特開 2024-114846 物体検知装置および物体検知プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114846

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】物体検知装置および物体検知プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/931 20200101AFI20240816BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

G01S13/931

G08G1/16 C

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024103030

(22)【出願日】2024-06-26

(62)【分割の表示】P 2021139031の分割

【原出願日】2021-08-27

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 陽平

(72)【発明者】

【氏名】古賀 友一朗

(72)【発明者】

【氏名】大林 幹生

(72)【発明者】

【氏名】中川 拓也

(57)【要約】

【課題】物体の角を検知できる物体検知装置および物体検知プログラムを提供する。
【解決手段】物体検知プログラムを実行する物体検知装置４０は、物体が検知されてから現時点までにおいて、車両に対する物体の反射点の相対角度の頻度が最も多い相対角度を算出し、物体が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い相対角度との差の絶対値が所定角度となる第１評価角度よび第１評価角度よりも小さい第２評価角度を算出し、相対角度が第１評価角度以上となるときの頻度が第１閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定し、相対角度が第２評価角度以下となるときの頻度が第２閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１０）の側方に探査波を送信して物体（８０）で反射した探査波を受信することにより前記物体を検知する測距センサ（２６）を備える前記車両に用いられる物体検知装置であって、
前記物体が検知されてから現時点までにおいて、前記車両に対する前記物体の反射点の相対角度（θｃｒ）の頻度が最も多い前記相対角度を算出する頻度算出部（Ｓ２０６）と、
前記物体が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い前記相対角度との差の絶対値が所定角度Δθとなる第１評価角度（θｅ１）および前記第１評価角度よりも小さい第２評価角度（θｅ２）を算出する評価算出部（Ｓ２０８）と、
前記相対角度が前記第１評価角度以上となるときの頻度が第１閾値以上であるときの前記反射点が前記物体の角であると判定し、前記相対角度が前記第２評価角度以下となるときの頻度が第２閾値以上であるときの前記反射点が前記物体の角であると判定する判定部（Ｓ２１２、Ｓ２１４）と、
を備える物体検知装置。

【請求項2】

車両（１０）の側方に探査波を送信して物体（８０）で反射した探査波を受信することにより前記物体を検知する測距センサ（２６）を備える前記車両に用いられる物体検知装置を、
前記物体が検知されてから現時点までにおいて、前記車両に対する前記物体の反射点の相対角度（θｃｒ）の頻度が最も多い前記相対角度を算出する頻度算出部（Ｓ２０６）、
前記物体が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い前記相対角度との差の絶対値が所定角度Δθとなる第１評価角度（θｅ１）および前記第１評価角度よりも小さい第２評価角度（θｅ２）を算出する評価算出部（Ｓ２０８）、および、
前記相対角度が前記第１評価角度以上となるときの頻度が第１閾値以上であるときの前記反射点が前記物体の角であると判定し、前記相対角度が前記第２評価角度以下となるときの頻度が第２閾値以上であるときの前記反射点が前記物体の角であると判定する判定部（Ｓ２１２、Ｓ２１４）として、機能させる物体検知プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、物体検知装置および物体検知プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載されているように、検知センサで得られた自車周辺状況に基づいて、自車周辺の物体の存在の有無を認識するとともに物体の存在の有無を認識できない領域を不特定領域として認識する車両制御装置が知られている。この車両制御装置は、不特定領域には物体が存在するものとして扱う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－００８２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発明者等の検討によれば、特許文献１に記載された車両制御装置は、不特定領域には物体が存在するものとして扱うことで物体の存在の有無を認識するに過ぎず、車両や壁等の物体の角を検知することができない。

【0005】

本開示は、物体の角を検知できる物体検知装置および物体検知プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明は、車両（１０）の側方に探査波を送信して物体（８０）で反射した探査波を受信することにより物体を検知する測距センサ（２６）を備える車両に用いられる物体検知装置であって、物体が検知されてから現時点までにおいて、車両に対する物体の反射点の相対角度（θｃｒ）の頻度が最も多い相対角度を算出する頻度算出部（Ｓ２０６）と、物体が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い相対角度との差の絶対値が所定角度Δθとなる第１評価角度（θｅ１）および第１評価角度よりも小さい第２評価角度（θｅ２）を算出する評価算出部（Ｓ２０８）と、相対角度が第１評価角度以上となるときの頻度が第１閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定し、相対角度が第２評価角度以下となるときの頻度が第２閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定する判定部（Ｓ２１２、Ｓ２１４）と、を備える物体検知装置である。

【0007】

また、請求項２に記載の発明は、車両（１０）の側方に探査波を送信して物体（８０）で反射した探査波を受信することにより物体を検知する測距センサ（２６）を備える車両に用いられる物体検知装置を、物体が検知されてから現時点までにおいて、車両に対する物体の反射点の相対角度（θｃｒ）の頻度が最も多い相対角度を算出する頻度算出部（Ｓ２０６）、物体が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い相対角度との差の絶対値が所定角度Δθとなる第１評価角度（θｅ１）および第１評価角度よりも小さい第２評価角度（θｅ２）を算出する評価算出部（Ｓ２０８）、および、相対角度が第１評価角度以上となるときの頻度が第１閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定し、相対角度が第２評価角度以下となるときの頻度が第２閾値以上であるときの反射点が物体の角であると判定する判定部（Ｓ２１２、Ｓ２１４）として、機能させる物体検知プログラムである。

【0008】

これにより、物体の角を検知することができる。

【0009】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等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】

【0010】

【図1】第１実施形態の物体検知装置が用いられる車両のシステムの構成図。

【図2】物体検知装置が用いられる車両を示す図。

【図3】物体検知装置の処理を示すフローチャート。

【図4】車両が前方に移動したときの自車移動量と変化量との関係を示す図。

【図5】車両が後方に移動したときの自車移動量と変化量との関係を示す図。

【図6】車両が前方に移動したときの自車移動量と変化量との関係を示す図。

【図7】車両が後方に移動したときの自車移動量と変化量との関係を示す図。

【図8】車両が前方に移動したときの自車移動量と変化量との関係を示す図。

【図9】物体角度および変化率閾値の関係を示す図。

【図10】物体検知装置の処理を示すタイムチャート。

【図11】第２実施形態の物体検知装置の処理を示すフローチャート。

【図12】物体検知装置の処理により作成されたヒストグラムの例を示す図。

【図13】車両が前方に移動したときの検知角度の変化を示す図。

【図14】車両が後方に移動したときの検知角度の変化を示す図。

【図15】車両が前方に移動したときの検知角度の変化を示す図。

【図16】車両が後方に移動したときの検知角度の変化を示す図。

【図17】他の実施形態の物体検知装置の処理を示すフローチャート。

【図18】他の実施形態の物体検知装置の処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0012】

（第１実施形態）
本実施形態の物体検知装置４０は、車両１０のシステム１５に用いられる。まず、このシステム１５について説明する。

【0013】

システム１５は、図１および図２に示すように、ジャイロセンサ２２、車速センサ２４、側方測距センサ２６、物体検知装置４０および運転制御装置５０を備える。

【0014】

ジャイロセンサ２２は、車両１０の姿勢に応じた信号を後述の物体検知装置４０に出力する。車速センサ２４は、車速Ｖｃに応じた信号を後述の物体検知装置４０に出力する。なお、ここでは、車速Ｖｃは、車両１０の速さの大きさである。

【0015】

側方測距センサ２６は、車両１０の左前、右前、左後および右後に取り付けられている。また、側方測距センサ２６は、ミリ波、ソナーおよび赤外線等の探査波を車両１０の側方に向かって送信する。このとき、車両１０の側方に物体８０が存在する場合、側方測距センサ２６は、この物体８０で反射された探査波を受信する。さらに、側方測距センサ２６は、この受信した探査波から得られる情報に基づいて、車両１０の側方における物体８０の反射点の相対位置を検知する。また、側方測距センサ２６は、この検知した相対位置に応じた信号を後述の物体検知装置４０に出力する。なお、側方測距センサ２６は、物体８０で反射された探査波を受信できない場合には、物体８０を検知しなかったことを示す信号を後述の物体検知装置４０に出力する。

【0016】

物体検知装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えるマイクロコンピュータである。ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリは、いずれも、非遷移的実体的記憶媒体である。ＣＰＵは、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されたプログラムを実行し、その際にＲＡＭを作業領域として使用する。また、物体検知装置４０は、この物体検知装置４０のＣＰＵによるプログラムの実行により、ジャイロセンサ２２、車速センサ２４、側方測距センサ２６からの信号に基づいて、車両１０の側方における物体８０の角を検知する。なお、この角の検知については後述する。

【0017】

運転制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えるマイクロコンピュータである。ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリは、いずれも、非遷移的実体的記憶媒体である。ＣＰＵは、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されたプログラムを実行し、その際にＲＡＭを作業領域として使用する。また、運転制御装置５０は、この運転制御装置５０のＣＰＵによるプログラムの実行により、物体検知装置４０によって検知された角の位置情報に基づいて、車両１０の走行経路を算出する。

【0018】

以上のように、物体検知装置４０を備える車両１０のシステム１５は、構成されている。この物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の角を検知する。次に、この物体検知装置４０による検知について、図３のフローチャートおよび図４－図９を参照して説明する。この検知プログラムは、例えば、車両１０が自動発進するとき、実行される。また、以下では、物体検知装置４０のステップＳ１００の処理が開始されてからステップＳ１００の処理に戻るまでの一連の動作の期間を、物体検知装置４０の制御周期τとする。また、車両１０の外部の空間に固定されている座標系を絶対座標系Σとする。さらに、絶対座標系ΣにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する。また、この絶対座標系Σは、右手系で表されている。さらに、車両１０内の所定の位置を原点とする座標系を車両座標系Σｃとする。例えば、車両１０内の所定の位置は、車両１０の重心である。また、車両１０の前方を車両座標系ΣｃにおけるＸｃ軸の正方向とする。さらに、車両１０の左方を車両座標系ΣｃにおけるＹｃ軸の正方向とする。また、車両１０の上方を車両座標系ΣｃにおけるＺｃ軸の正方向とする。したがって、ここでは、車両座標系Σｃは、右手系で表されている。さらに、ここでは、状態をわかりやすくするため、車両座標系ΣｃにおけるＸｃ軸の正方向は、絶対座標系ΣにおけるＸ軸の正方向と一致する。また、車両座標系ΣｃにおけるＹｃ軸の正方向は、絶対座標系ΣにおけるＹ軸の正方向と一致する。さらに、車両座標系ΣｃにおけるＺｃ軸の正方向は、絶対座標系ΣにおけるＺ軸の正方向と一致する。

【0019】

ステップＳ１００において、物体検知装置４０は、各種情報を取得する。具体的には、物体検知装置４０は、車両１０の姿勢をジャイロセンサ２２から取得する。さらに、物体検知装置４０は、車速Ｖｃを車速センサ２４から取得する。また、物体検知装置４０は、物体８０を検知しているか否かを側方測距センサ２６から取得する。さらに、物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の反射点の相対位置、すなわち、車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置を側方測距センサ２６から取得する。なお、側方測距センサ２６により車両１０の側方に物体８０が検知されない場合には、物体検知装置４０は、物体８０が検知されなかったことを示す信号を側方測距センサ２６から取得する。

【0020】

続いて、ステップＳ１０２において、物体検知装置４０は、ステップＳ１００にて取得した側方測距センサ２６からの信号に基づいて、物体８０が検知されているか否かを判定する。物体８０が検知されているとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１０４に移行する。また、物体８０が検知されていないとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１００に戻る。

【0021】

続いて、ステップＳ１０４において、物体検知装置４０は、以下関係式（１）に示すように、ステップＳ１００にて取得した車速Ｖｃと、制御周期τとを乗算する。これにより、物体検知装置４０は、自車移動量ΔＬｃを算出する。

【0022】

【数1】

【0023】

続いて、ステップＳ１０６において、物体検知装置４０は、ステップＳ１００にて取得した車両１０の姿勢およびステップＳ１０４にて算出した自車移動量ΔＬｃとを用いることにより、絶対座標系Σにおける車両１０の位置を算出する。また、物体検知装置４０は、この算出した絶対座標系Σにおける車両１０の位置座標に、ステップＳ１００にて取得した車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置座標を加算する。これによって、物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける物体８０の反射点の位置座標を算出する。さらに、物体検知装置４０は、この算出した今回制御周期における物体８０の反射点の座標と前回制御周期における物体８０の反射点の座標とを以下関係式（２）に代入する。これにより、物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける物体８０の反射点の変化量ΔＬｒを算出する。なお、以下関係式（２）において、ΔＬｒ（ｎ）は、今回制御周期における変化量ΔＬｒである。ｘｒ（ｎ）は、今回制御周期における物体８０の反射点のＸ座標である。ｘｒ（ｎ－１）は、前回制御周期における物体８０の反射点のＸ座標である。ｎは、２以上の自然数である。

【0024】

【数2】

【0025】

続いて、ステップＳ１０８において、物体検知装置４０は、以下関係式（３）に示すように、ステップＳ１０６にて算出した変化量ΔＬｒをステップＳ１０４にて算出した自車移動量ΔＬｃで除算する。これにより、物体検知装置４０は、変化率Ｒｒを算出する。

【0026】

【数3】

【0027】

ここで、物体８０がＸ軸およびＸｃ軸の正方向を向いているとする。さらに、車両１０が前方および後方のどちらかに移動することにより側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前後にて物体８０の角でない部位、例えば、物体８０の側面で反射したとする。このとき、図４および図５に示すように、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。また、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線になる。このため、このとき、変化量ΔＬｒは、自車移動量ΔＬｃと等しくなることから、変化率Ｒｒは、１になる。なお、図において、車両１０の移動前の反射点がＰｒ＿ｂで示されている。また、車両１０の移動後の反射点がＰｒ＿ａで示されている。

【0028】

また、物体８０がＸ軸およびＸｃ軸の正方向を向いているとする。さらに、車両１０が前方および後方のどちらかに移動することにより側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前にて物体８０の側面で反射し、側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前にて物体８０の角で反射したとする。このとき、図６および図７に示すように、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。また、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線からＸ軸およびＸｃ軸と交差する直線に変化する。このため、このとき、反射点のＸ座標の位置変化が小さくなることから、変化量ΔＬｒは、自車移動量ΔＬｃよりも小さくなる。したがって、このとき、変化率Ｒｒは、１よりも小さくなる。よって、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下であるとき、このときの物体８０の反射点が物体８０の角であると判定することにより、物体８０の角を検知することができる。

【0029】

さらに、ここで、物体８０の前方に延びる軸がＸ軸およびＸｃ軸方向に交差しているとする。また、車両１０が前方および後方のどちらかに移動することにより側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前後にて物体８０の側面で反射したとする。このとき、図８に示すように、物体８０の前方に延びる軸と車両座標系ΣｃにおけるＸｃ軸とのなす角度である物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化量ΔＬｒが小さくなる。このため、物体８０の向きにより、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを変更する必要がある。

【0030】

したがって、ステップＳ１０８に続くステップＳ１１０において、物体検知装置４０は、ステップＳ１００にて取得した車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置座標に基づいて、物体角度θｏを算出する。

【0031】

具体的には、物体検知装置４０は、車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点のＸ座標およびＹ座標と、最小二乗法とを用いて、物体８０の反射点群の近似線を算出する。また、物体検知装置４０は、この算出した近似線とＸｃ軸とのなす角度を算出することにより、物体角度θｏを算出する。なお、物体検知装置４０は、最小二乗法を用いて物体角度θｏを算出することに限定されない。例えば、物体検知装置４０は、今回制御周期および前回制御周期における物体８０の反射点のＸｃ座標およびＹｃ座標から２点間の直線を算出し、この算出した直線とＸｃ軸とのなす角度を算出することにより、物体角度θｏを算出してもよい。

【0032】

また、物体検知装置４０は、この算出した物体角度θｏと、テーブルとを用いて、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを算出する。なお、上記したように、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化量ΔＬｒが小さくなる。このため、このテーブルでは、図９に示すように、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈが小さくなっている。

【0033】

続いて、ステップＳ１１２において、物体検知装置４０は、ステップＳ１０８にて算出した変化率ＲｒがステップＳ１１０にて算出した変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下であるか否かを判定する。これにより、物体検知装置４０は、物体８０の反射点が物体８０の角であるか否かを判定することで、物体８０の角を検知する。そして、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下であるとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１１４に移行する。また、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１１６に移行する。

【0034】

ステップＳ１１２に続くステップＳ１１４において、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下であることから、物体検知装置４０は、その反射点が物体８０の角であると判定する。また、物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける物体８０の角の位置を運転制御装置５０に出力する。さらに、運転制御装置５０は、この角の位置情報に基づいて経路を算出することにより、車両１０と物体８０との衝突を回避可能な最短経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。その後、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１００に戻る。

【0035】

ステップＳ１１２に続くステップＳ１１６において、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいことから、物体検知装置４０は、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、例えば、車両１０が前進後退する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。その後、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ１００に戻る。

【0036】

以上のように、物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の角を検知する。次に、一事例における物体検知装置４０の処理について、図１０のタイムチャートを参照して説明する。なお、この事例では、物体８０は、例えば、車両１０とは異なる別車両である。また、この別車両は、停車している。さらに、初期状態では、車両１０の前方と別車両の前方とが絶対座標系ΣにおけるＸ軸の正方向に一致している。また、車両１０が自動発進しているため、物体検知装置４０のプログラムが起動されている。

【0037】

初期時刻ｔ０において、車両１０は、所定の車速Ｖｃで前方に移動する。このとき、車両１０の側方に別車両が検知されるため、物体検知装置４０は、ステップＳ１０４にて、自車移動量ΔＬｃを算出する。また、物体検知装置４０は、ステップＳ１０６にて、別車両の側面の反射点の変化量ΔＬｒを算出する。さらに、物体検知装置４０は、ステップＳ１０８にて、これらの算出した自車移動量ΔＬｃと変化量ΔＬｒとを用いて、変化率Ｒｒを算出する。このとき、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。また、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線になる。このため、このとき、変化量ΔＬｒは、自車移動量ΔＬｃと等しくなることから、変化率Ｒｒは、１になる。さらに、車両１０の前方と別車両の前方とが絶対座標系ΣにおけるＸ軸の正方向に一致しているため、物体角度θｏは、０度である。このため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１０にて、テーブルを用いて、物体角度θｏが０度であるときの変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを算出する。しかし、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１６にて、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、車両１０が前進する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。

【0038】

初期時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において、車両１０は、初期時刻ｔ０と同じ車速Ｖｃで前方に移動する。車速Ｖｃが初期時刻ｔ０と同じであるため、自車移動量ΔＬｃは、初期時刻ｔ０と同じになる。また、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。さらに、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線になる。このため、このとき、変化量ΔＬｒは、自車移動量ΔＬｃと等しくなることから、変化率Ｒｒは、１になる。また、車両１０の前方と別車両の前方とが絶対座標系ΣにおけるＸ軸の正方向に一致しているため、物体角度θｏは、０度である。このため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１０にて、テーブルを用いて、物体角度θｏが０度であるときの変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを算出する。しかし、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１６にて、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、車両１０が前進する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。

【0039】

時刻ｔ１において、車両１０は、初期時刻ｔ０と同じ車速Ｖｃで前方に移動する。車速Ｖｃが初期時刻ｔ０と同じであるため、自車移動量ΔＬｃは、初期時刻ｔ０と同じになる。また、車両１０とともに側方測距センサ２６が前方に移動するところ、反射点が物体８０の角に近づいていることから、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線からＸ軸およびＸｃ軸と交差する直線に変化する。これにより、反射点のＸ座標の位置変化が小さくなる。このため、変化量ΔＬｒが小さくなることから、変化率Ｒｒは、小さくなる。しかし、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１６にて、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、車両１０が前進する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。

【0040】

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、車両１０は、初期時刻ｔ０と同じ車速Ｖｃで前方に移動する。車速Ｖｃが初期時刻ｔ０と同じであるため、自車移動量ΔＬｃは、初期時刻ｔ０と同じになる。また、車両１０とともに側方測距センサ２６が前方に移動するところ、反射点が物体８０の角に近づいていることから、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線からＸ軸およびＸｃ軸と交差する直線に変化する。これにより、反射点のＸ座標の位置変化が小さくなる。このため、変化量ΔＬｒが小さくなることから、変化率Ｒｒは、小さくなる。しかし、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈよりも大きいため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１６にて、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、車両１０が前進する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。

【0041】

時刻ｔ２において、車両１０は、初期時刻ｔ０と同じ車速Ｖｃで前方に移動する。車速Ｖｃが初期時刻ｔ０と同じであるため、自車移動量ΔＬｃは、初期時刻ｔ０と同じになる。また、車両１０とともに側方測距センサ２６が前方に移動するところ、反射点が物体８０の角に近づいていることから、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線からＸ軸およびＸｃ軸と交差する直線に変化する。これにより、反射点のＸ座標の位置変化が小さくなる。このため、変化量ΔＬｒが小さくなることから、変化率Ｒｒは、小さくなる。このとき、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下となるため、物体検知装置４０は、ステップＳ１１４にて、その反射点が物体８０の角であると判定する。また、物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける物体８０の角の位置を運転制御装置５０に出力する。さらに、運転制御装置５０は、この角の位置情報に基づいて経路を算出することにより、車両１０と物体８０との衝突を回避可能な最短経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。その後、車両１０が移動することにより、物体８０が検知されなくなる。このとき、物体検知装置４０は、ステップＳ１００の処理を繰り返す。

【0042】

以上のように、物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の角を検知する。次に、物体検知装置４０が車両１０の側方における物体８０の角を検知できることについて説明する。

【0043】

物体検知装置４０は、ステップＳ１０４にて、車速Ｖｃおよび制御周期τに基づいて、自車移動量ΔＬｃを算出する。また、物体検知装置４０は、ステップＳ１０６にて、側方測距センサ２６から送信された探査波が反射した物体８０の反射点の位置座標に基づいて、変化量ΔＬｒを算出する。さらに物体検知装置４０は、ステップＳ１１２およびステップＳ１１４にて、変化量ΔＬｒが自車移動量ΔＬｃよりも小さいとき、その反射点が物体８０の角であると判定する。これにより、車両１０の側方における物体８０の角を検知することができる。なお、物体検知装置４０は、移動算出部、変化算出部、位置変化算出部および判定部に対応する。車速Ｖｃは、車両１０の速さに対応する。制御周期τは、時間に対応する。自車移動量ΔＬｃは、車両１０の移動量に関する値に対応する。変化量ΔＬｒは、車両１０が移動したときの車両１０の移動方向における反射点の位置変化に関する値に対応する。

【0044】

また、第１実施形態では、以下に記載する効果も奏する。

【0045】

［１－１］物体検知装置４０は、ステップＳ１０８にて、変化量ΔＬｒを自車移動量ΔＬｃで除算した値である変化率Ｒｒを算出する。また、物体検知装置４０は、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以下であるとき、その反射点が物体８０の角であると判定する。これにより、車両１０の側方における物体８０の角が検知されやすくなる。なお、物体検知装置４０は、変化率算出部に対応する。変化率Ｒｒは、車両１０の移動前後における物体８０の反射点の位置変化に関する値を車両１０の移動量に関する値で除算した値に対応する。

【0046】

［１－２］物体検知装置４０は、ステップＳ１１０にて、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを小さくする。これにより、物体角度θｏが大きくなることにより変化量ΔＬｒが小さくなることで変化率Ｒｒが小さくなっても、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈが小さくなる。このため、物体８０の角が誤検知されることを抑制することができる。なお、物体検知装置４０は、閾値変更部に対応する。

【0047】

（第２実施形態）
第２実施形態では、物体検知装置４０の処理が異なる。これ以外は、第１実施形態と同様である。この物体検知装置４０の処理について、図１１のフローチャートおよび図１２－１６を参照して説明する。この検知プログラムは、例えば、車両１０が自動発進するとき、実行される。また、以下では、物体検知装置４０のステップＳ２００の処理が開始されてからステップＳ２００の処理に戻るまでの一連の動作の期間を、物体検知装置４０の制御周期τとする。さらに、車両座標系ΣｃにおけるＸｃ軸と、側方測距センサ２６および物体８０の反射点を結ぶ直線とでなす角度を、検知角度θｃｒとする。

【0048】

ステップＳ２００において、物体検知装置４０は、各種情報を取得する。具体的には、物体検知装置４０は、車両１０の姿勢をジャイロセンサ２２から取得する。さらに、物体検知装置４０は、車速Ｖｃを車速センサ２４から取得する。また、物体検知装置４０は、物体８０を検知しているか否かを側方測距センサ２６から取得する。さらに、物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の反射点の相対位置、すなわち、車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置を側方測距センサ２６から取得することにより、検知角度θｃｒを取得する。また、側方測距センサ２６により車両１０の側方に物体８０が検知されない場合には、物体検知装置４０は、物体８０が検知されなかったことを示す信号を側方測距センサ２６から取得する。

【0049】

続いて、ステップＳ２０２において、物体検知装置４０は、側方測距センサ２６からの信号に基づいて物体８０が検知されているか否かを判定する。そして、物体８０が検知されているとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２０４に移行する。また、物体８０が検知されていないとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２１８に移行する。

【0050】

ステップＳ２０２に続くステップＳ２０４において、物体検知装置４０は、図１２に示すように、物体８０が検知されてから現時点までに取得した検知角度θｃｒのヒストグラムを作成または更新する。

【0051】

続いて、ステップＳ２０６において、物体検知装置４０は、ステップＳ２０４にて作成したヒストグラムから、頻度が最も多い検知角度θｃｒを算出する。

【0052】

ここで、物体８０がＸ軸およびＸｃ軸の正方向を向いているとする。さらに、車両１０が前方および後方のどちらかに移動することにより側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前後にて物体８０の角でない部位、例えば、物体８０の側面で反射したとする。このとき、図１３および図１４に示すように、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。また、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線になる。このため、このとき、車両１０の移動前後の検知角度θｃｒに変化がない。したがって、頻度が最も多い検知角度θｃｒは、例えば、９０～９５度である。

【0053】

また、物体８０がＸ軸およびＸｃ軸の正方向を向いているとする。さらに、車両１０が前方および後方のどちらかに移動することにより側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前にて物体８０の側面で反射し、側方測距センサ２６からの探査波が車両１０の移動前にて物体８０の角で反射したとする。このとき、図１５および図１６に示すように、側方測距センサ２６が車両１０とともに移動することから、側方測距センサ２６からの探査波による物体８０の反射点も車両１０とともに移動する。また、車両１０の移動前後における反射点を結ぶ線がＸ軸およびＸｃ軸と平行な直線からＸ軸およびＸｃ軸と交差する直線に変化する。このため、このとき、物体８０の反射点が角でない場合と比較して、検知角度θｃｒの変化が大きくなる。したがって、頻度が最も多い検知角度θｃｒから所定角度Δθずれた角度の頻度が閾値以上であるとき、その反射点が物体８０の角であると判定することにより、物体８０の角を検知することができる。

【0054】

よって、ステップＳ２０６に続くステップＳ２０８において、物体検知装置４０は、図１２に示すように、ステップＳ２０６にて算出した頻度が最も多い検知角度θｃｒに所定角度Δθを加算した角度を算出する。これにより、物体検知装置４０は、第１評価角度θｅ１を算出する。また、物体検知装置４０は、ステップＳ２０６にて算出した頻度が最も多い検知角度θｃｒから所定角度Δθを減算した角度を算出する。これによって、物体検知装置４０は、第２評価角度θｅ２を算出する。なお、上記所定角度Δθは、実験やシミュレーション等により設定される角度であって、例えば、３０度である。

【0055】

続いて、ステップＳ２１０において、物体検知装置４０は、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度を算出する。また、物体検知装置４０は、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度を算出する。

【0056】

続いて、ステップＳ２１２において、物体検知装置４０は、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度が第１閾値以上であるか否かを判定する。また、物体検知装置４０は、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度が第２閾値以上であるか否かを判定する。これにより、物体検知装置４０は、物体８０の反射点が物体８０の角であるか否かを判定することで、物体８０の角を検知する。なお、第１閾値および第２閾値は、実験やシミュレーション等により設定される。

【0057】

そして、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度が第１閾値以上であるとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２１４に移行する。また、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度が第２閾値以上であるとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２１４に移行する。さらに、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度が第１閾値未満、かつ、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度が第２閾値未満であるとき、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２１６に移行する。

【0058】

ステップＳ２１２に続くステップＳ２１４において、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度が第１閾値以上であることから検知角度θｃｒの変化が大きい。または、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度が第２閾値以上であることから検知角度θｃｒの変化が大きい。このため、物体検知装置４０は、その反射点が物体８０の角であると判定する。また、物体検知装置４０は、ステップＳ１００にて取得した車速Ｖｃと、制御周期τとを乗算する。これにより、物体検知装置４０は、自車移動量ΔＬｃを算出する。さらに、物体検知装置４０は、この算出した自車移動量ΔＬｃとステップＳ１００にて取得した車両１０の姿勢および車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置とを用いて、絶対座標系Σにおける車両１０の位置を算出する。また、物体検知装置４０は、この算出した絶対座標系Σにおける車両１０の位置座標に、ステップＳ１００にて取得した車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置座標を加算する。これにより、物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける物体８０の反射点に対応する物体８０の角の位置座標を算出する。また、物体検知装置４０は、この算出した絶対座標系Σにおける物体８０の角の位置を運転制御装置５０に出力する。さらに、運転制御装置５０は、この角の位置情報に基づいて経路を算出することにより、車両１０と物体８０との衝突を回避可能な最短経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。その後、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２００に戻る。

【0059】

ステップＳ２１２に続くステップＳ２１６において、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上であるときの頻度が第１閾値未満、かつ、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下であるときの頻度が第２閾値未満であることから、検知角度θｃｒの変化が小さい。このため、物体検知装置４０は、その反射点が物体８０の角でないと判定する。このとき、物体８０の角の位置が不明であるため、運転制御装置５０は、例えば、車両１０が前進後退する経路を算出する。また、運転制御装置５０は、この算出した経路に沿って車両１０を自動で移動させる。その後、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２００に戻る。

【0060】

ステップＳ２０２に続くステップＳ２１８において、物体８０が検知されていないため、物体検知装置４０は、ステップＳ２０４にて作成または更新したヒストグラムをリセットする。これにより、物体検知装置４０は、次回、物体８０が検知されたとき、物体８０の角を検知することができる。その後、物体検知装置４０の処理は、ステップＳ２００に戻る。

【0061】

以上のように、物体検知装置４０は、車両１０の側方における物体８０の角を検知する。次に、第２実施形態においても、物体検知装置４０が車両１０の側方における物体８０の角を検知できることについて説明する。

【0062】

物体検知装置４０は、物体８０が検知されてから現時点までにおいて、検知角度θｃｒの頻度が最も多い検知角度θｃｒを、ステップＳ２０６にて算出する。また、物体検知装置４０は、物体８０が検知されてから現時点までにおける頻度が最も多い検知角度θｃｒとの差の絶対値が所定角度Δθとなる第１評価角度θｅ１および第２評価角度θｅ２を算出する。さらに、物体検知装置４０は、ステップＳ２１２およびステップＳ２１４にて、検知角度θｃｒが第１評価角度θｅ１以上となるときの頻度が第１閾値以上であるとき、その反射点が物体８０の角であると判定する。また、物体検知装置４０は、ステップＳ２１２およびステップＳ２１４にて、検知角度θｃｒが第２評価角度θｅ２以下となるときの頻度が第２閾値以上であるとき、その反射点が物体８０の角であるとを判定する。これにより、車両１０の側方における物体８０の角を検知することができる。なお、物体検知装置４０は、頻度算出部、評価算出部および判定部に対応する。検知角度θｃｒは、車両１０に対する物体８０の反射点の相対角度に対応する。

【0063】

（他の実施形態）
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【0064】

本開示に記載の算出部、判定部、変更部等およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の算出部、判定部、変更部等およびその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の算出部、判定部、変更部等およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0065】

上記実施形態では、物体８０は、車両１０とは異なる別車両である。これに対して、物体８０は、別車両であることに限定されないで、例えば、壁等であってもよい。

【0066】

上記実施形態では、車両座標系Σｃにおける各軸の正方向は、絶対座標系Σにおける各軸の正方向と一致する。これに対して、車両座標系Σｃにおける各軸の正方向は、絶対座標系Σにおける各軸の正方向と一致することに限定されない。車両座標系Σｃにおける各軸の正方向が絶対座標系Σにおける各軸の正方向と交差する場合、例えば、物体検知装置４０は、座標変換することにより、車両座標系Σｃにおける各軸の正方向と絶対座標系Σにおける各軸の正方向とを一致させる。その後、物体検知装置４０は、上記した一連の処理を行うことにより、上記実施形態と同様に、物体８０の角を検知する。

【0067】

上記第１実施形態では、物体検知装置４０は、ステップＳ１０２において、車速Ｖｃと、制御周期τとを乗算することにより、自車移動量ΔＬｃを算出する。これに対して、物体検知装置４０は、ステップＳ１０２において、車速Ｖｃと、制御周期τとを乗算することにより、自車移動量ΔＬｃを算出することに限定されない。例えば、物体検知装置４０は、ステップＳ１０２において、車速Ｖｃと制御周期τとを乗算した値に車両１０の加速度と制御周期τの２乗と２分の１とを乗算した値を加算することにより、自車移動量ΔＬｃを算出してもよい。

【0068】

上記第１実施形態では、ステップＳ１０８において、物体検知装置４０は、変化量ΔＬｒを自車移動量ΔＬｃで除算することにより、変化率Ｒｒを算出する。これに対して、ステップＳ１０８において、物体検知装置４０は、変化量ΔＬｒを自車移動量ΔＬｃで除算することにより変化率Ｒｒを算出することに限定されない。

【0069】

例えば、物体検知装置４０は、ステップＳ１０８において、自車移動量ΔＬｃを変化量ΔＬｒで除算することにより変化率Ｒｒを算出してもよい。この場合、反射点が物体８０の角であるときの変化率Ｒｒは、反射点が物体８０の側面であるときと比較して大きくなる。また、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化量ΔＬｒが小さくなるため、変化率Ｒｒは、大きくなる。したがって、ステップＳ１０８に続くステップＳ１１０において、物体検知装置４０は、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈを大きくさせる。これにより、物体角度θｏが大きくなることによって変化量ΔＬｒが小さくなることで変化率Ｒｒが大きくなっても、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈが大きくなる。このため、物体８０の角が誤検知されることを抑制することができる。また、図１７のフローチャートに示すように、ステップＳ１１０に続くステップＳ１１２において、物体検知装置４０は、変化率Ｒｒが変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。これにより、物体検知装置４０は、物体８０の反射点が物体８０の角であるか否かを判定することで、物体８０の角を検知する。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0070】

また、図１８のフローチャートに示すように、物体検知装置４０は、ステップＳ１０６に続くステップＳ１０８において、自車移動量ΔＬｃと変化量ΔＬｒとの差の絶対値｜ΔＬｃ－ΔＬｒ｜を算出してもよい。この場合、上記と同様に、反射点が物体８０の角であるときの絶対値｜ΔＬｃ－ΔＬｒ｜は、反射点が物体８０の側面であるときと比較して大きくなる。また、物体角度θｏが大きくなることに伴い、変化量ΔＬｒが小さくなるため、絶対値｜ΔＬｃ－ΔＬｒ｜は、大きくなる。したがって、ステップＳ１０８にて続くステップＳ１１０において、物体検知装置４０は、物体角度θｏが大きくなることに伴い、差分閾値ΔＬ＿ｔｈを大きくさせる。これにより、物体角度θｏが大きくなることによって変化量ΔＬｒが小さくなることで絶対値｜ΔＬｃ－ΔＬｒ｜が大きくなっても、変化率閾値Ｒｒ＿ｔｈが大きくなる。このため、物体８０の角が誤検知されることを抑制することができる。また、ステップＳ１１０に続くステップＳ１１２において、物体検知装置４０は、絶対値｜ΔＬｃ－ΔＬｒ｜が差分閾値ΔＬ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。これにより、物体検知装置４０は、物体８０の反射点が物体８０の角であるか否かを判定することで、物体８０の角を検知する。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、物体検知装置４０は、差分算出部に対応する。

【0071】

上記実施形態では、物体検知装置４０は、車両１０の姿勢および自車移動量ΔＬｃとを用いることにより、絶対座標系Σにおける車両１０の位置を算出する。これに対して、物体検知装置４０は、車両１０の姿勢および車両座標系Σｃにおける物体８０の反射点の位置と自車移動量ΔＬｃとを用いることにより、絶対座標系Σにおける車両１０の位置を算出することに限定されない。物体検知装置４０は、絶対座標系Σにおける車両１０の位置を図示しないＧＮＳＳ受信機等から取得してもよい。

【符号の説明】

【0072】

１０ 車両
１５ システム
２２ ジャイロセンサ
２４ 車速センサ
２６ 側方測距センサ
４０ 物体検知装置
５０ 運転制御装置
８０ 物体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】