JP5051468B2 - センサ校正装置、及び、センサ校正方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両に搭載された測距センサを校正するセンサ校正装置、及び、センサ校正方法に関する。特に、車両に搭載された距離画像センサを校正するセンサ校正装置、及び、センサ校正方法に関する。

従来、光の往復時間を測定して測定対象までの距離を算出する方法であるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法が、測距方法として広く知られている。また、一般的なＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）構造を有するフォトゲートを介して、受光信号を電圧変換する前に光電流を処理することによってＴＯＦ法により距離情報を得る距離画像センサが開発されている。

例えば、差動演算部によって、第１蓄積素子からのＡｃｈ信号と第２蓄積素子からのＢｃｈ信号との蓄積差動信号を得る光学式測距装置が開示されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の光学式測距装置によれば、Ａｃｈ信号とＢｃｈ信号との差動演算を行うことによって、背景光等のノイズ成分を適宜除去して測定対象物までの距離計算に必要な信号成分のみを抽出して蓄積することができるので、背景光が強い環境下においても、高精度な距離の演算を行うことが可能になる。
特開２００７−１３２８４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光学式測距装置では、受光光量に対応する電荷を蓄積するＣＤＤ等の光電変換素子は、その特性が外気温度等によって変化するため、検出精度を維持するためには、頻繁に校正する必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、距離画像センサ等の測距センサを適正に且つ簡便に校正することの可能なセンサ校正装置、及び、センサ校正方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有している。本発明の一局面は、自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置であって、前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定手段、及び、前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行手段、を備え、前記校正可否判定手段は、前記距離画像センサに含まれる画素のうち、少なくとも予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であり、該距離画像センサが校正可能状態であると判定する。

あるいは、前記校正可否判定手段は、前記距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、前記距離画像センサが校正可能状態であると判定してもよい。

また、あるいは、前記距離画像センサは、該距離画像センサに含まれる画素が、それぞれ、予め設定された複数の分割領域のいずれかに設定されており、
前記校正可否判定手段は、前記分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、該分割領域の距離画像センサが校正可能状態であると判定し、
前記校正実行手段は、前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された分割領域の距離画像センサを校正してもよい。

また、センサ校正装置は、前記距離画像センサの検出値を補正する補正係数を、該距離画像センサに含まれる画素毎に格納する補正係数記憶手段を備える。また、前記校正実行手段が、複数の輝度毎に校正を行い、校正結果として求めた補正係数を前記輝度情報と対応付けて前記補正係数記憶手段に記録する。

また、センサ校正装置は、該車両の状態を検出する状態検出手段をさらに備える。また、前記校正可否判定手段が、前記距離画像センサの検出結果および前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記測距センサが校正可能状態であるか否かを判定する。

また、前記状態検出手段が、該車両の加速度を検出する加速度センサ、該車両の傾きを検出する傾き検出センサ、及び、該車両の車速を検出する車速センサの内、少なくとも１つを含む。

また、前記傾き検出センサが、該車両のヨー角、ピッチ角及びロール角の内、少なくとも１つを検出する。

本発明の他の局面は、自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置が実行するセンサ校正方法であって、前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態の少なくとも一方に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定ステップ、及び、前記校正可否判定ステップにおいて校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行ステップ、を備え、前記校正可否判定ステップは、前記距離画像センサに含まれる画素のうち、少なくとも予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であり、該距離画像センサが校正可能状態であると判定する。あるいは、前記校正可否判定ステップは、前記距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、前記距離画像センサが校正可能状態であると判定してもよい。また、あるいは、前記距離画像センサは、該距離画像センサに含まれる画素が、それぞれ、予め設定された複数の分割領域のいずれかに設定されており、前記校正可否判定ステップは、前記分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、該分割領域の距離画像センサが校正可能状態であると判定し、前記校正実行ステップは、前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された分割領域の距離画像センサを校正してもよい。

本発明によれば、検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定される。そして、校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの測定距離が校正される。従って、距離画像センサの測定距離を適正に且つ簡便に校正することができる。

すなわち、検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定されるため、距離画像センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができるのである。更に、距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記測距センサの測定距離が校正されるため、簡便に校正することができるのである。すなわち、距離画像センサの検出結果に基づいて、該距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定されるため、距離画像センサ以外のセンサを配設する必要が無いので、距離画像センサの測定距離を簡便に校正することができるのである。

また、該車両が前記路面に対して略平行であるか否かに応じて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定されるため、距離画像センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

すなわち、該車両が前記路面に対して略平行である場合には、車両が平板状の路面に対して平行であると仮定して予め求められた距離画像センサと路面との距離を用いて、距離画像センサを校正することができるのである。

また、前記距離画像センサの検出結果に基づいて、該車両が前記路面に対して略平行であるか否かが判定され、その判定結果に応じて、該距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定される。そこで、適正に校正することができる。

すなわち、該車両が前記路面に対して略平行である場合には、車両が平板状の路面に対して平行であると仮定して予め求められた測距センサと路面との距離を用いて、測距センサを校正することができるのである。また、距離画像センサの検出結果によれば、該車両が前記路面に対して略平行であるか否かを適正に判定することが可能である。例えば、距離画像センサに含まれる画素毎の検出距離の変化量が予め設定された閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であると判定することができるのである。

また、前記距離画像センサに含まれる画素毎に、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であると判定される。そこで、車両が路面に対して略平行であることを適正に判定することができる。

すなわち、距離画像センサに含まれる各画素によって検出された距離の予め設定された所定時間内での変化量が「０」である場合には、この間において、車両は路面に対して平行移動していることになる。そこで、この変化量が予め設定された所定の閾値以下である場合には、該車両が前記路面に対して略平行であると判定することができるのである。

また、前記距離画像センサに含まれる画素の内、予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であると判定される。そこで、車両が路面に対して略平行であることを簡便に判定することができる。

すなわち、予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下であるか否かを判定すれば良いので、判定に要する処理が簡略化されるのである。

また、前記距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散が求められ、該分散が予め設定された所定の閾値以下であるか否かに応じて、該距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定される。そこで、距離画像センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

すなわち、照明による反射光の輝度が高い程、距離画像センサのＳ／Ｎ比が高い。また、路面に水溜まり等があって、路面の反射率が低い場合には、距離画像センサの各画素によって検出される輝度が低くなると共に、距離画像センサのＳ／Ｎ比が低下する。そこで、距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散が小さい場合には、路面が略均一な輝度分布の状態にあるため、距離画像センサが校正可能状態であると判定することができるのである。

また、距離画像センサに含まれる画素が、それぞれ、予め設定された複数の分割領域のいずれかに設定されている。また、前記分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散が求められ、該分散が予め設定された所定の閾値以下であるか否かに応じて、該分割領域の距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定される。更に、校正可能状態であると判定された分割領域の距離画像センサが校正される。そこで、距離画像センサを効率的に校正することができる。

すなわち、複数の分割領域の内、路面が略均一な輝度分布の状態にある分割領域については、校正可能状態であると判定されるので、分割領域毎に校正可能状態であるか否かを適正に判定することができるのである。また、距離画像センサに含まれる全ての画素については校正できない場合（＝距離画像センサが校正可能状態ではない場合）であっても、距離画像センサの分割領域毎に校正が行われ得るため、距離画像センサを効率的に校正することができるのである。

また、補正係数記憶手段において、前記距離画像センサの検出値を補正する補正係数が、該距離画像センサに含まれる画素毎に格納される。また、複数の輝度毎に校正が行われ、校正結果として求めた補正係数が前記輝度情報と対応付けて前記補正係数記憶手段に記録される。そこで、適正な校正を行うことができる。

すなわち、複数の輝度毎に校正が行われ、校正結果として求めた補正係数が前記輝度情報と対応付けて前記補正係数記憶手段に記録されるので、校正時の複数の輝度に対応する複数の補正係数から、検出の際の輝度に応じて適正な補正係数を求めることができるのである。例えば、校正時に２つの輝度に対応する２つの補正係数が補正係数記憶手段に格納されている場合には、２つの補正係数を、検出の際の輝度に応じて線形補間して、適正な補正係数を求めることができる。

また、該車両の状態が検出され、その検出結果に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かが判定される。そこで、更に、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

また、該車両の加速度を検出する加速度センサ、該車両の傾きを検出する傾き検出センサ、及び、該車両の車速を検出する車速センサの内、少なくとも１つによって、該車両の状態が検出される。そこで、更に、前記測距センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

すなわち、前記加速度センサによって検出された加速度が小さい場合には、車両の走行状態が安定していると推定できるので、前記測距センサが校正可能状態であると判定することができるのである。また、前記傾き検出センサによって検出された傾きが小さい場合には、車両が路面に対して略平行であると推定できるので、前記測距センサが校正可能状態であると判定することができるのである。更に、前記車速センサによって検出された車速が小さい場合には、車両の走行状態の変化が少ないと推定できるので、前記測距センサが校正可能状態であると判定することができるのである。

また、前記傾き検出センサが、該車両のヨー角、ピッチ角及びロール角の内、少なくとも１つを検出する。そこで、更に、前記測距センサが校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るセンサ校正装置の実施形態について説明する。本発明に係るセンサ校正装置は、車両に搭載された測距センサを校正する装置である。図１は、本発明に係るセンサ校正装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明に係るセンサ校正ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１（＝センサ校正装置の一部に相当する）は、距離画像センサ２及び入力機器３と通信可能に接続されている。

ここで、距離画像センサ２（測距センサに相当する）は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）２１、及び、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ２２を備えている。ＬＥＤ２１は、予め設定された所定の向き（ここでは、後方斜め下向き：図２参照）に向けて、光を投射する。ＣＣＤセンサ２２は、ＬＥＤ２１から投射され、路面、車両等の物体で反射された反射光を受光する。距離画像センサ２は、ＬＥＤ２１によって発光された時点から、ＣＣＤセンサ２２によって反射光が受光された時点までの期間に基づいて、路面、車両等の物体との距離をＴＯＦ法により求める。

図２は、距離画像センサ２の検出領域の一例を示す説明図である。図２（ａ）は、側面図であって、図２（ｂ）は平面図である。図２に示すように、距離画像センサ２は、車両ＶＣの後端部に、車両ＶＣの後方斜め下向きに向けて搭載されている。そこで、距離画像センサ２の検出領域ＡＲは、距離画像センサ２から後方斜め下向きを中心に放射状に広がる四角錘の領域である。
ここで、検出領域ＡＲとは、距離画像センサ２によって、距離を検出することの可能な領域である。すなわち、検出領域ＡＲ内に存在する路面ＳＲ、車両等の物体との距離が距離画像センサ２によって検出される。また、図２に示すように、検出領域ＡＲ内に物体が存在しない場合には、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素の大半は、路面ＳＲからの反射光を検出することになり、路面ＳＲとの距離を検出することになる。

本実施形態では、測距センサが、距離画像センサ２である場合について説明するが、測距センサが、その他の種類の測距センサである形態でも良い。例えば、測距センサが、レーダセンサ、超音波センサ等である形態でも良い。

ここで、図１に戻って、センサ校正ＥＣＵ１の入力機器３について説明する。入力機器３（状態検出手段の一部に相当する）は、加速度センサ３１、ヨーレートセンサ３２、及び、車速センサ３３を備えている。加速度センサ３１は、車両ＶＣの上下方向、左右方向、及び、前後方向の加速度を検出する３軸加速度センサであって、センサ校正ＥＣＵ１（ここでは、状態検出部１１）に対して、上下方向、左右方向、及び、前後方向の加速度をそれぞれ示す信号を出力する。

本実施形態では、加速度センサ３１が、車両ＶＣの上下方向、左右方向、及び、前後方向の加速度を検出する場合について説明するが、加速度センサ３１が、車両ＶＣの上下方向、左右方向、及び、前後方向の内、少なくともいずれか１つの方向の加速度を検出する形態でも良い。

ヨーレートセンサ３２（傾き検出センサに相当する）は、レートジャイロ等からなり、ヨー角の変化する速さ（＝車両の重心点を通る鉛直軸廻りの回転角速度）を示すヨーレートを検出するセンサであって、センサ校正ＥＣＵ１（ここでは、状態検出部１１）に対して、ヨー角を示す信号を出力する。車速センサ３３は、車両ＶＣの車速を検出するセンサであって、センサ校正ＥＣＵ１（ここでは、状態検出部１１）に対して、車速を示す信号を出力する。

本実施形態では、入力機器３が、加速度センサ３１、ヨーレートセンサ３２、及び、車速センサ３３を備えている場合について説明するが、入力機器３が、加速度センサ３１、ヨーレートセンサ３２、及び、車速センサ３３の少なくとも１つを備えている形態でも良い。

また、本実施形態では、入力機器３が、ヨーレートセンサ３２を備える場合について説明するが、入力機器３が、車両ＶＣの傾きを検出する傾き検出センサを備える形態でも良い。すなわち、入力機器３が、ヨーレートセンサ３２に換えて（又は、加えて）、ピッチ角及びロール角の少なくとも一方を検出する傾き検出センサを備える形態でも良い。

また、センサ校正ＥＣＵ１は、機能的に、状態検出部１１、校正可否判定部１２、校正実行部１３、及び、補正係数記憶部１４を備えている。なお、センサ校正ＥＣＵ１は、センサ校正ＥＣＵ１の適所に配設されたマイクロコンピュータに、センサ校正ＥＣＵ１の適所に配設されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に予め格納された制御プログラムを実行させることにより、当該マイクロコンピュータを、状態検出部１１、校正可否判定部１２、校正実行部１３等の機能部として機能させ、センサ校正ＥＣＵ１の適所に配設されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を、補正係数記憶部１４として機能させる。

補正係数記憶部１４（補正係数記憶手段に相当する）は、距離画像センサ２の検出値を補正する補正係数を、輝度情報と対応付けて、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素毎に格納する機能部である。なお、補正係数記憶部１４に格納される輝度情報、補正係数情報は、校正実行部１３によって書き込まれ、距離画像センサ２が距離画像の検出を実行する場合に読み出される。補正係数記憶部１４に格納される情報の一例については、図６を用いて後述する。

状態検出部１１（状態検出手段に相当する）は、入力機器３を介して車両ＶＣの状態を検出する機能部である。具体的には、状態検出部１１は、予め設定された所定時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）毎に、加速度センサ３１を介して、車両ＶＣの上下方向、左右方向、及び、前後方向の加速度α１〜α３を検出し、車両ＶＣのヨーレートセンサ３２を介して、ヨー角θを検出し、車速センサ３３を介して、車両ＶＣの車速Ｖを検出する。

校正可否判定部１２（校正可否判定手段に相当する）は、車両ＶＣの状態及び車両ＶＣが位置している路面ＳＲの状態に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する機能部である。

具体的には、校正可否判定部１２は、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かに応じて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する。また、校正可否判定部１２は、路面ＳＲの状態に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する。更に、校正可否判定部１２は、状態検出部１１によって検出された車両ＶＣの状態に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する。

そして、校正可否判定部１２によって行われる、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かの判定方法について説明する。校正可否判定部１２は、距離画像センサ２の検出結果に基づいて、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かを判定し、略平行であると判定された場合には、校正可能状態であると判定する。具体的には、校正可否判定部１２は、距離画像センサ２に含まれる画素の内、予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間ΔＴ（例えば、１ｓｅｃ）内の検出距離の変化量ΔＬが、予め設定された所定の閾値ΔＬｓｈ（例えば、１０ｍｍ）以下である場合に、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であると判定する。

ここでは、例えば、距離画像センサ２に含まれる画素を、複数の分割領域（例えば、９個の格子状の分割領域）に区分し、各分割領域の略中央に位置する画素を、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かを判定するために用いる画素として設定する。

このようにして、距離画像センサ２の検出結果に基づいて、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かが判定され、その結果に応じて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かが判定される。
なお、本実施形態では、校正可否判定部１２が、距離画像センサ２の検出結果に基づいて、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かを判定する場合について説明するが、校正可否判定部１２が、距離画像センサ２の検出結果に換えて（又は、加えて）他のセンサ（例えば、ヨーレートセンサ３２等）の検出結果に基づいて、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かを判定する形態でも良い。

また、上述のように、距離画像センサ２の検出結果に基づいて、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であるか否かが判定され、その判定結果に応じて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かが判定されため、距離画像センサ２を適正に校正することができる。

すなわち、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行である場合には、車両ＶＣが平板状の路面ＳＲ０に対して平行であると仮定して予め求められた距離画像センサ２と路面ＳＲ０との距離Ｌ１〜Ｌ３（図４参照）を用いて、距離画像センサ２を適正に校正することができるのである。

更に、上述のように、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素毎に、予め設定された所定時間内ΔＴの検出距離の変化量ΔＬが、予め設定された所定の閾値ΔＬｓｈ以下である場合に、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であると判定されるため、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であることを適正に判定することができる。

すなわち、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる各画素によって検出された距離の予め設定された所定時間ΔＴ内での変化量ΔＬが「０」である場合には、この間において、車両ＶＣは路面ＳＲに対して平行移動していることになる。そこで、この変化量ΔＬが予め設定された所定の閾値ΔＬｓｈ以下である場合には、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であると判定することができるのである。

加えて、上述のように、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素の内、予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間ΔＴ内の検出距離の変化量ΔＬが、予め設定された所定の閾値ΔＬｓｈ以下である場合に、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であると判定されるため、車両ＶＣが路面ＳＲに対して略平行であることを簡便に判定することができる。

すなわち、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素の内、予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間ΔＴ内の検出距離の変化量ΔＬが、予め設定された所定の閾値ΔＬｓｈ以下であるか否かを判定すれば良いので、判定に要する処理が簡略化されるのである。

次に、校正可否判定部１２によって行われる、路面ＳＲの状態に基づく距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かの判定方法について説明する。校正可否判定部１２は、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる各画素によって検出された輝度の分散σが求められ、分散σが予め設定された所定の閾値σｓｈ以下であるか否かに応じて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かが判定される。

具体的には、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素は、それぞれ、予め設定された複数（ここでは、９つ）の分割領域のいずれかに設定されている。そして、校正可否判定部１２は、分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散σを求め、該分散σが予め設定された所定の閾値σｓｈ以下であるか否かに応じて、該分割領域の距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する。

図３は、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２によって検出される路面ＳＲの輝度分布の一例を示す説明図である。距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２によって検出される路面ＳＲは、図３に示すように、台形形状となる。図３（ａ）は、輝度が均一な場合の路面ＳＲの輝度分布図ＹＤ１である。輝度が均一である場合には、校正可否判定部１２によって校正可能状態であると判定される。

図３（ｂ）は、輝度が不均一な場合の路面ＳＲの輝度分布図ＹＤ２である。輝度分布図ＹＤ２には、直射日光が照射している領域ＢＡと、水溜まりがあって、路面ＳＲよりも反射率が低くなる領域ＤＡとがある。この領域ＢＡでは、背面光が強くなるためにショットノイズの増大により距離画像センサ２の距離誤差の要因となるＳ／Ｎ比が低下して適正な距離が測定できない。また、輝度が低い領域ＤＡでは、反射率が低いため、ＬＥＤ２１から射出された光線の反射光が殆どＣＣＤセンサ２２に入力されないので、距離画像センサ２のＳ／Ｎ比が低下して、適正な距離が測定できない。

図３（ｃ）は、路面の状態が図３（ｂ）に示す状態と同一であって、ＣＣＤセンサ２２が９つの分割領域に分割されている場合の路面ＳＲの輝度分布図ＹＤ２である。図３（ｃ）に示すように、輝度分布図ＹＤ２は、分割領域ＹＤ２１〜分割領域ＹＤ２９の９つの分割領域に分割されている。そして、分割領域ＹＤ２４〜ＹＤ２６は、輝度が低い領域ＤＡが含まれるため、校正可否判定部１２によって校正可能状態ではないと判定される。また、分割領域ＹＤ２９には、背面光の強い領域ＢＡが含まれているために校正可否判定部１２によって校正可能状態ではないと判定される。一方、分割領域ＹＤ２１〜ＹＤ２３、ＹＤ２７、ＹＤ２８は、背景光が比較的弱い環境下で、且つ反射率の一定以上の（水溜り等がない）路面の領域であるために校正可否判定部１２によって校正可能状態であると判定される。

このようにして、複数の（ここでは、９つの）分割領域ＹＤ２１〜分割領域ＹＤ２９の内、路面ＳＲが略均一な輝度分布の状態（＝輝度の分散σが予め設定された所定の閾値σｓｈ以下である）にある分割領域（ここでは分割領域ＹＤ２１〜ＹＤ２３、ＹＤ２７、ＹＤ２８）については、校正可否判定部１２において校正可能状態であると判定されるので、分割領域ＹＤ２１〜分割領域ＹＤ２９毎に校正可能状態であるか否かを適正に判定し校正精度を向上させることができるのである。また、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる全ての画素については校正できない場合（＝距離画像センサ２が校正可能状態ではない場合）であっても、距離画像センサのＣＣＤセンサ２２の分割領域ＹＤ２１〜分割領域ＹＤ２９毎に校正が行われ得るため、距離画像センサ２を効率的に校正することができる。

本実施形態では、図３（ｃ）に示すように、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素が、それぞれ、９つの分割領域ＹＤ２１〜分割領域ＹＤ２９のいずれかが設定されている場合について説明するが、距離画像センサ２のＣＣＤセンサ２２に含まれる画素が、それぞれ、複数の分割領域のいずれかが設定されている形態であれば良い。すなわち、分割領域の個数は、９つ以外の個数でも良い。分割領域の個数が多い程、分割領域毎に校正が行われる可能性を高めることができる。逆に、分割領域の個数が少ない程、処理を簡略化することができると共に、校正の精度を向上することができる。
また、本実施形態においては例えば距離画像センサ２の校正開始条件として上述の撮像エリア（路面や壁等）の輝度情報により、一定以上の輝度（Ｓ／Ｎ比）で全体の輝度分布（ヒストグラム）の分散がある一定以内である場合、距離校正を開始するという判定を行うことも可能である。

再び、図１に戻って、センサ校正ＥＣＵ１の機能構成について説明する。校正可否判定部１２は、また、状態検出部１１の検出結果に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する機能部である。具体的には、校正可否判定部１２は、状態検出部１１によって、加速度センサ３１を介して検出される加速度α１〜α３、ヨーレートセンサ３２を介して検出されるヨー角θ、及び、車速センサ３３を介して検出される車速Ｖに基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する。

すなわち、校正可否判定部１２は、次の３つの条件（条件Ａ〜条件Ｃ）を満たす場合に距離画像センサ２が校正可能状態であると判定する。
条件Ａ：加速度α１〜α３が予め設定された閾値以下であること
条件Ｂ：ヨー角θが予め設定された閾値以下であること
条件Ｃ：車速Ｖが予め設定された閾値以下であること

このようにして、車両ＶＣの状態が検出され、その検出結果に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かが判定されるため、更に、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。

また、加速度センサ３１によって検出された加速度α１〜α３が小さい場合には、車両ＶＣの走行状態が安定していると推定できるので、距離画像センサ２が校正可能状態であると判定することができる。更に、ヨーレートセンサ３２によって検出されたヨー角θが大きい場合には、車両ＶＣが路面に対して略平行ではないと推定できるので、距離画像センサ２が校正可能状態ではないと判定することができる。加えて、車速センサ３３によって検出された車速Ｖが小さい場合には、車両ＶＣの走行状態の変化が少ないと推定できるので、距離画像センサ２が校正可能状態であると判定することができるのである。

本実施形態では、校正可否判定部１２が、加速度α１〜α３、ヨー角θ、及び、車速Ｖに基づいて距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する場合について説明するが、校正可否判定部１２が、加速度α１〜α３、ヨー角θ、及び、車速Ｖに換えて（又は、加えて）車両ＶＣの状態を示す他の検出値に基づいて距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する形態でも良い。例えば、校正可否判定部１２が、ヨー角θに換えて（又は、加えて）、車両のピッチ角及びロール角に基づいて距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する形態でも良い。

再び、図１に戻って、センサ校正ＥＣＵ１の機能構成について説明する。校正実行部１３（校正実行手段に相当する）は、校正可否判定部１２によって校正可能状態であると判定された場合に、距離画像センサ２と車両ＶＣが位置している路面ＳＲとの予め求められた距離（以下、「基準距離」という）に基づいて、距離画像センサ２を校正する。

図４は、校正の基準となる距離である基準距離の一例を説明する側面図である。基準距離は、図４に示すように、路面ＳＲが図略の車両ＶＣと平行な平板状である場合（この場合の路面ＳＲを、以下「基準路面ＳＲ０」という）に、距離画像センサ２のＬＥＤ２１から射出された光線が、基準路面ＳＲ０で反射され、ＣＣＤセンサ２２に到達するまでの光路長（例えば、光路長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等）である。なお、校正基準点に対するＬ０、光路長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等までの距離は既知の値である。

すなわち、基準距離（＝光路長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等）は、車両ＶＣにおける距離画像センサ２の配設位置に基づいて決定する、距離画像センサ２（ＬＥＤ２１及びＣＣＤセンサ２２）の基準路面ＳＲ０との幾何学的関係によって、予め算出することができる。そこで、予め算出された基準距離に基づいて、距離画像センサ２を簡便に校正することができる。

また、校正実行部１３は、複数の（ここでは、２つの）輝度γｎ１、γｎ２毎に校正を行い、校正結果として求めた補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２：図５、図６参照）を、輝度γｎ１、γｎ２と対応付けて補正係数記憶部１４に記録する。ここで、画素識別番号ｎは、ＣＣＤセンサ２２を構成する画素を識別する番号であって、１〜Ｍ（Ｍは、ＣＣＤセンサ２２の画素数）のいずれかである。なお、ここでは、輝度γｎ２は、輝度γｎ１より大きい。

図５は、校正実行部１３による補正係数の算出方法の一例を示すグラフである。横軸は、検出距離Ｘであって、縦軸は、補正距離Ｙである。なお、補正距離Ｙは、検出すべき距離（＝距離の真値）であって、ここでは、図４を用いて上述の基準距離（＝光路長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等）である。図５（ａ）は、輝度γｎ１における補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１）の算出方法の一例を示すグラフＧ１であって、図５（ｂ）は、輝度γｎ２における補正係数（ここでは、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）の算出方法の一例を示すグラフＧ２である。

図５（ａ）における測定点Ｐ１０は、ＬＥＤ２１からの投射された光が、直接（＝路面ＳＲ等で反射することなく）、ＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の測定点である。また、別の測定点Ｐ１１は、ＬＥＤ２１からの投射された光が、路面ＳＲで反射され、反射光がＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の測定点である。グラフＧ１は、測定点Ｐ１０と測定点Ｐ１１とを通る直線であって、次の（１）式で表される。
Ｙ＝Ａｎ１×Ｘ＋Ｂｎ１ （１）
すなわち、校正実行部１３は、２つの異なる測定点Ｐ１０及び測定点Ｐ１１にそれぞれ対応する検出距離（Ｌ０α／２）及び検出距離（Ｌｎα）を、距離画像センサ２を介して検出し、測定点Ｐ１０及び測定点Ｐ１１にそれぞれ対応する基準距離（＝補正距離）（Ｌ０／２）及び（Ｌｎ）と比較することによって、補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１）を求める。

同様にして、図５（ｂ）における測定点Ｐ２０は、ＬＥＤ２１からの投射された光が、直接（＝路面ＳＲ等で反射することなく）、ＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の測定点である。また、別の測定点Ｐ２１は、ＬＥＤ２１からの投射された光が、路面ＳＲで反射され、反射光がＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の測定点である。グラフＧ２は、測定点Ｐ２０と測定点Ｐ２１とを通る直線であって、次の（２）式で表される。
Ｙ＝Ａｎ２×Ｘ＋Ｂｎ２ （２）
すなわち、校正実行部１３は、２つの異なる測定点Ｐ２０及び測定点Ｐ２１にそれぞれ対応する検出距離（Ｌ０β／２）及び検出距離（Ｌｎβ）を、距離画像センサ２を介して検出し、測定点Ｐ２０及び測定点Ｐ２１にそれぞれ対応する基準距離（＝補正距離）（Ｌ０／２）及び（Ｌｎ）と比較することによって、補正係数（ここでは、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）を求める。

図６は、補正係数記憶部１４に格納される補正係数の一例を示す図表である。図の左端欄は、画素識別番号ｎであり、画素識別番号ｎ毎に、低輝度側の補正係数として、輝度γと対応付けて傾きＡ及び切片Ｂが格納され、同様に、高輝度側の補正係数として、輝度γと対応付けて傾きＡ及び切片Ｂが格納されている。

図７は、補正係数記憶部１４に格納された補正係数を用いて距離画像センサ２の検出値を補正する方法の一例を示すグラフである。図７（ａ）は、補正に用いる傾きＡｎを求める方法の一例を示すグラフＧ３であって、図７（ｂ）は、補正に用いる切片Ｂｎを求める方法の一例を示すグラフＧ３である。ここで、画素識別番号ｎは、ＣＣＤセンサ２２を構成する画素を識別する番号であって、１〜Ｍ（Ｍは、ＣＣＤセンサ２２の画素数）のいずれかである。図７（ａ）の横軸は、輝度γであって、縦軸は傾きＡである。図７（ｂ）の横軸は、輝度γであって、縦軸は切片Ｂである。

図７（ａ）において、補正点Ｐ３０は、低輝度側の補正係数に対応する点であって、補正点Ｐ３１は、高輝度側の補正係数に対応する点である。グラフＧ３は、補正点Ｐ３０と補正点Ｐ３１とを通る直線である。画素識別番号ｎ毎に対応する画素が検出している輝度が輝度γｎである場合、グラフＧ３を用いて、図７（ａ）に示すように、補正に用いる補正係数（＝傾きＡｎ）が求められる。

図７（ｂ）において、補正点Ｐ４０は、低輝度側の補正係数に対応する点であって、補正点Ｐ４１は、高輝度側の補正係数に対応する点である。グラフＧ４は、補正点Ｐ４０と補正点Ｐ４１とを通る直線である。画素識別番号ｎ毎に対応する画素が検出している輝度が輝度γｎである場合、グラフＧ４を用いて、図７（ｂ）に示すように、補正に用いる補正係数（＝切片Ｂｎ）が求められる。

そして、図７（ａ）を用いて上述のようににして求められた傾きＡｎと、図７（ｂ）を用いて上述のようににして求められた切片Ｂｎと、を用いて、次の（３）式を介して、検出距離Ｘから補正距離Ｙが求められる。
Ｙ＝Ａｎ×Ｘ＋Ｂｎ （３）

このようにして、複数の（ここでは、２つの）輝度γｎ１、γｎ２毎に校正が行われ、校正結果として求めた補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）が輝度γｎ１、γｎ２と対応付けて補正係数記憶部１４に記録されるので、校正時の複数の（ここでは、２つの）輝度に対応する複数の（ここでは、２つの）補正係数から、検出の際の輝度γｎに応じて適正な補正係数（ここでは、傾きＡｎ、切片Ｂｎ）を求めることができるため、適正な校正を行うことができる。
例えば、上述のように校正時に２つの輝度γｎ１、γｎ２に対応する２つの補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）が補正係数記憶部１４に格納されている場合には、２つの補正係数を、検出の際の輝度γｎに応じて線形補間して、適正な補正係数（ここでは、傾きＡｎ、切片Ｂｎ）を求めることができる。
以上の説明のように、本実施形態においては、検出された物体（各ピクセル）について、輝度ごとの距離補正結果を得る。そして得られた結果に基づいて、検出された輝度情報を元に更に線形補間を実施することにより輝度をも考慮した距離校正処理を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、校正実行部１３が、２つの輝度γｎ１、γｎ２毎に線形補間での校正を行う場合について説明したが、校正実行部１３が、３個以上の輝度毎に曲線補間での校正を行う形態でも良い。この場合には、更に適正な補正係数を求めることができる。また、校正実行部１３が１つの輝度での差分補間での校正を行う形態でもよい。

図８は、センサ校正ＥＣＵ１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、校正可否判定部１２によって、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する処理である校正可否判定処理が実行される（Ｓ１０１）。そして、校正実行部１３によって、校正可能な領域が有るか否かの判定が行われる（Ｓ１０３）。校正可能な領域が無いと判定された場合（Ｓ１０３でＮＯ）には、処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。校正可能な領域が有ると判定された場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）には、校正実行部１３によって、校正可能な領域に含まれる画素が選定される（Ｓ１０５）。

そして、ステップＳ１０５において選定された画素毎に、ＬＥＤ２１からの投射された光が、直接（＝路面ＳＲ等で反射することなく）、ＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の検出距離Ｌ０α（又はＬ０β）が検出される（Ｓ１０７）。次に、ステップＳ１０５において選定された画素毎に、ＬＥＤ２１からの投射された光が、路面ＳＲで反射され、反射光がＣＣＤセンサ２２の画素識別番号ｎの画素に入射する場合の検出距離Ｌｎα（又はＬｎβ）が検出される（Ｓ１０９）。次いで、校正可否判定部１２によって、ステップＳ１０１において校正可能であると判定された領域について、校正可否判定処理が、再度、実行される（Ｓ１１１）。

そして、校正実行部１３によって、校正可能な領域が有るか否かの判定が行われる（Ｓ１１３）。校正可能な領域は無いと判定された場合（Ｓ１１１でＮＯ）には、処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。校正可能な領域が有ると判定された場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）には、校正可能であると判定された領域に含まれる画素毎に、ステップＳ１０７で検出された検出距離Ｌ０α（又はＬ０β）、及び、ステップＳ１０９で検出された検出距離Ｌｎα（又はＬｎβ）と、基準距離（＝補正距離）（Ｌ０／２）及び（Ｌｎ）と比較することによって、補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１、又は、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）が求められる（Ｓ１１５、Ｓ１１７）。次に、校正実行部１３によって、ステップＳ１１５、Ｓ１１７において求められた補正係数（ここでは、傾きＡｎ１、切片Ｂｎ１、又は、傾きＡｎ２、切片Ｂｎ２）が、輝度γｎ１（又は輝度γｎ２）と対応付けて、補正係数記憶部１４に記録され（Ｓ１１９）、処理が終了される。

なお、図８に示すフローチャートのステップＳ１０１、及び、ステップＳ１１１が、本発明に係るセンサ校正方法における校正可否判定ステップに相当し、図８に示すフローチャートのステップＳ１０３〜１０９、及び、ステップＳ１１３〜１１９が本発明に係るセンサ校正方法における校正実行ステップに相当する。

図９は、図８に示すフローチャートのステップＳ１０１及びステップＳ１１１において実行される校正可否判定処理の一例を示す詳細フローチャートである。なお、ここでは、便宜上、状態検出部１１によって、予め、加速度α１〜α３、ヨー角θ、及び、車速Ｖが検出されている場合について説明する。なお、以下の処理は全て、校正可否判定部１２によって行われる。まず、加速度α１〜α３が全て予め設定された閾値以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２０１）。加速度α１〜α３のいずれかが閾値より大であると判定された場合（Ｓ２０１でＮＯ）には、処理がステップＳ２０７に進められる。

加速度α１〜α３が全て閾値以下であると判定された場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）には、ヨー角θが予め設定された閾値以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２０３）。ヨー角θが閾値より大であると判定された場合（Ｓ２０３でＮＯ）には、処理がステップＳ２０７に進められる。ヨー角θが閾値以下であると判定された場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）には、車速Ｖが予め設定された閾値以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２０５）。車速Ｖが閾値より大であると判定された場合（Ｓ２０５でＮＯ）には、処理がステップＳ２０７に進められる。

ステップＳ２０１でＮＯの場合、ステップＳ２０３でＮＯの場合、ステップＳ２０５でＮＯの場合、又は、ステップＳ２１１でＮＯの場合には、校正可能状態ではないと判定されて（Ｓ２０７）、処理が図８に示すステップＳ１０３（又はステップＳ１１３）へリターンされる。

車速Ｖが閾値以下であると判定された場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）には、９つの各分割領域（図３（ｃ）参照）の略中央に位置する画素毎に、検出距離の変化量ΔＬが算出される（Ｓ２０９）。そして、９つの各分割領域（図３（ｃ）参照）の略中央に位置する画素毎に、ステップＳ２０９で算出された検出距離の変化量ΔＬが、閾値ΔＬｓｈ以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２１１）。少なくとも１つの分割領域に対応する変化量ΔＬが、閾値ΔＬｓｈより大であると判定された場合（Ｓ２１１でＮＯ）には、処理がステップＳ２０７に進められる。全ての（ここでは、９つの）分割領域に対応する変化量ΔＬが、閾値ΔＬｓｈ以下であると判定された場合（Ｓ２１１でＹＥＳ）には、ＣＣＤセンサ２２に含まれる各画素を介して、輝度γｎが検出される（Ｓ２１３）。そして、９つの各分割領域（図３（ｃ）参照）毎に、分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度γｎの分散σが算出される（Ｓ２１５）。次いで、分割領域毎に、分散σが予め設定された所定の閾値σｓｈ以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２１７）。

分散σが閾値σｓｈ以下であると判定された場合（Ｓ２１７でＹＥＳ）には、その分割領域は、校正可能状態であると判定されて（Ｓ２１９）、処理が図８に示すステップＳ１０３（又はステップＳ１１３）へリターンされる。分散σが閾値σｓｈより大であると判定された場合（Ｓ２１７でＮＯ）には、その分割領域は、校正可能状態ではないと判定されて（Ｓ２２１）、処理が図８に示すステップＳ１０３（又はステップＳ１１３）へリターンされる。

このようにして、車両ＶＣの状態及び該車両ＶＣが位置している路面ＳＲの状態に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かが判定されるため、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを適正に判定することができる。更に、距離画像センサ２と該車両ＶＣが位置している路面ＳＲとの予め求められた距離（＝基準距離）に基づいて、距離画像センサ２が校正されるため、簡便に校正することができる。

本実施形態では、校正可否判定部１２が、車両ＶＣの状態及び該車両ＶＣが位置している路面ＳＲの状態に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する場合について説明したが、校正可否判定部１２が、車両ＶＣの状態及び該車両ＶＣが位置している路面ＳＲの状態の少なくとも一方に基づいて、距離画像センサ２が校正可能状態であるか否かを判定する形態であれば良い。

なお、本発明に係るセンサ校正装置は、上記実施形態に限定されず、下記の形態でも良い。
（Ａ）本実施形態においては、センサ校正ＥＣＵ１が、機能的に状態検出部１１、校正可否判定部１２、校正実行部１３等を備える場合について説明したが、状態検出部１１、校正可否判定部１２、及び、校正実行部１３の内、少なくとも１つの機能部が、電気回路等のハードウェアによって構成されている形態でも良い。

（Ｂ）本実施形態においては、校正可否判定部１２が、図８のフローチャートに示すように、校正に用いるデータを取得する前後で（ステップＳ１０１及びステップＳ１１１で）、校正可否判定処理を行う場合について説明したが、校正可否判定部１２が、校正に用いるデータを取得する前及び後の少なくとも一方で、校正可否判定処理を行う形態でも良い。この場合には、処理が簡略化される。

本発明は、例えば、車両に搭載された測距センサを校正するセンサ校正装置、及び、センサ校正方法に適用することができる。特に、車両に搭載された距離画像センサを校正するセンサ校正装置、及び、センサ校正方法に適用することができる。

本発明に係るセンサ校正装置の構成の一例を示すブロック図 距離画像センサの検出領域の一例を示す説明図 距離画像センサのＣＣＤセンサによって検出される路面ＳＲの輝度分布の一例を示す説明図 校正の基準となる距離である基準距離の一例を説明する側面図 校正実行部による補正係数の算出方法の一例を示すグラフ 補正係数記憶部に格納される補正係数の一例を示す図表 補正係数記憶部に格納された補正係数を用いて距離画像センサの検出値を補正する方法の一例を示すグラフ センサ校正ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャート 図８に示すフローチャートのステップＳ１０１及びステップＳ１１１において実行される校正可否判定処理の一例を示す詳細フローチャート

符号の説明

１ センサ校正ＥＣＵ（センサ校正装置）
１１ 状態検出部（状態検出手段）
１２ 校正可否判定部（校正可否判定手段）
１３ 校正実行部（校正実行手段）
１４ 補正係数記憶部（補正係数記憶手段）
２ 距離画像センサ（測距センサ）
２１ ＬＥＤ
２２ ＣＣＤセンサ
３ 入力機器
３１ 加速度センサ
３２ ヨーレートセンサ（傾き検出センサ）
３３ 車速センサ

Claims (10)

1. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置であって、
   前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定手段、及び、
   前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行手段、を備え、
   前記校正可否判定手段は、前記距離画像センサに含まれる画素のうち、少なくとも予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であり、該距離画像センサが校正可能状態であると判定する、センサ校正装置。
2. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置であって、
   前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定手段、及び、
   前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行手段、を備え、
   前記校正可否判定手段は、前記距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、前記距離画像センサが校正可能状態であると判定する、センサ校正装置。
3. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置であって、
   前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定手段、及び、
   前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行手段、を備え、
   前記距離画像センサは、該距離画像センサに含まれる画素が、それぞれ、予め設定された複数の分割領域のいずれかに設定されており、
   前記校正可否判定手段は、前記分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、該分割領域の距離画像センサが校正可能状態であると判定し、
   前記校正実行手段は、前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された分割領域の距離画像センサを校正する、センサ校正装置。
4. 前記距離画像センサの検出値を補正する補正係数を、該距離画像センサに含まれる画素毎に格納する補正係数記憶手段を備え、
   前記校正実行手段は、複数の輝度毎に校正を行い、校正結果として求めた補正係数を前記輝度情報と対応付けて前記補正係数記憶手段に記録する、請求項１に記載のセンサ校正装置。
5. 該車両の状態を検出する状態検出手段をさらに備え、
   前記校正可否判定手段は、前記距離画像センサの検出結果および前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記測距センサが校正可能状態であるか否かを判定する、請求項１−３のいずれかに記載のセンサ校正装置。
6. 前記状態検出手段は、該車両の加速度を検出する加速度センサ、該車両の傾きを検出する傾き検出センサ、及び、該車両の車速を検出する車速センサの内、少なくとも１つを含む、請求項５に記載のセンサ校正装置。
7. 前記傾き検出センサは、該車両のヨー角、ピッチ角及びロール角の内、少なくとも１つを検出する、請求項６に記載のセンサ校正装置。
8. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置が実行するセンサ校正方法であって、
   前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定ステップ、及び、
   前記校正可否判定ステップにおいて校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行ステップ、を備え、
   前記校正可否判定ステップは、前記距離画像センサに含まれる画素のうち、少なくとも予め設定された複数の画素について、予め設定された所定時間内の検出距離の変化量が、予め設定された所定の閾値以下である場合に、該車両が前記路面に対して略平行であり、該距離画像センサが校正可能状態であると判定する、センサ校正方法。
9. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置が実行するセンサ校正方法であって、
   前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定ステップ、及び、
   前記校正可否判定ステップにおいて校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行ステップ、を備え、
   前記校正可否判定ステップは、前記距離画像センサに含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、前記距離画像センサが校正可能状態であると判定する、センサ校正方法。
10. 自車両に備えられている光源から光を投射し、当該光が物体で反射した反射光を自車両に備えられている受光器で受光し、前記光源から光を投射した時点から前記受光器で前記反射光を受光した時点までの期間に基いて自車両と障害物との間の距離を測定する、検出領域の少なくとも一部が路面である距離画像センサを校正するセンサ校正装置が実行するセンサ校正方法であって、
    前記距離画像センサによって距離を検出することが可能な検出領域内に存在する路面の状態に基づいて、前記距離画像センサが校正可能状態であるか否かを判定する校正可否判定ステップ、及び、
    前記校正可否判定ステップにおいて校正可能状態であると判定された場合に、前記距離画像センサと前記路面との予め求められた距離、および前記距離画像センサよって検出された検出距離に基づいて、前記距離画像センサの距離校正を行う校正実行ステップ、を備え、
    前記距離画像センサは、該距離画像センサに含まれる画素が、それぞれ、予め設定された複数の分割領域のいずれかに設定されており、
    前記校正可否判定ステップは、前記分割領域毎に、該分割領域に含まれる各画素によって検出された輝度の分散を求め、該分散が予め設定された所定の閾値以下である場合に、該分割領域の距離画像センサが校正可能状態であると判定し、
    前記校正実行ステップは、前記校正可否判定手段によって校正可能状態であると判定された分割領域の距離画像センサを校正する、センサ校正方法。

Images