特開 2024-164902 物体検出方法及び物体検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164902

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】物体検出方法及び物体検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/00 20170101AFI20241121BHJP

   G01S 17/89 20200101ALI20241121BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20241121BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

G06T7/00 650Z

G01S17/89

G01S17/931

G08G1/16 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080618

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【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】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武田 祐一

【テーマコード（参考）】

5H181

5J084

5L096

【Ｆターム（参考）】

5H181AA01

5H181CC03

5H181CC04

5H181CC12

5H181CC14

5H181LL01

5H181LL02

5J084AA14

5J084AB01

5J084AB16

5J084AC02

5J084AD01

5J084BA03

5J084BA49

5L096AA09

5L096BA04

(57)【要約】

【課題】間引いた点群データから対象物を検出する場合に対象物の検出漏れを抑制できる物体検出方法及び物体検出装置を提供する。
【解決手段】対象物の測距点の位置情報を移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データ５０において、位置情報が左右方向に配列した第１行データと、第１行データの直上の第２行データと、第１行データの直下の第３行データとに、所定個数おきの位置情報の取得を開始する開始位置を設定する場合に、第１行データの第１開始位置の左右方向の列位置を、第２行データの第２開始位置の左右方向の列位置及び第３行データの第３開始位置の左右方向の列位置と異なる位置とする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に設けられ、対象物の測距点の位置情報を前記移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データを生成するデータ生成装置を備えた物体検出装置により実行される、物体検出方法において、
前記物体検出装置は、
前記データ生成装置から取得した前記点群データにおいて、前記位置情報が前記左右方向に配列した第１行データと、前記第１行データの前記上下方向の直上の第２行データと、前記第１行データの前記上下方向の直下の第３行データとに前記位置情報の取得を開始する開始位置を設定し、前記第１行データの第１開始位置の前記左右方向の列位置は、前記第２行データの第２開始位置の前記左右方向の列位置及び前記第３行データの第３開始位置の前記左右方向の列位置と異なり、
前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データにおいて、前記第１開始位置、前記第２開始位置及び前記第３開始位置から所定個数おきに前記位置情報を取得し、
前記所定個数おきに取得した前記位置情報から前記移動体の周囲に存在する前記対象物を検出する、物体検出方法。

【請求項2】

前記物体検出装置は、前記所定個数が多いほど、前記第１開始位置と前記第２開始位置との前記左右方向の差及び前記第１開始位置と前記第３開始位置との前記左右方向の差のうち少なくとも一方を大きく設定する、請求項１に記載の物体検出方法。

【請求項3】

前記物体検出装置は、
前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データと異なる第４行データに前記位置情報の取得を開始する第４開始位置を設定し、
前記第１開始位置と前記第４開始位置との前記左右方向の差を、前記第１開始位置と前記第２開始位置との前記左右方向の差及び前記第１開始位置と前記第３開始位置との前記左右方向の差のいずれか一方より小さく設定する、請求項１に記載の物体検出方法。

【請求項4】

前記物体検出装置は、
前記第２開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ左側の位置に設定し、
前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ右側の位置に設定する、請求項１に記載の物体検出方法。

【請求項5】

前記物体検出装置は、
前記第２開始位置及び前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ左側の位置に設定する、又は、
前記第２開始位置及び前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ右側の位置に設定する、請求項１に記載の物体検出方法。

【請求項6】

前記物体検出装置は、前記位置情報が取得できない前記測距点が存在する場合は、前記位置情報が取得できない前記測距点を除いて前記所定個数おきに前記位置情報を取得する、請求項１～５のいずれか一項に記載の物体検出方法。

【請求項7】

移動体に設けられ、対象物の測距点の位置情報を前記移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データを生成するデータ生成装置と、
前記データ生成装置から取得した前記点群データにおいて、前記位置情報が前記左右方向に配列した第１行データと、前記第１行データの前記上下方向の直上の第２行データと、前記第１行データの前記上下方向の直下の第３行データとに前記位置情報の取得を開始する開始位置を設定する設定部であって、前記第１行データの第１開始位置の前記左右方向の列位置は、前記第２行データの第２開始位置の前記左右方向の列位置及び前記第３行データの第３開始位置の前記左右方向の列位置と異なる設定部と、
前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データにおいて、前記設定部が設定した前記第１開始位置、前記第２開始位置及び前記第３開始位置から所定個数おきに前記位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記位置情報から前記移動体の周囲に存在する対象物を検出する検出部とを備える、物体検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物体検出方法及び物体検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両の車幅方向に延びるＸ軸と、Ｘ軸に直交し、車両が位置している路面に沿うＹ軸と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸とからなる座標系において、物体の一部を表す点の座標を取得し、取得された点から一部の点を間引き、間引き後に残った点毎に面法線ベクトルを導出し、ＸＹ平面に対する面法線ベクトルの角度が第１閾値未満となる点を集合させた点群であって、点の数が第２閾値以上の点群を障害物として抽出する障害物検出装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－８５８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術では、取得された点から一部の点を間引く場合に、Ｘ軸方向（左右方向）で隣り合う点同士の間隔を所定間隔以上とするなど、間引き後に残る点がＺ軸方向（上下方向）に並ぶように間引かれるため、路面に設置された車線分離標（ガイドポスト）のように上下方向に細長い対象物を適切に検出できないという問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、間引いた点群データから対象物を検出する場合に対象物の検出漏れを抑制できる物体検出方法及び物体検出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、対象物の測距点の位置情報を移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データにおいて、位置情報が左右方向に配列した第１行データと、第１行データの上下方向の直上の第２行データと、第１行データの上下方向の直下の第３行データとに位置情報の取得を開始する開始位置を設定する場合に、第１行データの第１開始位置の左右方向の列位置を、第２行データの第２開始位置の左右方向の列位置及び第３行データの第３開始位置の左右方向の列位置と異なる位置にすることによって上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、間引いた点群データから対象物を検出する場合に対象物の検出漏れを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る物体検出装置の実施形態の一例を示すブロック図である。

【図2】図１のデータ生成装置の一例を示す平面図である。

【図3】図２のデータ生成装置により生成された点群データの一例を示す正面図である。

【図4】図３の点群データにおける開始位置の設定の一例を示す正面図である。

【図5】図３の点群データにおける開始位置の設定の他の例を示す正面図である。

【図6】図３の点群データにおける開始位置の設定のさらに他の例を示す正面図である。

【図7】図３の点群データにおける開始位置の設定のさらに他の例を示す正面図である。

【図8】図１の物体検出装置における処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】図１の物体検出装置における処理手順の他の例を示すフローチャートである。

【図10】図３の点群データにおいて、本発明の比較例に係る物体検出装置により設定された開始位置の一例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0010】

［物体検出装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る物体検出装置１を示すブロック図である。物体検出装置１は、車両などの移動体の周囲に存在する対象物を検出する装置である。移動体とは、ユーザの操作又は指示により移動する物体のことを言い、車両、移動可能なロボットなどが含まれる。対象物とは、物体検出装置の検出対象であり、特に限定されないが、例えば、移動体の現在位置の認識に用いる物体である。具体的には、境界線、中央線、路面標識、ガードレール、縁石、道路標識、信号機、横断歩道などが挙げられる。また、対象物には、他車両、自動二輪車（オートバイ）、自転車、移動体の周囲の建物、路上設置物（郵便ポスト、自動販売機など）なども含まれる。

【0011】

図１に示すように、物体検出装置１は、データ生成装置１０、地図情報２０及び制御装置３０を備える。これらの装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続され、互いに情報を授受できる。

【0012】

データ生成装置１０は、移動体に設けられ、対象物の測距点の位置情報を移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データを生成する装置であり、具体的には、レーザーレーダ、ミリ波レーダ、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）ユニットなどが挙げられる。移動体に設けるとは、移動体に搭載すること、移動体に固定すること、移動体に積載することなどを含む。また、移動体にデータ生成装置１０を設けることは、人間にデータ生成装置１０を取り付けることを含む。

【0013】

対象物の測距点とは、データ生成装置１０により、データ生成装置１０との距離が測定された対象物上の点であり、測距点の位置情報とは、測距点の座標、データ生成装置１０から測距点までの距離などである。データ生成装置１０は、移動体の左右方向に電磁波を走査することで点群データを生成する。例えば、移動体が車両である場合は、データ生成装置１０は、車幅方向に沿って電磁波を照射して反射した電磁波（反射波）を検出することで、測距点までの距離及び測距点の方向（角度）を検出する。電磁波の照射範囲は特に限定されない。電磁波としては、ミリ波（波長：１～１０ｍｍ）、赤外線（波長：７００～１０００ｎｍ）、レーザー（波長：５００～８００ｎｍ）などが挙げられる。

【0014】

図２を用いてデータ生成装置１０の例を示す。図２は、移動体である車両４０が図面右側（車両４０の前方側）に向かって走行している走行シーンを示す平面図である。図２に示す走行シーンでは、車両４０の前方に、対象物である車線分離標Ｙ及び壁Ｚが存在する。

【0015】

図２に示す車両４０には、データ生成装置としてＬｉＤＡＲユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられている。ＬｉＤＡＲユニット１０ａは、車両４０のルーフに固定されており、モータにより照射装置が回転して車両４０の周囲全体にレーザーを照射する。ＬｉＤＡＲユニット１０ｂは、車両４０のウィンドシールドと一体となっており、車両４０の左右方向に１００～１６０°（図２中に角度αで示す。）、上下方向に１０～３０°の範囲でレーザーを照射する。ＬｉＤＡＲユニット１０ｃは、車両４０のフロントグリルの内側に搭載されており、ＬｉＤＡＲユニット１０ｂと同じ範囲にレーザーを照射する。

【0016】

ＬｉＤＡＲユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、電磁波が反射した測距点の位置情報が左右方向及び上下方向に並んだ（二次元配列した）点群データを生成する。具体的には、数ナノ秒（例えば２～６ナノ秒）単位の上下方向のレーザーパルスを左右方向に走査し、車両４０の周囲の対象物により反射された電磁波の反射波を検出する。そして、電磁波の照射から反射波の検出までに要した時間（レーザーの飛行時間）から反射位置までの距離を算出し、算出した距離と、電磁波を照射した方向とから反射位置（すなわち測距点の位置）を求める。反射位置は、例えば、ＬｉＤＡＲユニット１０ｂの位置を原点とした３次元直交座標系の座標として求める。パルスごとに反射位置を求めることで、電磁波の反射位置を示す点が左右方向及び上下方向に並んだ点群データを生成する。

【0017】

一例として、ＬｉＤＡＲユニット１０ｂからレーザーパルスを１０回照射した場合に、図２に示す測距点Ｘ１～Ｘ１０にてレーザーが反射し、反射波が１０個検出されたものとする。この場合、ＬｉＤＡＲユニット１０ｂは、各レーザーパルスについて飛行時間を算出し、ＬｉＤＡＲユニット１０ｂと測距点Ｘ１～Ｘ１０との距離を求める。そして、車両４０の前後方向に対するレーザーパルスの照射角度から、三角測量により測距点Ｘ１～Ｘ１０の座標を求める。ＬｉＤＡＲユニット１０ｂは、求めた座標に基づき、測距点Ｘ１～Ｘ１０の座標情報が左右方向に並んだ行データを生成する。この行データでは、データを構成する点のうち測距点Ｘ５に対応する点の位置情報のみが車線分離標Ｙに関する位置情報を有する。

【0018】

図１に戻り、地図情報２０は、道路情報、施設情報及びそれらの属性情報を含み、例えば、レーンごとの移動軌跡を把握できる高精細地図情報である。地図情報２０は、例えば、道路の幅、道路の曲率半径、路肩の構造物、道路交通法規、道路の合流地点及び分岐地点などの情報を含む。地図情報２０は、読み込み可能な状態で任意の記録媒体に記憶され、必要に応じて、制御装置３０により取得される。

【0019】

制御装置３０は、物体検出装置１を構成する装置を制御して協働させることで移動体の周囲の対象物を検出するための装置である。制御装置３０は、例えばコンピュータであり、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）とを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行し、制御装置３０が有する機能を実現するための動作回路である。

【0020】

制御装置３０は、対象物を検出する検出機能を有する。ＲＯＭには、検出機能を実現するためのプログラムが格納され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、検出機能が実現される。図１には、検出機能を実現する機能ブロックとして設定部３１、取得部３２、検出部３３及び推定部３４を便宜的に抽出して示す。以下、各機能ブロックが有する機能について、図３を用いて説明する。

【0021】

［各機能ブロックの機能］
図３は、図２に示すＬｉＤＡＲユニット１０ｂが、図２に示す走行シーンにおいて生成した点群データ５０の一例を示す正面図である。ＬｉＤＡＲユニット１０ｂは、レーザーの反射位置（つまり測距点の位置）の位置情報が移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データ５０を生成する。例えば、図３に示す点群データ５０は、測距点の位置情報に対応する点が左右方向に２１個並んだ（配列した）行データを、上下方向に沿って１５列有する。なお、説明のために、図３において壁Ｚの図示は省略している。

【0022】

データ生成装置１０は移動体の左右方向に電磁波を走査するため、点群データ５０は少なくとも一つの行データを含むが、行データを構成する点は、必ずしも図３に示すように上下方向に対応している必要はなく、点群データ５０を構成する点の左右方向の位置（以下、列位置とも言う。）は必ずしも揃っていなくともよい。つまり、測距点の左右方向の間隔は等間隔である必要はなく、任意の測距点の上方向及び／又は下方向に、別の測距点が存在しなくともよい。また、行データ同士の上下方向の間隔は等間隔である必要はなく、対象物を適切に検出できる範囲内で、行データ同士の上下方向の間隔（つまり、測距点の上下方向の間隔）を適宜の値に設定できる。

【0023】

図３に示す点群データ５０では、各行データに上から順番にＡ～Ｏの符号を付し、それぞれ行データＡ～行データＯと称することとする。また、各行データを構成する位置情報を示す点に左から順番に１～２１の番号を付し、点群データ５０を構成する各点を符号と番号の組み合わせで示す。例えば、上から５番目で、左から３番目の点は、行データＥの３番目の点であるので「点（Ｅ，３）」と表記する。

【0024】

例えば、図３に示す点群データ５０から対象物を検出する場合に、情報の処理に時間がかかるときは、点群データ５０の点を間引きして点の数（つまり、測距点の位置情報の量）を減らしてから対象物を検出する。一例として、行データから、４点おきに（５点ごとに）測距点の位置情報を取得することで点群データ５０の点を間引きする場合は、本発明の比較例に係る図１０に示すように、各行データの１番目、６番目、１１番目、１６番目及び２１番目の点から位置情報を取得する。

【0025】

この場合、ハッチングを付した、位置情報が取得された点が上下方向に並ぶため、例えば、各行データの７番目～１０番目の点の位置情報は、対象物の検出に用いられない。図３に示す点群データ５０では、点群データ５０を構成する点のうち点（Ｂ，７）～点（Ｏ，７）及び点（Ｂ，８）～点（Ｏ，８）が車線分離標Ｙ上の測距点の位置を示し、それ以外の点は壁Ｚ上の測距点の位置を示すものとすると、図１０に示す間引き処理では、車線分離標Ｙの位置情報を取得できず、車線分離標Ｙを検出できない。

【0026】

そこで、本実施形態の制御装置３０は、設定部３１、取得部３２及び検出部３３の機能により、図３に示す点群データ５０の点を、図４に示す間引き処理により間引く。

【0027】

設定部３１は、データ生成装置１０から取得した点群データ５０において、測距点の位置情報に対応する点が左右方向に並んだ（配列した）第１行データと、第１行データの直上の第２行データと、第１行データの直下の第３行データとに測距点の位置情報の取得を開始する開始位置を設定する機能を有する。制御装置３０は、開始位置として、左右方向の列位置と、上下方向の行位置とを設定する。図４に示す例では、列位置を１～２１の番号で示し、行位置をＡ～Ｏの符号で示す。

【0028】

また、制御装置３０は、上下方向で第２行データの第２開始位置及び第３行データの第３開始位置に対応していない位置を、第１行データの第１開始位置に設定する。つまり、第１行データの第１開始位置の列位置は、第２行データの第２開始位置の列位置及び第３行データの第３開始位置の列位置と異なる。この条件を満たす限り、制御装置３０は、第１行データ、第２行データ及び第３行データの任意の位置（点）を、それぞれ、第１開始位置、第２開始位置及び第３開始位置に設定できる。

【0029】

図４は、制御装置３０が、図３に示す点群データ５０に対して設定した開始位置の一例を示す正面図である。図４に示す例では、制御装置３０は、第２開始位置を、第１開始位置に上下方向で対応する位置（点）の一つ左側の位置（点）に設定し、第３開始位置を、第１開始位置に上下方向で対応する位置（点）の一つ右側の位置（点）に設定する処理を繰り返し実行し、各行データの開始位置を設定した。具体的には、点（Ａ，１）、点（Ｂ，２）、点（Ｃ，３）、点（Ｄ，４）、点（Ｅ，５）、点（Ｆ，６）、点（Ｇ，７）、点（Ｈ，８）、点（Ｉ，９）、点（Ｊ，１０）、点（Ｋ，１１）、点（Ｌ，１２）、点（Ｍ，１３）、点（Ｎ，１４）及び点（Ｏ，１５）が各行データの開始位置に設定されている。

【0030】

図４に示す例では、例えば、行データＢが第１行データであるとすると、行データＢの直上の行データＡが第２行データとなり、行データＢの直下の行データＣが第３行データとなる。そして、点（Ｂ，２）が第１開始位置となり、点（Ａ，１）が第２開始位置となり、点（Ｃ，３）が第３開始位置となる。この場合、点（Ｂ，２）は、点（Ａ，１）と上下方向に対応した点（Ｂ，１）でなく、点（Ｃ，３）と上下方向に対応した点（Ｂ，３）でもない。また、点（Ａ，１）の列位置は、点（Ｂ，２）に上下方向で対応する点（Ａ，２）の列位置の一つ左側の位置であり、点（Ｃ，３）の列位置は、点（Ｂ，２）に上下方向で対応する点（Ｃ，２）の列位置の一つ右側の位置である。

【0031】

取得部３２は、設定部３１の機能により設定された開始位置から所定個数おきに、測距点の位置情報を取得する機能を有する。制御装置３０は、第１行データ、第２行データ及び第３行データのそれぞれにおいて、第１開始位置、第２開始位置及び第３開始位置から所定個数おきに、測距点の位置情報を取得する。所定個数は、行データの数と、行データを構成する点の数（つまり位置情報の数）とに応じて適宜の値を設定できる。

【0032】

所定個数おきに位置情報を取得する場合は、開始位置から右方向及び左方向の少なくとも一方向で所定個数おきに位置情報を取得する。例えば、図４に示す点（Ｅ，５）が開始位置に設定され、行データＥにおいて３点おきに（４点ごとに）位置情報を取得する場合は、点（Ｅ，５）及び点（Ｅ，１）の位置情報を取得するか（左方向）、点（Ｅ，５）、点（Ｅ，９）、点（Ｅ，１３）、点（Ｅ，１７）及び点（Ｅ，２１）の位置情報を取得するか（右方向）、点（Ｅ，１）、点（Ｅ，５）、点（Ｅ，９）、点（Ｅ，１３）、点（Ｅ，１７）及び点（Ｅ，２１）の位置情報を取得する（左右方向）。なお、開始位置の位置情報は必ずしも取得する必要はない。

【0033】

図４に示す例では、制御装置３０は、上述した１５個の開始位置から右方向に４点おきに（５点ごとに）位置情報を取得する。この場合、制御装置３０は、ハッチングを付した点から位置情報を取得する。ハッチングが付された、位置情報が取得される点には、点（Ｂ，７）、点（Ｃ，８）、点（Ｇ，７）及び点（Ｈ，８）が含まれるため、間引き処理した点群データに車線分離標Ｙ上の測距点の位置を示す点が残る。以下、点群データ５０において位置情報を取得する点にはハッチングを付して示すこととする。

【0034】

検出部３３は、取得部３２の機能により取得した位置情報から、移動体の周囲に存在する対象物を検出する機能を有する。制御装置３０は、測距点の位置情報（測距点の座標、対象物までの距離など）から、移動体の周囲に存在する対象物を検出する。例えば、制御装置３０は、測距点の位置情報に基づいて測距点を３次元マップにプロットした画像を作成し、当該画像から対象物を検出する。

【0035】

図４に示す例では、制御装置３０は、取得部３２の機能により取得した測距点の位置情報から、測距点をプロットした画像を生成し、当該画像に対してパターンマッチングなどの処理を行い、対象物を検出する。制御装置３０は、画像を生成する場合に、点（Ｂ，７）、点（Ｃ，８）、点（Ｇ，７）及び点（Ｈ，８）の位置情報を用いるため、車両４０の前方に存在する車線分離標Ｙを検出できる。

【0036】

次に、図５は、制御装置３０が、図３に示す点群データ５０に対して設定した開始位置の他の例を示す正面図である。図５は、右方向に９点おきに（１０点ごとに）位置情報を取得する場合の開始位置の設定の例であり、点（Ａ，１）、点（Ｂ，３）、点（Ｃ，５）、点（Ｄ，７）、点（Ｅ，９）、点（Ｆ，１１）、点（Ｇ，１３）、点（Ｈ，１５）、点（Ｉ，１７）、点（Ｊ，１９）及び点（Ｋ，２１）が開始位置に設定されている。

【0037】

図５に示す例では、例えば、行データＢが第１行データであるとすると、行データＢの直上の行データＡが第２行データとなり、行データＢの直下の行データＣが第３行データとなる。そして、点（Ｂ，３）が第１開始位置となり、点（Ａ，１）が第２開始位置となり、点（Ｃ，５）が第３開始位置となる。この場合、図４に示す例より開始位置同士の左右方向の差が大きく設定されており、これにより、図４に示す例と比較して位置情報を取得する点をより疎らに設定できる。このように、制御装置３０は、所定個数が多いほど、第１開始位置と第２開始位置との左右方向の差及び第１開始位置と第３開始位置との左右方向の差のうち少なくとも一方を大きく設定してもよい。なお、開始位置同士の差は、開始位置同士の距離により設定してもよく、行データの点の間隔、データ生成装置の電磁波の照射角度の間隔などにより設定してもよい。

【0038】

図５に示す例では、位置情報が取得される点には点（Ｄ，７）が含まれるため、間引き処理した点群データに車線分離標Ｙ上の測距点の位置を示す点が残る。これにより、図５に示す例において、制御装置３０は、車両４０の前方に存在する車線分離標Ｙを検出できる。

【0039】

なお、図４に示す例では、行データごとに開始位置を設定し、行データごとに、開始位置から所定個数おきに位置情報を取得しているが、図５に示す例のように、必ずしも全ての行データから位置情報を取得する必要はない。例えば、点群データ５０の上側など、対象物が存在する確率が低い部分の行データでは位置情報を取得しなくともよい。

【0040】

次に、図６は、制御装置３０が、図３に示す点群データ５０に対して設定した開始位置のさらに他の例を示す正面図である。図６に示す例では、制御装置３０は、第２開始位置及び第３開始位置の列位置を、第１開始位置の列位置の一つ左側の位置に設定する処理を繰り返し実行し、各行データの開始位置を設定した。具体的には、点（Ａ，１）、点（Ｂ，２）、点（Ｃ，１）、点（Ｄ，２）、点（Ｅ，１）、点（Ｆ，２）、点（Ｇ，１）、点（Ｈ，２）、点（Ｉ，１）、点（Ｊ，２）、点（Ｋ，１）、点（Ｌ，２）、点（Ｍ，１）、点（Ｎ，２）及び点（Ｏ，１）が各行データの開始位置に設定されている。

【0041】

図６に示す例では、例えば、行データＢが第１行データであるとすると、行データＢの直上の行データＡが第２行データとなり、行データＢの直下の行データＣが第３行データとなる。そして、点（Ｂ，２）が第１開始位置となり、点（Ａ，１）が第２開始位置となり、点（Ｃ，１）が第３開始位置となる。この場合、点（Ａ，１）及び点（Ｃ，１）の列位置は、点（Ｂ，２）に上下方向で対応する点（Ａ，２）及び点（Ｃ，２）の列位置の一つ左側の位置である。

【0042】

また、制御装置３０は、第２開始位置及び第３開始位置の列位置を、第１開始位置の列位置の一つ右側の位置に設定する処理を繰り返し実行することで、図６に示す開始位置と同様の開始位置を設定できる。例えば、行データＣが第１行データであるとすると、行データＣの直上の行データＢが第２行データとなり、行データＣの直下の行データＤが第３行データとなる。そして、点（Ｃ，１）が第１開始位置となり、点（Ｂ，２）が第２開始位置となり、点（Ｄ，２）が第３開始位置となる。この場合、点（Ｂ，２）及び点（Ｄ，２）の列位置は、点（Ｃ，１）に上下方向で対応する点（Ｂ，１）及び点（Ｄ，１）の列位置の一つ右側の位置である。

【0043】

図６に示す例では、制御装置３０は、上述した１５の開始位置から右方向に４点おきに（５点ごとに）位置情報を取得する。この場合、制御装置３０は、ハッチングが付された点から位置情報を取得する。位置情報が取得される点には、点（Ｂ，７）、点（Ｄ，７）、点（Ｆ，７）、点（Ｈ，７）、点（Ｊ，７）、点（Ｌ，７）及び点（Ｎ，７）が含まれるため、間引き処理した点群データに車線分離標Ｙ上の測距点の位置を示す点が残る。

【0044】

また、制御装置３０は、図４に示す例と同様に、取得した位置情報から反射位置をプロットした画像を生成し、当該画像に対してパターンマッチングなどの処理を行い、対象物を検出する。制御装置３０は、画像を生成する場合に、点（Ｂ，７）、点（Ｄ，７）、点（Ｆ，７）、点（Ｈ，７）、点（Ｊ，７）、点（Ｌ，７）及び点（Ｎ，７）の位置情報を用いるため、車両４０の前方に存在する車線分離標Ｙを検出できる。

【0045】

空など、照射した電磁波が反射しない位置や、データ生成装置１０の検出限界距離を超えた位置については、測距点の位置情報が取得できない。図６に示す例では、破線で示す点（Ｂ，９）、点（Ｂ，１０）、点（Ｃ，１０）及び点（Ｃ，１１）に対応する測距点では、レーザーの反射波を検出できなかったため、測距点の位置情報が取得できなかったものとする。このような、位置情報が取得できない点が行データに存在する場合は、制御装置３０は、位置情報が取得できない点が存在しないものとして所定個数おきに位置情報を取得してもよい。

【0046】

図６に示す例では、本来であれば、行データＢの点（Ｂ，２）、点（Ｂ，７）、点（Ｂ，１２）及び点（Ｂ，１７）から位置情報が取得されるところ、点（Ｂ，９）及び点（Ｂ，１０）は位置情報が取得できない点であるため、これら２点を除いて（飛ばして）行データＢの点（Ｂ，２）、点（Ｂ，７）、点（Ｂ，１４）及び点（Ｂ，１９）から位置情報を取得する。同様に、本来であれば、行データＣの点（Ｃ，１）、点（Ｃ，６）、点（Ｃ，１１）、点（Ｃ，１６）及び点（Ｃ，２１）から位置情報が取得されるところ、点（Ｃ，１０）及び点（Ｃ，１１）は位置情報が取得できない点であるため、これら２点を除いて（飛ばして）行データＣの点（Ｃ，１）、点（Ｃ，６）、点（Ｃ，１３）及び点（Ｃ，１８）から位置情報を取得する。

【0047】

次に、図７は、制御装置３０が、図３に示す点群データ５０に対して設定した開始位置のさらに他の例を示す正面図である。図７は、右方向に４点おきに（５点ごとに）位置情報を取得する場合の開始位置の設定の例であり、点（Ａ，８）、点（Ｂ，１）、点（Ｃ，９）、点（Ｄ，２）、点（Ｅ，１０）、点（Ｆ，３）、点（Ｇ，１１）、点（Ｈ，４）、点（Ｉ，１２）、点（Ｊ，５）、点（Ｋ，１３）、点（Ｌ，６）、点（Ｍ，１４）、点（Ｎ，７）及び点（Ｏ，１５）が開始位置に設定されている。

【0048】

図７に示す例では、例えば、行データＢが第１行データであるとすると、行データＢの直上の行データＡが第２行データとなり、行データＢの直下の行データＣが第３行データとなる。そして、点（Ｂ，１）が第１開始位置となり、点（Ａ，８）が第２開始位置となり、点（Ｃ，９）が第３開始位置となる。この場合、行データＡ～行データＣと異なる行データＤを第４行データとすると、第４行データにおいて位置情報の取得を開始する第４開始位置は点（Ｄ，２）となり、点（Ｂ，１）と点（Ｄ，２）との左右方向の差は、点（Ｂ，１）と点（Ａ，８）との左右方向の差及び点（Ｂ，１）と点（Ｃ，９）との左右方向の差より小さく、これにより、図４に示す例と比較して位置情報を取得する点をより疎らに設定できる。このように、制御装置３０は、第１行データ、第２行データ及び第３行データと異なる第４行データに位置情報の取得を開始する第４開始位置を設定し、第１開始位置と第４開始位置との左右方向の差を、第１開始位置と第２開始位置との左右方向の差及び第１開始位置と第３開始位置との左右方向の差のいずれか一方より小さく設定してもよい。

【0049】

図７に示す例では、位置情報が取得される点には点（Ｄ，７）、点（Ｆ，８）及び点（Ｎ，７）が含まれるため、間引き処理した点群データに車線分離標Ｙ上の測距点の位置を示す点が残る。これにより、図７に示す例において、制御装置３０は、車両４０の前方に存在する車線分離標Ｙを検出できる。

【0050】

制御装置３０は、点群データ５０の行データごとに位置情報の取得を開始する開始位置をランダムに設定してもよい。この場合、ランダムに設定した第１開始位置の列位置が、直上の行データに設定された第２開始位置の列位置と、直下の行データに設定された第３開始位置の列位置と異なるか否かを判定し、第１開始位置の列位置が、第２開始位置の列位置及び第３開始位置の列位置の少なくとも一方と同じである場合は、第１開始位置を再度設定する。

【0051】

制御装置３０は、複数の行データに上から順番に行データ番号を設定し、行データごとに、行データの総数と行データ番号との和を、行データの総数より小さく、１より大きい第１整数で除した場合の余りを算出し、算出した余りを整数にする処理を行って第２整数を取得し、各行データにおいて、最も左側又は最も右側に位置する点の位置から第２整数番目の位置を開始位置に設定してもよい。第１整数は適宜の整数を設定できる。また、算出した余りを整数にする処理とは、小数点第一位の四捨五入、切り上げ又は切り捨ての処理である。

【0052】

図１に戻り、推定部３４は、検出部３３の機能により検出された対象物の位置の情報を用いて、移動体の現在位置を推定する機能を有する。制御装置３０は、点群データ５０から検出した対象物の特徴部分と、地図情報２０に予め登録された対象物の特徴部分とが合致するか否かを判定し、二つの特徴部分同士が合致すると判定した場合は、地図情報２０に登録された対象物の位置と、検出部３３の機能により検出された、移動体に対する対象物の相対位置とから移動体の現在位置を推定する。これに対し、二つの特徴部分同士が合致しないと判定した場合は、移動体の現在位置の推定を行わない。

【0053】

例えば、図３に示す点群データ５０から、図２に示す車線分離標Ｙ及び壁Ｚを検出した場合は、制御装置３０は、車線分離標Ｙ及び壁Ｚの特徴部分を判別するとともに、地図情報２０上の取得位置近傍の対象物の特徴部分を取得する。取得位置は、例えば、車両４０の走行位置として最後に検出された位置であり、特徴部分は、例えば、車線分離標Ｙ及び壁Ｚの形状の特徴線などである。検出した車線分離標Ｙ及び壁Ｚの形状が、地図情報２０から取得した車線分離標Ｙ及び壁Ｚの形状と合致していると判定した場合は、地図情報２０に登録された車線分離標Ｙ及び壁Ｚの位置と、車両４０に対する車線分離標Ｙ及び壁Ｚの相対位置とから車両４０の現在位置を推定する。これに対し、検出した車線分離標Ｙ及び壁Ｚの形状が、地図情報２０から取得した車線分離標Ｙ及び壁Ｚの形状と合致していないと判定した場合は、車両４０の現在位置の推定を繰り返す、又は車両４０の現在位置の推定を中止する。

【0054】

［物体検出装置における処理］
図８～９を参照して、制御装置３０が情報を処理する際の手順を説明する。図８は、本実施形態の物体検出装置１において実行される、情報の処理を示すフローチャートの一例である。以下に説明する処理は、制御装置３０が備えるプロセッサ（ＣＰＵ）により実行される。

【0055】

まず、ステップＳ１にて、設定部３１の機能によりデータ生成装置１０から点群データ５０を取得し、続くステップＳ２にて、点群データ５０の第１行データ～第３行データに開始位置を設定する。ステップＳ３にて、取得部３２の機能により、設定した開始位置において位置情報を取得し、続くステップＳ４にて、開始位置から所定個数おきに位置情報を取得する。ステップＳ５にて、検出部３３の機能により、取得した位置情報から周囲の対象物を検出する。その後、ルーチンの実行を終了する。

【0056】

次に、図９は、本実施形態の物体検出装置１において実行される、情報の処理を示すフローチャートの他の例である。以下に説明する処理は、制御装置３０が備えるプロセッサ（ＣＰＵ）により実行される。

【0057】

まず、ステップＳ１１にて、推定部３４の機能により周囲の環境情報を取得し、データ生成装置１０の検出結果を用いて移動体の現在位置を推定するシーンであるか否かを判定する。データ生成装置１０の検出結果を用いて移動体の現在位置を推定するシーンでないと判定した場合は、ステップＳ１１の判定を繰り返す。これに対し、データ生成装置１０の検出結果を用いて移動体の現在位置を推定するシーンであると判定した場合は、ステップＳ１２に進む。

【0058】

ステップＳ１２にて、設定部３１の機能により、データ生成装置１０から点群データ５０を取得し、続くステップＳ１３にて、点群データ５０の各行データに開始位置を設定する。ステップＳ１４にて、取得部３２の機能により、設定した開始位置において位置情報を取得し、続くステップＳ１５にて、行データに位置情報を取得できない点が存在するか否かを判定する。位置情報を取得できない点が存在しないと判定した場合は、ステップＳ１６に進み、各行データごとに開始位置から所定個数おきに位置情報を取得する。これに対し、位置情報を取得できない点が存在すると判定した場合は、ステップＳ１７に進み、各行データごとに開始位置から所定個数おきに、位置情報を取得できない点を除いて（飛ばして又は存在しないものとして）位置情報を取得する。

【0059】

ステップＳ１８にて、検出部３３の機能により、取得した位置情報から周囲の対象物を検出する。ステップＳ１９にて、推定部３４の機能により、検出した対象物の特徴部分を判別し、続くステップＳ２０にて、地図情報２０の点群データ５０から対象物の特徴部分を取得し、続くステップＳ２１にて、特徴部分同士を比較する。ステップＳ２２にて、特徴部分同士が合致するか否かを判定する。特徴部分同士が合致すると判定した場合は、ステップＳ２３に進み、地図情報２０上の対象物の位置と、移動体に対する、検出した対象物の相対位置とから移動体の現在位置を推定する。これに対し、特徴部分同士が合致しないと判定した場合は、ステップＳ１９に進む。

【0060】

［本発明の実施態様］
以上のとおり、本実施形態によれば、移動体に設けられ、対象物の測距点の位置情報を前記移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データ５０を生成するデータ生成装置１０を備えた物体検出装置１により実行される、物体検出方法において、前記物体検出装置１は、前記データ生成装置１０から取得した前記点群データ５０において、前記位置情報が前記左右方向に配列した第１行データと、前記第１行データの前記上下方向の直上の第２行データと、前記第１行データの前記上下方向の直下の第３行データとに前記位置情報の取得を開始する開始位置を設定し、前記第１行データの第１開始位置の前記左右方向の列位置は、前記第２行データの第２開始位置の前記左右方向の列位置及び前記第３行データの第３開始位置の前記左右方向の列位置と異なり、前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データにおいて、前記第１開始位置、前記第２開始位置及び前記第３開始位置から所定個数おきに前記位置情報を取得し、前記所定個数おきに取得した前記位置情報から前記移動体の周囲に存在する対象物を検出する、物体検出方法が提供される。これにより、間引いた点群データ５０から対象物を検出する場合に対象物の検出漏れを抑制できる。

【0061】

また、本実施形態の物体検出方法によれば、前記物体検出装置１は、前記所定個数が多いほど、前記第１開始位置と前記第２開始位置との前記左右方向の差及び前記第１開始位置と前記第３開始位置との前記左右方向の差のうち少なくとも一方を大きく設定する。これにより、対象物の検出漏れをより抑制できる。

【0062】

また、本実施形態の物体検出方法によれば、前記物体検出装置１は、前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データと異なる第４行データに前記位置情報の取得を開始する第４開始位置を設定し、前記第１開始位置と前記第４開始位置との前記左右方向の差を、前記第１開始位置と前記第２開始位置との前記左右方向の差及び前記第１開始位置と前記第３開始位置との前記左右方向の差のいずれか一方より小さく設定する。これにより、対象物の検出漏れをより抑制できる。

【0063】

また、本実施形態の物体検出方法によれば、前記物体検出装置１は、前記第２開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ左側の位置に設定し、前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ右側の位置に設定する。これにより、位置情報を取得する点をより疎らに設定できる。

【0064】

また、本実施形態の物体検出方法によれば、前記物体検出装置１は、前記第２開始位置及び前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ左側の位置に設定する、又は、前記第２開始位置及び前記第３開始位置の前記左右方向の列位置を、前記第１開始位置の前記左右方向の列位置の一つ右側の位置に設定する。これにより、位置情報を取得する点をより疎らに設定できる。

【0065】

また、本実施形態の物体検出方法によれば、前記物体検出装置１は、前記位置情報が取得できない前記測距点が存在する場合は、前記位置情報が取得できない前記測距点を除いて前記所定個数おきに前記位置情報を取得する。これにより、対象物の検出漏れをより抑制できる。

【0066】

また、本実施形態によれば、移動体に設けられ、対象物の測距点の位置情報を前記移動体の左右方向及び上下方向に二次元配列した点群データ５０を生成するデータ生成装置１０と、前記データ生成装置１０から取得した前記点群データ５０において、前記位置情報が前記左右方向に配列した第１行データと、前記第１行データの前記上下方向の直上の第２行データと、前記第１行データの前記上下方向の直下の第３行データとに前記位置情報の取得を開始する開始位置を設定する設定部３１であって、前記第１行データの第１開始位置の前記左右方向の列位置は、前記第２行データの第２開始位置の前記左右方向の列位置及び前記第３行データの第３開始位置の前記左右方向の列位置と異なる設定部３１と、前記第１行データ、前記第２行データ及び前記第３行データにおいて、前記設定部３１が設定した前記第１開始位置、前記第２開始位置及び前記第３開始位置から所定個数おきに前記位置情報を取得する取得部３２と、前記取得部３２が取得した前記位置情報から前記移動体の周囲に存在する対象物を検出する検出部３３とを備える、物体検出装置１が提供される。これにより、間引いた点群データ５０から対象物を検出する場合に対象物の検出漏れを抑制できる。

【符号の説明】

【0067】

１…物体検出装置
１０…データ生成装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…ＬｉＤＡＲユニット
２０…地図情報
３０…制御装置
３１…設定部
３２…取得部
３３…検出部
３４…推定部
４０…車両
５０…点群データ
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９，Ｘ１０…測距点
Ｙ…車線分離標（ガイドポスト）
Ｚ…壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】