(57)【要約】【課題】一例として、電波を用いて簡易的に物体の面形状を推定することができる面形状推定装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る面形状推定装置は、電波を送信する送信部と、送信部によって送信され、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波を受信する受信部と、受信部によって受信された複数の反射波に基づいて面の形状を推定する推定部とを備える。【選択図】図３
2020193834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信する送信部と、
前記送信部によって送信され、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記複数の反射波に基づいて前記面の形状を推定する推定部と
を備える、面形状推定装置。
【請求項２】
前記送信部は、
それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器
を備え、
前記受信部は、
それぞれ異なる位置に配置され、前記複数の送信器のうち対応する前記送信器によって送信された前記反射波を受信する複数の受信器
を備え、
前記推定部は、
前記複数の受信器における前記反射波の受信角度に基づいて前記面の形状を推定する、請求項１に記載の面形状推定装置。
【請求項３】
前記複数の受信器は、第１の受信器と第２の受信器とを含み、
前記推定部は、
前記第１の受信器によって検出された前記物体までの距離、前記第１の受信器による前記反射波の受信角度、前記第２の受信器によって検出された前記物体までの距離、および、前記第２の受信器による前記反射波の受信角度に基づき、前記面の形状が凹面または凸面であることを推定する、請求項２に記載の面形状推定装置。
【請求項４】
前記送信部は、
それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器
を備え、
前記受信部は、
それぞれ異なる位置に配置され、前記複数の送信器のうち２以上の前記送信器によって送信された２以上の前記反射波を受信する複数の受信器
を備え、
前記推定部は、
前記複数の受信器によって受信された少なくとも３つの前記反射波の各々について、当該反射波に対応する前記反射点の位置を特定し、特定された少なくとも３つの前記反射点の位置に基づいて前記面の形状を推定する、請求項１に記載の面形状推定装置。
【請求項５】
前記受信部は、
受信器と、
前記反射波を反射させて前記受信器に受信させる反射部材と
をさらに備える、請求項１に記載の面形状推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、面形状推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電波を送信し、その反射波を受信することによって物体の距離や方向を検出する技術が知られている。かかる技術は、たとえば車両周辺の障害物検知に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−８７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の課題の一つは、電波を用いて簡易的に物体の面形状を推定することができる面形状推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る面形状推定装置は、一例として、電波を送信する送信部と、前記送信部によって送信され、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記複数の反射波に基づいて前記面の形状を推定する推定部とを備える。よって、一例としては、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波に基づいて面の形状を推定することで、簡易的に物体の面形状を推定することができる。
【０００６】
上記面形状推定装置では、一例として、前記送信部は、それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器を備え、前記受信部は、それぞれ異なる位置に配置され、前記複数の送信器のうち対応する前記送信器によって送信された前記反射波を受信する複数の受信器を備え、前記推定部は、前記複数の受信器における前記反射波の受信角度に基づいて前記面の形状を推定する。よって、一例としては、たとえば障害物センサ等のレーダを少なくとも２つ用いて物体の面形状を簡易的に推定することができる。
【０００７】
上記面形状推定装置では、一例として、前記複数の受信器は、第１の受信器と第２の受信器とを含み、前記推定部は、前記第１の受信器によって検出された前記物体までの距離、前記第１の受信器による前記反射波の受信角度、前記第２の受信器によって検出された前記物体までの距離、および、前記第２の受信器による前記反射波の受信角度に基づき、前記面の形状が凹面または凸面であることを推定する。よって、一例としては、たとえば２つのレーダを用いて物体の面形状を凹面または凸面であると推定することができる。
【０００８】
上記面形状推定装置では、一例として、前記送信部は、それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器を備え、前記受信部は、それぞれ異なる位置に配置され、前記複数の送信器のうち２以上の前記送信器によって送信された２以上の前記反射波を受信する複数の受信器を備え、前記推定部は、前記複数の受信器によって受信された少なくとも３つの前記反射波の各々について、当該反射波に対応する前記反射点の位置を特定し、特定された少なくとも３つの前記反射点の位置に基づいて前記面の形状を推定する。よって、一例としては、２以上の送信器によって送信された２以上の反射波を受信する複数の受信器を備えることで、検出可能な反射点の数を少なくとも３つに増やすことができ、少なくとも３つの反射点の位置に基づいて反射面の形状を推定することができる。
【０００９】
上記面形状推定装置では、一例として、前記受信部は、受信器と、前記反射波を反射させて前記受信器に受信させる反射部材とをさらに備える。よって、一例としては、反射部材を利用することにより、たとえば１つのレーダを用いて複数の反射波を受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態に係る面形状推定装置が搭載される車両の平面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図６】図６は、面形状推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本開示による面形状推定装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による面形状推定装置が限定されるものではない。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１２】
（第１実施形態）
〔１．車両１の構成〕
図１は、第１実施形態に係る面形状推定装置が搭載される車両１の平面図である。
【００１３】
図１に示す車両１は、例えば、エンジン等の内燃機関を駆動源とする自動車であってもよいし、モータ等の電動機を駆動源とする電気自動車や燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよい。車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置を搭載することもできる。車両１における車輪の駆動に関わる装置の方式、個数、及び、レイアウト等は、種々に設定することができる。
【００１４】
図１に示すように、車両１は、複数の障害物センサ３を備える。障害物センサ３は、たとえば、車両１が備える左右のサイドドア２Ｒ，２Ｌや後方のバックドア２Ｂに、それぞれ複数設けられる。ここでは、各ドア２に対して障害物センサ３が２つずつ設けられるものとする。
【００１５】
障害物センサ３は、車両１の周囲に存在しうる物体（障害物）に関する情報を検出するためのセンシングデバイスである。具体的には、障害物センサ３は、アクティブ型のセンサであり、送信部および受信部を備える。障害物センサ３は、送信部からマイクロ波やミリ波等の電波を送信し、車両１の周囲に存在する物体により反射された電波（反射波）を受信部にて受信することで、物体までの距離や物体が存在する方向（反射波の到来方向）を検出する。
【００１６】
なお、複数（ここでは２つ）の障害物センサ３が取り付けられる場所は、サイドドア２Ｒ，２Ｌやバックドア２Ｂに限らず、サイドミラーやバンパー等であってもよい。
【００１７】
〔２．制御システム１００の構成〕
車両１には、面形状推定装置を含む制御システム１００が設けられる。かかる制御システム１００の構成について図２を参照して説明する。図２は、第１実施形態に係る制御システム１００の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２に示すように、制御システム１００は、面形状推定装置の一例であり、複数の障害物センサ３と、ＥＣＵ１０と、車内ネットワーク２０とを備える。
【００１９】
ＥＣＵ１０は、車内ネットワーク２０を介して制御信号を送ることにより、障害物センサ３を制御することができる。なお、ＥＣＵ１０は、上記の他、ブレーキシステムの制御、操舵システムの制御等も実行し得る。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１１と、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）１２と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１３と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１４とを備える。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを実行することによって、面形状推定装置としての機能を実現する。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１１での演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。ＳＳＤ１２は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であって、ＥＣＵ１０の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１３、およびＲＡＭ１４等は、同一パッケージ内に集積され得る。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１に替えて、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。ＳＳＤ１２に替えてＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、Flash  Memory等の書き替え可能な不揮発性の記憶装置が設けられてもよいし、ＳＳＤ１２またはＨＤＤは、ＥＣＵ１０とは別に設けられてもよい。
【００２１】
車内ネットワーク２０は、たとえばＣＡＮ（Controller  Area  Network）として構成される。
【００２２】
〔３．面形状推定処理について〕
次に、第１実施形態に係る面形状推定処理の内容について図３〜図５を参照して説明する。図３〜図５は、第１実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。図３〜図５には、それぞれ反射面が平面、凹面および凸面である場合の例が示されている。
【００２３】
図３に示すように、車両１には、２つの障害物センサ３ａ，３ｂが近接して配置される。たとえば、２つの障害物センサ３ａ，３ｂは、１０ｃｍ以上２０ｃｍ未満の距離で近接して配置される。
【００２４】
障害物センサ３ａは、送信器３１ａと受信器３２ａとを備える。また、障害物センサ３ｂも同様に、送信器３１ｂと受信器３２ｂとを備える。送信器３１ａ，３１ｂは、電波を放射する送信アンテナを有する。受信器３２ａ，３２ｂは、電波を受信する複数の受信アンテナを有する。
【００２５】
障害物センサ３ａは、送信器３１ａから電波を送信し、物体によって反射された電波（反射波）を受信器３２ａを用いて受信する。そして、障害物センサ３ａは、受信器３２ａによって受信された反射波を測定することにより、物体までの距離や方向を検出する。
【００２６】
たとえば、障害物センサ３ａは、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）方式を使用して物体までの距離を検出することができる。ＦＭＣＷ方式は、送信器３１ａから送信された電波と、受信器３２ａによって受信された電波とをミキサに入力し、それらの周波数差を測定することによって物体までの距離を測定する方式である。また、障害物センサ３ａは、受信器３２ａが有する複数のアンテナの各々において受信された反射波の位相差に基づいて物体が存在する方向を検出することができる。
【００２７】
障害物センサ３ａは、距離および方向の検出結果（距離信号および方向信号）を車内ネットワーク２０を介してＥＣＵ１０に出力する。
【００２８】
障害物センサ３ｂについても同様であり、送信器３１ｂから電波を送信し、物体によって反射された電波（反射波）を受信器３２ｂを用いて受信することにより、物体までの距離や方向を検出し、検出結果をＥＣＵ１０に出力する。
【００２９】
ＥＣＵ１０は、２つの障害物センサ３ａ，３ｂから取得した検出結果に基づき、物体の面（電波の反射面）の形状を推定する。
【００３０】
たとえば、図３に示すように、電波の反射面が平面Ｓｐである場合、障害物センサ３ａと障害物センサ３ｂとは、各々を基準としてみたとき、同一の方向から到来する反射波を受信する。すなわち、障害物センサ３ａによる反射波の受信角度θと、障害物センサ３ｂによる反射波の受信角度τとは同一の値となる。
【００３１】
そこで、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａ，３ｂから入力される検出結果に基づいて障害物センサ３ａ，３ｂによる反射波の受信角度θ，τを算出する。受信角度θ，τは、障害物センサ３ａ，３ｂの各受信アンテナによって受信された反射波の各受信アンテナを基準とする受信角度である。また、受信角度θ，τは、０°以上９０°以下の角度として算出される。すなわち、ＥＣＵ１０は、算出した結果が９０°を超えている場合（たとえば１３５°）には、０°以上９０°以下の角度（たとえば４５°）に変換する。
【００３２】
そして、ＥＣＵ１０は、算出した受信角度θ，τを比較し、受信角度θと受信角度τとが同一である場合に、電波の反射面が平面であると推定する。ＥＣＵ１０は、受信角度θと受信角度τとが完全に同一である場合に限らず、受信角度θと受信角度τとの差が閾値以内である場合にも電波の反射面が平面であると推定してもよい。
【００３３】
ＥＣＵ１０は、電波の反射面が平面であると推定した場合、推定した平面について、平面の傾きや段差の有無をさらに推定することができる。
【００３４】
たとえば、障害物センサ３ａの位置をａ１、障害物センサ３ｂの位置をｂ１、障害物センサ３ａによって検出された障害物の位置（第１の反射点）をａ２、障害物センサ３ｂによって検出された障害物の位置（第２の反射点）をｂ２とする。また、障害物センサ３ａの位置ａ１と障害物センサ３ｂの位置ｂ１との距離（センサ間距離）をＬ０、障害物センサ３ａによって検出された障害物までの距離（すなわち、ａ１およびａ２間の距離）をＬａ、障害物センサ３ｂによって検出された障害物までの距離（すなわち、ｂ１およびｂ２間の距離）をＬｂとする。なお、障害物センサ３ａの位置ａ１、障害物センサ３ｂの位置ｂ１およびセンサ間距離Ｌ０は、既知である。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａと障害物センサ３ｂから反射面までの距離Ｌｂとの差の絶対値（｜Ｌａ−Ｌｂ｜）が、Ｌ０×ｓｉｎ（９０−θ）の値と同一である場合、電波の反射面は２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して斜めに傾いた平面であると推定することができる。ここで、「２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して斜め」とは、障害物センサ３ａの位置ａ１と障害物センサ３ｂの位置ｂ１とを通る直線（後述する直線Ｔ）に対して傾いている（非平行である）ことを意味する。
【００３６】
また、ＥＣＵ１０は、Ｌａ−Ｌｂが０である場合、すなわち、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａと障害物センサ３ｂから反射面までの距離Ｌｂとが同一である場合、電波の反射面は２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して平行な平面であると推定することができる。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ１０は、｜Ｌａ−Ｌｂ｜≠Ｌ０×ｓｉｎ（９０−θ）であり、且つ、Ｌａ−Ｌｂ≠０である場合、電波の反射面が段差付きの平面であると推定することができる。具体的には、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａが障害物センサ３ｂから反射面までの距離Ｌｂよりも大きい場合、電波の反射面は障害物センサ３ａ側が遠い平面であると推定する。また、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａが障害物センサ３ｂから反射面までの距離Ｌｂよりも小さい場合には、電波の反射面は障害物センサ３ｂ側が遠い平面であると推定する。
【００３８】
一方、図４および図５に示すように、電波の反射面が凹面Ｓｃあるいは凸面Ｓｖである場合、障害物センサ３ａと障害物センサ３ｂとは、それぞれ異なる方向から到来する反射波を受信する。したがって、障害物センサ３ａによる反射波の受信角度θと、障害物センサ３ｂによる反射波の受信角度τとは異なる値となる。そこで、ＥＣＵ１０は、受信角度θと受信角度τとが同一でない場合に、電波の反射面が平面以外の面であると推定することができる。なお、ＥＣＵ１０は、受信角度θと受信角度τとの差が閾値を超える場合にも電波の反射面が平面以外の面であると推定してもよい。
【００３９】
ここで、図４および図５に示すように、障害物センサ３ａの位置ａ１と障害物センサ３ｂの位置ｂ１とを通る直線をＴ、第１の反射点ａ２から直線Ｔへ下ろした垂線と直線Ｔとの交点をａ３、第２の反射点ｂ２から直線Ｔへ下ろした垂線と直線Ｔとの交点をｂ３とする。また、障害物センサ３ａの位置ａ１と交点ａ３との距離をＬ１、障害物センサ３ｂの位置ｂ１と交点ｂ３との距離をＬ２とする。
【００４０】
電波の反射面が凹面Ｓｃおよび凸面Ｓｖのいずれであるかは、例えば、距離Ｌ１＋距離Ｌ２とセンサ間距離Ｌ０との大小関係により判別することができる。
【００４１】
たとえば、図４に示す例において、上記大小関係は、距離Ｌ１＋距離Ｌ２＞センサ間距離Ｌ０となる。この場合、ＥＣＵ１０は、反射面が凹面Ｓｃであると推定する。一方、図５に示す例において、上記大小関係は、距離Ｌ１＋距離Ｌ２＜センサ間距離Ｌ０となる。この場合、ＥＣＵ１０は、反射面が凸面Ｓｖであると推定する。
【００４２】
なお、距離Ｌ１は、障害物センサ３ａによる反射波の受信角度θと距離Ｌａとを用いて、Ｌａ×ｃｏｓθの式により算出することができる。同様に、距離Ｌ２は、障害物センサ３ｂによる反射波の受信角度τと距離Ｌｂとを用いて、Ｌｂ×ｃｏｓτの式により算出することができる。
【００４３】
上記手法に代えて、ＥＣＵ１０は、例えば、障害物センサ３ａが障害物を検出した方向と障害物センサ３ｂが障害物を検出した方向との交点Ｉの位置を用いて、電波の反射面が凹面Ｓｃおよび凸面Ｓｖのいずれであるかを判別してもよい。
【００４４】
例えば、ＥＣＵ１０は、図４に示すように、障害物センサ３ａから交点Ｉまでの距離が、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａよりも短い場合に、反射面が凹面Ｓｃであると判定し、図５に示すように、障害物センサ３ａから交点Ｉまでの距離が、障害物センサ３ａから反射面までの距離Ｌａよりも長い場合に、反射面が凸面Ｓｖであると推定してもよい。同様に、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ｂから交点Ｉまでの距離が障害物センサ３ｂから反射面までの距離Ｌｂよりも短いか否かにより反射面の凹凸を判別してもよい。
【００４５】
このように、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによって検出された障害物までの距離Ｌａ、障害物センサ３ａによる反射波の受信角度θ、障害物センサ３ｂによって検出された障害物までの距離Ｌｂ、障害物センサ３ｂによる反射波の受信角度τに基づいて、反射面の形状が凹面Ｓｃまたは凸面Ｓｖであることを推定することができる。
【００４６】
すなわち、ＥＣＵ１０は、例えば、障害物センサ３ａの位置ａ１および障害物センサ３ｂの位置ｂ１を通る直線Ｔ（第１の直線）に含まれる辺（第１の辺）と、障害物センサ３ａの位置ａ１および障害物センサ３ａから送信された電波の障害物における反射点ａ２を通る直線（第２の直線）に含まれる辺（第２の辺）とを有する直角三角形（第１の直角三角形）の上記第１の辺の長さＬ１を、距離Ｌａおよび受信角度θを用いて算出する。同様に、ＥＣＵ１０は、直線Ｔ（第１の直線）に含まれる辺（第３の辺）と、障害物センサ３ｂの位置ｂ１および障害物センサ３ｂから送信された電波の障害物における反射点ｂ２を通る直線（第３の直線）に含まれる辺（第４の辺）とを有する直角三角形（第２の直角三角形）の上記第３の辺の長さＬ２を、距離Ｌｂおよび受信角度τを用いて算出する。そして、ＥＣＵ１０は、算出した第１の辺の長さＬ１および第３の辺の長さＬ２の合計（Ｌ１＋Ｌ２）が、障害物センサ３ａの位置ａ１および障害物センサ３ｂの位置ｂ１間の距離（センサ間距離Ｌ０）よりも大きい場合に、反射面の形状が凹面Ｓｃであると推定し、小さい場合には凸面Ｓｖと推定する。
【００４７】
また、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａ，３ｂの位置ａ１，ｂ１および受信角度θ，τを用いて、障害物センサ３ａが障害物を検出した方向と障害物センサ３ｂが障害物を検出した方向との交点Ｉの位置を算出し、障害物センサ３ａ（障害物センサ３ｂ）によって検出された障害物までの距離Ｌａ（距離Ｌｂ）が、障害物センサ３ａの位置ａ１（障害物センサ３ｂの距離ｂ１）から交点Ｉまでの距離よりも長い場合に、反射面の形状が凹面Ｓｃであると推定し、短い場合に凸面Ｓｖと推定してもよい。
【００４８】
図６は、面形状推定処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、ＥＣＵ１０は、２つの障害物センサ３ａ，３ｂから検出結果を取得する（ステップＳ１０１）。検出結果には、障害物（反射面）までの距離および方向に関する情報が含まれる。
【００４９】
つづいて、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによって検出された障害物の位置（反射点）と、障害物センサ３ｂによって検出された障害物の位置（反射点）との距離が閾値以内であるか否かを検出する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
ステップＳ１０２において、反射点間の距離が閾値を超えている場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、反射面の形状を推定することなく処理を終了する。反射点間の距離が閾値を超えている場合、すなわち、２つの反射点が一定以上離れている場合、２つの障害物センサ３ａ，３ｂがそれぞれ別の物体の面を検出している可能性が高い。そこで、このような場合に、面形状推定処理を中断する（あるいは、推定不可と判定する）ことで、実際とは異なる面形状を誤って推定してしまうことを抑制することができる。
【００５１】
ステップＳ１０２において、反射点間の距離が閾値以内である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによる反射波の受信角度θと障害物センサ３ｂによる反射波の受信角度τとが同一であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この処理において、受信角度θと受信角度τとが同一であると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、反射面を平面と推定する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
一方、ステップＳ１０３において、受信角度θと受信角度τとが同一でない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、例えば、距離Ｌ１＋距離Ｌ２がセンサ間距離Ｌ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この処理において、距離Ｌ１＋距離Ｌ２がセンサ間距離Ｌ０よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、反射面を凹面と推定し（ステップＳ１０６）、処理を終える。
【００５３】
また、ステップＳ１０５において、距離Ｌ１＋距離Ｌ２がセンサ間距離Ｌ０よりも小さいと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、反射面を凸面と推定し（ステップＳ１０７）、処理を終える。
【００５４】
ステップＳ１０４において、反射面を平面と推定した場合、ＥＣＵ１０は、さらに、｜Ｌａ−Ｌｂ｜＝Ｌ０×ｓｉｎ（９０−θ）であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この処理において、｜Ｌａ−Ｌｂ｜＝Ｌ０×ｓｉｎ（９０−θ）であると判定した場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、反射面は２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して斜めの平面であると推定し、処理を終える。
【００５５】
ステップＳ１０８において、｜Ｌａ−Ｌｂ｜＝Ｌ０×ｓｉｎ（９０−θ）でない場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、Ｌａ−Ｌｂ＝０であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この処理において、Ｌａ−Ｌｂ＝０であると判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、反射面は２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して平行な平面であると推定し、処理を終える。
【００５６】
ステップＳ１１０において、Ｌａ−Ｌｂ＝０でない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、Ｌａ−Ｌｂ＞０であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。この処理において、Ｌａ−Ｌｂ＞０であると判定した場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１０は、反射面は、２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して斜めであり、且つ、障害物センサ３ａ側が遠い段差付きの平面であると推定し、処理を終える。一方、ステップＳ１１２において、Ｌａ−Ｌｂ＞０でない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、ＥＣＵ１０は、反射面は、２つの障害物センサ３ａ，３ｂに対して斜めであり、且つ、障害物センサ３ｂ側が遠い段差付きの平面であると推定し、処理を終える。
【００５７】
なお、ＥＣＵ１０は、面形状の推定結果に基づいて車両１を制御することができる。たとえば、ＥＣＵ１０は、ドア２の自動開閉を行う場合に、面形状の推定結果が平面、凹面、凸面のいずれであるかに応じてドア２の開閉角度を変更することによって、ドア２が障害物（反射面）にぶつからないようにすることができる。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る面形状推定処理の内容について図７〜図９を参照して説明する。図７〜図９は、第２実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。図７〜図９には、それぞれ反射面が平面、凹面および凸面である場合の例が示されている。
【００５９】
図７〜図８に示すように、第２実施形態に係る制御システム１００では、２つの障害物センサ３ａ，３ｂの同期を取り、一方の障害物センサ３ａ，３ｂから送信された電波の反射波を他方の障害物センサ３ａ，３ｂで受信する。
【００６０】
たとえば、第２実施形態に係る制御システム１００では、障害物センサ３ａ，３ｂから送信される電波の周波数を同一としつつ、障害物センサ３ａ，３ｂから電波を送信するタイミングをずらすことによって、障害物センサ３ａ，３ｂから電波を交互に送信させる。たとえば、障害物センサ３ａから電波を送信した場合には、障害物センサ３ａから送信された電波を障害物センサ３ａおよび障害物センサ３ｂで受信する。また、障害物センサ３ｂから電波を送信した場合には、障害物センサ３ｂから送信された電波を障害物センサ３ａおよび障害物センサ３ｂで受信する。
【００６１】
このようにすることで、検出可能な反射点の数を増やすことができ、ＥＣＵ１０は、複数の反射点の位置に基づいて反射面の形状を推定することができる。たとえば、図７に示すように、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ１、障害物センサ３ｂによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ２に加え、障害物センサ３ａによって送信され障害物センサ３ｂによって受信された電波に対応する反射点Ｐ３の位置を特定することができる。そして、ＥＣＵ１０は、特定した反射点Ｐ１〜Ｐ３の位置から反射面の形状を平面と推定することができる。なお、障害物センサ３ｂによって送信され障害物センサ３ａによって受信された電波の反射点を特定することもできるが、このときの反射点の位置は反射点Ｐ３の位置と同一である。
【００６２】
同様に、図８に示すように、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ４、障害物センサ３ｂによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ５に加え、障害物センサ３ａによって送信され障害物センサ３ｂによって受信された電波に対応する反射点Ｐ６の位置を特定することができる。そして、ＥＣＵ１０は、特定した反射点Ｐ４〜Ｐ６の位置から反射面の形状を凹面Ｓｃと推定することができる。また、図９に示すように、ＥＣＵ１０は、障害物センサ３ａによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ７、障害物センサ３ｂによって送信および受信された電波に対応する反射点Ｐ８に加え、障害物センサ３ａによって送信され障害物センサ３ｂによって受信された電波に対応する反射点Ｐ９の位置を特定することができる。そして、ＥＣＵ１０は、特定した反射点Ｐ７〜Ｐ９の位置から反射面の形状を凸面Ｓｖと推定することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る面形状推定処理の内容について図１０〜図１２を参照して説明する。図１０〜図１２は、第３実施形態に係る面形状推定処理の説明図である。
【００６４】
図１０に示すように、第３実施形態に係る制御システム１００では、たとえば各ドアに対して１つの障害物センサ３Ａが設けられる。障害物センサ３Ａは、反射部材５を備える。反射部材５は、放物曲面を有する所謂パラボラであり、反射面から反射した反射波をさらに反射させて障害物センサ３Ａの受信器に受信させる。
【００６５】
このように反射部材５を利用することにより、たとえば１つの障害物センサ３Ａを用いて複数の反射波を受信することができる。ＥＣＵ１０は、受信した複数の反射波の各々について反射点の位置を特定し、特定した反射点の位置に基づき反射面の形状を推定することができる。
【００６６】
図１１に示すように、障害物センサ３Ａは、反射部材５によって反射された反射波を受信した場合、反射点を実際の反射点Ｐ１３ではなく、図１１において破線で示された点Ｐ１３’であると認識する。ここで、反射部材５の位置や形状等は既知である。そこで、ＥＣＵ１０は、反射波の受信角度θの大きさが予め設定された範囲内である場合、その反射波が反射部材５によって反射された多重反射波であると判定して、反射点の位置を補正することで、実際の反射点Ｐ１３の位置を特定することができる。
【００６７】
たとえば、図１２に示すように、障害物センサ３Ａの受信器から見た反射部材５の最大角度をφとしたとき、０°＜受信角度θ＜φ、または、１８０°−φ＜受信角度θ＜１８０°である場合に、ＥＣＵ１０は、多重反射波を受信したと判定する。また、障害物センサ３Ａの受信器から点Ｐ１３’までの距離ｄは、「距離ｄ＝距離ｂ＋距離ｃ」で表すことができる。ここで、距離ｂは、実際の反射点Ｐ１３から反射部材５までの距離であり、距離ｃは、反射部材５から障害物センサ３Ａの受信までの距離である。反射部材５の形状や位置が既知であるため、ＥＣＵ１０は、多重反射波の受信角度θから距離ｃを導くことができる。
【００６８】
ＥＣＵ１０は、多重反射波を受信したと判定した場合、障害物センサ３Ａによって検出された距離ｄから距離ｃを減算することによって距離ｂを算出する。反射部材５の反射点Ｐ１４における反射角度は、受信角度θから導くことができるため、ＥＣＵ１０は、距離ｂと、反射点Ｐ１４における反射角度とから、実際の反射点Ｐ１３の位置を特定することができる。
【００６９】
上述してきたように、実施形態に係る面形状推定装置（一例として、制御システム１００）は、電波を送信する送信部（一例として、送信器３１ａ，３１ｂ）と、送信部によって送信され、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波を受信する受信部（一例として、受信器３２ａ，３２ｂ）と、受信部によって受信された複数の反射波に基づいて面の形状を推定する推定部（一例として、ＥＣＵ１０）とを備える。よって、一例としては、物体の面の異なる複数の反射点において反射された複数の反射波に基づいて面の形状を推定することで、簡易的に物体の面形状を推定することができる。
【００７０】
また、実施形態に係る面形状推定装置において、送信部は、それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器（一例として、送信器３１ａ，３１ｂ）を備え、受信部は、それぞれ異なる位置に配置され、複数の送信器のうち対応する送信器によって送信された反射波を受信する複数の受信器（一例として、受信器３２ａ，３２ｂ）を備え、推定部は、複数の受信器における反射波の受信角度に基づいて面の形状を推定する。よって、一例としては、たとえば障害物センサ３ａ，３ｂ等のレーダを少なくとも２つ用いて物体の面形状を簡易的に推定することができる。
【００７１】
また、実施形態に係る面形状推定装置において、複数の受信器は、第１の受信器（一例として、受信器３２ａ）と第２の受信器（一例として、受信器３２ｂ）とを含み、推定部は、第１の受信器によって検出された物体までの距離（一例として、距離Ｌａ）、第１の受信器による反射波の受信角度（一例として、受信角度θ）、第２の受信器によって検出された物体までの距離（一例として、距離Ｌｂ）、および、第２の受信器による反射波の受信角度（一例として、受信角度τ）に基づき、面の形状が凹面または凸面であることを推定する。よって、一例としては、たとえば２つのレーダを用いて物体の面形状を凹面または凸面であると推定することができる。
【００７２】
また、実施形態に係る面形状推定装置において、送信部は、それぞれ異なる位置に配置され、電波を送信する複数の送信器（一例として、送信器３１ａ，３１ｂ）を備え、受信部は、それぞれ異なる位置に配置され、複数の送信器のうち２以上の送信器によって送信された２以上の反射波を受信する複数の受信器（一例として、受信器３２ａ，３２ｂ）を備え、推定部は、複数の受信器によって受信された少なくとも３つの反射波の各々について、当該反射波に対応する反射点の位置を特定し、特定された少なくとも３つの反射点の位置に基づいて面の形状を推定する。よって、一例としては、検出可能な反射点の数を少なくとも３つに増やすことができ、少なくとも３つの反射点の位置に基づいて反射面の形状を推定することができる。
【００７３】
また、実施形態に係る面形状推定装置において、受信部は、受信器（一例として、障害物センサ３Ａの受信器）と、反射波を反射させて受信器に受信させる反射部材（一例として、反射部材５）とをさらに備える。よって、一例としては、反射部材を利用することにより、たとえば１つのレーダを用いて複数の反射波を受信することが可能となる。
【００７４】
以上、本開示の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…車両、２…ドア、３…障害物センサ、１０…ＥＣＵ、３１ａ，３１ｂ…送信部、３２ａ，３２ｂ…受信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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