JP6996179B2 - 物体検知装置及び物体検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体検知装置及び物体検知方法に関するものである。

従来から、車道や踏切等の様々な場所においては、レーザセンサユニットを用いた物体検知装置が用いられている。例えば車道においては、車両の有無を物体検知装置で検知し、計測結果の時系列的な変化から渋滞状況の把握が行われている。また踏切においては、踏切内の障害物の有無を物体検知装置で検知し、電車走行の安全性の確認が行われている。このような物体検知装置では、レーザセンサユニットから照射した計測用レーザ光の反射光を受光して計測用レーザ光の反射位置（計測点）を検出し、この計測点が予め設定された検知対象エリアに位置しているか否かに基づいて物体の検知を行っている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－１４０７９０号公報

ところで、物体検知装置では、雪片、雨粒及び木の葉等を車両や障害物と誤検知することを防止することが求められる。例えば、解像度が高いレーザセンサユニットの近傍の領域において、物体を構成する計測点の数が少ないものをノイズとして削除することによって、雪片等にレーザ光が反射して得られた計測点を車両や障害物と誤検知することを抑止することが考えられる。しかしながら、このような場合であっても、全ての雪片等による誤検知を防止することは難しく、より誤検知を減らし、物体検知装置の検出精度を高めることが望まれている。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、物体検知装置及び物体検知方法において、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に上記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットと、上記レーザセンサユニットの出力信号に基づいて物体の検知を行う信号処理部とを備える物体検知装置であって、上記信号処理部が、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、上記エリア内計測点に隣接すると共に上記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記信号処理部が、上記エリア内計測点の側方に隣接するエリア外計測点に基づいて上記エリア内計測点が示す物体の水平方向の幅寸法を求め、上記物体に含まれる上記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ上記幅寸法が予め設定された閾値以下である場合に、上記エリア内計測点をノイズであると判定するという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記信号処理部が、上記エリア内計測点が示す物体に含まれる上記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ上記エリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、上記エリア内計測点をノイズであると判定するという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１～第３いずれかの発明において、上記信号処理部は、上記レーザセンサユニットから上記エリア内計測点までの距離が大きい程、当該エリア内計測点を基準とする物体の推定形状を大きく求めるという構成を採用する。

第５の発明は、上記第１～第４いずれかの発明において、上記信号処理部が、上記レーザセンサユニットから上記エリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、隣接する上記エリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。

第６の発明は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に上記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットを用いた物体検知方法であって、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、上記エリア内計測点に隣接すると共に上記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。

本発明によれば、従来の物体検知装置及び物体検知方法において用いられていた検知対象エリア内の計測点（エリア内計測点）だけでなく、検知対象エリアの外の計測点（エリア外計測点）も用いて、検知対象エリア内の計測点がノイズであるか否かの判定を行う。エリア内計測点に隣接する計測点がエリア外計測点である場合には、当該エリア内計測点は極めて小さな物体であり、雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体である可能性がある。このため、本発明のように、エリア内計測点に隣接すると共に検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことによって、より確実に雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体を検知対象物体であると誤検知することを防止することができる。したがって、本発明によれば、物体検知装置及び物体検知方法において、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態における物体検知装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における物体検知装置による物体検知方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態における物体検知装置によるスキャン検索工程において検索部が１つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における物体検知装置によるスイング検索工程において検索部が１つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における物体検知装置による削除工程において検索部が１つの物体に対して行う処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における物体検知装置及び物体検知方法の作用を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態における物体検知装置及び物体検知方法の作用を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る物体検知装置及び物体検知方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の物体検知装置１の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の物体検知装置１は、レーザセンサユニット２と、信号処理部３と、ユニット制御部４とを備えている。

レーザセンサユニット２は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共にレーザ光の反射光を受光して電気信号として出力する。このレーザセンサユニット２は、特に構造が限定されるものではないが、例えば、レーザ光を射出する光源、光源から射出されたレーザ光を水平方向に走査するポリゴンミラー等のスキャン機構、ポリゴンミラーごと傾斜させることによりレーザ光を上下方向に振るスイング機構、及び、レーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して出力する受光部等を備えている。このようなレーザセンサユニット２は、１フレームの計測データを得るために、ユニット制御部４の制御の下、レーザ光を左右方向（以下、スキャン方向）の一方の端部から他方の端部までに連続的に走査するスキャン動作を、スイング角度（上下方向の角度）を段階的に変化させる都度行う。

信号処理部３は、レーザセンサユニット２の出力信号に基づいて、レーザ光が反射した位置（計測点）を抽出し、計測点に基づいて予め設定された検知対象エリアに検知対象物体が位置しているか否かの結果を出力する。このような信号処理部３は、図１に示すように、抽出部３ａ、検索部３ｂ、グループ化部３ｃ、変換部３ｄ、ノイズ削除部３ｅ、物体合成部３ｆ、判定部３ｇ、物体情報付与部３ｈ、出力部３ｉ等の機能部を有している。

本実施形態の物体検知装置１においては、計測用のレーザ光にて計測可能な空間のうち、予め設定された一部空間を検知対象エリアとし、この検知対象エリア内に検知対象物体が存在するか否かを検出結果として出力する。抽出部３ａは、レーザ光の射出方向を変更して得られる複数の計測点のうち、検知対象エリアに位置する計測点（以下、エリア内計測点と称する）の抽出を行う。

検索部３ｂは、検知対象エリアの外部に位置する計測点（以下、エリア外計測点と称する）であって、エリア内計測点に対してスキャン方向あるいはスイング方向に隣接するものを検索する。また、検索部３ｂは、検索の結果、エリア内計測点に対してスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、当該エリア外計測点に基づいて、エリア内計測点が含まれる物体想定領域のスキャン方向の大きさを制限する。なお、ここで言う「物体想定領域」とは、エリア内計測点が得られる原因となった物体（すなわちレーザ光を反射した物体）が存在すると推定される領域を意味する。１つのエリア内計測点に基づく物体想定領域は、スキャン方向、スイング方向及びこれらに直交する奥行方向に大きさを有する領域であり、その大きさは、物体検知装置１の分解能等に応じて予め設定されている。物体検知装置１の分解能は、レーザセンサユニット２から遠ざかるほど低くなる。このため、例えば、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が小さい場合には、物体想定領域のスキャン方向の大きさ（すなわち物体の推定形状）を小さくし、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域のスキャン方向の大きさを大きくする。本実施形態の物体検知装置１においては、エリア内計測点のスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在しない場合には、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離に応じて、当該エリア内計測点を基準とする物体想定領域の大きさが一義的に設定される。一方で、エリア内計測点のスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、検索部３ｂによってエリア外計測点のスキャン方向の位置までに物体想定領域の大きさが制限される。また、検索部３ｂは、検索の結果、エリア内計測点に対して下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、当該エリア内計測点が示す物体が浮遊していると判定する。

グループ化部３ｃは、エリア内計測点を基準とする物体想定領域同士が重なっているエリア内計測点同士をグループ化する。なお、グループ化部３ｃは、他のエリア内計測点を基準とする物体想定領域と自らを基準とする物体想定領域とが重なっていない単独のエリア内計測点についても、当該単独のエリア内計測点を１つのグループとする。変換部３ｄは、エリア内計測点を物体に変換する。このとき、変換部３ｄは、グループ化部３ｃで設定された１つのグループを１つの物体とし、物体想定領域が占める空間を物体が存在する空間とする。

ノイズ削除部３ｅは、変換部３ｄによって変換された物体のうち、含まれるエリア内計測点の数が予め設定された閾値（以下、構成計測点数閾値）以下であって、物体のスキャン方向の幅が予め設定された閾値（幅閾値）以下である場合あるいは物体が浮上していると判断した場合には、ノイズ成分（すなわち物体が検知対象物体でない）として当該物体を削除する。なお、本実施形態の物体検知装置１においては、ノイズ削除部３ｅは、レーザセンサユニット２から一定の距離以上離間した位置に存在するエリア内計測点を基準とする物体については、上記条件を満たしても削除しない。なお、物体を削除しないとするレーザセンサユニット２からの距離については、物体検知装置１の分解能に応じて任意に設定可能である。

物体合成部３ｆは、先に生成された物体と、後に生成された物体とを合成する。本実施形態の物体検知装置１においては、１スキャン動作（１フレームの一方側の端部から他方側の端部までレーザ光を連続的に走査する動作）ごとに、物体を生成する。物体合成部３ｆは、異なるスキャン動作にて得られた物体同士が重なっている場合には、これらの物体同士を合成して１つの物体とする。

判定部３ｇは、１フレーム分について物体の合成が完了しているか否かの判定を行う。物体情報付与部３ｈは、物体合成部３ｆで合成された物体に対して、ＩＤ番号や、大きさ等の物体情報を関連情報として付与する。出力部３ｉは、検出結果すなわち検知対象エリアに位置する検知対象物体と関連情報を、外部に対して出力する。

ユニット制御部４は、レーザセンサユニット２の制御を行う。例えば、ユニット制御部４は、必要に応じて信号処理部３とデータの受渡しを行い、当該データに基づいてレーザセンサユニット２の制御を行う。なお、信号処理部３及びユニット制御部４は、例えば、演算処理を行うためのＣＰＵ（Central Processing Unit）、データやソフトウェアを記憶するメモリ等を有するコンピュータによって具現化されている。

次に、このように構成された本実施形態の物体検知装置１の動作（物体検知方法）について、図２～図５のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、ユニット制御部４の制御の下にレーザセンサユニット２が段階的にスイング動作を行いながら、繰り返しスキャン動作を行うものとする。

最初に、ユニット制御部４によって、レーザセンサユニット２から射出されるレーザ光が１スキャン分移動される。この間、信号処理部３は、レーザセンサユニット２から入力される信号に基づいて、１スキャン分の計測点を取得する計測工程を行う（ステップＳ１）。なお、レーザセンサユニット２からは極座標で表される信号が出力されため、信号処理部３は、極座標を直交座標に変換する。

続いて、信号処理部３は、抽出部３ａによって、ステップＳ１で取得した計測点からエリア内計測点を抽出する抽出工程を行う（ステップＳ２）。ここでは、抽出部３ａは、ステップＳ１で取得した計測点の座標が、予め設定された検知対象エリア内に位置するか否かを判断する。そして、抽出部３ａは、検知対象エリア内に座標が位置する計測点をエリア内計測点として抽出し、例えばスキャン方向に順に番号を付与して記憶する。

続いて、信号処理部３は、検索部３ｂによって、スキャン検索工程（ステップＳ３）及びスイング検索工程（ステップＳ４）を行う。スキャン検索工程では、検索部３ｂは、ステップＳ２で抽出された全てのエリア内計測点に対して、スキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体想定領域のスキャン方向の幅を制限する。

図３は、スキャン検索工程（ステップＳ３）において検索部３ｂが１つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、検索部３ｂは、まずＮ値を「０」にセットし（ステップＳ３ａ）、続いてＮ値を「Ｎ＋１」にセットする（ステップＳ３ｂ）。続いて、検索部３ｂは、Ｎ値がスキャン検索上限よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３ｃ）。ここで、「スキャン検索上限」は、スキャン方向に隣接するエリア内計測点の連続する数が、確実に検知対象物体であると判断されるべき値に設定されている。本実施形態において、スキャン検索工程（ステップＳ３）は、雪片等のスキャン方向の幅寸法が小さな物体をノイズ成分として削除するために行うものである。このため、スキャン検索上限を設定しておくことにより、ノイズ成分として削除すべきでない大きさの物体によって得られたエリア内計測点に対して、不必要にスキャン検索工程を続けることを防止することができる。

ステップＳ３ｃでＮ値がスキャン検索上限よりも小さい場合には、検索部３ｂは、プラススキャン方向においてＮ個隣りの計測点がエリア外計測点であるか否かの判断をする（ステップＳ３ｄ）。そして、検索部３ｂは、Ｎ個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップＳ３ｃでＮ値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合に、エリア内計測点を基準とする物体想定領域のプラススキャン方向のＸ距離（プラススキャン方向の大きさ）を算出する（ステップＳ３ｄ）。例えば、検索部３ｂは、Ｎ個隣りの計測点がエリア外計測点である場合には、スキャン方向におけるエリア内計測点からエリア外計測点までの距離を上記Ｘ距離とする。また、検索部３ｂは、ステップＳ３ｃでＮ値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合には、エリア内計測点から最もＮ値の大きな計測点までのスキャン方向の距離を上記Ｘ距離とする。なお、プラススキャン方向にエリア外計測点が見つからない場合には、検索部３ｂは、物体想定領域のプラススキャン方向のＸ距離を、レーザセンサユニット２から対象のエリア内計測点までの距離に応じた一定値に設定する。

また、検索部３ｂは、ステップＳ３ｄでプラススキャン方向においてＮ個隣りの計測点がエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップＳ３ｂに戻り、Ｎ値の数を１つ増やす。

ステップＳ３ｅにて物体想定領域のプラススキャン方向のＸ距離が算出されると、検索部３ｂは、Ｎ値を「０」にセットし（ステップＳ３ｆ）、続いてＮ値を「Ｎ＋１」にセットする（ステップＳ３ｇ）。続いて、検索部３ｂは、Ｎ値がスキャン検索上限よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３ｈ）。

ステップＳ３ｈでＮ値がスキャン検索上限よりも小さい場合には、検索部３ｂは、マイナススキャン方向においてＮ個隣りの計測点がエリア外計測点であるか否かの判断をする（ステップＳ３ｉ）。そして、検索部３ｂは、Ｎ個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップＳ３ｈでＮ値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合に、エリア内計測点を基準とする物体想定領域のマイナススキャン方向のＸ距離（マイナススキャン方向の大きさ）を算出する（ステップＳ３ｊ）。例えば、検索部３ｂは、Ｎ個隣りの計測点がエリア外計測点である場合には、スキャン方向におけるエリア内計測点からエリア外計測点までの距離を上記Ｘ距離とする。また、検索部３ｂは、ステップＳ３ｈでＮ値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合には、エリア内計測点から最もＮ値の大きな計測点までのスキャン方向の距離を上記Ｘ距離とする。なお、マイナススキャン方向にエリア外計測点が見つからない場合には、検索部３ｂは、物体想定領域のマイナススキャン方向のＸ距離を、レーザセンサユニット２から対象のエリア内計測点までの距離に応じた一定値に設定する。

また、検索部３ｂは、ステップＳ３ｉでマイナススキャン方向においてＮ個隣りの計測点がエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップＳ３ｇに戻り、Ｎ値の数を１つ増やす。

スイング検索工程では、検索部３ｂは、ステップＳ２で抽出された全てのエリア内計測点に対して、下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体想定領域に対して浮上判定フラグを設定する。

図４は、スイング検索工程（ステップＳ４）において検索部３ｂが１つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、検索部３ｂは、まずＮ値を「０」にセットし（ステップＳ４ａ）、続いてＮ値を「Ｎ＋１」にセットする（ステップＳ４ｂ）。続いて、検索部３ｂは、Ｎ値がスイング検索上限よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ４ｃ）。ここで、「スイング検索上限」は、下方に隣接するエリア内計測点の連続する数が、確実に検知対象物体であると判断されるべき値に設定されている。本実施形態において、スイング検索工程（ステップＳ４）は、雪片等の浮遊する小さな物体をノイズ成分として削除するために行うものである。このため、スイング検索上限を設定しておくことにより、ノイズ成分として削除すべきでない大きさの浮遊物体（もしくは地面に載置された物体の水平方向に張り出した一部）によって得られたエリア内計測点に対して、不必要にスイング検索工程を続けることを防止することができる。

ステップＳ４ｃでＮ値がスイング検索上限よりも小さい場合には、検索部３ｂは、マイナススイング方向（下方）においてＮ個隣りの計測点が近接したエリア外計測点であるか否かの判断をする（ステップＳ４ｄ）。また、ステップＳ４ｄで、マイナススイング方向（下方）においてＮ個隣りの計測点が遠方のエリア外計測点であるか否かの判断をする（ステップＳ４ｅ）。そして、検索部３ｂは、Ｎ個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップＳ４ｃでＮ値がスイング検索上限よりも小さくないと判断した場合に、スイング検索工程（ステップＳ４）の対象となっているエリア内計測点に対して浮上判定フラグを設定する（ステップＳ４ｆ）。

また、検索部３ｂは、ステップＳ４ｃでマイナススイング方向においてＮ個隣りの計測点が近接したエリア外計測点でないと判断し、ステップＳ４ｄでマイナススイング方向においてＮ個隣りの計測点が遠方のエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップＳ４ｂに戻り、Ｎ値の数を１つ増やす。

図２に戻り、信号処理部３は、スイング検索工程（ステップＳ４）が完了すると、グループ化部３ｃによって、グループ化工程（ステップＳ５）を行う。グループ化部３ｃは、エリア内計測点を基準とする物体想定領域同士が重なっているエリア内計測点同士をグループ化する。また、グループ化部３ｃは、他のエリア内計測点を基準とする物体想定領域と自らを基準とする物体想定領域とが重なっていない単独のエリア内計測点についても、当該単独のエリア内計測点を１つのグループとする。

続いて、信号処理部３は、変換部３ｄによって、変換工程を行う（ステップＳ６）。変換部３ｄは、エリア内計測点を物体に変換する。変換部３ｄは、グループ化部３ｃで設定された１つのグループを１つの物体とし、物体想定領域が占める空間を物体が存在する空間とする。

続いて、信号処理部３は、ノイズ削除部３ｅによって、削除工程を行う（ステップＳ７）。図５は、削除工程（ステップＳ７）においてノイズ削除部３ｅがステップＳ６で変換された物体の１つに対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、ノイズ削除部３ｅは、物体を構成するエリア内計測点が予め設定された構成点数閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ７ａ）。

ノイズ削除部３ｅは、ステップＳ７ａで物体を構成するエリア内計測点が構成点数閾値以下でないと判断した場合には、対象となっている物体を削除することなく、当該物体に対する削除工程（ステップＳ７）を終了する。一方で、ノイズ削除部３ｅは、ステップＳ７ａで物体を構成するエリア内計測点が構成点数閾値以下であると判断した場合には、物体のＸ幅（スキャン方向の幅寸法）が予め設定された幅閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ７ｂ）。また、ノイズ削除部３ｅは、ステップＳ７ｂで物体のＸ幅が幅閾値以下でないと判断した場合には、物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されているか否かの判断を行う（ステップＳ７ｃ）。なお、ノイズ削除部３ｅは、例えば物体を構成するエリア内計測点が複数存在する場合には、当該物体を構成するエリア内計測点の全てに対して浮上判定フラグが設定されている場合に、ステップＳ７ｃにおいて、物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断する。

そして、ノイズ削除部３ｅは、ステップＳ７ｂで物体のＸ幅が幅閾値以下であると判断した場合、若しくは、ステップＳ７ｃで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断した場合には、物体をノイズ成分（すなわち検知対象物体でない物体）として削除する。なお、ノイズ削除部３ｅは、ステップＳ７ｂで物体のＸ幅が幅閾値以下でないと判断し、さらにステップＳ７ｃで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていないと判断した場合には、対象となっている物体を削除することなく、当該物体に対する削除工程（ステップＳ７）を終了する。

なお、本実施形態においては、ノイズ削除部３ｅは、レーザセンサユニット２から一定の距離以上離間した位置に存在するエリア内計測点を基準とする物体については、ステップＳ７ｂで物体のＸ幅が幅閾値以下であると判断した場合、若しくは、ステップＳ７ｃで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断した場合であっても削除しない。

図２に戻り、信号処理部３は、削除工程（ステップＳ５）が完了すると、物体合成部３ｆによって、物体合成工程（ステップＳ８）を行う。物体合成部３ｆは、本スキャン動作で生成された物体と、他のスキャン動作で生成された物体とが重なっている場合に、これらの物体を合成して１つの物体とする。

続いて、信号処理部３は、判定部３ｇによって、１フレーム分の物体の合成が全て完了しているか否かの判定を行う（ステップＳ９）。判定部３ｇによって１フレーム分の物体の合成が全て完了していないと判定された場合には、測定用のレーザ光の射出方向がマイナススイング方向に変化され、信号処理部３は、再びステップＳ１に戻る。

ステップＳ９で１フレーム分の物体の合成が全て完了していると判定された場合には、信号処理部３は、物体情報付与部３ｈによって合成された物体に対して、ＩＤ番号や、大きさ等の物体情報を関連情報として付与し（ステップＳ１０）、出力部３ｉによって検出結果すなわち検知対象エリアに位置する検知対象物体とその関連情報を、外部に対して出力する（ステップＳ１１）。

以上のような本実施形態の物体検知装置１及び物体検知方法によれば、従来の物体検知装置及び物体検知方法において用いられていた検知対象エリア内の計測点（エリア内計測点）だけでなく、検知対象エリアの外の計測点（エリア外計測点）も用いて、検知対象エリア内の計測点がノイズであるか否かの判定を行う。エリア内計測点に隣接する計測点がエリア外計測点である場合には、当該エリア内計測点は極めて小さな物体であり、雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体である可能性がある。このため、本発明のように、エリア内計測点に隣接すると共に検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことによって、より確実に雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体を検知対象物体であると誤検知することを防止することができる。したがって、本実施形態の物体検知装置１及び物体検知方法によれば、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の物体検知装置１においては、信号処理部３は、スキャン検索工程（ステップＳ３）においてエリア内計測点の側方（スキャン方向）に隣接するエリア外計測点に基づいて物体想定領域（すなわちエリア内計測点が示す物体）の水平方向の幅寸法を求め、削除工程（ステップＳ７）において物体に含まれるエリア内計測点の数が構成点数閾値以下でありかつ幅寸法が幅閾値以下である場合に、当該物体（すなわち当該物体を構成するエリア内計測点）をノイズであると判定する。このような本実施形態の物体検知装置１によれば、図６（ａ）の模式図に示すように、車両等の物体が検知対象エリアに位置する場合には、物体を構成するエリア内計測点（図６（ａ）における黒丸）の数が多く、物体の幅寸法が大きいため、物体はノイズとして削除されない。一方で、図６（ｂ）の模式図に示すように、雪片（図６（ｂ）における白丸）等の物体が検知対象エリアに位置する場合には、物体を構成するエリア内計測点（図６（ｂ）における黒丸）の数が少なく、物体の幅寸法が小さいため、物体はノイズとして削除される。

また、本実施形態の物体検知装置１においては、信号処理部３は、削除工程（ステップＳ７）において物体に含まれるエリア内計測点の数が構成点数閾値以下でありかつエリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該物体（すなわち当該物体を構成するエリア内計測点）をノイズであると判定する。このような本実施形態の物体検知装置１によれば、図７（ａ）の模式図に示すように、車両等の浮遊していない物体の場合には、物体を構成するエリア内計測点（図７（ａ）における黒丸）の数が多く、物体を構成するエリア内計測点の下方にエリア外計測点が存在しないため、物体はノイズとして削除されない。一方で、図７（ｂ）の模式図に示すように、雪片（図７（ｂ）における白丸）等の物体の場合には、物体を構成するエリア内計測点（図７（ａ）における黒丸）の数が少なく、下方にエリア外計測点が発生するため、物体はノイズとして削除される。

また、本実施形態の物体検知装置１においては、信号処理部３は、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域（すなわち当該エリア内計測点を基準とする物体）の推定形状を大きく求める。このため、レーザセンサユニット２の分解能が低下する領域において、検知対象物体がノイズとして削除されることを防止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の物体検知装置１においては、信号処理部３は、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が一定の距離以上離間した位置に存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体を削除の判定対象としている。つまり、本実施形態の物体検知装置１においては、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行う。このため、レーザセンサユニット２の分解能が低下する領域において、検知対象物体がノイズとして削除されることを防止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な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ないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域の形状を大きくしたり、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行ったりする構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離に関わらず物体想定領域の形状を同一とする構成や、レーザセンサユニット２からエリア内計測点までの距離に関わらずエリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行う構成を採用することも可能である。

１……物体検知装置
２……レーザセンサユニット
３……信号処理部
３ａ……抽出部
３ｂ……検索部
３ｃ……グループ化部
３ｄ……変換部
３ｅ……ノイズ削除部
３ｆ……物体合成部
３ｇ……判定部
３ｈ……物体情報付与部
３ｉ……出力部
４……ユニット制御部

Claims (5)

1. 計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に前記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットと、前記レーザセンサユニットの出力信号に基づいて物体の検知を行う信号処理部とを備える物体検知装置であって、
   前記信号処理部は、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、前記エリア内計測点に隣接すると共に前記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、前記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行い、
   前記信号処理部は、前記エリア内計測点が示す物体に含まれる前記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ前記エリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、前記エリア内計測点をノイズであると判定する
   ことを特徴とする物体検知装置。
2. 前記信号処理部は、前記エリア内計測点の側方に隣接するエリア外計測点に基づいて前記エリア内計測点が示す物体の水平方向の幅寸法を求め、前記物体に含まれる前記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ前記幅寸法が予め設定された閾値以下である場合に、前記エリア内計測点をノイズであると判定することを特徴とする請求項１記載の物体検知装置。
3. 前記信号処理部は、前記レーザセンサユニットから前記エリア内計測点までの距離が大きい程、当該エリア内計測点を基準とする物体の推定形状を大きく求めることを特徴とする請求項１または２記載の物体検知装置。
4. 前記信号処理部は、前記レーザセンサユニットから前記エリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、隣接する前記エリア外計測点に基づいて、前記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１～３いずれか一項に記載の物体検知装置。
5. 計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に前記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットを用いた物体検知方法であって、 予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、前記エリア内計測点に隣接すると共に前記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、前記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行い、
   前記エリア内計測点が示す物体に含まれる前記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ前記エリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、前記エリア内計測点をノイズであると判定する
   ことを特徴とする物体検知方法。

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