JP5835243B2 - 物標認識装置 - Google Patents
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Description
ところで、レーダセンサの一つであるミリ波レーダでは、レーダ波を反射した物標からの反射波を複数のアンテナで受信し、各アンテナからの受信信号間に生じる位相差Δθを利用して、電波を反射した物標の方位を求めることが行われている。但し、位相の周期性からΔθ=θ0(|θ0|<π)と、Δθ=θ0±2nπ(n=1,2,…)とを区別することができない。
<全体構成>
本発明が適用された運転支援システム1は、図1に示すように、自車両の前方に設定された探査領域に向けてレーダ波を照射し、その反射波を受信するレーダセンサ部2と、探査領域を撮像する画像センサ部3と、レーダセンサ部2及び画像センサ部3での検出結果に従って、探査領域内に存在する各種物標を検知する統合処理部4と、統合処理部4での処理結果に従い、各種車載機器を制御して所定の運転支援を実行する運転支援実行部5とを備えている。運転支援システム1において、統合処理部4は、レーダセンサ部2、画像センサ部3、及び運転支援実行部5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。
レーダセンサ部2は、車両の前端部に配置され、ミリ波を利用して所定の探査領域内に存在する物標を検知する周知のFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave )レーダからなり、ミリ波を反射した反射点(物標候補)に関する情報を、レーダ物標情報として統合処理部4へ送信する。但し、レーダセンサ部2は、送信アンテナ及び受信アンテナのうち少なくとも一方がアレイアンテナによって構成され、送信アンテナと受信アンテナの組み合わせをチャンネルと呼ぶものとして、複数のチャンネルを用いてミリ波の送受信を行い、各チャンネルにて得られる受信信号の位相差を利用して、方位検出を行うことができるように構成されている。
画像センサ部3は、自車両の前側における中央付近に配置されCCDカメラからなる。画像センサ部3は、レーダセンサの探査範囲(基本検知範囲+付加検知範囲:図2参照)より広い角度範囲を撮像範囲とするCCDカメラを備える。そして、画像センサ部3は、CCDカメラで撮像した画像の画像データに対して、テンプレートマッチング等の周知の画像処理を行うことにより、撮像範囲内に存在する所定の物標(車両、歩行者等)を検出する。画像センサ部3は、この処理により検出された物標(以下、画像物標という)の情報を画像物標情報として統合処理部4へ送信する。なお、画像物標情報には、検出した画像物標の種類、大きさ、位置についての情報が少なくとも含まれている。
運転支援実行部5の制御対象となる車載機器には、各種画像を表示するモニタや、警報音や案内音声を出力するスピーカが少なくとも含まれている。更に、制御対象となる車載機器には、自車両に搭載された内燃機関,パワートレイン機構,ブレーキ機構等を制御する各種制御装置が含まれていてもよい。
統合処理部4は、CPU,ROM,RAMからなるマイクロコンピュータを中心に構成され、レーダセンサ部2及び画像センサ部3から取得するレーダ物標情報及び画像物標情報に基づいて運転支援実行部5に提供するための物標情報を生成する物標認識処理を少なくとも実行する。
まず、S110では、レーダセンサ部2で生成されたレーダ物標情報を取得し、続くS120では、画像センサ部3で生成された画像物標情報を取得する。
続くS160では、折返フラグがオンに設定されている物標候補(即ち、折返物標)のうちS150で求められた尤度が所定値より低いもの、及び折返しフラグがオフに設定されている物標候補(即ち、非折返物標)の中から、予め設定された優先度に従って、上位所定個の物標候補を検出物標として抽出し、その抽出した検出物標についての物標情報(結合物標情報)を運転支援実行部5に送信して、本処理を終了する。
本処理が起動すると、まず、S210では、瞬時結合状態を表す個別尤度P1を算出する。具体的には、新規フラグがオンに設定されている物標候補については、個別尤度P1をP1=50[%]に初期化する。一方、新規フラグがオフに設定されている物標候補、即ち、履歴接続があると判断され過去の測定サイクルで検出された物標候補から個別尤度P1を受け継いでいる場合には、折返フラグの設定及び結合情報に従って、個別尤度P1を増減する。
ここで、個別尤度P1〜P3と、これらを統合した統合尤度Pの算出例を、図6を参照して説明する。図6に示すように、最初、レーダ物標としてだけ検出され、画像物標との結合関係が確認されていない状態では、個別尤度P1,P2は50[%](P1は最大値と最小値との間の値、P2は最大値)に初期化される。その後、個別尤度P1は、「結合無(OFF)」が確認される毎に所定の割合で増加し、最大値(P1=80[%])に達すると、それ以上に増加することはなく最大値に保持される。また、個別尤度P1,P2は、「結合有(ON)」が確認される毎に所定の割合で減少し、最小値(P1では50[%],P2では20[%])に達すると、それ以上に減少することはなく最小値に保持される。
そして、(1)式に従って求められた統合尤度Pは、個別尤度P1〜P3のうち、50[%]から離れた値をもつものの影響を強く受けた値となる。
以上説明したように、本実施形態では、レーダセンサ部2で検出される物標候補であるレーダ物標と、画像センサ部3で検出される物標候補である画像物標との結合関係に基づいて虚像らしさを表す個別尤度P1と、実像らしさを表す個別尤度P2を求め、更に、物標候補の移動速度から歩行者らしさを表す個別尤度P3を求め、これらの個別尤度P1〜P3をから求めた統合尤度Pに基づいて、運転支援実行部5への情報提供の対象となる物標を選択している。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。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。
Claims (5)
- 受信信号の位相差から一意に方位が決まる範囲を基本検知範囲、前記基本検知範囲に隣接した範囲であり該範囲内に物標が存在すると位相折返しによって前記基本検知範囲内で虚像が検出される範囲を付加検知範囲、前記虚像が現れる前記基本検知範囲内の領域を折返領域として、前記基本検知範囲及び前記付加検知範囲を探査範囲とするレーダセンサ(2)、及び前記レーダセンサの探査範囲より広い角度範囲を撮像範囲とする画像センサ(3)を用いて予め設定された測定サイクル毎に物体を認識する物体認識装置であって、
前記測定サイクル毎に、前記レーダセンサでの検出結果に基づき前記基本検知範囲内に物標が存在するものとして物標候補を検出する候補検出手段(2a)と、
前記候補検出手段により前記折返領域内で検出された物標候補のそれぞれについて、該物標候補は虚像であり実像が前記付加検知範囲内に存在するものとして求めた物標候補を追加する候補追加手段(2c)と、
前記候補検出手段及び前記候補追加手段により検出及び追加された前記物標候補のそれぞれについて、過去の測定サイクルで検出された物標候補との間で履歴接続の有無を判断する追跡手段(2d)と、
前記追跡手段により履歴接続の有無が判断された物標候補のそれぞれについて、前記画像センサで検出された物標である画像物標の中に前記物標候補に対応付けられるものが存在するか否かにより、前記画像物標との結合の有無を判断する結合判断手段(4,S140)と、
少なくとも前記結合判断手段での判断結果を用いて、前記物標候補の虚像らしさを表す尤度を、前記追跡手段により履歴接続が無いと判断された物標候補については設定し、前記追跡手段により履歴接続が有ると判断された物標候補については更新する尤度算出手段(4,S150)と、
を備えることを特徴とする物標認識装置。 - 前記尤度算出手段は、
複数の判断基準を用い、該判断基準のそれぞれについて個別の尤度を求める個別尤度算出手段(4,S210〜S230)と、
前記個別尤度算出手段により算出された尤度を統合した統合尤度を求める統合尤度算出手段(4,S240)と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の物標認識装置。 - 前記個別尤度算出手段は、前記候補検出手段により前記折返領域内で検出された物標候補、及び前記候補追加手段によって追加された物標候補を折返候補と呼ぶものとして、前記折返候補であり且つ前記画像物標との結合がない場合に値が増加し、それ以外の場合に値が減少する第1の個別尤度を少なくとも求めること(S210)を特徴とする請求項2に記載の物標認識装置。
- 前記個別尤度算出手段は、履歴接続が無いと判断された物標候補は50%に設定され、履歴接続が有ると判断された物標候補は、前記画像物標との結合がある場合に値が減少し、前記画像物標との結合がない場合に値が維持される第2の個別尤度を少なくとも求めること(S220)を特徴とする請求項2又は請求項3に記載の物標認識装置。
- 前記個別尤度算出手段は、前記付加検知範囲で検出対象となる物標がもつ平均的な特性を利用し、平均的な特性を満たしている場合に50%より低い値に設定され、平均的な特性から外れている場合に50%より高い値に設定される第3の個別尤度を少なくとも求めること(S230)を特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の物標認識装置。
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