JP7471927B2

JP7471927B2 - 障害物検出装置、車両、障害物検出システム、及び障害物検出方法

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Publication number: JP7471927B2
Application number: JP2020100977A
Authority: JP
Inventors: 薫増子
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2040-06-10
Also published as: JP2021196200A

Description

本発明は、障害物検出装置、車両、障害物検出システム、及び障害物検出方法に関する。

自動車等の車両の周辺の三次元距離を測定し、その測定データに基づいて、車両の周辺にある物体や、路面上の溝、穴等の障害物を検出する障害物検出装置がある。

例えば、車両の前方を撮影する赤外線カメラで撮影した画像と、車両の前方を撮影するステレオカメラで撮影した画像とに基づいて、走路上の障害物を特定する車両用障害物検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－０２０５４３号公報

このような障害物検出装置を自動運転等に適用する場合、走行中に応答性よく障害物を検出するために、障害物を検出する処理速度（例えばフレームレート等）を高速化したいという要求がある。

障害物を検出する処理速度を高速化するためには、例えば、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす方法が考えられる。しかし、この場合、障害物の検出精度、特に、路面上の障害物（例えば、溝や穴等）の検出精度が劣化してしまうという問題がある。

本発明の一実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、車両の前方にある障害物を検出する障害物検出装置において、路面上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化する。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る障害物検出装置は、車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出装置であって、前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部と、を有し、前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記車両の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する。

本発明の一実施形態によれば、車両の前方にある障害物を検出する障害物検出装置において、路面上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

一実施形態に係る障害物検出システムのシステム構成の例を示す図である。一実施形態に係る車両の進行方向の分解能について説明するための図である。一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。第１の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。第１の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。第２の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。第３の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。第３の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート（１）である。第３の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。第３の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート（２）である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

＜システム構成＞
図１は、一実施形態に係る障害物検出システムのシステム構成の例を示す図である。障害物検出システム１は、例えば、自動車等の車両１０の前方にある障害物を検出するシステムであり、車両１０に搭載された障害物検出装置１００、及び距離センサ１１０等を含む。

距離センサ１１０は、車両１０の前方にある複数の測定ポイントまでの距離を測定するために用いられる、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、又はLaser Imaging Detection and Ranging）、ステレオカメラ、ミリ波レーダー等のセンサである。距離センサ１１０は、例えば、図１に示すように、車両１０の進行方向に向けて設けられ、前方の路面１１を含む所定の範囲１１２内の物体までの距離を測定できるように測定軸（測定方向）１１１が設定されている。

なお、本実施形態では、距離センサ１１０は、車両１０の前方の所定の範囲１１２内の複数の測定ポイントまでの距離を測定可能なセンサであれば、任意の方式のセンサであって良い。

障害物検出装置１００は、車両１０に搭載され、コンピュータの構成を有するＥＣＵ（Electric Control Unit）、又は情報処理装置であり、距離センサ１１０を制御して、車両１０の前方にある複数の測定ポイントまでの距離（３次元距離）を測定する。また、障害物検出装置１００は、複数の測定ポイントまでの距離の測定結果に基づいて、前方にある障害物（例えば、他の車両、路面１１上の溝、穴、落下物等）を検出する。

なお、障害物検出装置１００による障害物の検出方法は、車両１０の前方にある複数の測定ポイントまでの距離の測定結果に基づいて、障害物を検出するものであれば任意の検出方法であって良い。

このような障害物検出システム１を自動運転等に適用する場合、走行中に迅速に障害物を検出するために、障害物を検出する処理速度（例えば、フレームレート等）を高速化したいという要求がある。

障害物を検出する処理速度を高速化するための方法として、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減（例えば間引き）して、処理するデータ量を減らす方法が考えられる。しかし、この場合、障害物の検出精度、特に、路面１１上の障害物（例えば、溝、穴、落下物等）の検出精度が劣化してしまうという問題がある。

図２は、一実施形態に係る車両の進行方向の分解能について説明するための図である。
路面１１上の車両１０の進行方向に対応する複数の測定ポイント２０１の分解能は、例えば、図２（Ａ）に示すように、隣接する測定ポイント２０１間の距離ｄ１で表され、車両１０からの距離が離れるほど、距離ｄ１が長くなる（高さｈ×ｔａｎθ）。

従って、例えば、図２（Ｂ）に示すように、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する複数の測定ポイント２０１を間引きして、測定ポイントの数を削減してしまうと、測定ポイント２０１間の距離ｄ２が長くなり過ぎるという問題がある。例えば図２（Ｂ）の例では、測定ポイント２０１間にある陥没や穴等の障害物２０２を検出することができなくなってしまう。

なお、単純な間引きではなく、分解能を維持するダウンサンプリング手法（例えば、VoxelGridFilter）も知られているが、このような方法では、間引きよりも処理負荷が高いため、障害物を検出する処理速度を高速化する効果は期待できない。

そこで、本実施形態に係る障害物検出装置１００は、車両１０の前方にある複数の測定ポイントのうち、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、他の測定ポイントの数を削減する機能を有している。

一例として、障害物検出装置１００は、車両１０の前方にある複数の測定ポイントのうち、車両１０の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、車両１０の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する。

このような機能により、本実施形態に係る障害物検出装置１００は、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

＜ハードウェア構成＞
障害物検出装置１００は、例えば、図３に示すようなコンピュータ３００のハードウェア構成を有している。なお、障害物検出装置１００は、図３に示すコンピュータ３００の構成に加えて、例えば、ＧＰＵ(Graphic Processing Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等をさらに有していても良い。

図３は、一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。コンピュータ３００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、メモリ３０２、ストレージデバイス３０３、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３０４、外部接続Ｉ／Ｆ３０５、入力装置３０６、出力装置３０７、及びバス３０８等を有している。

ＣＰＵ３０１は、例えば、ストレージデバイス３０３、メモリ３０２等に記憶したプログラムを実行することにより、コンピュータ３００の各機能を実行する演算装置（プロセッサ）である。メモリ３０２には、例えば、ＣＰＵ３０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）や、コンピュータ３００の起動用のプログラム等を記憶する不揮発性のメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）等が含まれる。ストレージデバイス３０３は、例えば、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、及び各種のデータ等を記憶する大容量の記憶装置であり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等によって実現される。

通信Ｉ／Ｆ３０４は、外部装置と通信するためのインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ３０４は、例えば、車載ネットワーク等に接続され、車両１０に搭載される他のＥＣＵ、センサ、情報処理装置等と通信を行う。外部接続Ｉ／Ｆ３０５は、コンピュータ３００に、例えば、距離センサ１１０等の外部装置を接続するためのインタフェースである。なお、コンピュータ３００は、通信Ｉ／Ｆ３０４を介して距離センサ１１０と通信を行うものであっても良い。

入力装置３０６は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、タッチパネル、センサ、操作ボタン等）である。出力装置３０７は、外部への出力を行う出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカ、表示ランプ等）である。なお、入力装置３０６、及び出力装置３０７は、一体化された表示入力装置（例えば、タッチパネルディスプレイ等）であっても良い。バス３０８は、上記の各構成要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号、及び各種の制御信号等を伝送する。

［第１の実施形態］
続いて、第１の実施形態に係る障害物検出装置１００の機能構成について説明する。

＜機能構成＞
図４は、第１の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。障害物検出装置１００は、例えば、図３のＣＰＵ３０１で所定のプログラムを実行することにより、距離測定部４０１、測定ポイント決定部４０２、及び障害物検出部４０３等を実現している。

距離測定部４０１は、距離センサ１１０を用いて、車両１０の前方にある複数の測定ポイントまでの距離を測定する。例えば、距離センサ１１０がＬＩＤＡＲである場合、距離測定部４０１は、距離センサ１１０を用いて、複数の測定ポイント（複数の方向）に、順次にレーザー光を照射し、反射光が返ってくるまでの時間に基づいて複数の測定ポイントまでの距離を測定する。また、距離センサ１１０がカメラ（ステレオカメラ、又は単眼カメラ）である場合、距離測定部４０１は、カメラ画像に基づいて作成したＤｅｐｔｈ画像（距離画像）から、複数の測定ポイントまでの距離情報を取得する。

測定ポイント決定部４０２は、距離測定部４０１が距離を測定する複数の測定ポイントを決定する。なお、測定ポイント決定部４０２は、複数のポイントを決定する際に、障害物を検出する処理速度を高速化するために、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす機能を有している。例えば、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントのうち、車両１０の進行方向に対応する測定ポイントの分解能より、車両１０の進行方向と交差する（例えば、直交する）方向の測定ポイントの分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。

図５は、第１の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。図５（Ａ）は、図２（Ａ）と同じ図を再掲している。前述したように、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイント２０１の分解能は、隣接する測定ポイント２０１間の距離ｄ１で表され、車両１０からの距離が離れるほど、距離ｄ１が長くなる。従って、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイント２０１の数を削減してしまうと、例えば、図２（Ｂ）で説明したように、路面１１上の障害物の検出精度が劣化するという問題がある。

そこで、測定ポイント決定部４０２は、例えば、複数の測定ポイントのうち、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する複数の測定ポイント２０１の数を維持したまま、車両１０の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントを削減する。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した距離センサ１１０、及び距離センサ１１０の測定範囲５０３を上方から見たときのイメージを示している。図５（Ｂ）に示すように、車両１０の進行方向と交差（例えば直交）する方向に対応する測定ポイント５０４の分解能は、隣接する測定ポイント５０４間の距離ｄ３で表される。測定ポイント決定部４０２は、例えば、車両１０の進行方向５０１に対応する複数の測定ポイント２０１の数を維持したまま、進行方向５０１と直交する方向５０２の複数の測定ポイント５０４の数を削減する（例えば、間引きする）。これにより、測定ポイント決定部４０２は、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、距離測定部４０１が測定する複数の測定ポイントの数を削減することができる。

図５（Ｃ）は、距離測定部４０１が、カメラ画像に基づいて作成したＤｅｐｔｈ画像５１０を用いて、複数の測定ポイントまでの距離を取得する場合における複数の測定ポイント５１１の一例のイメージを示している。図５（Ｃ）において、Ｄｅｐｔｈ画像５１０の縦方向は車両１０の進行方向に対応しており、横方向は車両１０の進行方向と交差する方向に対応している。図５（Ｃ）の例では、車両１０の進行方向に対応する縦方向の測定ポイント５１１の間の距離Δｙより、横方向の測定ポイント５１１の間の距離Δｘの方が長く設定されている。

このように、第１の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、車両１０の進行方向に対応する測定ポイント５１１の分解能より、進行方向と交差する方向に対応する測定ポイント５１１の分解能の方が低くなるように、複数の測定ポイント５１１を決定する。

なお、図５（Ａ）～（Ｃ）に示した複数の測定ポイント５１１の数は、説明用の一例であり、実際には、より多くの測定ポイント５１１（例えば、縦方向に数十～数百ポイント、横方向に数十～数百ポイント）が用いられる。

ここで、図４に戻り、障害物検出装置１００の機能構成の説明を続ける。

障害物検出部４０３は、距離測定部４０１が測定した複数の測定ポイント５１１までの距離に基づいて、車両１０の前方にある障害物（例えば、他の車両、路面１１上の溝、穴、落下物等）を検出する。なお、本実施形態では、障害物の検出方法は特に限定しないが、例えば、障害物検出部４０３は、複数の測定ポイント５１１の三次元座標を算出し、三次元座標に基づいて、路面１１上の物体や凹凸等の形状を推定することにより、障害物を検出しても良い。

以上、第１の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントのうち、進行方向に対応する測定ポイント２０１の分解能より、進行方向と交差する方向に対応する測定ポイント５０４の分解能が低くなるように複数の測定ポイントを決定する。

好ましくは、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントの数を削減するときに、車両１０の進行方向に対応する測定ポイント２０１の数を維持したまま、進行方向と直交する方向に対応する測定ポイント５０４の数を削減する。

従って、第１の実施形態によれば、車両１０の前方にある障害物を検出する障害物検出装置１００において、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

［第２の実施形態］
図５で説明した、第１の実施形態に係る複数の測定ポイント５１１の決定方法は、距離測定部４０１が距離を測定する複数の測定ポイントの決定方法の一例である。第２の実施形態では、距離測定部４０１が距離を測定する複数の測定ポイントの決定方法の別の一例について説明する。

なお、第２の実施形態に係る障害物検出装置１００の機能構成は、図４に示した第１の実施形態に係る障害物検出装置１００の機能構成と同様で良い。ただし、第２の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントのうち、路面１１上の測定ポイントの分解能より、路面１１上の測定ポイントとは異なる他の測定ポイントの分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。

図６は、第２の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。図６（Ａ）において、前述したように、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイント２０１の分解能は、隣接する測定ポイント２０１間の距離ｄ１で表され、車両１０からの距離が離れるほど、距離ｄ１が長くなる。従って、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイント２０１の数を削減してしまうと、例えば、図２（Ｂ）で説明したように、路面１１上の障害物の検出精度が劣化するという問題がある。

そこで、第２の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、例えば、複数の測定ポイントのうち、路面１１上の測定ポイント２０１の数を維持したまま、路面１１上の測定ポイント２０１とは異なる他の測定ポイント６０１の数を削減する。

図６（Ｂ）は、距離測定部４０１が、カメラ画像に基づいて作成したＤｅｐｔｈ画像６１０等から、複数の測定ポイントまでの距離を取得する場合の複数の測定ポイント６１１、６１２の一例のイメージを示している。図６（Ｂ）において、Ｄｅｐｔｈ画像６１０の縦方向が車両１０の進行方向に対応しており、横方向が車両１０の進行方向と交差する方向に対応しているものとする。また、Ｄｅｐｔｈ画像６１０において、一点鎖線６１３より下の領域６１４内の複数の測定ポイント６１２が、図６（Ａ）の路面１１上の測定ポイント２０１に対応しているものとする。さらに、Ｄｅｐｔｈ画像６１０において、一点鎖線６１３より上の領域６１５内の複数の測定ポイント６１２が、図６（Ａ）の路面１１上の測定ポイント２０１とは異なる他の測定ポイント６０１に対応しているものとする。

なお、一点鎖線６１３の位置は、例えば、車両１０を製造したとき、距離センサ１１０を取り付けたとき、又はキャリブレーション操作が行われたとき等に予め設定されているものとする。

第２の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、一点鎖線６１３より下の領域６１４において、複数の測定ポイント６１１を、横方向にΔｘ１、縦方向にΔｙ１の間隔で配置する。一方、測定ポイント決定部４０２は、一点鎖線６１３より上の領域６１５において、例えば、横方向の複数の測定ポイント６１２が一行おきとなるように間引きして、横方向にΔｘ１、縦方向にΔｙ２（Δｙ２＞Δｙ１）の間隔で複数の測定ポイント６１２を配置する。

これにより、第２の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、路面１１上の測定ポイント６１１の数を維持したまま、他の測定ポイント６１２の数を削減することができる。

なお、図６（Ｂ）に示した複数の測定ポイントの配置方法は一例である。測定ポイント決定部４０２は、一点鎖線６１３より上の領域６１５において、縦方向の複数の測定ポイント６１２が一列おきとなるように間引きしても良い。これにより、例えば、図６（Ｃ）に示すように、横方向にΔｘ２（Δｘ２＞Δｘ１）、縦方向にΔｙ２（Δｙ２＞Δｙ１）の間隔となるように、複数の測定ポイント６１２を決定しても良い。

以上、第２の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントのうち、路面１１上の測定ポイント６１１の分解能より、路面１１上の測定ポイントとは異なる他の測定ポイント６１２の分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。

好ましくは、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントの数を削減するときに、複数の測定ポイントのうち、路面１１上の測定ポイント６１１の数を維持したまま、他の測定ポイント６１２の数を削減する。

従って、第２の実施形態においても、車両１０の前方にある障害物を検出する障害物検出装置１００において、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

［第３の実施形態］
障害物検出装置１００を車両１０の自動運転に適用する場合、車両１０の走行速度が速くなるほど、障害物を検出する処理速度（例えば、フレームレート等）の高速化が求められる。そこで、第３の実施形態では、測定ポイント決定部４０２が、車両１０の走行速度に応じて複数の測定ポイントを決定する場合の処理の例について説明する。

＜機能構成＞
図７は、第３の実施形態に係る障害物検出装置１００の機能構成の例を示す図である。図７に示すように、第３の実施形態に係る障害物検出装置１００は、図４に示した第１の実施形態に係る障害物検出装置１００の機能構成に加えて、走行速度取得部７０１を有している。なお、第３の実施形態に係る障害物検出システム１のシステム構成、及び障害物検出装置１００のハードウェア構成は、第１、２の実施形態と同様で良い。

走行速度取得部７０１は、例えば、図３のＣＰＵ３０１で実行されるプログラムによって実現され、外部接続Ｉ／Ｆ３０５を介して、車両１０が備える他のＥＣＵ（例えば、車両１０の走行を制御するＥＣＵ等）から、車両１０の走行速度を取得する。

また、第３の実施形態に係る測定ポイント決定部４０２は、走行速度取得部７０１が取得した車両１０の走行速度に応じて、距離測定部４０１が距離を測定する複数の測定ポイントを決定する。

なお、第３の実施形態に係る障害物検出装置１００の他の機能構成（距離測定部４０１、障害物検出部４０３）の機能は、第１、２の実施形態と同様で良い。

＜処理の流れ＞
続いて、第３の実施形態に係る障害物検出方法の処理の流れについて説明する。

（障害物検出装置の処理１）
図８は、第３の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート（１）である。この処理は、障害物検出装置１００が実行する障害物検出処理の一例を示している。障害物検出装置１００は、例えば、図８に示す処理を繰り返し実行することにより、車両１０の前方にある障害物を検出する。

ステップＳ８０１において、障害物検出装置１００の走行速度取得部７０１は、車両１０の走行を制御するＥＣＵ等から、車両１０の走行速度を取得する。

ステップＳ８０２において、障害物検出装置１００の測定ポイント決定部４０２は、車両１０の走行速度が、所定の速度以上であるか（又は所定の速度を超えているか）を判断する。なお、所定の速度は、例えば、障害物検出処理の処理速度を高速化する速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ～８０ｋｍ／ｈ程度）が予め設定されているものとする。

車両１０の走行速度が所定の速度以上である場合、測定ポイント決定部４０２は、処理をステップＳ８０３に移行させる。一方、走行速度が所定の速度未満である場合、測定ポイント決定部４０２は、処理をステップＳ８０４に移行させる。

ステップＳ８０３に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイントの数を削減する。例えば、デフォルト状態において、距離測定部４０１が距離を測定する複数の測定ポイント９０１は、図９（Ａ）に示すように、Ｄｅｐｔｈ画像９００の横方向に間隔Ｄ、縦方向に距離Ｄで等間隔に配置されているものとする。

この状態から、複数の測定ポイント９０１の数を削減する場合、測定ポイント決定部４０２は、例えば、第１の実施形態を適用して、図９（Ｂ）に示すように、複数の測定ポイント９０１の数を削減しても良い。図９（Ｂ）の例では、測定ポイント決定部４０２は、図９（Ａ）の状態から、測定ポイント９０１の列を一列おきに間引きして、横方向の測定ポイント間の距離Ｄを２倍の２Ｄにしている。このように、測定ポイント決定部４０２は、車両１０の進行方向（縦方向）に対応する測定ポイント９０１の数を維持したまま、車両１０の進行方向と直交する方向（横方向）の測定ポイント９０１の数を削減しても良い。

或いは、測定ポイント決定部４０２は、例えば、第２の実施形態を適用して、例えば、図９（Ｃ）に示すように、複数の測定ポイント９０１の数を削減しても良い。図９（Ｃ）の例では、測定ポイント決定部４０２は、図９（Ａ）の状態から、路面１１上に対応する領域９０２とは異なる他の領域９０３の測定ポイント９０１ｂを、一行おきに間引きして、縦方向の測定ポイント９０１ｂ間の距離を２倍の２Ｄに変更している。このように、測定ポイント決定部４０２は、路面１１上に対応する領域９０２の測定ポイント９０１ａの数を維持したまま、他の測定ポイント９０１ｂの数を削減しても良い。

なお、図８のステップＳ８０３に移行したときに、例えば、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、測定ポイント９０１の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部４０２は、現在の状態（削減済みの状態）を維持する。

図８のステップＳ８０２からステップＳ８０４に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイント９０１の数の削減を中止する。例えば、ステップＳ８０４に移行したときに、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、測定ポイント９０１の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイント９０１を、図９（Ａ）に示すようなデフォルトの状態に戻す。一方、ステップＳ８０４に移行したときに、図９（Ａ）に示すように、複数の測定ポイント９０１の数がデフォルトの状態である場合、測定ポイント決定部４０２は、現在の状態（デフォルトの状態）を維持する。

ステップＳ８０５において、障害物検出装置１００の距離測定部４０１は、ステップＳ８０１～Ｓ８０４で決定された複数の測定ポイント９０１までの距離を測定する。

ステップＳ８０６において、障害物検出装置１００の障害物検出部４０３は、距離測定部４０１が測定した複数の測定ポイント９０１までの距離に基づいて、車両１０の前方にある障害物を検出する。障害物検出部４０３が検出した障害物の情報は、例えば、車両１０が備えるＥＣＵ（例えば、自動運転制御用のＥＣＵ等）や、情報処理装置等に出力される。

上記の処理により、障害物検出装置１００は、車両１０の走行速度が所定の速度以上になったときに、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

なお、図８に示した障害物検出装置の処理は一例である。例えば、障害物検出装置１００は、３つ以上の速度範囲に応じて、複数の測定ポイント９０１の数の削減方法を切り替えても良い。また、障害物検出装置１００は、複数の測定ポイント９０１の数を削減する際に、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて適用しても良い。

（障害物検出装置の処理２）
図１０は、第３の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート（２）である。この処理は、障害物検出装置１００が実行する障害物検出処理の別の一例を示している。障害物検出装置１００は、例えば、図１０に示す処理を繰り返し実行することにより、車両１０の前方にある障害物を検出する。なお、ここでは、図８で説明した処理と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ１００１において、障害物検出装置１００の走行速度取得部７０１は、車両１０の走行を制御するＥＣＵ等から、車両１０の走行速度を取得する。

ステップＳ１００２において、障害物検出装置１００の測定ポイント決定部４０２は、車両１０の走行速度が、予め設定された第１の速度（例えば、２０～４０ｋｍ／ｈ程度）以上であるかを判断する。

車両１０の走行速度が第１の速度未満である場合、測定ポイント決定部４０２は、処理をステップＳ１００３に移行させる。一方、走行速度が第１の速度以上である場合、測定ポイント決定部４０２は、処理をステップＳ１００４に移行させる。

ステップＳ１００３に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイント９０１の数の削減を中止する。例えば、ステップＳ１００３に移行したときに、測定ポイント９０１の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部４０２は、複数の測定ポイント９０１を、図９（Ａ）に示すようなデフォルトの状態に戻す。一方、ステップＳ１００３に移行したときに、図９（Ａ）に示すように、複数の測定ポイント９０１の数がデフォルトの状態である場合、測定ポイント決定部４０２は、現在の状態（デフォルトの状態）を維持する。

一方、ステップＳ１００２からステップＳ１００４に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、車両１０の走行速度が、予め設定された第２の速度（例えば、６０～８０ｋｍ／ｈ程度）以上であるかを判断する。

車両１０の走行速度が第２の速度未満である場合、測定ポイント決定部４０２は、処理をステップＳ１００５に移行させる。一方、車両１０の走行速度が第２の速度以上である場合、処理をステップＳ１００６に移行させる。

ステップＳ１００５に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、例えば、図９（Ｃ）で説明したように、路面１１上の測定ポイント９０１ａとは異なる他の測定ポイント９０１ｂの数を削減する。なお、ステップＳ１００５に移行したときに、例えば、図９（Ｃ）に示すように、測定ポイント９０１の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部４０２は、現在の状態を維持する。

一方、ステップＳ１００４からステップＳ１００６に移行すると、測定ポイント決定部４０２は、例えば、図９（Ｄ）に示すように、複数の測定ポイント９０１の数を削減する。

図９（Ｄ）の例では、測定ポイント決定部４０２は、図９（Ａ）の状態から、路面１１上の測定ポイント９０１aとは異なる他の測定ポイント９０１ｂの行を、一行おきに間引きして、縦方向の測定ポイント９０１ｂ間の距離を２倍の２Ｄに変更している。さらに、測定ポイント決定部４０２は、測定ポイント９０１ａ、及び測定ポイント９０１ｂの列を一列おきに間引きして、横方向の測定ポイント間の距離Ｄを２倍の２Ｄに変更している。

このように、測定ポイント決定部４０２は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて、複数の測定ポイント９０１の数を削減しても良い。なお、図９（Ｄ）に示すＤｅｐｔｈ画像９００においても、路面１１上の車両１０の進行方向に対応する測定ポイント９０１の分解能より、他の測定ポイント９０１の分解能が低くなるように、複数の測定ポイント９０１を決定する。

ステップＳ１００７において、障害物検出装置１００の距離測定部４０１は、ステップＳ１００１～Ｓ１００６で決定された複数の測定ポイント９０１までの距離を測定する。

ステップＳ１００６において、障害物検出装置１００の障害物検出部４０３は、距離測定部４０１が測定した複数の測定ポイント９０１までの距離に基づいて、車両１０の前方にある障害物を検出する。障害物検出部４０３が検出した障害物の情報は、例えば、車両１０が備えるＥＣＵ（例えば、自動運転制御用のＥＣＵ等）や、情報処理装置等に出力される。

上記の処理により、障害物検出装置１００は、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、複数の速度範囲に応じて、複数の測定ポイント９０１の数の削減方法を切り替えることができる。

以上、本発明の各実施形態によれば、車両１０の前方にある障害物を検出する障害物検出装置１００において、路面１１上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、様々な変形や変更が可能である。

例えば、図４に示す障害物検出装置１００の機能構成は一例であり、距離測定部４０１、及び測定ポイント決定部４０２を含む距離測定装置と、障害物検出部４０３を含む障害物検出装置とに分かれていても良い。また、この場合、障害物検出部４０３は、自動運転を制御するＥＣＵ等に含まれていても良い。このように、図４、７に示す障害物検出装置１００の各機能構成は、障害物検出システム１に含まれる１つ以上の装置のいずれかに含まれていれば良い。

１障害物検出システム
１０車両
１１路面
１００障害物検出装置
１１０距離センサ
４０１距離測定部
４０２測定ポイント決定部

Claims

車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出装置であって、
前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、
前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部と、
を有し、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出装置。
前記測定ポイント決定部は、前記車両の走行速度に応じて前記複数の測定ポイントの数を削減する、請求項１に記載の障害物検出装置。
請求項１又は２に記載の障害物検出装置を搭載した車両。
車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出システムであって、
前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、
前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部と、
を有し、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出システム。
車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出方法であって、
距離測定部が、前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する処理と、
測定ポイント決定部が、前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす処理と、
を含み、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出方法。