CN110462706B - 障碍物检测装置 - Google Patents
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Abstract
障碍物检测装置(20)具备测距传感器(21)、拍摄部(22)、以及控制部(26)。控制部基于利用测距传感器得到的接收波的接收结果,来获取包含在已经照射有探测波的已照射区域的推断反射位置。控制部基于推断反射位置识别障碍物的外形形状。控制部基于利用拍摄部得到的拍摄结果对障碍物进行图像识别。控制部基于障碍物的外形形状的识别结果以及图像识别的结果,获取由拍摄部拍摄到的图像中所包含的障碍物上的包含在未照射区域的部位的相对于车辆的相对位置,该未照射区域比已照射区域靠车辆行进方向侧。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于在2017年3月28日申请的日本专利申请号2017-63622号,在此通过参照引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及构成为通过搭载于车辆来检测存在于该车辆外的障碍物的障碍物检测装置。
背景技术
在这种装置中,以往提出了各种使用超声波传感器等测距传感器的装置(例如参照日本特开2013-16052号公报等)。
在这种装置中,需要尽可能准确地获取本车辆与存在于本车辆外的障碍物的相对位置关系。
发明内容
根据本公开的一个观点,障碍物检测装置构成为通过搭载于车辆来检测存在于该车辆外的障碍物。
具体而言,该障碍物检测装置具备:
测距传感器,构成为朝向上述车辆的外侧发送探测波,并且接收起因于上述障碍物对上述探测波的反射并具有与上述车辆和上述障碍物的距离相应的强度的接收波;
拍摄部,设置为拍摄上述车辆的周围的图像;以及
检测处理部,设置为基于利用上述测距传感器得到的上述接收波的接收结果、和利用上述拍摄部得到的上述图像的拍摄结果,来检测上述障碍物。
另外,在该障碍物检测装置中,
上述检测处理部构成为:
基于上述接收结果,获取推断反射位置,该推断反射位置是包含在已经照射有上述探测波的已照射区域的位置,且被推断为是反射出上述接收波的上述障碍物上的位置,
基于上述推断反射位置,识别上述障碍物的外形形状,
基于上述外形形状的识别结果以及上述图像识别的结果,来获取由上述拍摄部拍摄到的上述图像中所包含的上述障碍物上的包含在未照射区域的部位的相对于上述车辆的相对位置,上述未照射区域比上述已照射区域靠车辆行进方向侧。
此外,对各单元标注的带括号的参照附图标记表示该单元与后述的实施方式中记载的具体单元的对应关系的一个例子。
附图说明
图1是搭载有实施方式所涉及的障碍物检测装置的车辆的简要结构图。
图2是图1所示的障碍物检测装置的功能模块图。
图3是表示图1所示的障碍物检测装置的动作的概要的概念图。
图4是表示图1所示的障碍物检测装置的动作的概要的概念图。
图5是表示图1所示的障碍物检测装置的动作的概要的概念图。
图6是表示图1所示的障碍物检测装置的动作的概要的概念图。
图7是表示图1所示的障碍物检测装置的第一动作例的流程图。
图8是表示图1所示的障碍物检测装置中的第一动作例的流程图。
图9是表示图1所示的障碍物检测装置中的第二动作例的流程图。
图10是表示图1所示的障碍物检测装置中的第二动作例的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图对实施方式进行说明。此外,能够应用于实施方式的各种变更作为变形例,在一系列的实施方式的说明之后汇总说明。
(结构)
参照图1,车辆10是所谓的四轮汽车,在平面图中具备大致矩形的车体11。
以下,为了方便,将与车辆中心线VL平行的方向上的一方亦即前进行驶时的车辆10的移动方向侧称为“车辆行进方向”。在图1中,用箭头DT示出车辆行进方向。根据上述的定义,车辆行进方向为前进行驶时的车辆10的行驶轨迹的切线方向。
另外,将与车辆中心线VL正交的方向亦即规定车辆10的车宽度的方向称为“车宽度方向”。在图1中用箭头DW示出了车宽度方向。车宽度方向是也与车高度方向正交的方向。“车高度方向”是将车辆10载置于水平面的情况下的重力作用方向的相反方向,在图1中用箭头DH来表示。
以下,在参照车辆10或者车体11的各部时,将车辆行进方向称为“前方”,将其相反方向称为“后方”。另外,在左手正交3维坐标系中,将在将车辆行进方向设为x轴正向,并将车高度方向设为z轴正向的情况下的与车宽度方向平行的y轴正向称为“右方”,并将其相反方向称为“左方”。“前侧”、“后侧”、“右侧”、以及“左侧”等的定义也遵循上述的各定义。
在车体11的前侧的端部亦即前面部12安装有前保险杠13。在车体11的后侧的端部亦即后面部14安装有后保险杠15。在车体11的侧面部16设置有门板17。在图1所示的具体例中,在左右分别各设置有2块,共计4块门板17。在前侧的一对门板17的每一个安装有前车门侧反光镜18。
在车辆10搭载有障碍物检测装置20。障碍物检测装置20被构成为通过搭载于车辆10而能够检测存在于该车辆10的外部的障碍物B。具体而言,障碍物检测装置20具备测距传感器21、拍摄部22、车速传感器23、换档位置传感器24、转向角传感器25、控制部26以及显示器27。以下,对构成障碍物检测装置20的各部的详细进行说明。此外,为了简化图示,在图1中省略构成障碍物检测装置20的各部之间的电连接关系。
测距传感器21被设置为朝向车辆10的外侧发送探测波WS,并且接收起因于障碍物B对探测波WS的反射并具有与车辆10和障碍物B的距离相应的强度的接收波WR。具体而言,在本实施方式中,测距传感器21是所谓的超声波传感器,构成为发送作为超声波的探测波WS,并且能够接收包含超声波的接收波WR。测距传感器21与控制部26电连接。即,测距传感器21在控制部26的控制下发送探测波WS,并且产生与接收波WR的接收结果对应的信号(以下称为“接收信息”)并发送至控制部26。
在本实施方式中,多个测距传感器21安装于车体11。多个测距传感器21分别被配置为从车辆中心轴VL向车宽度方向DW上的任意一侧偏移。另外,多个测距传感器21中的至少一部分被设置为沿着与车辆行进方向交叉的方向发送探测波WS。
具体而言,在前保险杠13安装有作为测距传感器21的第一前声纳SF1、第二前声纳SF2、第三前声纳SF3、以及第四前声纳SF4。同样地,在后保险杠15安装有作为测距传感器21的第一后声纳SR1、第二后声纳SR2、第三后声纳SR3、以及第四后声纳SR4。另外,在车体11的侧面部16安装有作为测距传感器21的第一侧声纳SS1、第二侧声纳SS2、第三侧声纳SS3、以及第四侧声纳SS4。
第一前声纳SF1配置于车体11的左前角部,以向车辆10的左前方发送探测波WS。第二前声纳SF2配置于车体11的右前角部,以向车辆10的右前方发送探测波WS。第一前声纳SF1和第二前声纳SF2隔着车辆中心线VL对称地设置。
第三前声纳SF3配置于第一前声纳SF1与车辆中心线VL之间,以向车辆10的大致前方发送探测波WS。第四前声纳SF4配置于第二前声纳SF2与车辆中心线VL之间,以向车辆10的大致前方发送探测波WS。第三前声纳SF3和第四前声纳SF4隔着车辆中心线VL对称地设置。
第一后声纳SR1配置于车体11的左后角部,以向车辆10的左后方发送探测波WS。第二后声纳SR2配置于车体11的右后角部,以向车辆10的右后方发送探测波WS。第一后声纳SR1和第二后声纳SR2隔着车辆中心线VL对称地设置。
第三后声纳SR3配置于第一后声纳SR1与车辆中心线VL之间,以向车辆10的大致后方发送探测波WS。第四后声纳SR4配置于第二后声纳SR2与车辆中心线VL之间,以向车辆10的大致后方发送探测波WS。第三后声纳SR3和第四后声纳SR4隔着车辆中心线VL对称地设置。
第一侧声纳SS1在车辆10的前后方向上配置于左侧的前车门侧反光镜18与第一前声纳SF1之间,以向车辆10的左方发送探测波WS。第二侧声纳SS2在车辆10的前后方向上配置于右侧的前车门侧反光镜18与第二前声纳SF2之间,以向车辆10的右方发送探测波WS。第一侧声纳SS1和第二侧声纳SS2隔着车辆中心线VL对称地设置。
第三侧声纳SS3在车辆10的前后方向上配置于左后侧的门板17与第一后声纳SR1之间,以向车辆10的左方发送探测波WS。第四侧声纳SS4在车辆10的前后方向上配置于右后侧的门板17与第二后声纳SR2之间,以向车辆10的右方发送探测波WS。第三侧声纳SS3和第四侧声纳SS4隔着车辆中心线VL对称地设置。
在本实施方式中,拍摄部22是具备电荷耦合元件(CCD)等图像传感器的照相机,被设置为拍摄车辆10的周围的图像,并获取与该图像对应的图像信息。拍摄部22与控制部26电连接。即,拍摄部22在控制部26的控制下获取图像信息,并且将获取到的图像信息发送至控制部26。在本实施方式中,在车辆10搭载有多个拍摄部22,即,前置照相机CF、后置照相机CB、左侧照相机CL以及右侧照相机CR。
前置照相机CF安装于车体11的前面部12,以获取与车辆10的前方的图像对应的图像信息。后置照相机CB安装于车体11的后面部14,以获取与车辆10的后方的图像对应的图像信息。左侧照相机CL安装于左侧的前车门侧反光镜18,以获取与车辆10的左侧方的图像对应的图像信息。右侧照相机CR安装于右侧的前车门侧反光镜18,以获取与车辆10的右侧方的图像对应的图像信息。
车速传感器23、换档位置传感器24、以及转向角传感器25与控制部26电连接。车速传感器23被设置为产生与车辆10的行驶速度(以下仅称为“车速”)对应的信号,并发送至控制部26。换档位置传感器24被设置为产生与换档位置对应的信号,并发送至控制部26。转向角传感器25被设置为产生与操转向角对应的信号,并发送至控制部26。
控制部26设置于车体11的内部。控制部26是所谓的车载微型计算机,具备未图示的CPU、ROM、RAM、非易失性RAM(例如闪存ROM)等。即,控制部26构成为通过CPU从ROM或者非易失性RAM读出程序(即后述的各例程)并执行,而能够实现各种控制动作。另外,在ROM或者非易失性RAM中预先储存有执行程序时所使用的各种数据(初始值、检查表、映射等)。
作为检测处理部的控制部26构成为基于从测距传感器21、拍摄部22、车速传感器23、换档位置传感器24、以及转向角传感器25接收到的信号以及信息,来执行障碍物检测动作。显示器27配置于车辆10的车厢内。显示器27与控制部26电连接,以便在控制部26的控制下进行与障碍物检测动作相伴的显示。
接下来,参照图2~图4对作为检测处理部的控制部26中的功能模块结构进行说明。图3表示车辆10接近相对于车辆行进方向偏斜地竖立设置的壁状的障碍物B的情况。此外,在图3中,为了避免图示以及说明的复杂化,使车辆10为直行中,并简化了测距传感器21等的图示。这同样适用于后述的图5以及图6。图4表示基于利用拍摄部22得到的拍摄结果的物体形状识别的情况。
控制部26构成为基于利用测距传感器21得到的接收波WR的接收结果、以及利用拍摄部22得到的图像的拍摄结果,来检测障碍物B(参照图3等)。具体而言,如图2所示,控制部26具有形状识别部61、图像识别部63以及综合识别部64。
作为推断反射位置获取部的形状识别部61基于利用测距传感器21得到的接收波WR的接收结果来获取推断反射位置P。另外,形状识别部61能够在车辆10的移动中依次获取推断反射位置P。
推断反射位置P是包含在已照射区域的位置,且是被推断为是反射出接收波WR的障碍物B上的位置的位置。所谓的已照射区域是指在本次的车辆10接近障碍物B时已经照射有探测波WS的障碍物B的区域。此外,在与获取到的推断反射位置P对应的接收波WR的接收结果中,包含有与推断反射位置P距离车辆10的距离,即,推断反射位置P距离测距传感器21的距离有关的信息。因此,推断反射位置P是与基于接收结果获取到的距离对应的虚拟的障碍物B上的位置。
另外,形状识别部61基于推断反射位置P来识别障碍物B的外形形状。具体而言,形状识别部61基于在车辆10的移动中依次获取到的至少1个推断反射位置P来识别障碍物B的与车辆10对置的壁面B0的形状。
图像识别部63基于由拍摄部22拍摄到的图像来识别障碍物B的形状。具体而言,在本实施方式中,图像识别部63通过公知的图像识别方法从图像信息中提取边缘等特征形状。
综合识别部64获取障碍物B上的所希望的关注部位的相对于车辆10的相对位置。即,综合识别部64基于利用形状识别部61得到的外形形状的识别结果、和利用图像识别部63得到的图像识别结果,来识别上述的关注部位相对于车辆10的相对位置。
具体而言,如图3以及图4所示,在本实施方式中,综合识别部64基于提取出的边缘等特征形状和延长线EL来获取由拍摄部22拍摄到的图像中所包含的障碍物B上的包含在比已照射区域靠车辆行进方向侧的未照射区域的部位(例如图3的端部B1以及与此对应的图4的纵向边缘EV)的相对于车辆10的相对位置。延长线EL是形成为沿着由形状识别部61识别出的外形形状从推断反射位置P向车辆行进方向侧延伸的直线或者曲线。
(动作概要)
以下,对障碍物检测装置20中的动作的概要进行说明。此外,在下述的说明中,“推断反射位置P”的表达除了指图3、图4以及图6所示的推断反射位置P的情况以外,还有在对图5所示的第1个推断反射位置P1以及第N个推断反射位置PN进行通称的情况下使用的情况。
如图3所示,障碍物检测装置20(即图1以及图2所示的控制部26)在车辆10的移动中基于利用测距传感器21得到的接收波WR的接收结果,依次获取推断反射位置P。另外,障碍物检测装置20基于获取到的推断反射位置P来识别障碍物B的外形形状。
具体而言,参照图5,障碍物检测装置20在车辆10到达位置VP1的时刻获取推断反射位置P1。之后,障碍物检测装置20在车辆10到达位置VPN为止获取N个推断反射位置P,即,推断反射位置P1、…PN。N是2以上的整数。
以推断反射位置P1的获取为代表例对本实施方式中的推断反射位置P1、…PN的获取方法进行说明。即,以与在以下说明的推断反射位置P1的获取方法相同的方法获取N个推断反射位置P。
障碍物检测装置20在车辆10即将到达位置VP1(例如数百毫秒前)的时刻,基于与障碍物B的壁面B0对置的特定的测距传感器21的接收波WR的接收结果,来获取该测距传感器21与壁面B0的距离。将该距离称为“第一距离”。上述的“特定的测距传感器21”在图5的例子中是图1中的第二侧声纳SS2。同样地,障碍物检测装置20在紧接着的车辆10到达位置VP1的时刻,基于该测距传感器21中的接收波WR的接收结果,来获取该测距传感器21与壁面B0的距离。将该距离称为“第二距离”。
获取第一距离的时刻与获取第二距离的时刻的时间间隔充分小。因此,该期间的车辆10的移动距离也很小。因此,能够假定与第一距离对应的反射出探测波WS的壁面B0的位置和与第二距离对应的反射出探测波WS的壁面B0的位置相同。因此,障碍物检测装置20获取以获取第一距离的时刻的该测距传感器21的位置为中心半径为第一距离的第一圆、与以获取第二距离的时刻的该测距传感器21的位置为中心半径为第二距离的第二圆的交点作为推断反射位置P1。
进一步,障碍物检测装置20获取使用推断反射位置P1、…PN形成的延长线EL。延长线EL是使用推断反射位置P1、…PN并通过最小二乘法等公知的近似方法获取到的曲线或者直线。即,延长线EL是使用包含第一个推断反射位置P1的N个推断反射位置P形成的近似曲线或者近似直线。例如,在N=2的情况下,将推断反射位置P1称为第一推断反射位置,将PN即P2称为第二推断反射位置。在该情况下,延长线EL为延长连结第一推断反射位置和第二推断反射位置的线段而成的直线。在N=2的情况下,延长线EL通过全部的推断反射位置P。相对于此,在N≥3的情况下,延长线EL不一定通过所有的推断反射位置P。
或者,也能够基于如上述那样获取的1个推断反射位置P获取延长线EL。具体而言,如图6所示,障碍物检测装置20获取与连结推断反射位置P和与该推断反射位置P对应的测距传感器21的线段正交并且与车高度方向正交的通过推断反射位置P的直线作为延长线EL。另外,障碍物检测装置20基于该延长线EL识别障碍物B的外形形状。即,障碍物检测装置20将延长线EL识别为构成障碍物B的与车辆10对置的壁面B0的直线。
参照图5以及图6,障碍物检测装置20基于获取到的延长线EL和图像识别结果,来检测障碍物B的所希望的关注部位(例如端部B1等)。具体而言,障碍物检测装置20判定在由拍摄部22拍摄到的图像中,纵向边缘EV是否在比推断反射位置P靠车辆行进方向侧并且比车辆中心轴VL靠车宽度方向上的该推断反射位置P侧存在于延长线EL上。在纵向边缘EV存在于延长线EL上的情况下,障碍物检测装置20获取纵向边缘EV相对于车辆10的相对位置作为障碍物B的端部B1的位置。
(动作例)
以下,使用流程图对本实施方式的结构的具体动作例进行说明。如图3以及图4所示,以下的动作例示出在车辆10接近相对于车辆行进方向偏斜地竖立设置的壁状的障碍物B的情况下,障碍物检测装置20检测车辆行进方向侧的障碍物B的端部B1的情况。此外,在附图以及说明书中的以下的说明中,将“步骤”仅简记为“S”。另外,在以下的流程图的说明中,将控制部26的CPU以及非易失性RAM仅简称为“CPU”以及“非易失性RAM”。
在规定的起动条件成立之后,CPU以规定时间间隔反复起动图7所示的图像识别例程以及图8所示的物体检测例程。
若图7所示的图像识别例程起动,则首先,在S71中,CPU从拍摄部22获取图像信息。接着,在S72中,CPU执行图像识别部63的图像识别动作(具体而言,边缘提取处理)。即,CPU基于由拍摄部22拍摄到的图像来提取障碍物B中的纵向边缘EV等特征形状。最后,在S73中,CPU将S72的图像识别结果,即,特征形状的提取结果储存至非易失性RAM,并暂时结束本例程。
若图8所示的物体检测例程起动,则首先,在S81中,CPU从测距传感器21获取接收信息,即,与接收波WR的接收结果对应的信息。接着,在S82中,CPU判定接收波WR的强度是否超过规定的阈值强度WRth。在接收波WR的强度为规定的阈值强度WRth以下的情况下(即S82=否),CPU跳过S83以后的所有处理,并暂时结束本例程。因此,作为接收波WR的强度超过规定的阈值强度WRth的情况(即S82=是),继续进行以下的动作例的说明。
在接收波WR的强度超过规定的阈值强度WRth的情况下(即S82=是),CPU使处理进入S83以后。在S83中,CPU基于获取到的接收信息来获取推断反射位置P。在图5的例子中,CPU在车辆10的规定时间(例如1秒)的行进中获取多个推断反射位置P1、…PN。在图6的例子中,CPU获取1个推断反射位置P。
接着,在S84中,CPU执行由形状识别部61进行的障碍物B的外形形状的识别动作。即,CPU基于获取到的至少1个推断反射位置P获取延长线EL。接着,在S85中,CPU从非易失性RAM中储存的信息中获取障碍物B的纵向边缘EV的提取结果。之后,CPU使处理进入S86。
在S86中,CPU判定纵向边缘EV是否在比推断反射位置P靠车辆行进方向侧并且比车辆中心轴VL靠车宽度方向上的该推断反射位置P侧存在于延长线EL上。在纵向边缘EV存在于延长线EL上的情况下(即S86=是),CPU使处理进入S87。在S87中,CPU获取纵向边缘EV相对于车辆10的相对位置(即方位以及距离),并暂时结束本例程。另一方面,在纵向边缘EV未存在于延长线EL上的情况下(即S86=否),CPU跳过S87的处理,并暂时结束本例程。
(效果)
如图3所示,有车辆10接近相对于车辆行进方向偏斜地竖立设置的壁状的障碍物B行进的情况。
在该情况下,在基于测距传感器21的物体形状识别中,在障碍物B的车辆行进方向侧的端部B1存在于探测波WS的照射范围外的情况下,难以识别端部B1。因此,若仅进行基于测距传感器21的物体形状识别,则难以判定该端部B1在车辆10保持原样行进的情况下有无与车体11接触的可能性。另外,若仅进行基于测距传感器21的物体形状识别,则在存在该端部B1与车体11接触的可能性的情况下,很难判定到接触预定地点的距离或者到接触预定时间的所需时间。
相对于此,在本实施方式中,障碍物检测装置20通过综合基于测距传感器21的外形形状的识别结果、和通过基于利用拍摄部22得到的拍摄结果的图像识别得到的特征形状的识别结果,能够良好地获取(即推断)障碍物B的端部B1的位置。由此,能够简易并且准确地进行上述那样的判定。即,根据本实施方式的结构,能够尽可能准确地获取本车辆与存在于本车辆外的障碍物B的相对位置关系。
(变形例)
本公开并不局限于上述实施方式。因此,能够对上述实施方式适当地进行变更。以下,对代表性的变形例进行说明。在以下的变形例的说明中,仅对与上述实施方式不同的部分进行说明。另外,在上述实施方式和变形例中,对相互相同或者等同的部分标注有相同附图标记。因此,在以下的变形例的说明中,关于具有与上述实施方式相同的附图标记的构成要素,除非在技术上矛盾或者另有特殊的附加说明,否则可以适当地引用上述实施方式中的说明。
本公开并不局限于在上述实施方式中示出的具体的装置结构。即,例如,车辆10并不局限于四轮汽车。具体而言,车辆10也可以是三轮汽车,也可以是货车等六轮或者八轮汽车。另外,车辆10的种类也可以是仅具备内燃机的汽车,也可以是不具备内燃机的电动汽车或者燃料电池车,也可以是混合动力汽车。对于门板17的数量,也没有特殊的限定。
测距传感器21为超声波传感器的情况下的测距传感器21的配置以及个数并不局限于上述的具体例。即,例如,在第三前声纳SF3配置于车宽度方向上的中央位置的情况下,省略第四前声纳SF4。同样地,在第三后声纳SR3配置于车宽度方向上的中央位置的情况下,省略第四后声纳SR4。第三侧声纳SS3以及第四侧声纳SS4可以省略。
测距传感器21并不局限于超声波传感器。即,例如,测距传感器21也可以是激光雷达传感器、或者毫米波雷达传感器。
拍摄部22的配置以及个数并不局限于上述的例子。即,例如,左侧照相机CL以及右侧照相机CR也可以配置于与前车门侧反光镜18不同的位置。或者,左侧照相机CL以及右侧照相机CR可以省略。对于可以由障碍物检测装置20执行的多个停车辅助动作中的停车方式选择动作,可以仅由前置照相机CF来执行,也可以仅由左侧照相机CL以及右侧照相机CR来执行。
在上述实施方式中,控制部26是CPU从ROM等读出程序并起动的结构。然而,本公开并不局限于这样的结构。即,例如,控制部26也可以是构成为能够进行上述那样的动作的数字电路,例如门阵列等ASIC。ASIC是APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT(应用型专用集成电路)的缩写。
本公开并不局限于在上述实施方式中示出的具体的动作例以及处理方式。例如,识别结果的储存场所也可以是非易失性RAM以外的存储介质(例如RAM和/或磁存储介质)。
与接收波WR对应的距离的计算或者推断可以由搭载于测距传感器21的处理器来进行,也可以由控制部26来进行。推断反射位置P的获取方法并不局限于上述的具体例。例如,通过将接收波WR的方位假设为特定方位,能够迅速并且简易地获取推断反射位置P。该特定方位例如可以是与探测波WS的发送范围对应的圆锥的中心轴线方向。或者,例如,可以为与构成上述的圆锥的母线中的最靠车辆行进方向侧的母线平行的方向。在这些情况下,能够根据假设的特定方位和获取到的距离来获取推断反射位置P。
在测距传感器21为所谓的阵列传感器(例如超声波阵列传感器)的情况下,障碍物检测装置20能够通过1个测距传感器21,即图3~图6的例子中的第二侧声纳SS2的1次的探测波WS的发送以及与此相伴的接收波WR的接收,来确定推断反射位置P。在该情况下,障碍物检测装置20能够以更高分辨率获取图5所示的推断反射位置P1、…PN。或者,障碍物检测装置20能够以更短时间完成基于图6所示的方法的推断反射位置P以及基于该推断反射位置P的延长线EL的获取。
在上述的具体例中,障碍物检测装置20具有多个测距传感器21。因此,障碍物检测装置20在多个测距传感器21中的每一个的收发范围较广的情况下,能够使用由相互相邻的多个测距传感器21接收到的多个接收波WR的时间差和/或相位差,来计算推断反射位置P的方位。在该情况下,障碍物检测装置20能够以更高分辨率获取图5所示的推断反射位置P1、…PN。或者,障碍物检测装置20能够以更短时间完成基于图6所示的方法的延长线EL的获取。
图像识别部63中的处理可以是所谓的SFM处理。SFM是Structure From Motion(运动恢复结构)的缩写。即,图像识别部63也可以使用SFM技术,三维识别障碍物B中的特征形状。SFM技术是在本申请的申请时已经公知的(例如,参照日本专利第5012615号、日本专利第5714940号等。)。因此,在本说明书中,省略SFM技术或者SFM处理的详细的说明。
在该情况下,图像识别部63设置为基于在车辆10的移动中由拍摄部22拍摄到的多个图像,来三维识别障碍物B的形状。另外,作为端部识别部的综合识别部64获取障碍物B的所希望的关注部位相对于车辆10的相对位置。即,综合识别部64基于形状识别部61的障碍物B的外形形状的识别结果、和图像识别部63的障碍物B的图像识别结果,来获取上述的关注部位相对于车辆10的相对位置。
使用图9以及图10所示的流程图对与该变形例对应的动作例进行说明。在规定的起动条件成立之后,CPU以规定时间间隔反复起动图9所示的图像识别例程以及图10所示的物体检测例程。
在图9所示的图像识别例程中,S71以及S73的处理与图7相同。因此,省略这些步骤的说明。在S71的处理之后,CPU使处理进入S92。在S92中,CPU执行图像识别部63的图像识别动作,即SFM处理。具体而言,CPU基于在车辆10的移动中由拍摄部22拍摄到的多个图像,来识别障碍物B的三维形状。之后,CPU使处理进入S73。
在图10所示的物体检测例程中,S81~S84的处理与图8相同。因此,省略这些步骤的说明。在S84的处理之后,CPU使处理进入S105。在S105中,CPU基于非易失性RAM中储存的基于SFM技术的图像识别结果,获取障碍物B的端部B1的提取结果。之后,CPU使处理进入S106。
在S106中,CPU判定障碍物B的端部B1是否在比推断反射位置P靠车辆行进方向侧且比车辆中心轴VL靠车宽度方向上的该推断反射位置P侧存在于延长线EL上。在端部B1存在于延长线EL上的情况下(即S106=是),CPU使处理进入S107。在S107中,CPU获取端部B1相对于车辆10的相对位置(即方位以及距离),并暂时结束本例程。另一方面,在端部B1未存在于延长线EL上的情况下(即S106=否),CPU跳过S107的处理,暂时结束本例程。
障碍物B的外形形状的“识别”也可以说是该外形形状的“获取”或者“推断”。障碍物B中的特征形状的“提取”也可以说是该特征形状的“识别”。障碍物B的端部B1的相对于车辆10的相对位置的“获取”也可以说是该相对位置的“推断”或者“计算”。延长线EL的“获取”也可以说是“计算”。
各判定处理中的不等号既可以带等号,也可以没有等号。即,例如,“超过阈值”可以变更为“阈值以上”。
变形例也不局限于上述的例示。另外,多个变形例相互可以组合。进一步,上述实施方式的全部或者一部分与变形例的全部或者一部分可以相互组合。
Claims (10)
1.一种障碍物检测装置,是构成为通过搭载于车辆(10)来检测存在于该车辆外的障碍物(B)的障碍物检测装置(20),
上述障碍物检测装置(20)具备:
测距传感器(21),设置为朝向上述车辆的外侧发送探测波,并且接收起因于上述障碍物对上述探测波的反射并具有与上述车辆和上述障碍物的距离相应的强度的接收波;
拍摄部(22),设置为拍摄上述车辆的周围的图像;以及
检测处理部(26),设置为基于利用上述测距传感器得到的上述接收波的接收结果、和利用上述拍摄部得到的上述图像的拍摄结果,来检测上述障碍物,
上述检测处理部构成为:
基于上述接收结果获取推断反射位置,该推断反射位置是包含在已经照射有上述探测波的已照射区域的位置,且被推断为是反射出上述接收波的上述障碍物上的位置,
基于上述推断反射位置,识别上述障碍物的外形形状,
基于上述拍摄结果,对上述障碍物进行图像识别,
基于上述外形形状的识别结果以及上述图像识别的结果,来获取由上述拍摄部拍摄到的上述图像中所包含的上述障碍物上的包含在未照射区域的部位的相对于上述车辆的相对位置,上述未照射区域比上述已照射区域靠车辆行进方向(DT)侧。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测装置,其中,
上述测距传感器被配置为从车辆中心轴(VL)向车宽度方向(DW)的一侧偏移。
3.根据权利要求1所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部构成为在由上述拍摄部拍摄到的上述图像中,沿着车高度方向(DH)的边缘亦即纵向边缘(EV)在比上述推断反射位置靠上述车辆行进方向侧并且比车辆中心轴(VL)靠车宽度方向(DW)的一侧存在于延长线(EL)上的情况下,获取上述纵向边缘的相对于上述车辆的相对位置作为上述障碍物的端部位置,该延长线(EL)形成为沿着上述外形形状从上述推断反射位置延伸。
4.根据权利要求2所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部构成为在由上述拍摄部拍摄到的上述图像中,沿着车高度方向(DH)的边缘亦即纵向边缘(EV)在比上述推断反射位置靠上述车辆行进方向侧并且比车辆中心轴(VL)靠车宽度方向(DW)的一侧存在于延长线(EL)上的情况下,获取上述纵向边缘的相对于上述车辆的相对位置作为上述障碍物的端部位置,该延长线(EL)形成为沿着上述外形形状从上述推断反射位置延伸。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的障碍物检测装置,其中,
上述测距传感器是构成为能够发送以及接收作为上述探测波的超声波的超声波传感器,被设置为沿着与车辆行进方向(DT)交叉的方向发送上述探测波。
6.根据权利要求5所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部构成为:
获取上述推断反射位置亦即第一推断反射位置(P1),
获取比上述第一推断反射位置靠上述车辆行进方向侧的上述推断反射位置亦即第二推断反射位置(PN),
在由上述拍摄部拍摄到的上述图像中所包含的上述障碍物上的上述部位存在于延长线(EL)上的情况下,获取上述部位的相对于上述车辆的相对位置,该延长线(EL)是使使用上述第一推断反射位置和上述第二推断反射位置形成的线沿从上述第一推断反射位置朝向上述第二推断反射位置的方向从上述第二推断反射位置延长而形成的。
7.根据权利要求5所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部构成为基于与连结上述推断反射位置和上述测距传感器的线段正交并且与上述车高度方向正交的通过上述推断反射位置的直线,来识别上述外形形状。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部具备:
推断反射位置获取部(61),获取上述推断反射位置;
图像识别部(63),基于在上述车辆的移动中由上述拍摄部拍摄到的多个上述图像,来三维识别上述障碍物的形状;以及
端部识别部(64),基于由上述推断反射位置获取部获取到的上述推断反射位置、和上述图像识别部的图像识别结果,来获取上述障碍物的端部位置。
9.根据权利要求5所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部具备:
推断反射位置获取部(61),获取上述推断反射位置;
图像识别部(63),基于在上述车辆的移动中由上述拍摄部拍摄到的多个上述图像,来三维识别上述障碍物的形状;以及
端部识别部(64),基于由上述推断反射位置获取部获取到的上述推断反射位置、和上述图像识别部的图像识别结果,来获取上述障碍物的端部位置。
10.根据权利要求6或7所述的障碍物检测装置,其中,
上述检测处理部具备:
推断反射位置获取部(61),获取上述推断反射位置;
图像识别部(63),基于在上述车辆的移动中由上述拍摄部拍摄到的多个上述图像,来三维识别上述障碍物的形状;以及
端部识别部(64),基于由上述推断反射位置获取部获取到的上述推断反射位置、和上述图像识别部的图像识别结果,来获取上述障碍物的端部位置。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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