JP6834330B2 - 走路境界検出方法及び走路境界検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、走路境界検出方法及び走路境界検出装置に関するものである。

複数の撮影画像を用いて路側物を検出する路側物検出装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、ステレオカメラを用いて得られた視差画像から車両近傍の路面構造を推定し、画像上の走査水平ラインに沿って路面の高さを読み出し、高さが閾値程度変化した場合、段差を検出している。

特開２０１４−２６０８号公報

しかし、急峻に高さが変化する縁石のような走路境界は、狭い探索幅での路面の高さ変化で判別できる。しかし、なだらかに高さが変化するスロープのような走路境界は、狭い探索幅での路面の高さ変化が小さいため、走路境界を検出するのが困難であった。また、広い探索幅での路面の高さ変化で判定すると、走路境界の端点を正確に特定するのが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、急峻に高さが変化する走路境界も、なだらかに高さが変化する走路境界も、両方検出することができる走路境界検出方法及び走路境界検出装置を提供することである。

本発明の一態様に係わる走路境界検出方法及び走路境界検出装置は、車両の周囲の路面に第一探索領域を設定し、第一探索領域内の各位置座標について、第一探索幅での路面の第一高さ変化を算出し、路面に第一探索領域より狭い第二探索領域を設定し、第二探索領域内の各位置座標について、第一探索幅より狭い第二探索幅での路面の第二高さ変化を算出し、第二探索幅が最も狭いときの第二高さ変化に基づいて段差の位置を検出する。

本発明の一態様に係わる走路境界検出方法及び走路境界検出装置によれば、急峻に高さが変化する走路境界も、なだらかに高さが変化する走路境界も、両方検出することができる。

図１は、実施形態に係わる走路境界検出装置１の全体構成を示すブロック図である。 図２は、車両Ｖｃの周囲の路面に設定された線状の段差判定位置（Ｐａ）の例を示す斜視図である。 図３は、図２に対応する俯瞰図である。 図４は、段差判定位置Ｐａにおける路面Ｆｒの高さ分布を示すグラフである。 図５は、路面（Ｆｒ）の高さ変化の一例としての空間周波数に基づいて、段差候補位置（ＣＰ）を徐々に絞り込み、最終的に段差の位置（ＣＰ４）を決定する手順を説明するための図である。 図６は、図１の走路境界検出装置を用いた走路境界検出方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、車両Ｖｃの周囲の路面に設定された複数の閉ループ状の段差判定位置（Ｐａ１〜Ｐａ４）の例を示す斜視図である。 図８は、図７に対応する俯瞰図である。

図面を参照して、実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
図１を参照して、実施形態に係わる走路境界検出装置１の全体構成を説明する。走路境界検出装置１は、車両の周囲における道路の表面（以後、「路面」という）の高さを検出し、路面の高さ変化幅から路面上にある段差の位置を検出する。

具体的に、走路境界検出装置１は、測距センサ１２と、マイクロコンピュータ１３と、データベース１９とを備える。測距センサ１２は、車両の周囲における路面の三次元形状を検出する。マイクロコンピュータ１３は、測距センサ１２による路面の高さデータから段差の位置を検出する一連の情報処理を実行する。データベース１９は、段差の位置を検出する一連の情報処理を実行する際に使用する各種データ、及び当該一連の情報処理を実行する途中で発生する中間データを記憶する。

測距センサ１２の一例は、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）である。レーザレンジファインダは、パルス状のレーザを射出して車両の周囲にある物体からの反射光を検出することにより、車両から物体の表面までの距離及び方位を検出する。物体の表面には、道路、縁石、及びスロープ、盛り土の表面（路面）が含まれる。測距センサ１２の他の例は、ステレオカメラである。ステレオカメラは、車両の周囲にある物体を複数の異なる方向から同時に撮影することにより、車両の周囲にある物体の奥行き方向の情報も記録することができる。ステレオカメラにより得られたステレオ画像に対して所定の画像処理を施すことにより、ステレオ画像に映る物体の表面までの距離及び方位を取得することができる。

マイクロコンピュータ１３は、例えば、ＣＰＵ、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコントローラからなり、予めインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、走路境界検出装置１が備える複数の情報処理回路（１４〜１８）を構成する。マイクロコンピュータ１３を構成する各部は、一体のハードウェアから構成されてもよく、別個のハードウェアから構成されてもよい。マイクロコンピュータ１３は、例えば自動運転制御等の車両Ｖｃに関わる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用されてもよい。マイクロコンピュータ１３は、測距センサ１２により取得されたデータから路面上の段差を検出する一連の情報処理サイクルを所定の時間間隔で繰り返し実行する。

マイクロコンピュータ１３により構成される複数の情報処理回路には、演算回路１４と、段差判定位置回路１５と、段差候補絞込回路１６と、段差検出回路１８とが含まれる。段差候補絞込回路１６には、高さ変化回路１７ａと、探索領域回路１７ｂとが含まれる。

演算回路１４は、測距センサ１２と共に高さ検出センサ１１を構成する。演算回路１４は、レーザレンジファインダにより得られた車両から物体までの距離及び方位（極座標）に対して、座標変換処理を施すことにより、車両の周囲にある物体の三次元形状（直交座標）の情報を取得する。直交座標系として、例えば、車両を中心として、進行方向にｘ軸を取り、車幅方向にｙ軸を取り、鉛直方向にｚ軸をとれば、高さ検出センサ１１は、車両の周囲における路面の高さ（高さデータ）をｚ座標として検出することができる。

段差判定位置回路１５は、段差の位置を検出するための線状の段差判定位置を、高さデータの座標上の路面に設定する。その一例として、車幅方向に延びる直線状の段差判定位置を路面に設定する。例えば、図２及び図３に示すように、測距センサ１２から所定方向（Ｄａ）に所定距離だけ離れ、所定方向（Ｄａ）に直交する方向に延びる段差判定位置（Ｐａ）を、高さデータの座標上の路面に設定する。図３に示す俯瞰図において、段差判定位置（Ｐａ）は直線状であることが分かる。図２及び図３は、車両（Ｖｃ）の前部に測距センサ１２を設置し、車両（Ｖｃ）の進行方向を所定方向（Ｄａ）とした例を示す。よって、車幅方向に延びる段差判定位置（Ｐａ）が、車両（Ｖｃ）の前方に設定される。なお、段差判定位置（Ｐａ）は、測距センサ１２の検出範囲内において設定される。なお、所定方向（Ｄａ）は車両（Ｖｃ）の進行方向に限定されず、例えば、車幅方向であってもよい。設定された段差判定位置（Ｐａ）は、データベース１９に記憶される。

図２及び図３に示す例で、車両（Ｖｃ）が走行可能な車道の車幅方向の端部である路肩には、路面の高さが非連続的或いは急激に変化する段差（ＬＤ）が形成されている。そして、段差（ＬＤ）を境にして車道よりも外側には、車道よりも路面が一段高い段差部（例えば、歩道や路肩）が設けられている。このように、図２及び図３に示す例において、道路は、車道及び段差部（歩道や路肩）からなり、車道と段差部（歩道や路肩）の境界には、段差（ＬＤ）が形成されている。線状の段差判定位置（Ｐａ）は、車道、段差（ＬＤ）、及び段差部（歩道や路肩）を横断する方向に延びている。

上記した測距センサ１２に対する段差判定位置（Ｐａ）の位置関係は一例にすぎない。他の例は、図７及び図８を参照して後述する。

これに対して、図示は省略するが、車道の車幅方向の端部である路肩に、緩やかに高さが変化するスロープや盛り土が形成されている場合もある。本実施形態に係わる走路境界検出装置は、車道（Ｒｒ）と段差部（Ｒｄ）との境界に形成された、スロープや盛り土（なだらかな段差）も、縁石（急激な段差）と同様にして検出することができる。

段差判定位置回路１５は、演算回路１４により取得された路面の高さ（高さデータ）から、段差判定位置（Ｐａ）における路面の高さデータを抽出する。図４の縦軸は路面（Ｆｒ）の高さを示し、横軸は車幅方向に延びる段差判定位置（Ｐａ）を示す。抽出された路面の高さデータは、データベース１９に記憶される。

図４に示すように、車道（Ｒｒ）と段差部（Ｒｄ）との境界には、段差（ＬＤ）が形成されている。車道（Ｒｒ）の路面（Ｆｒ）には、その高さが中央部から両端部である路肩に向けて低くなる傾斜（カント）が設けられている。これは、車道の水捌けを良くして車道に水が溜まらないような一般的な道路設計及び構造である。段差（ＬＤ）において、路面（Ｆｒ）は急激に高くなり、段差部（Ｒｄ）の路面（Ｆｒ）は、車道（Ｒｒ）よりも一段高い平坦な面を形成している。例えば、歩道などが設けられている。

次に、図５を参照して、段差判定位置（Ｐａ：計測ライン）における路面の高さデータから、段差候補位置（ＣＰ）を徐々に絞り込み、最終的に段差の位置（ＣＰ４）を決定する手順を説明する。本実施形態では、路面（Ｆｒ）の高さ変化の一例として、空間周波数を用いる。

図５は、段差判定位置（Ｐａ）における路面（Ｆｒ）の高さ分布と、空間周波数（ｆ_０〜ｆ_ｎ）との関係を示している。空間周波数（ｆ_０〜ｆ_ｎ）は、車幅方向の距離に対する高さ変動の周期である。空間周波数の強度は、段差があり、路面の高さが急激に変化する部分で強くなる。換言すれば、高低の変化が現れる部分で空間周波数の強度が上昇する。

図５において、段差位置の検出には、複数の空間周波数（ｆ_ｋ）を用いる。ｋは、０〜ｎ（ｎは自然数）の範囲で変化する整数である。空間周波数（ｆ_０）は最も高い周波数の探索を示し、空間周波数（ｆ_０）の探索幅は最も狭い。ｋが増加するほど、空間周波数（ｆ_ｋ）は、より低い周波数の探索となり、探索幅は広くなる。そして、空間周波数（ｆ_ｎ）は最も低い周波数の探索を示し、空間周波数（ｆ_ｎ）の探索幅は最も広い。

高周波数の探索では路面の高低差を敏感に検出し、段差（ＬＤ）の位置も正確に検出できる。しかし、ノイズ等による路面の高さ変化にも反応してしまう。一方、低周波数の探索では緩やかな路面の高低差を検出でき、且つノイズにも強い。しかし、広い探索幅の単位で段差位置を特定するため、検出誤差が大きい。

そこで、段差候補絞込回路１６は、先ず、低い周波数の探索で強度の高い位置座標を検出した後、その周囲で高い周波数の探索で強度の強い位置を段差候補位置として検出し、徐々に高い周波数で探索していく、そして、段差検出回路１８は、段差候補位置の絞込結果から、最終的に段差（ＬＤ）の位置を特定する。

図５に示すように、探索領域回路１７ｂ（第一探索領域回路）は、段差判定位置（Ｐａ）上に探索領域（ＳＲ１：第一探索領域）を設定する。高さ変化回路１７ａ（第一高さ変化回路）は、探索領域（ＳＲ１：第一探索領域）における各位置座標について、第一探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化（第一高さ変化）を算出する。第一探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化（第一高さ変化）は、図５に示す空間周波数（ｆ_ｎ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）に相当する。高さ変化回路１７ａは、先ず、最も探索幅が広い空間周波数（ｆ_ｎ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）を算出する。

探索領域回路１７ｂ（第二探索領域回路）は、第一探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化、すなわち空間周波数（ｆ_ｎ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）が閾値以上である位置座標（ＣＰ１）を段差候補位置として検出する。探索領域回路１７ｂは、位置座標（ＣＰ１）に対して、新たな探索領域（ＳＲ２：第二探索領域）を設定する。具体的には、位置座標（ＣＰ１）を含み且つ第一探索領域（ＳＲ１）より狭い領域に第二探索領域（ＳＲ２）を設定する。

例えば、第二探索領域（ＳＲ２）が第一探索領域（ＳＲ１）に包含されるように設定すればよい。第二探索領域（ＳＲ２）の幅を、第一探索幅に設定してもよい。或いは、第二探索領域（ＳＲ２）の幅を、前回探索した空間周波数（ｆ_ｎ）の探索幅（第一探索幅）の半分に狭めてもよい。

第１実施形態では、第一探索領域（ＳＲ１）から同時に２以上の段差候補位置（ＣＰ１）が検出された場合、第一高さ変化が最も大きい段差候補位置（ＣＰ１）に対して、第二探索領域（ＳＲ２）を設定する。ここでは、１つの探索領域から１つの段差候補位置に絞り込む場合を示すが、勿論、強度ｐ（ｙ、ｆ）が閾値以上である全ての位置座標（ＣＰ１）に、第二探索領域ＳＲ２を設定しても構わない。路面上の段差を漏れなく検出することができる。

高さ変化回路１７ａ（第二高さ変化回路）は、探索領域（ＳＲ２：第二探索領域）における各位置座標について、第一探索幅より狭い第二探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化（第二高さ変化）を算出する。第二探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化（第二高さ変化）は、図５に示す空間周波数（ｆ_２）の強度ｐ（ｙ、ｆ）に相当する。ここでｎ＝３とする。

このように、走路境界検出装置は、探索幅（周波数）及び探索領域（ＳＲ）を徐々に狭めながら、探索領域の設定と段差候補位置の検出とを繰り返すことにより、段差候補位置（ＣＰ）を徐々に絞り込み、最終的に段差の位置（ＣＰ４）を決定する。

本実施形態では、路面（Ｆｒ）の高さ変化として空間周波数を用いたが、空間周波数は例えばウェーブレット変換を用いて求めることができる。計算したい周波数の波を重ね合わせて探索幅のウェーブレットを作成する。周波数が高いほど、狭い探索幅のウェーブレットを作成する。ウェーブレットと路面の高さ変化の相関を取ることにより、空間周波数（ｆ_ｋ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）を得ることができる。探索領域の各位置座標について、毎空間周波数の強度を求めることで路面全体の高さ変化を求めることができる。例えば、特開２００９-２０４４６２号公報に開示されたウェーブレット変換方法を用いることができる。

なお、本実施形態では、路面（Ｆｒ）の高さ変化の一例として、空間周波数を取り上げた。しかし、これに限らず、例えば、路面（Ｆｒ）の高さのヒストグラム、路面（Ｆｒ）の高さの平均値或いは標準偏差を含む、探索幅内の統計解析を、空間周波数の代わりに用いてもよいし、或いはこれらを空間周波数と組み合わせて用いても構わない。

図６を参照して、図１の走路境界検出装置を用いた走路境界検出方法の一例を説明する。走路境界検出装置は、路面上の段差を検出する一連の情報処理サイクルを所定の時間間隔で繰り返し実行する。

まず、ステップ０１において、レーザレンジファインダは、車両から物体の表面までの距離及び方位を検出することにより、車両から物体までの距離及び方位を計測する。そして、演算回路１４は、レーザレンジファインダにより得られた車両から物体までの距離及び方位から、座標変換処理を施すことにより、車両の周囲にある物体の三次元形状を取得する。

ステップＳ０３に進み、空間周波数（ｆ_ｋ）のｋの初期値として、ｋ＝ｎを設定する。ｎは予め定めた自然数である。空間周波数の初期値（ｆ_ｎ）は、想定される走路境界物標の形状から計算される物標の持つ周波数に設定する。本実施形態では、例えば、物標の横幅の２倍を波長とし、物標の高さを強度（振幅）とした空間周波数を初期値（ｆ_ｎ）として使用する。縁石（急峻な段差）の場合は、縁石の幅の２倍が波長となり、スロープ（なだらかな段差）であればスロープの一番低いところから一番高いところまでの幅の２倍を波長とする。複数種類の走路境界物標が想定される場合には、幅の最も広い物標に合わせて、空間周波数の初期値（ｆ_ｎ）を決めればよい。

ステップＳ０５に進み、段差判定位置回路１５は、物体の三次元形状に対して段差判定位置（Ｐａ）を設定する。探索領域回路１７ｂは、段差判定位置（Ｐａ）上に第一探索領域ＳＲ１を設定する。そして、高さ変化回路１７ａは、第一探索領域ＳＲ１における各位置座標について、第一探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化、すなわち空間周波数（ｆ_ｎ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）を算出する。

ステップＳ０７に進み、探索領域回路１７ｂ（第二探索領域回路）は、空間周波数（ｆ_ｎ）の強度ｐ（ｙ、ｆ）が閾値以上である位置座標（ＣＰ１）を段差候補位置として検出する。

ステップＳ０９に進み、段差候補位置が検出されたか否かを判断する。段差候補位置（ＣＰ１）が検出された場合（Ｓ０９でＹＥＳ）、ステップＳ１１に進む。そして、空間周波数（ｆ_ｎ）が最も小さい周波数（ｆ_０）ではないので（Ｓ１１でＮＯ）、段差候補位置を絞り込むために、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、探索領域回路１７ｂは、位置座標（ＣＰ１）に対して、新たな探索領域（ＳＲ２：第二探索領域）を設定する。ステップＳ１９に進み、ｋ−１を新たなｋとして設定する。つまり、空間周波数（ｆ_ｎ）よりも一段だけ高い空間周波数（ｆ_ｎ−１）を設定する。これに伴い、探索幅も狭くなる。その後、ステップＳ０５に戻り、探索領域回路１７ｂは、第一探索領域ＳＲ１よりも狭い第二探索領域ＳＲ２を設定する。そして、第一探索幅よりも狭い第二探索幅での路面（Ｆｒ）の高さ変化、すなわち空間周波数（ｆ_ｎ−１）の強度ｐ（ｙ、ｆ）を算出する。

上記したステップＳ０５、Ｓ０７、Ｓ０９、Ｓ１１、Ｓ１７、Ｓ１９からなるサイクルを、ｋ＝０になるまで繰り返し実施できた場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、段差検出回路１８は、最後に検出された段差候補位置（ＣＰ４）を、段差（ＬＤ）の位置として出力する。なお、図５の例では、ｎ＝３としたが、これ以外の整数であっても構わない。

一方、上記サイクルをｋ＝０になるまで繰り返し実施する前に、ステップＳ０９で段差候補位置が検出されなくなった場合（Ｓ０９でＮＯ）、ステップＳ１３に進み、段差検出回路１８は、段差判定位置（Ｐａ）上に段差（ＬＤ）は無い、という判断結果を出力する。

なお、ステップＳ０７で使用する閾値は、想定される走路境界物標の形状、特に走路境界物標の高さに応じて設定される。具体的には、高い走路境界物標が想定される場合は高く設定され、低い走路境界物標が想定される場合は低く設定される。或いは、空間周波数に応じて複数の閾値を用意してもよい。例えば、高周波数ほど、閾値を高くする。これにより、ノイズ等の変化で誤判断しないようにできる。

第１実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

緩やかに高さが変化する段差（低周波数）から探索を始め、徐々に探索領域を絞って探索を継続することにより、低い周波数、つまりなだらかに高さが変化する段差を検出でき、且つ、高い周波数、つまり急激に高さが変化するノイズに影響されず、急峻な段差を検出することができる。

高さ変化が閾値以上である位置座標に対して第二探索領域を設定する。第一高さ変化が閾値以上である位置座標を段差候補として抽出し、探索を継続するので、強度が小さい段差を誤って検出することを抑制でき、段差候補を的確に絞り込むことができる。

高さ変化が閾値以上である２以上の位置座標のうち、第一高さ変化が最も大きい位置座標に対して、第二探索領域を設定する。これにより、強度が最も大きい位置座標を段差候補として抽出できるので、段差を構成する物体の形状などによる誤検出を更に抑制でき、的確に絞り込むことができる。

第二探索領域の幅を、第一探索幅に設定する。つまり、探索領域の幅（ＣＰ）を、その前のサイクルで使用した空間周波数（ｆ_ｋ）の探索幅とする。これにより、的確に探索領域を絞り込むことができ、かつ、探索領域の幅の計算に伴う誤差をおさえつつ、計算処理が少なく高速に処理できる。

高さ変化回路１７ａは、第一高さ変化を、第一探索幅に対する第一空間周波数として算出し、第二高さ変化を、第二探索幅に対する第二空間周波数として算出する。つまり、高さ変化回路１７ａは、路面の高さ変化を、車幅方向の距離に対する高さ変動の周期として算出する。これにより、路面上にある段差を周波数の強度として算出できるので、段差が複雑な形状を持つ場合であっても、強度比較によって、段差位置を的確に絞り込むことができる。

（第２実施形態）
段差により車両（Ｖｃ）が走行可能な領域は区切られ、車両（Ｖｃ）は段差を超えて車走行することはできないため、段差が無い領域（走行可能領域）を確実に判断したいと要望がある。車両（Ｖｃ）が走路上にいる場合、走路の路面は平面であるため、平面上では空間周波数の強度が高くならない。このため、周波数の強度が閾値よりも高い位置座標（段差候補位置）が複数見つかった場合、そのうち、車両（Ｖｃ）に最も近い段差候補位置が道路境界（段差）である可能性が高い。よって、少なくとも車両（Ｖｃ）から車両（Ｖｃ）に最も近い段差候補位置までを、走行可能な領域と判断することができる。

そこで、第２実施形態では、第一探索領域（ＳＲ１）から同時に２以上の段差候補位置（ＣＰ１）が検出された場合、探索領域回路１７ｂは、２以上の段差候補位置（ＣＰ１）のうち、車両（Ｖｃ）に最も近い位置座標（ＣＰ１）に対して、第二探索領域（ＳＲ２）を設定する。

具体的には、第一探索領域（ＳＲ１）内の複数の位置座標において、第一高さ変化が閾値以上となった場合、探索領域回路１７ｂは、第一高さ変化が閾値以上の位置座標（ＣＰ１）のうち、車両（Ｖｃ）に最も近い位置座標（ＣＰ１）に対して、第二探索領域（ＳＲ２）を設定する。つまり、高さ変化が閾値以上となる複数の段差候補位置のうち、車両（Ｖｃ）に近い側の段差候補位置のみに対して、次のサイクルにおける探索領域に設定する。その他の点は、第１実施形態と同じであり、説明を省略する。或いは、第１実施形態と組み合わせて実施してもよい。つまり、第一高さ変化が最も大きい位置座標と、車両（Ｖｃ）に最も近い位置座標（ＣＰ１）とに対して、同時に第二探索領域（ＳＲ２）を設定してもよい。

車両（Ｖｃ）に最も近い位置座標（ＣＰ）を段差候補位置として抽出できるので、車両（Ｖｃ）の周囲の段差が無い領域（走行可能領域）を確実に判断しておくことができる。第２実施形態の他の点は、第１実施形態と同じであり、説明を省略する。

（第３実施形態）
図２及び図３では、車幅方向に延びる直線状の段差判定位置（Ｐａ）を例示したが、水平面内の全方位を走査することができる３６０度レーダーを用いて、車両を囲むループ状の段差判定位置（Ｐａ）を設定してもよい。図７及び図８には、３６０度の回転動作を行うことができるレーダレーザー１２を車両（Ｖｃ）に搭載し、複数の円形の段差判定位置（Ｐａ１〜Ｐａ４）を設定した例を示す。このように、線状の段差判定位置（Ｐａ）は、直線に限らず、曲線であっても良いし、さらに当該曲線は閉ループを形成してもよい。また、線状の段差判定位置（Ｐａ）は、単数のみならず、複数であってもよい。第３実施形態の他の点は、第１実施形態と同じであり、説明を省略する。

上述の各実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

１ 走路境界検出装置
１１ 高さ検出センサ
１２ 測距センサ（レーダレーザー、ステレオカメラ）
１３ マイクロコンピュータ
１４ 演算回路
１５ 段差判定位置回路
１６ 段差候補絞込回路
１７ａ 高さ変化回路
１７ｂ 探索領域回路
１８ 段差検出回路
ＣＰ１〜ＣＰ４ 段差候補位置（位置座標）
Ｄａ 所定方向
Ｆｒ 路面
ＬＤ 段差
Ｐａ、Ｐａ１〜Ｐａ４ 段差判定位置
ＳＲ１ 第一探索領域
ＳＲ２ 第二探索領域
Ｖｃ 車両

Claims (7)

1. 車両の周囲の路面の高さを検出する高さ検出センサと、前記高さ検出センサから所定方向に所定距離だけ離れ、前記所定方向に直交する方向に延びる段差判定位置を前記路面に設定する段差判定位置回路とを用いて、前記路面上にある段差の位置を検出する走路境界検出方法であって、
   前記段差判定位置上に第一探索領域を設定し、
   前記第一探索領域内の各位置座標について、第一探索幅での前記路面の第一高さ変化を算出し、
   前記第一高さ変化に基づいて、前記段差判定位置上に前記第一探索領域より狭い第二探索領域を設定し、
   前記第二探索領域内の各位置座標について、前記第一探索幅より狭い第二探索幅での前記路面の第二高さ変化を算出し、
   前記第一探索領域の設定から前記第二高さ変化の算出までのサイクルを、前記第二探索幅が最も狭い幅となるまで繰り返し、
   前記第二探索幅が最も狭いときの前記第二高さ変化に基づいて、前記段差の位置を検出することを特徴とする走路境界検出方法。
2. 前記第一高さ変化が閾値以上である前記位置座標に対して、前記第二探索領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の走路境界検出方法。
3. 前記第一高さ変化が閾値以上である２以上の前記位置座標のうち、前記車両に最も近い前記位置座標に対して、前記第二探索領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の走路境界検出方法。
4. 前記第一高さ変化が閾値以上である２以上の前記位置座標のうち、前記第一高さ変化が最も大きい前記位置座標に対して、前記第二探索領域を設定することを特徴とする請求項１又は３に記載の走路境界検出方法。
5. 前記第二探索領域の幅を、前記第一探索幅に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の走路境界検出方法。
6. 前記第一高さ変化を、第一探索幅に対する第一空間周波数として算出し、第二高さ変化を、第二探索幅に対する第二空間周波数として算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の走路境界検出方法。
7. 車両に搭載された、前記車両の周囲の路面の高さを検出する高さ検出センサと、前記高さ検出センサから所定方向に所定距離だけ離れ、前記所定方向に直交する方向に延びる段差判定位置を前記路面に設定する段差判定位置回路とを備える走路境界検出装置であって、
   前記段差判定位置上に第一探索領域を設定する第一探索領域回路と、
   前記第一探索領域内の各位置座標について、第一探索幅での前記路面の第一高さ変化を算出する第一高さ変化回路と、
   前記第一高さ変化に基づいて、前記段差判定位置上に前記第一探索領域より狭い第二探索領域を設定する第二探索領域回路と、
   前記第二探索領域内の各位置座標について、前記第一探索幅より狭い第二探索幅での前記路面の第二高さ変化を算出する第二高さ変化回路と、
   前記第二高さ変化回路が繰り返し算出する前記第二高さ変化のうち、前記第二探索幅が最も狭いときの前記第二高さ変化に基づいて、前記路面上にある段差の位置を検出する段差位置検出回路と、を備えることを特徴とする走路境界検出装置。

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