JP6613061B2 - 車外環境認識装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の進行方向に略平行に延在する特定物を特定する車外環境認識装置に関する。

従来、自車両の前方に位置する車両等の立体物を検出し、先行車両との衝突を回避したり（衝突回避制御）、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように制御する（クルーズコントロール）技術が知られている（例えば、特許文献１）。また、このような衝突回避制御やクルーズコントロールを進化させ、運転者が操舵に介入することなく、車両が自動的に走行する（自動操舵制御）技術も検討されている。かかる自動操舵制御において、車両が車線から逸脱するのを防止すべく、道路の縁に相当する縁石等、道路上の直線的な立体物を特定し、その直線的な立体物に対する車両の走行位置を制御する技術の需要も高まっている。

このような直線的な立体物を特定するため、車外環境における立体物の表面形状を示す複数の三次元点にハフ変換を施して、その立体物が形成する直線を導出する技術が公開されている（例えば、特許文献２〜５）。かかる技術により、直線的な立体物を適切に特定することが可能となる。

特許第３３４９０６０号公報 特開２００２−１０４１１６号公報 特開昭６０ −２１８０１１号公報 特開２００５−３４６３８５号公報 特開２００８−１７０２５６号公報

しかし、立体物の表面形状を示す三次元点を特定するセンサとして、Ｌｉｄａｒ（Light Detection and Ranging）を用いた場合に、隣接する車線に車両や自転車等の障害物が存在すると、障害物が存在しない場合に比べ、縁石を示す三次元点の数が著しく少なくなり、ハフ変換の対象となる三次元点が少なすぎて１本の直線を特定できず、縁石を適切に抽出できないといった問題があった。

また、立体物の表面形状を示す三次元点が多い場合であっても、共通の直線を示す三次元点が、正確にその直線上に位置していないと、それぞれ異なる三次元点の集合と認識されてしまい、本来１本の直線が抽出されるはずが、三次元点の集合毎に複数の直線が抽出されるおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑み、立体物の表面形状を示す三次元点の出現態様に拘わらず、その立体物を適切に特定することが可能な、車外環境認識装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識装置は、立体物の表面形状を示す三次元点を取得する三次元点取得部と、取得した三次元点のうち車両の進行方向に略平行に延在する特定物の表面形状を示す特定三次元点と、特定三次元点を中心とした、所定半径の円で示される拡大範囲内に所定の間隔を空けて新たに追加した三次元点であって、特定三次元点とは独立して形成される追加三次元点とを含む拡大三次元点を対象としてハフ変換を行うハフ変換部と、ハフ変換においてｒ-θ累積配列の値が最大となる直線を有する立体物を特定物として特定する特定物特定部と、を備えることを特徴とする。

所定半径は、特定物の進行方向と垂直な方向の幅に基づいて決定されるとしてもよい。

ハフ変換部は、拡大範囲が三次元点の取得範囲を超える場合、拡大範囲が三次元点の取得範囲内に収まるように、拡大範囲の所定半径を制限してもよい。

ハフ変換部は、隣接する拡大範囲同士で拡大三次元点が重複する場合、重複した複数の拡大三次元点に対しハフ変換を１回のみ行ってもよい。

ハフ変換部は、車両の左右に位置する三次元点に関し、それぞれ独立してハフ変換を行ってもよい。

ハフ変換部は、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線が複数存在する場合、複数の直線と特定三次元点との距離の平均値を計算し、平均値が最小となる直線を、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線としてもよい。

本発明によれば、立体物の表面形状を示す三次元点の出現態様に拘わらず、その立体物を適切に特定することが可能となる。

車外環境認識システムの接続関係を示したブロック図である。 車外環境認識装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 縁石を認識する流れを説明するための説明図である。 車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。 ハフ変換処理の具体的な動作を説明するためのフローチャートである。 拡大三次元点を説明するための説明図である。 拡大範囲の制限を説明するための説明図である。 拡大範囲の制限を説明するための説明図である。 拡大三次元点の特殊な出現態様を説明するための説明図である。 ｒ−θ平面を説明するための説明図である。 本実施形態のハフ変換の効果を説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（車外環境認識システム１００）
図１は、車外環境認識システム１００の接続関係を示したブロック図である。車外環境認識システム１００は、光学式測距装置１１０、撮像装置１１２と、車外環境認識装置１２０と、車両制御装置（ＥＣＵ：Engine Control Unit）１３０とを含んで構成される。

光学式測距装置１１０は、例えば、自車両１の屋根上に設けられたＬｉｄａｒで構成され、レーザ照射に対する散乱光を受光し、対象までの距離や方向を示す複数の三次元点を検出する。ただし、光学式測距装置１１０の配置は、屋根上に限らず、フロントバンパやドア等、様々な位置が考えられ、その数も１つに限らず複数設けることができる。ここで、三次元点は、光学式測距装置１１０から見通せる位置にある立体物の表面の点であり、その立体物の表面形状（外形）を表すことができる。

具体的に、光学式測距装置１１０は、水平方向にレーザ照射を投射するとともに、水平方向１°毎に鉛直方向に１８０°スイープを繰り返し、そのレーザ光を照射してから反射光が戻ってくるまでの時間に基づいて三次元点の位置を特定する。このような鉛直方向へのスイープ動作を、鉛直軸を中心にした円周方向に実施することで（水平３６０°）、自車両１から見通せる範囲に存在する全ての立体物の表面形状を示す三次元点の距離と方向を導出することができる。

撮像装置１１２は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成され、自車両１の前方に相当する環境を撮像し、カラー値で表されるカラー画像を生成することができる。また、撮像装置１１２は、自車両１の進行方向側において２つの撮像装置１１２それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置１１２は、自車両１の前方の検出領域に存在する立体物を撮像したカラー画像を、例えば１／６０秒のフレーム毎（６０ｆｐｓ）に連続して生成する。

ここで、光学式測距装置１１０や撮像装置１１２によって認識する立体物は、車両、歩行者、信号機、道路（進行路）、縁石、道路標識、ゲート、ガードレール、建物といった独立して存在する物を示す。

車外環境認識装置１２０は、光学式測距装置１１０から三次元点を取得し、その距離および方向に基づいて車外環境に存在する立体物を特定する。また、車外環境認識装置１２０は、２つの撮像装置１１２それぞれからカラー画像を取得し、一方のカラー画像から任意に抽出したブロック（複数の画素の集合体）に対応するブロックを他方のカラー画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差、および、任意のブロックの画面内の位置を示す画面位置を導出し、光学式測距装置１１０同様、車外環境に存在する立体物を特定する。

ここで、光学式測距装置１１０と撮像装置１１２とは以下のように補完関係にある。すなわち、光学式測距装置１１０は、立体物の外形を特定できるものの、立体物の外観（例えば色）を認識できない。一方、撮像装置１１２は、立体物の外観を特定できるが、パターンマッチングによる立体物の外形の特定精度はさほど高くはない。ここでは、光学式測距装置１１０と撮像装置１１２とを組み合わせることで、互いに特定精度が低い部分を補完し合い、立体物の外形および外観のいずれにおいても特定精度を高めることが可能となる。

また、車外環境認識装置１２０は、このように特定した立体物のうち、自車両１の車線からの逸脱を防止すべく、自車両１の側方の検出領域における立体物（例えば、縁石やガードレール）を特定する。また、車外環境認識装置１２０は、このように特定した立体物のうち、衝突回避制御やクルーズコントロールを実現すべく、自車両１の前方の検出領域における立体物（例えば、先行車両）を特定する。

車両制御装置１３０は、ステアリングホイール１３２、アクセルペダル１３４、ブレーキペダル１３６を通じて運転者の操作入力を受け付け、操舵機構１４２、駆動機構１４４、制動機構１４６に伝達することで自車両１を制御する。また、車両制御装置１３０は、車外環境認識装置１２０の指示に従い、操舵機構１４２、駆動機構１４４、制動機構１４６を制御する。

以下、車外環境認識装置１２０の構成について詳述する。ここでは、本実施形態に特徴的な、自車両１の側方の検出領域における立体物（例えば、縁石）の特定処理について詳細に説明し、本実施形態の特徴と無関係の構成については説明を省略する。

（車外環境認識装置１２０）
図２は、車外環境認識装置１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図２に示すように、車外環境認識装置１２０は、Ｉ／Ｆ部１５０と、データ保持部１５２と、中央制御部１５４とを含んで構成される。

Ｉ／Ｆ部１５０は、光学式測距装置１１０、撮像装置１１２、および、車両制御装置１３０との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部１５２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持する。

中央制御部１５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス１５６を通じて、Ｉ／Ｆ部１５０、データ保持部１５２等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部１５４は、三次元点取得部１６０、三次元点抽出部１６２、ハフ変換部１６４、特定物特定部１６６としても機能する。以下、本実施形態において認識目的としている縁石を認識する流れについて説明し、その後、本実施形態に特徴的な車外環境認識処理について、当該中央制御部１５４の各機能部の動作も踏まえて詳述する。

図３は、縁石を認識する流れを説明するための説明図である。例えば、図３（ａ）に示すように左右２つの縁石１８０の間を自車両１が走行しているとする。ここで、光学式測距装置１１０を駆動すると、図３（ｂ）に示すように、複数の三次元点を検出できる。ここでは、障害物等の車外環境に応じて、三次元点の出現態様が異なることとなり、例えば、図３（ｂ）の例では、右側の縁石１８０を示す三次元点が、左側の縁石１８０を示す三次元点より少ないことが理解できる。そうすると、ハフ変換の対象となる点が少なすぎて、図３（ｃ）のように、右側の縁石１８０を特定できない場合がある。また、仮に、縁石１８０を示す三次元点が多くとも、共通の直線を示す点が、正確にその直線上に位置していないと、それぞれ異なる点集合と認識されてしまい、本来１本の直線が抽出されるはずが、点集合毎に複数の直線が抽出されるおそれがあった。そこで、本実施形態では、ハフ変換の手順を工夫して、例えば縁石１８０の表面形状を示す三次元点の出現態様に拘わらず、縁石１８０を適切に特定することを目的とする。

（車外環境認識処理）
図４は、車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。車外環境認識処理では、大きく分けて、三次元点を取得する三次元点取得処理（Ｓ２００）、自車両１の進行方向に略平行に延在する立体物である特定物（ここでは縁石１８０）の表面形状を示す三次元点に基づいてハフ変換を行うハフ変換処理（Ｓ２０２）、かかるハフ変換の結果に基づいて特定物を特定する特定物特定処理（Ｓ２０４）を、その順に実行する。

（三次元点取得処理Ｓ２００）
三次元点取得部１６０は、光学式測距装置１１０から立体物それぞれの表面形状を示す三次元点を取得し、一時的にデータ保持部１５２に保持する。

三次元点抽出部１６２は、三次元点取得部１６０が取得した三次元点のうち、特定物である縁石１８０の表面形状を示す三次元点を抽出する。このような特定物の表面形状を示す三次元点の抽出技術としては、三次元点の距離、方向、反射強度（輝度）を用いた、http://www.unibw.de/tas/lehre-en/studien_diplomarbeiten等様々な従来技術を採用することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

（ハフ変換処理Ｓ２０２）
ハフ変換部１６４は、三次元点抽出部１６２が抽出した特定物の表面形状を示す三次元点に基づいてハフ変換を行う。ハフ変換は、複数の点から直線等の幾何学的な形状を検出する手法であり、複数の点（ここでは三次元点）に基づいて、その複数の点全てを通る１本の直線を導出するものである。ここでは、縁石１８０が自車両１の進行方向に略平行に延在する特徴を利用し、縁石１８０の表面形状を示す三次元点から、縁石１８０に相当する直線を導出する。

図５は、ハフ変換処理Ｓ２０２の具体的な動作を説明するためのフローチャートである。ここで、ハフ変換部１６４は、自車両１の左右に位置する三次元点に関し、それぞれ独立してハフ変換を行う。したがって、まず、ハフ変換部１６４は、自車両１の左側に位置する三次元点のみを抽出して（Ｓ２５０）、ハフ変換を実行する。

三次元点抽出部１６２は、縁石１８０の表面形状を示す三次元点として、光学式測距装置１１０の検出範囲全てにおける三次元点を抽出している。すなわち、自車両１の左側に位置する縁石１８０の表面形状を示す三次元点、および、自車両１の右側に位置する縁石１８０の表面形状を示す三次元点のいずれも抽出されることになる。ここでは、左右に位置する三次元点をそれぞれ独立してハフ変換することで、本来左右２本になるべき縁石１８０に相当する直線を適切に導出することが可能となる。

続いて、ハフ変換部１６４は、自車両１の左側に位置する三次元点を中心に、所定半径の円で示される拡大範囲内に新たに三次元点を生成する（Ｓ２５２）。なお、以下では、新たに追加された三次元点と、元の三次元点とを合わせて拡大三次元点という。

図６は、拡大三次元点を説明するための説明図である。ここでは、ｘｙ平面を示している。例えば、図６（ａ）のように、自車両１の左側に、縁石１８０の表面形状を示す３つの三次元点１８２が抽出されたとする。ここで、ハフ変換部１６４は、かかる３つの三次元点１８２のみならず、図６（ｂ）に示すように、その３つの三次元点１８２を中心にそれぞれ所定半径ｒの円で示される拡大範囲１８４内に、三次元点１８２を基準にｘ方向およびｙ方向に所定の間隔を有する拡大三次元点１８６を生成する。このように、縁石１８０の表面形状を示す三次元点を強制的に増やすことで、縁石１８０に相当する直線の導出精度を高めることができる。

ここで、図６（ｂ）に示した拡大範囲１８４の所定半径ｒは、特定物の進行方向と垂直な方向の幅に基づいて決定される。例えば、縁石１８０は、ＪＩＳ規格（JIS A 5371）により、０．６ｍ以内と定められている。したがって、縁石１８０の幅は０．６ｍ以内となる。このように縁石自体の幅の上限が定められている場合において、本来縁石１８０が存在しない三次元点１８２から０．６ｍを超える位置に拡大三次元点１８６を生成しても、本来縁石１８０が存在しない領域に不要に直線候補が生じるだけで、導出精度は高まらない。

ここでは、拡大範囲１８４の所定半径ｒを０．６ｍとすることで、導出精度に寄与しない拡大三次元点１８６の生成を制限し、処理負荷を軽減することが可能となる。

また、ハフ変換部１６４は、任意の三次元点１８２を中心とする拡大範囲１８４の所定半径ｒを制限する場合がある。

図７および図８は、拡大範囲１８４の制限を説明するための説明図である。光学式測距装置１１０による三次元点１８２の検出範囲１８８と、拡大範囲１８４とは、独立して形成される。したがって、場合によっては、図７（ａ）に示すように、任意の三次元点１８２ａを中心とする拡大範囲１８４ａが、光学式測距装置１１０による三次元点１８２の検出範囲１８８を超えることがある。

ここで、拡大範囲１８４それぞれにおけるｘ方向の拡大三次元点１８６の分布を考えると、図７（ｂ）のように、三次元点１８２を中心にｘ方向左右でその拡大三次元点１８６が均等になる。しかし、光学式測距装置１１０による三次元点１８２の検出範囲１８８を超えた拡大範囲１８４ａについては、拡大三次元点１８６が一部除外され、図７（ｃ）のように、三次元点１８２ａを中心にｘ方向左右でその拡大三次元点１８６ａが均等にならない。そうすると、三次元点１８２ａに対して、拡大三次元点１８６ａが偏って形成されることになり、本来導出したい直線と実際に導出した直線がずれるおそれがある。

そこで、ハフ変換部１６４は、任意の三次元点１８２ａを中心とする拡大範囲１８４ａが、光学式測距装置１１０による三次元点１８２の検出範囲１８８を超える場合、図８（ａ）に示すように、拡大範囲１８４ａが三次元点１８２の検出範囲１８８内に収まるように、拡大範囲１８４ａの所定半径ｒを制限する（短くする）。

具体的に、半径ｒは以下の式で表すことができる。
ｒ＝ｍｉｎ（Ｄｗ，Ｄｌ−Ｄｄ）
ここで、ｍｉｎ（）は最小値を導出する関数であり、Ｄｗは縁石１８０の幅（０．６ｍ）であり、Ｄｌは光学式測距装置１１０による三次元点１８２の検出範囲１８８であり、Ｄｄは三次元点１８２と光学式測距装置１１０との距離である。

かかる構成により、図８（ｂ）のように、三次元点１８２ａを中心にｘ方向左右でその拡大三次元点１８６ａが均等になるので、拡大三次元点１８６ａの偏りを回避し、適切に、縁石１８０に相当する直線を導出することが可能となる。

また、ハフ変換部１６４は、拡大三次元点１８６の出現態様によっては、拡大三次元点１８６全てに対してハフ変換を行わない場合がある。

図９は、拡大三次元点１８６の特殊な出現態様を説明するための説明図である。拡大範囲１８４は、独立して検出された三次元点１８２に基づいて生成されるので、図９にハッチングで示したように、拡大範囲１８４同士で、それぞれに属する拡大三次元点１８６が重複する場合がある。

このような場合、その重複する拡大三次元点１８６それぞれに対するハフ変換は同一の処理となるので、重複する拡大三次元点１８６のうち、１つの拡大三次元点１８６以外の拡大三次元点１８６に対するハフ変換を省略することができる。したがって、ハフ変換部１６４は、このように、隣接する拡大範囲１８４同士で拡大三次元点１８６が重複する場合、その拡大三次元点１８６の数に拘わらず、重複した複数の拡大三次元点１８６に対しハフ変換を１回のみ行う。すなわち、図９にハッチングで示した拡大三次元点１８６それぞれに対して、本来、ハフ変換を２回実行するところ、１回のみ実行することとなる。ただし、省略するのはハフ変換の処理自体であり、ハフ変換の結果は重複した複数の拡大三次元点１８６それぞれに対応付ける。こうして、ハフ変換に伴う処理負荷（重複処理）の軽減を図ることが可能となる。

続いて、ハフ変換部１６４は、生成された拡大三次元点１８６全てを直交座標から円座標に変換し、ｒ−θ累積配列を計算する（Ｓ２５４）。

図１０は、ｒ−θ平面を説明するための説明図である。標準的なハフ変換では１つの直線を２つのパラメータで表す。このうち１つのパラメータは、原点から当該直線に引いた法線の長さｒであり、もう１つのパラメータは、この法線の角度θである。そうすると、ｘｙ平面上の直線は、ｒ＝ｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθで表すことができる。ここで、１つの拡大三次元点１８６を通る全ての直線を、直交座標から円座標に変換し、ｒを縦軸、θを横軸としたｒ−θ平面にプロットすると、図１０（ａ）のように、１つの拡大三次元点１８６を通る全ての直線を１本の曲線で表すことができる。

また、このようなｒ−θ平面へのプロットを生成された拡大三次元点１８６全てに対して実行すると、図１０（ｂ）のような曲線群を得ることができる。ここで、ハフ変換部１６４は、このようにプロットした値をｒ−θ累積配列として表す。

ｒ−θ累積配列は、ｒ−θ平面を格子状に分割した領域それぞれに値を対応付けたものである。具体的に、ｒ−θ平面を格子状に分割すると、それぞれのセルは、ｒ−θによって特定される１本の直線を示すこととなる。ここで、図１０（ｂ）に示した複数の曲線それぞれが、当該セル上に位置する場合、１本の曲線に対して１つの値を加算する。すると、格子状に分割されたｒ−θ累積配列において、曲線が通過する頻度が高いセルに対応付けられた値が大きくなる。例えば、図１０（ｂ）では、四角で囲んだ範囲１９０に曲線が集中しており、当然その領域内にあるセルの値は大きくなる。

また、ハフ変換では、複数の拡大三次元点１８６全てを通る直線は、ｒ−θ平面において曲線が集中する（重なる）特性を有するので、ｒ−θ累積配列の値が最大となるセルに対応するｒ、θの値を複数の拡大三次元点１８６全てを通る直線とすることができる。

したがって、ハフ変換部１６４は、ｒ−θ累積配列の全てのセルの値を比較し、ｒ−θ累積配列の値が最大となるセルのｒ、θを特定する（Ｓ２５６）。

ただし、場合により、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線が複数存在する場合が生じ得る。そこで、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線が複数存在する場合（Ｓ２５８におけるＹＥＳ）、ハフ変換部１６４は、このような複数の直線と、三次元点抽出部１６２が抽出した三次元点１８２（拡大三次元点１８６を除く）との距離の平均値を計算し、平均値が最小となる直線を、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線とする（Ｓ２６０）。なお、ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線が複数存在しなければ（Ｓ２５８におけるＮＯ）、ステップＳ２６０の処理は行わない。

そして、ハフ変換部１６４は、自車両１の右側に位置する三次元点１８２に関してハフ変換が完了したか否か判定し（Ｓ２６２）、完了していなければ（Ｓ２６２におけるＮＯ）、ハフ変換部１６４は、自車両１の右側に位置する三次元点１８２のみを抽出して（Ｓ２６４）、ステップＳ２５２からの処理を繰り返す。また、自車両１の右側に位置する三次元点１８２に関してハフ変換が完了していれば（Ｓ２６２におけるＹＥＳ）、当該ハフ変換処理Ｓ２０２を終了する。

（特定物特定処理Ｓ２０４）
特定物特定部１６６は、ハフ変換部１６４が実行したハフ変換においてｒ-θ累積配列の値が最大となる直線を有する立体物を縁石１８０等の特定物として特定する。

図１１は、本実施形態のハフ変換の効果を説明するための説明図である。仮に、図１１（ａ）のように、三次元点１８２が少ないと（ここでは３つ）、ｒ−θ平面において、例えば、四角で囲んだ３つの範囲１９２で曲線が集中していることになり、その結果、三次元点１８２のうち、それぞれ２点を結ぶ３つの直線１９４が導出されることになる。

しかし、本実施形態のように拡大三次元点１８６も含めてハフ変換を実行すると、図１１（ｂ）のように、四角で囲んだ１の範囲１９０で曲線が集中していることになり、適切に直線１９６が導出される。こうして、本実施形態によれば、特定物の表面形状を示す三次元点１８２の出現態様に拘わらず、その特定物を適切に特定することが可能となる。

以上、説明したように、本実施形態の車外環境認識装置１２０では、立体物の表面形状を示す三次元点１８２の出現態様に拘わらず、その立体物を適切に特定することが可能となる。

また、コンピュータを車外環境認識装置１２０として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態においては、特定物として縁石１８０を特定する例を挙げて説明したが、かかる場合に限らず、ガードレール等、自車両１の進行方向に略平行に延在するいずれの立体物も特定することができる。

なお、本明細書の車外環境認識処理の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、自車両の進行方向に略平行に延在する特定物を特定する車外環境認識装置に利用することができる。

１２０ 車外環境認識装置
１６０ 三次元点取得部
１６４ ハフ変換部
１６６ 特定物特定部

Claims (6)

1. 立体物の表面形状を示す三次元点を取得する三次元点取得部と、
   前記取得した三次元点のうち車両の進行方向に略平行に延在する特定物の表面形状を示す特定三次元点と、前記特定三次元点を中心とした、所定半径の円で示される拡大範囲内に所定の間隔を空けて新たに追加した三次元点であって、前記特定三次元点とは独立して形成される追加三次元点とを含む拡大三次元点を対象としてハフ変換を行うハフ変換部と、
   前記ハフ変換においてｒ-θ累積配列の値が最大となる直線を有する立体物を前記特定物として特定する特定物特定部と、
   を備えることを特徴とする車外環境認識装置。
2. 前記所定半径は、前記特定物の進行方向と垂直な方向の幅に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の車外環境認識装置。
3. 前記ハフ変換部は、前記拡大範囲が前記三次元点の取得範囲を超える場合、該拡大範囲が該三次元点の取得範囲内に収まるように、該拡大範囲の前記所定半径を制限することを特徴とする請求項１または２に記載の車外環境認識装置。
4. 前記ハフ変換部は、隣接する前記拡大範囲同士で前記拡大三次元点が重複する場合、重複した複数の該拡大三次元点に対しハフ変換を１回のみ行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。
5. 前記ハフ変換部は、前記車両の左右に位置する前記三次元点に関し、それぞれ独立してハフ変換を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。
6. 前記ハフ変換部は、前記ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線が複数存在する場合、該複数の直線と前記特定三次元点との距離の平均値を計算し、該平均値が最小となる直線を、該ｒ-θ累積配列の値が最大となる直線とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車外環境認識装置。

Images