目标检测设备以及程序的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于通过使用雷达和摄像机来检测目标的设备及程序。第一指定装置指定包括第一目标在X-Y平面上的第一检测点的第一区域，在X-Y平面上，车辆的宽度方向定义为X轴，车辆的纵向方向定义为Y轴。第二指定装置指定包括第二目标在X-Y平面上的第二检测点的第二区域，该指定基于第二检测点的方向和目标宽度来进行，目标宽度是第二目标的沿着X轴的宽度。确定装置用于如果在第一区域与第二区域之间存在交叠部分则确定第一目标与第二目标为同一目标。估计装置用于如果第一目标与第二目标为同一目标则基于第二检测点的方向和第一检测点来估计真值目标宽度。校正装置通过将真值目标宽度用作目标宽度来校正下一次指定的第二区域的位置。
【专利说明】目标检测设备以及程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于通过使用雷达和摄像机来检测目标的技术。
【背景技术】
[0002]例如，车辆的防撞系统需要准确地检测目标例如另外的车辆或行人。鉴于此，JP-A-2006-292475公开了用于通过使用雷达和摄像机来检测目标的配置。具体地，根据JP-A-2006-292475中所公开的配置，分别通过毫米波雷达和立体摄像机来检测目标。如果毫米波雷达所检测的目标与立体摄像机所检测的目标之间的位置关系满足判断准则，则可以确定所述目标为同一目标。当毫米波雷达和立体摄像机距目标的距离较长时，改变判断准则以使得易于确定所述目标为同一目标。
[0003]同时，因为可以基于从目标反射的雷达波来测量距离，所以雷达的检测信息适于测量距离。然而，不能确定雷达波是从目标上的哪个位置反射的。因此，产生与目标的幅宽(宽度)(目标宽度)相对应的误差，该误差相对不利于测量目标的方向。
[0004]虽然来自摄像机的图像信息所具有的测量距离的性能低于来自雷达的检测信息所具有的测量距离的性能，但是可以基于实际拾取的图像来识别目标。因此，摄像机的图像信息适于测量目标宽度和方向。
[0005]因此，使用雷达和摄像机来检测目标。从而，雷达和摄像机互补对方所不善于的测量以提高目标位置的检测准确度。在这种情况下，首先需要的步骤是:基于雷达的检测信息和摄像机的图像信息来确定目标之间的同一性。
[0006]然而，就摄像机的图像信息而言，当车辆位置的道路坡度不同于目标位置的道路坡度时，或者当即使道路坡度相同但由于车辆的颠簸而引起摄像机的竖直方向变化时，图像上的无穷远处的点从实际点偏移。从而，可以认为例如产生目标宽度的测量误差。
[0007]因此，例如，如在JP-A-2006-292475中公开的配置的情况下，如果仅取决于距目标的距离来放宽判断准则，则不反映道路坡度之间的差异以及车辆颠簸的影响。因此，会降低在确定目标的同一'I"生方面的准确度。
【发明内容】
[0008]实施方式提供了通过使用雷达和摄像机来检测目标的目标检测设备，通过该设备可以避免对目标的错误确定。
[0009]作为实施方式的一个方面，目标检测设备安装在车辆中。该设备包括:第一指定装置，该第一指定装置用于指定基于雷达的检测信息而检测的第一目标的包括第一检测点的第一区域，第一检测点是第一目标在X-Y平面上的检测点，在X-Y平面上，车辆的宽度方向定义为X轴，车辆的纵向方向定义为Y轴；第二指定装置，该第二指定装置用于指定基于由摄像机拍摄的图像而检测的第二目标的包括第二检测点的第二区域，该指定基于第二检测点的方向和目标宽度来进行，第二检测点是第二目标在X-Y平面上的检测点，目标宽度是第二目标的沿着X轴的宽度；确定装置，该确定装置用于如果在第一区域与第二区域之间存在交叠部分则确定第一目标与第二目标为同一目标；真值目标宽度估计装置，该真值目标宽度估计装置用于如果确定装置确定第一目标与第二目标为同一目标则基于第二区域的第二检测点的方向和第一区域的第一检测点来估计作为目标宽度的真值的真值目标宽度；以及位置校正装置，该位置校正装置用于通过将真值目标宽度用作目标宽度来校正下一次由第二指定装置指定的第二区域的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]在附图中:
[0011]图1是示出根据实施方式的碰撞减少设备的配置的框图；
[0012]图2是根据实施方式的由碰撞减少E⑶执行的主处理(步骤)的流程图；
[0013]图3是示出在实施方式中设置的误差区域的图；
[0014]图4A是实施方式的S50中的处理(步骤)的流程图；
[0015]图4B是实施方式的S70中的处理(步骤)的流程图；
[0016]图5A是示出在实施方式中估计的真值目标宽度的图；以及
[0017]图5B是示出实施方式中的在其中进行位置校正的图像误差区域的图。
【具体实施方式】
[0018]在下文中，参照附图描述实施方式。贯穿附图，用相同的附图标记表示彼此相同或相似的部件，以便省略不必要的说明。
[0019]〈一般配置〉
[0020]图1中示出的碰撞减少设备I安装在车辆中。碰撞减少设备I包括毫米波雷达2、单目摄像机3、制动E⑶(电子控制单元)4、引擎E⑶5、通知单元6及碰撞减少E⑶7。在碰撞减少设备I中，碰撞减少E⑶7连接至毫米波雷达2、单目摄像机3、制动E⑶4、引擎E⑶5及通知单元6，以便彼此通信。注意，并不特别限制实现通信的配置。此外，可以使用利用雷达波或超声波的另外的车载雷达来替代毫米波雷达2。可以使用立体摄像机来替代单目摄像机3。
[0021]毫米波雷达2用于通过使用毫米波来检测目标(另外的车辆、行人等)。毫米波雷达2安装在自身车辆(安装了碰撞减少设备I的车辆)的前侧的中心(头部)。毫米波雷达2在自身车辆的前方发射毫米波同时使用毫米波扫描水平面，并且接收反射的毫米波，从而获得发射数据和接收数据。毫米波雷达2将发射数据和接收数据作为雷达信号发送至碰撞减少E⑶7。
[0022]单目摄像机3包括一个CXD摄像机并且被安装在自身车辆的前侧的中心。单目摄像机3将由CXD摄像机拍摄的图像的数据作为图像信号传送至碰撞减少E⑶7。
[0023]制动E⑶4是控制自身车辆的制动的电子控制单元并且包括CPU、ROM和RAM。具体地，制动ECU4控制如下制动ACT:该制动ACT是根据检测制动踏板的下压量的传感器的检测值来打开和关闭设置在制动液压回路中的电压升高控制阀和电压降低控制阀的致动器。此外，制动ECU4控制节流阀ACT，以便根据从碰撞减少ECU7发出的指令增大自身车辆的制动力。
[0024]引擎ECU5是控制引擎的开始/停止、燃料喷射量、点火时刻等的电子控制单元。引擎E⑶5包括CPU、ROM和RAM。具体地，引擎E⑶5控制如下节流阀ACT:该节流阀ACT是根据检测加速器踏板的下压量的传感器的检测值来打开和关闭设置到吸入管的节流阀的致动器。此外，引擎ECU5控制节流阀ACT，以便根据从碰撞减少ECU7发出的指令减小内燃机的驱动力。
[0025]当通知单元6接收到来自碰撞减少E⑶7的报警信号时，通知单元6通过使用声音、光等向车辆的驾驶员提供通知。
[0026]碰撞减少E⑶7是整体地控制碰撞减少设备I的电子控制单元。碰撞减少E⑶7包括CPU、ROM和RAM。碰撞减少ECU7基于CPU的主时钟以规律的时间间隔接收来自毫米波雷达2的雷达信号和来自单目摄像机3的图像信号。
[0027]〈目标检测方法〉
[0028]接下来，阐述碰撞减少设备I的目标检测方法。在碰撞减少E⑶7的R0M(非暂态计算机可读记录介质)中，存储有作为用于通过碰撞减少设备1(计算机)来实现目标检测的程序的目标检测程序。在下文中，参照图2中示出的流程图阐述由碰撞减少ECU7根据目标检测程序进行的处理(步骤)(主处理(步骤))。注意，以预定的周期重复地进行图2中示出的主处理。
[0029]首先，碰撞减少E⑶7基于从毫米波雷达2传送的雷达信号(毫米波雷达2的检测信息)检测目标(S10)。具体地，碰撞减少E⑶7计算(指定)从自身车辆到目标的最短距离以及目标在水平方向的位置(角位置)。然后，如图3中所示，碰撞减少E⑶7计算(指定)目标在X-Y平面上的位置坐标(X坐标和Y坐标)作为目标在X-Y平面上的检测点Pr。在该X-Y平面上，自身车辆的宽度方向(横向方向)定义为X轴，自身车辆的纵向方向(前后方向)定义为Y轴。此外，在该X-Y平面上，将自身车辆的端部位置(设置毫米波雷达2的位置)设置为参考点Po，并且目标的检测点Pr表示相对于参考点Po的相对位置。注意，图3示出了位于自身车辆的右前方的目标的示例。此外，在SlO中，除了目标的检测点Pr之外，碰撞减少ECU7还计算目标与自身车辆之间的相对速度。在下文中，将在SlO中检测的目标(基于毫米波雷达2的检测信息而检测的目标)称为“雷达目标”。
[0030]接下来，如图3中所示，碰撞减少E⑶7设置以在SlO中计算的雷达目标的检测点Pr为中心的雷达误差区域Rr (S20)。具体地，碰撞减少E⑶7以雷达目标的检测点Pr的X坐标和Y坐标为基准针对X坐标和Y坐标设置具有与假设误差相对应的宽度的区域作为雷达误差区域Rr，其中假设误差是基于毫米波雷达2的特征预先设置的。
[0031]例如，如果检测点Pr表达为(Xr，Yr)，X坐标的假设误差表达为土EXr，Y坐标的假设误差表达为土EYr，则雷达误差区域Rr的X坐标的范围表达为Xr-EXrXr+EXr，雷达误差区域Rr的Y坐标的范围表达为Yr-EYr ^ Yr+EYr。注意，雷达误差区域Rr的表达不限于以上。例如，可以通过使用Y坐标的假设误差和水平方向位置的假设误差来表达雷达误差区域Rr。
[0032]接下来，碰撞减少E⑶7基于从单目摄像机3传送的图像信号(由单目摄像机3拍摄的图像)检测目标(S30)。具体地，碰撞减少ECU7对由图像信号表示的图像进行分析来识别目标。例如，使用预先登记的目标模型通过匹配处理(步骤)来进行该识别。由于目标模型是针对每个类型的目标(车辆、行人等)而准备的，所以也识别目标的类型。然后，碰撞减少EQJ7基于图像上目标在上下方向(top and bottom direct1n)上的位置以及图像上扩展焦点(POE)的位置来指定X-Y平面上的Y坐标。碰撞减少E⑶7基于图像上目标在左右方向上的位置来指定目标的水平方向位置(角位置)。
[0033]也就是说，随着目标在自身车辆的前后方向上的位置越远(Y坐标越大)，在图像上目标的下端部位置趋向于越高。因此，可以基于图像道路表面上无穷远处的预定点以及目标的端部位置的高度来指定Y坐标。注意，以上所描述的识别方法的特征在于Y坐标的检测准确度在未准确地检测目标的下端部位置的情况下变得较低。
[0034]此外，随着目标的角方向相对于自身车辆的前后方向(具体地，X = O的直线)的偏移量越大，图像上目标在左右方向上相对于无穷远处的点的偏移量趋向于越大。因此，可以基于从图像上无穷远处的点到经过目标的中心的竖直线的距离来指定目标的水平方向位置。
[0035]也就是说，在S30中，如图3中所示，碰撞减少E⑶7指定目标的中心在X-Y平面上的Y坐标和水平方向位置(角位置)作为目标在X-Y平面上的检测点Pi。注意，在下文中，将在S30中检测的目标(基于由单目摄像机3拍摄的图像而检测的目标)称为“图像目标”。
[0036]接下来，如图3中所示，碰撞减少E⑶7设置以在S30中计算的图像目标的检测点Pi为中心的图像误差区域Ri (S40)。具体地，碰撞减少E⑶7以检测点Pi的Y坐标和水平方向位置为基准针对Y坐标和水平方向位置设置具有与基于目标宽度的假设误差相对应的宽度的区域作为图像误差区域Ri，其中目标宽度是图像目标的沿着X轴的宽度。
[0037]例如，如果检测点Pi表达为(Yi，Θ i)，并且Y坐标的假设误差表达为土EYi，则图像误差区域Ri的Y坐标的范围表达为=Y1-EYi ^ Yi+EYi。水平方向位置的假设误差是土E Θ i，当暂时将检测点Pi表示为(Xi，Yi)时，目标宽度表示为2EXi，两条直线形成的角表示为2E Θ i。所述直线连接参考点Po与经过图像误差区域Ri中的检测点Pi的X坐标的误差范围的两端(Xi_EXi，Yi)和(Xi+EXi，Yi)。此外，图像误差区域Ri在水平方向位置的范围表达为:Θ 1-E Θ i彡Θ i ^ Θ i+ΕΘ i。也就是说，将图像误差区域Ri在X轴方向的范围指定为恒定角2E Θ i的方向范围，恒定角2E Θ i的方向范围包括基于通过图像所测量的图像目标的宽度(目标宽度)而计算的图像目标的水平方向位置Θ i。
[0038]通过将表示图像中的目标的幅宽的像素的数目乘以自身车辆与目标之间的距离(从自身车辆到目标的下端部位置的距离，或者参考点Po与检测点Pi之间的距离)并且乘以预定系数来计算目标宽度。为了获得自身车辆与目标之间的距离，需要至少基于图像道路表面上无穷远处的预定点以及目标的端部位置的高度来指定目标的Y坐标。然而，当自身车辆位置处的道路坡度与目标位置处的道路坡度彼此不同时，以及当即使道路坡度相同但单目摄像机3的竖直方向由于自身车辆的颠簸而改变时，图像上的无穷远处的点从实际点偏移。因此，Y坐标的检测准确度降低，从而降低距离的计算准确度，并且此外，降低目标宽度的测量准确度。
[0039]因此，如果在模式确定处理(步骤)(S50)中设置校正模式(S60:是)，则碰撞减少ECU7进行区域设置处理(步骤)(随后详细描述)(S70)。在区域设置处理中，估计作为目标宽度的真值的真值目标宽度，并且使用估计的真值目标宽度来校正图像误差区域Ri的位置。
[0040]具体地，在S50的处理(步骤)中，如图4A中所示，碰撞减少E⑶7确定随后描述的模式指定标志是否设置成O (S105)。在S105的处理(步骤)中，如果碰撞减少E⑶7确定模式指定标志设置成0(S105:是)，则模式确定处理进行至下一步骤S110。反之，如果碰撞减少E⑶7确定模式指定标志没有设置成O (模式指定标志设置成I) (S105:否)，则碰撞减少ECU7设置其中不估计真值目标宽度以及不校正图像误差区域Ri的位置的模式(在下文中，称为“基本模式”)(S140)。
[0041 ] 接下来，碰撞减少E⑶7基于在S30中检测的图像目标(基于由单目摄像机3拍摄的图像而检测的目标)确定图像目标的类型是否为车辆(SllO)。在SllO中如果碰撞减少E⑶7确定图像目标的类型是车辆(S110:是)，则模式确定处理进行至下一步骤S120。反之，在SllO中如果碰撞减少E⑶7确定图像目标的类型不是车辆(S110:否)，则碰撞减少E⑶7设置基本模式(S140)。
[0042]接下来，碰撞减少E⑶7基于在SlO中检测的雷达目标(基于毫米波雷达2的检测信息而检测的目标)确定雷达目标是否是静止的物体(静止物体)(S120)。在该确定中，例如，基于雷达目标与自身车辆之间的相对速度以及自身车辆的速度来获得雷达目标的绝对速度。如果绝对速度是零，则可以确定雷达目标是静止物体。此外，如果从雷达目标接收的毫米波的反射强度或波形与从预定静止物体(例如，护栏、标识、标识牌等)接收的毫米波的反射强度或波形相匹配，则可以确定雷达目标是静止物体(除了车辆、行人等之外)。在S120中如果碰撞减少E⑶7确定雷达目标不是静止物体(S120:否)，则模式确定处理进行至下一步骤S130。反之，在S120中如果碰撞减少E⑶7确定雷达目标是静止物体(S120:是)，则碰撞减少E⑶7设置基本模式(SI40)。
[0043]在S130中，碰撞减少E⑶7设置其中估计真值目标宽度并且校正图像误差区域Ri的位置的模式(在下文中，称为“校正模式”)。
[0044]在模式指定标志设置成O的情况下，如果目标的类型是车辆，则碰撞减少E⑶7设置在目标的类型是车辆的情况下的校正模式。如果目标的类型不是车辆(如果目标的类型是行人、护栏、标识、标识牌等)，则碰撞减少E⑶7设置基本模式。下面描述原因。也就是说，基于图像来测量目标宽度的准确度高于在使用雷达的检测信息的情况下测量目标宽度的准确度。具体地，可以通过校正来改进车辆的幅宽的测量准确度。然而，例如，由于行人的幅宽的测量值取决于行人的身体的部位例如臂或腿的移动而不同，可以认为行人的幅宽不适于通过校正进行改进。此外，需要避免将车辆错误地确定为路边物体(例如护栏)或静止物体例如标识和标识牌。
[0045]接下来，碰撞减少E⑶7确定是否设置为校正模式(S60)。在S60中，如果碰撞减少ECU7确定设置为校正模式(S60:是)，则模式确定处理通过S70 (区域设置处理)进行至下一步骤S80。反之，在S60中如果碰撞减少E⑶7确定没有设置为校正模式(即，设置为基本模式)(S60:否)，则模式确定处理不通过S70 (区域设置处理)进行至下一步骤S80。然后，碰撞减少E⑶7确定在X-Y平面上雷达误差区域Rr与图像误差区域Ri之间是否存在交叠部分(S80)。
[0046]如果碰撞减少E⑶7确定不存在交叠部分(S80:否),则碰撞减少E⑶7不确定雷达目标与图像目标为同一目标(碰撞减少ECU7确定雷达目标与图像目标不同)。在下一主处理(步骤)(具体地，S50中的处理(步骤))中，碰撞减少ECU7将指示允许/禁止设置成校正模式的模式指定标志设置成表示禁止设置成校正模式的I (S81)。
[0047]反之，在S80中，如果碰撞减少E⑶7确定存在交叠部分(图3中的阴影区域)(S80:是)，则碰撞减少E⑶7确定雷达目标和图像目标为同一目标(S85)。在这种情况下，碰撞减少E⑶7将由雷达目标的检测点Pr的Y坐标Yr和图像目标的水平方向位置Θ i指定的位置Pf定义为目标在X-Y平面上的位置(目标被确定为是同一目标)。此外，碰撞减少E⑶7将检测目标位置的准确度的可信度设置成较高。此外，碰撞减少E⑶7在下一主处理(步骤)(具体地，S50的处理(步骤))中将模式指定标志设置成表示允许设置成校正模式的0(S86)。
[0048]接下来，碰撞减少E⑶7根据检测目标的位置和可信度进行碰撞减少控制(S90)。例如，如果目标可能弓I起碰撞，则碰撞减少E⑶7向通知单元6发送报警信号以使通知单元6向车辆的驾驶员提供通知。此外，如果与目标碰撞的可能性较高，则碰撞减少ECU7向引擎ECU5提供减小内燃机的驱动力的指令。此外，碰撞减少ECU7向制动ECU4提供增大自身车辆的制动力的指令。然后，碰撞减少ECU7根据可信度改变控制模式。例如，当可信度较高时，碰撞减少ECU7使得控制时刻早于在可信度较低的情况下的时刻。当可信度较低时，碰撞减少ECU7使得控制时刻晚于在可信度较高的情况下的时刻。
[0049]<区域设置处理>
[0050]接下来，阐述S70 (区域设置处理)的处理(步骤)。
[0051]在S70的处理(步骤)中，如图4B中所示，碰撞减少E⑶7确定在上次的主处理(步骤)(具体地，S80的处理(步骤))中在X-Y平面上雷达误差区域Rr与图像误差区域Ri之间是否存在交叠部分(S210)。在S210中，如果碰撞减少E⑶7确定在上次的主处理中存在交叠部分(S210:是)，则区域设置处理进行至下一步骤S220。反之，在S210中，如果碰撞减少E⑶7确定在上次的主处理中不存在交叠部分(S210:否)，则区域设置处理返回至当前的主处理(步骤)(具体地，S80的处理(步骤))。注意，在S210的处理(步骤)中，如果碰撞减少E⑶7确定已多次——例如上次的主处理之前的主处理(步骤)、上次的主处理(步骤)——存在交叠部分(即，当模式指定标志多次设置成O时)，则碰撞减少E⑶7可以进行至下一步骤S220。
[0052]接下来，如图5A中所示，碰撞减少E⑶7基于在上次的主处理(步骤)(在下文中，称为“上次的处理(步骤)”)中由图像误差区域Ri表示的图像目标的方向范围2E Θ i和在上次的处理(步骤)中由雷达误差区域Rr表示的检测点Pr的Y坐标Yr (η)计算估计值2EXi/ (η)作为在上次的处理(步骤)中的目标宽度2EXi(n)的真值目标宽度(S220)。注意，在下文中，将在S220中计算的估计值2EXi' (η)称为“真值目标宽度2EXi' (η) ”。具体地，在S220的处理(步骤)中，碰撞减少E⑶7计算(估计)在上次的处理(步骤)中限定由图像误差区域Ri表示的图像目标的方向范围2ΕΘ i的两条线与由雷达目标的检测点Pr的Y坐标Yr(n)表示的平行于X轴的直线的交点之间的距离。注意，可以在确定在上次的处理(步骤)(具体地，S80)中存在交叠部分之后立刻进行真值目标宽度2EXi，(η)的计算。可以将计算结果存储在RAM等中以便在下一步骤S230中使用所存储的值。此外，可以在模式指定标志连续地设置成O的同时在RAM等中保持计算结果。在这种情况下，可以将计算结果用于下一或随后的主处理(步骤)(具体地，S230的处理(步骤))中，直到模式指定标志设置成I为止。此外，由于由表达式2EXi' (n) = (Yr (n)/Yi (η)) X2ΕΧ? (η)来表达真值目标宽度2EXi' (n)，其中，Yi(n)是上次的处理(步骤)之前的处理(步骤)的图像目标的检测点Pi的Y坐标，所以可以利用该表达式。
[0053]接下来，如图5B中所示，碰撞减少E⑶7使用在S230中计算(估计)的真值目标宽度2EXi' (η)来校正在当前的主处理(步骤)(具体地，S40)中设置的图像误差区域Ri的位置(S230)。具体地，在S230中，碰撞减少E⑶7进行如下计算:将其中在当前的主处理(步骤)(在下文中，称为“当前的处理(步骤)”)中限定由图像误差区域Ri表示的图像目标的方向范围2ΕΘ i(n+l)的两条线与平行于X轴的直线的两个交点的坐标分别变成(X1-EXi' (n), Yi)和(Xi+EXi(n)，Yi)的图像误差区域Ri的位置定义为校正之后的图像误差区域Ri的位置。在这种情况下，Xi和Yi分别表示校正之后的图像目标的中心位置(校正之后的检测点Pi)的X坐标和Y坐标。此外，得到表达式Yi' (n+1)=(2EXi, (n)/2EXi (n+1)) XYi (n+1)，其中，当前的处理(步骤)中的校正之前的检测点Pi的Y坐标为Yi (n+1)，并且当前的处理(步骤)中的目标宽度为2EXi(n+l)。因此，可以利用该表达式。
[0054]< 优点 >
[0055]如上所述，在碰撞减少设备I中，碰撞减少E⑶7针对基于毫米波雷达2的检测信息而检测的雷达目标指定包括雷达目标在X-Y平面中的检测点Pr的雷达误差区域Rr，在X-Y平面中，自身车辆的宽度方向定义为X轴，自身车辆的纵向方向定义为Y轴。此外，碰撞减少ECU7针对基于由单目摄像机3拍摄的图像而检测的图像目标指定图像目标在X-Y平面上的图像误差区域Ri。如果在雷达误差区域Rr与图像误差区域Ri之间存在交叠部分，则碰撞减少E⑶7确定雷达目标与图像目标为同一目标。此外，碰撞减少E⑶7基于雷达目标的检测点Pr以及图像目标的方向范围2ΕΘ i和目标宽度2EXi(n)来估计真值目标宽度2EXi' (n)，并且使用估计的真值目标宽度2EXi' (η)来校正图像误差区域Ri的下一位置。
[0056]根据上述配置，可以改进图像误差区域Ri的位置的准确度。也就是说，在由单目摄像机3拍摄的图像中，检测Y轴方向的位置的准确度较低，并且测量图像目标的沿着X轴的宽度(目标宽度)的准确度由于道路坡度之间的差异、车辆的颠簸等的影响而变得较低。然而，例如，在以自身车辆的纵向方向(Y轴)为中心的相对窄的方向范围内，方向的检测准确度相对较高，不管上述影响如何。此外，例如，对于近似以自身车辆的纵向方向存在的目标等而言，虽然毫米波雷达2在检测X轴方向的位置方面的准确度低于单目摄像机3在检测X轴方向的位置方面的准确度，但是毫米波雷达2在检测Y轴方向的位置方面的准确度高于单目摄像机3在检测Y轴方向的位置方面的准确度。
[0057]因此，通过使用在确定雷达目标与图像目标为同一目标的情况下获得的雷达目标在Y轴方向的位置(基于毫米波雷达2的检测信息的检测点Pr的位置)以及图像目标的方向(基于由单目摄像机3拍摄的图像的检测点Pi的方向)来估计作为目标宽度(图像目标的幅宽)的真值的真值目标宽度2EXi' (η)。然后，使用如上面所描述的那样估计的图像目标的真值目标宽度2EXi' (η)来校正图像误差区域Ri的位置。
[0058]因此，根据碰撞减少设备I，与仅取决于距目标的距离来扩大或减小图像误差区域Ri的情况相比，即使在道路坡度之间的差异、车辆的颠簸等产生影响的情况下也可以进行合适的处理(步骤)。因此，可以避免错误的确定。
[0059]此外，在碰撞减少设备I中，碰撞减少E⑶7只有在基于图像确定图像目标是车辆的情况下才允许真值目标宽度2EXi' (η)的估计和图像误差区域Ri的位置校正。
[0060]根据上面的配置，将目标限于车辆可以适当地改进确定目标的同一性方面的准确度。也就是说，基于图像来测量目标宽度2EXi (η)的准确度高于在使用毫米波雷达2的检测信息的情况下测量目标宽度2EXi (η)的准确度。具体地，可以通过校正来改进车辆的幅宽的测量准确度。然而，例如，由于行人的幅宽的测量值取决于行人的身体的部位例如臂和腿的移动而不同，可以认为行人的幅宽不适于通过校正进行改进。因此，通过限制仅在目标是车辆的情况下才进行真值目标宽度2EXi' (η)的估计和图像误差区域Ri的位置校正，可以有效地改进目标宽度的测量准确度。因此，可以适当地改进确定目标的同一性方面的准确度。
[0061]此外，在碰撞减少设备I中，碰撞减少E⑶7在基于毫米波雷达2的检测信息确定雷达目标是静止物体的情况下禁止真值目标宽度2EXi ' (η)的估计和图像误差区域Ri的位置校正。
[0062]根据上述配置，当目标是静止物体时，不进行真值目标宽度2EXi' (η)的估计和图像误差区域Ri的位置校正。因此，雷达目标和图像目标活动以便不被确定为同一目标。从而，例如，与目标是移动体例如车辆或行人的情况相比，可以延迟防撞控制的时刻。此外，例如，可以防止将车辆错误地确定为与静止物体例如路边物体、标识及标识牌相同。
[0063]<其他实施方式>
[0064]要理解的是，本发明不限于上述配置，本领域的技术人员可以做出的任何及所有修改、变体或等同方案应当被视为落入本发明的范围内。
[0065]例如，在上面的实施方式的主处理中，在雷达目标的区域设置处理(S20)中，雷达误差区域Rr包括雷达目标的检测点Pr的检测误差。然而，雷达误差区域Rr不限于上述。雷达误差区域Rr可以是雷达目标的检测点Pr。也就是说，在关于雷达目标与图像目标之间的可能的同一性的确定(S80)中，确定雷达目标的检测点Pr是否包括在图像误差区域Ri中。如果雷达目标的检测点Pr包括在图像误差区域Ri中，则确定雷达目标与图像目标为同一目标。如果雷达目标的检测点Pr不包括在图像误差区域Ri中，则确定雷达目标与图像目标不为同一目标。
[0066]此外，在上面的实施方式的主处理中，在图像目标的区域设置处理(S40)中，经过图像误差区域Ri的检测点Pi的X轴的误差范围是目标宽度2EXi。然而，误差范围不限于上述。误差范围可以是通过将目标宽度2EXi乘以预定系数得到的范围，或者可以是通过将预定值与目标宽度2EXi相加得到的范围。也就是说，不限制图像误差区域Ri，只要图像误差区域Ri包括图像目标在X-Y平面上的检测点Pi并且图像误差区域Ri是基于检测点Pi的方向和目标宽度2EXi限定的范围即可。
[0067]此外，在实施方式的模式确定处理中，如果图像目标的类型是车辆(S110:是)并且雷达目标不是静止物体(S120:否)，则设置校正模式。然而，模式确定处理不限于上述。
[0068]例如，即使基于由单目摄像机3拍摄的图像确定图像目标的类型不是车辆(S110:否)，并且如果基于毫米波雷达2的检测信息确定雷达目标的类型是车辆，则即使雷达目标是静止物体(S120:是)也可以设置校正模式。
[0069]此外，例如，即使基于由单目摄像机3拍摄的图像确定图像目标的类型不是车辆(S110:否)，并且如果基于毫米波雷达2的检测信息确定雷达目标不是静止物体(S120:否)，也可以设置校正模式。
[0070]在下文中，将总结上述实施方式的方面。
[0071]作为实施方式的一个方面，目标检测设备I安装在车辆中，并且包括第一指定装置(7，SlO至S20)、第二指定装置(7，S30至S40)及确定装置(7，S80至S85)。第一指定装置指定(关于)基于雷达2的检测信息而检测的第一目标的包括第一检测点的第一区域，第一检测点是第一目标在X-Y平面上的检测点，在X-Y平面上，车辆的宽度方向定义为X轴，车辆的纵向方向定义为Y轴。
[0072]第二指定装置指定(关于)基于由摄像机3拍摄的图像而检测的第二目标的包括第二检测点的第二区域，所述指定基于第二检测点的方向和目标宽度来进行，第二检测点是第二目标在X-Y平面上的检测点，目标宽度是第二目标的沿着X轴的宽度。
[0073]如果在第一区域与第二区域之间存在交叠部分，则确定装置确定第一目标与第二目标为同一目标。
[0074]根据上述配置，即使第一检测点与第二检测点彼此不完全一致，也可以确定第一目标与第二目标为同一目标。因此，即使在第一检测点与第二检测点由于检测误差等而彼此不同的情况下，也可以避免将第一目标与第二目标确定为不同。然而，如果由于道路坡度之间的差异以及车辆的颠簸的影响而产生目标宽度的测量误差，则第二区域与第一区域偏离。因此，即使第一目标与第二目标实际上相同，也可能将第一目标与第二目标错误地确定为不相同。
[0075]为了解决上面的问题，目标检测设备还包括真值目标宽度估计装置(7，S210至S220)和位置校正装置(7，S230)。
[0076]如果确定装置确定第一目标与第二目标为同一目标，则真值目标宽度估计装置基于第二区域的第二检测点的方向和第一区域的第一检测点来估计作为目标宽度的真值的真值目标宽度。
[0077]位置校正装置通过将真值目标宽度用作目标宽度来校正下一次由第二指定装置指定的第二区域的位置。
[0078]根据上述配置，可以改进第二区域的位置的准确度。S卩，对于(关于)摄像机和第二指定装置而言，检测Y轴方向的位置的准确度较低，并且测量第二目标的沿着X轴的宽度(目标宽度)的准确度由于道路坡度之间的差异、车辆的颠簸等的影响而变得较低。然而，例如，在以自身车辆的纵向方向为中心的相对窄的方向范围内，检测方向的准确度相对较高，而不管上面的影响如何。此外，例如，对于近似以自身车辆的纵向方向存在的目标等来说，虽然雷达在检测X轴方向的位置方面的准确度低于摄像机在检测X轴方向的位置方面的准确度，但是雷达在检测Y轴方向的位置方面的准确度高于摄像机在检测Y轴方向的位置方面的准确度。
[0079]因此，通过使用在确定第一目标与第二目标为同一目标时获得的第一目标在Y轴方向的位置(由雷达获得的检测位置)以及第二目标的方向(由摄像机获得的检测方向)来估计第二目标宽度(由摄像机获得的测量宽度)。然后，使用如上面描述的那样估计的第二目标宽度(真值目标宽度)来校正第二区域的位置。
[0080]因此，根据实施方式，与仅取决于距目标的距离来扩展或减小第二区域的情况相t匕，即使在道路坡度之间的差异、车辆的颠簸等产生影响的情况下也可以进行合适的处理。因此，可以避免错误的确定。
[0081]注意，第一区域可以包括第一检测点的检测误差，或者可以是第一检测点。此外，位置校正装置可以在确定第一目标与第二目标为同一目标之后使用所估计的真值目标宽度仅用于校正下一次由第二指定装置指定的第二区域的位置。位置校正装置可以使用所估计的真值目标宽度仅用于校正在下一次之后的时间或者随后由第二指定装置指定的第二区域的位置，直到确定第一目标与第二目标不同为止。
[0082]此外，本发明可以实现为计算机程序。特别地，程序使得计算机执行第一指定装置、第二指定装置、确定装置、真值目标宽度估计装置及位置校正装置。
[0083]计算机程序可以结合在一个或更多个计算机中，由此获得与通过目标检测设备而获得的那些优点类似的优点。注意，计算机程序可以存储在结合在计算机中的记录介质例如ROM和闪速存储器中。可以将计算机程序从记录介质加载到计算机中，或者可以将计算机程序从记录介质经由网络加载到计算机中。
[0084]此外，计算机程序可以在被存储在计算机可读记录装置(记录介质)的状态下使用。记录介质包括便携式半导体存储器(例如USB存储器、存储卡(注册商标))。
【权利要求】
1.一种安装在车辆中的目标检测设备，包括: 第一指定装置，所述第一指定装置用于指定基于雷达的检测信息而检测的第一目标的包括第一检测点的第一区域，所述第一检测点是所述第一目标在X-Y平面上的检测点，在所述X-Y平面上，所述车辆的宽度方向定义为X轴，所述车辆的纵向方向定义为Y轴；第二指定装置，所述第二指定装置用于指定基于由摄像机拍摄的图像而检测的第二目标的包括第二检测点的第二区域，所述指定基于所述第二检测点的方向和目标宽度来进行，所述第二检测点是所述第二目标在所述X-Y平面上的检测点，所述目标宽度是所述第二目标的沿着所述X轴的宽度； 确定装置，所述确定装置用于如果在所述第一区域与所述第二区域之间存在交叠部分则确定所述第一目标与所述第二目标为同一目标； 真值目标宽度估计装置，所述真值目标宽度估计装置用于如果所述确定装置确定所述第一目标与所述第二目标为同一目标则基于所述第二区域的所述第二检测点的方向和所述第一区域的所述第一检测点来估计作为所述目标宽度的真值的真值目标宽度；以及位置校正装置，所述位置校正装置用于通过将所述真值目标宽度用作所述目标宽度来校正下一次由所述第二指定装置指定的所述第二区域的位置。
2.根据权利要求1所述的目标检测设备，还包括允许装置，所述允许装置用于只有在基于所述图像确定所述第二目标是车辆的情况下才允许所述真值目标宽度估计装置估计所述真值目标宽度以及允许所述位置校正装置校正所述第二区域的位置。
3.根据权利要求1所述的目标检测设备，还包括禁止装置，所述禁止装置用于在基于所述检测信息确定所述第一目标是静止物体的情况下禁止所述真值目标宽度估计装置估计所述真值目标宽度以及禁止所述位置校正装置校正所述第二区域的位置。
4.一种存储在计算机可读记录介质中的计算机程序，所述程序使得计算机进行以下操作: 指定基于雷达的检测信息而检测的第一目标的包括第一检测点的第一区域，所述第一检测点是所述第一目标在X-Y平面上的检测点，在所述X-Y平面上，车辆的宽度方向定义为X轴，车辆的纵向方向定义为Y轴； 指定基于由摄像机拍摄的图像而检测的第二目标的包括所述第二检测点的第二区域，所述指定基于所述第二检测点的方向和目标宽度来进行，所述第二检测点是所述第二目标在所述X-Y平面上的检测点，所述目标宽度是所述第二目标的沿着所述X轴的宽度； 如果在所述第一区域与所述第二区域之间存在交叠部分，则确定所述第一目标和所述第二目标为同一目标； 如果确定所述第一目标与所述第二目标为同一目标，则基于所述第二区域的所述第二检测点的方向和所述第一区域的所述第一检测点来估计作为所述目标宽度的真值的真值目标宽度；以及 通过将所述真值目标宽度用作所述目标宽度来校正下一次指定的所述第二区域的位置。
【文档编号】G01S13/93GK104422928SQ201410415409
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】马场崇弘 申请人:株式会社电装