(57)【要約】【課題】不正確な障害物情報が生成されることが抑制された処理装置及び処理方法を得るものである。【解決手段】本発明に係る処理装置及び処理方法では、移動体の周囲の反射点の座標群に、その輪郭の凹みが平坦化される座標変換が施され、その座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンが生成され、その凸型ポリゴンに逆変換が施されることで、非凸型ポリゴン７０が生成され、その非凸型ポリゴン７０を用いて障害物情報が生成される。【選択図】図１１
2018041244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理装置であって、
前記移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得部と、
前記座標群取得部で取得された前記座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成部と、
前記ポリゴン生成部で生成された前記ポリゴンを用いて、前記障害物情報を生成する障害物情報生成部と、
を含む処理装置において、
前記ポリゴン生成部は、
前記座標群取得部で取得された前記座標群に、該座標群の輪郭の凹みが平坦化される座標変換を施し、該座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンを生成し、該凸型ポリゴンに、前記座標変換の逆変換を施すことで、前記ポリゴンとしての非凸型ポリゴンを生成する非凸型ポリゴン生成処理を実行するものである、
処理装置。
【請求項２】
前記ポリゴン生成部は、
更に、前記座標群取得部で取得された前記座標群を包囲する凸型ポリゴンを生成することで、前記ポリゴンとしての凸型ポリゴンを生成する凸型ポリゴン生成処理を実行するものであり、
前記ポリゴンを生成するための処理として、前記凸型ポリゴン生成処理を実行するのか、前記非凸型ポリゴン生成処理を実行するのか、を、前記座標群取得部で取得された前記座標群の状態に応じて切り替える、
請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記ポリゴン生成部は、
前記座標群取得部で取得された前記座標群の前記輪郭の内側の大きさを判定し、該大きさが基準値を超える場合に、前記非凸型ポリゴン生成処理を実行して、前記ポリゴンを生成する、
請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記ポリゴン生成部は、
前記座標群取得部で取得された前記座標群の前記輪郭の内側の曲率を判定し、該曲率が基準値を超える場合に、前記非凸型ポリゴン生成処理を実行して、前記ポリゴンを生成する、
請求項２又は３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記ポリゴン生成部は、
前記座標群取得部で取得された前記座標群の前記輪郭の内側の大きさの、前記凸型ポリゴン生成処理を実行して生成された前記凸型ポリゴンの大きさに対する小ささの度合いを判定し、該度合いが基準値を超えて小さい場合に、前記非凸型ポリゴン生成処理を実行して、前記ポリゴンを生成する、
請求項２〜４の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項６】
前記障害物情報生成部は、
前記非凸型ポリゴン生成処理で生成された前記非凸型ポリゴンの凹んだ頂点を特定し、該凹んだ頂点を端点とする境界で該非凸型ポリゴンから凸型ポリゴンを分離し、該凸型ポリゴンを複数の小ポリゴンに分割することで、小ポリゴン群を生成する小ポリゴン群生成処理を実行するものである、
請求項１〜５の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記障害物情報生成部は、
前記小ポリゴン群生成処理において、前記非凸型ポリゴンの、第１頂点から該第１頂点の隣に位置する第２頂点へのベクトルと、該第２頂点から該第２頂点の隣に位置する第３頂点へのベクトルと、の外積に基づいて、該第２頂点が前記凹んだ頂点であるか否かを判定する、
請求項６に記載の処理装置。
【請求項８】
前記境界は、前記非凸型ポリゴンの頂点を他の端点とし、
前記障害物情報生成部は、
前記小ポリゴン群生成処理において、前記非凸型ポリゴンの、前記凹んだ頂点の隣の頂点から該凹んだ頂点へのベクトルと、該凹んだ頂点からそれら以外の頂点へのベクトルと、の外積に基づいて、前記他の端点とする頂点を設定する、
請求項６又は７に記載の処理装置。
【請求項９】
前記障害物情報生成部は、前記小ポリゴン群を用いて前記非凸型ポリゴンの大きさを算出する、
請求項６〜８の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記小ポリゴン群は、表示装置に出力される、
請求項６〜９の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記移動体は、車両である、
請求項１〜１０の何れか一項に記載の処理装置。
【請求項１２】
移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理方法であって、
前記移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得ステップと、
前記座標群取得ステップで取得された前記座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成ステップと、
前記ポリゴン生成ステップで生成された前記ポリゴンを用いて、前記障害物情報を生成する障害物情報生成ステップと、
を含む処理方法において、
前記ポリゴン生成ステップは、
前記座標群取得ステップで取得された前記座標群に、該座標群の輪郭の凹みが平坦化される座標変換を施し、該座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンを生成し、該凸型ポリゴンに、前記座標変換の逆変換を施すことで、前記ポリゴンとしての非凸型ポリゴンを生成する非凸型ポリゴン生成処理を実行するものである、
処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理装置と、移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の処理装置として、移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得部と、座標群取得部で取得された座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成部と、ポリゴン生成部で生成されたポリゴンを用いて、移動体の周囲の障害物情報を生成する障害物情報生成部と、を含むものがある（例えば、特許文献１を参照。）。ポリゴン生成部は、２次元座標系で表現されるポリゴンを生成したり、３次元座標系で表現されるポリゴンを生成したりする。また、障害物情報生成部は、例えば、移動体の進路上の障害物の有無を障害物情報として生成したり、移動体の周囲の障害物の位置、形状、種類等を障害物情報として生成したりする。障害物情報は、例えば、移動体の自律運転機能、運転補助機能等に用いられたり、表示装置の画面に表示されたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２３２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の処理装置においては、障害物情報生成部における処理量を削減する上で、ポリゴン生成部に凸型ポリゴン（Ｃｏｎｖｅｘ  Ｐｏｌｙｇｏｎ）を生成させることが有効な場合がある。凸型ポリゴンは、反射点の座標群を包囲する最も小さな多角形で、且つ、その全ての頂点が凸となるポリゴンである。
【０００５】
しかし、障害物が湾曲した形状等である場合に凸型ポリゴンを生成すると、障害物の凹みに相当する部分が埋められた形状のポリゴンが生成することとなる。そして、障害物情報生成部で、例えば、移動体の進路上の障害物の有無を誤って認識した障害物情報が生成されてしまったり、移動体の周囲の障害物の位置、形状、種類等を誤って認識した障害物情報が生成されてしまったりする場合がある。つまり、従来の処理装置では、不正確な障害物情報が生成されてしまう場合があるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、不正確な障害物情報が生成されることが抑制された処理装置を得るものである。また、本発明は、不正確な障害物情報が生成されることが抑制された処理方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理装置であって、前記移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得部と、前記座標群取得部で取得された前記座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成部と、前記ポリゴン生成部で生成された前記ポリゴンを用いて、前記障害物情報を生成する障害物情報生成部と、を含む処理装置において、前記ポリゴン生成部は、前記座標群取得部で取得された前記座標群に、該座標群の輪郭の凹みが平坦化される座標変換を施し、該座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンを生成し、該凸型ポリゴンに、前記座標変換の逆変換を施すことで、前記ポリゴンとしての非凸型ポリゴンを生成する非凸型ポリゴン生成処理を実行するものである。
【０００８】
本発明は、移動体の周囲の障害物情報を生成するための処理方法であって、前記移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得ステップと、前記座標群取得ステップで取得された前記座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成ステップと、前記ポリゴン生成ステップで生成された前記ポリゴンを用いて、前記障害物情報を生成する障害物情報生成ステップと、を含む処理方法において、前記ポリゴン生成ステップは、前記座標群取得ステップで取得された前記座標群に、該座標群の輪郭の凹みが平坦化される座標変換を施し、該座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンを生成し、該凸型ポリゴンに、前記座標変換の逆変換を施すことで、前記ポリゴンとしての非凸型ポリゴンを生成する非凸型ポリゴン生成処理を実行するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る処理装置及び処理方法では、移動体の周囲の反射点の座標群に、その輪郭の凹みが平坦化される座標変換が施され、その座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴンが生成され、その凸型ポリゴンに逆変換が施されることで、非凸型ポリゴンが生成され、その非凸型ポリゴンを用いて障害物情報が生成される。そのため、障害物が湾曲した形状等である場合であっても、障害物の凹みが反映されたポリゴンを用いて障害物情報を生成することが可能となって、例えば、移動体の進路上の障害物の有無を誤って認識した障害物情報が生成されたり、移動体の周囲の障害物の位置、形状、種類等を誤って認識した障害物情報が生成されたりすることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、システム構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の一例を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の比較例を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の一例を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、ポリゴン生成処理部の処理フローの一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、ポリゴン生成処理部の処理フローの一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、ポリゴン生成処理部の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る処理装置及び処理方法について、図面を用いて説明する。
なお、以下では、本発明に係る処理装置及び処理方法が、車両用の障害物情報生成システムに適用される場合を説明しているが、本発明に係る処理装置及び処理方法が、他の移動体用の障害物情報生成システムに適用されてもよい。また、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係る処理装置及び処理方法は、そのような構成、動作等である場合に限定されない。
【００１２】
実施の形態．
以下に、実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムを説明する。
＜車両用障害物情報生成システムの構成＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、システム構成の一例を示す図である。
【００１３】
図１に示されるように、車両用障害物情報生成システム１は、距離検出装置１０と、処理装置２０と、を含む。
【００１４】
距離検出装置１０は、Ｒａｄａｒ、レーザスキャナ、３次元カメラ等の各種センサであり、車両に搭載される。距離検出装置１０は、車両の周囲に存在する反射点の方向及び距離、つまり座標を検出する。距離検出装置１０は、反射点の３次元座標を検出するものであってもよく、また、反射点の２次元座標を検出するものであってもよい。また、距離検出装置１０は、単一のセンサで構成されてもよく、また、同一又は異なる種類の複数のセンサで構成されてもよい。
【００１５】
処理装置２０は、座標群取得部２１と、ポリゴン生成部２２と、障害物情報生成部２３と、を含み、車両の周囲の障害物情報を生成する。処理装置２０の全て又は一部は、例えば、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００１６】
座標群取得部２１は、移動体の周囲の反射点の座標群を取得する座標群取得ステップを実行する。座標群取得部２１は、距離検出装置１０で検出された全ての反射点の座標のうちの、一群となっている座標を座標群として取得する。距離検出装置１０が反射点の３次元座標を検出するものである場合においては、座標群取得部２１が、３次元の座標群を取得してもよく、また、３次元の座標群が平面に投影された２次元の座標群を取得してもよい。また、距離検出装置１０が反射点の２次元座標を検出するものである場合においては、座標群取得部２１は、２次元の座標群を取得する。座標群取得部２１で取得される座標群が、時間平均フィルタ、異常点除去フィルタ等の各種フィルタが施されたものであるとよい。また、座標群取得部２１が、一群となっている反射点の全ての座標を座標群として取得してもよく、また、一群となっている反射点の一部の座標を座標群として取得してもよい。
【００１７】
ポリゴン生成部２２は、座標群取得部２１で取得された座標群を包囲するポリゴンを生成するポリゴン生成ステップを実行する。ポリゴン生成ステップでは、後述される凸型ポリゴン生成処理、後述される非凸型ポリゴン生成処理等が実行される。
【００１８】
障害物情報生成部２３は、ポリゴン生成部２２で生成されたポリゴンを用いて、車両の周囲の障害物情報を生成する障害物情報生成ステップを実行する。障害物情報生成部２３は、例えば、車両の進路上の障害物の有無を障害物情報として生成したり、車両の周囲の障害物の位置、形状、種類等を障害物情報として生成したりする。
【００１９】
例えば、障害物情報生成部２３で生成された障害物情報は、車両制御装置に出力され、車両の自律運転機能、運転補助機能等に用いられる。障害物情報生成ステップにおいて、後述される小ポリゴン群生成処理が実行される場合には、障害物情報生成部２３は、例えば、小ポリゴン群生成処理で生成された小ポリゴン群の各小ポリゴンの面積を合算して、ポリゴン生成部２２で生成されたポリゴンの大きさを算出する。ポリゴン生成部２２で生成されたポリゴンの大きさの算出によって、例えば、障害物の有無、種類等の認識を高精度化することが可能となる。
【００２０】
また、例えば、障害物情報生成部２３で生成された障害物情報は、表示装置に出力される。障害物情報生成ステップにおいて、後述される小ポリゴン群生成処理が実行される場合には、障害物情報生成部２３は、例えば、小ポリゴン群生成処理で生成された小ポリゴン群を表示装置に出力する。表示装置には、例えば、小ポリゴン群がそのまま又は立体化されて表示される。小ポリゴン群の表示によって、使用者が障害物のモデルを視認することが可能となる。
【００２１】
＜凸型ポリゴン生成処理＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される凸型ポリゴン生成処理について説明する。
なお、以下では、距離検出装置１０で反射点の３次元座標が検出され、座標群取得部２１で３次元の座標群がＸ−Ｙ平面に投影された２次元の座標群が取得される場合の凸型ポリゴン生成処理を説明している。距離検出装置１０で反射点の２次元座標が検出される場合の凸型ポリゴン生成処理についても、同様の処理が実行される。また、距離検出装置１０で反射点の３次元座標が検出され、座標群取得部２１で３次元の座標群が取得される場合の凸型ポリゴン生成処理についても、同様の処理が実行される。
【００２２】
図２〜図４は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
図２に示されるように、ポリゴン生成部２２は、座標群取得部２１で取得された反射点の座標群がＸ-Ｙ平面にプロットされたポイントクラウド５０を想定する。そして、図３に示されるように、ポリゴン生成部２２は、ポイントクラウド５０を包囲する最も小さな多角形で、且つ、その全ての頂点が凸となる凸型多角形５５を導出する。そして、図４に示されるように、ポリゴン生成部２２は、凸型多角形５５の頂点とならない反射点を除去して凸型ポリゴン６０を生成する。つまり、凸型ポリゴン６０は、反射点の座標群を包囲する最も小さな多角形で、且つ、その全ての頂点が凸となるポリゴンとして定義される。このようなポリゴンが生成されることで、障害物情報生成部２３における処理量が格段削減される。
【００２３】
＜非凸型ポリゴン生成処理＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される非凸型ポリゴン生成処理について説明する。
なお、以下では、距離検出装置１０で反射点の３次元座標が検出され、座標群取得部２１で３次元の座標群がＸ−Ｙ平面に投影された２次元の座標群が取得される場合の非凸型ポリゴン生成処理を説明している。距離検出装置１０で反射点の２次元座標が検出される場合の非凸型ポリゴン生成処理についても、同様の処理が実行される。また、距離検出装置１０で反射点の３次元座標が検出され、座標群取得部２１で３次元の座標群が取得される場合の非凸型ポリゴン生成処理についても、同様の処理が実行される。
【００２４】
図５〜図７は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。図８〜図１１は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴン生成処理の一例を説明するための図である。
【００２５】
例えば、車両がカーブを走行している際に、座標群取得部２１でガードレールに対応する座標群が取得される場合等において、図２〜図４に示されるような凸型ポリゴン生成処理が実行されると、図５〜図７に示されるように、座標群の輪郭５１の凹み５２が反映されない凸型多角形５５が導出されて、あたかも車両の進路にはみ出るような凸型ポリゴン６０が生成されてしまう。その結果、障害物情報生成部２３で、例えば、車両の進路上の障害物の有無を誤って認識した障害物情報が生成されてしまったり、車両の周囲の障害物の位置、形状、種類等を誤って認識した障害物情報が生成されてしまったりする。
【００２６】
そこで、ポリゴン生成部２２は、後述の処理フローのように、障害物情報生成部２３で用いられるポリゴンを生成するための処理として凸型ポリゴン生成処理を実行することが好ましくないと判断される場合に、非凸型ポリゴン生成処理を実行する。
【００２７】
図５に示されるようなポイントクラウド５０が想定されると、ポリゴン生成部２２は、最小二乗法等を用いてポイントクラウド５０の近似直線Ｌ１を算出し、その傾きを打ち消すべく、反射点の座標群を回転変換して、図８に示されるようなポイントクラウド５０Ａを想定する。そして、ポリゴン生成部２２は、最小二乗法等を用いてポイントクラウド５０Ａの近似曲線Ｌ２を算出して、図９に示されるように、反射点の座標群に、近似曲線Ｌ２が水平線Ｌ３になる座標変換、つまり、輪郭５１の凹み５２が平坦化される座標変換を施す。そして、ポリゴン生成部２２は、凸型ポリゴン生成処理と同様の処理を実行して、図１０に示されるような凸型ポリゴン７０Ａを生成する。そして、ポリゴン生成部２２は、凸型ポリゴン７０Ａに、直前で施された座標変換及び回転変換の逆変換を施して、図１１に示されるような非凸型ポリゴン７０を生成する。つまり、非凸型ポリゴン７０は、座標群の輪郭５１の凹み５２が反映されたポリゴンとして生成される。なお、回転変換とその逆変換が省略されてもよい。
【００２８】
＜小ポリゴン群生成処理＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される小ポリゴン群生成処理について説明する。
なお、以下では、ポリゴン生成部２２が、２次元座標系で表現されるポリゴンを生成する場合の小ポリゴン群生成処理を説明している。ポリゴン生成部２２が、３次元座標系で表現されるポリゴンを生成する場合の小ポリゴン群生成処理についても、同様の処理が実行される。
【００２９】
図１２は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の一例を説明するための図である。図１３は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の比較例を説明するための図である。図１４は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムで実行される、非凸型ポリゴンに対する小ポリゴン群生成処理の一例を説明するための図である。
【００３０】
小ポリゴン群生成処理は、ポリゴン生成部２２で生成されたポリゴンを複数の小ポリゴンに分割して小ポリゴン群を生成する処理である。ポリゴン生成部２２で凸型ポリゴン６０が生成された場合の小ポリゴン群生成処理では、例えば、図１２に示されるように、凸型ポリゴン６０の１つの頂点６０ａを選択し、その頂点６０ａと、その頂点６０ａ以外の隣り合う２つの頂点と、で小ポリゴン６１、６２、６３、６４、６５を順次生成することで、小ポリゴン群を生成することができる。
【００３１】
しかし、ポリゴン生成部２２で非凸型ポリゴン７０が生成された場合に、同様の小ポリゴン群生成処理を実行してしまうと、図１３に示されるように、凹んだ頂点７０ｂが有ることに起因して、非凸型ポリゴン７０の外形が崩れてしまう。
【００３２】
そこで、小ポリゴン群生成処理では、ポリゴン生成部２２で非凸型ポリゴン７０が生成された場合に、ポリゴン生成部２２で凸型ポリゴン６０が生成される場合と異なる処理が実行される。
【００３３】
図１４に示されるように、まず、障害物情報生成部２３は、非凸型ポリゴン７０の凹んだ頂点７０ｂを特定する。例えば、障害物情報生成部２３は、頂点７０ａを最初の第１頂点として設定し、その後、時計回り方向に第１頂点として設定される頂点をずらしていく。そして、その過程で、それぞれの第１頂点に対して、第１頂点から、時計回り方向で第１頂点の隣に位置する第２頂点へのベクトルと、第２頂点から、時計回り方向で第２頂点の隣に位置する第３頂点へのベクトルと、の外積を求める。外積のＺ成分が負になる場合の第２頂点は、凹んだ頂点であると判断でき、外積のＺ成分が正になる場合の第２頂点は、凹んだ頂点ではないと判断できる。
【００３４】
次に、障害物情報生成部２３は、特定された凹んだ頂点７０ｂを端点とする境界で、非凸型ポリゴン７０から凸型ポリゴン８０を分離する。障害物情報生成部２３は、例えば、時計回り方向で凹んだ頂点７０ｂの隣の頂点を最初の第４頂点として設定し、その後、時計回り方向に第４頂点として設定される頂点をずらしていく。そして、その過程で、それぞれの第４頂点に対して、反時計回り方向で凹んだ頂点７０ｂの隣の頂点７０ｃから、凹んだ頂点７０ｂへのベクトルと、凹んだ頂点７０ｂから、第４頂点へのベクトルと、の外積を求める。その外積のＺ成分が負になる第４頂点７０ｄが特定されると、凹んだ頂点７０ｂとその第４頂点７０ｄとを端点とする線分を、非凸型ポリゴン７０から凸型ポリゴンを分離する際の境界として設定する。
【００３５】
次に、障害物情報生成部２３は、ポリゴン生成部２２で凸型ポリゴン６０が生成された場合の小ポリゴン群生成処理と同様の処理により、凸型ポリゴン８０を小ポリゴン８１、８２に分割する。また、分離で残されたポリゴン９０が凸型ポリゴンであるか否かを、凹んだ頂点の有無を解析して判定し、凸型ポリゴンである場合には、ポリゴン生成部２２で凸型ポリゴン６０が生成された場合の小ポリゴン群生成処理と同様の処理により、そのポリゴン９０を小ポリゴン９１、９２、９３に分割する。ポリゴン９０が、凸型ポリゴンではない場合には、ポリゴン９０に対して凸型ポリゴンの分離を行い、以後、分離で残されるポリゴンが凸型ポリゴンになるまで、その処理を繰り返す。
【００３６】
＜ポリゴン生成処理部の処理フロー＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムのポリゴン生成処理部の処理フローについて説明する。
図１５〜図１７は、本発明の実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの、ポリゴン生成処理部の処理フローの一例を示す図である。
【００３７】
図１５に示されるように、ポリゴン生成部２２は、Ｓ１０１において、座標群取得部２１で取得された反射点の座標群の輪郭５１の内側の大きさが基準値を超えるか否かを判定する。ポリゴン生成部２２は、その大きさが基準値を超える場合には、Ｓ１０２に進んで、非凸型ポリゴン生成処理を実行して、非凸型ポリゴン７０を出力し、そうではない場合には、Ｓ１０３に進んで、凸型ポリゴン生成処理を実行して、凸型ポリゴン６０を出力する。Ｓ１０１において、大きさ自体が基準値と比較されてもよく、大きさに実質的に換算可能な他の物理量が基準値と比較されてもよい。例えば、座標群を構成する反射点の数が基準値と比較されることで、反射点の座標群の輪郭５１の内側の大きさが判定されてもよい。
【００３８】
他の例では、図１６に示されるように、ポリゴン生成部２２は、Ｓ２０１において、座標群取得部２１で取得された反射点の座標群の輪郭５１の内側の曲率が基準値を超えるか否かを判定する。ポリゴン生成部２２は、その曲率が基準値を超える場合には、Ｓ２０２に進んで、非凸型ポリゴン生成処理を実行して、非凸型ポリゴン７０を出力し、そうではない場合には、Ｓ２０３に進んで、凸型ポリゴン生成処理を実行して、凸型ポリゴン６０を出力する。Ｓ２０１において、曲率自体が基準値と比較されてもよく、曲率に実質的に換算可能な他の物理量が基準値と比較されてもよい。例えば、反射点の座標群の輪郭５１の凹み５２の大きさが基準値と比較されることで、反射点の座標群の輪郭５１の内側の曲率が判定されてもよい。
【００３９】
他の例では、図１７に示されるように、ポリゴン生成部２２は、Ｓ３０１において、凸型ポリゴン生成処理を実行して凸型ポリゴン６０を生成する。ポリゴン生成部２２は、Ｓ３０２において、座標群取得部２１で取得された反射点の座標群の輪郭５１の内側の大きさの、凸型ポリゴン６０の大きさに対する小ささの度合いが、基準値を超えて小さいか否かを判定する。ポリゴン生成部２２は、その度合いが基準値を超えて小さい場合には、Ｓ３０３に進んで、非凸型ポリゴン生成処理を実行して、非凸型ポリゴン７０を出力し、そうではない場合には、Ｓ３０４に進んで、Ｓ３０１で生成された凸型ポリゴン６０を出力する。Ｓ３０２において、小ささの度合い自体が基準値と比較されてもよく、小ささの度合いに実質的に換算可能な他の物理量が基準値と比較されてもよい。ポリゴン生成部２２が、小ポリゴン群生成処理を実行して、凸型ポリゴン６０の大きさを算出してもよい。
【００４０】
＜車両用障害物情報生成システムの効果＞
実施の形態に係る車両用障害物情報生成システムの効果について説明する。
車両用障害物情報生成システム１では、車両の周囲の反射点の座標群に、その輪郭５１の凹み５２が平坦化される座標変換が施され、その座標変換が施された座標群を包囲する凸型ポリゴン７０Ａが生成され、その凸型ポリゴン７０Ａに逆変換が施されることで、非凸型ポリゴン７０が生成され、その非凸型ポリゴン７０を用いて障害物情報が生成される。そのため、障害物が湾曲した形状等である場合であっても、障害物の凹みが反映されたポリゴンを用いて障害物情報を生成することが可能となって、例えば、車両の進路上の障害物の有無を誤って認識した障害物情報が生成されたり、車両の周囲の障害物の位置、形状、種類等を誤って認識した障害物情報が生成されたりすることが抑制される。
【００４１】
好ましくは、車両用障害物情報生成システム１では、ポリゴン生成部２２が、凸型ポリゴン生成処理を実行するのか、非凸型ポリゴン生成処理を実行するのか、を、座標群取得部２１で取得された座標群の状態に応じて切り替える。そのため、処理量が不必要に増えてしまうことが抑制される。
【００４２】
好ましくは、車両用障害物情報生成システム１では、障害物情報生成部２３が、非凸型ポリゴン生成処理で生成された非凸型ポリゴン７０の凹んだ頂点７０ｂを特定し、その凹んだ頂点７０ｂを端点とする境界で非凸型ポリゴン７０から凸型ポリゴン８０を分離し、その凸型ポリゴン８０を複数の小ポリゴン８１、８２に分割することで、小ポリゴン群を生成する。そのため、非凸型ポリゴン７０の外形を崩さない小ポリゴン群の生成の可能性が向上して、車両用障害物情報生成システム１の有用性が向上する。
【００４３】
以上、実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態の説明に限定されない。例えば、実施の形態の一部のみが実施されてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  車両用障害物情報生成システム、１０  距離検出装置、２０  処理装置、２１  座標群取得部、２２  ポリゴン生成部、２３  障害物情報生成部、５０、５０Ａ  ポイントクラウド、５１  輪郭、５２  凹み、５５  凸型多角形、６０  凸型ポリゴン、６０ａ  頂点、６１、６２、６３、６４、６５  小ポリゴン、７０  非凸型ポリゴン、７０Ａ  凸型ポリゴン、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ  頂点、８０  凸型ポリゴン、８０ａ  頂点、８１、８２  小ポリゴン、９０  ポリゴン、９０ａ  頂点、９１、９２、９３  小ポリゴン、Ｌ１  近似直線、Ｌ２  近似曲線、Ｌ３  水平線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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