特許 7244325 物体検出装置

(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】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】物体検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/87 20060101AFI20230314BHJP

   G01S 13/86 20060101ALI20230314BHJP

   G01S 13/46 20060101ALI20230314BHJP

   G01S 13/931 20200101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

G01S13/87

G01S13/86

G01S13/46

G01S13/931

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019060887

(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公開番号】P2020159925

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】亢 健

(72)【発明者】

【氏名】守永 光利

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－３５６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－９９９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０１５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０１７７６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１９７７７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１５１４８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第７１１１５８６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５

Ｇ０１Ｓ ７／００－７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも物体（２００）の方位を検出する１個以上の第１のセンサ（２）による検出結果に基づいて、少なくとも前記物体が存在する方位の範囲を前記物体が存在する存在範囲（３００、３０２、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０）として測定するように構成された範囲測定部（１２、Ｓ４０２、Ｓ４１２）と、
前記第１のセンサにより前記物体の位置を検出できる検出範囲（３１０、３１４）と、物体との距離を検出する複数の第２のセンサにより前記物体の位置を検出できる検出範囲（３１２、３１６）とが重なる共通範囲（３２０）を取得する範囲取得部（１４、Ｓ４０４、Ｓ４１４）と、
前記範囲測定部が測定する前記存在範囲と前記範囲取得部が取得する前記共通範囲とが重なっているか否かを判定するように構成された範囲判定部（１６、Ｓ４０４、Ｓ４１４）と、
前記存在範囲と前記共通範囲とが重なっていると前記範囲判定部が判定すると、前記存在範囲において、前記第２のセンサのそれぞれが検出する前記第２のセンサと前記物体との距離に基づいて、前記物体の位置を検出するように構成された物体検出部（１８、２６、Ｓ４０６、Ｓ４２０）と、
を備える物体検出装置（１０、２０）。

【請求項2】

請求項１に記載の物体検出装置であって、
前記第１のセンサは、前記物体が存在する方位に加え、前記第１のセンサと前記物体との距離を検出し、
前記範囲測定部は、前記第１のセンサによる検出結果に基づいて、前記第１のセンサと前記物体との距離の範囲と、前記方位の範囲とから前記存在範囲を測定するように構成されており、
前記範囲判定部は、前記存在範囲が前記共通範囲に含まれるか否かを判定するように構成されており、
前記物体検出部は、前記存在範囲が前記共通範囲に含まれると前記範囲判定部が判定すると、前記存在範囲において、前記第２のセンサのそれぞれが検出する前記第２のセンサと前記物体との距離に基づいて、前記物体の位置を検出するように構成されている、
物体検出装置。

【請求項3】

請求項２に記載の物体検出装置であって、
前記第２のセンサが検出する前記距離の精度は、前記第１のセンサが検出する前記距離の精度よりも高い、
物体検出装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の物体検出装置であって、
前記存在範囲を複数のセル（３０４、３３２、３４２、３５２、３６２、３７２、３８２、３９２）からなるメッシュ状に分割するように構成されたメッシュ分割部（２２、Ｓ４１６）と、
前記第２のセンサのそれぞれが検出する前記第２のセンサと前記物体との距離に基づいて前記セルのそれぞれにおいて前記物体が存在する確からしさを表す評価値を設定するように構成された評価部（２４、Ｓ４１８）と、
を備え、
前記物体検出部は、前記評価部が設定する前記評価値に基づいて、前記セルのそれぞれに前記物体が存在す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。

【請求項5】

請求項４に記載の物体検出装置であって、
前記評価部は、前記セルのそれぞれにおいて、前記第２のセンサのそれぞれが検出する前記物体との距離と、前記セルと前記第２のセンサのそれぞれとの距離との差が最小となる最小距離誤差を算出し、前記第２のセンサのそれぞれに対応した前記最小距離誤差の合計と、前記セルのそれぞれにおいて前記第２のセンサのそれぞれに対応した前記最小距離誤差の分散とを算出し、前記最小距離誤差の合計と前記最小距離誤差の分散とを加算した値を前記評価値として設定するように構成されており、
前記物体検出部は、前記評価値として、前記最小距離誤差の合計と前記最小距離誤差の分散とを加算した値に基づいて、前記セルのそれぞれに前記物体が存在す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。

【請求項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、
前記第１のセンサは前記第２のセンサよりも前記物体から離れた位置に設置されている、
物体検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、物体の位置を検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

物体の位置を検出する技術として、例えば特許文献１には、３個以上のセンサのうち２組の異なるセンサの組み合わせのそれぞれにおいて、物体からの電波の到達時間の差を測定し、各組の到達時間差がセンサと物体との距離の差により生じることに基づいて物体の位置を検出する技術が記載されている。

【0003】

各組のセンサが測定する到達時間の差に基づいて物体の位置を検出する場合、複数の信号が混信したり、センサを有する受信機に雑音が発生したりするために、各組のセンサにより複数の異なる到達時間差が測定されることがある。

【0004】

そこで、特許文献１に記載の技術では、各組のセンサにより複数の異なる到達時間差が測定されると、基準となるセンサに対し他のセンサが受信した電波信号をそれぞれの到達時間差だけシフトし、シフトした電波信号同士の内積を算出する。正しい到達時間差同士の電波信号であれば、電波信号を到達時間差だけシフトすると、各組のセンサにとって同じ時刻に到達する電波信号になるので、他の到達時間差同士の電波信号同士の内積よりも大きい値になる。

【0005】

そして、特許文献１に記載の技術では、内積の値が大きく、相関の高い組み合わせの電波信号の到達時間差に基づいて、物体の位置を検出しようとしている。
また、物体までの距離を複数の第２のセンサで検出し、それぞれの第２のセンサを中心とし、測定した距離を半径とする円の交点を物体の位置として検出することが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－４４１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の技術では、相関の高い電波信号の組み合わせを求めるために、各組のセンサが受信する受信信号のすべての組み合わせについて内積を計算する必要があるので、処理負荷が大きいという課題が見出された。

【0008】

また、物体までの距離を半径とする円の交点を物体の位置を表す候補点として抽出し、抽出した候補点に対して物体の検出処理を行う場合、すべての候補点に対して物体の検出処理を実行すると、検出処理の処理負荷が大きいという課題が見出された。

【0009】

本開示の一つの局面は、極力少ない処理負荷で物体の位置を検出する技術を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一つの態様による物体検出装置（１０、２０）は、範囲測定部（１２、Ｓ４０２、Ｓ４１２）と、範囲取得部（１４、Ｓ４０４、Ｓ４１４）と、範囲判定部（１６、Ｓ４０４、Ｓ４１４）と、物体検出部（１８、２６、Ｓ４０６、Ｓ４２０）と、を備える。
範囲測定部は、少なくとも物体の方位を検出する１個以上の第１のセンサ（２）による検出結果に基づいて、少なくとも物体が存在する方位の範囲を物体が存在する存在範囲（３００、３０２、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０）として測定する。範囲取得部は、第１のセンサにより物体の位置を検出できる検出範囲（３１０、３１４）と、物体との距離を検出する複数の第２のセンサにより物体の位置を検出できる検出範囲（３１２、３１６）とが重なる共通範囲（３２０）を取得する。範囲判定部は、範囲測定部が測定する存在範囲と範囲取得部が取得する共通範囲とが重なっているか否かを判定する。物体検出部は、存在範囲と共通範囲とが重なっていると範囲判定部が判定すると、存在範囲において、第２のセンサのそれぞれが検出する第２のセンサと物体との距離に基づいて、物体の位置を検出する。

【0011】

このような構成によれば、第１のセンサよる検出結果に基づいて、少なくとも物体が存在する方位の範囲を物体が存在する存在範囲として測定できる。そして、存在範囲が第１のセンサの検出範囲と第２のセンサの検出範囲とが重なる共通範囲と重なっていれば、存在範囲において、第２のセンサのそれぞれが検出する第２のセンサと物体との距離に基づいて、物体の位置を検出できる。

【0012】

これにより、第２のセンサの検出範囲のうち、存在範囲を除いた範囲で、第２のセンサが検出する距離に基づいて物体の位置を検出する必要がない。したがって、第２のセンサが検出する距離に基づいて物体の位置を検出する処理負荷を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態の物体検出装置を示すブロック図。

【図2】物体の検出処理を示すフローチャート。

【図3】第１のセンサによる物体の方位の検出を説明する模式図。

【図4】第１のセンサの検出範囲と第２のセンサの検出範囲との共通範囲を示す説明図。

【図5】存在範囲での物体の検出を説明する模式図。

【図6】第２実施形態の物体検出装置を示すブロック図。

【図7】物体の検出処理を示すフローチャート。

【図8】メッシュ分割された存在範囲での物体の検出を説明する模式図。

【図9】第３実施形態の物体検出装置を示すブロック図。

【図10】第１のセンサの検出範囲と第２のセンサの検出範囲との共通範囲を示す説明図。

【図11】メッシュ分割された存在範囲での物体の検出を説明する模式図。

【図12】第４実施形態のメッシュ分割の一例を示す模式図。

【図13】メッシュ分割の他の例を示す模式図。

【図14】第５実施形態のメッシュ分割の一例を示す模式図。

【図15】メッシュ分割の他の例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態を図に基づいて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す物体検出装置１０は、例えば車両等の移動体に搭載され、移動体の周囲に存在する物体の位置を検出する。物体検出装置１０は、少なくとも物体の方位を測定する第１のセンサ２から、物体が存在する方位を取得する。第１のセンサ２は、物体の方位に加え、第１のセンサ２と物体との距離を検出できるセンサであっても良い。第１のセンサ２として、例えば単眼カメラまたはミリ波レーダ等が使用される。

【0015】

また、物体検出装置１０は、物体との距離を検出する第２のセンサ４から、第２のセンサ４と物体との距離を取得する。第１実施形態では、第１のセンサ２は１個であり、第２のセンサ４は複数である。第１のセンサ２が、物体の方位に加え、第１のセンサ２と物体との距離を検出できるセンサの場合、第２のセンサ４が物体との距離を検出できる精度は、第１のセンサ２が物体との距離を検出できる精度よりも高い。第２のセンサ４として、例えばミリ波レーダが使用される。

【0016】

物体検出装置１０は、ＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリと、入出力インターフェースと、を備えるマイクロコンピュータを中心に構成されている。以下、半導体メモリを単にメモリとも言う。物体検出装置１０は一つのマイクロコンピュータを搭載してもよいし、複数のマイクロコンピュータを搭載してもよい。

【0017】

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記憶されているプログラムを実行することにより実現される。この例では、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。このプログラムをＣＰＵが実行することで、プログラムに対応する方法が実行される。

【0018】

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、範囲測定部１２と、範囲取得部１４と、範囲判定部１６と、物体検出部１８とを備えている。範囲測定部１２と、範囲取得部１４と、範囲判定部１６と、物体検出部１８とが実現する機能の詳細は、次の処理の欄で説明される。

【0019】

［１－２．処理］
物体検出装置１０による物体検出処理を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ４００において、第１のセンサ２として例えばミリ波レーダは、図３に示すように、所定の走査角度毎にビームで所定の角度範囲を走査するビームスキャン方式により、物体２００が存在する方位を検出する。

【0020】

Ｓ４０２において範囲測定部１２は、図３に示すように、第１のセンサ２が検出する物体２００が存在する方位に対して第１のセンサ２が検出する方位の誤差を考慮し、物体２００が存在する方位の範囲を物体２００が存在する存在範囲３００として測定する。複数の物体２００が存在する場合は、複数の存在範囲３００が測定される。

【0021】

第１のセンサ２が距離も検出できる場合、方位範囲と、第１のセンサ２が検出する距離の誤差を考慮した距離範囲とが重なる点線で示す範囲を存在範囲３０２としてもよい。
Ｓ４０４において範囲取得部１４は、図４に示すように、第１のセンサ２により物体２００の位置を検出できる検出範囲３１０と、第２のセンサ４により物体２００の位置を検出できる検出範囲３１２とが重なる共通範囲３２０を取得する。

【0022】

第１のセンサ２の検出範囲３１０において、第１のセンサ２から物体２００に向かう距離方向の最大範囲は、第１のセンサ２が物体の方位を検出できる限界である。共通範囲３２０は、例えば、距離範囲として０～１００ｍ、角度範囲として－４５°～４５°である。

【0023】

共通範囲３２０は、予め、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されていても良いし、第１のセンサ２と第２のセンサ４とが実際に検出できる検出範囲から設定されても良い。
次に、Ｓ４０４において範囲判定部１６は、範囲測定部１２が測定した存在範囲３００と範囲取得部１４が取得する共通範囲３２０とが重なっているか否かを判定する。第１のセンサ２が距離も検出できる場合、範囲判定部１６は、範囲測定部１２が測定した存在範囲３０２が、範囲取得部１４が取得する共通範囲３２０に含まれるか否かを判定する。

【0024】

Ｓ４０４の判定がＮｏである、つまり範囲測定部１２が測定した存在範囲３００と共通範囲３２０とが重なっていない場合、本処理は終了する。第１のセンサ２が距離も検出できる場合、Ｓ４０４の判定がＮｏである、つまり範囲測定部１２が測定した存在範囲３０２が共通範囲３２０に含まれない場合、本処理は終了する。

【0025】

この場合、第２のセンサ４のすべての検出範囲３１２において、複数の第２のセンサ４が検出する第２のセンサ４と物体との距離から、例えば三辺測位に基づいて物体の位置が検出される。そして、三辺測位により、１個の物体であると推定される範囲に物体の複数の候補が存在する場合、候補数の多いグループの位置を物体の位置とするか、あるいは、複数の候補の重心位置を物体の位置とする位置決定処理が行われる。

【0026】

Ｓ４０４の判定がＹｅｓである、つまり範囲測定部１２が測定した存在範囲３００と共通範囲３２０とが重なっている場合、Ｓ４０６において物体検出部１８は、図５に示すように、存在範囲３００において、第２のセンサ４の検出結果に基づいて、第２のセンサ４と物体との距離から、例えば三辺測位に基づいて物体の位置を検出する。そして、上記と同様に、１個の物体であると推定される範囲に物体の複数の候補が存在する場合、前述した位置決定処理が行われる。

【0027】

存在範囲３００と共通範囲３２０とが重なっていても、存在範囲３００には共通範囲３２０と重ならない範囲が存在する可能性がある。この場合、物体検出部１８は、存在範囲３００と共通範囲３２０とが重なっている重複範囲において、第２のセンサ４と物体との距離から、例えば三辺測位と前述した位置決定処理とに基づいて物体の位置を検出する。存在範囲３００において共通範囲３２０と重ならない範囲、つまり共通範囲３２０の外側に物体が存在する場合、物体検出部１８は物体の位置を検出できない。

【0028】

第１のセンサ２が距離も検出できる場合、Ｓ４０４の判定がＹｅｓである、つまり範囲測定部１２が測定した存在範囲３０２が共通範囲３２０に含まれる場合、Ｓ４０６において物体検出部１８は、図５に示すように、存在範囲３０２において、第２のセンサ４の検出結果に基づいて、第２のセンサ４と物体との距離から、例えば三辺測位と前述した位置決定処理とに基づいて物体の位置を検出する。

【0029】

［１－３．効果］
以上説明した第１実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１ａ）第１のセンサ２よる検出結果に基づいて、物体が存在する存在範囲３００または存在範囲３０２が測定される。そして、存在範囲３００が第１のセンサ２の検出範囲３１０と第２のセンサ４の検出範囲３１２とが重なる共通範囲３２０と重なっていれば、存在範囲３００において第２のセンサ４が検出する物体２００との距離に基づいて、物体の位置が検出される。

【0030】

第１のセンサ２が距離も検出できる場合、存在範囲３０２が共通範囲３２０に含まれていれば、存在範囲３０２において第２のセンサ４が検出する物体２００との距離に基づいて、物体の位置が検出される。

【0031】

これにより、第２のセンサ４の検出範囲３１２のうち、存在範囲３００または存在範囲３０２を除いた範囲で、第２のセンサ４が検出する距離に基づいて物体の位置を検出する必要がない。したがって、第２のセンサ４が検出する距離に基づいて物体の位置を検出する処理負荷を低減できる。

【0032】

［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0033】

前述した第１実施形態では、物体の存在範囲３００が第１のセンサ２の検出範囲３１０と第２のセンサ４の検出範囲３１２とが重なる共通範囲３２０と重なっていれば、存在範囲３００において物体の位置が検出される。

【0034】

第１のセンサ２が距離も検出できる場合、存在範囲３０２が共通範囲３２０に含まれていれば、存在範囲３０２において物体の位置が検出される。
これに対し、第２実施形態では、存在範囲３００と共通範囲３２０とが重なっていれば、図８に示すように、存在範囲３００をメッシュ状に分割して、それぞれの分割単位をセル３０４とし、周囲のセル３０４よりも物体が存在する確からしさの高いセル３０４を、物体が存在する位置として検出する点で、第１実施形態と相違する。

【0035】

第１のセンサ２が距離も検出できる場合、存在範囲３０２が共通範囲３２０に含まれていれば、存在範囲３０２をメッシュ状に分割して、それぞれの分割単位をセル３０４とし、周囲のセル３０４よりも物体が存在する確からしさの高いセル３０４を、物体が存在する位置として検出する点で、第１実施形態と相違する。

【0036】

以後、第１のセンサ２が距離も検出できる場合の説明は、第１のセンサ２が距離を検出できない場合の説明と重複するので、図での表示だけにして省略する。
図６に示す第２実施形態の物体検出装置２０は、範囲測定部１２と、範囲取得部１４と、範囲判定部１６と、メッシュ分割部２２と、評価部２４と、物体検出部２６とを備えている。

【0037】

［２－２．処理］
物体検出装置２０による物体検出処理を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ４１０～Ｓ４１４の処理は、第１実施形態の図２に示すＳ４００～Ｓ４０４の処理と実質的に同一であるから、説明を省略する。

【0038】

Ｓ４１６においてメッシュ分割部２２は、例えば図８の下段に示すように、複数の扇状のセル３０４により、存在範囲３００をメッシュ状に分割する。セル３０４の大きさは、例えば、要求される物体の位置の検出精度によって適宜決定される。小さいセル３０４に分割されるほど、物体の位置の検出精度は高くなる。ただし、セル３０４の大きさは、第２のセンサ４が検出する距離の精度の範囲内に設定される。

【0039】

評価部２４は、セル３０４において、物体が存在する確からしさを表す評価値を設定する。まず、評価部２４は、セル３０４毎に、第２のセンサ４が検出する第２のセンサ４と物体２００との距離誤差を算出する。以下、図８に示すセル３０４において、評価部２４が算出する距離誤差について説明する。

【0040】

まず、第２のセンサ４の数をＮｓ、物体の数をＮｏ、距離方向の存在範囲３００の分割数をＮｒ、セル３０４の距離方向の長さをΔｒ、距離方向のセル３０４のインデックスをｎｒ＝１、・・・、Ｎｒ、角度方向の存在範囲３００の分割数をＮｐ、セル３０４の角度方向の角度をΔｐ、角度方向のセル３０４のインデックスをｎｐ＝１、・・・、Ｎｐ、第２のセンサ４のインデックスをｎ＝１、・・・、Ｎｓ、ｎ番目の第２のセンサ４が検出するＮｏ個の物体との距離をＲｎ＝（ｒｎ１、・・・、ｒｎＮｏ）、ｎ番目の第２のセンサ４の座標をＬｒａｄａｒ＿ｎ＝（ｘｎ、ｙｎ）とする。

【0041】

インデックス（ｎｒ、ｎｐ）のセル３０４の座標Ｌｍｅｓｈ（ｎｒ、ｎｐ）は次式（１）で表される。

【0042】

【数1】

そして、各第２のセンサ４と各セル３０４との距離ｒｍｅｓｈ（ｎｒ、ｎｐ、ｎ）は次式（２）で表される。

【0043】

【数2】

尚、式（２）は、各第２のセンサ４のｘｙ座標と各セル３０４のｘｙ座標とのそれぞれの差の２乗の和の平方根を求めていることを表している。

【0044】

次に、インデックス（ｎｒ、ｎｐ）のセル３０４において、ｎ番目の第２のセンサ４が検出する複数の物体との距離Ｒｎ＝（ｒｎ１、・・・、ｒｎＮｏ）のそれぞれと、セル３０４とｎ番目の第２のセンサ４との距離ｒｍｅｓｈ（ｎｒ、ｎｐ、ｎ）との差が最小となる最小距離誤差δ（ｎｒ、ｎｐ、ｎ）は、次式（３）から算出される。

【0045】

【数3】

そして、各セル３０４において式（３）で算出した最小距離誤差を、すべての第２のセンサ４について加算した合計である各セル３０４の距離誤差ε（ｎｒ、ｎｐ）は、次式（４）から算出される。

【0046】

【数4】

式（４）が示す距離誤差ε（ｎｒ、ｎｐ）の値が小さいほど、該当するセル３０４に物体が存在する確からしさが高いことを表している。

【0047】

発明者の検討の結果、式（４）が表す距離誤差は、第２のセンサ４に対して距離方向の精度は高いが、第２のセンサ４に対して方位方向、つまり角度方向の精度は低いことが分かっている。

【0048】

そこで、評価部２４は、次式（５）により、各セル３０４において、式（３）で算出した最小距離誤差δ（ｎｒ、ｎｐ、ｎ）の分散を表す距離分散σ（ｎｒ、ｎｐ）を算出する。式（５）において、Ｅ（δ（ｎｒ、ｎｐ））は、各セル３０４における複数の第２のセンサ４に対応する最小距離誤差の平均を表している。

【0049】

【数5】

式（５）が示す距離分散σ（ｎｒ、ｎｐ）の値が小さいほど、該当するセル３０４に物体が存在する確からしさが高いことを表している。

【0050】

発明者の検討の結果、式（５）が表す距離分散は、第２のセンサ４に対して角度方向の精度は高いが、第２のセンサ４に対して距離方向の精度が低いことが分かっている。
次に、距離誤差と距離分散とを加算する。距離誤差と距離分散とを加算する場合、物体の誤検出を抑制するために、各セル３０４において、距離誤差が、セル３０４の距離方向の長さΔｒを第２のセンサ４の数で割った値Δｒ／Ｎｓより大きい場合、そのセル３０４における距離誤差には無限大が設定される。

【0051】

さらに、各セル３０４において、距離分散が、セル３０４の距離方向の長さΔｒを所定の除数σｔｈで割った値Δｒ／σｔｈより大きい場合、そのセル３０４における距離分散には無限大が設定される。尚、除数σｔｈは、誤検出の抑制の程度によって経験的に設定される。除数σｔｈが大きいほど物体の誤検出を抑制できるが、存在している物体の位置を検出できない場合もある。

【0052】

評価部２４は、距離誤差と距離分散とを加算した値を算出し、セル３０４に物体が存在する確からしさを表す評価値として設定する。そして、物体検出部２６は、該当するセル３０４の評価値が、例えば前後の距離方向と左右の角度方向に存在する周囲のセル３０４よりも高いピークの評価値を有するセル３０４を、存在範囲３００から抽出する。

【0053】

第２実施形態では、物体検出部２６は、周囲のセル３０４よりも評価値の低いピークの評価値を有すセル３０４を存在範囲３００から抽出する。
尚、距離誤差と距離分散とに対し重視する精度に応じて重み付けを行ってから、距離誤差と距離分散とを加算してもよい。例えば、距離精度よりも方位精度を重視するのであれば、方位精度を表す距離分散を式（５）から算出される値よりも大きくしてから距離誤差と距離分散とを加算してもよい。

【0054】

また、第２のセンサ４に対して距離方向よりも角度方向に物体を誤検出する可能性が高いので、評価部２４は、ピークの評価値を有するセル３０４と評価値を比較する周囲のセル３０４について、角度方向のセル３０４の数を距離方向のセル３０４の数よりも多くすることが望ましい。例えば、距離方向のセル３０４の数を前後にそれぞれ一つにすると、角度方向のセル３０４の数を左右にそれぞれ２つにする。

【0055】

物体検出部２６は、抽出したピークの評価値を有する位置のセル３０４に物体が存在すると判定する。
［２－３．効果］
以上説明した第２実施形態では、前述した第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

【0056】

（２ａ）物体が存在する距離方向の精度は高いが角度方向の精度は低い距離誤差と、物体が存在する角度方向の精度は高いが距離方向の精度は低い距離分散とを加算して、物体が存在する確からしさを表す評価値として設定することにより、距離方向の精度と角度方向との両方において物体が存在する精度の高いセル３０４を抽出することができる。

【0057】

これにより、存在範囲３００に存在する物体の位置を、距離を測定する第２のセンサ４の検出結果に基づいて高精度に検出できる。
（２ｂ）各セル３０４において、距離誤差が、セル３０４の距離方向の長さΔｒを第２のセンサ４の数で割った値Δｒ／Ｎｓより大きい場合、そのセル３０４における距離誤差に無限大が設定され、距離分散が、セル３０４の距離方向の長さΔｒを所定の除数σｔｈで割った値Δｒ／σｔｈより大きい場合、そのセル３０４における距離分散に無限大が設定される。これにより、無限大が設定されたセル３０４には物体が存在しないと判定できるので、物体の誤検出を抑制できる。

【0058】

［３．第３実施形態］
［３－１．第２実施形態との相違点］
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0059】

前述した第２実施形態では、１個の第１のセンサ２を使用した。これに対し、第３実施形態では、図９に示すように、複数の第１のセンサ２を使用する点で、第２実施形態と相違する。第３実施形態では、３個の第１のセンサ２を例にして説明する。

【0060】

そして、図１０に示すように、３個の第１のセンサ２は、第２のセンサ４よりも物体から離れた位置に設置されている。これは、３個の第１のセンサ２のそれぞれで検出できる検出範囲３１０を合わせた検出範囲３１４と、４個の第２のセンサ４で検出できる検出範囲３１６とが重なる共通範囲３２０を極力広くするためである。図１０では、第２のセンサ４で検出できる検出範囲３１６が、ほぼ共通範囲３２０に相当している。

【0061】

図１１に示すように、第１のセンサ２を複数使用することにより、第１のセンサ２が方位だけで距離を検出できないセンサであっても、範囲測定部１２が第１のセンサ２のそれぞれの検出結果に基づいて測定する物体の存在範囲３００の重なった範囲を、物体の存在範囲３３０として測定できる。

【0062】

存在範囲３３０は、複数の扇状のセル３３２によりメッシュ状に分割される。各セル３３２の角度幅は同じで、第２のセンサ４から物体に向かう距離方向の長さも同じである。
第１のセンサ２が距離も検出できるセンサの場合は、複数の第１のセンサ２のそれぞれが検出する物体の方位範囲と距離範囲とが重なる、第１実施形態および第２実施形態で説明した存在範囲３０２が重なった範囲を、物体の存在範囲３３０として測定できる。

【0063】

［３－２．効果］
以上説明した第３実施形態では、第２実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

【0064】

（３ａ）複数の第１のセンサ２を第２のセンサ４よりも物体から離れた位置に設置することにより、複数の第１のセンサ２のそれぞれで検出できる検出範囲３１０を合わせた検出範囲３１４と、複数の第２のセンサ４で検出できる検出範囲３１６とが重なる共通範囲３２０を極力広くすることができる。

【0065】

（３ｂ）第１のセンサ２を複数使用することにより、第１のセンサ２が方位だけで距離を検出できないセンサであっても、範囲測定部１２が第１のセンサ２の検出結果に基づいて測定する物体の存在範囲３００の重なった範囲を、物体の存在範囲３３０として測定できる。これにより、第１のセンサ２が１個の場合よりも、物体の存在範囲が小さくなる。これにより、存在範囲において、第２のセンサ４が検出する物体の距離に基づいて物体の位置を検出する処理負荷を低減できる。

【0066】

［４．第４実施形態］
［４－１．第３実施形態との相違点］
第４実施形態は、基本的な構成は第３実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第３実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0067】

前述した第３実施形態では、物体の存在範囲３３０を、角度幅が同じで、第２のセンサ４から物体に向かう距離方向の長さが同じセル３３２でメッシュ状に分割した。
これに対し、第４実施形態では、図１２に示すように、第１のセンサ２の検出結果から測定された物体の扇状の存在範囲３４０において、第２のセンサ４から物体に向かう距離方向のセル３４２の長さは、第２のセンサ４とセル３４２との距離に反比例して設定されている。つまり、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、距離方向のセル３４２の長さは短く設定されている。第４実施形態では、各セル３４２の角度幅は同じである。

【0068】

これは、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、距離の検出精度が低下するので、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど距離方向のセル３４２の長さを短くすることにより、第２のセンサ４からの距離が遠いセル３４２の距離精度の低下を抑制するためである。

【0069】

図１３に示す四角形状の存在範囲３５０の場合、距離方向と直交する横方向のセル３５２の長さは同じである。そして、セル３５２の距離方向の長さは、第２のセンサ４とセル３５２との距離に反比例して設定されている。つまり、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、第２のセンサ４から物体に向かう距離方向のセル３５２の長さは短く設定されている。

【0070】

［４－２．効果］
以上説明した第４実施形態では、第３実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

【0071】

（４ａ）存在範囲３４０、３５０のそれぞれにおいて、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、距離方向のセル３４２、３５２の長さを短くすることにより、第２のセンサ４から遠いセル３４２、３５２の距離精度の低下を抑制できる。

【0072】

（４ｂ）第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、セル３４２、３５２の長さを短くするので、存在範囲３４０、３５０のそれぞれにおいて、すべてのセル３４２、３５２について距離方向の長さを短くする場合に比べ、物体を検出する処理負荷の増加を抑制できる。

【0073】

［５．第５実施形態］
［５－１．第４実施形態との相違点］
第５実施形態は、基本的な構成は第４実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第４実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0074】

前述した第４実施形態では、第２のセンサ４と存在範囲３４０との距離に関係なく、物体の存在範囲３４０において、セル３４２の角度幅は同じで、セル３４２の距離方向の長さは、第２のセンサ４とセル３４２との距離に反比例して設定されている。

【0075】

これに対し、第５実施形態では、図１４に示すように、第２のセンサ４と存在範囲３６０、３７０との距離に応じて、セル３６２とセル３７２との角度幅、ならびにセル３６２とセル３７２との距離方向の長さは異なっている。

【0076】

第２のセンサ４からの距離が遠い存在範囲３７０ほど、セル３７２の角度幅は小さく、セル３７２の距離方向の長さは短く設定されている。
これは、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、第２のセンサ４による距離の検出精度が低下するので、第２のセンサ４からの距離が遠い存在範囲３７０ほど、セル３７２の距離方向の長さを短くすることにより、第２のセンサ４からの距離が遠いセル３７２の距離精度の低下を抑制するためである。

【0077】

さらに、図１４では、第２のセンサ４からの距離が遠くなるほど、第２のセンサ４による角度方向の検出精度が低下するので、第２のセンサ４からの距離が遠い存在範囲３７０ほど、角度幅は小さく設定されている。

【0078】

ただし、存在範囲３６０において、各セル３６２の角度幅は同じであり、距離方向の各セル３６２の長さも同じである。存在範囲３７０においても、各セル３７２の角度幅は同じであり、各セル３７２の距離方向の長さも同じである。

【0079】

図１５に示す四角形状の存在範囲３８０の場合も、セル３８２の横方向の長さは同じであり、セル３８２の距離方向の長さも同じである。存在範囲３９０においても、セル３９２の横方向の長さは同じであり、セル３９２の距離方向の長さも同じである。

【0080】

しかし、第２のセンサ４からの距離が遠い存在範囲３９０ほど、セル３９２の横方向の長さは短く、セル３９２の距離方向の長さは短く設定されている。
［５－２．効果］
以上説明した第５実施形態では、第４実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

【0081】

（５ａ）存在範囲３６０、３７０と存在範囲３８０、３９０とのそれぞれにおいて、第２のセンサ４からの距離が遠い存在範囲３７０、３９０ほど、セル３７２、３９２の距離方向の長さは短く、セル３７２の角度幅は小さく、セル３９２の横方向の長さは短く設定されている。これにより、第２のセンサ４から遠いセル３７２、３９２の距離精度および角度精度または横位置精度の低下を抑制できる。

【0082】

言い換えれば、第２のセンサ４からの距離が近い存在範囲３６０、３８０ほど、セル３６２、３８２の距離方向の長さを長くし、角度幅を大きくするか横方向の長さを長くすることにより、物体を検出する処理負荷の増加を抑制できる。

【0083】

［６．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、本開示は上記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。

【0084】

（６ａ）上記実施形態では、物体までの距離を検出する第２のセンサ４として、ミリ波レーダを使用した。ミリ波レーダ以外にも、探査波を照射して物体までの距離を検出する第２のセンサであれば、ＬｉＤＡＲ、ソナー等を使用してもよい。

【0085】

（６ｂ）物体検出装置１０、２０が搭載される移動体として、車両以外に、自転車、車椅子、ロボット等の移動体に物体検出装置１０、２０を搭載してもよい。
（６ｃ）物体検出装置１０、２０は移動体に限らず、静止物体等の固定位置に設置されてもよい。

【0086】

（６ｄ）本開示に記載の物体検出装置１０、２０およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の物体検出装置１０、２０およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の物体検出装置１０、２０およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータが読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。物体検出装置１０、２０に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

【0087】

（６ｅ）上記実施形態における一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、一つの構成要素が有する一つの機能を、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、一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一つの機能を、一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または置換してもよい。

【0088】

（６ｆ）上述した物体検出装置１０、２０の他、当該物体検出装置１０、２０を構成要素とするシステム、当該物体検出装置１０、２０としてコンピュータを機能させるための物体検出プログラム、この物体検出プログラムを記録した記録媒体、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。

【符号の説明】

【0089】

２：第１のセンサ、４：第２のセンサ、１０、２０：物体検出装置、１２：範囲測定部、１４：範囲取得部、１６範囲判定部、１８、２６：物体検出部、２２：メッシュ分割部、２４：評価部、２００：物体、３００、３０２、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０：存在範囲、３１０、３１２、３１４、３１６：検出範囲、３２０：共通範囲、３０４、３３２、３４２、３５２、３６２、３７２、３８２、３９２：セル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】