(57)【要約】【課題】車両の周囲の路面に存在する段差、走行可能領域を高精度に検出することが可能な段差検出方法及び段差検出装置を提供する。【解決手段】車両Ｖ１の周囲の路面に段差検出ラインＬ１を設定し、車両に搭載したレーザレーダ１２により、該レーザレーダ１２から段差検出ラインＬ１までの距離が異なる２つの位置関係で、それぞれ段差検出ラインの高さを測定する。異なる２つの位置関係で測定した段差検出ラインＬ１の高さに基づいて、車両Ｖ１の周囲に存在する反射体Ｈ１を検出する。段差検出ラインＬ１の高さから、反射体Ｈ１の存在位置の高さを除外して路面に存在する段差を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の周囲の路面に段差検出位置を設定し、
前記移動体に搭載したレーザレーダにより、該レーザレーダから前記段差検出位置までの距離が異なる２つの位置関係で、それぞれ前記段差検出位置の高さを測定し、
前記異なる２つの位置関係で測定した前記段差検出位置の高さに基づいて、移動体の周囲に存在する反射体を検出し、
前記段差検出位置の高さから、前記反射体の存在位置の高さを除外して移動体の周囲の路面に存在する段差を検出すること
を特徴とする段差検出方法。
【請求項２】
前記異なる２つの位置関係のうち、前記段差検出位置までの距離が近い位置関係で検出した高さが、前記段差検出位置までの距離が遠い位置関係で検出した高さよりも小さい場合に、この高さ変化が反射体によるものであると判定すること
を特徴とする請求項１に記載の段差検出方法。
【請求項３】
前記異なる２つの位置関係で検出された前記段差検出位置の高さが、前記レーザレーダより出力されるレーザ光の広がり特性により決まる第１閾値を上回る場合には、この高さは路面の段差であると判定すること
を特徴とする請求項１または２に記載の段差検出方法。
【請求項４】
前記路面上に任意の領域を設定し、この領域内で反射体と判定された位置の割合が予め設定した第２閾値以上である場合には、この領域は反射体の領域であると推定すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の段差検出方法。
【請求項５】
移動体の周囲の路面に存在する段差を検出する段差検出装置であって、
移動体の周囲に設定した段差検出位置までの距離を測定するレーザレーダと、
前記レーザレーダにより、該レーザレーダから前記段差検出位置までの距離が異なる２つの位置関係で、前記段差検出位置の高さを測定し、前記異なる２つの位置関係で測定した高さに基づいて、移動体の周囲に存在する反射体を検出する反射体判定回路と、を備え、
前記反射体の存在位置の高さを除外した段差検出位置の高さに基づいて、前記移動体の周囲の路面に存在する段差を検出すること
を特徴とする段差検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行路の路面上に存在する段差を検出する段差検出方法及び段差検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザレーダによる検出信号を用いて車両周囲の路面の構造を推定し、この路面の構造から縁石などの路側物により生じる路面上の段差を検出する段差検出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１４／０６４９９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例では、レーザレーダを用いて路面上の段差を検出する場合に、ビームの広がり特性に起因して路面に存在するキャッツアイ等の反射体を同様の距離として測定するので、反射体の位置に段差が存在するように測定してしまい、正確な段差検出ができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、移動体の周囲の路面に存在する段差を高精度に検出することが可能な段差検出方法及び段差検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本願発明は、移動体の周囲の路面に段差検出位置を設定し、レーザレーダにより、該レーザレーダから段差検出位置までの距離が異なる２つの位置関係で、段差検出位置の高さを測定する。異なる２つの位置関係で測定した段差検出位置の高さに基づいて反射体を検出し、段差検出位置の高さから反射体の存在位置の高さを除外して移動体の周囲の路面に存在する段差を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る段差検出方法、段差検出装置では、移動体の周囲の路面に存在する段差を高精度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る段差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る段差検出装置で、車両の前方に設定する段差検出ラインを示す説明図である。
【図３】図３は、レーザレーダより路面に照射されるレーザを示す説明図であり、（ａ）は路面に反射体が存在しない場合、（ｂ）は路面に反射体が存在する場合を示す。
【図４】図４は、路面に存在する反射体による虚像を示す説明図であり、（ａ）は車両から反射体までの距離が遠い第１の位置関係の場合、（ｂ）は近い第２の位置関係の場合を示す。
【図５】図５は、車両から反射体までの距離が遠い第１の位置関係の場合の、反射体により高さデータが変化する様子を示す説明図である。
【図６】図６は、車両から反射体までの距離が近い第２の位置関係の場合の、反射体により高さデータが変化する様子を示す説明図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る段差検出装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態に係る段差検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係る段差検出装置による処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の第１実施形態に係る段差検出装置１０１の構成を示すブロック図である。以下、図１を参照して、第１実施形態に係わる段差検出装置１０１の全体構成を説明する。段差検出装置１０１は、車両（移動体）の周囲における道路及び道路上に設置された縁石等の物体の表面（以下、「路面」という）までの距離及び方位を検出し、路面に複数設定された車幅方向の線状の段差検出ライン（段差検出位置）における路面の高さ変化に基づいて、路面上の段差を検出する。
【００１０】
具体的に、段差検出装置１０１は、車両の周囲における路面までの距離及び方位を検出するレーザレーダ１２と、レーザレーダ１２により検出された路面までの距離及び方位の測距データから路面上の段差を検出する一連の情報処理を実行するマイクロコンピュータ１３とを備える。
【００１１】
レーザレーダ１２は、例えば車両の前部適所に搭載され、車両の前方に向けてレーザ光を照射する。前方の物体で反射した反射光を受光し、照射から受光までの時間差を用いて車両周囲にある物体までの距離を測定する。車両周囲にある物体には、道路や縁石が含まれる。レーザレーダ１２には、物理的にレーザをスキャンさせて物体までの距離を測定するスキャン方式と、２次元的にレーザを照射して同時に距離を測定するフラッシュ方式がある。本実施形態では、スキャン方式を用いた場合について説明するが、特に方式の違いにより発明を限定するものではない。また、車両後部にレーザレーダ１２を設置し、車両を後退させる場合についても適用が可能であり、本発明を限定するものではない。
【００１２】
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、段差検出装置１０１が備える複数の情報処理回路を構成する。マイクロコンピュータ１３は、レーザレーダ１２により検出された路面までの距離及び方位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は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）と兼用してもよい。
【００１３】
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、高さ算出回路１５と、高さ変化算出回路１６と、反射体判定回路１７と、段差位置検出回路１８が含まれる。
【００１４】
演算回路１４は、レーザレーダ１２と共に測距部１１を構成し、レーザレーダ１２により得られた測定データから車両周囲の物体までの距離測定を実施する。
【００１５】
［高さ算出回路１５の処理］
高さ算出回路１５は、第１の段差判定位置設定処理、及び第１の高さ算出処理を実行する。第１の段差判定位置設定処理では、レーザレーダ１２でスキャンするスキャンラインのうち、段差を検出したい領域のスキャンライン（これを「段差検出ライン」という）を抽出する。例えば、第１の位置関係として、図２に示すように、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在しているときに、該車両Ｖ１に搭載されるレーザレーダ１２から車両Ｖ１の前方方向に所定距離だけ離れ、前方方向に直交する方向に延びる段差検出ラインＬ１を路面上に設定する。この段差検出ラインＬ１をレーザレーダ１２の「第１段差判定位置」に設定する。つまり、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在しているときの、レーザレーダ１２の第１の段差判定位置は、段差検出ラインＬ１と一致する。従って、レーザレーダ１２により、第１段差判定位置の測距データを取得することにより、第１の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さデータを算出することができる。
【００１６】
そして、第１の高さ算出処理では、段差検出ラインＬ１に沿った各測定点に対して、路面の高さを算出する。その結果、段差検出ラインＬ１に沿った高さデータが得られる。その結果、路面に存在する段差ＬＤ１を検出することができる。また、密にスキャンする場合には、複数のスキャンラインから抽出された結果から直線状に段差検出ラインＬ１を抽出することも可能であり、抽出する形状・方法は本発明を限定するものではない。
【００１７】
［高さ変化算出回路１６の処理］
高さ変化算出回路１６は、第２の段差判定位置設定処理、第２の高さ算出処理、及び、高さ変化算出処理を実行する。
第２の段差判定位置設定処理では、第２の位置関係として、図２に示す車両Ｖ１が前述した位置Ｐ１から車両Ｖ１の移動距離分だけオフセットした位置Ｐ２に達したときの、前述した段差検出ラインＬ１の高さを検出するように、第２の段差判定位置を設定する。つまり、車両Ｖ１が位置Ｐ２に存在しているときの、レーザレーダ１２の第２の段差判定位置は、段差検出ラインＬ１と一致する。従って、レーザレーダ１２により、第２段差判定位置の測距データを取得することにより、第２の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さデータを算出することができる。
【００１８】
上記の処理を纏めると、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときに、第１の段差判定位置を設定することにより、第１の位置関係での段差検出ラインＬ１の測距データを取得でき、この測距データから第１の高さ算出処理を行うことにより、段差検出ラインＬ１の第１の高さデータを取得することができる。更に、車両Ｖ１が位置Ｐ１から前方に進んだ位置Ｐ２に存在するときに、第２の段差判定位置を設定することにより、第２の位置関係での段差検出ラインＬ１の測距データを取得でき、この測距データから第２の高さ算出処理を行うことにより、段差検出ラインＬ１の第２の高さデータを取得することができる。
【００１９】
高さ変化算出処理では、第１の高さ検出処理で検出した第１の位置関係での高さデータと、第２の高さ検出処理で検出した第２の位置関係での高さデータの差分を演算する。そして、後述するように、演算した差分が予め設定した閾値よりも大きい場合には、この差分が生じている高さデータは、路面に存在する反射体の虚像に起因して生じているものと判断する。
【００２０】
［反射体により高さ変化が発生する理由について］
次に、路面に存在する反射体により高さ変化が生じる理由について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、車両Ｖ１に搭載されるレーザレーダ１２よりレーザ光を照射して、段差検出ラインＬ１の高さを検出する様子を模式的に示す説明図である。図３（ａ）は路面上に反射体が存在しない場合、図３（ｂ）は路面上に反射体Ｈ１が存在する場合を示している。図３（ａ）に示すように、レーザレーダ１２より照射されるレーザ光は、一定の広がり幅を持っており、レーザ光の中心が段差検出ラインＬ１と一致するように、第１の段差判定位置を設定することにより、第１の位置関係での段差検出ラインＬ１までの距離を測定することができる。
【００２１】
ここで、図３（ｂ）に示すように路面上に反射体Ｈ１が存在する場合には、該反射体Ｈ１による反射強度が大きいので、レーザレーダ１２による測距データには、虚像Ｘ１による高さの誤検出が発生してしまう。本実施形態では、第１高さ検出処理で検出した第１の位置関係での高さデータと、第２高さ検出処理で検出した第２の位置関係での高さデータの差分を演算し、この差分が大きい領域は反射体Ｈ１の虚像に起因した高さであると判断して、段差検出するための高さデータから除外する。
【００２２】
具体的には、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときに設定した第１の段差判定位置（段差検出ラインＬ１に対応）に対して第１の高さ検出処理を行い、更に、車両Ｖ１が前進して車両Ｖ１が位置Ｐ２に達したときに第２の段差判定位置（段差検出ラインＬ１に対応）に対して第２の高さ検出処理を行う。
【００２３】
車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときの第１の段差判定位置と、位置Ｐ２に存在するときの第２の段差判定位置は、共に上述した段差検出ラインＬ１である。従って、路面上にキャッツアイ等の反射体Ｈ１が存在しなければ、第１の高さ検出処理、及び第２の高さ検出処理で検出される高さデータは、ほぼ一致することになる。
【００２４】
これに対して、路面上に反射体Ｈ１が存在する場合には、高さデータとして、該反射体Ｈ１の虚像Ｘ１が検出されることになり、この虚像Ｘ１はレーザの距離に対する広がり度合により、大きさが変化する。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在する場合には、レーザレーダ１２から反射体Ｈ１までの距離が長いので、レーザのビームの広がりにより、反射体Ｈ１による大きい虚像Ｘ１が検出される。一方、図４（ｂ）に示すように、車両Ｖ１が位置Ｐ２に存在する場合には、レーザレーダ１２から反射体Ｈ１までの距離が相対的に短かくなるので、反射体Ｈ１による虚像Ｘ２は相対的に小さくなる。
【００２６】
つまり、レーザレーダ１２から反射体Ｈ１までの距離が近い位置関係の場合は遠い位置関係の場合よりも、虚像が小さくなる。従って、２つの高さデータの差分を演算すると、反射体Ｈ１が存在する領域は、高さデータの差分が大きくなる。本実施形態では、高さ変化算出処理により、第１の高さ検出処理で検出した第１の位置関係での高さデータと、第２の高さ検出処理で検出した第２の位置関係での高さデータの差分を演算する。そして、演算した差分が予め設定した閾値よりも大きい場合には、この高さデータは、反射体Ｈ１の虚像に起因して生じているものと判断し、段差の誤検出を防止する。
【００２７】
図５、図６は、車両Ｖ１の前方の路面上に反射体Ｈ１が設けられているときの、高さデータを示す説明図であり、図５は車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在する場合、図６は車両Ｖ１が前進して位置Ｐ２に存在する場合の高さデータを示している。
図５に示すように、車両Ｖ１から反射体Ｈ１までの距離が長い位置関係の場合には、レーザ光の広がりが大きいので、反射体Ｈ１の虚像が大きく検出され、曲線ｑ１に示す如くの高さデータが得られる。即ち、段差ＬＤ１による高さ変化が生じ、更に、反射体Ｈ１の虚像により高さ変化（ａ１）が生じている。
【００２８】
一方、図６に示すように車両Ｖ１が反射体Ｈ１に接近して、車両Ｖ１から反射体Ｈ１までの距離が相対的に短い位置関係になると、レーザ光の広がりが小さいので、反射体Ｈ１の虚像が相対的に小さく検出され、曲線ｑ２に示す如くの高さデータが得られる。即ち、段差ＬＤ１による高さ変化が生じ、更に、反射体Ｈ１の虚像により高さ変化（ａ２）が生じている。この際、ａ１＞ａ２である。
【００２９】
つまり、図５に示す高さデータｑ１、図６に示す高さデータｑ２では、段差ＬＤ１にてほぼ同一の高さデータが得られている。しかし、反射体Ｈ１が存在する位置では、高さデータｑ１とｑ２で大きく変化している。高さ変化算出回路１６では、図５に示す高さデータｑ１と、図６に示す高さデータｑ２の差分を演算する。
【００３０】
［反射体判定回路１７の処理］
反射体判定回路１７は、高さ変化算出回路１６で検出される高さ変化に基づいて反射体Ｈ１の有無を判定する処理を行う。即ち、測定した段差検出ラインＬ１の高さデータの差分が予め設定した閾値よりも大きい場合には、この高さ変化は、段差ではなく反射体Ｈ１に起因するものと判断する処理を実行する。
【００３１】
［段差位置検出回路１８の処理］
段差位置検出回路１８は、反射体判定回路１７で判断した反射体に起因して生じる高さを除外した高さデータに基づいて、路面に生じる段差ＬＤ１を検出する。その結果、例えば、検出した縁石の位置と地図上の縁石の位置をマッチングすることにより、地図上の自車両位置を精度良く算出することができる。
【００３２】
本実施形態では、反射体Ｈ１を検出するために、レーザのビームの広がり角度が一定であることを活用している。レーザレーダはビームに広がりを有しており、一定角度の照射範囲が存在する。即ち、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す角度θは同一である。仮に、照射範囲内で反射強度が均一であれば中心の１点に対して正しい距離を測定できる。しかし、照射範囲内で反射強度が均一でなく、照射範囲の周囲に強い反射強度の反射体Ｈ１が存在する場合には、その反射体Ｈ１の位置でビームが強く反射し、中心位置とは異なる距離を出力してしまう。この出力が虚像となって、あたかも路面に高さ変化が生じているような高さデータが得られることになる。
【００３３】
また、反射体Ｈ１の存在による高さデータの変化は、レーザ光の照射方向と照射対象の法線ベクトルがより直交に近いほど顕著となる。例えば、車両前方に照射するレーザ光の照射方向はほぼ水平方向（路面に平行）であり、路面の法線ベクトルに対してほぼ直交している。従って、路面上にキャッツアイ等の反射体Ｈ１が設けられている場合には、反射体Ｈ１の反射光に起因して生じる高さ変化がより顕著となる。このため、路面上に設けられているキャッツアイ等の反射体Ｈ１の存在は、段差検出に大きく影響してしまう。
【００３４】
本実施形態では、同一の段差検出ラインＬ１に対し、レーザレーダ１２からの距離が異なる２つの位置関係で高さを検出し、双方の高さ変化が大きい場合には、反射体Ｈ１の虚像によるものであると判断して、路面に存在する段差検出に用いる高さデータから除外する。
【００３５】
また、上記したように、レーザ光のビームの広がり角度は決まっているので、レーザレーダ１２からの距離により、レーザ光の広がり幅が決定する。従って、この広がり幅よりも大きい虚像は検出されることは有り得ない。換言すれば、レーザレーダ１２からの距離とその距離でのレーザ光の広がり幅を予め認識しておき、レーザ光の広がり幅よりも大きい高さデータが検出された場合には、この高さデータは反射体Ｈ１に起因して生じているものでないことが明らかなので、高さの差分の演算を実行することなく路面の段差であると判定する。
【００３６】
なお、上記の実施形態では、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在しているときに、第１の段差判定位置を設定し、第１の高さ検出処理により、第１の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さ検出を実施した。そして、車両Ｖ１が前方に進んで位置Ｐ２に存在しているときに、第２の段差判定位置を設定し、第２の高さ検出処理により、第２の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さ検出し、双方の高さデータの差分を演算することについて説明した。
【００３７】
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、異なる位置関係に存在するレーザレーダ１２により、それぞれ位置関係での段差検出ラインＬ１の高さデータを取得する構成とすればよい。本実施形態で示すように車両Ｖ１が前進して段差検出ラインＬ１とレーザレーダ１２との位置が変化すること以外に、レーザ光の照射方向が異なる２つのレーザレーダを車両Ｖ１に搭載し、双方のレーザレーダで異なる位置関係から段差検出ラインＬ１の高さを検出する方法を採用できる。更に、レーザレーダ１２の複数のスキャンラインから、同一の位置となる段差検出ラインＬ１を選択する方法、或いは、レーザレーダ１２の角度を変更する方法等、種々の方法を用いて異なる位置関係による高さデータを取得することが可能である。
【００３８】
［第１実施形態の作用の説明］
次に、図７に示すフローチャートを参照して、第１実施形態に係る段差検出装置１０１の処理手順について説明する。初めに、ステップＳ１１において、測距部１１は、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときに、レーザレーダ１２より車両前方に向けてレーザ光を照射する。
【００３９】
ステップＳ１２において、高さ算出回路１５は、第１の段差判定位置を設定する。この処理により、図２に示したように、車両前方の路面上の段差検出ラインＬ１が設定される。
ステップＳ１３において、高さ算出回路１５は、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときの測距データに基づき、第１の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さを算出する。図５に示したように、路面上にキャッツアイ等の反射体Ｈ１が存在する場合には、曲線ｑ１に示すように、路肩に存在する段差ＬＤ１で高さが変化し、更に反射体Ｈ１が存在する位置で高さが変化するデータが得られることになる。
【００４０】
その後、車両が前方に進行すると、ステップＳ１４において、高さ変化算出回路１６は、第２の段差判定位置を設定する。前述したように、第２の段差判定処理では、段差検出ラインＬ１と一致するように第２が段差判定位置を設定する。
ステップＳ１５において、高さ変化算出回路１６は、車両Ｖ１が位置Ｐ１よりも前方に移動した位置Ｐ２に存在するときの測距データに基づき、第２の位置関係での段差検出ラインＬ１の高さを算出する。図６に示したように、路面上に反射体Ｈ１が存在する場合には、曲線ｑ２に示すように反射体Ｈ１が存在する位置で高さが変化するデータが得られることになる。この際、高さデータは前述した曲線ｑ１よりも小さくなる。
【００４１】
ステップＳ１６において、高さ変化算出回路１６は、車両Ｖ１が位置Ｐ１に存在するときの第１の位置関係での高さデータと、位置Ｐ２に存在するときの第２の位置関係での高さデータの差分を演算し、異なる２つの位置関係での高さ変化を算出する。
ステップＳ１７において、反射体判定回路１７は、異なる２つの位置関係での高さデータの差分が大きい領域は反射体Ｈ１が存在する領域と判定する処理を実施する。図５、図６に示した例では、反射体Ｈ１が存在する領域で曲線ｑ１とｑ２との差分が大きくなるので、この領域に反射体Ｈ１が存在するものと判定する。
【００４２】
ステップＳ１８において、段差位置検出回路１８は、反射体Ｈ１に起因して生じた高さ変化を除外した高さデータを用いて、路面上の段差を検出する。その結果、路面に存在する段差ＬＤ１を検出することができる。こうして、路面に反射体Ｈ１が存在する場合でも、この反射体Ｈ１に起因して生じる高さ変化を除外して段差ＬＤ１を検出するので、段差検出を高精度に行うことが可能となる。
【００４３】
このようにして、本実施形態に係る段差検出装置１０１では、走行路上に存在するキャッツアイ等の反射体Ｈ１の存在を検出できるので、正しい段差位置が可能となる。
【００４４】
また、車両が前方に進んでいる場合には、反射体Ｈ１に起因して生じる高さは徐々に低くなるように変化する。従って、反射体Ｈ１を判定する場合には、時間経過に対する高さ変化を算出すると、第１の高さ検出処理で検出した第１の位置関係での高さよりも、第２の高さ検出処理で検出した第２の位置関係での高さの方が小さくなる。従って、第１の高さ検出処理で検出した第１の位置関係での高さから第２の高さ検出処理で検出した第２の位置関係での高さを減じた差分が負の数値である場合にのみ反射体Ｈ１であると判定することにより、ピッチング等による車両変動や測距誤差の影響を受けた場合であっても、高精度な反射体Ｈ１の判定が可能となる。
【００４５】
即ち、段差検出ラインＬ１までの距離が近い位置関係で検出した高さが、段差検出ラインＬ１までの距離が遠い位置関係で検出した高さよりも減少している場合に、この異なる２つの位置関係での高さ変化が反射体によるものであると判定することにより、より高精度な反射体の判定が可能となる。
【００４６】
また、レーザレーダ１２のビームの広がり特性（図４に示す角度θ）は既知であり、且つ、車両に対するレーザレーダ１２の設置位置・角度は決まっているので、レーザレーダ１２から測距対象までの距離により、反射体Ｈ１により生じる虚像の最大高さを示す第１閾値を算出できる。従って、この第１閾値さを上回る高さが検出された場合には、反射体の影響ではないと判断できる。従って、第１閾値を上回る高さ変化が生じた場合には、第１高さ処理で検出した第１の位置関係での高さデータと第２高さ処理で検出した第２の位置関係での高さデータの差分を演算することなく、この高さ変化は段差によるもの（反射体によるものでない）と判定する。従って、早いタイミングで段差を検出することが可能となる。
【００４７】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係る段差検出装置１０２の構成を示すブロック図である。
図８に示すように、第２実施形態に係る段差検出装置１０２は、前述した第１実施形態と対比して、マイクロコンピュータ１３ａが領域クラスタリング回路１９、及び領域属性判定回路２０を備えている点で相違する。それ以外の構成は図１と同様であるので、同一符号を付して構成説明を省略する。
領域クラスタリング回路１９は、段差位置検出回路１８で判定された段差の位置と反射体の位置を、車幅方向の軸に対してプロットし、頻度の大きいものをクラスタリングする。
【００４８】
領域属性判定回路２０は、上述した領域クラスタリングにより、クラスタリングされた領域毎に、プロットされた総数に対する段差の割合を算出し、段差の割合が一定値以上であればその領域は段差領域であると判定する。他方、反射体の割合が一定値以上であればその領域は反射体が存在する領域であると判定する。その結果、路面に存在する反射体の領域を高精度に検出することができる。
従って、反射体による領域（段差でない領域）と判断された場合には、この領域は車両が通行可能であると判断できるので、この領域が車線変更可能な領域であると判定することが可能となる。
【００４９】
次に、図９に示すフローチャートを参照して、第２実施形態に係る段差検出装置１０２の処理手順について説明する。図９において、ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理は、前述した図７と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ１９において、領域クラスタリング回路１９は、クラスタリング処理を実施する。
ステップＳ２０において、領域属性判定処理を実施する。即ち、クラスタリング処理により取得された段差の位置データ及び反射体の位置データに基づき、反射体が存在する位置を推定する。具体的には、路面上に任意の面積を有する領域を設定し、この領域内で反射体と判定された位置の割合が予め設定した第２閾値以上である場合には、この領域は反射体の領域であるものと推定する。反射体の位置を推定することにより、車両が通行可能な領域であるか否かを判定することができ、車線変更を実行する際の判断に用いることができる。
【００５１】
このように、第２実施形態では、路面上に存在する反射体の領域を検出できるので、車線変更の可否判定に利用することができる。即ち、第２実施形態では、検出した段差位置、或いは判定した反射体の位置が連続していることを活用することで、車両前方の領域が段差であるか反射体であるかを推定することができ、走行可能領域（車線変更が可能な領域）であるか否かの判断を正しく行うことができる。
【００５２】
以上、本発明の段差検出方法、及び段差検出装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１１  測距部
１２  レーザレーダ
１３、１３ａ  マイクロコンピュータ
１４  演算回路
１５  高さ算出回路
１６  高さ変化算出回路
１７  反射体判定回路
１８  段差位置検出回路
１９  領域クラスタリング回路
２０  領域属性判定回路
１０１、１０２  段差検出装置
Ｈ１  反射体
Ｌ１  段差検出ライン
ＬＤ１  段差
Ｖ１  車両
【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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