目标检测装置制造方法
【专利摘要】一种安装在车辆中的目标检测装置(7)，包括：第一区域限定单元(71、S11-S12)、第二区域限定单元(72、S13-S14)以及判断单元(73、S15-S16)。第一区域限定单元(71)限定包括第一检测点的第一目标区域，第一检测点指示通过使用车载雷达(2)检测到的第一目标的位置。第二区域限定单元(72)限定包括第二检测点的第二目标区域，第二检测点指示基于由车载单目摄像头(3)捕捉的图像检测到的第二目标的位置。判断单元(73、S15-S16)构造为判断是否存在第一目标区域与第二目标区域的重叠区域，并且当判定存在第一目标区域与第二目标区域的重叠区域时，判定第一目标和第二目标是相同的。
【专利说明】目标检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过使用雷达和摄像头的目标检测。
【背景技术】
[0002]车辆防碰撞系统需要精确地检测诸如除受控车辆(即安装了该系统的车辆)外的车辆或行人的目标。如日本专利申请特许公报N0.2006-292475中公开的车辆防碰撞系统构造为使用雷达和摄像头来检测目标。更具体地，所公开的车辆防碰撞系统分开地使用毫米波雷达和立体摄像头，并且当由毫米波雷达检测的目标与立体摄像头检测的目标之间的关系满足预定的标准时，判定它们是相同的。
[0003]可以设想，在作为对所公开的车辆防碰撞系统的替代的车辆防碰撞系统中，使用单目摄像头来代替立体摄像头。然而，单目摄像头与立体摄像头在检测目标相对于受控车辆的位置、尤其是前方距离的原理上彼此差异很大，并且单目摄像头检测目标的前方距离的精确度远低于立体摄像头检测目标的前方距离的精确度。因此，使用单目摄像头代替立体摄像头不能够带来合适的目标检测。
[0004]考虑到以上所述，因此理想的是具有这样一种目标检测装置:该装置能够通过使用雷达和单目摄像头更合适地检测目标。
【发明内容】
[0005]根据本发明的示例性实施方式，提供了一种安装在车辆中的目标检测装置，该装置包括第一区域限定单元、第二区域限定单元以及判断单元。
[0006]第一区域限定单元构造为限定包括第一检测点的第一目标区域，该第一检测点指示通过使用车载雷达检测到的第一目标相对于XY平面上的基准点的位置。XY平面的X轴方向是车辆宽度方向，XY平面的Y轴方向是车辆长度方向。
[0007]第二区域限定单元构造为限定包括第二检测点的第二目标区域，该第二检测点指示基于车载单目摄像头捕捉的图像检测到的第二目标相对于XY平面上的基准点的位置。
[0008]判定单元构造为判断在XY平面上是否存在第一目标区域和第二目标区域的重叠区域，并且当判定第一目标区域和第二目标区域的重叠区域在XY平面上时，判定第一目标和第二目标是相同的。
[0009]在这种构造中，即使当第一检测点和第二检测点并不完全彼此重合时，也可以判定第一和第二目标是相同的。这能够避免作出第一目标和第二目标是不同目标的错误判定。同时，尽管第一目标和第二目标是实际不同的目标，也可能错误地判定第一目标和第二目标是相同的。
[0010]在本实施方式的装置中，第二目标区域由第二目标与车辆前方方向所成的方位角的第二方位范围限定。这能够避免错误的判定。即，基于由单目摄像头捕捉的图像来检测第二目标的方位角的精确度相对较高。与由在整个X坐标上宽度恒定的X坐标范围来限定第二目标区域的情况相比，通过使用方位角的这种第二方位范围来限定第二目标区域，使得第二目标区域适于单目摄像头的特性。这能够避免错误的判定。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]在附图中:
[0012]图1A示出了根据本发明的第一实施方式的碰撞减轻装置的示意性框图；
[0013]图1B不出了第一实施方式的碰撞减轻E⑶的不意性框图；
[0014]图2示出了在第一实施方式的碰撞减轻ECU中执行的过程的流程图；
[0015]图3示出了第一实施方式中限定的误差区域；
[0016]图4示出了第一实施方式的限定雷达误差区域的过程的流程图；
[0017]图5示出了第一实施方式的限定图像误差区域的过程的流程图；
[0018]图6示出了第二实施方式中限定的误差区域；
[0019]图7示出了第三实施方式中限定的误差区域；
[0020]图8示出了第三实施方式中限定的雷达误差区域；
[0021]图9A示出了 Θ r与E Θ I之间的关系；
[0022]图9B示出了 rl与ΕΘ2之间的关系；
[0023]图10示出了第三实施方式中限定的图像误差区域；
[0024]图11示出了 r2与E Θ i之间的关系；
[0025]图12示出了第四实施方式中限定的误差区域；
[0026]图13示出了第五实施方式中限定的图像误差区域；
[0027]图14示出了第五实施方式的限定图像误差区域的过程的流程图；
[0028]图15A-15C示出了静止的行人和移动的行人；以及
[0029]图16示出了第五实施方式的改型中限定的图像误差区域。
【具体实施方式】
[0030]将参考附图在下文中对本发明进行更完整地描述。贯穿附图中，相似的附图标记指示相似的元件。
[0031](第一实施方式)
[0032]图1A示出了根据本发明的第一实施方式的碰撞减轻装置I的示意图。碰撞减轻装置I安装在车辆中(下文中称作本车)，并且碰撞减轻装置I包括毫米波雷达2、单目摄像头3、制动器电子控制单元(E⑶)4、发动机E⑶5、报警单元6、以及碰撞减轻E⑶7。在碰撞减轻装置I中，例如，碰撞减轻ECU7与毫米波雷达2、单目摄像头3、制动器ECU4、发动机E⑶5以及报警单元6可通信地连接。
[0033]毫米波雷达2安装在本车的中前部，用于通过使用毫米波检测诸如其它车辆和行人的目标。毫米波雷达2在沿水平面扫描的同时从本车向前方发送毫米波，并接收反射回来的毫米波，从而将传输和接收的数据以雷达信号的形式传输至碰撞减轻E⑶7。
[0034]单目摄像头3包括一个电荷耦合器件(CXD)摄像头，并且该单目摄像头3安装在本车的中前部。单目摄像头3将捕捉的图像的数据以图像信号的形式传输至碰撞减轻ECU7。
[0035]制动器E⑶4包括CPU、R0M、RAM以及用于控制本车制动的其它部件。更具体地，制司隔，获得来自毫米波雷达2的雷达信号和
百标检测过程进行解释。目标检测程序、即I置1的或类似装置中。图2示出了在舌检测过程的流程图。
于从毫米波雷达2传输的雷达信号(即来过也，碰撞减轻基于雷达信号来计算或方位角(即目标相对于本车前方方向的角这些计算值计算或确定目标在XV平面上的的检测点XV平面的X轴线定义为本车定义为本车的车辆长度方向(向前方向)。本车的头部(或前端)处。检测点？I'是目I 了位于本车的前方右侧的目标的示例。另目标的检测点之外，还可以计算目标相到的目标将称为“雷达目标”。
巨误差区域处，该误差区域的中心位于在步Cl (大于I)。
[0044]与当碰撞减轻E⑶7判定雷达目标是行人时相比，当碰撞减轻E⑶7判定雷达目标是车辆时，假定误差EXr被增加(即，误差区域Rr在X方向上延伸而高度保持恒定)。这是由于如下事实:车辆上能够反射毫米波的点的横向范围大于行人上能够反射毫米波的点的横向范围。
[0045]应当指出，由于在步骤Sll中检测到的雷达目标实际是否是车辆在此阶段中还不能确定，因此，在步骤S12中假定雷达目标是前一循环中确定的雷达目标类型。在下文中，在步骤S12中限定的误差区域Rr(即，基于毫米波雷达2的特性而对雷达目标的检测点Pr限定的误差区域Rr)称为“雷达误差区域Rr”。
[0046]之后，在步骤S13中，碰撞减轻E⑶7基于从单目摄像头3传输的图像信号(即，由单目摄像头3捕捉的图像)来检测目标。更具体地，碰撞减轻ECU7对图像信号所表示的捕捉图像应用图像分析以识别目标。该识别可以通过与预先记录的目标模型的匹配处理而实施。为诸如车辆、行人等各种目标类型准备了目标模型，这不仅允许判定目标的存在，并且还允许识别该目标的类型。碰撞减轻ECU7基于捕捉图像中的目标的竖直位置来确定XY平面上目标的Y坐标，并且基于捕捉图像中的目标的水平位置来确定目标的水平方位角(即，相对于本车的前方方向的角度位置)。
[0047]当目标在本车的前方方向上距离本车更远时，即，当目标的Y坐标增大时，目标的下端在捕捉的图像中趋于位于更高的位置。这允许基于捕捉图像中的目标的下端位置的高度来确定目标的Y坐标。然而，以这种特定的方式，目标的下端位置的不精确检测将导致对目标Y坐标检测的较低的精确度。
[0048]另外，目标相对于单目摄像头3的延伸焦点(focus of expansion FOE)的水平位移趋于随着目标相对于本车的前方方向(具体为X=O的线)的角位移的增加而增加。这允许基于从FOE到穿过目标中心的竖直线的距离来确定目标的水平方位角。
[0049]因此，在步骤S13中，碰撞减轻E⑶7确定目标在XY-平面上的Y坐标和水平方位角(角度位置)，作为XY-平面上目标的检测点Pi，如在图3中所示。目标的检测点Pi表示目标相对于基准点匕的位置。在下文中，在步骤S13中检测到的目标(基于由单目摄像头3捕捉的图像而检测到的目标)将称为“图像目标”。
[0050]之后，在步骤S14中，碰撞减轻E⑶7限定误差区域Ri，该区域的中心位于在步骤S13中计算的图像目标的检测点Pi处，如在图3中所示。更具体地，中心位于检测点Pi的Y坐标处的误差区域Ri的Y坐标(竖直)范围和中心位于检测点Pi的水平方位角处的误差区域Ri的水平方位角范围(下文中称为“图像方位角范围”)分别是基于单目摄像头3的特性预先确定的Y坐标的假定误差和水平方位角的假定误差。
[0051]误差区域Ri能够表示为Y1-EYi≤Yi+EYi和Θ 1-Ε Θ i≤Θ≤0i+E0i，其中，Y1、Θ i分别是检测点Pi的Y坐标和水平方位角，土EY1、土E θ i分别是Y坐标的假定误差和水平方位角的假定误差。即，误差区域Ri的图像方位角范围的宽度是2ΕΘ i，误差区域Ri的Y坐标范围的宽度是2EYi。
[0052]碰撞减轻E⑶7根据图像目标的类型和位置改变Y坐标的假定误差EYi和水平方位角的假定误差E 0i。更具体地，图5示出了在步骤S14中执行的过程。在步骤S141中，碰撞减轻E⑶7将Y坐标的假定误差EYi设定为缺省值IYi乘以图像目标的Y坐标Yi。即，Y坐标的假定误差EYi随着图像目标的检测点Pi的Y坐标的增加而增加。在本实施方式中，Y坐标的假定误差EYi与图像目标的检测点Pi的Y坐标成比例。这是由于如下事实:当目标在本车的前方方向上位于本车的更远处时，即，当目标的Y坐标增加时，捕捉的图像中的图像目标的下端位置的误差增加。
[0053]之后，在步骤142中，碰撞减轻E⑶7判断图像目标是否为车辆。如果在步骤S142中判定图像目标不是车辆(而是例如行人或类似物)，那么碰撞减轻E⑶7在步骤S143中保持假定误差EYi不变。如果在步骤S142中判定图像目标是车辆，那么碰撞减轻E⑶7在步骤S144中将假定误差EYi乘以常数C2(大于I)。即，如果判定图像目标是车辆，那么假定误差EYi与当判定图像目标不是车辆时相比增加了。这是由于如下事实:当目标是车辆时，轮胎可能被车身所遮蔽，因此与目标不是车辆时相比，目标的下端位置的确定精确度较低，即，目标的Y坐标的确定精确度较低。
[0054]之后，在步骤145中，碰撞减轻E⑶7判断图像目标是否为行人。如果在步骤S145中判定图像目标不是行人(而是车辆或类似物)，那么碰撞减轻ECU7在步骤S146中将假定误差E Θ i设定为缺省值I Θ i。如果在步骤S145中判定图像目标是行人，那么碰撞减轻E⑶7在步骤S147中将缺省值I Θ i乘以常数C3(大于I)。即，如果判定图像目标是行人，那么假定误差E Θ i与当判定图像目标是车辆时相比增加了。这是由于如下事实:在本车前方检测到的行人可能是横穿人行横道的行人，因此与当判定图像目标是车辆时相比，行人的水平位置的判定精确度可能较低。
[0055]在下文中，在步骤S14中限定的误差区域Ri( S卩，基于单目摄像头3的特性而对图像目标的检测点Pi限定的误差区域Ri)称为“图像误差区域Ri”。
[0056]之后，在步骤S15中，碰撞减轻E⑶7判断雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri是否存在重叠区域。
[0057]如果在步骤S15中，判定雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri存在重叠区域(图3的阴影区域)，那么在步骤S16中，碰撞减轻ECU7判定雷达目标和图像目标是相同的。判定为相同的目标在XY平面上的位置是由雷达目标的检测点Pr的Y坐标Yr和图像目标的水平方位角Θ i所指定的位置Pf。
[0058]另外，在步骤S17中，碰撞减轻E⑶7计算判定雷达目标和图像目标相同的置信度。在本实施方式中，置信度由雷达目标的检测点Pr的水平方位角与图像目标的检测点Pi的水平方位角之间的角度差限定。这种置信度随着角度差减小而增加。
[0059]如果在步骤S15中判定雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri不存在重叠区域，那么碰撞减轻ECU7判定雷达目标和图像目标不是相同的，即它们是不同的目标。
[0060]之后，碰撞减轻E⑶7根据目标的位置Pf和在步骤S17中计算出的置信度执行碰撞减轻控制。例如，当本车有可能与目标碰撞时，碰撞减轻ECU7将报警信号传输至报警单元6以向驾驶员报警。当本车与目标碰撞的可能性更大时，碰撞减轻E⑶7命令发动机E⑶5减小内燃发动机的驱动力、和/或命令制动器ECU4增加本车的制动力。此外，碰撞减轻ECU7根据置信度改变控制方面。例如，高置信度的控制启动定时与低置信度的控制启动定时相比有所提iu。
[0061]第一实施方式能够提供下列优点。
[0062](I)在本实施方式中，图像误差区域Ri的X坐标范围是中心在基于捕捉图像检测到的目标(图像目标)的水平方位角Qi处的图像方位角范围，这能够避免错误的判定。这是由于如下事实:与图像目标的位置的Y坐标的检测精确度相比，基于由单目摄像头3捕捉的图像检测图像目标的水平方位角的精确度相对较高。因此，不是图像误差区域Ri的X坐标范围、而是图像误差区域Ri的图像方位角范围设定为宽度是恒定的。这导致了图像误差区域Ri适于单目摄像头3的特性，这能够避免错误的判定。
[0063](2)在本实施方式中，当判定雷达目标是车辆时，雷达误差区域Rr的X坐标范围与当判定雷达目标是行人时相比增加了(参见图4中的步骤S121-S123)。这导致了雷达误差区域Rr适于车辆的特性，其中与行人相比，车辆具有能够反射毫米波的点的更大的横向范围，这能够避免错误的判定。
[0064](3)在本实施方式中，图像误差区域Ri的Y坐标范围随着图像目标的检测点Pi的Y坐标增加而增加(参见图5中的步骤S141)。这导致了图像误差区域Ri适于如下特性，即:使得捕捉图像中的图像目标的下端位置的误差随着目标的Y坐标增加而增加，这能够避免错误的判定。
[0065](4)在本实施方式中，当判定图像目标是车辆时，与当判定图像目标是行人时相t匕，图像误差区域Ri的Y坐标范围增加了(参见图5中的步骤S142-S144)。这导致了图像误差区域Ri适于如下特性，即:使得不能够精确地检测车辆的下端位置，这能够避免错误的判定。
[0066](5)在本实施方式中，与当判定图像目标是车辆时相比，当判定图像目标是行人时，图像误差区域Ri的图像方位角范围增加了(参见图5中的步骤S142-S144)。这导致了图像误差区域Ri适于横向移动(即，在X方向上移动)的行人的特性，从而避免了错误的判定。
[0067](6)在本实施方式中，当判定雷达目标和图像目标相同时，目标在XY平面上的位置由雷达目标的检测点Pr的Y坐标和图像目标的水平方位角0i限定。这允许通过利用毫米波雷达2和单目摄像头3各自的特性精确地确定目标的位置。
[0068](7)在本实施方式中，当判定了雷达目标和图像目标相同时，计算判定雷达目标和图像目标相同的置信度。这允许了根据计算出的置信度改变车辆控制方面，即使当判定雷达目标和图像目标相同时也是如此。更具体地，置信度由雷达目标的检测点Pr的水平方位角与图像目标的检测点Pi的水平方位角之间的角度差限定。这种置信度随着角度差减小而增加。这种限定能够有助于置信度的计算。
[0069]参考图1B，用作目标检测装置的碰撞减轻E⑶7包括:负责执行步骤S11-S12的第一区域限定单元71、负责执行步骤S13-S14的第二区域限定单元72、以及负责执行步骤S15-S16的判断单元73。碰撞减轻E⑶7还包括负责执行步骤S17的置信度计算单元74。这些单元71-74可以通过由E⑶7实施执行存储在ROM或类似装置中的适当的计算机程序以根据结合本发明实施方式解释的过程工作来实施。
[0070]雷达目标对应于第一目标。图像目标对应于第二目标。检测点Pr对应于第一检测点。检测点Pi对应于第二检测点。雷达误差区域Rr对应于第一目标区域。图像误差区域Ri对应于第二目标区域。图像方位角范围对应于第二方位角范围。
[0071]第二实施方式
[0072]现在将对本发明的第二实施方式进行解释。将仅对第二实施方式与第一实施方式围”)，中心在检测点的X坐标处的雷达
第一实施方式相似的优点。另外，在本实施多特性来限定，这可以避免错误的判定。雷
爭释。将仅对第三实施方式与第二实施方式
言区域处和图像误差区域虹以彼此相似的&中心在检测点的水平方位角处的水平主检测点的X坐标处的X坐标上的假定,由中心在检测点的水平方位角处的；口中心在检测点？1的X坐标处的X坐标方
言区域处和图像误差区域虹以如下方式彼0到检测点办的直线距离1*1 (也称为径向`乘积(即，ΕΘr=ΕΘ 1ΧΕΘ2)。如在图9A中所示，对于等于或小于Θr1[度]的水平方位角Θr时，ΕΘ1设定于下限Qcl[度]，该下限0C1[度]随着水平方位角Θr从0rl[度]增大到Θ r2[度](Θ r2> Θ rl)而增加,其中,E Θ 1-Θ cl与Θ r_ Θ rl成比例,并且,对于等于或大于er2[度]的水平方位角Θr，ΕΘ1设定于上限0c2[度]。
[0083]在使用这种E Θ I的假定误差E Θ r的情况中，当水平方位角Θ r大于Θ rl [度]时，假定误差E Θr与当水平方位角Θr等于或小于ΘrΙ[度]时相比增加了。这导致了假定误差E Θ r反映了毫米波雷达2的特性，使得检测误差随着水平方位角Θ r增加而增加，即，减小了天线增益。
[0084]另外，如在图9B中所示，E Θ 2设定为与从基准点P。到雷达目标的直线距离rl成反比，即E0 2=rc/ rl,其中rc为常数。对于等于或大于rc[米]直线距离rl,E Θ 2设定于下限值9cl[度]。
[0085]在将假定误差E Θ r计算为E Θ 2乘以E Θ I的这种限定的情况中，当直线距离rl小于预定值rc [米]时，水平方位角的假定误差E Θ r与当直线距离rl等于或大于预定值rc[米]时相比增加了。如果E Θr在从基准点P()到检测点Pr的整个直线距离上是恒定的，那么在短的直线距离中，雷达误差区域Rr将是窄的(特别是在X轴方向上)，使得在雷达误差区域Rr与图像误差区域Ri之间不可能出现重叠区域，这将导致如下的错误判定:尽管雷达目标和图像目标实际是相同的，但却将它们判定为不同的目标。因此，在本实施方式中，假定误差E Θ r随着从基准点匕到检测点Pr的直线距离减小而增加，这能够避免假定误差E Θr变得过小。在本实施方式中，假定误差E Θr的上限设定为0(:3[度](0 1"3>0 1"2)，假定误差E Θ r的下限设定为Θ Cl [度]。
[0086]直线距离的假定误差Erl计算为例如Erl=rl X Al+Β，其中A1、B是常数。即，假定误差Erl随着从基准点匕到雷达目标的检测点Pr的直线距离rl增加而增加。这导致假定误差Erl反映了毫米波雷达2的特性，使得直线距离的检测误差随着直线距离rl增加而增加。
[0087]另外，如在图10中所示，图像误差区域Ri由中心在图像目标的检测点Pi的水平方位角Θ i处的水平方位角方面的假定误差的水平方位角范围和中心在检测点Pi的直线距离r2处的直线距离方面的假定误差的直线距离范围限定，其中水平方位角的假定误差和直线距离的假定误差是基于单目摄像头3的特性预先确定的。图像误差区域Ri能够表示为r2-Er2 ^ r ^ r2+Er2和Θ 1-Ε Θ i≤Θ≤θ ?+Ε Θ i，其中r2、Θ i分别是检测点Pi的直线距离和水平方位角，土Er2、土 θ i分别是直线距离的假定误差和水平方位角的假定误差。即，图像误差区域Ri由中心在检测点Pi的水平方位角Θ i处的Θ 1-ΕΘ i到Θ i+ΕΘ i的水平方位角范围(图像方位角范围)和中心在检测点Pi的直线距离r2处的r2-Er2到r2+Er2的直线距离范围(下文中，称为“图像直线范围”)限定。
[0088]图像目标的检测点Pi的水平方位角Θ i的假定误差E Θ i以与假定误差E Θ 2相似的方式限定。如在图11中所示，E Θ I设定为与从基准点匕到图像目标的检测点Pi的直线距离r2成反比，即ΕΘ i=rc / r2。对于等于或大于rc[米]的直线距离r2，E Θ i设定于下限值9cl[度]。
[0089]在这种限定的情况下，当从基准点Ptj到图像目标的检测点Pi的直线距离r2小于预定值rc [米]时，水平方位角的假定误差E Θ i与当直线距离r2等于或大于预定值rc[米]时相比增加了。在本实施方式中，E 0i的上限设定于0c3[度]。通过这种不乘以ΕΘ 1的限定，图像方位范围的宽度与雷达方位范围相比减小了。与水平方位角Θr相比，基于捕捉图像来检测水平方位角Θ i的精确度不可能被水平方位角Θ i本身影响。
[0090]直线距离r2的假定误差Er2计算为例如Er2=r2 XA2+B，其中A2(>A1)、B是常数。即，假定误差Er2随着从基准点P。到图像目标的检测点Pi的直线距离r2增加而增加。假定误差Er2的增加率A2大于假定误差Erl的增加率Al。这导致假定误差Er2反映了单目摄像头3的如下特性:通过使用单目摄像头3确定的直线距离r2的检测误差大于由毫米波雷达2确定的直线距离rl的检测误差，并且直线距离r2的检测误差随着直线距离r2增加而增加。
[0091]在这种构造的情况下，本实施方式能够提供与第二实施方式相似的优点。本实施方式能够提供附加的下列优点。
[0092](1)在本实施方式中，图像误差区域Ri由假定误差的图像方位范围和假定误差的图像距离范围限定。这导致了与通过使用假定误差的Y坐标范围而非使用假定误差的图像距离范围限定的图像误差区域相比，图像误差区域Ri更准确地反映了检测误差。
[0093](2)在本实施方式中，假定误差的图像距离范围随着从基准点Ptj到图像目标的检测点的直线距离r2的增加而增加。这导致了图像误差区域Ri更适于单目摄像头3的特性。
[0094](3)在本实施方式中，当从基准点Ptj到图像目标的检测点的直线距离r2小于预定值rc时，假定误差的图像方位范围与当直线距离r2等于或大于预定值rc时相比增加了。这能够避免存在靠近本车的目标的错误判定。
[0095](4)在本实施方式中，雷达误差区域Rr由假定误差的雷达方位范围和假定误差的雷达距离范围限定。这导致了与通过使用假定误差的Y坐标范围而非使用假定误差的雷达距离范围限定的雷达误差区域相比，雷达误差区域Rr更准确地反映了检测误差。
[0096](5)在本实施方式中，假定误差的雷达距离范围随着从基准点Ptj到雷达目标的检测点的直线距离rl的增加而增加。这导致了雷达误差区域Rr更适于毫米波雷达2的特性。
[0097](6)在本实施方式中，当从基准点Ptj到雷达目标的检测点的直线距离rl小于预先确定的数值rc时，假定误差的雷达方位范围与当直线距离rl等于或大于预定值时相比增加了。这导致了雷达误差区域Rr更适于毫米波雷达2的特性。
[0098](7)在本实施方式中，当水平方位角Θ r大于预定值Θ rl时，假定误差的雷达方位范围与当水平方位角Θr等于或小于预定值Θr1时相比增加了。这导致了雷达误差区域Rr更适于毫米波雷达2的特性。
[0099](8)在本实施方式中，假定误差的雷达距离范围与假定误差的图像距离范围相比变窄了。这导致了雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri更准确地反映了毫米波雷达2与单目摄像头3之间的特性差异。
[0100](9)在本实施方式中，假定误差的图像方位范围与假定误差的雷达方位范围相比变窄了。这导致了雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri更准确地反映了毫米波雷达2与单目摄像头3之间的特性差异。
[0101]在本实施方式中，与第一和第二实施方式中一样，判定为相同的目标在XY平面上的位置可以是由雷达目标的检测点Pr的Y坐标Yr和图像目标的水平方位角Θ i指定的位置Pf。可替代地，可以使用直线距离rl来代替Y坐标Yr。即，判定为相同的目标在XY平面上的位置可设定为由雷达目标的检测点Pr的径向坐标和图像目标的水平方位角Θ i指定的位置。
[0102]雷达距离范围对应于第一直线距离范围。图像距离范围对应于第二直线距离范围。
[0103]第四实施方式
[0104]现在将对本发明的第四实施方式进行解释。将仅对第四实施方式与第一实施方式的不同之处作出解释。
[0105]在上述的第一实施方式中，雷达误差区域Rr是参照雷达目标的检测点Pr限定的。如果判定雷达误差区域Rr和图像误差区域Ri存在重叠区域，那么判定雷达目标和图像目标是相同的。
[0106]可替代地，在本实施方式中，如图12所示，如果判定雷达目标的检测点Pr与图像误差区域Ri重叠，即，如果判定雷达目标的检测点Pr出现在图像误差区域Pi中，那么判定雷达目标和图像目标是相同的。本实施方式可看作是雷达误差区域Rr缩至检测点Pr时的第一实施方式的极限情况。
[0107]本实施方式能够提供与第一实施方式相似的优点。本实施方式还提供了另外的优点:可以省略步骤S12中的过程。
[0108]检测点Pr不仅对应于第一检测点，还对应于第一目标区域。本实施方式适用于第一实施方式。可替代地，本实施方式可以应用于第二或第三实施方式。
[0109]第五实施方式
[0110]现在将对本发明的第五实施方式进行解释。将仅对第五实施方式与第一实施方式的不同之处作出解释。
[0111]在上述的第一实施方式中，当在步骤S145中判定图像目标是行人时，那么在步骤S147中将水平方位角的假定误差E Θ i设定为缺省值I Θ i乘以常数C3。更具体地，在第一实施方式中，水平方位角范围为从Θ 1-E Θ i到Θ i+E Θ i并且其中心在检测点Pi的水平方位角Θ i处(即，关于水平方位角Θ i对称)。
[0112]可替代地，在本实施方式中，如在图13中所示，当判定图像目标是行人时，水平方位角范围可以关于水平方位角Qi对称，即包括根据行人的移动方向(B卩，无论是向左还是向右的移动方向)的、关于水平方位角Θ i的水平方位角方面的左侧假定误差E Θ iL和右侧假定误差ΕΘ iR。左侧假定误差ΕΘ iL和右侧假定误差ΕΘ iR可以不同。
[0113]更具体地，在第五实施方式中，执行图14中示出的过程来替代图5中示出的过程。由于步骤S241-S246以及S248中的操作分别类似于步骤S141-S147中的操作，因此将不再重复解释步骤S241-S246以及S248中的操作。
[0114]如果在步骤S245中判定图像目标是行人，那么在步骤S247碰撞减轻E⑶7判断行人是否正在移动。如果在步骤S247中判定行人不在移动，即行人是静止的，那么与步骤S147中一样，在步骤S248中，碰撞减轻E⑶7将水平方位角的假定误差E Θ i设定为缺省值I Θ i乘以常数C3(大于一)。如果在步骤S247中判定行人正在移动，那么在步骤S249中碰撞减轻E⑶7判断行人是否正在向左方向(为第一方向)上移动。如果在步骤S249中判定行人正在向左方向上移动，那么在步骤S250中，碰撞减轻ECU7将水平方位角的左侦U假定误差E Θ iL设定为缺省值I Θ i乘以常数C4，并且进一步地，在步骤S25 Θ中，将水-实施方式相似的优点。本实施方式能够提区域适于横向移动(即，在X方向上移上所述，图像目标的水平方位角91基于I定。然而，对于横向移动的行人，与穿过图爱更可能与图像目标的实际中心偏离，如在1心的左手侧方向还是右手侧方向上偏离目假定误差和右侧假定误差取决于行人的移
反的方向上的假定误差设定为大于在移动司的一些替代实施方式中，在行人的移动方向相反的方向上的假定误差，如图16中所I假定误差取决于行人的移动方向而彼此不从不仅取决于行人的移动方向、而且还取决句左方向移动时，右侧假定误差与左侧假定口。`是它们的直线距离显著不同的情况下作出雷达目标和图像目标相同的错误判定。
[0123](3)在第一至第五实施方式的每一个中，毫米波雷达2用作雷达。可替代地，也可使用其它类型的雷达作为雷达。
[0124](4)在第一至第五实施方式的每一个中，本发明应用于碰撞减轻装置I。可替代地，本发明可以应用于其他类型的车辆控制装置。
[0125](5)在第一至第五实施方式的每一个中，作为控制器的碰撞减轻E⑶7是与毫米波雷达2和单目摄像头3独立的构件。可替代地，碰撞减轻E⑶7可以包括在毫米波雷达2和单目摄像头3中的一个中或包括在两者中。
[0126](6)在第一至第五实施方式的每一个中，行人和车辆用作待检测的示例性目标。可替代地，可使用其它类型的待检测目标。
[0127](7)本发明的每个部件是概念性的。因此，例如，第一至第五实施方式的每一个中的一个部件的功能可以分配至多个部件，或者第一至第五实施方式的每一个中的一些部件的功能可以集成或合并在一个部件中。另外，第一至第五实施方式的一个实施方式的一些特征可以添加至第一至第五实施方式的另一个实施方式中，或者可以代替第一到第五实施方式的另一个实施方式中的一些特征。
[0128]本领域技术人员应当理解，上文描述的实施方式可以通过硬件、软件或者硬件与软件的结合来实施。结合本发明的实施方式描述的模块和功能可以整体或部分地通过微处理器或计算机实施，这些微处理器或计算机适于编程为按照结合本发明的实施方式解释的方法来工作。执行本发明的实施方式的装置可以例如包括这样的计算机:该计算机适于编程为使得其能够执行在本发明的实施方式中所描述的机理。
【权利要求】
1.一种安装在车辆中的目标检测装置(7)，包括: 第一区域限定单元(71、S11-S12)，所述第一区域限定单元(71、S11-S12)构造为限定包括第一检测点的第一目标区域，所述第一检测点指示通过使用车载雷达(2)检测到的第一目标相对于XY平面上的基准点的位置，所述XY平面的X轴方向是车辆宽度方向，所述XY平面的Y轴方向是车辆长度方向； 第二区域限定单元(72、S13-S14)，所述第二区域限定单元(72、S13-S14)构造为限定包括第二检测点的第二目标区域，所述第二检测点指示基于由车载单目摄像头(3)捕捉的图像检测到的第二目标相对于所述XY平面上的所述基准点的位置，所述第二目标区域由所述第二目标与所述车辆的前方方向所成的方位角的第二方位范围限定；以及 判断单元(73、S15-S16)，所述判断单元(73、S15-S16)构造为判断在所述XY平面上是否存在所述第一目标区域与所述第二目标区域的重叠区域，并且当判定在所述XY平面上存在所述第一目标区域与所述第二目标区域的重叠区域时，判定所述第一目标和所述第二目标是相同的。
2.根据权利要求1所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72、S145-S147)构造为判断所述第二目标是行人还是车辆，并且与当判定所述第二目标是车辆时相比，当判定所述第二目标是行人时，增加所述第二方位范围。
3.根据权利要求1或2所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72、S249-S251)构造为判断所述行人是在沿着X轴的第一方向上移动还是在与所述第一方向相反的第二方向上移动，并且当判定所述行人在所述第一方向上移动时，使所述第二方位范围的在所述第二检测点的第一方向侧上的第一子范围与所述第二方位范围的在所述第二检测点的第二方向侧上的第二子范围不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(7)，其中，所述第二目标区域由所述第二方位范围和特定的Y坐标范围限定，所述特定的Y坐标范围包括所述第二检测点在所述XY平面上的Y坐标。
5.根据权利要求4所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72、S141)构造为随着所述第二检测点在所述XY平面上的Y坐标的增大而增大所述Y坐标范围。
6.根据权利要求4或5所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72、S142-S144)构造为判断所述第二目标是行人还是车辆，并且与当判定所述第二目标是行人时相比，当判定所述第二目标是车辆时，增大所述Y坐标范围。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(7)，其中，所述第二目标区域由所述第二方位范围和第二直线距离范围限定，所述第二直线距离范围为从第一直线距离到第二直线距离并且包括从所述基准点到所述第二检测点的直线距离，所述第一直线距离和所述第二直线距离从所述XY平面上的所述基准点开始。
8.根据权利要求7所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72)构造为随着从所述基准点到所述第二检测点的直线距离增加而增加所述第二直线距离范围。
9.根据权利要求7或8所述的装置(7)，其中，所述第二区域限定单元(72)构造为:与当从所述基准点到所述第二检测点的直线距离等于或大于预定值时相比，当从所述基准点到所述第二检测点的直线距离小于所述预定值时，增加所述第二方位范围。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(7)，其中，所述第一目标区域由包括所述第一目标与所述车辆的前方方向所成的方位角的方位角的第一方位范围限定。
11.根据权利要求10所述的装置(7)，其中，所述第一目标区域由所述第一方位范围和第一直线距离范围限定，所述第一直线距离范围为从第三直线距离到第四直线距离并且包括从所述基准点到所述第一检测点的直线距离，所述第三直线距离和所述第四直线距离从所述XY平面上的所述基准点开始。
12.根据权利要求11所述的装置(7)，其中，所述第一区域限定单元(71)构造为随着从所述基准点到所述第一检测点的直线距离增加而增加所述第一直线距离范围。
13.根据权利要求11或12所述的装置(7)，其中，所述第一区域限定单元(71)构造为:与当从所述基准点到所述第一检测点的直线距离等于或大于预定值时相比，当从所述基准点到所述第一检测点的直线距离小于所述预定值时，增加所述第一方位范围。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的装置(7)，其中，所述第一区域限定单元(71)构造为:与当所述第一目标相对于所述基准点的方位角小于预定值时相比，当所述第一目标相对于所述基准点的方位角等于或大于所述预定值时，增加所述第一方位范围。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置(7)，其中，所述第一区域限定单元(7US11-S12)构造为判断所述第一目标是行人还是车辆，并且与当判定所述第一目标是行人时相比，当判定所述第一目标是车辆时，增加所述第一目标区域的X坐标范围。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置(7)，还包括置信度计算单元(74、S17)，所述置信度计算单元(74、S17)构造为当所述判断单元(73)判定所述第一目标和所述第二目标相同时，计算判定所述第一目标和所述第二目标相同的置信度。
17.根据权利要求16所述的装置(7)，其中，所述置信度随着所述第一检测点与所述车辆的前方方向所成的方位角与所述第二检测点与所述车辆的前方方向所成的方位角之间的角度差减小而增加。
18.根据权利要求16或17所述的装置(7)，其中，所述置信度随着所述第一目标区域与所述第二目标区域的重叠区域的面积增加而增加。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的装置(7)，其中，所述判断单元(73)构造为:当判定所述第一目标和所述第二目标相同时，通过所述第一检测点的Y坐标和所述第二检测点与所述车辆的前方方向所成的方位角来限定判定为相同的所述目标在所述XY平面上的位置。
20.根据权利要求1所述的装置(7)，其中，所述第一目标区域限定为所述第一检测点。
【文档编号】G01S13/86GK103837872SQ201310597585
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】马场崇弘 申请人:株式会社电装