特開 2024-119969 障害物判定装置、車両および障害物判定方法

(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】P2024119969

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】障害物判定装置、車両および障害物判定方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/04 20060101AFI20240827BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240827BHJP

   G01S 15/931 20200101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

G01S15/04

G08G1/16 C

G01S15/931

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024096002

(22)【出願日】2024-06-13

(62)【分割の表示】P 2020132554の分割

【原出願日】2020-08-04

(71)【出願人】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 友亮

(72)【発明者】

【氏名】妹尾 竜太郎

(72)【発明者】

【氏名】河原 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】近光 徹

(57)【要約】

【課題】障害物の判定精度を向上させることが可能な障害物判定装置および車両を提供する。
【解決手段】障害物判定装置は、移動体の第１位置と物体との間における検出波の第１往復経路と、第１位置から物体を経由して第１位置とは異なる移動体の第２位置まで戻るまでの検出波の第２往復経路との間の伝搬距離または伝搬時間の差異を判定する第１判定部と、第１判定部の判定結果に基づいて物体が障害物であるか否かについて判定する第２判定部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の第１位置と物体との間における検出波の第１往復経路と、前記第１位置から前記物体を経由して前記第１位置とは異なる前記移動体の第２位置まで戻るまでの検出波の第２往復経路との間の伝搬距離または伝搬時間の差異を判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果に基づいて前記物体が障害物であるか否かについて判定する第２判定部と、
を備え、
前記第１位置および前記第２位置は、前記移動体の進行方向および左右方向に対して互いに異なる位置であり、
前記第２判定部は、前記第１判定部により前記差異が閾値よりも大きい場合に、前記物体が非障害物であると判定する、
障害物判定装置。

【請求項2】

前記第１位置および前記第２位置は、更に、前記移動体の高さ方向に対して互いに異なる位置である、
請求項１に記載の障害物判定装置。

【請求項3】

前記物体が、前記移動体の進行方向に垂直な平面を有するか否かについて判定する第３判定部を備え、
前記第１判定部は、前記第３判定部により前記物体が前記平面を有すると判定された場合、前記差異を判定する、
請求項１または２に記載の障害物判定装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載の障害物判定装置と、
前記第１位置に設けられ、物体を検出するための検出波を送波し、かつ、送波した検出波が前記物体から反射された第１反射波を受波する第１検出部と、
前記第２位置に設けられ、前記検出波が前記物体から反射された第２反射波を受波する第２検出部と、
を備える車両。

【請求項5】

第１判定部と第２判定部とを含む障害物判定装置により実施される障害物判定方法であって、
前記第１判定部によって、移動体の第１位置に設置された第１検出部と物体との間における検出波の第１往復経路と、前記第１位置から前記物体を経由して前記第１位置とは異なる前記移動体の第２位置に設置された第２検出部まで戻るまでの検出波の第２往復経路との間の伝搬距離または伝搬時間の差異を判定し、
前記第２判定部によって、前記差異の判定結果に基づいて前記物体が障害物であるか否かについて判定し、
前記第１位置および前記第２位置は、前記移動体の進行方向および左右方向に対して互いに異なる位置であり、
前記第２判定部によって、前記差異が閾値よりも大きい場合に、前記物体が非障害物であると判定する、
障害物判定方法。

【請求項6】

前記第１位置および前記第２位置は、更に、前記移動体の高さに対して互いに異なる位置である、
請求項５に記載の障害物判定方法。

【請求項7】

前記障害物判定装置はさらに第３判定部を含み、
前記第３判定部によって、前記物体が、前記移動体の進行方向に垂直な平面を有するか否かについて判定し、
前記第１判定部によって、更に、前記物体が前記平面を有すると判定された場合、前記差異を判定する、
請求項５または６に記載の障害物判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、障害物判定装置、車両および障害物判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、検出部（超音波センサ等）を車両（移動体）に搭載して、車両周辺に存在する壁等の障害物を検出可能な検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、２つのセンサに基づいて算出される第１座標および第２座標の座標間距離と、２つのセンサに基づく反射強度とに基づいて物体が路面の面段差であるか否かについて判定可能な構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１５４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、立体駐車場等においては、車両の進行方向と重なる位置に梁等の物体（非障害物）が存在する場合がある。このような非障害物は、車両と衝突しない位置に存在するが、車両の進行方向と重なっているため、検出装置が当該非障害物を障害物であると誤判定してしまうおそれがあった。この誤判定に基づいて、車両において安全性向上のための制限制御がなされると、運転者が不快感を覚えたり、他車両の走行に影響を及ぼすおそれがある。

【0005】

また、特許文献１に記載の構成では、上記の座標間距離と、反射波における反射強度とに基づいて物体が路面の面段差であるか否かを判定しているが、反射強度は物体の材質や温湿度によって変動するため、精度が不安定なものとなる。つまり、特許文献１に記載の構成は、障害物を検出する構成として一定の限界があった。

【0006】

本開示の目的は、障害物の判定精度を向上させることが可能な障害物判定装置、車両および障害物判定方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る障害物判定装置は、
移動体の第１位置と物体との間における検出波の第１往復経路と、前記第１位置から前記物体を経由して前記第１位置とは異なる前記移動体の第２位置まで戻るまでの検出波の第２往復経路との間の伝搬距離または伝搬時間の差異を判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果に基づいて前記物体が障害物であるか否かについて判定する第２判定部と、
を備え、
前記第１位置および前記第２位置は、前記移動体の進行方向および左右方向に対して互いに異なる位置であり、
前記第２判定部は、前記第１判定部により前記差異が閾値よりも大きい場合に、前記物体が非障害物であると判定する。

【0008】

本開示に係る車両は、
上記の障害物判定装置と、
前記第１位置に設けられ、物体を検出するための検出波を送波し、かつ、送波した検出波が前記物体から反射された第１反射波を受波する第１検出部と、
前記第２位置に設けられ、前記検出波が前記物体から反射された第２反射波を受波する第２検出部と、
を備える。

【0009】

本開示に係る障害物判定方法は、
第１判定部と第２判定部とを含む障害物判定装置により実施される障害物判定方法であって、
前記第１判定部によって、移動体の第１位置に設置された第１検出部と物体との間における検出波の第１往復経路と、前記第１位置から前記物体を経由して前記第１位置とは異なる前記移動体の第２位置に設置された第２検出部まで戻るまでの検出波の第２往復経路との間の伝搬距離または伝搬時間の差異を判定し、
前記第２判定部によって、前記差異の判定結果に基づいて前記物体が障害物であるか否かについて判定し、
前記第１位置および前記第２位置は、前記移動体の進行方向および左右方向に対して互いに異なる位置であり、
前記第２判定部によって、前記差異が閾値よりも大きい場合に、前記物体が非障害物であると判定する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、障害物の判定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の第１の実施の形態に係る障害物判定装置が適用された車両を示すブロック図である。

【図2A】第１検出部による第１往復経路を説明するための図である。

【図2B】第１検出部および第２検出部による第２往復経路を説明するための図である。

【図3】障害物判定装置における判定制御の動作例を示すフローチャートである。

【図4】本開示の第２の実施の形態に係る障害物判定装置が適用された車両を示すブロック図である。

【図5A】平面を有する物体の検出を説明するための図である。

【図5B】平面を有さない物体の検出を説明するための図である。

【図6】第２の実施の形態に係る障害物判定装置における判定制御の動作例を示すフローチャートである。

【図7】第１検出部および第２検出部が進行方向にずれて配置された車両の一例を示す図である。

【図8】第３の実施の形態に係る障害物判定装置における判定制御の動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施の形態）
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の第１の実施の形態に係る障害物判定装置１００が適用された車両１を示すブロック図である。

【0013】

図１に示すように、車両１は、所定の進行方向に移動可能な移動体であり、第１検出部１０と、第２検出部２０と、障害物判定装置１００とを備える。

【0014】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１検出部１０および第２検出部２０は、例えば超音波センサであり、車両１の前面部に設けられて、車両１の前方の物体２を検出する。

【0015】

なお、以下の説明においては、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。例えば、Ｘ方向が車両１の前後方向（進行方向）を示し、Ｙ方向が車両１の左右方向、Ｚ方向が車両１の上下方向（高さ方向）を示している。

【0016】

図２Ａに示すように、第１検出部１０は、車両１の前面部における第１位置に設けられており、物体２を検出するための検出波Ｄ１を送波し、かつ、送波した検出波Ｄ１が当該物体から反射された第１反射波Ｄ２を受波する。なお、第１検出部１０は、第２検出部２０が送波した第２検出波に基づく反射波を受波しても良い。

【0017】

第２検出部２０は、車両１の前面部における第２位置に設けられており、第１検出部１０が送波した検出波Ｄ３が物体から反射された第２反射波Ｄ４を受波する。なお、第２検出部２０は、第２検出波を送波し、第２検出波に基づく反射波を受波しても良い。

【0018】

第１位置および第２位置は、車両１における高さ位置（Ｚ方向の位置）が互いに異なっている。具体的には、第１位置（第１検出部１０の位置）は、第２位置（第２検出部２０の位置）よりも高い位置である。なお、第１検出部１０と第２検出部２０との位置関係は、逆であっても良い。

【0019】

図１に示すように、障害物判定装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。障害物判定装置１００は、予め設定されたプログラムに基づいて、例えば車両１の進行方向（Ｘ方向）にある物体２が障害物であるか非障害物であるかを判定する。障害物判定装置１００は、第１判定部１１０と、第２判定部１２０とを有する。

【0020】

第１判定部１１０は、車両１の前方に物体２があるか否かについて判定する。具体的には、第１判定部１１０は、第１検出部１０または第２検出部２０を用いて、物体２からの反射波を検出することにより、車両１の前方に物体２があるか否かについて判定する。

【0021】

第１判定部１１０は、車両１の進行方向に物体２があると判定した場合、第１検出部１０が送波する検出波に係る、第１往復経路と第２往復経路との間の飛翔時間（伝搬時間）の差異を判定する。

【0022】

第１往復経路は、車両１の第１位置と物体２との間における超音波の経路である（図２Ａ参照）。第１往復経路は、第１検出部１０が送波した検出波Ｄ１が、物体２に到達した後、当該物体２で反射して、第１反射波Ｄ２が第１検出部１０まで戻る経路となる。

【0023】

第２往復経路は、車両１の第１位置から物体２までの経路と、物体２から車両１の第２位置までの経路とを合わせた経路である（図２Ｂ参照）。第２往復経路は、第１検出部１０が送波した検出波Ｄ３が、物体２に到達した後、当該物体２で反射して、第２反射波Ｄ４が第２検出部２０に到達するまでの経路となる。

【0024】

第１判定部１１０は、第１往復経路に係る検出波の第１飛翔時間（第１値）と、第２往復経路に係る検出波の第２飛翔時間（第２値）との差異が所定の閾値より大きいか否かについて判定する。所定の閾値は、物体２が、車両１と衝突可能な程度の高さに位置する場合における、第１往復経路に係る第１値に基づく距離と、第２往復経路に係る第２値に基づく距離とが、略同じになる程度の、第１往復経路と第２往復経路との経路長の差に基づく値である。所定の閾値は、物体２と車両１との距離に応じて設定される。所定の閾値は、第１飛翔時間および第２飛翔時間が物体２と車両１との距離によって変動するため、物体２と車両１との距離毎に設定される。なお、第１値と第２値との差異は絶対値とする。

【0025】

図２Ａに示すように、第１往復経路に係る検出波は、第１検出部１０から送波される検出波Ｄ１と、物体２で反射する第１反射波Ｄ２である。また、図２Ｂに示すように、第２往復経路に係る検出波は、第１検出部１０から送波される検出波Ｄ３と、物体２から反射される第２反射波Ｄ４である。

【0026】

例えば、図２Ａに示すように、車両１の正面に位置する壁のような物体２Ａが存在する場合、検出波が物体２Ａを経由して反射波が車両１まで戻るまでの、各飛翔時間の差異は、物体２Ａが車両１と衝突可能な位置に存在することから、所定の閾値以下となる。この場合、第１判定部１１０は、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値以下であると判定する。

【0027】

また、例えば、図２Ｂに示すように、車両１が衝突しない程度の高さに位置する梁のような物体２Ｂが存在する場合、各飛翔時間の差異は、物体２Ｂが車両１と衝突しない位置に存在することから、所定の閾値より大きくなる。この場合、第１判定部１１０は、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値より大きいと判定する。

【0028】

第１判定部１１０による判定は、例えば、第１飛翔時間に対する第２飛翔時間の割合と、所定の閾値を比較することにより行われてもよい。この場合の、所定の閾値は、第１飛翔時間と第２飛翔時間の割合に応じた値に設定される。

【0029】

第２判定部１２０は、第１判定部１１０の判定結果に基づいて物体２が障害物であるか否かについて判定する。具体的には、第２判定部１２０は、第１判定部１１０により、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値以下であると判定された場合、物体２が障害物であると判定する。

【0030】

そして、第２判定部１２０は、第１判定部１１０により、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値より大きいと判定された場合、物体２が非障害物であると判定する。

【0031】

これにより、車両１の進行方向に梁等、車両１と衝突しないような物体２Ｂが存在する場合において、当該物体２Ｂを障害物であると誤判定することを抑制することができる。

【0032】

障害物判定装置１００は、物体２が障害物であると判定した場合、物体２との距離に応じて、ブレーキ制御や、車両１の速度を緩める制御等の制限制御指令を、図示しない走行制御装置等に出力する。また、障害物判定装置１００は、物体２が非障害物であると判定した場合、車両１の走行を制限する制御指令を出力しない。

【0033】

以上のように構成された障害物判定装置１００における判定制御の動作例について説明する。図３は、障害物判定装置１００における判定制御の動作例を示すフローチャートである。図３における処理は、車両１の前方にある物体を検出していることを前提としており、例えば、車両の走行中に適宜実行される。

【0034】

図３に示すように、障害物判定装置１００は、第１飛翔時間および第２飛翔時間を取得する（ステップＳ１０１）。次に、障害物判定装置１００は、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異があるか否かについて判定する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０２では、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値以下である場合、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異がないと判定され、第１飛翔時間と第２飛翔時間との差異が所定の閾値より大きい場合、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異があると判定される。

【0035】

判定の結果、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異がある場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、障害物判定装置１００は、物体が非障害物であると判定する（ステップＳ１０３）。

【0036】

一方、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異がない場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、障害物判定装置１００は、物体が障害物であると判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の後、本制御は終了する。

【0037】

以上のように構成された本実施の形態によれば、第１往復経路に係る第１飛翔時間と、第２往復経路に係る第２飛翔時間との差異の有無に基づいて、物体が障害物であるか否かについて判定する。その結果、梁のような車両１と衝突しないような物体を障害物であると誤判定することを抑制することができる。すなわち、本実施の形態では、障害物の判定精度を向上させることができる。

【0038】

そのため、障害物の誤判定により、車両１における安全性向上のための制限制御が行われることがないので、誤判定に基づく制限制御によって運転者が不快感を覚えたり、他車両の走行に影響を及ぼすことを抑制することができる。

【0039】

また、車両１の前方にある物体２に対して判定制御を行うので、車両１の前方にない物体に対して、無駄に判定制御を行うことを抑制することができる。

【0040】

（第２の実施の形態）
次に、本開示の第２の実施の形態について説明する。図４は、本開示の第２の実施の形態に係る障害物判定装置１００が適用された車両１を示すブロック図である。

【0041】

図４に示すように、車両１は、第１の実施の形態と同様に、第１検出部１０、第２検出部２０および障害物判定装置１００を有する。第１検出部１０および第２検出部２０については、第１の実施の形態と同様である。

【0042】

なお、第１検出部１０の位置（第１位置）は、車両１の前面部におけるＹ方向の中央に対応する位置であり、第２検出部２０の位置（第２位置）は、車両１の前面部におけるＹ方向の端部に対応する位置である（図５Ａおよび図５Ｂ参照）。また、第１位置と第２位置との高さ方向の位置関係は、第１の実施の形態と同様である。また、第１検出部１０と第２検出部２０との位置関係は逆であっても良い。

【0043】

障害物判定装置１００は、第１判定部１１０および第２判定部１２０の他、第３判定部１３０を有する。

【0044】

第３判定部１３０は、車両１の前方にある物体２が、車両１の高さ方向（Ｚ方向）および車両１の進行方向（Ｘ方向）に直交する直交方向（Ｙ方向）に平行な平面を有するか否かについて判定する。

【0045】

第３判定部１３０による、物体２がＹ方向に平行な平面を有するか否かについての判定は、例えば、第１検出部１０および第２検出部２０を用いて、物体２の表面の複数の座標を算出する従来の技術を用いて行われる。

【0046】

第３判定部１３０は、例えば、算出した複数の座標における、車両１のＸ方向成分（進行方向成分）が略同じである場合、物体２が車両１の進行方向に垂直な平面を有すると判定する。

【0047】

第１判定部１１０は、第３判定部１３０により、物体２が車両１の進行方向に垂直な平面を有すると判定された場合、第１の実施の形態と同様に、第１往復経路と第２往復経路との関係性について判定する。

【0048】

例えば、第１検出部１０および第２検出部２０のそれぞれのＹ方向の位置が異なる構成であると、例えば、図５Ａに示すように、車両１の正面の壁が車両１の進行方向に垂直な平面を有する物体２Ａである場合、第１検出部１０から送波された検出波Ｄ１が物体２に到達するまでの経路（往路）と、物体２からの反射波が第２検出部２０まで戻るまでの経路（復路）について、検出波Ｄ１の飛翔時間（経路の距離）と第２反射波Ｄ４の飛翔時間（経路の距離）は同じとなる。

【0049】

そのため、第１検出部１０および第２検出部２０のそれぞれのＹ方向の位置が異なることについての影響を考慮する必要がなく、第１往復経路に係る検出波（Ｄ１とＤ２）の第１飛翔時間と、第２往復経路に係る検出波（Ｄ３とＤ４）の第２飛翔時間との差異を、第１検出部１０および第２検出部２０の異なる高さ位置で精度よく検出することが可能である。

【0050】

しかし、図５Ｂに示すように、車両１の進行方向の端に配置されたポール等の物体２Ｃにおいては、第２往復経路に係る検出波（Ｄ３とＤ４）の経路が二等辺三角形状にならない。そのため、第１往復経路に係る検出波と、第２往復経路に係る検出波の各飛翔時間の差異が大きくなってしまうので、障害物であるはずの物体２Ｃを非障害物であると判定する可能性がある。

【0051】

それに対し、本実施の形態では、平面を有する物体２Ａに対して、第１判定部１１０および第２判定部１２０による判定制御が適用され、かつ、車両１の進行方向に垂直な平面を有さない物体２Ｃに対して当該判定制御が適用されないので、ポールのような物体２Ｃを非障害物と判定することを抑制することができる。

【0052】

なお、ポールのような物体２Ｃは、他の制御によって、障害物であるか否かを判定すれば良い。

【0053】

以上のように構成された、第２の実施の形態に係る障害物判定装置１００における判定制御の動作例について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る障害物判定装置１００における判定制御の動作例を示すフローチャートである。図６における処理は、車両１の前方にある物体を検出していることを前提としており、例えば、車両の走行中に適宜実行される。

【0054】

図６に示すように、障害物判定装置１００は、物体２が車両１の進行方向に垂直な平面を有するか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。判定の結果、物体２が車両１の進行方向に垂直な平面を有さない場合（ステップＳ２０１、ＮＯ）、本制御は終了する。

【0055】

一方、物体が車両１の進行方向に垂直な平面を有する場合（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、障害物判定装置１００は、第１飛翔時間および第２飛翔時間を取得する（ステップＳ２０２）。次に、障害物判定装置１００は、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異があるか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。

【0056】

判定の結果、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異がある場合（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）、障害物判定装置１００は、物体２が非障害物であると判定する（ステップＳ２０４）。

【0057】

一方、第１飛翔時間と第２飛翔時間とに差異がない場合（ステップＳ２０３、ＮＯ）、障害物判定装置１００は、物体２が障害物であると判定する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０４またはステップＳ２０５の後、本制御は終了する。

【0058】

以上のように構成された第２の実施の形態によれば、障害物の判定精度を向上させることができる。また、車両１の進行方向に垂直な平面を有さない物体２を判定対象から除外できるので、障害物の判定精度をさらに向上させることができる。

【0059】

（第３の実施の形態）
次に、本開示の第３の実施の形態について説明する。本開示の第３の実施の形態に係る障害物判定装置１００は、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る障害物判定装置１００と同様の構成を有する。

【0060】

また、図７に示すように、車両１における第２検出部２０は、Ｘ方向の位置が第１検出部１０と異なる位置に設けられている。つまり、第１位置および第２位置は、車両１における高さ位置および進行方向の位置の両方が互いに異なっている。なお、第１位置および第２位置は、車両１における高さ位置および進行方向の位置の何れか一方が互いに異なっていても良い。また、第１検出部１０と第２検出部２０との位置は、逆であっても良い。

【0061】

第１判定部１１０は、第１往復経路に基づく第１パラメータを用いて、物体２が障害物である場合の第１期待値と、物体２が非障害物である場合の第２期待値とを算出する。

【0062】

第１パラメータは、第１往復経路における検出波（Ｄ１とＤ２）の第１飛翔時間に基づいて算出される車両１と物体２との間の水平方向の距離である。

【0063】

第１期待値は、物体２が障害物（正対壁等）であると想定した場合の第２往復経路における距離である。第１期待値は、第１パラメータと、第１位置（第１検出部１０の位置）の座標と、第２位置（第２検出部２０の位置）の座標と、に基づいて、例えば式（１）によって算出される。

【0064】

【数1】

【0065】

式（１）におけるＥ１は、第１期待値である。Ｌ１は、第１パラメータである。Ｄｘは、第１位置のＸ座標と第２位置のＸ座標との差である。Ｄｙｚは、第１位置のＹ座標、Ｚ座標および第２位置のＹ座標、Ｚ座標から算出される値であり、ＹＺ平面における第１位置と第２位置との間の距離である。なお、第１位置のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標および第２位置のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の情報は、予めパラメータとして保有した値である。

【0066】

第２期待値は、物体２が障害物（梁等）であると想定した場合の第２往復経路における距離である。第２期待値は、第１パラメータと、第１位置の座標と、第２位置の座標と、物体のＺ成分と、に基づいて、例えば式（２）によって算出される。

【0067】

【数2】

【0068】

式（２）におけるＥ２は、第２期待値である。Ｌ２は、第１パラメータであるが、物体２が梁であることを想定した値であるので、式（３）により、算出される。Ｚ１は、物体の座標のＺ成分である。Ｚ２は、第１位置の座標のＺ成分である。Ｚ３は、第２位置の座標のＺ成分である。なお、式（２）における式（１）と同じ記号は、式（１）と同様の記号を示す。なお、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３の情報は、予めパラメータとして保有した値である。

【0069】

【数3】

【0070】

第１判定部１１０は、第２往復経路に基づく第２パラメータが、第１期待値と第２期待値のどちらに近いかを判定する。第２パラメータは、第２往復経路における検出波（Ｄ３とＤ４）の第２飛翔時間に基づいて算出される第２往復経路の距離である。

【0071】

具体的には、第１判定部１１０は、第２パラメータと第１期待値の差分の第１絶対値と、第２パラメータと第２期待値の差分の第２絶対値とを比較する。第１判定部１１０は、第１絶対値が第２絶対値より大きい場合、物体２が非障害物であると判定する。また、第１判定部１１０は、第１絶対値が第２絶対値以下である場合、物体２が障害物であると判定する。つまり、実際の伝搬距離または伝搬時間が第１期待値と第２期待値のうち、いずれに近いかを判定し、障害物であるか否かを判定する。

【0072】

なお、第１判定部１１０は、上述した第１絶対値に所定のオフセットを加算した値と第２絶対値とを比較してもよい。この場合、第１判定部１１０は、第１絶対値と所定のオフセットとの和が第２絶対値より大きい場合、物体２が非障害物であると判定する。また、第１判定部１１０は、第１絶対値と所定のオフセットとの和が第２絶対値以下である場合、物体２が障害物であると判定する。

【0073】

本実施の形態の構成にすることで、例えば、第１検出部１０と第２検出部２０との配置位置に進行方向成分のずれがある場合でも、梁のような非障害物を障害物と誤判定することを抑制することができる。

【0074】

以上のように構成された、第３の実施の形態に係る障害物判定装置１００における判定制御の動作例について説明する。図８は、第３の実施の形態に係る障害物判定装置１００における判定制御の動作例を示すフローチャートである。図８における処理は、車両１の前方に物体を検出していることを前提としており、例えば、車両の走行中に適宜実行される。

【0075】

図８に示すように、障害物判定装置１００は、物体が車両の進行方向に垂直な平面を有するか否かについて判定する（ステップＳ３０１）。判定の結果、物体が車両の進行方向に垂直な平面を有さない場合（ステップＳ３０１、ＮＯ）、本制御は終了する。

【0076】

一方、物体が車両の進行方向に垂直な平面を有する場合（ステップＳ３０１、ＹＥＳ）、障害物判定装置１００は、第１期待値および第２期待値を算出する（ステップＳ３０２）。次に、障害物判定装置１００は、第２パラメータが第１期待値よりも第２期待値に近いか否かについて判定する（ステップＳ３０３）。なお、本実施の形態では、第１期待値および第２期待値を算出しているがこの構成に限らない。３つ以上の期待値を算出しておき、第２パラメータと３つ以上の期待値とをそれぞれ比較してもよい。また、本実施の形態の障害物判定装置１００は、第２パラメータが第１期待値または第２期待値のいずれに近いかを判定していたがこれに限らない。例えば、第２パラメータと第１期待値との差分と、第２パラメータと第２期待値との差分と、の比を算出し、当該比と予め設けた閾値とを比較することで、障害物か否かを判定するようにしてもよい。以上のように、本実施の形態における障害物判定装置１００は、実際の伝搬距離または伝搬時間と、前記第１期待値と、前記第２期待値とに基づいて障害物であるか否かを判定する。

【0077】

判定の結果、第２パラメータが第２期待値に近い場合（ステップＳ３０３、ＹＥＳ）、障害物判定装置１００は、物体が非障害物であると判定する（ステップＳ３０４）。

【0078】

一方、第２パラメータが第２期待値に近くない場合（ステップＳ３０３、ＮＯ）、障害物判定装置１００は、物体が障害物であると判定する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０４またはステップＳ３０５の後、本制御は終了する。

【0079】

以上のように構成された第３の実施の形態によれば、障害物の判定精度を向上させることができる。なお、第３の実施の形態では、第１の実施の形態や第２の実施の形態のように伝搬距離または伝搬時間の差異を判定する必要はない。第２パラメータと第１期待値および第２期待値との関係を比較することにより物体が障害物であるか否かを判定する。

【0080】

以上のように構成された第３の実施の形態によれば、障害物の判定精度を向上させることができる。また、各検出部の位置を考慮した期待値を算出した上で、障害物の判定制御を行うので、検出部の位置ずれによる判定誤差を吸収することができ、ひいては障害物の判定精度をさらに向上させることができる。

【0081】

なお、上記各実施の形態では、第１検出部および第２検出部が超音波センサであったが、本開示はこれに限定されず、レーダ等、検出波を送波および受波可能であるものである限り、超音波センサ以外のものであっても良い。

【0082】

また、上記各実施の形態では、第１検出部および第２検出部が車両の前面部に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、車両の後面部等に設けられていても良い。

【0083】

また、上記各実施の形態では、各判定部が別々に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、例えば、１つの判定部が各判定を行うようにしても良い。

【0084】

また、上記第１、第２の実施の形態では、往路と復路の経路の違いを検出するために用いる第１値および第２値が飛翔時間であったが、本開示はこれに限定されず、例えば、飛翔時間に基づく距離（伝搬距離）等であっても良い。

【0085】

また、上記第１、第２の実施の形態では、第１値と第２値との差異の判定基準を、第１値に対する第２値の割合としていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１値の２乗に対する第２値の２乗の割合や、第１値と第２値との差分等、第１値と第２値との差異を判定可能なものであれば、どのようなものであっても良い。

【0086】

また、上記第３の実施の形態では、第１期待値、第２期待値、第１パラメータおよび第２パラメータを、往復経路の距離（伝搬距離）としたが、本開示はこれに限定されず、往復経路を検出波が飛翔する時間（伝搬時間）を算出して第１期待値、第２期待値、第１パラメータおよび第２パラメータとして用いても良い。

【0087】

また、上記各実施の形態では、車両の前方にある物体について障害物判定を行っていたが、本開示はこれに限定されず、例えば車両の後方にある物体について障害物判定を行うようにしても良い。

【0088】

また、上記各実施の形態では、車両の上方にある梁を障害物であると誤判定することを抑制するために用いたが、本開示はそれに限らない。例えば、車両の下方にある段差を障害物であると誤判定することを抑制するためにも用いることができる。

【0089】

また、上記各実施の形態では、車両の上方にある梁を障害物であると誤判定することを抑制するために用いたが、本開示はそれに限らない。例えば、車両の下方にある段差を障害物であると誤判定することを抑制するためにも用いることができる。

【0090】

また、上記各実施の形態では、移動体として車両を例示したが、本開示はこれに限定されず、車両以外の移動体であっても良い。

【0091】

その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0092】

本開示の障害物判定装置は、障害物の判定精度を向上させることが可能な障害物判定装置および車両として有用である。

【符号の説明】

【0093】

１ 車両
２ 物体
２Ａ 物体
２Ｂ 物体
２Ｃ 物体
１０ 第１検出部
２０ 第２検出部
１００ 障害物判定装置
１１０ 第１判定部
１２０ 第２判定部
１３０ 第３判定部
Ｄ１ 検出波
Ｄ２ 第１反射波
Ｄ３ 検出波
Ｄ４ 第２反射波

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】