ヨーレート補正装置、及びその方法
【課題】ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを補正することのできるヨーレート補正装置、及びその方法を提供する。
【解決手段】自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、自車両のヨーレートを検出する検出手段と、推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える。
【解決手段】自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、自車両のヨーレートを検出する検出手段と、推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出されたヨーレートを補正するヨーレート補正装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるヨーレート補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの移動体には、走行車線を逸脱する可能性が生じたときに、警報を発する車線逸脱警報装置や、逸脱しない方向に操舵トルクを発生させる車線維持制御装置などが搭載されている。このような車線逸脱警報装置、或いは車線維持制御装置などでは、自車両が走行車線を逸脱する可能性を判断するために自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの走行車線方向に対する回転角、所謂ヨー角を検出する装置が搭載されている。そして、このように自車両のヨー角を検出する装置として、例えば、特許文献１に記載の車両姿勢検出装置（以下、従来技術と称する）が一例として挙げられる。
【０００３】
上記従来技術では、車両の前方を撮像した画像に基づいて走行路を検出し、検出した走行路に基づいて上記ヨー角を検出する。そして、撮像した画像に基づいて検出したヨー角にばらつきが生じたときには、自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの回転角速度、所謂ヨーレートの積分値を用いて、ばらつきの生じたヨー角を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１１１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、以下に述べるような課題を有する。すなわち、上記従来技術では、前述のヨーレートを用いてヨー角を補正する。しかし、ヨーレートを検出するセンサ（以下、ヨーレートセンサと称する）は、周囲の温度変化に起因して、検出するヨーレートに温度ドリフトとよばれる定常偏差が生じてしまう。
【０００６】
そして、温度ドリフトが生じたヨーレートセンサによって検出されたヨーレートで補正されたヨー角に基づいて、上述した車線逸脱警報装置を動作させると、例えば、警報を発するタイミングにばらつき生じてしまい、誤警報を発してしまう場合がある。また、温度ドリフトが生じたヨーレートセンサによって検出されたヨーレートで補正されたヨー角に基づいて上述した車線維持制御装置を動作させると、例えば、上述したように発生させる操舵トルクにばらつきが生じてしまい、適切な車線維持制御をすることができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを補正することのできるヨーレート補正装置、及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、次に示す特徴を有する。
第１の発明は、自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、自車両のヨーレートを検出する検出手段と、
推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える、ヨーレート補正装置。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、補正手段は、推定ヨーレートとヨーレートとの差を差分ヨーレートとして算出する差分算出手段と、予め定められた期間において算出された差分ヨーレートを平滑化した平滑化ヨーレートを算出する平滑化手段と、ヨーレートと平滑化ヨーレートとの差を補正ヨーレートとして算出する補正ヨーレート算出手段とを含む。
【００１０】
第３の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、平滑化手段は、カルマンフィルタを用いて差分ヨーレートを平滑化する。
【００１１】
第４の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、平滑化手段は、差分ヨーレートを加重平均した平滑化ヨーレートを算出する。
【００１２】
第５の発明は、自車両の走行方向の画像を撮像する撮像ステップと、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出ステップと、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定ステップと、自車両のヨーレートを検出する検出ステップと、推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正ステップとを備える、ヨーレート補正方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを補正することのできるヨーレート補正装置、及びその方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るヨーレート補正装置の概略構成を示すブロック図
【図２Ａ】カメラの搭載箇所の一例を示す図
【図２Ｂ】カメラの搭載箇所の一例を示す図
【図３】撮像画像の一例を示す図
【図４】走行路を走行している自車両を示す平面図
【図５】本発明に係る処理部の処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るヨーレート補正装置１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るヨーレート補正装置１は、カメラ１０と、ヨーレート検出部１１と、速度検出部１２とを備える。また、カメラ１０は、処理部１０１を含む。尚、本実施形態の説明では、ヨーレート補正装置１が自車両に搭載されているものとする。
【００１６】
カメラ１０は、典型的には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどである。図２Ａ、及び図２Ｂは、カメラ１０の自車両における搭載箇所と、撮像範囲との一例をそれぞれ示す図である。図２Ａは走行中の自車両を鉛直方向に見下ろした図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す自車両の右側面図である。カメラ１０は、図２Ａ、及び図２Ｂに例としてそれぞれ示すように、自車両の走行方向を撮像可能に自車両のルームミラーに取り付けられる。カメラ１０の撮像範囲は、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すように自車両の走行路の左右の区画線を少なくとも含む。
【００１７】
カメラ１０は、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すように自車両の走行方向を逐次撮像（例えば、２４分の１秒（１フレーム）毎に撮像）し、撮像した画像（以下、撮像画像と称する）を後述する処理部１０１で処理することにより、自車両が走行している走行車線に関する値を検出する。カメラ１０が処理部１０１で検出する値については後述する。
【００１８】
尚、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すカメラ１０の搭載箇所は、一例であって、カメラ１０によって撮像された撮像画像に左右の区画線が少なくとも含まれ、後述するように処理部１０１で区画線を検出できるのであれば、自車両のどのような箇所に搭載されていてもよい。
【００１９】
ヨーレート検出部１１は、自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの回転角速度、すなわち、ヨーレートを少なくとも検出できる所謂ジャイロセンサである。ヨーレート検出部１１は、自車両のヨーレートを逐次検出し、検出したヨーレートを示すヨーレート情報を逐次生成する。
【００２０】
速度検出部１２は、典型的には、自車両のタイヤなどの回転運動をタコジェネレータで変換した電圧に基づいて自車両の走行速度を逐次検出するセンサである。速度検出部１２は、自車両の走行速度を逐次検出し、検出した走行速度を示す速度情報を逐次生成する。
【００２１】
次に、カメラ１０に含まれる処理部１０１について説明する。処理部１０１は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）などで主に構成される演算回路である。処理部１０１は、ヨーレート検出部１１によってヨーレート情報が生成される度に、生成されたヨーレート情報を取得する。そして、処理部１０１は、カメラ１０で撮像した撮像画像に基づいて算出したヨーレート補正値を用いて、取得したヨーレート情報によって示されるヨーレートを補正する。
【００２２】
処理部１０１の処理について、より詳細に説明する。図３は、自車両が図３に示す曲線路を走行しているときにカメラ１０で撮像した撮像画像を示す図である。
【００２３】
処理部１０１は、カメラ１０で撮像画像が撮像されると、まず、自車両が走行している走行車線の左右の区画線を撮像画像から検出する。左右の区画線を検出すると、処理部１０１は、検出した区画線の消失点を検出する。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る処理部１０１が消失点を検出する手法について説明する。本実施形態に係る処理部１０１が検出する消失点には、第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２の２つがある。本実施形態に係る処理部１０１は、これらの２つの消失点の内、第１の消失点Ｆ１から検出する。本実施形態に係る処理部１０１は、第１の消失点Ｆ１を検出するために、まず、走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の内、後述するように図３に一例として示す直線Ｌ１を検出する。直線Ｌ１を検出すると、処理部１０１は、直線Ｌ１と左右の区画線との交点（図３に示す一例では、走行路面と左右の区画線との境界線の内、それぞれの区画線の左側の境界線と直線Ｌ１との交点）を検出する。処理部１０１は、直線Ｌ１と左右の区画線との交点を検出すると、検出した交点を通るこれらの区画線の接線を、図３に一例として示すように直線ａ１、及び直線ａ２としてそれぞれ検出する。そして、処理部１０１は、検出した直線ａ１、及び直線ａ２の交点を第１の消失点Ｆ１として検出する。
【００２５】
処理部１０１が、直線ａ１、及び直線ａ２の交点を第１の消失点Ｆ１とするのは、直線Ｌ１と左右の区画線との交点における接線の傾きで走行路に描画されている直線の左右の区画線を仮に想定した場合に、当該区画線が撮像画像上で消失する点が、この交点であると考えられるからである。
【００２６】
尚、本実施形態に係る処理部１０１が撮像画像において直線ａ１〜直線ａ２を検出するには、まず、上述したように、直線Ｌ１を検出しなければならない。ここで、撮像画像上における直線Ｌ１は、上述したように自車両が走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の１つであるため、厳密には図３に一例として示すように撮像画像上において傾きを有する直線となる。しかしながら、自車両が走行する曲線路の曲率半径は相対的に大きく、図３に示すように、撮像画像の下端から予め定められた垂直方向の間隔（以下、垂直間隔と称する）をおいた水平方向の画素列で示される直線Ｌ２で近似できる。したがって、図３を用いた上述の説明では、説明の便宜のため、図３に一例として示す直線Ｌ１と左右の区画線との交点におけるそれぞれの区画線の接線を直線ａ１、及び直線ａ２とするものとして説明したが、第１の実施形態に係る処理部１０１は、直線ａ１〜直線ａ２を検出するために、直線Ｌ１を近似した図３に一例として示す直線Ｌ２を、直線Ｌ１としてまず検出した後、直線ａ１、及び直線ａ２をそれぞれ検出するものとする。
【００２７】
また、処理部１０１が第１の消失点Ｆ１を検出するための直線ａ１、及び直線ａ２を検出するときの境界線は、認識した左右の区画線と走行路面との撮像画像における境界線の内、それぞれの区画線の左側の境界線、或いはそれぞれの区画線の右側の境界線であってもよいし、左側の区画線の左側の境界線と右側の区画線の右側の境界線とのそれぞれであってもよい。
【００２８】
処理部１０１は、第１の消失点Ｆ１を検出すると、次に、第２の消失点Ｆ２を検出する。ここで、本実施形態における第２の消失点Ｆ２について説明する。本実施形態における第２の消失点Ｆ２とは、自車両が平坦な直線路を走行しているときの左右の区画線が撮像画像上で消失する点のことである。そして、このような点は、撮像画像において常に自車両の正面方向の略同じ位置に存在すると考えられる。したがって、本実施形態では、第２の消失点Ｆ２の位置を撮像画像上で予め定めておき、処理部１０１は、このように撮像画像上で位置を予め定めた第２の消失点Ｆ２を検出するものとする。
【００２９】
自車両のヨーレートＹは、自車両の走行速度をＶ、走行路の曲率半径をＲとすると、Ｙ＝Ｖ／Ｒで算出できる。そこで、本実施形態に係る処理部１０１は、速度検出部１２から取得する速度情報によって示される走行速度Ｖ、及び第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との水平方向の間に存在する画素数Ｘに基づいて推定した曲率半径Ｒに基づいて、自車両のヨーレートをヨーレート推定値Ｙｅとして算出して推定する。
【００３０】
本実施形態に係る処理部１０１がヨーレート推定値Ｙｅを算出する手法について説明する。図４は、図３に一例として示した曲線路を走行しているときの自車両を鉛直方向から見下ろした平面図である。図４には、図３に一例として示した撮像画像における直線ａ１、直線ａ２、直線Ｌ１、及び直線Ｌ２に相当する直線をそれぞれ同一の参照符号を付して示している。また、図４に示す曲線Ｌ３は、走行路の車線幅の中心を示す中心線であり、Ｒは、当該中心線の曲率半径であり、Ｓは、予め定められた検出距離である。本実施形態では、図４に示すように、自車両の走行路の車線幅の中心を示す中心線の曲率半径を曲率半径Ｒとする。また、図４に示す直線ｂ１は、自車両の中心を前後方向に通る直線である。尚、図４に示す中心線Ｌ３に相当する中心線は、図３にも同一の参照符号を付して一例として示している。
【００３１】
まず、第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との水平方向の間に存在する画素数Ｘに基づいて曲率半径Ｒを推定する手法について説明する。図４から明らかなように、曲率半径Ｒと検出距離Ｓとの間には、Ｒ・ｓｉｎφ＝Ｓの関係が成り立つ。一方、図３に一例として示すように第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との撮像画像における水平方向の間に存在する画素数Ｘは、カメラ１０の水平画角をθ、水平画素数をＰとすると、Ｘ＝φ・（Ｐ／θ）で示される。これは、カメラ１０の水平方向の画角１°あたりの画素数がＰ／θで示されることから明らかである。
【００３２】
そして、前述のＲ・ｓｉｎφ＝Ｓを変形してＲ＝Ｓ／ｓｉｎφとし、前述のＸ＝φ・（Ｐ／θ）を変形したφ＝Ｘ／（Ｐ／θ）を代入すると、曲率半径Ｒは、Ｒ＝Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ））の計算をして推定することができる。さらに、ヨーレート推定値Ｙｅ＝Ｖ／ＲにＲ＝Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ））を代入することによりヨーレート推定値Ｙｅは、Ｙｅ＝Ｖ／（Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ）））の計算をして推定することができる。このように、本実施形態では、ヨーレート推定値Ｙｅを、自車両の走行速度Ｖと撮像画像に基づいて検出する画素数Ｘとに基づいて算出して推定できる。
【００３３】
尚、上述したＲ・ｓｉｎφ＝Ｓの関係が成立するには、自車両が走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の中から、図４に示すように自車両の走行車線の中心を示す中心線Ｌ３と検出距離Ｓとの交点を通る直線を前述の直線Ｌ１としなければならない。そして、上述したように本実施形態では直線Ｌ１を撮像画像上で近似した直線Ｌ２を用いて第１の消失点Ｆ１を検出する。したがって、撮像画像上における直線Ｌ２の位置、すなわち、前述の垂直間隔は、図４に示す検出距離Ｓを撮像画像上の間隔に対応する間隔として予め定める必要がある。尚、図４に示す検出距離Ｓに対応する垂直間隔は、図３に同一の参照符号を付して一例として示している。
【００３４】
本実施形態に係る処理部１０１は、ヨーレート推定値Ｙｅを算出すると、ヨーレート検出部１１によって生成されたヨーレート情報によって示されるヨーレートＹとヨーレート推定値Ｙｅとの差ΔＹを算出する。そして、処理部１０１は、予め定められた期間におけるΔＹの平均値を、ヨーレート検出部１１によって検出されるヨーレートＹに生じている定常偏差として算出する。本実施形態では、この定常偏差（ΔＹの平均値）をヨーレート補正値ΔＹａとし、処理部１０１が、ヨーレート検出部１１によって生成されたヨーレート情報で示されるヨーレートＹと、このように算出したヨーレート補正値ΔＹａとの差分を算出することにより、ヨーレートＹを補正する。処理部１０１は、補正したヨーレートＹを算出すると、補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成する。
【００３５】
以上が、本実施形態に係る処理部１０１の説明である。次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る処理部１０１の処理の流れを説明する。
【００３６】
処理部１０１は、自車両のイグニッションスイッチ、或いはアクセサリスイッチがオンにされたときに、図５のフローチャートに示す処理を開始する。
【００３７】
処理部１０１は、カメラ１０で撮像された撮像画像から走行している車線の左右の区画線を検出し（ステップＳ１０１）、検出した左右の区画線に基づいて上述したように第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２を検出する（ステップＳ１０２）。第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２を検出すると、速度情報を取得し（ステップＳ１０３）、取得した速度情報で示される走行速度Ｖ、上述したように検出した画素数Ｘとに基づいてヨーレート推定値Ｙｅを算出して推定する（ステップＳ１０４）。ヨーレート推定値Ｙｅを算出すると、処理部１０１は、ヨーレート検出部１１からヨーレート情報を取得し（ステップＳ１０５）、取得したヨーレート情報で示されるヨーレートＹとヨーレート推定値Ｙｅとの差分を前述のΔＹとして算出する（ステップＳ１０６）。そして、処理部１０１は、予め定められた期間におけるΔＹの平均値であるヨーレート補正値ΔＹａを算出し（ステップＳ１０７）、ヨーレート検出部１１から取得したヨーレート情報で示されるヨーレートＹからヨーレート補正値ΔＹａを引いて当該ヨーレートＹを補正し（ステップＳ１０８）、補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成する（ステップＳ１０９）。補正ヨーレート情報を生成すると、処理部１０１は、ステップＳ１０１から処理を繰り返す。
【００３８】
以上が、本実施形態に係るヨーレート補正装置１の説明である。本実施形態に係るヨーレート補正装置１によれば、例えば、ヨーレート検出部１１によって検出されるヨーレートＹに温度ドリフトが生じて定常的な偏差が生じていたとしても、この定常的な偏差がなくなるように補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成できる。また、本実施形態に係るヨーレート補正装置１によれば、撮像画像、及び走行速度Ｖに基づいてヨーレートを補正するので、自車両の走行中にも常に正確なヨーレートを示すことのできる補正ヨーレート情報を生成できる。
【００３９】
また、ヨーレートを用いて自車両の走行している走行車線の左右の区画線を検出する装置において、本実施形態に係るヨーレート補正装置１で生成した補正ヨーレート情報で示されるヨーレートを用いることにより、左右の区画線の検出精度をさらに高めることができる。ここで、撮像画像から走行車線の左右の区画線を検出し、検出結果を用いて自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたときに逸脱しない方向に操舵トルクを発生させる車線維持制御装置、或いは自車両が走行車線から逸脱する可能性があることを報知する車線逸脱警報装置などが従来知られている。このような車線維持制御装置、或いは車線逸脱警報装置などで、本実施形態に係るヨーレート補正装置１で補正したヨーレートを用いて検出精度を高めた左右の区画線の検出結果を用いるようにすれば、車線維持制御をするときの精度を高めて搭乗者が感じる違和感を低減したり、誤って車線逸脱警報をする可能性を低減したりすることができる。
【００４０】
尚、上述で説明した第１の実施形態では、第２の消失点Ｆ２の撮像画像における位置は、予め定められているものとした。しかしながら、他の一実施形態では、例えば、処理部１０１が、直線路を走行しているときの撮像画像における左右の区画線の接線をそれぞれ逐次検出し、これらの直線の交点の位置を学習しながら更新し、更新した位置を第２の消失点Ｆ２の位置として用いてもよい。この場合において、処理部１０１は、任意の周知の手法を用いて直線路を走行していると判断したときにのみ第２の消失点Ｆ２の位置を学習して更新するようにしてもよい。
【００４１】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第１の消失点Ｆ１の位置、及びヨーレート検出部１１によって生成されるヨーレート情報で示されるヨーレートＹをそのまま処理部１０１における計算に用いるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、第１の消失点Ｆ１の位置、及びヨーレート検出部１１によって生成されるヨーレート情報で示されるヨーレートＹの少なくともいずれか一方を時間平均、カルマンフィルタ、又は加重平均等のいずれかの手法で平滑化した値を処理部１０１の計算に用いてもよい。
【００４２】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第１の消失点Ｆ１を検出するために、直線Ｌ１と左右の区画線との交点におけるそれぞれの区画線の接線を直線ａ１、及び直線ａ２として検出し、その交点を第１の消失点Ｆ１とするものとした。しかしながら、他の一実施形態では、例えば、撮像画像において検出した左右の区画線を近似した直線をハフ変換を用いて検出し、このように検出した直線を、それぞれ前述の直線ａ１、及び直線ａ２としてもよい。
【００４３】
また、上述で説明した第１の実施形態において、区画線の検出、接線の検出、及び交点の検出など撮像画像から任意の情報を検出するためには、２値化処理、エッジ検出、及びソーベルフィルタなどの１以上の任意の周知の手法を組み合わせて用いてよい。
【００４４】
また、上述で説明した第１の実施形態では、撮像画像における区画線に基づいて第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２をそれぞれ検出するものとした。しかしながら、他の一実施形態では、撮像画像における路側物（例えば、ガードレール、標識、及び看板など）の動きベクトルを自車両の旋回時、及び直進時においてそれぞれ任意の周知の手法で検出し、その交点に基づいて検出した消失点を用いてもよい。この場合、旋回時に検出した消失点を第１の消失点Ｆ１とし、直進時に検出した消失点を第２の消失点Ｆ２とする。
【００４５】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第２の消失点Ｆ２を平坦な直線路を走行しているときの左右の区画線が撮像画像上で消失する点として予め定めるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、本発明に係るヨーレート補正装置を搭載する自車両の生産工程において第２の消失点Ｆ２の位置を調節して定めてもよい。すなわち、第２の消失点Ｆ２を較正（キャリブレーション）して予め定めてもよい。より詳細には、本発明に係るヨーレート補正装置を搭載する自車両の生産工程において、当該ヨーレート補正装置に対して予め定められた位置に設置した目標物をカメラ１０で撮像した撮像画像上における位置（ターゲット位置）が、第２の消失点Ｆ２の位置となるように調節して定めてもよい。
【００４６】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、誤差の生じているヨーレートを補正できるヨーレート補正装置を提供でき、例えば、自動車などの移動体に搭載されるヨーレート補正装置などに利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ヨーレート補正装置
１０ カメラ
１１ ヨーレート検出部
１２ 速度検出部
１０１ 処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出されたヨーレートを補正するヨーレート補正装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるヨーレート補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの移動体には、走行車線を逸脱する可能性が生じたときに、警報を発する車線逸脱警報装置や、逸脱しない方向に操舵トルクを発生させる車線維持制御装置などが搭載されている。このような車線逸脱警報装置、或いは車線維持制御装置などでは、自車両が走行車線を逸脱する可能性を判断するために自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの走行車線方向に対する回転角、所謂ヨー角を検出する装置が搭載されている。そして、このように自車両のヨー角を検出する装置として、例えば、特許文献１に記載の車両姿勢検出装置（以下、従来技術と称する）が一例として挙げられる。
【０００３】
上記従来技術では、車両の前方を撮像した画像に基づいて走行路を検出し、検出した走行路に基づいて上記ヨー角を検出する。そして、撮像した画像に基づいて検出したヨー角にばらつきが生じたときには、自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの回転角速度、所謂ヨーレートの積分値を用いて、ばらつきの生じたヨー角を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１１１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、以下に述べるような課題を有する。すなわち、上記従来技術では、前述のヨーレートを用いてヨー角を補正する。しかし、ヨーレートを検出するセンサ（以下、ヨーレートセンサと称する）は、周囲の温度変化に起因して、検出するヨーレートに温度ドリフトとよばれる定常偏差が生じてしまう。
【０００６】
そして、温度ドリフトが生じたヨーレートセンサによって検出されたヨーレートで補正されたヨー角に基づいて、上述した車線逸脱警報装置を動作させると、例えば、警報を発するタイミングにばらつき生じてしまい、誤警報を発してしまう場合がある。また、温度ドリフトが生じたヨーレートセンサによって検出されたヨーレートで補正されたヨー角に基づいて上述した車線維持制御装置を動作させると、例えば、上述したように発生させる操舵トルクにばらつきが生じてしまい、適切な車線維持制御をすることができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを補正することのできるヨーレート補正装置、及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、次に示す特徴を有する。
第１の発明は、自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、自車両のヨーレートを検出する検出手段と、
推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える、ヨーレート補正装置。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、補正手段は、推定ヨーレートとヨーレートとの差を差分ヨーレートとして算出する差分算出手段と、予め定められた期間において算出された差分ヨーレートを平滑化した平滑化ヨーレートを算出する平滑化手段と、ヨーレートと平滑化ヨーレートとの差を補正ヨーレートとして算出する補正ヨーレート算出手段とを含む。
【００１０】
第３の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、平滑化手段は、カルマンフィルタを用いて差分ヨーレートを平滑化する。
【００１１】
第４の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、平滑化手段は、差分ヨーレートを加重平均した平滑化ヨーレートを算出する。
【００１２】
第５の発明は、自車両の走行方向の画像を撮像する撮像ステップと、画像における自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出ステップと、第１の消失点と第２の消失点との画像上の水平方向の間隔に基づき、自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定ステップと、自車両のヨーレートを検出する検出ステップと、推定ヨーレートに基づきヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正ステップとを備える、ヨーレート補正方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを補正することのできるヨーレート補正装置、及びその方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るヨーレート補正装置の概略構成を示すブロック図
【図２Ａ】カメラの搭載箇所の一例を示す図
【図２Ｂ】カメラの搭載箇所の一例を示す図
【図３】撮像画像の一例を示す図
【図４】走行路を走行している自車両を示す平面図
【図５】本発明に係る処理部の処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るヨーレート補正装置１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るヨーレート補正装置１は、カメラ１０と、ヨーレート検出部１１と、速度検出部１２とを備える。また、カメラ１０は、処理部１０１を含む。尚、本実施形態の説明では、ヨーレート補正装置１が自車両に搭載されているものとする。
【００１６】
カメラ１０は、典型的には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどである。図２Ａ、及び図２Ｂは、カメラ１０の自車両における搭載箇所と、撮像範囲との一例をそれぞれ示す図である。図２Ａは走行中の自車両を鉛直方向に見下ろした図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す自車両の右側面図である。カメラ１０は、図２Ａ、及び図２Ｂに例としてそれぞれ示すように、自車両の走行方向を撮像可能に自車両のルームミラーに取り付けられる。カメラ１０の撮像範囲は、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すように自車両の走行路の左右の区画線を少なくとも含む。
【００１７】
カメラ１０は、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すように自車両の走行方向を逐次撮像（例えば、２４分の１秒（１フレーム）毎に撮像）し、撮像した画像（以下、撮像画像と称する）を後述する処理部１０１で処理することにより、自車両が走行している走行車線に関する値を検出する。カメラ１０が処理部１０１で検出する値については後述する。
【００１８】
尚、図２Ａ、及び図２Ｂにそれぞれ示すカメラ１０の搭載箇所は、一例であって、カメラ１０によって撮像された撮像画像に左右の区画線が少なくとも含まれ、後述するように処理部１０１で区画線を検出できるのであれば、自車両のどのような箇所に搭載されていてもよい。
【００１９】
ヨーレート検出部１１は、自車両の重心を鉛直方向に通る軸周りの回転角速度、すなわち、ヨーレートを少なくとも検出できる所謂ジャイロセンサである。ヨーレート検出部１１は、自車両のヨーレートを逐次検出し、検出したヨーレートを示すヨーレート情報を逐次生成する。
【００２０】
速度検出部１２は、典型的には、自車両のタイヤなどの回転運動をタコジェネレータで変換した電圧に基づいて自車両の走行速度を逐次検出するセンサである。速度検出部１２は、自車両の走行速度を逐次検出し、検出した走行速度を示す速度情報を逐次生成する。
【００２１】
次に、カメラ１０に含まれる処理部１０１について説明する。処理部１０１は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）などで主に構成される演算回路である。処理部１０１は、ヨーレート検出部１１によってヨーレート情報が生成される度に、生成されたヨーレート情報を取得する。そして、処理部１０１は、カメラ１０で撮像した撮像画像に基づいて算出したヨーレート補正値を用いて、取得したヨーレート情報によって示されるヨーレートを補正する。
【００２２】
処理部１０１の処理について、より詳細に説明する。図３は、自車両が図３に示す曲線路を走行しているときにカメラ１０で撮像した撮像画像を示す図である。
【００２３】
処理部１０１は、カメラ１０で撮像画像が撮像されると、まず、自車両が走行している走行車線の左右の区画線を撮像画像から検出する。左右の区画線を検出すると、処理部１０１は、検出した区画線の消失点を検出する。
【００２４】
ここで、本実施形態に係る処理部１０１が消失点を検出する手法について説明する。本実施形態に係る処理部１０１が検出する消失点には、第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２の２つがある。本実施形態に係る処理部１０１は、これらの２つの消失点の内、第１の消失点Ｆ１から検出する。本実施形態に係る処理部１０１は、第１の消失点Ｆ１を検出するために、まず、走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の内、後述するように図３に一例として示す直線Ｌ１を検出する。直線Ｌ１を検出すると、処理部１０１は、直線Ｌ１と左右の区画線との交点（図３に示す一例では、走行路面と左右の区画線との境界線の内、それぞれの区画線の左側の境界線と直線Ｌ１との交点）を検出する。処理部１０１は、直線Ｌ１と左右の区画線との交点を検出すると、検出した交点を通るこれらの区画線の接線を、図３に一例として示すように直線ａ１、及び直線ａ２としてそれぞれ検出する。そして、処理部１０１は、検出した直線ａ１、及び直線ａ２の交点を第１の消失点Ｆ１として検出する。
【００２５】
処理部１０１が、直線ａ１、及び直線ａ２の交点を第１の消失点Ｆ１とするのは、直線Ｌ１と左右の区画線との交点における接線の傾きで走行路に描画されている直線の左右の区画線を仮に想定した場合に、当該区画線が撮像画像上で消失する点が、この交点であると考えられるからである。
【００２６】
尚、本実施形態に係る処理部１０１が撮像画像において直線ａ１〜直線ａ２を検出するには、まず、上述したように、直線Ｌ１を検出しなければならない。ここで、撮像画像上における直線Ｌ１は、上述したように自車両が走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の１つであるため、厳密には図３に一例として示すように撮像画像上において傾きを有する直線となる。しかしながら、自車両が走行する曲線路の曲率半径は相対的に大きく、図３に示すように、撮像画像の下端から予め定められた垂直方向の間隔（以下、垂直間隔と称する）をおいた水平方向の画素列で示される直線Ｌ２で近似できる。したがって、図３を用いた上述の説明では、説明の便宜のため、図３に一例として示す直線Ｌ１と左右の区画線との交点におけるそれぞれの区画線の接線を直線ａ１、及び直線ａ２とするものとして説明したが、第１の実施形態に係る処理部１０１は、直線ａ１〜直線ａ２を検出するために、直線Ｌ１を近似した図３に一例として示す直線Ｌ２を、直線Ｌ１としてまず検出した後、直線ａ１、及び直線ａ２をそれぞれ検出するものとする。
【００２７】
また、処理部１０１が第１の消失点Ｆ１を検出するための直線ａ１、及び直線ａ２を検出するときの境界線は、認識した左右の区画線と走行路面との撮像画像における境界線の内、それぞれの区画線の左側の境界線、或いはそれぞれの区画線の右側の境界線であってもよいし、左側の区画線の左側の境界線と右側の区画線の右側の境界線とのそれぞれであってもよい。
【００２８】
処理部１０１は、第１の消失点Ｆ１を検出すると、次に、第２の消失点Ｆ２を検出する。ここで、本実施形態における第２の消失点Ｆ２について説明する。本実施形態における第２の消失点Ｆ２とは、自車両が平坦な直線路を走行しているときの左右の区画線が撮像画像上で消失する点のことである。そして、このような点は、撮像画像において常に自車両の正面方向の略同じ位置に存在すると考えられる。したがって、本実施形態では、第２の消失点Ｆ２の位置を撮像画像上で予め定めておき、処理部１０１は、このように撮像画像上で位置を予め定めた第２の消失点Ｆ２を検出するものとする。
【００２９】
自車両のヨーレートＹは、自車両の走行速度をＶ、走行路の曲率半径をＲとすると、Ｙ＝Ｖ／Ｒで算出できる。そこで、本実施形態に係る処理部１０１は、速度検出部１２から取得する速度情報によって示される走行速度Ｖ、及び第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との水平方向の間に存在する画素数Ｘに基づいて推定した曲率半径Ｒに基づいて、自車両のヨーレートをヨーレート推定値Ｙｅとして算出して推定する。
【００３０】
本実施形態に係る処理部１０１がヨーレート推定値Ｙｅを算出する手法について説明する。図４は、図３に一例として示した曲線路を走行しているときの自車両を鉛直方向から見下ろした平面図である。図４には、図３に一例として示した撮像画像における直線ａ１、直線ａ２、直線Ｌ１、及び直線Ｌ２に相当する直線をそれぞれ同一の参照符号を付して示している。また、図４に示す曲線Ｌ３は、走行路の車線幅の中心を示す中心線であり、Ｒは、当該中心線の曲率半径であり、Ｓは、予め定められた検出距離である。本実施形態では、図４に示すように、自車両の走行路の車線幅の中心を示す中心線の曲率半径を曲率半径Ｒとする。また、図４に示す直線ｂ１は、自車両の中心を前後方向に通る直線である。尚、図４に示す中心線Ｌ３に相当する中心線は、図３にも同一の参照符号を付して一例として示している。
【００３１】
まず、第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との水平方向の間に存在する画素数Ｘに基づいて曲率半径Ｒを推定する手法について説明する。図４から明らかなように、曲率半径Ｒと検出距離Ｓとの間には、Ｒ・ｓｉｎφ＝Ｓの関係が成り立つ。一方、図３に一例として示すように第１の消失点Ｆ１と第２の消失点Ｆ２との撮像画像における水平方向の間に存在する画素数Ｘは、カメラ１０の水平画角をθ、水平画素数をＰとすると、Ｘ＝φ・（Ｐ／θ）で示される。これは、カメラ１０の水平方向の画角１°あたりの画素数がＰ／θで示されることから明らかである。
【００３２】
そして、前述のＲ・ｓｉｎφ＝Ｓを変形してＲ＝Ｓ／ｓｉｎφとし、前述のＸ＝φ・（Ｐ／θ）を変形したφ＝Ｘ／（Ｐ／θ）を代入すると、曲率半径Ｒは、Ｒ＝Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ））の計算をして推定することができる。さらに、ヨーレート推定値Ｙｅ＝Ｖ／ＲにＲ＝Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ））を代入することによりヨーレート推定値Ｙｅは、Ｙｅ＝Ｖ／（Ｓ／ｓｉｎ（Ｘ／（Ｐ／θ）））の計算をして推定することができる。このように、本実施形態では、ヨーレート推定値Ｙｅを、自車両の走行速度Ｖと撮像画像に基づいて検出する画素数Ｘとに基づいて算出して推定できる。
【００３３】
尚、上述したＲ・ｓｉｎφ＝Ｓの関係が成立するには、自車両が走行している曲線路の曲率半径の方向に沿った直線の中から、図４に示すように自車両の走行車線の中心を示す中心線Ｌ３と検出距離Ｓとの交点を通る直線を前述の直線Ｌ１としなければならない。そして、上述したように本実施形態では直線Ｌ１を撮像画像上で近似した直線Ｌ２を用いて第１の消失点Ｆ１を検出する。したがって、撮像画像上における直線Ｌ２の位置、すなわち、前述の垂直間隔は、図４に示す検出距離Ｓを撮像画像上の間隔に対応する間隔として予め定める必要がある。尚、図４に示す検出距離Ｓに対応する垂直間隔は、図３に同一の参照符号を付して一例として示している。
【００３４】
本実施形態に係る処理部１０１は、ヨーレート推定値Ｙｅを算出すると、ヨーレート検出部１１によって生成されたヨーレート情報によって示されるヨーレートＹとヨーレート推定値Ｙｅとの差ΔＹを算出する。そして、処理部１０１は、予め定められた期間におけるΔＹの平均値を、ヨーレート検出部１１によって検出されるヨーレートＹに生じている定常偏差として算出する。本実施形態では、この定常偏差（ΔＹの平均値）をヨーレート補正値ΔＹａとし、処理部１０１が、ヨーレート検出部１１によって生成されたヨーレート情報で示されるヨーレートＹと、このように算出したヨーレート補正値ΔＹａとの差分を算出することにより、ヨーレートＹを補正する。処理部１０１は、補正したヨーレートＹを算出すると、補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成する。
【００３５】
以上が、本実施形態に係る処理部１０１の説明である。次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る処理部１０１の処理の流れを説明する。
【００３６】
処理部１０１は、自車両のイグニッションスイッチ、或いはアクセサリスイッチがオンにされたときに、図５のフローチャートに示す処理を開始する。
【００３７】
処理部１０１は、カメラ１０で撮像された撮像画像から走行している車線の左右の区画線を検出し（ステップＳ１０１）、検出した左右の区画線に基づいて上述したように第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２を検出する（ステップＳ１０２）。第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２を検出すると、速度情報を取得し（ステップＳ１０３）、取得した速度情報で示される走行速度Ｖ、上述したように検出した画素数Ｘとに基づいてヨーレート推定値Ｙｅを算出して推定する（ステップＳ１０４）。ヨーレート推定値Ｙｅを算出すると、処理部１０１は、ヨーレート検出部１１からヨーレート情報を取得し（ステップＳ１０５）、取得したヨーレート情報で示されるヨーレートＹとヨーレート推定値Ｙｅとの差分を前述のΔＹとして算出する（ステップＳ１０６）。そして、処理部１０１は、予め定められた期間におけるΔＹの平均値であるヨーレート補正値ΔＹａを算出し（ステップＳ１０７）、ヨーレート検出部１１から取得したヨーレート情報で示されるヨーレートＹからヨーレート補正値ΔＹａを引いて当該ヨーレートＹを補正し（ステップＳ１０８）、補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成する（ステップＳ１０９）。補正ヨーレート情報を生成すると、処理部１０１は、ステップＳ１０１から処理を繰り返す。
【００３８】
以上が、本実施形態に係るヨーレート補正装置１の説明である。本実施形態に係るヨーレート補正装置１によれば、例えば、ヨーレート検出部１１によって検出されるヨーレートＹに温度ドリフトが生じて定常的な偏差が生じていたとしても、この定常的な偏差がなくなるように補正したヨーレートＹを示す補正ヨーレート情報を生成できる。また、本実施形態に係るヨーレート補正装置１によれば、撮像画像、及び走行速度Ｖに基づいてヨーレートを補正するので、自車両の走行中にも常に正確なヨーレートを示すことのできる補正ヨーレート情報を生成できる。
【００３９】
また、ヨーレートを用いて自車両の走行している走行車線の左右の区画線を検出する装置において、本実施形態に係るヨーレート補正装置１で生成した補正ヨーレート情報で示されるヨーレートを用いることにより、左右の区画線の検出精度をさらに高めることができる。ここで、撮像画像から走行車線の左右の区画線を検出し、検出結果を用いて自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたときに逸脱しない方向に操舵トルクを発生させる車線維持制御装置、或いは自車両が走行車線から逸脱する可能性があることを報知する車線逸脱警報装置などが従来知られている。このような車線維持制御装置、或いは車線逸脱警報装置などで、本実施形態に係るヨーレート補正装置１で補正したヨーレートを用いて検出精度を高めた左右の区画線の検出結果を用いるようにすれば、車線維持制御をするときの精度を高めて搭乗者が感じる違和感を低減したり、誤って車線逸脱警報をする可能性を低減したりすることができる。
【００４０】
尚、上述で説明した第１の実施形態では、第２の消失点Ｆ２の撮像画像における位置は、予め定められているものとした。しかしながら、他の一実施形態では、例えば、処理部１０１が、直線路を走行しているときの撮像画像における左右の区画線の接線をそれぞれ逐次検出し、これらの直線の交点の位置を学習しながら更新し、更新した位置を第２の消失点Ｆ２の位置として用いてもよい。この場合において、処理部１０１は、任意の周知の手法を用いて直線路を走行していると判断したときにのみ第２の消失点Ｆ２の位置を学習して更新するようにしてもよい。
【００４１】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第１の消失点Ｆ１の位置、及びヨーレート検出部１１によって生成されるヨーレート情報で示されるヨーレートＹをそのまま処理部１０１における計算に用いるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、第１の消失点Ｆ１の位置、及びヨーレート検出部１１によって生成されるヨーレート情報で示されるヨーレートＹの少なくともいずれか一方を時間平均、カルマンフィルタ、又は加重平均等のいずれかの手法で平滑化した値を処理部１０１の計算に用いてもよい。
【００４２】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第１の消失点Ｆ１を検出するために、直線Ｌ１と左右の区画線との交点におけるそれぞれの区画線の接線を直線ａ１、及び直線ａ２として検出し、その交点を第１の消失点Ｆ１とするものとした。しかしながら、他の一実施形態では、例えば、撮像画像において検出した左右の区画線を近似した直線をハフ変換を用いて検出し、このように検出した直線を、それぞれ前述の直線ａ１、及び直線ａ２としてもよい。
【００４３】
また、上述で説明した第１の実施形態において、区画線の検出、接線の検出、及び交点の検出など撮像画像から任意の情報を検出するためには、２値化処理、エッジ検出、及びソーベルフィルタなどの１以上の任意の周知の手法を組み合わせて用いてよい。
【００４４】
また、上述で説明した第１の実施形態では、撮像画像における区画線に基づいて第１の消失点Ｆ１、及び第２の消失点Ｆ２をそれぞれ検出するものとした。しかしながら、他の一実施形態では、撮像画像における路側物（例えば、ガードレール、標識、及び看板など）の動きベクトルを自車両の旋回時、及び直進時においてそれぞれ任意の周知の手法で検出し、その交点に基づいて検出した消失点を用いてもよい。この場合、旋回時に検出した消失点を第１の消失点Ｆ１とし、直進時に検出した消失点を第２の消失点Ｆ２とする。
【００４５】
また、上述で説明した第１の実施形態では、第２の消失点Ｆ２を平坦な直線路を走行しているときの左右の区画線が撮像画像上で消失する点として予め定めるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、本発明に係るヨーレート補正装置を搭載する自車両の生産工程において第２の消失点Ｆ２の位置を調節して定めてもよい。すなわち、第２の消失点Ｆ２を較正（キャリブレーション）して予め定めてもよい。より詳細には、本発明に係るヨーレート補正装置を搭載する自車両の生産工程において、当該ヨーレート補正装置に対して予め定められた位置に設置した目標物をカメラ１０で撮像した撮像画像上における位置（ターゲット位置）が、第２の消失点Ｆ２の位置となるように調節して定めてもよい。
【００４６】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、誤差の生じているヨーレートを補正できるヨーレート補正装置を提供でき、例えば、自動車などの移動体に搭載されるヨーレート補正装置などに利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ヨーレート補正装置
１０ カメラ
１１ ヨーレート検出部
１２ 速度検出部
１０１ 処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、
前記画像における前記自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における前記自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、
前記第１の消失点と前記第２の消失点との前記画像上の水平方向の間隔に基づき、前記自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、
前記自車両のヨーレートを検出する検出手段と、
前記推定ヨーレートに基づき前記ヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える、ヨーレート補正装置。
【請求項２】
前記補正手段は、
前記推定ヨーレートと前記ヨーレートとの差を差分ヨーレートとして算出する差分算出手段と、
予め定められた期間において算出された前記差分ヨーレートを平滑化した平滑化ヨーレートを算出する平滑化手段と、
前記ヨーレートと前記平滑化ヨーレートとの差を前記補正ヨーレートとして算出する補正ヨーレート算出手段とを含む、請求項１に記載のヨーレート補正装置。
【請求項３】
前記平滑化手段は、カルマンフィルタを用いて前記差分ヨーレートを平滑化する、請求項２に記載のヨーレート補正装置。
【請求項４】
前記平滑化手段は、前記差分ヨーレートを加重平均した前記平滑化ヨーレートを算出する、請求項２に記載のヨーレート補正装置。
【請求項５】
自車両の走行方向の画像を撮像する撮像ステップと、
前記画像における前記自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における前記自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出ステップと、
前記第１の消失点と前記第２の消失点との前記画像上の水平方向の間隔に基づき、前記自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定ステップと、
前記自車両のヨーレートを検出する検出ステップと、
前記推定ヨーレートに基づき前記ヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正ステップとを備える、ヨーレート補正方法。
【請求項１】
自車両の走行方向の画像を撮像する撮像手段と、
前記画像における前記自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における前記自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出手段と、
前記第１の消失点と前記第２の消失点との前記画像上の水平方向の間隔に基づき、前記自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定手段と、
前記自車両のヨーレートを検出する検出手段と、
前記推定ヨーレートに基づき前記ヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正手段とを備える、ヨーレート補正装置。
【請求項２】
前記補正手段は、
前記推定ヨーレートと前記ヨーレートとの差を差分ヨーレートとして算出する差分算出手段と、
予め定められた期間において算出された前記差分ヨーレートを平滑化した平滑化ヨーレートを算出する平滑化手段と、
前記ヨーレートと前記平滑化ヨーレートとの差を前記補正ヨーレートとして算出する補正ヨーレート算出手段とを含む、請求項１に記載のヨーレート補正装置。
【請求項３】
前記平滑化手段は、カルマンフィルタを用いて前記差分ヨーレートを平滑化する、請求項２に記載のヨーレート補正装置。
【請求項４】
前記平滑化手段は、前記差分ヨーレートを加重平均した前記平滑化ヨーレートを算出する、請求項２に記載のヨーレート補正装置。
【請求項５】
自車両の走行方向の画像を撮像する撮像ステップと、
前記画像における前記自車両の旋回時の消失点を第１の消失点として検出し、当該画像における前記自車両の直進時の消失点を第２の消失点として検出する消失点検出ステップと、
前記第１の消失点と前記第２の消失点との前記画像上の水平方向の間隔に基づき、前記自車両のヨーレートを推定ヨーレートとして推定する推定ステップと、
前記自車両のヨーレートを検出する検出ステップと、
前記推定ヨーレートに基づき前記ヨーレートを補正した補正ヨーレートを算出する補正ステップとを備える、ヨーレート補正方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６９７２８（Ｐ２０１１−１６９７２８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３４７８（Ｐ２０１０−３３４７８）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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