JP5434285B2 - 障害物検出装置 - Google Patents
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Description
<装置構成>
図1は、本発明に係る障害物検出装置を搭載した車両VCにおけるステレオカメラの配置例を示す図である。
ステレオカメラは、2台のカメラで異なる視点から同時に撮影を行うことができ、画像取得部1では、得られた2つの画像の特徴点を相互に対応付けし、その結果得られた視差から三角測量の原理に基づいて、画像上の各点の3次元位置を算出することで3次元画像データを得ることができる。
路面形状計測部2は、画像取得部1で得られた3次元画像データに基づいて、路面の凹凸などの走行の障害となる障害物の位置や高さ、深さ、形状の計測や、路面の傾斜を計測することで、路面形状のデータを取得する。
姿勢推定部3は、自車両データ保持部6で保持される自車両の車両データ、例えば車高や車長、車両形状や車両底部からステレオカメラまでの高さに関するデータと、路面形状計測部2で計測された路面形状に基づいて、路面の凹凸を通過する際の前輪、後輪の接地位置(4点)を推定し、その位置から自車両の傾き具合などを推定する。
接触判定部4では、姿勢推定部3で推定された障害物上の推定実施位置での車両姿勢に基づいて、底擦りの有無を判定する。
警告表示部5は、例えば車載モニタが使用され、ステレオカメラSC1〜SC4で取得した画像データに基づいて、自車両の上方から見た3次元の俯瞰図を作成して表示し、当該俯瞰図上の底擦りの警告が必要な障害物を着色して警告するなどの表示を行う。図9には、その一例を示す。
自車両データ保持部6は、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置で構成され、車両長や車両高さ、底面からステレオカメラまでの高さなどの寸法情報の他に、車両自重や、積載物を積んだ場合に、重量センサーで取得される重量情報などを保存している。
<基本動作>
次に、上述した説明を前提として、障害物検出装置100の基本となる検出動作について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。
以上の説明は、障害物検出装置100の基本動作の説明であり、自車両が障害物に向けて直進することを前提として説明したが、現実的には、車両は意図的にコースを変更する場合もあれば、路面の状態によってはハンドルを取られてコースを変更する場合もある。そこで、より現実的な応用動作について、図12に示すフローチャートを用いて説明する。
接触判定部4では、車両VCの底面からステレオカメラまでの高さH1と、***OBの頂上からステレオカメラまでの高さH2とを比較する際に、高さH2には、車両VCの上下動や計測誤差を考慮してマージンαを加算する場合もあることを説明したが、この方式以外にも、路面状態の変動や、計測誤差に対応する方法がある。
以上説明した障害物検出装置100では、ステレオカメラSC1〜SC4を含む画像取得部1を備えるものとして説明したが、画像取得部1で3次元画像データを得る代わりに、外部から与えられる路面の3次元画像データを用いて障害物検出を行っても良い。
OB ***
VC 車両
Claims (5)
- 少なくとも自車両の前方の画像データをステレオカメラにより取得する画像取得部と、
前記画像取得部で取得した画像データに基づいて路面形状を計測する路面形状計測部と、
前記自車両の車両データおよび前記路面形状計測部で計測された前記路面形状に基づいて、前記自車両が路面の凹凸を含む走行の障害となる障害物を通過する際の車両姿勢を推定する姿勢推定部と、
前記姿勢推定部で推定された前記車両姿勢の情報を受けて、前記自車両の車体が前記障害物に接触するか否かの判定を行う接触判定部と、を備え、
前記接触判定部での判定結果を受け、前記障害物に前記自車両の車体が接触する場合に警告を与え、
前記接触判定部は、
前記自車両データに基づいて、前記自車両の底面から前記ステレオカメラまでの第1の高さを取得するとともに、
前記路面形状計測部で計測された前記路面形状から得られる前記障害物の高さの情報と前記車両姿勢の情報とに基づいて、前記障害物の最高部から前記ステレオカメラまでの第2の高さを算出し、前記第1の高さと前記第2の高さとを比較し、前記第1の高さの方が高い場合には、前記障害物が前記自車両の車体底部に接触すると判定し、前記障害物が連続して出現する場合に、前記第2の高さの時間変化のデータに基づいて前記障害物と前記車体底部との接触の判定を行う、障害物検出装置。 - 前記画像取得部は、前記ステレオカメラで得られた2つの画像の特徴点を相互に対応付けし、その結果得られた視差から画像上の各点の3次元位置を算出することで3次元画像データを取得し、
前記路面形状計測部は、前記3次元画像データに基づいて前記路面形状を計測する、請求項1記載の障害物検出装置。 - 前記姿勢推定部は、
前記路面形状計測部で計測された前記路面形状に基づいて、前記障害物を通過する際の前記自車両の前輪、後輪の接地位置を推定し、その位置から前記自車両の傾き具合を含む前記車両姿勢の情報を算出する、請求項1記載の障害物検出装置。 - 前記姿勢推定部は、
前記路面形状計測部で計測された前記路面形状に基づいて、路面の傾斜角および/または路面の凹凸の高低の値に基づいて、姿勢推定を行うか否かの判定を行い、姿勢推定を行うと判定した場合に前記車両姿勢の情報を算出する、請求項3記載の障害物検出装置。 - 前記接触判定部は、
前記第1の高さと前記第2の高さとの比較において、前記第1の高さの条件を変更する複数の閾値を設定し、前記複数の閾値を使用して段階的に前記障害物と前記車体底部との接触の判定を行う、請求項1記載の障害物検出装置。
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