WO2020050363A1 - 物体検出装置 - Google Patents

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近藤　勝彦
康之 三宅
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present disclosure relates to a technology for determining an axis shift of a search wave sensor that searches a detection area around a moving body with a search wave.
  • a search wave sensor is mounted on a moving object such as a vehicle, and the search wave sensor irradiates the detection area around the moving object around the detection axis with the search wave, and the distance to the object existing in the detection area and the moving object And the orientation of the object with respect to. If the detection axis of the search wave sensor is misaligned, the orientation of the object is erroneously detected. Therefore, it is required to determine whether the detection axis of the search wave sensor is misaligned.
  • Patent Literature 1 discloses that when an object is present in an overlapping area where detection areas of a plurality of search wave sensors that search around a moving object with search waves such as a laser radar, a millimeter-wave radar, and a sonar are overlapped, Describes a technique for determining whether or not the detection axis of the search wave sensor is off-axis based on the position of the object detected by each search wave sensor.
  • the position of the correct object detected by the first search wave sensor in the overlap region is the same as the position detected by the other second search wave sensor in the overlap region.
  • An attempt is made to determine whether or not the detection axis of the second search wave sensor is off-axis based on the difference from the position of the object.
  • One aspect of the present disclosure determines an axis shift of a search wave sensor based on detection information of an object passing through a non-overlapping detection area of a plurality of detection sensors including a search wave sensor with movement of a moving object. It is desirable to provide a technology that does this.
  • the object detection device includes a first detection unit, an object tracking unit, a second detection unit, and an axis deviation determination unit.
  • the first detection unit is configured to detect at least one of the plurality of detection sensors mounted on the moving body and detecting different detection areas around the moving body with a search wave around the detection axis. Based on detection information obtained from a detection sensor serving as a search wave sensor, a distance between the moving object and an object present in the detection area and an orientation of the object with respect to the moving object are detected.
  • the object tracking unit tracks the same object passing through different detection areas as the moving object moves, based on the detection information.
  • the second detection unit detects, as the object information, at least one of a height of the object tracked by the object tracking unit and a horizontal distance between the moving object and the object based on the detection information.
  • the axis misalignment determination unit detects, for the same object tracked by the object tracking unit, a distance and an orientation of the object detected by the first detection unit based on the detection information of the search wave sensor, and a detection area different from the detection area of the search wave sensor. It is determined whether or not the detection axis of the search wave sensor is off-axis based on the object information detected by the second detection unit in the area.
  • the distance and direction of the object detected based on the detection information of the search wave sensor, and the detection area is detected based on the detection information of the detection sensor different from the detection area of the search wave sensor.
  • the axis deviation of the detection axis of the exploration wave sensor is determined based on object information indicating at least one of the height of the moving object and the horizontal distance between the moving object and the object in the horizontal direction.
  • object information indicating at least one of the detection area of the search wave sensor for detecting the distance and direction of the object, and the height of the object and the horizontal distance of the object Does not need to overlap with the detection area of another detection sensor that detects the
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an object detection device.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a relationship between a detection area of a detection sensor and a position of an object. 9 is a flowchart illustrating an axis deviation determination process.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating determination of axis deviation based on height information of an object.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating determination of axis deviation based on horizontal distance information of an object.
  • the object detection device 10 shown in FIG. 1 is mounted on a moving object such as a vehicle or a mobile robot, and detects an object existing around the moving object.
  • a moving object such as a vehicle or a mobile robot
  • detects an object existing around the moving object a vehicle will be described as an example of a moving body.
  • the object detection device 10 is mainly configured by a known microcomputer having a CPU (not shown) and a semiconductor memory such as a RAM, a ROM, and a flash memory. Various functions of the object detection device 10 are realized by the CPU executing a program stored in a non-transitional substantial recording medium.
  • the semiconductor memory corresponds to a non-transitional substantial recording medium storing a program.
  • this program is executed, a method corresponding to the program is executed.
  • the object detection device 10 may be configured by one microcomputer, or may be configured by a plurality of microcomputers.
  • the object detection device 10 includes a first detection unit 12, an object tracking unit 14, a second detection unit 16, an axis shift determination unit 18 as a configuration of functions realized by the CPU executing the program. , A notification unit 20.
  • the method of realizing these elements constituting the object detection device 10 is not limited to software, and a part or all of the elements may be realized using one or a plurality of hardware.
  • the electronic circuit may be implemented by a digital circuit including a large number of logic circuits, an analog circuit, or a combination thereof.
  • the first detection unit 12 acquires detection information from five millimeter-wave radars 2, cameras 4, LiDARs 6, and sonars 8 as detection sensors for detecting different detection areas around the vehicle.
  • LiDAR is an abbreviation for Light ⁇ Detection ⁇ and ⁇ Ranging.
  • the different detection areas do not mean that the areas do not overlap at all, and some areas may overlap.
  • millimeter-wave radars 2 irradiate radio waves as search waves
  • LiDAR 6 irradiates lasers as search waves
  • sonars 8 irradiate ultrasonic waves as search waves. That is, the millimeter wave radar 2, LiDAR 6, and sonar 8 are search wave sensors.
  • the five millimeter-wave radars 2 are installed, for example, at the front center, the front left and right, and the rear left and right of the vehicle 100, respectively.
  • the detection areas 110 in which the five millimeter-wave radars 2 search around the vehicle around the detection axis 112 are areas that are partially overlapping but different.
  • the object 200 existing in front of the vehicle 100 includes the front center millimeter wave radar 2, the front left millimeter wave radar 2, and the rear left millimeter wave.
  • the light passes through the detection area 110 of the radar 2 in order and is detected by each millimeter-wave radar 2.
  • the object 200 is a stationary object. In FIG. 2, the camera 4, LiDAR 6, and sonar 8 are not shown.
  • the first detection unit 12 is configured to determine a distance between the vehicle 100 and an object 200 existing in a detection area 110 around the vehicle 100, an azimuth of the object 200 with respect to the vehicle 100, based on the detection information acquired from the various detection sensors described above. Is detected. Further, the first detection unit 12 detects the relative speed of the object 200 with respect to the vehicle 100 based on the detection information obtained from the millimeter wave radar 2.
  • the object tracking unit 14 tracks the object 200 that can be identified as the same object based on the detection information of the detection sensor as the vehicle 100 moves. For example, the object tracking unit 14 estimates the position of the object 200 after a predetermined time has elapsed based on the distance to the object 200, the azimuth of the object 200, and the relative speed including the moving direction of the object 200 with respect to the vehicle 100. Then, the object tracking unit 14 specifies the object 200 existing at a position coinciding with the position of the object 200 estimated after the elapse of the predetermined time as the same object 200.
  • the second detection unit 16 determines at least one of the height of the object 200 tracked by the object tracking unit 14 and the horizontal distance between the vehicle 100 and the object 200 based on the detection information obtained from the detection sensor. Detected as object information.
  • the axis deviation determination unit 18 determines the distance and orientation of the object 200 detected by the first detection unit 12 based on the detection information of the search wave sensor, and the second detection unit in a detection area different from the detection area of the search wave sensor. It is determined whether or not the detection axis of the search wave sensor is off-axis based on the object information detected by 16.
  • the axis shift determining unit 18 determines that the search wave sensor has an axis shift when the axis shift angle of the detection axis of the search wave sensor is equal to or larger than a predetermined angle.
  • the axis deviation determination unit 18 determines whether a condition for determining the axis deviation of the search wave sensor is satisfied.
  • the axis misalignment determination unit 18 may calculate image data captured by the camera 4, detection information obtained from an acceleration sensor, a vehicle speed sensor, and a yaw rate sensor (not shown), or current position and map information of the vehicle 100 obtained from a navigation device (not shown). It is determined whether or not the condition that the vehicle 100 is traveling straight on a flat straight road surface at a predetermined vehicle speed or higher is satisfied as a condition for determining the axis deviation based on the above.
  • the first detection unit 12 transmits the five millimeter-wave radars 2, the camera 4, the LiDAR 6, , And sonar 8 to obtain detection information that has detected different detection areas around the vehicle 100.
  • the first detection unit 12 detects the distance R to the object 200 and the azimuth ⁇ of the object 200 with respect to the vehicle 100 from the detection information of the millimeter wave radar 2. Further, the first detector 12 detects the relative speed Vr of the object 200 with respect to the vehicle 100 from the detection information of the millimeter wave radar 2.
  • the second detection unit 16 determines the height H of the object 200 based on the detection information acquired from the millimeter-wave radar 2 installed at the front center of the vehicle 100, as shown in FIGS. Alternatively, the horizontal distance L between the vehicle 100 and the object 200 in the horizontal direction is detected. In this case, it is assumed that the millimeter wave radar 2 installed at the front center of the vehicle 100 does not have an axial deviation. Note that the height of the object 200 may indicate either the height of the object 200 existing above the vehicle 100 or the height of the object 200 existing below the vehicle 100.
  • the millimeter-wave radar 2 installed at the front center of the vehicle 100 has a long detection distance with respect to the object 200 existing in front of the vehicle 100, so that the number of times the object 200 can be detected increases.
  • the accuracy of the detection information improves when an average of the detection information is obtained or when the detection information is used while excluding the maximum value and the minimum value.
  • the average of the height H or the horizontal distance L of the object 200 is determined based on the detection information obtained from each of the plurality of millimeter-wave radars 2. Is calculated, the height H or the horizontal distance L of the object 200 can be detected with high accuracy.
  • the object 200 When detecting the height H of the object 200, it is desirable that the object 200 be located at a position as high as possible or as low as possible with respect to the vehicle 100. This is because when the vertical axis shift of the millimeter wave radar 2 is determined based on the height H of the object 200 in S410 described below, it is better that the object 200 is located as high or low as possible with respect to the vehicle 100. This is because the accuracy of estimating the vertical angle of the object 200 is improved.
  • the object 200 exists within the width of the vehicle 100. This is because the influence of the horizontal angle of the object 200 on the vehicle 100 is suppressed as much as possible, and the accuracy of estimating the vertical angle of the object 200 is improved.
  • the object 200 when detecting the height H of the object 200, is desirably a guide sign or a manhole installed on the road on which the vehicle 100 runs.
  • the height H or the horizontal distance L of the object 200 is calculated as follows. First, assuming that the relative speed of the object 200 detected by the millimeter wave radar 2 is Vr, the vehicle speed of the vehicle 100 is V, and the vertical or horizontal angle of the azimuth of the object 200 with respect to the vehicle 100 is ⁇ 1, the relative speed Vr of the object 200 Is represented by the following equation (1), and the angle ⁇ 1 is represented by the following equation (2).
  • the object tracking unit 14 estimates the position of the object 200 after a predetermined time has elapsed based on the distance to the object 200, the azimuth of the object 200, and the relative speed of the object 200 with respect to the vehicle 100. Then, an object 200 existing at a position that matches the position of the object 200 estimated after a predetermined time has elapsed is specified as the same object 200. Thereby, it is possible to specify that the objects 200 detected by the different detection sensors in the different detection areas 110 as the vehicle 100 moves are the same object 200.
  • the axis deviation determination unit 18 detects the height H or the horizontal distance L of the object 200 detected in S404 and the height H or the horizontal distance L of the object 200 detected in S404.
  • the azimuth of the object 200 with respect to the vehicle 100 is estimated based on the distance R2 to the object 200 detected by the millimeter wave radar 2 having a different detection area 110 from the wave radar 2 as shown in FIGS.
  • the axis deviation determination unit 18 determines the height H of the object 200 obtained from the detection information of the millimeter wave radar 2 installed at the front center of the vehicle 100 using the expression (3) and the vehicle 100
  • the vertical angle ⁇ 2 of the object 200 with respect to the vehicle 100 is calculated from the following equation (5) based on the distance R2 to the object 200 detected from the detection information of the millimeter wave radar 2 installed on the rear left side of the vehicle. Estimate.
  • the object 200 passes through the detection area 110 of the millimeter-wave radar 2 installed on the front left side, it is detected from the detection information of the millimeter-wave radar 2 installed on the front left side of the vehicle 100 in Expression (5).
  • the distance R2 to the object 200 may be used.
  • the axis deviation determination unit 18 calculates the horizontal distance L of the object 200 obtained from the detection information of the millimeter wave radar 2 installed at the front center of the vehicle 100 using the equation (4) and the vehicle 100
  • the horizontal angle ⁇ 2 of the object 200 with respect to the vehicle 100 is calculated from the following equation (6) based on the distance R2 to the object 200 detected from the detection information of the millimeter-wave radar 2 installed on the left side behind the vehicle.
  • the object 200 passes through the detection area 110 of the millimeter-wave radar 2 installed on the front left side, the object 200 is detected from the detection information of the millimeter-wave radar 2 installed on the front left side of the vehicle 100 in Expression (6).
  • the distance R2 to the object 200 may be used.
  • the axis deviation determination unit 18 estimates the angle ⁇ 2 of the object 200 shown in FIGS. 4 and 5 and the angle ⁇ 2 of the object 200 and the millimeter-wave radar 2 installed on the rear left side of the vehicle 100. It is determined whether or not the axis shift angle ⁇ indicated by the difference from the angle ⁇ of the object detected from the detection information is equal to or greater than a predetermined angle. That is, the axis deviation determination unit 18 determines whether the detection axis 112 of the millimeter wave radar 2 installed on the rear left side of the vehicle 100 has an axis deviation.
  • the axis misalignment determination unit 18 It is determined whether or not the installed millimeter-wave radar 2 has been displaced in the axis more than a predetermined number of times.
  • the determination in S412 is Yes, that is, if the millimeter-wave radar 2 installed on the rear left side of the vehicle 100 has been misaligned by a predetermined number of times or more, the notification unit 20 has been installed on the rear left side of the vehicle 100 in S414.
  • the fact that the misalignment of the millimeter-wave radar 2 has occurred is recorded as diagnostic information, and an error in the misalignment is notified by a display on a display, sound, or the like.
  • Steps S400 to S414 are continued until the ignition switch or the like is turned off in S416 and it is determined that the axis deviation determination processing is to be ended.
  • the object detection device 10 detects the direction of the object by correcting the direction of the object detected by the millimeter wave radar 2 in which the detection axis 112 is misaligned with the axis deviation angle ⁇ calculated in S410.
  • the object detection device 10 detects the height H or the horizontal distance L of the object 200 detected in the detection region 110 of the normal millimeter-wave radar 2 in which no axis shift has occurred, the normal millimeter-wave radar 2 and the detection region 110
  • the vertical or horizontal azimuth of the object 200 with respect to the other millimeter-wave radar 2 is estimated based on the distance to the object 200 detected by another millimeter-wave radar 2 different from the above.
  • the object detection device 10 determines whether or not the other millimeter-wave radar 2 has an axis shift. .
  • the axis deviation determination unit 18 determines whether the millimeter wave radar 2 is off axis.
  • the variation in the detection accuracy of the detection sensor including the above can be suppressed. As a result, it is possible to determine with high accuracy whether or not the millimeter wave radar 2 is off-axis based on the detection information of the detection sensor with little variation.
  • the millimeter-wave radar 2, the camera 4, the LiDAR 6, and the sonar 8 correspond to the detection sensor, and the millimeter-wave radar 2, the LiDAR 6, and the sonar 8 correspond to the search wave sensor among the detection sensors. Corresponds to a moving object.
  • S402 corresponds to the processing of the first detection unit 12
  • S404 corresponds to the processing of the second detection unit 16
  • S406 corresponds to the processing of the object tracking unit 14
  • S408 to S412 correspond to the axis deviation determination unit.
  • S414 corresponds to the process of the notification unit 20.
  • the height H or the horizontal distance L of the object 200 is detected based on the detection information of the normal millimeter-wave radar 2 in which no axis shift has occurred.
  • the height H or the horizontal distance L of the object 200 may be detected by any of the normal camera 4, LiDAR 6, and sonar 8.
  • the search wave sensor that searches the surroundings of the vehicle 100 with the search wave to determine whether or not the axis shift has occurred is not limited to the millimeter wave radar 2 but may be the LiDAR 6 or the sonar 8.
  • a plurality of functions of one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or one function of one component may be realized by a plurality of components. . Also, a plurality of functions of a plurality of components may be realized by one component, or one function realized by a plurality of components may be realized by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added to or replaced with the configuration of another above-described embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified by the terms described in the claims are embodiments of the present disclosure.
  • a system including the object detection device 10 as a component, a program for causing a computer to function as the object detection device 10, a non-transitional device such as a semiconductor memory storing the program.
  • a non-transitional device such as a semiconductor memory storing the program.
  • the present disclosure can be realized in various forms, such as an actual recording medium and an object detection method.

Abstract

物体検出装置は、第１の検出部と物体追跡部と第２の検出部と軸ずれ判定部とを備える。Ｓ４０２において第１の検出部は、検出領域を探査波で探索する探査波センサを含む検出センサから取得する検出情報に基づき、移動体と物体との距離と移動体に対する物体の方位とを検出する。Ｓ４０６において物体追跡部は、検出情報に基づいて、異なる検出領域を通過する同じ物体を追跡する。Ｓ４０４において第２の検出部は、検出情報に基づいて、物体の高さと物体の水平距離との少なくともいずれかを物体情報として検出する。Ｓ４０８～Ｓ４１２において軸ずれ判定部は、第１の検出部が探査波センサの検出情報に基づいて検出する物体の距離および方位と、異なる検出領域において第２の検出部が検出する物体情報とに基づいて、探査波センサが軸ずれしているかを判定する。

Description

物体検出装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年９月６日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－１６６８５３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－１６６８５３号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、移動体の周囲の検出領域を探査波で探索する探査波センサの軸ずれを判定する技術に関する。
　車両等の移動体に探査波センサを搭載し、探査波センサが検出軸を中心とした移動体の周囲の検出領域に探査波を照射して、検出領域に存在する物体までの距離と移動体に対する物体の方位とを検出することが行われている。探査波センサの検出軸が軸ずれしていると物体の方位が誤検出されるので、探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定することが要求される。
　例えば、特許文献１には、レーザレーダ、ミリ波レーダ、ソナー等の探査波で移動体の周囲を探索する複数の探査波センサの検出領域が重複する重複領域に物体が存在する場合、重複領域において各探査波センサが検出する物体の位置に基づいて、探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定する技術が記載されている。
　特許文献１に記載されている技術では、複数の探査波センサのうち、第１探査波センサが重複領域で検出する正しい物体の位置と、他の第２探査波センサが重複領域で検出する同じ物体の位置との差に基づいて、第２探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定しようとしている。
特開２０１５－７８９２５号公報
　しかしながら、発明者の詳細な検討により、特許文献１に記載されている技術には、複数の探査波センサの検出領域が重複する重複領域に物体が存在しないと、探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定できないという課題が見出された。
　本開示の１つの局面は、移動体の移動に伴って探査波センサを含む複数の検出センサの重複していない検出領域を通過する物体の検出情報に基づいて、探査波センサの軸ずれを判定する技術を提供することが望ましい。
　本開示の１つの態様による物体検出装置は、第１の検出部と、物体追跡部と、第２の検出部と、軸ずれ判定部と、を備える。
　第１の検出部は、移動体に搭載されて移動体の周囲の異なる検出領域を検出対象とする複数の検出センサのうち、少なくとも１個は検出軸を中心として検出領域を探査波で探索する探査波センサである検出センサから取得する検出情報に基づき、移動体と検出領域に存在する物体との距離と、移動体に対する物体の方位とを検出する。
　物体追跡部は、検出情報に基づいて、移動体の移動に伴って異なる検出領域を通過する同じ物体を追跡する。第２の検出部は、検出情報に基づいて、物体追跡部が追跡する物体の高さと、移動体と物体との水平方向の水平距離と、の少なくともいずれかを物体情報として検出する。
　軸ずれ判定部は、物体追跡部が追跡する同じ物体について、第１の検出部が探査波センサの検出情報に基づいて検出する物体の距離および方位と、探査波センサの検出領域とは異なる検出領域において第２の検出部が検出する物体情報とに基づいて、探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定する。
　このような構成によれば、同じ物体について、探査波センサの検出情報に基づいて検出される物体の距離および方位、ならびに探査波センサとは検出領域が異なる検出センサの検出情報に基づいて検出される物体の高さと、移動体と物体との水平方向の水平距離との少なくともいずれかを表す物体情報に基づいて、探査波センサの検出軸の軸ずれが判定される。
　つまり、探査波センサの検出軸の軸ずれを判定するために、物体の距離および方位を検出する探査波センサの検出領域と、物体の高さと物体の水平距離との少なくともいずれかを表す物体情報を検出する他の検出センサの検出領域とが重複している必要がない。
　したがって、移動体の移動に伴って探査波センサを含む複数の検出センサの重複していない検出領域を通過する物体の検出情報に基づいて、探査波センサの軸ずれを判定することができる。
物体検出装置を示すブロック図。 検出センサの検出領域と物体の位置との関係を示す模式図。 軸ずれ判定処理を示すフローチャート。 物体の高さ情報に基づいた軸ずれの判定を示す模式図。 物体の水平距離情報に基づいた軸ずれの判定を示す模式図。
　以下、図面を参照しながら本開示の実施形態を説明する。
　［１．構成］
　図１に示す物体検出装置１０は、車両または移動ロボット等の移動体に搭載されており、移動体の周囲に存在する物体を検出する。以下、移動体として車両を例にして説明する。
　物体検出装置１０は、図示しないＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリと、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。物体検出装置１０の各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録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。
　本開示の物体検出装置１０では、半導体メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、物体検出装置１０は、１個のマイクロコンピュータで構成されてもよいし、複数のマイクロコンピュータで構成されてもよい。
　物体検出装置１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される機能の構成として、第１の検出部１２と、物体追跡部１４と、第２の検出部１６と、軸ずれ判定部１８と、報知部２０と、を備える。
　物体検出装置１０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１部または全部の要素について、１個あるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
　第１の検出部１２は、車両の周囲の異なる検出領域を検出対象とする検出センサとして、５個のミリ波レーダ２と、カメラ４と、ＬｉＤＡＲ６と、ソナー８と、から検出情報を取得する。ＬｉＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略である。異なる検出領域とは、互いの領域が全く重複しないことを表しているわけではなく、一部の領域が重複していてもよい。
　検出センサのうち、５個のミリ波レーダ２は探査波として電波を照射し、ＬｉＤＡＲ６は探査波としてレーザを照射し、ソナー８は探査波として超音波を照射する。つまり、ミリ波レーダ２とＬｉＤＡＲ６とソナー８とは探査波センサである。
　図２に示すように、５個のミリ波レーダ２は、例えば車両１００の前方中央、前方左右、後方左右にそれぞれ設置されている。５個のミリ波レーダ２が検出軸１１２を中心として車両の周囲を探索する検出領域１１０は、一部が重なっているが異なる領域である。
　したがって、車両１００が図２の矢印１２０が示す前方に移動する場合、車両１００の前方に存在する物体２００は、前方中央のミリ波レーダ２、前方左側のミリ波レーダ２、後方左側のミリ波レーダ２の検出領域１１０を順に通過して各ミリ波レーダ２に検出される。物体２００は静止物体である。尚、図２には、カメラ４とＬｉＤＡＲ６とソナー８とは、図示されていない。
　第１の検出部１２は、上記の各種検出センサから取得する検出情報に基づき、車両１００と車両１００の周囲の検出領域１１０に存在する物体２００との距離と、車両１００に対する物体２００の方位とを検出する。さらに、第１の検出部１２は、ミリ波レーダ２から取得する検出情報に基づき、車両１００に対する物体２００の相対速度を検出する。
　物体追跡部１４は、車両１００の移動に伴い、検出センサの検出情報に基づいて同じ物体であると特定できる物体２００を追跡する。例えば、物体追跡部１４は、物体２００までの距離および物体２００の方位と、車両１００に対する物体２００の移動方向も含めた相対速度とに基づき、所定時間経過後の物体２００の位置を推定する。そして、物体追跡部１４は、所定時間経過後に推定した物体２００の位置と一致する位置に存在する物体２００を同じ物体２００であると特定する。
　第２の検出部１６は、検出センサから取得する検出情報に基づき、物体追跡部１４が追跡する物体２００の高さと、車両１００と物体２００との水平方向の水平距離とのうち少なくともいずれかを物体情報として検出する。
　軸ずれ判定部１８は、第１の検出部１２が探査波センサの検出情報に基づいて検出する物体２００の距離および方位と、探査波センサの検出領域とは異なる検出領域において第２の検出部１６が検出する物体情報とに基づいて、探査波センサの検出軸が軸ずれしているか否かを判定する。軸ずれ判定部１８は、探査波センサの検出軸の軸ずれ角度が所定角度以上の場合、探査波センサが軸ずれしていると判定する。
　報知部２０は、探査波センサが軸ずれしていると軸ずれ判定部１８が判定すると、ディスプレイの表示、音声等により軸ずれ異常を報知する。
　［２．処理］
　次に、物体検出装置１０が実行する軸ずれ判定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
　Ｓ４００において軸ずれ判定部１８は、探査波センサの軸ずれを判定する条件が成立しているか否かを判定する。例えば、軸ずれ判定部１８は、カメラ４が撮像する画像データ、あるいは図示しない加速度センサ、車速センサ、ヨーレートセンサから取得する検出情報、あるいは図示しないナビゲーション装置から取得する車両１００の現在位置と地図情報、などに基づいて、軸ずれを判定する条件として、車両１００が平坦な直線道路の路面を所定の車速以上で直進しているという条件が成立しているか否かを判定する。
　Ｓ４００の判定がＮｏである、つまり探査波センサの軸ずれの判定条件が成立していない場合、処理はＳ４１６に移行する。
　Ｓ４００の判定がＹｅｓである、つまり探査波センサの軸ずれの判定条件が成立している場合、Ｓ４０２において第１の検出部１２は、５個のミリ波レーダ２と、カメラ４と、ＬｉＤＡＲ６と、ソナー８と、から車両１００の周囲の異なる検出領域を検出した検出情報を取得する。
　そして、例えば、第１の検出部１２は、ミリ波レーダ２の検出情報から、物体２００までの距離Ｒと、車両１００に対する物体２００の方位θとを検出する。さらに、第１の検出部１２は、ミリ波レーダ２の検出情報から、車両１００に対する物体２００の相対速度Ｖｒを検出する。
　Ｓ４０４において第２の検出部１６は、例えば、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２から取得する検出情報に基づいて、図４、図５に示すように、物体２００の高さＨ、または車両１００と物体２００との水平方向の水平距離Ｌを検出する。この場合、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２は、軸ずれを起こしていないものとする。尚、物体２００の高さは、車両１００に対して上方に存在する物体２００の高さ、あるいは下方に存在する物体２００の低さのいずれを表してもよい。
　尚、物体２００の高さＨまたは物体２００の水平距離Ｌを検出する場合、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２から取得する検出情報を使用することが望ましい。これは、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２であれば、車両１００の前方に存在する物体２００に対する検出距離が長いので、物体２００を検出できる回数が多くなるからである。
　物体２００を検出できる回数が多くなると、検出情報の平均を求めたり、最大値と最小値を除外して検出情報を使用したりするときに、検出情報の精度が向上する。
　また、車両１００の前方中央に複数のミリ波レーダ２が設置されていれば、複数のミリ波レーダ２のそれぞれから取得する検出情報に基づいて、物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌの平均を算出することにより、物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌを高精度に検出できる。
　物体２００の高さＨを検出する場合、物体２００は車両１００に対して極力高いか、極力低い位置に存在することが望ましい。これは、後述するＳ４１０で物体２００の高さＨに基づいてミリ波レーダ２の垂直方向の軸ずれを判定する場合、物体２００が車両１００に対して極力高いか極力低い位置に存在する方が、物体２００の垂直方向の角度を推定する精度が向上するからである。
　また、物体２００の高さＨを検出する場合、物体２００は車両１００の車幅内に存在することが望ましい。これは、車両１００に対する物体２００の水平方向の角度の影響を極力抑制し、物体２００の垂直方向の角度を推定する精度が向上するからである。
　以上のことから、物体２００の高さＨを検出する場合、物体２００は、車両１００が走行する道路上に設置された案内標識またはマンホールであることが望ましい。
　物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌは、以下のようにして算出される。まず、ミリ波レーダ２が検出する物体２００の相対速度をＶｒ、車両１００の車速をＶ、車両１００に対する物体２００の方位として垂直方向または水平方向の角度をθ１とすると、物体２００の相対速度Ｖｒは次式（１）で表され、角度θ１は次式（２）で表される。
　Ｖｒ＝－Ｖｃｏｓθ１　　　　　　・・・（１）
　θ１＝ｃｏｓ-1（－Ｖｒ／Ｖ）　　・・・（２）
　そして、ミリ波レーダ２が検出する車両１００と物体２００との距離をＲ１とすると、距離Ｒ１と式（２）で表される角度θ１とから、物体２００の高さＨは次式（３）で表され、水平距離Ｌは次式（４）で表される。
　Ｈ＝Ｒ１ｓｉｎθ１　　　・・・（３）
　Ｌ＝Ｒ１ｃｏｓθ１　　　・・・（４）
　Ｓ４０６において物体追跡部１４は、物体２００までの距離および物体２００の方位と、車両１００に対する物体２００の相対速度とに基づき、所定時間経過後の物体２００の位置を推定する。そして、所定時間経過後に推定した物体２００の位置と一致する位置に存在する物体２００を同じ物体２００であると特定する。これにより、車両１００の移動に伴って異なる検出領域１１０で異なる検出センサによって検出される物体２００が同じ物体２００であると特定できる。
　次に、Ｓ４０８において軸ずれ判定部１８は、Ｓ４０４で検出した物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌと、Ｓ４０４で物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌを検出した軸ずれを起こしていないミリ波レーダ２とは検出領域１１０が異なるミリ波レーダ２が検出する物体２００までの距離Ｒ２とに基づいて、図４、図５に示すように、車両１００に対する物体２００の方位を推定する。
　例えば、軸ずれ判定部１８は、図４に示すように、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から式（３）で求めた物体２００の高さＨと、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から検出される物体２００までの距離Ｒ２とに基づいて、車両１００に対する物体２００の垂直方向の角度θ２を、次式（５）から算出して推定する。
　θ２＝ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｒ２）　　・・・（５）
　式（５）において、高さＨは式（３）から高精度に算出される。そして、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２は、検出軸１１２が軸ずれを起こしていても距離Ｒ２を正確に検出できる。したがって、式（５）から推定される垂直方向の角度θ２は正確である。
　物体２００が前方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出領域１１０を通過するのであれば、式（５）において、車両１００の前方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から検出される物体２００までの距離Ｒ２を使用してもよい。
　また、軸ずれ判定部１８は、図５に示すように、車両１００の前方中央に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から式（４）で求めた物体２００の水平距離Ｌと、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から検出される物体２００までの距離Ｒ２とに基づいて、車両１００に対する物体２００の水平方向の角度θ２を、次式（６）から算出して推定する。
　θ２＝ｃｏｓ-1（Ｌ／Ｒ２）　　・・・（６）
　式（６）において、水平距離Ｌは式（４）から高精度に算出される。そして、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２は、検出軸１１２が軸ずれを起こしていても距離Ｒ２を正確に検出できる。したがって、式（６）から推定される水平方向の角度θ２は正確である。
　物体２００が前方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出領域１１０を通過するのであれば、式（６）において、車両１００の前方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から検出される物体２００までの距離Ｒ２を使用してもよい。
　Ｓ４１０において軸ずれ判定部１８は、式（５）、（６）から推定され、図４、図５で示される物体２００の角度θ２と、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出情報から検出される物体の角度αとの差が示す軸ずれ角度βが所定角度以上であるか否かを判定する。つまり、軸ずれ判定部１８は、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出軸１１２が軸ずれを起こしているか否かを判定する。
　Ｓ４１０の判定がＮｏである、つまり車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出軸１１２が軸ずれを起こしていない場合、処理はＳ４１６に移行する。
　Ｓ４１０の判定がＹｅｓである、つまり車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２の検出軸１１２が軸ずれを起こしている場合、Ｓ４１２において軸ずれ判定部１８は、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２が所定回数以上軸ずれを起こしているか否かを判定する。
　Ｓ４１２の判定がＮｏである、つまり車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２が軸ずれを起こしている回数が所定回数未満である場合、処理はＳ４１６に移行する。
　Ｓ４１２の判定がＹｅｓである、つまり車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２が所定回数以上軸ずれを起こしている場合、Ｓ４１４において報知部２０は、車両１００の後方左側に設置されたミリ波レーダ２が軸ずれを起こしたことを診断情報として記録するとともに、ディスプレイの表示、音声等により軸ずれ異常を報知する。
　Ｓ４１６において、イグニッションスイッチ等がオフになり、軸ずれ判定処理を終了すると判定されるまで、Ｓ４００～Ｓ４１４の処理は継続される。
　物体検出装置１０は、検出軸１１２が軸ずれを起こしているミリ波レーダ２が検出する物体の方位を、Ｓ４１０で算出した軸ずれ角度βにより補正して物体の方位を検出する。
　［３．効果］
　以上説明した上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
　（１）物体検出装置１０は、軸ずれを起こしていない正常なミリ波レーダ２の検出領域１１０で検出する物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌと、正常なミリ波レーダ２と検出領域１１０の異なる他のミリ波レーダ２が検出する物体２００までの距離とに基づいて、他のミリ波レーダ２に対する物体２００の垂直方向または水平方向の方位を推定する。この推定された方位と他のミリ波レーダ２が検出する物体２００の方位との差に基づいて、物体検出装置１０は、他のミリ波レーダ２が軸ずれを起こしているか否かを判定する。
　したがって、複数のミリ波レーダ２の検出領域が重なっていない場合にも、ミリ波レーダ２が軸ずれを起こしているか否かを、軸ずれを起こしていない正常なミリ波レーダ２の検出情報に基づいて判定できる。
　（２）軸ずれ判定部１８は、車両１００が平坦な直線道路を所定の車速以上で走行している場合にミリ波レーダ２が軸ずれしているか否かを判定するので、ミリ波レーダ２を含む検出センサの検出精度のばらつきを抑制できる。その結果、ばらつきの少ない検出センサの検出情報に基づき、ミリ波レーダ２が軸ずれしているか否かを高精度に判定できる。
　上記実施形態において、ミリ波レーダ２とカメラ４とＬｉＤＡＲ６とソナー８とが検出センサに対応し、検出センサのうちミリ波レーダ２とＬｉＤＡＲ６とソナー８とが探査波センサに対応し、車両１００が移動体に対応する。
　また、Ｓ４０２が第１の検出部１２の処理に対応し、Ｓ４０４が第２の検出部１６の処理に対応し、Ｓ４０６が物体追跡部１４の処理に対応し、Ｓ４０８～Ｓ４１２が軸ずれ判定部１８の処理に対応し、Ｓ４１４が報知部２０の処理に対応する。
　［４．他の実施形態］
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　（１）上記実施形態では、軸ずれを起こしていない正常なミリ波レーダ２の検出情報に基づいて物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌを検出した。これに対し、物体２００の高さＨまたは水平距離Ｌを、正常なカメラ４、ＬｉＤＡＲ６、ソナー８のいずれかで検出してもよい。
　（２）軸ずれを起こしているか否かを判定する対象となる、探査波で車両１００の周囲を探索する探査波センサは、ミリ波レーダ２に限らずＬｉＤＡＲ６またはソナー８でもよい。
　（３）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。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、請求の範囲に記載した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。
　（４）上述した物体検出装置１０の他、当該物体検出装置１０を構成要素とするシステム、当該物体検出装置１０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非遷移的実態的記録媒体、物体検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (10)

  1. 　移動体（１００）に搭載されて前記移動体の周囲の異なる検出領域（１１０）を検出対象とする複数の検出センサ（２～８）のうち、少なくとも１個は検出軸（１１２）を中心として前記検出領域を探査波で探索する探査波センサ（２）である前記検出センサから取得する検出情報に基づき、前記移動体と前記検出領域に存在する物体（２００）との距離と、前記移動体に対する前記物体の方位とを検出するように構成された第１の検出部（１２、Ｓ４０２）と、
    　前記検出情報に基づいて、前記移動体の移動に伴って異なる前記検出領域を通過する同じ前記物体を追跡するように構成された物体追跡部（１４、Ｓ４０６）と、
    　前記検出情報に基づいて、前記物体追跡部が追跡する前記物体の高さと、前記移動体と前記物体との水平方向の水平距離と、の少なくともいずれかを物体情報として検出するように構成された第２の検出部（１６、Ｓ４０４）と、
    　前記物体追跡部が追跡する同じ前記物体について、前記第１の検出部が前記探査波センサの前記検出情報に基づいて検出する前記物体の距離および方位と、前記探査波センサの前記検出領域とは異なる前記検出領域において前記第２の検出部が検出する前記物体情報とに基づいて、前記探査波センサの前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成された軸ずれ判定部（１８、Ｓ４０８～Ｓ４１２）と、
    　を備える物体検出装置。
  2. 　請求項１に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記第１の検出部が検出する前記物体の距離と前記第２の検出部が検出する前記物体情報とに基づいて前記物体の方位を推定し、推定した前記方位と、前記第１の検出部が前記探査波センサの前記検出情報に基づいて検出する前記物体の方位との差に基づいて、前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されている、
    　物体検出装置。
  3. 　請求項１または２に記載の物体検出装置であって、
    　前記検出センサは少なくとも１個のレーダを前記探査波センサとして有し、
    　前記第２の検出部は、前記レーダ以外の前記検出センサから取得する前記検出情報に基づいて前記物体情報を検出するように構成されている、
    　物体検出装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記検出軸が軸ずれしていると前記軸ずれ判定部が判定すると、軸ずれ異常を報知するように構成された報知部（２０、Ｓ４１４）を備える、
    　物体検出装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記移動体の幅内に存在している前記物体に対して前記第２の検出部が検出する前記物体の高さに基づいて、前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されている、
    　物体検出装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記移動体が平坦な路面を走行しているときに前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されている、
    　物体検出装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記移動体が直進しているときに前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されている、
    　物体検出装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記移動体が所定の速度以上で移動しているときに、前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されている、
    　物体検出装置。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記第２の検出部は、前記移動体の移動速度と、前記探査波センサとしてレーダから取得する前記移動体に対する前記物体の相対速度とに基づいて、前記物体情報を検出するように構成されている、
    　物体検出装置。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の物体検出装置であって、
    　前記軸ずれ判定部は、前記検出軸の軸ずれ角度に基づいて前記検出軸が軸ずれしているか否かを判定するように構成されており、
    　前記第１の検出部は、軸ずれしていると前記軸ずれ判定部が判定する前記検出軸の前記軸ずれ角度に基づいて、軸ずれしている前記探査波センサが検出する前記物体の方位を補正するように構成されている、
    　物体検出装置。
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