特開 2024-176477 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】P2024176477

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20241212BHJP

   B60R 1/24 20220101ALI20241212BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H04N7/18 J

B60R1/24

B60R11/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095031

(22)【出願日】2023-06-08

(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）】

3D020

5C054

【Ｆターム（参考）】

3D020BA20

3D020BE03

5C054CA04

5C054CC02

5C054FC12

5C054FE28

5C054HA30

(57)【要約】

【課題】コストを低減しつつ、障害物を正確に検知可能すること。
【解決手段】本開示にかかる車両用制御装置は、車両に設置されたフロントカメラ等の撮像装置から前記車両の周辺監視に用いられる周辺画像を入力する入力部と、前記車両の移動時に、前記車両の移動に伴って前記周辺画像に映る第１の対象物に生じる視差と、前記車両の移動距離と、に基づいて、前記撮像装置に対する前記第１の対象物の相対距離を演算する演算部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設置された撮像装置から前記車両の周辺画像を入力する入力部と、
前記車両の移動時に、前記車両の移動に伴って前記周辺画像に映る第１の対象物に生じる視差と、前記車両の移動距離と、に基づいて、前記撮像装置に対する前記第１の対象物の相対距離を演算する演算部と、
を備える、車両用制御装置。

【請求項2】

前記車両の走行対象の路面に対する前記撮像装置の設置高さを記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記演算部は、前記撮像装置に対する前記第１の対象物の相対距離と、前記路面に対する前記撮像装置の設置高さと、に基づいて、前記路面に対する前記第１の対象物の高さを演算する、
請求項１に記載の車両用制御装置。

【請求項3】

前記路面に対する前記第１の対象物の高さに基づいて、前記第１の対象物が前記車両と干渉するか否かを判定する判定部と、
をさらに備える、
請求項２に記載の車両用制御装置。

【請求項4】

前記入力部は、
第１の地点から前記第１の地点と離れた第２の地点までの前記車両の移動距離をさらに取得し、
前記演算部は、
前記第１の地点において撮影された第１の周辺画像に映る前記第１の対象物と、前記第２の地点において撮影された第２の周辺画像に映る前記第１の対象物と、の前記第１及び第２の周辺画像における位置の差分を前記視差として演算し、
前記視差と、前記車両の移動距離に基づいて、前記第２の地点における前記撮像装置に対する前記第１の対象物の前記相対距離を演算する、
請求項１に記載の車両用制御装置。

【請求項5】

前記演算部は、
前記路面に表示されるテクスチャを前記第１の対象物とは異なる第２の対象物として、前記撮像装置に対する前記第２の対象物の相対距離を演算することにより、前記路面に対する前記撮像装置の設置高さを特定し、特定した前記路面に対する前記撮像装置の設置高さを前記記憶部に保存する、
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】

本発明は、車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に設置されたカメラによる撮影画像から車両の周辺を見た周辺監視用の画像を運転者に提示して運転支援を実行することが行われている。またこのような運転支援の他、車両と障害物との干渉を回避するため、超音波を発する障害物センサ、あるいはステレオカメラを搭載することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１０１１０１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、車両に障害物センサ、あるいはステレオカメラを設ける場合、コストが増大してしまう。

【0005】

本発明の目的は、コストを低減しつつ、障害物を正確に検知可能な車両用制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の目的を達成するため、本発明にかかる車両用制御装置は、車両に設置された撮像装置から車両の周辺画像を入力する入力部と、車両の移動時に、車両の移動に伴って周辺画像に映る第１の対象物に生じる視差と、車両の移動距離と、に基づいて、撮像装置に対する第１の対象物の相対距離を演算する演算部と、を備える。

【0007】

この構成によれば、障害物センサ、あるいはステレオセンサを別途設けることなく、周辺監視用のカメラのみで車両に対する障害物の相対距離を特定可能となるため、コストを削減しつつ、障害物を正確に検知することができる。

【0008】

また、本発明にかかる車両用制御装置は、車両の走行対象の路面に対する撮像装置の設置高さを記憶する記憶部と、をさらに備え、演算部は、撮像装置に対する第１の対象物の相対距離と、路面に対する撮像装置の設置高さと、に基づいて、路面に対する第１の対象物の高さを演算する。これにより例えば、車両のバンパ等と障害物との相対距離をより詳細に特定することができるため、より正確に障害物を検知することができる。

【0009】

また、本発明にかかる車両用制御装置は、第１の対象物の高さに基づいて、第１の対象物が車両と干渉するか否かを判定する判定部と、をさらに備える。これにより、車両と障害物とが干渉する恐れがある場合には、車両を停止させる等して車両と障害物との干渉を抑制することができる。

【0010】

また、本発明にかかる車両用制御装置によれば、演算部は、路面に表示されるテクスチャを第１の対象物とは異なる第２の対象物として、撮像装置に対する第２の対象物の相対距離を演算することにより、路面に対する前記撮像装置の設置高さを特定し、特定した路面に対する撮像装置の設置高さを記憶部に記憶させる。これにより例えば、車両の積載量の変化、及びサスペンションの経年劣化等による車高の変化が生ずる場合でも、路面に対する撮像装置の設置高さを正確に特定できる。その結果、例えばバンパ等と障害物との相対距離をより正確に特定可能となるため、より正確に障害物を検知することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、コストを低減しつつ、障害物を正確に検知可能することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態にかかる車両の概略構成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、実施形態の演算部において実行される演算処理について説明する図である。

【図4】図４は、実施形態にかかるカメラＥＣＵによる処理の手順の一例を示すフロー図である。

【図5】図５は、変形例の演算部において実行される演算処理について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図１～図４を参照して、実施形態にかかる車両用制御装置について説明する。

【0014】

（実施形態）
（車両の構成）
図１は、実施形態にかかる車両１の概略構成を示すブロック図である。

【0015】

図１に示すように、実施形態の車両１は、カメラＥＣＵ１１、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、ＶＳＣＥＣＵ１２、ホイールセンサ１２Ａ、車内モニタ１３、及びスピーカ１４を備える。

【0016】

カメラＥＣＵ１１と、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、及び車内モニタ１３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１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂが撮影した画像をデジタル信号に変換して伝送することができる。

【0017】

また、カメラＥＣＵ１１と、ＶＳＣＥＣＵ１２、及びスピーカ１４、並びにＶＳＣＥＣＵ１２と、ホイールセンサ１２Ａ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ＥＣＵ１１、ＶＳＣＥＣＵ１２、ホイールセンサ１２Ａ、及びスピーカ１４は、種々の情報を送受信することができる。

【0018】

カメラＥＣＵ１１及びＶＳＣＥＣＵ１２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。

【0019】

カメラＥＣＵ１１は、車両１に設置されたフロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂから入力された周辺画像に各種加工を施し、車内モニタ１３に適宜出力する。

【0020】

フロントカメラ１１Ａは、例えば車両１の前部のフロントバンパに設けられ、車両１の前方を撮影する。バックカメラ１１Ｂは、例えば車両１の後部のリヤバンパ付近に設けられ、車両１の後方を撮影する。サイドカメラ１１Ｃａは、運転席から見て例えば右側のドアミラーに設けられ、車両１の右側方を撮影する。サイドカメラ１１Ｃｂは、運転席から見て例えば左側のドアミラーに設けられ、車両１の左側方を撮影する。

【0021】

フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、及びサイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂのそれぞれは、撮影した周辺画像をカメラＥＣＵ１１に出力する。これらの周辺画像は、例えば駐車、または出車の際等に、車両１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１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、及びサイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂには例えば魚眼レンズ等の広角レンズが用いられる。フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂのそれぞれは、撮像装置の一例である。

【0022】

さらに、カメラＥＣＵ１１は、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、及びサイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂから入力される周辺画像に基づいて、車両１が接触を回避すべき障害物の存否を検知し、車両１から当該障害物までの相対距離を算出する。

【0023】

また、カメラＥＣＵ１１は、車両１が当該障害物へ干渉する可能性を判断し、判断結果に基づき、干渉を抑制するための各種信号を出力する。具体的には例えば、カメラＥＣＵ１１は、車両１と当該障害物とが干渉すると判断した場合、車内モニタ１３、及びスピーカ１４等へ、警告表示や警告音を出力させる制御信号を出力する。

【0024】

車内モニタ１３は、車両１の車室内のダッシュボード等に設置された、各種情報を表示する液晶ディスプレイ等である。車内モニタ１３は、例えば車両１の周辺画像、及びこれらの画像を合成して得られる俯瞰画像等を表示する。運転者は、周辺画像、及び俯瞰画像等を用いて車両１の周辺監視を行う。また例えば、車内モニタ１３は、車両１が障害物へ干渉する恐れがあることを示す警告を表示する。

【0025】

スピーカ１４は、車両１の車室内に設置された、音及び音声を出力する音響装置である。スピーカ１４は、例えば、音及び音声を出力して、運転者に警告音等の各種情報を報知する。

【0026】

このように、カメラＥＣＵ１１は、車両１の周辺監視用の画像を生成するとともに、車両１の付近に存在する障害物との相対距離を特定し、当該障害物との干渉を抑制するための各種信号を出力可能な車両用制御装置として構成されている。

【0027】

ＶＳＣＥＣＵ１２は、車両１の制動機構、操舵機構、車両安定制御システム等を制御するための各種処理を実行する。例えば、ＶＳＣＥＣＵ１２は、カメラＥＣＵ１１から出力された信号に基づいて制動機構を制御する処理を実行する。また例えば、ＶＳＣＥＣＵ１２は、後述するホイールセンサ１２Ａから取得した車輪速パルスをカウントすることにより車両１の車速を算出する。

【0028】

また例えば、ＶＳＣＥＣＵ１２は、後述するホイールセンサ１２Ａから取得した車輪速パルスをカウントすることにより、車両１の移動距離を算出する。具体的には、ＶＳＣＥＣＵ１２は、車輪速パルスに基づき、車両１が移動する際の、時刻ｔ１における車輪の回転角度と、時刻ｔ１から所定期間経過した時刻ｔ２における車輪の回転角度とを取得する。そしてＶＳＣＥＣＵ１２は、時刻ｔ１、ｔ２間におけるこれらの回転角度の差分として車輪の回転量を算出する。そして、ＶＳＣＥＣＵ１２は、車輪の回転量、及び車輪の直径に基づき、車両１の移動距離を算出する。

【0029】

なお、ＶＳＣＥＣＵ１２は、カメラＥＣＵ１１から車輪の回転角度の取得を指示する所定の信号を受け付けたタイミングでこれら演算を開始する。ＶＳＣＥＣＵ１２は、以上のようにして算出した車両１の移動距離、及び車速を、カメラＥＣＵ１１に出力する。

【0030】

ホイールセンサ１２Ａは、車両１の各車輪付近に設けられ、例えばホール素子などを用いて構成される。ホイールセンサ１２Ａは、車両１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、車輪速パルスを検出結果としてＶＳＣＥＣＵ１２に出力する。

【0031】

なお、図１に示した車両１の概略構成は一例を示すものであり、図１に示した構成要素を全て含む必要はなく、または、その他の構成要素を含むものとしてもよい。具体的には例えば、カメラＥＣＵ１１の上記機能の一部をＶＳＣＥＣＵ１２が有していてもよく、また、ＶＳＣＥＣＵ１２の上記機能の一部をカメラＥＣＵ１１が有してもよい。あるいは、カメラＥＣＵ１１及びＶＳＣＥＣＵ１２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。

【0032】

また、カメラＥＣＵ１１が、表示ＥＣＵ等を介して各種画像を車内モニタ１３に出力するよう構成されていてもよい。また、スピーカ１４が、例えば車内モニタ１３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１３に加えて、スピーカ１４を制御可能に構成されていてもよい。この場合、カメラＥＣＵ１１が、表示ＥＣＵ等を介して報知信号をスピーカ１４に出力するよう構成されていてもよい。

【0033】

また、カメラＥＣＵ１１が、各種センサからの信号を他のＥＣＵを介して取得してもよい。例えば、ホイールセンサ１２Ａが、カメラＥＣＵ１１と車載ネットワークで接続されており、ＶＳＣＥＣＵ１２に代わり、カメラＥＣＵ１１が車両１の移動距離を算出してもよい。

【0034】

（カメラＥＣＵ１１の機能的なブロック構成）
図２は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ１１の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0035】

図２に示すように、カメラＥＣＵ１１は、機能構成として、入力部１１１と、生成部１１２と、演算部１１３と、判定部１１４と、出力部１１５と、記憶部１１６として機能する。これらの機能部は、例えばカメラＥＣＵ１１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。

【0036】

入力部１１１は、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂから、これらにより撮影された車両１の周辺画像の入力を受け付ける。例えば、入力部１１１は、フロントカメラ１１Ａより、前方の周辺画像の入力を受け付ける。また例えば、入力部１１１は、バックカメラ１１Ｂより、後方の周辺画像の入力を受け付ける。

【0037】

入力部１１１は、ＶＳＣＥＣＵ１２から車両１の車速を取得する。また、入力部１１１は、ＶＳＣＥＣＵ１２から、車両１の移動距離を取得する。具体的には、入力部１１１は、車両１が移動する地点Ａから地点Ａとは異なる地点Ｂまでの距離を車両１の移動距離として取得する。

【0038】

生成部１１２は、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂから入力された周辺画像に基づいて、車内モニタ１３に表示するための画像であって、撮影画像から車両の周辺を見た画像である周辺監視用画像を生成する。

【0039】

周辺監視用画像は、例えば駐車または出車の際などに、車両１の周囲に存在する障害物等、車両１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１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂのそれぞれが撮影した周辺画像のいずれかにより生成される。周辺監視用画像には、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂのいずれかにより取得された周辺画像、及び俯瞰画像が含まれる。俯瞰画像は、自車アイコンを中心に置く車両１の周囲３６０°を示す合成画像である。

【0040】

なおこのとき、生成部１１２は、車両１の状況に応じて、フロントカメラ１１Ａ、バックカメラ１１Ｂ、サイドカメラ１１Ｃａ、１１Ｃｂから取得したいずれの周辺画像を周辺監視用画像として採用するか決定してよい。即ち、駐車または出車等の車両１の運転支援を行っている最中であれば、生成部１１２は、これから車両１が採り得る進路側の周辺画像を周辺監視用画像として採用してよい。例えば生成部１１２は、車両１が前進するときには、フロントカメラ１１Ａの前方の周辺画像を採用し、車両１が後退するときにはバックカメラ１１Ｂの後方の周辺画像を採用してもよい。

【0041】

生成部１１２は、ＶＳＣＥＣＵ１２から取得した車両１の速度が所定速度未満である場合等に、上記のような周辺監視用画像の生成を行う。生成部１１２が、このような画像生成処理を開始する車両１の上記所定速度は、例えば５ｋｍ／ｈである。生成部１１２は、車両１の速度が所定速度未満である間、継続して上記周辺監視用画像の生成処理を継続する。

【0042】

演算部１１３は、入力された周辺画像に基づいて、車両１の近傍に存在する障害物を検出し、当該障害物との相対距離を演算する。

【0043】

ここで、図３を用いて車両１と障害物との相対距離の演算方法について具体的に説明する。図３は、実施形態の演算部１１３において実行される演算処理について説明する図である。

【0044】

図３（ａ）、（ｂ）は、路面Ｒ上を前進する車両１の前方の様子を示す側面図である。

【0045】

図３（ａ）は、車両１が、ある時刻ｔ１に路面Ｒ上の地点Ａを通過する状態を示す図である。車両１の進行方向の路面Ｒ上には、車両１と干渉の恐れがあり、かつカメラＥＣＵ１１による検出対象となる２つの障害物ＯＪｘ、ＯＪｙが存在していることとする。また、障害物ＯＪｘは、障害物ＯＪｙよりも路面Ｒからの高さが高いため、障害物ＯＪｘは、障害物ＯＪｙよりもフロントカメラ１１Ａに近接していることとする。地点Ａは、第１の地点の一例であり、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙのそれぞれは、第１の対象物の一例である。

【0046】

図３（ｂ）は、車両１が、時刻ｔ２に地点Ａとは異なる地点Ｂを通過する状態を示す図である。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から所定期間が経過した時刻である。図３（ｂ）に示す地点Ａから地点Ｂまでの移動距離Ｄは、入力部１１１においてＶＳＣＥＣＵ１２から取得される。なお、地点Ｂは、第２の地点の一例である。

【0047】

図３（ｃ）、（ｄ）は、図３（ａ）、（ｂ）に示すそれぞれのタイミングで、フロントカメラ１１Ａにより撮影される周辺画像ＩＭａ、ＩＭｂの一例を示している。

【0048】

具体的には、図３（ｃ）は、車両１が地点Ａを通過する際にフロントカメラ１１Ａにより撮影された周辺画像ＩＭａである。周辺画像ＩＭａには、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙが映っている。周辺画像ＩＭａは、第１の周辺画像の一例である。

【0049】

図３（ｄ）は、車両１が、地点Ｂを通過する際にフロントカメラ１１Ａにより撮影された周辺画像ＩＭｂである。周辺画像ＩＭｂにもまた、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙが映っている。周辺画像ＩＭｂは、第２の周辺画像の一例である。

【0050】

演算部１１３は、周辺画像ＩＭａを画像認識技術によって解析し、周辺画像ＩＭａから障害物ＯＪｘ、ＯＪｙを検出する。このとき、例えば周辺画像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、周辺画像ＩＭａから障害物ＯＪｘ、ＯＪｙの特徴を抽出してもよい。またこのとき、周辺画像ＩＭａを白黒画像に変換する２値化処理を行ってもよい。

【0051】

図３（ｃ）、（ｄ）の例では、説明の便宜上、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙの特徴点ＦＸａ、ＦＹａとして、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙの最上部の点がそれぞれ抽出されるものとする。これらの特徴点ＦＸａ、ＦＹａは、周辺画像ＩＭａ中の障害物ＯＪｘ、ＯＪｙの位置を示しているものとする。

【0052】

演算部１１３は、上記と同様、画像認識技術等を用いて、周辺画像ＩＭｂから障害物ＯＪｘ、ＯＪｙを検出する。これにより、周辺画像ＩＭｂにおいても、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙそれぞれの特徴点ＦＸｂ、ＦＹｂが抽出される。

【0053】

図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、地点Ａの周辺画像ＩＭａ内における特徴点ＦＸａ、ＦＹａのそれぞれの位置と、地点Ｂの周辺画像ＩＭｂ内における特徴点ＦＸｂ、ＦＹｂのそれぞれの位置とは異なっている。即ち、地点Ａから地点Ｂまでの車両１の移動により、周辺画像ＩＭａ、ＩＭｂ内の障害物ＯＪｘ、ＯＪｙのそれぞれには視差が生じている。

【0054】

またこのとき、周辺画像ＩＭａ内と周辺画像ＩＭｂ内とで、障害物ＯＪｘは、特徴点ＦＸａ、ＦＸｂ間の距離ＤＸａｂだけ移動して見える。また、周辺画像ＩＭａ内と周辺画像ＩＭｂ内とで、障害物ＯＪｙは、特徴点ＦＹａ、ＦＹｂ間の距離ＤＹａｂだけ移動して見える。このときの、障害物ＯＪｙの移動距離である距離ＤＹａｂは、障害物ＯＪｘの移動距離である距離ＤＸａｂよりも短くなる。

【0055】

このように、フロントカメラ１１Ａとの距離が比較的長い障害物ＯＪｙは、フロントカメラ１１Ａとの距離が短い障害物ＯＪｘよりも短い距離だけ移動して見える。つまり、周辺画像ＩＭａ内と周辺画像ＩＭｂ内とで、フロントカメラ１１Ａとの距離が長い、即ち路面Ｒからの高さが低い障害物ＯＪｙに生じる視差は、フロントカメラ１１Ａとの距離が短い、即ち路面Ｒからの高さが高い障害物ＯＪｘに生じる視差よりも小さくなる。このようなカメラと障害物等との距離に応じて生じる視差が異なることを利用して、後述のような障害物ＯＪｘ、ＯＪｙと、フロントカメラ１１Ａとの相対距離を求めることができる。

【0056】

以下、演算部１１３が、障害物ＯＪｘ、ＯＪｙのうち、障害物ＯＪｘを対象物として、車両１との相対距離を演算する場合について説明を続ける。

【0057】

演算部１１３は、上記のように、地点Ａの周辺画像ＩＭａ内に映る障害物ＯＪｘの特徴点ＦＸａの位置と、地点Ｂの周辺画像ＩＭｂ内に映る障害物ＯＪｘの特徴点ＦＸｂの位置の差分である距離ＤＸａｂを視差として算出する。

【0058】

演算部１１３は、視差としての距離ＤＸａｂと、車両１の移動距離Ｄと、に基づき相対距離として、図３（ｂ）に示す距離αを算出する。さらに演算部１１３は、周辺画像ＩＭｂにおける障害物ＯＪｘの映り込み位置と、フロントカメラ１１Ａの取付け角度（光軸の角度）と、に基づき、相対距離として、図３（ｂ）に示す距離β、及び距離γを算出する。

【0059】

なお図３（ｂ）に示すように、距離αは、フロントカメラ１１Ａから特徴点ＦＸａを示す障害物ＯＪｘの最上部までの距離である。また距離βは、フロントカメラ１１Ａを通る垂直方向の直線と、障害物ＯＪｘの最上部を通る水平方向の直線との交点Ｏからフロントカメラ１１Ａまでの距離である。距離γは、交点Ｏから障害物ＯＪｘの最上部までの距離である。

【0060】

また演算部１１３は、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨと、算出した距離βに基づき、路面Ｒに対する障害物ＯＪｘの高さｈを演算する。このとき、演算部１１３は、記憶部１１６を参照して、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨを読み出し、上記演算に用いる。

【0061】

判定部１１４は、路面Ｒに対する障害物ＯＪｘの高さｈに基づき、障害物ＯＪｘが車両１と干渉するか否かを判定する。具体的には例えば、判定部１１４は、障害物ＯＪｘの高さｈに基づき、障害物ＯＪｘが、図３（ｂ）のフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇより高い否か、またフロントバンパ１１Ｘの下端と干渉することとなるか否かを判定する。このとき、判定部１１４は、記憶部１１６を参照して、車両１の路面Ｒに対するフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇを読み出して、上記判定に用いる。

【0062】

また、判定部１１４は、算出した距離γが、報知距離以下であるか否かを判定する。これにより、障害物ＯＪｘが、車両１から報知距離以内に存在しているか否かが判断される。判定部１１４が、このような判定処理をする上記報知距離は、例えば６ｍである。

【0063】

出力部１１５は、判定部１１４において、障害物ＯＪｘが、例えばフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇより高い、またフロントバンパ１１Ｘの下端と干渉すると判定された場合、干渉を抑制するための各種信号を出力する。具体的には例えば、出力部１１５は、警告信号に含まれる報知信号をスピーカ１４等に出力する。これにより、スピーカ１４から警告音が発せられ、運転者は、例えば車両１を停止させる等の操作を実行できる。

【0064】

また出力部１１５は、判定部１１４において、障害物ＯＪｘが、例えばフロントバンパ１１Ｘと干渉すると判定された場合、ＶＳＣＥＣＵ１２に、車両１の制動機構の出力を上げるための制御信号を出力してもよい。これにより、ＶＳＣＥＣＵ１２による車両１の制動が可能となる。

【0065】

また出力部１１５は、判定部１１４において、障害物ＯＪｘが、例えばフロントバンパ１１Ｘと干渉すると判定された場合、駆動装置を制御する図示せぬＥＣＵに、電子スロットルの開度を絞る等エンジンの出力を下げるための制御信号を出力してもよい。これにより、当該ＥＣＵにより車両１の駆動が抑制される。

【0066】

また例えば、出力部１１５は、判定部１１４において、障害物ＯＪｘが、フロントバンパ１１Ｘと干渉する、かつ、障害物ＯＪｘが、報知距離以内に存在している、と判定された場合に、上記の各種信号を出力してもよい。

【0067】

また出力部１１５は、上記の出力ととともに、生成部１１２において生成された周辺監視用画像等を車内モニタ１３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１３に表示される。

【0068】

記憶部１１６は、車両１に関する各種情報を記憶する。具体的には例えば、記憶部１１６は、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ等を記憶する。また例えば、記憶部１１６は、フロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇを記憶する。これらの各種情報は、例えば車両１の設計情報等に基づき、予め記憶部１１６に記憶されている。また記憶部１１６は、カメラＥＣＵ１１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。

【0069】

（カメラＥＣＵ１１における処理例）
図４は、実施形態にかかるカメラＥＣＵ１１による処理の手順の一例を示すフロー図である。

【0070】

入力部１１１は、イグニッションスイッチ等により車両１のエンジンが始動されると（ステップＳ１０１）、フロントカメラ１１Ａ等が撮影した周辺画像の入力の受け付けを開始する（ステップＳ１０２）。

【0071】

生成部１１２は、車両１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Ｓ１０３）。車両１の速度が所定速度未満ではなかった場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、生成部１１２は、車両１の速度が所定速度未満となるまで待機する。車両１の車速が所定速度未満である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４の処理に移行する。

【0072】

なおここで生成部１１２は、例えば車両１が前進している場合、フロントカメラ１１Ａから入力された周辺画像に基づき前方監視用画像を生成する。出力部１１５は、生成された前方監視用画像を車内モニタ１３に出力する。

【0073】

演算部１１３は、時刻ｔ１に車両１が通過する地点Ａの周辺画像ＩＭａについて画像解析を行い、周辺画像ＩＭａにおける障害物ＯＪｘを検出する（ステップＳ１０４）。ここで時刻ｔ１は、例えば生成部１１２により前方監視用画像の生成が開始された後、所定期間が経過した時刻である。またこのとき、演算部１１３は、ＶＳＣＥＣＵ１２に対し、地点Ａにおける車輪の回転角度の取得を指示する信号を出力する。

【0074】

次いで、演算部１１３は、時刻ｔ２に車両１が通過する地点Ｂの周辺画像ＩＭｂについて画像解析を行い、周辺画像ＩＭｂにおける障害物ＯＪｘを検出する（ステップＳ１０５）。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から所定期間が経過した時刻である。またこのとき、演算部１１３は、ＶＳＣＥＣＵ１２に対し、地点Ｂにおける車輪の回転角度の取得を指示する信号を出力する。

【0075】

なお演算部１１３が、周辺画像ＩＭａ、ＩＭｂの画像解析を実行するタイミングは上記の時刻ｔ１、ｔ２に限定されない。例えば、車内モニタ１３のタッチ操作等による信号が入力されると、演算部１１３は、周辺画像ＩＭａ、ＩＭｂについて画像解析を実行してもよい。なおこのとき、入力部１１１が、タッチ操作等による信号を受け付けてもよい。

【0076】

次いで、演算部１１３は、地点Ａの周辺画像ＩＭａ内と、地点Ｂの周辺画像ＩＭｂ内と、における障害物ＯＪｘの視差を演算する（ステップＳ１０６）。

【0077】

次いで、入力部１１１は、ＶＳＣＥＣＵ１２から、地点Ａ、及び地点Ｂ間の車両１の移動距離Ｄを取得する（ステップＳ１０７）。

【0078】

次いで、演算部１１３は、算出した視差、車両１の移動距離Ｄ、周辺画像ＩＭｂにおける障害物ＯＪｘの映り込み位置、及びフロントカメラ１１Ａの取付け角度（光軸の角度）等に基づき、地点Ｂにおける車両１のフロントカメラ１１Ａと、障害物ＯＪｘとの相対距離としての距離α、距離β、距離γを演算する（ステップＳ１０８）。

【0079】

演算部１１３は、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さと、距離βに基づき、路面Ｒに対する障害物ＯＪｘの高さｈを演算する（ステップＳ１０９）。

【0080】

判定部１１４は、算出した障害物ＯＪｘの高さｈに基づき、障害物ＯＪｘの高さｈが車両１と干渉する高さか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には例えば、障害物ＯＪｘの高さｈが、車両１のフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇ以下、即ち障害物ＯＪｘの高さｈがフロントバンパ１１Ｘと干渉しない高さであると判定された場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理に移行する。また、障害物ＯＪｘの高さｈが、車両１のフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇより高い、即ち障害物ＯＪｘの高さｈがフロントバンパ１１Ｘと干渉する高さであると判定された場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１の処理に移行する。

【0081】

出力部１１５は、車両１と障害物ＯＪｘとの干渉を抑制するための信号として例えば、警告信号に含まれる報知信号をスピーカ１４等に出力する（ステップＳ１１１）。以上により、実施形態のカメラＥＣＵ１１による処理が終了する。

【0082】

（概括）
車両と障害物との干渉を回避するため、超音波を用いた障害物センサを車両に複数搭載することがある。また、車両と障害物との相対距離を特定するため、ステレオカメラを搭載することもある。しかしながら、複数の障害物センサ、あるいはステレオカメラを搭載することで、車両のコストが増大してしまう。また、ステレオカメラは、車両から離れた位置の撮影に用いられることが多く、車両近傍の撮影には必ずしも適していない場合がある。

【0083】

実施形態のカメラＥＣＵ１１によれば、車両１に設置されたフロントカメラ１１Ａ等から車両１の周辺画像を取得し、車両１の移動に伴って周辺画像に映る障害物ＯＪｘ等に生じる視差と、車両１の移動距離と、に基づいて、フロントカメラ１１Ａ等と障害物ＯＪｘとの相対距離を演算する。このように、従来車両に設置されている周辺監視用のフロントカメラ１１Ａ等を用いることで、例えば複数の障害物センサや、ステレオセンサを別途設けることなく、車両１近傍の障害物ＯＪｘまでの距離を正確に特定することができる。これにより、車両１のコスト削減も可能となる。

【0084】

実施形態のカメラＥＣＵ１１は、車両１の走行対象の路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ等を記憶する。カメラＥＣＵ１１は、フロントカメラ１１Ａ等に対する障害物ＯＪｘの相対距離と、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ等と、に基づいて、路面Ｒに対する障害物ＯＪｘの高さｈを演算する。これにより、車両１と、障害物ＯＪｘと、の高さ方向の距離を正確に特定することができる。

【0085】

実施形態のカメラＥＣＵ１１は、障害物ＯＪｘの高さｈに基づいて、障害物ＯＪｘが車両１と干渉するか否かを判定する。これにより、障害物ＯＪｘと車両１とに干渉の恐れがある場合には、車両１を停止させるなどして障害物ＯＪｘと車両１との干渉を抑制することができる。

【0086】

（変形例）
図５を参照して、変形例にかかる車両用制御装置について説明する。

【0087】

図５は、変形例の演算部１１３において実行される演算処理について説明する図である。変形例のカメラＥＣＵ１１においては、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ’が、カメラＥＣＵ１１において演算される点が、上述の実施形態とは異なる。なお、変形例において、上記の実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。

【0088】

図５（ａ）、（ｂ）は、路面Ｒ上を前進する車両１の前方の様子を示す側面図である。

【0089】

図５（ａ）は、車両１が、ある時刻ｔ１に路面Ｒ上の地点Ａを通過する状態を示す図である。また、図５（ｂ）は、車両１が、時刻ｔ２に地点Ｂを通過する状態を示す図である。車両１の進行方向の路面Ｒ上には、カメラＥＣＵ１１による検出対象となる対象物としてのテクスチャＴが表示されている。テクスチャＴは、例えば路面Ｒに形成された模様であって、カメラＥＣＵ１１によって特定可能なものである。テクスチャＴは、第２の対象物の一例である。

【0090】

図５（ｃ）、（ｄ）は、図５（ａ）、（ｂ）に示すそれぞれのタイミングで、フロントカメラ１１Ａにより撮影される周辺画像ＩＭａ、ＩＭｂの一例を示している。図５（ｃ）の周辺画像ＩＭａ、図５（ｄ）の周辺画像ＩＭｂには、路面Ｒ上のテクスチャＴが映っている。

【0091】

演算部１１３は、入力された周辺画像に基づいて、車両１とテクスチャＴとの相対距離を演算する。具体的には、図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、演算部１１３は、地点Ａの周辺画像ＩＭａ内に映るテクスチャＴの特徴点Ｔａの位置と、地点Ｂの周辺画像ＩＭｂ内に映るテクスチャＴの特徴点Ｔｂの位置の差分である距離ＤＺａｂを視差として算出する。

【0092】

演算部１１３は、算出した視差としての距離ＤＺａｂ、車両１の移動距離Ｄ、周辺画像ＩＭｂにおけるテクスチャＴの映り込み位置、及びフロントカメラ１１Ａの取付け角度（光軸の角度）等に基づき、地点Ｂにおける車両１のフロントカメラ１１Ａと、テクスチャＴとの相対距離を算出する。図５（ｂ）に示す交点Ｏからフロントカメラ１１Ａまでの距離βは、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ’に相当する。

【0093】

また演算部１１３は、算出したフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ’に基づき、路面からフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇ’を算出する。このとき、演算部１１３は、記憶部１１６を参照して、フロントバンパ１１Ｘからフロントカメラ１１Ａまでの距離を読み出し、上記演算に用いる。このようにして、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａ、及びフロントバンパ１１Ｘの実際の高さを特定することができる。

【0094】

演算部１１３は、路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａの設置高さＨ’、及び路面Ｒに対するフロントバンパ１１Ｘの下端の高さｇ’等の算出結果を、記憶部１１６に記憶する。

【0095】

なお、演算部１１３は、上記の演算を、例えばドアロックモータ等を制御するボディＥＣＵ等から車両１のドアの開閉信号を受信した後、所定期間の経過後に実行する。

【0096】

これにより例えば、車両１の乗員人数の増減や、サスペンションの経時劣化により変化する路面Ｒに対するフロントカメラ１１Ａ、及びフロントバンパ１１Ｘの実際の高さを都度特定できるため、車両１と、車両１と干渉する恐れがある障害物と、の相対距離をより正確に特定することができる。

【0097】

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、上述した実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0098】

１ 車両
１１ カメラＥＣＵ
１１Ａ フロントカメラ
１１Ｂ バックカメラ
１１Ｃａ、１１Ｃｂ サイドカメラ
１２ ＶＳＣＥＣＵ
１２Ａ ホイールセンサ
１３ 車内モニタ
１４ スピーカ
１１１ 入力部
１１２ 生成部
１１３ 演算部
１１４ 判定部
１１５ 出力部
１１６ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】