JP2005258941A - 障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平坦路または下り勾配から上り勾配路面にさしかかったときの車両前方の障害物検出の精度を向上させる。
【解決手段】障害物を検出するセンサと、センサに固定された座標系をＯ−ｘｙｚ（ただし、ｘは車両の進行方向に向かって右向き、ｙは高さの向き、ｚは前方の向きにとられた座標軸）とするとき、センサにより得られた情報から所定高さｙ_th以上の高さを有する物体を検出し、その存在位置ｚ_PRを検出する一次障害物検出手段と、存在位置ｚ_PRにおける路面の高さｙ_RFを求める路面高さ演算手段と、一次障害物検出手段により検出された物体から前記路面高さ演算手段により求められた前記路面の高さｙ_RF以下の情報を排除した情報から障害物を検出する障害物検出手段とを有することを特徴とする障害物検出装置である。センサにより得られた情報から前方の障害物の位置する路面高さ以下の情報を除去しているので、路面上の障害物のみが正確に検出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されて前方の先行車、歩行者、障害物などを精度良く検出する障害物検出装置に関する。本発明の障害物検出装置は、先行車両との車間距離を一定に保つ適応走行制御装置（ＡＣＣ(Adaptive Cruise Control) ）、障害物を検出した時には警報を出力する衝突警報装置、障害物を検出した時に自動制動、回避支援などを行う前方衝突防止支援装置（ＦＣＡＡＳ(Forward Collision Avoidance Assistance System) に用いることができる。

従来より、自車両と障害物との距離が走行状況により可変的に決定される値以下となったときに運転者に警報を発する装置が知られている。この装置は、まずセンサにより自車両と障害物との相対距離と相対速度を検出し、制動回避距離又は操舵回避距離以下になる可能性がある場合に運転者に衝突の危険性を警報する装置である。

また、ＡＣＣ機能を有する車両用走行制御装置としては下記特許文献１が知られている。この装置では、まず、前方走行車に対する車間距離と相対速度とを検出して、自車の第１走行速度を決定する。次に、自車の走行位置を検出して、地図情報からその位置の道路情報、例えば、幅員、曲率半径、勾配などを取得する。次に、これらの情報に基づいて運転者が見通すことができる視認距離を推定して、推定した視認距離で安心感を持って運転できる第２走行速度を決定する。最後に、運転車が設定した設定速度、上記の第１走行速度、第２走行速度のうち最小速度を目標走行速度に決定するというものである。特に、平坦路又は上り勾配の道路から下り勾配の道路に移行する時には、運転者が現実に路面を確認できる距離は短くなり、この状況になると運転者は前方の路面上の障害物を検出することができなくなり、走行速度を低下させていた。そこで、この様な状況になると、視認距離が短くなるように推定するようにしている。
特開２００３−１７０７６４

しかしながら、上記の技術では、平坦路又は下り勾配の道路から上り勾配の道路に移行する場合には、運転者の視界は良好であるために、何ら問題にはならず、なんの補正もしていない。ところが、障害物をセンサで検出して、制動や操舵回避などの制御をする場合には、センサの仰角を変更しないために、平坦路又は下り勾配の道路から上り勾配の道路に移行する場合には、センサの軸線から上にも路面が存在することになり、路面を路面上の高さのある物体としてご認識することがあった。

特に、障害物をステレオ視でカメラ座標系における３次元の値として検出する場合には、前方の路面がこの座標系では高さ成分を有することになる。例えば、車両が平坦な路面にいて、したがって、カメラ軸線は水平であり、前方が上り勾配になっており、その上り勾配の途中の路面には、走行方向に平行な多数の白線が塗布された横断歩道があって、その横断歩道を人が横断している場合を考える。横断歩道の白線も路面に立つ人の線も、カメラ画像から見ると、共に走行方向に平行な線となる。したがって、カメラの軸線が水平とすれば、この軸線よりも上にある画像は全て高さを有する物体として処理される。すなわち、白線も路面に垂直な物体として把握されることになる。この結果、人と横断歩道の白線とが渾然として把握されるために、肝心の歩行者の位置や大きさに誤認を生じることになる。また、歩行者がいない場合には、横断歩道を路面に立った障害物として誤認識する可能性がある。このようなことは、ＡＣＣや衝突防止支援装置にとって不具合を与えることになる。

本発明は上記の問題を解決するために成されたものであり、その目的は、上り勾配の路面にさしかかる場合であっても、前方の路面上にある障害物を正確に検出することを目的とする。そして、この装置を用いたバライバー支援装置の誤動作を防止することを目的とする。

上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、車両に搭載され走行前方の障害物を検出する障害物検出装置において、障害物を検出するセンサと、センサに固定された座標系をＯ−ｘｙｚ（ただし、ｘは車両の進行方向に向かって右向き、ｙは高さの向き、ｚは前方の向きにとられた座標軸）とするとき、センサにより得られた情報から所定高さｙ_th以上の高さを有する物体を検出し、その存在位置ｚ_PRを検出する一次障害物検出手段と、存在位置ｚ_PRにおける路面の高さｙ_RFを求める路面高さ演算手段と、一次障害物検出手段により検出された物体から前記路面高さ演算手段により求められた前記路面の高さｙ_RF以下の情報を排除した情報から障害物を検出する障害物検出手段とを有することを特徴とする障害物検出装置である。

ここで、センサは、単眼のＣＣＤカメラ等の撮像装置、ステレオ視のＣＣＤカメラ等の撮像装置、ミリ波レーダ、レーザレーダなどを用いることができる。ただし、単眼による撮像の場合には障害物までの距離を推定するため、障害物の幅、高さ等を仮定することが必要である。撮像装置を用いた場合には、画像処理により物体、障害物が検出される。例えば、画像のエッジ処理により、物体、障害物の輪郭が検出される。また、道路のレーンマークや縁石を抽出して、この縁石間の領域に物体、障害物の探索領域を制限しても良い。ステレオ視による画像では、物体、障害物の３次元座標が得られる。ミリ波レーダ、レーザレーダを用いた場合には、反射波、反射レーザを検出して、反射点までの距離が測定される。横方向に対しては走査する方式でも、横方向に複数のミリ波レーダ、レーザレーダを配置する方式であっても良い。

図１は、本発明の障害物の検出原理を示した説明図である。路面１０上を車両１４が走行しており、前方の路面１２は現在の車両の走行位置の勾配よりは上り勾配が大きくなっている。車両１４には物体、障害物を検出するためのセンサ１６が配設されている。センサ１６に座標系Ｏ−ｘｙｚをとる。ｚ軸はセンサ１４の軸線（光軸）方向であり、ｙ軸はこれに垂直な高さ方向、ｘ軸は両軸に垂直でｚ軸に向かって右方向にとられた座標軸である。ｚ軸と路面１２との交点をＡとすると、センサ１６による画像では、Ａ点は画像の中央に位置する。そして、この交点Ａを中心としてセンサ１６の所定の画角の範囲の像が得られる。

得られる画像はセンサに固定された座標系Ｏ−ｘｙｚでの値である。もちろん、センサの姿勢や位置が分かっていれば、車両に固定された座標系への変換や大地に固定された地表座標系へ変換することも可能である。要するに、センサに固定された座標系Ｏ−ｘｙｚと他の座標系とは一対一対応の関係があるので、他の座標系に変換して処理した場合であっても、等価的に座標系Ｏ−ｘｙｚにおける処理で表すことができる。よって、請求項１の表現は、他の座標系に変換して処理した場合も含むものである。

センサに固定された座標系Ｏ−ｘｙｚにおいて所定の高さｙ_th以上の高さを有する物体が検出される。所定の高さｙ_thは、正値、０、負値、いずれであっても良い。例えば、車両が水平面上に位置し、センサの軸線が水平面に平行とした場合、所定の高さｙ_thをセンサの水平面に対する高さとすれば、水平面上にｙ_thよりも高い先行車が位置する場合には、その先行車を検出することができる。すなわち、路面上に一定の高さを有する物体を検出することになる。図２に示すように、画像処理によりグルーピングされて、物体１８として認識される。この物体１８の例えば重心Ｇ（画像の重心）を物体１８を代表する点として、重心Ｇの座標を物体の存在位置ｚ_PRとして検出する。これが一次障害物検出手段の構成及び機能である。

次に、存在位置ｚ_PRにおける路面の高さｙ_RFが求められる。この路面の高さｙ_RFを求める方法には色々存在する。一つはナビゲーションによる道路データを用いる方法である。道路データが地表座標系で与えられているのであれば、そのデータと、センサに固定された座標系Ｏ−ｘｙｚの地表座標系における位置と姿勢が既知であれば、座標系Ｏ−ｘｙｚにおける値ｙ_RFを求めることができる。そして、物体１８の画像において、ｙ座標が物体１８の位置における路面の高さｙ_RF以下の領域を削除することで、物体１８の画像から路面画像を消去することができる。なお、センサに固定された座標系Ｏ−ｘｙｚの原点Ｏの位置は同様に道路データを用いることができる。また、座標系Ｏ−ｘｙｚの姿勢、すなわち、ｚ軸の仰角θ_C は、θ_C を検出するセンサを設ける方法、センサの存在位置における道路データから路面の傾斜角θを得る方法などがある。これにより、路面に立設された障害物を正確に検出することが可能となる。

請求項２の発明では、路面高さ演算手段は、路面の高さｙ_RFをセンサの原点に対する路面の相対高さと、センサのｚ軸の地表面上に固定された地表座標系における仰角θ_C とから演算することを特徴とする請求項１に記載の障害物検出装置であり、請求項３の発明は、路面高さ演算手段は、路面の相対高さを、物体の位置ｚ_PRにおける地表座標系における路面の高さのカメラの原点の地表座標系における高さに対する差で演算することを特徴とする請求項２に記載の障害物検出装置である。請求項３は相対高さを演算する方法を具体的に規定している。

たとえば、θ_C ＝０ならば、センサの原点の地表座標系における高さをＹ_chとすれば、 ｙ_RF＝Ｙ₂ −Ｙ₁ −Ｙ_ch …（１）
ただし、Ｙ₁ は、座標系Ｏ−ｘｙｚの原点Ｏの地表座標系での高さ、Ｙ₂ は、ｚ_PRの路面の地表座標系での高さである。
θ_C ≠０ならば、
ｙ_RF＝Ｙ₂ −Ｙ₁ −Ｙ_ch −Δｚ・tan(θ_C ) …（２）
ただし、Δｚはセンサ原点Ｏと物体の重心Ｇとの間の距離である。

請求項４の発明は、地表座標系における路面の少なくとも高さを地図情報として記憶する地図情報記憶手段を有し、路面高さ演算手段は、この地図情報記憶手段に記憶されている地表座標系での高さに基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の障害物検出装置である。
すなわち、地表座標系での路面の高さを知る必要があるので、この情報を地図情報として記憶しておくことである。

請求項５の発明は、路面の地表座標系における少なくとも高さは、路面に埋設されたビーコンの電波により得て、路面高さ演算手段は、これにより得られた高さに基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の障害物検出装置である。

センサの原点の地表座標系での高さに対する障害物が存在する前方位置での相対高さを求めるには、次の方法がある。
道路構造令などの道路設計基準（縦断曲線半径）と車速との関係から、前方路面の縦断曲線半径を求め、その曲線から障害物の位置する点での相対高さを求めることができる。 また、撮像画像上で、白線レーンマークを検出する。このレーンマークは路面に存在することは明らかであるから、そのレーンマークの存在する路面に対するセンサの姿勢を検出することができる。よって、車両の位置する付近の路面に対する自車両の姿勢、センサの姿勢を検出して、遠方の路面の画像上における高さを補正することができる。
また、車高センサや加速度センサの検出結果に基づいて、自車両近傍の路面に対する車両、したがって、センサの相対姿勢を検出することができる。センサの姿勢が分かれば、遠方路面の画像の位置を判別することが可能となる。

車両の前方の物体を検出するセンサは、通常、センサの軸線（光軸）よりセンサの設置位置の高さだけ低い位置を基準路面としている。したがって、センサがとらえた前方の物体はこの基準路面よりも上に存在する場合には、一般的には、障害物と判断している。しかし、車両が平坦な路面又は下り路面から上り勾配の路面にさしかかるとき、センサの軸線は前方の上り勾配の路面と交差するために、センサがとらえる基準路面より上の物体には路面自体が含まれることになる。そして、路面に横断歩道の白線がある場合には、この白線が高さ方向の線として認識され、障害物の一種と判断される。しかし、本発明によると、このような場合には、基準より上の物体を一次的に把握し、この物体が位置する現実の路面の位置を求め、路面より下の情報を除去するようにしている。したがって、路面上に立設された真の障害物だけが検出されることになる。よって、障害物の誤検出が防止される。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。

本実施例は、障害物を検出するセンサにカメラを用いた例である。２台のカメラを用いて得られた画像から撮像画像の３次元座標を求める例である。すなわち、ステレオ視による画像から障害物を検出する例である。

図３は、第１実施例に係る障害物検出装置を警報装置に接続して使用した例である。本実施例の障害物検出装置は、マイクロコンピュータにより構成される電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）１０、カメラ１２及び車両状態検出センサ１４を有している。カメラ１２は、例えば、車両前部のバンパや車室内ルームミラーステイに配設されており、配設部位から車両前方に拡がる所定領域を撮像する。また、車両状態センサ１４は、車両の速度や加速度や車高などを検出してそれらの車体状態に応じた信号を出力する。カメラ１２が撮像した画像は、画像処理ＥＣＵ２２に出力される。画像処理ＥＣＵ２２はカメラ１２から出力される画像を処理することにより、その画像に表れている歩行者や車等の物体及び車両の走行する走行レーンを区画する白線等を認識する処理を行う。そして、認識した物体や白線等の車両に対する位置を検出するとともに、走行レーンを検出する。カメラ１２は単眼でも複眼のステレオ視撮像ができる装置でも良い。

画像処理ＥＣＵ２２は、メインＥＣＵ１０に接続されており、画像処理ＥＣＵ２２の検出した物体、白線、走行レーンなどの位置情報やその他の情報は、メインＥＣＵ１０に出力される。メインＥＣＵ１０には車両状態センサ１４が接続されており、メインＥＣＵ１０により、車両状態センサ１４の出力信号に基づいて速度や加速度等の車両状態が決定される。メインＥＣＵ１０には、また、ナビゲーション装置１８が接続されている。ナビゲーション装置１８は、ＤＶＤやＣＤ、ハードディスク等により構成される地図データベース２０を有している。この地図デーベース２０には、車両の走行する道路上の各地点の位置（緯度や経度等）の地図情報が格納されていると共に、さらに、車両が走行する道路の高度、縦断曲線半径、勾配などの情報が格納されている。なお、地図情報データベース２０は、本実施例では、車両に搭載されているが、必ずしも、車両に搭載されている必要はなく、車両と無線通信可能なセンタに搭載され、所定のタイミングでその格納する地図情報を車両に送信するものでも良い。

ナビゲーション装置１８は、ＧＰＳ衛星からの信号（ＧＰＳデータ）を受信するＧＰＳレシーバー及び車両のヨー、ロール、ピッチ等による進行方向に応じた信号（ＩＮＳデータ）を出力するジャイロセンサを有している。ナビゲーション装置１８は、ＧＰＳレシーバに受信されたＧＰＳデータに基づいて自車両の現在位置（具体的には、緯度、経度、高度）を測位し、ジャイロセンサの出力するＩＮＳデータに基づいて自車両の正確な現在位置を求める。そして、ナビゲーションモード時において、表示モニタには、必要に応じて地図データベース２０から読み出されたその周囲の道路地図を指定の縮尺に合わせて表示される。このとき、その画像上の道路地図に重畳して、検出された車両の現在位置が表示される。

また、上記した地図データベース２０に格納される道路の勾配情報は、例えば道路上で数メートル又は数十メートル毎に設定されている。地図データベース２０に格納されている情報は、ナビゲーション装置１８の指令により読み出される。メインＥＣＵ１０は、所定の場合にナビゲーション装置１８に、地図データベース２０から道路の勾配情報を読み出して出力するように要求する。メインＥＣＵ１０は地図データベース２０から読み出され出力された情報を受信し、その受信情報に従って運転者に警報する。

メインＥＣＵ１０には警報装置２４が接続されている。警報装置２４は車室内に設けられ、運転者に聴覚的又は視覚的に所定の情報を提供し或いは所定の注意を喚起する図示しないスピーカやディスプレイを有している。メインＥＣＵ１０は警報装置２４に運転者に車両の制動操作や操舵操作を促すための指令を出力する。警報装置２４は、メインＥＣＵ１０から出力される指令に従って、スピーカやディスプレイを用いて運転者に制動又は操舵操作を促す警報を発する。

以下に、本装置の作用について説明する。
カメラ１２が単眼カメラである場合には、次の処理が行われる。単眼である場合には、高さと、前方距離とを独立して求めることはできない。そこで、色々な工夫が成されている。たとえば、カメラ１２により前方の障害物を検出する場合は道路画像中から車両や歩行者を構成する垂直エッジと水平エッジのグループを検出して、そのエッジグループを障害物とする。この障害物の特定点により路面との接点を求めることができる。路面との接点が求まれば、この接点の距離を求めることができる。障害物のエッジグループを抽出する場合には、画像中の車両や歩行者のパターンを記憶しておき、パターンマッチングや相関等のパターン照合により、車両や歩行者のエッジグループを検出しても良い。また、画像中の路面の白線や路肩を検出して、障害物の検出範囲を道路内に限定して画像処理の負荷を低減しても良い。

カメラ１２の車両における設置位置の高さと俯角が既知であり、路面を平面と仮定するならば、検出した障害物の高さや幅の情報や画像中の障害物の座標値により、自車両と障害物の間の距離が計算できる。
しかし、路面が平坦路から上り勾配路面に変化する場合には、図４に示す問題がある。上り勾配路面４０に横断歩道４２や図示しない路面標記がある場合、横断歩道４２や路面標記を構成するエッジや画像パターンが水平面４４より高い位置に存在する。このために、それらは障害物を構成するエッジや画像パターンと誤認され、同一の障害物にグルーピングされてしまう場合がある。この場合、図４に示すように横断歩道４２を渡ろうとしている歩行者４６が真の障害物となるのであるが、この歩行者４６が大きな幅をもつ障害物と誤認されてしまう。この結果、頻繁に誤警報が出力されるという問題がある。また、障害物が車両であっても、路面に表示されたマーク等が誤認され、このマークと車両とは同一障害物としてグルーピングされ、車両の幅が誤検出される場合がある。

本発明は、地図データベース２０から得た高度、縦断曲線曲率、勾配変化から障害物の存在する距離における３次元での路面高さを算出することが特徴である。この路面高さから、画像中の障害物のある位置での画像上の路面の位置座標を計算する。そして、画像中の障害物を構成するエッジやパターンから、路面に含まれるエッジやパターンを排除する。この処理により障害物の幅、高さがより精度よく検出できるようになり、誤警報が低減できる。

次に、複数のカメラを用いたステレオ視による障害物検出の例を示す。
エッジの対応付けや相関などの既知のステレオ視の方法により、画像中の物体の距離情報が得られる。この距離情報をもつエッジや点の中から距離の近いものをグルーピングして、障害物の存在する領域を検出する。

しかし、単眼視と同様に、路面が平面でなく平坦路から上り勾配路面へと変化するような場合には、問題がある。横断歩道や路面標記を構成するエッジや画像パターンが水平面より高い位置に存在する。このために、それらが障害物を構成するエッジや画像パターンと誤認され、同一のものにグルーピングされてしまう場合がある。この場合、図４に示すように横断歩道４２を渡ろうとしている歩行者４６が大きな幅をもつ障害物と誤認されてしまい、頻繁に誤警報が出力されるという問題がある。

本発明は、地図データベース２０から得た高度、縦断曲線曲率、勾配変化から障害物の存在する距離における３次元での路面高さを算出する。この路面高さから画像中の障害物のある位置での路面の位置座標を計算する。そして、画像中の障害物を構成するエッジやパターンから、路面に含まれるエッジやパターンを排除する。この処理により障害物の幅、高さがより精度よく検出できるようになり、誤警報が低減できる。

次に、地図データベース２０から読み出した高度、縦断曲線曲率、勾配などの勾配情報から路面を推定する方法について述べる。地図データベース２０には、車両の走行する道路上の各地点の位置（緯度や経度等）の地図情報が格納されていると共に、さらに、車両が走行する道路の高度、縦断曲線半径、勾配などの情報が格納されている。

高度から画像上の障害物の存在位置における路面高さを推定する方法は色々と存在する。第１の方法は、既に説明した図１、図２に示す方法である。すなわち、カメラの軸線を基準として所定の高さにある物体を一次的に抽出し、この物体のｚ座標（距離）を求める。車両の位置のその物体の位置での地表座標系での高度差から、画像上での高度差を求める方法である。

第２の方法は、車両の現在位置から障害物の警報する距離（４０〜５０ｍ先）までの高度を読み出し、現在の高度と警報距離での高度差を算出する。また、現在位置と障害物の警報距離先の高度情報がない場合には、その前後の高度から補間しても良い。自車両が既に勾配箇所にいる場合には、図６に示すように、自車両位置の前後（前輪と後輪での位置、または、微小時刻差での２つの位置）の高度から、現在の勾配を算出して補正する。すなわち、水平面からの高度をカメラの軸線からの高度に変換する。ただし、カメラの軸線は車両が平坦路に位置するときは水平面に平行と仮定する。図６では、カメラの車両における設置高さを無視して表示している。このカメラの軸線からの高さに変更すれば、画像上での処理が可能となる。このようにして、車両から前方の路面の画像上での高度情報が得られる。

また、図７に示すように、現在の縦断曲線曲率Ｒｖが地図データベース２０から得られる場合は、次式で障害物のある距離Ｌにおける路面高さｈを推定する。
ｈ＝Ｌ・Ｌ／（２Ｒｖ）

また、図８に示すように、距離Ｌｖ先の路面勾配αが地図データベース２０から得られる場合は、次式で距離Ｌ先の路面高さを計算する。
Ｌ＜Ｌｖの場合、ｈ＝０
Ｌ≧Ｌｖの場合、ｈ＝α（Ｌｖ−Ｌ）

カメラの代わりにミリ波レーダやレーザレーダを用いた実施例を示す。
メインＥＣＵには、上記した車両状態センサが接続されていると共に、車体前部のバンパ等に配設されたレーダが接続されている。レーダは、車両前方の所定範囲へ向けて例えばミリ波を搬送波とする電波を照射し、歩行者や車、オートバイ等の前方障害物との距離及び相対速度に応じた信号を生成する。また、レーザレーダならば、車両前方の所定範囲へ向けて安全基準を満たすレーザを照射し、歩行者や車、オートバイ等の前方障害物との距離に応じた信号を生成する。メインＥＣＵは、レーダから供給される信号に基づいて、車両前方に存在する前方障害物との距離及び相対速度を検出する。

この場合においても、図４、図５のような場合には、路面からの反射波が検出されるので、路面自体が障害物として検出されることになる。そこで、上記のように、路面位置をレーダ、レーザレーダの光軸を基準とする値に変換する。これにより、測定系での路面高さを求めることができ、この路面の高さよりも高さのある物体を真の物体として把握することができる。

ところで、上記の実施例においては、地図データベースに情報として格納されている高度、縦断曲線曲率、勾配等を読み出すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、勾配情報に代えて車両前方を撮影するカメラによる撮像画像から白線などで表示されたレーンマークを検出し、レーン幅一定などの制約条件により路面勾配変化を計算してもよい。また同様に、路面の高さの変化を表す情報を例えばビーコンや磁気マーカをそれぞれ手前所定距離の道路に埋設し、そのビーコン等を車両が通過時に検出することによりそのビーコン等から路面高さ情報を得ることとしてもよい。

また、地図データベースに情報として格納されている高度、縦断曲線曲率、勾配等を読み出さない場合は、次善の策として、そのデフォルト値を道路構造令などの道路設計基準に関する知識と自車速に基づいて設定してもよい。道路構造令に基づけば、例えば、設計速度時速６０ｋｍの場合、凹型縦断曲線半径の最小値は1000ｍである。従って、図７に示すように、自車両の走行速度が時速６０ｋｍの場合には、設計速度６０ｋｍで縦断曲線半径1000ｍと仮定して路面高さｈを推定してもよい。

以上の実施例では、自車両にセンサの配設した位置角度が既知ならば、自車両とその直下の近傍路面の位置関係は一定であるものとした。しかし、実際には走行中のピッチングやバウンシングによって、自車の路面に対する相対位置姿勢が変化する。この影響で、自車両を基準にした路面高さも相対的に変動してしまい、自車両位置を基準に計算した障害物のある距離における路面高さ推定に誤差が生じる。これに対して、画像処理により自車両近傍の白線レーンマークを検出できるならば、自車の近傍路面に対する相対位置姿勢を検出することができる。この検出結果により、遠方の障害物の存在する距離における路面高さを補正することができる。また、白線が無い場合は路側線を検出してもよい。また、同様に自車両に車載した車高センサや加速度センサなどの検出結果に基づいて、自車の近傍路面に対する相対姿勢を検出して、路面高さを補正してもよい。

本発明は、車両前方に位置する障害物を精度良く検出することができ、ＡＣＣ、衝突警報装置及び前方衝突防止支援装置などに適用することができる。

本発明の障害物検出方法を示した説明図。 本発明の障害物検出方法を示した説明図。 本発明の実施例に係る障害物検出装置の具体的な構成を示したブロック図。 実施例装置の障害物を検出する方法を示した説明図。 路面を障害物として誤認することを示した説明図。 実施例装置の障害物を検出する方法を示した説明図。 実施例装置の障害物を検出する方法を示した説明図。 実施例装置の障害物を検出する方法を示した説明図。

符号の説明

１０…メインＥＣＵ
１２…カメラ
１４…車両センサ
１８…ナビゲーョン装置
２０…地図データベース

Claims (5)

1. 車両に搭載され走行前方の障害物を検出する障害物検出装置において、
   前記障害物を検出するセンサと、
   前記センサに固定された座標系をＯ−ｘｙｚ（ただし、ｘは車両の進行方向に向かって右向き、ｙは高さの向き、ｚは前方の向きにとられた座標軸）とするとき、
   前記センサにより得られた情報から所定高さｙ_th以上の高さを有する物体を検出し、その存在位置ｚ_PRを検出する一次障害物検出手段と、
   前記存在位置ｚ_PRにおける路面の高さｙ_RFを求める路面高さ演算手段と、
   前記一次障害物検出手段により検出された物体から前記路面高さ演算手段により求められた前記路面の高さｙ_RF以下の情報を排除した情報から障害物を検出する障害物検出手段と
   を有することを特徴とする障害物検出装置。
2. 前記路面高さ演算手段は、前記路面の高さｙ_RFを前記センサの原点に対する前記路面の相対高さと、前記センサのｚ軸の地表面上に固定された地表座標系における仰角θ_C とから演算することを特徴とする請求項１に記載の障害物検出装置。
3. 前記路面高さ演算手段は、前記路面の相対高さを、前記物体の位置ｚ_PRにおける地表座標系における路面の高さの前記カメラの原点の地表座標系における高さに対する差で演算することを特徴とする請求項２に記載の障害物検出装置。
4. 前記地表座標系における路面の少なくとも高さを地図情報として記憶する地図情報記憶手段を有し、
   前記路面高さ演算手段は、この地図情報記憶手段に記憶されている地表座標系での高さに基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の障害物検出装置。
5. 前記路面の前記地表座標系における少なくとも高さは、路面に埋設されたビーコンの電波により得て、
   前記路面高さ演算手段は、これにより得られた高さに基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の障害物検出装置。

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