10 ( 57) 【要約】
【課題】複数の測距点からノイズとなるノイズ点を除去 するノイズ除去方法において、より正確にノイズを除去 できるようにする。
【解決手段】運転支援システムにおいては、ターゲット を検出する検出領域を予め水平方向および鉛直方向に格 子状に区分した照射領域毎にレーザ光を照射し、それぞ れの照射領域にてレーザ光の反射光を受光することによ って、照射領域毎に得られるターゲットの座標を表す複 数の測距点を取得する(S110)。また、ある基準点 から、複数の測距点のうちの判定対象とする複数の対象 測距点を見たときの複数の対象測距点間の角度方向の近 接度合い、および複数の対象測距点間の距離方向の近接 度合い、のうちの少なくとも何れかに基づいて、該複数 の対象測距点のうちの少なくとも何れかがノイズ点であ る旨を特定する(S120∼S140)。そして、複数 の測距点からノイズ点を除去する(S150、S160 )。
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50 【 特 許 請 求 の 範 囲 】
【 請 求 項 1 】
複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ と な る ノ イ ズ 点 を 除 去 す る ノ イ ズ 除 去 方 法 で あ っ て 、
タ ー ゲ ッ ト を 検 出 す る 検 出 領 域 を 予 め 水 平 方 向 お よ び 鉛 直 方 向 に 格 子 状 に 区 分 し た 照 射 領 域 毎 に レ ー ザ 光 を 照 射 し 、 そ れ ぞ れ の 照 射 領 域 に て 前 記 レ ー ザ 光 の 反 射 光 を 受 光 す る こ と に よ っ て 、 前 記 照 射 領 域 毎 に 得 ら れ る タ ー ゲ ッ ト の 座 標 を 表 す 複 数 の 測 距 点 を 取 得 す る 測 距 点 取 得 工 程 ( S 1 1 0 ) と 、
あ る 基 準 点 か ら 、 前 記 複 数 の 測 距 点 の う ち の 判 定 対 象 と す る 複 数 の 対 象 測 距 点 を 見 た と き の 前 記 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 角 度 方 向 の 近 接 度 合 い 、 お よ び 前 記 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 距 離 方 向 の 近 接 度 合 い 、 の う ち の 少 な く と も 何 れ か に 基 づ い て 、 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 で あ る 旨 を 特 定 す る ノ イ ズ 特 定 工 程 ( S 1 2 0 ∼ S 1 4 0 ) と 、
前 記 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ 点 を 除 去 す る ノ イ ズ 除 去 工 程 ( S 1 5 0 、 S 1 6 0 ) と 、 を 実 施 す る こ と を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。
【 請 求 項 2 】
請 求 項 1 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 一 つ の 対 象 測 距 点 と 、 あ る 基 準 点 と を 通 過 す る 直 線 に 、 他 の 対 象 測 距 点 が 接 近 し て い る 程 度 を 表 す 同 一 直 線 性 を 求 め 、 該 同 一 直 線 性 が 所 定 値 以 上 で あ る 場 合 に 、 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 3 】
請 求 項 2 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 基 準 点 と そ れ ぞ れ の 対 象 測 距 点 と を 通 過 す る そ れ ぞ れ の 直 線 と の な す 角 を 求 め 、 該 な す 角 が 小 さ く な る ほ ど 前 記 同 一 直 線 性 が 高 い と 判 定 す る こ と を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。
【 請 求 項 4 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 3 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 近 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 5 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 4 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 水 平 方 向 に 沿 っ た 距 離 の 連 続 性 で あ る 水 平 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 6 】
請 求 項 5 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 水 平 方 向 に 沿 っ て 隣 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 7 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 6 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 鉛 直 方 向 に 沿 っ た 距 離 の 連 続 性 で あ る 垂 直 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 8 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 7 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
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40
50 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 9 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 8 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 前 記 対 象 測 距 点 か ら 予 め 設 定 さ れ た 基 準 距 離 内 に 、 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か も 判 定 し 、 前 記 基 準 距 離 内 に 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 対 象 測 距 点 が 存 在 し な い 場 合 に 、 該 対 象 測 距 点 が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 1 0 】
請 求 項 9 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 現 在 に お け る 対 象 測 距 点 を 複 数 集 め た 現 在 ク ラ ス タ か ら 前 記 基 準 距 離 内 に 、 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 測 距 点 を 複 数 集 め た 過 去 ク ラ ス タ が 存 在 す る か 否 か を 判 定 し 、 前 記 過 去 ク ラ ス タ が 存 在 し な い 場 合 に 、 該 現 在 ク ラ ス タ が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 1 1 】
請 求 項 1 ∼ 請 求 項 1 0 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、 前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 ノ イ ズ 点 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 値 を 求 め 、
前 記 ノ イ ズ 除 去 工 程 で は 、 前 記 評 価 値 が 閾 値 以 上 で あ る 測 距 点 を ノ イ ズ 点 と し て 除 去 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 1 2 】
請 求 項 1 1 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、
前 記 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 1 ま た は 複 数 の 前 記 評 価 値 を 求 め 、
前 記 ノ イ ズ 除 去 工 程 で は 、 前 記 評 価 値 の 重 み 付 き 総 和 が 閾 値 以 上 で あ る 測 距 点 を ノ イ ズ 点 と し て 除 去 す る こ と
を 特 徴 と す る ノ イ ズ 除 去 方 法 。 【 請 求 項 1 3 】
タ ー ゲ ッ ト と な る 物 体 を 認 識 す る 物 体 認 識 装 置 で あ っ て 、
タ ー ゲ ッ ト の 座 標 を 表 す 複 数 の 測 距 点 を 取 得 す る 測 距 点 取 得 手 段 ( S 1 1 0 ) と 、 前 記 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ を 除 去 す る ノ イ ズ 除 去 手 段 ( S 1 2 0 ∼ S 1 6 0 ) と 、 前 記 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ が 除 去 さ れ た も の を 用 い て 物 体 を 認 識 す る 物 体 認 識 手 段 ( S 1 7 0 ) と 、
を 備 え 、
前 記 ノ イ ズ 除 去 手 段 は 、 当 該 物 体 認 識 装 置 が 請 求 項 1 ∼ 請 求 項 1 2 の 何 れ か 1 項 に 記 載 の ノ イ ズ 除 去 方 法 を 実 施 す る こ と に よ っ て ノ イ ズ を 除 去 す る こ と
を 特 徴 と す る 物 体 認 識 装 置 。 【 発 明 の 詳 細 な 説 明 】
【 技 術 分 野 】 【 0 0 0 1 】
本 発 明 は 、 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ と な る ノ イ ズ 点 を 除 去 す る ノ イ ズ 除 去 方 法 、 お よ び ノ イ ズ 点 を 除 去 し て 物 体 を 認 識 す る 物 体 認 識 装 置 に 関 す る 。
【 背 景 技 術 】 【 0 0 0 2 】
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50 【 先 行 技 術 文 献 】
【 特 許 文 献 】 【 0 0 0 3 】
【 特 許 文 献 1 】 特 開 2 0 0 0 − 0 0 9 8 4 1 号 公 報 【 発 明 の 概 要 】
【 発 明 が 解 決 し よ う と す る 課 題 】 【 0 0 0 4 】
し か し な が ら 、 上 記 ノ イ ズ 除 去 方 法 で は 、 自 車 両 と の 相 対 速 度 が 大 き く な る と 、 同 じ 物 体 で あ っ て も 同 じ 距 離 で の 測 距 点 と な ら な い た め 、 同 じ 距 離 の 測 距 点 と し て カ ウ ン ト さ れ に く く な る 。 こ の た め 、 本 来 ノ イ ズ で な い 測 距 点 が ノ イ ズ と し て 除 去 さ れ て し ま う と い う 問 題 点 が あ っ た 。
【 0 0 0 5 】
ま た 、 光 を 反 射 し に く い 物 体 に つ い て も 、 受 光 レ ベ ル が 閾 値 未 満 と な り や す く な る た め 、 カ ウ ン ト さ れ に く く な る 。 こ の た め 、 同 様 に ノ イ ズ で な い も の が 除 去 さ れ て し ま う と い う 問 題 点 が あ っ た 。
【 0 0 0 6 】
そ こ で 、 こ の よ う な 問 題 点 を 鑑 み 、 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ と な る ノ イ ズ 点 を 除 去 す る ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、 よ り 正 確 に ノ イ ズ を 除 去 で き る よ う に す る こ と を 本 発 明 の 目 的 と す る 。
【 課 題 を 解 決 す る た め の 手 段 】 【 0 0 0 7 】
本 発 明 の ノ イ ズ 除 去 方 法 に お い て 、 測 距 点 取 得 工 程 で は 、 タ ー ゲ ッ ト を 検 出 す る 検 出 領 域 を 予 め 水 平 方 向 お よ び 鉛 直 方 向 に 格 子 状 に 区 分 し た 照 射 領 域 毎 に レ ー ザ 光 を 照 射 し 、 そ れ ぞ れ の 照 射 領 域 に て 前 記 レ ー ザ 光 の 反 射 光 を 受 光 す る こ と に よ っ て 、 照 射 領 域 毎 に 得 ら れ る タ ー ゲ ッ ト の 座 標 を 表 す 複 数 の 測 距 点 を 取 得 す る 。 ま た 、 ノ イ ズ 特 定 工 程 で は 、 あ る 基 準 点 か ら 、 複 数 の 測 距 点 の う ち の 判 定 対 象 と す る 複 数 の 対 象 測 距 点 を 見 た と き の 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 角 度 方 向 の 近 接 度 合 い 、 お よ び 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 距 離 方 向 の 近 接 度 合 い 、 の う ち の 少 な く と も 何 れ か に 基 づ い て 、 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 で あ る 旨 を 特 定 す る 。 そ し て 、 ノ イ ズ 除 去 工 程 で は 、 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ 点 を 除 去 す る 。
【 0 0 0 8 】
こ の よ う な ノ イ ズ 除 去 方 法 に よ れ ば 、 複 数 の 測 距 点 の う ち の 判 定 対 象 と す る 複 数 の 対 象 測 距 点 を 見 た と き の 角 度 差 や 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 距 離 差 に 、 ノ イ ズ 点 と し て の 特 徴 が あ る こ と に 基 づ い て ノ イ ズ 点 を 特 定 し 、 除 去 す る こ と が で き る 。 よ っ て 、 正 確 に ノ イ ズ 点 を 除 去 す る こ と が で き る 。
【 0 0 0 9 】
な お 、 各 請 求 項 の 記 載 は 、 可 能 な 限 り に お い て 任 意 に 組 み 合 わ せ る こ と が で き る 。 こ の 際 、 一 部 構 成 を 除 外 し て も よ い 。
【 図 面 の 簡 単 な 説 明 】 【 0 0 1 0 】
【 図 1 】 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 の 概 略 構 成 を 示 す 説 明 図 で あ る 。
【 図 2 】 実 施 形 態 に お い て 、 レ ー ザ 光 を 照 射 す る 領 域 を 示 す 模 式 図 で あ る 。 【 図 3 】 マ ル チ エ コ ー の 概 要 を 示 す 説 明 図 で あ る 。
【 図 4 】 レ ー ダ 制 御 部 1 1 が 実 行 す る 物 体 認 識 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 【 図 5 】 同 一 直 線 規 則 の 評 価 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。
【 図 6 】 2 点 間 の 角 度 の 求 め 方 の 概 要 を 示 す 鳥 瞰 図 で あ る 。
【 図 7 】 ノ イ ズ の 可 能 性 が 高 い 点 が 存 在 し な い 場 合 の 測 距 点 の 分 布 例 を 示 す 鳥 瞰 図 で あ る 。
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50 【 図 1 0 】 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。
【 図 1 1 】 実 施 形 態 の 最 終 判 断 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 【 図 1 2 】 時 系 列 に よ る 評 価 処 理 の 概 要 を 示 す 説 明 図 で あ る 。 【 図 1 3 】 時 系 列 に よ る 評 価 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 【 図 1 4 】 実 施 形 態 の 効 果 を 示 す 説 明 図 で あ る 。
【 図 1 5 】 そ の 他 の 実 施 形 態 の 最 終 判 断 処 理 を 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。 【 発 明 を 実 施 す る た め の 形 態 】
【 0 0 1 1 】
以 下 に 本 発 明 に か か る 実 施 の 形 態 を 図 面 と 共 に 説 明 す る 。 [ 第 1 実 施 形 態 ]
[ 本 実 施 形 態 の 構 成 ]
図 1 は 本 実 施 形 態 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 の 概 略 構 成 を 示 す 説 明 図 、 図 2 は レ ー ザ 光 を 照 射 す る 領 域 を 示 す 模 式 図 で あ る 。 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 は 、 例 え ば 乗 用 車 等 の 車 両 ( 以 下 「 自 車 両 」 と も い う 。 ) に 搭 載 さ れ て お り 、 図 1 に 示 す よ う に 、 レ ー ダ 装 置 1 0 と 、 車 両 制 御 部 3 0 と 、 を 備 え て い る 。
【 0 0 1 2 】
レ ー ダ 装 置 1 0 は 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 と 、 走 査 駆 動 部 1 2 と 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 と を 備 え て い る 。
レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 C P U 1 8 と 、 R O M , R A M 等 の メ モ リ 1 9 と 、 を 備 え た 周 知 の コ ン ピ ュ ー タ と し て 構 成 さ れ て い る 。 C P U 1 8 は 、 メ モ リ 1 9 に 記 憶 さ れ た プ ロ グ ラ ム に 従 っ て 、 後 述 す る 物 体 認 識 処 理 等 の 各 種 処 理 を 実 施 す る 。 な お 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 回 路 等 に よ る ハ ー ド ウ ェ ア で 構 成 し て も よ い 。
【 0 0 1 3 】
走 査 駆 動 部 1 2 は 、 例 え ば モ ー タ 等 の ア ク チ ュ エ ー タ と し て 構 成 さ れ て お り 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 か ら の 指 令 を 受 け て 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 を 水 平 方 向 お よ び 鉛 直 方 向 の 任 意 の 方 向 に 向 け る こ と が で き る よ う 構 成 さ れ て い る 。 な お 、 走 査 駆 動 部 1 2 は 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 か ら の 走 査 開 始 信 号 を 受 け る 度 に 、 レ ー ザ 光 を 照 射 す べ き 全 て の 領 域 か ら 反 射 光 を 得 る 、 1 サ イ ク ル 分 の 走 査 が で き る よ う に 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 を 駆 動 す る 。
【 0 0 1 4 】
光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 は 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 か ら の 指 令 に 応 じ て レ ー ザ 光 を 射 出 す る 発 光 部 1 4 と 、 発 光 部 1 4 か ら の レ ー ザ 光 ( 図 1 で は 実 線 の 矢 印 で 示 す ) が 物 体 5 0 に 反 射 し た と き の 反 射 光 ( 図 1 で は 破 線 の 矢 印 で 示 す ) を 受 光 す る 受 光 部 1 5 と 、 を 備 え て い る 。 【 0 0 1 5 】
な お 、 走 査 駆 動 部 1 2 は 、 結 果 と し て 発 光 部 1 4 に よ る レ ー ザ 光 の 射 出 方 向 が 受 光 部 1 5 に よ り 反 射 光 を 受 光 可 能 な 方 向 と 同 じ 方 向 と な る よ う 変 化 さ せ ら れ る 構 成 で あ れ ば よ い 。 例 え ば 、 走 査 駆 動 部 1 2 は 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 に 換 え て 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 に 備 え ら れ た レ ー ザ 光 お よ び 反 射 光 を 任 意 の 方 向 に 反 射 さ せ る ミ ラ ー を 駆 動 す る よ う 構 成 さ れ て い て も よ い 。
【 0 0 1 6 】
こ の 場 合 に は 、 複 数 の 反 射 面 を 有 す る ミ ラ ー を 走 査 駆 動 部 1 2 で 回 転 さ せ る こ と に よ っ て 水 平 方 向 に レ ー ザ 光 を 走 査 し 、 反 射 面 の 角 度 を そ れ ぞ れ 異 な る 角 度 に 設 定 す る こ と に よ っ て 、 鉛 直 方 向 に も レ ー ザ 光 を 振 り つ つ 走 査 す る 構 成 を 採 用 す れ ば よ い 。 ま た 、 1 つ の 反 射 面 を 有 す る ミ ラ ー を 任 意 の 方 向 に 向 け る 機 構 を 採 用 し て も よ い 。
【 0 0 1 7 】
ま た 、 走 査 駆 動 部 1 2 は 、 受 光 部 1 5 の み の 方 向 を 変 化 さ せ る 構 成 で も よ い 。 こ の 場 合 、 発 光 部 1 4 は 、 発 光 部 1 4 の 方 向 を 変 化 さ せ る こ と な く 、 受 光 部 1 5 が 走 査 さ れ る 領 域 の 一 部 ま た は 全 体 に レ ー ザ 光 を 照 射 可 能 な 構 成 に さ れ て い て も よ い 。
【 0 0 1 8 】
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50 射 し 、 そ の 反 射 光 を そ れ ぞ れ 受 信 す る こ と に よ っ て 、 自 車 両 前 方 の 物 体 を 各 測 距 点 と し て
検 出 す る レ ー ザ レ ー ダ と し て 構 成 さ れ て い る 。 【 0 0 1 9 】
こ こ で 、 本 実 施 形 態 の レ ー ダ 装 置 1 0 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 前 述 の よ う に 走 査 駆 動 部 1 2 を 利 用 し て 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 か ら 照 射 さ れ る レ ー ザ 光 を 所 定 の 領 域 内 に お い て 走 査 さ せ る が 、 詳 細 に は 図 2 に 示 す よ う に 、 こ の 領 域 の 左 上 隅 か ら 右 上 隅 に 水 平 方 向 右 側 に レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ る 範 囲 を 変 化 さ せ つ つ 間 欠 的 に 等 間 隔 ( 等 角 度 ) で レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ 、 レ ー ザ 光 が 右 上 隅 に 到 達 す る と 、 左 上 隅 よ り も 所 定 角 度 だ け 下 方 の 領 域 か ら 水 平 方 向 右 側 に レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ る 範 囲 を 変 化 さ せ つ つ 再 び レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ る 。
【 0 0 2 0 】
特 に 、 本 実 施 形 態 で は 、 水 平 方 向 に は 4 0 1 の 方 向 ( 4 0 1 方 位 ) 、 鉛 直 方 向 の 上 下 に そ れ ぞ れ 4 方 向 ( 合 計 8 ラ イ ン ) 分 、 レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ る 。 こ の 作 動 を 繰 り 返 す こ と に よ っ て レ ー ダ 装 置 1 0 は 、 所 定 領 域 の 全 域 に 順 次 レ ー ザ 光 を 照 射 さ せ る こ と に な る 。 そ し て レ ー ダ 装 置 1 0 は 、 反 射 光 を 検 出 し た タ イ ミ ン グ と レ ー ザ 光 を 照 射 し た 方 向 と に 基 づ い て 、 レ ー ザ 光 を 照 射 す る 度 に 物 体 ( 測 距 点 ) の 位 置 を 検 出 す る 。
【 0 0 2 1 】
な お 、 レ ー ザ 光 の 出 射 方 向 に つ い て は 、 レ ー ザ 光 を 照 射 す る 全 領 域 を レ ー ザ 光 が 照 射 さ れ る 領 域 毎 に マ ト リ ク ス 状 に 区 切 り 、 各 領 域 に 番 号 を 付 す こ と に よ っ て 特 定 で き る よ う に し て お く 。 例 え ば 、 図 2 に 示 す よ う に 、 水 平 方 向 に つ い て は 左 か ら 順 に 番 号 を 付 し 、 こ の 番 号 を 方 位 番 号 と 呼 ぶ 。 ま た 、 鉛 直 方 向 に つ い て は 上 か ら 順 に 番 号 を 付 し 、 こ の 番 号 を ラ イ ン 番 号 と 呼 ぶ 。
【 0 0 2 2 】
ま た 、 本 実 施 形 態 の レ ー ダ 装 置 1 0 に お い て は 、 マ ル チ エ コ ー に 対 応 し て い る 。 す な わ ち 、 図 3 に 示 す よ う に 、 1 回 に 照 射 さ れ る レ ー ザ 光 が 複 数 の 物 体 ( 物 体 1 , 2 , 3 ) に て 反 射 さ れ る と 、 そ れ ぞ れ の 物 体 を 示 す 複 数 の 信 号 ( 複 数 の エ コ ー ) が 検 出 さ れ る 場 合 が あ る 。 こ の よ う な 場 合 、 レ ー ダ 装 置 1 0 で は 距 離 が 近 い 順 に 3 つ ま で 反 射 強 度 お よ び 測 距 点 の 位 置 が 記 録 さ れ る 。 以 降 、 距 離 が 近 い 順 に 番 号 を 付 し 、 こ の 番 号 を エ コ ー 番 号 と 呼 ぶ 。 【 0 0 2 3 】
次 に 、 車 両 制 御 部 3 0 に お い て は 、 C P U , R O M , R A M 等 か ら な る 周 知 の コ ン ピ ュ ー タ と し て 構 成 さ れ て お り 、 R O M 等 に 記 憶 さ れ た プ ロ グ ラ ム に 従 っ て 、 自 車 両 の 挙 動 を 制 御 す る 処 理 や 、 運 転 者 に 対 す る 報 知 を 行 う 等 の 各 種 処 理 を 実 施 す る 。 例 え ば 、 車 両 制 御 部 3 0 は 、 自 車 両 の 挙 動 を 変 更 す る よ う な ( 或 い は 挙 動 の 変 更 を 促 す よ う な ) 運 転 支 援 を 行 う 旨 の 指 令 を レ ー ダ 装 置 1 0 か ら 受 け る と 、 こ の 指 令 に 応 じ た 制 御 信 号 を 表 示 装 置 、 音 声 出 力 装 置 、 制 動 装 置 、 操 舵 装 置 等 の 何 れ か に 出 力 す る よ う に す れ ば よ い 。
【 0 0 2 4 】
[ 本 実 施 形 態 の 処 理 ]
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 で は 、 例 え ば 、 以 下 の 処 理 が 実 施 さ れ る 。
図 4 に 示 す 物 体 認 識 処 理 は 、 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 を 用 い て 得 ら れ た 測 距 点 か ら ノ イ ズ と な る ノ イ ズ 点 を 除 去 し 、 ノ イ ズ 点 を 除 去 し た 後 の 測 距 点 を 用 い て 、 物 体 の 種 別 や 形 状 を 認 識 す る 処 理 で あ る 。 な お 、 ノ イ ズ 点 と は 、 測 距 点 の う ち の 雨 や 雪 等 、 測 距 の 目 的 と す る も の 以 外 を 示 す 点 を い う 。
【 0 0 2 5 】
ま た 、 物 体 認 識 処 理 は 、 例 え ば 、 1 サ イ ク ル 分 の 測 距 点 の デ ー タ が 得 ら れ る 度 に 起 動 さ れ る 。 詳 細 に は 図 4 に 示 す よ う に 、 ま ず 、 測 距 点 群 デ ー タ を 取 得 す る ( S 1 1 0 ) 。 測 距 点 群 デ ー タ と は 、 レ ー ザ 光 の 照 射 領 域 毎 に 得 ら れ る タ ー ゲ ッ ト の 座 標 を 表 す 1 サ イ ク ル 分 の 測 距 点 の デ ー タ で あ り 、 測 距 点 の 座 標 と 反 射 強 度 の 情 報 と が 含 ま れ る 。
【 0 0 2 6 】
続 い て 、 ノ イ ズ を 除 去 す る た め の 処 理 を 実 施 す る ( S 1 2 0 ∼ S 1 6 0 ) 。 ノ イ ズ を 除 去 す る た め の 処 理 で は 、 ま ず 、 同 一 直 線 規 則 の 評 価 処 理 を 実 施 す る ( S 1 2 0 ) 。
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50 特 徴 を 利 用 し て 、 各 測 距 点 に 対 し て ノ イ ズ 点 で あ る か 否 か を 評 価 す る た め の 評 価 値 を 設 定
す る 処 理 で あ る 。 同 一 直 線 性 と は 、 あ る 2 つ の 測 距 点 の う ち の 1 の 測 距 点 と 、 あ る 基 準 点 ( こ こ で は 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 ( 発 光 部 ま た は 受 光 部 ) ) と を 通 過 す る 直 線 に 、 他 の 測 距 点 が 接 近 し て い る 程 度 を 表 す 。 な お 、 同 一 直 線 規 則 の 評 価 処 理 は 、 ラ イ ン i ( 1 ≦ i ≦ 8 ) 毎 に 、 全 方 位 j ( 1 ≦ j≦ 4 0 1 ) 、 エ コ ー k ( 1 ≦ k ≦ 3 ) 毎 に 実 施 さ れ る 。
【 0 0 2 7 】
同 一 直 線 規 則 の 評 価 処 理 で は 、 図 5 に 示 す よ う に 、 ま ず 、 照 射 領 域 毎 の 測 距 点 の デ ー タ の う ち の 予 め 設 定 さ れ た 順 序 に て 決 定 さ れ る 2 点 を 取 得 す る ( S 2 1 0 ) 。 こ れ ら の 2 点 を 、 p ( i , j1 , k1 ) = ( x1 , y1 , z1 ) 、 p ( i , j2 , k2 ) = ( x2 , y
2 , z2 ) と す る 。 こ れ ら の 2 点 は 、 本 処 理 を 繰 り 返 す 度 に 組 み 合 わ せ が 変 更 さ れ 、 全 て
の 組 み 合 わ せ が 選 択 さ れ る と 本 処 理 の 繰 り 返 し を 終 了 す る 。 【 0 0 2 8 】
な お 、 後 述 す る 処 理 に お い て 、 あ る 測 距 点 の 近 傍 に 他 の 測 距 点 が 存 在 し て い る か 否 か に つ い て は 、 あ る 測 距 点 を 中 心 と す る 半 径 r の 球 内 に 他 の 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か に よ っ て 判 定 す る 。 そ の 際 、 以 下 の 定 義 に よ る 。
【 0 0 2 9 】 【 数 1 】
処 理 を 簡 素 化 す る た め に 、 同 一 の ラ イ ン I 内 の み に つ い て 2 つ の 測 距 点 が 近 接 し て い る か 否 か を 判 定 す る 水 平 近 傍 、 ま た は 同 一 の 方 位 J 内 の み に つ い て 2 つ の 測 距 点 が 近 接 し て い る か 否 か を 判 定 す る 垂 直 近 傍 を 採 用 す る こ と も で き る 。
【 0 0 3 0 】 【 数 2 】
続 い て 、 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る ( S 2 2 0 ) 。 す な わ ち 、 物 体 に よ っ て レ ー ザ 光 が 反 射 さ れ た 場 合 に は y が 上 限 値 ( D
m a x ) 未 満 の 値 と な る が 、 物 体 に よ っ て レ
ー ザ 光 が 反 射 さ れ な か っ た 場 合 に は 、 y が 上 限 値 を と る 。 す な わ ち 、 y
1 < Dm a x か つ
y
2 < Dm a x の 場 合 、 2 点 が 存 在 す る と 判 定 す る 。
【 0 0 3 1 】
測 距 点 が 存 在 し て い な け れ ば ( S 2 2 0 : N O ) 、 こ れ ら 2 点 に つ い て の 評 価 値 ( in d e x 1 ) を − 3 に 設 定 す る ( S 2 3 0 ) 。
10
20
30
40
50 【 0 0 3 2 】
【 数 3 】
こ の な す 角 が 予 め 設 定 さ れ た 閾 値 δ よ り も 大 き け れ ば ( S 2 4 0 : Y E S ) 、 こ れ ら の 測 距 点 が ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 低 い も の と し て 、 選 択 し た 2 点 の そ れ ぞ れ の 評 価 値 ( i n d e x 1 ) を − 1 に 設 定 す る ( S 2 5 0 ) 。 一 方 、 な す 角 が 閾 値 δ 以 下 で あ れ ば ( S 2 4 0 : N O ) 、 こ れ ら の 測 距 点 が ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 高 い も の と し て 、 選 択 し た 2 点 の そ れ ぞ れ の 評 価 値 ( i n d e x 1 ) を + 1 に 設 定 す る ( S 2 6 0 ) 。
【 0 0 3 3 】
こ の よ う な 処 理 を 終 了 す る と 、 同 一 直 線 規 則 の 評 価 処 理 を 終 了 す る 。 続 い て 、 図 4 に 戻 り 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 実 施 す る ( S 1 3 0 ) 。 こ こ で 、 複 数 の 測 距 点 が ノ イ ズ 点 で な い 場 合 に は 、 例 え ば 、 図 7 に 示 す よ う に 、 注 目 す る 測 距 点 が 示 す 距 離 は 、 左 右 の 何 れ か ( 近 接 す る 方 位 番 号 ) の も の と 概 ね 近 い 値 な る 。 し か し 、 図 8 に 示 す よ う に 、 ノ イ ズ 点 に お い て は 、 隣 接 す る 測 距 点 が 示 す 距 離 と か け 離 れ た 値 に な る こ と が 分 か る 。
【 0 0 3 4 】
そ こ で 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 お よ び 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で は 、 隣 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 は 連 続 的 に な る こ と が 一 般 的 で あ り 、 近 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 不 連 続 と な れ ば 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 高 い 、 と い う 特 性 を 利 用 す る 。 【 0 0 3 5 】
特 に 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で は 、 水 平 方 向 ( 方 位 ) に お い て の 評 価 を 行 う 。 な お 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 に お い て も 、 ラ イ ン i ( 1 ≦ i ≦ 8 ) 毎 に 、 全 方 位 j ( 1 ≦ j≦ 4 0 1 ) 、 エ コ ー k ( 1 ≦ k ≦ 3 ) 毎 に 実 施 さ れ る 。
【 0 0 3 6 】
本 処 理 を 実 施 す る に 当 た り 、 各 測 距 点 p ( i , j , k ) に 対 す る 水 平 散 乱 値 l u
x ( i
, j , k ) 等 、 各 種 値 を 以 下 の よ う に 定 義 す る 。 【 0 0 3 7 】
【 数 4 】
た だ し 、 [ 数 4 ] 中 の 各 文 字 列 は 以 下 の よ う に 定 義 す る 。
10
20
30
40
50 ・ N ( i , j , k ) : N H ( i , j , k ) の 総 数
・ D ( i , j , k ) : N H ( i , j , k ) の 各 点 と 測 距 点 p ( i , j , k ) と の 距 離 値 の 集 合
・ O r d ( X ) : 実 数 の 有 限 部 分 集 合 X の 昇 順 ソ ー ト 番 号 集 合
・ D O ( i , j , k ; l ) : 「 距 離 順 序 」 、 D ( i , j , k ) の l 番 目 の 元 の 昇 順 ソ ー ト 番 号
・ B D ( i , j , k ; l ) : 「 方 位 差 分 」 、 D ( i , j , k ) の l 番 目 の 測 距 点 p ( i , j ’ ( l ) , k ’ ( l ) ) と 測 距 点 p ( i , j , k ) と の 方 位 番 号 の 差 分
・ M S Eh : ノ イ ズ 判 定 閾 値 ( > 0 ) 、 小 さ い と 判 定 が 厳 し く な る も の
・ l u
x ( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) に お け る 水 平 散 乱 値 、 | D O ( i , j
, k ; l ) − B D ( i , j , k ; l ) | が 大 き く な る に つ れ て ノ イ ズ の 可 能 性 が 大 き く な る 。
【 0 0 3 8 】
水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で は 、 図 9 に 示 す よ う に 、 ま ず 、 選 択 し た 測 距 点 に 近 接 し て 他 の 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る ( S 3 1 0 ) 。 す な わ ち 、 N ( i , j , k ) ≠ 0 で あ れ ば 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し 、 N ( i , j , k ) = 0 で あ れ ば 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し な い こ と を 示 す 。 な お 、 こ こ で は 、 [ 数 2 ] に 示 す 水 平 近 傍 を 用 い て 他 の 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る 。
【 0 0 3 9 】
近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し な け れ ば ( S 3 1 0 : N O ) 、 選 択 し た 測 距 点 の 評 価 値 ( in d e x 2 ) を − 2 に 設 定 す る 。 こ こ で 、 評 価 値 が − 2 で あ る 場 合 に は 、 フ レ ー ム 内 で の 孤 立 点 で あ る 可 能 性 が 高 い た め 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で の 評 価 は 行 わ ず 、 後 述 す る 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 に お い て 評 価 を 行 う 。 以 降 、 評 価 値 が − 2 の 点 を フ レ ー ム 孤 立 点 と 呼 ぶ 。
【 0 0 4 0 】
ま た 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 す れ ば ( S 3 1 0 : Y E S ) 、 水 平 散 乱 値 l u
x ( i
, j , k ) を 演 算 す る ( S 3 3 0 ) 。 水 平 散 乱 値 は 下 記 式 に よ り 求 め る 。 【 0 0 4 1 】
【 数 5 】
続 い て 、 水 平 散 乱 値 と 予 め 設 定 さ れ た 閾 値 δ x と を 比 較 す る ( S 3 4 0 ) 。 水 平 散 乱 値 l u
x が 閾 値 δ x よ り 大 き け れ ば ( S 3 4 0 : Y E S ) 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 低 い も
の と し て 、 評 価 値 ( in d e x 2 ) を − 1 に 設 定 す る ( S 3 5 0 ) 。 ま た 、 水 平 散 乱 値 l u
x が
閾 値 δ x 以 下 で あ れ ば ( S 3 4 0 : N O ) 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 高 い も の と し て 、 評 価 値 ( in d e x 2 ) を + 1 に 設 定 す る ( S 3 6 0 ) 。
【 0 0 4 2 】
こ の よ う な 処 理 を 終 了 す る と 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 終 了 す る 。
な お 、 本 処 理 に お い て 、 よ り 処 理 負 荷 を 軽 減 す る た め に は 、 ノ イ ズ 判 定 を 行 う 対 象 領 域 R O I を 設 定 し 、 対 象 領 域 内 に 処 理 を 限 定 す る よ う に し て も よ い 。
【 0 0 4 3 】 【 数 6 】
10
20
30
40 【 0 0 4 4 】
【 数 7 】
続 い て 、 図 4 に 戻 り 、 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 実 施 す る ( S 1 4 0 ) 。 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で は 鉛 直 方 向 に お い て 評 価 を 行 う 。 本 処 理 を 実 施 す る に 当 た り 、 各 測 距 点 p ( i , j , k ) に 対 す る 水 平 散 乱 値 l u
y ( i , j , k ) 等 、 各 種 値 を 以 下 の よ う に 定 義 す
る 。
【 0 0 4 5 】 【 数 8 】
た だ し 、 [ 数 8 ] 中 の 各 文 字 列 は 以 下 の よ う に 定 義 す る 。
・ N H ( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) に お け る 同 方 位 上 の 半 径 R 近 傍 点 の 集 合 ( た だ し 中 心 点 は 含 ま な い )
・ N ( i , j , k ) : N H ( i , j , k ) の 総 数
・ D ( i , j , k ) : N H ( i , j , k ) の 各 点 と 測 距 点 p ( i , j , k ) と の 距 離 値 の 集 合
・ D O ( i , j , k ; l ) : 「 距 離 順 序 」 、 D ( i , j , k ) の l 番 目 の 元 の 昇 順 ソ ー ト 番 号
・ B D ( i , j , k ; l ) : 「 方 位 差 分 」 、 D ( i , j , k ) の l 番 目 の 測 距 点 p ( i , j ’ ( l ) , k ’ ( l ) ) と 測 距 点 p ( i , j , k ) と の 方 位 番 号 の 差 分
・ M S E
v : ノ イ ズ 判 定 閾 値 ( > 0 ) 、 小 さ い と 判 定 が 厳 し く な る も の
・ l uy ( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) に お け る 垂 直 散 乱 値
す る と 、 水 平 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 と 同 様 の 処 理 を 実 施 す る こ と に よ っ て 、 ノ イ ズ 判 定 を 行 う こ と が で き る 。 た だ し 、 評 価 値 に つ い て は in d e x 3 と し て 記 録 し 、 水 平 散 乱 値 l u
y (
i , j , k ) は 下 記 式 を 用 い て 求 め る 。 【 0 0 4 6 】
【 数 9 】
な お 、 鉛 直 方 向 の 解 像 度 が 水 平 方 向 の 解 像 度 に 対 し て 低 い 場 合 に は 、 選 択 し た 測 距 点 の 上 下 2 ラ イ ン 分 、 特 に 、 上 下 2 ラ イ ン 分 の 測 距 点 の う ち の 最 も 近 い も の だ け を 用 い て 水 平 散 乱 値 l u
y ( i , j , k ) を 求 め て も よ い 。
10
20
30
40
50 【 数 1 0 】
た だ し 、 [ 数 1 0 ] 中 の 各 文 字 列 は 以 下 の よ う に 定 義 す る 。
・ N H ( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) に お け る 直 上 及 び 直 下 ラ イ ン 上 の 半 径 R 近 傍 点 の 集 合 ( た だ し 中 心 点 は 含 ま な い )
・ p
−
( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 上 ラ イ ン 内 で の 最 近 傍 点 ・ p
+
( i , j , k ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 下 ラ イ ン 内 で の 最 近 傍 点 ・ D O
−
( i , j , k ; l ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 上 距 離 順 序 ・ D O
+
( i , j , k ; l ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 下 距 離 順 序 ・ B D
−
( i , j , k ; l ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 上 方 位 差 分 ・ B D
+
( i , j , k ; l ) : 測 距 点 p ( i , j , k ) の 直 下 方 位 差 分
垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 の 一 例 を 図 1 0 に 示 す 。 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 で は 、 図 1 0 に 示 す よ う に 、 ま ず 、 選 択 し た 測 距 点 に 近 接 し て 他 の 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る ( S 4 1 0 ) 。 す な わ ち 、 N ( i , j , k ) ≠ 0 で あ れ ば 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し 、 N ( i , j , k ) = 0 で あ れ ば 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し な い こ と を 示 す 。 な お 、 こ こ で は 、 [ 数 2 ] に 示 す 垂 直 近 傍 を 用 い て 他 の 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る 。 【 0 0 4 8 】
近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 し な け れ ば ( S 4 1 0 : N O ) 、 選 択 し た 測 距 点 の 評 価 値 ( in d e x 3 ) を − 2 に 設 定 す る 。 ま た 、 近 接 す る 他 の 測 距 点 が 存 在 す れ ば ( S 4 1 0 : Y E S ) 、 垂 直 散 乱 値 l u
y ( i , j , k ) を 演 算 す る ( S 4 3 0 ) 。
【 0 0 4 9 】 【 数 1 1 】
続 い て 、 垂 直 散 乱 値 と 予 め 設 定 さ れ た 閾 値 δ y と を 比 較 す る ( S 4 4 0 ) 。 垂 直 散 乱 値 l u
y が 閾 値 δ y よ り 大 き け れ ば ( S 4 4 0 : Y E S ) 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 低 い も
の と し て 、 評 価 値 ( in d e x 3 ) を − 1 に 設 定 す る ( S 4 5 0 ) 。 ま た 、 垂 直 散 乱 値 l u
y が
閾 値 δ y 以 下 で あ れ ば ( S 4 4 0 : N O ) 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 高 い も の と し て 、 評 価 値 ( in d e x 3 ) を + 1 に 設 定 す る ( S 4 6 0 ) 。
【 0 0 5 0 】
こ の よ う な 処 理 を 終 了 す る と 、 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 終 了 す る 。
10
20
30
40 よ い 。
【 0 0 5 1 】
こ の よ う な 処 理 が 終 了 す る と 、 垂 直 散 乱 規 則 の 評 価 処 理 を 終 了 す る 。 続 い て 、 図 4 に 戻 り 、 最 終 判 断 処 理 を 実 施 す る ( S 1 5 0 ) 。 最 終 判 断 処 理 は 、 各 測 距 点 に つ い て の 評 価 値 ( i n d e x 1 ,in d e x 2 , in d e x 3 ) を 用 い て 各 測 距 点 が ノ イ ズ 点 で あ る か 否 か を 評 価 し 、 ノ イ ズ 点 で あ る 測 距 点 を 削 除 す る 処 理 で あ る 。 こ の 最 終 判 断 処 理 に お い て も 、 ラ イ ン i ( 1 ≦ i ≦ 8 ) 、 方 位 j ( 1 ≦ j≦ 4 0 1 ) 、 エ コ ー k ( 1 ≦ k ≦ 3 ) 毎 に 実 施 さ れ る 。
【 0 0 5 2 】
詳 細 に は 、 図 1 1 に 示 す よ う に 、 ま ず 、 各 測 距 点 に つ い て の 全 て の 評 価 値 に お い て + 1 に 評 価 さ れ た か 否 か を 判 定 す る ( S 5 1 0 ) 。 全 て の 評 価 値 に お い て + 1 に 評 価 さ れ て い れ ば ( S 5 1 0 : Y E S ) 、 こ の 測 距 点 を 削 除 し て ( S 5 2 0 ) 、 最 終 判 断 処 理 を 終 了 す る 。 ま た 、 何 れ か の 評 価 値 に お い て + 1 以 外 に 評 価 さ れ て い れ ば ( S 5 1 0 : N O ) 、 直 ち に 最 終 判 断 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 5 3 】
こ の よ う な 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 戻 り 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 を 実 施 す る ( S 1 6 0 ) 。 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 は 、 過 去 の サ イ ク ル ( 過 去 の フ レ ー ム ) に お い て 取 得 さ れ た 測 距 点 群 デ ー タ を 用 い て 、 今 回 の サ イ ク ル に て 取 得 さ れ た 測 距 点 が 過 去 に お い て 検 出 さ れ て い た か に よ っ て 、 今 回 取 得 さ れ た 測 距 点 が ノ イ ズ 点 で あ る か 否 か を 推 定 す る 処 理 で あ る 。
【 0 0 5 4 】
詳 細 に は 、 図 1 2 に 示 す よ う に 、 現 在 に お け る フ レ ー ム 孤 立 点 ( in d e x = − 2 の も の ) に つ い て 、 過 去 の 2 フ レ ー ム に お い て 近 傍 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る 。 そ し て 、 過 去 の 2 フ レ ー ム に お い て 近 傍 点 が 存 在 し な い 測 距 点 に つ い て 、 ノ イ ズ で あ る 旨 の 判 定 を す る 。
【 0 0 5 5 】
な お 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 に お い て も 、 ラ イ ン i ( 1 ≦ i ≦ 8 ) 、 方 位 j ( 1 ≦ j≦ 4 0 1 ) 、 エ コ ー k ( 1 ≦ k ≦ 3 ) 毎 に 実 施 さ れ る 。 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 で は 、 図 1 3 に 示 す よ う に 、 選 択 さ れ た 測 距 点 が フ レ ー ム 孤 立 点 で あ る か 否 か を 判 定 す る ( S 6 1 0 ) 。
【 0 0 5 6 】
す な わ ち 、 下 記 の 条 件 を 満 た す 場 合 、 フ レ ー ム 孤 立 点 で あ る と 判 定 す る 。 【 0 0 5 7 】
【 数 1 2 】
測 距 点 が フ レ ー ム 孤 立 点 で な け れ ば ( S 6 1 0 : N O ) 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 を 終 了 す る 。 ま た 、 測 距 点 が フ レ ー ム 孤 立 点 で あ れ ば ( S 6 1 0 : Y E S ) 、 孤 立 点 用 に 近 傍 領 域 を 設 定 す る ( S 6 2 0 ) 。 こ の 処 理 で は 、 例 え ば 、 中 心 座 標 を 一 定 値 p
t ( i , j
10
20
30
40
50 【 数 1 3 】
ま た 、 例 え ば 、 中 心 座 標 を 車 両 の 移 動 速 度 v に 応 じ て 変 更 し 、 半 径 を 一 定 r
0 と す る 場
合 、 下 記 の よ う に 設 定 す る 。 【 0 0 5 9 】
【 数 1 4 】
続 い て 、 過 去 2 フ レ ー ム の 少 な く と も 何 れ か に お い て 近 傍 点 が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す る ( S 6 3 0 ) 。 例 え ば 、 下 記 の 条 件 を 満 た す 場 合 、 過 去 2 フ レ ー ム に お い て 共 に 近 傍 点 が 存 在 し な い と 判 定 す る 。
【 0 0 6 0 】 【 数 1 5 】
過 去 2 フ レ ー ム に お い て 共 に 近 傍 点 が 存 在 し な け れ ば ( S 6 3 0 : N O ) 、 選 択 し た 測 距 点 が 孤 立 点 で あ る も の と し て こ の 測 距 点 を 削 除 し ( S 6 4 0 ) 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 6 1 】
ま た 、 過 去 2 フ レ ー ム に お い て 少 な く と も 何 れ か に 近 傍 点 が 存 在 す れ ば ( S 6 3 0 : Y E S ) 、 直 ち に 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 を 終 了 す る 。
こ の よ う な 処 理 が 終 了 す る と 、 図 4 に 戻 り 、 物 体 認 識 を 実 施 す る ( S 1 7 0 ) 。 物 体 認 識 で は 、 例 え ば 、 測 距 点 を ク ラ ス タ リ ン グ し 、 ク ラ ス タ リ ン グ し た 測 距 点 群 の 形 状 と 予 め 準 備 さ れ た モ デ ル と を 比 較 す る パ タ ー ン マ ッ チ ン グ 等 を 行 う こ と で 物 体 の 種 別 や 大 き さ 等 を 認 識 す る 。 な お 、 物 体 認 識 の 処 理 は 、 上 記 手 法 以 外 に も 、 周 知 の 手 法 を 採 用 で き る 。 【 0 0 6 2 】
こ の よ う な 処 理 が 終 了 す る と 、 物 体 認 識 処 理 を 終 了 す る 。 [ 本 実 施 形 態 に よ る 効 果 ]
10
20
30
40
50 【 0 0 6 3 】
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 複 数 の 測 距 点 の う ち の 判 定 対 象 と す る 複 数 の 対 象 測 距 点 を 見 た と き の 角 度 差 や 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 距 離 差 に 、 ノ イ ズ 点 と し て の 特 徴 が あ る こ と に 基 づ い て ノ イ ズ 点 を 特 定 し 、 除 去 す る こ と が で き る 。 よ っ て 、 正 確 に ノ イ ズ 点 を 除 去 す る こ と が で き る 。
【 0 0 6 4 】
特 に 、 図 1 4 ( A ) に 示 す よ う に 、 雪 道 を 走 行 中 の 車 両 に 搭 載 さ れ た レ ー ダ 装 置 1 0 で は 、 図 1 4 ( B ) に 示 す よ う に 、 自 車 両 に ご く 近 い 位 置 に 、 降 雪 を ノ イ ズ 点 と し て 検 出 し や す く な る ( 破 線 で 囲 っ た 領 域 参 照 ) 。 し か し 、 本 実 施 形 態 に よ る ノ イ ズ 除 去 方 法 を 実 施 す れ ば 、 図 1 4 ( C ) に 示 す よ う に 、 降 雪 を ノ イ ズ 点 と し て 除 去 で き る こ と が 分 か る ( 破 線 で 囲 っ た 領 域 参 照 ) 。
【 0 0 6 5 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 1 の 対 象 測 距 点 と 、 あ る 基 準 点 と を 通 過 す る 直 線 に 、 他 の 対 象 測 距 点 が 接 近 し て い る 程 度 を 表 す 同 一 直 線 性 を 求 め 、 該 同 一 直 線 性 が 所 定 値 以 上 で あ る 場 合 に 、 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る 。
【 0 0 6 6 】
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 同 一 直 線 性 を 用 い て 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 角 度 方 向 の 近 接 度 合 い を 判 定 す る の で 、 ノ イ ズ 点 に 同 一 直 線 性 が あ る と い う 特 徴 を 利 用 し て ノ イ ズ 点 を 判 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 6 7 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 基 準 点 と そ れ ぞ れ の 対 象 測 距 点 と を 通 過 す る そ れ ぞ れ の 直 線 と の な す 角 を 求 め 、 該 な す 角 が 小 さ く な る ほ ど 同 一 直 線 性 が 高 い と 判 定 す る 。
【 0 0 6 8 】
す な わ ち 、 基 準 点 と そ れ ぞ れ の 対 象 測 距 点 と を 通 過 す る そ れ ぞ れ の 直 線 と の な す 角 を 求 め る こ と で 複 数 の 対 象 測 距 点 を 見 た と き の 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 角 度 方 向 の 近 接 度 合 い を 得 る 。 こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 簡 素 な 処 理 で 複 数 の 対 象 測 距 点 間 の 角 度 方 向 の 近 接 度 合 い を 演 算 す る こ と が で き る 。
【 0 0 6 9 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 近 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 該 複 数 の 対 象 測 距 点 の う ち の 少 な く と も 何 れ か が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る 。
【 0 0 7 0 】
す な わ ち 、 隣 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 は 連 続 的 に な り 、 近 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 不 連 続 と な れ ば 、 ノ イ ズ 点 で あ る 可 能 性 が 高 い と い う 特 性 を 利 用 す る 。 こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 よ り 精 度 よ く ノ イ ズ 除 去 を す る こ と が で き る 。
【 0 0 7 1 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 水 平 方 向 に 沿 っ た 距 離 の 連 続 性 で あ る 水 平 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う 。
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 水 平 方 向 に 沿 っ て 距 離 の 連 続 性 を 判 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 7 2 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 水 平 方 向 に 沿 っ て 隣 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う 。
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 水 平 方 向 に 隣 接 す る 測 距 点 の 距 離 の 連 続 性 を 用 い る こ と で 、 よ り 近 く の 点 同 士 の 連 続 性 を 判 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 7 3 】
10
20
30
40
50 の 連 続 性 で あ る 垂 直 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う 。
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 鉛 直 方 向 に 沿 っ て 距 離 の 連 続 性 を 判 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 7 4 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 鉛 直 方 向 に 沿 っ て 隣 接 す る 照 射 領 域 に お け る 測 距 点 が 示 す 距 離 の 連 続 性 に 基 づ い て 判 定 を 行 う 。
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 鉛 直 方 向 に 隣 接 す る 測 距 点 の 距 離 の 連 続 性 を 用 い る こ と で 、 よ り 近 く の 点 同 士 の 連 続 性 を 判 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 7 5 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 対 象 測 距 点 か ら 予 め 設 定 さ れ た 基 準 距 離 内 に 、 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 測 距 点 が 存 在 す る か 否 か も 判 定 し 、 基 準 距 離 内 に 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 対 象 測 距 点 が 存 在 し な い 場 合 に 、 該 対 象 測 距 点 が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る 。
【 0 0 7 6 】
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 突 然 出 現 し た 対 象 測 距 点 を ノ イ ズ 点 と す る こ と が で き る 。
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 ノ イ ズ 点 で あ る 確 か ら し さ を 表 す 評 価 値 を 求 め 、 評 価 値 が 閾 値 以 上 で あ る 測 距 点 を ノ イ ズ 点 と し て 除 去 す る 。 【 0 0 7 7 】
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 評 価 値 と 閾 値 と を 比 較 す る こ と で ノ イ ズ 点 を 除 去 す る こ と が で き る 。
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 複 数 の 測 距 点 か ら ノ イ ズ が 除 去 さ れ た も の を 用 い て 物 体 を 認 識 す る 。
【 0 0 7 8 】
こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 に よ れ ば 、 ノ イ ズ を 良 好 に 除 去 で き る の で 、 良 好 に 物 体 を 認 識 す る こ と が で き る 。
[ そ の 他 の 実 施 形 態 ]
本 発 明 は 、 上 記 の 実 施 形 態 に よ っ て 何 ら 限 定 し て 解 釈 さ れ な い 。 ま た 、 上 記 の 実 施 形 態 の 説 明 で 用 い る 符 号 を 特 許 請 求 の 範 囲 に も 適 宜 使 用 し て い る が 、 各 請 求 項 に 係 る 発 明 の 理 解 を 容 易 に す る 目 的 で 使 用 し て お り 、 各 請 求 項 に 係 る 発 明 の 技 術 的 範 囲 を 限 定 す る 意 図 で は な い 。 上 記 実 施 形 態 に お け る 1 つ の 構 成 要 素 が 有 す る 機 能 を 複 数 の 構 成 要 素 と し て 分 散 さ せ た り 、 複 数 の 構 成 要 素 が 有 す る 機 能 を 1 つ の 構 成 要 素 に 統 合 さ せ 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 。 ま た 、 上 記 実 施 形 態 の 構 成 の 一 部 を 、 課 題 を 解 決 で き る 限 り に お い て 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 又 は 置 換 し て も よ い 。 な お 、 特 許 請 求 の 範 囲 に 記 載 し た 文 言 の み に よ っ て 特 定 さ れ る 技 術 思 想 に 含 ま れ る あ ら ゆ る 態 様 が 本 発 明 の 実 施 形 態 で あ る 。
【 0 0 7 9 】
上 述 し た 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 の 他 、 当 該 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 を 構 成 要 素 と す る 制 御 装 置 、 当 該 運 転 支 援 シ ス テ ム 1 と し て コ ン ピ ュ ー タ を 機 能 さ せ る た め の プ ロ グ ラ ム 、 こ の プ ロ グ ラ ム を 記 録 し た 媒 体 、 運 転 支 援 方 法 な ど 、 種 々 の 形 態 で 本 発 明 を 実 現 す る こ と も で き る 。
【 0 0 8 0 】
例 え ば 、 上 記 実 施 形 態 に お い て は 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 を 測 距 点 単 位 で 実 施 し た が 、 ク ラ ス タ 単 位 で 実 施 し て も よ い 。 す な わ ち 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 現 在 に お け る 対 象 測 距 点 を 複 数 集 め た 現 在 ク ラ ス タ か ら 基 準 距 離 内 に 、 過 去 に お い て 取 得 さ れ た 測 距 点 を 複 数 集 め た 過 去 ク ラ ス タ が 存 在 す る か 否 か を 判 定 し 、 過 去 ク ラ ス タ が 存 在 し な い 場 合 に 、 該 現 在 ク ラ ス タ が ノ イ ズ 点 の 可 能 性 が 高 い と 判 定 す る と よ い 。
10
20
30
40 こ の 場 合 、 時 系 列 処 理 に よ る 評 価 処 理 の 実 施 前 に ク ラ ス タ リ ン グ を 行 い 、 ク ラ ス タ 単 位
で 過 去 の フ レ ー ム に 近 傍 ク ラ ス タ が 存 在 す る か 否 か を 判 定 す れ ば よ い 。 こ の よ う な 運 転 支 援 シ ス テ ム に よ れ ば 、 ク ラ ス タ 単 位 で ノ イ ズ 点 を 特 定 す る こ と が で き る 。
【 0 0 8 2 】
ま た 、 上 記 の 運 転 支 援 シ ス テ ム に お い て レ ー ダ 制 御 部 1 1 は 、 1 ま た は 複 数 の 評 価 値 を 求 め 、 評 価 値 の 重 み 付 き 総 和 が 閾 値 以 上 で あ る 測 距 点 を ノ イ ズ 点 と し て 除 去 す る よ う に し て も よ い 。 こ の 場 合 、 例 え ば 、 図 1 5 に 示 す 最 終 判 断 処 理 を 実 施 す る 。
【 0 0 8 3 】
そ の 他 の 実 施 形 態 に お け る 最 終 判 断 処 理 で は 、 in d e x の よ う な フ ラ グ 値 で は な く 、 基 準 点 で あ る 光 学 ユ ニ ッ ト 1 3 と そ れ ぞ れ の 測 距 点 と を 通 過 す る そ れ ぞ れ の 直 線 と の な す 角 、 水 平 散 乱 値 、 垂 直 散 乱 値 等 の 演 算 値 を 評 価 値 と し て 用 い る 。 す な わ ち 、 最 終 判 断 処 理 で は 、 図 1 5 に 示 す よ う に 、 評 価 値 の 重 み 付 き 総 和 S ( i , j , k ) を 求 め る ( S 7 1 0 ) 。 【 0 0 8 4 】
評 価 値 の 総 和 は 、 例 え ば 以 下 の 式 を 用 い て 求 め る 。 【 0 0 8 5 】
【 数 1 6 】
た だ し 、 上 記 式 中 の W
A N G L E 、 WL U X 、 WL U Y の 値 は 、 任 意 の 係 数 で あ る 。 こ
れ ら の 係 数 は 、 各 評 価 値 の 重 み を 決 定 づ け る も の で あ り 、 実 験 的 に 求 め ら れ る べ き 値 で あ る 。
【 0 0 8 6 】
総 和 S ( i , j , k ) が 閾 値 δ s 以 下 で あ れ ば ( S 7 1 0 : N O ) 、 ノ イ ズ 点 と し て 測 距 点 p ( i , j , k ) を 削 除 し ( S 7 2 0 ) 、 最 終 判 断 処 理 を 終 了 す る 。 ま た 、 総 和 S ( i , j , k ) が 閾 値 δ s よ り も 大 き け れ ば ( S 7 1 0 : Y E S ) 、 直 ち に 最 終 判 断 処 理 を 終 了 す る 。
【 0 0 8 7 】
こ の よ う な 最 終 判 断 処 理 を 実 施 す る 運 転 支 援 シ ス テ ム に よ れ ば 、 複 数 の 評 価 値 の 総 和 を 用 い て ノ イ ズ 点 を 特 定 す る た め 、 よ り 高 精 度 な 判 定 が 可 能 と な る 。
[ 実 施 形 態 の 構 成 と 本 発 明 の 手 段 と の 対 応 関 係 ]
上 記 実 施 形 態 に お い て 、 レ ー ダ 制 御 部 1 1 が 実 施 す る 物 体 認 識 処 理 は 本 発 明 で い う ノ イ ズ 除 去 方 法 に 相 当 す る 。 ま た 、 上 記 実 施 形 態 に お い て 物 体 認 識 処 理 の う ち の S 1 1 0 の 処 理 は 本 発 明 で い う 測 距 点 取 得 工 程 お よ び 測 距 点 取 得 手 段 に 相 当 し 、 上 記 実 施 形 態 に お け る S 1 2 0 ∼ S 1 6 0 の 処 理 は 本 発 明 で い う ノ イ ズ 除 去 手 段 に 相 当 す る 。
【 0 0 8 8 】
ま た 、 上 記 実 施 形 態 に お け る S 1 2 0 ∼ S 1 4 0 の 処 理 は 本 発 明 で い う ノ イ ズ 特 定 工 程 に 相 当 し 、 上 記 実 施 形 態 に お け る S 1 5 0 、 S 1 6 0 の 処 理 は 本 発 明 で い う ノ イ ズ 除 去 工 程 に 相 当 す る 。 ま た 、 上 記 実 施 形 態 に お け る S 1 7 0 の 処 理 は 本 発 明 で い う 物 体 認 識 手 段 に 相 当 す る 。
【 符 号 の 説 明 】 【 0 0 8 9 】
【 図 1 】 【 図 2 】
【 図 5 】 【 図 6 】
【 図 9 】 【 図 1 0 】
【 図 1 3 】 【 図 1 4 】
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( 51) I nt . Cl . FI テーマコード(参考) G08G 1/ 16 C
( 72) 発明者 小川 高志
愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会社デンソー内 ( 72) 発明者 三田 誠一
愛知県名古屋市天白区久方2丁目12番地1 豊田工業大学内 ( 72) 発明者 シェ チーウェイ
愛知県名古屋市天白区久方2丁目12番地1 豊田工業大学内 Fターム( 参考) 2F112 AD01 BA07 CA05 DA15 EA05 FA41 FA45 5H181 AA01 CC03 CC14 CC30 LL01 LL07 LL08 LL09