(57)【要約】【課題】物標検出結果に基づく車両走行制御の精度を向上させること。【解決手段】車両走行制御システムは、物標検出装置、路面高さ取得装置、ピッチ角取得装置、高さ補正装置、及び車両走行制御装置を備える。物標検出装置は、センサを用いて車両の周囲の物標を検出し、車両に固定された車両座標系における物標の検出位置及び検出高さを取得する。路面高さ取得装置は、物標の検出位置における路面点である物標下路面点に関し、３次元地図情報を参照することによって、車両座標系における物標下路面点の高さを路面高さとして取得する。ピッチ角取得装置は、車両のピッチ角を取得する。高さ補正装置は、物標の検出高さ、路面高さ、及びピッチ角に基づいて、物標下路面点に対する物標の高さである補正高さを取得する。車両走行制御装置は、物標の検出位置及び補正高さに基づいて、車両の走行を制御する。【選択図】図５
2020019445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両走行制御システムであって、
センサを用いて前記車両の周囲の物標を検出し、前記車両に固定された車両座標系における前記物標の検出位置及び検出高さを取得する物標検出装置と、
前記物標の前記検出位置における路面点である物標下路面点に関し、３次元地図情報を参照することによって、前記車両座標系における前記物標下路面点の高さを路面高さとして取得する路面高さ取得装置と、
前記車両のピッチ角を取得するピッチ角取得装置と、
前記物標の前記検出高さ、前記路面高さ、及び前記ピッチ角に基づいて、前記物標下路面点に対する前記物標の高さである補正高さを取得する高さ補正装置と、
前記物標の前記検出位置及び前記補正高さに基づいて、前記車両の走行を制御する車両走行制御装置と
を備える
車両走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、車両走行制御を行う車両走行制御システムに関する。特に、本発明は、車両の周囲の物標を検出し、物標検出結果に基づいて車両走行制御を行う車両走行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車両に搭載される運転支援装置を開示している。運転支援装置は、カメラやレーダを用い、車両前方の歩行者や他車両等の物標の位置を検出する。また、運転支援装置は、車両の進路を予測する。そして、運転支援装置は、物標の検出位置と車両の予測進路に基づいて、車両と対象物との衝突危険性を判定する。衝突危険性が高い場合、運転支援装置は、衝突回避のための運転支援を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９１５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の周囲の物標を検出し、物標検出結果に基づいて車両走行制御を行うことを考える。上記の特許文献１に開示された技術によれば、車両から見た物標の検出位置は考慮されるが、路面からの物標の高さは考慮されていない。従って、物標の誤判定が発生する可能性がある。例えば、車両の前方に下り坂が存在し、その下り坂の上方に上方構造物が設置されている場合、その上方構造物が先行車両と誤判定される可能性がある。物標の誤判定が発生すると、車両走行制御の精度が低下する。
【０００５】
本発明の１つの目的は、物標検出結果に基づく車両走行制御の精度を向上させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点において、車両に搭載される車両走行制御システムが提供される。
前記車両走行制御システムは、
センサを用いて前記車両の周囲の物標を検出し、前記車両に固定された車両座標系における前記物標の検出位置及び検出高さを取得する物標検出装置と、
前記物標の前記検出位置における路面点である物標下路面点に関し、３次元地図情報を参照することによって、前記車両座標系における前記物標下路面点の高さを路面高さとして取得する路面高さ取得装置と、
前記車両のピッチ角を取得するピッチ角取得装置と、
前記物標の前記検出高さ、前記路面高さ、及び前記ピッチ角に基づいて、前記物標下路面点に対する前記物標の高さである補正高さを取得する高さ補正装置と、
前記物標の前記検出位置及び前記補正高さに基づいて、前記車両の走行を制御する車両走行制御装置と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両走行制御システムは、路面高さと車両のピッチ角を考慮して、物標下路面点に対する物標の高さである補正高さを取得する。そして、車両走行制御システムは、物標の検出位置及び補正高さに基づいて、車両走行制御を行う。ピッチ角及び路面高さが考慮されるため、物標の誤判定の発生が抑制され、車両走行制御の精度が向上する。このことは、車両走行制御に対する信頼の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両及び車両の周囲の物標の例を示す概略図である。
【図２】物標の誤判定が発生し得る状況の一例を示す概念図である。
【図３】物標の誤判定が発生し得る状況の他の例を示す概念図である。
【図４】物標の誤判定が発生し得る状況の更に他の例を示す概念図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムの特徴を説明するための概念図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る車両走行制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態に係るピッチ角取得処理（ステップＳ３０）の第１の例を説明するための概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るピッチ角取得処理（ステップＳ３０）の第２の例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
１．概要
図１は、本実施の形態に係る車両１及び車両１の周囲の物標の例を示す概略図である。車両１は、路面ＲＳ上を走行している。先行車両２は、車両１の前方の路面ＲＳ上に存在している。上方構造物３は、車両１の前方の路面ＲＳの上方に存在している。上方構造物３としては、標識、看板、高架物、オーバーブリッジ等が例示される。
【００１１】
ここで、「車両座標系」について説明する。車両座標系は、車両１に固定された座標系である。図１に示される例では、Ｘ方向は、車両１の前方方向であり、Ｚ方向は、車両１の高さ方向である。Ｘ方向とＺ方向は、互いに直交している。車両座標系における位置（Ｘ位置）及び高さ（Ｚ位置）は、車両１から見た相対位置及び相対高さに相当する。尚、車両１に固定されている限り、車両座標系は図１で示されたものに限られない。
【００１２】
車両１には「車両走行制御システム」が搭載されている。車両走行制御システムは、センサを用いて車両１の周囲の物標を検出し、検出した物標に関する情報を取得する。検出した物標に関する情報は、車両座標系における検出位置（Ｘ位置）及び検出高さ（Ｚ位置）を含む。そして、車両走行制御システムは、物標検出結果に基づいて車両走行制御を行う。物標検出結果に基づく車両走行制御としては、自動運転制御、衝突回避制御、追従走行制御、等が挙げられる。
【００１３】
車両走行制御を精度良く実施するためには、検出された物標が先行車両２か上方構造物３かを精度良く判定（識別）する必要がある。何故なら、先行車両２については衝突可能性を考慮する必要があるのに対し、上方構造物３については衝突可能性を考慮する必要が無いからである。検出された物標が先行車両２か上方構造物３かを判定するために、物標の検出高さを用いることが考えられる。しかしながら、物標の検出高さを単純に用いるだけでは、物標の誤判定が発生する可能性がある。
【００１４】
図２は、物標の誤判定が発生し得る状況の一例を示している。図２に示される例では、車両１の前方に下り坂が存在している。その下り坂の上方に、上方構造物３が設置されている。その上方構造物３は、車両１の現在位置から見ると、真正面（Ｘ方向）に位置している。従って、車両座標系における物標の検出高さを単純に用いた場合、車両１の前方の上方構造物３が“先行車両２である（上方構造物３ではない）”と誤判定される可能性がある。
【００１５】
図３は、物標の誤判定が発生し得る状況の他の例を示している。図３に示される例では、車両１の前方に上り坂が存在している。その上り坂において、先行車両２が走行あるいは停止している。つまり、先行車両２は、車両１から見て斜め前方に位置している。従って、車両座標系における物標の検出高さを単純に用いた場合、車両１の斜め前方の先行車両２が“上方構造物３である（先行車両２ではない）”と誤判定される可能性がある。
【００１６】
図４は、物標の誤判定が発生し得る状況の更に他の例を示している。車両座標系は、車両１のピッチング挙動によって変動する。車両１のピッチ角はθで表される。ピッチング挙動によって車両座標系が変動すると、車両座標系における物標の検出高さ（見た目の高さ）も変動し、ピッチ角θの分だけ実際の高さから乖離してしまう。その結果、上方構造物３が“先行車両２である（上方構造物３ではない）”と誤判定される可能性がある。また、先行車両２が“上方構造物３である（先行車両２ではない）”と誤判定される可能性もある。
【００１７】
このような物標の誤判定が発生すると、車両走行制御の精度が低下する。例えば、上方構造物３が先行車両２であると誤判定された場合、衝突回避のための減速制御が不必要に行われる可能性がある。このことは、車両１のドライバの違和感を招き、また、車両走行制御に対するドライバの信頼の低下を招く。そこで、本実施の形態は、物標の誤判定を抑制し、物標検出結果に基づく車両走行制御の精度を向上させることができる技術を提供する。
【００１８】
図５は、本実施の形態に係る車両走行制御システムの特徴を説明するための概念図である。車両走行制御システムは、センサを用いて、車両１の周囲の物標Ｔを検出する。車両座標系における物標Ｔの検出位置（Ｘ位置）及び検出高さ（Ｚ位置）は、それぞれＸｔ、Ｚｔで表される。例えば、物標Ｔの代表点Ｐｔが抽出され、その代表点Ｐｔの車両座標系における座標が検出位置Ｘｔ及び検出高さＺｔとして用いられる。代表点Ｐｔとしては、検出された物標Ｔの下端点、中心点、上端点、特徴点、等が挙げられる。
【００１９】
図４で示された通り、ピッチング挙動によって車両座標系が変動すると、物標Ｔの検出高さＺｔは、車両１のピッチ角θの分だけ実際の高さから変動する。従って、車両走行制御システムは、ピッチング挙動による検出高さＺｔの変動を打ち消すように、ピッチ角θに基づいて検出高さＺｔを補正する。更に、車両走行制御システムは、路面ＲＳの形状を考慮して検出高さＺｔを補正する。
【００２０】
具体的には、図５に示されるように、物標下路面点Ｐｒｓは、物標Ｔの検出位置Ｘｔにおける路面ＲＳの点である。「路面高さＺｒｓ」は、車両座標系における物標下路面点Ｐｒｓの高さ、つまり、車両座標系の原点Ｏに対する物標下路面点Ｐｒｓの相対高さである。「補正高さＺｔ＊」は、物標下路面点Ｐｒｓに対する物標Ｔの高さである。この補正高さＺｔ＊は、例えば、次の式（１）で表される。
【００２１】
【数１】
2020019445.tif 000003
【００２２】
式（１）中のγ（θ）は、ピッチング挙動による検出高さＺｔの変動を打ち消すための補正量であり、ピッチ角θの関数として表される。例えば、補正量γ（θ）は、次の式（２）で表される。
【００２３】
【数２】
2020019445.tif 000004
【００２４】
式（１）、（２）に示されるように、車両走行制御システムは、物標Ｔの検出高さＺｔ、路面高さＺｒｓ、及び車両１のピッチ角θに基づいて、補正高さＺｔ＊を取得する。そして、車両走行制御システムは、物標Ｔの検出位置Ｘｔ及び補正高さＺｔ＊に基づいて、車両走行制御を行う。すなわち、車両走行制御システムは、ピッチ角θ及び路面高さＺｒｓを考慮した補正高さＺｔ＊に基づいて、車両走行制御を行う。ピッチ角θ及び路面高さＺｒｓが考慮されるため、上記の図２〜図４で例示されたような誤判定の発生が抑制され、車両走行制御の精度が向上する。このことは、ドライバの違和感の軽減及び車両走行制御に対する信頼の向上に寄与する。
【００２５】
以下、本実施の形態に係る車両走行制御システムについて更に詳しく説明する。
【００２６】
２．車両走行制御システムの概略構成
図６は、本実施の形態に係る車両走行制御システム１００の概略構成を示すブロック図である。車両走行制御システム１００は、車両１に搭載され、車両１の走行を制御する車両走行制御を行う。この車両走行制御システム１００は、物標検出装置１０、路面高さ取得装置２０、ピッチ角取得装置３０、高さ補正装置４０、及び車両走行制御装置５０を備えている。
【００２７】
物標検出装置１０は、センサを用いて、車両１の周囲の物標Ｔを検出する。そして、物標検出装置１０は、車両座標系における物標Ｔの検出位置Ｘｔ及び検出高さＺｔを取得する。
【００２８】
路面高さ取得装置２０は、車両座標系における物標下路面点Ｐｒｓの高さを路面高さＺｒｓとして取得する。例えば、路面高さ取得装置２０は、道路の３次元位置を示す３次元地図情報を参照することによって、物標下路面点Ｐｒｓの路面高さＺｒｓを取得することができる。
【００２９】
ピッチ角取得装置３０は、車両１のピッチ角θを取得する。
【００３０】
高さ補正装置４０は、物標Ｔの検出高さＺｔ、路面高さＺｒｓ、及びピッチ角θに基づいて、物標下路面点Ｐｒｓに対する物標Ｔの高さである補正高さＺｔ＊を取得する。例えば、高さ補正装置４０は、上記の式（１）、（２）を用いて補正高さＺｔ＊を算出する。
【００３１】
車両走行制御装置５０は、車両１の走行を制御する車両走行制御を行う。このとき、車両走行制御装置５０は、物標Ｔの検出位置Ｘｔ及び補正高さＺｔ＊に基づいて、車両走行制御を行う。ピッチ角θ及び路面高さＺｒｓが考慮されるため、物標Ｔの誤判定の発生が抑制され、車両走行制御の精度が向上する。
【００３２】
３．車両走行制御システムの構成例
図７は、本実施の形態に係る車両走行制御システム１００の構成例を示すブロック図である。車両走行制御システム１００は、位置検出装置１１０、地図データベース１２０、周辺状況センサ１３０、車両状態センサ１４０、走行装置１５０、及び制御装置１６０を備えている。
【００３３】
位置検出装置１１０は、車両１の位置及び方位を検出する。例えば、位置検出装置１１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置を含んでいる。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両１の位置及び方位を算出する。
【００３４】
地図データベース１２０は、道路の３次元位置を示す３次元地図情報のデータベースである。
【００３５】
周辺状況センサ１３０は、車両１の周辺の状況を検出するセンサである。具体的には、周辺状況センサ１３０は、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）やレーダといった測距センサを含んでいる。周辺状況センサ１３０は、更に、車両１の周囲を撮像するカメラを含んでいてもよい。尚、各センサの設置位置及び個数は、特に限定されない。
【００３６】
車両状態センサ１４０は、車両１の状態を検出する。例えば、車両状態センサ１４０は、車輪速センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサ等を含んでいる。車輪速センサは、車両１の各車輪の回転速度を検出する。車速センサは、車両１の速度を検出する。ヨーレートセンサは、車両１のヨーレートを検出する。舵角センサは、車両１の操舵角を検出する。更に、車両状態センサ１４０は、車両１のピッチ角θを検出するピッチ角センサを含んでいてもよい。
【００３７】
走行装置１５０は、駆動装置、制動装置、及び操舵装置を含んでいる。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、エンジン、電動機、インホイールモータが例示される。制動装置は、制動力を発生させる。操舵装置は、車両１の車輪を転舵する。例えば、操舵装置は、パワーステアリング（EPS: Electric Power Steering）装置を含んでいる。
【００３８】
制御装置１６０は、車両１を制御するマイクロコンピュータである。制御装置１６０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。この制御装置１６０は、プロセッサ及び記憶装置を備えている。プロセッサは、記憶装置に格納された制御プログラムを実行することにより各種処理を行う。記憶装置には、各種情報が格納される。
【００３９】
制御装置１６０（プロセッサ）は、車両１の運転環境を示す運転環境情報２００を取得し、取得した運転環境情報２００を記憶装置に格納する。運転環境情報２００は、位置情報２１０、３次元地図情報２２０、センサ計測情報２３０、車両状態情報２４０、等を含んでいる。
【００４０】
位置情報２１０は、車両１の位置及び方位を示す。制御装置１６０は、位置検出装置１１０から位置情報２１０を取得する。
【００４１】
３次元地図情報２２０は、道路の３次元位置を示す。３次元位置は、例えば、緯度、経度、及び高度で規定される。制御装置１６０は、位置情報２１０と地図データベース１２０に基づいて、車両１の近くの領域の３次元地図情報２２０を取得することができる。
【００４２】
センサ計測情報２３０は、周辺状況センサ１３０によって検出される周辺状況を示す。例えば、センサ計測情報２３０は、ライダーによって計測される点群（point cloud）の位置を示す点群情報を含む。また、センサ計測情報２３０は、カメラによって撮像される撮像情報を含む。制御装置１６０は、周辺状況センサ１３０からセンサ計測情報２３０を取得する。
【００４３】
車両状態情報２４０は、車両状態センサ１４０によって検出される車両１の状態を示す。車両１の状態としては、車両１の速度（車速）、ヨーレート、操舵角、ピッチ角θ、等が例示される。制御装置１６０は、車両状態センサ１４０から車両状態情報２４０を取得する。
【００４４】
更に、制御装置１６０は、運転環境情報２００に基づいて、車両走行制御を行う。車両走行制御は、走行装置１５０の動作を制御することにより行われる。具体的には、車両走行制御は、駆動制御、制動制御、及び操舵制御を含んでいる。駆動制御は、駆動装置を通して行われる。制動制御は、制動装置を通して行われる。操舵制御は、操舵装置を通して行われる。
【００４５】
以下、制御装置１６０（車両走行制御システム１００）による車両走行制御について更に詳しく説明する。
【００４６】
図８は、本実施の形態に係る車両走行制御を示すフローチャートである。図８に示される処理フローは一定サイクル毎に繰り返し実行される。
【００４７】
３−１．ステップＳ１０（物標検出処理）
制御装置１６０は、センサ計測情報２３０に基づいて、車両１の周囲の物標Ｔを検出する。センサ計測情報２３０に基づく物標検出方法は、周知である。そして、制御装置１６０は、センサ計測情報２３０に基づいて、車両座標系における物標Ｔの検出位置Ｘｔ及び検出高さＺｔを取得する。更に、制御装置１６０は、センサ計測情報２３０に基づいて、物標Ｔのサイズや相対速度を取得してもよい。各パラメータの算出手法は周知であるため、その詳細な説明はここでは省略する。
【００４８】
制御装置１６０と周辺状況センサ１３０は、図６で示された物標検出装置１０を構成している。
【００４９】
３−２．ステップＳ２０（路面高さ取得処理）
制御装置１６０は、車両座標系における物標下路面点Ｐｒｓの路面高さＺｒｓを取得する路面高さ取得処理を行う。具体的には、制御装置１６０は、位置情報２１０と地図データベース１２０に基づいて、車両１の現在位置の周辺の３次元地図情報２２０を取得する。そして、制御装置１６０は、車両１の現在位置（Ｘ位置）、物標Ｔの検出位置Ｘｔ、及び３次元地図情報２２０に基づいて、物標下路面点Ｐｒｓの路面高さＺｒｓを取得する（図５参照）。
【００５０】
制御装置１６０、位置検出装置１１０、及び地図データベース１２０は、図６で示された路面高さ取得装置２０を構成している。
【００５１】
３−３．ステップＳ３０（ピッチ角取得処理）
制御装置１６０は、車両１のピッチ角θを取得するピッチ角取得処理を行う。ピッチ角取得方法としては、様々な例が考えられる。
【００５２】
３−３−１．第１の例
第１の例では、周辺状況センサ１３０は、ライダーを含んでいる。ライダーは、レーザパルスを用いて物体の距離及び方向を計測する。より詳細には、ライダーは、複数の方向に向けてレーザパルスを順次出力（走査）する。レーザパルスが物体上の反射点で反射すると、レーザパルスの反射光がライダーに戻ってくる。レーザパルスの反射光の受光状態から、反射点の距離及び方向を算出することができる。点群は、ライダーによって検出される反射点の集合である。
【００５３】
図９は、ピッチ角取得処理の第１の例を説明するための概念図である。路面点群ＰＣは、ライダーによって検出される点群のうち、路面ＲＳを表す点群である。例えば、レーザビームは、路面ＲＳ上の白線や標示といった特徴箇所において強く反射される。そのような高い反射率を有する特徴箇所を、路面点として用いることができる。
【００５４】
ライダーは、水平方向だけでなく、垂直方向に対してもレーザパルスを走査する。垂直方向の走査範囲は、複数のレイヤＬ１〜Ｌｎ（ｎ＝２以上の整数）で表される。ここで、ライダーから所定の距離Ｄの路面点を検出しているレイヤ（以下、「路面検出レイヤ」と呼ばれる）について考える。距離Ｄは、例えば５０ｍである。「基準路面検出レイヤ」は、ピッチ角θがゼロである基準状態における路面検出レイヤである。例えば、制御装置１６０は、車両１が静止しているときに基準路面検出レイヤをあらかじめ認識し、そのレイヤ番号を記憶装置に保持する。
【００５５】
車両１の走行中、車両１のピッチング挙動が発生すると、路面検出レイヤは、基準路面検出レイヤとは異なるレイヤに移る可能性がある。従って、制御装置１６０は、車両１の走行中の路面検出レイヤと基準路面検出レイヤとの差に基づいて、車両１のピッチ角θを算出（推定）することができる。例えば、ライダーの垂直方向の分解能（レイヤ幅）が０．５［ｄｅｇ］であり、路面検出レイヤと基準路面検出レイヤとの差が２レイヤである場合、ピッチ角θは１［ｄｅｇ］と推定される。
【００５６】
制御装置１６０は、ピッチ角θを安定的に推定するために、次のような処理を行ってもよい。例えば、制御装置１６０は、距離Ｄの異なる複数の路面点のそれぞれを用い、多数決でピッチ角θを推定してもよい。制御装置１６０は、過去数フレームの計測データに基づいてフィルタ処理を行ってもよい。所定の距離Ｄとして、可能な限り小さい距離が用いられてもよい。
【００５７】
３−３−２．第２の例
図１０は、ピッチ角取得処理の第２の例を説明するための概念図である。第２の例でも、ライダーによって検出される路面点群ＰＣが用いられる。第２の例では、制御装置１６０は、路面点群ＰＣを平面で近似する。路面点群ＰＣを近似する平面は、以下「推定道路平面ＥＲＰ」と呼ばれる。推定道路平面ＥＲＰの配置も、車両座標系において表される。
【００５８】
また、ピッチ角θがゼロであり、且つ、車両１がある平面上に位置しているとき、車両座標系において表される当該平面は、以下「基準平面」と呼ばれる。基準平面は、ピッチ角θがゼロであるときにライダーによって検出されると期待される“期待道路平面”であると言うこともできる。制御装置１６０は、ライダーの設置位置、設置姿勢、及び路面ＲＳからの設置高さに基づいて、車両座標系における基準平面をあらかじめ算出し、その配置情報を記憶装置に保持する。
【００５９】
車両１の走行中、車両１のピッチング挙動が発生すると、推定道路平面ＥＲＰが基準平面からずれる。従って、制御装置１６０は、推定道路平面ＥＲＰと基準平面との差に基づいて、車両１のピッチ角θを算出（推定）することができる。例えば、制御装置１６０は、推定道路平面ＥＲＰの法線ベクトルと基準平面の法線ベクトルとのなす角度を、ピッチ角θとして算出する。
【００６０】
尚、ライダーによって検出される路面ＲＳが平面ではない場合、路面点群ＰＣと近似平面（推定道路平面ＥＲＰ）との間のフィッティング残差が大きくなる。フィッティング残差が閾値を超えている期間、制御装置１６０は、第２の例によるピッチ角θの推定を一時的に停止してもよい。
【００６１】
３−３−３．第３の例
第３の例では、制御装置１６０は、カメラによって撮像される撮像情報に基づいて、車両１のピッチ角θを推定する。具体的には、基準消失点は、ピッチ角θがゼロである基準状態における消失点（ＦＯＥ、画像中心軸）である。例えば、制御装置１６０は、車両１が静止しているときに基準消失点をあらかじめ認識し、その画像座標を記憶装置に保持する。
【００６２】
車両１の走行中、制御装置１６０は、画像中心の両側に存在する白線の交点、あるいは、オプティカルフローの中心を、消失点として算出する。そして、制御装置１６０は、車両１の走行時の消失点と基準消失点との差分に基づいて、車両１のピッチ角θを算出（推定）する。例えば、制御装置１６０は、差分に相当する画素数とカメラの上下方向の角度分解能（ｄｅｇ／ｐｉｘ）に基づいて、ピッチ角θを算出する。
【００６３】
上述の第１〜第３の例の場合、制御装置１６０と周辺状況センサ１３０が、図６で示されたピッチ角取得装置３０を構成している。
【００６４】
３−３−４．第４の例
第４の例では、車両状態センサ１４０が、車両１のピッチ角θを検出するピッチ角センサを含んでいる。この場合、制御装置１６０は、車両状態センサ１４０からピッチ角θを取得する。
【００６５】
第４の例の場合、制御装置１６０と車両状態センサ１４０が、図６で示されたピッチ角取得装置３０を構成している。
【００６６】
３−４．ステップＳ４０（高さ補正処理）
制御装置１６０は、物標下路面点Ｐｒｓに対する物標Ｔの高さである補正高さＺｔ＊を取得する高さ補正処理を行う。具体的には、制御装置１６０は、物標Ｔの検出高さＺｔ、路面高さＺｒｓ、及びピッチ角θに基づいて、補正高さＺｔ＊を取得する。例えば、制御装置１６０は、上記の式（１）、（２）を用いて補正高さＺｔ＊を算出する。
【００６７】
制御装置１６０は、図６で示された高さ補正装置４０を構成している。
【００６８】
３−５．ステップＳ５０（車両走行制御処理）
制御装置１６０は、運転環境情報２００に基づいて、車両１の走行を制御する車両走行制御を行う。車両走行制御は、走行装置１５０の動作を制御することにより行われる。具体的には、車両走行制御は、駆動制御、制動制御、及び操舵制御を含んでいる。駆動制御は、駆動装置を通して行われる。制動制御は、制動装置を通して行われる。操舵制御は、操舵装置を通して行われる。
【００６９】
特に、制御装置１６０は、物標Ｔの検出結果に基づいて、車両走行制御を行う。物標Ｔの検出結果に基づく車両走行制御としては、自動運転制御、衝突回避制御、追従走行制御、等が挙げられる。
【００７０】
例えば、衝突回避制御は、進路上の障害物（他車両、自転車、歩行者等）との衝突を回避するための制御である。障害物との衝突の可能性が高いと判断した場合、制御装置１６０は、走行装置１５０の制動装置を自動的に作動させ、車両１を減速させる。一方、障害物との衝突の可能性が低いと判断した場合、制御装置１６０は、減速度に制限をかける、あるいは、制動を行わない。この衝突回避制御を適切に実施するためには、先行車両２と上方構造物３とを精度良く識別する必要がある。
【００７１】
本実施の形態によれば、制御装置１６０は、物標Ｔの検出位置Ｘｔ及び補正高さＺｔ＊に基づいて、車両走行制御を行う。すなわち、制御装置１６０は、ピッチ角θ及び路面高さＺｒｓを考慮した補正高さＺｔ＊に基づいて、車両走行制御を行う。ピッチ角θ及び路面高さＺｒｓが考慮されるため、上記の図２〜図４で示されたような誤判定の発生が抑制され、車両走行制御の精度が向上する。例えば、先行車両２と上方構造物３とが精度良く識別されるため、不必要な減速制御の発生が抑制される。
【００７２】
制御装置１６０と走行装置１５０は、図６で示された車両走行制御装置５０を構成している。
【符号の説明】
【００７３】
１    車両
２    先行車両
３    上方構造物
１０    物標検出装置
２０    路面高さ取得装置
３０    ピッチ角取得装置
４０    高さ補正装置
５０    車両走行制御装置
１００    車両走行制御システム
１１０    位置検出装置
１２０    地図データベース
１３０    周辺状況センサ
１４０    車両状態センサ
１５０    走行装置
１６０    制御装置
２００    運転環境情報
２１０    位置情報
２２０    ３次元地図情報
２３０    センサ計測情報
２４０    車両状態情報
【図１】
2020019445.tif 000005
【図２】
2020019445.tif 000006
【図３】
2020019445.tif 000007
【図４】
2020019445.tif 000008
【図５】
2020019445.tif 000009
【図６】
2020019445.tif 000010
【図７】
2020019445.tif 000011
【図８】
2020019445.tif 000012
【図９】
2020019445.tif 000013
【図１０】
2020019445.tif 000014