JP2022120707A - 障害物検出装置及び障害物検出方法 - Google Patents

障害物検出装置及び障害物検出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】接触や衝突のリスクが少ない車両の領域での障害物の誤判定を抑制し、ブレーキの誤動作を抑制する障害物検出装置を提供する。【解決手段】障害物検出装置２００は、取得した舵角情報及びシフト位置情報に基づき、自車両１Ａの進行方向を判定する進行方向判定部２３５と、所定範囲となる検出範囲３００を、自車両１Ａの周囲に設定し、センサデータにより検出された物体が検出範囲３００の内側に位置する場合に、物体を、自車両１Ａの走行の障害となる障害物と判定し、自車両１Ａの走行を停止又は自車両１Ａを減速させる制御信号を出力する障害物判定部２３７と、を備える。障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５の判定結果に基づいて検出範囲３００を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、障害物検出装置及び障害物検出方法に関する。
従来、車両の周囲に存在する物体を検出し、検出した物体が、駐車経路に沿って走行する車両の障害となる障害物であるか否かを判定する装置が知られている。
例えば、特許文献１に開示の駐車支援装置は、車両を中心として予め定めた範囲を原領域として設定し、設定した原領域中で障害物が存在している障害物領域を検出する。支援を開始すると、駐車支援装置は、原領域から少なくとも障害物領域を除外した領域を支援領域として設定し、車両の移動を案内している間、車両が支援領域の外周端部に接近したか否かを判定する。駐車支援装置は、車両が支援領域の外周端部に接近したと判定された場合、車両が支援領域の端部に接近した場合、すなわち車両と障害物との衝突の危険がある場合、運転者に知らせる警報を発報する。
特開２０１０－１８１６７号公報
しかしながら、障害物領域及び支援領域の設定が適切でないと、車両と障害物との接触判定に誤判定が生じ、ブレーキが誤動作して車両の走行が停止する場合がある。この場合、経路を再計算することになり、車両を目的の駐車位置に駐車させるまでに時間がかかるとの課題がある。
本発明は、接触や衝突のリスクが少ない車両の領域での障害物の誤判定を抑制し、ブレーキの誤動作を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の障害物検出装置は、外部の装置に接続された入力インターフェイスと、車両の舵角情報と、シフト装置のシフト位置情報とを前記入力インターフェイスを介して取得する操作情報取得部と、前記車両の周辺に存在する物体の検出情報を、前記入力インターフェイスを介して取得する検出情報取得部と、前記舵角情報及び前記シフト位置情報に基づき、前記車両の進行方向を判定する進行方向判定部と、所定範囲となる検出範囲を前記車両の周囲に設定し、前記検出情報により検出された物体が前記検出範囲の内側に位置する場合に、前記物体を、前記車両の走行の障害となる障害物と判定し、前記車両の走行を停止又は前記車両を減速させる制御信号を出力する障害物判定部と、を備え、前記障害物判定部は、前記進行方向判定部の判定結果に基づいて前記検出範囲を変更する。
本発明によれば、接触や衝突のリスクが少ない車両の領域での障害物の誤判定を抑制し、ブレーキの誤動作を抑制することができる。
車載装置の構成を示すブロック図である。 ソナーの設置位置を示す図である。 従来のソナーの検出範囲である固定検出範囲を示す図である。 進行方向が前進である場合の検出範囲を示す図である。 進行方向が後退直進である場合の検出範囲を示す図である。 進行方向が後方左旋回である場合の検出範囲を示す図である。 進行方向が後方右旋回である場合の検出範囲を示す図である。 後方右旋回させた場合の自車両の前方右端部及び前方左端部の軌跡を示す図である。 固定検出範囲に設定した自車両を出庫させた場合を示す図である。 進行方向に応じた検出範囲に設定した自車両を出庫させた場合を示す図である。 縦列駐車させる場合の検出範囲の設定について説明する図である。 障害物検出装置の動作を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、車両に搭載された車載装置３の構成を示すブロック図である。以下では、車載装置３を搭載した車両を自車両１Ａと表示し、自車両１Ａ以外の車両を他車両１Ｂと表記する。
車載装置３は、位置検出ユニット１０、ソナーユニット３０、経路生成装置５０、運転制御装置１００、走行駆動装置１５０及び障害物検出装置２００を備える。位置検出ユニット１０、ソナーユニット３０、経路生成装置５０、運転制御装置１００及び障害物検出装置２００は、通信バス５により相互にデータ通信可能に接続される。通信バス５は、例えば、イーサネット（登録商標）や、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の規格に従ったデータ通信用のバスである。
位置検出ユニット１０は、自車両１Ａの位置を検出する。位置検出ユニット１０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信器と、プロセッサとを備える。ＧＮＳＳ受信部及びプロセッサの図示は省略する。ＧＮＳＳ受信器は、衛星から送信される信号を受信する。プロセッサは、ＧＮＳＳ受信器が受信した信号に基づいて自車両１Ａの位置情報である緯度及び経度や、算出した位置情報の差分により自車両１Ａの方位を演算する。位置検出ユニット１０は、演算により求めた自車両１Ａの位置情報及び方位情報を経路生成装置５０や障害物検出装置２００に出力する。
ソナーユニット３０は、複数のソナーを備える。これら複数のソナーは、自車両１Ａの前方や後方、側方等に配置され、自車両１Ａの周辺に存在する物体を検出する。具体的には、各ソナーは、物体までの距離や、自車両１Ａを基準とした方位等を超音波により検出する。ソナーユニット３０は、検出結果を示すセンサデータを経路生成装置５０及び障害物検出装置２００に出力する。
図２は、ソナーの設置位置を示す図である。
本実施形態では、自車両１Ａに１２個のソナーを搭載した場合について説明するが、ソナーの搭載数は１２個に限定されるものではない。
自車両１Ａの前方には、図２に示すようにソナーＳ１、ソナーＳ２、ソナーＳ３、ソナーＳ４、ソナーＳ５及びソナーＳ６の６つのソナーが設置される。
ソナーＳ１、ソナーＳ２及びソナーＳ３は、自車両１Ａの前方左側に設置され、ソナーＳ４、ソナーＳ５及びソナーＳ６は、自車両１Ａの前方右側に設置される。
ソナーＳ７、ソナーＳ８及びソナーＳ９は、自車両１Ａの後方左側に設置され、ソナーＳ１０、ソナーＳ１１及びソナーＳ１２は、自車両１Ａの後方右側に設置される。
ソナーＳ１～ソナーＳ１２の設置位置の一例を説明する。
ソナーＳ１～ソナーＳ１２の設置位置について説明するため、２次元座標を自車両１Ａに設定する。この２次元座標は、自車両１Ａの車長方向に平行な方向をＸ軸とし、車幅方向に平行な方向をＹ軸とする。Ｘ軸の正方向は、自車両１Ａの前方の方向であり、負方向は、自車両１Ａの後方の方向である。また、Ｙ軸の正方向は、自車両１Ａの左側に向かう方向であり、負の方向は、自車両１Ａの右側の方向である。また、２次元座標の原点は、自車両１Ａの後輪車軸上であって、車幅方向の中心の位置に設定される。
ソナーＳ１は、座標（２８００，８５０）の位置に、設置角度９５°で設置される。
ソナーＳ２は、座標（３１００，７００）の位置に、設置角度５０°で設置される。
ソナーＳ３は、座標（３３００，２５０）の位置に、設置角度１５°で設置される。
ソナーＳ４は、座標（３３００，－２５０）の位置に、設置角度３４５°で設置される。
ソナーＳ５は、座標（３１００，－７００）の位置に、設置角度３１０°で設置される。
ソナーＳ６は、座標（２８００，－８５０）の位置に、設置角度２６５°で設置される。
ソナーＳ７は、座標（－４００，８５０）の位置に、設置角度９５°で設置される。
ソナーＳ８は、座標（－６５０，７００）の位置に、設置角度１６０°で設置される。
ソナーＳ９は、座標（－８５０，２５０）の位置に、設置角度１９５°で設置される。
ソナーＳ１０は、座標（－８５０，－２５０）の位置に、設置角度１６５°で設置される。
ソナーＳ１１は、座標（－６５０，－７００）の位置に、設置角度２００°で設置される。
ソナーＳ１２は、座標（－４００，－８５０）の位置に、設置角度２６５°で設置される。
座標値の単位はｍｍであり、設置角度は、Ｘ軸の正方向を０°とする左回りの角度である。
本実施形態では、車載装置３がソナーを備える場合について説明するが、車載装置３に搭載可能なセンサは、ソナーに限定されない。例えば、電波や光等を利用して物体との間の距離を測定可能なレーダーやライダー（ＬｉＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）を搭載してもよい。また、カメラを車載装置３に搭載してもよい。
経路生成装置５０は、入出力インターフェイス（以下、インターフェイスをＩ／Ｆと略記する）６０、メモリ７０及びプロセッサ８０を備えるコンピュータ装置である。経路生成装置５０は、これらの装置の他に、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージ装置等を備える構成であってもよい。
入出力Ｉ／Ｆ６０は、通信バス５に接続され、通信バス５に接続された外部の装置と相互にデータ通信を行う。外部の装置には、位置検出ユニット１０や、ソナーユニット３０、運転制御装置１００、障害物検出装置２００が含まれる。
メモリ７０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。また、メモリ７０を、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリにより構成してもよい。メモリ７０は、プロセッサ８０が実行するコンピュータプログラムや、プロセッサ８０がコンピュータプログラムの実行時に処理するデータや処理結果のデータを記憶する。また、メモリ７０は、ソナーユニット３０から出力されるセンサデータや、位置検出ユニット１０により検出された位置情報及び方位情報を記憶する。また、メモリ７０は、経路生成装置５０が生成した周辺マップや、駐車経路の情報を記憶する。
プロセッサ８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Microprocessor Unit）等により構成される。
経路生成装置５０は、機能的構成として、マップ生成部８１、駐車経路生成部８３及び運転情報生成部８５を備える。これらの機能的構成は、プロセッサ８０が、コンピュータプログラムに従った演算を行うことで実現される機能である。
マップ生成部８１は、メモリ７０から読み出した位置情報及び方位情報や、センサデータに基づき、自車両１Ａの周囲の状況を示す周辺マップを生成する。周辺マップには、自車両１Ａの位置や、自車両１Ａの周囲に存在する物体の位置や物体までの距離、駐車場の路面にペイントされた白線等の駐車枠の位置等が記録される。周辺マップに記録される物体には、例えば、他車両１Ｂや、駐車場の柱や壁等の構造物等が含まれる。以下、これらの物体を対象物という。駐車枠は、所定の太さで路面にペイントされているため、白線の太さに相当する間隔が周期的な特徴として検出される。
駐車経路生成部８３は、マップ生成部８1が生成した周辺マップを参照して、自車両１Ａを駐車させる駐車枠を決定する。例えば、駐車経路生成部８３は、周辺マップに記録された駐車枠の中から、対象物が検出されず、自車両１Ａからの距離が予め設定された設定距離以下の駐車枠を選択する。駐車経路生成部８３は、選択した駐車枠内に自車両１Ａを駐車させる位置や角度を設定して駐車位置を決定する。
次に、駐車経路生成部８３は、決定した駐車位置に自車両１Ａを駐車させるための駐車経路を生成する。駐車経路は、自車両１Ａを、自車両１Ａの位置から駐車位置まで移動させる経路である。自車両１Ａの位置とは、メモリ７０から読み出した位置情報が示す位置である。駐車経路の生成処理には、公知の手段が用いられる。
運転情報生成部８５には、駐車経路生成部８３が生成した駐車経路の情報が入力される。運転情報生成部８５は、入力された駐車経路の情報に基づき、運転制御装置１００が走行駆動装置１５０を制御する情報である運転情報を生成する。運転情報には、例えば、ステアリングホイールや、シフト装置、アクセル、ブレーキ等の操作対象の操作量と、操作対象を操作する位置の情報とを含む。操作量は、例えば、ステアリングホイールの操舵角や、アクセル開度、ブレーキの操作量が含まれる。また、操作位置は、操作対象を、この操作位置に対応づけられた操作量に操作する駐車経路上の位置の情報である。運転情報生成部８５は、駐車経路の情報である経路情報と、生成した運転情報とを含む制御情報を運転制御装置１００及び障害物検出装置２００に出力する。
運転制御装置１００は、入出力Ｉ／Ｆ、メモリ及びプロセッサを備えるコンピュータ装置である。入出力Ｉ／Ｆ、メモリ及びプロセッサの図示は省略する。
運転制御装置１００には、経路生成装置５０から制御情報が入力される。運転制御装置１００は、入力された制御情報に含まれる運転情報に基づいて駆動信号を生成する。この駆動信号は、走行駆動装置１５０が備える操舵装置１５１、駆動装置１５３、制動装置１５５及び変速装置１５７を駆動させる信号である。運転制御装置１００は、生成した駆動信号を、走行駆動装置１５０に出力する。
また、運転制御装置１００には、障害物検出装置２００から停止信号が入力される。停止信号は、駐車経路に沿って走行する自車両１Ａの走行を停止させる信号である。運転制御装置１００は、停止信号が入力されると、駆動装置１５３の駆動を停止させると共に、制動装置１５５を駆動させ、自車両１Ａの走行を停止させる。
走行駆動装置１５０は、操舵装置１５１、駆動装置１５３、制動装置１５５及び変速装置１５７を備える。
操舵装置１５１は、自車両１Ａの操舵輪を操舵するアクチュエータを含む装置である。運転制御装置１００は、駆動信号によりアクチュエータを駆動し、操舵輪を操舵する。
駆動装置１５３は、自車両１Ａの駆動輪の駆動力を調整するアクチュエータを含む装置である。このアクチュエータには、自車両１Ａの動力源がエンジンである場合はスロットルアクチュエータが該当し、動力源がモータである場合には当該モータが該当する。運転制御装置１００は、駆動信号によりアクチュエータを駆動し、自車両１Ａの駆動輪の駆動力を調整する。
制動装置１５５は、自車両１Ａに設けられたブレーキシステムを制御し、自車両１Ａの車輪に付与する制動力を制御するアクチュエータを含む装置である。
運転制御装置１００は、駆動信号によりアクチュエータを駆動し、自車両１Ａの車輪に付与する制動力を制御する。
変速装置１５７は、変速機及びアクチュエータを含む装置である。また、変速装置１５７は、変速機を操作するべく運転者によって操作可能なシフト装置を含む。運転制御装置１００は、駆動信号によりアクチュエータを駆動し、変速機の変速比や、自車両１Ａの前進及び後進を切り替える。
障害物検出装置２００は、入出力Ｉ／Ｆ２１０、メモリ２２０及びプロセッサ２３０を備えるコンピュータ装置である。障害物検出装置２００は、これらの装置の他に、ＨＤＤやＳＳＤ等のストレージ装置等を備える構成であってもよい。
入出力Ｉ／Ｆ２１０は、通信バス５に接続され、通信バス５に接続された外部の装置と相互にデータ通信を行う。外部の装置には、位置検出ユニット１０、ソナーユニット３０、経路生成装置５０及び運転制御装置１００が含まれる。入出力Ｉ／Ｆ２１０は、入力インターフェイスに相当する。
メモリ２２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。また、メモリ２２０を、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリにより構成してもよい。メモリ２２０は、プロセッサ２３０が実行するコンピュータプログラムや、プロセッサ２３０がコンピュータプログラムの実行時に処理するデータや処理結果のデータを記憶する。また、メモリ２２０は、ソナーユニット３０から出力されるセンサデータや、位置検出ユニット１０により検出された位置情報及び方位情報を記憶する。さらにメモリ２２０は、経路生成装置５０から入力された制御情報を記憶する。
プロセッサ２３０は、ＣＰＵやＭＰＵ等により構成される。
障害物検出装置２００は、機能的構成として、操作情報取得部２３１、検出情報取得部２３３、進行方向判定部２３５及び障害物判定部２３７を備える。これらの機能的構成は、プロセッサ２３０が、コンピュータプログラムに従った演算を行うことで実現される機能である。
操作情報取得部２３１は、舵角情報及びシフト位置情報を取得する。具体的には、操作情報取得部２３１は、まず、メモリ２２０から運転情報を読み出し、経路情報が示す駐車経路上に、所定距離ごとに判定地点を設定する。また、操作情報取得部２３１は、駐車経路に、自車両１Ａの進行方向を前進から後退、又は後退から前進に変更する地点が含まれる場合、この地点も判定地点に設定する。
操作情報取得部２３１は、判定地点を設定すると、設定した判定地点におけるステアリングホイールの操作量を示す舵角情報と、判定地点におけるシフト装置のシフト位置を示すシフト位置情報とを運転情報から取得する。操作情報取得部２３１は、各判定地点における舵角情報及びシフト位置情報を進行方向判定部２３５に出力する。
検出情報取得部２３３は、検出情報であるソナーユニット３０のセンサデータを取得する。検出情報取得部２３３は、メモリ２２０からセンサデータを読み出し、読み出したセンサデータを障害物判定部２３７に出力する。
進行方向判定部２３５には、操作情報取得部２３１から各判定地点における舵角情報及びシフト位置情報が入力される。進行方向判定部２３５は、入力されたシフト位置情報及び舵角情報に基づいて、各判定地点における自車両１Ａの進行方向を判定する。進行方向判定部２３５は、判定した各判定地点における自車両１Ａの進行方向を示す情報を障害物判定部２３７に出力する。
進行方向判定部２３５が判定する進行方向は、前進、後退直進、後方右旋回及び後方左旋回の４つの方向である。前進には、直進、前方右旋回、前方左旋回の３つが含まれるが、進行方向判定部２３５は、これら３つの進行方向を区別せずに前進と判定する。
例えば、進行方向判定部２３５は、シフト装置のシフト位置情報がドライブである場合、自車両１Ａの進行方向を前進と判定する。
また、進行方向判定部２３５は、シフト装置のシフト位置情報が後退である場合、舵角情報が示す操舵角を第１しきい値及び第２しきい値と比較する。本実施形態では、第１しきい値は－１２０度に設定され、第２しきい値は１２０度に設定される。
進行方向判定部２３５は、シフト位置情報が後退であり、操舵角が－１２０度よりも小さい場合、自車両１Ａの進行方向を後方左旋回と判定する。また、進行方向判定部２３５は、シフト位置情報が後退であり、操舵角が１２０度よりも大きい場合、自車両１Ａの進行方向を後方右旋回と判定する。本実施形態では、ステアリングホイールを右回転させた場合を正回転と仮定して説明する。
本実施形態では、第１しきい値を－１２０度に設定し、第２しきい値を１２０度に設定した場合について説明するが、第１しきい値は－１２０度に限定されず、第２しきい値は１２０度に限定されない。第１しきい値は、－１２０度以下、－１８０度以上、第２しきい値は、１２０度以上、１８０度以下の範囲内で設定することが好ましい。第１しきい値及び第２しきい値には、上限、下限の制約はなく、自車両１Ａの舵角特性、旋回特性及び形状等に合わせて設定することができる。
障害物判定部２３７には、進行方向判定部２３５から各判定地点における自車両１Ａの進行方向の情報が入力され、検出情報取得部２３３からセンサデータが入力される。
障害物判定部２３７は、センサデータにより検出された対象物が、自車両１Ａの走行の障害となる障害物であるか否かを判定する。自車両１Ａの走行の障害となるとは、駐車経路に沿って自車両１Ａを走行させた場合に、対象物が自車両１Ａに接触又は衝突することを意味する。障害物判定部２３７は、自車両１Ａの周囲に、所定範囲となる検出範囲３００を設定し、ソナーユニット３０により検出された対象物の位置が、検出範囲３００の内側に位置するのか、外側に位置するのかを判定する。障害物判定部２３７は、検出範囲３００の内側に位置する対象物を検出した場合、この対象物を障害物と判定する。
また、障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５が判定した自車両１Ａの進行方向に基づいて検出範囲３００を変更する。障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５の判定結果を用いて、自車両１Ａの進行方向に対応する方向の検出範囲３００よりも、進行方向に対応しない方向の検出範囲３００を小さくする。
具体的には、障害物判定部２３７は、検出範囲３００を狭めても、対象物との接触又は衝突の判定に支障が生じない自車両１Ａの範囲を判定する。すなわち、障害物判定部２３７は、安全性が高い自車両１Ａの範囲を判定する。障害物判定部２３７は、判定した自車両１Ａの範囲に対応する検出範囲３００の幅を狭く変更する。自車両１Ａの進行方向と、検出範囲３００の幅との関係について図３～図７を参照しながら説明する。
図３は、従来のソナーの検出範囲である固定検出範囲２０を示す図である。
従来の検出範囲である固定検出範囲２０は、自車両１Ａの進行方向が変更されても、範囲は変更せず、常に一定の範囲内で障害物となる対象物を検出する。固定検出範囲２０の場合、各ソナーの探索距離は、すべてのソナーで一律に距離Ｄ１に設定される。探索距離は、ソナーの設置角度の方向において、ソナーが探索する距離である。例えば、ソナーＳ１の場合、ソナーＳ１の設置角度の方向である９５°の方向において、対象物を検出する距離である。
図４は、自車両１Ａの進行方向が前進である場合の検出範囲３００Ａを示す図である。
障害物判定部２３７は、自車両１Ａの進行方向が前進である場合、前進用の検出範囲３００Ａを設定する。具体的には、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの後方に設置されたソナーＳ７～ソナーＳ１２の検出距離を距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更する。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの前方に設置されたソナーＳ１～ソナーＳ６の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。距離Ｄ２は、距離Ｄ１よりも短い距離に設定される。距離Ｄ１は、予め設定された設定距離に相当する。
自車両１Ａの進行方向が前進である場合、ソナーＳ１～Ｓ６の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応する範囲に相当する。また、自車両１Ａの進行方向が前進である場合、ソナーＳ７～Ｓ１２の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応しない範囲に相当する。
図５は、自車両１Ａの進行方向が後退直進である場合の検出範囲３００Ｂを示す図である。
障害物判定部２３７は、自車両１Ａの進行方向が後退直進である場合、後退用の検出範囲３００Ｂを設定する。具体的には、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの前方に設置されたソナーＳ１～ソナーＳ６の検出距離を、距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更する。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの後方に設置されたソナーＳ７からソナーＳ１２の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。
自車両１Ａの進行方向が後退直進である場合、ソナーＳ７～Ｓ１２の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応する範囲に相当する。また、自車両１Ａの進行方向が後退直進ある場合、ソナーＳ１～Ｓ６の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応しない範囲に相当する。
図６は、自車両１Ａの進行方向が後方左旋回である場合の検出範囲３００Ｃを示す図である。
障害物判定部２３７は、自車両１Ａの進行方向が後方左旋回である場合、後方左旋回用の検出範囲３００Ｃを設定する。具体的には、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの前方に設置されたソナーＳ１～ソナーＳ５の検出距離を距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更する。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの右側方の検出距離を距離Ｄ１に維持するため、ソナーＳ６の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの後方に設置されたソナーＳ７からソナーＳ１２の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。
自車両１Ａの進行方向が後方左旋回である場合、ソナーＳ６～Ｓ１２の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応する範囲に相当する。また、自車両１Ａの進行方向が後方左旋回である場合、ソナーＳ１～Ｓ５の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応しない範囲に相当する。
図７は、自車両１Ａの進行方向が後方右旋回である場合の検出範囲３００Ｄを示す図である。
障害物判定部２３７は、自車両１Ａの進行方向が後方右旋回である場合、後方右旋回用の検出範囲３００Ｄを設定する。具体的には、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの前方に設置されたソナーＳ２～ソナーＳ６の検出距離を距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更する。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの左側方の検出距離を距離Ｄ１に維持するため、ソナーＳ１の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。また、障害物判定部２３７は、自車両１Ａの後方に設置されたソナーＳ７からソナーＳ１２の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更しない。
自車両１Ａの進行方向が後方右旋回である場合、ソナーＳ１、及びＳ７～Ｓ１２の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応する範囲に相当する。また、自車両１Ａの進行方向が後方右旋回である場合、ソナーＳ２～Ｓ６の検出範囲３００は、自車両１Ａの進行方向に対応しない範囲に相当する。
図８は、自車両１Ａを後方右旋回させた場合の自車両１Ａの前方右端部ｐと、前方左端部ｑとの軌跡を示す図である。
自車両１Ａを後方右旋回させる場合、自車両１Ａの前方右端部ｐに設置されたソナーＳ６の検出距離は、距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更され、自車両１Ａの前方左端部ｑに設置されたソナーＳ１の検出距離は、距離Ｄ１のまま変更されない。この理由について図８を参照しながら説明する。
時刻ｔ１のときに前方右端部ｐはｐ１に位置し、前方左端部ｑはｑ１に位置する。
時刻ｔ２のときに前方右端部ｐはｐ２に位置し、前方左端部ｑはｑ２に位置する。
時刻ｔ３のときに前方右端部ｐはｐ３に位置し、前方左端部ｑはｑ３に位置する。
時刻ｔ４のときに前方右端部ｐはｐ４に位置し、前方左端部ｑはｑ４に位置する。
自車両１Ａを後方右旋回させた場合、時刻ｔ２における前方右端部ｐの位置ｐ２は、時刻ｔ１における前方右端部ｐの位置ｐ１よりも左側、すなわち、時刻ｔ１のときに自車両１Ａの車体が位置していた方向に移動する。同様に、時刻ｔ３における位置ｐ３は、時刻ｔ２における位置ｐ２よりも左側、すなわち、時刻ｔ２のときに自車両１Ａの車体が位置していた方向に移動する。
これに対して、時刻ｔ２における前方左端部ｑの位置ｑ２は、時刻ｔ１における前方左端部ｑの位置ｑ１よりも左側、すなわち、時刻ｔ１のときに位置していた自車両１Ａの車体よりも外側に移動する。同様に、時刻ｔ３における位置ｑ３は、時刻ｔ２における位置ｑ２よりも左側、すなわち、時刻ｔ２のときに位置していた自車両１Ａの車体よりも外側に移動する。
このように、自車両１Ａが後方右旋回する場合、前方右端部ｐは、障害物となる対象物が存在しないことが明らかな方向に移動し、前方左端部ｑは、障害物となる対象物が存在するか否かが明らかではない方向に移動する。
このため、自車両１Ａを後方右旋回させる場合、自車両１Ａの前方右端部ｐに設置されたソナーＳ６の検出距離をｔ２に変更し、前方左端部ｑに設置されたソナーＳ１の検出距離は距離Ｄ１のまま変更しない。
同様の理由により、自車両１Ａを後方左旋回させる場合、自車両１Ａの前方左端部に設置されたソナーＳ１の検出距離をｔ２に変更し、前方左端部に設置されたソナーＳ６の検出距離は距離Ｄ１のまま変更しない。
図９は、検出範囲３００を固定検出範囲２０に設定し、自車両１Ａを出庫させた場合を示す図である。図１０は、進行方向に応じた検出範囲３００Ａに設定した自車両１Ａを出庫させた場合を示す図である。
自車両１Ａを駐車位置から出庫させるため、自車両１Ａを直進させた後に、左旋回させる場合について説明する。
検出範囲３００を固定検出範囲２０に設定した場合、自車両１Ａを左旋回させるタイミングが早いと、図９に示すように自車両１Ａの左側に駐車していた他車両１Ｂを障害物として検出し、自車両１Ａの走行が停止してしまう場合がある。
これに対して、前進用の検出範囲３００Ａを設定した場合、車両後端の左端部に設置されたソナーＳ７の検出距離が距離Ｄ１から距離Ｄ２に変更される。このため、自車両１Ａの後端側に行くほど、検出距離が小さくなるため、自車両１Ａの左側に駐車していた他車両１Ｂを障害物として検出する事象の発生を抑制することができる。
図１１は、縦列駐車させる場合の検出範囲３００の設定について説明する図である。
縦列駐車とは、自車両１Ａと他車両１Ｂとが、自車両１Ａにおける車長方向に沿って配列するように、自車両１Ａを駐車する駐車態様である。
図１１に示す縦列駐車の場合、位置Ｐ１～位置Ｐ２の区間で、自車両１Ａを後方右旋回させ、位置Ｐ２～位置Ｐ３の区間で、自車両１Ａを後方左旋回させる。
位置Ｐ１～位置Ｐ２の区間では、後方右旋回用の検出範囲３００Ｄが設定される。つまり、ソナーＳ６の検出距離がｔ２に変更され、自車両１Ａの前方右側の検出距離が短く設定される。このため、位置Ｐ１～位置Ｐ２の区間で、他車両１Ｂとの接触の誤判定を抑制し、自車両１Ａの誤判定による停車を抑制することができる。
また、位置Ｐ２～位置Ｐ３の区間では、後方左旋回用の検出範囲３００Ｃが設定される。
つまり、ソナーＳ１～Ｓ５の検出範囲３００がｔ２に変更され、自車両１Ａの前方の検出距離が短く設定される。このため、駐車位置の前方に駐車した他車両１Ｂとの接触の誤判定を抑制し、自車両１Ａの誤判定による停車を抑制することができる。
また、ソナーＳ６及びＳ１２は、検出距離が距離Ｄ１に維持されるため、右側方の検出距離は距離Ｄ１のまま維持される。例えば、駐車位置の右側が壁であった場合、右側方の検出距離は距離Ｄ１のまま維持することで、この壁を障害物として正しく検出することができる。
図１２は、障害物検出装置２００の動作を示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートを参照しながら障害物検出装置２００の動作について説明する。
まず、障害物検出装置２００は、経路生成装置５０から制御情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。障害物検出装置２００は、制御情報が入力されていない場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）、経路生成装置５０から制御情報が入力されるまで処理の開始を待機する。
障害物検出装置２００は、制御情報が入力されると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、制御情報に含まれる経路情報、舵角情報及びシフト位置情報を取得する（ステップＳ２）。ステップＳ２は、情報取得ステップに相当する。次に、障害物検出装置２００は、取得した経路情報が示す駐車経路上に、所定距離ごとに判定地点を設定する（ステップＳ３）。
次に、障害物検出装置２００は、舵角情報及びシフト位置情報に基づき、自車両１Ａの進行方向が前進であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４は、方向判定ステップに相当する。障害物検出装置２００は、舵角情報及びシフト位置情報に基づいて、自車両１Ａの進行方向が前進であると判定した場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、ソナーユニット３０の検出範囲３００として、前進用の検出範囲３００Ａを設定する（ステップＳ５）。
また、障害物検出装置２００は、自車両１Ａの進行方向が前進ではない場合（ステップＳ４／ＮＯ）、舵角情報が示すステアリングホイールの舵角が１２０°よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６は、方向判定ステップに相当する。障害物検出装置２００は、ステアリングホイールの舵角が１２０°よりも大きい場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、ソナーユニット３０の検出範囲３００として、後方右旋回用の検出範囲３００Ｄを設定する。
また、障害物検出装置２００は、ステアリングホイールの舵角が１２０°以下である場合（ステップＳ６／ＮＯ）、ステアリングホイールの舵角が－１２０°よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８は、方向判定ステップに相当する。障害物検出装置２００は、ステアリングホイールの舵角が－１２０°よりも小さい場合（ステップＳ８／ＹＥＳ）、ソナーユニット３０の検出範囲３００として、後方左旋回用の検出範囲３００Ｃを設定する（ステップＳ９）。
また、障害物検出装置２００は、ステアリングホイールの舵角が－１２０°よりも小さくない場合（ステップＳ８／ＮＯ）、すなわち、ステアリングホイールの舵角が－１２０°以上、１２０°以下である場合、ソナーユニット３０の検出範囲３００として、後退直進用の検出範囲３００Ｂを設定する（ステップＳ１０）。
次に、障害物検出装置２００は、ソナーユニット３０のセンサデータを取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１は、検出情報取得ステップに相当する。障害物検出装置２００は、取得したセンサデータにより検出された対象物の位置が、ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９又はＳ１０のいずれかで設定した検出範囲３００の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、障害物判定ステップに相当する。
障害物検出装置２００は、対象物の位置が検出範囲３００の内側であると判定した場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、対象物を障害物と判定し、自車両１Ａの走行を停止させる停止信号を運転制御装置１００に出力する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３は、出力ステップに相当する。本実施形態では、障害物検出装置２００は、自車両１Ａの走行を停止させる停止信号を運転制御装置１００に出力する場合について説明するが、自車両１Ａの速度を減速させる信号を運転制御装置１００に出力し、自車両１Ａの速度を減速させてもよい。
また、障害物検出装置２００は、対象物の位置が検出範囲３００の外側であると判定した場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、位置検出ユニット１０により検出された位置情報に基づき、自車両１Ａが次の判定地点に移動したか否かを判定する（ステップＳ１４）。障害物検出装置２００は、自車両１Ａが判定地点に移動したと判定した場合（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、ステップＳ４の判定に戻り、検出範囲３００を再度、設定する。
また、障害物検出装置２００は、自車両１Ａの位置が判定地点ではない場合（ステップＳ１４／ＮＯ）、自車両１Ａが駐車位置に到着したか否かを判定する（ステップＳ１５）。障害物検出装置２００は、自車両１Ａが駐車位置に到着した場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、この処理フローを終了させる。また、障害物検出装置２００は、自車両１Ａが駐車位置に到着していない場合（ステップＳ１５／ＮＯ）、ステップＳ１４の判定に戻る。
以上説明したように本実施形態の障害物検出装置２００は、入出力Ｉ／Ｆ２１０と、操作情報取得部２３１と、検出情報取得部２３３と、進行方向判定部２３５と、障害物判定部２３７と、を備える。
入出力Ｉ／Ｆ２１０は、外部の装置であるソナーユニット３０及び経路生成装置５０に接続される。
操作情報取得部２３１は、自車両１Ａの舵角情報と、シフト装置のシフト位置情報とを入出力Ｉ／Ｆ２１０を介して取得する。
検出情報取得部２３３は、自車両１Ａの周辺に存在する物体の検出情報であるソナーユニット３０のセンサデータを、入出力Ｉ／Ｆ２１０を介して取得する。
進行方向判定部２３５は、舵角情報及びシフト位置情報に基づき、自車両１Ａの進行方向を判定する。
障害物判定部２３７は、自車両１Ａ周囲に所定範囲となる検出範囲３００を設定する。障害物判定部２３７は、センサデータにより検出された物体が検出範囲３００の内側に位置する場合に、物体を、自車両１Ａの走行の障害となる障害物と判定する。障害物判定部２３７は、物体を障害物と判定した場合、自車両１Ａの走行を停止又は自車両１Ａを減速させる制御信号を出力する。
また、障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５の判定結果に基づいて検出範囲３００を変更する。
自車両１Ａの進行方向に基づいて検出範囲３００を変更することで、例えば、自車両１Ａの走行の障害となる障害物が存在する確率が低い領域の検出範囲３００を、自車両１Ａに近い位置に設定することができ、障害物の誤検出を防止することができる。このため、接触や衝突のリスクが少ない車両の領域での障害物の誤判定を抑制し、ブレーキの誤動作を抑制することができる。
また、障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５の判定結果を用いて、自車両１Ａの進行方向に対応する方向の検出範囲３００よりも、進行方向に対応しない方向の検出範囲３００を小さくする。
従って、自車両１Ａの走行の障害となる障害物が存在する確率が低い領域の検出範囲３００を、自車両１Ａに近い位置に設定することで、障害物の誤検出を防止することができる。
障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５により自車両１Ａの進行方向が前進と判定された場合、自車両１Ａの後方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更する。
従って、自車両１Ａの進行方向が前進である場合に、自車両１Ａの後方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更し、障害物の誤検出を抑制することができる。
障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５により自車両１Ａの進行方向が後退と判定された場合、自車両１Ａの前方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更する。
従って、自車両１Ａの進行方向が後退である場合に、自車両１Ａの前方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更し、障害物の誤検出を抑制することができる。
障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５により自車両１Ａの進行方向が左後方旋回と判定された場合、自車両１Ａの前方及び左側方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更する。
従って、自車両１Ａの進行方向が左後方旋回である場合に、自車両１Ａの前方及び左側方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更し、障害物の誤検出を抑制することができる。
障害物判定部２３７は、進行方向判定部２３５により自車両１Ａの進行方向が右方向旋回と判定された場合、自車両１Ａの前方及び右側方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更する。
従って、自車両１Ａの進行方向が右方向旋回と判定された場合、自車両１Ａの前方及び右側方の検出範囲３００を設定距離よりも小さく変更し、障害物の誤検出を抑制することができる。
進行方向判定部２３５は、シフト位置情報が示すシフト位置が後退であり、舵角情報が示す舵角が第１しきい値より大きい場合に左後方旋回と判定する。また、進行方向判定部２３５は、シフト位置情報が示すシフト位置が後退であり、舵角情報が示す舵角が第２しきい値より大きい場合に右後方旋回と判定する。
また、第１しきい値は、－１２０度以上、－１８０度以下の範囲内の値に設定され、第２しきい値は、１２０度以上、１８０度以下の範囲内の値に設定される。
従って、自車両１Ａの左後方旋回及び右後方旋回を精度よく判定することができる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、図１に示すように経路生成装置５０と障害物検出装置２００とを別々のコンピュータ装置により構成してもよいし、１つのコンピュータ装置により構成してもよい。
また、図１に示す障害物検出装置２００の構成を示すブロック図は、本願発明を理解容易にするために、構成要素を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、構成要素は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
また、本発明の障害物検出方法を、コンピュータを用いて実現する場合、このコンピュータに実行させるプログラムを記録媒体、又はこのプログラムを伝送する伝送媒体の態様で構成することも可能である。記録媒体には、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリーデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、ＨＤＤ、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、上記記録媒体は、経路生成装置５０が備えるＲＯＭ、ＨＤＤ等の不揮発性記憶装置であってもよい。
また、図１２に示すフローチャートの処理単位は、障害物検出装置２００の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものであり、処理単位の分割の仕方や名称によって、本発明が限定されることはない。障害物検出装置２００の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割してもよい。また、障害物検出装置２００の処理は、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割してもよい。
１Ａ 車両
１Ｂ 他車両
３ 車載装置
５ 通信バス
１０ 位置検出ユニット
２０ 固定検出範囲
３０ ソナーユニット
５０ 経路生成装置
６０，１１０ 入出力Ｉ／Ｆ
７０，２２０ メモリ
８０，２３０ プロセッサ
８１ マップ生成部
８３ 駐車経路生成部
８５ 運転情報生成部
１００ 運転制御装置
１５０ 走行駆動装置
１５１ 操舵装置
１５３ 駆動装置
１５５ 制動装置
１５７ 変速装置
２００ 障害物検出装置
２３１ 操作情報取得部
２３３ 検出情報取得部
２３５ 進行方向判定部
２３７ 障害物判定部
３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ 検出範囲

Claims (8)

  1. 外部の装置に接続された入力インターフェイスと、
    車両の舵角情報と、シフト装置のシフト位置情報とを前記入力インターフェイスを介して取得する操作情報取得部と、
    前記車両の周辺に存在する物体の検出情報を、前記入力インターフェイスを介して取得する検出情報取得部と、
    前記舵角情報及び前記シフト位置情報に基づき、前記車両の進行方向を判定する進行方向判定部と、
    所定範囲となる検出範囲を前記車両の周囲に設定し、前記検出情報により検出された物体が前記検出範囲の内側に位置する場合に、前記物体を、前記車両の走行の障害となる障害物と判定し、前記車両の走行を停止又は前記車両を減速させる制御信号を出力する障害物判定部と、を備え、
    前記障害物判定部は、前記進行方向判定部の判定結果に基づいて前記検出範囲を変更する、ことを特徴とする障害物検出装置。
  2. 前記障害物判定部は、前記進行方向判定部の判定結果を用いて、前記車両の進行方向に対応する範囲の前記検出範囲よりも、前記進行方向に対応しない範囲の前記検出範囲を小さくする、ことを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
  3. 前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の進行方向が前進と判定された場合、前記車両の後方の前記検出範囲を前記車両の前方の前記検出範囲よりも小さく変更する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の障害物検出装置。
  4. 前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の進行方向が後退と判定された場合、前記車両の前方の前記検出範囲を前記車両の後方の前記検出範囲よりも小さく変更する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の障害物検出装置。
  5. 前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の進行方向が左後方旋回と判定された場合、前記車両の前方及び左側方の前記検出範囲を前記車両の後方及び右側方の検出範囲よりも小さく変更する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の障害物検出装置。
  6. 前記障害物判定部は、前記進行方向判定部により前記車両の進行方向が右方向旋回と判定された場合、前記車両の前方及び右側方の前記検出範囲を前記車両の後方及び左側方の検出範囲よりも小さく変更する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の障害物検出装置。
  7. 前記進行方向判定部は、
    前記シフト位置情報が示すシフト位置が後退であり、前記舵角情報が示す舵角が第１しきい値より大きい場合に左後方旋回と判定し、
    前記シフト位置情報が示すシフト位置が後退であり、前記舵角情報が示す舵角が第２しきい値より大きい場合に右後方旋回と判定し、
    前記第１しきい値は、－１２０度以上、－１８０度以下の範囲内の値に設定され、
    前記第２しきい値は、１２０度以上、１８０度以下の範囲内の値に設定される、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の障害物検出装置。
  8. 車両の舵角情報と、シフト装置のシフト位置情報とを取得する情報取得ステップと、
    前記車両の周辺に存在する物体の検出情報を取得する検出情報取得ステップと、
    取得した前記舵角情報及び前記シフト位置情報に基づき、前記車両の進行方向を判定する方向判定ステップと、
    所定範囲となる検出範囲を前記車両の周囲に設定し、前記検出情報により検出された物体が前記検出範囲の内側に位置する場合に、前記物体を、前記車両の走行の障害となる障害物と判定する障害物判定ステップと、
    前記物体が前記障害物を判定された場合に、前記車両の走行を停止又は前記車両を減速させる制御信号を出力する出力ステップと、を有し、
    前記障害物判定ステップは、前記方向判定ステップの判定結果に基づいて前記検出範囲を変更する、ことを特徴とする障害物検出方法。
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