JP2004198159A - 車載センサの軸ずれ計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】正確に位置計測装置の軸ずれを計測する。
【解決手段】車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測するレーザレーダ１と、レーザレーダ１の前方物体位置データを保存するデータメモリ２と、レーザレーダ１の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラ７と、電子式カメラ７で撮像した画像データを保存する画像メモリ８とを有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、画像データから車両が直進状態であることを判定する直進判定手段９と、直進判定手段９が直進状態であると判断したときの停止物体の移動ベクトルを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段５と、移動ベクトルからレーザレーダ１の軸ずれ角を算出する軸ずれ角算出手段６とを設ける。
【選択図】 図１
【解決手段】車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測するレーザレーダ１と、レーザレーダ１の前方物体位置データを保存するデータメモリ２と、レーザレーダ１の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラ７と、電子式カメラ７で撮像した画像データを保存する画像メモリ８とを有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、画像データから車両が直進状態であることを判定する直進判定手段９と、直進判定手段９が直進状態であると判断したときの停止物体の移動ベクトルを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段５と、移動ベクトルからレーザレーダ１の軸ずれ角を算出する軸ずれ角算出手段６とを設ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−６６３６１号公報。
【０００３】
特許文献１に記載された位置計測装置（レーザレーダ）の軸ずれ計測装置においては、直進走行中における停止物体を指標とし、その停止物体の見かけ上の動きをもとに、直進であるにもかかわらず停止物体の見かけ上の動きが斜めであることを検出し、停止物体の見かけ上の動きのベクトルの向きから位置計測装置の軸ずれを計測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような軸ずれ計測装置においては、１台の位置計測装置から得られるデータだけを用いて、直進判定と軸ずれ判定とを行なっているから、位置計測装置自体の計測誤差がある場合には正確に軸ずれを計測をすることができない。また、停止物体と判定した前方物体が実際は横方向に移動する移動物体であった場合と自車両が斜め前方に走行する場合との区別がつかないから、自車両が斜め前方に走行しているときには、正確に軸ずれを計測をすることができない。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、正確に位置計測装置の軸ずれを計測することができる車載センサの軸ずれ計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明においては、画像データから車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、前記第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第１の軸ずれ計測手段とを設ける。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る車載センサの軸ずれ計測装置においては、第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ計測手段が停止物体の移動ベクトルを算出し、移動ベクトルから位置計測装置の軸ずれを計測するから、正確に位置計測装置の軸ずれを計測することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図、図２は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図、図３は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略正面図である。図に示すように、自車両２１の前方に存在する前方物体の位置を計測するレーザレーダ（位置計測装置）１と、前方の画像を撮映する電子式カメラ７とが設けられ、レーザレーダ１、電子式カメラ７は自車両２１に搭載されている。そして、通常レーザレーダ１、電子式カメラ７は所定の既知の姿勢で取り付けられるが、厳密にその姿勢を合わせることが難しいから、自車両２１に対する前方物体の位置を正しく計測するためには、レーザレーダ１、電子式カメラ７の取付結果が自車両２１の車軸（車両中心軸）２２に対してどのような位置姿勢となっているかの状態を何らかの手段で計測することが必要となる。以下、車軸２２に対するレーザレーダ１のレーザ軸（スキャニング中心軸）２３の向きのずれおよび電子式カメラ７の光軸２４の向きのずれを車載センサの軸ずれと呼ぶ。ここでは、レーザレーダ１と電子式カメラ７とは自車両２１の前部に取り付けられており、レーザレーダ１は自車両２１の前方路面に平行な面内でかつ所定角度でスキャニングしながら、前方物体の位置すなわち前方物体までの距離および方位を計測し、また電子式カメラ７はレーザレーダ１の計測方向と同じ方向である自車両２１の前方の様子を撮像する向きで搭載されている。以下、レーザ軸２３をレーザレーダ１のＺ軸とし、光軸２４を電子式カメラ７のＺ軸とし、前方物体の位置は車軸２２をＺ軸とする座標系における位置とする。また、これらのＺ軸はすべてほぼ平行であるとし、検出物体の位置の表現は自車両２１に設けた座標系を基準として表現する。
【０００９】
また、図１に示すように、レーザレーダ１の前方物体位置データを処理する処理部は、レーザレーダ１から入力される１回のスキャニングごとの前方物体位置データを格納するデータメモリ２と、データメモリ２に格納された前方物体位置データから前方物体を発見する前方物体検出手段３と、発見した前方物体を停止物体と移動物体（走行物体）とに判別する停止移動判別手段４と、停止移動判別手段４により停止物体と判別された物体の移動ベクトルＡ（移動軌跡）を算出する移動ベクトル算出手段５と、移動ベクトル算出手段５で算出した停止物体の移動ベクトルＡの自車両２１の進行方向に対する向きからレーザレーダ１の軸ずれ角θの値を算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、第１の直進判定手段９（説明後述）が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれθを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００１０】
また、電子式カメラ７の画像データを処理する処理部は、電子式カメラ７から入力される画像データを保存する画像メモリ８と、画像メモリ８に保存された画像データを処理することにより自車両２１が直進状態にあることを判定する第１の直進判定手段９とを有し、直進判定手段９の直進判定の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。
【００１１】
図４は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図で、図４(ａ)はレーザレーダ１で前方物体を検知、計測したときのレーザレーダ１の計測位置を示す図、図４(ｂ)は電子式カメラ７で撮映した同じ場面の前方の画像を示す図である。レーザレーダ１は前方に存在する光を反射する物体を検知し、レーザレーダ１の送信波の送信からその送信波の受信するまでの時間差から光を反射した物体までの距離を計測する装置である。一般に、道路環境では光を反射する前方物体としては鉄製の看板、デリニエータと呼ばれる路側に取り付けられた反射板等の路上反射物３２および自車両２１の前方を走行する前方車両３１などが挙げられる。これらの反射物の中でも、路側や前方車両３１の背面に取り付けられたリフレックスリフレクタは運転手から路側や前方車両３１の存在を認識しやすくなるように取り付けられた反射板であるため、光を効率よく反射する形状をしている。そのため、レーザレーダ１でこれらの前方車両３１、路上反射物３２を安定して検知計測することができる。
【００１２】
また、前方物体検出手段３は、図４(ａ)に示すようなレーザレーダ１の計測点３３の分布から前方車両３１や路上反射物３２を検出し、前方車両３１や路上反射物３２の位置を計測する。この処理は、互いに近い位置に存在しかつ動きの同じ計測点３３をグループ化し、さらに自動車の幅程度の間隔で検出され、時系列的に同じ方向に動く左右２組の計測点３３のグループや車幅程度幅の連続する計測点３３のグループを見つけることにより前方車両３１を検出する手法などを適用して、物体検出部３４を決定する。
【００１３】
また、停止移動判別手段４は、前方物体検出手段３で検出した物体検出部３４に相当する前方物体の停止移動判定すなわち前方物体が停止しているか移動（走行）しているかの判定を行なう。この停止移動判定は、物体検出部３４の位置を時間的に連続して保存しておき、物体検出部３４の位置の動き（図４(ａ)に示すベクトル）から自車両２１の動きと反対向きで車速と同程度の速度で動くように観測されるものを停止物体と判定し、自車両２１に対する相対速度が停止物体と異なるものは移動物体と判定する。
【００１４】
また、移動ベクトル算出手段５は、直進判定手段９から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。すなわち、図５に示すように、停止移動判別手段４の停止移動判定時に求められる時系列的な物体検出部３４（時系列的な停止物体の位置）の動きを結ぶことで移動ベクトルＡを求める。通常、前方物体の検出位置は左右に多少の誤差がある場合やスキャン角や位置計測の分解能の大きさにより値が離散的になる場合などがあり、物体検出部３４を直線を結ぶことができない場合もあるが、このような場合には過去複数回で連続して検出された物体検出部３４の位置と最もフィットする直線を最小自乗誤差フィッティングなどの適用により算出すればよい。
【００１５】
また、軸ずれ角算出手段６は、移動ベクトル算出手段５により算出された移動ベクトルＡを用いて軸ずれ角θを算出する。
【００１６】
図６は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち自車両２１が直進状態にあるときにおける移動ベクトルＡを用いて軸ずれ角θを算出する方法の説明図である。図６(ａ)は時刻ｔ1でレーザレーダ１により停止物体を検出したときの停止物体の検出位置（物体検出部３４）を示す図、図６(ｂ)は時刻ｔ1から自車両２１が距離Ｖだけ直進した時刻ｔ2でレーザレーダ１により停止物体を検出したときの停止物体の検出位置を示す図である。ここで、時刻ｔ1でレーザレーダ１で停止物体の位置（ｘ1L，ｚ1L）を検出した場合、仮にレーザレーダ１のレーザ軸１４が車軸２２（Ｚ軸）と一致していれば（軸ずれ角θが０度であれば）、距離Ｖだけ直進した後の時刻ｔ2での停止物体の検出位置は（ｘ1L，ｚ1L−Ｖ）となるはずである。しかし、レーザ軸２３が車軸２２に対してずれている場合、たとえばレーザ軸２３が車軸２２に対して軸ずれ角θだけずれている場合には、図６(ｂ)に示すように、停止物体の検出位置は（ｘ1L，ｚ1L−Ｖ）とはならない。ここで、図６を用いてレーザ軸２３が車軸２２に対して軸ずれ角θだけずれている場合における直進走行時に検出した移動ベクトルＡの算出方法を説明する。図６からわかるように、時刻ｔ1、ｔ2における標準座標（車軸２２を基準とした座標）での停止物体の位置を（ｘ1，ｚ1）、（ｘ2，ｚ2）とすると、レーザレーダ１で計測した時刻ｔ1、ｔ2における停止物体の位置（ｘ1L，ｚ1L）、（ｘ2L，ｚ2L）は（１）式で求められる。
【００１７】
(ｘ1L，ｚ1L)＝(ｘ1・cosθ＋ｚ1・sinθ，−ｘ1・sinθ＋ｚ1・cosθ)
(ｘ2L，ｚ2L)＝(ｘ1・cosθ＋ｚ1・sinθ−Ｖ・sinθ，−ｘ1・sinθ＋ｚ1・cosθ−Ｖ・cosθ) （１）
つまり、軸ずれ角がθで時刻ｔ1〜ｔ2の間の移動距離がＶの場合、その移動ベクトルＡは（２）式で表される。
【００１８】
(ｘ2L−ｘ1L，ｚ2L−ｚ1L)＝(Ｖ・sinθ，Ｖ・cosθ) （２）
停止物体を検出した場合であれば、この移動ベクトルＡはすべて同じ値となる。
このことから、移動ベクトルＡの傾きは常に、Ｖ・sinθ／Ｖ・cosθ＝sinθ／cosθ=tanθと一致することから、軸ずれ角θは移動ベクトルＡの傾きから求めることができる。
【００１９】
つぎに、自車両２１が直進状態であることを判定するための処理について説明する。すなわち、直進判定手段９は、画像メモリ８に保存した画像データに対して画像処理を施すことにより自車両２１が直進状態であることを計測する。この画像処理は、前方の白線を検出し、その白線が直線であることを認識することなどで行なうことができる。ここでの白線検出はたとえば特開平１０−１１５８０号公報に記載された手法、すなわち撮像された画像情報を走査して白線（車線）を表する特徴点の位置座標を検出し、つぎに検出された特徴点の座標を参照して、直線あるいは曲線を構成するように特徴点を表す画素を結んで白線を抽出し、抽出された特徴点の座標値と、メモリに記憶されている道路モデルの座標系を座標変換処理により変換した画像座標値とを比較して、道路形状パラメータと撮像姿勢パラメータのうち、少なくとも１つ以上の変化成分を算出し、つぎに算出された変化量と抽出された白線形状とに基づいて、道路モデルや座標変換処理の各パラメータを更新するという手法などを適用すればよい。また、オプティカルフローを求め、そのオプティカルフローの多くが消失点に向かっていることからも自車両２１が直進状態であることの判定は可能である。オプティカルフローを求める手法も従来手法の適用で十分である。
【００２０】
そして、直進判定手段９によって自車両２１が直進状態であると判定されたとき、直進判定手段９は移動ベクトル算出手段５にその判断結果を伝達し、移動ベクトル算出手段５が直進判定手段９から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。
【００２１】
図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段９が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ角計測手段（移動ベクトル算出手段５、軸ずれ角算出手段６）が停止物体の移動ベクトルＡを算出し、軸ずれ角θを算出するから、正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図７は第２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、レーザレーダ１と、電子式カメラ７と、ジャイロスコープや操舵角計測装置などを有しかつ自車両２１の進行方向変化を計測する進行方向変化計測装置１０とが設けられ、レーザレーダ１、電子式カメラ７、進行方向変化計測装置１０は自車両２１に搭載されている。そして、進行方向変化計測装置１０の進行方向変化データを処理する処理部は、進行方向変化データから自車両２１が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段１１を有し、直進判定手段１１の直進判定の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００２４】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段１１は、進行方向変化データから自車両２１が直進状態であることを判定する。すなわち、進行方向変化計測装置１０が操舵角計測装置を有する場合、通常操舵が０度に近い値が時間的に継続している場合（進行方向変化データの値が所定値より小さい場合）には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態であると判定する。また、進行方向変化計測装置１０がジャイロスコープを有する場合も同様に、路面に対して平行であるいう値が一定して観測される場合（進行方向変化データの値が所定値より小さい場合）には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態と判定する。
逆の表現をすると、進行方向変化データの値が所定値より大きい場合には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態ではない（カーブしている）と判定する。
そして、直進判定手段１１によって自車両２１が直進状態であると判定されたとき、直進判定手段１１は移動ベクトル算出手段５にその判断結果を伝達し、移動ベクトル算出手段５が直進判定手段１１から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。
【００２５】
図７に示した車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ角計測手段（移動ベクトル算出手段５、軸ずれ角算出手段６）が停止物体の移動ベクトルＡを算出し、軸ずれ角θを算出するから、正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００２７】
（第３の実施の形態）
図８は第３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段９の判定結果と直進判定手段１１の判定結果とに基づき自車両２１が本当に直進状態にあることを確認する直進確認手段１２が設けられ、直進確認手段１２の直進確認の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。すなわち、直進確認手段１２は、直進判定手段９により自車両２１が直進状態であると判定されかつ直進判定手段１１によっても自車両２１が直進状態であると判定されたとき、自車両２１が実際に直進状態であることを確認し、直進確認手段１２が直進状態であると確認した場合には、移動ベクトル算出手段５にその確認結果を伝達する。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、直進確認手段１２が直進状態であると確認したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００２８】
ここで、直進判定手段９、直進判定手段１１は必ずしも正解を求められる手段ではなく、たとえば直進判定手段９の画像処理では画像処理の欠点である悪天候などではうまく直進状態を判定することができない場合もある。また、直進判定手段１１の場合、たとえば操舵角計測装置を有する進行方向変化計測装置１０の進行方向変化データだけで直進状態を判定すると、路面に傾きがある場合、操舵角計測装置の測定値は０度であるにもかかわらず、自車両２１はカーブ走行しているという場合もある。そこで、図８に示した車載センサの軸ずれ計測装置では２つの異なる手段すなわち直進判定手段９および直進判定手段１１で直進判定を行なっているため、より確実に直進判定を行なうことができる。また、直進確認手段１２で自車両２１が直進状態であると確認された場合にのみ、電子式カメラ７、進行方向変化計測装置１０以外のセンサであるレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出するから、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００３０】
（第４の実施の形態）
図９は第４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段９が直進状態であると判定したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６（第２の軸ずれ角計測手段）とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進判定手段９が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３１】
図１０は図９に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち時間Δｔの間に検出された複数の移動ベクトルＡを示す図である。図に示すように、通常停止物体は複数検出されるが、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。すなわち、移動ベクトル保存手段４２は直進判定手段９により直進状態であると判定されたときのレーザレーダ１の複数回のスキャニングにより求められた移動ベクトルＡまたは所定時間以上の間に求められた移動ベクトルＡを保存する。
【００３２】
そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。すなわち、移動ベクトル抽出手段４３は信頼性の高い移動ベクトルＡだけを抽出している。このため、直進判定手段９だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。すなわち、停止物体であればその検出位置に関係なく移動ベクトルＡはすべて同じ値すなわち（２）式の値になるはずであるが、実際に検出される停止物体の中には計測誤差や他物体とのオクルージョン（他の手前の前方物体によって奥の前方物体の一部が隠れる状態）により正しい移動ベクトルＡが求められない場合がある（図１０の物体検出部３４ａ、３４ｂ）。また、レーザレーダ１により検出される前方物体の中には、低速で移動する移動物体や横に横断する方向に移動する移動物体なども含まれる場合があり、このような移動物体は図４で説明した停止移動判定が困難であることから、実際は移動している移動物体を停止物体と間違える場合もある。つまり、誤判定、誤計測がない場合であれば、自車両２１が直進状態の時には移動ベクトルＡはすべて同じであるが、実際は算出された移動ベクトルＡの中には誤計測が含まれる場合がある。このような軸ずれ角θの算出に利用できない移動ベクトルＡの値を外すことができる。
【００３３】
これにより、まず移動ベクトルＡを多く保存することでより信頼性を上げることができ、また多く保存された移動ベクトルＡの中から信頼の高い移動ベクトルＡだけを選ぶことができるから、軸ずれ角θの値をより信頼性高く算出することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００３５】
（第５の実施の形態）
図１１は第５の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３６】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、移動ベクトル算出手段４１は、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。このため、直進判定手段１１だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００３８】
（第６の実施の形態）
図１２は第６の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３９】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、移動ベクトル算出手段４１は、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。
そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。このため、直進確認手段１２だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００４１】
（第７の実施の形態）
図１３は第７の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、画像データから画像上の消失点のＸ軸方向（路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向）の位置を計測する消失点位置計測手段５１と、消失点の位置から電子式カメラ７の軸ずれ角（光軸ずれ角）αを算出する軸ずれ角算出手段５２（第３の軸ずれ計測手段）とを設ける。すなわち、第７の実施の形態では、軸ずれ角θと同時に車軸２２に対する光軸２４の軸ずれ角αをも算出する。
【００４２】
図１４は図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図で、自車両２１が直進状態であるときにおける白線６１の検出の結果、オプティカルフローの検出の結果から画像上の消失点の位置を求めることができる。この消失点とは、車載された電子式カメラ７で撮像された前方の画像において無限遠点が撮像される位置である。図１４(ａ)に示すように、直線道路を直進中の場合、白線６１の交点が白線消失点６２となる。また、図１４(ｂ)に示すように、自車両２１が直進している場合、前方に停止物体のオプティカルフロー（物体の見かけ上の動き）は、オプチカルフロー消失点６３を始点とするベクトルとなる。
【００４３】
一方、図１５は図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわちレンズ７ａを有する電子式カメラ７の光軸２４が車軸２２と一致する場合と、光軸２４が車軸２２に対して軸ずれ角αだけずれている場合における画像上の消失点の位置を示す図である。図１５において、無限遠点の画像上の位置（撮像位置）が白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３である。つまり、図１５(ａ)に示すように、光軸２４が車軸２２と一致する場合は、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３と画像の中心Ｏとが一致し、また図１５(ｂ)に示すように、光軸２４が車軸２２に対して軸ずれ角αだけずれている場合は、画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３のＸ座標は中心Ｏからのずれ量ｘbだけずれた値となり、焦点距離（単位：画素）をｆとすると、ずれ量ｘbの値は（３）式により求められる。
【００４４】
ｘb＝ｆ・tanα （３）
このような原理により、画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置すなわちずれ量ｘbを求めることができれば、軸ずれ角αの値が求められることがわかる。
【００４５】
すなわち、第７の実施の形態では、消失点位置計測手段５１により画像データを用いて直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測し、軸ずれ角算出手段５２により白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を基に車軸２２に対する光軸２４の軸ずれ角αを算出する。
【００４６】
これにより、軸ずれ角θだけでなく、軸ずれ角αも正しく計測できるようになる。また、軸ずれ角θと軸ずれ角αとを同時に計測していることで、レーザレーダ１に対する電子式カメラ７の軸関係または電子式カメラ７に対するレーザレーダ１の軸関係も求めることができるようになる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、消失点位置計測手段５１により直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測したが、消失点位置計測手段５１により移動ベクトル抽出手段４３が移動ベクトルＡの分散が所定値より小さいと判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測してもよい。
【００４８】
（第８の実施の形態）
図１６は第８の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、消失点位置計測手段５１で直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の所定時間内に計測された消失点の位置のＸ軸方向の分散を算出する分散算出手段７１を有し、分散算出手段７１が算出した分散が所定値より小さいときに軸ずれ角算出手段５２が電子式カメラ７の軸ずれ角αを算出する。すなわち、第８の実施の形態においては、直進時に算出した消失点のＸ軸方向の位置は誤検出がなければ同じ位置であることから、その分散が所定値より小さい場合には信頼性が高いことを利用し、信頼性が高い消失点の位置を用いて軸ずれ角αを算出する。
【００４９】
上述のごとく、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３は軸ずれ角θと同様正しく直進状態が継続しているときに信頼度高く求められる。そのため、分散算出手段７１は、まず消失点位置計測手段５１で所定時間内に計測された画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を保存する。この際、白線検出やオプティカルフローの誤計測により白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３を誤計測する場合もあるので、信頼性の高い値を保持するため、分散算出手段７１は保存された白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置の分散を算出する。この分散についての補足説明を図１７を参照して行なう。
【００５０】
図１７は図１６に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち図１４で説明した方法で所定間内に計測された画像上の白線消失点６２をプロットした図である。通常、前方車両３１はピッチ方向の運動があるため、縦方向（Ｙ軸方向）にはばらつきがあるが、直進走行中であれば白線消失点６２は常に同じ位置となる。このことから、直進性およびその点の信頼性を確認するため、直進確認手段１２において直進走行中と確認されている場合において、Ｘ軸方向のばらつき（分散）が所定値より小さい場合、それらの白線消失点６２は信頼性が高いと判定できる。したがって、軸ずれ角算出手段５２は、分散算出手段７１が算出した分散が所定値より小さいときに、白線消失点６２（オプチカルフロー消失点６３）のずれ量ｘbを用いて（３）式から軸ずれ角αの値を算出する。
【００５１】
これにより、信頼性が高い消失点の位置を用いて軸ずれ角αを算出することができるから、軸ずれ角αの値を正確に計測することが可能となる。
【００５２】
なお、画像データの処理により白線６１が直線であると判断されかつ白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のＸ方向の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出してもよい。
【００５３】
（第９の実施の形態）
第９の実施の形態においては、消失点位置計測手段５１で白線の交点から白線消失点６２のＸ軸方向の位置を算出しかつ停止物体存在位置付近で計測されるオプティカルフローの交線からオプティカルフロー消失点６３のＸ軸方向の位置を算出し、分散算出手段７１により消失点位置計測手段５１で所定時間内に計測された白線消失点６２およびオプティカルフロー消失点６３の位置のＸ軸方向の分散を算出し、白線消失点６２およびオプティカルフロー消失点６３の位置の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角算出手段５２が軸ずれ角αを算出する。
【００５４】
すなわち、第９の実施の形態では、直進確認手段１２が直進状態であることを確認し、白線の交点から算出される白線消失点６２の路面と平行方向の位置の分散が所定値より小さく、かつレーザレーダ１で計測中の停止物体存在位置付近で計測されるオプティカルフローの交線から算出されるオプティカルフロー消失点６３の路面と平行方向の位置の分散が所定値より小さい、という３つの条件がすべて揃ったときに、軸ずれ角算出手段５２が軸ずれ角αを算出する構成とした。
【００５５】
これにより、直進状態を判定するための条件が増えたことから、直進状態であることの判定をより確実に行なえるようになり、誤判定を防ぐことができるから、軸ずれ角αの値をさらに正確に計測することが可能となる。
【００５６】
なお、画像データの処理により白線６１が直線であると判断されかつ白線消失点６２およびオプチカルフロー消失点６３の位置のＸ方向の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出してもよい。
【００５７】
（第１０の実施の形態）
図１８は第１０の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、前方物体位置データから物体検出部３４を決定する前方物体検出手段３と、物体検出部３４の検出部幅すなわち路面と平行でかつ車軸２２と直角な方向（Ｘ方向）の画像上の寸法を算出する幅算出手段８１とを有し、移動ベクトル算出手段４１は検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出する。
【００５８】
図１９は図１８に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。幅の広い路上反射物３２と幅の狭い路上反射物３２とがある場合、あるいはたとえば路上反射物３２の反射面が曲面であり、レーザレーダ１からの反射光が不安定になり、左右どちらかの端または両端の位置が求まらない場合などには、図に示すように、検出部幅の広い物体検出部３４と検出部幅の狭い物体検出部３４とが検出されるが、検出部幅の狭い物体検出部３４はその横位置（Ｘ座標上の位置）が一意に決まるのに対して、検出部幅が広い物体検出部３４の場合、その物体検出部３４のＸ座標は不安定になる。また、他の前方物体が多く存在する場合はオクルージョンによる問題からも路上反射物３２の横位置を正しく求められなくなる問題がある（図１９の物体検出部３４ｃ）。このことから、移動ベクトル算出手段４１により検出部幅が所定値より小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出する。
【００５９】
これにより、移動ベクトル算出手段４１で算出した移動ベクトルＡからの直進走行判定および移動ベクトルＡからの軸ずれ角θの算出をより正確に行なうことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、移動ベクトル算出手段４１は検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出したが、停止移動判別手段４が検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４に相当する前方物体のみの停止移動判定を行ない、幅算出手段８１により検出部幅が所定値よりも小さいと判断されかつ停止移動判別手段４により停止物体の物体検出部３４と判断された物体検出部３４だけを用いて、移動ベクトル算出手段４１により移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００６１】
（第１１の実施の形態）
図２０は第１１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、前方物体位置データ、軸ずれ角θおよび軸ずれ角αからレーザレーダ１で計測された前方車両３１の電子式カメラ７の画像上のＸ軸方向の位置すなわち計算位置を算出する計算位置算出手段９１と、電子式カメラ７の画像上の前方車両３１のＸ軸方向の位置すなわち画像位置を算出する画像位置算出手段９２と、画像位置と画像位置とを比較する位置比較手段９３とを有する。
【００６２】
軸ずれ角算出手段６により算出された軸ずれ角θの値と軸ずれ角算出手段５２により算出された軸ずれ角αの値とが正確である場合、レーザレーダ１で検出した前方物体の位置がわかれば、計算位置は幾何学計算により求めることができる。図２１はその説明図である。たとえば、レーザ軸２３と光軸２４とが角β（角βの値は軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値から求めることができる）だけずれている場合、レーザレーダ１で方位Θ、距離ｚLの位置に検出した前方車両３１の画像上の位置ｘcは（４）式により求めることができる。
【００６３】
ｘc＝ｆ・tan(Θ−β) （４）
軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の検証はこの軸ずれ角θ、軸ずれ角α分（角β分）を考慮した上で前方物体位置データの処理と画像データの処理との双方の処理で同じターゲットを追跡することで行なう。すなわち、計算位置算出手段９１により前方車両３１の計算位置を算出し、画像位置算出手段９２により前方車両３１の画像位置を算出し、位置比較手段９３により計算位置と画像位置とを比較することで軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の検証を行なう
図２２は画像上に撮像されるターゲット（ここでは前方車両３１）の大きさと距離との関係を示す図である。図に示すように、車幅Ｗの前方車両３１を計測している場合、前方車両３１の画像上における幅ｗcは（５）式により算出することができる。
【００６４】
ｗc＝Ｗ・ｆ／ｚL （５）
つまり、前方物体位置データの処理と画像データの処理とで同じ前方車両３１を正しく追跡している場合、前方車両３１の画像上の幅ｗcは距離ｚLに応じて変化し、距離ｚLはレーザレーダ１で計測される。このことから、レーザレーダ１で前方車両３１を追跡し、その距離ｚLと方位Θとを求め、方位Θに軸ずれ角θ、軸ずれ角α分を考慮した位置に存在する前方車両３１の画像上における幅ｗcが距離ｚLの変化に対応して変化をすることを観測することで、同じ前方車両３１を追跡していることを検証できる。
【００６５】
前方車両３１の画像上における幅ｗcの変化は、拡大縮小を考慮したテンプレートマッチングや前方車両３１の複数のエッジ間位置（たとえば最下端エッジと最上端エッジ間の距離）の変化などから求めればよい。
【００６６】
すなわち、第１１の実施の形態においては、軸ずれ角θと軸ずれ角αとより、レーザレーダ１で検出、追跡中の前方車両３１の撮像されるべき画像上の位置を求め、レーザレーダ１で時間的に連続して計測中のその前方車両３１までの距離ｚLの変化に応じた画像上におけるターゲットの拡大縮小率を考慮しながら画像上での追跡を行なう。すなわち、計算位置算出手段９１によりレーザレーダ１で計測した距離ｚLに応じて算出された計算位置の変化と画像位置算出手段９２により算出された画像位置の変化とが一致することを位置比較手段９３により判定することで、同じ前方車両３１を計測中であることおよび軸ずれ角θ、軸ずれ角αの計測結果が正しいことを確認することができる。
【００６７】
これにより、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの正確性を認識追跡処理から確認することが可能となるため、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の信頼性が上がる。さらに、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の正しいことの確認後は、レーザレーダ１と電子式カメラ７との２つのセンサを用いての同一の前方車両３１の追跡において、この軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値を利用した上での互いの同一の前方車両３１の検出位置計算が行なえるようにもなる。
【００６８】
（第１２の実施の形態）
第１２の実施の形態においては、レーザレーダ１の取付位置、電子式カメラ７の取付位置の少なくとも一方を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向（Ｘ方向）にずらし、計算位置算出手段９１が前方物体位置データ、軸ずれ角θ、軸ずれ角αおよびレーザレーダ１、電子式カメラ７の取付位置のオフセット値からレーザレーダ１で計測された前方車両３１の計算位置を算出する。
【００６９】
すなわち、第１２の実施の形態においては、１つの前方車両３１（ターゲット）をレーザレーダ１と電子式カメラ７との２つのセンサで追跡を行なう際に、たとえば図２３に示すように、電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向（Ｘ方向）にずらし、計算位置算出手段９１による計算位置の算出を電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対する路面と平行な方向のオフセット値Ｘdをも考慮した上で行なう。ここで、オフセット値Ｘdは通常電子式カメラ７の取付時にメジャなどで実測可能な値である。また、オフセット値Ｘdを考慮した上でレーザレーダ１と電子式カメラ７との位置関係は軸ずれ角θ、軸ずれ角αを考慮した上での２つの座標系の位置関係から幾何学的に計算は可能である。
【００７０】
このメジャーなどで計測できるオフセット値Ｘdをも考慮することで、より正確に計算位置を求めることができるようになるから、前方車両３１の追跡をより正確に行なえるようになり、また軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値もより正確に検証することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらしたが、レーザレーダ１の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらし、計算位置の算出をレーザレーダ１の取付位置の車軸２２に対するオフセット値をも考慮した上で求めてもよく、レーザレーダ１および電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらし、計算位置の算出をレーザレーダ１および電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対するオフセット値をも考慮した上で求めてもよい。また、本実施の形態においては、電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対するオフセット値Ｘdをも考慮した上で求めたが、オフセット値Ｘdおよびレーザ軸２３と光軸２４との路面と直角方向のオフセット値をも考慮した上で求めてもよい。
【００７２】
（第１３の実施の形態）
図２４は第１３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存する（移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出、保存する）とともに、消失点位置計測手段５１が白線消失点６２、オプティカルフロー消失点６３の位置を算出する。
【００７３】
すなわち、本実施の形態においては、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出するために用いるデータ、つまり移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を位置比較手段９３で判定されるタイミングによって自動的に収集し、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを通常の運転時走行のデータを用いて自動的に更新可能とする。
【００７４】
本実施の形態での移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のデータの収集は、通常の走行中に行なわれるから、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを調整するための特別な走行をする必要や運転手に収集中であることを教える必要がないので、運転手に負担を与えることなく、車両購入後などに必要に応じて自動的に軸ずれ角θ、軸ずれ角αの調整を行なえるようになる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存したが、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、第１の軸ずれ角計測手段が移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００７６】
（第１４の実施の形態）
図２５は第１４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、移動ベクトル算出手段４１ａが移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２ａが移動ベクトルＡを保存したとき（移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出、保存したとき）から所定時間が経過したのちに、移動ベクトル算出手段４１ａが再度移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２ａが移動ベクトルＡを保存する（移動ベクトル算出保存手段が再度移動ベクトルＡを算出、保存する）とともに、消失点位置計測手段５１ａが白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を算出したときから所定時間が経過したのちに、消失点位置計測手段５１ａが再度白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を算出する。
【００７７】
すなわち、本実施の形態においては、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出するために用いるデータ、つまり移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を移動ベクトル算出手段４１ａ（移動ベクトル算出保存手段）、消失点位置計測手段５１ａで判定されるタイミングによって自動的に収集し、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを自動的に更新可能とする。
【００７８】
本実施の形態での移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のデータの収集は、通常の走行中に行なわれるから、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを調整するための特別な走行をする必要や運転手に収集中であることを教える必要がなく、運転手に負担を与えることなく、車両購入後などに自動的に軸ずれ角θ、軸ずれ角αの調整を行なえるようになる。
【００７９】
なお、本実施の形態においては、移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出したときから所定時間が経過したのちに、移動ベクトル算出保存手段が再度移動ベクトルＡを算出したが、第１の軸ずれ角計測手段が移動ベクトルＡを算出したときから所定時間が経過したのちに、第１の軸ずれ角計測手段が再度移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００８０】
また、上述実施の形態においては、第１、第２の軸ずれ計測手段として軸ずれ角θを算出する第１、第２の軸ずれ角計測手段を用いたが、第１、第２の軸ずれ計測手段により位置計測装置の軸ずれの方向等を計測してもよい。また、上述実施の形態においては、位置計測装置としてレーザレーダ１を用いたが、他の位置計測装置を用いてもよい。また、第７〜第１４の実施の形態においては、第４の実施の形態に適用した場合について説明したが、第１〜第３、第５、第６の実施の形態に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図である。
【図３】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略正面図である。
【図４】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図５】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図６】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図７】第２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図８】第３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図９】第４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１１】第５の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１２】第６の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１３】第７の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１５】図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１６】第８の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１７】図１６に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１８】第１０の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１９】図１８に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２０】第１１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２２】図２０に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２３】図１２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図である。
【図２４】第１３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２５】第１４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…レーザレーダ
２…データメモリ
３…前方物体検出手段
４…停止移動判別手段
５…移動ベクトル算出手段
６…軸ずれ角算出手段
７…電子式カメラ
８…画像メモリ
９…第１の直進判定手段
１０…進行方向変化計測手段
１１…第２の直進判定手段
１２…直進確認手段
２１…自車両
３４…物体検出部
４１…移動ベクトル算出手段
４２…移動ベクトル保存手段
４３…移動ベクトル抽出手段
５１…消失点位置算出手段
５２…軸ずれ角算出手段
６２…白線消失点
６３…オプティカルフロー消失点
７１…分散算出手段
８１…幅算出手段
９１…計算位置算出手段
９２…画像位置算出手段
９３…位置比較手段
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−６６３６１号公報。
【０００３】
特許文献１に記載された位置計測装置（レーザレーダ）の軸ずれ計測装置においては、直進走行中における停止物体を指標とし、その停止物体の見かけ上の動きをもとに、直進であるにもかかわらず停止物体の見かけ上の動きが斜めであることを検出し、停止物体の見かけ上の動きのベクトルの向きから位置計測装置の軸ずれを計測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような軸ずれ計測装置においては、１台の位置計測装置から得られるデータだけを用いて、直進判定と軸ずれ判定とを行なっているから、位置計測装置自体の計測誤差がある場合には正確に軸ずれを計測をすることができない。また、停止物体と判定した前方物体が実際は横方向に移動する移動物体であった場合と自車両が斜め前方に走行する場合との区別がつかないから、自車両が斜め前方に走行しているときには、正確に軸ずれを計測をすることができない。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、正確に位置計測装置の軸ずれを計測することができる車載センサの軸ずれ計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明においては、画像データから車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、前記第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第１の軸ずれ計測手段とを設ける。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る車載センサの軸ずれ計測装置においては、第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ計測手段が停止物体の移動ベクトルを算出し、移動ベクトルから位置計測装置の軸ずれを計測するから、正確に位置計測装置の軸ずれを計測することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図、図２は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図、図３は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略正面図である。図に示すように、自車両２１の前方に存在する前方物体の位置を計測するレーザレーダ（位置計測装置）１と、前方の画像を撮映する電子式カメラ７とが設けられ、レーザレーダ１、電子式カメラ７は自車両２１に搭載されている。そして、通常レーザレーダ１、電子式カメラ７は所定の既知の姿勢で取り付けられるが、厳密にその姿勢を合わせることが難しいから、自車両２１に対する前方物体の位置を正しく計測するためには、レーザレーダ１、電子式カメラ７の取付結果が自車両２１の車軸（車両中心軸）２２に対してどのような位置姿勢となっているかの状態を何らかの手段で計測することが必要となる。以下、車軸２２に対するレーザレーダ１のレーザ軸（スキャニング中心軸）２３の向きのずれおよび電子式カメラ７の光軸２４の向きのずれを車載センサの軸ずれと呼ぶ。ここでは、レーザレーダ１と電子式カメラ７とは自車両２１の前部に取り付けられており、レーザレーダ１は自車両２１の前方路面に平行な面内でかつ所定角度でスキャニングしながら、前方物体の位置すなわち前方物体までの距離および方位を計測し、また電子式カメラ７はレーザレーダ１の計測方向と同じ方向である自車両２１の前方の様子を撮像する向きで搭載されている。以下、レーザ軸２３をレーザレーダ１のＺ軸とし、光軸２４を電子式カメラ７のＺ軸とし、前方物体の位置は車軸２２をＺ軸とする座標系における位置とする。また、これらのＺ軸はすべてほぼ平行であるとし、検出物体の位置の表現は自車両２１に設けた座標系を基準として表現する。
【０００９】
また、図１に示すように、レーザレーダ１の前方物体位置データを処理する処理部は、レーザレーダ１から入力される１回のスキャニングごとの前方物体位置データを格納するデータメモリ２と、データメモリ２に格納された前方物体位置データから前方物体を発見する前方物体検出手段３と、発見した前方物体を停止物体と移動物体（走行物体）とに判別する停止移動判別手段４と、停止移動判別手段４により停止物体と判別された物体の移動ベクトルＡ（移動軌跡）を算出する移動ベクトル算出手段５と、移動ベクトル算出手段５で算出した停止物体の移動ベクトルＡの自車両２１の進行方向に対する向きからレーザレーダ１の軸ずれ角θの値を算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、第１の直進判定手段９（説明後述）が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれθを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００１０】
また、電子式カメラ７の画像データを処理する処理部は、電子式カメラ７から入力される画像データを保存する画像メモリ８と、画像メモリ８に保存された画像データを処理することにより自車両２１が直進状態にあることを判定する第１の直進判定手段９とを有し、直進判定手段９の直進判定の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。
【００１１】
図４は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図で、図４(ａ)はレーザレーダ１で前方物体を検知、計測したときのレーザレーダ１の計測位置を示す図、図４(ｂ)は電子式カメラ７で撮映した同じ場面の前方の画像を示す図である。レーザレーダ１は前方に存在する光を反射する物体を検知し、レーザレーダ１の送信波の送信からその送信波の受信するまでの時間差から光を反射した物体までの距離を計測する装置である。一般に、道路環境では光を反射する前方物体としては鉄製の看板、デリニエータと呼ばれる路側に取り付けられた反射板等の路上反射物３２および自車両２１の前方を走行する前方車両３１などが挙げられる。これらの反射物の中でも、路側や前方車両３１の背面に取り付けられたリフレックスリフレクタは運転手から路側や前方車両３１の存在を認識しやすくなるように取り付けられた反射板であるため、光を効率よく反射する形状をしている。そのため、レーザレーダ１でこれらの前方車両３１、路上反射物３２を安定して検知計測することができる。
【００１２】
また、前方物体検出手段３は、図４(ａ)に示すようなレーザレーダ１の計測点３３の分布から前方車両３１や路上反射物３２を検出し、前方車両３１や路上反射物３２の位置を計測する。この処理は、互いに近い位置に存在しかつ動きの同じ計測点３３をグループ化し、さらに自動車の幅程度の間隔で検出され、時系列的に同じ方向に動く左右２組の計測点３３のグループや車幅程度幅の連続する計測点３３のグループを見つけることにより前方車両３１を検出する手法などを適用して、物体検出部３４を決定する。
【００１３】
また、停止移動判別手段４は、前方物体検出手段３で検出した物体検出部３４に相当する前方物体の停止移動判定すなわち前方物体が停止しているか移動（走行）しているかの判定を行なう。この停止移動判定は、物体検出部３４の位置を時間的に連続して保存しておき、物体検出部３４の位置の動き（図４(ａ)に示すベクトル）から自車両２１の動きと反対向きで車速と同程度の速度で動くように観測されるものを停止物体と判定し、自車両２１に対する相対速度が停止物体と異なるものは移動物体と判定する。
【００１４】
また、移動ベクトル算出手段５は、直進判定手段９から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。すなわち、図５に示すように、停止移動判別手段４の停止移動判定時に求められる時系列的な物体検出部３４（時系列的な停止物体の位置）の動きを結ぶことで移動ベクトルＡを求める。通常、前方物体の検出位置は左右に多少の誤差がある場合やスキャン角や位置計測の分解能の大きさにより値が離散的になる場合などがあり、物体検出部３４を直線を結ぶことができない場合もあるが、このような場合には過去複数回で連続して検出された物体検出部３４の位置と最もフィットする直線を最小自乗誤差フィッティングなどの適用により算出すればよい。
【００１５】
また、軸ずれ角算出手段６は、移動ベクトル算出手段５により算出された移動ベクトルＡを用いて軸ずれ角θを算出する。
【００１６】
図６は図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち自車両２１が直進状態にあるときにおける移動ベクトルＡを用いて軸ずれ角θを算出する方法の説明図である。図６(ａ)は時刻ｔ1でレーザレーダ１により停止物体を検出したときの停止物体の検出位置（物体検出部３４）を示す図、図６(ｂ)は時刻ｔ1から自車両２１が距離Ｖだけ直進した時刻ｔ2でレーザレーダ１により停止物体を検出したときの停止物体の検出位置を示す図である。ここで、時刻ｔ1でレーザレーダ１で停止物体の位置（ｘ1L，ｚ1L）を検出した場合、仮にレーザレーダ１のレーザ軸１４が車軸２２（Ｚ軸）と一致していれば（軸ずれ角θが０度であれば）、距離Ｖだけ直進した後の時刻ｔ2での停止物体の検出位置は（ｘ1L，ｚ1L−Ｖ）となるはずである。しかし、レーザ軸２３が車軸２２に対してずれている場合、たとえばレーザ軸２３が車軸２２に対して軸ずれ角θだけずれている場合には、図６(ｂ)に示すように、停止物体の検出位置は（ｘ1L，ｚ1L−Ｖ）とはならない。ここで、図６を用いてレーザ軸２３が車軸２２に対して軸ずれ角θだけずれている場合における直進走行時に検出した移動ベクトルＡの算出方法を説明する。図６からわかるように、時刻ｔ1、ｔ2における標準座標（車軸２２を基準とした座標）での停止物体の位置を（ｘ1，ｚ1）、（ｘ2，ｚ2）とすると、レーザレーダ１で計測した時刻ｔ1、ｔ2における停止物体の位置（ｘ1L，ｚ1L）、（ｘ2L，ｚ2L）は（１）式で求められる。
【００１７】
(ｘ1L，ｚ1L)＝(ｘ1・cosθ＋ｚ1・sinθ，−ｘ1・sinθ＋ｚ1・cosθ)
(ｘ2L，ｚ2L)＝(ｘ1・cosθ＋ｚ1・sinθ−Ｖ・sinθ，−ｘ1・sinθ＋ｚ1・cosθ−Ｖ・cosθ) （１）
つまり、軸ずれ角がθで時刻ｔ1〜ｔ2の間の移動距離がＶの場合、その移動ベクトルＡは（２）式で表される。
【００１８】
(ｘ2L−ｘ1L，ｚ2L−ｚ1L)＝(Ｖ・sinθ，Ｖ・cosθ) （２）
停止物体を検出した場合であれば、この移動ベクトルＡはすべて同じ値となる。
このことから、移動ベクトルＡの傾きは常に、Ｖ・sinθ／Ｖ・cosθ＝sinθ／cosθ=tanθと一致することから、軸ずれ角θは移動ベクトルＡの傾きから求めることができる。
【００１９】
つぎに、自車両２１が直進状態であることを判定するための処理について説明する。すなわち、直進判定手段９は、画像メモリ８に保存した画像データに対して画像処理を施すことにより自車両２１が直進状態であることを計測する。この画像処理は、前方の白線を検出し、その白線が直線であることを認識することなどで行なうことができる。ここでの白線検出はたとえば特開平１０−１１５８０号公報に記載された手法、すなわち撮像された画像情報を走査して白線（車線）を表する特徴点の位置座標を検出し、つぎに検出された特徴点の座標を参照して、直線あるいは曲線を構成するように特徴点を表す画素を結んで白線を抽出し、抽出された特徴点の座標値と、メモリに記憶されている道路モデルの座標系を座標変換処理により変換した画像座標値とを比較して、道路形状パラメータと撮像姿勢パラメータのうち、少なくとも１つ以上の変化成分を算出し、つぎに算出された変化量と抽出された白線形状とに基づいて、道路モデルや座標変換処理の各パラメータを更新するという手法などを適用すればよい。また、オプティカルフローを求め、そのオプティカルフローの多くが消失点に向かっていることからも自車両２１が直進状態であることの判定は可能である。オプティカルフローを求める手法も従来手法の適用で十分である。
【００２０】
そして、直進判定手段９によって自車両２１が直進状態であると判定されたとき、直進判定手段９は移動ベクトル算出手段５にその判断結果を伝達し、移動ベクトル算出手段５が直進判定手段９から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。
【００２１】
図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段９が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ角計測手段（移動ベクトル算出手段５、軸ずれ角算出手段６）が停止物体の移動ベクトルＡを算出し、軸ずれ角θを算出するから、正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図７は第２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、レーザレーダ１と、電子式カメラ７と、ジャイロスコープや操舵角計測装置などを有しかつ自車両２１の進行方向変化を計測する進行方向変化計測装置１０とが設けられ、レーザレーダ１、電子式カメラ７、進行方向変化計測装置１０は自車両２１に搭載されている。そして、進行方向変化計測装置１０の進行方向変化データを処理する処理部は、進行方向変化データから自車両２１が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段１１を有し、直進判定手段１１の直進判定の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００２４】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段１１は、進行方向変化データから自車両２１が直進状態であることを判定する。すなわち、進行方向変化計測装置１０が操舵角計測装置を有する場合、通常操舵が０度に近い値が時間的に継続している場合（進行方向変化データの値が所定値より小さい場合）には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態であると判定する。また、進行方向変化計測装置１０がジャイロスコープを有する場合も同様に、路面に対して平行であるいう値が一定して観測される場合（進行方向変化データの値が所定値より小さい場合）には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態と判定する。
逆の表現をすると、進行方向変化データの値が所定値より大きい場合には、直進判定手段１１は自車両２１が直進状態ではない（カーブしている）と判定する。
そして、直進判定手段１１によって自車両２１が直進状態であると判定されたとき、直進判定手段１１は移動ベクトル算出手段５にその判断結果を伝達し、移動ベクトル算出手段５が直進判定手段１１から直進判定の結果が伝達されたとき移動ベクトルＡを算出する。
【００２５】
図７に示した車載センサの軸ずれ計測装置においては、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、第１の軸ずれ角計測手段（移動ベクトル算出手段５、軸ずれ角算出手段６）が停止物体の移動ベクトルＡを算出し、軸ずれ角θを算出するから、正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００２７】
（第３の実施の形態）
図８は第３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段９の判定結果と直進判定手段１１の判定結果とに基づき自車両２１が本当に直進状態にあることを確認する直進確認手段１２が設けられ、直進確認手段１２の直進確認の結果が移動ベクトル算出手段５に伝達される。すなわち、直進確認手段１２は、直進判定手段９により自車両２１が直進状態であると判定されかつ直進判定手段１１によっても自車両２１が直進状態であると判定されたとき、自車両２１が実際に直進状態であることを確認し、直進確認手段１２が直進状態であると確認した場合には、移動ベクトル算出手段５にその確認結果を伝達する。そして、移動ベクトル算出手段５と軸ずれ角算出手段６とにより、直進確認手段１２が直進状態であると確認したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ移動ベクトルＡからレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出する第１の軸ずれ角計測手段を構成している。
【００２８】
ここで、直進判定手段９、直進判定手段１１は必ずしも正解を求められる手段ではなく、たとえば直進判定手段９の画像処理では画像処理の欠点である悪天候などではうまく直進状態を判定することができない場合もある。また、直進判定手段１１の場合、たとえば操舵角計測装置を有する進行方向変化計測装置１０の進行方向変化データだけで直進状態を判定すると、路面に傾きがある場合、操舵角計測装置の測定値は０度であるにもかかわらず、自車両２１はカーブ走行しているという場合もある。そこで、図８に示した車載センサの軸ずれ計測装置では２つの異なる手段すなわち直進判定手段９および直進判定手段１１で直進判定を行なっているため、より確実に直進判定を行なうことができる。また、直進確認手段１２で自車両２１が直進状態であると確認された場合にのみ、電子式カメラ７、進行方向変化計測装置１０以外のセンサであるレーザレーダ１の軸ずれ角θを算出するから、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル算出手段５が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段５が常時移動ベクトルＡを算出し、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに軸ずれ角算出手段６が軸ずれ角θを算出してもよい。
【００３０】
（第４の実施の形態）
図９は第４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段９が直進状態であると判定したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６（第２の軸ずれ角計測手段）とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進判定手段９が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３１】
図１０は図９に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち時間Δｔの間に検出された複数の移動ベクトルＡを示す図である。図に示すように、通常停止物体は複数検出されるが、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。すなわち、移動ベクトル保存手段４２は直進判定手段９により直進状態であると判定されたときのレーザレーダ１の複数回のスキャニングにより求められた移動ベクトルＡまたは所定時間以上の間に求められた移動ベクトルＡを保存する。
【００３２】
そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。すなわち、移動ベクトル抽出手段４３は信頼性の高い移動ベクトルＡだけを抽出している。このため、直進判定手段９だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。すなわち、停止物体であればその検出位置に関係なく移動ベクトルＡはすべて同じ値すなわち（２）式の値になるはずであるが、実際に検出される停止物体の中には計測誤差や他物体とのオクルージョン（他の手前の前方物体によって奥の前方物体の一部が隠れる状態）により正しい移動ベクトルＡが求められない場合がある（図１０の物体検出部３４ａ、３４ｂ）。また、レーザレーダ１により検出される前方物体の中には、低速で移動する移動物体や横に横断する方向に移動する移動物体なども含まれる場合があり、このような移動物体は図４で説明した停止移動判定が困難であることから、実際は移動している移動物体を停止物体と間違える場合もある。つまり、誤判定、誤計測がない場合であれば、自車両２１が直進状態の時には移動ベクトルＡはすべて同じであるが、実際は算出された移動ベクトルＡの中には誤計測が含まれる場合がある。このような軸ずれ角θの算出に利用できない移動ベクトルＡの値を外すことができる。
【００３３】
これにより、まず移動ベクトルＡを多く保存することでより信頼性を上げることができ、また多く保存された移動ベクトルＡの中から信頼の高い移動ベクトルＡだけを選ぶことができるから、軸ずれ角θの値をより信頼性高く算出することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段９が直進状態であると判定したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００３５】
（第５の実施の形態）
図１１は第５の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進判定手段１１が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３６】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、移動ベクトル算出手段４１は、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。このため、直進判定手段１１だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進判定手段１１が直進状態であると判定したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００３８】
（第６の実施の形態）
図１２は第６の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときの移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出する移動ベクトル算出手段４１と、移動ベクトル算出手段４１により算出された移動ベクトルＡを保存する移動ベクトル保存手段４２と、移動ベクトル保存手段４２に所定時間内において保存された複数の移動ベクトルＡの向きの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出する移動ベクトル抽出手段４３と、移動ベクトル抽出手段４３により抽出された移動ベクトルＡから位置計測装置の軸ずれ角θを算出する軸ずれ角算出手段６とを有する。そして、移動ベクトル算出手段４１と移動ベクトル保存手段４２とにより、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに、停止物体の移動ベクトルＡを前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段を構成している。
【００３９】
この車載センサの軸ずれ計測装置においては、移動ベクトル算出手段４１は、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が算出された複数の移動ベクトルＡを保存する。
そして、移動ベクトル抽出手段４３は、同時に計測された移動ベクトルＡの分散を算出し、その分散が所定値より小さい移動ベクトルＡだけを抽出し、その移動ベクトルＡの値を軸ずれ角算出手段６に伝達する。このため、直進確認手段１２だけでなく、レーザレーダ１の計測結果からも直進状態であることを確認することができ、この分散の判定は軸ずれ角θの算出の基となる移動ベクトルＡから誤計測による移動ベクトルＡを外すことができ、より正確に軸ずれ角θを求めることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出したが、移動ベクトル算出手段４１が常時移動ベクトルＡを算出し、直進確認手段１２が直進状態であることを確認したときに移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存してもよい。
【００４１】
（第７の実施の形態）
図１３は第７の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、画像データから画像上の消失点のＸ軸方向（路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向）の位置を計測する消失点位置計測手段５１と、消失点の位置から電子式カメラ７の軸ずれ角（光軸ずれ角）αを算出する軸ずれ角算出手段５２（第３の軸ずれ計測手段）とを設ける。すなわち、第７の実施の形態では、軸ずれ角θと同時に車軸２２に対する光軸２４の軸ずれ角αをも算出する。
【００４２】
図１４は図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図で、自車両２１が直進状態であるときにおける白線６１の検出の結果、オプティカルフローの検出の結果から画像上の消失点の位置を求めることができる。この消失点とは、車載された電子式カメラ７で撮像された前方の画像において無限遠点が撮像される位置である。図１４(ａ)に示すように、直線道路を直進中の場合、白線６１の交点が白線消失点６２となる。また、図１４(ｂ)に示すように、自車両２１が直進している場合、前方に停止物体のオプティカルフロー（物体の見かけ上の動き）は、オプチカルフロー消失点６３を始点とするベクトルとなる。
【００４３】
一方、図１５は図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわちレンズ７ａを有する電子式カメラ７の光軸２４が車軸２２と一致する場合と、光軸２４が車軸２２に対して軸ずれ角αだけずれている場合における画像上の消失点の位置を示す図である。図１５において、無限遠点の画像上の位置（撮像位置）が白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３である。つまり、図１５(ａ)に示すように、光軸２４が車軸２２と一致する場合は、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３と画像の中心Ｏとが一致し、また図１５(ｂ)に示すように、光軸２４が車軸２２に対して軸ずれ角αだけずれている場合は、画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３のＸ座標は中心Ｏからのずれ量ｘbだけずれた値となり、焦点距離（単位：画素）をｆとすると、ずれ量ｘbの値は（３）式により求められる。
【００４４】
ｘb＝ｆ・tanα （３）
このような原理により、画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置すなわちずれ量ｘbを求めることができれば、軸ずれ角αの値が求められることがわかる。
【００４５】
すなわち、第７の実施の形態では、消失点位置計測手段５１により画像データを用いて直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測し、軸ずれ角算出手段５２により白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を基に車軸２２に対する光軸２４の軸ずれ角αを算出する。
【００４６】
これにより、軸ずれ角θだけでなく、軸ずれ角αも正しく計測できるようになる。また、軸ずれ角θと軸ずれ角αとを同時に計測していることで、レーザレーダ１に対する電子式カメラ７の軸関係または電子式カメラ７に対するレーザレーダ１の軸関係も求めることができるようになる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、消失点位置計測手段５１により直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測したが、消失点位置計測手段５１により移動ベクトル抽出手段４３が移動ベクトルＡの分散が所定値より小さいと判断した時の画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を計測してもよい。
【００４８】
（第８の実施の形態）
図１６は第８の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、消失点位置計測手段５１で直進確認手段１２が直進状態にあると判断した時の所定時間内に計測された消失点の位置のＸ軸方向の分散を算出する分散算出手段７１を有し、分散算出手段７１が算出した分散が所定値より小さいときに軸ずれ角算出手段５２が電子式カメラ７の軸ずれ角αを算出する。すなわち、第８の実施の形態においては、直進時に算出した消失点のＸ軸方向の位置は誤検出がなければ同じ位置であることから、その分散が所定値より小さい場合には信頼性が高いことを利用し、信頼性が高い消失点の位置を用いて軸ずれ角αを算出する。
【００４９】
上述のごとく、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３は軸ずれ角θと同様正しく直進状態が継続しているときに信頼度高く求められる。そのため、分散算出手段７１は、まず消失点位置計測手段５１で所定時間内に計測された画像上の白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を保存する。この際、白線検出やオプティカルフローの誤計測により白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３を誤計測する場合もあるので、信頼性の高い値を保持するため、分散算出手段７１は保存された白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置の分散を算出する。この分散についての補足説明を図１７を参照して行なう。
【００５０】
図１７は図１６に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図、すなわち図１４で説明した方法で所定間内に計測された画像上の白線消失点６２をプロットした図である。通常、前方車両３１はピッチ方向の運動があるため、縦方向（Ｙ軸方向）にはばらつきがあるが、直進走行中であれば白線消失点６２は常に同じ位置となる。このことから、直進性およびその点の信頼性を確認するため、直進確認手段１２において直進走行中と確認されている場合において、Ｘ軸方向のばらつき（分散）が所定値より小さい場合、それらの白線消失点６２は信頼性が高いと判定できる。したがって、軸ずれ角算出手段５２は、分散算出手段７１が算出した分散が所定値より小さいときに、白線消失点６２（オプチカルフロー消失点６３）のずれ量ｘbを用いて（３）式から軸ずれ角αの値を算出する。
【００５１】
これにより、信頼性が高い消失点の位置を用いて軸ずれ角αを算出することができるから、軸ずれ角αの値を正確に計測することが可能となる。
【００５２】
なお、画像データの処理により白線６１が直線であると判断されかつ白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のＸ方向の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出してもよい。
【００５３】
（第９の実施の形態）
第９の実施の形態においては、消失点位置計測手段５１で白線の交点から白線消失点６２のＸ軸方向の位置を算出しかつ停止物体存在位置付近で計測されるオプティカルフローの交線からオプティカルフロー消失点６３のＸ軸方向の位置を算出し、分散算出手段７１により消失点位置計測手段５１で所定時間内に計測された白線消失点６２およびオプティカルフロー消失点６３の位置のＸ軸方向の分散を算出し、白線消失点６２およびオプティカルフロー消失点６３の位置の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角算出手段５２が軸ずれ角αを算出する。
【００５４】
すなわち、第９の実施の形態では、直進確認手段１２が直進状態であることを確認し、白線の交点から算出される白線消失点６２の路面と平行方向の位置の分散が所定値より小さく、かつレーザレーダ１で計測中の停止物体存在位置付近で計測されるオプティカルフローの交線から算出されるオプティカルフロー消失点６３の路面と平行方向の位置の分散が所定値より小さい、という３つの条件がすべて揃ったときに、軸ずれ角算出手段５２が軸ずれ角αを算出する構成とした。
【００５５】
これにより、直進状態を判定するための条件が増えたことから、直進状態であることの判定をより確実に行なえるようになり、誤判定を防ぐことができるから、軸ずれ角αの値をさらに正確に計測することが可能となる。
【００５６】
なお、画像データの処理により白線６１が直線であると判断されかつ白線消失点６２およびオプチカルフロー消失点６３の位置のＸ方向の分散が所定値より小さいときに軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出してもよい。
【００５７】
（第１０の実施の形態）
図１８は第１０の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、前方物体位置データから物体検出部３４を決定する前方物体検出手段３と、物体検出部３４の検出部幅すなわち路面と平行でかつ車軸２２と直角な方向（Ｘ方向）の画像上の寸法を算出する幅算出手段８１とを有し、移動ベクトル算出手段４１は検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出する。
【００５８】
図１９は図１８に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。幅の広い路上反射物３２と幅の狭い路上反射物３２とがある場合、あるいはたとえば路上反射物３２の反射面が曲面であり、レーザレーダ１からの反射光が不安定になり、左右どちらかの端または両端の位置が求まらない場合などには、図に示すように、検出部幅の広い物体検出部３４と検出部幅の狭い物体検出部３４とが検出されるが、検出部幅の狭い物体検出部３４はその横位置（Ｘ座標上の位置）が一意に決まるのに対して、検出部幅が広い物体検出部３４の場合、その物体検出部３４のＸ座標は不安定になる。また、他の前方物体が多く存在する場合はオクルージョンによる問題からも路上反射物３２の横位置を正しく求められなくなる問題がある（図１９の物体検出部３４ｃ）。このことから、移動ベクトル算出手段４１により検出部幅が所定値より小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出する。
【００５９】
これにより、移動ベクトル算出手段４１で算出した移動ベクトルＡからの直進走行判定および移動ベクトルＡからの軸ずれ角θの算出をより正確に行なうことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、移動ベクトル算出手段４１は検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４だけを用いて移動ベクトルＡを算出したが、停止移動判別手段４が検出部幅が所定値よりも小さい物体検出部３４に相当する前方物体のみの停止移動判定を行ない、幅算出手段８１により検出部幅が所定値よりも小さいと判断されかつ停止移動判別手段４により停止物体の物体検出部３４と判断された物体検出部３４だけを用いて、移動ベクトル算出手段４１により移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００６１】
（第１１の実施の形態）
図２０は第１１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、前方物体位置データ、軸ずれ角θおよび軸ずれ角αからレーザレーダ１で計測された前方車両３１の電子式カメラ７の画像上のＸ軸方向の位置すなわち計算位置を算出する計算位置算出手段９１と、電子式カメラ７の画像上の前方車両３１のＸ軸方向の位置すなわち画像位置を算出する画像位置算出手段９２と、画像位置と画像位置とを比較する位置比較手段９３とを有する。
【００６２】
軸ずれ角算出手段６により算出された軸ずれ角θの値と軸ずれ角算出手段５２により算出された軸ずれ角αの値とが正確である場合、レーザレーダ１で検出した前方物体の位置がわかれば、計算位置は幾何学計算により求めることができる。図２１はその説明図である。たとえば、レーザ軸２３と光軸２４とが角β（角βの値は軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値から求めることができる）だけずれている場合、レーザレーダ１で方位Θ、距離ｚLの位置に検出した前方車両３１の画像上の位置ｘcは（４）式により求めることができる。
【００６３】
ｘc＝ｆ・tan(Θ−β) （４）
軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の検証はこの軸ずれ角θ、軸ずれ角α分（角β分）を考慮した上で前方物体位置データの処理と画像データの処理との双方の処理で同じターゲットを追跡することで行なう。すなわち、計算位置算出手段９１により前方車両３１の計算位置を算出し、画像位置算出手段９２により前方車両３１の画像位置を算出し、位置比較手段９３により計算位置と画像位置とを比較することで軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の検証を行なう
図２２は画像上に撮像されるターゲット（ここでは前方車両３１）の大きさと距離との関係を示す図である。図に示すように、車幅Ｗの前方車両３１を計測している場合、前方車両３１の画像上における幅ｗcは（５）式により算出することができる。
【００６４】
ｗc＝Ｗ・ｆ／ｚL （５）
つまり、前方物体位置データの処理と画像データの処理とで同じ前方車両３１を正しく追跡している場合、前方車両３１の画像上の幅ｗcは距離ｚLに応じて変化し、距離ｚLはレーザレーダ１で計測される。このことから、レーザレーダ１で前方車両３１を追跡し、その距離ｚLと方位Θとを求め、方位Θに軸ずれ角θ、軸ずれ角α分を考慮した位置に存在する前方車両３１の画像上における幅ｗcが距離ｚLの変化に対応して変化をすることを観測することで、同じ前方車両３１を追跡していることを検証できる。
【００６５】
前方車両３１の画像上における幅ｗcの変化は、拡大縮小を考慮したテンプレートマッチングや前方車両３１の複数のエッジ間位置（たとえば最下端エッジと最上端エッジ間の距離）の変化などから求めればよい。
【００６６】
すなわち、第１１の実施の形態においては、軸ずれ角θと軸ずれ角αとより、レーザレーダ１で検出、追跡中の前方車両３１の撮像されるべき画像上の位置を求め、レーザレーダ１で時間的に連続して計測中のその前方車両３１までの距離ｚLの変化に応じた画像上におけるターゲットの拡大縮小率を考慮しながら画像上での追跡を行なう。すなわち、計算位置算出手段９１によりレーザレーダ１で計測した距離ｚLに応じて算出された計算位置の変化と画像位置算出手段９２により算出された画像位置の変化とが一致することを位置比較手段９３により判定することで、同じ前方車両３１を計測中であることおよび軸ずれ角θ、軸ずれ角αの計測結果が正しいことを確認することができる。
【００６７】
これにより、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの正確性を認識追跡処理から確認することが可能となるため、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の信頼性が上がる。さらに、軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値の正しいことの確認後は、レーザレーダ１と電子式カメラ７との２つのセンサを用いての同一の前方車両３１の追跡において、この軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値を利用した上での互いの同一の前方車両３１の検出位置計算が行なえるようにもなる。
【００６８】
（第１２の実施の形態）
第１２の実施の形態においては、レーザレーダ１の取付位置、電子式カメラ７の取付位置の少なくとも一方を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向（Ｘ方向）にずらし、計算位置算出手段９１が前方物体位置データ、軸ずれ角θ、軸ずれ角αおよびレーザレーダ１、電子式カメラ７の取付位置のオフセット値からレーザレーダ１で計測された前方車両３１の計算位置を算出する。
【００６９】
すなわち、第１２の実施の形態においては、１つの前方車両３１（ターゲット）をレーザレーダ１と電子式カメラ７との２つのセンサで追跡を行なう際に、たとえば図２３に示すように、電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向（Ｘ方向）にずらし、計算位置算出手段９１による計算位置の算出を電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対する路面と平行な方向のオフセット値Ｘdをも考慮した上で行なう。ここで、オフセット値Ｘdは通常電子式カメラ７の取付時にメジャなどで実測可能な値である。また、オフセット値Ｘdを考慮した上でレーザレーダ１と電子式カメラ７との位置関係は軸ずれ角θ、軸ずれ角αを考慮した上での２つの座標系の位置関係から幾何学的に計算は可能である。
【００７０】
このメジャーなどで計測できるオフセット値Ｘdをも考慮することで、より正確に計算位置を求めることができるようになるから、前方車両３１の追跡をより正確に行なえるようになり、また軸ずれ角θ、軸ずれ角αの値もより正確に検証することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらしたが、レーザレーダ１の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらし、計算位置の算出をレーザレーダ１の取付位置の車軸２２に対するオフセット値をも考慮した上で求めてもよく、レーザレーダ１および電子式カメラ７の取付位置を路面に平行でかつ車軸２２と直角の方向にずらし、計算位置の算出をレーザレーダ１および電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対するオフセット値をも考慮した上で求めてもよい。また、本実施の形態においては、電子式カメラ７の取付位置の車軸２２に対するオフセット値Ｘdをも考慮した上で求めたが、オフセット値Ｘdおよびレーザ軸２３と光軸２４との路面と直角方向のオフセット値をも考慮した上で求めてもよい。
【００７２】
（第１３の実施の形態）
図２４は第１３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存する（移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出、保存する）とともに、消失点位置計測手段５１が白線消失点６２、オプティカルフロー消失点６３の位置を算出する。
【００７３】
すなわち、本実施の形態においては、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出するために用いるデータ、つまり移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を位置比較手段９３で判定されるタイミングによって自動的に収集し、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを通常の運転時走行のデータを用いて自動的に更新可能とする。
【００７４】
本実施の形態での移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のデータの収集は、通常の走行中に行なわれるから、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを調整するための特別な走行をする必要や運転手に収集中であることを教える必要がないので、運転手に負担を与えることなく、車両購入後などに必要に応じて自動的に軸ずれ角θ、軸ずれ角αの調整を行なえるようになる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、移動ベクトル算出手段４１が移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２が移動ベクトルＡを保存したが、位置比較手段９３が計算位置と画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、第１の軸ずれ角計測手段が移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００７６】
（第１４の実施の形態）
図２５は第１４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。図に示すように、移動ベクトル算出手段４１ａが移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２ａが移動ベクトルＡを保存したとき（移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出、保存したとき）から所定時間が経過したのちに、移動ベクトル算出手段４１ａが再度移動ベクトルＡを算出し、移動ベクトル保存手段４２ａが移動ベクトルＡを保存する（移動ベクトル算出保存手段が再度移動ベクトルＡを算出、保存する）とともに、消失点位置計測手段５１ａが白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を算出したときから所定時間が経過したのちに、消失点位置計測手段５１ａが再度白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を算出する。
【００７７】
すなわち、本実施の形態においては、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを算出するために用いるデータ、つまり移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置を移動ベクトル算出手段４１ａ（移動ベクトル算出保存手段）、消失点位置計測手段５１ａで判定されるタイミングによって自動的に収集し、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを自動的に更新可能とする。
【００７８】
本実施の形態での移動ベクトルＡ、白線消失点６２、オプチカルフロー消失点６３の位置のデータの収集は、通常の走行中に行なわれるから、軸ずれ角θ、軸ずれ角αを調整するための特別な走行をする必要や運転手に収集中であることを教える必要がなく、運転手に負担を与えることなく、車両購入後などに自動的に軸ずれ角θ、軸ずれ角αの調整を行なえるようになる。
【００７９】
なお、本実施の形態においては、移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルＡを算出したときから所定時間が経過したのちに、移動ベクトル算出保存手段が再度移動ベクトルＡを算出したが、第１の軸ずれ角計測手段が移動ベクトルＡを算出したときから所定時間が経過したのちに、第１の軸ずれ角計測手段が再度移動ベクトルＡを算出してもよい。
【００８０】
また、上述実施の形態においては、第１、第２の軸ずれ計測手段として軸ずれ角θを算出する第１、第２の軸ずれ角計測手段を用いたが、第１、第２の軸ずれ計測手段により位置計測装置の軸ずれの方向等を計測してもよい。また、上述実施の形態においては、位置計測装置としてレーザレーダ１を用いたが、他の位置計測装置を用いてもよい。また、第７〜第１４の実施の形態においては、第４の実施の形態に適用した場合について説明したが、第１〜第３、第５、第６の実施の形態に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図である。
【図３】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略正面図である。
【図４】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図５】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図６】図１に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図７】第２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図８】第３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図９】第４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１１】第５の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１２】第６の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１３】第７の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１５】図１３に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１６】第８の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１７】図１６に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図１８】第１０の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図１９】図１８に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２０】第１１の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２２】図２０に示した車載センサの軸ずれ計測装置の動作説明図である。
【図２３】図１２の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を搭載した車両を示す概略平面図である。
【図２４】第１３の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【図２５】第１４の実施の形態の車載センサの軸ずれ計測装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…レーザレーダ
２…データメモリ
３…前方物体検出手段
４…停止移動判別手段
５…移動ベクトル算出手段
６…軸ずれ角算出手段
７…電子式カメラ
８…画像メモリ
９…第１の直進判定手段
１０…進行方向変化計測手段
１１…第２の直進判定手段
１２…直進確認手段
２１…自車両
３４…物体検出部
４１…移動ベクトル算出手段
４２…移動ベクトル保存手段
４３…移動ベクトル抽出手段
５１…消失点位置算出手段
５２…軸ずれ角算出手段
６２…白線消失点
６３…オプティカルフロー消失点
７１…分散算出手段
８１…幅算出手段
９１…計算位置算出手段
９２…画像位置算出手段
９３…位置比較手段
Claims (14)
- 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記画像データから前記車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、
前記第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第１の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記車両の進行方向変化を計測する進行方向変化計測手段と、
前記進行方向変化計測手段の進行方向変化データから前記車両が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段と、
前記第２の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第１の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記画像データから前記車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、
前記車両の進行方向変化を計測する進行方向変化計測手段と、
前記進行方向変化計測手段の進行方向変化データから前記車両が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段と、
前記第１、第２の直進判定手段の判定結果から前記車両が直進状態であることを確認する直進確認手段と、
前記直進確認手段が直進状態であることを確認したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第１の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記画像データから前記車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、
前記第１の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段と、
前記移動ベクトル算出保存手段に所定時間内において保存された複数の前記移動ベクトルの向きの分散を算出しかつ前記分散が所定値より小さい前記移動ベクトルだけを抽出する移動ベクトル抽出手段と、
前記移動ベクトル抽出手段により抽出された前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第２の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記車両の進行方向変化を計測する進行方向変化計測手段と、
前記進行方向変化計測手段の進行方向変化データから前記車両が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段と、
前記第２の直進判定手段が直進状態であると判断したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段と、
前記移動ベクトル算出保存手段に所定時間内において保存された複数の前記移動ベクトルの向きの分散を算出しかつ前記分散が所定値より小さい前記移動ベクトルだけを抽出する移動ベクトル抽出手段と、
前記移動ベクトル抽出手段により抽出された前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第２の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 車両に搭載され前方に存在する前方物体の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の前方物体位置データを保存するデータメモリと、
前記位置計測装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する電子式カメラと、
前記電子式カメラで撮像した画像データを保存する画像メモリと
を有する車載センシングシステムの車載センサの軸ずれ計測装置において、
前記画像データから前記車両が直進状態であることを判定する第１の直進判定手段と、
前記車両の進行方向変化を計測する進行方向変化計測手段と、
前記進行方向変化計測手段の進行方向変化データから前記車両が直進状態であることを判定する第２の直進判定手段と、
前記第１、第２の直進判定手段の判定結果から前記車両が直進状態であることを確認する直進確認手段と、
前記直進確認手段が直進状態であることを確認したときに、停止物体の移動ベクトルを前記前方物体位置データから算出しかつ保存する移動ベクトル算出保存手段と、
前記移動ベクトル算出保存手段に所定時間内において保存された複数の前記移動ベクトルの向きの分散を算出しかつ前記分散が所定値より小さい前記移動ベクトルだけを抽出する移動ベクトル抽出手段と、
前記移動ベクトル抽出手段により抽出された前記移動ベクトルから前記位置計測装置の軸ずれを計測する第２の軸ずれ計測手段と
を具備することを特徴とする車載センサの軸ずれ計測装置。 - 前記画像データから画像上の消失点の位置を計測する消失点位置計測手段と、前記消失点の位置から前記電子式カメラの軸ずれを計測する第３の軸ずれ計測手段とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記消失点位置計測手段で所定時間内に計測された前記消失点の位置の分散を算出する分散算出手段を有し、前記分散算出手段が算出した前記分散が所定値より小さいときに前記第３の軸ずれ計測手段が前記電子式カメラの軸ずれを計測することを特徴とする請求項７に記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記消失点位置計測手段が白線の交点から白線消失点の位置を算出しかつ停止物体存在位置付近で計測されるオプティカルフローの交線からオプティカルフロー消失点の位置を算出し、前記分散算出手段が前記消失点位置計測手段で所定時間内に計測された前記白線消失点および前記オプティカルフロー消失点の位置の分散を算出し、前記白線消失点および前記オプティカルフロー消失点の位置の分散が所定値より小さいときに前記第３の軸ずれ計測手段が前記電子式カメラの軸ずれを計測することを特徴とする請求項８に記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記前方物体位置データから物体検出部を決定する前方物体検出手段と、前記物体検出部の検出部幅を算出する幅算出手段とを有し、前記第１の軸ずれ計測手段または前記移動ベクトル算出保存手段は前記検出部幅が所定値よりも小さい前記物体検出部だけを用いて前記移動ベクトルを算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記前方物体位置データ、前記位置計測手段の軸ずれおよび前記電子式カメラの軸ずれから前記位置計測手段で計測された前記前方物体の画像上の計算位置を算出する計算位置算出手段と、前記電子式カメラの画像上の前記前方物体の画像位置を算出する画像位置算出手段と、前記計算位置と前記画像位置とを比較する位置比較手段とを有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記位置計測装置の取付位置、前記電子式カメラの取付位置の少なくとも一方を路面に平行でかつ前記車両の車軸と直角の方向にずらし、前記計算位置算出手段が前記前方物体位置データ、前記位置計測手段の軸ずれ、前記電子式カメラの軸ずれおよび前記位置計測装置、前記電子式カメラの取付位置のオフセット値から前記計算位置を算出することを特徴とする請求項１１に記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記位置比較手段が前記計算位置と前記画像位置との差が所定値よりも大きいと判断したとき、前記第１の軸ずれ計測手段または前記移動ベクトル算出保存手段が移動ベクトルを算出するとともに、前記消失点位置計測手段が前記消失点の位置を算出することを特徴とする請求項１１または１２に記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
- 前記第１の軸ずれ計測手段または前記移動ベクトル算出保存手段が前記移動ベクトルを算出したときから所定時間が経過したのちに、前記第１の軸ずれ計測手段または前記移動ベクトル算出保存手段が再度前記移動ベクトルを算出するとともに、前記消失点位置計測手段が前記消失点の位置を算出したときから所定時間が経過したのちに、前記消失点位置計測手段が再度前記消失点の位置を算出することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の車載センサの軸ずれ計測装置。
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