JP2018189422A - 障害物検知装置 - Google Patents
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Abstract
Description
探査波を前記自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波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも1個の測距センサ(21)と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部(22)と、
前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部(260)と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両に対する相対位置に対応する相対位置情報を取得するように設けられた、位置取得部(261)と、
前記撮像部により取得された前記画像情報と、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報とに基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部(262)と、
前記位置取得部により取得された前記相対位置情報と、前記形状認識部による形状認識結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部(263)と、
を備え、
前記検知処理部は、前記形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記相対位置情報を破棄するように構成されている。
探査波を前記自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波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも1個の測距センサ(21)と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部(22)と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両からの距離に対応する距離情報を取得するように設けられた、距離取得部(264)と、
前記撮像部により取得された前記画像情報に基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部(265)と、
前記形状認識部による形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記距離情報を、前記測距センサの車高方向における搭載位置に基づいて補正するように設けられた、距離補正部(266)と、
を備えている。
次に、図1に加えて図2をも参照しつつ、第一実施形態における障害物検知装置20および制御部26の機能ブロック構成について説明する。制御部26は、測距センサ21による受信波の受信結果と、撮像部22による画像の撮像結果と、車速センサ23等の各種センサから受信した各種信号とに基づいて、障害物B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、機能上の構成として、車両状態取得部260と、位置取得部261と、形状認識部262と、検知処理部263とを備えている。
以下、障害物検知装置20、すなわち制御部26における動作の概要について、図1〜図6を参照しつつ説明する。なお、以下の動作説明においては、図示および説明の煩雑化を回避するため、自車両10は前方に直進中とし、各部の図示が適宜省略されている。
以下、本実施形態の構成による、上記の動作概要に対応す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。なお、図面およ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。
以下、第二実施形態の障害物検知装置20について説明する。以下の第二実施形態の説明においては、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。また、第二実施形態と上記の第一実施形態とにおいて、互いに同一また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、以下の第二実施形態の説明において、上記の第一実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記の第一実施形態における説明が適宜援用され得る。後述の第三実施形態等においても同様である。
以下、第三実施形態の障害物検知装置20について説明する。以下の第三実施形態の説明においても、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。
図10は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図10に示されている障害物認識ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、CPUにより起動される。なお、図10に示されている障害物認識ルーチンが起動される前提として、図5に示されている画像認識ルーチン、および図6に示されている障害物検知ルーチンが既に実行されているものとする。
次に、図11を参照しつつ、第四実施形態の障害物検知装置20および制御部26の機能ブロック構成について説明する。以下の第四実施形態の説明においても、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。なお、第一実施形態と第四実施形態とで、図1の構成は共通であるものとする。よって、以下の第四実施形態の説明においては、図1および図3が適宜参照され得る。
図12Aは、自車両10が、高さ寸法が大きい障害物B、すなわち路面RSからの突出高さが測距センサ21の搭載高よりも充分高い障害物Bに向かって進行する様子を示す。
図14は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図14に示されている障害物検知ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、CPUにより起動される。なお、図14に示されている障害物認識ルーチンが起動される前提として、図5に示されている画像認識ルーチンが既に実行されているものとする。すなわち、図14に示されている障害物検知ルーチンは、図6に示されている障害物検知ルーチンの一部を変更したものである。
次に、第五実施形態の障害物検知装置20について説明する。本実施形態は、移動ステレオ技術またはSFM技術を用いた第四実施形態よりも、画像認識の処理負荷を軽減した態様に相当する。
図15〜図17は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図15に示されている距離取得ルーチンは、距離取得部264の動作に対応する。この距離取得ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、CPUにより起動される。
測距センサ21により取得された相対位置情報に基づく障害物Bの検知結果は、そのままでは、従来技術と同様に、障害物Bの高さ寸法による影響を受ける。但し、上記の特許文献1のように、測距センサ21による検知結果そのものに基づいて、障害物Bの高さ寸法を取得しようとしても、誤差が大きくなる。測距センサ21の基本的な機能は障害物Bとの距離に対応する信号を出力することにあり、かかる出力中には障害物Bの高さに関する情報は本質的には含まれないからである。
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。故に、上記の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、上記の実施形態との相違点を主として説明する。
11 車体
20 障害物検知装置
21 測距センサ
22 撮像部
26 制御部
260 車両状態取得部
261 位置取得部
262 形状認識部
263 検知処理部
B 障害物
Claims (12)
- 自車両(10)に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物(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、
探査波を前記自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波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも1個の測距センサ(21)と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部(22)と、
前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部(260)と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両に対する相対位置に対応する相対位置情報を取得するように設けられた、位置取得部(261)と、
前記撮像部により取得された前記画像情報と、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報とに基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部(262)と、
前記位置取得部により取得された前記相対位置情報と、前記形状認識部による形状認識結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部(263)と、
を備え、
前記検知処理部は、前記形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記相対位置情報を破棄するように構成された、
障害物検知装置。 - 少なくとも1個の前記測距センサは、互いに異なる位置に設けられた第一測距センサおよび第二測距センサを含み、
前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、相互に、一方が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波が他方における前記受信波として受信可能な位置関係に設けられ、
前記位置取得部は、前記第一測距センサが送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記第一測距センサおよび前記第二測距センサが前記受信波として受信した場合の、前記第一測距センサおよび前記第二測距センサの位置に基づく三角測量により、前記相対位置情報を取得するように設けられた、
請求項1に記載の障害物検知装置。 - 前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、前記自車両の進行方向側の面に設けられ、
前記検知処理部は、
前記形状認識結果にて前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法以上であり、
且つ、
当該障害物に対応する前記相対位置情報が、
前記第一測距センサに受信される前記受信波であって前記第二測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する第一間接波ではなく、
前記第二測距センサに受信される前記受信波であって前記第一測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する第二間接波ではなく、
前記第一測距センサに受信される前記受信波であって前記第一測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する直接波に基づいて取得された場合に、
当該障害物が、前記自車両の車両中心軸線(VL)と交差する壁面(BW)を有し前記自車両の走行に伴って前記壁面が前記自車両に接近する可能性があるものと認識する、
請求項2に記載の障害物検知装置。 - 前記測距センサは、自己が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記受信波として受信することで、当該障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられ、
前記位置取得部は、前記自車両の走行中における異なる時点にて取得された前記測距センサの位置および前記障害物との距離に基づいて、三角測量により前記相対位置情報を取得するように設けられた、
請求項1に記載の障害物検知装置。 - 前記形状認識部は、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報と、前記撮像部により前記自車両の移動に伴って時系列で取得された複数の前記画像情報とに基づいて、前記画像情報における複数の特徴点の三次元位置を取得することで、前記障害物の三次元形状を認識するように設けられた、
請求項1〜4のいずれか1つに記載の障害物検知装置。 - 自車両(10)に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物(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、
探査波を前記自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波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも1個の測距センサ(21)と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部(22)と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両からの距離に対応する距離情報を取得するように設けられた、距離取得部(264)と、
前記撮像部により取得された前記画像情報に基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部(265)と、
前記形状認識部による形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記距離情報を、前記測距センサの車高方向における搭載位置に基づいて補正するように設けられた、距離補正部(266)と、
を備えた障害物検知装置。 - 前記距離取得部は、前記測距センサが装着された前記自車両の端面(V1、V2、V3)から前記障害物までの水平距離を取得するように設けられ、
前記距離補正部は、前記形状認識結果にて前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法未満である場合、
DC0を前記距離取得部によって取得され前記距離補正部によって補正される前の前記水平距離、DCを前記距離補正部による補正後の前記水平距離、SHを前記障害物の前記車高方向における基端部位置と前記搭載位置との前記車高方向における距離として、以下の式
DC=(DC02−SH2)1/2
により、前記水平距離を補正するように設けられた、
請求項6に記載の障害物検知装置。 - 少なくとも1個の前記測距センサは、前記自車両の進行方向側に位置する前記自車両の前記端面である進行側端面にて互いに異なる位置に設けられた第一測距センサおよび第二測距センサを含み、
前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、相互に、一方が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波が他方における前記受信波として受信可能な位置関係に設けられ、
前記距離取得部は、前記第一測距センサが送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記第一測距センサおよび前記第二測距センサが前記受信波として受信した場合の、前記第一測距センサおよび前記第二測距センサの位置に基づく三角測量により、前記水平距離としての、前記進行側端面から前記障害物までの、前記進行方向における距離である進行可能距離(DC)を取得するように設けられ、
前記距離補正部は、前記形状認識部による前記形状認識結果における前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法未満である場合、前記進行可能距離を補正するように設けられた、
請求項7に記載の障害物検知装置。 - 前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部(24)をさらに備え、
前記形状認識部は、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報と、前記撮像部により前記自車両の移動に伴って時系列で取得された複数の前記画像情報とに基づいて、前記画像情報における複数の特徴点の三次元位置を取得することで、前記障害物の三次元形状を認識するように設けられた、
請求項6〜8のいずれか1つに記載の障害物検知装置。 - 前記形状認識部は、
前記画像情報にて、前記距離取得部により取得された前記距離情報に対応する直線エッジを抽出し、
前記直線エッジの周囲のテクスチャ画像に基づいて、前記障害物が、前記高さ寸法が前記所定寸法未満である段差であるか否かを認識し、
前記距離補正部は、前記形状認識部により前記障害物が前記段差であると認識した場合に、当該障害物に対応する前記距離情報を補正するように設けられた、
請求項6〜8のいずれか1つに記載の障害物検知装置。 - 前記高さ寸法は、前記障害物の路面からの突出高さである、
請求項1〜10のいずれか1つに記載の障害物検知装置。 - 前記測距センサは超音波センサである、
請求項1〜11のいずれか1つに記載の障害物検知装置。
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