JP7471927B2 - Obstacle detection device, vehicle, obstacle detection system, and obstacle detection method - Google Patents

Obstacle detection device, vehicle, obstacle detection system, and obstacle detection method Download PDF

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Description

本発明は、障害物検出装置、車両、障害物検出システム、及び障害物検出方法に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device, a vehicle, an obstacle detection system, and an obstacle detection method.

自動車等の車両の周辺の三次元距離を測定し、その測定データに基づいて、車両の周辺にある物体や、路面上の溝、穴等の障害物を検出する障害物検出装置がある。 There are obstacle detection devices that measure the three-dimensional distance around a vehicle such as an automobile, and based on that measurement data, detect objects around the vehicle, as well as obstacles such as grooves and holes in the road surface.

例えば、車両の前方を撮影する赤外線カメラで撮影した画像と、車両の前方を撮影するステレオカメラで撮影した画像とに基づいて、走路上の障害物を特定する車両用障害物検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, there is a known obstacle detection device for a vehicle that identifies obstacles on a road based on images taken by an infrared camera that captures the area in front of the vehicle and images taken by a stereo camera that captures the area in front of the vehicle (see, for example, Patent Document 1).

特開2013-020543号公報JP 2013-020543 A

このような障害物検出装置を自動運転等に適用する場合、走行中に応答性よく障害物を検出するために、障害物を検出する処理速度(例えばフレームレート等)を高速化したいという要求がある。 When applying such an obstacle detection device to autonomous driving, etc., there is a demand for faster processing speed (e.g. frame rate) for detecting obstacles in order to detect obstacles responsively while driving.

障害物を検出する処理速度を高速化するためには、例えば、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす方法が考えられる。しかし、この場合、障害物の検出精度、特に、路面上の障害物(例えば、溝や穴等)の検出精度が劣化してしまうという問題がある。 In order to increase the processing speed for detecting obstacles, it is possible to consider a method of reducing the amount of data to be processed by, for example, reducing the number of measurement points to be measured. However, in this case, there is a problem that the accuracy of detecting obstacles, particularly obstacles on the road surface (e.g., grooves, holes, etc.), deteriorates.

本発明の一実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、車両の前方にある障害物を検出する障害物検出装置において、路面上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化する。 One embodiment of the present invention has been made in consideration of the above problems, and in an obstacle detection device that detects obstacles in front of a vehicle, the processing speed for detecting obstacles is increased while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface.

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る障害物検出装置は、車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出装置であって、前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部とを有し、前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記車両の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する。

In order to solve the above problems, an obstacle detection device according to one embodiment of the present invention is an obstacle detection device that detects an obstacle based on the distance to a plurality of measurement points in front of a vehicle , and includes a distance measurement unit that measures the distance to the plurality of measurement points, and a measurement point determination unit that reduces the number of the plurality of measurement points to reduce the amount of data to be processed, and when reducing the amount of data to be processed, the measurement point determination unit reduces the number of measurement points among the plurality of measurement points that correspond to the traveling direction of the vehicle while maintaining the number of measurement points that correspond to the traveling direction.

本発明の一実施形態によれば、車両の前方にある障害物を検出する障害物検出装置において、路面上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 According to one embodiment of the present invention, in an obstacle detection device that detects obstacles in front of a vehicle, it is possible to increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface.

一実施形態に係る障害物検出システムのシステム構成の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration of an obstacle detection system according to an embodiment. 一実施形態に係る車両の進行方向の分解能について説明するための図である。1 is a diagram for explaining a resolution in a traveling direction of a vehicle according to an embodiment; 一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer according to an embodiment. 第1の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an obstacle detection device according to a first embodiment; 第1の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an image of a plurality of measurement points according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an image of a plurality of measurement points according to the second embodiment. 第3の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an obstacle detection device according to a third embodiment. 第3の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート(1)である。13 is a flowchart (1) showing an example of a process of an obstacle detection device according to a third embodiment. 第3の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an image of a plurality of measurement points according to the third embodiment. 第3の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート(2)である。13 is a flowchart (2) showing an example of a process of the obstacle detection device according to the third embodiment.

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.

<システム構成>
図1は、一実施形態に係る障害物検出システムのシステム構成の例を示す図である。障害物検出システム1は、例えば、自動車等の車両10の前方にある障害物を検出するシステムであり、車両10に搭載された障害物検出装置100、及び距離センサ110等を含む。
<System Configuration>
1 is a diagram showing an example of a system configuration of an obstacle detection system according to an embodiment. The obstacle detection system 1 is a system that detects an obstacle in front of a vehicle 10 such as an automobile, and includes an obstacle detection device 100 mounted on the vehicle 10, a distance sensor 110, and the like.

距離センサ110は、車両10の前方にある複数の測定ポイントまでの距離を測定するために用いられる、例えば、LIDAR(Light Detection and Ranging、又はLaser Imaging Detection and Ranging)、ステレオカメラ、ミリ波レーダー等のセンサである。距離センサ110は、例えば、図1に示すように、車両10の進行方向に向けて設けられ、前方の路面11を含む所定の範囲112内の物体までの距離を測定できるように測定軸(測定方向)111が設定されている。 The distance sensor 110 is a sensor such as a LIDAR (Light Detection and Ranging, or Laser Imaging Detection and Ranging), a stereo camera, or a millimeter wave radar, used to measure the distance to multiple measurement points ahead of the vehicle 10. As shown in FIG. 1, the distance sensor 110 is provided facing the traveling direction of the vehicle 10, and a measurement axis (measurement direction) 111 is set so that the distance to an object within a predetermined range 112 including the road surface 11 ahead can be measured.

なお、本実施形態では、距離センサ110は、車両10の前方の所定の範囲112内の複数の測定ポイントまでの距離を測定可能なセンサであれば、任意の方式のセンサであって良い。 In this embodiment, the distance sensor 110 may be a sensor of any type that can measure the distance to multiple measurement points within a predetermined range 112 in front of the vehicle 10.

障害物検出装置100は、車両10に搭載され、コンピュータの構成を有するECU(Electric Control Unit)、又は情報処理装置であり、距離センサ110を制御して、車両10の前方にある複数の測定ポイントまでの距離(3次元距離)を測定する。また、障害物検出装置100は、複数の測定ポイントまでの距離の測定結果に基づいて、前方にある障害物(例えば、他の車両、路面11上の溝、穴、落下物等)を検出する。 The obstacle detection device 100 is mounted on the vehicle 10 and is an ECU (Electric Control Unit) having a computer configuration, or an information processing device, and controls the distance sensor 110 to measure the distance (three-dimensional distance) to multiple measurement points ahead of the vehicle 10. The obstacle detection device 100 also detects obstacles ahead (e.g., other vehicles, grooves, holes, fallen objects, etc. on the road surface 11) based on the measurement results of the distances to the multiple measurement points.

なお、障害物検出装置100による障害物の検出方法は、車両10の前方にある複数の測定ポイントまでの距離の測定結果に基づいて、障害物を検出するものであれば任意の検出方法であって良い。 The method for detecting an obstacle by the obstacle detection device 100 may be any method that detects an obstacle based on the results of measuring the distance to multiple measurement points in front of the vehicle 10.

このような障害物検出システム1を自動運転等に適用する場合、走行中に迅速に障害物を検出するために、障害物を検出する処理速度(例えば、フレームレート等)を高速化したいという要求がある。 When applying such an obstacle detection system 1 to autonomous driving or the like, there is a demand for increasing the processing speed (e.g., frame rate, etc.) for detecting obstacles in order to quickly detect obstacles while driving.

障害物を検出する処理速度を高速化するための方法として、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減(例えば間引き)して、処理するデータ量を減らす方法が考えられる。しかし、この場合、障害物の検出精度、特に、路面11上の障害物(例えば、溝、穴、落下物等)の検出精度が劣化してしまうという問題がある。 One method for speeding up the processing speed for detecting obstacles is to reduce the number of measurement points to be measured (e.g., thinning out) and thereby reduce the amount of data to be processed. However, this poses the problem that the accuracy of detecting obstacles, particularly obstacles on the road surface 11 (e.g., grooves, holes, fallen objects, etc.), deteriorates.

図2は、一実施形態に係る車両の進行方向の分解能について説明するための図である。
路面11上の車両10の進行方向に対応する複数の測定ポイント201の分解能は、例えば、図2(A)に示すように、隣接する測定ポイント201間の距離d1で表され、車両10からの距離が離れるほど、距離d1が長くなる(高さh×tanθ)。
FIG. 2 is a diagram for explaining the resolution in the traveling direction of the vehicle according to one embodiment.
The resolution of multiple measurement points 201 corresponding to the direction of travel of the vehicle 10 on the road surface 11 is represented, for example, by the distance d1 between adjacent measurement points 201, as shown in Figure 2 (A), and the greater the distance from the vehicle 10, the longer the distance d1 (height h x tan θ).

従って、例えば、図2(B)に示すように、路面11上の車両10の進行方向に対応する複数の測定ポイント201を間引きして、測定ポイントの数を削減してしまうと、測定ポイント201間の距離d2が長くなり過ぎるという問題がある。例えば図2(B)の例では、測定ポイント201間にある陥没や穴等の障害物202を検出することができなくなってしまう。 Therefore, for example, as shown in FIG. 2(B), if the number of measurement points is reduced by thinning out the multiple measurement points 201 on the road surface 11 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10, there is a problem that the distance d2 between the measurement points 201 becomes too long. For example, in the example of FIG. 2(B), it becomes impossible to detect obstacles 202 such as depressions or holes between the measurement points 201.

なお、単純な間引きではなく、分解能を維持するダウンサンプリング手法(例えば、VoxelGridFilter)も知られているが、このような方法では、間引きよりも処理負荷が高いため、障害物を検出する処理速度を高速化する効果は期待できない。 In addition, there are also known downsampling methods (e.g., VoxelGridFilter) that maintain resolution instead of simple thinning, but these methods impose a higher processing load than thinning, and therefore cannot be expected to speed up the processing speed for obstacle detection.

そこで、本実施形態に係る障害物検出装置100は、車両10の前方にある複数の測定ポイントのうち、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、他の測定ポイントの数を削減する機能を有している。 The obstacle detection device 100 according to this embodiment has a function of reducing the number of measurement points among the multiple measurement points ahead of the vehicle 10 while maintaining the number of measurement points that correspond to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11.

一例として、障害物検出装置100は、車両10の前方にある複数の測定ポイントのうち、車両10の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、車両10の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する。 As an example, the obstacle detection device 100 reduces the number of measurement points that correspond to a direction intersecting the traveling direction of the vehicle 10 while maintaining the number of measurement points that correspond to the traveling direction of the vehicle 10 among the multiple measurement points in front of the vehicle 10.

このような機能により、本実施形態に係る障害物検出装置100は、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 With these functions, the obstacle detection device 100 according to this embodiment can increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

<ハードウェア構成>
障害物検出装置100は、例えば、図3に示すようなコンピュータ300のハードウェア構成を有している。なお、障害物検出装置100は、図3に示すコンピュータ300の構成に加えて、例えば、GPU(Graphic Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等をさらに有していても良い。
<Hardware Configuration>
The obstacle detection device 100 has, for example, the hardware configuration of a computer 300 as shown in Fig. 3. Note that the obstacle detection device 100 may further have, for example, a graphic processing unit (GPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), etc. in addition to the configuration of the computer 300 shown in Fig. 3.

図3は、一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。コンピュータ300は、例えば、CPU(Central Processing Unit)301、メモリ302、ストレージデバイス303、通信I/F(Interface)304、外部接続I/F305、入力装置306、出力装置307、及びバス308等を有している。 Figure 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a computer according to an embodiment. The computer 300 has, for example, a CPU (Central Processing Unit) 301, memory 302, a storage device 303, a communication I/F (Interface) 304, an external connection I/F 305, an input device 306, an output device 307, and a bus 308.

CPU301は、例えば、ストレージデバイス303、メモリ302等に記憶したプログラムを実行することにより、コンピュータ300の各機能を実行する演算装置(プロセッサ)である。メモリ302には、例えば、CPU301のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであるRAM(Random Access Memory)や、コンピュータ300の起動用のプログラム等を記憶する不揮発性のメモリであるROM(Read Only Memory)等が含まれる。ストレージデバイス303は、例えば、OS(Operating System)、アプリケーションプログラム、及び各種のデータ等を記憶する大容量の記憶装置であり、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等によって実現される。 The CPU 301 is an arithmetic device (processor) that executes each function of the computer 300 by executing programs stored in, for example, the storage device 303, memory 302, etc. The memory 302 includes, for example, a RAM (Random Access Memory), which is a volatile memory used as a work area for the CPU 301, and a ROM (Read Only Memory), which is a non-volatile memory that stores programs for starting up the computer 300, etc. The storage device 303 is, for example, a large-capacity storage device that stores an OS (Operating System), application programs, various data, etc., and is realized by, for example, an HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), etc.

通信I/F304は、外部装置と通信するためのインタフェースである。通信I/F304は、例えば、車載ネットワーク等に接続され、車両10に搭載される他のECU、センサ、情報処理装置等と通信を行う。外部接続I/F305は、コンピュータ300に、例えば、距離センサ110等の外部装置を接続するためのインタフェースである。なお、コンピュータ300は、通信I/F304を介して距離センサ110と通信を行うものであっても良い。 The communication I/F 304 is an interface for communicating with an external device. The communication I/F 304 is connected to, for example, an in-vehicle network, and communicates with other ECUs, sensors, information processing devices, etc. mounted on the vehicle 10. The external connection I/F 305 is an interface for connecting an external device, such as the distance sensor 110, to the computer 300. Note that the computer 300 may communicate with the distance sensor 110 via the communication I/F 304.

入力装置306は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、タッチパネル、センサ、操作ボタン等)である。出力装置307は、外部への出力を行う出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカ、表示ランプ等)である。なお、入力装置306、及び出力装置307は、一体化された表示入力装置(例えば、タッチパネルディスプレイ等)であっても良い。バス308は、上記の各構成要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号、及び各種の制御信号等を伝送する。 The input device 306 is an input device (e.g., a keyboard, a touch panel, a sensor, an operation button, etc.) that accepts input from the outside. The output device 307 is an output device (e.g., a display, a speaker, an indicator lamp, etc.) that outputs to the outside. Note that the input device 306 and the output device 307 may be an integrated display input device (e.g., a touch panel display, etc.). The bus 308 is commonly connected to each of the above components, and transmits, for example, address signals, data signals, and various control signals.

[第1の実施形態]
続いて、第1の実施形態に係る障害物検出装置100の機能構成について説明する。
[First embodiment]
Next, the functional configuration of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment will be described.

<機能構成>
図4は、第1の実施形態に係る障害物検出装置の機能構成の例を示す図である。障害物検出装置100は、例えば、図3のCPU301で所定のプログラムを実行することにより、距離測定部401、測定ポイント決定部402、及び障害物検出部403等を実現している。
<Functional configuration>
Fig. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the obstacle detection device according to the first embodiment. The obstacle detection device 100 realizes a distance measurement unit 401, a measurement point determination unit 402, an obstacle detection unit 403, and the like, for example, by executing a predetermined program in the CPU 301 shown in Fig. 3.

距離測定部401は、距離センサ110を用いて、車両10の前方にある複数の測定ポイントまでの距離を測定する。例えば、距離センサ110がLIDARである場合、距離測定部401は、距離センサ110を用いて、複数の測定ポイント(複数の方向)に、順次にレーザー光を照射し、反射光が返ってくるまでの時間に基づいて複数の測定ポイントまでの距離を測定する。また、距離センサ110がカメラ(ステレオカメラ、又は単眼カメラ)である場合、距離測定部401は、カメラ画像に基づいて作成したDepth画像(距離画像)から、複数の測定ポイントまでの距離情報を取得する。 The distance measurement unit 401 uses the distance sensor 110 to measure the distance to multiple measurement points in front of the vehicle 10. For example, if the distance sensor 110 is a LIDAR, the distance measurement unit 401 uses the distance sensor 110 to sequentially irradiate multiple measurement points (multiple directions) with laser light and measures the distance to the multiple measurement points based on the time it takes for the reflected light to return. Also, if the distance sensor 110 is a camera (stereo camera or monocular camera), the distance measurement unit 401 acquires distance information to the multiple measurement points from a depth image (distance image) created based on the camera image.

測定ポイント決定部402は、距離測定部401が距離を測定する複数の測定ポイントを決定する。なお、測定ポイント決定部402は、複数のポイントを決定する際に、障害物を検出する処理速度を高速化するために、測定対象となる複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす機能を有している。例えば、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントのうち、車両10の進行方向に対応する測定ポイントの分解能より、車両10の進行方向と交差する(例えば、直交する)方向の測定ポイントの分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。 The measurement point determination unit 402 determines a number of measurement points at which the distance measurement unit 401 measures distances. When determining the multiple points, the measurement point determination unit 402 has a function of reducing the number of measurement points to be measured and reducing the amount of data to be processed in order to increase the processing speed for detecting obstacles. For example, the measurement point determination unit 402 determines the multiple measurement points such that the resolution of the measurement points in a direction intersecting (e.g. perpendicular to) the traveling direction of the vehicle 10 is lower than the resolution of the measurement points corresponding to the traveling direction of the vehicle 10.

図5は、第1の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。図5(A)は、図2(A)と同じ図を再掲している。前述したように、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイント201の分解能は、隣接する測定ポイント201間の距離d1で表され、車両10からの距離が離れるほど、距離d1が長くなる。従って、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイント201の数を削減してしまうと、例えば、図2(B)で説明したように、路面11上の障害物の検出精度が劣化するという問題がある。 Figure 5 is a diagram showing an image of multiple measurement points according to the first embodiment. Figure 5 (A) is the same diagram as Figure 2 (A). As described above, the resolution of the measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11 is represented by the distance d1 between adjacent measurement points 201, and the greater the distance from the vehicle 10, the longer the distance d1. Therefore, if the number of measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11 is reduced, there is a problem that the detection accuracy of obstacles on the road surface 11 deteriorates, as described in Figure 2 (B), for example.

そこで、測定ポイント決定部402は、例えば、複数の測定ポイントのうち、路面11上の車両10の進行方向に対応する複数の測定ポイント201の数を維持したまま、車両10の進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントを削減する。 Therefore, the measurement point determination unit 402, for example, reduces the number of measurement points corresponding to a direction intersecting the traveling direction of the vehicle 10 while maintaining the number of measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11.

図5(B)は、図5(A)に示した距離センサ110、及び距離センサ110の測定範囲503を上方から見たときのイメージを示している。図5(B)に示すように、車両10の進行方向と交差(例えば直交)する方向に対応する測定ポイント504の分解能は、隣接する測定ポイント504間の距離d3で表される。測定ポイント決定部402は、例えば、車両10の進行方向501に対応する複数の測定ポイント201の数を維持したまま、進行方向501と直交する方向502の複数の測定ポイント504の数を削減する(例えば、間引きする)。これにより、測定ポイント決定部402は、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、距離測定部401が測定する複数の測定ポイントの数を削減することができる。 Figure 5 (B) shows an image of the distance sensor 110 and the measurement range 503 of the distance sensor 110 shown in Figure 5 (A) when viewed from above. As shown in Figure 5 (B), the resolution of the measurement points 504 corresponding to the direction intersecting (e.g. perpendicular) with the traveling direction of the vehicle 10 is represented by the distance d3 between adjacent measurement points 504. The measurement point determination unit 402, for example, reduces (e.g., thins out) the number of the multiple measurement points 504 in the direction 502 perpendicular to the traveling direction 501 while maintaining the number of multiple measurement points 201 corresponding to the traveling direction 501 of the vehicle 10. In this way, the measurement point determination unit 402 can reduce the number of multiple measurement points measured by the distance measurement unit 401 while suppressing deterioration of the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

図5(C)は、距離測定部401が、カメラ画像に基づいて作成したDepth画像510を用いて、複数の測定ポイントまでの距離を取得する場合における複数の測定ポイント511の一例のイメージを示している。図5(C)において、Depth画像510の縦方向は車両10の進行方向に対応しており、横方向は車両10の進行方向と交差する方向に対応している。図5(C)の例では、車両10の進行方向に対応する縦方向の測定ポイント511の間の距離Δyより、横方向の測定ポイント511の間の距離Δxの方が長く設定されている。 Figure 5 (C) shows an example of multiple measurement points 511 when the distance measurement unit 401 acquires the distance to multiple measurement points using a depth image 510 created based on a camera image. In Figure 5 (C), the vertical direction of the depth image 510 corresponds to the traveling direction of the vehicle 10, and the horizontal direction corresponds to a direction intersecting the traveling direction of the vehicle 10. In the example of Figure 5 (C), the distance Δx between the horizontal measurement points 511 is set longer than the distance Δy between the vertical measurement points 511 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10.

このように、第1の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、車両10の進行方向に対応する測定ポイント511の分解能より、進行方向と交差する方向に対応する測定ポイント511の分解能の方が低くなるように、複数の測定ポイント511を決定する。 In this way, the measurement point determination unit 402 according to the first embodiment determines a number of measurement points 511 so that the resolution of the measurement points 511 corresponding to the direction intersecting the traveling direction of the vehicle 10 is lower than the resolution of the measurement points 511 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10.

なお、図5(A)~(C)に示した複数の測定ポイント511の数は、説明用の一例であり、実際には、より多くの測定ポイント511(例えば、縦方向に数十~数百ポイント、横方向に数十~数百ポイント)が用いられる。 Note that the number of measurement points 511 shown in Figures 5(A) to (C) is an example for explanation purposes, and in reality, many more measurement points 511 (e.g., tens to hundreds of points in the vertical direction and tens to hundreds of points in the horizontal direction) are used.

ここで、図4に戻り、障害物検出装置100の機能構成の説明を続ける。 Now, returning to FIG. 4, we will continue to explain the functional configuration of the obstacle detection device 100.

障害物検出部403は、距離測定部401が測定した複数の測定ポイント511までの距離に基づいて、車両10の前方にある障害物(例えば、他の車両、路面11上の溝、穴、落下物等)を検出する。なお、本実施形態では、障害物の検出方法は特に限定しないが、例えば、障害物検出部403は、複数の測定ポイント511の三次元座標を算出し、三次元座標に基づいて、路面11上の物体や凹凸等の形状を推定することにより、障害物を検出しても良い。 The obstacle detection unit 403 detects obstacles (e.g., other vehicles, grooves, holes, fallen objects, etc. on the road surface 11) ahead of the vehicle 10 based on the distances to the multiple measurement points 511 measured by the distance measurement unit 401. Note that in this embodiment, the method of detecting obstacles is not particularly limited, but for example, the obstacle detection unit 403 may detect obstacles by calculating the three-dimensional coordinates of the multiple measurement points 511 and estimating the shapes of objects, unevenness, etc. on the road surface 11 based on the three-dimensional coordinates.

以上、第1の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントのうち、進行方向に対応する測定ポイント201の分解能より、進行方向と交差する方向に対応する測定ポイント504の分解能が低くなるように複数の測定ポイントを決定する。 As described above, the measurement point determination unit 402 according to the first embodiment determines a number of measurement points such that the resolution of the measurement point 504 corresponding to the direction intersecting the traveling direction is lower than the resolution of the measurement point 201 corresponding to the traveling direction.

好ましくは、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントの数を削減するときに、車両10の進行方向に対応する測定ポイント201の数を維持したまま、進行方向と直交する方向に対応する測定ポイント504の数を削減する。 When reducing the number of multiple measurement points, the measurement point determination unit 402 preferably reduces the number of measurement points 504 corresponding to a direction perpendicular to the traveling direction while maintaining the number of measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10.

従って、第1の実施形態によれば、車両10の前方にある障害物を検出する障害物検出装置100において、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 Therefore, according to the first embodiment, in the obstacle detection device 100 that detects obstacles in front of the vehicle 10, it is possible to increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

[第2の実施形態]
図5で説明した、第1の実施形態に係る複数の測定ポイント511の決定方法は、距離測定部401が距離を測定する複数の測定ポイントの決定方法の一例である。第2の実施形態では、距離測定部401が距離を測定する複数の測定ポイントの決定方法の別の一例について説明する。
Second Embodiment
5 is an example of a method for determining a plurality of measurement points 511 according to the first embodiment, the distance measurement unit 401 measures distances from the plurality of measurement points. In the second embodiment, another example of a method for determining a plurality of measurement points, the distance measurement unit 401 measures distances from the plurality of measurement points will be described.

なお、第2の実施形態に係る障害物検出装置100の機能構成は、図4に示した第1の実施形態に係る障害物検出装置100の機能構成と同様で良い。ただし、第2の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントのうち、路面11上の測定ポイントの分解能より、路面11上の測定ポイントとは異なる他の測定ポイントの分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。 The functional configuration of the obstacle detection device 100 according to the second embodiment may be the same as the functional configuration of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment shown in FIG. 4. However, the measurement point determination unit 402 according to the second embodiment determines the multiple measurement points such that the resolution of the measurement points on the road surface 11 and other measurement points different from the measurement points on the road surface 11 is lower than the resolution of the measurement points on the road surface 11.

図6は、第2の実施形態に係る複数の測定ポイントのイメージを示す図である。図6(A)において、前述したように、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイント201の分解能は、隣接する測定ポイント201間の距離d1で表され、車両10からの距離が離れるほど、距離d1が長くなる。従って、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイント201の数を削減してしまうと、例えば、図2(B)で説明したように、路面11上の障害物の検出精度が劣化するという問題がある。 Figure 6 is a diagram showing an image of multiple measurement points according to the second embodiment. In Figure 6 (A), as described above, the resolution of the measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11 is represented by the distance d1 between adjacent measurement points 201, and the distance d1 increases as the distance from the vehicle 10 increases. Therefore, if the number of measurement points 201 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11 is reduced, there is a problem that the detection accuracy of obstacles on the road surface 11 deteriorates, as described in Figure 2 (B), for example.

そこで、第2の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、例えば、複数の測定ポイントのうち、路面11上の測定ポイント201の数を維持したまま、路面11上の測定ポイント201とは異なる他の測定ポイント601の数を削減する。 Therefore, the measurement point determination unit 402 according to the second embodiment, for example, reduces the number of other measurement points 601 that are different from the measurement points 201 on the road surface 11, while maintaining the number of measurement points 201 on the road surface 11 among the multiple measurement points.

図6(B)は、距離測定部401が、カメラ画像に基づいて作成したDepth画像610等から、複数の測定ポイントまでの距離を取得する場合の複数の測定ポイント611、612の一例のイメージを示している。図6(B)において、Depth画像610の縦方向が車両10の進行方向に対応しており、横方向が車両10の進行方向と交差する方向に対応しているものとする。また、Depth画像610において、一点鎖線613より下の領域614内の複数の測定ポイント612が、図6(A)の路面11上の測定ポイント201に対応しているものとする。さらに、Depth画像610において、一点鎖線613より上の領域615内の複数の測定ポイント612が、図6(A)の路面11上の測定ポイント201とは異なる他の測定ポイント601に対応しているものとする。 Figure 6 (B) shows an example of multiple measurement points 611, 612 when the distance measurement unit 401 acquires distances to multiple measurement points from a depth image 610 created based on a camera image. In Figure 6 (B), the vertical direction of the depth image 610 corresponds to the traveling direction of the vehicle 10, and the horizontal direction corresponds to a direction intersecting the traveling direction of the vehicle 10. In addition, in the depth image 610, multiple measurement points 612 in an area 614 below a dashed line 613 correspond to the measurement point 201 on the road surface 11 in Figure 6 (A). In addition, in the depth image 610, multiple measurement points 612 in an area 615 above the dashed line 613 correspond to another measurement point 601 different from the measurement point 201 on the road surface 11 in Figure 6 (A).

なお、一点鎖線613の位置は、例えば、車両10を製造したとき、距離センサ110を取り付けたとき、又はキャリブレーション操作が行われたとき等に予め設定されているものとする。 The position of the dashed dotted line 613 is assumed to be preset, for example, when the vehicle 10 is manufactured, when the distance sensor 110 is attached, or when a calibration operation is performed.

第2の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、例えば、図6(B)に示すように、一点鎖線613より下の領域614において、複数の測定ポイント611を、横方向にΔx1、縦方向にΔy1の間隔で配置する。一方、測定ポイント決定部402は、一点鎖線613より上の領域615において、例えば、横方向の複数の測定ポイント612が一行おきとなるように間引きして、横方向にΔx1、縦方向にΔy2(Δy2>Δy1)の間隔で複数の測定ポイント612を配置する。 For example, as shown in FIG. 6B, the measurement point determination unit 402 according to the second embodiment arranges multiple measurement points 611 in the region 614 below the dashed-dotted line 613 at intervals of Δx1 in the horizontal direction and Δy1 in the vertical direction. On the other hand, in the region 615 above the dashed-dotted line 613, the measurement point determination unit 402 arranges multiple measurement points 612 at intervals of Δx1 in the horizontal direction and Δy2 (Δy2>Δy1) in the vertical direction by thinning out the multiple measurement points 612 in the horizontal direction so that they are on every other row.

これにより、第2の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、路面11上の測定ポイント611の数を維持したまま、他の測定ポイント612の数を削減することができる。 As a result, the measurement point determination unit 402 according to the second embodiment can reduce the number of other measurement points 612 while maintaining the number of measurement points 611 on the road surface 11.

なお、図6(B)に示した複数の測定ポイントの配置方法は一例である。測定ポイント決定部402は、一点鎖線613より上の領域615において、縦方向の複数の測定ポイント612が一列おきとなるように間引きしても良い。これにより、例えば、図6(C)に示すように、横方向にΔx2(Δx2>Δx1)、縦方向にΔy2(Δy2>Δy1)の間隔となるように、複数の測定ポイント612を決定しても良い。 Note that the method of arranging the multiple measurement points shown in FIG. 6(B) is one example. The measurement point determination unit 402 may thin out the multiple measurement points 612 in the vertical direction in the region 615 above the dashed dotted line 613 so that they are spaced every other row. As a result, for example, as shown in FIG. 6(C), the multiple measurement points 612 may be determined so that they are spaced apart by Δx2 (Δx2>Δx1) in the horizontal direction and Δy2 (Δy2>Δy1) in the vertical direction.

以上、第2の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントのうち、路面11上の測定ポイント611の分解能より、路面11上の測定ポイントとは異なる他の測定ポイント612の分解能が低くなるように、複数の測定ポイントを決定する。 As described above, the measurement point determination unit 402 according to the second embodiment determines a plurality of measurement points such that the resolution of the measurement point 612, which is different from the measurement point on the road surface 11, is lower than the resolution of the measurement point 611 on the road surface 11.

好ましくは、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントの数を削減するときに、複数の測定ポイントのうち、路面11上の測定ポイント611の数を維持したまま、他の測定ポイント612の数を削減する。 When reducing the number of multiple measurement points, the measurement point determination unit 402 preferably reduces the number of other measurement points 612 among the multiple measurement points while maintaining the number of measurement points 611 on the road surface 11.

従って、第2の実施形態においても、車両10の前方にある障害物を検出する障害物検出装置100において、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 Therefore, even in the second embodiment, the obstacle detection device 100 that detects obstacles in front of the vehicle 10 can increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

[第3の実施形態]
障害物検出装置100を車両10の自動運転に適用する場合、車両10の走行速度が速くなるほど、障害物を検出する処理速度(例えば、フレームレート等)の高速化が求められる。そこで、第3の実施形態では、測定ポイント決定部402が、車両10の走行速度に応じて複数の測定ポイントを決定する場合の処理の例について説明する。
[Third embodiment]
When the obstacle detection device 100 is applied to the autonomous driving of the vehicle 10, the processing speed (e.g., frame rate, etc.) for detecting an obstacle needs to be increased as the traveling speed of the vehicle 10 increases. Therefore, in the third embodiment, an example of processing in which the measurement point determination unit 402 determines a plurality of measurement points according to the traveling speed of the vehicle 10 will be described.

<機能構成>
図7は、第3の実施形態に係る障害物検出装置100の機能構成の例を示す図である。図7に示すように、第3の実施形態に係る障害物検出装置100は、図4に示した第1の実施形態に係る障害物検出装置100の機能構成に加えて、走行速度取得部701を有している。なお、第3の実施形態に係る障害物検出システム1のシステム構成、及び障害物検出装置100のハードウェア構成は、第1、2の実施形態と同様で良い。
<Functional configuration>
Fig. 7 is a diagram showing an example of the functional configuration of the obstacle detection device 100 according to the third embodiment. As shown in Fig. 7, the obstacle detection device 100 according to the third embodiment has a traveling speed acquisition unit 701 in addition to the functional configuration of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment shown in Fig. 4. Note that the system configuration of the obstacle detection system 1 according to the third embodiment and the hardware configuration of the obstacle detection device 100 may be similar to those of the first and second embodiments.

走行速度取得部701は、例えば、図3のCPU301で実行されるプログラムによって実現され、外部接続I/F305を介して、車両10が備える他のECU(例えば、車両10の走行を制御するECU等)から、車両10の走行速度を取得する。 The driving speed acquisition unit 701 is realized, for example, by a program executed by the CPU 301 in FIG. 3, and acquires the driving speed of the vehicle 10 from another ECU (e.g., an ECU that controls the driving of the vehicle 10) equipped in the vehicle 10 via the external connection I/F 305.

また、第3の実施形態に係る測定ポイント決定部402は、走行速度取得部701が取得した車両10の走行速度に応じて、距離測定部401が距離を測定する複数の測定ポイントを決定する。 In addition, the measurement point determination unit 402 according to the third embodiment determines a number of measurement points at which the distance measurement unit 401 measures distances, depending on the traveling speed of the vehicle 10 acquired by the traveling speed acquisition unit 701.

なお、第3の実施形態に係る障害物検出装置100の他の機能構成(距離測定部401、障害物検出部403)の機能は、第1、2の実施形態と同様で良い。 The functions of the other functional components (distance measurement unit 401, obstacle detection unit 403) of the obstacle detection device 100 according to the third embodiment may be the same as those of the first and second embodiments.

<処理の流れ>
続いて、第3の実施形態に係る障害物検出方法の処理の流れについて説明する。
<Processing flow>
Next, a process flow of the obstacle detection method according to the third embodiment will be described.

(障害物検出装置の処理1)
図8は、第3の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート(1)である。この処理は、障害物検出装置100が実行する障害物検出処理の一例を示している。障害物検出装置100は、例えば、図8に示す処理を繰り返し実行することにより、車両10の前方にある障害物を検出する。
(Obstacle detection device process 1)
Fig. 8 is a flowchart (1) showing an example of the process of the obstacle detection device according to the third embodiment. This process shows an example of the obstacle detection process executed by the obstacle detection device 100. The obstacle detection device 100 detects an obstacle in front of the vehicle 10 by repeatedly executing, for example, the process shown in Fig. 8.

ステップS801において、障害物検出装置100の走行速度取得部701は、車両10の走行を制御するECU等から、車両10の走行速度を取得する。 In step S801, the traveling speed acquisition unit 701 of the obstacle detection device 100 acquires the traveling speed of the vehicle 10 from an ECU or the like that controls the traveling of the vehicle 10.

ステップS802において、障害物検出装置100の測定ポイント決定部402は、車両10の走行速度が、所定の速度以上であるか(又は所定の速度を超えているか)を判断する。なお、所定の速度は、例えば、障害物検出処理の処理速度を高速化する速度(例えば、30km/h~80km/h程度)が予め設定されているものとする。 In step S802, the measurement point determination unit 402 of the obstacle detection device 100 determines whether the traveling speed of the vehicle 10 is equal to or greater than a predetermined speed (or exceeds the predetermined speed). Note that the predetermined speed is set in advance to a speed (e.g., about 30 km/h to 80 km/h) that increases the processing speed of the obstacle detection process.

車両10の走行速度が所定の速度以上である場合、測定ポイント決定部402は、処理をステップS803に移行させる。一方、走行速度が所定の速度未満である場合、測定ポイント決定部402は、処理をステップS804に移行させる。 If the traveling speed of the vehicle 10 is equal to or greater than the predetermined speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S803. On the other hand, if the traveling speed is less than the predetermined speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S804.

ステップS803に移行すると、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイントの数を削減する。例えば、デフォルト状態において、距離測定部401が距離を測定する複数の測定ポイント901は、図9(A)に示すように、Depth画像900の横方向に間隔D、縦方向に距離Dで等間隔に配置されているものとする。 When the process proceeds to step S803, the measurement point determination unit 402 reduces the number of multiple measurement points. For example, in the default state, the multiple measurement points 901 at which the distance measurement unit 401 measures distances are equally spaced apart at intervals D in the horizontal direction and at distances D in the vertical direction of the depth image 900, as shown in FIG. 9(A).

この状態から、複数の測定ポイント901の数を削減する場合、測定ポイント決定部402は、例えば、第1の実施形態を適用して、図9(B)に示すように、複数の測定ポイント901の数を削減しても良い。図9(B)の例では、測定ポイント決定部402は、図9(A)の状態から、測定ポイント901の列を一列おきに間引きして、横方向の測定ポイント間の距離Dを2倍の2Dにしている。このように、測定ポイント決定部402は、車両10の進行方向(縦方向)に対応する測定ポイント901の数を維持したまま、車両10の進行方向と直交する方向(横方向)の測定ポイント901の数を削減しても良い。 When reducing the number of multiple measurement points 901 from this state, the measurement point determination unit 402 may, for example, apply the first embodiment to reduce the number of multiple measurement points 901 as shown in FIG. 9(B). In the example of FIG. 9(B), the measurement point determination unit 402 thins out every other row of measurement points 901 from the state of FIG. 9(A) to double the distance D between measurement points in the horizontal direction to 2D. In this way, the measurement point determination unit 402 may reduce the number of measurement points 901 in the direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 10 (horizontal direction) while maintaining the number of measurement points 901 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 (vertical direction).

或いは、測定ポイント決定部402は、例えば、第2の実施形態を適用して、例えば、図9(C)に示すように、複数の測定ポイント901の数を削減しても良い。図9(C)の例では、測定ポイント決定部402は、図9(A)の状態から、路面11上に対応する領域902とは異なる他の領域903の測定ポイント901bを、一行おきに間引きして、縦方向の測定ポイント901b間の距離を2倍の2Dに変更している。このように、測定ポイント決定部402は、路面11上に対応する領域902の測定ポイント901aの数を維持したまま、他の測定ポイント901bの数を削減しても良い。 Alternatively, the measurement point determination unit 402 may apply, for example, the second embodiment and reduce the number of multiple measurement points 901, for example, as shown in FIG. 9(C). In the example of FIG. 9(C), the measurement point determination unit 402 thins out every other row of measurement points 901b in other areas 903 that are different from the area 902 corresponding to the road surface 11 from the state of FIG. 9(A), and changes the distance between the measurement points 901b in the vertical direction to twice as long, 2D. In this way, the measurement point determination unit 402 may reduce the number of other measurement points 901b while maintaining the number of measurement points 901a in the area 902 corresponding to the road surface 11.

なお、図8のステップS803に移行したときに、例えば、図9(B)、(C)に示すように、測定ポイント901の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部402は、現在の状態(削減済みの状態)を維持する。 When proceeding to step S803 in FIG. 8, if the number of measurement points 901 has already been reduced, as shown in, for example, FIGS. 9(B) and (C), the measurement point determination unit 402 maintains the current state (reduced state).

図8のステップS802からステップS804に移行すると、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイント901の数の削減を中止する。例えば、ステップS804に移行したときに、図9(B)、(C)に示すように、測定ポイント901の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイント901を、図9(A)に示すようなデフォルトの状態に戻す。一方、ステップS804に移行したときに、図9(A)に示すように、複数の測定ポイント901の数がデフォルトの状態である場合、測定ポイント決定部402は、現在の状態(デフォルトの状態)を維持する。 When moving from step S802 to step S804 in FIG. 8, the measurement point determination unit 402 stops reducing the number of the multiple measurement points 901. For example, when moving to step S804, if the number of measurement points 901 has already been reduced as shown in FIGS. 9(B) and (C), the measurement point determination unit 402 returns the multiple measurement points 901 to the default state as shown in FIG. 9(A). On the other hand, when moving to step S804, if the number of multiple measurement points 901 is in the default state as shown in FIG. 9(A), the measurement point determination unit 402 maintains the current state (default state).

ステップS805において、障害物検出装置100の距離測定部401は、ステップS801~S804で決定された複数の測定ポイント901までの距離を測定する。 In step S805, the distance measurement unit 401 of the obstacle detection device 100 measures the distances to the multiple measurement points 901 determined in steps S801 to S804.

ステップS806において、障害物検出装置100の障害物検出部403は、距離測定部401が測定した複数の測定ポイント901までの距離に基づいて、車両10の前方にある障害物を検出する。障害物検出部403が検出した障害物の情報は、例えば、車両10が備えるECU(例えば、自動運転制御用のECU等)や、情報処理装置等に出力される。 In step S806, the obstacle detection unit 403 of the obstacle detection device 100 detects an obstacle in front of the vehicle 10 based on the distances to the multiple measurement points 901 measured by the distance measurement unit 401. Information about the obstacle detected by the obstacle detection unit 403 is output to, for example, an ECU (e.g., an ECU for automatic driving control) provided in the vehicle 10, an information processing device, etc.

上記の処理により、障害物検出装置100は、車両10の走行速度が所定の速度以上になったときに、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 By performing the above processing, the obstacle detection device 100 can increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11 when the traveling speed of the vehicle 10 reaches or exceeds a predetermined speed.

なお、図8に示した障害物検出装置の処理は一例である。例えば、障害物検出装置100は、3つ以上の速度範囲に応じて、複数の測定ポイント901の数の削減方法を切り替えても良い。また、障害物検出装置100は、複数の測定ポイント901の数を削減する際に、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせて適用しても良い。 The processing of the obstacle detection device shown in FIG. 8 is an example. For example, the obstacle detection device 100 may switch the method of reducing the number of the multiple measurement points 901 according to three or more speed ranges. Furthermore, the obstacle detection device 100 may apply a combination of the first embodiment and the second embodiment when reducing the number of the multiple measurement points 901.

(障害物検出装置の処理2)
図10は、第3の実施形態に係る障害物検出装置の処理の例を示すフローチャート(2)である。この処理は、障害物検出装置100が実行する障害物検出処理の別の一例を示している。障害物検出装置100は、例えば、図10に示す処理を繰り返し実行することにより、車両10の前方にある障害物を検出する。なお、ここでは、図8で説明した処理と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。
(Obstacle detection device processing 2)
Fig. 10 is a flowchart (2) showing an example of the process of the obstacle detection device according to the third embodiment. This process shows another example of the obstacle detection process executed by the obstacle detection device 100. The obstacle detection device 100 detects an obstacle in front of the vehicle 10 by repeatedly executing, for example, the process shown in Fig. 10. Note that a detailed description of the process similar to the process described in Fig. 8 will be omitted here.

ステップS1001において、障害物検出装置100の走行速度取得部701は、車両10の走行を制御するECU等から、車両10の走行速度を取得する。 In step S1001, the traveling speed acquisition unit 701 of the obstacle detection device 100 acquires the traveling speed of the vehicle 10 from an ECU or the like that controls the traveling of the vehicle 10.

ステップS1002において、障害物検出装置100の測定ポイント決定部402は、車両10の走行速度が、予め設定された第1の速度(例えば、20~40km/h程度)以上であるかを判断する。 In step S1002, the measurement point determination unit 402 of the obstacle detection device 100 determines whether the traveling speed of the vehicle 10 is equal to or greater than a first speed that has been set in advance (e.g., approximately 20 to 40 km/h).

車両10の走行速度が第1の速度未満である場合、測定ポイント決定部402は、処理をステップS1003に移行させる。一方、走行速度が第1の速度以上である場合、測定ポイント決定部402は、処理をステップS1004に移行させる。 If the traveling speed of the vehicle 10 is less than the first speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S1003. On the other hand, if the traveling speed is equal to or greater than the first speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S1004.

ステップS1003に移行すると、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイント901の数の削減を中止する。例えば、ステップS1003に移行したときに、測定ポイント901の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部402は、複数の測定ポイント901を、図9(A)に示すようなデフォルトの状態に戻す。一方、ステップS1003に移行したときに、図9(A)に示すように、複数の測定ポイント901の数がデフォルトの状態である場合、測定ポイント決定部402は、現在の状態(デフォルトの状態)を維持する。 When proceeding to step S1003, the measurement point determination unit 402 stops reducing the number of the multiple measurement points 901. For example, when proceeding to step S1003, if the number of measurement points 901 has already been reduced, the measurement point determination unit 402 returns the multiple measurement points 901 to the default state as shown in FIG. 9(A). On the other hand, when proceeding to step S1003, if the number of multiple measurement points 901 is in the default state as shown in FIG. 9(A), the measurement point determination unit 402 maintains the current state (default state).

一方、ステップS1002からステップS1004に移行すると、測定ポイント決定部402は、車両10の走行速度が、予め設定された第2の速度(例えば、60~80km/h程度)以上であるかを判断する。 On the other hand, when the process moves from step S1002 to step S1004, the measurement point determination unit 402 determines whether the traveling speed of the vehicle 10 is equal to or greater than a second speed that has been set in advance (e.g., approximately 60 to 80 km/h).

車両10の走行速度が第2の速度未満である場合、測定ポイント決定部402は、処理をステップS1005に移行させる。一方、車両10の走行速度が第2の速度以上である場合、処理をステップS1006に移行させる。 If the traveling speed of the vehicle 10 is less than the second speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S1005. On the other hand, if the traveling speed of the vehicle 10 is equal to or greater than the second speed, the measurement point determination unit 402 shifts the process to step S1006.

ステップS1005に移行すると、測定ポイント決定部402は、例えば、図9(C)で説明したように、路面11上の測定ポイント901aとは異なる他の測定ポイント901bの数を削減する。なお、ステップS1005に移行したときに、例えば、図9(C)に示すように、測定ポイント901の数を既に削減済みである場合、測定ポイント決定部402は、現在の状態を維持する。 When the process proceeds to step S1005, the measurement point determination unit 402 reduces the number of measurement points 901b on the road surface 11 that are different from the measurement point 901a, for example, as described in FIG. 9(C). Note that when the process proceeds to step S1005, if the number of measurement points 901 has already been reduced, for example, as shown in FIG. 9(C), the measurement point determination unit 402 maintains the current state.

一方、ステップS1004からステップS1006に移行すると、測定ポイント決定部402は、例えば、図9(D)に示すように、複数の測定ポイント901の数を削減する。 On the other hand, when moving from step S1004 to step S1006, the measurement point determination unit 402 reduces the number of multiple measurement points 901, for example, as shown in FIG. 9 (D).

図9(D)の例では、測定ポイント決定部402は、図9(A)の状態から、路面11上の測定ポイント901aとは異なる他の測定ポイント901bの行を、一行おきに間引きして、縦方向の測定ポイント901b間の距離を2倍の2Dに変更している。さらに、測定ポイント決定部402は、測定ポイント901a、及び測定ポイント901bの列を一列おきに間引きして、横方向の測定ポイント間の距離Dを2倍の2Dに変更している。 In the example of FIG. 9(D), the measurement point determination unit 402 thins out every other row of measurement points 901b on the road surface 11 that are different from the measurement point 901a from the state of FIG. 9(A), thereby changing the distance between the measurement points 901b in the vertical direction to 2D, which is doubled. Furthermore, the measurement point determination unit 402 thins out every other column of measurement points 901a and measurement points 901b, thereby changing the distance D between the measurement points in the horizontal direction to 2D, which is doubled.

このように、測定ポイント決定部402は、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせて、複数の測定ポイント901の数を削減しても良い。なお、図9(D)に示すDepth画像900においても、路面11上の車両10の進行方向に対応する測定ポイント901の分解能より、他の測定ポイント901の分解能が低くなるように、複数の測定ポイント901を決定する。 In this way, the measurement point determination unit 402 may combine the first and second embodiments to reduce the number of multiple measurement points 901. Note that in the depth image 900 shown in FIG. 9(D), multiple measurement points 901 are also determined so that the resolution of the measurement point 901 corresponding to the traveling direction of the vehicle 10 on the road surface 11 is lower than the resolution of the other measurement points 901.

ステップS1007において、障害物検出装置100の距離測定部401は、ステップS1001~S1006で決定された複数の測定ポイント901までの距離を測定する。 In step S1007, the distance measurement unit 401 of the obstacle detection device 100 measures the distances to the multiple measurement points 901 determined in steps S1001 to S1006.

ステップS1006において、障害物検出装置100の障害物検出部403は、距離測定部401が測定した複数の測定ポイント901までの距離に基づいて、車両10の前方にある障害物を検出する。障害物検出部403が検出した障害物の情報は、例えば、車両10が備えるECU(例えば、自動運転制御用のECU等)や、情報処理装置等に出力される。 In step S1006, the obstacle detection unit 403 of the obstacle detection device 100 detects an obstacle in front of the vehicle 10 based on the distances to the multiple measurement points 901 measured by the distance measurement unit 401. Information about the obstacle detected by the obstacle detection unit 403 is output to, for example, an ECU (e.g., an ECU for automatic driving control) provided in the vehicle 10, an information processing device, etc.

上記の処理により、障害物検出装置100は、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、複数の速度範囲に応じて、複数の測定ポイント901の数の削減方法を切り替えることができる。 By performing the above processing, the obstacle detection device 100 can switch between methods for reducing the number of multiple measurement points 901 according to multiple speed ranges while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

以上、本発明の各実施形態によれば、車両10の前方にある障害物を検出する障害物検出装置100において、路面11上の障害物の検出精度の劣化を抑制しつつ、障害物を検出する処理速度を高速化することができる。 As described above, according to each embodiment of the present invention, in an obstacle detection device 100 that detects obstacles in front of a vehicle 10, it is possible to increase the processing speed for detecting obstacles while suppressing deterioration in the detection accuracy of obstacles on the road surface 11.

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、様々な変形や変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention as described in the claims.

例えば、図4に示す障害物検出装置100の機能構成は一例であり、距離測定部401、及び測定ポイント決定部402を含む距離測定装置と、障害物検出部403を含む障害物検出装置とに分かれていても良い。また、この場合、障害物検出部403は、自動運転を制御するECU等に含まれていても良い。このように、図4、7に示す障害物検出装置100の各機能構成は、障害物検出システム1に含まれる1つ以上の装置のいずれかに含まれていれば良い。 For example, the functional configuration of the obstacle detection device 100 shown in FIG. 4 is one example, and may be separated into a distance measurement device including a distance measurement unit 401 and a measurement point determination unit 402, and an obstacle detection device including an obstacle detection unit 403. In this case, the obstacle detection unit 403 may be included in an ECU that controls autonomous driving. In this way, each functional configuration of the obstacle detection device 100 shown in FIGS. 4 and 7 may be included in one or more devices included in the obstacle detection system 1.

1 障害物検出システム
10 車両
11 路面
100 障害物検出装置
110 距離センサ
401 距離測定部
402 測定ポイント決定部
Reference Signs List 1 Obstacle detection system 10 Vehicle 11 Road surface 100 Obstacle detection device 110 Distance sensor 401 Distance measurement unit 402 Measurement point determination unit

Claims (5)

車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出装置であって、
前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、
前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部と、
を有し、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出装置。
An obstacle detection device that detects an obstacle based on distances to a plurality of measurement points in front of a vehicle,
a distance measurement unit for measuring distances to the plurality of measurement points;
a measurement point determination unit that reduces the number of the plurality of measurement points to reduce the amount of data to be processed ;
having
an obstacle detection device, wherein, when reducing the amount of data to be processed, the measurement point determination unit reduces, among the plurality of measurement points, the number of measurement points corresponding to a direction intersecting the vehicle's traveling direction while maintaining the number of measurement points corresponding to the vehicle's traveling direction .
前記測定ポイント決定部は、前記車両の走行速度に応じて前記複数の測定ポイントの数を削減する、請求項に記載の障害物検出装置。 The obstacle detection device according to claim 1 , wherein the measurement point determination unit reduces the number of the plurality of measurement points in accordance with a traveling speed of the vehicle. 請求項1又は2に記載の障害物検出装置を搭載した車両。 A vehicle equipped with the obstacle detection device according to claim 1 or 2 . 車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出システムであって、
前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する距離測定部と、
前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす測定ポイント決定部と、
を有し、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出システム。
1. An obstacle detection system that detects an obstacle based on distances to a plurality of measurement points in front of a vehicle, comprising:
a distance measurement unit for measuring distances to the plurality of measurement points;
a measurement point determination unit that reduces the number of the plurality of measurement points to reduce the amount of data to be processed ;
having
an obstacle detection system in which, when reducing the amount of data to be processed, the measurement point determination unit reduces, among the plurality of measurement points, the number of measurement points corresponding to a direction intersecting the vehicle's traveling direction while maintaining the number of measurement points corresponding to the vehicle's traveling direction.
車両の前方にある複数の測定ポイントまでの距離に基づいて障害物を検出する障害物検出方法であって、
距離測定部が、前記複数の測定ポイントまでの距離を測定する処理と、
測定ポイント決定部が、前記複数の測定ポイントの数を削減して、処理するデータ量を減らす処理と、
を含み、
前記測定ポイント決定部は、前記処理するデータ量を減らすときに、前記複数の測定ポイントのうち、前記車両の進行方向に対応する測定ポイントの数を維持したまま、前記進行方向と交差する方向に対応する測定ポイントの数を削減する、障害物検出方法。
1. A method for detecting an obstacle based on distances to a plurality of measurement points in front of a vehicle, comprising:
A process in which a distance measurement unit measures distances to the plurality of measurement points;
A measurement point determination unit reduces the number of the plurality of measurement points to reduce the amount of data to be processed ;
Including,
an obstacle detection method in which, when reducing the amount of data to be processed, the measurement point determination unit reduces, among the plurality of measurement points, the number of measurement points corresponding to a direction intersecting the vehicle's traveling direction while maintaining the number of measurement points corresponding to the vehicle's traveling direction .
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