラ３の軸の基準方位に対するずれを表す軸ずれの有無を取得し、軸ずれがある場合に第１領域のサイズを変更する。さらに、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を条件として、第１の物標と第２の物標とが同一の物標であると判定する。
　このような衝突軽減装置１によれば、軸ずれがある場合に第１領域のサイズを変更することで、重複部が存在するか否かを変化させることができるので、同一物標であるか否かの判定を良好に実施することができる。
　また、衝突軽減装置１において衝突軽減ＥＣＵ７は、軸ずれがある場合に第１領域をより狭くする。すなわち、軸ずれがある場合には同一でない物標が同一の物標であると誤認識される可能性が高まるため、第１領域を狭くすることで同一でない物標が同一の物標であると認識されにくくする。
　従って、このような衝突軽減装置１によれば、同一物標であるか否かの判定を良好に実施することができる。
　また、衝突軽減装置１において衝突軽減ＥＣＵ７は、軸ずれが生じた際に、単眼カメラ３の基準方位がミリ波レーダ２の基準方位に対して左右の何れの方向にずれているかについての情報も取得し、軸ずれがある場合に、第１領域のうちの軸ずれが生じた方向における領域を狭くする。
　すなわち、軸ずれが生じた場合、軸ずれが生じた方向に存在する異なる物標が同一の物標であると誤認識される可能性が高くなるため、第１領域のうちの軸ずれが生じた方向における領域を狭くする。従って、このような衝突軽減装置１によれば、同一物標であるか否かの判定を良好に実施することができる。
　また、衝突軽減装置１において衝突軽減ＥＣＵ７は、第１の物標または第２の物標の速度に対する車両の速度の差分を相対速度として取得し、相対速度が負の値である際に、相対速度が正の値である際と比較して第１領域をより狭くする。
　このような衝突軽減装置１によれば、相対速度が負の値となる、自車両が物標に接近しているときには、第１領域をより狭くするので、異なる物標が同一の物標であると誤認識されにくくすることができる。よって、衝突軽減処理を実施する際に、異なる物標が同一の物標であると誤認識されることによる車両制御の誤作動を抑制することができる。
　また、衝突軽減装置１において衝突軽減ＥＣＵ７は、第１の物標の基準点に対する方位を含むある角度範囲内の領域を第１領域の幅として設定し、第１領域のサイズを変更する際に、第１領域の幅だけを変更する。
　このような衝突軽減装置１によれば、第１領域のうちの軸ずれの影響が生じやすい方向である幅だけを変更するので、奥行き方向については軸ずれに伴う同一判定結果が変化しないようにすることができる。
　（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。
　上述した衝突軽減装置１の他、当該衝突軽減装置１を構成要素とするシステム、当該衝突軽減装置１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媒体、衝突軽減方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
　例えば、上記実施形態において、相対速度に応じて誤差領域２１ａの幅を補正するマップと、軸ずれ方向および軸ずれ量に応じて誤差領域２１ａの幅を補正するマップとを組み合わせて適用したが、何れか一方を適用して補正後の誤差領域２１ａを得るようにしてもよい。

Claims (5)

  1. 　車両に搭載される物標検出装置（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の物標について、前記車両を基準として、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の物標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特定部（７０１、Ｓ１１０～Ｓ１２０）と、
    　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の物標について、前記ＸＹ平面における前記基準点に対する前記第２の物標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特定部（７０２、Ｓ１３０～Ｓ１４０）と、
    　前記レーダの軸の基準方位に対するずれを表す軸ずれの有無を取得する軸ずれ有無取得部（７０３、Ｓ２１０）と、
    　前記軸ずれがある場合に前記第１領域のサイズを変更する領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）と、
    　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の物標と前記第２の物標とが同一の物標であると判定する判定部（７０６、Ｓ１６０～Ｓ１７０）と、
    　を備えたことを特徴とする物標検出装置（７）。
  2. 　請求項１に記載の物標検出装置（７）において、
    　前記領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）は、前記軸ずれがある場合に前記第１領域をより狭くすること
    　を特徴とする物標検出装置（７）。
  3. 　請求項２に記載の物標検出装置（７）において、
    　前記軸ずれ有無取得部（７０３、Ｓ２１０）は、前記軸ずれが生じた際に、前記単眼カメラの基準方位が前記レーダの基準方位に対して左右の何れの方向にずれているかについての情報も取得し、
    　前記領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）は、前記軸ずれがある場合に、前記第１領域のうちの軸ずれが生じた方向における領域を狭くすること
    　を特徴とする物標検出装置（７）。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の物標検出装置（７）において、
    　前記第１の物標または前記第２の物標の速度に対する前記車両の速度の差分を相対速度として取得する相対速度取得部（７０４、Ｓ２２５）、を備え、
    　前記領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）は、前記相対速度が負の値である際に、前記相対速度が正の値である際と比較して前記第１領域をより狭くすること
    　を特徴とする物標検出装置（７）。
  5. 　請求項１～請求項４の何れか１項に記載の物標検出装置（７）において、
    　前記第１特定部（７０１、Ｓ１１０～Ｓ１２０）は、前記第１の物標の前記基準点に対する方位を含むある角度範囲内の領域を前記第１領域の幅として設定し、
    　前記領域サイズ変更部（７０５、Ｓ２３０～Ｓ３３０）は、前記第１領域のサイズを変更する際に、前記第１領域の幅だけを変更すること
    　を特徴とする物標検出装置（７）。
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