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1. (WO2018179965) 障害物検知装置
Document

明 細 書

発明の名称 障害物検知装置 0001  

技術分野

0002  

背景技術

0003  

発明の概要

0004   0005   0006   0007   0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 障害物検知装置

関連出願への相互参照

[0001]
 本出願は、2017年3月28日に出願された日本特許出願番号2017-63622号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

技術分野

[0002]
 本開示は、車両に搭載されることで、当該車両外に存在する障害物を検知するように構成された、障害物検知装置に関する。

背景技術

[0003]
 この種の装置において、超音波センサ等の測距センサを用いたものが、従来種々提案されている(例えば特開2013-16052号公報等参照)。

発明の概要

[0004]
 この種の装置においては、自車両と自車両外に存在する障害物との相対位置関係を、可及的正確に取得することが求められている。
[0005]
 本開示の1つの観点によれば、障害物検知装置は、車両に搭載されることで、当該車両外に存在する障害物を検知するように構成されている。
[0006]
 具体的には、この障害物検知装置は、
 探査波を前記車両の外側に向けて発信するとともに、前記探査波の前記障害物による反射に起因し前記車両と前記障害物との距離に応じた強度を有する受信波を受信するように設けられた、測距センサと、
 前記車両の周囲の画像を撮像するように設けられた、撮像部と、
 前記測距センサによる前記受信波の受信結果と、前記撮像部による前記画像の撮像結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部と、
 を備えている。
[0007]
 また、この障害物検知装置において、
 前記検知処理部は、
  前記受信結果に基づいて、前記探査波が既に照射された既照射領域に含まれる位置であって前記受信波を反射した前記障害物上の位置であると推定される推定反射位置を取得し、
  前記推定反射位置に基づいて、前記障害物の外形形状を認識し、
  前記撮像部により撮像された前記画像中に含まれる前記障害物における、前記既照射領域よりも車両進行方向側の未照射領域に含まれる箇所の、前記車両に対する相対位置を、前記外形形状の認識結果及び前記画像認識の結果に基づいて取得する
 ように構成されている。
[0008]
 なお、各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両の概略構成図である。
[図2] 図1に示された障害物検知装置の機能ブロック図である。
[図3] 図1に示された障害物検知装置の動作の概要を示す概念図である。
[図4] 図1に示された障害物検知装置の動作の概要を示す概念図である。
[図5] 図1に示された障害物検知装置の動作の概要を示す概念図である。
[図6] 図1に示された障害物検知装置の動作の概要を示す概念図である。
[図7] 図1に示された障害物検知装置における第一の動作例を示すフローチャートである。
[図8] 図1に示された障害物検知装置における第一の動作例を示すフローチャートである。
[図9] 図1に示された障害物検知装置における第二の動作例を示すフローチャートである。
[図10] 図1に示された障害物検知装置における第二の動作例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

[0010]
 以下、実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態に対して適用可能な各種の変更については、変形例として、一連の実施形態の説明の後に、まとめて説明する。
[0011]
 (構成)
 図1を参照すると、車両10は、いわゆる四輪自動車であって、平面視にて略矩形状の車体11を備えている。
[0012]
 以下、車両中心線VLと平行な方向における一方であって、前進走行時の車両10の移動方向側を、便宜上、「車両進行方向」と称する。車両進行方向は、図1において矢印DTで示されている。上記の定義によれば、車両進行方向は、前進走行時における車両10の走行軌跡の接線方向となる。
[0013]
 また、車両中心線VLと直交する方向であって、車両10の車幅を規定する方向を、「車幅方向」と称する。車幅方向は、図1において矢印DWで示されている。車幅方向は、車高方向とも直交する方向である。「車高方向」は、車両10を水平面に載置した場合の、重力作用方向の逆方向であり、図1において矢印DHで示されている。
[0014]
 以下、車両10又は車体11の各部を参照する際に、車両進行方向を「前方」と称し、その反対方向を「後方」と称する。また、左手系の直交3次元座標系において、車両進行方向をx軸正方向とし、車高方向をz軸正方向とした場合の、車幅方向と平行なy軸正方向を「右方」と称し、その反対方向を「左方」と称する。「前側」、「後側」、「右側」、及び「左側」等の定義も、上記の各定義に準ずる。
[0015]
 車体11における前側の端部である前面部12には、フロントバンパー13が装着されている。車体11における後側の端部である後面部14には、リアバンパー15が装着されている。車体11における側面部16には、ドアパネル17が設けられている。図1に示す具体例においては、左右にそれぞれ2枚ずつ、合計4枚のドアパネル17が設けられている。前側の一対のドアパネル17のそれぞれには、ドアミラー18が装着されている。
[0016]
 車両10には、障害物検知装置20が搭載されている。障害物検知装置20は、車両10に搭載されることで、当該車両10の外部に存在する障害物Bを検知可能に構成されている。具体的には、障害物検知装置20は、測距センサ21と、撮像部22と、車速センサ23と、シフトポジションセンサ24と、舵角センサ25と、制御部26と、ディスプレイ27とを備えている。以下、障害物検知装置20を構成する各部の詳細について説明する。なお、図示の簡略化のため、障害物検知装置20を構成する各部の間の電気接続関係は、図1においては省略されている。
[0017]
 測距センサ21は、探査波WSを車両10の外側に向けて発信するとともに、障害物Bによる探査波WSの反射に起因し車両10と障害物Bとの距離に応じた強度を有する受信波WRを受信するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、測距センサ21は、いわゆる超音波センサであって、超音波である探査波WSを発信するとともに、超音波を含む受信波WRを受信可能に構成されている。測距センサ21は、制御部26に電気接続されている。即ち、測距センサ21は、制御部26の制御下で探査波WSを発信するとともに、受信波WRの受信結果に対応する信号(以下「受信情報」と称する)を発生して制御部26に送信するようになっている。
[0018]
 本実施形態においては、複数の測距センサ21が、車体11に装着されている。複数の測距センサ21は、それぞれ、車両中心軸VLから、車幅方向DWにおけるいずれか一方側にシフトして配置されている。また、複数の測距センサ21のうちの少なくとも一部は、車両進行方向と交差する方向に沿って探査波WSを発信するように設けられている。
[0019]
 具体的には、フロントバンパー13には、測距センサ21としての、第一フロントソナーSF1、第二フロントソナーSF2、第三フロントソナーSF3、及び第四フロントソナーSF4が装着されている。同様に、リアバンパー15には、測距センサ21としての、第一リアソナーSR1、第二リアソナーSR2、第三リアソナーSR3、及び第四リアソナーSR4が装着されている。また、車体11の側面部16には、測距センサ21としての、第一サイドソナーSS1、第二サイドソナーSS2、第三サイドソナーSS3、及び第四サイドソナーSS4が装着されている。
[0020]
 第一フロントソナーSF1は、車両10の左前方に探査波WSを発信するように、車体11の左前角部に配置されている。第二フロントソナーSF2は、車両10の右前方に探査波WSを発信するように、車体11の右前角部に配置されている。第一フロントソナーSF1と第二フロントソナーSF2とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0021]
 第三フロントソナーSF3は、車両10の略前方に探査波WSを発信するように、第一フロントソナーSF1と車両中心線VLとの間に配置されている。第四フロントソナーSF4は、車両10の略前方に探査波WSを発信するように、第二フロントソナーSF2と車両中心線VLとの間に配置されている。第三フロントソナーSF3と第四フロントソナーSF4とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0022]
 第一リアソナーSR1は、車両10の左後方に探査波WSを発信するように、車体11の左後角部に配置されている。第二リアソナーSR2は、車両10の右後方に探査波WSを発信するように、車体11の右後角部に配置されている。第一リアソナーSR1と第二リアソナーSR2とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0023]
 第三リアソナーSR3は、車両10の略後方に探査波WSを発信するように、第一リアソナーSR1と車両中心線VLとの間に配置されている。第四リアソナーSR4は、車両10の略後方に探査波WSを発信するように、第二リアソナーSR2と車両中心線VLとの間に配置されている。第三リアソナーSR3と第四リアソナーSR4とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0024]
 第一サイドソナーSS1は、車両10の左方に探査波WSを発信するように、車両10の前後方向について、左側のドアミラー18と第一フロントソナーSF1との間に配置されている。第二サイドソナーSS2は、車両10の右方に探査波WSを発信するように、車両10の前後方向について、右側のドアミラー18と第二フロントソナーSF2との間に配置されている。第一サイドソナーSS1と第二サイドソナーSS2とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0025]
 第三サイドソナーSS3は、車両10の左方に探査波WSを発信するように、車両10の前後方向について、左後側のドアパネル17と第一リアソナーSR1との間に配置されている。第四サイドソナーSS4は、車両10の右方に探査波WSを発信するように、車両10の前後方向について、右後側のドアパネル17と第二リアソナーSR2との間に配置されている。第三サイドソナーSS3と第四サイドソナーSS4とは、車両中心線VLを挟んで対称に設けられている。
[0026]
 本実施形態においては、撮像部22は、電荷結合素子(CCD)等のイメージセンサを備えたカメラであって、車両10の周囲の画像を撮像して、当該画像に対応する画像情報を取得するように設けられている。撮像部22は、制御部26に電気接続されている。即ち、撮像部22は、制御部26の制御下で画像情報を取得するとともに、取得した画像情報を制御部26に送信するようになっている。本実施形態においては、車両10には、複数の撮像部22、即ち、フロントカメラCF、リアカメラCB、左側カメラCL、及び右側カメラCRが搭載されている。
[0027]
 フロントカメラCFは、車両10の前方の画像に対応する画像情報を取得するように、車体11の前面部12に装着されている。リアカメラCBは、車両10の後方の画像に対応する画像情報を取得するように、車体11の後面部14に装着されている。左側カメラCLは、車両10の左側方の画像に対応する画像情報を取得するように、左側のドアミラー18に装着されている。右側カメラCRは、車両10の右側方の画像に対応する画像情報を取得するように、右側のドアミラー18に装着されている。
[0028]
 車速センサ23、シフトポジションセンサ24、及び舵角センサ25は、制御部26に電気接続されている。車速センサ23は、車両10の走行速度(以下単に「車速」と称する)に対応する信号を発生して、制御部26に送信するように設けられている。シフトポジションセンサ24は、シフトポジションに対応する信号を発生して、制御部26に送信するように設けられている。舵角センサ25は、操舵角に対応する信号を発生して、制御部26に送信するように設けられている。
[0029]
 制御部26は、車体11の内部に設けられている。制御部26は、いわゆる車載マイクロコンピュータであって、図示しないCPU、ROM、RAM、不揮発性RAM(例えばフラッシュROM)、等を備えている。即ち、制御部26は、CPUがROM又は不揮発性RAMからプログラム(即ち後述の各ルーチン)を読み出して実行することで、各種の制御動作を実現可能に構成されている。また、ROM又は不揮発性RAMには、プログラムの実行の際に用いられる各種のデータ(初期値、ルックアップテーブル、マップ等)が、予め格納されている。
[0030]
 検知処理部としての制御部26は、測距センサ21、撮像部22、車速センサ23、シフトポジションセンサ24、及び舵角センサ25から受信した信号及び情報に基づいて、障害物検知動作を実行するように構成されている。ディスプレイ27は、車両10における車室内に配置されている。ディスプレイ27は、制御部26の制御下で、障害物検知動作に伴う表示を行うように、制御部26に電気接続されている。
[0031]
 次に、図2~図4を参照しつつ、検知処理部としての制御部26における、機能ブロック構成について説明する。図3は、車両10が、車両進行方向に対して斜行するように立設した壁状の障害物Bに接近する様子を示す。なお、図3においては、図示及び説明の煩雑化を回避するため、車両10は直進中とし、測距センサ21等の図示が簡略化されている。これらは、後述する図5及び図6についても同様である。図4は、撮像部22による撮像結果に基づく物体形状認識の様子を示す。
[0032]
 制御部26は、測距センサ21による受信波WRの受信結果と、撮像部22による画像の撮像結果に基づいて、障害物B(図3等参照)を検知するように構成されている。具体的には、図2に示されているように、制御部26は、形状認識部61と、画像認識部63と、統合認識部64とを有している。
[0033]
 推定反射位置取得部としての形状認識部61は、測距センサ21による受信波WRの受信結果に基づいて、推定反射位置Pを取得するようになっている。また、形状認識部61は、車両10の移動中に、推定反射位置Pを順次取得可能となっている。
[0034]
 推定反射位置Pは、既照射領域に含まれる位置であって、受信波WRを反射した障害物B上の位置であると推定される位置である。既照射領域とは、今回の車両10の障害物Bとの接近に際して、探査波WSが既に照射された、障害物Bの領域である。なお、取得された推定反射位置Pに対応する受信波WRの受信結果には、推定反射位置Pの車両10からの距離、即ち、推定反射位置Pの測距センサ21からの距離に関する情報が含まれる。故に、推定反射位置Pは、受信結果に基づいて取得された距離に対応する、仮想的な障害物B上の位置である。
[0035]
 また、形状認識部61は、推定反射位置Pに基づいて、障害物Bの外形形状を認識するようになっている。具体的には、形状認識部61は、車両10の移動中に順次取得した、少なくとも1個の推定反射位置Pに基づいて、障害物Bにおける、車両10に対向する壁面B0の形状を認識するようになっている。
[0036]
 画像認識部63は、撮像部22により撮像された画像に基づいて、障害物Bの形状を認識するようになっている。具体的には、本実施形態においては、画像認識部63は、周知の画像認識手法により、画像情報からエッジ等の特徴形状を抽出するようになっている。
[0037]
 統合認識部64は、障害物Bにおける所望の注目箇所の、車両10に対する相対位置を取得するようになっている。即ち、統合認識部64は、形状認識部61による外形形状の認識結果と、画像認識部63による画像認識結果とに基づいて、上記の注目箇所の車両10に対する相対位置を認識するようになっている。
[0038]
 具体的には、図3及び図4に示されているように、本実施形態においては、統合認識部64は、撮像部22により撮像された画像中に含まれる障害物Bにおける、既照射領域よりも車両進行方向側の未照射領域に含まれる箇所(例えば図3の端部B1及びこれに対応する図4の縦エッジEV)の、車両10に対する相対位置を、抽出したエッジ等の特徴形状と延長線ELとに基づいて取得するようになっている。延長線ELは、形状認識部61により認識した外形形状に沿って、推定反射位置Pから車両進行方向側に延びるように形成された直線又は曲線である。
[0039]
 (動作概要)
 以下、障害物検知装置20における動作の概要について説明する。なお、下記の説明において、「推定反射位置P」の表現は、図3、図4及び図6に示されている推定反射位置Pを指す場合の他に、図5に示されている1個目の推定反射位置P1及びN個目の推定反射位置PNをも総称する場合に用いられる場合がある。
[0040]
 図3に示されているように、障害物検知装置20(即ち図1及び図2に示された制御部26)は、車両10の移動中に、測距センサ21による受信波WRの受信結果に基づいて、推定反射位置Pを順次取得する。また、障害物検知装置20は、取得した推定反射位置Pに基づいて、障害物Bの外形形状を認識する。
[0041]
 具体的には、図5を参照すると、障害物検知装置20は、車両10が位置VP1に到達した時点で、推定反射位置P1を取得する。その後、障害物検知装置20は、車両10が位置VPNに到達するまで、N個の推定反射位置P、即ち推定反射位置P1、…PNを取得する。Nは2以上の整数である。
[0042]
 本実施形態における、推定反射位置P1、…PNの取得方法を、推定反射位置P1の取得を代表例として説明する。即ち、N個の推定反射位置Pは、以下に説明する推定反射位置P1の取得方法と同様の方法で取得される。
[0043]
 障害物検知装置20は、車両10が位置VP1に到達する直前(例えば数百ミリ秒前)の時点において、障害物Bの壁面B0に対向する特定の測距センサ21における受信波WRの受信結果に基づいて、当該測距センサ21と壁面B0との距離を取得する。これを「第一距離」と称する。上記の「特定の測距センサ21」は、図5の例では、図1における第二サイドソナーSS2である。同様に、障害物検知装置20は、その直後の、車両10が位置VP1に到達した時点においても、当該測距センサ21における受信波WRの受信結果に基づいて、当該測距センサ21と壁面B0との距離を取得する。これを「第二距離」と称する。
[0044]
 第一距離が取得された時刻と、第二距離が取得された時刻との、時間間隔は、十分小さい。故に、その間の、車両10の移動距離も僅かである。このため、第一距離に対応する探査波WSを反射した壁面B0の位置と、第二距離に対応する探査波WSを反射した壁面B0の位置とは、同一と仮定することができる。したがって、障害物検知装置20は、第一距離を取得した時点の当該測距センサ21の位置を中心として半径が第一距離となる第一円と、第二距離を取得した時点の当該測距センサ21の位置を中心として半径が第二距離となる第二円との交点を、推定反射位置P1として取得する。
[0045]
 さらに、障害物検知装置20は、推定反射位置P1、…PNを用いて形成される延長線ELを取得する。延長線ELは、推定反射位置P1、…PNを用いて、最小自乗法等の周知の近似方法により取得された、曲線又は直線である。即ち、延長線ELは、1個目の推定反射位置P1を含む、N個の推定反射位置Pを用いて形成される、近似曲線又は近似直線である。例えば、N=2である場合、推定反射位置P1を第一推定反射位置と称し、PN即ちP2を第二推定反射位置と称する。この場合、延長線ELは、第一推定反射位置と第二推定反射位置とを結ぶ線分を延長した直線となる。N=2の場合は、延長線ELは、全ての推定反射位置Pを通る。これに対し、N≧3の場合は、延長線ELは、全ての推定反射位置Pを通るとは限らない。
[0046]
 あるいは、上記のようにして取得した1個の推定反射位置Pに基づいて、延長線ELを取得することも可能である。具体的には、図6に示されているように、障害物検知装置20は、推定反射位置Pとこの推定反射位置Pに対応する測距センサ21とを結ぶ線分と直交し且つ車高方向と直交する、推定反射位置Pを通る直線を、延長線ELとして取得する。また、障害物検知装置20は、この延長線ELに基づいて、障害物Bの外形形状を認識する。即ち、障害物検知装置20は、延長線ELを、障害物Bにおける、車両10に対向する壁面B0を構成する直線として認識する。
[0047]
 図5及び図6を参照すると、障害物検知装置20は、取得した延長線ELと画像認識結果とに基づいて、障害物Bにおける所望の注目箇所(例えば端部B1等)を検知する。具体的には、障害物検知装置20は、撮像部22により撮像された画像中にて、縦エッジEVが、推定反射位置Pよりも車両進行方向側、且つ車両中心軸VLよりも車幅方向における当該推定反射位置P側にて、延長線EL上に存在するか否かを判定する。縦エッジEVが延長線EL上に存在する場合、障害物検知装置20は、縦エッジEVの車両10に対する相対位置を、障害物Bの端部B1の位置として取得する。
[0048]
 (動作例)
 以下、本実施形態の構成による具体的な動作例について、フローチャートを用いて説明する。以下の動作例は、図3及び図4に示されているように、車両10が、車両進行方向に対して斜行して立設した壁状の障害物Bに接近する場合に、障害物検知装置20が車両進行方向側の障害物Bの端部B1を検出する場合を示す。なお、図面及び明細書中の以下の説明において、「ステップ」を単に「S」と略記する。また、以下のフローチャートの説明において、制御部26のCPU及び不揮発性RAMを、単に「CPU」及び「不揮発性RAM」と略称する。
[0049]
 CPUは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、図7に示した画像認識ルーチン及び図8に示した物体検知ルーチンを、繰り返し起動する。
[0050]
 図7に示した画像認識ルーチンが起動されると、まず、S71にて、CPUは、撮像部22から画像情報を取得する。次に、S72にて、CPUは、画像認識部63による画像認識動作(具体的にはエッジ抽出処理)を実行する。即ち、CPUは、撮像部22により撮像された画像に基づいて、障害物Bにおける縦エッジEV等の特徴形状を抽出する。最後に、S73にて、CPUは、S72による画像認識結果、即ち特徴形状の抽出結果を、不揮発性RAMに格納し、本ルーチンを一旦終了する。
[0051]
 図8に示した物体検知ルーチンが起動されると、まず、S81にて、CPUは、受信情報、即ち、受信波WRの受信結果に対応する情報を、測距センサ21から取得する。次に、S82にて、CPUは、受信波WRの強度が所定の閾値強度WRthを超えるか否かを判定する。受信波WRの強度が所定の閾値強度WRth以下である場合(即ちS82=NO)、CPUは、S83以降の処理をすべてスキップして、本ルーチンを一旦終了する。よって、受信波WRの強度が所定の閾値強度WRthを超えるものとして(即ちS82=YES)、以下の動作例の説明を続行する。
[0052]
 受信波WRの強度が所定の閾値強度WRthを超える場合(即ちS82=YES)、CPUは、処理をS83以降に進行させる。S83にて、CPUは、取得した受信情報に基づいて、推定反射位置Pを取得する。図5の例においては、CPUは、車両10の所定時間(例えば1秒)の進行中に、複数の推定反射位置P1、…PNを取得する。図6の例においては、CPUは、1個の推定反射位置Pを取得する。
[0053]
 次に、S84にて、CPUは、形状認識部61による、障害物Bの外形形状の認識動作を実行する。即ち、CPUは、取得した少なくとも1個の推定反射位置Pに基づいて、延長線ELを取得する。続いて、S85にて、CPUは、不揮発性RAMに格納された情報から、障害物Bにおける縦エッジEVの抽出結果を取得する。その後、CPUは、処理をS86に進行させる。
[0054]
 S86にて、CPUは、縦エッジEVが、推定反射位置Pよりも車両進行方向側、且つ車両中心軸VLよりも車幅方向における当該推定反射位置P側にて、延長線EL上に存在するかどうかを判定する。縦エッジEVが延長線EL上に存在する場合(即ちS86=YES)、CPUは、処理をS87に進行させる。S87にて、CPUは、車両10に対する縦エッジEVの相対位置(即ち方位及び距離)を取得し、本ルーチンを一旦終了する。一方、延長線EL上に縦エッジEVが存在しなかった場合(即ちS86=NO)、CPUは、S87の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
[0055]
 (効果)
 図3に示されているように、車両10が、車両進行方向に対して斜行して立設した壁状の障害物Bに、接近しつつ進行する場合がある。
[0056]
 この場合、測距センサ21に基づく物体形状認識では、障害物Bにおける車両進行方向側の端部B1が探査波WSの照射範囲外に存在する場合、端部B1が認識され難い。故に、測距センサ21に基づく物体形状認識だけでは、この端部B1が、車両10がこのまま進行した場合に車体11と接触する可能性があるのかが判定され難い。また、測距センサ21に基づく物体形状認識だけでは、この端部B1が車体11と接触する可能性がある場合に、接触予定地点までの距離又は接触予定時間までの所要時間の判定が困難となる。
[0057]
 これに対し、本実施形態においては、障害物検知装置20は、測距センサ21に基づく外形形状の認識結果と、撮像部22による撮像結果に基づく画像認識による特徴形状の認識結果とを統合することで、障害物Bの端部B1の位置を良好に取得(即ち推定)することができる。これにより、上記のような判定が、簡易且つ正確に行われ得る。即ち、本実施形態の構成によれば、自車両と自車両外に存在する障害物Bとの相対位置関係を、可及的正確に取得することが可能となる。
[0058]
 (変形例)
 本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾又は特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
[0059]
 本開示は、上記実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。即ち、例えば、車両10は、四輪自動車に限定されない。具体的には、車両10は、三輪自動車であってもよいし、貨物トラック等の六輪又は八輪自動車でもよい。また、車両10の種類は、内燃機関のみを備えた自動車であってもよいし、内燃機関を備えない電気自動車又は燃料電池車であってもよいし、ハイブリッド自動車であってもよい。ドアパネル17の数も、特段の限定はない。
[0060]
 測距センサ21が超音波センサである場合の、測距センサ21の配置及び個数は、上記の具体例に限定されない。即ち、例えば、第三フロントソナーSF3が車幅方向における中央位置に配置される場合、第四フロントソナーSF4は省略される。同様に、第三リアソナーSR3が車幅方向における中央位置に配置される場合、第四リアソナーSR4は省略される。第三サイドソナーSS3及び第四サイドソナーSS4は、省略され得る。
[0061]
 測距センサ21は、超音波センサに限定されない。即ち、例えば、測距センサ21は、レーザレーダセンサ、又はミリ波レーダセンサであってもよい。
[0062]
 撮像部22の配置及び個数は、上記の例に限定されない。即ち、例えば、左側カメラCL及び右側カメラCRは、ドアミラー18とは異なる位置に配置されてもよい。あるいは、左側カメラCL及び右側カメラCRは、省略され得る。障害物検知装置20により可能な複数の駐車支援動作のうちの、駐車態様選択動作については、フロントカメラCFのみによっても可能であるし、左側カメラCL及び右側カメラCRのみによっても可能である。
[0063]
 上記実施形態においては、制御部26は、CPUがROM等からプログラムを読み出して起動する構成であった。しかしながら、本開示は、かかる構成に限定されない。即ち、例えば、制御部26は、上記のような動作を可能に構成されたデジタル回路、例えばゲートアレイ等のASICであってもよい。ASICはAPPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUITの略である。
[0064]
 本開示は、上記実施形態にて示された具体的な動作例及び処理態様に限定されない。例えば、認識結果の格納場所は、不揮発性RAM以外の記憶媒体(例えばRAM及び/又は磁気記憶媒体)であってもよい。
[0065]
 受信波WRに対応する距離の算出又は推定は、測距センサ21に搭載されたプロセッサによって行われてもよいし、制御部26によって行われてもよい。推定反射位置Pの取得方法は、上記の具体例に限定されない。例えば、推定反射位置Pは、受信波WRの方位を特定方位と仮定することで、迅速且つ簡易に取得可能となる。この特定方位は、例えば、探査波WSの発信範囲に対応する円錐の中心軸線方向とされ得る。あるいは、例えば、上記の円錐を構成する母線のうち、最も車両進行方向側のものと平行な方向とされ得る。これらの場合、仮定した特定方位と、取得した距離とによって、推定反射位置Pを取得することができる。
[0066]
 測距センサ21がいわゆるアレイセンサ(例えば超音波アレイセンサ)である場合、障害物検知装置20は、1個の測距センサ21、即ち図3~図6の例では第二サイドソナーSS2の、1回の探査波WSの送信及びこれに伴う受信波WRの受信により、推定反射位置Pを特定することが可能である。この場合、障害物検知装置20は、図5に示された推定反射位置P1、…PNを、より高い分解能で取得することが可能となる。あるいは、障害物検知装置20は、図6に示された方法による、推定反射位置P及びこれに基づく延長線ELの取得を、より短時間で完了することが可能となる。
[0067]
 上記の具体例においては、障害物検知装置20は、複数の測距センサ21を有している。このため、障害物検知装置20は、複数の測距センサ21の各々における送受信範囲が広い場合、互いに隣接する複数の測距センサ21により受信された、複数の受信波WRの、時間差及び/又は位相差を用いて、推定反射位置Pの方位を算出することが可能である。この場合も、障害物検知装置20は、図5に示された推定反射位置P1、…PNを、より高い分解能で取得することが可能となる。あるいは、障害物検知装置20は、図6に示された方法による延長線ELの取得を、より短時間で完了することが可能となる。
[0068]
 画像認識部63における処理は、いわゆるSFM処理であってもよい。SFMはStructure From Motionの略である。即ち、画像認識部63は、SFM技術を用いて、障害物Bにおける特徴形状を三次元的に認識するようになっていてもよい。SFM技術については、本願の出願時において、すでに周知である(例えば、特許第5012615号、特許第5714940号、等参照。)。故に、本明細書においては、SFM技術又はSFM処理についての詳細な説明は省略する。
[0069]
 この場合、画像認識部63は、車両10の移動中に撮像部22により撮像された複数の画像に基づいて、障害物Bの形状を三次元的に認識するように設けられている。また、端部認識部としての統合認識部64は、障害物Bにおける所望の注目箇所の、車両10に対する相対位置を取得するようになっている。即ち、統合認識部64は、形状認識部61による障害物Bの外形形状の認識結果と、画像認識部63による障害物Bの画像認識結果とに基づいて、上記の注目箇所の車両10に対する相対位置を取得するようになっている。
[0070]
 この変形例に対応する動作例を、図9及び図10に示したフローチャートを用いて説明する。CPUは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、図9に示した画像認識ルーチン及び図10に示した物体検知ルーチンを、繰り返し起動する。
[0071]
 図9に示した画像認識ルーチンにおいて、S71及びS73の処理は、図7と同様である。よって、これらのステップの説明は省略する。S71の処理の後、CPUは、処理をS92に進行させる。S92にて、CPUは、画像認識部63による画像認識動作、即ちSFM処理を実行する。具体的には、CPUは、車両10の移動中に撮像部22により撮像された複数の画像に基づいて、障害物Bの三次元形状を認識する。その後、CPUは、処理をS73に進行させる。
[0072]
 図10に示した物体検知ルーチンにおいて、S81~S84の処理は、図8と同様である。よって、これらのステップの説明は省略する。S84の処理の後、CPUは、処理をS105に進行させる。S105にて、CPUは、不揮発性RAMに格納された、SFM技術による画像認識結果に基づき、障害物Bの端部B1の抽出結果を取得する。その後、CPUは、処理をS106に進行させる。
[0073]
 S106にて、CPUは、障害物Bの端部B1が、推定反射位置Pよりも車両進行方向側、且つ車両中心軸VLよりも車幅方向における当該推定反射位置P側にて、延長線EL上に存在するかどうかを判定する。端部B1が延長線EL上に存在する場合(即ちS106=YES)、CPUは、処理をS107に進行させる。S107にて、CPUは、車両10に対する端部B1の相対位置(即ち方位及び距離)を取得し、本ルーチンを一旦終了する。一方、延長線EL上に端部B1が存在しなかった場合(即ちS106=NO)、CPUは、S107の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
[0074]
 障害物Bの外形形状の「認識」は、当該外形形状の「取得」又は「推定」と言い換えられ得る。障害物Bにおける特徴形状の「抽出」は、当該特徴形状の「認識」と言い換えられ得る。障害物Bにおける端部B1の、車両10に対する相対位置の「取得」は、当該相対位置の「推定」又は「算出」と言い換えられ得る。延長線ELの「取得」は、「算出」と言い換えられ得る。
[0075]
 各判定処理における不等号は、等号付きであってもよいし、等号無しであってもよい。即ち、例えば、「閾値を超える」は、「閾値以上」に変更され得る。
[0076]
 変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。

請求の範囲

[請求項1]
 車両(10)に搭載されることで、当該車両外に存在する障害物(B)を検知するように構成された、障害物検知装置(20)であって、
 探査波を前記車両の外側に向けて発信するとともに、前記探査波の前記障害物による反射に起因し前記車両と前記障害物との距離に応じた強度を有する受信波を受信するように設けられた、測距センサ(21)と、
 前記車両の周囲の画像を撮像するように設けられた、撮像部(22)と、
 前記測距センサによる前記受信波の受信結果と、前記撮像部による前記画像の撮像結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部(26)と、
 を備え、
 前記検知処理部は、
  前記受信結果に基づいて、前記探査波が既に照射された既照射領域に含まれる位置であって前記受信波を反射した前記障害物上の位置であると推定される推定反射位置を取得し、
  前記推定反射位置に基づいて、前記障害物の外形形状を認識し、
  前記撮像結果に基づいて、前記障害物を画像認識し、
  前記撮像部により撮像された前記画像中に含まれる前記障害物における、前記既照射領域よりも車両進行方向(DT)側の未照射領域に含まれる箇所の、前記車両に対する相対位置を、前記外形形状の認識結果及び前記画像認識の結果に基づいて取得する
 ように構成された、障害物検知装置。
[請求項2]
 前記測距センサは、車両中心軸(VL)から車幅方向(DW)における一方側にシフトして配置された、
 請求項1に記載の障害物検知装置。
[請求項3]
 前記検知処理部は、前記撮像部により撮像された前記画像中にて、車高方向(DH)に沿ったエッジである縦エッジ(EV)が、前記推定反射位置よりも前記車両進行方向側且つ車両中心軸(VL)よりも車幅方向(DW)における一方側にて、前記外形形状に沿って前記推定反射位置から延びるように形成された延長線(EL)上に存在する場合、前記縦エッジの前記車両に対する相対位置を、前記障害物の端部位置として取得するように構成された、
 請求項1又は2に記載の障害物検知装置。
[請求項4]
 前記測距センサは、前記探査波としての超音波を発信及び受信可能に構成された超音波センサであって、車両進行方向(DT)と交差する方向に沿って前記探査波を発信するように設けられた、
 請求項1~3のいずれか1つに記載の障害物検知装置。
[請求項5]
 前記検知処理部は、
  前記推定反射位置である第一推定反射位置(P1)を取得し、
  前記第一推定反射位置よりも前記車両進行方向側の前記推定反射位置である第二推定反射位置(PN)を取得し、
  前記撮像部により撮像された前記画像中に含まれる前記障害物における前記箇所が、前記第一推定反射位置と前記第二推定反射位置とを用いて形成される線を前記第一推定反射位置から前記第二推定反射位置に向かう方向に前記第二推定反射位置から延長した延長線(EL)上に存在する場合、前記相対位置を取得する
 ように構成された、
 請求項4に記載の障害物検知装置。
[請求項6]
 前記検知処理部は、前記推定反射位置と前記測距センサとを結ぶ線分と直交し且つ前記車高方向と直交する、前記推定反射位置を通る直線に基づいて、前記外形形状を認識するように構成された、
 請求項4に記載の障害物検知装置。
[請求項7]
 前記検知処理部は、
 前記推定反射位置を取得する、推定反射位置取得部(61)と、
 前記車両の移動中に前記撮像部により撮像された複数の前記画像に基づいて、前記障害物の形状を三次元的に認識する、画像認識部(63)と、
 前記推定反射位置取得部により取得された前記推定反射位置と、前記画像認識部による画像認識結果とに基づいて、前記障害物の端部位置を取得する、端部認識部(64)と、
 を備えた、
 請求項1~6のいずれか1つに記載の障害物検知装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]