JP2012014520A - 障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物の存在領域を正確に検出可能とする障害物検出装置を提供する。
【解決手段】自車両周囲の障害物を検出する障害物検出装置であって、検出波を送受信することによって自車両から見た障害物の横方向の概略位置を検出するレーダー手段と、障害物を含む周囲画像を撮像する撮像手段と、概略位置が検出された場合、障害物の左右両端位置を周囲画像に基づいて検出する端位置検出手段と、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を概略位置に応じて補正する端位置補正手段とを備える、障害物検出装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、障害物検出装置に関し、より特定的には、車両に搭載され、車両周囲の障害物を検出する障害物検出装置に関する。

従来、車両と障害物との衝突の危険を察知し、当該衝突を回避するために、車両周囲の障害物を検出する障害物検出装置が開発されている。そして、このような障害物検出装置の一種として、レーダー装置による物体の検出情報と、撮像装置による物体の検出情報とを総合して障害物の位置情報を検出する処理（所謂、センサフュージョン処理）を行う装置が知られている。一般的に、このようなセンサフュージョン処理によれば、レーダー装置、或いはカメラ装置単体を用いて障害物を検出する場合に比べて、より厳密に障害物の存在領域を検出可能であると考えられている。

上記のような障害物検出装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される前方車両の認識装置は、レーダー装置により特定される反射点と、カメラ装置により特定される前方車両を示す矩形領域とを照合する。そして、当該前方車両の認識装置は、前方車両を示す矩形領域に対応する反射点のみを抽出し、当該矩形領域に対応しない反射点を除外して前方車両の位置を検出する。このような処理によれば、前方車両以外の物標からの反射波情報を前方車両からの反射波情報として誤認識して、当該前方車両以外の物標からの反射波情報に基づいて前方車両の位置を誤検出することが抑制される。

特開２００３−８４０６４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるような従来の障害物検出装置において、カメラ装置で撮像した画像において障害物の存在領域を正確に認識できなかった場合、レーダー装置により特定される反射点と、カメラ装置により特定される矩形領域とを誤って対応付けてしまうことがある。すなわち、障害物の位置を適切に検出することができない場合がある。

例えば、従来の障害物検出装置で自車両が走行する道路に沿って遠方まで設置されたガードレールを検出する場合を想定する。従来の障害物検出装置では、図１０に示すように、カメラ装置で撮像された画像中において、ガードレール３００は矩形領域ＲＡとして認識される場合がある。すなわち、奥行きのあるガードレールは、実際より大きな横幅ＷＧを有する障害物として認識されてしまう場合がある。なお、図１０は、従来の障害物検出装置のカメラ装置が撮像した画像を示す図の一例である。このような誤った障害物の横幅情報に基づいて上述のようなセンサフュージョン処理が行われると、ガードレール３００が自車両の走行車線内にはみ出して存在するものとして、障害物の存在領域が誤って算出されるおそれがある。

そして、上記のように従来の障害物検出装置によって障害物が自車両の走行車線内にはみだした存在すると誤検出された場合、実際には当該誤検出された障害物と自車両とは衝突する危険性が無いにも拘わらず、車両に搭載された衝突判定装置によって自車両と障害物とが衝突する危険性が高いと誤った衝突判定がなされる場合がある。すなわち、不要なタイミングで衝突回避のための警報や車両制御が実施され、自車両のドライバーに不快感を与えるおそれがあった。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、障害物の存在領域を正確に検出可能とする障害物検出装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、自車両周囲の障害物を検出する障害物検出装置であって、検出波を送受信することによって自車両から見た障害物の横方向の概略位置を検出するレーダー手段と、障害物を含む周囲画像を撮像する撮像手段と、概略位置が検出された場合、障害物の左右両端位置を周囲画像に基づいて検出する端位置検出手段と、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を概略位置に応じて補正する端位置補正手段とを備える、障害物検出装置である。

第２の発明は、第１の発明において、端位置補正手段は、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を、自車両から離れるよう横方向へ移動させて補正することを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、自車両の横位置を示し、当該自車両の車長方向に伸びる基準軸線から、概略位置が補正判定閾値以上離れているか否か判定する概略位置判定手段をさらに備え、端位置補正手段は、（ａ）概略位置が基準軸線から補正判定閾値以上離れていると判定された場合、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を補正し、（ｂ）概略位置が基準軸線から補正判定閾値より近い位置に存在すると判定された場合、端位置を補正しないことを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、端位置補正手段は、概略位置が基準軸線から補正判定閾値以上離れていると判定された場合、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を当該概略位置へ移動させて補正することを特徴とする。

第５の発明は、第３の発明において、概略位置から所定の付加距離だけ基準軸線方向へ移動した位置を補正候補位置として算出する補正候補位置算出手段と、補正候補位置と、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置との何れが基準軸線に近いか判定する比較判定手段とをさらに備え、端位置補正手段は、障害物の左右両端位置のうち自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置が補正候補位置より基準軸線に近いと判定された場合、当該端位置を補正候補位置へ移動させて補正することを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明において、自車両から障害物までの距離が長いほど、付加距離を長く設定する付加距離設定手段をさらに備えることを特徴とする。

第７の発明は、第１乃至６の何れかの発明において、自車両から見た障害物の横方向の移動速度を検出する速度検出手段と、予め検出された障害物の概略位置を横方向の移動速度に応じて補正することにより、現時点における障害物の概略位置を算出する概略位置補正手段とをさらに備え、端位置補正手段は、概略位置補正手段により算出された現時点における概略位置に基づいて、端位置を補正することを特徴とする。

第８の発明は、第３乃至６の何れかの発明において、補正判定閾値を、自車両から障害物までの距離に応じて設定する補正判定閾値設定手段をさらに備えることを特徴とする。

第９の発明は、第１乃至８の何れかの発明において、自車両がカーブを走行しているか否かを判定するカーブ走行判定手段と、自車両がカーブを走行していると判定された場合、端位置補正手段の処理を禁止する補正禁止手段とをさらに備えることを特徴とする。

第１０の発明は、第３乃至６の何れかの発明において、自車両がカーブを走行しているか否かを判定するカーブ走行判定手段と、カーブの曲率を算出する曲率算出手段と、カーブを直線とみなした場合における障害物の概略位置をカーブの曲率に基づいて算出するカーブ補正手段とをさらに備え、概略位置判定手段は、カーブ補正手段により補正された後の概略位置が自車両の横位置を示す基準軸線から補正判定閾値以上離れているか否か判定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。

第１の発明によれば、自車両周囲に存在する障害物の存在領域を正確に検出することができる。例えば、障害物が自車両に対して横方向に所定距離だけ離れると、レーダー手段の検出波が障害物の端部において正反射し易くなるため、レーダー手段は、障害物の端部を障害物の概略位置として検出し易くなる。すなわち、障害物が自車両に対して横方向に離れた位置に存在している場合、レーダー手段により検出される障害物の概略位置と、障害物の端位置とが一致し易くなる傾向がある。したがって、このような傾向を考慮し、検出した障害物の端位置を概略位置に応じて補正することにより、障害物の存在領域を正確に検出することができる。

第２の発明によれば、障害物の端位置が自車両から横方向へ離れる方向（自車両が道路中央を走行している場合には道路外側方向）へ移動するよう補正される。したがって、実際には自車両の進行経路上に存在しない障害物が自車両の進行経路内に存在する等として障害物の存在領域を誤検出することを防ぐことができる。

第３の発明によれば、障害物の概略位置が横方向に一定距離（補正判定閾値）以上離れた場合、すなわち、レーダー手段により検出された概略位置と、周囲画像から検出された障害物の端位置とが一致する可能性が比較的高いと考えられる状況においてのみ、障害物の端位置を補正することができる。したがって、障害物の端位置の補正を高い精度で実行することができる。

第４の発明によれば、レーダー手段により検出された障害物の概略位置と、障害物の端位置とが一致している可能性が高い状況において、障害物の端位置を概略位置へ移動させて補正することができる。すなわち、障害物の端位置を、より正確な位置に補正することができる。

第５の発明によれば、レーダー手段による概略位置の検出精度が比較的低い場合であっても、当該精度の影響を抑制して障害物の端位置を適切に補正することができる。具体的には、概略位置から所定のマージン（付加距離）をとった位置（補正候補位置）を基準に、障害物の端位置を補正することができる。そのため、概略位置に測定誤差がある場合においても、当該誤差の影響を抑制して障害物の端位置を補正することができる。

第６の発明によれば、付加距離を適正に定めることができるため、補正候補位置を適切な位置に算出することができる。自車両から障害物までの距離が長いほど、障害物の横方向の概略位置の測定精度は低くなると考えられる。そのため、自車両から障害物までの距離が長いほど付加距離を大きすることによって、概略位置の測定誤差の影響をさらに適切に抑制することができる。

第７の発明によれば、周囲画像から障害物の端位置を検出する処理を行っている間に障害物が移動した場合であっても、現時点の障害物の概略位置を予想し、当該予想結果に基づいて端位置を補正することができる。したがって、障害物の端位置を精度良く補正することができる。

第８の発明によれば、障害物の端位置を補正するか否かを判定するための補正判定閾値を、自車両から障害物までの距離に応じて補正することができる。

第９の発明によれば、障害物の端位置を正確に補正困難な状況において、端位置補正手段による端位置の補正を禁止することができる。例えば、自車両がカーブ走行中など、ガードレール等の障害物が車両の正面に位置する可能性が高い状況下では、レーダー手段により検出される障害物の概略位置と、障害物の端位置とが一致し難いと考えられる。したがって、このような状況では端位置の補正を禁止し、誤った補正を抑制することができる。

第１０の発明によれば、自車両がカーブ走行中である場合、すなわち、障害物の端位置を正確に補正困難な状況下においても、障害物の端位置を適切に補正することができる。

第１の実施形態に係る障害物検出装置１の構成を示すブロック図の一例 第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により算出された障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例 第１の実施形態に係る撮像装置１１が撮像した前方画像を示す図の一例 第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により端位置が補正された後の障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例 第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が算出した補正候補位置Ｘｍ２をＸＹ座標系で示した図の一例 第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により端位置が補正された後の障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例 第３の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 従来の障害物検出装置のカメラ装置が撮像した画像を示す図の一例

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る障害物検出装置１について説明する。先ず、図１を参照して障害物検出装置１の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る障害物検出装置１の構成を示すブロック図の一例である。図１に示すように、本実施形態では、障害物検出装置１が自車両１００に搭載される場合を例として説明する。障害物検出装置１は、レーダー装置１０、撮像装置１１、および障害物検出ＥＣＵ１２を備える。また、自車両１００には、衝突判定ＥＣＵ２０、警報装置２１、車両制御装置２２が搭載される。

レーダー装置１０は、自車両１００の周囲に存在する障害物を検出する装置である。レーダー装置１０は、自車両１００の周囲に電磁波等の検出波を送信し、当該電磁波が障害物から反射して成る反射波を受信することによって当該障害物を検出する。厳密には、レーダー装置１０は、検出波が反射された反射点（以下、レーダー検出点Ｍと呼称する）の位置および当該反射点の移動情報を検出する。すなわち、レーダー装置１０は、障害物の概略位置としてレーダー検出点Ｍを検出する。なお、本実施形態においては、レーダー装置１０が、自車両１００の前端に搭載され、自車両１００の前方に存在する物体を検出する例について説明する。レーダー装置１０は、例えば、自車両１００のフロントグリル内やフロントバンパ内等に搭載される。レーダー装置１０は、典型的には、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダー装置であり、障害物を検出すると反射波の位相や周波数等の情報に基づいて当該障害物の概略位置や移動に関する情報を検出する。具体的には、レーダー装置１０は、障害物に関する情報として、自車両１００から障害物までの相対距離Ｌ（ｍ）、自車両１００から見た障害物の存在方位θ、自車両１００に対する検出物の相対速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）を検出する。なお、レーダー装置１０が相対速度ＶＲ、方位θ、および相対距離Ｌを算出する方法は、従来周知の任意の手法を用いて良い。レーダー装置１０は、障害物を検出した場合、上記障害物に関する情報を示すデータを障害物検出ＥＣＵ１２へ送信する。

なお、レーダー装置１０は、比較的強い強度を有する反射波に基づいてレーダー検出点Ｍを検出する。ここで、検出波は、障害物で正反射した場合に、比較的強い強度を有する反射波となる。そして、障害物が角部を有する輪郭形状を成す場合、当該障害物が自車両から見てある程度横方向に離れると、検出波が障害物の角において正反射し易くなる。すなわち、発明者の試行錯誤によれば、障害物が自車両に対して横方向に所定距離離れた場合、レーダー装置１０により検出される障害物の概略横位置と、障害物の端位置とが一致し易くなる特性があることが解った。詳細は後述するが、本発明に係る障害物検出装置１は、このようなレーダー装置１０の特性を前提に、一旦検出した障害物の端位置を補正して最終的に正確な障害物の存在領域を検出するものである。

撮像装置１１は、自車両１００の周囲の画像を撮像する装置である。本実施形態においては、撮像装置１１が自車両１００の前方の画像を撮像する例について説明する。以下、撮像装置１１が撮像した画像を前方画像と呼称する。撮像装置１１は、典型的には、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサを備えたカメラ装置である。撮像装置１１は、前方画像を撮像すると、当該前方画像を示すデータを障害物検出ＥＣＵ１２へ送信する。

障害物検出ＥＣＵ１２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える情報処理装置である。障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００の前方に存在する障害物の存在領域をレーダー装置１０および撮像装置１１から取得したデータに基づいて算出する。なお、障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細については後述する。障害物検出ＥＣＵ１２は、検出した障害物の位置情報を衝突判定ＥＣＵ２０へ送信する。

衝突判定ＥＣＵ２０は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える情報処理装置である。衝突判定ＥＣＵ２０は、自車両１００と障害物とが衝突する危険性が高いか否かを障害物検出ＥＣＵ１２から取得した情報に基づいて判定する。そして、衝突判定ＥＣＵ２０は、当該衝突の危険性の判定結果に応じて警報装置２１および車両制御装置２２を動作させる。

警報装置２１は、自車両１００のドライバーに衝突の危険性を報知する装置である。警報装置２１は、典型的には、自車両１００の車室内に備えられた音声出力装置や、ランプ等の表示装置である。

車両制御装置２２は、典型的には、自車両１００のブレーキ制御装置やステアリング制御装置などの自車両１００の走行を制御する装置である。

次いで、図２を参照して、障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理について説明する。図２は、第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。障害物検出ＥＣＵ１２は、例えば、自車両１００のＩＧ電源がオンに設定された場合に、図２のフローチャートの処理を開始する。障害物検出ＥＣＵ１２は、図２のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＡ１の処理を実行する。

ステップＡ１において、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー装置１０によって障害物が検出されたか否か判定する。具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー装置１０から障害物に関する情報（相対速度ＶＲ、方位θ、および相対距離Ｌ）を受信したか否か判定する。障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー装置１０から障害物に関する情報を受信した場合、レーダー装置１０によって障害物が検出されたと判定し、処理をステップＡ２へ進める。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー装置１０から障害物に関する情報を受信していない場合、レーダー装置１０で障害物を検出していないと判定し、処理をステップＡ９へ進める。

ステップＡ２において、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍを演算する。概略横位置Ｘｍは、レーダー装置１０により検出された障害物の横方向の位置を示す値である。具体的には、概略横位置Ｘｍは、図３に示すように、自車両１００の前端を原点とし、自車両１００の車幅方向をＸ軸、自車両１００の車長方向をＹ軸とした座標系におけるレーダー検出点ＭのＸ座標である。図３は、第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により算出された障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例である。なお、Ｘ座標は自車両１００の左方から右方へ進むほど大きな値を示し、Ｙ座標は自車両１００の後方から前方へ進むほど大きな値を示すものとする。また、Ｙ軸は、特許請求の範囲に記載の基準軸線に相当する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ１において取得した方位θおよび相対距離Ｌに基づいて、障害物の概略横位置Ｘｍを算出する。例えば、方位θが、自車両１００およびレーダー検出点を結ぶ直線と、Ｙ軸とが成す角度により表される場合、障害物検出ＥＣＵ１２は、下式（１）に基づいて概略横位置Ｘｍを算出する。
Ｘｍ＝Ｌ×sinθ …（１）
障害物検出ＥＣＵ１２は、上述の通りに算出した概略横位置Ｘｍを上記ＸＹ座標系にマッピングし、記憶装置に記憶する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ２の処理を完了すると、処理をステップＡ３へ進める。なお、上述ステップＡ２において障害物検出ＥＣＵ１２が概略横位置Ｘｍを算出する方法は一例であり、障害物検出ＥＣＵ１２は、従来周知の任意の手法を用いて概略横位置Ｘｍを算出して構わない。

ステップＡ３において、障害物検出ＥＣＵ１２は、前方画像から端位置を検出する。具体的には、先ず、障害物検出ＥＣＵ１２は、撮像装置１１から図４のような前方画像を取得する。図４は、第１の実施形態に係る撮像装置１１が撮像した前方画像を示す図の一例である。次いで、障害物検出ＥＣＵ１２は、前方画像におけるレーダー検出点Ｍの位置を、レーダー検出点Ｇｍとして算出する。そして、障害物検出ＥＣＵ１２は、前方画像において、レーダー検出点Ｇｍを中心とした所定の範囲内でエッジ検出処理等の画像処理を行い、前方画像中の障害物の左端位置Ｘ(Ｌ)Ｇおよび右端位置Ｘ(Ｒ)Ｇを算出する。なお、図４においては、自車両１００の走行する道路の左側方に設置されたガードレール２００の左端位置Ｘ(Ｌ)Ｇおよび右端位置Ｘ(Ｒ)Ｇが検出されている例を示す。障害物検出ＥＣＵ１２は、このようにして算出した前方画像中における障害物の左端位置Ｘ(Ｌ)Ｇおよび右端位置Ｘ(Ｒ)Ｇに各々対応するＸＹ座標系における障害物の端位置を、左端位置Ｘ(Ｌ)および右端位置Ｘ(Ｒ)として算出する（図３参照）。なお、以下では、左端位置Ｘ(Ｌ)および右端位置Ｘ(Ｒ)を総称して左右端位置と呼称する。また、障害物検出ＥＣＵ１２が前方画像中の障害物の位置とＸＹ座標系の障害物位置とを相互変換する演算処理は、従来周知の任意の手法を用いて良い。また、上記のステップＡ３の処理は一例であり、障害物検出ＥＣＵ１２は前方画像およびレーダー検出点Ｍの位置に基づいて障害物の左端位置Ｘ(Ｌ)および右端位置Ｘ(Ｒ)を算出可能であれば、従来周知の他の手法を用いても構わない。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ３の処理を完了すると、処理をステップＡ４へ進める。

ステップＡ４において、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬより小さいか否か判定する。すなわち、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが自車両１００から見て比較的左方向へ離れているか否か判定する。左側補正判定閾値ΔＷＬは、右端位置Ｘ(Ｒ)を補正するか否かを判定するための閾値である。左側補正判定閾値ΔＷＬは、障害物検出ＥＣＵ１２の記憶装置に予め記憶された任意の負の定数である。障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬより小さいと判定した場合、処理をステップＡ５へ進め、右端位置Ｘ(Ｒ)を補正する。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬ以上であると判定した場合、右端位置Ｘ(Ｒ)を補正することなく処理をステップＡ６へ進める。

ステップＡ５において、障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）を概略横位置Ｘｍの位置へ補正する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ５の処理を完了すると、処理をステップＡ８へ進める。

ステップＡ６において、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが右側補正判定閾値ΔＷＲより大きいか否か判定する。すなわち、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが自車両１００から見て比較的右方向へ離れているか否か判定する。右側補正判定閾値ΔＷＲは、左端位置Ｘ(Ｌ)を補正するか否かを判定するための閾値である。右側補正判定閾値ΔＷＲは、障害物検出ＥＣＵ１２の記憶装置に予め記憶された任意の正の定数である。障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが右側補正判定閾値ΔＷＲより大きいと判定した場合、処理をステップＡ７へ進め、左端位置Ｘ（Ｌ）を補正する。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが右側補正判定閾値ΔＷＲ以下であると判定した場合、左端位置Ｘ（Ｌ）を補正することなく処理をステップＡ８へ進める。

ステップＡ７において、障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ（Ｌ）を概略横位置Ｘｍの位置へ補正する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ７の処理を完了すると、処理をステップＡ８へ進める。

上記ステップＡ４からステップＡ７の処理によれば、概略横位置Ｘｍが、自車両１００から横方向へ所定距離（左側補正判定閾値ΔＷＬまたは右側補正判定閾値ΔＷＲ）以上離れている場合、左端位置Ｘ(Ｌ)および右端位置Ｘ(Ｒ)のうち自車両１００が走行する道路の内側方向に存在する端点の位置が、自車両１００から離れるようＸ軸方向へ補正される。

例えば、図４に示した前方画像に基づき、ステップＡ２からステップＡ３の処理によって図３に示すように概略横位置Ｘｍ、左端位置Ｘ(Ｌ)、および右端位置Ｘ(Ｒ)が算出されている場合を想定する。図４に示した通り、実際にはガードレール２００は、自車両１００が走行する道路に沿って設置されているものであり、自車両が走行する道路内にはみ出しているものではない。しかしながら、奥行きのあるガードレール２００は、前方画像において実際より大きな幅を有する障害物として認識されるため、ステップＡ３の処理を完了した時点では、図３に示すように自車両１００の進行経路上にはみ出した障害物として検出される。その点、本発明第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬより小さいと判定し（ステップＡ４でＹｅｓ）、図５に示すように、右端位置Ｘ(Ｒ)を概略横位置Ｘｍの位置に移動させて補正する（ステップＡ５）。なお、図５は、第１の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により端位置が補正された後の障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例である。上述の通り、障害物が自車両に対して横方向に所定距離離れた場合に、レーダー装置１０により検出される障害物の概略横位置と障害物の端位置とが一致し易くなる特性がある。そのため、上記ステップＡ４およびステップＡ５のような処理によれば、右端位置Ｘ(Ｒ)を概略横位置Ｘｍへ補正することにより、右端位置Ｘ(Ｒ)を正確な位置に補正することができる。その結果、図５に示すように自車両１００の進行経路上に存在していないガードレール２００の存在領域を正確に検出することができる。

図２の説明に戻り、ステップＡ８において、障害物検出ＥＣＵ１２は、検出情報を出力する。具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、上記のようにして算出した左端位置Ｘ(Ｌ)、右端位置Ｘ(Ｒ)、およびレーダー装置１０が検出した障害物に関する情報を衝突判定ＥＣＵ２０へ送信する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ８の処理を完了すると、処理をステップＡ９へ進める。

衝突判定ＥＣＵ２０は、障害物の左端位置Ｘ(Ｌ)、右端位置Ｘ(Ｒ)、およびレーダー装置１０が検出した障害物に関する情報に基づいて、当該障害物と自車両１００との衝突の危険性を判定する。そして、衝突判定ＥＣＵ２０は、障害物と自車両１００とが衝突する危険性が高いと判定した場合、警報装置２１を鳴動させて自車両１００のドライバーに衝突の危険を報知する。また、衝突判定ＥＣＵ２０は、障害物と自車両１００とが衝突する危険性が高いと判定した場合、車両制御装置２２を動作させて、自車両１００が障害物との衝突を回避するよう、自車両１００の走行状態を制御する。具体的には、衝突判定ＥＣＵ２０は、ブレーキ制御装置を動作させて、自車両１００を減速させ、衝突の危険を低減させる。なお、衝突判定ＥＣＵ２０が障害物の左端位置Ｘ(Ｌ)、右端位置Ｘ(Ｒ)、およびレーダー装置１０が検出した障害物に関する情報に基づいて、当該障害物と自車両１００との衝突の危険性を判定する方法は、従来周知の任意の手法を用いて良い。

ステップＡ９において、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００のＩＧ電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ＩＧ電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図２のフローチャートの処理を終了する。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、ＩＧ電源がオン状態のまま維持されていると判定した場合、処理をステップＡ１へ戻し、上述各ステップの処理を繰り返し実行する。

以上に示した通り、本発明の第１の実施形態に係る障害物検出装置１によれば、自車両周囲に存在する障害物の存在領域を正確に検出することができる。したがって、衝突判定ＥＣＵ２０が自車両１００と障害物との衝突の危険性を誤って判定することを防止することができる。すなわち、障害物検出装置１によれば、警報装置２１や車両制御装置２２の不要な作動を抑制し、当該不要な作動によるドライバーの不快感を低減することができる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、障害物検出ＥＣＵ１２が左右端位置を概略横位置Ｘｍへ移動させて補正する例について説明したが、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍに限らず、概略横位置Ｘｍを基準とした任意の位置へ左右端位置を移動させて補正しても構わない。例えば、レーダー装置１０の概略横位置Ｘｍの検出精度が高くない場合、左右端位置を概略横位置Ｘｍへ移動させて補正するよりも、概略横位置Ｘｍから所定距離（付加距離ΔＸ）だけ離れた位置（補正候補位置Ｘｍ２）へ補正した方が、比較的正確に左右端位置を補正可能な場合がある。以下、第２の実施形態に係る障害物検出装置について説明する。

第２の実施形態に係る障害物検出装置のハードウェア構成は、上述図１に示した第１の実施形態に係る障害物検出装置１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。但し、第２の実施形態に係る障害物検出装置は、障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の内容が第１の実施形態のそれとは異なる。したがって、以下では、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理について詳細に説明する。図６は、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。なお、図６に示すフローチャートにおいて、上述図２の処理と同様の処理を行うステップについては、図２と同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。

障害物検出ＥＣＵ１２は、図６の処理を開始すると、先ず、図２と同様にステップＡ１からステップＡ３の処理を実行する。次いで、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ４において、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬより小さいと判定した場合、すなわち、概略横位置Ｘｍが自車両１００から見て比較的左方向へ離れていると考えられる場合、処理をステップＢ１へ進める。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置Ｘｍが左側補正判定閾値ΔＷＬ以上であると判定した場合、処理をステップＡ６へ進める。

ステップＢ１において、障害物検出ＥＣＵ１２は、図７に示すように補正候補位置Ｘｍ２を算出する。図７は、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が算出した補正候補位置Ｘｍ２をＸＹ座標系に示した図の一例である。具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置ＸｍからＸ軸方向へ付加距離ΔＸだけＹ軸に近づくよう移動した位置を補正候補位置Ｘｍ２として算出する。より詳細には、下式（２）に基づいて補正候補位置Ｘｍ２を算出する。
Ｘｍ２＝Ｘｍ＋ΔＸ …（２）
なお、付加距離ΔＸは、障害物検出ＥＣＵ１２の記憶装置に予め記憶された定数値である。ステップＢ１の処理を完了すると、障害物検出ＥＣＵ１２は、処理をステップＢ２へ進める。

ステップＢ２において、障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）が補正候補位置Ｘｍ２より小さいか否か判定する。すなわち、右端位置Ｘ（Ｒ）が補正候補位置Ｘｍ２より自車両１００から離れた位置に存在するか否か判定する。障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）が補正候補位置Ｘｍ２より小さいと判定した場合、処理をステップＢ３へ進め、右端位置Ｘ（Ｒ）を補正する。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）が補正候補位置Ｘｍ２以上であると判定した場合、右端位置Ｘ（Ｒ）を補正することなく処理をステップＡ８へ進める。

ステップＢ３において、障害物検出ＥＣＵ１２は、障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）を補正候補位置Ｘｍ２の位置へ補正する。なお、図８は、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２により端位置が補正された後の障害物の存在領域をＸＹ座標系で示した図の一例である。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＢ３の処理を完了すると、処理をステップＡ８へ進める。

また、第２の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ６において、概略横位置Ｘｍが右側補正判定閾値ΔＷＲより大きいと判定した場合、すなわち、概略横位置Ｘｍが自車両１００から見て比較的右方向へ離れていると考えられる場合、処理をステップＢ４へ進める。

ステップＢ４において、障害物検出ＥＣＵ１２は、補正候補位置Ｘｍ２を算出する。具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、概略横位置ＸｍからＸ軸方向へ付加距離ΔＸだけＹ軸に近づくよう移動した位置を補正候補位置Ｘｍ２として算出する。より詳細には、下式（３）に基づいて補正候補位置Ｘｍ２を算出する。
Ｘｍ２＝Ｘｍ−ΔＸ …（３）
ステップＢ４の処理を完了すると、障害物検出ＥＣＵ１２は、処理をステップＢ５へ進める。

ステップＢ５において、障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ(Ｌ)が補正候補位置Ｘｍ２より大きい否か判定する。すなわち、左端位置Ｘ(Ｌ)が補正候補位置Ｘｍ２より自車両１００から離れた位置に存在するか否か判定する。障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ(Ｌ)が補正候補位置Ｘｍ２より大きいと判定した場合、処理をステップＢ６へ進め、左端位置Ｘ(Ｌ)を補正する。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ(Ｌ)が補正候補位置Ｘｍ２以上であると判定した場合、左端位置Ｘ(Ｌ)を補正することなく処理をステップＡ８へ進める。

ステップＢ６において、障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ(Ｌ)を補正候補位置Ｘｍ２の位置へ補正する。障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＢ６の処理を完了すると、処理をステップＡ８へ進める。

以上に示した第２の実施形態に係る障害物検出装置によれば、レーダー装置１０によるレーダー検出点Ｍの検出精度の良し悪しの影響を低減し、障害物の端位置を適切に補正することができる。具体的には、概略横位置Ｘｍから所定のマージン（付加距離ΔＸ）を隔てた位置（補正候補位置Ｘｍ２）を基準に、障害物の端位置を補正することができる。そのため、概略位置に測定誤差がある場合においても、当該誤差の影響を抑制して障害物の端位置を補正することができる。

（第３の実施形態）
上記各実施形態では、自車両１００の走行環境に関わらず、障害物検出ＥＣＵ１２が常時、左端位置Ｘ（Ｌ）或いは右端位置Ｘ（Ｒ）を補正する例について説明したが、障害物検出ＥＣＵ１２は、左端位置Ｘ（Ｌ）或いは右端位置Ｘ（Ｒ）を正確に補正することが困難な状況においては、ステップＡ４からステップＡ７の処理の実行を禁止しても構わない。例えば、自車両がカーブ走行している場合など、ガードレール等の障害物が車両の正面に位置する可能性が高い状況下では、レーダー手段により検出される障害物の概略位置と、障害物の端位置とが一致し難いと考えられる。すなわち、左端位置Ｘ（Ｌ）或いは右端位置Ｘ（Ｒ）を正確に補正することが困難であると考えられる。したがって、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００がカーブ走行をしている間、ステップＡ４からステップＡ７の処理を禁止しても良い。

具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、ステップＡ３の処理を完了すると、図９に示すようにステップＣ１の処理を実行する。図９は、第３の実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。ステップＣ１において、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００がカーブを走行しているか否か判定する。なお、障害物検出ＥＣＵ１２は、従来周知の任意の手法を用いて自車両１００がカーブを走行しているか否か判定して構わない。例えば、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー装置１０から取得した先行車両の走行軌跡に基づいて自車両１００が走行する車線の曲率を算出し、当該曲率が所定閾値以上である場合、自車両１００がカーブを走行していると判定しても良い。また、障害物検出ＥＣＵ１２は、上記曲率を、撮像装置１１から取得した前方画像に撮像された白線の形状に基づいて算出しても良い。また、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００に搭載されたナビゲーション装置が取得した地図情報に基づいて、自車両１００がカーブを走行していると判定しても構わない。そして、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００がカーブを走行していると判定した場合、処理をステップＡ４へ進める。一方、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００がカーブを走行していると判定した場合、処理をステップＡ４へ進める。このような処理によれば、左右端位置を誤って補正することを防止することができる。

また、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両１００がカーブ走行をしている場合、カーブを直線とみなした場合におけるレーダー検出点Ｍの位置を算出し、当該レーダー検出点Ｍの位置に応じて上述各実施形態に示した処理を行っても良い。なお、カーブを直線とみなした場合におけるレーダー検出点Ｍの位置の算出方法は、従来周知の任意の手法を用いて良い。このような処理によれば、自車両１００がカーブ走行している状況下、すなわち、左端位置Ｘ（Ｌ）或いは右端位置Ｘ（Ｒ）を正確に補正困難な状況下においても、障害物の端位置を適切に補正することができる。

なお、上記各実施形態では、付加距離ΔＸが予め定められた定数である場合を例として説明したが、障害物検出ＥＣＵ１２は、付加距離ΔＸを障害物から自車両１００までの距離に応じて算出しても構わない。具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、相対距離Ｌが大きいほど付加距離ΔＸを大きな値として算出する。また、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー検出点ＭのＹ座標Ｙｍが大きいほど、付加距離ΔＸを大きな値として算出しても構わない。なお、レーダー検出点ＭのＹ座標Ｙｍは、下式（４）に基づいて算出することができる。
Ｙｍ＝Ｌ×cosθ …（４）
自車両１００から障害物までの距離が長いほど、障害物の横方向の概略位置の測定精度は低くなると考えられる。そのため、障害物検出ＥＣＵ１２は、自車両から障害物までの距離が長いほど付加距離を大きすることによって、概略位置の測定誤差の影響を、より適切に抑制することができる。なお、上記のような付加距離ΔＸを算出する処理は、ステップＡ４の処理後ステップＢ１の処理前に行うことが好ましい。

また、上記各実施形態では、左側補正判定閾値ΔＷＬおよび右側補正判定閾値ΔＷＲが予め定められた定数である例について説明したが、障害物検出ＥＣＵ１２は、左側補正判定閾値ΔＷＬおよび右側補正判定閾値ΔＷＲを障害物から自車両１００までの距離に応じて算出しても構わない。より具体的には、障害物検出ＥＣＵ１２は、レーダー検出点ＭのＹ座標Ｙｍが大きいほど、左側補正判定閾値ΔＷＬおよび右側補正判定閾値ΔＷＲの絶対値を大きな値として算出しても構わない。例えば、障害物の存在方位θの値が４５度等の所定値であるときに当該障害物の角部でレーダー装置１０の検出波が正反射し易い傾向がある場合を想定する。このような場合、上記のように左側補正判定閾値ΔＷＬおよび右側補正判定閾値ΔＷＲを算出すると、障害物の存在方位θが所定値となった状況において、すなわち障害物の左右端位置を正確に補正可能な状況においてのみ、当該左右端位置を補正することができる。

また、上記各実施形態に係る障害物検出ＥＣＵ１２の処理では、ステップＡ１においてレーダー装置１０からの情報を取得した時点から、障害物の端位置を補正する処理（例えば、ステップＡ５、およびステップＡ７等の処理）を実行するまでの間にステップＡ３に示した画像処理の完了を待機する必要がある。すなわち、レーダー装置１０により障害物を検出してから、障害物の左右端位置を補正するまでにタイムラグが生じている場合がある。このような場合、障害物検出ＥＣＵ１２は、上記ステップＡ５、およびステップＡ７において、ステップＡ１において取得した概略横位置Ｘｍに基づいて現時点における概略横位置Ｘｍ３を算出し、概略横位置Ｘｍ３に応じて左右端位置を補正しても構わない。

例えば、ステップＡ５、およびステップＡ７において、障害物検出ＥＣＵ１２は、先ず、下式（５）に基づいて現時点における概略横位置Ｘｍ３を算出する。
Ｘｍ３＝Ｘｍ＋Δｔ＊Ｖｘ …（５）
なお、式（５）において、Δｔは、ステップＡ１においてレーダー装置１０からの情報を取得した時点からの経過時間を示す。また、Ｖｘは、自車両１００に対する障害物の相対速度ＶのＸ軸成分を示す。障害物検出ＥＣＵ１２は、従来周知の任意の手法を用いてΔｔの計測およびＶｘの算出を行って構わない。なお、式（５）において「＊」は乗算記号を示す。そして、障害物検出ＥＣＵ１２は、右端位置Ｘ（Ｒ）或いは左端位置Ｘ（Ｌ）を現時点の概略横位置Ｘｍ３の位置へ補正する。このような処理によれば、上述のようなタイムラグの影響無く、左端位置Ｘ（Ｌ）或いは右端位置Ｘ（Ｒ）を正確に補正することができる。

また、上記各実施形態では、障害物検出ＥＣＵ１２が上述図２および図６に示した各ステップの処理を順次実行する例について説明したが、障害物検出装置が複数の情報処理装置を搭載する構成とし、各ステップの処理を個別の情報処理装置により実行させても構わない。

本発明に係る障害物検出装置は、障害物の存在領域を正確に検出可能とする障害物検出装置などとして有用である。

１ 障害物検出装置
１０ レーダー装置
１１ 撮像装置
１２ 障害物検出ＥＣＵ
２０ 衝突判定ＥＣＵ
２１ 警報装置
２２ 車両制御装置
１００ 自車両
２００、３００ ガードレール

Claims (10)

1. 自車両周囲の障害物を検出する障害物検出装置であって、
   検出波を送受信することによって前記自車両から見た障害物の横方向の概略位置を検出するレーダー手段と、
   前記障害物を含む周囲画像を撮像する撮像手段と、
   前記概略位置が検出された場合、前記障害物の左右両端位置を前記周囲画像に基づいて検出する端位置検出手段と、
   前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在するの端位置を前記概略位置に応じて補正する端位置補正手段とを備える、障害物検出装置。
2. 前記端位置補正手段は、前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を、当該道路外側方向へ移動させて補正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. 前記自車両の横位置を示し、当該自車両の車長方向に伸びる基準軸線から、前記概略位置が補正判定閾値以上離れているか否か判定する概略位置判定手段をさらに備え、
   前記端位置補正手段は、（ａ）前記概略位置が前記基準軸線から前記補正判定閾値以上離れていると判定された場合、前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を補正し、（ｂ）前記概略位置が前記基準軸線から前記補正判定閾値より近い位置に存在すると判定された場合、前記端位置を補正しないことを特徴とする、請求項２に記載の障害物検出装置。
4. 前記端位置補正手段は、前記概略位置が前記基準軸線から補正判定閾値以上離れていると判定された場合、前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置を当該概略位置へ移動させて補正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. 前記概略位置から所定の付加距離だけ前記基準軸線方向へ移動した位置を補正候補位置として算出する補正候補位置算出手段と、
   前記補正候補位置と、前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置との何れが前記基準軸線に近いか判定する比較判定手段とをさらに備え、
   前記端位置補正手段は、前記障害物の左右両端位置のうち前記自車両が走行する道路内側方向に存在する端位置が前記補正候補位置より前記基準軸線に近いと判定された場合、当該端位置を前記補正候補位置へ移動させて補正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。
6. 前記自車両から前記障害物までの距離が長いほど、前記付加距離を長く設定する付加距離設定手段をさらに備える、請求項５に記載の障害物検出装置。
7. 前記自車両から見た前記障害物の横方向の移動速度を検出する速度検出手段と、
   予め検出された前記障害物の概略位置を前記横方向の移動速度に応じて補正することにより、現時点における前記障害物の概略位置を算出する概略位置補正手段とをさらに備え、
   前記端位置補正手段は、概略位置補正手段により算出された現時点における前記概略位置に基づいて、前記端位置を補正することを特徴とする、請求項１乃至６の何れかに記載の障害物検出装置。
8. 前記補正判定閾値を、前記自車両から前記障害物までの距離に応じて設定する補正判定閾値設定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項３乃至６の何れかに記載の障害物検出装置。
9. 前記自車両がカーブを走行しているか否かを判定するカーブ走行判定手段と、
   前記自車両がカーブを走行していると判定された場合、前記端位置補正手段の処理を禁止する補正禁止手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至８の何れかに記載の障害物検出装置。
10. 前記自車両がカーブを走行しているか否かを判定するカーブ走行判定手段と、
    前記カーブの曲率を算出する曲率算出手段と、
    前記カーブを直線とみなした場合における前記障害物の概略位置を前記カーブの曲率に基づいて算出するカーブ補正手段とをさらに備え、
    前記概略位置判定手段は、前記カーブ補正手段により補正された後の前記概略位置が自車両の横位置を示す基準軸線から補正判定閾値以上離れているか否か判定することを特徴とする、請求項３乃至６の何れかに記載の障害物検出装置。

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