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公開番号2025159827
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062619
出願日2024-04-09
発明の名称外界認識装置
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G06T 7/521 20170101AFI20251015BHJP(計算;計数)
要約【課題】勾配を有する路面を精度良く検出でき、取得可能な点群が疎になる遠方での推定性能が向上する分割サイズを決定可能な外界認識装置を提供する。
【解決手段】路面候補領域を複数の平面領域からなる分割領域に分割する際の分割領域の設定情報である分割領域設定情報136を決定する領域設定情報決定部134と、路面候補点群データに基づいて、分割領域毎に路面の形状を示す路面モデルを推定する路面モデル推定部131と、路面モデルに基づいて、路面検出結果133を出力する路面検出部132と、を備える。領域設定情報決定部134は、路面検出部132による路面検出結果133および路面の正解値データ135に基づいて、分割領域設定情報136を決定し、路面モデル推定部131は、決定された分割領域設定情報136により規定される分割領域毎に路面の形状を示す路面モデルを推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
撮像装置により撮像された画像を取得する画像取得部と、
測距装置により計測された点群データを取得する点群データ取得部と、
前記画像に基づいて、路面が撮像された路面候補領域を特定する画像処理部と、
前記点群データから前記路面候補領域に対応する路面候補点群データを抽出する点群データ処理部と、
前記路面候補領域を複数の平面領域からなる分割領域に分割する際の前記分割領域の設定情報である分割領域設定情報を決定する領域設定情報決定部と、
前記路面候補点群データに基づいて、前記分割領域毎に前記路面の形状を示す路面モデルを推定する路面モデル推定部と、
前記路面モデルに基づいて、路面検出結果を出力する路面検出部と、を備え、
前記領域設定情報決定部は、前記路面検出部による路面検出結果および前記路面の正解値データに基づいて、前記分割領域設定情報を決定し、
前記路面モデル推定部は、前記決定された分割領域設定情報により規定される分割領域毎に前記路面の形状を示す路面モデルを推定することを特徴とする、外界認識装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記分割領域設定情報として設定される複数の設定候補情報を記憶する設定候補情報記憶部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項３】
前記領域設定情報決定部は、複数の設定候補情報により規定される分割領域のうち、前記路面検出部による路面検出結果および前記路面の正解値データの一致度が最大となる分割領域に係る設定候補情報を前記分割領域設定情報として決定することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項４】
前記分割領域設定情報は、前記分割領域の大きさを規定する情報であることを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項５】
前記路面検出部は、前記路面モデル推定部で推定した路面モデルに基づいて前記点群データ取得部で取得した点群データから再抽出した路面点群データを含む前記路面検出結果を出力し、
前記領域設定情報決定部の前記正解値データは、前記点群データから目視により抽出した路面点群データであり、前記領域設定情報決定部は、複数の設定候補情報により規定される分割領域のうち、前記再抽出した路面点群データのうち前記正解値データの一致度が最大となる分割領域に係る設定候補情報を前記分割領域設定情報として決定することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項６】
前記路面検出部は、前記路面モデル推定部で推定した路面モデルに基づいて前記点群データ取得部で取得した点群データから再抽出した路面点群データを含む前記路面検出結果を出力し、
前記領域設定情報決定部の前記正解値データは、事前に生成された地図に対応する取得点群を抽出した点群データであり、前記領域設定情報決定部は、複数の設定候補情報により規定される分割領域のうち、前記再抽出した路面点群データのうち前記正解値データの一致度が最大となる分割領域に係る設定候補情報を前記分割領域設定情報として決定することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項７】
前記路面検出部は、前記路面モデル推定部で推定した路面モデルに基づいて前記点群データ取得部で取得した点群データから再抽出した路面点群データを含む前記路面検出結果を出力し、
前記領域設定情報決定部の前記正解値データは、前記点群データ処理部により抽出された路面候補領域を示す路面候補点群データであり、前記領域設定情報決定部は、複数の設定候補情報により規定される分割領域のうち、前記再抽出した路面点群データのうち前記正解値データの一致度が最大となる分割領域に係る設定候補情報を前記分割領域設定情報として決定することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項８】
前記路面モデル推定部は、前記路面候補領域を複数の分割領域に分割し、隣接する分割領域の路面モデルが接するような連続性の制約を付加した路面モデルを推定することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項９】
前記路面モデルに基づいて、前記点群データから路面点群データを特定し、
前記点群データから前記路面点群データが除去された路面除去後点群データをクラスタリングすることで障害物点群データを特定する障害物検知部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
【請求項１０】
前記路面検出部は、前記路面モデル推定部で推定した路面モデルに基づいて前記点群データ取得部で取得した点群データから再抽出した路面点群データ、および前記点群データから前記再抽出した路面点群データを除去した点群データから前記路面検出結果を作成することを特徴とする、請求項１に記載の外界認識装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、外界認識装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
車両周辺のセンシング情報を活用し、運転支援／車両制御を行うＡＤＡＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｉｖｅｒＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ）／ＡＤ（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＤｒｉｖｉｎｇ）技術が開発されている。ＡＤＡＳ／ＡＤ技術において、早期に危険を回避するため、また走行速度・ハンドル制御、障害物検知などを適切に行うため、遠距離での障害物検知のニーズがある。障害物検知時に取得されるセンサ情報から路面を除去するために、遠方における勾配道を含む様々な道路形状の路面検出が必須である。特許文献１には、撮像画像から検出した路面接地点について、測距装置の距離情報を用いて３次元位置を算出し、この路面接地点の３次元位置を用いて道路平面を推定することで、先行車や車線境界線等の特定物体が存在しない場合でも、前方道路の勾配を推定する道路勾配推定装置が開示されている。特許文献２には、測定装置で構造物について取得した長大な点群データから、解析に適した大きさのセグメントに切り分けることで、道路の性状を解析する点群データの分割方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２２５８０６号公報
特開２０１８－１４１７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、測距装置で取得した路面点群データを用いた路面検出技術が存在するが、平坦な道を仮定して路面モデルを推定するため、勾配を有する路面の検出は困難である問題を有している。
【０００５】
特許文献２のように、勾配を有する路面を検出するために平面を分割する技術が存在するが、分割するサイズの決定方法は自明ではなく、不適切に設定された場合、障害物を路面とする誤検出や、路面の未検出が発生する。路面点群データに対して用いられる平面推定アルゴリズムは、ＲＡＮＳＡＣ（ＲａｎｄｏｍＳａｍｐｌｅＣｏｎｓｅｎｓｕｓ）などの公知の技術が用いられる。例えばＲＡＮＳＡＣを用いた路面検出では、複数推定した路面平面候補のうち、平面近傍に存在する点群データが最も多い平面を出力する。そのため、推定結果が支配的な点群データの影響を大きく受ける。例えば分割サイズが小さすぎる場合、分割領域内で障害物点群データが支配的になるため、障害物点群を含む平面を推定し、路面として検出してしまう。分割サイズが大きすぎる場合、分割領域内において平面を仮定して路面検出を実施するため、路面点群データが支配的な、平坦な路面のみ、あるいは勾配路面の一部分のみが路面として検出されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、勾配を有する路面を精度良く検出でき、取得可能な点群が疎になる遠方での推定性能が向上する分割サイズを決定可能な外界認識装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の外界認識装置は、撮像装置により撮像された画像を取得する画像取得部と、測距装置により計測された点群データを取得する点群データ取得部と、前記画像に基づいて、路面が撮像された路面候補領域を特定する画像処理部と、前記点群データから前記路面候補領域に対応する路面候補点群データを抽出する点群データ処理部と、前記路面候補領域を複数の平面領域からなる分割領域に分割する際の前記分割領域の設定情報である分割領域設定情報を決定する領域設定情報決定部と、前記路面候補点群データに基づいて、前記分割領域毎に前記路面の形状を示す路面モデルを推定する路面モデル推定部と、前記路面モデルに基づいて、路面検出結果を出力する路面検出部と、を備え、前記領域設定情報決定部は、前記路面検出部による路面検出結果および前記路面の正解値データに基づいて、前記分割領域設定情報を決定し、前記路面モデル推定部は、前記決定された分割領域設定情報により規定される分割領域毎に前記路面の形状を示す路面モデルを推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分割領域のサイズを適切に決定することで、近距離や平坦な道路面に加え、取得点群が疎になる遠方での路面、勾配を有する路面を精度良く検出できる外界認識装置を得ることができる。
【０００９】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態の外界認識装置の機能ブロック図。
分割領域設定情報の一例を示す図。
本実施形態の外界認識装置による路面モデル推定方法を示すフローチャート。
本実施形態の外界認識装置による分割領域設定情報の決定方法を示すフローチャート。
本実施形態の外界認識装置の他の実施例の機能ブロック図。
本実施形態の外界認識装置の他の実施例の機能ブロック図。
本実施形態の外界認識装置の他の実施例の機能ブロック図。
本実施形態の外界認識装置の他の実施例の機能ブロック図。
本実施形態の外界認識装置による他の路面モデル推定方法を示すフローチャート。
外界認識の具体的なシーンを示す概略図。
路面が前方で分岐する外界認識の具体的なシーンを示す概略図。
路面が横方向の勾配を有する外界認識の具体的なシーンを示す概略図。
車両前方の撮像画像の一例を示す図。
車両前方の点群データの一例を示す図。
本実施形態の外界認識装置の他の実施例の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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