CN114523960A - 车辆以及轴偏移判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆以及轴偏移判定装置。能够恰当地进行用于限制车辆控制的车载传感器有无轴偏移的判定。车辆(1)具备车速传感器(18)和车载传感器(17)，具有控制装置(10)，该控制装置基于车载传感器的轴偏移量以及车速来判定是否存在轴偏移，并基于判定结果来控制车辆的行驶，控制装置在车速大于第一阈值时，分别取得偏航方向以及俯仰方向的轴偏移量，在偏航方向和俯仰方向的轴偏移量分别大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，在车速为第一阈值以下且大于比第一阈值小的第二阈值时，取得偏航方向上的轴偏移量，在偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，在车速为第二阈值以下时，不判定是否存在轴偏移。

Description

车辆以及轴偏移判定装置
技术领域
本发明涉及具备用于检测周边的物体的车载传感器的车辆，尤其涉及基于车载传感器的检测结果进行自主行驶、驾驶辅助的车辆、以及判定该车载传感器的轴偏移的轴偏移判定装置。
背景技术
包括照相机和雷达在内，进行车辆周边的物体(障碍物)的检测等的车载传感器是公知的(例如，专利文献1)。在专利文献1的车载传感器中，使用雷达来取得照相机的轴偏移量，基于照相机的轴偏移量来设定雷达对物体的检测区域。
专利文献1：日本特开2016-80539号公报
照相机、雷达等车载传感器以光轴的方向与预先设定的方向一致的方式搭载于车辆，基于车载传感器的检测结果进行驾驶辅助和车辆的自主行驶等车辆控制。因此，要求车载传感器的光轴的方向与预先设定的方向充分一致，该光轴的方向与预先设定的方向之差、即轴偏移量充分小。
因此，本申请发明人想到了构成为仅在车载传感器的轴偏移量小于规定的阈值时执行驾驶辅助、自主行驶等各种处理。
但是，车载传感器的光轴有时会因车辆行驶时的冲击等而偏移。因此，本申请发明人注意到，当阈值过小时，车辆控制容易停止，反而会使车辆的便利性、安全性降低。因此，期望开发能够恰当地进行用于车辆控制的限制的车载传感器的轴偏移的有无的判定的车辆、进行用于恰当地限制车辆控制的轴偏移判定的轴偏移判定装置。
发明内容
本发明鉴于以上的背景，其课题在于提供一种能够恰当地进行用于车辆控制的限制的车载传感器的轴偏移的有无判定的车辆以及轴偏移判定装置。
为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种车辆1、101，具备检测车速的车速传感器18和以规定的光轴为基准检测物体的位置的车载传感器17，其中，所述车辆具有控制装置10，该控制装置基于所述光轴相对于车辆搭载时的轴偏移量以及所述车速来判定所述光轴是否存在轴偏移，并基于判定结果来控制所述车辆的行驶，在所述车速大于第一阈值时，所述控制装置分别取得所述光轴的偏航方向上的轴偏移量和所述光轴的俯仰方向上的轴偏移量，在所述偏航方向上的轴偏移量或所述俯仰方向上的轴偏移量大于对应的阈值时，判定为存在轴偏移，在所述车速为所述第一阈值以下且大于比所述第一阈值小的第二阈值时，所述控制装置取得所述偏航方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，在所述车速为所述第二阈值以下时，不判定是否存在轴偏移。
本申请发明人发现，在高速区域(车速大于第一阈值的区域)中，偏航方向和俯仰方向中的任一方向上的光轴的轴偏移都会使恰当的车辆行驶控制变得困难，在中速区域(车速大于第二阈值且为第一阈值以下的区域)中，偏航方向上的轴偏移不易使恰当的车辆的行驶控制变得困难。
根据该方式，在车速比第一阈值大的高速区域中，在偏航方向以及俯仰方向中的任一方向上的轴偏移量分别比对应的阈值大时判定为存在轴偏移。另外，在车速大于第二阈值且为第一阈值以下的中速区域中，在偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移。这样，由于是基于车辆的行驶控制变得困难的方向上的光轴的轴偏移量来判定是否存在轴偏移的，因此能够恰当地评价用于判定是否应该限制车辆控制的车载传感器的轴偏移，能够进行基于判定结果的恰当的车辆的行驶控制。
在上述的方式中，优选为，所述控制装置在所述车速大于所述第一阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述光轴的侧倾方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述侧倾方向上的轴偏移量中的任意一个大于其所对应的阈值时，判断为存在轴偏移。
根据该方式，在车速比第一阈值大的高速区域中，在偏航方向以及俯仰方向、以及侧倾方向中的任一方向上的轴偏移量比对应的阈值大时，判定为存在轴偏移。因此，在要求位置检测精度的高速区域中，可恰当地判定车载传感器有无轴偏移。
在上述的方式中，优选的是，所述控制装置能够执行用于所述车辆的驾驶辅助、或者使所述车辆自主行驶的多个处理，在判定为存在轴偏移时，对能够执行的所述处理进行限制。
根据该方式，在判定为存在轴偏移时，限制与车辆的驾驶辅助或自主行驶相关的处理。由此，可设定成，对可能因轴偏移而产生问题的处理进行限制，不对不易因轴偏移而产生问题、从安全性等观点出发所需的处理进行限制。
在上述的方式中，优选为，所述控制装置基于在所述车辆行驶时由所述车载传感器检测到的存在于路侧的物标的位置的变化，取得所述偏航方向上的轴偏移量。
根据该方式，能够取得车载传感器的偏航方向上的轴偏移量。
为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种轴偏移判定装置10，它是搭载于车辆的车载传感器17的轴偏移判定装置，所述车辆具备取得车速的车速传感器18和以规定的光轴为基准检测物体的位置的所述车载传感器17，其特征在于，在所述车速大于第一阈值时，分别取得所述光轴的偏航方向上的轴偏移量和所述光轴的俯仰方向上的轴偏移量，在所述偏航方向上的轴偏移量或所述俯仰方向上的轴偏移量大于所对应的阈值时判定为存在轴偏移，在所述车速为所述第一阈值以下且大于比所述第一阈值小的第二阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，在所述车速为所述第二阈值以下时，不判定是否存在轴偏移。
根据该方式，在车速比第一阈值大的高速区域中，在偏航方向和俯仰方向的任一方向上的轴偏移量分别比对应的阈值大时判定为存在轴偏移。另外，在车速大于第二阈值且为第一阈值以下的中速区域中，在偏航方向的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移。这样，由于是基于车辆的行驶控制变得困难的方向上的光轴的轴偏移量来判定是否存在轴偏移的，因此能够进行用于对车辆的行驶控制施加限制的恰当的轴偏移判定。
在上述的方式中，优选为，所述轴偏移判定装置在所述车速大于所述第一阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述光轴的侧倾方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述侧倾方向上的轴偏移量中的任意一个大于其所对应的阈值时，判定为存在轴偏移。
根据该方式，在车速比第一阈值大的高速区域中，在偏航方向、俯仰方向、以及侧倾方向中的任一方向的轴偏移量比对应的阈值大时，判定为存在轴偏移。因此，在要求位置检测精度的高速区域中，会恰当地判定车载传感器是否存在轴偏移。
在上述的方式中，优选为，所述轴偏移判定装置基于在所述车辆行驶时由所述车载传感器检测到的存在于路侧的物标的位置的变化，取得所述偏航方向上的轴偏移量。
根据该方式，能够取得车载传感器的偏航方向的轴偏移量。
发明效果
根据以上的结构，可提供一种能够恰当地进行用于限制车辆控制的、车载传感器有无轴偏移的判定的车辆以及轴偏移判定装置。
附图说明
图1是第一实施方式的车辆的功能结构图。
图2是用于说明毫米波雷达的扫描范围的说明图。
图3是用于说明偏航方向(Z轴方向、铅垂轴方向)的轴偏移的说明图。
图4的(A)是表示偏航方向的轴偏移量足够小时的位于路侧的物标与车辆之间的位置关系的说明图，(B)是表示在该情况下由车载传感器取得的物标的位置的变化(历史)的说明图。
图5的(A)是示出偏航方向的轴偏移量较大时的位于路侧的物标与车辆之间的位置关系的说明图，(B)是示出在该情况下由车载传感器取得的物标的位置的变化(历史)的说明图。
图6的(A)是用于说明侧倾方向(X轴方向)的轴偏移、以及(B)是用于说明俯仰方向(Y轴方向)的轴偏移的说明图。
图7是第一实施方式的轴偏移判定处理的流程图。
图8是第二实施方式的轴偏移判定处理的流程图。
图9是用于说明光轴在俯仰方向上旋转从而检测范围(A)向上侧偏移的情况和(B)向下侧偏移的情况下的物体的检测范围的说明图。
标号说明
1:第一实施方式的车辆
10:控制装置
17:光学雷达(车载传感器)
18:车速传感器
101:第二实施方式的车辆
A：光轴。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的车辆的实施方式进行说明。以下，为了便于说明，以车身的中心为原点，将前后(车长)方向规定为X轴，将左右(车宽)方向规定为Y轴，将上下方向规定为Z轴。而且，将X轴或Y轴方向适当记载为水平轴方向，将Z轴方向适当记载为铅垂轴方向。
以X轴为轴线的旋转方向与侧倾方向对应，以Y轴为轴线的旋转方向与俯仰方向对应，以Z轴为轴线的旋转方向与偏航方向对应，X轴与侧倾轴对应，Y轴与俯仰轴对应，Z轴与偏航轴对应。
＜＜第一实施方式＞＞
如图1所示，第一实施方式的车辆1具备车辆控制系统14,该车辆控制系统14包括推进装置3、制动装置4、转向装置5、外界传感器6、车辆传感器7、导航装置8、驾驶操作件9以及控制装置10。车辆控制系统14的各结构通过CAN(Controller Area Network：控制器局域网)等通信单元以能够传递信号的方式被相互连接。
推进装置3是对车辆1赋予驱动力的装置，例如包括动力源及变速器。动力源具有汽油发动机、柴油发动机等内燃机以及电动机中的至少一方。在本实施方式中，推进装置3包括自动变速器和变更自动变速器的档位(档位)的换档致动器。制动装置4是对车辆1赋予制动力的装置，例如包括向制动盘按压制动块的制动钳和向制动钳供给液压的电动缸。制动装置4也可以包括通过线缆限制车轮的旋转的电动的驻车制动装置。转向装置5是用于改变车轮的转向角的装置，例如具有使车轮转向的齿轮齿条机构和驱动齿轮齿条机构的电动马达。推进装置3、制动装置4以及转向装置5由控制装置10控制。
外界传感器6是捕捉来自车辆1的周边的电磁波、声波等以检测车外的物体等并取得车辆1的周边信息的装置(外界取得装置)。外界传感器6包括车外照相机16和光学雷达17(车载传感器)。
车外照相机16例如是利用了CCD、CMOS等固体摄像元件的数码照相机，车外照相机16以光轴成为车辆1的正面方向即前方的方式安装于车辆1(更具体而言，是后视镜)，对车辆1的前方(X轴方向)进行拍摄。
如图2所示，光学雷达17一边以光轴A为中心向车外发送电磁波(发送波)，一边接收来自周围的物体的反射波，对车辆1的周围进行扫描(scan)。由此，光学雷达17取得测距数据，检测车辆1的周边的物体的位置。在测距数据中包含从光学雷达17观察到的物体存在的方向、和光学雷达17与该物体的距离。从光学雷达17发送的电磁波可以是紫外线、可见光线、近红外线等任意波长的电磁波。
光学雷达17安装于车辆1前部的规定的位置。在向车辆1搭载时(工厂出货时)，光学雷达17的光轴A被设定在前方，其扫描范围被设定在以光轴A为中心，绕Z轴(横摆轴)的规定的角度θz内，且绕Y轴(俯仰轴)的规定的角度θy内。
车辆传感器7包括检测车辆1的速度的车速传感器18。车辆传感器7除了车速传感器18之外，还可以包括检测车辆1的加速度的加速度传感器、检测车辆1绕铅垂轴(Z轴)的角速度的偏航率传感器、检测车辆1的朝向的方位传感器等。
导航装置8是取得车辆1的当前位置并进行向目的地的路径引导等的装置，具有GPS接收部20以及地图存储部21。GPS接收部20基于从人造卫星(定位卫星)接收到的信号来确定车辆1的位置(纬度、经度)。地图存储部21由闪存、硬盘等公知的存储装置构成，存储地图信息。
驾驶操作件9设置于车室内，接受用户为了控制车辆1而进行的输入操作。驾驶操作件9包括方向盘22、加速踏板23、制动踏板24(制动操作件)以及换挡杆25。
控制装置10是包括CPU、非易失性存储器(ROM)以及易失性存储器(RAM)等的电子控制装置(ECU)。控制装置10通过由CPU执行按照程序进行的运算处理，来执行各种车辆控制。控制装置10可以构成为1个硬件，也可以构成为由多个硬件构成的单元。另外，控制装置10的各功能部的至少一部分可以通过LSI、ASIC、FPGA等硬件来实现，也可以通过软件和硬件的组合来实现。
控制装置10基于由车外照相机16取得的图像、由光学雷达17取得的测距数据，以至少避开存在于车辆1的周边的物体的方式控制推进装置3、制动装置4、转向装置5。例如，控制装置10能够一边避开存在于车辆1的周边的物体，一边实施辅助驾驶员进行驾驶的辅助处理、使车辆1自主行驶的自主行驶处理，并控制车辆1。
为了进行这样的车辆1的控制，控制装置10包括外界识别部41、本车位置确定部42、行动计划部43以及行驶控制部44。
外界识别部41适当地控制外界传感器6，从外界传感器6取得检测结果。外界识别部41基于外界传感器6的检测结果来识别存在于车辆1的周边的例如行人、车辆1等物标。外界识别部41基于由光学雷达17取得的测距数据，取得以车辆1为基准的物标的位置。另外，外界识别部41基于包含由车外照相机16取得的图像、由光学雷达17取得的测距数据等在内的外界传感器6的检测结果来取得物标的大小，并使用机器学习等公知的方法，根据外界传感器6的检测结果来判定物标的类别(例如，物标是塔架、路灯等)。
本车位置确定部42基于来自导航装置8的GPS接收部20的信号，检测车辆1自身的位置。另外，除了来自GPS接收部20的信号之外，本车位置确定部42还可以从车辆传感器7取得车速、偏航率，使用所谓的惯性导航来确定车辆1自身的位置以及姿态。
行驶控制部44按照来自行动计划部43的行驶控制的指示对推进装置3、制动装置4及转向装置5进行控制而使车辆1行驶。更具体而言，行驶控制部44在从行动计划部43被指示了车辆1应行驶的轨迹的情况下，基于由外界识别部41取得的位于车辆1的周边的物标的位置、大小，以避开它们的方式控制推进装置3、制动装置4以及转向装置5，并且使车辆1尽可能沿着轨迹行驶。
行动计划部43执行追踪在前方行驶的车辆1的追踪行驶处理、和在从自动驾驶向手动驾驶切换时驾驶员无法接管驾驶操作的情况下使车辆1安全地停止的退避处理(所谓的用于实施最小风险策略(MRM)的处理)。行动计划部43计算出在各处理中车辆1应行驶的轨迹，为了使车辆1沿着该轨迹行驶，向行驶控制部44输出指示。
但是，行动计划部43在车辆1的行驶开始后，优选除了进行追踪行驶处理、退避处理等处理的情况以外，还适当地指示外界识别部41进行光学雷达17的轴偏移判定处理。外界识别部41在轴偏移判定处理中取得光学雷达17的轴偏移量，在判定为存在应该限制行动计划部43所能够执行的处理的轴偏移时，将限制信号输出到行动计划部43。
当被输入限制信号时，行动计划部43限制所能够执行的处理。例如，当被输入限制信号时，行动计划部43禁止执行追踪行驶处理，但能够执行退避处理。另一方面，在未被输入限制信号时，行动计划部43能够执行追踪行驶处理及退避处理。
外界识别部41包括铅垂轴偏移量取得部50、水平轴偏移量取得部51以及轴偏移判定部52作为用于进行轴偏移判定处理的功能部。
铅垂轴偏移量取得部50通过执行铅垂轴偏移量检测处理，检测光学雷达17的光轴A的绕铅垂轴的轴偏移量、即光学雷达17的光轴A的偏航方向上的轴偏移量。
偏航方向的轴偏移量是指光轴A相对于车辆搭载时(工厂出货时)在偏航方向(以铅垂轴、即Z轴为中心的旋转方向)上的旋转角度(轴偏移角度)。图3表示偏航方向上的轴偏移量为δz时的扫描范围。如图3所示，由于偏航方向上的轴偏移，扫描范围成为大致相对于车体在水平方向上偏移的范围。
铅垂轴偏移量取得部50在车辆1行驶时执行铅垂轴偏移量检测处理。在铅垂轴偏移量检测处理中，铅垂轴偏移量取得部50检测存在于由光学雷达17进行检测的路侧的物标，并基于该物标的位置的变化来取得(评价)偏航方向的轴偏移量。
在本实施方式中，如图4的(A)以及图5的(A)所示，铅垂轴偏移量取得部50在车辆1直行时执行铅垂轴偏移量检测处理。在铅垂轴偏移量检测处理中，铅垂轴偏移量取得部50首先基于车外照相机16的图像，取得存在于路侧且固定的物标P。铅垂轴偏移量取得部50例如可以通过从由车外照相机16取得的图像等提取位于路侧的塔架、路灯等，来取得存在于路侧且固定的物标P。但是，并不限定于该方式，例如，铅垂轴偏移量取得部50也可以基于光学雷达17的测距数据，提取存在于路侧并且移动速度与车速相等的物体，由此取得存在于路侧并且固定的物标P。
之后，铅垂轴偏移量取得部50基于由光学雷达17取得的测距数据，检测该物标P相对于车辆1的位置。在本实施方式中，如图4的(A)以及图5的(A)所示，铅垂轴偏移量取得部50针对物标P相对于车辆1的位置，将该物标P在车辆前后方向上的位置设为x、将该物标P在车宽方向上的位置设为y，并取得该位置(x，y)。铅垂轴偏移量取得部50在规定时间内检测物标P相对于该车辆1的位置，取得位置的历史(x(t)，y(t))(其中，t为时刻，参照图4的(B)以及图5的(B)的白圈)。
在车辆1在直行道路上直行的情况下，如图4的(A)所示，在光学雷达17的光轴A的方向与车辆搭载时的方向(即，预先设定的方向)一致，光学雷达17的偏航方向上的轴偏移为零时，如图4的(B)所示，存在于路侧的物标相对于车身的位置在车宽方向上的分量(y分量，换言之，车宽方向相对于直行方向的距离(ΔA))大致不变化。
如图5的(A)所示，在光学雷达17的偏航方向上的轴偏移为规定量时，存在于路侧的物标P的相对于直行方向的车宽方向上的距离(ΔB)、即物标P的车宽方向上的位置y发生变化。铅垂轴偏移量取得部50对存在于路侧的物标P的位置的变化进行检测，并基于该变化取得偏航方向上的轴偏移量。
在本实施方式中，铅垂轴偏移量取得部50使物标P的位置的历史(x(t)，y(t))近似于直线(参照图5的双点划线)。然后，铅垂轴偏移量取得部50计算出通过近似而取得的直线相对于x轴的倾斜度(θ，参照图5的(B))，取得该倾斜度作为偏航方向的轴偏移量。但是，铅垂轴偏移量取得部50取得偏航方向的轴偏移量的方法并不限定于该方法。
水平轴偏移量取得部51通过执行水平轴偏移量检测处理，分别取得光学雷达17的光轴A的绕水平轴的轴偏移量、即侧倾方向以及俯仰方向的轴偏移量。
侧倾方向的轴偏移量是指光轴A相对于车辆搭载时(工厂出货时)的侧倾方向(侧倾轴、即以X轴为中心的旋转方向)上的旋转角度(轴偏移角度)。图6的(A)示出了侧倾方向上的轴偏移量为δx时的扫描范围。如图6的(A)所示，由于侧倾方向上的轴偏移，扫描范围成为以前后方向为中心旋转后的范围。
俯仰方向的轴偏移量是指光轴A相对于车辆搭载时(工厂出货时)的俯仰方向(俯仰轴、即以Y轴为中心的旋转方向)上的旋转角度(轴偏移角度)。在图6的(B)中示出了俯仰方向上的轴偏移量为δy时的扫描范围。如图6(B)所示，由于俯仰方向上的轴偏移，扫描范围成为在上下方向上偏移了的范围。
在本实施方式中，水平轴偏移量取得部51将由车外照相机16取得的图像与由光学雷达17得到的测距数据进行对照、比较，由此取得侧倾方向上的轴偏移量和俯仰方向上的轴偏移量。但是，水平轴偏移量取得部51取得侧倾方向上的轴偏移量和俯仰方向上的轴偏移量的方法并不限定于此。
更具体而言，例如，水平轴偏移量取得部51将由车外照相机16取得的图像中的前方车辆的上缘的位置以及其倾斜度与通过光学雷达17的测距数据识别出的前方车辆的上缘的位置以及其倾斜度进行对照，并进行比较。之后，水平轴偏移量取得部51可以通过取得由测距数据识别出的前方车辆的上缘的、以车外照相机16的图像为基准的的倾斜度(倾斜角度)，来取得光学雷达17的侧倾方向上的轴偏移量，通过取得由车外照相机16取得的图像中的前方车辆的上缘的位置与通过光学雷达17的测距数据识别出的前方车辆的上缘的位置的上下方向上的位置之差来取得光学雷达17的俯仰方向的轴偏移量。
水平轴偏移量取得部51也可以通过与铅垂轴偏移量取得部50同样的方式，基于位于直行道路的上方的物标(例如道路标识等)的位置的变化来取得俯仰方向上的轴偏移量。
轴偏移判定部52执行轴偏移判定处理，取得光学雷达17的轴偏移量，向行动计划部43输出限制信号，该限制信号表示存在轴偏移，并且该轴偏移达到应该限制行动计划部43所能够执行的处理的程度。以下，参照图7对轴偏移判定处理的详细情况进行说明。
轴偏移判定部52在轴偏移判定处理的最初的步骤ST1中，从车速传感器18取得车速，判定车速是否比低速侧阈值(第二阈值)大。在本实施方式中，低速侧阈值被设定为时速18km(18kph)。轴偏移判定部52在车速比低速侧阈值大的情况下，执行步骤ST2，在为低速侧阈值以下的情况下，结束轴偏移判定处理。
轴偏移判定部52在步骤ST2中指示铅垂轴偏移量取得部50执行铅垂轴偏移量检测处理，从铅垂轴偏移量取得部50取得偏航方向上的轴偏移量。当偏航方向上的轴偏移量的取得完成时，轴偏移判定部52执行步骤ST3。
轴偏移判定部52在步骤ST3中，在偏航方向的轴偏移量大于规定的阈值(以下称为偏航轴偏移量阈值)时，执行步骤ST4，在偏航方向的轴偏移量为偏航轴偏移量阈值以下时，执行步骤ST5。
轴偏移判定部52在步骤ST4中向行动计划部43输出限制信号，该限制信号表示存在轴偏移并且该轴偏移达到需要限制所能够执行的处理的程度。当输出完成时，完成轴偏移判定处理。
轴偏移判定部52在步骤ST5中判定在步骤ST1中取得的车速是否比高速侧阈值(第一阈值)大。在本实施方式中，高速侧阈值被设定为时速60km(60kph)。轴偏移判定部52在车速大于高速侧阈值时结束步骤ST6，在车速为高速侧阈值以下时结束轴偏移判定处理。
轴偏移判定部52在步骤ST6中，对水平轴偏移量取得部51指示执行水平轴偏移量检测处理，从水平轴偏移量取得部51分别取得侧倾方向以及俯仰方向的轴偏移量。当侧倾方向以及俯仰方向的轴偏移量的取得完成时，轴偏移判定部52执行步骤ST7。
轴偏移判定部52判定侧倾方向的轴偏移量是否大于规定的阈值(以下，称为侧倾轴偏移量阈值)，或者俯仰方向的轴偏移量是否大于规定的阈值(以下，称为俯仰轴偏移量阈值)。轴偏离判定部52在侧倾方向的轴偏离量大于侧倾轴偏离量阈值、或者俯仰方向的轴偏离量大于俯仰轴偏离量阈值时，执行步骤ST4，在除此以外时(即，侧倾方向的轴偏离量为侧倾轴偏离量阈值以下且俯仰方向的轴偏离量为俯仰轴偏离量阈值以下时)，结束轴偏离判定处理。
接下来，对以此方式构成的车辆1的动作以及效果进行说明。在车辆1的行驶开始时和行驶中，行动计划部43适当地输出以指示外界识别部41开始进行光学雷达17的轴偏移判定处理。外界识别部41的轴偏移判定部52接受该输出，执行轴偏移判定处理，在判定为存在轴偏移的情况下，将限制信号输出到行动计划部43。换言之，控制装置10包含轴偏移判定部52、铅垂轴偏移量取得部50以及水平轴偏移量取得部51，作为进行光学雷达17(车载传感器)的轴偏移判定的轴偏移判定装置发挥功能，并且基于该判定结果自主进行车辆控制。
在车速为低速侧阈值以下的低速区域中，车辆1的控制处理不易受到各方向的轴偏移量的影响。如图7所示，在车速为低速侧阈值以下时(ST1中为“否”)，在偏航方向、侧倾方向以及俯仰方向中的任一方向上都不对轴偏移量进行评价，不输出限制信号。因此，在车辆1的控制处理不易被各方向的轴偏移量影响的低速区域，不对车辆1的控制处理进行限制，车辆1的便利性提高。
在通过控制装置10进行车辆1的驾驶辅助、自主行驶等车辆1的行驶控制的情况下，需要高精度地检测位于车辆1的周边的物体的位置、大小，并以避开这些物体的方式使车辆1行驶。本申请发明人进行了深入研究、开发，发现位于车辆1的周边的物体相对于路面主要进行平行移动，因此确保存在于车辆1的周边的物体的水平方向上的位置的检测精度对于车辆1的安全的行驶控制尤其重要。
如图3所示，偏航方向的轴偏移使位于车辆1的周边的物体的水平方向上的位置的检测精度降低，因此难以进行恰当的车辆控制。另一方面，如图6的(A)以及图6的(B)所示，侧倾方向、俯仰方向的轴偏移难以使位于车辆1的周边的物体的水平方向上的位置的检测精度降低，难以对车辆控制造成影响。
如图7所示，在车速大于低速侧阈值(ST1中为“是”)且为高速侧阈值以下的中速区域(ST5中为“否”)中，不评价侧倾方向和俯仰方向的轴偏移量，在偏航方向上的轴偏移量大于偏航轴偏移量阈值时(ST3中为“是”)输出限制信号。这样，在车速处于中速区域时，基于会对车辆控制造成影响的偏航方向上的轴偏移量来判定是否应该输出限制信号，因此能够恰当地限制车辆控制。另外，由于不需要取得难以对车辆控制产生影响的侧倾方向以及俯仰方向上的轴偏移量，因此轴偏移判定处理变得简单。
在车速比高速侧阈值大的高速区域中，即使在偏航方向的轴偏移量足够小的情况下，只要侧倾方向俯仰方向中的任意一个方向的轴偏移量比对应的阈值大，则难以进行车辆1的位置的严密的控制，
因此，如图7所示，在车速大于高速侧阈值的高速区域(ST5中为“是”)中，在偏航方向、侧倾方向以及俯仰方向中的任意一个方向上的轴偏移量大于所对应的轴偏移量阈值时(ST3中为“是”，或者ST7中为“是”)，输出限制信号。像这样，在车速处于高速区域时，在偏航方向、侧倾方向以及俯仰方向的全部方向的轴偏移量都为对应的轴偏移量阈值以下时，不对车辆控制进行限制，只要偏航方向、侧倾方向以及俯仰方向中的任一方向的轴偏移量比对应的轴偏移量阈值大，就限制行动计划部43进行的车辆控制所涉及的处理的执行。因此，在车速比高速侧阈值大的高速区域中，在任一轴向的轴偏移量较大从而无法确保位于车辆1的周边的物体的检测精度时限制车辆控制，因此会提高车辆1的安全性。
《第二实施方式》
第二实施方式的车辆101与第一实施方式的车辆1相比，如图8所示，不同点在于，代替轴偏移判定处理的步骤ST6而执行步骤ST16，代替步骤ST7而执行步骤ST17。其他结构与第一实施方式相同，因此省略对其他结构的说明。
第二实施方式的车辆101的轴偏移判定部52在轴偏移判定处理的步骤ST16中，指示水平轴偏移量取得部51取得俯仰方向上的轴偏移量。当水平轴偏移量取得部51取得俯仰方向上的轴偏移量时，轴偏移判定部52执行步骤ST17。
轴偏移判定部52在步骤ST17中判定俯仰方向上的轴偏移量是否大于俯仰轴偏移量阈值，在俯仰方向上的轴偏移量大于俯仰轴偏移量阈值时执行步骤ST4，在俯仰方向上的轴偏移量为俯仰轴偏移量阈值以下时，轴偏移判定部52结束轴偏移判定处理。
接下来，对以此方式构成的车辆101的动作以及效果进行说明。在本实施方式中，在低速区域中，与第一实施方式同样地，在偏航方向、侧倾方向以及俯仰方向上均不评价轴偏移量，不输出限制信号。另外，在中速区域中，也与第一实施方式同样地，在偏航方向的轴偏移量大于偏航轴偏移量阈值时输出限制信号。
在高速区域中，与第一实施方式不同，在偏航方向或俯仰方向的轴偏移量大于对应的轴偏移阈值、即偏航方向的轴偏移量大于偏航轴偏移量阈值(ST3中为“是”)、或者俯仰方向的轴偏移量大于俯仰轴偏移量阈值(ST17中为“是”)时，轴偏移判定部52输出限制信号(ST4)。
本申请发明人发现，在高速区域中，即使在偏航方向的轴偏移量足够小的情况下，若俯仰方向上的轴偏移量大于俯仰轴偏移量阈值，例如在存在山和谷的坡道上，车辆101的前方的物体的检测也会产生问题，行驶控制可能变得困难。
图9的(A)以及(B)分别示出在光轴A在俯仰方向上偏移的情况下，在车辆101的前方的物体的检测中产生问题的例子。在图9的(A)以及(B)中，用双点划线表示未产生轴偏移的情况下的(即，车辆搭载时的)光轴A和检测范围的边界。另外，用实线表示光轴A在俯仰方向上偏移的情况下的光轴A，用单点划线表示检测范围的边界，将检测范围表示为用点着色的区域。
如图9的(A)所示，在光轴A沿俯仰方向旋转而检测范围与车辆搭载时相比向上侧偏移时，在山附近，在没有轴偏移的情况下位于检测范围(参照双点划线)内并认为应该能够检测到的物体(在图9的(A)中为前方车辆)由于轴偏移而处于检测范围(参照着色的区域)外。另一方面，如图9的(B)所示，在光轴A沿俯仰方向旋转而检测范围与车辆搭载时相比向下侧偏移时，在谷附近，在没有轴偏移的情况下位于检测范围(参照双点划线)内并认为应该能够检测到的物体(在图9的(B)中为前方车辆)处于检测范围(参照着色的区域)外。由此能够理解，俯仰方向的轴偏移有时会对车辆前方的物体的检测造成影响。车辆101的速度越高，越需要能够更可靠地检测车辆101的前方的物体，因此特别要求在高速区域中俯仰方向上的轴偏移足够小。
在本实施方式中，在车速处于高速区域时，在偏航方向以及俯仰方向的轴偏移量都为对应的轴偏移量阈值以下时不限制车辆控制，当偏航方向或者俯仰方向的轴偏移量大于对应的轴偏移量阈值时，限制由行动计划部43进行的与车辆控制所涉及的处理的执行。因此，在车速比高速侧阈值大的高速区域中，在偏航方向和俯仰方向的轴偏移量大、无法确保车辆101的周边的物体的位置的充分的检测精度的情况下限制车辆控制，因此车辆101的安全性提高。另外，与第一实施方式相比，不需要检测侧倾方向的轴偏移量，因此轴偏移判定处理变得简单。
以上进行了具体实施方式的说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够广泛地变形实施。
在上述实施方式中，记载了车辆1、101基于光学雷达17的轴偏移的有无来限制车辆控制的例子，但并不限定于该方式。车辆1、101只要是以规定的光轴为基准、基于检测车辆1、101的周边的物体的位置的车载传感器的轴偏移量来判定该轴偏移并对车辆控制进行限制即可，车载传感器并不限定于光学雷达17。车载传感器例如也可以是车外照相机、毫米波雷达、声纳等。
在上述实施方式中，控制装置10包括轴偏移判定部52、铅垂轴偏移量取得部50以及水平轴偏移量取得部51，作为进行光学雷达17(车载传感器)的轴偏移判定的轴偏移判定装置发挥功能，并且还进行车辆1的行驶控制，但并不限定于该方式。例如，包含轴偏移判定部52、铅垂轴偏移量取得部50以及水平轴偏移量取得部51的轴偏移判定装置也可以与进行车辆1的行驶控制的装置分体构成。
虽然在上述第二实施方式中，没有基于侧倾方向的轴偏移量进行轴偏移判定，但例如也可以构成为，轴偏移判定部52在车速大于比高速侧阈值大的阈值(辅助阈值)时，在偏航方向、俯仰方向以及侧倾方向上的轴偏移量中的任一个大于其所对应的阈值时判定为存在轴偏移，在车速大于高速侧阈值且为辅助阈值以下时，在偏航方向或者俯仰方向的轴偏移量大于各自所对应的阈值时判定为存在轴偏移。
在上述实施方式中，各轴方向的轴偏移量是以车辆搭载时(工厂出货时)为基准来规定的，但并不限定于该方式，例如，各轴方向的轴偏移量也可以以设计时的光学雷达17(车载传感器)的光轴A的方向为基准来规定。

Claims (8)

1.一种车辆，具备检测车速的车速传感器和以规定的光轴为基准检测物体的位置的车载传感器，其中，
所述车辆具有控制装置，该控制装置基于所述光轴相对于车辆搭载时的轴偏移量以及所述车速来判定所述光轴是否存在轴偏移，并基于判定结果来控制所述车辆的行驶，
在所述车速大于第一阈值时，所述控制装置分别取得所述光轴的偏航方向上的轴偏移量和所述光轴的俯仰方向上的轴偏移量，在所述偏航方向上的轴偏移量或所述俯仰方向上的轴偏移量大于对应的阈值时，判定为存在轴偏移，
在所述车速为所述第一阈值以下且大于比所述第一阈值小的第二阈值时，所述控制装置取得所述偏航方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，
在所述车速为所述第二阈值以下时，不判定是否存在轴偏移。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制装置在所述车速大于所述第一阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述光轴的侧倾方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述侧倾方向上的轴偏移量中的任意一个大于其所对应的阈值时，判定为存在轴偏移。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，
所述控制装置能够执行用于所述车辆的驾驶辅助、或者使所述车辆自主行驶的多个处理，在判定为存在轴偏移时，对能够执行的所述处理进行限制。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，
所述控制装置基于在所述车辆行驶时由所述车载传感器检测到的存在于路侧的物标的位置的变化，取得所述偏航方向上的轴偏移量。
5.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，
所述控制装置基于在所述车辆行驶时由所述车载传感器检测到的存在于路侧的物标的位置的变化，取得所述偏航方向上的轴偏移量。
6.一种轴偏移判定装置，它是搭载于车辆的车载传感器的轴偏移判定装置，所述车辆具备取得车速的车速传感器和以规定的光轴为基准检测物体的位置的所述车载传感器，其特征在于，
在所述车速大于第一阈值时，分别取得所述光轴的偏航方向上的轴偏移量和所述光轴的俯仰方向上的轴偏移量，在所述偏航方向上的轴偏移量或所述俯仰方向上的轴偏移量大于所对应的阈值时判定为存在轴偏移，
在所述车速为所述第一阈值以下且大于比所述第一阈值小的第二阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量大于对应的阈值时判定为存在轴偏移，
在所述车速为所述第二阈值以下时，不判定是否存在轴偏移。
7.根据权利要求6所述的轴偏移判定装置，其中，
所述轴偏移判定装置在所述车速大于所述第一阈值时，取得所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述光轴的侧倾方向上的轴偏移量，在所述光轴的所述偏航方向上的轴偏移量、所述俯仰方向上的轴偏移量以及所述侧倾方向上的轴偏移量中的任意一个大于其所对应的阈值时，判定为存在轴偏移。
8.根据权利要求6或7所述的轴偏移判定装置，其中，
所述轴偏移判定装置基于在所述车辆行驶时由所述车载传感器检测到的存在于路侧的物标的位置的变化，取得所述偏航方向上的轴偏移量。
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