特許 6424488 物体検出装置及び物体検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6424488

(24)【登録日】2018年11月2日

(45)【発行日】2018年11月21日

(54)【発明の名称】物体検出装置及び物体検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/89 20060101AFI20181112BHJP

   G01B 15/04 20060101ALI20181112BHJP

【ＦＩ】

   G01S13/89

   G01B15/04 C

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-126233(P2014-126233)

(22)【出願日】2014年6月19日

(65)【公開番号】特開2016-4019(P2016-4019A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】中村 光範

(72)【発明者】

【氏名】西岡 慎一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 宏

(72)【発明者】

【氏名】西内 秀和

【審査官】 安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１５０６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９０４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２８７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７３２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２４７６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００１６８７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００− ７／５１，

Ｇ０１Ｓ １３／００−１３／９５，

Ｇ０１Ｓ １７／００−１７／９５，

Ｇ０１Ｂ １１／００−２１／３２，

Ｇ０１Ｖ １／００−９９／００，

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００，

ＣＳＤＢ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体から放射される電磁波を検知して物体を検出する物体検出装置であって、
計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分及び垂直偏波成分を受信して水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する電波受信部と、
前記電波受信部で生成された水平偏波画像及び垂直偏波画像の各画像上の位置において、前記水平偏波成分と前記垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を算出し、前記相対値に基づいて前記計測対象物が立体物であるか否かを識別する物体識別部と、
前記物体識別部で立体物であると識別された計測対象物の形状を、前記各画像上の位置の間での前記相対値の変化に基づいて判定する物体形状判定部とを備え、
前記電波受信部は、移動体に搭載され、
地図情報上に存在する立体物の形状を記憶する立体物形状記憶部と、
前記移動体の位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を前記立体物形状記憶部から取得し、取得した立体物の形状と前記物体形状判定部で判定された計測対象物の形状とを比較して前記計測対象物の位置を判定する物体位置判定部と
をさらに備えたことを特徴とする物体検出装置。

【請求項2】

前記物体位置判定部で判定された計測対象物の位置と前記水平偏波画像及び前記垂直偏波画像に撮像された計測対象物の画像とを用いて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。

【請求項3】

物体から放射される電磁波を検知して物体を検出する物体検出装置であって、
計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分及び垂直偏波成分を受信して水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する電波受信部と、
前記電波受信部で生成された水平偏波画像及び垂直偏波画像の各画像上の位置において、前記水平偏波成分と前記垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を算出し、前記相対値に基づいて前記計測対象物が立体物であるか否かを識別する物体識別部と、
前記物体識別部で立体物であると識別された計測対象物の形状を、前記各画像上の位置の間での前記相対値の変化に基づいて判定する物体形状判定部とを備え、
前記相対値は、前記水平偏波成分と前記垂直偏波成分との比を示す偏波比であり、
前記物体識別部は、前記水平偏波成分の強度と前記垂直偏波成分の強度との関係から複数の領域を設定し、前記偏波比が位置する領域に応じて立体物であるか否かを判定することを特徴とする物体検出装置。

【請求項4】

物体から放射される電磁波を検知して物体を検出する物体検出装置による物体検出方法であって、
前記物体検出装置は、移動体に搭載され、
計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分及び垂直偏波成分を受信して水平偏波画像と垂直偏波画像を生成し、
生成された前記水平偏波画像及び前記垂直偏波画像の各画像上の位置において、前記水平偏波成分と前記垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を算出し、前記相対値に基づいて前記計測対象物が立体物であるか否かを識別し、
立体物であると識別された前記計測対象物の形状を、前記各画像上の位置の間での前記相対値の変化に基づいて判定し、
地図情報上に存在する立体物の形状を記憶した記憶部から、前記移動体の位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を取得し、取得した立体物の形状と前記計測対象物の形状とを比較して前記計測対象物の位置を判定する
ことを特徴とする物体検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物体から放射される電磁波を検知して物体を検出する物体検出装置及びその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物体から放射される電磁波を利用して地平面上に存在する立体物や路面を検出するための技術として、特許文献１が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示された物体検出装置では、物体から放射される電磁波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを利用して、計測対象物とアンテナ観測面との間の相対角度を計測していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−７３２２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述した従来の物体検出装置では、計測対象物とアンテナ観測面との間の相対角度を計測しているので、計測対象物が立体物であるのか、地平面であるのかを判別できるだけで、物体の形状を検出することはできなかった。

【0006】

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、立体物である計測対象物の形状を判定することのできる物体検出装置及びその方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る物体検出装置及びその方法は、計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分及び垂直偏波成分を受信して水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する。そして、水平偏波成分と垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を算出し、この相対値に基づいて計測対象物が立体物であるか否かを識別し、相対値の変化に基づいて計測対象物の形状を判定する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、水平偏波成分と垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を利用して計測対象物が立体物であるか否かを識別することができ、さらに立体物であると識別された計測対象物の形状を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置による自己位置推定処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置によって生成された電波画像を示す図である。

【図4】図４は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置に備えられた偏波比のマップを示す図である。

【図5】図５は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置による計測対象物の形状を判定する方法を説明するための図である。

【図6】図６は、本発明の第１実施形態に係る物体検出装置を搭載した車両と計測対象物との間の位置関係を示す図である。

【図7】図７は、本発明の第２実施形態に係る物体検出装置によって生成された電波画像を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第２実施形態に係る物体検出装置による計測対象物の形状を判定する方法を説明するための図である。

【図9】図９は、本発明の第２実施形態に係る物体検出装置を搭載した車両と計測対象物との間の位置関係を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の第３実施形態に係る物体検出装置によって生成された電波画像を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の第３実施形態に係る物体検出装置による計測対象物の形状を判定する方法を説明するための図である。

【図12】図１２は、本発明の第３実施形態に係る物体検出装置を搭載した車両と計測対象物との間の位置関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を適用した第１〜第３実施形態について図面を参照して説明する。

【0011】

［第１実施形態］
［物体形状検出装置の構成］
図１は本実施形態に係る物体検出装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る物体検出装置１は、電波受信部３と、物体識別部５と、物体形状判定部７と、立体物形状記憶部９と、物体位置判定部１１と、自己位置推定部１３とを備えている。

【0012】

ここで、本実施形態に係る物体検出装置１は、例えば車両等の移動体に搭載され、車両前方の道路状況や障害物を検出するために、物体から放射される電磁波を検知して物体を検出する。また、物体検出装置１は、計測対象物の位置についても検出することができ、さらに搭載された自車両６１の自己位置を推定することも可能である。本実施形態では、物体検出装置１を車両に搭載した場合について説明する。

【0013】

電波受信部３は、計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分を他の偏波成分よりも高感度に受信する水平偏波アンテナと、計測対象物から放射される電磁波の垂直偏波成分を他の偏波成分よりも高感度に受信する垂直偏波アンテナとを備えている。そして、これらのアンテナで受信した水平偏波成分及び垂直偏波成分から水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する。

【0014】

物体識別部５は、電波受信部３で生成された水平偏波画像及び垂直偏波画像の各画像上の位置において、水平偏波成分の強度と垂直偏波成分の強度との比を示す偏波比を算出する。この偏波比は、水平偏波成分と垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値である。そして、物体識別部５は、算出した偏波比に基づいて計測対象物が立体物であるか否かを識別する。具体的に説明すると、物体識別部５は、水平偏波成分の強度と垂直偏波成分の強度とで表されたマップを予め備えており、このマップ上に計測対象物の種類に応じた領域（図４参照）を設定し、画素間の偏波比がどの物体種類の領域にマッピングされたかによって、同一種類の物体を識別して、立体物であるか否かを判定する。

【0015】

物体形状判定部７は、物体識別部５にて、画素間で同一種類の物体を識別して立体物であると識別された計測対象物の形状を、各画像上の位置の間での偏波比の変化に基づいて判定する。具体的な判定方法については後述する。

【0016】

立体物形状記憶部９は、地図情報上に存在する立体物、例えば建物やガードレール等の立体形状を予めデータとして記憶しているデータベースである。特に、立体物形状記憶部９は、立体物の面と面が接する角部の位置について記憶している。

【0017】

物体位置判定部１１は、自車両６１の位置等の自らの位置を示す位置情報をＧＰＳ等から取得し、この位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を立体物形状記憶部９から取得する。そして、取得した立体物の形状と物体形状判定部７で判定された計測対象物の形状とを比較して、これらの形状が一致すれば、計測対象物の位置は地図情報上の立体物が存在する位置であると判定する。

【0018】

自己位置推定部１３は、物体位置判定部１１で判定された計測対象物の位置と水平偏波画像及び垂直偏波画像に撮像された計測対象物の画像とを用いて自己位置を推定する。具体的には、自己位置推定部１３は、電波画像に撮像された計測対象物の画像を用いて自車両６１から計測対象物までの距離や方向等の相対的な位置関係を求め、この相対的な位置関係を用いて地図上における計測対象物の角部の位置から自車両６１の位置を推定する。

【0019】

ここで、物体検出装置１は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより、物体検出装置１は、電波受信部３、物体識別部５、物体形状判定部７、立体物形状記憶部９、物体位置判定部１１及び自己位置推定部１３として動作する。

【0020】

［自己位置推定処理の手順］
次に、本実施形態に係る物体検出装置１による自己位置推定処理の手順を図２のフローチャートを参照して説明する。尚、本実施形態では、自己位置を推定する場合について説明するが、物体の形状または物体の形状と位置を判定するだけでもよい。

【0021】

図２に示すように、まずステップＳ１０１において、電波受信部３は、計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分と垂直偏波成分を受信して水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する。例えば、電波受信部３は、図３に示すような水平偏波画像と垂直偏波画像を生成する。図３の電波画像には、空３０と、アスファルト等の平坦な路面３１と、コンクリート等の四角い立体物の建物３３が撮像されている。

【0022】

ステップＳ１０２において、物体識別部５は、電波受信部３で生成された水平偏波画像及び垂直偏波画像の各画素において水平偏波成分と垂直偏波成分との比を示す偏波比を算出する。この偏波比は、垂直偏波成分の強度に対する水平偏波成分の強度の割合を示したものであり、
偏波比＝水平偏波成分の強度／垂直偏波成分の強度 （１）
として表される。

【0023】

例えば、図３に示す水平偏波画像及び垂直偏波画像では、走査線１００上の各画素において、水平偏波成分の強度と垂直偏波成分の強度とを検出し、上記の式（１）によって偏波比を算出する。そして、走査線１００上の各画素（画像上の位置）について偏波比を算出したら、次の走査線に移動して偏波比を算出し、最終的に水平偏波画像及び垂直偏波画像のすべての画素について偏波比を算出する。

【0024】

こうして偏波比を算出すると、物体識別部５は、算出した偏波比に基づいて計測対象物が立体物であるか否かを識別する。具体的に、物体識別部５は、図４に示すようなマップを予め備えており、このマップ上に偏波比をマッピングすることによって、複数の画素間で同一の物体種類を捉えているか識別して、計測対象物が立体物であるか否かを識別する。

【0025】

図４は、黒体から放射される電磁波の強度を１００とした場合の垂直偏波成分の強度の割合を横軸、水平偏波成分の強度の割合を縦軸にして表したマップであり、このマップ上にはさまざまな計測対象物から放射される電磁波に応じた領域がそれぞれ設定されている。図４では、計測対象物の種類として道路、金属、空、自然物、建物、動物の領域が設定されている。そして、物体識別部５は、算出した偏波比が建物や金属の領域にマッピングされると立体物であると識別し、それ以外の領域にマッピングされると立体物ではないと識別する。

【0026】

ステップＳ１０３において、物体形状判定部７は、物体識別部５で立体物であると識別された計測対象物の形状を画像上の位置の間での偏波比の変化に基づいて判定する。

【0027】

ここで、図３に示す電波画像の走査線１００上において算出した偏波比と垂直偏波成分の強度（黒体輻射換算）との関係を示すマップを図５に示す。図５には、計測対象物から放射される電磁波に応じて図４と同様に予め領域が設定されており、道路から放射される電磁波が対応する道路の領域５１と、建物から放射される電磁波が対応する建物の領域５３が設定されている。また、図５のＡ〜Ｅの丸印は図３のＡ〜Ｅの各画素（画像上の位置）の偏波比を示している。

【0028】

図３に示すように、画素Ａは路面３１上にあるので、その偏波比は図５に示すように道路の領域５１にマッピングされている。そして、画素Ｂは図３の建物３３上にあるので、画素Ｂの偏波比は図５の建物の領域５３にマッピングされる。同様に、画素Ｃ、Ｄの偏波比は建物の領域５３にマッピングされ、画素Ｅの偏波比は道路の領域５１にマッピングされる。

【0029】

ここで、画素Ｂ、Ｃ、Ｄの偏波比は、図５の建物の領域５３の中で位置が変化しており、特に画素Ｃと画素Ｄとの間の偏波比が大きく変化している。これは、図３に示すように、画素Ｂ、Ｃは建物３３の手前側の面に位置しているのに対して、画素Ｄは建物３３の側面に位置しているためである。すなわち、画素Ｃと画素Ｄの間には面と面が接する角部があるために偏波比が大きく変化する。したがって、建物の領域５３の中にマッピングされている偏波比が大きく変化している場合には、その部分に面と面が接する角部があると判断することができる。

【0030】

そこで、物体形状判定部７は、建物の領域５３の中で偏波比が所定値以上変化している場合には、その部分に建物の角部が存在していると判定する。閾値となる所定値としては、建物の角部における変化を検出できる程度の値に設定されていればよく、例えば、ノイズレベルの５倍、すなわち偏波比の誤差の５倍に設定しておけばよい。

【0031】

ここで、物体検出装置１を搭載した自車両６１と図３の建物３３との間の位置関係を表した図を図６に示す。図６に示すように、自車両６１に対して図３の建物３３は左寄りの位置にあり、点線６３と点線６５との間の範囲が図３において建物３３が撮像されている範囲である。そして、物体形状判定部７によって検出された角部は図６のＰの位置となる。

【0032】

このようにして物体形状判定部７は計測対象物の形状を判定し、特に計測対象物の角部を検出する。

【0033】

ステップＳ１０４において、物体位置判定部１１は、自車両６１の位置を示す位置情報をＧＰＳ等から取得し、この位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を立体物形状記憶部９から取得する。そして、取得した立体物の形状とステップＳ１０３で判定した計測対象物の形状とを比較して、これらの形状が一致すれば、計測対象物の位置は地図上の立体物の位置であると判定する。特に、本実施形態では計測対象物の角部の位置を電波画像上で特定しているので、地図上の立体物の角部の位置と計測対象物の角部の位置とを一致させることで、計測対象物の地図上における正確な位置を判定することができる。これに対して、従来では計測対象物の角部の位置を検出することはできなかったので、計測対象物である建物の幅が広い場合には、地図情報と照合する際に正確な位置を特定することはできなかった。

【0034】

ステップＳ１０５において、自己位置推定部１３は、物体位置判定部１１で判定された計測対象物の位置と水平偏波画像及び垂直偏波画像に撮像された計測対象物の画像とを用いて自己位置を推定する。まず、自己位置推定部１３は、電波画像に撮像された計測対象物の画像を用いて自車両６１から計測対象物までの距離や方向等の相対的な位置関係を求める。例えば、電波画像に撮像されている計測対象物の大きさによって計測対象物までの距離を求めることができ、また電波画像上における計測対象物の位置によって計測対象物の方向を求めることができる。そして、自己位置推定部１３は、この距離や方向等の相対的な位置関係を用いて地図上における計測対象物の角部の位置から自車両６１の位置を推定する。これにより、自己位置推定部１３は、ＧＰＳ等で取得できる位置情報よりも正確な自車両６１の自己位置を推定できるとともに、自車両６１の方向や姿勢角についても推定することができる。

【0035】

こうして自車両６１の自己位置が推定できると、本実施形態に係る自己位置推定処理を終了する。

【0036】

［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る物体検出装置１によれば、計測対象物から放射される電磁波の水平偏波成分と垂直偏波成分との間の相対的な関係を示す相対値を利用して計測対象物が立体物であるか否かを識別することができる。さらに、立体物であると識別された計測対象物の形状を判定することができる。

【0037】

また、本実施形態に係る物体検出装置１では、地図情報上に存在する立体物の形状を記憶しておき、自車両６１の位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を取得し、取得した立体物の形状と計測対象物の形状とを比較して計測対象物の位置を判定する。これにより、計測対象物の地図上における位置を正確に特定することができる。

【0038】

さらに、本実施形態に係る物体検出装置１では、判定された計測対象物の位置と水平偏波画像及び垂直偏波画像に撮像された計測対象物の画像とを用いて自己位置を推定する。これにより、物体検出装置１を搭載した車両の自己位置を推定することが可能となる。

【0039】

また、本実施形態に係る物体検出装置１では、相対値として水平偏波成分と垂直偏波成分との比を示す偏波比を用いる。偏波比は計測対象物の形状による面の向きに応じて値が変化するので、偏波比を用いることによって計測対象物の形状を検出することができる。

【0040】

さらに、本実施形態に係る物体検出装置１では、水平偏波成分の強度と垂直偏波成分の強度との関係から複数の領域を設定し、偏波比が位置する領域に応じて立体物であるか否かを判定する。これにより、計測対象物が立体物であるか否かを容易に判定することができる。

【0041】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る物体検出装置について図面を参照して説明する。ただし、本実施形態に係る物体検出装置の構成は第１実施形態と同一なので詳細な説明は省略する。

【0042】

［自己位置推定処理の手順］
本実施形態に係る物体検出装置による自己位置推定処理の手順を説明する。ただし、フローチャートは第１実施形態と同一なので、図２のフローチャートを参照して説明し、第１実施形態と同一の処理が行われるステップについては詳細な説明は省略する。

【0043】

上述した第１実施形態では、計測対象物が四角い建物である場合に建物の角部を検出することを説明したが、本実施形態では計測対象物が円柱状の建物で角部がない場合について説明する。

【0044】

ステップＳ１０３において、物体形状判定部７は、計測対象物が円柱状の建物で角部がない場合でも第１実施形態と同様に、画像上の位置の間での偏波比の変化に基づいて計測対象物の形状を判定する。

【0045】

まず、計測対象物が円柱状の建物で角部がない場合には、ステップＳ１０１において図７に示すような電波画像が生成されている。そして、図７に示す電波画像の走査線２００上において算出した偏波比と垂直偏波成分の強度（黒体輻射換算）との関係を示したマップは図８となる。

【0046】

図７に示すように、画素Ａは路面３１上にあるので、その偏波比は図８に示すように道路の領域５１にマッピングされている。そして、画素Ｂは図７の建物３５上にあるので、画素Ｂの偏波比は図８の建物の領域５３にマッピングされる。同様に、画素Ｃ、Ｄの偏波比は建物の領域５３にマッピングされ、画素Ｅの偏波比は道路の領域５１にマッピングされる。

【0047】

ここで、画素Ｂ、Ｃ、Ｄの偏波比は、図８の建物の領域５３の中で位置が変化しており、特に画素Ｃの偏波比の値は最も小さくなっている。これは、図７に示すように、画素Ｃが建物３５の側面の最も手前側に位置しているためである。したがって、建物の領域５３の中にマッピングされている偏波比のうちで最も小さな値となる画素が、建物３５の側面の中で自車両６１に最も近い位置であると判断することができる。よって、画素（画像上の位置）の間での偏波比の変化から円筒状の建物の形状を判定することができる。

【0048】

ここで、物体検出装置１を搭載した自車両６１と図７の建物３５との間の位置関係を表した図を図９に示す。図９に示すように、自車両６１に対して図７の建物３５は左寄りの位置にあり、点線６３と点線６５との間の範囲が図７において建物３５が撮像されている範囲である。そして、物体形状判定部７によって自車両６１に最も近い位置であると判定された画素Ｃの位置は図９のＰの位置となる。

【0049】

このようにして物体形状判定部７は計測対象物の形状を判定し、特に計測対象物の自車両６１に最も近い位置を検出することができる。

【0050】

ステップＳ１０４において、物体位置判定部１１は、自車両６１の位置を示す位置情報をＧＰＳ等から取得し、この位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を立体物形状記憶部９から取得する。そして、取得した立体物の形状とステップＳ１０３で判定した計測対象物の形状とを比較して、これらの形状が一致すれば、計測対象物の位置は地図上の立体物の位置であると判定する。特に、本実施形態では計測対象物の自車両６１に最も近い位置を電波画像上で特定しているので、地図上の立体物の自車両６１に最も近い位置と計測対象物の自車両６１に最も近い位置とを一致させることで、計測対象物の地図上における正確な位置を判定することができる。これに対して、従来では計測対象物の自車両６１に最も近い位置を検出することはできなかったので、計測対象物が電柱や円柱状をした建物である場合には、地図情報と照合する際に正確な位置を特定することはできなかった。

【0051】

［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る物体検出装置では、計測対象物が角部のない円柱状の立体物であっても、計測対象物の自車両６１に最も近い位置を検出することができる。これにより、地図情報と照合して計測対象物の地図上における正確な位置を判定することができる。

【0052】

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る物体検出装置について図面を参照して説明する。ただし、本実施形態に係る物体検出装置の構成は第１実施形態と同一なので詳細な説明は省略する。

【0053】

［自己位置推定処理の手順］
本実施形態に係る物体検出装置による自己位置推定処理の手順を説明する。ただし、フローチャートは第１実施形態と同一なので、図２のフローチャートを参照して説明し、第１実施形態と同一の処理が行われるステップについては詳細な説明は省略する。

【0054】

上述した第１及び第２実施形態では、計測対象物が四角や円柱状の建物である場合について説明したが、本実施形態では計測対象物がガードレールの場合について説明する。

【0055】

ステップＳ１０３において、物体形状判定部７は、計測対象物がガードレールの場合でも第１実施形態と同様に、画像上の位置の間での偏波比の変化に基づいて計測対象物の形状を判定する。

【0056】

まず、計測対象物がガードレールの場合には、ステップＳ１０１において図１０に示すような電波画像が生成されている。そして、図１０に示す電波画像の走査線３００上において算出した偏波比と垂直偏波成分の強度（黒体輻射換算）との関係を示したマップは図１１となる。

【0057】

図１０に示すように、画素Ａ、Ｂは路面３１上にあるので、その偏波比は図１１に示すように道路の領域５１にマッピングされている。そして、画素Ｃは図１０のガードレール３７上にあるので、画素Ｃの偏波比は図１１の金属の領域５５にマッピングされる。同様に、画素Ｄ、Ｅの偏波比は金属の領域５５にマッピングされ、画素Ｆの偏波比は道路の領域５１にマッピングされる。

【0058】

ここで、画素Ｃ、Ｄ、Ｅの偏波比は、図１１の金属の領域５５の中で位置が激しく変化している。これは、図１０に示すように、ガードレール３７に凹凸があるためである。したがって、金属の領域５５の中で偏波比が激しく変化している場合、例えば各画素の偏波比が第１実施形態で説明した所定値以上変化している場合には、計測対象物をガードレールであると判断する。そして、計測対象物がガードレールであると判断すると、電波受信部３はより高密度な電波画像を生成する。

【0059】

ここで、物体検出装置１を搭載した自車両６１と図１０のガードレール３７との間の位置関係を表した図を図１２に示す。図１２に示すように、自車両６１に対して図１０のガードレール３７は右寄りの位置にあり、実線６７と実線６９との間の範囲が図１０においてガードレール３７が撮像されている範囲である。ガードレール３７の両端の位置は図１０に示す電波画像と図１１に示す偏波比の変化とを考慮して特定することができ、図１２のＰ１、Ｐ２の位置となる。例えば、図１１において画素Ｂと画素Ｃの間で道路の領域５１から金属の領域５５へ偏波比が変化し、画素Ｅと画素Ｆの間で金属の領域５５から道路の領域５１へ偏波比が変化している。そこで、画素Ｂと画素Ｃの間、または画素Ｅと画素Ｆの間のいずれかがガードレールの端部であると考えられるが、図１０の電波画像を考慮して画素Ｅと画素Ｆの間がガードレールの端部であると判断する。

【0060】

このようにして物体形状判定部７は計測対象物の形状を判定し、特に計測対象物がガードレールである場合にその両端の位置を検出することができる。

【0061】

ステップＳ１０４において、物体位置判定部１１は、自車両６１の位置を示す位置情報をＧＰＳ等から取得し、この位置情報に基づいて周囲に存在している立体物の形状を立体物形状記憶部９から取得する。そして、取得した立体物の形状とステップＳ１０３で判定した計測対象物の形状とを比較して、これらの形状が一致すれば、計測対象物の位置は地図上の立体物の位置であると判定する。特に、本実施形態では計測対象物がガードレールである場合にその両端の位置を特定しているので、地図上のガードレールの両端の位置と、検出したガードレールの両端の位置とを一致させれば、計測対象物の地図上における正確な位置を判定することができる。

【0062】

［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る物体検出装置では、計測対象物がガードレールの場合でも、ガードレールの両端の位置を検出することができる。これにより、地図情報と照合して計測対象物の地図上における正確な位置を判定することができる。

【0063】

なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0064】

１ 物体検出装置
３ 電波受信部
５ 物体識別部
７ 物体形状判定部
９ 立体物形状記憶部
１１ 物体位置判定部
１３ 自己位置推定部
３０ 空
３１ 路面
３３、３５ 建物
３７ ガードレール
６１ 自車両
５１ 道路の領域
５３ 建物の領域
５５ 金属の領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】