特開 2024-173480 車両用制御装置

(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】P2024173480

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/659 20150101AFI20241205BHJP

   B60J 5/06 20060101ALI20241205BHJP

   B60J 5/10 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

E05F15/659

B60J5/06 D

B60J5/10 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091923

(22)【出願日】2023-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】植田 祐生

【テーマコード（参考）】

2E052

【Ｆターム（参考）】

2E052AA09

2E052CA06

2E052DA02

2E052DB02

2E052EA09

2E052EB01

2E052EC01

2E052GB06

(57)【要約】

【課題】車両の後方監視用のバックカメラを用いてバックドア近傍の障害物を検出することができる。
【解決手段】本開示にかかる車両用制御装置は、車両のバックドアに設けられたカメラからの前記車両の後方画像と、前記バックドアを開閉させるモータからの信号とが入力される入力部と、前記バックドアの動作時に、前記カメラの移動に伴って前記後方画像に映った対象物に生じる視差に基づいて、前記対象物の位置を演算する演算部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のバックドアに設けられたカメラからの前記車両の後方画像が入力される入力部と、
モータによる前記バックドアの動作時に、前記カメラの移動に伴って前記後方画像に映った対象物に生じる視差に基づいて、前記対象物の位置を演算する演算部と、を備える、
車両用制御装置。

【請求項2】

前記対象物の位置、並びに前記バックドアの動作範囲および動作速度に基づいて、前記対象物と前記バックドアとが所定時間内に干渉するか否かを判定する判定部を更に備える、
請求項１に記載の車両用制御装置。

【請求項3】

前記入力部には、
前記モータの回転位置の情報を含む信号が入力され、
前記演算部は、
第１の時刻に撮影された第１の後方画像に映った前記対象物と、前記第１の時刻より後の第２の時刻に撮影された第２の後方画像に映った前記対象物と、の前記第１及び第２の後方画像における移動距離を演算し、
前記第１の時刻における前記モータの回転位置から求めた前記カメラの位置と、前記第２の時刻における前記モータの回転位置から求めた前記カメラの位置とに基づいて、前記第１及び第２の時刻間における前記カメラの移動量を演算し、
前記対象物の移動距離と前記カメラの移動量とに基づいて、前記第２の時刻における前記対象物と前記カメラとの距離を演算する、
請求項１に記載の車両用制御装置。

【請求項4】

前記入力部には、
前記モータの回転位置の情報を含む信号が入力され、
前記判定部は、
第１の時刻における前記モータの回転位置から求めた前記カメラの位置と、前記第１の時刻より後の第２の時刻における前記モータの回転位置から求めた前記カメラの位置とに基づいて、前記バックドアの動作速度を求める、
請求項２に記載の車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの駆動によりバックドアを開閉させる機能を有する車両がある。バックドアの動作時に、周辺の障害物等とバックドアとの干渉を回避するため、超音波を発する障害物センサをバックドアに設け、障害物の手前でバックドアを停止させる技術がある（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１０８５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の技術では、バックドアに障害物センサを設ける必要があり、コストが増大してしまう。

【0005】

本開示は、車両の後方監視用のバックカメラを用いてバックドア近傍の障害物を検出することができる車両用制御装置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】

本開示にかかる車両用制御装置は、車両のバックドアに設けられたカメラからの前記車両の後方画像と、前記バックドアを開閉させるモータからの信号とが入力される入力部と、前記バックドアの動作時に、前記カメラの移動に伴って前記後方画像に映った対象物に生じる視差に基づいて、前記対象物の位置を演算する演算部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示にかかる車両用制御装置によれば、車両の後方監視用のバックカメラを用いてバックドア近傍の障害物を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ及びバックドアＥＣＵを備える車両の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ及びバックドアＥＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態にかかるカメラＥＣＵの詳細機能の一例について説明する模式図である。

【図4】図４は、実施形態にかかるカメラＥＣＵによるバックドア動作時の処理の手順の一例を示すフロー図である。

【図5】図５は、実施形態にかかるカメラＥＣＵによる低速走行時の処理の手順の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本開示にかかる車両用制御装置の実施形態について説明する。

【0010】

（カメラＥＣＵ及びバックドアＥＣＵの構成例）
図１は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０及びバックドアＥＣＵ３０を備える車両１０の構成の一例を示すブロック図である。

【0011】

図１に示すように、実施形態の車両１０は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、バックカメラ１１Ｂ、車輪速センサ１２、シフトセンサ１３、バックドアモータ１４、車内モニタ１５、スピーカ１６、カメラＥＣＵ２０、及びバックドアＥＣＵ３０を備える。

【0012】

カメラＥＣＵ２０と、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、バックカメラ１１Ｂ、及び車内モニタ１５とは、例えばＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）ケーブル等のディスプレイケーブルで接続されている。これにより、例えばフロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂが撮影した画像等をデジタル信号に変換して伝送することができる。

【0013】

カメラＥＣＵ２０と車輪速センサ１２、シフトセンサ１３、及びバックドアＥＣＵ３０、並びにバックドアＥＣＵ３０とバックドアモータ１４及びスピーカ１６とは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ネットワークで接続されている。これにより、カメラＥＣＵ２０、バックドアＥＣＵ３０、車輪速センサ１２、シフトセンサ１３、バックドアモータ１４、及びスピーカ１６は、種々の情報を送受信することができる。

【0014】

フロントカメラ１１Ｆは、例えばフロントバンパ等の車両１０の前部に設けられ、車両１０の前方画像を撮影する。サイドカメラ１１Ｒは、運転席から見て例えば右側のドアミラー等の車両１０の右側部に設けられ、車両１０の右側方画像を撮影する。サイドカメラ１１Ｌは、運転席から見て例えば左側のドアミラー等の車両１０の左側部に設けられ、車両１０の左側方画像を撮影する。バックカメラ１１Ｂは、例えばバックドア下端部に付随するリヤバンパ等の車両１０の後部に設けられ、車両１０の後方画像を撮影する。

【0015】

これらのフロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂが撮影した周辺画像は、例えば駐車または出車の際などに車両１０の周辺監視に用いられる。このため、死角を極力減らすことを目的として、これらのフロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂには例えば広角レンズが用いられる。

【0016】

また、バックカメラ１１Ｂが撮影した後方画像は、車両１０が備えるバックドアを動作させる際に、バックドア近傍の障害物等の検出に用いられる。バックカメラ１１Ｂの後方画像を用いた障害物等の検出手法の詳細については後述する。

【0017】

車輪速センサ１２は、例えばホール素子などを用いて構成され、車両１０が備える車輪の回転量または単位時間当たりの回転数等から、車輪速を表す車輪速パルスを検出結果として出力する。

【0018】

シフトセンサ１３は、例えば変位センサ等を含んで構成され、車両１０の変速操作を行うためのレバー、アーム、またはボタン等の位置を検出し、シフト位置を表す信号を検出結果として出力する。

【0019】

バックドアモータ１４は、車両１０が後部に備えるバックドアの開閉動作を行う。運転者等は、例えばインストルメントパネルまたは運転席側ドア等の運転席周辺に設けられたスイッチ等を操作することで、バックドアモータ１４を駆動させてバックドアの開閉動作を行わせることができる。

【0020】

バックドアモータ１４には、エンコーダ１４ｅが設けられている。エンコーダ１４ｅは、バックドアモータ１４の回転方向、回転位置、及び回転数を制御する制御信号を発生させて、バックドアモータ１４を駆動させる。

【0021】

車内モニタ１５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等であり、例えばインストルメントパネル中央付近に設けられたセンターインフォメーションディスプレイ（ＣＩＤ：Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等である。車内モニタ１５は、例えばフロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂにより撮影された車両１０の周辺画像を表示したり、これらの周辺画像を合成して得られる俯瞰画像を表示したりすることが可能に構成されている。車内モニタ１５が、ナビゲーションシステムに供用されることにより、ナビゲーション画面を表示可能に構成されていてもよい。

【0022】

スピーカ１６は、例えばインストルメントパネル等の運転席周辺に設けられ、警報、ブザー音、またはアナウンス等により運転者に各種情報を報知することが可能に構成されている。スピーカ１６が、例えば車内モニタ１５と一体的に設けられていてもよい。

【0023】

カメラＥＣＵ２０及びバックドアＥＣＵ３０は、例えば図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるコンピュータとして構成されている。

【0024】

カメラＥＣＵ２０は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂ等から取得した周辺画像から、そのときの車両１０の状態および運転者等の指示にしたがって各種加工を施した画像を生成し、車内モニタ１５に適宜出力する。

【0025】

また、カメラＥＣＵ２０は、車両１０のバックドアが動作を開始すると、後に詳述するように、バックカメラ１１Ｂが撮影した後方画像に基づいてバックドア近傍の障害物等を検出する。バックドア近傍の障害物等とバックドアとが干渉する恐れがある場合には、カメラＥＣＵ２０は、バックドアＥＣＵ３０によって動作途中のバックドアを停止させ、また、バックドアと干渉の恐れのある障害物等の存在を報知させる。

【0026】

このように、カメラＥＣＵ２０は、バックドアの動作時に障害物等を検出する車両用制御装置として構成されている。

【0027】

バックドアＥＣＵ３０は、運転者等の指示にしたがってバックドアモータ１４を制御して、バックドアの開閉動作を行わせる。このとき、バックドアＥＣＵ３０は、エンコーダ１４ｅからバックドアモータ１４の回転位置等を制御する制御信号を取得して、カメラＥＣＵ２０に出力する。

【0028】

また、バックドアＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ２０からの指示にしたがって、バックドアモータ１４を制御してバックドアの動作を停止させる。また、バックドアＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ２０からの指示にしたがって、バックドアと干渉の恐れのある障害物等の存在を報知する報知信号を、例えば車室内のスピーカ１６等に出力する。これにより、スピーカ１６が、警報、ブザー音、またはアナウンス等の警告音を車室内に報知する。

【0029】

なお、カメラＥＣＵ２０の上記機能の一部をバックドアＥＣＵ３０が有していてもよく、また、バックドアＥＣＵ３０の上記機能の一部をカメラＥＣＵ２０が有していてもよい。あるいは、カメラＥＣＵ２０及びバックドアＥＣＵ３０が、１つのコンピュータとして一体的に構成されていてもよい。

【0030】

また、カメラＥＣＵ２０が、表示ＥＣＵ等を介して各種画像を車内モニタ１５に出力するよう構成されていてもよい。表示ＥＣＵは、車内モニタ１５を制御して、カメラＥＣＵ２０により加工された画像を含む各種情報を車内モニタ１５に表示させる機能を有するコンピュータである。また、スピーカ１６が、上述のように、例えば車内モニタ１５と一体的に構成されている場合等には、表示ＥＣＵが車内モニタ１５に加えて、スピーカ１６を制御可能に構成されていてもよい。この場合、バックドアＥＣＵ３０が、表示ＥＣＵ等を介して報知信号をスピーカ１６に出力するよう構成されていてもよい。

【0031】

また、カメラＥＣＵ２０が、各種センサからの信号を駆動ＥＣＵ及びブレーキＥＣＵ等の他のＥＣＵを介して取得してもよい。駆動ＥＣＵは、エンジンまたはモータ等の駆動源を制御して、駆動源の出力を調整し、また、車両１０の変速を行うコンピュータである。ブレーキＥＣＵは、例えば車輪速センサ１２の車速パルスをカウントすることによって車両１０の車速を求め、また、各車輪に設けられたブレーキによって駆動輪を含む車輪に制動をかけるコンピュータである。

【0032】

図２は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ２０２０及びバックドアＥＣＵ３０の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0033】

図２に示すように、カメラＥＣＵ２０は、機能構成として、入力部２１、生成部２２、演算部２３、判定部２４、出力部２５、及び記憶部２６を備える。これらの機能部は、例えばカメラＥＣＵ２０が備える図示しないＣＰＵが、ＲＯＭ等に格納されている制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現される。

【0034】

入力部２１は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂから、上述のディスプレイケーブル等を介して、これらにより撮影された周辺画像を取得する。また、入力部２１は、車輪速センサ１２及びシフトセンサ１３から、上述の車載ネットワーク等を介して、車輪速の検出結果、及びシフト位置の検出結果をそれぞれ取得する。

【0035】

また、入力部２１は、バックドアＥＣＵ３０から、上述の車載ネットワーク等を介して、エンコーダ１４ｅにより生成されたバックドアモータ１４の制御信号を取得する。バックドアモータ１４の制御信号には、バックドアモータ１４の回転位置を示す情報が含まれている。

【0036】

生成部２２は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂが撮影した画像に基づいて、車両１０の周辺監視用の画像および俯瞰画像等を生成する。

【0037】

周辺監視用の画像は、上述のように、例えば駐車または出車の際などに、車両１０の周囲に存在する障害物または歩行者等を含む、車両１０の周辺の様子を運転者に示すための画像である。周辺監視用画像は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂのそれぞれが撮影した画像のいずれかに基づいて生成される。俯瞰画像は、自車アイコンを中心に置く車両１０の周囲３６０°を示す合成画像であり、例えば駐車または出車の際の運転支援等に用いられる。

【0038】

したがって、生成部２２は、車輪速センサ１２の検出結果に基づく車両１０の速度が所定速度未満である場合、または、シフトセンサ１３の検出結果に基づく車両１０のシフト位置がリバースとなっている場合等に、上記の各種画像の生成を行う。生成部２２が画像生成処理を開始する車両１０の上記所定速度は、例えば１０ｋｍ／ｈ～１５ｋｍ／ｈ未満のごく低速とすることができる。

【0039】

演算部２３は、バックドアの動作時に、バックカメラ１１Ｂの後方画像を画像認識技術等によって解析し、バックドアの近傍に存在する物体またはヒト等を、バックドアと干渉の恐れのある対象物として検出する。また、演算部２３は、バックドアの動作によってバックカメラ１１Ｂの位置が移動するのに伴って、後方画像に映った対象物に生じる視差に基づいて、対象物のバックカメラ１１Ｂに対する相対位置を演算する。

【0040】

判定部２４は、演算部２３が演算した対象物とバックカメラ１１Ｂとの相対位置、並びにバックドアの動作範囲および動作速度に基づいて、その時点から所定時間内に、対象物とバックドアとが干渉することとなるか否かを判定する。

【0041】

対象物とバックドアとが所定時間内に干渉すると判定したときは、判定部２４は、警告信号を生成する。警告信号は、バックドアＥＣＵ３０にバックドアを停止させる停止信号と、判定結果に基づく情報を運転者に報知する報知信号とを含んでいてよい。判定結果に基づく情報として、報知信号には、バックドア近傍にバックドアと干渉しうる対象物が存在することを報知する警告音、及び動作中のバックドアを停止することを報知する警告音の少なくともいずれかが含まれていてよい。

【0042】

なお、報知信号が、警報、ブザー音、またはアナウンス等の上記の警告音に替えて、あるいは加えて、判定結果に基づく情報を運転者に報知する文字、マーク、その他の記号等の車内モニタ１５等に表示可能な情報を含んでいてもよい。

【0043】

出力部２５は、生成部２２が生成した周辺監視用の画像および俯瞰画像等を、上述のディスプレイケーブル等を介して車内モニタ１５に出力する。これにより、これらの各種画像等が適宜、車内モニタ１５に表示されることとなる。

【0044】

また、出力部２５は、判定部２４が生成した警告信号のうち、バックドアを停止させる停止信号をバックドアＥＣＵ３０に出力し、判定結果に基づく情報を運転者に報知する報知信号をスピーカ１６に出力する。これにより、バックドアＥＣＵ３０が動作途中のバックドアを停止させ、また、スピーカ１６からは警告音等が発せられる。

【0045】

記憶部２６は、カメラＥＣＵ２０の各種機能の実現に用いられる制御パラメータ及び制御プログラムを記憶する。また、記憶部２６は、バックドアの動作時の軌跡および動作範囲等のバックドアの動作に関する各種情報を記憶している。上述の判定部２４は、記憶部２６を参照し、バックドアの動作に関するこれらの各種情報に基づいて、バックドアと対象物との干渉判定を行う。

【0046】

このほか、記憶部２６が、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂから取得した周辺画像を記憶していてもよい。また、記憶部２６が、生成部２２により生成された周辺監視用の画像および俯瞰画像等を記憶していてもよい。また、記憶部２６が、演算部２３による演算結果および判定部２４による判定結果等を記憶していてもよい。

【0047】

バックドアＥＣＵ３０は、機能構成として、入力部３１、制御部３２、出力部３３、及び記憶部３４を備える。これらの機能部は、例えばバックドアＥＣＵ３０が備える図示しないＣＰＵが、ＲＯＭ等に格納されている制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現される。

【0048】

入力部３１は、バックドアの開閉動作を開始または停止させるスイッチが操作されたことを示す操作信号を受信する。バックドアの開閉動作中には、入力部３１は、エンコーダ１４ｅにより生成されたバックドアモータ１４を制御する制御信号を、上述の車載ネットワーク等を介して、エンコーダ１４ｅから取得する。ただし、バックドアＥＣＵ３０とエンコーダ１４ｅとの信号の授受は、機器同士を１対１で接続する、いわゆるジカ線を介して行われてもよい。また、入力部３１は、カメラＥＣＵ２０により生成された警告信号を受信する。

【0049】

制御部３２は、バックドアの操作スイッチが操作されたことが受信されると、エンコーダ１４ｅからの制御信号に基づいてバックドアモータ１４の状態を把握しつつ、バックドアモータ１４を制御してバックドアの開閉動作を行わせる。また、制御部３２は、カメラＥＣＵ２０から警告信号が受信されると、バックドアモータ１４を制御して、動作途中のバックドアを停止させる。

【0050】

出力部３３は、カメラＥＣＵ２０から警告信号が受信されると、例えば警告信号に含まれる報知信号をスピーカ１６等に出力する。これにより、スピーカ１６から警告音が発せられる。

【0051】

ただし、カメラＥＣＵ２０は専らバックドアの停止信号を生成してバックドアＥＣＵ３０に出力し、これを受信したバックドアＥＣＵ３０が、バックドアを停止させるとともに、報知信号を生成してスピーカ１６等に出力してもよい。

【0052】

記憶部３４は、バックドアＥＣＵ３０の各種機能の実現に用いられる制御パラメータ及び制御プログラムを記憶する。記憶部３４が、エンコーダ１４ｅからの各種信号、バックドアの操作履歴、及びカメラＥＣＵ２０からの警告信号等を記憶していてもよい。

【0053】

（カメラＥＣＵの機能例）
次に、図３を用いて、実施形態のカメラＥＣＵ２０の詳細の機能例について説明する。

【0054】

図３は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ２０の詳細機能の一例について説明する模式図である。図３（ａ）～図３（ｃ）は、車両１０後部のバックドアが開放動作を行う様子を示す車両１０後部の側面図である。図３（ｄ）～図３（ｆ）は、図３（ａ）～図３（ｃ）に示すそれぞれのタイミングで、バックカメラ１１Ｂにより撮影される後方画像ＩＭａ～ＩＭｃの一例を示している。

【0055】

図３（ａ）に示すように、車両１０の後部に設けられたバックドアは、円弧状の軌跡ＣＲを描いて開閉動作を行う。このとき、バックドアの開閉動作時にバックドアの支点となるバックドアモータ１４の設置位置と、バックドアの軌跡ＣＲとで囲まれた扇状の領域が、バックドアの動作範囲ＲＧとなる。

【0056】

図３（ａ）に示す例では、閉じた状態のバックドア近傍に、バックドアとの干渉の恐れがあり、カメラＥＣＵ２０による検出対象となる２つの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが存在していることとする。対象物ＯＪｘは、対象物ＯＪｙよりもバックドアに近接しており、かつ、対象物ＯＪｙから見て右斜め下方に位置している。

【0057】

図３（ａ）において、運転手等により車室内のスイッチ等が操作されると、バックドアの開放動作が開始される。このときの時刻を時刻Ｔａとする。バックドアが閉じた状態では、位置Ｐａにあったバックカメラ１１Ｂもまた、バックドアの開放動作に伴って、バックドアの軌跡ＣＲの内側位置を円弧状の軌跡を描いて移動していく。

【0058】

また、バックカメラ１１Ｂは、バックドアの開放動作が開始されると撮影を開始し、バックドアの開放動作が終了するまで撮影を継続する。したがって、バックカメラ１１Ｂの移動に伴って、これ以降、複数時刻における複数位置からの後方画像が撮影される。

【0059】

図３（ｄ）は、バックカメラ１１Ｂによって、時刻Ｔａに撮影された後方画像ＩＭａである。図３（ｄ）に示すように、時刻Ｔａにおいて位置Ｐａから撮影された後方画像ＩＭａには、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙよりも低い位置から見た対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが映っている。

【0060】

カメラＥＣＵ２０の演算部２３は、例えば画像認識技術等を用いて、図３（ｄ）に示す後方画像ＩＭａから、バックドア近傍に位置する対象物ＯＪｘ，ＯＪｙを検出する。このとき、例えば後方画像ＩＭａ中の輝度が大きく変化する箇所をエッジとして検出するエッジ検出処理等を行うことで、後方画像ＩＭａから対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの特徴を抽出して、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙを検出することができる。このとき、後方画像ＩＭａを白黒画像に変換する２値化処理を行ってもよい。

【0061】

図３（ｄ）の例では、説明の便宜上、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれの特徴点ＦＸａ，ＦＹａとして、画像認識により対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれの中心点が抽出されたものとする。対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのこれらの特徴点ＦＸａ，ＦＹａは、時刻Ｔａに撮影された後方画像ＩＭｂ中の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの位置を示していると考えることができる。ただし、好ましくは上述のエッジ検出処理等により、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれの輪郭が抽出されるなどして、これらの輪郭上に位置する複数の点のそれぞれの位置が、後方画像ＩＭｂ中の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの位置として把握される。

【0062】

図３（ｂ）は、バックドアの開放動作が開始された後の時刻Ｔｂの状態を示している。時刻Ｔｂでは、バックドアが所定の開度で開放されており、それに伴って、バックカメラ１１Ｂも位置Ｐａから位置Ｐｂへと移動している。

【0063】

図３（ｅ）は、バックカメラ１１Ｂによって、時刻Ｔｂに撮影された後方画像ＩＭｂである。図３（ｅ）に示すように、時刻Ｔｂにおいて位置Ｐｂから撮影された後方画像ＩＭｂには、対象物ＯＪｘと略同じ高さ位置から見た対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが映っている。

【0064】

演算部２３は、上述と同様、例えば画像認識技術等を用いて、図３（ｅ）に示す後方画像ＩＭｂから対象物ＯＪｘ，ＯＪｙを検出する。これにより、時刻Ｔｂに撮影された後方画像ＩＭｂから、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれの特徴点ＦＸｂ，ＦＹｂが抽出される。図３（ｅ）に示す例では、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのこれらの特徴点ＦＸｂ，ＦＹｂは、時刻Ｔｂに撮影された後方画像ＩＭｂ中の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの位置を示している。

【0065】

ここで、時刻Ｔａの後方画像ＩＭａ内における対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの特徴点ＦＸａ，ＦＹａのそれぞれの位置と、時刻Ｔｂの後方画像ＩＭｂ内における対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの特徴点ＦＸｂ，ＦＹｂのそれぞれの位置とは異なっている。すなわち、時刻Ｔａから時刻Ｔｂの期間におけるバックカメラ１１Ｂの移動によって、バックカメラ１１Ｂにより撮影された後方画像ＩＭａ，ＩＭｂ内の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれには視差が生じている。

【0066】

このとき、後方画像ＩＭａ内と後方画像ＩＭｂ内とで、対象物ＯＪｘは、特徴点ＦＸａ，ＦＸｂ間の距離ＤＸａｂだけ移動して見える。また、後方画像ＩＭａ内と後方画像ＩＭｂ内とで、対象物ＯＪｙは、特徴点ＦＹａ，ＦＹｂ間の距離ＤＹａｂだけ移動して見える。またこのとき、対象物ＯＪｘの移動距離である距離ＤＸａｂは、対象物ＯＪｙの移動距離である距離ＤＹａｂよりも長くなる。

【0067】

このように、バックドア及びバックドアに設けられたバックカメラ１１Ｂに比較的近い対象物ＯＪｘは、バックドア及びバックカメラ１１Ｂからより離れた対象物ＯＪｙよりも長い距離、移動して見える。つまり、後方画像ＩＭａ内と後方画像ＩＭｂ内とで、対象物ＯＪｘに生じる視差は、対象物ＯＪｙに生じる視差よりも大きくなる。

【0068】

演算部２３は、異なる時刻に撮影された後方画像内における対象物に生じる視差が、バックドア及びバックカメラ１１Ｂに近いほど大きくなることを利用して、バックカメラ１１Ｂと対象物との相対位置を演算する。すなわち、時刻Ｔａ，Ｔｂの後方画像ＩＭａ，ＩＭｂからは、時刻Ｔｂにおけるバックカメラ１１Ｂと、それぞれの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙとの相対位置を求めることができる。

【0069】

演算部２３によりバックドア近傍に対象物ＯＪｘ，ＯＪｙ等が検出され、これらの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの相対位置が演算されると、カメラＥＣＵ２０の判定部２４は、これらの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが、図３（ａ）に示したバックドアの動作範囲ＲＧ内にあるか否か、また、時刻Ｔｂから所定時間内にバックドアと干渉することとなるか否かを判定する。

【0070】

このとき、判定部２４は、記憶部２６を参照して、バックドアの軌跡ＣＲ及び動作範囲ＲＧ等を読み出して上記判定に用いる。また、判定部２４は、バックドアＥＣＵ３０から取得したエンコーダ１４ｅからの制御信号を参照して、時刻Ｔａ，Ｔｂ間におけるバックドアの開放速度を算出する。

【0071】

上述のように、エンコーダ１４ｅからの制御信号には、それぞれの時刻Ｔａ，Ｔｂにおけるバックドアモータ１４の回転位置を示す情報が含まれる。したがって、判定部２４は、それぞれの時刻Ｔａ，Ｔｂにおけるバックドアの開度を算出し、さらに、バックドアに設けられたバックカメラ１１Ｂの時刻Ｔａ，Ｔｂにおける位置Ｐａ，Ｐｂと、位置Ｐａ，Ｐｂ間の距離、つまり、バックカメラ１１Ｂの移動量と、を算出することができる。

【0072】

以上により、判定部２４は、時刻Ｔａ，Ｔｂの期間におけるバックカメラ１１Ｂの移動量と、時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの経過時間とに基づいて、バックドアの開放速度を算出する。このように求めたバックドアの開放速度と、記憶部２６から取得したバックドアの動作範囲ＲＧと、演算部２３が演算した対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのバックドア等との相対位置とから、判定部２４は、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの少なくともいずれかとバックドアとが干渉するか否かを判定する。

【0073】

ここで、バックドアの開閉速度は、車両１０全体における電力消費状況等に応じて、時々で異なり得る。上記のように、異なる時刻におけるバックドアモータ１４の回転位置から、そのときの実際のバックドアの開放速度を求めることで、判定部２４による上記判定をより精密に行うことが可能である。

【0074】

なお、バックドアの開放開始から開放終了までに要する時間は、例えば数秒程度であって、典型的には、例えば５秒～７秒程度である。

【0075】

対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの少なくともいずれかが、時刻Ｔｂから所定時間内にバックドアと干渉すると判定した場合、判定部２４は警告信号を生成し、出力部２５はそれをバックドアＥＣＵ３０に出力する。

【0076】

図３（ｃ）は、時刻Ｔｂの更に後の時刻Ｔｃの状態を示している。時刻Ｔｃでは、バックドアの開度が図３（ｂ）よりも更に増し、それに伴って、バックカメラ１１Ｂも位置Ｐｂから位置Ｐｃへと移動している。

【0077】

図３（ｆ）は、バックカメラ１１Ｂによって、時刻Ｔｃに撮影された後方画像ＩＭｃである。図３（ｆ）に示すように、時刻Ｔｃにおいて位置Ｐｃから撮影された後方画像ＩＭｃには、対象物ＯＪｘより若干高く、対象物ＯＪｙより若干低い位置から見た対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが映っている。

【0078】

演算部２３は、上述と同様、時刻Ｔｃに撮影された後方画像ＩＭｃから、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれの特徴点ＦＸｃ，ＦＹｃを抽出する。図３（ｆ）に示す例では、対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのこれらの特徴点ＦＸｃ，ＦＹｃは、時刻Ｔｃに撮影された後方画像ＩＭｃ中の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙの位置を示している。このときにも、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃの期間におけるバックカメラ１１Ｂの移動によって、バックカメラ１１Ｂにより撮影された後方画像ＩＭｂ，ＩＭｃ内の対象物ＯＪｘ，ＯＪｙのそれぞれに視差が生じている。

【0079】

すなわち、後方画像ＩＭａ～ＩＭｃ内における対象物ＯＪｘの移動距離は、後方画像ＩＭａ，ＩＭｂ内における特徴点ＦＸａ，ＦＸｂ間の距離ＤＸａｂと、後方画像ＩＭｂ，ＩＭｃ内における特徴点ＦＸｂ，ＦＸｃ間の距離ＤＸｂｃとの合計の距離（ＤＸａｂ＋ＤＸｂｃ）である。

【0080】

また、後方画像ＩＭａ～ＩＭｃ内における対象物ＯＪｙの移動距離は、後方画像ＩＭａ，ＩＭｂ内における特徴点ＦＹａ，ＦＹｂ間の距離ＤＹａｂと、後方画像ＩＭｂ，ＩＭｃ内における特徴点ＦＹｂ，ＦＹｃ間の距離ＤＹｂｃとの合計の距離（ＤＹａｂ＋ＤＹｂｃ）である。

【0081】

このとき、距離ＤＸｂｃと距離（ＤＸａｂ＋ＤＸｂｃ）とはいずれも、距離ＤＹｂｃと距離（ＤＹａｂ＋ＤＹｂｃ）よりも長い。つまり、後方画像ＩＭｂ，ＩＭｃ内において、また、後方画像ＩＭａ～ＩＭｃ内全体を通して、対象物ＯＪｘに生じる視差は対象物ＯＪｙに生じる視差より大きい。

【0082】

演算部２３は、上述と同様、時刻Ｔｂ，Ｔｃの後方画像ＩＭｂ，ＩＭｃから、時刻Ｔｃにおけるバックカメラ１１Ｂと、それぞれの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙとの相対位置を演算する。判定部２４は、これらの対象物ＯＪｘ，ＯＪｙが、図３（ａ）に示したバックドアの動作範囲ＲＧ内にあるか否か、また、時刻Ｔｃから所定時間内にバックドアと干渉することとなるか否かを判定し、干渉すると判定した場合は警告信号を生成し、出力部２５がそれをバックドアＥＣＵ３０に出力する。

【0083】

以上のように、カメラＥＣＵ２０は、バックドアの開放動作が終了するまで、あるいは、バックドアと干渉することとなる対象物が検出されるなどして、動作中のバックドアが停止されるまで、上記動作を繰り返す。

【0084】

このとき、時刻Ｔａ，Ｔｂの期間、及び時刻Ｔｂ，Ｔｃの期間等の対象物の視差を利用して対象物の相対位置を演算する場合の期間の長さは、例えば１秒未満であって、好ましくは０．２秒以上０．５秒以下の期間とすることができる。これにより、後方画像に映り込んだ対象物に視差を生じさせて対象物の位置を割り出すことができ、また、刻々と変化する車両１０の周囲の状況に対応することもできる。

【0085】

また、対象物とバックドアとの干渉の判定基準となる所定時間は、例えば１秒程度とすることができる。このように、時刻Ｔｂ，Ｔｃ等の所定時刻から１秒後までの対象物とバックドアとの干渉が予測できれば、対象物とバックドアとが実際に干渉する前に、充分に余裕をもってバックドアを停止させることが可能である。

【0086】

（カメラＥＣＵの処理例）
次に、図４及び図５を用いて、実施形態のカメラＥＣＵ２０による処理例について説明する。

【0087】

図４は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ２０によるバックドア動作時の処理の手順の一例を示すフロー図である。

【0088】

図４に示すように、バックドアの操作スイッチが操作されるなどして、バックドアの開放動作が開始されると（ステップＳ１０１）、カメラＥＣＵ２０の入力部２１は、バックカメラ１１Ｂからの後方画像の取得を開始する。上述のように、入力部２１は、バックドアが停止するまで後方画像の取得を継続する。

【0089】

より詳細には、入力部２１は、所定の時刻Ｔｎにバックカメラ１１Ｂが撮影した後方画像を取得する（ステップＳ１０２）。また、入力部２１は、時刻Ｔｎのバックドアモータ１４の回転位置をバックドアＥＣＵ３０から取得する（ステップＳ１０３）。カメラＥＣＵ２０の演算部２３は、時刻Ｔｎの後方画像から対象物の特徴点等を抽出する（ステップＳ１０４）。

【0090】

入力部２１は、時刻Ｔ（ｎ＋１）にバックカメラ１１Ｂが撮影した後方画像を取得する（ステップＳ１０５）。時刻Ｔ（ｎ＋１）は、時刻Ｔｎから例えば０．２秒以上０．５秒以下等の所定期間経過後の時刻である。

【0091】

入力部２１は、時刻Ｔ（ｎ＋１）のバックドアモータ１４の回転位置をバックドアＥＣＵ３０から取得する（ステップＳ１０６）。演算部２３は、時刻Ｔ（ｎ＋１）の後方画像から対象物の特徴点等を抽出する（ステップＳ１０７）。

【0092】

また、演算部２３は、時刻Ｔｎ，Ｔ（ｎ＋１）におけるバックドアモータ１４の回転位置から、バックドアに設けられたバックカメラ１１Ｂの移動量を演算する（ステップＳ１０８）。カメラＥＣＵ２０の判定部２４は、演算部２３が演算した、時刻Ｔｎ，Ｔ（ｎ＋１）の期間のバックカメラ１１Ｂの移動量から、そのときのバックドアの実際の開放速度を算出する（ステップＳ１０９）。

【0093】

演算部２３は、時刻Ｔｎ，Ｔ（ｎ＋１）に撮影された後方画像内における対象物の視差を演算する（ステップＳ１１０）。すなわち、時刻Ｔｎの後方画像における対象物の特徴点と、時刻Ｔ（ｎ＋１）の後方画像における対象物の特徴点とから、これらの移動距離を演算し、それを対象物の視差とする。

【0094】

また、演算部２３は、時刻Ｔｎ，Ｔ（ｎ＋１）の期間について、ステップＳ１０８の処理で求めたバックカメラ１１Ｂの移動量と、ステップＳ１１０の処理で求めた対象物の視差とから、時刻Ｔ（ｎ＋１）におけるバックカメラ１１Ｂと対象物との相対位置を演算する（ステップＳ１１１）。

【0095】

判定部２４は、記憶部２６が記憶するバックドアの動作に関する各種情報を参照して、演算部２３が演算した対象物の相対位置から、対象物がバックドアの動作範囲ＲＧ（図３（ａ）参照）内に位置しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

【0096】

対象物がバックドアの動作範囲ＲＧ内に位置している場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、判定部２４は、ステップＳ１０９の処理で求めたバックドアの開放速度に基づいて、時刻Ｔ（ｎ＋１）から例えば１秒間の所定時間内に対象物とバックドアとが干渉することとなるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

【0097】

対象物が所定時間内にバックドアと干渉することとなる場合には（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、判定部２４は、バックドアを停止させる停止信号および運転者に状況を知らせる報知信号を含む警告信号を生成し、出力部２５がバックドアＥＣＵ３０へと出力する（ステップＳ１１４）。

【0098】

対象物が所定時間内にバックドアと干渉しない場合には（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、判定部２４は、ステップＳ１１４の処理をスキップする。また、対象物がバックドアの動作範囲ＲＧから外れた位置にある場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１３，Ｓ１１４の処理のいずれもがスキップされる。

【0099】

バックドアの開放動作が継続中である場合には（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、“ｎ”から“ｎ＋１”へのインクリメントが行われ（ステップＳ１１６）、上述の時刻Ｔｎ，Ｔ（ｎ＋１）より後の時刻についてステップＳ１０２からの処理が繰り返される。

【0100】

バックドアの開放動作が終了し、あるいは、バックドアＥＣＵ３０に警告信号が出力されて、バックドアが停止した場合には（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、繰り返しの処理は行われない。

【0101】

以上により、実施形態のカメラＥＣＵ２０によるバックドア動作時の処理が終了する。

【0102】

図５は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ２０による低速走行時の処理の手順の一例を示すフロー図である。以下に説明するように、カメラＥＣＵ２０は、駐車または出車等を行うために車両１０が低速で走行している場合に周辺監視用画像を生成する。

【0103】

図５に示すように、カメラＥＣＵ２０の入力部２１は、イグニッションスイッチ等により車両１０のエンジンが始動されると（ステップＳ２０１）、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂが撮影した周辺画像の取得を開始する（ステップＳ２０２）。

【0104】

生成部２２は、入力部２１に入力されたシフトセンサ１３の検出結果から、車両１０のシフト位置がリバースとなっているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。車両１０のシフト位置がリバースとなっていなかった場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、生成部２２は、入力部２１に入力された車輪速センサ１２の検出結果から、車両１０の速度が所定速度未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

【0105】

車両１０の速度が所定速度未満でもなかった場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、生成部２２は、車両１０のシフト位置がリバースとなるか、車両１０の速度が所定速度未満となるまで待機する。

【0106】

車両１０のシフト位置がリバースとなっていた場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、生成部２２は、バックカメラ１１Ｂが撮影した後方画像から後方監視用画像を生成する（ステップＳ２０５）。

【0107】

車両１０のシフト位置がリバースではないが（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、車両１０の速度が所定速度未満であった場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、生成部２２は、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂの少なくともいずれかが撮影した周辺画像から周辺監視画像を生成する（ステップＳ２０６）。

【0108】

このとき、生成部２２は、そのときの車両１０の状況に応じて、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂのいずれの画像を用いて周辺監視画像を生成するかを決定してよい。

【0109】

すなわち、例えば駐車または出車等の車両１０の運転支援を行っている最中であれば、これから車両１０が採り得る進路側の周辺監視画像を生成することができる。この場合、生成部２２は、車両１０が前進しようとしているときにはフロントカメラ１１Ｆの前方画像から前方監視用画像を生成し、車両１０が後退しようとしているときにはバックカメラ１１Ｂの後方画像から後方監視用画像を生成することができる。

【0110】

あるいは、例えば駐車スペースに車両１０を横付けした状況等であれば、生成部２２は、駐車スペースの状態確認等のため、いずれかのサイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌの側方画像から側方監視用画像を生成することができる。

【0111】

また、生成部２２は、車両１０の運転支援中である場合等には、フロントカメラ１１Ｆ、サイドカメラ１１Ｒ，１１Ｌ、及びバックカメラ１１Ｂからの周辺画像を合成して俯瞰画像を生成してもよい。

【0112】

出力部２５は、生成部２２が生成したステップＳ２０５の後方監視用画像、または、ステップＳ２０６の周辺監視用画像を車内モニタ１５に出力する（ステップＳ２０７）。

【0113】

イグニッションがオンの状態が維持されている間は（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、イグニッションがオフされるまで（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、カメラＥＣＵ２０は、ステップＳ２０３からの処理を繰り返す。

【0114】

以上により、実施形態のカメラＥＣＵ２０による低速走行時の処理が終了する。

【0115】

（概括）
バックドアを自動で開閉させる機能を有する車両がある。このような車両は、通常、バックドアの動作範囲内の障害物等を検出する機能、及びバックドアを停止させるなどして障害物等との干渉を回避する機能を有していない。

【0116】

上述の特許文献１によれば、ソナーを用いた障害物センサをバックドアに設け、バックドアの動作範囲内にある障害物等を検出し、障害物とバックドアとの衝突を未然に防ぐことができる。しかしながら、特許文献１の技術では、バックドアに障害物センサを設ける必要があり、コストが増加してしまう。

【0117】

実施形態のカメラＥＣＵ２０によれば、バックドアの動作時に、バックドアに設けられたバックカメラ１１Ｂの移動に伴って後方画像に映った対象物に生じる視差に基づいて、対象物の位置を演算する。

【0118】

車両１０の後方監視に用いるバックカメラ１１Ｂは、バックドアに設けられるのが一般的である。上記のように、後方監視用のバックカメラ１１Ｂを用いることで、例えばソナー等の障害物センサを別途設けることなく、バックドア近傍の対象物の検出を行うことができる。これにより、車両１０のコストを削減することができる。

【0119】

また、バックドアの動作に伴うバックカメラ１１Ｂの移動を利用することで、ステレオカメラにより撮影したような複数の後方画像が得られ、対象物に視差を生じさせて対象物の位置を特定することができる。これにより、ステレオカメラを用いることなく、対象物の位置を知ることができ、いっそうのコスト削減を図ることができる。

【0120】

実施形態のカメラＥＣＵ２０によれば、対象物の位置、並びにバックドアの動作範囲ＧＲ及び動作速度に基づいて、対象物とバックドアとが所定時間内に干渉するか否かを判定する。これにより、対象物とバックドアとに干渉の恐れがある場合には、バックドアを停止させるなどして対象物とバックドアとの干渉を抑制することができる。

【0121】

実施形態のカメラＥＣＵ２０によれば、所定時刻におけるバックドアモータ１４の回転位置から求めたバックカメラ１１Ｂの位置と、上記の所定時刻より後の時刻におけるバックドアモータ１４の回転位置から求めたバックカメラ１１Ｂの位置とに基づいて、バックドアの動作速度を求める。

【0122】

上述のように、バックドアの動作速度は時々で変化しうるため、バックカメラ１１の移動距離および移動時間に基づいて実際のバックドアの動作速度を算出し、それに基づき干渉判定を行うことで、判定精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0123】

１０ 車両
１１Ｂ バックカメラ
１１Ｌ，１１Ｒ サイドカメラ
１１Ｆ フロントカメラ
１４ バックドアモータ
１４ｅ エンコーダ
１５ 車内モニタ
１６ スピーカ
２０ カメラＥＣＵ
２１ 入力部
２２ 生成部
２３ 演算部
２４ 判定部
２５ 出力部
２６ 記憶部
３０ バックドアＥＣＵ
３１ 入力部
３２ 制御部
３３ 出力部
３４ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】