障害物検知装置及びプログラム
【課題】障害物を精度良く検知することができる障害物検知装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】本発明に係る障害物検知装置は、乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、を備える。そして、検知手段は、前記１以上の測定点における距離のうち、前記所定の距離よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、前記所定の距離内に前記障害物が存在することを検知する。
【解決手段】本発明に係る障害物検知装置は、乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、を備える。そして、検知手段は、前記１以上の測定点における距離のうち、前記所定の距離よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、前記所定の距離内に前記障害物が存在することを検知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物を検知する障害物検知装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば、特許文献１には、車両に設けられた、障害物を検知するためのセンサと、前記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段と、前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記センサが、予め設定した減速判定範囲で障害物を検知した場合に、前記車両を減速させるための指令を前記車両制御手段に出力するとともに、前記車速検出手段での検出速度が大きいほど前記減速判定範囲を広く設定する障害物検知判断手段と、を備えている車両の障害物検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６７７２９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が開示する障害物検知装置では、減速判定範囲を検知速度に応じて変化させるだけなので、障害物を精度良く検知することが出来ない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、障害物を精度良く検知することができる障害物検知装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る障害物検知装置は、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備える。
【０００７】
本発明の第２の観点に係る障害物検知装置は、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する。
【０００８】
本発明の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせる。
【０００９】
本発明の第４の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせ、
前記検知ステップは、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知するステップである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る障害物検知装置及びプログラムによれば、障害物を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置のハードウェア構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置の測定対象物までの距離の測定を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の横から見た図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の後から見た図である。
【図６】図４及び図５における場合の距離情報の内容を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の横から見た図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の後から見た図である。
【図９】図７及び図８における場合の距離情報の内容を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が行う検知処理のフローチャートである。
【図１１】図４及び図５等の場合における距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係を示す図である。
【図１２】図７及び図８等の場合における距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係を示す図である。
【図１３】距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態例について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の説明及び図面によって限定されるものではない。下記での説明及び図面によって示される構成等を適宜変更（構成要素の削除も含む）することができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【００１３】
障害物検知装置１００等の構成を図１及び図２を参照して説明する。障害物検知装置１００は、車両１の機器１４０を制御する装置であり、車両１内に搭載される。
【００１４】
障害物検知装置１００は、情報供給部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０と、機器１４０と、を備える。障害物検知装置１００は、情報供給部１１０と記憶部１３０と機器１４０とのいずれかを備えなくても良い。つまり、情報供給部１１０と記憶部１３０と機器１４０とのいずれかは、障害物検知装置１００の外部にあってもよい。
【００１５】
機器１４０は、例えば、ディスプレイ、ブザー、振動発生装置、又は、反力モータである。また、障害物検知装置１００は、機器１４０を複数備えても良い。機器１４０は、制御部１２０によって制御され、所定の動作をする。ディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなり、制御部１２０の制御のもと、所定の情報を表示する。ブザーは、制御部１２０の制御のもと、所定の音を吹鳴する。振動発生装置は、ハンドル、運転席シート、アクセルペダル等の被振動部材に取り付けられ、制御部１２０の制御のもと、被振動部材を振動させる。反力モータは、制御部１２０の制御のもと、アクセルペダルの踏み込み方向とは逆方向に働く反力をアクセルペダルに発生させる。
【００１６】
情報供給部１１０は、距離センサ１１１と、回転センサ１１２と、距離センサ１１３と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１５とを含む。距離センサ１１１と、回転センサ１１２と、距離センサ１１３と、は、ＥＣＵ１１５の制御のもとで動作する。
【００１７】
距離センサ１１１及び１１３は、それぞれ、例えば、車両１（自車）の前方および後方に取り付けられる。距離センサ１１１及び１１３は、測定対象物までの距離を測定するセンサである。距離センサ１１１及び１１３は、ＥＣＵ１１５の制御のもと、どちらかが動作する。ＥＣＵ１１５には、外部から、車両１が前進しているか、後進（バック）しているかを特定できる信号（例えば、車両１のギアを指定する信号）が供給されるので、ＥＣＵ１１５は、この信号に基づいて、車両１の進行方向側のセンサを動作させる。例えば、車両１が前進している場合には、車両１の前方のセンサが動作する。
【００１８】
距離センサ１１１又は１１３は、例えば、ＥＣＵ１１５の制御のもと、縦横２次元に測定点を順次変化させ、測定点ごとに測定対象物までの距離を順次測定する。距離センサ１１１又は１１３は、前記で測定された距離のデータである距離データを、ＥＣＵ１１５に順次供給する。距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点（例えば、図６の距離情報６における左上の測定点）から最後の測定点（例えば、図６の距離情報６における右下の測定点）まで測定を行ったら、再び前記の最初の測定点から測定を開始する。このように、距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点から最後の測定点までの測定を周期的に行う。距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点についての距離データ、及び／又は、最後の測定点についての距離データに、この距離データが最初又は最後の測定点についての距離データであることを示す付加データを適宜付加する。これによって、１周期分の距離データが把握される。なお、測定点の変化は、例えば、測定方向を変更することによって行われる。また、縦とは、鉛直方向であり、横は、水平方向である。
【００１９】
距離センサ１１１及び１１３は、それぞれ、例えば、レーザ反射型のセンサによって構成される。このセンサは、図３のように、車両１の前方（又は後方）にレーザ光を出射するとともに、出射されたレーザ光のうち、測定対象物３で反射して戻ってくるレーザ光を受光する。このセンサは、レーザ光の出射から受光までの時間を計測することによって、車両１から測定対象物までの距離を測定するものである。そして、このセンサは、レーザ光を縦横２次元に時間経過に合わせて走査することで、縦横２次元に測定点を順次変化させる。
【００２０】
回転センサ１１２は、車両１の走行距離等を計測するのに用いられる。回転センサ１１２は、ＥＣＵ１１５の制御のもと、車両１の車輪の回転周期に応じた周期のパルス電気信号（回転数信号）を生成してＥＣＵ１１５に供給する。
【００２１】
ＥＣＵ１１５は、車両１のエンジン等を制御する。ＥＣＵ１１５は、距離センサ１１１又は１１３から順次供給される距離データを、ＥＣＵ１１５内の記憶部で記憶する。ＥＣＵ１１５は、最初の測定点から最後の測定点までの１周期分の距離データを記憶すると（例えば、前記付加データによって把握される。）、この１周期分の距離データを用いて、距離情報を表すデータ（距離情報データ）を生成する。この距離情報は、進行方向に見て、水平、垂直方向の二次元座標上の各所定点を各測定点として、各測定点における測定対象物までの距離を表した情報である。距離情報上の各測定点は、車両１の進行方向に見て、実際の各測定点の位置関係と当然同じになるように配置される。例えば、進行方向に見て、測定点が、左上から右上、一段下に下がって、右から左、また一段下がって左から右・・・・というように、右下まで順次移動する場合、前記の測定点もこの順及び位置関係で配置されることによって、各距離と各測定点の位置関係が同じになる。なお、これらは予め定められた取り決めに従って行われる。ＥＣＵ１１５は、距離情報を順次生成していく。
【００２２】
図４乃至６のように、車両１がトンネル５に入ろうとしている場合、生成される距離情報は、図６の距離情報６のようになる。なお、図６では、各測定点とトンネル５との位置関係を明瞭にするために、距離情報６とトンネル５とを重ねて表示した。両者は、図６のような位置関係になる。距離情報６は、各測定点を１以上の画素とする画像として扱うことができる。この場合、各測定点における距離は、画素の階調等で表される。また、距離情報６内の数字は、その測定点での、車両１から測定対象物までの距離である（単位は、メータ）。「−」は、トンネル５内部が測定点となっている部分であり、測定対象物が存在していないか、測定対象物が一定の距離以上離れていて遠い場合を示す。なお、測定点の数は、適宜決定される。また、実際の測定点は、ここでは、距離情報６で区分けされている領域（数字が記載されている領域）の中心に対応する。
【００２３】
図７乃至９のように、車両１がトンネル７に入ろうとしている場合、生成される距離情報は、図９の距離情報８のようになる。他の説明は、図４乃至６での説明に準じる。
【００２４】
また、ＥＣＵ１１５は、回転センサ１１２から供給される回転数信号を取得し、取得した回転数信号におけるパルスの数を所定の期間毎にカウントし、走行距離を特定して走行距離を示す走行距離データを生成する。回転数信号のパルスの周期は、車輪の一回転の周期に応じた（同じ）周期になるので、走行距離は、パルスの数に車輪の円周の長さ（予め設定されているものとする。）を乗じることによって求まる。ＥＣＵ１１５は、このような演算を回転数信号に応じて行うことによって、走行距離を算出する。そして、ＥＣＵ１１５は、算出した走行距離を前記の所定の期間で割って、車両１の走行速度を算出する（走行速度データを生成する）。ＥＣＵ１１５は、この処理を連続的に繰り返し行う。
【００２５】
ＥＣＵ１１５は、前記で生成した距離情報データ及び走行速度データを、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）に基づいて制御部１２０に供給する。
【００２６】
なお、回転数信号、距離データ等は、ＥＣＵ１１５を介さずに、又は、ＥＣＵ１１５を介して、直接、制御部１２０に供給されてもよい。この場合、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ）が上記と同様の処理で、各データを生成することによって、これらデータを取得する。また、別途ＥＣＵ１１５以外の装置を用いて、距離情報データ及び走行速度データを生成し、制御部１２０に供給してもよい。
【００２７】
制御部１２０は、距離取得部１２０ａと、走行速度取得部１２０ｂと、検知部１２０ｃと、を備え、例えば、入力ポート１２１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３と、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）コンバータ１２４と、から構成される。本実施形態では、距離取得部１２０ａと走行速度取得部１２０ｂと検知部１２０ｃとは、制御プログラムに従って処理を行うＣＰＵ１２２から構成される。
【００２８】
入力ポート１２１には、ＥＣＵ１１５から距離情報データ、及び、走行速度データが入力される。入力ポート１２１を介して供給されるデータは、ＲＡＭ１２３に一時記録される。
【００２９】
ＣＰＵ１２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３１が記憶する制御プログラムに従って、障害物検知装置１００全体（特に、機器１４０）を制御する他、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ、及び、検知部１２０ｃ）が行う検知処理を行う。このとき、ＣＰＵ１２２は、必要に応じてＲＯＭ１３１が記憶する各種データを用いる。また、ＣＰＵ１２２は、ＲＡＭ１２３に記録されたデータを用いる。
【００３０】
ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２２が生成したデータ及びＣＰＵ１２２が使用するデータ等のデータを適宜記憶するメインメモリとして機能する。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ１２４は、ＣＰＵ１２２からＲＡＭ１２３を介して受け取ったデータ（デジタルデータ）をアナログ信号に変換し、変換した信号を機器１４０に供給する。機器１４０は、供給された信号に従って、所定の動作を行う。これによって、機器１４０は、検知部１２０ｃ（ＣＰＵ１２２）の制御のもとで、所定の動作を行うことになる。
【００３２】
記憶部１３０は、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ、及び、検知部１２０ｃ）が使用するデータ等を記憶する。記憶部１３０は、ＲＯＭ１３１によって構成され、制御プログラム、各種データ等を記憶する。これらは、ＣＰＵ１２２に直接読み出されて使用されるか、必要に応じてＲＡＭ１２３に読み出されてからＣＰＵ１２２に使用される。記憶部１３０は、フラッシュメモリ等の他の記憶装置によって構成されてもよい。
【００３３】
次に、障害物検知装置１００が行う検知処理について図１０等を参照して説明する。なお、この処理は、例えば、車両１のエンジンの始動を契機として開始され、車両１のエンジンの動作が停止したことを契機として終了する。
【００３４】
まず、距離情報取得部１２０ａと走行速度取得部１２０ｂとは、それぞれ、情報供給部１１０から供給される距離情報のデータと走行速度のデータとを取得する（ステップＳ１０１）。
【００３５】
検知部１２０ｃは、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に基づいて閾値Ｐを取得するとともに、距離情報取得部１２０ａが取得した距離情報に基づいて、各測定点における各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があるかどうかを判別する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
検知部１２０ｃは、例えば、記憶部１３０に記録された、走行速度と閾値との対応関係を記録した対応表を参照して、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に対応する閾値Ｐを取得するか、記憶部１３０に記録された、走行速度と閾値との関係式を用いて、閾値Ｐを算出することによって閾値Ｐを取得する。閾値Ｐは、走行速度が大きいほど大きな値になる。閾値Ｐは、例えば、その走行速度で急ブレーキをかけた場合に停止する距離（制動距離＋空走距離）に若干の余裕を持たせた距離にする。走行速度が早ければ、障害物に早く到達してしまうため、閾値Ｐを大きくして、障害物に到達（衝突）する前に警告等を行うためである。ここでは、閾値Ｐは、１０ｍであるとする。検知部１２０ｃは、取得した閾値Ｐに基づいて、距離情報に含まれる各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があるかどうかを判別する。距離情報が図６に示す距離情報６である場合、距離情報６は、距離が９ｍの測定点（トンネル５の穴以外の部分）を含むので、検知部１２０ｃは、各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があると判別する（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）。この場合、車両１の進行方向に、車両１に近い測定対象物（障害物の候補であり、ここでは、トンネルの縁等の穴以外の部分）が存在することになる。
【００３７】
検知部１２０ｃは、各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離が無いと判別した場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理を再び行う。このようにして、検知部１２０ｃは、車両１が進行方向の先にある測定対象物に近づくまで、距離情報等の取得及び前記の判別を行う。
【００３８】
検知部１２０ｃは、ステップＳ１０２でＹＥＳと判別した場合、距離情報における距離が、予め定められた所定条件を満たすかを判別する（ステップＳ１０３）。検知部１２０ｃは、例えば、距離情報における２次元座標上に、車両１がそのまま進行方向に進んだ場合に、そこに障害物がある場合にその障害物と衝突する可能性がある領域を衝突領域として定義する（図１１及び図１２の点線で表現した領域１０参照）。この衝突領域は、例えば、自車である車両１を前方又は後方から投影した形状（車両１に対応する形状の一例）であり、この衝突領域の二次元座標上の位置及び形状は、実際の車両の位置と実際の測定点の位置との位置関係を二次元座標上で再現するように、予め定めておくものとする（このデータは、記憶部１２０に予め記録されている。）。衝突領域は、車両１に対応する形状であればよく、例えば、車両１の幅と高さとに対応する大きさの領域であってもよい。検知部１２０ｃは、例えば、距離情報６において、衝突領域と少なくとも一部の領域が重なる測定点のうち、距離が閾値Ｐ未満である測定点が所定の数（ノイズを考慮して複数にするとよい。ここでは、例えば３つ）以上ある場合に、前記距離情報の距離が前記の条件を満たしていると判別し（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理を行う。検知部１２０ｃは、例えば、図１１及び図１２のように、距離情報を画像として扱うことができるので、上記の処理を画像処理として扱うことが出来る。具体的には、距離情報の画像上で衝突領域を重畳することによって、前記衝突領域と少なくとも一部の領域が重なる測定点を特定でき、階調等によって測定点における距離を特定できる。また、検知部１２０ｃは、前記の距離が閾値Ｐ未満である測定点が前記所定の数未満である場合に、前記距離情報の距離が前記の条件を満たしていないと判別し（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理を行う。
【００３９】
前記の距離情報の距離が前記の条件を満たす場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、車両１の進行方向に、車両１がそのまま直進すると、この車両１が実際に障害物（測定対象物）と衝突する可能性が高い。例えば、距離情報が図９及び１２の距離情報８である場合（つまり、図７等に示すような状況の場合）、領域１０と重なる測定点のなかに、距離が９ｍである（つまり、閾値Ｐ（１０ｍ）未満の距離である）測定点が所定の数以上で存在する。この場合には、距離情報８の距離は前記の基準を満たすことになる。ここで、図１２の距離情報８が得られる場合、実際の車両１は、トンネル７に入ろうとしているが（図７及び８参照）、図７及び８のように、トンネル７の天井は、車両１よりも低い。このため、距離が９ｍである測定点の測定対象物であるトンネル７の天井側の縁が障害物として車両１に当たってしまう。このため、車両１が障害物と衝突することになる。このように、ステップＳ１０３でＹＥＳと判別された場合、ステップＳ１０２で検知した、車両１に近い位置にある測定対象物（トンネル７の天井側の縁）が、そのまま直進する車両１と衝突する可能が高い。この場合、検知部１２０ｃは、衝突する旨を運転者に伝えるために、機器１４０を制御し、衝突する旨を報知する（ステップＳ１０４）。例えば、機器１４０がディスプレイである場合には、検知部１２０ｃは、ディスプレイを制御し、「衝突する可能性が高いです」という表示を行わせる。機器１４０がブザーである場合には、検知部１２０ｃは、ブザーを制御し、「ブー」という効果音を吹鳴させる。機器が振動発生装置である場合には、検知部１２０ｃは、振動発生装置を制御し、振動を発生させることで、非振動部材を振動させる。機器１４０が反力モータである場合には、検知部１２０ｃは、反力モータを制御し、回転させることで、アクセルペダルに反力を与える。このように機器１４０は、衝突する可能性が高い旨を報知する報知部として機能する。
【００４０】
前記の距離情報の距離が前記の基準を満たさない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、車両１の進行方向に、車両１がそのまま直進しても、車両１が障害物と衝突する可能性は少ない。例えば、距離情報が図６及び１１の距離情報６である場合、領域１０と重なる測定点のなかに、閾値Ｐ（１０ｍ）未満の距離の測定点が所定の数未満になっている（ここでは、０個）。この場合には、距離情報８の距離は前記の基準を満たさないことになる。ここで、図１１の距離情報６が得られる場合、実際の車両１は、トンネル５に入ろうとしているが（図４及び５参照）、図４及び５のように、トンネル５の天井は、車両１よりも高い。このため、トンネル７の天井側の縁は車両１に当たらない。このため、車両１は障害物と衝突しないことになる。このように、ステップＳ１０３でＮＯと判別された場合、ステップＳ１０２で検知した、車両１に近い位置にある測定対象物（トンネル７の天井側の縁）が、そのまま直進する車両１と衝突する可能は低いことになる。この場合、検知部１２０ｃは、衝突しない旨を運転者に伝えるために、機器１４０を制御し、通過可能である旨を報知する（ステップＳ１０５）。例えば、機器１４０がディスプレイである場合には、検知部１２０ｃは、ディスプレイを制御し、「通過可能です」という表示を行わせる。機器１４０がブザーである場合には、検知部１２０ｃは、ブザーを制御し、「ピンポーン」という効果音を吹鳴させる。機器１４０が複数種ある場合、検知部１２０ｃは、それらを組み合わせて報知を行わせる。このように機器１４０は、通過できる可能性が高い旨を報知する報知部としても機能する。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、上記処理によって、距離取得部１２０ａが、車両１から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得し、検知部１２０ｃが、距離取得部１２０ａが取得した各距離のうち、車両１の形状に対応した位置にある測定点（本実施形態では、衝突領域と重なる測定点であり、１以上の任意の数の測定点であればよい）における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する。これによって、車両１の形状が反映されて障害物が検知されるので、検知された障害物は上記のように実際に衝突する可能性が高い。このため、本実施形態では、精度良く障害物を検知できる。また、特に、車両１の高さ方向について、障害物に衝突するかを精度良く特定する事が出来ることなる。そして、運転者における無駄な回避行動を無くすことができ、引いては、運転者に安全且つ快適な走行を提供できる。
【００４２】
また、本実施形態では、上記処理によって、検知部１３０ｃは、前記の測定点における距離のうち、所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、所定の距離内に障害物が存在することを検知する。これによって、実際に衝突する可能性の高い物体である障害物を精度良く検知できる。
【００４３】
また、本実施形態では、上記処理によって、走行速度取得部１２０ｂは、車両１の走行速度を取得し、検知部１２０ｃは、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に応じて前記の所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）を変化させる。これによって、車両１と障害物との衝突が未然に防がれやすくなる。
【００４４】
また、本実施形態では、上記処理によって、検知部１２０ｃは、障害物が存在することを検知した場合に、（機器１４０によって、）その旨を報知する。これによって、車両１の運転手は、障害物との衝突を未然に防ぐことが出来る。
【００４５】
なお、検知部１２０ｃは、車両１が乗り越えられる障害物を検知し、その旨を運転手に報知してもよい。つまり、検知部１２０ｃは、前記で所定の距離内に障害物が存在しないことを検知した場合（本実施形態では、ステップＳ１０３；ＮＯ）、かつ、前記の複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を車両１が乗り越えられることを報知してもよい。これによって、車両１が乗り越えられる障害物を検知できるので、障害物を精度良く検知できる。そして、運転者における無駄な回避行動を無くすことができ、引いては、運転者に安全且つ快適な走行を提供できる。
【００４６】
例えば、検出部１２０ｃは、ステップＳ１０３において、図１３のように、距離情報について、車両１のタイヤの部分を除いた衝突領域１３を定義し、この衝突領域について、ステップＳ１０３の処理を行う。そして、前記の距離情報の距離が前記の基準を満たさない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、検出部１２０ｃは、二次元座標上における最下段から所定の範囲内（この範囲は、車両１が乗り越えられる高さに対応する範囲である。）の段（ここでは最下段）にある測定点（ここでは、図１３のように、ドットで塗りつぶした測定点の領域）について、所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）よりも近い距離が一定数以上（例えば、図１３の場合では２つ以上）あった場合、背の低い障害物（車両１が乗り越えられる障害物）があることになる。この場合、検知部１２０ｃは、機器１４０を制御して、例えば、表示部に、進行方向にある障害物を車両１が乗り越えられる旨を表示する。なお、車両１が乗り越えられる障害物を検知することを主眼においた場合、衝突領域は下方領域よりも上にあればよく、形状は車両１の形状に対応したものでなくても良い。なお、乗り越えるとは、またぐことを適宜含む。
【００４７】
なお、上記では、障害物検知装置１００は、自動車である車両１に用いられているが、障害物検知装置は、自動車以外の車両（オートバイ等）、船舶等の他の乗り物に使用する事も可能である。
【００４８】
また、上記制御プログラムは、ＯＳ（Operation System）と協働してＣＰＵ１２２に検知処理を行わせるものであってもよい。この場合、ＯＳもＲＯＭ１３１に記録される。また、制御プログラムは、持ち運び可能な記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory））に記録され、障害物検知装置１００に供給（インストール）されてもよい。また、制御プログラムは、ネットワークを介して障害物検知装置１００に供給されてもよい。これらの場合には、記憶部１３０は、フラッシュメモリ等によって構成され、このフラッシュメモリに制御プログラムが記録される。
【００４９】
プログラムが記録された、ＲＯＭ１３１、フラッシュメモリ、又は、持ち運び可能な記憶媒体等は、コンピュータが読み取り可能なプログラム製品（プログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体）になる。プログラムは、機能の少なくとも一部が専用回路によって実現された障害物検知装置１００を動作させるものであってもよい。つまり、障害物検知装置１００は、全体として、検知処理を行うものであればよく、制御プログラムは、そのような障害物検知装置１００を動作させるものであればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 車両
３ 測定対象物
６、８ 距離情報
１０、１３ 衝突領域
１００ 障害物検知装置
１１０ 情報供給部
１２０ 制御部
１２０ａ 距離取得部
１２０ｂ 走行速度取得部
１２０ｃ 検知部
１３０ 記憶部
１４０ 計器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物を検知する障害物検知装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば、特許文献１には、車両に設けられた、障害物を検知するためのセンサと、前記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段と、前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記センサが、予め設定した減速判定範囲で障害物を検知した場合に、前記車両を減速させるための指令を前記車両制御手段に出力するとともに、前記車速検出手段での検出速度が大きいほど前記減速判定範囲を広く設定する障害物検知判断手段と、を備えている車両の障害物検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６７７２９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が開示する障害物検知装置では、減速判定範囲を検知速度に応じて変化させるだけなので、障害物を精度良く検知することが出来ない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、障害物を精度良く検知することができる障害物検知装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る障害物検知装置は、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備える。
【０００７】
本発明の第２の観点に係る障害物検知装置は、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する。
【０００８】
本発明の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせる。
【０００９】
本発明の第４の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせ、
前記検知ステップは、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知するステップである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る障害物検知装置及びプログラムによれば、障害物を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置のハードウェア構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置の測定対象物までの距離の測定を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の横から見た図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の後から見た図である。
【図６】図４及び図５における場合の距離情報の内容を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の横から見た図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が搭載された車両がトンネルに進入しようとする様子を車両の後から見た図である。
【図９】図７及び図８における場合の距離情報の内容を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る障害物検知装置が行う検知処理のフローチャートである。
【図１１】図４及び図５等の場合における距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係を示す図である。
【図１２】図７及び図８等の場合における距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係を示す図である。
【図１３】距離情報の二次元座標上の各測定点における各距離と予め設定されている衝突領域との関係等を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態例について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の説明及び図面によって限定されるものではない。下記での説明及び図面によって示される構成等を適宜変更（構成要素の削除も含む）することができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【００１３】
障害物検知装置１００等の構成を図１及び図２を参照して説明する。障害物検知装置１００は、車両１の機器１４０を制御する装置であり、車両１内に搭載される。
【００１４】
障害物検知装置１００は、情報供給部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０と、機器１４０と、を備える。障害物検知装置１００は、情報供給部１１０と記憶部１３０と機器１４０とのいずれかを備えなくても良い。つまり、情報供給部１１０と記憶部１３０と機器１４０とのいずれかは、障害物検知装置１００の外部にあってもよい。
【００１５】
機器１４０は、例えば、ディスプレイ、ブザー、振動発生装置、又は、反力モータである。また、障害物検知装置１００は、機器１４０を複数備えても良い。機器１４０は、制御部１２０によって制御され、所定の動作をする。ディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなり、制御部１２０の制御のもと、所定の情報を表示する。ブザーは、制御部１２０の制御のもと、所定の音を吹鳴する。振動発生装置は、ハンドル、運転席シート、アクセルペダル等の被振動部材に取り付けられ、制御部１２０の制御のもと、被振動部材を振動させる。反力モータは、制御部１２０の制御のもと、アクセルペダルの踏み込み方向とは逆方向に働く反力をアクセルペダルに発生させる。
【００１６】
情報供給部１１０は、距離センサ１１１と、回転センサ１１２と、距離センサ１１３と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１１５とを含む。距離センサ１１１と、回転センサ１１２と、距離センサ１１３と、は、ＥＣＵ１１５の制御のもとで動作する。
【００１７】
距離センサ１１１及び１１３は、それぞれ、例えば、車両１（自車）の前方および後方に取り付けられる。距離センサ１１１及び１１３は、測定対象物までの距離を測定するセンサである。距離センサ１１１及び１１３は、ＥＣＵ１１５の制御のもと、どちらかが動作する。ＥＣＵ１１５には、外部から、車両１が前進しているか、後進（バック）しているかを特定できる信号（例えば、車両１のギアを指定する信号）が供給されるので、ＥＣＵ１１５は、この信号に基づいて、車両１の進行方向側のセンサを動作させる。例えば、車両１が前進している場合には、車両１の前方のセンサが動作する。
【００１８】
距離センサ１１１又は１１３は、例えば、ＥＣＵ１１５の制御のもと、縦横２次元に測定点を順次変化させ、測定点ごとに測定対象物までの距離を順次測定する。距離センサ１１１又は１１３は、前記で測定された距離のデータである距離データを、ＥＣＵ１１５に順次供給する。距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点（例えば、図６の距離情報６における左上の測定点）から最後の測定点（例えば、図６の距離情報６における右下の測定点）まで測定を行ったら、再び前記の最初の測定点から測定を開始する。このように、距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点から最後の測定点までの測定を周期的に行う。距離センサ１１１又は１１３は、最初の測定点についての距離データ、及び／又は、最後の測定点についての距離データに、この距離データが最初又は最後の測定点についての距離データであることを示す付加データを適宜付加する。これによって、１周期分の距離データが把握される。なお、測定点の変化は、例えば、測定方向を変更することによって行われる。また、縦とは、鉛直方向であり、横は、水平方向である。
【００１９】
距離センサ１１１及び１１３は、それぞれ、例えば、レーザ反射型のセンサによって構成される。このセンサは、図３のように、車両１の前方（又は後方）にレーザ光を出射するとともに、出射されたレーザ光のうち、測定対象物３で反射して戻ってくるレーザ光を受光する。このセンサは、レーザ光の出射から受光までの時間を計測することによって、車両１から測定対象物までの距離を測定するものである。そして、このセンサは、レーザ光を縦横２次元に時間経過に合わせて走査することで、縦横２次元に測定点を順次変化させる。
【００２０】
回転センサ１１２は、車両１の走行距離等を計測するのに用いられる。回転センサ１１２は、ＥＣＵ１１５の制御のもと、車両１の車輪の回転周期に応じた周期のパルス電気信号（回転数信号）を生成してＥＣＵ１１５に供給する。
【００２１】
ＥＣＵ１１５は、車両１のエンジン等を制御する。ＥＣＵ１１５は、距離センサ１１１又は１１３から順次供給される距離データを、ＥＣＵ１１５内の記憶部で記憶する。ＥＣＵ１１５は、最初の測定点から最後の測定点までの１周期分の距離データを記憶すると（例えば、前記付加データによって把握される。）、この１周期分の距離データを用いて、距離情報を表すデータ（距離情報データ）を生成する。この距離情報は、進行方向に見て、水平、垂直方向の二次元座標上の各所定点を各測定点として、各測定点における測定対象物までの距離を表した情報である。距離情報上の各測定点は、車両１の進行方向に見て、実際の各測定点の位置関係と当然同じになるように配置される。例えば、進行方向に見て、測定点が、左上から右上、一段下に下がって、右から左、また一段下がって左から右・・・・というように、右下まで順次移動する場合、前記の測定点もこの順及び位置関係で配置されることによって、各距離と各測定点の位置関係が同じになる。なお、これらは予め定められた取り決めに従って行われる。ＥＣＵ１１５は、距離情報を順次生成していく。
【００２２】
図４乃至６のように、車両１がトンネル５に入ろうとしている場合、生成される距離情報は、図６の距離情報６のようになる。なお、図６では、各測定点とトンネル５との位置関係を明瞭にするために、距離情報６とトンネル５とを重ねて表示した。両者は、図６のような位置関係になる。距離情報６は、各測定点を１以上の画素とする画像として扱うことができる。この場合、各測定点における距離は、画素の階調等で表される。また、距離情報６内の数字は、その測定点での、車両１から測定対象物までの距離である（単位は、メータ）。「−」は、トンネル５内部が測定点となっている部分であり、測定対象物が存在していないか、測定対象物が一定の距離以上離れていて遠い場合を示す。なお、測定点の数は、適宜決定される。また、実際の測定点は、ここでは、距離情報６で区分けされている領域（数字が記載されている領域）の中心に対応する。
【００２３】
図７乃至９のように、車両１がトンネル７に入ろうとしている場合、生成される距離情報は、図９の距離情報８のようになる。他の説明は、図４乃至６での説明に準じる。
【００２４】
また、ＥＣＵ１１５は、回転センサ１１２から供給される回転数信号を取得し、取得した回転数信号におけるパルスの数を所定の期間毎にカウントし、走行距離を特定して走行距離を示す走行距離データを生成する。回転数信号のパルスの周期は、車輪の一回転の周期に応じた（同じ）周期になるので、走行距離は、パルスの数に車輪の円周の長さ（予め設定されているものとする。）を乗じることによって求まる。ＥＣＵ１１５は、このような演算を回転数信号に応じて行うことによって、走行距離を算出する。そして、ＥＣＵ１１５は、算出した走行距離を前記の所定の期間で割って、車両１の走行速度を算出する（走行速度データを生成する）。ＥＣＵ１１５は、この処理を連続的に繰り返し行う。
【００２５】
ＥＣＵ１１５は、前記で生成した距離情報データ及び走行速度データを、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）に基づいて制御部１２０に供給する。
【００２６】
なお、回転数信号、距離データ等は、ＥＣＵ１１５を介さずに、又は、ＥＣＵ１１５を介して、直接、制御部１２０に供給されてもよい。この場合、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ）が上記と同様の処理で、各データを生成することによって、これらデータを取得する。また、別途ＥＣＵ１１５以外の装置を用いて、距離情報データ及び走行速度データを生成し、制御部１２０に供給してもよい。
【００２７】
制御部１２０は、距離取得部１２０ａと、走行速度取得部１２０ｂと、検知部１２０ｃと、を備え、例えば、入力ポート１２１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２３と、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）コンバータ１２４と、から構成される。本実施形態では、距離取得部１２０ａと走行速度取得部１２０ｂと検知部１２０ｃとは、制御プログラムに従って処理を行うＣＰＵ１２２から構成される。
【００２８】
入力ポート１２１には、ＥＣＵ１１５から距離情報データ、及び、走行速度データが入力される。入力ポート１２１を介して供給されるデータは、ＲＡＭ１２３に一時記録される。
【００２９】
ＣＰＵ１２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３１が記憶する制御プログラムに従って、障害物検知装置１００全体（特に、機器１４０）を制御する他、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ、及び、検知部１２０ｃ）が行う検知処理を行う。このとき、ＣＰＵ１２２は、必要に応じてＲＯＭ１３１が記憶する各種データを用いる。また、ＣＰＵ１２２は、ＲＡＭ１２３に記録されたデータを用いる。
【００３０】
ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２２が生成したデータ及びＣＰＵ１２２が使用するデータ等のデータを適宜記憶するメインメモリとして機能する。
【００３１】
Ｄ／Ａコンバータ１２４は、ＣＰＵ１２２からＲＡＭ１２３を介して受け取ったデータ（デジタルデータ）をアナログ信号に変換し、変換した信号を機器１４０に供給する。機器１４０は、供給された信号に従って、所定の動作を行う。これによって、機器１４０は、検知部１２０ｃ（ＣＰＵ１２２）の制御のもとで、所定の動作を行うことになる。
【００３２】
記憶部１３０は、制御部１２０（距離取得部１２０ａ、走行速度取得部１２０ｂ、及び、検知部１２０ｃ）が使用するデータ等を記憶する。記憶部１３０は、ＲＯＭ１３１によって構成され、制御プログラム、各種データ等を記憶する。これらは、ＣＰＵ１２２に直接読み出されて使用されるか、必要に応じてＲＡＭ１２３に読み出されてからＣＰＵ１２２に使用される。記憶部１３０は、フラッシュメモリ等の他の記憶装置によって構成されてもよい。
【００３３】
次に、障害物検知装置１００が行う検知処理について図１０等を参照して説明する。なお、この処理は、例えば、車両１のエンジンの始動を契機として開始され、車両１のエンジンの動作が停止したことを契機として終了する。
【００３４】
まず、距離情報取得部１２０ａと走行速度取得部１２０ｂとは、それぞれ、情報供給部１１０から供給される距離情報のデータと走行速度のデータとを取得する（ステップＳ１０１）。
【００３５】
検知部１２０ｃは、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に基づいて閾値Ｐを取得するとともに、距離情報取得部１２０ａが取得した距離情報に基づいて、各測定点における各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があるかどうかを判別する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
検知部１２０ｃは、例えば、記憶部１３０に記録された、走行速度と閾値との対応関係を記録した対応表を参照して、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に対応する閾値Ｐを取得するか、記憶部１３０に記録された、走行速度と閾値との関係式を用いて、閾値Ｐを算出することによって閾値Ｐを取得する。閾値Ｐは、走行速度が大きいほど大きな値になる。閾値Ｐは、例えば、その走行速度で急ブレーキをかけた場合に停止する距離（制動距離＋空走距離）に若干の余裕を持たせた距離にする。走行速度が早ければ、障害物に早く到達してしまうため、閾値Ｐを大きくして、障害物に到達（衝突）する前に警告等を行うためである。ここでは、閾値Ｐは、１０ｍであるとする。検知部１２０ｃは、取得した閾値Ｐに基づいて、距離情報に含まれる各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があるかどうかを判別する。距離情報が図６に示す距離情報６である場合、距離情報６は、距離が９ｍの測定点（トンネル５の穴以外の部分）を含むので、検知部１２０ｃは、各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離があると判別する（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）。この場合、車両１の進行方向に、車両１に近い測定対象物（障害物の候補であり、ここでは、トンネルの縁等の穴以外の部分）が存在することになる。
【００３７】
検知部１２０ｃは、各距離のうち、閾値Ｐ未満の距離が無いと判別した場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理を再び行う。このようにして、検知部１２０ｃは、車両１が進行方向の先にある測定対象物に近づくまで、距離情報等の取得及び前記の判別を行う。
【００３８】
検知部１２０ｃは、ステップＳ１０２でＹＥＳと判別した場合、距離情報における距離が、予め定められた所定条件を満たすかを判別する（ステップＳ１０３）。検知部１２０ｃは、例えば、距離情報における２次元座標上に、車両１がそのまま進行方向に進んだ場合に、そこに障害物がある場合にその障害物と衝突する可能性がある領域を衝突領域として定義する（図１１及び図１２の点線で表現した領域１０参照）。この衝突領域は、例えば、自車である車両１を前方又は後方から投影した形状（車両１に対応する形状の一例）であり、この衝突領域の二次元座標上の位置及び形状は、実際の車両の位置と実際の測定点の位置との位置関係を二次元座標上で再現するように、予め定めておくものとする（このデータは、記憶部１２０に予め記録されている。）。衝突領域は、車両１に対応する形状であればよく、例えば、車両１の幅と高さとに対応する大きさの領域であってもよい。検知部１２０ｃは、例えば、距離情報６において、衝突領域と少なくとも一部の領域が重なる測定点のうち、距離が閾値Ｐ未満である測定点が所定の数（ノイズを考慮して複数にするとよい。ここでは、例えば３つ）以上ある場合に、前記距離情報の距離が前記の条件を満たしていると判別し（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理を行う。検知部１２０ｃは、例えば、図１１及び図１２のように、距離情報を画像として扱うことができるので、上記の処理を画像処理として扱うことが出来る。具体的には、距離情報の画像上で衝突領域を重畳することによって、前記衝突領域と少なくとも一部の領域が重なる測定点を特定でき、階調等によって測定点における距離を特定できる。また、検知部１２０ｃは、前記の距離が閾値Ｐ未満である測定点が前記所定の数未満である場合に、前記距離情報の距離が前記の条件を満たしていないと判別し（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ステップＳ１０５の処理を行う。
【００３９】
前記の距離情報の距離が前記の条件を満たす場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、車両１の進行方向に、車両１がそのまま直進すると、この車両１が実際に障害物（測定対象物）と衝突する可能性が高い。例えば、距離情報が図９及び１２の距離情報８である場合（つまり、図７等に示すような状況の場合）、領域１０と重なる測定点のなかに、距離が９ｍである（つまり、閾値Ｐ（１０ｍ）未満の距離である）測定点が所定の数以上で存在する。この場合には、距離情報８の距離は前記の基準を満たすことになる。ここで、図１２の距離情報８が得られる場合、実際の車両１は、トンネル７に入ろうとしているが（図７及び８参照）、図７及び８のように、トンネル７の天井は、車両１よりも低い。このため、距離が９ｍである測定点の測定対象物であるトンネル７の天井側の縁が障害物として車両１に当たってしまう。このため、車両１が障害物と衝突することになる。このように、ステップＳ１０３でＹＥＳと判別された場合、ステップＳ１０２で検知した、車両１に近い位置にある測定対象物（トンネル７の天井側の縁）が、そのまま直進する車両１と衝突する可能が高い。この場合、検知部１２０ｃは、衝突する旨を運転者に伝えるために、機器１４０を制御し、衝突する旨を報知する（ステップＳ１０４）。例えば、機器１４０がディスプレイである場合には、検知部１２０ｃは、ディスプレイを制御し、「衝突する可能性が高いです」という表示を行わせる。機器１４０がブザーである場合には、検知部１２０ｃは、ブザーを制御し、「ブー」という効果音を吹鳴させる。機器が振動発生装置である場合には、検知部１２０ｃは、振動発生装置を制御し、振動を発生させることで、非振動部材を振動させる。機器１４０が反力モータである場合には、検知部１２０ｃは、反力モータを制御し、回転させることで、アクセルペダルに反力を与える。このように機器１４０は、衝突する可能性が高い旨を報知する報知部として機能する。
【００４０】
前記の距離情報の距離が前記の基準を満たさない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、車両１の進行方向に、車両１がそのまま直進しても、車両１が障害物と衝突する可能性は少ない。例えば、距離情報が図６及び１１の距離情報６である場合、領域１０と重なる測定点のなかに、閾値Ｐ（１０ｍ）未満の距離の測定点が所定の数未満になっている（ここでは、０個）。この場合には、距離情報８の距離は前記の基準を満たさないことになる。ここで、図１１の距離情報６が得られる場合、実際の車両１は、トンネル５に入ろうとしているが（図４及び５参照）、図４及び５のように、トンネル５の天井は、車両１よりも高い。このため、トンネル７の天井側の縁は車両１に当たらない。このため、車両１は障害物と衝突しないことになる。このように、ステップＳ１０３でＮＯと判別された場合、ステップＳ１０２で検知した、車両１に近い位置にある測定対象物（トンネル７の天井側の縁）が、そのまま直進する車両１と衝突する可能は低いことになる。この場合、検知部１２０ｃは、衝突しない旨を運転者に伝えるために、機器１４０を制御し、通過可能である旨を報知する（ステップＳ１０５）。例えば、機器１４０がディスプレイである場合には、検知部１２０ｃは、ディスプレイを制御し、「通過可能です」という表示を行わせる。機器１４０がブザーである場合には、検知部１２０ｃは、ブザーを制御し、「ピンポーン」という効果音を吹鳴させる。機器１４０が複数種ある場合、検知部１２０ｃは、それらを組み合わせて報知を行わせる。このように機器１４０は、通過できる可能性が高い旨を報知する報知部としても機能する。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、上記処理によって、距離取得部１２０ａが、車両１から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得し、検知部１２０ｃが、距離取得部１２０ａが取得した各距離のうち、車両１の形状に対応した位置にある測定点（本実施形態では、衝突領域と重なる測定点であり、１以上の任意の数の測定点であればよい）における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する。これによって、車両１の形状が反映されて障害物が検知されるので、検知された障害物は上記のように実際に衝突する可能性が高い。このため、本実施形態では、精度良く障害物を検知できる。また、特に、車両１の高さ方向について、障害物に衝突するかを精度良く特定する事が出来ることなる。そして、運転者における無駄な回避行動を無くすことができ、引いては、運転者に安全且つ快適な走行を提供できる。
【００４２】
また、本実施形態では、上記処理によって、検知部１３０ｃは、前記の測定点における距離のうち、所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、所定の距離内に障害物が存在することを検知する。これによって、実際に衝突する可能性の高い物体である障害物を精度良く検知できる。
【００４３】
また、本実施形態では、上記処理によって、走行速度取得部１２０ｂは、車両１の走行速度を取得し、検知部１２０ｃは、走行速度取得部１２０ｂが取得した走行速度に応じて前記の所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）を変化させる。これによって、車両１と障害物との衝突が未然に防がれやすくなる。
【００４４】
また、本実施形態では、上記処理によって、検知部１２０ｃは、障害物が存在することを検知した場合に、（機器１４０によって、）その旨を報知する。これによって、車両１の運転手は、障害物との衝突を未然に防ぐことが出来る。
【００４５】
なお、検知部１２０ｃは、車両１が乗り越えられる障害物を検知し、その旨を運転手に報知してもよい。つまり、検知部１２０ｃは、前記で所定の距離内に障害物が存在しないことを検知した場合（本実施形態では、ステップＳ１０３；ＮＯ）、かつ、前記の複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を車両１が乗り越えられることを報知してもよい。これによって、車両１が乗り越えられる障害物を検知できるので、障害物を精度良く検知できる。そして、運転者における無駄な回避行動を無くすことができ、引いては、運転者に安全且つ快適な走行を提供できる。
【００４６】
例えば、検出部１２０ｃは、ステップＳ１０３において、図１３のように、距離情報について、車両１のタイヤの部分を除いた衝突領域１３を定義し、この衝突領域について、ステップＳ１０３の処理を行う。そして、前記の距離情報の距離が前記の基準を満たさない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、検出部１２０ｃは、二次元座標上における最下段から所定の範囲内（この範囲は、車両１が乗り越えられる高さに対応する範囲である。）の段（ここでは最下段）にある測定点（ここでは、図１３のように、ドットで塗りつぶした測定点の領域）について、所定の距離（本実施形態では、閾値Ｐ）よりも近い距離が一定数以上（例えば、図１３の場合では２つ以上）あった場合、背の低い障害物（車両１が乗り越えられる障害物）があることになる。この場合、検知部１２０ｃは、機器１４０を制御して、例えば、表示部に、進行方向にある障害物を車両１が乗り越えられる旨を表示する。なお、車両１が乗り越えられる障害物を検知することを主眼においた場合、衝突領域は下方領域よりも上にあればよく、形状は車両１の形状に対応したものでなくても良い。なお、乗り越えるとは、またぐことを適宜含む。
【００４７】
なお、上記では、障害物検知装置１００は、自動車である車両１に用いられているが、障害物検知装置は、自動車以外の車両（オートバイ等）、船舶等の他の乗り物に使用する事も可能である。
【００４８】
また、上記制御プログラムは、ＯＳ（Operation System）と協働してＣＰＵ１２２に検知処理を行わせるものであってもよい。この場合、ＯＳもＲＯＭ１３１に記録される。また、制御プログラムは、持ち運び可能な記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory））に記録され、障害物検知装置１００に供給（インストール）されてもよい。また、制御プログラムは、ネットワークを介して障害物検知装置１００に供給されてもよい。これらの場合には、記憶部１３０は、フラッシュメモリ等によって構成され、このフラッシュメモリに制御プログラムが記録される。
【００４９】
プログラムが記録された、ＲＯＭ１３１、フラッシュメモリ、又は、持ち運び可能な記憶媒体等は、コンピュータが読み取り可能なプログラム製品（プログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体）になる。プログラムは、機能の少なくとも一部が専用回路によって実現された障害物検知装置１００を動作させるものであってもよい。つまり、障害物検知装置１００は、全体として、検知処理を行うものであればよく、制御プログラムは、そのような障害物検知装置１００を動作させるものであればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 車両
３ 測定対象物
６、８ 距離情報
１０、１３ 衝突領域
１００ 障害物検知装置
１１０ 情報供給部
１２０ 制御部
１２０ａ 距離取得部
１２０ｂ 走行速度取得部
１２０ｃ 検知部
１３０ 記憶部
１４０ 計器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記１以上の測定点における距離のうち、前記所定の距離よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、前記所定の距離内に前記障害物が存在することを検知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記乗り物の走行速度を取得する走行速度取得手段をさらに備え、
前記検知手段は、前記走行速度取得手段が取得した前記走行速度に応じて前記所定の距離を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記所定の距離内に前記障害物が存在しないことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記障害物が存在することを検知した場合に、その旨を報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項６】
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する、
ことを特徴とする障害物検知装置。
【請求項７】
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせ、
前記検知ステップは、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知するステップである、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記１以上の測定点における距離のうち、前記所定の距離よりも近い距離が所定の数以上あった場合に、前記所定の距離内に前記障害物が存在することを検知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記乗り物の走行速度を取得する走行速度取得手段をさらに備え、
前記検知手段は、前記走行速度取得手段が取得した前記走行速度に応じて前記所定の距離を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記所定の距離内に前記障害物が存在しないことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記障害物が存在することを検知した場合に、その旨を報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項６】
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得手段と、
前記距離取得手段が取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知する、
ことを特徴とする障害物検知装置。
【請求項７】
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、前記乗り物の形状に対応した位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
コンピュータに、
乗り物から測定対象物までの距離を複数の測定点それぞれについて取得する距離取得ステップと、
前記距離取得ステップで取得した各距離のうち、所定の位置にある１以上の測定点における距離に基づいて、所定の距離内における障害物の有無を検知する検知ステップと、
を行わせ、
前記検知ステップは、前記障害物が無いことを検知した場合、かつ、前記複数の測定点のうちの、下方領域内にある１以上の測定点における距離が所定の基準を満たす場合に、進行方向にある障害物を前記乗り物が乗り越えられることを報知するステップである、
ことを特徴とするプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−８６５８（Ｐ２０１２−８６５８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１９１５（Ｐ２０１０−１４１９１５）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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