JP4715910B2

JP4715910B2 - 障害物検出装置

Info

Publication number: JP4715910B2
Application number: JP2008310110A
Authority: JP
Inventors: 佳久岡田; 敏之小西; 秀樹日置; 洋平中倉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: US8370021B2; US20100145617A1; DE102009044762A1; JP2010132146A

Description

本発明は、車両ドアに接触する可能性のある障害物を検出する障害物検出装置の改良に関する。

従来、この種の障害物検出装置として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の障害物検出装置は複数の測距センサで構成されており、これら複数の測距センサは、車両のスイングドアに配置されたドアミラーの支持軸背面側に上下方向に位置をずらして取り付けられている。これら複数の測距センサは、車両ドア近傍の平面視扇型の所定領域を検出領域としており、この検出領域内の障害物の有無及びその位置を検出する。そして測距センサによって障害物が検出されると、車両ドアの開度は制限され、車両ドアと障害物との衝突が予防されるようになる。
特開２００７−１７６２９３号公報

ところで、上記従来技術は、障害物検出装置（測距センサ）がドアミラーに精度良く取り付けられていることを前提としており、取付位置のずれに対する対処法は何ら考慮されていない。したがって、工場出荷時の初期ずれや、使用するたびに生じることのある後発的なずれなど、障害物検出装置の取付位置のずれが一度でも生じるようなことがあると、上記従来技術では、この取付位置のずれに起因して生じる検出領域のずれに対処することができず、障害物の検出精度が低下してしまう。

なお、初期ずれに起因して生じる検出領域のずれに対しては、障害物検出装置をドアミラーに精度良く取り付ければ済むようにも思われる。しかしながら、そもそも精度良く取り付けること自体が困難であり、この困難な取付を行おうとすると、その分工数がかかってしまう。その上、工数をかけて精度良く取り付けたところで、後発的なずれが生じることがあるため、結局のところ、障害物の検出精度は低下してしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、取付位置のずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下を抑制することのできる障害物検出装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、前記車両ドアの表面に対して前記車両ドアが開扉される方向に所定角度ずれた平面である走査平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサと、前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサの真下を示す走査角度である初期角度を記憶保持するとともに、この初期角度を基準とした走査角度の別に、前記測距センサの取付位置から前記車両ドアの端部までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、前記測距センサによって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断されることに基づいて、前記検出物は前記車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、請求項２に記載の発明では、車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、当該車両が走行する走行面に平行な平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサと、前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサに対して車両の真横方向を示す走査角度である初期角度を記憶保持するとともに、前記測距センサの取付位置から前記車両ドアの端部までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、前記測距センサによって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断される場合、前記検出物は、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した開度で前記車両ドアに接触する可能性がある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明では、車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、当該車両が走行する走行面に平行な平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサであって、その測距センサに対して車両真横方向となる車両ドア表面を走査範囲に含む測距センサと、前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサに対して車両の真横方向を示す走査角度である初期角度における前記車両ドア表面までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、前記測距センサによって計測される前記車両ドア表面までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断される場合、前記検出物は、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した開度で前記車両ドアに接触する可能性がある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする。

測距センサの取付位置にずれが生じている場合、初期化処理実行部によって取得される最短距離走査角度は、記憶保持部に記憶保持されている初期角度と一致しない。そのため、補正処理実行部によって走査角度が補正され、測距センサによって計測される検出物までの距離がその補正済みの走査角度に対応した車両ドアの端部までの距離以下であるか否かが判断されるようになる。そして、検出物は車両ドアに接触する可能性のある障害物であるか否かが判定されるようになる。このように、測距センサの取付位置にずれが生じている場合には走査角度が補正されるため、取付位置のずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下を抑制することができるようになる。

なお、上記請求項１〜３に記載の構成において、障害物判定部によって検出物が車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定されると、車両ドアの開度を制限する開度制限部を備えることとしてもよい。これにより、車両ドアの開度は制限され、車両ドアと障害物との衝突が予防されるようになる。

ただし、初期化処理実行部によって取得される最短距離走査角度が必ずしも測距センサの真下あるいは真横を示すとは限らない。例えば車両が走行する走行面に障害物がある場合や車両ドアの表面に平行な壁に突起がある場合等、測距センサの取付位置から障害物や突起等の検出物までの距離が最短となることがあり、最短距離走査角度が測距センサの真下あるいは真横を示さなくなってしまう。

そこで、請求項４に記載の構成のように、前記測距センサによって計測される検出物までの距離に基づいて、前記検出物が所定長さ以上の直線を有するか否かを判定する直線判定部をさらに備え、前記初期化処理実行部は、前記直線判定部によって前記検出物が所定長さ以上の直線を有すると判定されることに基づいて、前記初期化処理を実行することが望ましい。

これにより、検出物が所定長さ以上の直線を有しない場合、すなわち、車両が走行する走行面に障害物があったり、車両ドアの表面に平行な壁に突起があったりする可能性が高い場合には初期化処理が実行されず、その可能性が低い場合には初期化処理が実行されることになる。そのため、初期化処理実行部によって取得される最短距離走査角度は測距センサの真下あるいは真横を示すようになり、そしてひいては、取付位置のずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下をより抑制することができるようになる。

また、上記初期化処理によって取得される最短距離走査角度を１度実行するだけでは誤差が大きいことが懸念される。そのため、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、請求項５に記載の発明のように、前記初期化処理実行部は、前記測距センサによって前記障害物までの距離を複数回にわたって計測し、これら複数回の平均値を前記最短距離走査角度として取得することが望ましい。これにより、最短距離走査角度の検出誤差の低減を図ることができるようになる。

なお、請求項１〜５のいずれかに記載の構成において、請求項６に記載の発明のように、前記初期化処理実行部は、前記車両ドアが全て閉扉されていると判断されることに基づいて、前記初期化処理を行なうこととしてもよく、請求項１〜６のいずれかに記載の構成において、請求項７に記載の発明のように、前記初期化処理実行部は、当該障害物検出装置が搭載される車両が停止していることに基づいて、前記初期化処理を行なうこととしてもよい。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る障害物検出装置の第１の実施の形態を図１〜図１４を参照して説明する。なお、図１は、障害物検出装置１の全体構成を示すブロック図であり、図２は、レーザセンサ２０における走査機構の一例を説明するための図である。はじめに、これら図１及び図２を参照して障害物検出装置１の構成及び機能について説明する。

図１に示されるように、障害物検出装置１は、種々の制御処理を実行するＥＣＵ１０、取付位置から検出物（障害物）までの距離を測定するレーザセンサ２０、当該障害物検出装置１が搭載される車両の速度を検出する車速センサ３０、及び図示しない車両のドアの開度を検出する開度センサ４０等々を備える。

レーザセンサ２０は、例えば車両ドアのドアミラーの下部等に取り付けられてレーザ光を発光する発光素子、この発光素子が発光したレーザ光の照射方向を所定の平面内で変化させ、その平面をレーザ光により走査させる走査機構、検出物によって反射されたレーザ光を受光する受光素子、及び、レーザ光の照射から受光までの経過時間から障害物までの距離を算出する図示しない制御回路等々を備える。

このうち、レーザセンサ２０を構成する走査機構は、図２に示されるように、ミラー２１、モータ２４、レンズ２５、及びレンズ２６等々を有する。ミラー２１は、略柱状であり、一端面に発光素子２２が発生したレーザ光の反射面が形成され、他端面に検出物によって反射されたレーザ光を受光素子２３に向けて反射する反射面が形成されている。モータ２４は、これら両反射面を貫通する回転軸回りにこのミラー２１を回転させる。レンズ２５は、レーザ光がビーム状または所定の広がり角となるように設計されたレンズであり、レンズ２６は、受信光を集光させるためのレンズである。

このように構成されることで、走査機構は、上記回転軸を中心とする平面を走査するように複数のレーザ光を出射することができ、レーザセンサ２０は、検出物を検出すると、その検出した検出物までの距離をＥＣＵ１０に出力する。なお、レーザセンサ２０の走査平面及び走査範囲に関しては図３及び図４を参照しつつ後述する。また、このレーザセンサ２０が特許請求の範囲に記載の測距センサに相当する。

車速センサ３０は、車両の走行速度に応じた速度信号を生成し、この生成した速度信号を後段に接続されたＥＣＵ１０に出力する。また、開度センサ４０は、車両ドアが開扉されたときの車両ドアの開度を検出し、検出信号を生成する。そして開度センサ４０は、この生成した検出信号を後段に接続されたＥＣＵ１０に出力する。なお、本実施の形態では開度センサ４０を採用したが、この開度センサ４０に替えて、車両ドアの開扉状態及び閉扉状態を検出するカーテシスイッチを採用してもよい。

ＥＣＵ１０は、上述したレーザセンサ２０、車速センサ３０、開度センサ４０からの信号を受ける入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１、予め定められたプログラムに従って各種の演算処理を行なうＣＰＵ１２、プログラムや後述する障害物検出範囲データを記憶する不揮発性メモリ１３等々を有する。

次に、図３〜図５を併せ参照して、上記レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による走査平面及び走査範囲について説明する。なお、図３は、レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による走査平面を説明するための図であり、図４は、レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による走査平面が、車両ドアが開扉されるときに、車両ドアと一定の角度を保って移動する様子を示した図である。また、図５は、レーザセンサ２０による垂直方向の走査範囲を説明するための図である。

図３に示されるように、ドアミラー５２の下部に取り付けられたレーザセンサ２０は、車両ドア５０の表面に対し、車両ドア５０が開扉される方向に所定角度φずれた平面（以下、レーザセンサ２０の走査平面とも記載）を垂直方向に走査するようにレーザ光を出射する。ここで、車両ドア５０は、車両の車体側面に対し図示しない支持軸を中心として、円弧状に回転可能に支持されている。したがって、車両ドア５０が開扉されるとき、車両ドア５０の回転最外周端部は点線５１に沿って移動する。すなわち、点線５１は、車両ドア５０の回転最外周端部の軌跡を示している。

また、車両ドア５０が閉扉された状態において、レーザセンサ２０の走査平面は、車両ドア５０の回転最外周端部の軌跡を示す点線５１と交差する位置Ａが、ドアミラー５２の先端位置５３よりも車両ドア５０に近くなるように設定されている。このため、車両ドア５０から所定角度φまでの範囲内だけに検出物が存在する場合、レーザセンサ２０は、その検出物を検出することができない。しかしながら、通常、車両ドア５０にはドアミラー５２が設けられており、しかも、このドアミラー５２が検出物に接触されないような位置に駐車される。したがって、レーザセンサ２０の走査平面が上述のように設定されていることで、レーザセンサ２０が検出物を検出することのできない不感帯エリアは、実質的になくなっている。

また、既述したように、レーザセンサ２０の走査平面は、車両ドア５０の表面に対して所定角度φずれた平面である。そのため、図４に示されるように、車両ドア５０が開扉される間中、常に、車両ドアよりも所定角度φだけ先行した位置において、検出物を検出することができるようになる。換言すれば、車両ドア５０の表面に対して所定角度φずれた平面をレーザセンサ２０の走査平面とすることで、車両ドア５０を開扉する際に、車両ドア５０の可動範囲全体にわたって、車両ドア５０と接触する可能性がある障害物を検出することが可能となる。

図５に示されるように、レーザセンサ２０は、車両前方に向かう方向が走査角度「０度」、当該センサ２０の真下の方向が走査角度「９０度」、及び上空に向かってほぼ真上に伸びる角度が走査角度約「２６０度」となる正常位置にて、ドアミラー５２の下部に取り付けられている。そして、レーザセンサ２０は、走査角度「０度」及び走査角度「２６０度」をそれぞれ走査開始位置及び走査終了位置とし、この走査開始位置からこの走査終了位置まで、時計回りに所定のステップ角度θｘで繰り返しレーザ光を出射する。したがって、レーザセンサ２０の走査範囲はレーザ光の出射の開始位置から終了位置までの範囲となる。

このように、レーザセンサ２０は、上述した走査平面及び走査範囲においてレーザ光にて走査することにより、車両ドア５０のほぼ全面に対して、車両ドア５０と接触する可能性がある障害物を検出することが可能となる。

ここで、レーザセンサ２０が先の図５に示した走査範囲をレーザ光にて走査したとき、レーザ光は車両ドア５０以外の車体部分、地面、あるいは車両ドア５０と接触する可能性が無い検出物によって反射され、その反射光がレーザセンサ２０によって受光される場合がある。そのため、ＥＣＵ１０を構成するＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０によって検出物が検出された場合、その検出物が車両ドア５０の可動範囲に存在するか否かについて判定する。

こうした判定をＣＰＵ１２によって正確に行なうべく、ＥＣＵ１０を構成する不揮発性メモリ１３には障害物検出範囲データが予め記憶保持されている。この障害物検出範囲データとは、レーザセンサ２０が上記正常位置にて取り付けられた場合における、レーザセンサ２０の取付位置から車両ドア５０の端部までの走査角度θ別に距離データ（設定距離Ｌ）である。なお、この不揮発性メモリ１３が特許請求の範囲に記載の記憶保持部に相当する。

以下、具体的な判定方法について説明する。まず、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０に対してレーザ光を出射する走査角度を指示する。レーザセンサ２０がその指示された走査角度でレーザ光を出射したとき、検出物からの反射光を受光すると、検出物までの距離Ｘを算出し、ＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０が出射したレーザ光の走査角度θに基づいて、記憶保持されている障害物検出範囲データから、対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌを抽出する。そして、レーザセンサ２０によって実際に検出された検出物までの距離Ｘと、抽出された設定距離Ｌとを比較する。この比較により、実際の距離Ｘが設定距離Ｌよりも短ければ、検出物は車両ドア５０の可動範囲内に存在し、車両ドア５０と接触する可能性がある障害物であると判定する。一方、実際の距離Ｘが設定距離Ｌよりも長ければ、検出物は車両ドア５０の可動範囲外に存在し、車両ドア５０を開扉する際、なんら影響を及ぼすものではない検出物であると判定する。したがって、ＣＰＵ１２は、特許請求の範囲に記載の障害物判定部に相当する。

次に、図６及び図７を併せ参照しつつ、検出物が車両ドア５０の可動範囲内に存在するか否かにつき、障害物検出範囲データを用いて判定した判定例を説明する。なお、図６は、この判定例を説明するための説明図であり、図７は、その判定結果を示す図である。

図６に示されるように、レーザセンサ２０は、走査角度θ１〜θ３にて、検出物までの距離Ｘ１〜Ｘ３を算出する。そして、図７に示されるように、ＣＰＵ１２は、これら算出した距離Ｘ１〜Ｘ３を、不揮発性メモリ１３に記憶保持されている走査角度θ１〜θ３に対する設定距離Ｌ１〜Ｌ３とそれぞれ比較する。なお、図６に示すように、設定距離Ｌ１〜Ｌ３は、レーザセンサ２０の取付位置から、各々のレーザ光の走査角度θ１〜θ３における車両ドア５０の端部までの距離である。

これら図６及び図７の例では、走査角度θ１及びθ３において検出された検出物までの距離Ｘ１及びＸ３は、設定距離Ｌ１及びＬ３とそれぞれ比較した結果、検出物までの距離Ｘ１及びＸ３が設定距離Ｌ１及びＬ３よりもそれぞれ長いと判定されている。その結果、走査角度θ１及びθ３においては、図７に示すように、車両ドア５０に接触する可能性がある障害物は存在しないと判定される。一方、走査角度θ２において検出された検出物までの距離Ｘ２は、設定距離Ｌ２と比較した結果、検出物までの距離Ｘ２が設定距離Ｌ２よりも短いと判定される。このため、図７に示すように、走査角度θ２において、車両ドア５０に接触する可能性がある障害物が存在すると判定される。

ところで、例えば工場出荷時の初期ずれ等、レーザセンサ２０がドアミラー５２に精度良く取り付けられていない場合がある。あるいは、工場出荷時には精度良く取り付けられていたとしても、レーザセンサ２０の取付位置が後発的にずれる場合がある。以下、図８（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ、これら取付位置の初期ずれや後発的なずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下について説明する。なお、図８（ａ）は、レーザセンサ２０が上記正常位置にてドアミラー５２に取り付けられた場合におけるレーザセンサ２０の検出範囲を示す図であり、図８（ｂ）は、レーザセンサ２０が上記正常位置ではない異常位置にてドアミラー５２に取り付けられた場合におけるレーザセンサ２０の検出範囲を示す図である。

図８（ａ）に示される正常位置において、レーザセンサ２０は、走査角度θ４にて検出物を検出し、この検出物までの距離Ｘ４を算出したとする。このとき、検出物の位置を示す「★」が車両ドアの可動範囲内にあるため、走査角度θ４に対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌ４として上記距離Ｘ４よりも長い距離を、上記障害物検出範囲データから抽出するはずである。そして、ＣＰＵ１２は、実際に検出された距離Ｘ４と抽出された設定距離Ｌ４とを比較し、実際の距離Ｘ４が設定距離Ｌ４よりも短いため、検出物は車両ドア５０と接触する可能性がある障害物であると判定するはずである。

しかしながら、図８（ｂ）に示される異常位置においては、上記検出物の位置は変わらないにもかかわらずレーザセンサ２０の取付位置が正常位置から角度αだけずれた異常位置となってしまっているために、レーザセンサ２０は、走査角度「θ４＋α（＝θ５）」にて上記検出物を検出し、この検出物までの距離Ｘ４を算出することになる（検出物の位置が変わらないため距離は同一となる）。すると、ＣＰＵ１２は、走査角度θ５に対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌ５を上記障害物検出範囲データから抽出する。そのため、ＣＰＵ１２は、実際の距離Ｘ４と設定距離Ｌ４とを比較するのではなく、実際の距離Ｘ４と走査角度θ５に対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌ５と比較する。したがって、検出物は車両ドア５０と接触する可能性があると判定されるとは限らず、検出物は車両ドア５０と接触する可能性はないと判定してしまうことも起こり得る。

このように、レーザセンサ２０の取付位置にずれが生じた場合、レーザセンサ２０が上記正常位置にて取り付けられていることを前提とする上記障害物検出範囲データをそのまま用いると、検出物が車両ドア５０の可動範囲に存在するか否かについての判定精度、ひいては障害物の検出精度が低下してしまう。

そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０の真下を示す最短距離走査角度を取得するとともに、この最短距離走査角度を用いてレーザセンサ２０が出射したレーザ光の走査角度θを補正する補正処理を実行する。

以下、図９及び図１０を参照しつつ、最短距離走査角度について説明する。なお、図９（ａ）は、レーザセンサ２０が正常位置にてドアミラー５２に取り付けられた場合における最短距離走査角度を示す図であり、図９（ｂ）は、レーザセンサ２０が異常位置にてドアミラー５２に取り付けられた場合における最短距離走査角度を示す図である。また、図１０は、レーザセンサ２０によって算出される取付位置から地面等の直線部分までの距離の推移を正常位置及び異常位置の別に示す図である。

最短距離走査角度とは、レーザセンサ２０による最短距離検出時の走査角度である。そのため、図９（ａ）に示す正常位置においては、最短距離走査角度は「９０度」となる一方、図９（ｂ）に示す異常位置においては、最短距離走査角度は「９０度」以外の角度例えば「１１０度」等となる。したがって、最短距離走査角度が「９０度」であるか否かを判断することで、レーザセンサ２０の取付状態（正常位置または異常位置）を判断することが可能であり、最短距離走査角度の「９０度」からのずれから、レーザセンサ２０の取付位置のずれの程度を判断することが可能である。なお、本実施の形態では、レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合の最短距離走査角度「９０度」を垂直方向の初期角度とし、この初期角度を不揮発性メモリ１３に記憶保持している。

レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合、レーザセンサ２０によって算出される取付位置から地面等の直線部分までの距離は、図１０に破線にて示す曲線のように推移する。また、レーザセンサ２０が異常位置にて取り付けられている場合、レーザセンサ２０によって算出される取付位置から地面等の直線部分までの距離は、図１０に実線にて示す曲線のように推移する。したがって、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合には、最短距離走査角度をφとして検出し、レーザセンサ２０が異常位置にて取り付けられている場合には、最短距離走査角度を（φ＋α）として検出することになる。このように、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０によって走査平面を一旦センシングするとともに、実際の距離の推移に基づいて最短距離走査角度を検出する。したがって、ＣＰＵ１２が特許請求の範囲に記載の初期化処理実行部に相当する。

ただし、最短距離走査角度が、必ずしも当該レーザセンサ２０の真下を示すとは限らない。図１１に、レーザセンサ２０が正常位置にてドアミラー５２に取り付けられ、地面等の直線部に障害物がある場合の最短距離走査角度を示し、図１２に、レーザセンサ２０によって算出される距離の推移を、地面等の直線部における障害物の有無の別に示す。これら図１１及び図１２に示すように、地面等の直線部に障害物がある場合には、レーザセンサ２０の取付位置から障害物までの距離が最短となることがあり、その場合、最短距離走査角度は、レーザセンサ２０の真下を示さなくなってしまう。

そこで、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０によって算出される距離が、まず、図１２に点線にて示す所定の曲線のように推移するか否か、換言すれば、検出物が所定長さ以上の直線を有するか否かを判断する。ここで、レーザセンサ２０によって算出される距離がこの所定の曲線のように推移する場合、地面等の直線部に障害物がないことを意味し、検出物は所定長さ以上の直線を有することを意味する。この場合、ＣＰＵ１２は、最短距離走査角度を取得する。一方、レーザセンサ２０によって算出される距離が図１２に点線にて示す所定の曲線のように推移しない場合、地面等の直線部に障害物があることを意味し、検出物は所定長さ以上の直線を有することを意味する。この場合、ＣＰＵ１２は、最短距離走査角度を取得しない。このように、ＣＰＵ１２は特許請求の範囲に記載の直線判定部に相当する。ちなみに、所定長さは、検出物が車両ドア５０と接触する可能性のある障害物であるか、あるいは、地面等の直線部であるかを判別することができる長さであれば任意である。

そして、ＣＰＵ１２は、取得した最短距離走査角度が上記初期角度に一致するか否かを判断する。取得した最短距離走査角度が初期角度に一致する場合、レーザセンサ２０は正常位置にて取り付けられていることを意味する。そのため、ＣＰＵ１２は、走査角度θに対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌを上記障害物検出範囲データから抽出し、実際の距離Ｘと設定距離Ｌとを比較する。一方、取得した最短距離走査角度が初期角度に一致しない場合、レーザセンサ２０は異常位置にて取り付けられていることを意味する。そのため、ＣＰＵ１２は、取得した最短距離走査角度を用いて走査角度θを補正し、補正済みの走査角度θに対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌを上記障害物検出範囲データから抽出し、実際の距離Ｘと設定距離Ｌとを比較する。このように、ＣＰＵ１２は特許請求の範囲に記載の補正処理実行部に相当する。

以下、図１３及び図１４を併せ参照して、障害物検出装置１によって実行される垂直方向補正処理について説明する。なお、図１３は、垂直方向処理のメインルーチンＳ１の処理手順を示すフローチャートであり、図１４は、垂直方向処理のサブルーチンＳ１３の処理手順を示すフローチャートである。

図１３に示されるように、メインルーチンＳ１が開始されると、ＥＣＵ１０は、開度センサ４０によって生成される検出信号に基づいて、車両ドア５０が全て閉扉されているか否かを判断する。ここで、車両ドア５０が全て閉扉されていない、すなわち、車両ドア５０のうちいずれかが開扉されていると判断される場合（ステップＳ１１の判断処理で「Ｎｏ」）、ＥＣＵ１０は、このメインルーチンＳ１を一旦終了する。一方、車両ドア５０が全て閉扉されていると判断される場合（ステップＳ１１の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１２の判断処理に移行する。

ステップＳ１２の判断処理に移行すると、ＥＣＵ１０は、車速センサによって生成される速度信号に基づいて、車両が停止しているか否か、すなわち車速が零であるか否かを判断する。ここで、車両が停止していない、すなわち車速が零でないと判断される場合（ステップＳ１２の判断処理で「Ｎｏ」）、ＥＣＵ１０は、このメインルーチンＳ１を一旦終了する。一方、車両が停止している、すなわち車速が零であると判断される場合（ステップＳ１２の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１３の処理に移行する。

このステップＳ１３に移行する、すなわち、図１４に示されるサブルーチンに移行すると、ＥＣＵ１０は、まず、ステップＳ１３１の処理として、レーザセンサ２０によって走査平面を垂直方向にセンシングするとともに、続くステップＳ１３２の処理として、算出距離から直線であるか否かを判断する。詳しくは、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって算出される距離が、先の図１２に点線にて示した所定の曲線のように推移するか否かを判断する。

そして、続くステップＳ１３３の判断処理において、直線を確認しない場合（ステップＳ１３３の判断処理で「Ｎｏ」）、地面等の直線部に障害物があることを意味する。そのため、ＥＣＵ１０は、サブルーチンＳ１３を終了するとともに、そのままメインルーチンＳ１も一旦終了する。一方、ステップＳ１３３の判断処理において、直線を確認する場合（ステップＳ１３３の判断処理で「Ｙｅｓ」）、地面等の直線部に障害物がないことを意味する。そのため、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１３４の処理として、最短距離走査角度を取得する。

ステップＳ１３４の処理を終えると、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１３５の判断処理として、取得した最短距離走査角度が上記初期角度（＝「９０度」）と一致するか否かを判断する。ここで、取得した最短距離走査角度が上記初期角度と一致すると判断される場合（ステップＳ１３５の判断処理で「Ｙｅｓ」）、レーザセンサ２０の取付位置にずれは生じておらず正常位置にて取り付けられていることを意味する。そのため、ＥＣＵ１０は、サブルーチンＳ１３を終了するとともに、そのままメインルーチンＳ１も一旦終了する。ちなみに、この後、ＥＣＵ１０は、走査角度θに対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌを上記障害物検出範囲データから抽出し、実際の距離Ｘと設定距離Ｌとを比較する。すなわち、障害物は車両ドア５０の可動範囲内に存在するか否かを判定することは既述した通りである。

一方、取得した最短距離走査角度が上記初期基準角度と一致しないと判断される場合（ステップＳ１３５の判断処理で「Ｎｏ」）、レーザセンサ２０の取付位置にずれが生じており異常位置にて取り付けられていることを意味する。そのため、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１３６の処理として、この最短距離走査角度を用いて走査角度θを補正する。こうしてサブルーチンＳ１３を終了すると、ＥＣＵ１０は、メインルーチンＳ１も一旦終了する。ちなみに、この後、ＥＣＵ１０は、補正済みの走査角度θに対応する車両ドア５０の端部までの設定距離Ｌを上記障害物検出範囲データから抽出し、実際の距離Ｘと設定距離Ｌとを比較する。すなわち、障害物は車両ドア５０の可動範囲内に存在するか否かを判定することは既述した通りである。

以上説明した上記第１の実施の形態では、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する垂直方向の初期化処理を実行し、この垂直方向の初期化処理にて取得された最短距離走査角度が不揮発性メモリ１３に記憶保持されている垂直方向の初期角度と一致しないことに基づいて、走査角度を補正する補正処理を実行する。そして、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される検出物までの距離が、ＥＣＵ１０によって補正された補正済みの走査角度に対応した、車両ドアの端部までの距離以下であると判断されることに基づいて、検出物は車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定することとした。これにより、レーザセンサ２０の取付位置にずれが生じている場合には走査角度が補正されるため、取付位置のずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下を抑制することができるようになる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る障害物検出装置の第２の実施の形態を図１５〜図１８を参照して説明する。なお、図１５は、先の図５及び図６に対応する図であって、レーザセンサ２０から出射されるレーザによる水平方向の走査範囲及び車両ドアの可動範囲を示す図である。図１６は、先の図９（ａ）に対応する図であって、正常位置における水平方向の初期角度を示す図である。また、図１７は、先の図１３に対応する図であって、水平方向処理のメインルーチンＳ１ａの処理手順を示すフローチャートであり、図１８は、先の図１４に対応する図であって、水平方向補正処理のサブルーチンＳ１３ａの処理手順を示すフローチャートである。

これら図１５〜図１８に示すように、第２の実施の形態も、先の第１の実施の形態に準じた構成となっている。ただし、第１の実施の形態では、レーザセンサ２０による走査平面は、車両ドア５０の表面に対して車両ドア５０が開扉される方向に所定角度ずれた平面であるのに対し、第２の実施の形態では、レーザセンサ２０による走査平面は、車両が走行する走行面に平行な平面である点で異なっている。以下、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

図１５に示されるように、レーザセンサ２０は、車両前方に向かう角度が走査角度「０度」、車両外へ真横（車幅方向）に伸びる角度が走査角度「９０度」、及び車両中央に向かう角度が走査角度約「２６０度」となる正常位置にて、ドアミラー５２の下部に取り付けられている。そして、レーザセンサ２０は、走査角度「０度」及び走査角度「２６０度」をそれぞれ走査開始位置及び走査終了位置とし、この走査開始位置からこの走査終了位置まで、時計回りに所定のステップ角度θｘで繰り返しレーザ光を出射する。したがって、レーザセンサ２０の走査範囲はレーザ光の出射の開始位置から終了位置までの範囲となる。そして、走査角度θ６において検出された検出物「★」までの距離Ｘ６は、設定距離Ｌ６と比較した結果、検出物「★」までの距離Ｘ６が設定距離Ｌ６よりも短いと判定される。その結果、走査角度θ６においては、検出物「★」は車両ドア５０に接触する可能性がある障害物であると判定される。

また、図１６に示す正常位置においては、最短距離走査角度は「９０度」となるものの、レーザセンサ２０の取付位置が正常位置から角度αだけずれた図示しない異常位置においては、最短距離走査角度は「９０度」以外の角度となる。したがって、最短距離走査角度が「９０度」であるか否かを判断することで、レーザセンサ２０の取付状態（正常位置または異常位置）を判断することが可能であり、最短距離走査角度の「９０度」からのずれから、レーザセンサ２０の取付位置のずれの程度を判断することが可能である。なお、本実施の形態では、レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合の最短距離走査角度「９０度」を水平方向の初期角度とし、この水平方向の初期角度を不揮発性メモリ１３に記憶保持している。

レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合、レーザセンサ２０によって算出される取付位置から車両ドアの表面に平行な壁等の直線部分１（図１６参照）までの距離も、先の図１０に破線にて示す曲線のように推移する。また、レーザセンサ２０が異常位置にて取り付けられている場合、レーザセンサ２０によって算出される取付位置から車両ドアの表面に平行な壁等の直線部分１までの距離は、先の図１０に実線にて示す曲線のように推移する。したがって、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合には、最短距離走査角度をφとして検出し、レーザセンサ２０が異常位置にて取り付けられている場合には、最短距離走査角度を（φ＋α）として検出することになる。このように、ＣＰＵ１２は、レーザセンサ２０によって走査平面を一旦センシングするとともに、実際の距離の推移に基づいて最短距離走査角度を検出する。

図１７に示されるように、メインルーチンＳ１ａが開始されると、ＥＣＵ１０は、開度センサ４０によって生成される検出信号に基づいて、車両ドア５０が全て閉扉されているか否かを判断するとともに、車速センサによって生成される速度信号に基づいて、車両が停止しているか否か、すなわち車速が零であるか否かを判断する。ここで、車両ドア５０が全て閉扉されていないと判断される場合、あるいは、車両が停止していないと判断される場合（ステップＳ１１及びＳ１２の判断処理でいずれで「Ｎｏ」）、ＥＣＵ１０は、このメインルーチンＳ１ａを一旦終了する。一方、車両ドア５０が全て閉扉されており、且つ、車両が停止していると判断される場合（ステップＳ１１の判断処理及びステップＳ１２の判断処理の双方とも「Ｙｅｓ」）、ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１３ａの処理に移行する。

このステップＳ１３ａ（図１８参照）に移行すると、ＥＣＵ１０は、まず、ステップＳ１３１ａの処理として、レーザセンサ２０によって走査平面を水平方向にセンシングするとともに、続くステップＳ１３２の処理として、算出距離から直線であるか否かを判断する。詳しくは、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって算出される距離が、先の図１２に点線にて示した所定の曲線のように推移するか否かを判断する。以下、ステップＳ１３３からＳ１３６までの距離は第１の実施の形態と同様であるため、説明を割愛する。

以上説明した上記第２の実施の形態では、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する水平方向の初期化処理を実行し、この水平方向の初期化処理にて取得された最短距離走査角度が不揮発性メモリ１３に記憶保持されている水平方向の初期角度と一致しないことに基づいて、走査角度を補正する補正処理を実行する。そして、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される検出物までの距離が、ＥＣＵ１０によって補正された補正済みの走査角度に対応した、車両ドアの端部までの距離以下であると判断されることに基づいて、検出物は車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定することとした。これにより、レーザセンサ２０の取付位置にずれが生じている場合には走査角度が補正されるため、取付位置のずれに起因して生じる障害物の検出精度の低下を抑制することができるようになる。

なお、本発明に係る障害物検出装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記第２の実施の形態では、水平方向の初期化処理の実行時にレーザセンサ２０によって距離が計測される検出物は車両ドア５０の表面に平行な壁（直線部分１）であった。しかしながら、検出物は直線部分１に限らず、図１６に対応する図として図１９に示すように、さらに図２０にレーザセンサ２０を拡大して示すように、車両ボデー表面（直線部分２）としてもよい。

詳しくは、レーザセンサ２０の走査範囲は「３６０度」とされ、不揮発性メモリ１３には、レーザセンサ２０が正常位置にて取り付けられている場合にこのレーザセンサ２０に対して車両の真横方向を示す走査角度である初期角度における車両ドア５０表面までの距離が予め記憶保持されている。また、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される車両ドア表面までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度φを取得する初期化処理を実行し、この初期化処理実行部によって取得された最短距離走査角度φが不揮発性メモリ１３に記憶保持されている初期角度と一致しないことに基づいて、走査角度を補正する補正処理を実行する。そして、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって計測される検出物までの距離が、車両ドアの端部までの距離以下であると判断される場合、検出物は、補正済みの走査角度に対応した開度で車両ドア５０に接触する可能性がある障害物であると判定することとなる。

なお、この変形例において、レーザセンサ２０の走査範囲は「３６０度」でなくてもよく、レーザセンサ２０に対して車両真横方向となる車両ドア表面を走査範囲に含めば、「３６０度」よりも狭い走査範囲としてもよい。

上記各実施の形態（変形例を含む）では、初期化処理によって取得される最短距離走査角度を１度実行するだけでは誤差が大きいことが懸念される。そのため、ＥＣＵ１０は、レーザセンサ２０によって検出物までの距離を複数回にわたって計測し、これら複数回の平均値を最短距離走査角度として取得することが望ましい。これにより、最短距離走査角度の検出誤差の低減を図ることができるようになる。

上記各実施の形態（変形例を含む）では、車両ドアの表面に対してこの車両ドアが開扉される方向に所定角度ずれた平面である走査平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサ、あるいは、車両が走行する走行面に平行な平面を走査して検出物や車両ドアの表面までの距離を計測する測距センサとしてレーザセンサ２０を採用していたが、これに限らない。

上記各実施の形態（変形例を含む）では、レーザセンサ２０によって検出された検出物が車両ドア５０と接触する可能性がある障害物であるか否かを判定する障害物検出装置であったが、この障害物検出装置を、ＥＣＵ１０によって検出物が車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定されることに基づいて、車両ドア５０の開度を制限する開閉モータ（開度制限部）をさらに備える車両ドア開閉制御装置に適用してもよい。これにより、車両ドアの開度は制限され、車両ドアと障害物との衝突が予防されるようになる。

本発明に係る障害物検出装置の第１の実施の形態について、その全体構成の一例を示すブロック図である。レーザセンサ２０における走査機構の一例を説明するための図である。レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による走査平面を説明するための図である。レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による走査平面が、車両ドアが開扉されるときに、車両ドアと一定の角度を保って移動する様子を示した図である。レーザセンサ２０から出射されるレーザ光による垂直方向の走査範囲を説明するための図である。障害物検出範囲データを用いて、検出物が車両ドア５０の可動範囲内に存在するか否かの判定例を説明するための説明図である。障害物検出範囲データを用いて、検出物が車両ドア５０の可動範囲内に存在するか否かの判定例の判定結果を示す図である。（ａ）は、正常位置におけるレーザセンサ２０の垂直方向の検出範囲を示す図であり、図８（ｂ）は、異常位置におけるレーザセンサ２０の垂直方向の検出範囲を示す図である。（ａ）は、正常位置における垂直方向の初期角度を示す図であり、（ｂ）は、異常位置における垂直方向の初期角度を示す図である。レーザセンサ２０によって算出される取付位置から地面等の直線部分までの距離の推移を正常位置及び異常位置の別に示す図である。レーザセンサ２０が正常位置にてドアミラー５２に取り付けられ、地面等の直線部に障害物がある場合の最短距離走査角度を示す図である。レーザセンサ２０によって算出される距離の推移を、地面等の直線部における障害物の有無の別に示す図である。垂直方向処理のメインルーチンＳ１について、その処理手順を示すフローチャートである。垂直方向処理のサブルーチンＳ１３について、その処理手順を示すフローチャートである。正常位置におけるレーザセンサ２０の水平方向の検出範囲を示す図である。正常位置における水平方向の初期角度を示す図である。水平方向処理のメインルーチンＳ１ａについて、その処理手順を示すフローチャートである。水平方向補正処理のサブルーチンＳ１３ａについて、その処理手順を示すフローチャートである。第２の実施の形態の変形例について、正常位置におけるレーザセンサ２０の水平方向の検出範囲を示す図である。図１９中レーザセンサ２０を拡大して示す図である。

符号の説明

１…障害物検出装置、１０…ＥＣＵ、１１…入出力ＩＦ、１２…ＣＰＵ（初期化処理実行部、補正処理実行部、直線判定部、障害物判定部）、１３…不揮発性メモリ（記憶保持部）、２０…レーザセンサ（測距センサ）、２１…ミラー、２２…発光素子、２３…受光素子、２４…モータ、２５、２６…レンズ、３０…車速センサ、４０…開度センサ、５０…車両ドア、５２…ドアミラー

Claims

車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、前記車両ドアの表面に対して前記車両ドアが開扉される方向に所定角度ずれた平面である走査平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサと、
前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサの真下を示す走査角度である初期角度を記憶保持するとともに、この初期角度を基準とした走査角度の別に、前記測距センサの取付位置から前記車両ドアの端部までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、
前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断されることに基づいて、前記検出物は前記車両ドアに接触する可能性のある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする障害物検出装置。
車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、当該車両が走行する走行面に平行な平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサと、
前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサに対して車両の真横方向を示す走査角度である初期角度を記憶保持するとともに、前記測距センサの取付位置から前記車両ドアの端部までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、
前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断される場合、前記検出物は、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した開度で前記車両ドアに接触する可能性がある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする障害物検出装置。
車両ドアの回転軸の近傍において当該車両ドアに取り付けられるとともに、当該車両が走行する走行面に平行な平面を走査して検出物までの距離を計測する測距センサであって、その測距センサに対して車両真横方向となる車両ドア表面を走査範囲に含む測距センサと、
前記測距センサが正常位置にて取り付けられている場合にこの測距センサに対して車両の真横方向を示す走査角度である初期角度における前記車両ドア表面までの距離を予め記憶保持する記憶保持部と、
前記測距センサによって計測される前記車両ドア表面までの距離が最短となる走査角度である最短距離走査角度を取得する初期化処理を実行する初期化処理実行部と、
前記初期化処理実行部によって取得された前記最短距離走査角度が前記記憶保持部に記憶保持されている前記初期角度と一致しないことに基づいて、前記走査角度を補正する補正処理を実行する補正処理実行部と、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離が、前記車両ドアの端部までの距離以下であると判断される場合、前記検出物は、前記補正処理実行部によって補正された補正済みの走査角度に対応した開度で前記車両ドアに接触する可能性がある障害物であると判定する障害物判定部とを備えることを特徴とする障害物検出装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の障害物検出装置において、
前記測距センサによって計測される検出物までの距離に基づいて、前記検出物が所定長さ以上の直線を有するか否かを判定する直線判定部をさらに備え、
前記初期化処理実行部は、前記直線判定部によって前記検出物が所定長さ以上の直線を有すると判定されることに基づいて、前記初期化処理を実行することを特徴とする障害物検出装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の障害物検出装置において、
前記初期化処理実行部は、前記測距センサによって前記障害物までの距離を複数回にわたって計測し、これら複数回の平均値を前記最短距離走査角度として取得することを特徴とする障害物検出装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の障害物検出装置において、
前記初期化処理実行部は、前記車両ドアが全て閉扉されていると判断されることに基づいて、前記初期化処理を行なうことを特徴とする障害物検出装置。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の障害物検出装置において、
前記初期化処理実行部は、当該障害物検出装置が搭載される車両が停止していることに基づいて、前記初期化処理を行なうことを特徴とする障害物検出装置。