JP6658413B2

JP6658413B2 - 物体検出装置

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Publication number: JP6658413B2
Application number: JP2016174998A
Authority: JP
Inventors: 覚野呂; 真和竹市; 卓也野村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: DE112017004483B4; DE112017004483T5; US11305764B2; JP2018040691A; US20210291824A1; CN109661592A; CN109661592B; WO2018047663A1

Description

本発明は、物体を検出する物体検出装置に関する。

従来、車両に搭載され、車両の前方又は後方に存在する物体を検出して警報または自動制動を指令する走行支援装置が知られている。この種の走行支援装置の多くは、送信波としてミリ波や超音波等をセンサが照射して物体により反射される反射波に基づいて車両の前方又は後方の物体を検出している。センサのうち、超音波を送信波として照射する超音波センサは、例えば特許文献１に記載されるように、バンパの所定位置に保持されるように保持部材により保持される。

特開２００９−０７４８１０号公報

特許文献１に記載されるような、バンパの所定位置に超音波センサが保持された構成において、仮に車両へのバンパの固定が外れた（バンパが車両から脱落した）場合、バンパの脱落に伴ってバンパの所定位置に保持された超音波センサもまた傾くことが想定される。この場合、超音波センサによる物体検出の精度が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、車両に設けられた所定部材に物体検出センサが搭載された車両において、所定部材の脱落状態を判定可能な物体検出装置を提供することにある。

本発明は、車両の周辺に存在する物体の位置情報を検出する物体検出センサと、所定方向に対する傾きとしての傾斜角度を検出する傾斜センサと、を備えたセンサユニットが前記車両に設けられた所定部材に搭載された前記車両に適用され、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体の検出処理を実施する物体検出装置であって、前記傾斜センサにより検出される前記傾斜角度に基づいて、前記所定部材の脱落状態を判定する脱落状態判定部を備える。

センサユニットが搭載された所定部材の固定が外れ、所定部材が車両から脱落すると、所定部材の脱落に伴って所定部材に搭載されたセンサユニットに備わる物体検出センサは傾くことになる。この点、物体検出センサを備えたセンサユニットには傾斜センサが備わっている。これにより、所定部材が脱落することに伴い所定部材に搭載されたセンサユニットに備わる物体検出センサが傾いた場合、センサユニットに備わる傾斜センサもまた、物体検出センサと同程度、所定方向に対して傾くことになる。よって、脱落状態判定部は、傾斜センサにより検出される傾斜角度に基づいて、所定部材の脱落状態を判定することが可能となる。

本実施形態に係る走行支援装置の概略構成図である。バンパにセンサユニットを搭載した状態の平面視を示す模式図である。センサユニットの概略構成図である。バンパが半脱落状態である場合にバンパのめくれる度合いに応じて変化する超音波センサの検出方向の変化を示した図である。本実施形態に係るＥＣＵが実施する制御を示すフローチャートである。左右に分かれて構成されたバンパにセンサユニットを搭載した状態の平面視を示す模式図である。

図１に記載の走行支援装置１００は、車両（自車両）に搭載され、自車両の進行方向前方等の周囲に存在する物体を検知し、走行支援制御を実施する。この走行支援制御は、物体との衝突を回避すべく、若しくは衝突被害を軽減すべく制御を行う。

図１において、走行支援装置１００は、センサユニット１０と、ＥＣＵ２０と、走行支援処理部３０とを備えている。

このうち、センサユニット１０は、図２に記載されるバンパ（所定部材に該当）１５に複数搭載される。バンパ１５は、車両の前端部及び後端部に設けられ、それぞれのバンパ１５に対して、四つのセンサユニット１０が車幅方向に並べて配置されている。なお、バンパ１５は、複数個所が係止部材などで固定されている。

図１の説明に戻る。複数のセンサユニット１０はそれぞれが、超音波センサ（物体検出センサに該当）１１と、傾斜センサ１２と、を備えている。

超音波センサ１１は、超音波の送信及び自車両周辺に存在する物体から反射された反射波の受信を行う送受信器１１ａと、送信回路部１１ｂと、受信回路部１１ｃと、を備えている。送信回路部１１ｂは、送受信器１１ａと電気的に接続されており、所定の制御周期ごとに電気信号を送受信器１１ａに与えることで送受信器１１ａは超音波を自車両の進行方向前方又は後方に向かって送信する。受信回路部１１ｃは、送受信器１１ａと電気的に接続されており、送受信器１１ａにより受信された反射波を電気信号として検出する。

傾斜センサ１２については、後述する。

ＥＣＵ２０は、送信回路部１１ｂと受信回路部１１ｃとに電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、所定の制御周期ごとに、送信回路部１１ｂに対して送受信器１１ａに電気信号を出力するよう指示する。一方で、受信回路部１１ｃで検出された電気信号を受信する。該信号の大きさは、反射波の強度に比例するものであり、反射波は、自車両周辺に存在する物体と自車両との距離に応じてその強度が変化するものである。ゆえに、受信回路部１１ｃから受信した電気信号の大きさに基づいて、自車両周辺に存在する物体の位置情報を検出することが可能となる。そして、算出した自車両から物体までの距離（物体の位置情報）に基づいて、走行支援処理部３０に規定の走行支援処理を実施させる。

本実施形態において、走行支援処理とは、自車両と衝突するおそれのある物体が存在することをドライバに報知する警報処理と自車両を制動させる制動処理に該当する。したがって、走行支援処理部３０は、警報装置３０ａ及びブレーキ装置３０ｂを備えている。

警報装置３０ａは、自車両の車室内に設置されたスピーカやディスプレイである。ＥＣＵ２０が、自車両から物体までの距離が第一所定距離よりも縮まり、物体に自車両が衝突する可能性が高まったと判定した場合には、そのＥＣＵ２０からの制御指令により、警報装置３０ａは警報音や警報メッセージ等を出力してドライバに衝突の危険を報知する。

ブレーキ装置３０ｂは、自車両を制動する制動装置である。ＥＣＵ２０が、自車両から物体までの距離が第一所定距離よりも短く設定された第二所定距離よりも縮まり、物体に自車両が衝突する可能性が高まったと判定した場合には、そのＥＣＵ２０からの制御指令により、ブレーキ装置３０ｂが作動する。具体的には、ドライバによるブレーキ操作に対する制動力をより強くしたり（ブレーキアシスト機能）、ドライバによりブレーキ操作が行われてなければ自動制動を行ったりする（自動ブレーキ機能）。

上記構成の走行支援装置１００を搭載する車両では、複数のセンサユニット１０が搭載されたバンパ１５の固定が外れ、バンパ１５が車両から脱落すると、バンパ１５の脱落に伴ってバンパ１５に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１は傾くことになる。この場合、超音波センサ１１による物体検出の精度が低下するおそれがある。

この対策として、センサユニット１０には、傾斜センサ１２が備わっている。より具体的には、図３に記載されるように、超音波センサ１１が取り付けられた基板１３と同一の基板１３に傾斜センサ１２が取り付けられることで、センサユニット１０が構成される。したがって、バンパ１５が脱落することでセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１が傾いた場合、超音波センサ１１が取り付けられた基板１３と同一の基板１３に取り付けられた傾斜センサ１２は、超音波センサ１１と同程度傾くことになる。このため、傾斜センサ１２により検出される後述のロール角θｒ又はピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５の脱落状態を判定することが可能となる。

傾斜センサ１２は、水平面に対する基板１３の傾きを検出するセンサである。ここでの水平面とは重力が作用する方向に垂直な平面を指す。傾斜センサ１２は、水平面に対する基板１３の傾きを、互いに直交する２つの軸（Ｘ０軸、Ｙ０軸とする）のそれぞれに対する回転角度に分解して検出する、周知の２軸傾斜センサとする。２軸傾斜センサは、３軸加速度センサを用いて実現されるものであってもよいし、振り子と磁気センサを組み合わせて実現されるものであってもよい。

本実施形態において、Ｘ０軸の軸線方向と超音波センサ１１の検出方向とが同一方向となるように傾斜センサ１２が基板１３に取り付けられ、Ｙ０軸が水平方向と同一方向となるようにセンサユニット１０がバンパ１５に搭載される。傾斜センサ１２が検出するＸ０軸周りの回転角（ロール角θｒとする）は、車体の車幅方向の傾斜角度を表し、Ｙ０軸周りの回転角（ピッチ角θｐとする）は車体の前後方向の傾斜角度を表す。

本実施形態では一例として、自車両が走行する路面が水平であるものとする。したがって、自車両が備える各タイヤの空気圧が不平衡となっている場合などの特殊な状況を除き、自車両が水平な路面上に存在する場合、傾斜センサ１２が検出するロール角θｒ及びピッチ角θｐは、ともに０度となる。

図１の説明に戻る。傾斜センサ１２は、ロール角θｒを表す信号、及びピッチ角θｐを表す信号のそれぞれを逐次ＥＣＵ２０に出力する。説明の便宜上、以降は車両の前端部に備わるバンパ１５の脱落判定に焦点を絞って説明する。車両の前端部に備わるバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２が検出するロール角θｒは、Ｘ０軸の右ねじの方向の回転角（中立の状態から車両の車幅方向における下方への回転角）を正の値で表し、逆方向の回転角を負の値で表すこととする。また、ピッチ角θｐは、中立の状態からＹ０軸の右ねじの方向の回転角（中立の状態から車両の前後方向における下方への回転角）を正の値で表し、逆方向の回転角を負の値で表すこととする。

本実施形態において、ＥＣＵ２０は、バンパ１５の脱落判定を実施する前に、センサユニット１０がバンパ１５から脱落したか否かを判定する。走行中の自車両の揺れ等に伴って、バンパ１５に取り付けられたセンサユニット１０自体がバンパ１５から脱落し、ＥＣＵ２０と接続する回線などでセンサユニット１０がぶらさがった状態となることがある。このように、センサユニット１０がバンパ１５から脱落した場合、脱落したセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２が検出するロール角θｒ及びピッチ角θｐのうち少なくとも一方の傾斜角度は、他の複数のセンサユニット１０が有する傾斜センサ１２が検出する傾斜角度と大きく異なることになる。このため、本実施形態では、ある傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐと、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が第一所定値よりも大きいか否かを判定する。そして、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が第一所定値よりも大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２が存在すると判定した場合に、該傾斜センサ１２を備えたセンサユニット１０はバンパ１５から脱落していると判定する。

仮に、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、脱落しているセンサユニット１０が存在すると判定した場合には、脱落していると判定したセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１は、路面を物体と誤認して位置情報を検出するおそれがある。したがって、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、脱落しているセンサユニット１０が存在すると判定した場合には、脱落していると判定したセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。より具体的には、ＥＣＵ２０は、脱落していると判定したセンサユニット１０に備わる受信回路部１１ｃから送信される電気信号を受信しても、該電気信号に基づいて物体の検出処理を実施しない。これにより、脱落している状態のセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１が路面を物体と誤認しても、該超音波センサ１１により送信される位置情報に基づいて物体を検出することを抑制することが可能となる。

ＥＣＵ２０は、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、脱落しているセンサユニット１０は存在しないと判定したことを条件として、傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒ又はピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５の脱落状態を判定する。このため、バンパ１５の脱落状態の判定は、バンパ１５に搭載されたセンサユニット１０が一つもバンパ１５から脱落していない状態で実施することになる。また、バンパ１５の脱落判定後、判定したバンパ１５の脱落状態に応じて、受信回路部１１ｃから受信した電気信号に基づく物体の検出制御を変更する。したがって、ＥＣＵ２０は、脱落状態判定部と、変更部と、センサ脱落判定部と、に該当する。

バンパ１５の脱落状態は、完全脱落状態と、半脱落状態と、片側脱落状態と、に分けられる。以下に、バンパ１５の各脱落状態に関する説明と、それぞれの判定法、及び、バンパ１５の脱落状態に応じた物体の検出制御の変更内容を説明する。

バンパ１５が完全脱落状態にあるとは、自車両へのバンパ１５の固定が全て外れることで、バンパ１５が車両から脱落し、ワイヤなどでバンパ１５全体がぶら下がった状態を指す。このとき、バンパ１５の外側の面が下向きとなった状態で、バンパ１５がぶら下がることが想定される。この場合、バンパ１５のぶら下がりに伴って、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐは正の方向に大きくなる。このため、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれのセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐが、正の第一所定角度（例えば７０°）よりも大きくなった場合に、バンパ１５が完全脱落状態であると判定する。

バンパ１５が完全脱落状態であると判定した場合には、バンパ１５の外側の面が下向きとなった状態で、バンパ１５がぶら下がっていることが想定される。このため、バンパ１５に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１は車両周辺に存在する他車両などの物体を検出することができず、加えて、路面を物体と誤認して位置情報を検出するおそれがある。このため、バンパ１５が完全脱落状態であるとＥＣＵ２０が判定した場合には、完全脱落状態と判定されたバンパ１５に搭載される全てのセンサユニット１０に備わるそれぞれの受信回路部１１ｃから送信される電気信号を受信しても、該電気信号に基づいて物体の検出処理を実施しない。これにより、完全脱落状態と判定されたバンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。これにより、完全脱落状態と判定されたバンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの超音波センサ１１が、路面を物体と誤認して位置情報を検出することを抑制することができる。

バンパ１５が半脱落状態にあるとは、バンパ１５の下側が固定されたまま、バンパ１５の上側の固定が外れた状態を指す。この状態では、バンパ１５の上側が下に垂れ下がり、それに伴って、バンパ１５に搭載された複数のセンサユニット１０が路面方向に傾く。この場合、半脱落状態のバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐは、脱落状態にない正常なバンパ１５に搭載されたセンサユニット１０に傾斜センサ１２が検出したピッチ角θｐと比較して大きくなる。その一方で、半脱落状態にあるバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐは、完全脱落状態にあるバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐと比較して小さくなることが想定される。

したがって、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐが正の第二所定角度よりも大きく、且つ、第一所定角度よりも小さい場合に、バンパ１５が半脱落状態であると判定する。このとき、第二所定角度は、第一所定角度よりも小さく、且つ、脱落状態にない正常なバンパ１５に搭載されたセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されることが想定されるピッチ角θｐの上限値よりも大きい値に設定される（例えば、４５〜５０°）。

バンパ１５が半脱落状態であると判定した場合、バンパ１５は上側がめくれた状態であることが想定される。つまり、図４に記載されるように、バンパ１５の上側がめくれることに伴って、超音波センサ１１は、通常時の検出方向に対して路面側に検出方向が変化することが考えられる。このとき、バンパ１５のめくれる度合いが大きい（超音波センサ１１の傾きが大きい）場合には、超音波センサ１１は路面に対して超音波を送信することになり、路面の位置情報を物体の位置情報として、ＥＣＵ２０に送信するおそれがある。その一方で、バンパ１５のめくれる度合いが小さい（超音波センサ１１の傾きが小さい）場合には、超音波センサ１１の検出方向の傾きは小さくてすみ、近距離に存在する物体の位置情報を検出する事が可能な場合がある。したがって、バンパ１５が半脱落状態であると判定した場合には、該バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐが大きくなるにつれ、物体を検出する距離の上限値としての検出上限距離をより短く制限する。これにより、短く制限された検出上限距離外の物体は、超音波センサ１１により検出される物体の位置情報に基づく物体の検出処理を実施しない。その一方で、検出上限距離内に存在する物体は、超音波センサ１１により検出される物体の位置情報に基づいて継続して検出することが可能となる。

バンパ１５が片側脱落状態にあるとは、バンパ１５の左右どちらか一方が脱落している状態を示す。この状態では、バンパ１５のうち脱落した側に搭載されたセンサユニット１０は、車幅方向における下方へ傾くことになるため、バンパ１５のうち脱落した側に搭載されたセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２が検出するロール角θｒは正の方向に大きくなる。よって、ロール角θｒが第三所定角度（例えば、４５°）よりも大きく検出された傾斜センサ１２が存在する場合に、バンパ１５は片側脱落状態であり、且つ、バンパ１５において、ロール角θｒが正の第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０側の部分が脱落していると判定する。バンパ１５のうち脱落していない部分は車両に固定されているため、バンパ１５のうち脱落していない側に搭載されたセンサユニット１０は車幅方向にあまり傾かない。すなわち、バンパ１５が変形して、バンパ１５の脱落した側が下方へ傾くことになる。

バンパ１５が片側脱落状態である場合、バンパ１５において脱落している側の部分に搭載されたセンサユニット１０は路面と近くなり、センサユニット１０に備わる送受信器１１ａが路面から反射された反射波を受信する可能性がある。この場合、ＥＣＵ２０は路面を物体として検出するおそれがある。このため、バンパ１５が片側脱落状態であると判定した場合に、バンパ１５において脱落した側の部分に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１（第三所定角度よりも大きいロール角θｒを検出した傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１）により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。これにより、バンパ１５において脱落した側の部分に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１が路面を物体と誤認して位置情報を検出することを抑制でき、且つ、バンパ１５において脱落していない側の部分に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１については継続して物体の位置情報を検出させることができる。

本実施形態では、ＥＣＵ２０により後述する図５に記載のバンパ１５の脱落判定制御を実施する。図５に示すバンパ１５の脱落判定制御は、ＥＣＵ２０が電源オンしている期間中にＥＣＵ２０によって所定周期で繰り返し実施される。なお、下記に説明する脱落判定制御は、車両の前端部に備わるバンパ１５を対象に脱落判定制御を実施した場合を想定しているが、車両の後端部に備わるバンパ１５を対象とした脱落判定制御もまた同様の方法で実施することが可能である。

まず、ステップＳ１００にて、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２から、ロール角θｒとピッチ角θｐとを取得する。

そして、ステップＳ１１０では、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が所定値よりも大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２が存在するか否かを判定する。ステップＳ１１０の判定処理にてＹＥＳ判定だった場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０に進み、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が所定値よりも大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２はバンパ１５から脱落していると判定する。ステップＳ１８０では、脱落していると判定したセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１から送信される物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。そして、本制御を終了する。ステップＳ１１０の判定処理にてＮＯ判定だった場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐが、第一所定角度よりも小さく、且つ、第二所定角度よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１２０の判定処理にてＹＥＳ判定だった場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１９０に進み、バンパ１５は半脱落状態であると判定する。ステップＳ２００では、ステップＳ１００で取得したピッチ角θｐに基づいて、検出上限距離を制限する。そして、本制御を終了する。ステップＳ１２０の判定処理にてＮＯ判定だった場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０では、ロール角θｒが第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２が存在するか否かを判定する。ステップＳ１３０の判定処理にてＹＥＳ判定だった場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、バンパ１５において、ロール角θｒが正の第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０側の部分が脱落している片側脱落状態であると判定する。ステップＳ２２０では、バンパ１５において脱落した側の部分に搭載されたセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。そして、本制御を終了する。ステップＳ１３０の判定処理にてＮＯ判定だった場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１４０では、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれのセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐが、第一所定角度よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４０の判定処理でＹＥＳ判定だった場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ２３０に進み、バンパ１５が完全脱落状態であると判定する。ステップＳ２４０では、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止する。そして、本制御を終了する。ステップＳ１４０の判定処理でＮＯ判定だった場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１５０に進み、バンパ１５は正常な状態であると判定し、本制御を終了する。

上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。

超音波センサ１１が取り付けられた基板１３と同一の基板１３に傾斜センサ１２が取り付けられることで、センサユニット１０が構成される。したがって、バンパ１５が脱落することでセンサユニット１０に備わる超音波センサ１１が傾いた場合、超音波センサ１１が取り付けられた基板１３と同一の基板１３に取り付けられた傾斜センサ１２は、超音波センサ１１と同程度傾くことになる。よって、傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒ又はピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５の脱落状態を判定することが可能となる。

また、バンパ１５の脱落状態によっては、センサユニット１０が路面方向に傾くなどして、超音波センサ１１により検出された反射波の強度に基づく物体検出を正常に実行できなくなることが想定される。そこで、バンパ１５の脱落状態に応じて、超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理の内容が変更される。これにより、バンパ１５の脱落状態に応じた適切な物体の検出処理を行うことができる。

上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。

・上記実施形態では、バンパ１５に対して、四つのセンサユニット１０が車幅方向に並べて配置されていた。このことについて、バンパ１５に対して、三つ又は五つ以上のセンサユニット１０が車幅方向に並べて配置されてもよい。また、センサユニット１０のバンパ１５からの脱落判定を行わない場合には、バンパ１５に対して、二つのセンサユニット１０が車幅方向に並べて配置されてもよい。

・上記実施形態では、センサユニット１０がバンパ１５に搭載された場合を想定し、バンパ１５の脱落状態をセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐ又はロール角θｒに基づいて判定していた。このことについて、センサユニット１０は必ずしもバンパ１５に搭載される必要はなく、例えば、車両のフロントグリル（所定部材に相当）に搭載されてもよい。この場合、フロントグリルに搭載されたセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐやロール角θｒに基づいて、フロントグリルの脱落状態を判定する。

・上記実施形態では、センサユニット１０には、物体を検出するセンサとして超音波センサ１１が備わっていた。このことについて、物体を検出するセンサであれば超音波センサ１１に限る必要はなく、レーザレーダやミリ波レーダ、カメラであってもよい。

・上記実施形態では、超音波センサ１１と傾斜センサ１２とを同一の基板１３に取り付けていた。このことについて、必ずしも基板１３に取り付ける必要はなく、筐体に超音波センサ１１と傾斜センサ１２とを取り付けてもよい。

・上記実施形態に係るバンパ１５の脱落判定は、車両が停止している（エンジンが停止している）状態において実施されるものとしてもよい。エンジンが駆動している場合、エンジンの振動に伴ってバンパ１５に搭載されたセンサユニット１０もまた振動し、その影響で傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐ及びロール角θｒに誤差が生じるおそれがある。この対策として、車両が停止している状態において、バンパ１５の脱落判定を実施することで、傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐ及びロール角θｒに誤差が生じることを抑制でき、ひいては、より精度の高いバンパ１５の脱落判定を実施することが可能となる。

・上記実施形態では、バンパ１５からセンサユニット１０が脱落した場合や、バンパ１５が完全脱落状態である場合、あるいは、バンパ１５が片側脱落状態である場合に、路面を物体と誤認するおそれのある超音波センサ１１により検出された物体の位置情報に基づく物体の検出処理を停止させていた。このことについて、路面を物体と誤認するおそれのある超音波センサ１１の動作自体を停止させてもよい。

・上記実施形態では、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、脱落しているセンサユニット１０は存在しないと判定したことを条件として、傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒ又はピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５の脱落状態を判定していた。このことについて、バンパ１５の脱落状態を判定した後で、センサユニット１０のバンパ１５からの脱落判定を実施してもよいし、センサユニット１０のバンパ１５からの脱落判定自体を実施しなくてもよい。

・上記実施形態では、バンパ１５の脱落状態を、完全脱落状態と、半脱落状態と、片側脱落状態と、に分け、バンパ１５がそれらの状態に適合するか否かを個別に判定していた。このことについて、バンパ１５の脱落状態を上記三つの状態に分ける必要はなく、例えば、バンパ１５の脱落状態を細かく分けずに、傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒが第三所定角度よりも大きい、あるいはピッチ角θｐが第二所定角度よりも大きい場合に、バンパ１５が脱落していると判定してもよい。あるいは、バンパ１５の脱落状態を、例えば、完全脱落状態と、片側脱落状態と、に分け、バンパ１５の状態がこれら二つの状態のいずれか一方に適合するか、個別に判定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ある傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐと、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が第一所定値よりも大きいか否かで、該センサユニット１０がバンパ１５から脱落したか否かを判定していた。このことについて、ある傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒと、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒとの差が第二所定値よりも大きいか否かで、該センサユニット１０がバンパ１５から脱落したか否かを判定してもよい。または、ある傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐと、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐとの差が第一所定値よりも大きく、且つ、該傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒと、他の複数の傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒとの差が第二所定値よりも大きいか否かで、該センサユニット１０がバンパ１５から脱落したか否かを判定してもよい。

・上記実施形態では、ロール角θｒが第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２が存在する場合に、バンパ１５は片側脱落状態であり、且つ、バンパ１５において、ロール角θｒが第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０側の部分が脱落していると判定していた。このことについて、バンパ１５が片側脱落状態であることの判定方法は、上記に限らない。バンパ１５が片側脱落状態となった場合、バンパ１５のうち脱落した箇所に搭載されたセンサユニット１０と、脱落していない箇所に搭載されたセンサユニット１０とでは、傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒに差異が生じることが想定される。したがって、複数のセンサユニット１０が備えるそれぞれの傾斜センサ１２のうち、二つの傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒの偏差が所定偏差よりも大きい場合に、バンパ１５のうち、どちらか一方が脱落している片側脱落状態であると判定してもよい。

バンパ１５の左右のうち、どちらか一方が脱落している場合、バンパ１５において脱落している側に搭載されたセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒは、脱落していない側に搭載されたセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒよりも大きいことが想定される。したがって、本別例に係る判定方法でバンパ１５の左右のうち、どちらか一方が脱落している片側脱落状態であると判定された場合には、ロール角θｒの偏差が所定偏差よりも大きいと判定された二つの傾斜センサ１２のうち、より大きい値のロール角θｒを検出した傾斜センサ１２が特定される。これにより、バンパ１５において、特定した傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０が搭載された側の部分が脱落していると判定することが可能となる。

・上記実施形態では、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれのセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐが、第一所定角度よりも大きくなった場合に、バンパ１５が完全脱落状態であると判定していた。また、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐが正の第二所定角度よりも大きく、且つ、第一所定角度よりも小さい場合に、バンパ１５が半脱落状態であると判定していた。

バンパ１５が完全脱落状態であっても、半脱落状態であっても、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０は、そのバンパ１５の脱落状態に応じて、一様に傾くことが想定される。このことから、ＥＣＵ２０は、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わるそれぞれの傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５が完全脱落状態であるか否か、又は半脱落状態であるか否かを判定する必要はない。つまり、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、所定のセンサユニット１０（以降、所定ユニットと呼称）を予め定めておき、所定ユニットに備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐに基づいて、バンパ１５が完全脱落状態であるか否か、又は半脱落状態であるか否かを判定してもよい。この場合、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐを全て検証する必要がなくなるため、バンパ１５の完全脱落状態、及び半脱落状態の判定処理の簡便化を図ることが可能となる。

ただし、本別例に係る判定法では、所定ユニットがバンパ１５から脱落する異常を、バンパ１５の脱落と誤判定するおそれがある。より具体的には、所定ユニットがバンパ１５から脱落する異常を、バンパ１５が完全脱落状態であると誤判定するおそれがある。これに備え、上記実施形態のように、バンパ１５の脱落状態を判定する前に、バンパ１５に搭載される複数のセンサユニット１０のうち、バンパ１５から脱落したセンサユニット１０が存在するか否かの判定を行う。これにより、所定ユニットがバンパ１５から脱落する異常とバンパ１５の脱落判定とを混同して判定することを抑制することができる。

・上記実施形態に係るセンサユニット１０は、図６に記載されるように、左右にバンパ１５が分かれて設けられた構成に適用してもよい。この場合、左右に設けられたそれぞれのバンパ１５の脱落状態について、バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐ及びロール角θｒに基づいて、上記実施形態と同様の方法で判定することが可能である。

なお、バンパ１５の片側脱落状態の判定に関しては、以下に記載する判定方法に変更してもよい。車両の位置する路面が車幅方向に傾いており、路面の傾きに伴って自車両が車幅方向に傾く（ロールする）場合がある。この場合、左右両方のバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２は、どちらも車両が水平状態である場合と比較してより大きなロール角θｒを検出することが想定される。なお、この場合、左右両方のバンパ１５に搭載された傾斜センサ１２の検出するロール角θｒの基準方向が同一であるとする。このような状況において、左右に設けられたバンパ１５について個別に片側脱落状態であることを判定したのでは、左右両方のバンパがどちらも片側脱落状態であると誤判定するおそれがある。

したがって、左右に設けられたそれぞれのバンパ１５のうち、一方のバンパ１５にロール角θｒが第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２が存在すると判定した場合には、更に、該傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒと略同等の大きさのロール角θｒを検出する傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０が、もう一方のバンパ１５に存在するか否かを判定する。該判定で否定判定であった場合には、ロール角θｒが第三所定角度よりも大きく検出された傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０を搭載するバンパは片側脱落状態であると判定する。その一方で、該判定で肯定判定であった場合には、自車両が車幅方向に傾いていると判定する。これにより、自車両が車幅方向に傾いていることと、バンパ１５が片側脱落状態であることと、を混同して判定することを抑制することが可能となる。

・左右にバンパ１５が分かれて設けられた構成では、両バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐ又はロール角θｒ同士を比較することで、バンパ１５の脱落状態を判定してもよい。

例えば、片方のバンパ１５が半脱落状態又は完全脱落状態である場合、該バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐは、正常なバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐと比較して大きいことが想定される。より具体的には、脱落状態にあるバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐと、正常なバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるピッチ角θｐと、の差に基づいて、バンパ１５が半脱落状態又は完全脱落状態であると判定することができる。このとき、該差の大きさは、バンパ１５が完全脱落状態である場合の方がバンパ１５が半脱落状態である場合よりも大きくなる。

したがって、両バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐ同士の差が第一閾値よりも大きい場合に、より大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０を搭載するバンパ１５が完全脱落状態にあると判定する。その一方で、両バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたピッチ角θｐ同士の差が第一閾値よりも小さく、且つ、第一閾値よりも小さく設定された第二閾値よりも大きい場合に、より大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０を搭載するバンパ１５が半脱落状態にあると判定する。

片方のバンパ１５が片側脱落状態である場合、該バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒは、正常なバンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されるロール角θｒと比較して大きいことが想定される。したがって、両バンパ１５に搭載されるセンサユニット１０に備わる傾斜センサ１２により検出されたロール角θｒ同士の差が第三閾値よりも大きい場合に、より大きいピッチ角θｐを検出した傾斜センサ１２を備えるセンサユニット１０を搭載するバンパ１５が片側脱落状態にあると判定する。

１０…センサユニット、１１…超音波センサ、１２…傾斜センサ、１５…バンパ、２０…ＥＣＵ。

Claims

車両の周辺に存在する物体と前記車両との距離である前記物体の位置情報を検出する物体検出センサ（１１）と、所定方向に対する傾きとしての傾斜角度を検出する傾斜センサ（１２）と、を備えたセンサユニット（１０）が前記車両に設けられた所定部材（１５）に搭載された前記車両に適用され、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体の検出処理を実施する物体検出装置（２０）であって、
前記傾斜センサにより検出される前記傾斜角度に基づいて、前記所定部材の脱落状態を判定する脱落状態判定部を備え、
前記所定方向は、前記車両の前後方向であり、
前記傾斜センサは、前記車両の前後方向における下方への前記傾斜角度を正のピッチ角として検出し、
前記脱落状態判定部は、前記傾斜センサにより検出された前記ピッチ角が正の第一所定角度よりも大きくなった場合に、前記車両への前記所定部材の固定が外れた完全脱落状態であると判定する物体検出装置。
前記所定方向は、前記車両の前後方向であり、
前記傾斜センサは、前記車両の前後方向における下方への前記傾斜角度を正のピッチ角として検出し、
前記脱落状態判定部は、前記傾斜センサにより検出された前記ピッチ角が、前記第一所定角度よりも小さく設定された正の第二所定角度よりも大きく、且つ前記第一所定角度よりも小さい場合に、前記所定部材の上側がめくれる半脱落状態であると判定する請求項１に記載の物体検出装置。
前記脱落状態判定部により判定された前記所定部材の前記脱落状態に応じて、前記物体検出センサにより検出される前記物体の前記位置情報を用いた前記物体の前記検出処理の内容を変更する変更部を備え、
前記変更部は、前記脱落状態判定部により前記所定部材が前記完全脱落状態であると判定された場合に、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づく前記物体の前記検出処理を停止する請求項１又は２に記載の物体検出装置。
前記脱落状態判定部により判定された前記所定部材の前記脱落状態に応じて、前記物体検出センサにより検出される前記物体の前記位置情報を用いた前記物体の前記検出処理の内容を変更する変更部を備え、
前記変更部は、前記脱落状態判定部により前記所定部材が前記半脱落状態であると判定された場合に、前記傾斜センサにより検出された前記ピッチ角が大きくなるにつれ、前記物体検出センサにより検出される前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体を検出する距離の上限値である検出上限距離をより短く制限する請求項２に記載の物体検出装置。
前記所定部材には、複数の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
前記所定方向は、前記車両の車幅方向を含み、
前記傾斜センサは、前記車両の車幅方向における下方への前記傾斜角度を正のロール角として検出し、
前記脱落状態判定部は、前記ロール角が正の第三所定角度よりも大きく検出された前記傾斜センサが存在する場合に、前記所定部材のうち、前記第三所定角度よりも大きい値を検出した前記傾斜センサを備える前記センサユニット側の部分が脱落している片側脱落状態であると判定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の物体検出装置。
車両の周辺に存在する物体と前記車両との距離である前記物体の位置情報を検出する物体検出センサ（１１）と、所定方向に対する傾きとしての傾斜角度を検出する傾斜センサ（１２）と、を備えたセンサユニット（１０）が前記車両に設けられた所定部材（１５）に搭載された前記車両に適用され、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体の検出処理を実施する物体検出装置（２０）であって、
前記傾斜センサにより検出される前記傾斜角度に基づいて、前記所定部材の脱落状態を判定する脱落状態判定部を備え、
前記所定部材には、複数の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
前記所定方向は、前記車両の車幅方向を含み、
前記傾斜センサは、前記車両の車幅方向における下方への前記傾斜角度を正のロール角として検出し、
前記脱落状態判定部は、前記ロール角が正の第三所定角度よりも大きく検出された前記傾斜センサが存在する場合に、前記所定部材のうち、前記第三所定角度よりも大きい値を検出した前記傾斜センサを備える前記センサユニット側の部分が脱落している片側脱落状態であると判定する物体検出装置。
前記所定部材には、複数の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
前記所定方向は、前記車両の車幅方向を含み、
前記傾斜センサは、前記車両の車幅方向における下方への前記傾斜角度を正のロール角として検出し、
前記脱落状態判定部は、複数の前記センサユニットが備えるそれぞれの前記傾斜センサのうち、二つの前記傾斜センサにより検出された前記ロール角の偏差が所定偏差よりも大きい場合に、前記所定部材の左右のうち、どちらか一方が脱落している片側脱落状態であると判定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の物体検出装置。
車両の周辺に存在する物体と前記車両との距離である前記物体の位置情報を検出する物体検出センサ（１１）と、所定方向に対する傾きとしての傾斜角度を検出する傾斜センサ（１２）と、を備えたセンサユニット（１０）が前記車両に設けられた所定部材（１５）に搭載された前記車両に適用され、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体の検出処理を実施する物体検出装置（２０）であって、
前記傾斜センサにより検出される前記傾斜角度に基づいて、前記所定部材の脱落状態を判定する脱落状態判定部を備え、
前記所定部材には、複数の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
前記所定方向は、前記車両の車幅方向を含み、
前記傾斜センサは、前記車両の車幅方向における下方への前記傾斜角度を正のロール角として検出し、
前記脱落状態判定部は、複数の前記センサユニットが備えるそれぞれの前記傾斜センサのうち、二つの前記傾斜センサにより検出された前記ロール角の偏差が所定偏差よりも大きい場合に、前記所定部材の左右のうち、どちらか一方が脱落している片側脱落状態であると判定する物体検出装置。
前記脱落状態判定部は、前記所定部材の左右のうち、どちらか一方が脱落している前記片側脱落状態であると判定した場合に、前記所定部材において、前記二つの前記傾斜センサのうち、より大きい値の前記ロール角を検出した前記傾斜センサを備える前記センサユニットが搭載された側の部分が脱落していると判定する請求項７又は８に記載の物体検出装置。
前記脱落状態判定部により判定された前記所定部材の前記脱落状態に応じて、前記所定部材に搭載された前記センサユニットに備わる前記物体検出センサを用いた前記物体の前記検出処理の内容を変更する変更部を備え、
前記変更部は、前記脱落状態判定部により前記所定部材が前記片側脱落状態であると判定された場合に、前記所定部材において脱落した側の部分に搭載される前記センサユニットに備わる前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づく前記物体の前記検出処理を停止する請求項５、６、９のいずれか１項に記載の物体検出装置。
前記所定部材には、三つ以上の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
一つの前記傾斜センサにより検出された前記傾斜角度と、他の複数の前記傾斜センサにより検出された前記傾斜角度と、の差が所定値よりも大きい場合に、前記一つの傾斜センサを備えた前記センサユニットは脱落していると判定するセンサ脱落判定部を備える請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の物体検出装置。
車両の周辺に存在する物体と前記車両との距離である前記物体の位置情報を検出する物体検出センサ（１１）と、所定方向に対する傾きとしての傾斜角度を検出する傾斜センサ（１２）と、を備えたセンサユニット（１０）が前記車両に設けられた所定部材（１５）に搭載された前記車両に適用され、前記物体検出センサにより検出された前記物体の前記位置情報に基づいて前記物体の検出処理を実施する物体検出装置（２０）であって、
前記傾斜センサにより検出される前記傾斜角度に基づいて、前記所定部材の脱落状態を判定する脱落状態判定部を備え、
前記所定部材には、三つ以上の前記センサユニットが前記車両の車幅方向に並んで搭載されており、
一つの前記傾斜センサにより検出された前記傾斜角度と、他の複数の前記傾斜センサにより検出された前記傾斜角度と、の差が所定値よりも大きい場合に、前記一つの傾斜センサを備えた前記センサユニットは脱落していると判定するセンサ脱落判定部を備える物体検出装置。
前記センサ脱落判定部により前記センサユニットが脱落していると判定された場合に、脱落していると判定された前記センサユニットに備わる前記物体検出センサにより検出された前記物体の位置情報に基づく前記物体の前記検出処理を停止させる請求項１１又は１２に記載の物体検出装置。
前記脱落状態判定部により判定された前記所定部材の前記脱落状態に応じて、前記物体検出センサにより検出される前記物体の前記位置情報を用いた前記物体の前記検出処理の内容を変更する変更部を備える請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の物体検出装置。
前記所定部材は、前記車両に複数設けられている請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の物体検出装置。
前記物体検出センサは、超音波を送信波として送信し前記送信波の反射波を受信する超音波センサ（１１）であり、
前記所定部材は、バンパ（１５）である請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の物体検出装置。