WO2020008537A1 - 障害物検知装置又は運転支援装置 - Google Patents

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WO2020008537A1
WO2020008537A1 PCT/JP2018/025258 JP2018025258W WO2020008537A1 WO 2020008537 A1 WO2020008537 A1 WO 2020008537A1 JP 2018025258 W JP2018025258 W JP 2018025258W WO 2020008537 A1 WO2020008537 A1 WO 2020008537A1
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WO
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obstacle
distance measurement
vehicle
distance
reflection
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PCT/JP2018/025258
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French (fr)
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井上　悟
侑己 浦川
裕 小野寺
亘 辻田
努 朝比奈
元気 山下
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三菱電機株式会社
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Definitions

  • the present invention relates to an obstacle detection device or a driving support device.
  • each of the height of the lower ultrasonic sensor and the height of the upper ultrasonic sensor is twice as large as the height of the step to avoid unnecessary detection.
  • Ultrasonic sensors are installed at various places in the vehicle, and obstacles are set so that the ultrasonic sensors transmit and receive ultrasonic waves separately using upper and lower ultrasonic sensors. Is detected, and on the condition that the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted by the transmission sensor is not detected by the reception sensor above (or below) the transmission sensor, the object is not detected.
  • An obstacle detection device that determines that the difference is a step is disclosed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to provide an obstacle detection device which has few design restrictions or can accurately determine the height of an obstacle.
  • An obstacle detection device includes a reflection point extraction unit that extracts a position of a reflection point based on reception signals obtained from a plurality of distance measurement sensors having different propagation distances provided in a vehicle, and a reflection point extraction unit.
  • An obstacle determining unit that determines the height of the obstacle using the distribution length of the reflection points calculated based on the positions of the plurality of extracted reflection points.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of an obstacle detection unit in the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of a reflection point extraction unit in the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of another hardware configuration of the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of an operation of the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of an obstacle detection unit in the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor in the vehicle, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a propagation path of a reflected wave by a traveling obstacle such as a wall.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a waveform of a transmission signal.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating an example of a waveform of a reception signal corresponding to a reflected wave by a traveling obstacle.
  • FIG. 7D is a diagram illustrating another example of the waveform of the received signal corresponding to the reflected wave from the traveling obstacle.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a propagation path of a reflected wave by a road obstacle such as a curb or a road surface obstacle such as a step.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a waveform of a transmission signal.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a waveform of a reception signal corresponding to a reflected wave from a road obstacle.
  • FIG. 8D is a diagram illustrating another example of the waveform of the received signal corresponding to the reflected wave from the road obstacle.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a propagation path of a reflected wave by a road obstacle such as a curb or a road surface obstacle such as a step.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a waveform of a transmission signal.
  • FIG. 8E is a diagram illustrating an example of a waveform of a received signal corresponding to a reflected wave from a road surface obstacle.
  • FIG. 8F is a diagram illustrating another example of the waveform of the received signal corresponding to the reflected wave from the road surface obstacle.
  • FIG. 9A is an example of the distribution of the reflection points on the YZ plane and the distribution length of the reflection points on the reflection surface of the obstacle when the obstacle is an obstacle on the road in the obstacle detection device according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 9B is an example of the distribution of the reflection points on the YZ plane and the distribution length of the reflection points on the reflection surface of the obstacle when the obstacle is a traveling obstacle in the obstacle detection device according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a correlation between the distribution length of the reflection points and the height of the obstacle.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a main part of an obstacle detection device according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle and an example of a process in which a reflection point extraction unit in an obstacle detection device according to another modification of the first embodiment extracts a position of a reflection point.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state viewed from a side of the vehicle.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the operation of the obstacle detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle when an obstacle is a traveling obstacle, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor in the vehicle when the obstacle is a traveling obstacle, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle when an obstacle is a traveling obstacle, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor in the vehicle when the obstacle is a traveling obstacle, and is
  • FIG. 16A is a diagram illustrating an example of an installation position of a distance measurement sensor in a vehicle when the obstacle is a road obstacle or a road surface obstacle, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor in the vehicle when the obstacle is a road obstacle or a road surface obstacle, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a sensor pitch, a distance value in a distance measuring sensor, and a directly facing angle.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a main part of the driving support device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of the operation of the driving support device according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection unit 11 in the obstacle detection device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of the reflection point extraction unit 12 in the obstacle detection device 100 according to the first embodiment.
  • the obstacle detection device 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the obstacle detection device 100 is connected to a computer network such as a CAN (Controller Area Network) in the vehicle 1.
  • the obstacle detection device 100 can appropriately acquire various signals from the network. These signals include, for example, a signal indicating the traveling speed of the vehicle 1 or a signal indicating the yaw rate of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 is provided with a plurality of distance measurement sensors 2 having different propagation distances.
  • the vehicle 1 is provided with two distance measurement sensors 2a and 2b as the plurality of distance measurement sensors 2.
  • the distance measuring sensor 2 is constituted by a sensor of a type such as a sonar or a millimeter wave radar, and the two distance measuring sensors 2a and 2b are sensors of the same type.
  • ultrasonic waves, radio waves, and the like transmitted and received by the distance measuring sensor 2 are collectively referred to as “search waves”.
  • search waves When an obstacle around the vehicle 1 reflects the search wave, the reflected search wave is referred to as a “reflected wave”.
  • the search wave and the reflected wave are referred to as “direct waves”.
  • the search wave and the reflected wave are referred to as “indirect waves”.
  • the two distance measuring sensors 2a and 2b are installed at different positions in the vehicle 1. Further, the two distance measuring sensors 2a and 2b may be arranged such that the direction in which the distance measuring sensors 2a and 2b transmit the search wave and the direction in which the distance measuring sensors 2a and 2b receive the reflected waves are different. Are also oriented in the same direction, such as in front of the vehicle 1. More specifically, for example, the two distance measurement sensors 2a and 2b are provided at different positions in the front nose portion of the vehicle 1, and are set to face the front of the vehicle 1. Note that the distance measurement sensor 2 may be provided toward the rear of the vehicle 1. In principle, there is no problem if the distance measuring sensor 2 is provided in any direction among the four directions of the front, rear, left and right of the vehicle 1. The direction in which the distance measurement sensor 2 is directed in the vehicle 1 is referred to as “the installation direction of the distance measurement sensor 2”.
  • the propagation distance is the distance over which the search wave transmitted from the distance measurement sensor 2 propagates until the search wave is reflected by the obstacle, and the distance until the reflection wave reflected from the obstacle is received by the distance measurement sensor 2. With the distance over which the reflected wave propagates. Therefore, that the propagation distances are different means that the propagation distances of the plurality of distance measurement sensors 2 are different.
  • the reflected waves of the search waves transmitted by the distance measurement sensors 2a and 2b are received as direct waves by the distance measurement sensors 2a and 2b, respectively.
  • the distance measuring sensors 2a and 2b have different propagation distances in the distance measuring sensor 2a and the distance measuring sensor 2b because the distance measuring sensors 2a and 2b are provided at different positions. The above-described propagation distance difference appears significantly for obstacles lower than the mounting height of the distance measurement sensor 2.
  • an obstacle having a height enough to contact the bumper portion of the vehicle 1 is referred to as a “running obstacle”.
  • the traveling obstacle is, for example, a wall or another parked vehicle.
  • obstacles having a height that does not contact the bumper portion of the vehicle 1 and that is high enough to prevent the vehicle 1 from getting over are referred to as “road obstacles”.
  • the road obstacle is, for example, a curb or a wheelchair.
  • an obstacle having a height lower than that of a road obstacle and having a height enough to allow the vehicle 1 to get over is referred to as a “road obstacle”.
  • the road surface obstacle is, for example, a step. That is, the height of the obstacle increases in the order of the road surface obstacle, the road obstacle, and the traveling obstacle.
  • the distance measurement sensor 2a receives the reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2a as a direct wave
  • the distance measurement sensor 2b indirectly receives the reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2a.
  • the distance measuring sensor 2a receives a reflected wave of the search wave transmitted by the distance measuring sensor 2b as an indirect wave
  • the distance measuring sensor 2b receives a reflected wave of the search wave transmitted by the distance measuring sensor 2b as a direct wave. It may be something to do.
  • the distance measuring sensors 2a and 2b alternately transmit the search wave by the distance measuring sensor 2a and the distance measuring sensor 2b, and generate the search wave transmitted by either the distance measuring sensor 2a or the distance measuring sensor 2b.
  • the reflected wave may be received by both the distance measurement sensor 2a and the distance measurement sensor 2b.
  • the distance measuring sensors 2a and 2b may be configured such that each of the distance measuring sensors 2a and 2b receives a reflected wave of the search wave transmitted by the distance measuring sensor 2a or 2b as a direct wave.
  • the main part of the obstacle detection device 100 includes an obstacle detection unit 11, a reflection point extraction unit 12, and an obstacle determination unit 13.
  • the obstacle detection unit 11 calculates a distance from the distance measurement sensor 2 to an obstacle around the vehicle 1.
  • the main part of the obstacle detection unit 11 includes a transmission signal output unit 21, a reception signal acquisition unit 22, and a distance value calculation unit 23.
  • the transmission signal output unit 21 sequentially outputs a transmission signal to the distance measurement sensor 2 to cause the distance measurement sensor 2 to sequentially transmit a search wave.
  • the transmission signal output section 21 outputs a transmission signal to the distance measurement sensor 2a, thereby causing the distance measurement sensor 2a to transmit a search wave.
  • the operation related to the distance measuring sensor 2b is the same as that of the distance measuring sensor 2a, and thus the description is omitted.
  • the reception signal acquisition unit 22 acquires information on the reflected wave received by the distance measurement sensor 2 from the distance measurement sensor 2 as a reception signal.
  • the reception signal acquisition unit 22 acquires, as a reception signal, information on a reflected wave of a direct wave received by the distance measurement sensor 2a from the distance measurement sensor 2a, and receives the indirect signal received by the distance measurement sensor 2b.
  • the information of the reflected wave in the wave is acquired from the distance measurement sensor 2b as a reception signal.
  • the distance value calculating unit 23 determines whether or not the distance measuring sensor 2 has received a reflected wave by comparing the intensity of the received signal acquired by the received signal acquiring unit 22 with a predetermined threshold. When it is determined that the distance measurement sensor 2 has received the reflected wave, the distance value calculation unit 23 calculates a distance value indicating the distance from the distance measurement sensor 2 to the obstacle using the TOF. Since the calculation process of the distance value by TOF is known, detailed description is omitted. In the example shown in FIG. 2, the distance value calculation unit 23 calculates the distance value based on the reflected waves received by each of the distance measurement sensors 2a and 2b.
  • the obstacle detection unit 11 causes any one of the plurality of ranging sensors 2 to transmit the search wave, obtains the reception signal of the reflected wave from each of the plurality of ranging sensors 2, and obtains the obtained signal.
  • a distance value corresponding to each of the plurality of distance measurement sensors 2 is calculated based on each of the received signals.
  • a distance value calculated based on a reflected wave received by a certain distance measuring sensor 2 will be described as "distance value in the distance measuring sensor 2".
  • “distance value at distance measuring sensor 2a” means a distance value calculated based on a reflected wave received by distance measuring sensor 2a.
  • the distance value of the distance measuring sensor 2a is referred to as "distance value Dra”
  • the distance value of the distance measuring sensor 2b is referred to as "distance value Drb”.
  • the reflection point extraction unit 12 extracts the position of the point where the search wave is reflected (hereinafter, referred to as “reflection point”) using the distance value calculated by the obstacle detection unit 11. That is, the reflection point extraction unit 12 extracts the position of the reflection point based on the reception signals acquired from the plurality of distance measurement sensors 2 provided in the vehicle 1 and having different propagation distances. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the reflection point extracting unit 12 calculates the distance values Dra and Drb in the distance measurement sensors 2a and 2b calculated based on the reception signals acquired from the distance measurement sensors 2a and 2b, respectively. To extract the position of the reflection point. The reflection point extracted based on the distance value Dra and the distance value Drb is referred to as “reflection point Rab”.
  • the reflection point extraction unit 12 is mainly composed of a reflection point position calculation unit 24, a vehicle position calculation unit 26, and a sensor position calculation unit 27.
  • the reflection point position calculation unit 24 calculates the position of the reflection point using the plurality of distance values of the plurality of distance measurement sensors 2 calculated by the distance value calculation unit 23 of the obstacle detection unit 11. In the examples shown in FIGS. 2 and 3, the reflection point position calculation unit 24 calculates the distance value Dra of the distance measurement sensor 2a and the distance value Drb of the distance measurement sensor 2b calculated by the distance value calculation unit 23 of the obstacle detection unit 11. The position of the reflection point Rab is calculated using both. More specifically, the reflection point position calculation unit 24 includes information indicating the position of each of the distance measurement sensors 2a and 2b (hereinafter, referred to as “sensor position”) at the transmission timing of the search wave, and the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1.
  • the position of the reflection point Rab is calculated by a so-called "two-circle intersection" based on the information indicating the installation direction of the distance measuring sensor 2b, the distance value Dra of the distance measuring sensor 2a, and the distance value Drb of the distance measuring sensor 2b.
  • the position of the reflection point Rab is, for example, an arc whose radius is the distance value Dra on a plane parallel to the front-rear direction of the vehicle 1 (hereinafter, referred to as a “sensor plane”) including the installation positions of the distance measurement sensors 2a and 2b. While drawing, draw an arc whose radius is the distance value Drb.
  • the intersection of these two arcs is the position of the reflection point Rab.
  • the position of the reflection point Rab is calculated by executing the two-circle intersection processing.
  • the positions of the reflection points are, for example, a first axis (hereinafter, referred to as “X axis”) corresponding to the front-rear direction of the vehicle 1, a second axis (hereinafter, referred to as “Y axis”) corresponding to the left and right direction of the vehicle 1. And, it is represented by a coordinate value in a coordinate system (hereinafter, referred to as an “XYZ coordinate system”) in a meter unit by a third axis (hereinafter, referred to as “Z axis”) corresponding to the height direction of the vehicle 1.
  • the information indicating the sensor position is output by the sensor position calculation unit 27 described later.
  • the information indicating the installation direction of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1 is stored in the reflection point position calculation unit 24 in advance. Since the two distance measuring sensors 2a and 2b are directed in the same direction as each other, it is sufficient if there is information indicating the installation direction of either the distance measuring sensor 2a or the distance measuring sensor 2b.
  • the own vehicle position calculating unit 26 calculates, for example, the position of the vehicle 1 (hereinafter, referred to as “own vehicle position”) at the timing when the distance measurement sensor 2a transmits the search wave.
  • a well-known method such as autonomous navigation can be used to calculate the own vehicle position, and a detailed description is omitted.
  • the signal used for the autonomous navigation is appropriately acquired from a computer network in the vehicle 1.
  • the signals used for the autonomous navigation include, for example, a signal indicating the traveling speed of the vehicle 1 and a signal indicating the yaw rate of the vehicle 1.
  • the own vehicle position is represented by, for example, coordinate values in an XYZ coordinate system.
  • the sensor position calculator 27 calculates the sensor position from information indicating the position of the vehicle at the timing when the distance measurement sensor 2a transmits the search wave and information indicating the installation positions of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1. Is what you do.
  • the sensor position is represented by, for example, a coordinate value in an XYZ coordinate system.
  • the sensor position calculator 27 outputs information indicating the sensor position to the reflection point position calculator 24.
  • the information indicating the sensor position is used by the reflection point position calculation unit 24 to calculate the position of the reflection point.
  • Information used when the sensor position calculation unit 27 calculates the sensor position, such as information indicating the installation position of each of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1, is stored in the sensor position calculation unit 27 in advance.
  • the obstacle determining unit 13 determines the height of the obstacle using the distribution length of the reflection points calculated based on the positions of the plurality of reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12.
  • the obstacle discriminating unit 13 extracts the reflection points corresponding to each of the plurality of time points extracted by the reflection point extracting unit 12 based on the reception signals acquired from the plurality of distance measurement sensors 2 at the plurality of time points. Is used to calculate the distribution length of the reflection points based on the position. More specifically, at a first time point, the obstacle determination unit 13 determines the position of the first reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 based on the reception signals acquired from the plurality of distance measurement sensors 2; At a second time point different from the first time point, the distribution of the reflection points based on the position of the second reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 based on the reception signals acquired from the plurality of distance measurement sensors 2 The length is calculated.
  • the period between the first time point and the second time point is, for example, 0.1 second.
  • 0.1 second is only an example, and the period between the first time point and the second time point may be a longer time period than the period during which the reflected wave can be uniquely specified as a reflected wave in a certain search wave.
  • the positions of the plurality of reflection points are not limited to the positions of the reflection points at the two time points of the first and second time points, and may be the positions of the reflection points at three or more time points.
  • the obstacle determining unit 13 determines the reflection value extracted based on the distance value Dra and the distance value Drb calculated based on the reception signal obtained from each of the distance measurement sensors 2a and 2b at a certain time.
  • the height of the obstacle is determined using the distribution length of the reflection points calculated based on the position of the point Rab and the position of the reflection point Rab extracted in the same manner as described above at a time different from the above-described certain time. To do. For example, when the number of reflection points exceeds a predetermined number, the obstacle determination unit 13 calculates the distribution length of the reflection points.
  • the predetermined number is stored in the obstacle determining unit 13 in advance.
  • the obstacle determining unit 13 determines the type of the obstacle by comparing the distribution length of the reflection points at the plurality of reflection points with a predetermined threshold. More specifically, the obstacle determination unit 13 determines whether the height of the obstacle is one of a road surface obstacle, a road obstacle, and a traveling obstacle. Here, the road surface obstacle, the road obstacle, and the traveling obstacle have different heights from each other. Therefore, the obstacle discrimination unit 13 determines whether the obstacle is one of a road surface obstacle, a road obstacle, and a traveling obstacle, because the obstacle has any one of three heights. This is to determine if there is any. That is, the obstacle determination unit 13 determines the height of the obstacle by determining the type of the obstacle.
  • the details of the process of determining the type of the obstacle by the obstacle determining unit 13, that is, the process of determining the height of the obstacle will be described later.
  • the obstacle determination performed by the obstacle determination unit 13 is not limited to the three types of the road surface obstacle, the road obstacle, and the traveling obstacle, and the type can be increased or decreased. It is also possible to detect the height of the obstacle instead of the type of the obstacle. These can be easily understood from FIG. 10 and the like which will be described later.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating an example of a hardware configuration of a main part of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment. With reference to the figure, a hardware configuration of a main part of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment will be described.
  • the obstacle detection device 100 is configured by a computer, and the computer has a processor 41 and a memory 42.
  • the memory 42 stores a program for causing the computer to function as the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, and the obstacle determination unit 13.
  • the processor 41 reads and executes the program stored in the memory 42, the functions of the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, and the obstacle determination unit 13 are realized.
  • the obstacle detection device 100 may include a processing circuit 43.
  • the functions of the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, and the obstacle determination unit 13 may be realized by the processing circuit 43.
  • the obstacle detection device 100 may include a processor 41, a memory 42, and a processing circuit 43 (not shown). In this case, some of the functions of the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, and the obstacle determination unit 13 are realized by the processor 41 and the memory 42, and the remaining functions are realized by the processing circuit 43. It may be something.
  • the processor 41 employs, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a microprocessor, a microcontroller, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • microprocessor a microcontroller
  • DSP Digital Signal Processor
  • the memory 42 uses, for example, a semiconductor memory or a magnetic disk. More specifically, the memory 42 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Memory Only), and an EEPROM (Electrical Memory). State @ Drive) or HDD (Hard @ Disk @ Drive) or the like.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory an EPROM (Erasable Programmable Read Memory Only)
  • EEPROM Electrical Memory
  • State @ Drive or HDD (Hard @ Disk @ Drive) or the like.
  • the processing circuit 43 may be, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or an SoC (Sig-Leg-Site-Ligger-Site-License-Sy-Lag-Site-Ligger-Site-License-Site-License-Site-License-Site-License-Site-Legacy-Sig-System). Is used.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment.
  • the operation of the obstacle detection device 100 according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart.
  • the obstacle detection device 100 repeatedly executes the processing shown in the flowchart.
  • the obstacle detection device 100 searches for a distance measuring sensor 2 that is different from the distance measuring sensor 2 that transmitted the search wave most recently among the plurality of distance measuring sensors 2. Have the waves transmit.
  • the obstacle detection unit 11 calculates the distance of the obstacle around the vehicle 1 from the distance measurement sensor 2 by causing the distance measurement sensor 2 to transmit a search wave. More specifically, for example, when the obstacle detection unit 11 causes the distance measurement sensor 2a to transmit a search wave, the distance measurement sensor 2a acquires a received signal of a reflected wave as a direct wave, and the distance measurement sensor 2b A received signal of a reflected wave is obtained as a wave. The obstacle detection unit 11 calculates distance values Dra and Drb in the distance measurement sensors 2a and 2b based on the received signal.
  • Step ST2 the reflection point extraction unit 12 performs the reflection point Rab by two-circle intersection processing based on the distance value Dra and the distance value Drb in each of the distance measurement sensors 2a and 2b calculated by the obstacle detection unit 11. Extract the position of.
  • the obstacle determining unit 13 determines whether the number of reflection points is equal to or more than a predetermined number.
  • the predetermined number is a number of at least 2 or more, and here is 10 as an example.
  • step ST3 the obstacle detection device 100 returns to step ST1 until the number of reflection points reaches a predetermined value.
  • the obstacle detection device 100 searches for a distance measurement sensor 2 different from the distance measurement sensor 2 that transmitted the search wave most recently among the plurality of distance measurement sensors 2. Have the waves transmit. More specifically, for example, when returning to the process of step ST1, the obstacle detecting unit 11 transmits the search wave to the distance measurement sensor 2b if the distance measurement sensor 2a has recently transmitted the search wave.
  • the distance measuring sensor 2b acquires a received signal of the reflected wave as a direct wave
  • the distance measuring sensor 2a acquires a received signal of the reflected wave as an indirect wave. If the distance measurement sensor 2b has transmitted the search wave immediately, the distance measurement sensor 2a transmits the search wave, and the distance measurement sensor 2a obtains the reception signal of the reflected wave as a direct wave. Acquires a received signal of a reflected wave as an indirect wave. If the number of reflection points is 10 or more (step ST3: YES), the obstacle detection device 100 performs the process of step ST4.
  • step ST4 the obstacle determination unit 13 calculates the distribution length of the reflection points based on the positions of the plurality of reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12.
  • the obstacle determining unit 13 determines the type of the obstacle using the calculated distribution length of the reflection points.
  • the determination of the obstacle is not limited to the determination of the type of the obstacle, but may be the determination of the height of the obstacle, that is, the detection of the obstacle.
  • the obstacle detection device 100 ends the processing of the flowchart. The details of the process of determining the type of the obstacle and the process of determining the height of the obstacle by the obstacle determining unit 13 will be described later.
  • the reflection point extraction unit 12 may discard the information indicating the position of the reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 before the predetermined period.
  • the obstacle determining unit 13 does not include the reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12 before the predetermined period in the number of the plurality of reflection points. Is also good.
  • the obstacle determining unit 13 uses the distribution length of the reflection points at the plurality of reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12 within a predetermined period to obtain an obstacle. May be determined.
  • the above-mentioned predetermined period is, for example, 3 seconds.
  • the predetermined period may be calculated based on the speed of the vehicle 1.
  • the reflection point extracted before 3 seconds may be a reflection point on another obstacle different from the obstacle whose height is currently determined. Therefore, with this configuration, the obstacle detection device 100 can improve the accuracy of the obstacle height determination performed by the obstacle determination unit 13.
  • the obstacle determining unit 13 determines the position of the reflection point newly extracted by the reflection point extraction unit 12 and the position of the reflection point extraction unit 12 within a predetermined period. If the position of the reflection point is farther than a predetermined distance, a process of invalidating the information indicating the position of the reflection point that has been extracted by the reflection point extraction unit 12 so far may be performed.
  • the predetermined period is, for example, 3 seconds.
  • the predetermined distance is, for example, 1 m. The predetermined period and the predetermined distance may be calculated based on the speed of the vehicle 1.
  • the distance measurement sensor 2 may be another obstacle different from the obstacle detected so far. Therefore, with this configuration, the obstacle detection device 100 can improve the accuracy of the obstacle height determination performed by the obstacle determination unit 13.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle 1.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 is provided with distance measuring sensors 2a and 2b having different propagation distances.
  • the distance measuring sensors 2a and 2b are installed at different positions in the vehicle 1, and are installed in the vehicle 1 in directions in which the vehicle 1 moves forward.
  • the usual arrangement of the distance measuring sensors 2 is omitted, although two are arranged on each of the left and right sides with respect to the center of the vehicle as a symmetry axis, that is, four in total. Further, four of them are arranged not only in front of the vehicle 1 but also in the rear of the vehicle 1, but illustration is omitted here.
  • FIG. 1 the vehicle 1 is provided with distance measuring sensors 2a and 2b having different propagation distances.
  • the distance measuring sensors 2a and 2b are installed at different positions in the vehicle 1, and are installed in the vehicle 1 in directions in which the vehicle 1 moves forward.
  • the usual arrangement of the distance measuring sensors 2 is omitted, although two are arranged on each of the left and right sides with respect to the center of the vehicle as a symmetry axis, that
  • the distance measuring sensors 2a and 2b are arranged in all the axial directions of the X axis (the longitudinal direction of the vehicle 1), the Y axis (the lateral direction of the vehicle 1), and the Z axis (the height direction of the vehicle 1).
  • the distance measuring sensors 2a and 2b may be installed at different positions as long as the distance measuring sensors 2a and 2b have different propagation distances.
  • Y-axis and Z-axis at least in one axis direction.
  • an arrow extending from the vehicle 1 toward the obstacle S indicates an example of a propagation path of a search wave transmitted by the distance measurement sensor 2a.
  • Arrows extending from the obstacle S toward the vehicle 1 show examples of the trajectories of the reflected waves of the direct wave received by the distance measurement sensor 2a and the indirect wave received by the distance measurement sensor 2b. Further, an example of the position of the reflection point R extracted by the reflection point extraction unit 12 by the two-circle intersection processing is indicated by a cross. The same applies to the propagation path of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2b.
  • FIG. 7A shows an example of the propagation path of the reflected wave RW due to a traveling obstacle such as a wall.
  • FIG. 7B shows an example of the waveform of the transmission signal TS.
  • FIG. 7C illustrates an example of the waveform of the reception signal RS corresponding to the reflected wave RW due to the traveling obstacle.
  • FIG. 7D shows another example of the waveform of the reception signal RS corresponding to the reflected wave RW due to the traveling obstacle.
  • FIG. 8A shows an example of a propagation path of the reflected wave RW due to a road obstacle such as a curb or a road obstacle such as a step.
  • FIG. 8B shows an example of the waveform of the transmission signal TS.
  • FIG. 8C shows an example of the waveform of the received signal RS corresponding to the reflected wave RW due to an obstacle on the road.
  • FIG. 8D shows another example of the waveform of the received signal RS corresponding to the reflected wave RW due to the obstacle on the road.
  • FIG. 8E shows an example of the waveform of the reception signal RS corresponding to the reflected wave RW due to the road surface obstacle.
  • FIG. 8F shows another example of the waveform of the received signal RS corresponding to the reflected wave RW due to the road surface obstacle.
  • the transmission signal output unit 21 outputs the transmission signal TS to the distance measurement sensor 2 so that the distance measurement sensor 2 transmits the search wave SW.
  • the search wave SW propagates in the air while gradually spreading, the propagation path (so-called “path”) from the transmission of the search wave SW by the distance measuring sensor 2 to the reception of the reflected wave RW by the distance measurement sensor 2.
  • path there are a plurality. For example, there is a path that is reflected once by the obstacle S and returns to the distance measurement sensor 2. There is also a path that is reflected once by the road G and then reflected once by the obstacle S and returns to the distance measurement sensor 2. These paths include paths having different path lengths.
  • the reflected wave RW becomes a composite wave Rw due to interference of a plurality of waves rw corresponding to these paths.
  • the received signal RS is a composite signal of a plurality of signals rs corresponding to the plurality of waves rw.
  • the path changes according to the uneven shape of the road G, the vibration of the vehicle 1, and the uneven shape of a surface portion (hereinafter, referred to as a “reflecting surface portion”) of the obstacle S that reflects the search wave SW.
  • the waveform changes, and the waveform of the received signal RS also changes. For this reason, when a plurality of reflected waves RW due to the same obstacle S are received by the distance measurement sensor 2, the waveforms of the plurality of reflected waves RW have variations, and the plurality of reflected waves RW Also has a variation in the waveform of the received signal RS corresponding to.
  • the reception intensity of the reflected wave RW is large because the area of the reflection surface portion is larger than when the obstacle S is a road obstacle (FIG. 8). (That is, the strength of the received signal RS) increases.
  • the variation in the waveform of the reflected wave RW increases, and the variation in the waveform of the reception signal RS also increases.
  • the reception intensity of the reflected wave RW is larger than that when the obstacle S is a road obstacle (not shown). (That is, the strength of the received signal RS) increases.
  • the variation in the waveform of the reflected wave RW increases, and the variation in the waveform of the reception signal RS also increases.
  • the distance value calculated by the obstacle detection unit 11 based on the received signal RS having the variation has a variation. Therefore, the variation in the calculated distance value has a correlation with the height of the obstacle S. Have. Further, the position coordinates of the reflection point R extracted by the two-circle intersection processing using the distance value having the variation by the reflection point extracting unit 12 also vary according to the variation of the distance value. Therefore, the variation in the extracted reflection points R also has a correlation with the height of the obstacle S.
  • the distribution length of the reflection points R is calculated from the above-described range of the dispersion of the reflection points.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the distribution of the reflection points R and the distribution length of the reflection points in the distance measuring sensors 2a and 2b shown in FIG.
  • the reflection points R are extracted on the sensor plane where two circles intersect. Therefore, as the distribution length of the reflection points, the distribution length of the reflection points on the sensor plane or the distribution length of the reflection points on the sensor plane is determined by the Z axis of the YZ plane (the height direction of the vehicle 1), that is, the vertical direction. There is a distribution length of the reflection points projected on the surface, and any of them may be used.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the distribution of the reflection points R and the distribution length of the reflection points in the distance measuring sensors 2a and 2b shown in FIG.
  • the reflection points R are extracted on the sensor plane where two circles intersect. Therefore, as the distribution length of the reflection points, the distribution length of the reflection points on the sensor plane or the distribution length of the reflection points on the sensor plane is determined by the Z axis of the YZ plane (the height
  • FIG. 9A is a diagram illustrating an example of the distribution of the reflection points R on the YZ plane and the distribution length of the reflection points on the reflection surface of the obstacle S when the obstacle S is an obstacle on the road.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating an example of the distribution of the reflection points R on the YZ plane and the distribution length of the reflection points on the reflection surface of the obstacle S when the obstacle S is a traveling obstacle.
  • the horizontal axis direction is the left-right direction of the vehicle 1, that is, the Y-axis direction.
  • the vertical axis direction is the height direction of the vehicle 1, that is, the Z axis direction.
  • the reflection surface of the obstacle S exists on a YZ plane orthogonal to the X axis, which is the front-back direction of the vehicle 1.
  • X marks indicate the positions of the reflection points R extracted by the reflection point extraction unit 12 projected on the YZ plane on the reflection surface of the obstacle S.
  • the reflection point R extracted by the two-circle intersection processing is located on or near the reflection surface.
  • the distribution length D1 of the reflection points indicates the distribution length of the reflection points on the sensor plane when the obstacle S is an obstacle on the road.
  • the distribution length D2 of the reflection points is obtained by projecting the distribution length D1 of the reflection points on the sensor plane when the obstacle S is an obstacle on the road onto the Z axis of the YZ plane (in the height direction of the vehicle 1).
  • the distribution length of the reflection points is shown.
  • the distribution lengths D1 and D2 of the reflection points are calculated from the two reflection points R that are the farthest apart on the sensor plane.
  • the distribution length D3 of the reflection points indicates the distribution length of the reflection points on the sensor plane when the obstacle S is a traveling obstacle.
  • the distribution length D4 of the reflection points is obtained by projecting the distribution length D3 of the reflection points on the sensor plane when the obstacle S is a running obstacle onto the Z axis of the YZ plane (in the height direction of the vehicle 1).
  • the distribution length of the reflection points is shown.
  • the distribution lengths D3 and D4 of the reflection points are calculated based on, for example, two reflection points R which are the farthest apart on the sensor plane. Comparing the distribution length D1 of the reflection point and the distribution length D3 of the reflection point, and the distribution length D2 of the reflection point and the distribution length D4 of the reflection point, the reflection point when the obstacle S is a traveling obstacle Are longer than the distribution lengths D1 and D2 of the reflection points when the obstacle S is an obstacle on the road.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a correlation between the distribution length of the reflection points and the height of the obstacle.
  • the horizontal axis indicates the distribution length of the reflection points
  • the vertical axis indicates the height of the obstacle.
  • the obstacle determining unit 13 compares the predetermined first threshold value Dth1 and second threshold value Dth2 with the distribution length of the reflection points, and determines that the obstacle is a traveling obstacle, a road obstacle, or a road obstacle. It is determined whether the type is any of the above.
  • the first threshold Dth1 is a value smaller than the second threshold Dth2.
  • the obstacle is determined to be a road surface obstacle. If the distribution length of the reflection points at the plurality of reflection points is equal to or greater than the first threshold value Dth1 and less than the second threshold value Dth2, the obstacle is determined to be a road obstacle. When the distribution length of the reflection points at the plurality of reflection points is equal to or greater than the second threshold value Dth2, the obstacle is determined to be a traveling obstacle.
  • the obstacle S illustrated in FIG. An obstacle can be determined. If the distribution length D3 of the reflection points shown in FIG. 9B or the distribution length D4 of the reflection points is greater than or equal to the second threshold value Dth2, the obstacle S shown in FIG. 9B is determined to be a traveling obstacle. Can be. Practically, it is required to determine whether the obstacle S is a road surface obstacle, a road obstacle, or a traveling obstacle.
  • the obstacle determining unit 13 can determine the type of the obstacle S based on the distribution length of the reflection points. In FIG.
  • the threshold when the threshold is only the first threshold Dth1, it can be determined whether or not the vehicle 1 is a road obstacle that the vehicle 1 can get over.
  • the type of the obstacle S can be determined more finely.
  • the height of the obstacle S can be detected based on the distribution length of the reflection points. That is, the determination is used not only to classify the type of the obstacle S but also to detect the height of the obstacle S.
  • the obstacle detection device 100 extracts the position of the reflection point based on the reception signals obtained from the plurality of distance measurement sensors 2 provided in the vehicle 1 and having different propagation distances.
  • a point extraction unit 12, an obstacle determination unit 13 that determines the height of the obstacle S using the distribution length of the reflection points calculated based on the positions of the plurality of reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12, , Equipped.
  • the obstacle detection device 100 can determine the height of the obstacle S with less restrictions on design or with high accuracy. Further, by preparing the first threshold value Dth1 and the second threshold value Dth2, it is possible to determine in which range the height of the detected obstacle S falls among the road surface obstacle, the road obstacle, and the traveling obstacle.
  • the distribution length of the reflection points is calculated by, for example, the two reflection points that are the farthest apart on the sensor plane.
  • the distribution length is not limited to this.
  • the distribution length of the reflection point is obtained by projecting the position of the reflection point R extracted by the reflection point extraction unit 12 on the YZ plane on the reflection surface of the obstacle S, and the distance is the shortest in any direction on the YZ plane. It may be calculated by two separated reflection points. Also, the distribution length of the reflection points does not necessarily need to be calculated from the two reflection points that are farthest apart.
  • An obstacle detection device 100 according to a modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. Descriptions that are the same as those described in the above embodiments will be omitted.
  • the obstacle discriminating unit 13 in the obstacle detecting device 100 according to the first embodiment is configured such that the reflecting point extracting unit 12 extracts the plurality of time points based on the reception signals acquired from the distance measurement sensors 2a and 2b at the plurality of time points. Is to calculate the distribution length of the reflection points based on the reflection points corresponding to.
  • the obstacle discriminating unit 13 in the obstacle detecting device 100 according to the modification of the first embodiment uses the reflection point extracting unit 12 based on the reception signals acquired from the plurality of distance measurement sensors 2 at the same time. Calculates the distribution length of the reflection points based on the plurality of reflection points extracted by.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a main part of an obstacle detection device 100 according to a modification of the first embodiment.
  • three distance measuring sensors 2a, 2b, and 2c are provided in the vehicle 1 as the plurality of distance measuring sensors 2.
  • the distance measuring sensor 2 is constituted by a sensor of a type such as a sonar or a millimeter wave radar, and the three distance measuring sensors 2a, 2b, and 2c are sensors of the same type.
  • the distance measurement sensor 2a receives a reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2a as a direct wave
  • the distance measurement sensors 2b and 2c receive reflected waves of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2a.
  • the three distance measuring sensors 2a, 2b, 2c are different from each other in the installation position in the vehicle 1.
  • the three distance measuring sensors 2a, 2b, and 2c include a direction in which the distance measuring sensor 2a transmits the search wave and a direction in which the reflected wave is received, and the distance measuring sensor 2b and the distance measuring sensor 2c receive the reflected wave.
  • the directions are all set in the same direction. More specifically, the three distance measurement sensors 2a, 2b, 2c are provided at different positions in the front nose portion of the vehicle 1, and are set to face the front of the vehicle 1, for example. .
  • a plurality of vehicles 1 may be installed at different positions on the rear part of the vehicle 1 toward the rear of the vehicle 1. In principle, there is no problem if it is provided in any one of the four directions of front, rear, left and right of the vehicle 1.
  • a combination of the three distance measurement sensors 2a, 2b, and 2c forms a plurality of distance measurement sensors 2 having different propagation distances.
  • the two ranging sensors 2a and 2b receive the reflected wave of the search wave transmitted by the ranging sensor 2a as a direct wave and the ranging sensor 2b receives the reflected wave as an indirect wave, respectively.
  • a plurality of distance measurement sensors 2 having different propagation distances are configured.
  • the two ranging sensors 2a and 2c receive the reflected wave of the search wave transmitted by the ranging sensor 2a as the direct wave and the ranging sensor 2c receives the reflected wave as the indirect wave, respectively.
  • a plurality of distance measurement sensors 2 having different propagation distances are configured. Further, by disposing the distance measuring sensors 2b and 2c for receiving the indirect waves at different positions, the distance measuring sensors 2b and 2c can form a plurality of distance measuring sensors 2 having different propagation distances. .
  • the obstacle detection unit 11 calculates a distance value in each of the distance measurement sensors 2a, 2b, 2c based on a reception signal acquired from each of the distance measurement sensors 2a, 2b, 2c.
  • the distance values at the distance measuring sensors 2a, 2b, 2c are respectively referred to as distance values Dra, Drb, Drc.
  • the reflection point extracting unit 12 measures, for example, the reflection point Rab based on the distance values Dra and Drb in the distance measurement sensors 2a and 2b, the Rac based on the distance values Dra and Drc in the distance measurement sensors 2a and 2c, and The position of the reflection point Rbc is extracted based on the distance values Drb and Drc at the distance sensors 2b and 2c, respectively.
  • the reflection point extraction unit 12 selects any two of the distance values Dra, Drb, and Drc calculated based on the reception signals obtained from the three distance measurement sensors 2a, 2b, and 2c having different propagation distances. By combining the distance values, the positions of the three reflection points can be extracted.
  • the obstacle determining unit 13 determines the height of the obstacle using the distribution length of the reflection points calculated based on the positions of the plurality of reflection points extracted based on the reception signal acquired at the same time. .
  • the obstacle detection device 100 can determine the number of reflection points based on the positions of the plurality of reflection points extracted based on the reception signal acquired at the same time. Since the distribution length can be calculated, there is no need to calculate the distribution length of the reflection points based on the reflection points corresponding to a plurality of time points, and the period until the distribution length of the reflection points is calculated is shortened. it can.
  • the number of the distance measurement sensors 2 is three as one example of the distance measurement sensors 2a, 2b, and 2c, but is not limited thereto.
  • the number of the distance measuring sensors 2 may be four or more as long as the distance measuring sensors 2 have different propagation distances. As a result, the number of reflection points obtained can be increased, and the detection accuracy of the obstacle S can be improved.
  • An obstacle detection device 100 according to another modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. Descriptions that are the same as those described in the above embodiments will be omitted.
  • the reflection point extraction unit 12 in the obstacle detection device 100 performs two-circle intersection processing using information indicating the installation positions of the plurality of distance measurement sensors 2 in the vehicle 1 to determine the position of the reflection point. It was to be extracted.
  • the reflection point extraction unit 12 in the obstacle detection device 100 according to another modification of the first embodiment determines that the installation position of the plurality of distance measurement sensors 2 provided on the vehicle 1 is the height of the vehicle 1 If the distances are the same in the directions and are different in the front-back direction of the vehicle 1, the two-circle intersection processing is performed assuming that any of the distance measurement sensors 2 is at the virtual installation position, and the position of the reflection point is extracted. It is. Note that the term “same” in the height direction in the height direction is not limited to the strictly same position, but includes substantially the same position.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensors 2 a and 2 b in the vehicle 1, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle 1.
  • FIG. 12A is a view of the vehicle 1 viewed from the Z-axis direction which is the height direction of the vehicle 1 in the XYZ coordinate system set in the same manner as that shown in FIG.
  • FIG. 12B illustrates an example of the installation positions of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1, and the reflection point extraction unit 12 in the obstacle detection device 100 according to another modification of the first embodiment extracts the positions of the reflection points.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process, and is a diagram illustrating a state when viewed from a side of the vehicle 1.
  • FIG. 12B is a diagram of the vehicle 1 viewed from the Y-axis direction which is the left-right direction of the vehicle 1 in the XYZ coordinate system set in the same manner as that shown in FIG.
  • the two distance measuring sensors 2a and 2b have the same installation position in the vehicle 1 in the Z-axis direction (the height direction of the vehicle 1) and differ at least in the X-axis direction that is the front-back direction of the vehicle 1. .
  • the direction in which the distance measuring sensor 2a transmits the search wave and the direction in which the reflected wave is received is the same as the direction in which the distance measuring sensor 2b receives the reflected wave. It is installed facing. More specifically, the two distance measuring sensors 2a and 2b are, for example, at the same position in the Z-axis direction (the height direction of the vehicle 1) in the front nose portion of the vehicle 1, and at least in the X-axis direction (the vehicle 1).
  • Front-rear direction of the vehicle 1 (Front-rear direction of the vehicle 1), and is further set to face forward of the vehicle 1.
  • a plurality of vehicles 1 may be installed at different positions on the rear part of the vehicle 1 toward the rear of the vehicle 1. In principle, there is no problem if it is provided in any one of the four directions of front, rear, left and right of the vehicle 1.
  • the X coordinate is Xa
  • the Y coordinate is Ya
  • the Z coordinate is Za
  • the X coordinate is Xb
  • the Y coordinate is Yb
  • the Z coordinate is Zb.
  • Za Zb (or Za ⁇ Zb)
  • the installation positions of the distance measurement sensors 2a and 2b in the vehicle 1 are different in the X-axis direction (the front-back direction of the vehicle 1)
  • Xa ⁇ Xb The distance ⁇ Xab between the distance measurement sensors 2a and 2b in the X-axis direction (the front-back direction of the vehicle 1) is obtained as an absolute value of Xa-Xb.
  • the reflection point extracting unit 12 firstly sets a plane parallel to the left-right direction of the vehicle including the installation positions of the plurality of distance measurement sensors, that is, a sensor plane in the X-axis direction, including the installation position of the distance measurement sensor 2a.
  • the reflection point extracting unit 12 sets the distance measuring sensor 2b at a position on the virtual vertical plane determined according to the distance ⁇ Xab between the distance measuring sensors 2a and 2b in the X-axis direction (the front-back direction of the vehicle 1). Assuming that they are virtually provided, the position of the reflection point is extracted by two-point intersection processing.
  • the distance measurement sensor 2bv is a distance measurement sensor 2b virtually provided on a virtual vertical plane. More specifically, for example, the distance measurement sensor 2bv is provided at a position separated from the distance measurement sensor 2a by a distance ⁇ Xab in the Z-axis direction (the height direction of the vehicle 1) on the virtual vertical plane.
  • the reflection point extracting unit 12 executes the two-circle intersection processing on the virtual vertical plane using the installation positions of the distance measurement sensor 2a and the distance measurement sensor 2bv, and the distance value Dra and the distance value Drb, thereby obtaining the reflection point. Extract.
  • the position on the virtual vertical plane according to the distance ⁇ Xab determined by the reflection point extraction unit 12 has been described as a position separated from the distance measurement sensor 2a by the distance ⁇ Xab in the Z-axis direction (the height direction of the vehicle 1), , This is an example, and is not limited to this.
  • the position on the virtual vertical plane according to the distance ⁇ Xab determined by the reflection point extraction unit 12 is determined based on the distance ⁇ Xab, the distance value Dra in the distance measurement sensor 2a, and the installation position of the distance measurement sensor 2a. Is also good.
  • the installation positions of the plurality of distance measurement sensors 2 are the same in the height direction of the vehicle 1,
  • the plane is a plane obtained by inclining a plane parallel to the left-right direction of the vehicle 1 including the installation positions of the plurality of distance measurement sensors 2.
  • a virtual vertical plane orthogonal to the left-right direction of the vehicle 1 including the installation positions of the two distance measurement sensors 2 is specified, and another distance measurement among the plurality of distance measurement sensors 2 is performed according to the distance between the plurality of distance measurement sensors 2. Assuming that the sensor 2 is virtually provided on a virtual vertical plane, the position of the reflection point is configured to be extracted.
  • the obstacle detection device 100 according to another modification of Embodiment 1 has different propagation distances even when the plurality of distance measurement sensors 2 are installed at the same height.
  • the height of the obstacle S ahead in the traveling direction can be determined with high accuracy by regarding the plurality of sensors. Therefore, compared to the obstacle detection device 100 according to the first embodiment, the degree of freedom of the installation position of the distance measurement sensor 2 can be increased.
  • Embodiment 2 FIG. An obstacle detection device 100a according to the second embodiment will be described.
  • the obstacle detection device 100a according to the second embodiment differs from the obstacle detection device 100 according to the first embodiment in that a facing determination unit 14 is added.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a main part of the obstacle detection device 100a according to the second embodiment.
  • an obstacle detection device 100a according to the second embodiment will be described.
  • the same reference numerals are given to the same blocks as the blocks shown in FIG. 1, and the description will be omitted.
  • the vehicle 1 is provided with four distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, and 2d as the plurality of distance measuring sensors 2.
  • the four distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, 2d are provided in a front nose portion of the vehicle 1, more specifically, in a front bumper portion, as shown in FIG. I have.
  • the installation position of the distance measurement sensor 2 is not limited to the front part of the vehicle 1. If it is desired to detect an obstacle S at the rear part, four distance measurement parts are provided at the rear part of the vehicle 1.
  • a sensor 2 can be provided.
  • the main part of the obstacle detection device 100a includes an obstacle detection unit 11, a reflection point extraction unit 12, an obstacle determination unit 13, and a facing determination unit 14.
  • the obstacle detection unit 11 calculates the distance value in each of the plurality of distance measurement sensors 2 by sequentially transmitting the search waves to the distance measurement sensors 2a to 2d.
  • the distance values of the distance measuring sensors 2a to 2d are referred to as distance values Dra, Drb, Drc, and Drd, respectively. Since the second embodiment is for determining whether or not the vehicle 1 is directly facing the obstacle S, the search wave is transmitted first in the arrangement of the distance measurement sensor 2 shown in FIG. The distance measurement is performed from the distance measurement sensor 2b or the distance measurement sensor 2d that is the distance measurement sensor 2, and then the distance measurement sensor 2d or the distance measurement sensor 2b that is the other outer distance measurement sensor 2, and the distance measurement sensor that is the inner distance measurement sensor 2.
  • the outer distance measurement sensor 2b receives a reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2b as a direct wave
  • the distance measurement sensors 2a, 2c, and 2d reflect the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2b.
  • Receive waves as indirect waves.
  • the obstacle detecting unit 11 calculates distance values Dra, Drb, Drc, and Drd in the distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, and 2d based on the received signals of the respective reflected waves.
  • the reflection point extracting unit 12 extracts a plurality of reflection points by a two-circle intersection process using the distance values Dra, Drb, Drc, and Drd.
  • the search wave is transmitted from the other outer distance measuring sensor 2d.
  • the distance measurement sensor 2d receives the reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2d as a direct wave
  • the distance measurement sensors 2c, 2a, and 2b receive the reflected wave of the search wave transmitted by the distance measurement sensor 2d as an indirect wave. Receive as.
  • a plurality of reflection points are extracted by the obstacle detection unit 11 and the reflection point extraction unit 12 based on the received signals of the respective reflected waves.
  • the search waves are sequentially transmitted from the inner distance measuring sensors 2a and 2c, and the reflection points are extracted.
  • the process returns to the distance measurement sensor 2 that transmitted the search wave first, and the same may be repeated thereafter.
  • the internal configuration of the obstacle detection unit 11 is the same as that described in the first embodiment with reference to FIG.
  • the description will be given on the assumption that the distance measurement sensors 2a to 2d sequentially transmit search waves.
  • any one of the distance measurement sensors 2a to 2d for example, the distance measurement sensor 2c transmits a search wave, and the distance measurement sensor 2c receives the search wave.
  • the reflection point may be extracted using the direct wave thus obtained and the indirect waves received by the distance measuring sensors 2a, 2b and 2d.
  • FIG. 15 shows how the outer distance measuring sensor 2 transmits and receives a search wave.
  • FIG. 15 illustrates two transmission / reception states at the same time, that is, when the search wave of the distance measurement sensor 2b is transmitted and received and when the search wave of the distance measurement sensor 2d is transmitted and received.
  • the reflected wave from the distance measuring sensor 2b is depicted as if it were received only by the distance measuring sensor 2b (direct wave) and the distance measuring sensor 2a (indirect wave). However, actually, the reflected wave of the distance measuring sensor 2b is also received by the distance measuring sensor 2c (indirect wave) and the distance measuring sensor 2d (indirect wave), but is omitted here for the sake of clarity.
  • the reflected wave of the distance measuring sensor 2d includes the distance measuring sensor 2d (direct wave), the distance measuring sensor 2c (indirect wave), and the distance measuring sensor 2a (indirect wave). And the distance measurement sensor 2b (indirect wave).
  • the reflection point extraction unit 12 determines the position of the reflection point Rab using the distance values Dra and Drb in the distance measurement sensors 2a and 2b calculated by the obstacle detection unit 11, and the reflection point Rab in each of the distance measurement sensors 2c and 2d.
  • the position of the reflection point Rcd is extracted using the distance values Drc and Drd.
  • the internal configuration of the reflection point extracting unit 12 is the same as that described in the first embodiment with reference to FIG.
  • the facing-facing determining unit 14 determines whether or not the distance measuring sensor 2 faces the obstacle S. The details of the determination process by the facing determination unit 14 will be described later.
  • the obstacle determining unit 13 calculates based on the positions of the plurality of reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12 in a state where the distance measurement sensor 2 is directly facing the obstacle S (hereinafter, referred to as “facing state”).
  • the type of the obstacle S is determined using the distribution length of the reflection points to be obtained.
  • the obstacle determination unit 13 determines the height of the obstacle S by determining the type of the obstacle S.
  • the process of calculating the distribution length of the reflection points and the process of determining the type of the obstacle S in the obstacle determining unit 13 according to the second embodiment are the same as those described in the first embodiment. The description is omitted.
  • each function of the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, the obstacle determination unit 13, and the facing determination unit 14 may be realized by the processor 41 and the memory 42, or It may be realized by the processing circuit 43.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the operation of the obstacle detection device 100a according to Embodiment 2.
  • the operation of the obstacle detection device 100a according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart.
  • the obstacle detection device 100a repeatedly executes the processing shown in the flowchart at predetermined timings. Note that when repeatedly performing the processing shown in the flowchart, the obstacle detection device 100a differs from the distance measurement sensor 2 that has transmitted the search wave most recently among the plurality of distance measurement sensors 2 in the above-described order, for example.
  • the search wave is transmitted to the distance measuring sensor 2 sequentially.
  • the obstacle detection unit 11 causes the distance measurement sensor 2 to transmit a search wave to calculate the distance from the distance measurement sensor 2 to the obstacle S around the vehicle 1. More specifically, for example, when the obstacle detection unit 11 causes the outer distance measuring sensor 2b to transmit a search wave, the propagation distance differs from the received signal of the reflected wave received by the distance measuring sensor 2b as a direct wave.
  • the distance values Dra, Drb, Drc, and Drd at the distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, and 2d are calculated based on the reception signals of the reflected waves received as indirect waves from the distance measuring sensors 2a, 2c, and 2d.
  • step ST12 the reflection point extraction unit 12 extracts the positions of the reflection points Rba, Rbc, and Rbd based on the distance values Dra, Drb, Drc, and Drd calculated by the obstacle detection unit 11, respectively.
  • step ST13 the facing determination unit 14 determines whether or not the distance measuring sensor 2 faces the obstacle S.
  • the distance measurement sensor 2 is not directly facing the obstacle S (step ST13: NO)
  • the obstacle detection device 100a ends the processing of the flowchart and waits for the next predetermined timing.
  • the obstacle detection device 100a performs the process of step ST14.
  • step ST14 the obstacle determining unit 13 determines whether the number of reflection points is equal to or more than a predetermined number.
  • the predetermined number is a number of at least 2 or more, and here is 10 as an example.
  • step ST14 If the number of reflection points is less than 10 (step ST14: NO), the obstacle detection device 100a returns to step ST11 until the number of reflection points becomes 10 or more.
  • the obstacle detection device 100a sequentially proceeds to the distance measuring sensor 2 that is different from the distance measuring sensor 2 that has transmitted the search wave most recently among the plurality of distance measuring sensors 2, for example, in the order described above.
  • the search wave is transmitted.
  • step ST14: YES the obstacle detection device 100a performs the process of step ST15.
  • step ST15 the obstacle determining unit 13 calculates the distribution length of the reflection points based on the positions of the reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12.
  • the obstacle determining unit 13 determines the type of the obstacle S using the calculated distribution length of the reflection points.
  • the determination of the obstacle S is not limited to the determination of the type of the obstacle S, but may be the determination of the height of the obstacle S, that is, the detection of the height. Thereafter, the obstacle detection device 100a ends the process of the flowchart.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a traveling obstacle such as a wall, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle 1.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a traveling obstacle such as a wall, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle 1. is there.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a traveling obstacle such as a wall, and is a diagram illustrating a state viewed from above the vehicle 1.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a traveling obstacle such as a wall, and is a diagram illustrating a state viewed from a side of the vehicle 1. is there.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a road obstacle such as a curb or a road surface obstacle such as a step, and is viewed from above the vehicle 1.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an example of an installation position of the distance measurement sensor 2 in the vehicle 1 when the obstacle S is a road obstacle such as a curb or a road surface obstacle such as a step, and is illustrated from the side of the vehicle 1. It is a figure showing the state where it looked.
  • FIGS. 15 and 16 show examples of installation positions of four distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, and 2d in the vehicle 1.
  • FIG. 15 and 16 two of the four distance measuring sensors 2 a, 2 b, 2 c, and 2 d are arranged further outside in the left-right direction of the vehicle 1.
  • the two distance measurement sensors 2a and 2c are arranged further inside in the left-right direction of the vehicle 1.
  • the distance measuring sensors 2b and 2d are provided at a higher position of the vehicle 1 than the distance measuring sensors 2a and 2c.
  • the two distance measuring sensors 2b and 2d and the two distance measuring sensors 2a and 2c may be different from each other in the installation position of the vehicle 1 in the front-rear direction.
  • the facing discrimination unit 14 stores in advance information indicating an installation interval (hereinafter, referred to as “sensor pitch”) SP of the two distance measurement sensors 2b and 2d in the left-right direction of the vehicle 1.
  • the facing determination unit 14 acquires from the obstacle detection unit 11 the distance value Drb at the distance measurement sensor 2b and the distance value Drd at the distance measurement sensor 2d calculated by the obstacle detection unit 11. These distance values Drb and Drd correspond to the distance values calculated by the distance value calculation unit 23.
  • the facing-facing determining unit 14 calculates the facing angle ⁇ of the obstacle S with respect to the distance measuring sensor 2 by the following equation (1).
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the sensor pitch SP, the distance value Drb of the distance measurement sensor 2b, the distance value Drd of the distance measurement sensor 2d, and the directly-facing angle ⁇ .
  • the directly-facing angle ⁇ is equal to or smaller than the predetermined angle ⁇ th, the directly-facing determining unit 14 determines that the distance measurement sensor 2 is directly facing the obstacle S.
  • the directly-facing angle ⁇ is larger than the predetermined angle ⁇ th, the directly-facing determining unit 14 determines that the distance measurement sensor 2 is not directly facing the obstacle S.
  • the reflection point Rab is obtained by performing a two-point intersection circle process on the distance value Dra of the distance measurement sensor 2a and the distance value Drb of the distance measurement sensor 2b.
  • the set of the distance measurement sensors 2 at this time is the distance measurement sensor 2a and the distance measurement sensor 2b.
  • the reflection point Rcd is obtained by subjecting the distance value Drc at the distance measuring sensor 2c and the distance value Drd at the distance measuring sensor 2d to two-point intersection circle processing.
  • the set of the distance measuring sensors 2 at this time is the distance measuring sensor 2c and the distance measuring sensor 2d.
  • the set of the distance measuring sensors 2 is a set of the distance measuring sensors 2a and 2b and a set of the distance measuring sensors 2c and 2d, and there is no distance measuring sensor 2 common to both.
  • the set of the distance measuring sensors 2 is superimposed, for example, a set of the distance measuring sensors 2a and 2b and a set of the distance measuring sensors 2a and 2c are used as the sets of the distance measuring sensors 2. This is the case when used. In this case, the distance measuring sensors 2a are used in both sets, and the two sets of the distance measuring sensors 2 overlap.
  • a reflection point Rab is obtained from the pair of the distance measurement sensor 2a and the distance measurement sensor 2b by the two-circle intersection processing
  • the reflection point Rac is obtained from the pair of the distance measurement sensor 2a and the distance measurement sensor 2c by the two-circle intersection processing.
  • the directly-facing angle ⁇ can be obtained by using the reflection point Rab and the reflection point Rac, it is more accurate to calculate the directly-facing angle ⁇ by using the longer reflection point Rab and the reflection point Rcd. Can be improved.
  • the facing determination unit 14 may calculate the average value of the facing angles ⁇ in a predetermined section.
  • the facing determination unit 14 may determine that the distance measurement sensor 2 is directly facing the obstacle S when the calculated average value is equal to or smaller than the predetermined angle ⁇ th. By using the average value, it is possible to improve the robustness of the determination performed by the facing determination unit 14.
  • the predetermined section may be a temporal section, and when the vehicle 1 is moving forward, the predetermined section may be a distance section.
  • the obstacle detection device 100a according to the second embodiment includes the facing determination unit 14 that determines whether the distance measurement sensor 2 is facing the obstacle S.
  • the obstacle detection device 100a according to the second embodiment allows the type of the obstacle S to be determined using the distribution length of the reflection points when the distance measurement sensor 2 is directly facing the obstacle S. , The accuracy of determining the height of the obstacle S can be further improved.
  • the height of the obstacle may be determined using FIG. 10 instead of determining the type of the obstacle.
  • Embodiment 3 FIG.
  • a driving support device 200 to which the obstacle detection device 100a is applied will be described.
  • the driving support device 200 according to the third embodiment has the obstacle detection device 100a according to the second embodiment applied.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a main part of a driving support device 200 according to Embodiment 3. Referring to FIG. 18, a driving support device 200 according to the third embodiment will be described. Note that, in FIG. 18, the same blocks as those shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the main part of the driving support device 200 includes the obstacle detection device 100a and the driving support control unit 15.
  • the main part of the obstacle detection device 100a includes an obstacle detection unit 11, a reflection point extraction unit 12, an obstacle determination unit 13, and a facing determination unit 14.
  • the obstacle detection unit 11 is the same as that described in the second embodiment with reference to FIG.
  • the reflection point extraction unit 12 is the same as that described in the second embodiment with reference to FIG.
  • the facing determination unit 14 is the same as that described in the second embodiment with reference to FIG.
  • the obstacle determining unit 13 is the same as that described in the second embodiment with reference to FIG.
  • the driving support control unit 15 determines the vehicle 1 and the obstacle in accordance with the information indicating the position of the reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 and the information indicating the height of the obstacle S determined by the obstacle determination unit 13. This is to execute driving support control for avoiding collision with S.
  • the driving support control unit 15 activates the brake of the vehicle 1 according to the situation, thereby 1 is stopped.
  • the driving support control unit 15 cancels the execution of the control. That is, when the obstacle S is a running obstacle, the emergency brake is operated as necessary to avoid a collision with the vehicle 1.
  • the obstacle S is lower than the traveling obstacle, there is no possibility of collision with the vehicle 1, so that emergency braking is not required.
  • the driving support control by the driving support control unit 15 may be a control for avoiding a collision between the vehicle 1 and the obstacle S, and is not limited to a control for operating the brake of the vehicle 1.
  • the driving support control by the driving support control unit 15 determines whether there is a possibility that the vehicle 1 collides with the obstacle S, and when it is determined that the possibility exists, the driver of the vehicle 1 notifies the driver of the possibility. May be controlled to warn the user.
  • the driver of the vehicle 1 may stop the vehicle 1 by operating the brake pedal of the vehicle 1 in response to the warning.
  • the driving support control unit 15 may control the tire of the vehicle 1 to stop at the road obstacle.
  • the obstacle determining unit 13 may notify the driving support control unit 15 that the reliability of the determination result is low.
  • the driving support control unit 15 may vary the content of the driving support control according to the degree of reliability notified by the obstacle determination unit 13.
  • each function of the obstacle detection unit 11, the reflection point extraction unit 12, the obstacle determination unit 13, the facing determination unit 14, and the driving support control unit 15 is realized by the processor 41 and the memory 42. Or may be realized by the processing circuit 43.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of the operation of the driving support device 200 according to Embodiment 3.
  • the operation of the driving support device 200 according to Embodiment 3 will be described with reference to the flowchart.
  • the driving support device 200 repeatedly executes the processing shown in the flowchart at a predetermined timing.
  • the obstacle detection unit 11 calculates a distance from the distance measurement sensor 2 to the obstacle S around the vehicle 1 by causing the distance measurement sensor 2 to transmit a search wave. More specifically, the obstacle detection unit 11 causes any one of the distance measurement sensors 2a to 2d to sequentially transmit a search wave, and the distance measurement sensor 2 that has transmitted the search wave outputs a direct wave. Based on the received signal of the reflected wave acquired and the received signal of the reflected wave acquired as an indirect wave by the distance measuring sensor 2 having another propagation distance different from each other, the distance value Dra, in each of the distance measuring sensors 2a, 2b, 2c, 2d Calculate Drb, Drc, Drd.
  • the reflection point extraction unit 12 extracts the positions of the plurality of reflection points based on the distance values Dra, Drb, Drc, Drd in the distance measurement sensors 2a to 2d calculated by the obstacle detection unit 11. I do.
  • the position of the reflection point Rab is extracted from the pair of the distance measuring sensor 2a and the distance measuring sensor 2b by the two-circle intersection processing.
  • the position of the reflection point Rcd is extracted from the pair of the distance measuring sensor 2c and the distance measuring sensor 2d by performing a two-circle intersection process.
  • step ST23 the facing determination unit 14 determines whether or not the distance measuring sensor 2 faces the obstacle S.
  • step ST23: NO the driving support device 200 ends the processing of the flowchart and waits for the next predetermined timing.
  • step ST23: YES the obstacle detection device 100a performs the process of step ST24.
  • the obstacle determination unit 13 determines whether the number of reflection points is equal to or more than a predetermined number.
  • the predetermined number is at least two or more, and here, for example, ten.
  • step ST24: NO the driving support device 200 stores the number of reflection points, returns to the process of step ST21, and repeats the flowchart until the number of reflection points becomes 10 or more. Is repeated.
  • step ST24: YES the obstacle detection device 100a proceeds to the process of step ST25.
  • step ST25 the obstacle determining unit 13 calculates the distribution length of the reflection points based on the positions of the reflection points extracted by the reflection point extraction unit 12.
  • the obstacle determining unit 13 determines the type of the obstacle S using the calculated distribution length of the reflection points.
  • the determination of the obstacle S is not limited to the determination of the type of the obstacle S, but may be the determination of the height of the obstacle S, that is, the detection of the height.
  • step ST27 the driving support control unit 15 converts the information indicating the position of the reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 and the information indicating the height of the obstacle S determined by the obstacle determination unit 13 into the information. Accordingly, control for avoiding collision between the vehicle 1 and the obstacle S is executed. That is, the driving support control unit 15 performs the driving support control. After that, the driving support device 200 ends the process of the flowchart.
  • the driving support device 200 includes the obstacle detection device 100a, the information indicating the position of the reflection point extracted by the reflection point extraction unit 12 in the obstacle detection device 100a, and the obstacle detection. And a driving support control unit 15 that performs driving support control according to the information indicating the height of the obstacle S determined by the obstacle determination unit 13 in the device 100a.
  • the driving support device 200 of the third embodiment can improve the accuracy of the driving support control.
  • any combination of the embodiments, a modification of an arbitrary component of each embodiment, or an omission of any component in each embodiment is possible within the scope of the invention. .
  • the obstacle detection device of the present invention can be applied to, for example, driving support control.

Abstract

障害物検知装置（１００）は、車両（１）に設けられた伝搬距離が異なる複数の測距センサ（２）から取得した受信信号に基づいて反射点の位置を抽出する反射点抽出部（１２）と、反射点抽出部（１２）が抽出した複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物の高さを判別する障害物判別部（１３）と、を備えたものである。

Description

障害物検知装置又は運転支援装置
　この発明は、障害物検知装置又は運転支援装置に関するものである。
　従来、車両に設けられているＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）方式の測距センサを用いて、車両の周囲にある障害物の高さを判別する技術が開発されている。
　例えば、特許文献１には、下側の超音波センサの取付け高さと、上側の超音波センサの取付け高さとの差が、不要検出を回避したい段差の高さの２倍になるように、各超音波センサが車両の各所に取付けられ、上下に分けて取付けられた複数の超音波センサを用いて、超音波の送波と受波とを上下で異なる超音波センサが分担するように障害物の検出を行い、送波センサにより送波された超音波の反射波が、送波センサの上側（又は下側）にある受波センサにおいて検出されないことを条件に、その対象物が非検出対象の段差であると判定する障害物検出装置が開示されている。
特開２０１４－２１５２８３号公報
　特許文献１に開示された障害物検出装置は、超音波センサを異なる高さに設置する必要があるため、設置スペースを確保する必要がある。また取り付け高さは、判別したい物体高さに依存するので、デザイン上制約が生じる。
　この発明は、上述の課題を解決するためのものであり、デザイン上の制約が少なく、或いは障害物の高さを精度よく判定できる障害物検知装置を提供することを目的としている。
　この発明に係る障害物検知装置は、車両に設けられた伝搬距離が異なる複数の測距センサから取得した受信信号に基づいて反射点の位置を抽出する反射点抽出部と、反射点抽出部が抽出した複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物の高さを判別する障害物判別部と、を備えたものである。
　この発明によれば、デザイン上の制約が少なく、或いは障害物の高さを精度よく判定することができる。
図１は、実施の形態１に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る障害物検知装置における障害物検知部の要部を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る障害物検知装置における反射点抽出部の要部を示すブロック図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る障害物検知装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図４Ｂは、実施の形態１に係る障害物検知装置の他のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る障害物検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図６Ａは、車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の上方から見た状態を示す図である。図６Ｂは、車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の側方から見た状態を示す図である。 図７Ａは、壁等の走行障害物による反射波の伝搬経路の例を示している図である。図７Ｂは、送信信号の波形の例を示している図である。図７Ｃは、走行障害物による反射波に対応する受信信号の波形の例を示している図である。図７Ｄは、走行障害物による反射波に対応する受信信号の波形の他の例を示している図である。 図８Ａは、縁石等の路上障害物又は段差等の路面障害物による反射波の伝搬経路の例を示している図である。図８Ｂは、送信信号の波形の例を示している図である。図８Ｃは、路上障害物による反射波に対応する受信信号の波形の例を示している図である。図８Ｄは、路上障害物による反射波に対応する受信信号の波形の他の例を示している図である。図８Ｅは、路面障害物による反射波に対応する受信信号の波形の例を示している図である。図８Ｆは、路面障害物による反射波に対応する受信信号の波形の他の例を示している図である。 図９Ａは、実施の形態１に係る障害物検知装置において、障害物が路上障害物である場合の障害物の反射面におけるＹＺ平面上の反射点の分布及び反射点の分布長さの一例を示す図である。図９Ｂは、実施の形態１に係る障害物検知装置において、障害物が走行障害物である場合の障害物の反射面におけるＹＺ平面上の反射点の分布及び反射点の分布長さの一例を示す図である。 図１０は、反射点の分布長さと、障害物の高さとの相関の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態１の変形例に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。 図１２Ａは、車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の上方から見た状態を示す図である。図１２Ｂは、車両における測距センサの設置位置の一例、及び実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置における反射点抽出部が反射点の位置を抽出する処理の一例を示す図であって、車両の側方から見た状態を示す図である。 図１３は、実施の形態２に係る障害物検知装置の要部を示すブロック図である。 図１４は、実施の形態２に係る障害物検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１５Ａは、障害物が走行障害物である場合の車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の上方から見た状態を示す図である。図１５Ｂは、障害物が走行障害物である場合の車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の側方から見た状態を示す図である。 図１６Ａは、障害物が路上障害物又は路面障害物である場合の車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の上方から見た状態を示す図である。図１６Ｂは、障害物が路上障害物又は路面障害物である場合の車両における測距センサの設置位置の一例を示す図であって、車両の側方から見た状態を示す図である。 図１７は、センサピッチ、測距センサにおける距離値、及び正対角度の一例を示す図である。 図１８は、実施の形態３に係る運転支援装置の要部を示すブロック図である。 図１９は、実施の形態３に係る運転支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。
　以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の要部を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００における障害物検知部１１の要部を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００における反射点抽出部１２の要部を示すブロック図である。
図１、図２、及び、図３を参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００について説明する。
　なお、障害物検知装置１００は車両１内のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークに接続されている。障害物検知装置１００は、当該ネットワークから種々の信号を適宜取得可能である。これらの信号は、例えば、車両１の走行速度を示す信号又は車両１のヨーレートを示す信号を含むものである。
　車両１には、伝搬距離が異なる複数の測距センサ２が設けられている。
　図２に示す例においては、複数の測距センサ２として、車両１には、２個の測距センサ２ａ，２ｂが設けられている。
　測距センサ２は、ソナー又はミリ波レーダ等の方式のセンサにより構成され、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、共に同じ方式のセンサである。
　以下、測距センサ２が送受信する超音波、電波等を「探索波」と総称する。また、車両１の周囲にある障害物が探索波を反射した場合、当該反射された探索波を「反射波」という。また、いずれかの測距センサ２が探索波を送信して、当該探索波を送信した測距センサ２が反射波を受信した場合における当該探索波及び当該反射波を「直接波」という。また、いずれかの測距センサ２が探索波を送信して、当該探索波を送信した他の測距センサ２が反射波を受信した場合における当該探索波及び当該反射波を「間接波」という。
　２個の測距センサ２ａ，２ｂは、車両１における設置位置が異なる。また、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂが探索波を送信する方向、並びに、測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂが反射波を受信する方向がいずれも、車両１の前方等の同じ方向に向けられて設置される。より具体的には、例えば、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、車両１のフロントノーズ部における異なる位置に設けられており、且つ、車両１の前方に向けられて設定されている。なお、測距センサ２は、車両１の後方に向けて設けられてもよい。原理的には、測距センサ２は、車両１の前後左右の４方向のうちどの方向に向けられて設けられても問題ない。車両１における測距センサ２が向けられた方向を「測距センサ２の設置方向」という。
　伝搬距離とは、測距センサ２から送信された探索波が障害物により反射されるまでの探索波が伝搬する距離と、障害物から反射された反射波が測距センサ２により受信されるまでの反射波が伝搬する距離との和である。したがって、伝搬距離が異なるとは、複数の測距センサ２の伝搬距離が異なることを意味する。より具体的な例として、測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂが送信した探索波の反射波を、測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂが直接波としてそれぞれ受信したときを考える。測距センサ２ａ、２ｂは、測距センサ２ａ，２ｂが異なる位置に設けられることで、測距センサ２ａにおける伝搬距離と測距センサ２ｂにおける伝搬距離とが異なる。上述の伝搬距離差は、測距センサ２の取り付け高さより低い障害物に対して顕著に現れる。
　車両１の周囲にある障害物のうち、車両１のバンパー部に接触する程度の高さを有する障害物を「走行障害物」という。走行障害物は、例えば、壁又は駐車中の他車両等である。また、車両１の周囲にある障害物のうち、車両１のバンパー部に接触しない程度で、且つ、車両１が乗り越えられない程度の高さを有する障害物を「路上障害物」という。路上障害物は、例えば、縁石又は車留めである。また、車両１の周囲にある障害物のうち、路上障害物よりも更に低く、且つ、車両１が乗り越えられる程度の高さを有する障害物を「路面障害物」という。路面障害物は、例えば、段差である。すなわち、障害物の高さは、路面障害物、路上障害物そして走行障害物の順に高くなる。
　以下、一例として、測距センサ２ａは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を直接波として受信し、測距センサ２ｂは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を間接波として受信するものとして、説明を行うが、これに限るものではない。例えば、測距センサ２ａは、測距センサ２ｂが送信した探索波の反射波を間接波として受信し、測距センサ２ｂは、測距センサ２ｂが送信した探索波の反射波を直接波として受信するものであっても良い。また、例えば、測距センサ２ａ，２ｂは、測距センサ２ａと測距センサ２ｂとが交互に探索波を送信し、測距センサ２ａ又は測距センサ２ｂのうちいずれかが送信した探索波の反射波を測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂの両方が受信するものであっても良い。また、例えば、測距センサ２ａ，２ｂは、測距センサ２ａ、２ｂそれぞれが送信した探索波の反射波を、測距センサ２ａ、２ｂそれぞれが直接波として受信するものであっても良い。
　障害物検知装置１００は、障害物検知部１１、反射点抽出部１２、及び、障害物判別部１３により要部が構成されている。
　障害物検知部１１は、測距センサ２から車両１の周囲にある障害物までの距離を算出するものである。
　障害物検知部１１は、送信信号出力部２１、受信信号取得部２２、及び、距離値算出部２３により要部が構成されている。
　送信信号出力部２１は、測距センサ２に送信信号を順次出力することにより、測距センサ２に探索波を順次送信させるものである。
　図２に示す例においては、送信信号出力部２１は、測距センサ２ａに送信信号を出力することにより、測距センサ２ａに探索波を送信させるものである。測距センサ２ｂに係る動作は測距センサ２ａの場合と同様であるため、説明を省略する。
　受信信号取得部２２は、測距センサ２が受信した反射波の情報を受信信号として測距センサ２から取得するものである。
　図２に示す例においては、受信信号取得部２２は、測距センサ２ａが受信した直接波における反射波の情報を受信信号として測距センサ２ａから取得し、測距センサ２ｂにより受信された間接波における反射波の情報を受信信号として測距センサ２ｂから取得するものである。
　距離値算出部２３は、受信信号取得部２２が取得した受信信号の強度を所定の閾値と比較することにより、測距センサ２が反射波を受信したか否かを判定する。距離値算出部２３は、測距センサ２が反射波を受信したと判定した場合、ＴＯＦにより測距センサ２から障害物までの距離を示す距離値を算出するものである。ＴＯＦによる距離値の算出処理は公知であるため、詳細な説明は省略する。
　図２に示す例においては、距離値算出部２３は、測距センサ２ａ，２ｂそれぞれで受信された反射波に基づいて距離値を算出するものである。
　すなわち、障害物検知部１１は、複数の測距センサ２のうちいずれかの測距センサ２に探索波を送信させ、複数の測距センサ２それぞれから反射波の受信信号を取得し、取得した受信信号それぞれに基づいて複数の測距センサ２それぞれに対応する距離値を算出するものである。以下、ある測距センサ２で受信された反射波に基づいて算出された距離値を、「測距センサ２における距離値」のように記載する。例えば、「測距センサ２ａにおける距離値」とは、測距センサ２ａで受信された反射波に基づいて算出された距離値を意味する。また、測距センサ２ａにおける距離値を「距離値Ｄｒａ」、測距センサ２ｂにおける距離値を「距離値Ｄｒｂ」という。
　反射点抽出部１２は、障害物検知部１１が算出した距離値を用いて、探索波が反射された地点（以下「反射点」という。）の位置を抽出するものである。
　すなわち、反射点抽出部１２は、車両１に設けられた伝搬距離が異なる複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点の位置を抽出するものである。
　図２，３に示す例においては、反射点抽出部１２は、測距センサ２ａ，２ｂそれぞれから取得した受信信号に基づいて算出された測距センサ２ａ，２ｂそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂに基づいて反射点の位置を抽出するものである。距離値Ｄｒａ及び距離値Ｄｒｂに基づいて抽出された反射点を「反射点Ｒａｂ」という。
　反射点抽出部１２は、反射点位置算出部２４、自車位置算出部２６及びセンサ位置算出部２７により要部が構成されている。
　反射点位置算出部２４は、障害物検知部１１の距離値算出部２３が算出した複数の測距センサ２における複数の距離値を用いて、反射点の位置を算出するものである。
　図２，３に示す例においては、反射点位置算出部２４は、障害物検知部１１の距離値算出部２３が算出した測距センサ２ａにおける距離値Ｄｒａ及び測距センサ２ｂにおける距離値Ｄｒｂの両方を用いて、反射点Ｒａｂの位置を算出するものである。具体的には、反射点位置算出部２４は、探索波の送信タイミングにおける測距センサ２ａ，２ｂそれぞれの位置（以下「センサ位置」という。）を示す情報と、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置方向を示す情報と、測距センサ２ａにおける距離値Ｄｒａ及び測距センサ２ｂにおける距離値Ｄｒｂとにより、いわゆる「２円交点」により反射点Ｒａｂの位置を算出するものである。反射点Ｒａｂの位置は、例えば、測距センサ２ａ，２ｂ両方の設置位置を含み車両１の前後方向に平行な平面（以下「センサ平面」という。）上に半径が距離値Ｄｒａである円弧を描くとともに半径が距離値Ｄｒｂである円弧を描く。これら２つの円弧の交点が反射点Ｒａｂの位置となる。反射点Ｒａｂの位置は、２円交点処理を実行することにより算出されるものである。
　反射点の位置は、例えば、車両１の前後方向に対応する第１軸（以下「Ｘ軸」という。）、車両１の左右方向に対応する第２軸（以下「Ｙ軸」という。）、及び、車両１の高さ方向に対応する第３軸（以下「Ｚ軸」という。）によるメートル単位の座標系（以下「ＸＹＺ座標系」という。）における座標値により表されるものである。
　反射点の位置の算出に用いられる情報のうち、センサ位置を示す情報は、後述するセンサ位置算出部２７により出力される。また、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置方向を示す情報は、反射点位置算出部２４に予め記憶されている。２個の測距センサ２ａ，２ｂは、互いに同じ方向に向けられるため、測距センサ２ａ又は測距センサ２ｂいずれかの設置方向を示す情報があれば良い。
　自車位置算出部２６は、例えば、測距センサ２ａが探索波を送信するタイミングにおける車両１の位置（以下「自車位置」という。）を算出するものである。自車位置の算出には、自律航法等の公知の方法を用いることができ、詳細な説明は省略する。自律航法に用いられる信号は、車両１内のコンピュータネットワークから適宜取得される。自律航法に用いられる信号には、例えば、車両１の走行速度を示す信号及び車両１のヨーレートを示す信号が含まれる。自車位置は、例えば、ＸＹＺ座標系における座標値により表されるものである。
　センサ位置算出部２７は、測距センサ２ａが探索波を送信するタイミングにおける自車位置を示す情報と、車両１における測距センサ２ａ，２ｂそれぞれの設置位置を示す情報とから、センサ位置を算出するものである。
　センサ位置は、例えば、ＸＹＺ座標系における座標値により表されるものである。センサ位置算出部２７は、センサ位置を示す情報を反射点位置算出部２４に出力するものである。センサ位置を示す情報は、反射点位置算出部２４において反射点の位置の算出に用いられるものである。車両１における測距センサ２ａ，２ｂそれぞれの設置位置を示す情報等のセンサ位置算出部２７がセンサ位置を算出する際に用いる情報は、センサ位置算出部２７に予め記憶されている。
　障害物判別部１３は、反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物の高さを判別するものである。
　具体的には、障害物判別部１３は、例えば、複数の時点において複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点抽出部１２が抽出した当該複数の時点それぞれに対応する反射点の位置に基づいて、反射点の分布長さを算出するものである。
　より具体的には、障害物判別部１３は、第１の時点において、複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点抽出部１２が抽出した第１の反射点の位置と、第１の時点と異なる第２の時点において、複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点抽出部１２が抽出した第２の反射点の位置とに基づいて、反射点の分布長さを算出するものである。ここで、第１の時点と第２の時点との間の期間は、例えば、０．１秒間である。０．１秒間は一例に過ぎず、第１の時点と第２の時点との間の期間は、反射波がある探索波における反射波であると一意に特定できる期間より長い期間であれば良い。複数の反射点の位置は、第１及び第２の時点の２つの時点における反射点の位置とは限らず、３以上の時点における反射点の位置でも良い。
　図１に示す例においては、障害物判別部１３は、ある時点において測距センサ２ａ，２ｂそれぞれから取得した受信信号に基づいて算出された距離値Ｄｒａ及び距離値Ｄｒｂに基づいて抽出された反射点Ｒａｂの位置と、上述のある時点とは異なる時点において上述同様に抽出された反射点Ｒａｂの位置とに基づいて算出された反射点の分布長さを用いて、障害物の高さを判別するものである。
　障害物判別部１３は、例えば、反射点の数が所定数を超えたとき、反射点の分布長さを算出する。所定数は、障害物判別部１３に予め記憶されている。
　障害物判別部１３は、複数の反射点における反射点の分布長さと、予め決められた閾値とを比較することで、障害物の種別を判別するものである。より具体的には、障害物判別部１３は、障害物の高さが路面障害物、路上障害物及び走行障害物のうちのいずれかを判別するものである。
　ここで、路面障害物、路上障害物及び走行障害物は互いに異なる高さを有するものである。したがって、障害物判別部１３による障害物が路面障害物、路上障害物又は走行障害物のうちのいずれかの判別は、障害物が３段階の高さのうちのいずれの高さを有するものであるかの判別である。すなわち、障害物判別部１３は、障害物の種別を判別することにより、障害物の高さを判別するものである。障害物判別部１３による障害物の種別の判別処理、すなわち障害物の高さの判別処理の詳細については後述する。なお、障害物判別部１３で行われる障害物の判別は、路面障害物、路上障害物又は走行障害物の３種別に限られるわけではなく種別の増減が可能である。また障害物の種別ではなく、障害物の高さを検出することも可能である。これらは追って説明する図１０等から容易に理解できる。
　図４Ａ及び図４Ｂは、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の要部のハードウェア構成の一例を示す図である。
　当該図を参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の要部のハードウェア構成について説明する。
　図４Ａに示す如く、障害物検知装置１００はコンピュータにより構成されており、当該コンピュータはプロセッサ４１及びメモリ４２を有している。メモリ４２には、当該コンピュータを障害物検知部１１、反射点抽出部１２及び障害物判別部１３として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ４２に記憶されているプログラムをプロセッサ４１が読み出して実行することにより、障害物検知部１１、反射点抽出部１２及び障害物判別部１３の機能が実現される。
　また、図４Ｂに示す如く、障害物検知装置１００は処理回路４３により構成されても良い。この場合、障害物検知部１１、反射点抽出部１２及び障害物判別部１３の機能が処理回路４３により実現されても良い。
　また、障害物検知装置１００はプロセッサ４１、メモリ４２及び処理回路４３により構成されても良い（不図示）。この場合、障害物検知部１１、反射点抽出部１２及び障害物判別部１３の機能のうちの一部の機能がプロセッサ４１及びメモリ４２により実現されて、残余の機能が処理回路４３により実現されるものであっても良い。
　プロセッサ４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いたものである。
　メモリ４２は、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクを用いたものである。より具体的には、メモリ４２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）などを用いたものである。
　処理回路４３は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。
　図５は、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
　当該フローチャートを参照して、実施の形態１に係る障害物検知装置１００の動作について説明する。
　障害物検知装置１００は、当該フローチャートに示す処理を繰り返し実行する。なお、障害物検知装置１００は、当該フローチャートに示す処理を繰り返し実行する際に、複数ある測距センサ２のうち直近に探索波を送信させた測距センサ２とは異なる測距センサ２に探索波を送信させる。
　まず、ステップＳＴ１にて、障害物検知部１１は、測距センサ２に探索波を送信させることにより、車両１の周囲にある障害物における測距センサ２からの距離を算出する。より具体的には、例えば、障害物検知部１１が測距センサ２ａに探索波を送信させた場合、測距センサ２ａが直接波として反射波の受信信号を取得し、測距センサ２ｂが間接波として反射波の受信信号を取得する。障害物検知部１１は、当該受信信号に基づいて測距センサ２ａ，２ｂそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂを算出する。
　次に、ステップＳＴ２にて、反射点抽出部１２は、障害物検知部１１が算出した測距センサ２ａ，２ｂそれぞれにおける距離値Ｄｒａ及び距離値Ｄｒｂに基づいて、２円交点処理により反射点Ｒａｂの位置を抽出する。
　次に、ステップＳＴ３にて、障害物判別部１３は、反射点の数が、所定数以上か否かを判定する。ここで、所定数とは少なくとも２以上の数であり、ここでは一例として１０とする。
　反射点の数が１０未満である場合（ステップＳＴ３：ＮＯ）、障害物検知装置１００は、反射点の数が所定値になるまでステップＳＴ１に戻る。なお、障害物検知装置１００は、ステップＳＴ１の処理に戻った際に、例えば、複数ある測距センサ２のうち直近に探索波を送信させた測距センサ２とは異なる測距センサ２に探索波を送信させる。より具体的には、例えば、障害物検知部１１は、ステップＳＴ１の処理に戻った際に、直近に測距センサ２ａに探索波を送信させていた場合、測距センサ２ｂに探索波を送信させ、測距センサ２ｂが直接波として反射波の受信信号を取得し、測距センサ２ａが間接波として反射波の受信信号を取得する。また、直近に測距センサ２ｂに探索波を送信させていた場合、測距センサ２ａに探索波を送信させ、測距センサ２ａが直接波として反射波の受信信号を取得し、測距センサ２ｂが間接波として反射波の受信信号を取得する。
　反射点の数が１０以上である場合（ステップＳＴ３：ＹＥＳ）、障害物検知装置１００は、ステップＳＴ４の処理を実行する。
　ステップＳＴ４にて、障害物判別部１３は、反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点の位置に基づいて反射点の分布長さを算出する。
　次に、ステップＳＴ５にて、障害物判別部１３は、算出した反射点の分布長さを用いて、障害物の種別を判別する。なお、上述したように障害物の判別は、障害物の種別の判別に限られるものではなく、障害物の高さの判別、即ち検出するものでもよい。
　その後、障害物検知装置１００は、当該フローチャートの処理を終了する。
　障害物判別部１３による障害物の種別の判別処理、及び、障害物の高さの判別処理の詳細については後述する。
　反射点抽出部１２は、例えば、ステップＳＴ２の処理を行う際に、予め決められた期間より前に反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置を示す情報を廃棄するようにしても良い。
　障害物判別部１３は、例えば、ステップＳＴ３の処理を行う際に、予め決められた期間より前に反射点抽出部１２が抽出した反射点を、複数の反射点の数に含めないようにしても良い。
　障害物判別部１３は、例えば、ステップＳＴ４の処理を行う際に、予め決められた期間内に反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点における反射点の分布長さを用いて、障害物の高さを判別するようにしても良い。
　上述の予め決められた期間とは、例えば、３秒である。予め決められた期間は、車両１の速度に基づいて算出されるものであっても良い。
　例えば３秒より前に抽出された反射点は、現在高さを判別している障害物とは異なる、他の障害物における反射点である可能性がある。したがって、このように構成することで、障害物検知装置１００は、障害物判別部１３における障害物の高さの判別の精度を向上させることができる。
　また、障害物判別部１３は、例えば、ステップＳＴ３の処理を行う際に、新たに反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置と、予め決められた期間内において反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置とが予め決められた距離より離れている場合、これまでに反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置を示す情報を無効にする処理を行っても良い。
　予め決められた期間とは、例えば、３秒である。予め決められた距離とは、例えば、１ｍである。予め決められた期間及び予め決められた距離は、車両１の速度に基づいて算出されるものでも良い。
　例えば過去３秒以内に反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置と、新たに反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置とが、１ｍ以上離れている場合、測距センサ２が新たに検知した障害物は、これまでに検知していた障害物とは異なる他の障害物である可能性がある。したがって、このように構成することで、障害物検知装置１００は、障害物判別部１３における障害物の高さの判別の精度を向上させることができる。
　図６Ａは、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置位置の一例を示す図であって、車両１の上方から見た状態を示す図である。図６Ｂは、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置位置の一例を示す図であって、車両１の側方から見た状態を示す図である。
　図６に示すように、車両１には伝搬距離が異なる測距センサ２ａ、２ｂが設けられている。測距センサ２ａ，２ｂは、車両１における設置位置が異なり、車両１における設置方向が共に車両１の前進する方向のものである。通常の測距センサ２の配置は、車両中央を対称軸に左右それぞれに２個、合計４個配置するが省略している。更には車両１の前方だけでなく、車両１の後方にも４個配置するが、ここでは図示を省略する。図６において、測距センサ２ａ，２ｂは、Ｘ軸（車両１の前後方向）、Ｙ軸（車両１の左右方向）、及びＺ軸（車両１の高さ方向）の全ての軸方向において、異なる位置に設置されているが、測距センサ２ａと測距センサ２ｂとが異なる伝搬距離を有するように設置されたものであれば良く、測距センサ２ａと測距センサ２ｂとは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸方向のうち少なくとも１軸において異なる位置に設置されていれば良い。
　図６において、車両１から障害物Ｓに向かって伸びる矢印は、測距センサ２ａが送信する探索波の伝搬経路の一例を示している。障害物Ｓから車両１に向かって伸びる矢印は、測距センサ２ａが受信する直接波、及び測距センサ２ｂが受信する間接波のそれぞれの反射波の軌跡の一例を示している。また、２円交点処理により反射点抽出部１２が抽出した反射点Ｒの位置の一例は、×印により示されている。測距センサ２ｂが送信する探索波の伝搬経路も同様である。
　次に、図７、図８、図９、図１０を参照して、障害物判別部１３による障害物Ｓの種別の判別処理、すなわち障害物Ｓの高さの判断処理の詳細について説明する。また、反射点の分布長さの詳細について説明する。
　図７Ａは、壁等の走行障害物による反射波ＲＷの伝搬経路の例を示している。図７Ｂは、送信信号ＴＳの波形の例を示している。図７Ｃは、走行障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の例を示している。図７Ｄは、走行障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の他の例を示している。
　図８Ａは、縁石等の路上障害物又は段差等の路面障害物による反射波ＲＷの伝搬経路の例を示している。図８Ｂは、送信信号ＴＳの波形の例を示している。図８Ｃは、路上障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の例を示している。図８Ｄは、路上障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の他の例を示している。図８Ｅは、路面障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の例を示している。図８Ｆは、路面障害物による反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形の他の例を示している。
　送信信号出力部２１が測距センサ２に送信信号ＴＳを出力することにより、測距センサ２が探索波ＳＷを送信したものとする。通常、探索波ＳＷは空気中を次第に広がりながら伝搬するため、測距センサ２が探索波ＳＷを送信してから測距センサ２が反射波ＲＷを受信するまでの伝搬経路（いわゆる「パス」）は複数存在する。例えば、障害物Ｓにより１回反射されて測距センサ２に戻るパスが存在する。また、道路Ｇにより１回反射された後、障害物Ｓにより１回反射されて測距センサ２に戻るパスも存在する。これらのパスは、経路長が互いに異なるパスを含むものである。反射波ＲＷは、これらのパスに対応する複数個の波ｒｗの干渉による合成波Ｒｗとなる。受信信号ＲＳは、当該複数個の波ｒｗに対応する複数個の信号ｒｓによる合成信号となる。
　また、道路Ｇの凹凸形状、車両１の振動及び障害物Ｓにおける探索波ＳＷを反射する面部（以下「反射面部」という。）の凹凸形状などに応じてパスが変化するため、反射波ＲＷの波形が変化して、受信信号ＲＳの波形も変化する。このため、互いに同一の障害物Ｓによる複数個の反射波ＲＷが測距センサ２により受信された場合、当該複数個の反射波ＲＷの波形はバラツキを有するものとなり、当該複数個の反射波ＲＷに対応する受信信号ＲＳの波形もバラツキを有するものとなる。
　ここで、障害物Ｓが走行障害物である場合（図７）、障害物Ｓが路上障害物である場合（図８）に比して反射面部の面積が大きいため、反射波ＲＷの受信強度（すなわち受信信号ＲＳの強度）が大きくなる。また、パスの総数が多くなり、パス間の経路長の差も大きくなるため、反射波ＲＷの波形のバラツキが大きくなり、受信信号ＲＳの波形のバラツキも大きくなる。
　同様に、障害物Ｓが路上障害物である場合（図８）、障害物Ｓが路面障害物である場合（不図示）に比して反射面部の面積が大きいため、反射波ＲＷの受信強度（すなわち受信信号ＲＳの強度）が大きくなる。また、パスの総数が多くなり、パス間の経路長の差も大きくなるため、反射波ＲＷの波形のバラツキが大きくなり、受信信号ＲＳの波形のバラツキも大きくなる。
　以上の内容を踏まえて、障害物検知部１１がバラツキを有する受信信号ＲＳに基づいて算出した距離値はバラツキを有するため、算出された距離値のバラツキは、障害物Ｓの高さと相関関係を有する。更には、反射点抽出部１２がバラツキを有する距離値を用いて２円交点処理により抽出した反射点Ｒの位置座標も距離値のバラツキに対応してばらつく。したがって、抽出された反射点Ｒのバラツキは障害物Ｓの高さとも相関関係を有する。
　反射点Ｒの分布長さは、上述の反射点のバラツキの範囲から算出される。
　図９は、図６に示す測距センサ２ａ，２ｂにおける反射点Ｒの分布及び反射点の分布長さの一例を示す図である。反射点Ｒは、それぞれ２円交点したセンサ平面上に抽出される。よって反射点の分布長さとしては、センサ平面上における反射点の分布長さ、或いはセンサ平面上における反射点の分布長さをＹＺ平面のＺ軸（車両１の高さ方向）、すなわち鉛直方向に投影した反射点の分布長さがあり、いずれを用いてもよい。
　図９Ａは、障害物Ｓが路上障害物である場合の障害物Ｓの反射面におけるＹＺ平面上の反射点Ｒの分布及び反射点の分布長さの一例を示す図である。
　図９Ｂは、障害物Ｓが走行障害物である場合の障害物Ｓの反射面におけるＹＺ平面上の反射点Ｒの分布及び反射点の分布長さの一例を示す図である。
　図９において、横軸方向は、車両１の左右方向、すなわちＹ軸方向である。縦軸方向は、車両１の高さ方向、すなわちＺ軸方向である。
　また、図９において、障害物Ｓの反射面は、車両１の前後方向であるＸ軸に直交するＹＺ平面上に存在する。
　図９において、×印はそれぞれ、反射点抽出部１２が抽出した反射点Ｒの位置を障害物Ｓの反射面におけるＹＺ平面上に投影したものを示している。なお、障害物Ｓの反射面がＹＺ平面上に存在する場合、２円交点処理により抽出された反射点Ｒは、当該反射面上又はその近傍に位置する。
　図９Ａにおいて、反射点の分布長さＤ１は、障害物Ｓが路上障害物である場合のセンサ平面上における反射点の分布長さを示している。また、反射点の分布長さＤ２は、障害物Ｓが路上障害物である場合のセンサ平面上における反射点の分布長さＤ１をＹＺ平面のＺ軸（車両１の高さ方向）に投影した反射点の分布長さを示している。反射点の分布長さＤ１，Ｄ２は、一例として、センサ平面上における最も距離が離れた２つの反射点Ｒにより算出される。
　同様に、図９Ｂにおいて、反射点の分布長さＤ３は、障害物Ｓが走行障害物である場合のセンサ平面上における反射点の分布長さを示している。また、反射点の分布長さＤ４は、障害物Ｓが走行障害物である場合のセンサ平面上における反射点の分布長さＤ３をＹＺ平面のＺ軸（車両１の高さ方向）に投影した反射点の分布長さを示している。反射点の分布長さＤ３，Ｄ４は、一例として、センサ平面上における最も距離が離れた２つの反射点Ｒにより算出される。
　反射点の分布長さＤ１及び反射点の分布長さＤ３、並びに、反射点の分布長さＤ２及び反射点の分布長さＤ４を比較すると、障害物Ｓが走行障害物である場合の反射点の分布長さＤ３，Ｄ４は、障害物Ｓが路上障害物である場合の反射点の分布長さＤ１，Ｄ２に比べて長い。
　図１０は、反射点の分布長さと、障害物の高さとの相関の一例を示す図である。
　図１０において、横軸は、反射点の分布長さ、縦軸は、障害物の高さを示している。図１０に示すように、反射点の分布長さが長くなるに連れて、障害物の高さは高くなる。
　障害物判別部１３は、予め決められた第１閾値Ｄｔｈ１及び第２閾値Ｄｔｈ２と、反射点の分布長さとを比較することで、障害物が走行障害物、路上障害物、又は、路面障害物のうちいずれかの種別であるかを判別する。ここで、第１閾値Ｄｔｈ１は、第２閾値Ｄｔｈ２より小さな値である。
　すなわち、複数の反射点における反射点の分布長さが、第１閾値Ｄｔｈ１未満である場合、障害物は、路面障害物であると判別される。また、複数の反射点における反射点の分布長さが、第１閾値Ｄｔｈ１以上、且つ、第２閾値Ｄｔｈ２未満である場合、障害物は、路上障害物であると判別される。また、複数の反射点における反射点の分布長さが、第２閾値Ｄｔｈ２以上である場合、障害物は、走行障害物であると判別される。
　例えば、図９Ａに示す反射点の分布長さＤ１又は反射点の分布長さＤ２が、第１閾値Ｄｔｈ１以上、且つ、第２閾値Ｄｔｈ２未満である場合、図９Ａに示す障害物Ｓは、路上障害物であると判別することができる。また、図９Ｂに示す反射点の分布長さＤ３又は反射点の分布長さＤ４が、第２閾値Ｄｔｈ２以上である場合、図９Ｂに示す障害物Ｓは、走行障害物であると判別することができる。実用上は、障害物Ｓが路面障害物、路上障害物あるいは走行障害物のいずれであるのかを判別することが求められている。
　障害物判別部１３は、反射点の分布長さに基づいて障害物Ｓの種別を判別することができる。なお、図１０において、閾値が第１閾値Ｄｔｈ１のみである場合は、車両１が乗り越えられる路面障害物であるか否かを判別できる。また閾値の個数を３個以上に増やすことにより、より細かく障害物Ｓの種別を判別できる。更に、図１０によれば、反射点の分布長さに基づいて障害物Ｓの高さを検出できる。即ち判別とは障害物Ｓの種別を分類することだけではなく、障害物Ｓの高さを検出することも含む意味として用いている。
　以上のように、実施の形態１に係る障害物検知装置１００は、車両１に設けられた伝搬距離が異なる複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点の位置を抽出する反射点抽出部１２と、反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物Ｓの高さを判別する障害物判別部１３と、を備えた。
　このように構成することで、障害物検知装置１００は、デザイン上の制約が少なく、或いは障害物Ｓの高さを精度よく判定することができる。
　また第１閾値Ｄｔｈ１及び第２閾値Ｄｔｈ２を用意することにより、検知した障害物Ｓの高さが路面障害物、路上障害物あるいは走行障害物のうちいずれの範囲に該当するかを判定できる。
　なお、これまでの説明において、反射点の分布長さは、一例として、センサ平面上における最も距離が離れた２つの反射点により算出されるものとしたが、これに限定されるものではない。
　例えば、反射点の分布長さは、反射点抽出部１２が抽出した反射点Ｒの位置を障害物Ｓの反射面におけるＹＺ平面上に投影し、当該ＹＺ平面上の任意の方向において最も距離が離れた２つの反射点により算出されても良い。また、反射点の分布長さは、必ずしも最も距離が離れた２つの反射点により算出される必要はない。
　図１１を用いて実施の形態１の変形例に係る障害物検知装置１００について説明する。
　これまでの実施の形態において説明した内容と重複する説明については省略する。
　実施の形態１に係る障害物検知装置１００における障害物判別部１３は、複数の時点において測距センサ２ａ，２ｂから取得した受信信号に基づいて反射点抽出部１２が抽出した当該複数の時点それぞれに対応する反射点に基づいて反射点の分布長さを算出するものであった。
　これに対して、実施の形態１の変形例に係る障害物検知装置１００における障害物判別部１３は、同一の時点において複数の測距センサ２から取得した受信信号に基づいて反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点に基づいて反射点の分布長さを算出するものである。
　図１１は、実施の形態１の変形例に係る障害物検知装置１００の要部を示すブロック図である。
　図１１に示した例においては、複数の測距センサ２として、車両１には、３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃが設けられている。測距センサ２は、ソナー又はミリ波レーダ等の方式のセンサにより構成され、３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、共に同じ方式のセンサである。
　以下、一例として、測距センサ２ａは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を直接波として受信し、測距センサ２ｂ，２ｃは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を間接波としてそれぞれ受信するものとして、説明を行うが、これに限るものではない。
　３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、車両１における設置位置が互いに異なる。また、３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、測距センサ２ａが探索波を送信する方向及び反射波を受信する方向と、測距センサ２ｂ及び測距センサ２ｃが反射波を受信する方向とがいずれも同じ方向に向けられて設置される。より具体的には、３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、例えば、車両１のフロントノーズ部における異なる位置に設けられており、かつ、車両１の前方に向けられて設定されている。もちろん車両１のリア部の異なる位置に、車両１の後方に向けて複数設置される場合もある。原理的には車両１の前後左右の４方向のうちどの方向に向けられて設けられても問題ない。
　３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃは、車両１における設置位置が互いに異なるので、これの組み合わせによりそれぞれ伝搬距離が異なる複数の測距センサ２を構成する。例えば、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を、測距センサ２ａが直接波として受信するとともに、測距センサ２ｂが間接波としてそれぞれ受信することで、伝搬距離が異なる複数の測距センサ２を構成している。また、２個の測距センサ２ａ，２ｃは、測距センサ２ａが送信した探索波の反射波を、測距センサ２ａが直接波として受信するとともに、測距センサ２ｃが間接波としてそれぞれ受信することで、伝搬距離が異なる複数の測距センサ２を構成している。また、間接波を受信する測距センサ２ｂ，２ｃを、互いに異なる位置に設置することで、測距センサ２ｂ，２ｃは、伝搬距離が異なる複数の測距センサ２を構成することが可能となる。
　障害物検知部１１は、測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれから取得した受信信号に基づいて測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれにおける距離値を算出する。測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれにおける距離値をそれぞれ距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ，Ｄｒｃという。
　反射点抽出部１２は、例えば、測距センサ２ａ，２ｂにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂに基づいて反射点Ｒａｂを、測距センサ２ａ，２ｃにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｃに基づいてＲａｃを、及び、測距センサ２ｂ，２ｃにおける距離値Ｄｒｂ，Ｄｒｃに基づいて反射点Ｒｂｃの位置を、それぞれ抽出する。すなわち、反射点抽出部１２は、伝搬距離が異なる３個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれから取得した受信信号に基づいて算出された距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ，Ｄｒｃのうち任意の２個の距離値を組み合わせることで、３つの反射点の位置を抽出することができる。
　障害物判別部１３は、同一の時点において取得した受信信号に基づいて抽出された複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物の高さを判別する。
　このように構成することで、実施の形態１の変形例に係る障害物検知装置１００は、同一の時点において取得した受信信号に基づいて抽出された複数の反射点の位置に基づいて反射点の分布長さを算出することができるため、複数の時点それぞれに対応する反射点に基づいて反射点の分布長さを算出する必要がなく、反射点の分布長さを算出するまでの期間を短縮できる。
　また、図１１を用いたこれまで説明において、測距センサ２の数は、一例として測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃの３個であったが、この限りではない。測距センサ２の数は、伝搬距離が互いに異なる測距センサ２であれば、４個以上であっても良い。これにより得られる反射点の数を増やすことができ、障害物Ｓの検出精度を向上することができる。
　図１２を用いて実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置１００について説明する。
　これまでの実施の形態において説明した内容と重複する説明については省略する。
　実施の形態１に係る障害物検知装置１００における反射点抽出部１２は、車両１における複数の測距センサ２それぞれの設置位置を示す情報を用いて２円交点処理を行い、反射点の位置を抽出するものであった。
　これに対して、実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置１００における反射点抽出部１２は、車両１に設けられた複数の測距センサ２の設置位置が車両１の高さ方向において同じであり、且つ、車両１の前後方向において異なる場合に、いずれかの測距センサ２が仮想的な設置位置にあるものとして２円交点処理を行い、反射点の位置を抽出するものである。なお、設置位置が高さ方向において「同じ」とは、厳密に同じ位置であることに限定されるものではなく、略同じ位置にあることを含むものとする。
　図１２Ａは、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置位置の一例を示す図であって、車両１の上方から見た状態を示す図である。図１２Ａは、図９に示したものと同様に設定したＸＹＺ座標系における車両１の高さ方向であるＺ軸方向から車両１を見た図である。
　図１２Ｂは、車両１における測距センサ２ａ，２ｂの設置位置の一例、及び実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置１００における反射点抽出部１２が反射点の位置を抽出する処理の一例を示す図であって、車両１の側方から見た状態を示す図である。図１２Ｂは、図９に示したものと同様に設定したＸＹＺ座標系における車両１の左右方向であるＹ軸方向から車両１を見た図である。
　図１２において、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、車両１における設置位置がＺ軸方向（車両１の高さ方向）において同じであり、少なくとも車両１の前後方向であるＸ軸方向において異なる。また、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、測距センサ２ａが探索波を送信する方向及び反射波を受信する方向と、測距センサ２ｂが反射波を受信する方向とがいずれも同じ方向に向けられて設置される。より具体的には、２個の測距センサ２ａ，２ｂは、例えば、車両１のフロントノーズ部におけるＺ軸方向（車両１の高さ方向）において同じ位置、且つ、少なくともＸ軸方向（車両１の前後方向）において異なる位置に設けられており、更に、車両１の前方に向けられて設定されている。なお、車両１のリア部の異なる位置に、車両１の後方に向けて複数設置される場合もある。原理的には車両１の前後左右の４方向のうちどの方向に向けられて設けられても問題ない。
　測距センサ２ａの設置位置は、Ｘ座標がＸａ、Ｙ座標がＹａ、Ｚ座標がＺａである。測距センサ２ｂの設置位置は、Ｘ座標がＸｂ、Ｙ座標がＹｂ、Ｚ座標がＺｂである。
　ここで、測距センサ２ａ、２ｂの車両１における設置位置は、Ｚ軸方向（車両１の高さ方向）において同じであるため、Ｚａ＝Ｚｂ（又はＺａ≒Ｚｂ）である。また、測距センサ２ａ、２ｂの車両１における設置位置は、Ｘ軸方向（車両１の前後方向）において異なるため、Ｘａ≠Ｘｂである。測距センサ２ａ，２ｂ間のＸ軸方向（車両１の前後方向）における距離ΔＸａｂは、Ｘａ－Ｘｂの絶対値として求められる。
　反射点抽出部１２は、まず、複数の前記測距センサの設置位置を含む前記車両の左右方向に平行な平面、すなわち、センサ平面を、測距センサ２ａの設置位置を含み、Ｘ軸方向に（車両１の前後方向）平行な直線を中心に傾斜させた、Ｙ軸方向（車両１の左右方向）に直交する平面、すなわちＸＺ平面を「仮想垂直平面」として特定する。
　反射点抽出部１２は、次に、測距センサ２ａ，２ｂ間のＸ軸方向（車両１の前後方向）における距離ΔＸａｂに応じて決定される仮想垂直平面上の位置に、測距センサ２ｂが仮想的に設けられているものとして、２点交点処理により反射点の位置を抽出する。
　測距センサ２ｂｖは、仮想垂直平面上に仮想的に設けられた測距センサ２ｂである。
　より具体的には、例えば、測距センサ２ｂｖは、仮想垂直平面上において測距センサ２ａからＺ軸方向（車両１の高さ方向）に距離ΔＸａｂだけ離れた位置に設けられている。反射点抽出部１２は、測距センサ２ａ及び測距センサ２ｂｖの設置位置、並びに、距離値Ｄｒａ及び距離値Ｄｒｂを用いて、仮想垂直平面上において２円交点処理を実行することにより反射点を抽出する。
　反射点抽出部１２が決定する距離ΔＸａｂに応じて仮想垂直平面上の位置は、測距センサ２ａからＺ軸方向（車両１の高さ方向）に距離ΔＸａｂだけ離れた位置であると説明したが、これは一例であり、この限りではない。例えば、反射点抽出部１２が決定する距離ΔＸａｂに応じて仮想垂直平面上の位置は、距離ΔＸａｂ、測距センサ２ａにおける距離値Ｄｒａ、及び、測距センサ２ａの設置位置に基づいて決定されても良い。
　以上のように、実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置１００における反射点抽出部１２は、複数の測距センサ２の設置位置が車両１の高さ方向において同じであり、且つ、車両１の前後方向において異なる場合、当該複数の測距センサ２の設置位置を含む車両１の左右方向に平行な平面を傾斜させた平面であって、複数の測距センサ２のうち１つの測距センサ２の設置位置を含む車両１の左右方向に直交する仮想垂直平面を特定し、当該複数の測距センサ２間の距離に応じて複数の測距センサ２のうち他の測距センサ２が仮想垂直平面上に仮想的に設けられているものとして、反射点の位置を抽出するように構成した。
　このように構成することで、実施の形態１の他の変形例に係る障害物検知装置１００は、複数の測距センサ２が同じ高さに設置された場合であっても、伝搬距離が異なる複数のセンサであるとしてとらえ、進行方向前方の障害物Ｓの高さを精度よく判別できる。したがって、実施の形態１に係る障害物検知装置１００と比較して、測距センサ２の設置位置の自由度を増すことができる。
実施の形態２．
　実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａについて説明する。
　実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａは、実施の形態１に係る障害物検知装置１００と比較して、正対判別部１４が追加されている。
　図１３は、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａの要部を示すブロック図である。図１３を参照して、実施の形態２の障害物検知装置１００ａについて説明する。なお、図１３において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　図１３に示す例においては、複数の測距センサ２として、車両１には４個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設けられている。４個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、図１５に示すとおり車両１のフロントノーズ部、より具体的にはフロントバンパー部に設けられており、かつ、車両１の前方に向けられている。なお、実施の形態１と同様に測距センサ２の設置位置は車両１の前部に限定されるものではなく、後部の障害物Ｓを検出したい場合は車両１の後部に４個の測距センサ２を設けることができる。
　障害物検知装置１００ａは、障害物検知部１１、反射点抽出部１２、障害物判別部１３及び正対判別部１４により要部が構成されている。
　障害物検知部１１は、測距センサ２ａ乃至測距センサ２ｄに探索波を順次送信させることにより、複数の測距センサ２それぞれにおける距離値を算出するものである。測距センサ２ａ乃至測距センサ２ｄにそれぞれにおける距離値をそれぞれ距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄという。ここで実施の形態２は車両１が障害物Ｓと正対しているか否かの判別を行うものであるので、探索波の送信は、図１５に示す測距センサ２の配置において、まず外側の測距センサ２である測距センサ２ｂ又は測距センサ２ｄから行い、次いで他方の外側の測距センサ２である測距センサ２ｄ又は測距センサ２ｂ、内側の測距センサ２である測距センサ２ａ又は測距センサ２ｃ、内側の他方の測距センサ２である測距センサ２ｃ又は測距センサ２ａの順で行い、これを繰り返す。例えば、外側の測距センサ２ｂは、測距センサ２ｂが送信した探索波の反射波を直接波として受信し、測距センサ２ａ、２ｃ、２ｄは、測距センサ２ｂが送信した探索波の反射波を間接波として受信する。障害物検知部１１は、受信したそれぞれの反射波の受信信号に基づいて測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄを算出する。反射点抽出部１２は、距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄを用いて２円交点処理により複数の反射点を抽出する。また、測距センサ２ｂが探索波を送信して反射点の抽出まで終了した後、次に他方の外側の測距センサ２ｄから探索波が送信される。測距センサ２ｄは、測距センサ２ｄが送信した探索波の反射波を直接波として受信し、測距センサ２ｃ、２ａ、２ｂは、測距センサ２ｄが送信した探索波の反射波を間接波として受信する。受信したそれぞれの反射波の受信信号に基づいて障害物検知部１１及び反射点抽出部１２により上述同様、複数の反射点が抽出される。以下同様に、今度は内側の測距センサ２ａ、２ｃから順次、探索波が送信され、反射点の抽出がそれぞれ行われる。全ての測距センサ２から探索波の送信が終われば、最初に探索波を送信した測距センサ２に戻り、以下、同様に繰り返してもよい。これは上述の実施の形態１においても同様である。障害物検知部１１の内部構成は実施の形態１にて図２を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
なお、実施の形態２では測距センサ２ａ乃至２ｄが順次探索波を送信するものとして説明する。但し上述の実施の形態１の変形例で説明したように、測距センサ２ａ乃至２ｄのいずれか１つの測距センサ２、例えば測距センサ２ｃが探索波を送信し、測距センサ２ｃが受信した直接波と、測距センサ２ａ、２ｂ及び２ｄが受信した間接波を用いて反射点を抽出するようにしてもよい。
　図１５は、外側の測距センサ２が探索波を送受信する様子を示している。図１５は、測距センサ２ｂの探索波を送受信した時と、測距センサ２ｄの探索波を送受信した時という２つの時点の送受信の様子を同時に描いたものである。図１５において測距センサ２ｂの反射波を測距センサ２ｂ（直接波）と測距センサ２ａ(間接波)のみが受信するかのごとく描いている。しかしながら実際には測距センサ２ｂの反射波は、測距センサ２ｃ（間接波）、測距センサ２ｄ（間接波）にも受信されるが、ここでは見やすさを優先して省略している。測距センサ２ｄの探索波を送受信した時も同様で、測距センサ２ｄの反射波は、測距センサ２ｄ（直接波）、測距センサ２ｃ（間接波）、測距センサ２ａ（間接波）及び測距センサ２ｂ（間接波）にも受信される。
これは後述する図１６においても同様である。
　反射点抽出部１２は、例えば、障害物検知部１１が算出した測距センサ２ａ，２ｂそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂを用いて反射点Ｒａｂの位置を、また、測距センサ２ｃ，２ｄそれぞれにおける距離値Ｄｒｃ，Ｄｒｄを用いて反射点Ｒｃｄの位置を抽出するものである。反射点抽出部１２の内部構成は実施の形態１にて図３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
　正対判別部１４は、測距センサ２が障害物Ｓと正対しているか否かを判別するものである。正対判別部１４による判別処理の詳細については後述する。
　障害物判別部１３は、測距センサ２が障害物Ｓと正対している状態（以下「正対状態」という。）における反射点抽出部１２が抽出した複数の反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物Ｓの種別を判別するものである。また、障害物判別部１３は、障害物Ｓの種別を判別することにより、障害物Ｓの高さを判別するものである。実施の形態２に係る障害物判別部１３における反射点の分布長さを算出する処理、及び、障害物Ｓの種別を判別する処理は、実施の形態１にて説明したものと同様であるため、説明を省略する。
　障害物検知装置１００ａの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、障害物検知部１１、反射点抽出部１２、障害物判別部１３、及び、正対判別部１４の各々の機能は、プロセッサ４１及びメモリ４２により実現されるものであっても良く、又は処理回路４３により実現されるものであっても良い。
　図１４は、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａの動作の一例を示すフローチャートである。
　当該フローチャートを参照して、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａの動作について説明する。
　障害物検知装置１００ａは、当該フローチャートに示す処理を所定タイミングごとに繰り返し実行する。なお、障害物検知装置１００ａは、当該フローチャートに示す処理を繰り返し実行する際に、例えば上述の順に従って、複数ある測距センサ２のうち直近に探索波を送信させた測距センサ２とは異なる測距センサ２に順次探索波を送信させる。
　まず、ステップＳＴ１１にて、障害物検知部１１は、測距センサ２に探索波を送信させることにより、車両１の周囲にある障害物Ｓにおける測距センサ２からの距離を算出する。より具体的には、例えば、障害物検知部１１が外側の測距センサ２ｂに探索波を送信させた場合、測距センサ２ｂが直接波として受信した反射波の受信信号と、伝搬距離が異なる測距センサ２ａ、２ｃ、２ｄそれぞれから間接波として受信した反射波の受信信号と基づいて測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄを算出する。
　次に、ステップＳＴ１２にて、反射点抽出部１２は、障害物検知部１１が算出した距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄに基づいて反射点Ｒｂａ、Ｒｂｃ，Ｒｂｄの位置をそれぞれ抽出する。
　次に、ステップＳＴ１３にて、正対判別部１４は、測距センサ２が障害物Ｓと正対しているか否かを判別する。正対判別部１４による判別処理の詳細については後述する。
　測距センサ２が障害物Ｓと正対していない場合（ステップＳＴ１３：ＮＯ）、障害物検知装置１００ａは当該フローチャートの処理を終了し、次の所定タイミングを待つ。
　測距センサ２が障害物Ｓと正対している場合（ステップＳＴ１３：ＹＥＳ）、障害物検知装置１００ａは、ステップＳＴ１４の処理を実行する。
　ステップＳＴ１４にて、障害物判別部１３は、反射点の数が、所定数以上か否かを判定する。ここで、所定数とは少なくとも２以上の数であり、ここでは一例として１０とする。
　反射点の数が１０未満である場合（ステップＳＴ１４：ＮＯ）、障害物検知装置１００ａは、反射点の数が１０以上になるまでステップＳＴ１１に戻る。障害物検知装置１００ａは、ステップＳＴ１１に戻った際に、例えば上述の順に従って、複数ある測距センサ２のうち直近に探索波を送信させた測距センサ２とは異なる測距センサ２に順次探索波を送信させる。
　反射点の数が１０以上である場合（ステップＳＴ１４：ＹＥＳ）、障害物検知装置１００ａは、ステップＳＴ１５の処理を実行する。
　ステップＳＴ１５にて、障害物判別部１３は、反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置に基づいて反射点の分布長さを算出する。
　次に、ステップＳＴ１６にて、障害物判別部１３は、算出した反射点の分布長さを用いて、障害物Ｓの種別を判別する。なお、上述したように障害物Ｓの判別は、障害物Ｓの種別の判別に限られるものではなく、障害物Ｓの高さの判別、即ち検出するものでもよい。
　その後、障害物検知装置１００ａは、当該フローチャートの処理を終了する。
　次に、図１５～図１７を参照して、正対判別部１４による判別処理の詳細について説明する。
　図１５Ａは、障害物Ｓが壁等の走行障害物である場合の車両１における測距センサ２の設置位置の一例を示す図であって、車両１の上方から見た状態を示す図である。図１５Ｂは、障害物Ｓが壁等の走行障害物である場合の車両１における測距センサ２の設置位置の一例を示す図であって、車両１の側方から見た状態を示す図である。
　図１６Ａは、障害物Ｓが縁石等の路上障害物又は段差等の路面障害物である場合の車両１における測距センサ２の設置位置の一例を示す図であって、車両１の上方から見た状態を示す図である。図１６Ｂは、障害物Ｓが縁石等の路上障害物又は段差等の路面障害物である場合の車両１における測距センサ２の設置位置の一例を示す図であって、車両１の側方から見た状態を示す図である。
　図１５及び図１６は、車両１における４個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの設置位置の例を示している。図１５及び図１６に示す如く、４個の測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのうちの２個の測距センサ２ｂ，２ｄは、車両１の左右方向においてより外側に配置されている。また、２個の測距センサ２ａ，２ｃは、車両１の左右方向においてより内側に配置されている。また測距センサ２ｂ、２ｄは、測距センサ２ａ、２ｃに比べて車両１の高い位置に設けられている。なお、２個の測距センサ２ｂ，２ｄと、２個の測距センサ２ａ，２ｃとは、車両１の前後方向に対する設置位置が互いに異なるものであっても良い。
　正対判別部１４には、車両１の左右方向における２個の測距センサ２ｂ，２ｄの設置間隔（以下「センサピッチ」という。）ＳＰを示す情報が予め記憶されている。正対判別部１４は、障害物検知部１１が算出した測距センサ２ｂにおける距離値Ｄｒｂ及び測距センサ２ｄにおける距離値Ｄｒｄを障害物検知部１１から取得する。これらの距離値Ｄｒｂ，Ｄｒｄは、距離値算出部２３により算出された距離値に対応するものである。正対判別部１４は、以下の式（１）により、測距センサ２に対する障害物Ｓの正対角度θを算出する。
　θ＝ｔａｎ－１｛（Ｄｒｂ－Ｄｒｄ）／ＳＰ｝　（１）
　図１７は、センサピッチＳＰ、測距センサ２ｂにおける距離値Ｄｒｂ、測距センサ２ｄにおける距離値Ｄｒｄ、及び正対角度θの一例を示す図である。
　正対判別部１４は、正対角度θが所定角度θｔｈ以下である場合、測距センサ２が障害物Ｓと正対していると判別する。他方、正対角度θが所定角度θｔｈよりも大きい場合、正対判別部１４は、測距センサ２が障害物Ｓと正対していないと判別する。
　なお、正対角度θの算出には、測距センサ２の組を重畳させないことが好適である。図１７において反射点Ｒａｂは、測距センサ２ａにおける距離値Ｄｒａと測距センサ２ｂにおける距離値Ｄｒｂを２点交円処理することにより得られるものである。このときの測距センサ２の組は、測距センサ２ａと測距センサ２ｂである。一方、図１７において反射点Ｒｃｄは、測距センサ２ｃにおける距離値Ｄｒｃと測距センサ２ｄにおける距離値Ｄｒｄを２点交円処理することにより得られるものである。このときの測距センサ２の組は、測距センサ２ｃと測距センサ２ｄである。即ち測距センサ２の組は、測距センサ２ａ，２ｂの組と測距センサ２ｃ、２ｄの組であり、両者に共通する測距センサ２は存在しない。
　他方、測距センサ２の組を重畳させる場合とは、例えば測距センサ２の組として、測距センサ２ａと測距センサ２ｂの組と、測距センサ２ａと測距センサ２ｃの組とを用いる場合である。この場合、測距センサ２ａが両方の組で用いられており、２つの測距センサ２の組が重畳している。このとき測距センサ２ａと測距センサ２ｂの組からは２円交点処理により反射点Ｒａｂが得られるとともに、測距センサ２ａと測距センサ２ｃの組からは２円交点処理により反射点Ｒａｃが得られる。
　反射点Ｒａｂと反射点Ｒａｃを用いても正対角度θを求めることはできるが、これよりも長い反射点Ｒａｂと反射点Ｒｃｄを用いて正対角度θを求めるほうが正対角度θの算出精度を向上させることができる。
　また、正対判別部１４は、所定区間における正対角度θの平均値を算出するものであっても良い。正対判別部１４は、当該算出された平均値が所定角度θｔｈ以下である場合、測距センサ２が障害物Ｓと正対していると判別するものであっても良い。平均値を用いることにより、正対判別部１４による判別のロバスト性を向上することができる。なお、この所定区間は時間的な区間であっても良く、また、車両１が前進している場合、この所定区間は距離的な区間であっても良い。
　以上のように、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａは、測距センサ２が障害物Ｓと正対しているか否かを判別する正対判別部１４を備えた。
　このように構成することで、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａは、測距センサ２が障害物Ｓと正対している状態における反射点の分布長さを用いて障害物Ｓの種別を判別することにより、障害物Ｓの高さを判別する精度を更に向上することができる。
　なお、実施の形態２においても、障害物の種別の判別に代えて、図１０を用いて障害物の高さを判別するようにしてもよい。
実施の形態３．
　実施の形態３では、障害物検知装置１００ａが適用された運転支援装置２００について説明する。
　実施の形態３に係る運転支援装置２００は、実施の形態２に係る障害物検知装置１００ａが適用されたものである。
　図１８は、実施の形態３に係る運転支援装置２００の要部を示すブロック図である。
　図１８を参照して、実施の形態３の運転支援装置２００について説明する。なお、図１８において、図１３に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　運転支援装置２００は、障害物検知装置１００ａ及び運転支援制御部１５により要部が構成されている。
　障害物検知装置１００ａは、障害物検知部１１、反射点抽出部１２、障害物判別部１３及び正対判別部１４により要部が構成されている。
　障害物検知部１１は、実施の形態２にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
　反射点抽出部１２は、実施の形態２にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
　正対判別部１４は、実施の形態２にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
　障害物判別部１３は、実施の形態２にて図１３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
　運転支援制御部１５は、反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置を示す情報及び障害物判別部１３が判別した障害物Ｓの高さを示す情報に応じて、車両１と当該障害物Ｓとの衝突を回避するための運転支援制御を実行するものである。
　具体的には、例えば、車両１の前方又は後方にある障害物Ｓが走行障害物以上の高さである場合、運転支援制御部１５は状況に応じて車両１のブレーキを作動させることにより車両１を停止させる制御を実行する。他方、車両１の前方又は後方にある障害物Ｓが走行障害物未満の高さである場合、運転支援制御部１５は当該制御の実行をキャンセルする。
　つまり障害物Ｓが、走行障害物の場合は車両１との衝突を回避するため必要に応じて緊急ブレーキを作動させる。他方、障害物Ｓが走行障害物よりも低い場合は車両１と衝突する可能性はないので緊急ブレーキは必要ない。
　また、運転支援制御部１５による運転支援制御は、車両１と障害物Ｓの衝突を回避するための制御であれば良く、車両１のブレーキを作動させる制御に限定されるものではない。例えば、運転支援制御部１５による運転支援制御は、車両１が障害物Ｓに衝突する可能性の有無を判定して、当該可能性があると判定された場合、その旨を車両１の運転者に警告する制御であっても良い。車両１の運転者は、当該警告に応じて、車両１のブレーキペダルを操作することにより車両１を停止させるものであっても良い。
　また運転支援制御部１５は、障害物Ｓが輪止めや縁石などの路上障害物と判別されたときは、当該路上障害物で車両１のタイヤが止まるように制御してもよい。
　なお、障害物判別部１３は、非正対状態において障害物Ｓの高さを判別した場合、判別結果の信頼度が低いことを運転支援制御部１５に通知するものであっても良い。運転支援制御部１５は、障害物判別部１３により通知された信頼度の高低に応じて、運転支援制御の内容を異ならしめるものであっても良い。
　運転支援装置２００の要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、障害物検知部１１、反射点抽出部１２、障害物判別部１３、正対判別部１４及び運転支援制御部１５の各々の機能は、プロセッサ４１及びメモリ４２により実現されるものであっても良く、又は処理回路４３により実現されるものであっても良い。
　図１９は、実施の形態３に係る運転支援装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。
　当該フローチャートを参照して、実施の形態３に係る運転支援装置２００の動作について説明する。
　運転支援装置２００は、当該フローチャートに示す処理を所定タイミングで繰り返し実行する。
　まず、ステップＳＴ２１にて、障害物検知部１１は、測距センサ２に探索波を送信させることにより、車両１の周囲にある障害物Ｓにおける測距センサ２からの距離を算出する。より具体的には、障害物検知部１１は、測距センサ２ａ乃至２ｄのうちいずれか１つの測距センサ２に探索波を順次送信させ、探索波を送信した測距センサ２が直接波として取得した反射波の受信信号と、その他の伝搬距離が異なる測距センサ２が間接波として取得した反射波の受信信号とに基づいて測距センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄを算出する。
　次に、ステップＳＴ２２にて、反射点抽出部１２は、障害物検知部１１が算出した測距センサ２ａ乃至２ｄにおける距離値Ｄｒａ，Ｄｒｂ、Ｄｒｃ，Ｄｒｄに基づいて複数の反射点の位置を抽出する。このとき測距センサ２ａと測距センサ２ｂとの組から２円交点処理により反射点Ｒａｂの位置を抽出する。また、測距センサ２ｃと測距センサ２ｄとの組から２円交点処理により反射点Ｒｃｄの位置を抽出する。
　次に、ステップＳＴ２３にて、正対判別部１４は、測距センサ２が障害物Ｓと正対しているか否かを判別する。
　測距センサ２が障害物Ｓと正対していない場合（ステップＳＴ２３：ＮＯ）、運転支援装置２００は当該フローチャートの処理を終了し、次の所定タイミングを待つ。
　測距センサ２が障害物と正対している場合（ステップＳＴ２３：ＹＥＳ）、障害物検知装置１００ａは、ステップＳＴ２４の処理を実行する。
　ステップＳＴ２４にて、障害物判別部１３は、反射点の数が、所定数以上か否かを判定する。ここで、所定数とは少なくとも２以上の数であり、ここでは一例として１０とする。
　反射点の数が１０未満である場合（ステップＳＴ２４：ＮＯ）、運転支援装置２００は、反射点の数を記憶し、ステップＳＴ２１の処理に戻り、反射点の数が１０以上になるまで当該フローチャートの処理を繰り返す。
　反射点の数が１０以上である場合（ステップＳＴ２４：ＹＥＳ）、障害物検知装置１００ａは、ステップＳＴ２５の処理に進む。
　ステップＳＴ２５にて、障害物判別部１３は、反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置に基づいて反射点の分布長さを算出する。
　次に、ステップＳＴ２６にて、障害物判別部１３は、算出した反射点の分布長さを用いて、障害物Ｓの種別を判別する。なお、上述したように障害物Ｓの判別は、障害物Ｓの種別の判別に限られるものではなく、障害物Ｓの高さの判別、即ち検出するものでもよい。
　次に、ステップＳＴ２７にて、運転支援制御部１５は、反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置を示す情報及び障害物判別部１３が判別した当該障害物Ｓの高さを示す情報に応じて、車両１と当該障害物Ｓとの衝突を回避するための制御を実行する。すなわち、運転支援制御部１５は運転支援制御を実行する。
　その後、運転支援装置２００は、当該フローチャートの処理を終了する。
　以上のように、実施の形態３の運転支援装置２００は、障害物検知装置１００ａと、障害物検知装置１００ａにおける反射点抽出部１２が抽出した反射点の位置を示す情報、及び、障害物検知装置１００ａにおける障害物判別部１３が判別した当該障害物Ｓの高さを示す情報に応じた運転支援制御を実行する運転支援制御部１５と、を備える。
　このよう構成することで、実施の形態３の運転支援装置２００は、運転支援制御の精度を向上することができる。
　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　本発明の障害物検知装置は、例えば、運転支援制御に応用することができる。
１　車両、
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ　測距センサ、２ｂｖ　仮想的に設けられた測距センサ、１１　障害物検知部、１２　反射点抽出部、１３　障害物判別部、１４　正対判別部、１５　運転支援制御部、２１　送信信号出力部、２２　受信信号取得部、２３　距離値算出部、２４　反射点位置算出部、２６　自車位置算出部、２７　センサ位置算出部、４１　プロセッサ、４２　メモリ、４３　処理回路、１００，１００ａ　障害物検知装置、２００　運転支援装置。

Claims (9)

  1. 　車両に設けられた伝搬距離が異なる複数の測距センサから取得した受信信号に基づいて反射点の位置を抽出する反射点抽出部と、
    　前記反射点抽出部が抽出した複数の前記反射点の位置に基づいて算出される反射点の分布長さを用いて障害物の高さを判別する障害物判別部と、
    　を備えたこと
    　を特徴とする障害物検知装置。
  2. 　前記障害物判別部が算出する前記反射点の分布長さは、前記複数の前記測距センサの設置位置を含み前記車両の前後方向に平行な平面上における前記反射点の分布長さ、或いは当該反射点の分布長さを鉛直方向に投影した前記反射点の分布長さであること
    　を特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
  3. 　前記複数の前記測距センサの設置位置が前記車両の高さ方向において同じであり、且つ、前記車両の前後方向において異なる場合、前記反射点抽出部は、当該複数の前記測距センサの設置位置を含む前記車両の左右方向に平行な平面を傾斜させた平面であって、前記複数の前記測距センサのうち１つの前記測距センサの設置位置を含む前記車両の左右方向に直交する仮想垂直平面を特定し、当該複数の前記測距センサ間の距離に応じて前記複数の前記測距センサのうち他の前記測距センサが前記仮想垂直平面上に仮想的に設けられているものとして、前記反射点の位置を抽出すること
    　を特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
  4. 　前記障害物判別部は、第１閾値と前記第１閾値よりも大きい第２閾値とを有し、前記第１閾値及び前記第２閾値と前記反射点の分布長さとを比較することにより前記障害物が路面障害物、路上障害物又は走行障害物のいずれであるか判別すること
    　を特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
  5. 　前記測距センサが前記障害物と正対しているか否かを判別する正対判別部を備え、
    　前記障害物判別部は、前記測距センサが前記障害物と正対している状態における前記反射点の分布長さを用いて前記障害物の高さを判別する
    　ことを特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
  6. 　前記正対判別部は、前記測距センサに対する前記障害物の正対角度を算出して、前記正対角度が所定角度以下であるとき前記測距センサが前記障害物と正対していると判別する
    　ことを特徴とする請求項５記載の障害物検知装置。
  7. 　前記正対判別部は、重畳していない前記測距センサの組を複数用いて正対角度を算出すること
    　を特徴とする請求項５記載の障害物検知装置。
  8. 　前記障害物判別部は、前記測距センサが前記障害物と正対している状態における抽出された前記反射点の数が所定数を超えたとき、前記反射点の分布長さを用いて前記障害物の高さを判別すること
    　を特徴とする請求項５記載の障害物検知装置。
  9. 　請求項１から請求項８のうちいずれか１項記載の障害物検知装置を備えた運転支援装置。
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