(57)【要約】【課題】自車両の外側に存在する障害物の検知をより適切に行う。【解決手段】位置取得部２６１は、測距センサ２１により受信された受信波に基づいて、自車両と障害物との相対位置情報を取得する。形状認識部２６２は、撮像部２２により取得された画像情報に基づいて、障害物の形状認識を実行する。検知処理部２６３は、位置取得部２６１により取得された相対位置情報と、形状認識部２６２による形状認識結果とに基づいて、障害物を検知する。検知処理部２６３は、障害物の高さが所定高さ以上であるか否かを判定する。検知処理部２６３は、形状認識部２６２による形状認識結果にて障害物の高さが所定高さ未満である場合、当該障害物に対応する相対位置情報を破棄する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両（１０）に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物（Ｂ）を検知するように構成された、障害物検知装置（２０）であって、
探査波を前記自車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の前記障害物による反射波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも１個の測距センサ（２１）と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部（２２）と、
前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部（２６０）と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両に対する相対位置に対応する相対位置情報を取得するように設けられた、位置取得部（２６１）と、
前記撮像部により取得された前記画像情報と、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報とに基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部（２６２）と、
前記位置取得部により取得された前記相対位置情報と、前記形状認識部による形状認識結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部（２６３）と、
を備え、
前記検知処理部は、前記形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記相対位置情報を破棄するように構成された、
障害物検知装置。
【請求項２】
少なくとも１個の前記測距センサは、互いに異なる位置に設けられた第一測距センサおよび第二測距センサを含み、
前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、相互に、一方が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波が他方における前記受信波として受信可能な位置関係に設けられ、
前記位置取得部は、前記第一測距センサが送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記第一測距センサおよび前記第二測距センサが前記受信波として受信した場合の、前記第一測距センサおよび前記第二測距センサの位置に基づく三角測量により、前記相対位置情報を取得するように設けられた、
請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、前記自車両の進行方向側の面に設けられ、
前記検知処理部は、
前記形状認識結果にて前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法以上であり、
且つ、
当該障害物に対応する前記相対位置情報が、
前記第一測距センサに受信される前記受信波であって前記第二測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する第一間接波ではなく、
前記第二測距センサに受信される前記受信波であって前記第一測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する第二間接波ではなく、
前記第一測距センサに受信される前記受信波であって前記第一測距センサから発信された前記探査波の当該障害物による前記反射波に起因する直接波に基づいて取得された場合に、
当該障害物が、前記自車両の車両中心軸線（ＶＬ）と交差する壁面（ＢＷ）を有し前記自車両の走行に伴って前記壁面が前記自車両に接近する可能性があるものと認識する、
請求項２に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記測距センサは、自己が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記受信波として受信することで、当該障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられ、
前記位置取得部は、前記自車両の走行中における異なる時点にて取得された前記測距センサの位置および前記障害物との距離に基づいて、三角測量により前記相対位置情報を取得するように設けられた、
請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記形状認識部は、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報と、前記撮像部により前記自車両の移動に伴って時系列で取得された複数の前記画像情報とに基づいて、前記画像情報における複数の特徴点の三次元位置を取得することで、前記障害物の三次元形状を認識するように設けられた、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の障害物検知装置。
【請求項６】
自車両（１０）に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物（Ｂ）を検知するように構成された、障害物検知装置（２０）であって、
探査波を前記自車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の前記障害物による反射波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも１個の測距センサ（２１）と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部（２２）と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両からの距離に対応する距離情報を取得するように設けられた、距離取得部（２６４）と、
前記撮像部により取得された前記画像情報に基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部（２６５）と、
前記形状認識部による形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記距離情報を、前記測距センサの車高方向における搭載位置に基づいて補正するように設けられた、距離補正部（２６６）と、
を備えた障害物検知装置。
【請求項７】
前記距離取得部は、前記測距センサが装着された前記自車両の端面（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）から前記障害物までの水平距離を取得するように設けられ、
前記距離補正部は、前記形状認識結果にて前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法未満である場合、
ＤＣ０を前記距離取得部によって取得され前記距離補正部によって補正される前の前記水平距離、ＤＣを前記距離補正部による補正後の前記水平距離、ＳＨを前記障害物の前記車高方向における基端部位置と前記搭載位置との前記車高方向における距離として、以下の式
ＤＣ＝（ＤＣ０２−ＳＨ２）１／２
により、前記水平距離を補正するように設けられた、
請求項６に記載の障害物検知装置。
【請求項８】
少なくとも１個の前記測距センサは、前記自車両の進行方向側に位置する前記自車両の前記端面である進行側端面にて互いに異なる位置に設けられた第一測距センサおよび第二測距センサを含み、
前記第一測距センサおよび前記第二測距センサは、相互に、一方が送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波が他方における前記受信波として受信可能な位置関係に設けられ、
前記距離取得部は、前記第一測距センサが送信した前記探査波の前記障害物による前記反射波を前記第一測距センサおよび前記第二測距センサが前記受信波として受信した場合の、前記第一測距センサおよび前記第二測距センサの位置に基づく三角測量により、前記水平距離としての、前記進行側端面から前記障害物までの、前記進行方向における距離である進行可能距離（ＤＣ）を取得するように設けられ、
前記距離補正部は、前記形状認識部による前記形状認識結果における前記障害物の前記高さ寸法が前記所定寸法未満である場合、前記進行可能距離を補正するように設けられた、
請求項７に記載の障害物検知装置。
【請求項９】
前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部（２４）をさらに備え、
前記形状認識部は、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報と、前記撮像部により前記自車両の移動に伴って時系列で取得された複数の前記画像情報とに基づいて、前記画像情報における複数の特徴点の三次元位置を取得することで、前記障害物の三次元形状を認識するように設けられた、
請求項６〜８のいずれか１つに記載の障害物検知装置。
【請求項１０】
前記形状認識部は、
前記画像情報にて、前記距離取得部により取得された前記距離情報に対応する直線エッジを抽出し、
前記直線エッジの周囲のテクスチャ画像に基づいて、前記障害物が、前記高さ寸法が前記所定寸法未満である段差であるか否かを認識し、
前記距離補正部は、前記形状認識部により前記障害物が前記段差であると認識した場合に、当該障害物に対応する前記距離情報を補正するように設けられた、
請求項６〜８のいずれか１つに記載の障害物検知装置。
【請求項１１】
前記高さ寸法は、前記障害物の路面からの突出高さである、
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の障害物検知装置。
【請求項１２】
前記測距センサは超音波センサである、
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物を検知するように構成された、障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の装置は、照射部と受信部と位置検出部とを有するソナーと、物体判定部とを備える。ソナーは「測距センサ」とも称され得る。照射部は、超音波を自車両の外側に照射する。受信部は、物体からの反射波を受信する。位置検出部は、超音波の往復時間に基づいて、物体の存在位置を検出する。物体判定部は、反射波に基づいて特定した物体の、検出状態の変化から、物体の高さに関する特徴を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、この種の装置においては、障害物による探査波の反射波に基づいて、測距センサまたはこれを搭載する自車両から障害物までの距離を取得する。反射波の検知結果は、測距センサと物体との距離に対応する情報を含む一方、物体の高さに対応する情報は本質的には含まない。このため、従来のこの種の装置によっては、物体の高さに関する情報を正確に得ることはできない。
【０００５】
一方、反射波の検知結果は、障害物の高さ寸法による影響を受ける。このため、従来のこの種の装置に関しては、障害物検知精度の点で、まだまだ改善の余地がある。すなわち、例えば、検知対象である障害物が、縁石等の、路面からの突出高さが低い障害物である場合がある。この場合、取得した距離と、実際の自車両と障害物との水平距離との間に、無視できない程度の誤差が生じることがあり得る。
【０００６】
本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の障害物検知装置（２０）は、自車両（１０）に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物（Ｂ）を検知するように構成されている。
【０００８】
この障害物検知装置は、
探査波を前記自車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の前記障害物による反射波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも１個の測距センサ（２１）と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部（２２）と、
前記自車両の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられた、車両状態取得部（２６０）と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両に対する相対位置に対応する相対位置情報を取得するように設けられた、位置取得部（２６１）と、
前記撮像部により取得された前記画像情報と、前記車両状態取得部により取得された前記走行状態情報とに基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部（２６２）と、
前記位置取得部により取得された前記相対位置情報と、前記形状認識部による形状認識結果とに基づいて、前記障害物を検知するように設けられた、検知処理部（２６３）と、
を備え、
前記検知処理部は、前記形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記相対位置情報を破棄するように構成されている。
【０００９】
請求項６に記載の障害物検知装置（２０）は、は、自車両（１０）に搭載されることで、前記自車両の外側に存在する障害物（Ｂ）を検知するように構成されている。
【００１０】
この障害物検知装置は、
探査波を前記自車両の外側に向けて発信するとともに前記探査波の前記障害物による反射波を含む受信波を受信することで、前記障害物との距離に対応する信号を出力するように設けられた、少なくとも１個の測距センサ（２１）と、
前記自車両の周囲の画像に対応する画像情報を取得するように設けられた、撮像部（２２）と、
前記測距センサの出力に基づいて、前記障害物の前記自車両からの距離に対応する距離情報を取得するように設けられた、距離取得部（２６４）と、
前記撮像部により取得された前記画像情報に基づいて、前記障害物の形状認識を実行するように設けられた、形状認識部（２６５）と、
前記形状認識部による形状認識結果にて前記障害物の高さ寸法が所定寸法未満である場合、当該障害物に対応する前記距離情報を、前記測距センサの車高方向における搭載位置に基づいて補正するように設けられた、距離補正部（２６６）と、
を備えている。
【００１１】
なお、上記および特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る障害物検知装置を搭載した自車両の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示された障害物検知装置の第一実施形態の機能ブロック図である。
【図３】図２に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図４Ａ】図２に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図４Ｂ】図２に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図５】図２に示された障害物検知装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図２に示された障害物検知装置の動作例を示すフローチャートである。
【図７】図１に示された障害物検知装置の第二実施形態の動作概要を説明するための概略図である。
【図８】図１に示された障害物検知装置の第二実施形態の動作概要を説明するための概略図である。
【図９】図１に示された障害物検知装置の第三実施形態の動作概要を説明するための概略図である。
【図１０】図１に示された障害物検知装置の第三実施形態の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示された障害物検知装置の第四実施形態の機能ブロック図である。
【図１２Ａ】図１１に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図１２Ｂ】図１１に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図１２Ｃ】図１１に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図１３Ａ】図１１に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図１３Ｂ】図１１に示された障害物検知装置の動作概要を説明するための概略図である。
【図１４】図１１に示された障害物検知装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】図１に示された障害物検知装置の第五実施形態の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】図１に示された障害物検知装置の第五実施形態の動作例を示すフローチャートである。
【図１７】図１に示された障害物検知装置の第五実施形態の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、或る１つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中には挿入せず、一連の説明の後にまとめて説明する。
【００１４】
図１を参照すると、車両１０は、いわゆる四輪自動車であって、平面視にて略矩形状の車体１１を備えている。以下、車両１０の車幅方向における中心を通り、且つ車両１０における車両全長方向と平行な仮想直線を、車両中心軸線ＶＬと称する。車両全長方向は、車幅方向と直交し且つ車高方向と直交する方向である。車高方向は、車両１０の車高を規定する方向であって、車両１０を水平面に載置した場合の重力作用方向と平行な方向である。図１において、車両全長方向は図中上下方向であり、車幅方向は図中左右方向である。
【００１５】
車両１０における「前」「後」「左」「右」を、図１中にて矢印で示されている通りに定義する。すなわち、車両全長方向は、前後方向と同義である。また、車幅方向は、左右方向と同義である。さらに、車高方向は、上下方向と同義である。但し、後述するように、車高方向すなわち上下方向は、車両１０の載置条件または走行条件により、重力作用方向と平行とはならない場合があり得る。
【００１６】
車体１１における前側の端部である前面部１２には、フロントバンパー１３が装着されている。車体１１における後側の端部である後面部１４には、リアバンパー１５が装着されている。車体１１における側面部１６には、ドアパネル１７が装着されている。図１に示す具体例においては、左右にそれぞれ２枚ずつ、合計４枚のドアパネル１７が設けられている。前側の左右一対のドアパネル１７のそれぞれには、ドアミラー１８が装着されている。
【００１７】
車両１０には、障害物検知装置２０が搭載されている。障害物検知装置２０は、車両１０に搭載されることで、車両１０の外側に存在する障害物Ｂを検知可能に構成されている。以下、障害物検知装置２０を搭載した車両１０を、「自車両１０」と称する。
【００１８】
具体的には、障害物検知装置２０は、測距センサ２１と、撮像部２２と、車速センサ２３と、シフトポジションセンサ２４と、舵角センサ２５と、制御部２６と、ディスプレイ２７とを備えている。以下、障害物検知装置２０を構成する各部の詳細について説明する。なお、図示の簡略化のため、障害物検知装置２０を構成する各部の間の電気接続関係は、図１においては省略されている。
【００１９】
測距センサ２１は、探査波を自車両１０の外側に向けて発信するとともに、障害物Ｂの壁面ＢＷによる探査波の反射波を含む受信波を受信することで、障害物Ｂとの距離に対応する信号を出力するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、測距センサ２１は、いわゆる超音波センサであって、超音波である探査波を発信するとともに、超音波を含む受信波を受信可能に構成されている。
【００２０】
障害物検知装置２０は、少なくとも１個の測距センサ２１を備えている。具体的には、本実施形態においては、複数の測距センサ２１が、車体１１に装着されている。複数の測距センサ２１は、それぞれ、車両中心軸線ＶＬから、車幅方向におけるいずれか一方側にシフトして配置されている。また、複数の測距センサ２１のうちの少なくとも一部は、車両中心軸線ＶＬと交差する方向に沿って探査波を発信するように設けられている。
【００２１】
具体的には、フロントバンパー１３には、測距センサ２１としての、第一フロントソナーＳＦ１、第二フロントソナーＳＦ２、第三フロントソナーＳＦ３、および第四フロントソナーＳＦ４が装着されている。同様に、リアバンパー１５には、測距センサ２１としての、第一リアソナーＳＲ１、第二リアソナーＳＲ２、第三リアソナーＳＲ３、および第四リアソナーＳＲ４が装着されている。
【００２２】
また、車体１１の側面部１６には、測距センサ２１としての、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４が装着されている。第一フロントソナーＳＦ１、第二フロントソナーＳＦ２、第三フロントソナーＳＦ３、第四フロントソナーＳＦ４、第一リアソナーＳＲ１、第二リアソナーＳＲ２、第三リアソナーＳＲ３、第四リアソナーＳＲ４、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４のうちの、いずれかであることを特定しない場合に、以下、「測距センサ２１」という単数形の表現、または「複数の測距センサ２１」という表現を用いる。
【００２３】
或る１個の測距センサ２１を「第一測距センサ」と称し、別の１個の測距センサを「第二測距センサ」と称して、「直接波」および「間接波」を、以下のように定義する。第一測距センサに受信される受信波であって、第一測距センサから発信された探査波の障害物Ｂによる反射波に起因する受信波を、「直接波」と称する。これに対し、第一測距センサに受信される受信波であって、第二測距センサから発信された探査波の障害物Ｂによる反射波に起因する受信波を、「間接波」と称する。
【００２４】
第一フロントソナーＳＦ１は、自車両１０の左前方に探査波を発信するように、フロントバンパー１３の前側表面Ｖ１における左端部に設けられている。第二フロントソナーＳＦ２は、自車両１０の右前方に探査波を発信するように、フロントバンパー１３の前側表面Ｖ１における右端部に設けられている。第一フロントソナーＳＦ１と第二フロントソナーＳＦ２とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に配置されている。
【００２５】
第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４とは、フロントバンパー１３の前側表面Ｖ１における中央寄りの位置にて、車幅方向に配列されている。第三フロントソナーＳＦ３は、自車両１０の略前方に探査波を発信するように、車幅方向について第一フロントソナーＳＦ１と車両中心軸線ＶＬとの間に配置されている。第四フロントソナーＳＦ４は、自車両１０の略前方に探査波を発信するように、車幅方向について第二フロントソナーＳＦ２と車両中心軸線ＶＬとの間に配置されている。第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に配置されている。
【００２６】
上記の通り、第一フロントソナーＳＦ１と第三フロントソナーＳＦ３とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第一フロントソナーＳＦ１と第三フロントソナーＳＦ３とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００２７】
すなわち、第一フロントソナーＳＦ１は、自己が発信した探査波に対応する直接波と、第三フロントソナーＳＦ３が発信した探査波に対応する間接波との双方を受信可能に配置されている。同様に、第三フロントソナーＳＦ３は、自己が発信した探査波に対応する直接波と、第一フロントソナーＳＦ１が発信した探査波に対応する間接波との双方を受信可能に配置されている。
【００２８】
同様に、第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００２９】
同様に、第二フロントソナーＳＦ２と第四フロントソナーＳＦ４とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第二フロントソナーＳＦ２と第四フロントソナーＳＦ４とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００３０】
第一リアソナーＳＲ１は、自車両１０の左後方に探査波を発信するように、リアバンパー１５の後側表面Ｖ２における左端部に設けられている。第二リアソナーＳＲ２は、自車両１０の右後方に探査波を発信するように、リアバンパー１５の後側表面Ｖ２における右端部に設けられている。第一リアソナーＳＲ１と第二リアソナーＳＲ２とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に配置されている。
【００３１】
第三リアソナーＳＲ３と第四リアソナーＳＲ４とは、リアバンパー１５の後側表面Ｖ２における中央寄りの位置にて、車幅方向に配列されている。第三リアソナーＳＲ３は、自車両１０の略後方に探査波を発信するように、車幅方向について第一リアソナーＳＲ１と車両中心軸線ＶＬとの間に配置されている。第四リアソナーＳＲ４は、自車両１０の略後方に探査波を発信するように、車幅方向について第二リアソナーＳＲ２と車両中心軸線ＶＬとの間に配置されている。第三リアソナーＳＲ３と第四リアソナーＳＲ４とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に配置されている。
【００３２】
上記の通り、第一リアソナーＳＲ１と第三リアソナーＳＲ３とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第一リアソナーＳＲ１と第三リアソナーＳＲ３とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００３３】
すなわち、第一リアソナーＳＲ１は、自己が発信した探査波に対応する直接波と、第三リアソナーＳＲ３が発信した探査波に対応する間接波との双方を受信可能に配置されている。同様に、第三リアソナーＳＲ３は、自己が発信した探査波に対応する直接波と、第一リアソナーＳＲ１が発信した探査波に対応する間接波との双方を受信可能に配置されている。
【００３４】
同様に、第三リアソナーＳＲ３と第四リアソナーＳＲ４とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第三リアソナーＳＲ３と第四リアソナーＳＲ４とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００３５】
同様に、第二リアソナーＳＲ２と第四リアソナーＳＲ４とは、平面視にて互いに異なる位置に配置されている。また、車幅方向について互いに隣接する第二リアソナーＳＲ２と第四リアソナーＳＲ４とは、相互に、一方が送信した探査波の障害物Ｂによる反射波が他方における受信波として受信可能な位置関係に設けられている。
【００３６】
第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４は、側面部１６の外側表面である車両側面Ｖ３から探査波を自車両１０の側方に発信するように設けられている。第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４は、それぞれ、直接波のみを受信可能に設けられている。
【００３７】
第一サイドソナーＳＳ１は、自車両１０の左方に探査波を発信するように、前後方向について左側のドアミラー１８と第一フロントソナーＳＦ１との間に配置されている。第二サイドソナーＳＳ２は、自車両１０の右方に探査波を発信するように、前後方向について右側のドアミラー１８と第二フロントソナーＳＦ２との間に配置されている。第一サイドソナーＳＳ１と第二サイドソナーＳＳ２とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に設けられている。
【００３８】
第三サイドソナーＳＳ３は、自車両１０の左方に探査波を発信するように、前後方向について左後側のドアパネル１７と第一リアソナーＳＲ１との間に配置されている。第四サイドソナーＳＳ４は、自車両１０の右方に探査波を発信するように、前後方向について右後側のドアパネル１７と第二リアソナーＳＲ２との間に配置されている。第三サイドソナーＳＳ３と第四サイドソナーＳＳ４とは、車両中心軸線ＶＬを挟んで対称に設けられている。
【００３９】
複数の測距センサ２１の各々は、制御部２６に電気接続されている。すなわち、複数の測距センサ２１の各々は、制御部２６の制御下で探査波を発信するとともに、受信波の受信結果に対応する信号を発生して制御部２６に送信するようになっている。受信波の受信結果に対応する信号に含まれる情報を、以下「受信情報」と称する。受信情報には、受信波の受信強度に関連する情報、および、複数の測距センサ２１の各々と障害物Ｂとの距離に関連する情報が含まれる。障害物Ｂとの距離に関連する情報には、探査波の発信から受信波の受信までの時間差に関連する情報が含まれる。
【００４０】
撮像部２２は、自車両１０の周囲の画像を撮像して、当該画像に対応する画像情報を取得するように設けられている。本実施形態においては、撮像部２２は、デジタルカメラ装置であって、ＣＣＤ等のイメージセンサを備えている。ＣＣＤはCharge  Coupled  Deviceの略である。
【００４１】
本実施形態においては、自車両１０には、複数の撮像部２２、すなわち、フロントカメラＣＦ、リアカメラＣＢ、左側カメラＣＬ、および右側カメラＣＲが搭載されている。フロントカメラＣＦ、リアカメラＣＢ、左側カメラＣＬ、および右側カメラＣＲのうちの、いずれかであることを特定しない場合に、以下、「撮像部２２」という単数形の表現、または「複数の撮像部２２」という表現を用いる。
【００４２】
フロントカメラＣＦは、自車両１０の前方の画像に対応する画像情報を取得するように、車体１１の前面部１２に装着されている。リアカメラＣＢは、自車両１０の後方の画像に対応する画像情報を取得するように、車体１１の後面部１４に装着されている。左側カメラＣＬは、自車両１０の左方の画像に対応する画像情報を取得するように、左側のドアミラー１８に装着されている。右側カメラＣＲは、自車両１０の右方の画像に対応する画像情報を取得するように、右側のドアミラー１８に装着されている。
【００４３】
複数の撮像部２２の各々は、制御部２６に電気接続されている。すなわち、複数の撮像部２２の各々は、制御部２６の制御下で画像情報を取得するとともに、取得した画像情報を制御部２６に送信するようになっている。
【００４４】
車速センサ２３、シフトポジションセンサ２４、および舵角センサ２５は、制御部２６に電気接続されている。車速センサ２３は、自車両１０の走行速度に対応する信号を発生して、制御部２６に送信するように設けられている。自車両１０の走行速度を、以下単に「車速」と称する。シフトポジションセンサ２４は、自車両１０のシフトポジションに対応する信号を発生して、制御部２６に送信するように設けられている。舵角センサ２５は、自車両１０の操舵角に対応する信号を発生して、制御部２６に送信するように設けられている。
【００４５】
制御部２６は、車体１１の内側に配置されている。制御部２６は、いわゆる車載マイクロコンピュータであって、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ、等を備えている。不揮発性ＲＡＭは、例えば、フラッシュＲＯＭ等である。制御部２６のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび不揮発性ＲＡＭを、以下単に「ＣＰＵ」、「ＲＯＭ」、「ＲＡＭ」および「不揮発性ＲＡＭ」と略称する。
【００４６】
制御部２６は、ＣＰＵがＲＯＭまたは不揮発性ＲＡＭからプログラムを読み出して実行することで、各種の制御動作を実現可能に構成されている。このプログラムには、後述の各ルーチンに対応するものが含まれている。また、ＲＯＭまたは不揮発性ＲＡＭには、プログラムの実行の際に用いられる各種のデータが、あらかじめ格納されている。各種のデータには、例えば、初期値、ルックアップテーブル、マップ、等が含まれている。
【００４７】
制御部２６は、複数の測距センサ２１の各々、複数の撮像部２２の各々、車速センサ２３、シフトポジションセンサ２４、舵角センサ２５、等から受信した信号および情報に基づいて、障害物検知動作を実行するように構成されている。ディスプレイ２７は、自車両１０における車室内に配置されている。ディスプレイ２７は、制御部２６の制御下で、障害物検知動作に伴う表示を行うように、制御部２６に電気接続されている。
【００４８】
（第一実施形態）
次に、図１に加えて図２をも参照しつつ、第一実施形態における障害物検知装置２０および制御部２６の機能ブロック構成について説明する。制御部２６は、測距センサ２１による受信波の受信結果と、撮像部２２による画像の撮像結果と、車速センサ２３等の各種センサから受信した各種信号とに基づいて、障害物Ｂを検知するように構成されている。具体的には、図２に示されているように、制御部２６は、機能上の構成として、車両状態取得部２６０と、位置取得部２６１と、形状認識部２６２と、検知処理部２６３とを備えている。
【００４９】
車両状態取得部２６０は、図１に示された車速センサ２３、シフトポジションセンサ２４、舵角センサ２５、等から各種信号を受信することで、自車両１０の走行状態に対応する走行状態情報を取得するように設けられている。走行状態情報は、車速、操舵角、シフトポジション、等を含む。走行状態情報は、自車両１０が停止中、すなわち、車速が０ｋｍ／ｈである場合をも含む。本実施形態においては、車両状態取得部２６０は、車速センサ２３等の各種センサとＣＰＵとの間に設けられたインタフェースであって、車速センサ２３等の各種センサから受信した各種信号、またはかかる信号に所定の処理を施したものを、ＣＰＵに送信するようになっている。なお、図示の簡略化のため、図２においては、車速センサ２３等の各種センサの図示が省略されている。
【００５０】
障害物検知装置２０が自車両１０の前方に位置する障害物Ｂを検知する場合、第一フロントソナーＳＦ１、第二フロントソナーＳＦ２、第三フロントソナーＳＦ３、および第四フロントソナーＳＦ４のうちの、互いに隣接するいずれか２個を、第一測距センサおよび第二測距センサとする。これに対し、障害物検知装置２０が自車両１０の後方に位置する障害物Ｂを検知する場合、第一測距センサおよび第二測距センサは、第一リアソナーＳＲ１、第二リアソナーＳＲ２、第三リアソナーＳＲ３、および第四リアソナーＳＲ４のうちの、互いに隣接するいずれか２個を、第一測距センサおよび第二測距センサとする。
【００５１】
位置取得部２６１は、第一測距センサが送信した探査波の障害物Ｂによる反射波を第一測距センサおよび第二測距センサが受信波として受信した場合の、第一測距センサおよび第二測距センサの位置に基づく三角測量により、自車両１０と障害物Ｂとの位置関係に対応する相対位置情報を取得するように設けられている。すなわち、位置取得部２６１は、複数の測距センサ２１の各々の出力に基づいて、相対位置情報を取得するようになっている。
【００５２】
相対位置情報は、複数の測距センサ２１の各々における受信波に基づいて取得される、障害物Ｂの自車両１０に対する相対位置に対応する情報である。相対位置情報には、距離情報および方位情報が含まれる。距離情報は、障害物Ｂの自車両１０からの距離に対応する情報である。方位情報は、障害物Ｂの自車両１０からの方位、すなわち、自車両１０から障害物Ｂに向かう有向線分と車両中心軸線ＶＬとのなす角に対応する情報である。
【００５３】
形状認識部２６２は、撮像部２２により取得された画像情報と、車両状態取得部２６０により取得された走行状態情報とに基づいて、障害物Ｂの形状認識を実行するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、形状認識部２６２は、自車両１０の移動に伴って時系列で取得された複数の画像情報に基づいて、画像情報における複数の特徴点の三次元位置を取得することで、障害物Ｂの三次元形状を認識するように構成されている。すなわち、形状認識部２６２は、車両１０の移動中に撮像部２２により順次撮像された複数の画像に基づいて、画像中の物体等における特徴形状を三次元的に認識するようになっている。
【００５４】
特徴形状には、水平エッジ、垂直エッジ、等の直線エッジが含まれる。「直線エッジ」は、画像中にて、物体の外形線等に対応して所定以上の長さで連続する画素列である。「水平エッジ」は、画像中にて、水平線と平行な直線エッジをいう。「垂直エッジ」は、画像中にて、鉛直線と平行な直線エッジをいう。「物体の外形線等」には、障害物Ｂの外形線のみならず、区画線等の表示物における外形線も含まれる。
【００５５】
具体的には、形状認識部２６２は、いわゆる移動ステレオ技術またはＳＦＭ技術により、特徴形状を三次元的に認識可能に構成されている。ＳＦＭはStructure  From  Motionの略である。移動ステレオ技術およびＳＦＭ技術については、本願の出願時において、すでに公知または周知である。故に、本明細書においては、移動ステレオ技術およびＳＦＭ技術についての詳細な説明は省略する。
【００５６】
検知処理部２６３は、位置取得部２６１により取得された相対位置情報と、形状認識部２６２による形状認識結果とに基づいて、障害物Ｂを検知するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、検知処理部２６３は、形状認識部２６２による形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報を破棄するように構成されている。
【００５７】
（動作概要）
以下、障害物検知装置２０、すなわち制御部２６における動作の概要について、図１〜図６を参照しつつ説明する。なお、以下の動作説明においては、図示および説明の煩雑化を回避するため、自車両１０は前方に直進中とし、各部の図示が適宜省略されている。
【００５８】
図３、図４Ａ、および図４Ｂは、自車両１０が、前方に存在する障害物Ｂを検知する様子を示す。図３に示されているように、障害物検知装置２０は、第一フロントソナーＳＦ１、第二フロントソナーＳＦ２、第三フロントソナーＳＦ３、および第四フロントソナーＳＦ４を用いて、前方に存在する障害物Ｂを検知する。また、障害物検知装置２０は、フロントカメラＣＦを用いて、前方に存在する障害物Ｂの三次元形状を認識する。
【００５９】
なお、自車両１０が後退する場合、障害物検知装置２０は、第一リアソナーＳＲ１、第二リアソナーＳＲ２、第三リアソナーＳＲ３、および第四リアソナーＳＲ４を用いて、後方に存在する障害物Ｂを検知する。また、障害物検知装置２０は、リアカメラＣＢを用いて、後方に存在する障害物Ｂの三次元形状を認識する。もっとも、後退時における障害物検知動作は、基本的には、前進時と同様である。よって、以下、前進時の障害物検知動作を例として、障害物検知装置２０の動作概要を説明する。
【００６０】
図３は、障害物Ｂが車幅方向について第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４との間に位置する場合を示す。この場合、第三フロントソナーＳＦ３または第四フロントソナーＳＦ４から発信された探査波ＷＳの、障害物Ｂの壁面ＢＷによる反射波を、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４にて受信することで、障害物Ｂの自車両１０に対する相対位置が取得される。以下、第三フロントソナーＳＦ３から探査波ＷＳを発信し、この探査波ＷＳに対応する受信波ＷＲ１を第三フロントソナーＳＦ３にて受信するとともに、この探査波ＷＳに対応する受信波ＷＲ２を第四フロントソナーＳＦ４にて受信する場合を想定して、動作概要の説明を続行する。
【００６１】
第三フロントソナーＳＦ３における直接波である受信波ＷＲ１は、第三フロントソナーＳＦ３から発信された探査波ＷＳが、障害物Ｂの壁面ＢＷにて反射することによって、第三フロントソナーＳＦ３にて受信される。一方、第四フロントソナーＳＦ４における間接波である受信波ＷＲ２は、第三フロントソナーＳＦ３から発信された探査波ＷＳが、障害物Ｂの壁面ＢＷにて反射することによって、第四フロントソナーＳＦ４にて受信される。
【００６２】
第三フロントソナーＳＦ３における探査波ＷＳの発信時点から受信波ＷＲ１の受信時点までの所要時間をＴ１とする。第三フロントソナーＳＦ３における探査波ＷＳの発信時点から第四フロントソナーＳＦ４における受信波ＷＲ２の受信時点までの所要時間をＴ２とする。音速をｃとする。この場合、第三フロントソナーＳＦ３から障害物Ｂの壁面ＢＷまでの、受信波ＷＲ１の伝播方向に沿った距離をＤ１とすると、Ｄ１＝０．５Ｔ１×ｃである。また、第四フロントソナーＳＦ４から障害物Ｂの壁面ＢＷまでの、受信波ＷＲ２の伝播方向に沿った距離をＤ２とすると、Ｄ２＝（Ｔ２−０．５Ｔ１）×ｃである。
【００６３】
探査波ＷＳを反射したと推定される、障害物Ｂの壁面ＢＷ上の点を「検出点Ｐ」とすると、Ｄ１は第三フロントソナーＳＦ３から検出点Ｐまでの距離であり、Ｄ２は第四フロントソナーＳＦ４ら検出点Ｐまでの距離である。自車両１０における、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４の水平位置は一定である。故に、検出点Ｐの自車両１０に対する相対位置は、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４の水平位置と、算出された距離Ｄ１およびＤ２とを用いて、三角測量により取得される。
【００６４】
自車両１０が前方に進行中の進行可能距離ＤＣは、前側表面Ｖ１から検出点Ｐまでの、自車両１０の進行方向における水平距離である。図３に示されているように、自車両１０が直進中の場合、進行可能距離ＤＣは、前後方向における前側表面Ｖ１から検出点Ｐまでの距離となる。なお、進行可能距離ＤＣは、自車両１０が直進する場合に最小となる。故に、処理負荷軽減等の観点から、自車両１０が前方に進行中の進行可能距離ＤＣは、操舵角にかかわらず、前後方向における前側表面Ｖ１から検出点Ｐまでの距離としても、差し支えない。
【００６５】
図４Ａは、自車両１０が、高さ寸法が大きい障害物Ｂに向かって進行する様子を示す。図４Ｂは、自車両１０が、高さ寸法が小さい障害物Ｂに向かって進行する様子を示す。図４Ａに示されているような、高さ寸法が大きい障害物Ｂは、例えば、壁等である。図４Ｂに示されているような、高さ寸法が小さい障害物Ｂ、すなわち、路面ＲＳからの突出高さが低い障害物Ｂは、例えば、段差、縁石、等である。
【００６６】
なお、本実施形態における、障害物Ｂの高さ寸法は、障害物Ｂの路面ＲＳからの突出高さ、すなわち、車高方向における障害物Ｂの路面ＲＳからの突出長さに相当する。かかる障害物Ｂの高さ寸法は、車高方向における障害物Ｂの基端部と先端部との間の距離とも称され得る。図４Ａおよび図４Ｂの例では、基端部は下端部に対応し、先端部は上端部に対応する。
【００６７】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて、進行可能距離ＤＣを示す矢印は、自車両１０と障害物Ｂとの水平距離であり、平面視における自車両１０と障害物Ｂとの間の最短距離である。進行可能距離ＤＣを規定する方向は、路面ＲＳと平行となる。但し、車高方向すなわち上下方向は、路面ＲＳの傾斜状態により、重力作用方向と平行とはならない場合があり得る。
【００６８】
測距センサ２１は、車体１１に装着されている。車体１１は、路面ＲＳよりも上方に位置する。故に、測距センサ２１の搭載高、すなわち、測距センサ２１の車高方向における搭載位置は、車高方向における測距センサ２１の路面ＲＳからの距離となる。
【００６９】
以下、測距センサ２１の搭載高を、「センサ搭載高」と称する。センサ搭載高は、車体１１の路面ＲＳからの距離と、測距センサ２１の車体１１における搭載位置とに応じた、所定値となる。具体的には、センサ搭載高は、水平面と平行な路面ＲＳに自車両１０を載置した場合の、測距センサ２１の搭載位置の、路面ＲＳからの高さである。
【００７０】
図４Ａに示されているように、センサ搭載高よりも高さ寸法が大きい障害物Ｂの場合、測距センサ２１と同じ高さに障害物Ｂの壁面ＢＷが存在する。故に、測距センサ２１に到達する受信波ＷＲは、水平距離を規定する方向と平行に伝播する。したがって、この場合に、測距センサ２１を用いて取得された障害物Ｂの距離情報は、実際の自車両１０と障害物Ｂとの水平距離すなわち進行可能距離ＤＣに対応した、ほぼ正確なものとなり得る。
【００７１】
一方、図４Ｂに示されているように、センサ搭載高よりも高さ寸法が小さい障害物Ｂの場合、障害物Ｂの上端部は、測距センサ２１よりも低い位置となる。すなわち、測距センサ２１と同じ高さには、障害物Ｂの壁面ＢＷは存在しない。この場合、測距センサ２１に到達する受信波ＷＲは、障害物Ｂの下端部から測距センサ２１に向かって、斜め上方に伝播する。したがって、センサ搭載高よりも高さ寸法が小さい障害物Ｂの場合、測距センサ２１を用いて取得された障害物Ｂの距離情報は、大きな誤差を含む不正確なものとなる。
【００７２】
また、上記のような、センサ搭載高よりも高さ寸法が小さい障害物Ｂが、自車両１０がそのまま乗り越えられる程度に突出高さが低い物体である場合がある。このような物体の例は、例えば、５ｃｍ程度の低い段差、マンホールの蓋、等である。このような障害物Ｂは、自車両１０の走行に何ら支障を来すことはないため、運転支援動作における「障害物」として認識する必要性が低い。
【００７３】
そこで、本実施形態においては、障害物検知装置２０は、フロントカメラＣＦを用いた形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法以上である場合、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報を有効化して、不揮発性ＲＡＭに格納する。これに対し、障害物検知装置２０は、フロントカメラＣＦを用いた形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報を無効化して破棄する。
【００７４】
これにより、自車両１０の走行に支障なくそのまま乗り越えられる程度に突出高さが低い物体を障害物Ｂとして認識することによる、不要な報知動作等を、可及的に抑制することが可能となる。この種の物体の誤認識を抑制するための、上記「所定高さ」は、例えば、５〜１０ｃｍ程度に設定され得る。
【００７５】
（動作例）
以下、本実施形態の構成による、上記の動作概要に対応する具体的な動作例について、フローチャートを用いて説明する。なお、図面および明細書中の以下の説明において、「ステップ」を単に「Ｓ」と略記する。
【００７６】
図５は、撮像部２２により取得された画像情報に基づく、障害物Ｂの形状認識動作の一例を示すフローチャートである。図５に示されている画像認識ルーチンは、形状認識部２６２の動作に対応する。この画像認識ルーチンは、後述する第二実施形態〜第四実施形態においても同様に実行される。この画像認識ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。
【００７７】
図５に示されている画像認識ルーチンが起動されると、まず、Ｓ５０１にて、ＣＰＵは、撮像部２２から画像情報を取得する。また、ＣＰＵは、取得した画像情報を、不揮発性ＲＡＭに時系列で格納する。
【００７８】
次に、Ｓ５０２にて、ＣＰＵは、移動ステレオ技術またはＳＦＭ技術を用いて、形状認識部２６２による画像認識動作を実行する。これにより、画像中の物体等の三次元形状が認識される。具体的には、例えば、障害物Ｂの高さ等が認識可能となる。続いて、Ｓ５０３にて、ＣＰＵは、形状認識部２６２による画像認識結果を不揮発性ＲＡＭに格納し、本ルーチンを一旦終了する。
【００７９】
図６は、隣接する２個の測距センサ２１により取得された相対位置情報と、撮像部２２により取得された画像情報とに基づく、障害物Ｂの検知動作の一例を示すフローチャートである。図６に示されている障害物検知ルーチンは、位置取得部２６１および検知処理部２６３の動作に対応する。この障害物検知ルーチンは、後述する第二実施形態および第三実施形態においても同様に実行される。この障害物検知ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。
【００８０】
図６に示されている障害物検知ルーチンが起動されると、まず、Ｓ６０１にて、ＣＰＵは、隣接する２個の測距センサ２１を選択し、選択した２個の測距センサ２１から受信情報を取得する。上記の例では、隣接する２個の測距センサ２１は、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４である。すなわち、Ｓ６０１にて、第三フロントソナーＳＦ３から探査波が発信され、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４にて受信波が受信される。
【００８１】
次に、Ｓ６０２にて、ＣＰＵは、隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるか否かを判定する。隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるという条件が成立しない場合（すなわちＳ６０２＝ＮＯ）、上記の三角測量が成立しない。よって、この場合、ＣＰＵは、Ｓ６０３以降の処理をすべてスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
【００８２】
以下、隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるという条件が成立するものとして（すなわちＳ６０２＝ＹＥＳ）、本ルーチンの説明を続行する。この場合、ＣＰＵは、処理をＳ６０３以降に進行させる。
【００８３】
Ｓ６０３にて、ＣＰＵは、取得した受信情報に基づいて、障害物Ｂの相対位置情報を取得する。上記の例では、Ｓ６０３にて、ＣＰＵは、障害物Ｂに対応する検出点Ｐを取得する。次に、Ｓ６０４にて、ＣＰＵは、障害物Ｂまでの距離を取得する。上記の例では、Ｓ６０４にて、ＣＰＵは、進行可能距離ＤＣを取得する。Ｓ６０３およびＳ６０４にて取得した相対位置情報および進行可能距離ＤＣは、一旦不揮発性ＲＡＭに格納される。
【００８４】
続いて、Ｓ６０５にて、ＣＰＵは、閾値以上の強度の受信波に対応する障害物Ｂの高さＨを、不揮発性ＲＡＭに格納された画像認識結果に基づいて取得する。また、Ｓ６０６にて、ＣＰＵは、Ｓ６０５にて取得した高さＨが所定高さＨth１未満であるか否かを判定する。所定高さＨth１は、例えば、５ｃｍである。
【００８５】
高さＨが所定高さＨth１未満である場合（すなわちＳ６０６＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、処理をＳ６０７に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６０７にて、ＣＰＵは、今回Ｓ６０３およびＳ６０４にて取得した相対位置情報および進行可能距離ＤＣを無効化して破棄する。すなわち、ＣＰＵは、今回Ｓ６０３およびＳ６０４にて取得した相対位置情報および進行可能距離ＤＣの、不揮発性ＲＡＭにおける記録を消去する。
【００８６】
一方、高さＨが所定高さＨth１以上である場合（すなわちＳ６０６＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ６０７の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。この場合、閾値以上の強度の受信波に対応し且つ所定高さＨth１以上の高さ寸法を有する障害物Ｂについての、相対位置情報および進行可能距離ＤＣは、自車両１０の走行支援動作に用いられる。
【００８７】
（第二実施形態）
以下、第二実施形態の障害物検知装置２０について説明する。以下の第二実施形態の説明においては、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。また、第二実施形態と上記の第一実施形態とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の第二実施形態の説明において、上記の第一実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記の第一実施形態における説明が適宜援用され得る。後述の第三実施形態等においても同様である。
【００８８】
本実施形態の構成は、上記の第一実施形態の構成と同様である。本実施形態は、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４を用いた障害物Ｂの検知動作に対応するものである。
【００８９】
図７を参照すると、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４は、自車両１０の側方に位置する障害物Ｂとの距離に対応する信号を出力する。また、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲは、自車両１０の側方の画像に対応する画像情報を取得する。これらは、障害物検知装置２０が駐車支援動作に用いられる際に、駐車スペース検出等のために用いられる。
【００９０】
上記の通り、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４の各々は、直接波により、対向する障害物Ｂとの距離を検知可能である。また、障害物検知装置２０は、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４を用いることで、自車両１０の側方に位置する障害物Ｂの形状を認識することが可能である。
【００９１】
図７は、第二サイドソナーＳＳ２および右側カメラＣＲの右側に障害物Ｂが存在する場合を例示する。以下、図７の例を用いて、自車両１０の右方に位置する障害物Ｂの検知動作の概要について説明する。
【００９２】
図７に示されているように、第二サイドソナーＳＳ２は、自己が送信した探査波ＷＳの障害物Ｂによる反射波を受信波ＷＲとして受信することで、かかる障害物Ｂとの距離に対応する信号を出力する。障害物検知装置２０は、自車両１０の走行中に、第二サイドソナーＳＳ２が所定時間間隔で繰り返し受信した受信波ＷＲに基づいて、障害物Ｂとの距離ＤＤを繰り返し取得する。所定時間は、例えば、数百ミリ秒である。また、障害物検知装置２０は、ソナー位置、すなわち複数の距離ＤＤの各々に対応する第二サイドソナーＳＳ２の位置を、自車両１０の走行状態情報と、探査波ＷＳの発信時刻または受信波ＷＲの受信時刻とに基づいて取得する。
【００９３】
障害物検知装置２０は、上記のようにして取得した複数の距離ＤＤと、これら複数の距離ＤＤの各々に対応するソナー位置とに基づいて、障害物Ｂの平面視における外形形状を概略的に推定することが可能である。例えば、障害物検知装置２０は、複数の距離ＤＤを、横軸をソナー位置とし縦軸を距離ＤＤとする二次元座標上の点列として認識する。障害物検知装置２０は、これらの点列に対して、三角測量法に基づく所定の処理を実行することによって、複数の距離ＤＤの各々に対応する反射点ＰＲを推定する。
【００９４】
反射点ＰＲは、受信波ＷＲを反射した障害物Ｂ上の位置であると推定される位置である。すなわち、反射点ＰＲは、１回の受信波ＷＲの受信によって取得された距離ＤＤに対応する、仮想的な障害物Ｂ上の位置である。複数の反射点ＰＲを含む点列によって、障害物Ｂの平面視における外形形状が概略的に推定される。反射点ＰＲは、障害物Ｂにおける、自車両１０に対向する壁面ＢＷ上の点として推定される点であり、障害物Ｂの相対位置情報に対応する。
【００９５】
なお、上記のような、直接波を用いた、障害物Ｂの平面視における外形形状の推定については、本願の出願時において、すでに周知である。例えば、米国特許第７，７３９，０４６号明細書、米国特許第７，８４３，７６７号明細書、米国特許第８，１３０，１２０号明細書、等参照。
【００９６】
また、障害物検知装置２０は、自車両１０の走行中における異なる時点にて取得された、第二サイドソナーＳＳ２におけるソナー位置および距離ＤＤに基づいて、三角測量により、反射点ＰＲを取得することが可能である。図８は、このような反射点ＰＲの取得例の概略を示す。
【００９７】
すなわち、図８を参照すると、実線で示されている第二サイドソナーＳＳ２の位置は、今回の受信波ＷＲの受信時における第二サイドソナーＳＳ２の位置を示す。一方、破線で示されている第二サイドソナーＳＳ２の位置は、前回の受信波ＷＲの受信時における第二サイドソナーＳＳ２の位置を示す。今回をＮ回目とし、前回をＮ−１回目とする。また、前回取得された距離ＤＤをＤＤ（Ｎ−１）とし、今回取得された距離ＤＤをＤＤ（Ｎ）とする。
【００９８】
前回の距離ＤＤ（Ｎ−１）が取得された時刻と、今回の距離ＤＤ（Ｎ）が取得された時刻との、時間間隔は、上記の通り充分小さい。このため、距離ＤＤ（Ｎ−１）に対応する探査波を反射した壁面ＢＷの位置と、距離ＤＤ（Ｎ）に対応する探査波を反射した壁面ＢＷの位置とは、同一と仮定することができる。したがって、障害物検知装置２０は、距離ＤＤ（Ｎ−１）を取得した時点の第二サイドソナーＳＳ２の位置を中心として半径が距離ＤＤ（Ｎ−１）となる第一円と、距離ＤＤ（Ｎ）を取得した時点の第二サイドソナーＳＳ２の位置を中心として半径が距離ＤＤ（Ｎ）となる第二円との交点を、反射点ＰＲとして取得する。
【００９９】
上記の通り、障害物検知装置２０は、第一サイドソナーＳＳ１、第二サイドソナーＳＳ２、第三サイドソナーＳＳ３、および第四サイドソナーＳＳ４を用いることで、自車両１０の側方に位置する障害物Ｂについての相対位置情報および平面視における概略的な形状を取得することができる。しかしながら、障害物Ｂの高さについては不明である。
【０１００】
一方、障害物検知装置２０は、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲを用いて、障害物Ｂの高さを取得することが可能である。具体的には、図７に示されているように、障害物Ｂが自車両１０の右側に存在する場合、障害物検知装置２０は、右側カメラＣＲを用いて、障害物Ｂの高さを取得することが可能である。すなわち、例えば、障害物検知装置２０は、上記のような移動ステレオ技術またはＳＦＭ技術等の画像処理技術により、障害物Ｂの高さを認識可能である。
【０１０１】
図７は、障害物検知装置２０が自車両１０の右側に駐車スペースを探索している状況を示しているものとする。この状況において、障害物Ｂが、自車両１０がそのまま乗り越えられる程度に突出高さが低い物体である場合があり得る。この種の物体の例としては、例えば、５ｃｍ程度の低い段差、マンホールの蓋、等が挙げられる。
【０１０２】
この場合、かかる障害物Ｂは、駐車支援動作において、実質的に障害物とはならない。すなわち、かかる障害物Ｂを含む領域を、駐車スペースとして設定可能である。また、かかる障害物Ｂは、駐車スペースまでの駐車経路上に存在しても何ら差し支えない。このため、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報は、保持する必要がない。
【０１０３】
そこで、障害物検知装置２０は、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲを用いた形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法以上である場合、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報を有効化して、不揮発性ＲＡＭに格納する。これに対し、障害物検知装置２０は、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲを用いた形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報を無効化して破棄する。本実施形態によれば、より適切な駐車支援動作が実現されるとともに、ＣＰＵにおける計算負荷および不揮発性ＲＡＭにおける記憶容量が軽減され得る。
【０１０４】
（第三実施形態）
以下、第三実施形態の障害物検知装置２０について説明する。以下の第三実施形態の説明においても、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。
【０１０５】
本実施形態の構成は、上記の第一実施形態の構成と同様である。本実施形態は、図９に示されているように、自車両１０が、車両中心軸線ＶＬに対して斜行するように立設した壁状の障害物Ｂに接近しつつ進行する場合の、障害物Ｂの検知動作に対応するものである。この場合の障害物Ｂを、以下「斜行壁」と称する。
【０１０６】
なお、図９の例においては、説明の簡略化のため、自車両１０は前方に直進中であり、斜行壁である障害物Ｂは自車両１０の右前方に存在しているものとする。また、第二フロントソナーＳＦ２および第四フロントソナーＳＦ４による検知可能範囲を、図中、二点鎖線で示す。
【０１０７】
図９の例において、斜行壁における物体中心軸ＢＬは、車両中心軸線ＶＬと交差する。物体中心軸ＢＬは、平面視にて、車両進行方向に沿った障害物Ｂの中心軸である。この例においては、物体中心軸ＢＬは、平面視にて、障害物Ｂにおける自車両１０と対向する壁面ＢＷと平行であるものとする。
【０１０８】
図９に示されているように、物体中心軸ＢＬと車両中心軸線ＶＬとのなす角度が小さくなることで、斜行壁である障害物Ｂが第二フロントソナーＳＦ２による検知可能範囲にのみ存在する場合があり得る。この場合、第二フロントソナーＳＦ２における直接波は受信可能である一方、第二フロントソナーＳＦ２および第四フロントソナーＳＦ４における間接波は受信不能である。すなわち、この場合、第二フロントソナーＳＦ２および第四フロントソナーＳＦ４による三角測量が成立しない。
【０１０９】
図９に示されている例においては、障害物Ｂに対応する相対位置情報は、第二フロントソナーＳＦ２における直接波に基づいて取得される。この直接波は、第二フロントソナーＳＦ２に受信される受信波ＷＲであって、第二フロントソナーＳＦ２から発信された探査波ＷＳの障害物Ｂによる反射波に起因するものである。
【０１１０】
具体的には、例えば、障害物検知装置２０は、第二フロントソナーＳＦ２による検知可能範囲における、平面視にて最も右側の位置を、検出点Ｐとして推定し得る。あるいは、例えば、障害物検知装置２０は、探査波ＷＳの中心軸線上の位置を、検出点Ｐとして推定し得る。あるいは、例えば、障害物検知装置２０は、上記の第二実施形態と同様に、異なる時刻における第二フロントソナーＳＦ２の位置と検知距離とに基づいて、検出点Ｐを推定し得る。
【０１１１】
このような相対位置情報は、第二フロントソナーＳＦ２に受信される受信波であって第四フロントソナーＳＦ４から発信された探査波の障害物Ｂによる反射波に起因する第一間接波に基づいて取得されたものではない。また、この相対位置情報は、第四フロントソナーＳＦ４に受信される受信波であって第二フロントソナーＳＦ２から発信された探査波の障害物Ｂによる前記反射波に起因する第二間接波に基づいて取得されたものでもない。よって、このような相対位置情報を、以下、「第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づく」ものと表現する。
【０１１２】
第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づく、障害物Ｂの壁面ＢＷとの検知距離それ自体は、自車両１０の運転支援に利用されない可能性がある。但し、フロントカメラＣＦにより取得された画像情報に基づく形状認識結果と、第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づく検知距離とに基づいて、斜行壁である障害物Ｂにおける進行方向先の端部ＢＥの相対位置情報を推定することが可能である。故に、障害物検知装置２０は、撮像部２２により取得された画像情報に基づく形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法以上であっても、検出点Ｐが第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づくものである場合、障害物Ｂが斜行壁であると認識する。
【０１１３】
本実施形態においては、第二フロントソナーＳＦ２および第四フロントソナーＳＦ４は、自車両１０の進行方向側の面である前面部１２に設けられている。また、障害物検知装置２０、すなわち図２に示された検知処理部２６３は、フロントカメラＣＦを用いた形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法以上であり、且つ、取得された相対位置情報が第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づくものである場合に、障害物Ｂが斜行壁であるものと認識する。この斜行壁は、自車両１０の車両中心軸線ＶＬと交差する壁面ＢＷを有し、自車両１０の走行に伴って壁面ＢＷが自車両１０に接近する可能性があるものである。
【０１１４】
障害物Ｂが斜行壁であると認識した場合、障害物検知装置２０は、所定の処理を実行する。所定の処理は、例えば、上記の第一実施形態と同様に、障害物Ｂに対応する相対位置情報を無効化して破棄する処理である。あるいは、所定の処理は、例えば、前方の斜行壁の存在を、ディスプレイ２７等によって自車両１０の運転者に報知する処理である。あるいは、所定の処理は、例えば、画像情報に基づく形状認識結果にて検出点Ｐの近傍を通り前方に延びる直線エッジを探索し、検出点Ｐから当該直線エッジに沿った延長線を形成し、この延長線と交差する垂直エッジの相対位置を端部ＢＥの相対位置として推定する。
【０１１５】
（動作例）
図１０は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図１０に示されている障害物認識ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。なお、図１０に示されている障害物認識ルーチンが起動される前提として、図５に示されている画像認識ルーチン、および図６に示されている障害物検知ルーチンが既に実行されているものとする。
【０１１６】
さらに、本実施形態においては、図６に示されている障害物検知ルーチンにおけるＳ６０２の判定内容は、選択した隣接する２個の測距センサ２１におけるいずれか一方の受信波の強度が所定の閾値以上であるか否かの判定となる。すなわち、本実施形態においては、選択した隣接する２個の測距センサ２１のうちの一方における直接波のみが、所定の閾値以上の強度を有する場合にも、Ｓ６０３およびＳ６０４の処理が実行される。よって、この場合にも、上記のように、直接波に基づいて、障害物Ｂまでの距離を含む、障害物Ｂの相対位置情報が取得される。
【０１１７】
図１０に示されている障害物認識ルーチンが起動されると、まず、Ｓ１００１にて、ＣＰＵは、障害物Ｂとの距離が有効に取得されたか否かを判定する。すなわち、Ｓ１００１にて、ＣＰＵは、相対位置情報が取得された障害物Ｂについて、高さＨが所定高さＨth１以上であって相対位置情報が一旦有効化されたものであるか否かを判定する。
【０１１８】
障害物Ｂとの距離が有効に取得されていない場合（すなわちＳ１００１＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ１００２以降の処理をすべてスキップして、本ルーチンを一旦終了する。一方、障害物Ｂとの距離が有効に取得されている場合（すなわちＳ１００１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、処理をＳ１００２以降に進行させる。
【０１１９】
Ｓ１００２にて、ＣＰＵは、取得された距離が、第一フロントソナーＳＦ１または第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づくものであるか否かを判定する。第二フロントソナーＳＦ２における直接波のみに基づいて障害物Ｂとの距離が取得された場合、障害物Ｂは、図９に示されているように、自車両１０の左前方に位置する斜行壁である。一方、第一フロントソナーＳＦ１における直接波のみに基づいて障害物Ｂとの距離が取得された場合、障害物Ｂは、自車両１０の左前方に位置する斜行壁である。
【０１２０】
取得された距離が直接波のみに基づく場合（すなわちＳ１００２＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、処理をＳ１００３に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ１００３にて、ＣＰＵは、今回検知した障害物Ｂが斜行壁であると認識して、上記のような所定の処理を実行する。一方、取得された距離が間接波に基づくものである場合（すなわちＳ１００２＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ１００３の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
【０１２１】
（第四実施形態）
次に、図１１を参照しつつ、第四実施形態の障害物検知装置２０および制御部２６の機能ブロック構成について説明する。以下の第四実施形態の説明においても、上記の第一実施形態との相違点を主として説明する。なお、第一実施形態と第四実施形態とで、図１の構成は共通であるものとする。よって、以下の第四実施形態の説明においては、図１および図３が適宜参照され得る。
【０１２２】
本実施形態の障害物検知装置２０も、図１に示されているように、自車両１０に搭載されることで、自車両１０の外側に存在する障害物Ｂを検知するように構成されている。図１を参照すると、本実施形態の障害物検知装置２０は、測距センサ２１と、撮像部２２と、車速センサ２３と、シフトポジションセンサ２４と、舵角センサ２５と、制御部２６と、ディスプレイ２７とを備えている。測距センサ２１および撮像部２２は、上記の第一実施形態と同様である。
【０１２３】
障害物検知装置２０は、少なくとも１個の測距センサ２１を備えている。制御部２６は、測距センサ２１による受信波の受信結果と、撮像部２２による画像の撮像結果と、車速センサ２３等の各種センサから受信した各種信号とに基づいて、障害物Ｂを検知するように構成されている。具体的には、図１１に示されているように、制御部２６は、機能上の構成として、車両状態取得部２６０と、距離取得部２６４と、形状認識部２６５と、距離補正部２６６とを備えている。
【０１２４】
距離取得部２６４は、測距センサ２１の出力に基づいて、障害物Ｂの自車両１０からの距離に対応する距離情報を取得するように設けられている。具体的には、距離取得部２６４は、上記の各実施形態と同様にして、障害物Ｂとの距離を取得可能に構成されている。
【０１２５】
形状認識部２６５は、撮像部２２により取得された画像情報に基づいて、障害物Ｂの形状認識を実行するように設けられている。すなわち、形状認識部２６５は、上記の第一実施形態における形状認識部２６２と同様に、時系列で取得された複数の画像情報から物体の三次元形状を認識する機能を有している。
【０１２６】
距離補正部２６６は、形状認識部２６５による形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、かかる障害物Ｂに対応する距離情報を、センサ搭載高に基づいて補正するように設けられている。上記「所定寸法」は、後述するように、例えば、１０〜２５ｃｍ程度に設定され得る。
【０１２７】
（動作概要）
図１２Ａは、自車両１０が、高さ寸法が大きい障害物Ｂ、すなわち路面ＲＳからの突出高さが測距センサ２１の搭載高よりも充分高い障害物Ｂに向かって進行する様子を示す。
【０１２８】
図１２Ａに示されているような、高さ寸法が大きい障害物Ｂは、例えば、壁等である。図１２Ａに示されているように、障害物Ｂの高さ寸法が大きく、測距センサ２１と同じ高さに障害物Ｂの壁面ＢＷが存在する場合、測距センサ２１を用いた障害物Ｂの距離情報は、実際の自車両１０と障害物Ｂとの水平距離に対応した、ほぼ正確なものとなり得る。
【０１２９】
図１２Ｂおよび図１２Ｃは、図１２Ａにおける障害物Ｂの高さを、センサ搭載高よりも低くした場合の様子を示す。図１２Ｂおよび図１２Ｃに示されているような、高さ寸法が小さい障害物Ｂは、例えば、段差、車止め、縁石、等である。図１２Ｃは、図１２Ｂに示されている状態よりも、自車両１０が障害物Ｂに接近した状態を示す。
【０１３０】
図１２Ｂに示されているように、障害物Ｂの高さ寸法が小さく、測距センサ２１と同じ高さに障害物Ｂの壁面ＢＷが存在しない場合、測距センサ２１を用いた障害物Ｂの距離情報は、実際の自車両１０と障害物Ｂとの水平距離に対して、無視できない程度の誤差を含み得る。さらに、図１２Ｂと図１２Ｃとの対比から明らかなように、障害物Ｂの自車両１０からの実際の水平距離が小さくなるほど、距離情報の誤差は大きくなる。
【０１３１】
そこで、本実施形態においては、距離補正部２６６は、形状認識部２６５による形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、距離取得部２６４によって取得した障害物Ｂとの距離を補正する。これにより、路面ＲＳからの突出高さが低い障害物Ｂの、自車両１０に対する相対位置の認識が、より正確に行われ得る。この種の障害物Ｂの例としては、例えば、車止め、縁石、等が挙げられる。このため、この種の障害物Ｂにおける距離情報を補正するための、上記「所定高さ」は、例えば、１０〜２５ｃｍ程度に設定され得る。
【０１３２】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、距離補正部２６６による距離補正の概要を示す。なお、この例において、障害物Ｂは、車幅方向について、第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４との間に位置するものとする。以下、図１３Ａおよび図１３Ｂの例を用いて、検知距離の取得および補正の概要について説明する。
【０１３３】
距離取得部２６４は、第三フロントソナーＳＦ３と第四フロントソナーＳＦ４とを用いた三角測量により、障害物Ｂに対向する測距センサ２１が装着された自車両１０の端面から、障害物Ｂまでの水平距離を取得する。自車両１０の端面は、この例では、フロントバンパー１３の前側表面Ｖ１である。取得する水平距離は、進行可能距離ＤＣである。
【０１３４】
仮に、障害物Ｂにおける上端部の高さが、図１２Ａに示されているように、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４のセンサ搭載高よりも充分高い場合、距離取得部２６４により取得された進行可能距離ＤＣは正確な水平距離となる。これに対し、図１３Ｂに示されているように、障害物Ｂにおける上端部の高さがセンサ搭載高よりも低い場合、距離取得部２６４により取得された進行可能距離は、正確な水平距離とはならず、側面視にて斜め方向の距離ＤＣ０となる。このＤＣ０を「補正前距離」と称する。
【０１３５】
補正前距離ＤＣ０は、取得すべき補正後の進行可能距離ＤＣに相当する長さを底辺とし、高さをＳＨとする直角三角形の斜辺に相当する。ＳＨは、車高方向における、障害物Ｂの基端部位置と、第三フロントソナーＳＦ３および第四フロントソナーＳＦ４のセンサ搭載位置との距離である。ＳＨは、センサ搭載高と同視し得る。距離補正部２６６は、形状認識部２６５による形状認識結果にて障害物Ｂの高さ寸法が所定寸法未満である場合、取得した水平距離すなわち進行可能距離ＤＣを補正する。すなわち、距離補正部２６６は、数式ＤＣ＝（ＤＣ０２−ＳＨ２）１／２により、補正後の進行可能距離ＤＣを算出することが可能である。
【０１３６】
（動作例）
図１４は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図１４に示されている障害物検知ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。なお、図１４に示されている障害物認識ルーチンが起動される前提として、図５に示されている画像認識ルーチンが既に実行されているものとする。すなわち、図１４に示されている障害物検知ルーチンは、図６に示されている障害物検知ルーチンの一部を変更したものである。
【０１３７】
図１４に示されている障害物検知ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。図１４に示されている障害物検知ルーチンにおいて、Ｓ６０１〜Ｓ６０３は、図６に示されている障害物検知ルーチンにおける処理と同一である。よって、Ｓ６０１〜Ｓ６０３についての説明は省略する。
【０１３８】
Ｓ６０３の処理の後、ＣＰＵは、Ｓ１４０４の処理を実行する。Ｓ１４０４にて、ＣＰＵは、進行可能距離ＤＣを取得する。なお、後述するＳ１４０６の判定がＹＥＳとなりＳ１４０７による補正処理が実行される場合、Ｓ１４０４にて取得された進行可能距離ＤＣは、上記の補正前距離ＤＣ０に相当する。
【０１３９】
Ｓ１４０４の処理の後、ＣＰＵは、Ｓ１４０５の処理を実行する。Ｓ１４０５にて、ＣＰＵは、閾値以上の強度の受信波に対応する障害物Ｂの高さＨを、不揮発性ＲＡＭに格納された画像認識結果に基づいて取得する。すなわち、Ｓ１４０５の処理内容は、図６に示されている障害物検知ルーチンにおけるＳ６０５の処理と同一である。
【０１４０】
Ｓ１４０５の処理の後、ＣＰＵは、Ｓ１４０６の処理を実行する。Ｓ１４０６にて、ＣＰＵは、Ｓ１４０５にて取得した高さＨが所定高さＨth２未満であるか否かを判定する。所定高さＨth２は、例えば、２０ｃｍである。すなわち、本実施形態における処理は、障害物Ｂが、センサ搭載高よりも高さ寸法が低い一方で自車両１０が乗り越えることができない程度の高さ寸法を有する場合の、進行可能距離ＤＣの補正を行うものである。このため、Ｓ１４０６の判定の閾値となる所定高さＨth２は、センサ搭載高を考慮して設定されるものであり、Ｓ６０６における閾値Ｈth１よりも通常大きな値となる。
【０１４１】
Ｓ１４０５にて取得した高さＨが所定高さＨth２未満である場合（すなわちＳ１４０６＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、Ｓ１４０７の処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ１４０７にて、ＣＰＵは、Ｓ１４０４にて取得した進行可能距離を補正前距離ＤＣ０として、数式ＤＣ＝（ＤＣ０２−ＳＨ２）１／２により、補正後の進行可能距離ＤＣを算出する。一方、Ｓ１４０５にて取得した高さＨが所定高さＨth２以上である場合（すなわちＳ１４０６＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ１４０７の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
【０１４２】
（第五実施形態）
次に、第五実施形態の障害物検知装置２０について説明する。本実施形態は、移動ステレオ技術またはＳＦＭ技術を用いた第四実施形態よりも、画像認識の処理負荷を軽減した態様に相当する。
【０１４３】
本実施形態の機能ブロック構成は、第四実施形態と同様である。よって、本実施形態の構成の説明においては、図１および図１１、ならびにこれらの図に関する説明が適宜参照され得る。また、本実施形態の動作概要の説明においては、図１２Ａ〜図１３Ｂ、ならびにこれらの図に関する説明が適宜参照され得る。以下の第五実施形態の説明においても、上記の第四実施形態との相違点を主として説明する。
【０１４４】
形状認識部２６５は、撮像部２２により取得された画像情報に基づいて、障害物Ｂの形状認識を実行するように設けられている。但し、本実施形態においては、形状認識部２６５は、第一実施形態〜第四実施形態とは異なり、１枚の画像に対応する画像情報から、物体の特徴形状を抽出する機能と、テクスチャ画像における模様を認識する機能とを有している。
【０１４５】
すなわち、形状認識部２６５は、距離取得部２６４により取得された距離情報に対応する直線エッジを抽出する。また、形状認識部２６５は、抽出した直線エッジの周囲のテクスチャ画像に基づいて、上記の直線エッジに対応する障害物Ｂを認識する。具体的には、形状認識部２６５は、１本の直線エッジを挟んで隣接する２つの画像領域におけるテクスチャ画像を対比することで、上記の直線エッジに対応する障害物Ｂが高さ寸法の小さい段差であるか否かを認識する。以下、かかる段差を、「低段差」と称する。
【０１４６】
このように、本実施形態においては、形状認識部２６５は、撮像部２２により取得された画像情報に基づいて、障害物Ｂが低段差であるか否かを、簡易に判定することができる。距離補正部２６６は、形状認識部２６５により障害物Ｂが低段差であると認識した場合に、この障害物Ｂに対応する距離情報を補正する。距離情報の補正は、上記の第四実施形態と同様である。
【０１４７】
（動作例）
図１５〜図１７は、本実施形態に対応する具体的な動作例を示すフローチャートである。図１５に示されている距離取得ルーチンは、距離取得部２６４の動作に対応する。この距離取得ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。
【０１４８】
図１５に示されている距離取得ルーチンが起動されると、まず、Ｓ１５０１にて、ＣＰＵは、隣接する２個の測距センサ２１を選択し、選択した２個の測距センサ２１から受信情報を取得する。次に、Ｓ１５０２にて、ＣＰＵは、隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるか否かを判定する。
【０１４９】
隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるという条件が成立しない場合（すなわちＳ１５０２＝ＮＯ）、上記の三角測量が成立しない。よって、この場合、ＣＰＵは、Ｓ１５０３およびＳ１５０４の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。一方、隣接する２個の測距センサ２１における受信波の強度がいずれも所定の閾値以上であるという条件が成立する場合（すなわちＳ１５０２＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、Ｓ１５０３およびＳ１５０４の処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
【０１５０】
Ｓ１５０３にて、ＣＰＵは、取得した受信情報に基づいて、障害物Ｂの相対位置情報を取得する。具体的には、ＣＰＵは、図１３Ａに示されているように、障害物Ｂに対応する検出点Ｐを取得する。次に、Ｓ１５０４にて、ＣＰＵは、障害物Ｂに対応する距離情報を取得する。すなわち、Ｓ１５０４にて、ＣＰＵは、進行可能距離ＤＣを取得する。また、ＣＰＵは、Ｓ１５０３およびＳ１５０４にて、取得結果を不揮発性ＲＡＭに格納する。
【０１５１】
図１６に示されている画像認識ルーチンは、形状認識部２６５の動作の一部に対応する。この画像認識ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。
【０１５２】
図１６に示されている画像認識ルーチンが起動されると、まず、Ｓ１６０１にて、ＣＰＵは、撮像部２２から画像情報を取得する。また、ＣＰＵは、取得した画像情報を、不揮発性ＲＡＭに格納する。次に、Ｓ１６０２にて、ＣＰＵは、格納した画像情報における、直線エッジ等の特徴形状と、テクスチャ画像における模様とを抽出する。続いて、Ｓ１６０３にて、ＣＰＵは、Ｓ１６０２による抽出結果を不揮発性ＲＡＭに格納し、本ルーチンを一旦終了する。
【０１５３】
図１７に示されている障害物検知ルーチンは、形状認識部２６５の動作の一部および距離補正部２６６の動作に対応する。この障害物検知ルーチンは、所定の起動条件が成立した後、所定時間間隔で、ＣＰＵにより起動される。
【０１５４】
図１７に示されている障害物検知ルーチンが起動されると、まず、ＣＰＵは、Ｓ１７０１にて、図１５に示されている距離取得ルーチンの実行により取得された相対位置情報を、不揮発性ＲＡＭより読み出す。これにより、測距センサ２１によって得られた検出点Ｐの二次元マップが取得される。次に、Ｓ１７０２にて、ＣＰＵは、図１６に示されている画像認識ルーチンの実行により取得された直線エッジを、不揮発性ＲＡＭより読み出す。
【０１５５】
続いて、Ｓ１７０３にて、ＣＰＵは、検出点Ｐに対応する直線エッジが存在するか否かを判定する。検出点Ｐに対応する直線エッジが存在しない場合（すなわちＳ１７０３＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ１７０４以降の処理をすべてスキップして、本ルーチンを一旦終了する。一方、検出点Ｐに対応する直線エッジが存在する場合（すなわちＳ１７０３＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、処理をＳ１７０４およびＳ１７０５に進行させる。
【０１５６】
Ｓ１７０４にて、ＣＰＵは、直線エッジを挟んで隣接する２つの画像領域におけるテクスチャ画像を対比して、直線エッジに対応する障害物Ｂが低段差であるか否かを認識する。具体的には、ＣＰＵは、直線エッジを挟んで隣接する２つの画像領域におけるテクスチャが一致する場合、障害物Ｂが低段差であると認識する。一方、ＣＰＵは、直線エッジを挟んで隣接する２つの画像領域におけるテクスチャが一致しない場合、障害物Ｂが低段差よりも高さ寸法が大きい立体物であると認識する。
【０１５７】
Ｓ１７０５にて、ＣＰＵは、障害物Ｂの認識結果が低段差であるか否かを判定する。障害物Ｂの認識結果が低段差である場合（すなわちＳ１７０５＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは、Ｓ１７０６の処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ１７０６にて、ＣＰＵは、上記の第四実施形態と同様に、Ｓ１５０４にて取得した進行可能距離を補正前距離ＤＣ０として、ＤＣ＝（ＤＣ０２−ＳＨ２）１／２により、補正後の進行可能距離ＤＣを算出する。障害物Ｂの認識結果が、高さ寸法が大きい立体物である場合（すなわちＳ１７０５＝ＮＯ）、ＣＰＵは、Ｓ１７０６の処理をスキップして、本ルーチンを一旦終了する。
【０１５８】
（効果）
測距センサ２１により取得された相対位置情報に基づく障害物Ｂの検知結果は、そのままでは、従来技術と同様に、障害物Ｂの高さ寸法による影響を受ける。但し、上記の特許文献１のように、測距センサ２１による検知結果そのものに基づいて、障害物Ｂの高さ寸法を取得しようとしても、誤差が大きくなる。測距センサ２１の基本的な機能は障害物Ｂとの距離に対応する信号を出力することにあり、かかる出力中には障害物Ｂの高さに関する情報は本質的には含まれないからである。
【０１５９】
一方、撮像部２２により取得された画像情報に基づく画像認識結果によれば、障害物Ｂの高さ方向についての情報を得ることが可能である。そこで、上記の各実施形態おいては、障害物検知装置２０は、測距センサ２１により取得された相対位置情報に基づく障害物Ｂの検知結果と、撮像部２２により取得された画像情報に基づく画像認識結果とを統合して、障害物Ｂを検知する。これにより、自車両１０の外側に存在する障害物Ｂの検知が、より適切に行われ得る。
【０１６０】
（変形例）
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。故に、上記の実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記の実施形態との相違点を主として説明する。
【０１６１】
本発明は、上記の各実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。すなわち、例えば、自車両１０は、四輪自動車に限定されない。具体的には、自車両１０は、三輪自動車であってもよいし、貨物トラック等の六輪または八輪自動車でもよい。また、自車両１０の種類は、内燃機関のみを備えた自動車であってもよいし、内燃機関を備えない電気自動車または燃料電池車であってもよいし、ハイブリッド自動車であってもよい。車体１１の形状も、箱状すなわち平面視にて略矩形状に限定されない。ドアパネル１７の数も、特段の限定はない。
【０１６２】
測距センサ２１が超音波センサである場合の、測距センサ２１の配置および個数は、上記の具体例に限定されない。すなわち、例えば、図１を参照すると、第三フロントソナーＳＦ３が車幅方向における中央位置に配置される場合、第四フロントソナーＳＦ４は省略される。同様に、第三リアソナーＳＲ３が車幅方向における中央位置に配置される場合、第四リアソナーＳＲ４は省略される。第三サイドソナーＳＳ３および第四サイドソナーＳＳ４は、省略され得る。
【０１６３】
測距センサ２１は、超音波センサに限定されない。すなわち、例えば、測距センサ２１は、レーザレーダセンサ、またはミリ波レーダセンサであってもよい。同様に、撮像部２２を構成するイメージセンサは、ＣＣＤセンサに限定されない。すなわち、例えば、ＣＣＤセンサに代えて、ＣＭＯＳセンサが用いられ得る。ＣＭＯＳはComplementary  MOSの略である。
【０１６４】
撮像部２２の配置および個数は、上記の例に限定されない。すなわち、例えば、フロントカメラＣＦは、車室内に配置され得る。具体的には、例えば、フロントカメラＣＦは、車室内、例えばルームミラーに装着され得る。フロントカメラＣＦは、１個であってもよいし、２個であってもよい。すなわち、障害物検知装置２０は、複眼ステレオカメラ構成を有していてもよい。例えば、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲは、ドアミラー１８とは異なる位置に配置され得る。あるいは、左側カメラＣＬおよび右側カメラＣＲは、省略され得る。
【０１６５】
上記の各実施形態においては、制御部２６は、ＣＰＵがＲＯＭ等からプログラムを読み出して起動する構成であった。しかしながら、本発明は、かかる構成に限定されない。すなわち、例えば、制御部２６は、上記のような動作を可能に構成されたデジタル回路、例えばゲートアレイ等のＡＳＩＣであってもよい。ＡＳＩＣはAPPLICATION  SPECIFIC  INTEGRATED  CIRCUITの略である。
【０１６６】
本発明は、上記実施形態にて示された具体的な動作例および処理態様に限定されない。例えば、認識結果等の格納場所は、不揮発性ＲＡＭ以外の記憶媒体、例えば、ＲＡＭおよび／または磁気記憶媒体であってもよい。
【０１６７】
上記の具体例においては、専ら、自車両１０の前進時の処理について説明した。しかしながら、本発明は、自車両１０の後退時にも好適に適用され得る。すなわち、後退時の処理内容は、自車両１０の後面部１４側に設けられた測距センサ２１および撮像部２２が用いられること以外は、本質的に、上記の前進時の処理内容と同様である。
【０１６８】
形状認識部２６２における処理内容は、上記の例に限定されない。すなわち、例えば、複眼ステレオ処理、またはＳＦＭと複眼ステレオとの統合処理が用いられ得る。複眼ステレオ処理、またはＳＦＭと複眼ステレオとの統合処理については、本願の出願時において、すでに公知または周知である。例えば、特開２００７−２６３６５７号公報、特開２００７−２６３６６９号公報、等参照。
【０１６９】
Ｓ６０７における相対位置情報および進行可能距離ＤＣの無効化に際して、これらの無効化されたデータは破棄されなくてもよい。すなわち、例えば、Ｓ６０７における相対位置情報および進行可能距離ＤＣの無効化は、今回Ｓ６０３およびＳ６０４にて取得された相対位置情報および進行可能距離ＤＣを不揮発性ＲＡＭに格納しつつ、これらが無効化された旨の情報をも不揮発性ＲＡＭに格納する処理であってもよい。
【０１７０】
Ｓ１４０６の判定の前に、Ｓ６０６の判定が実行されてもよい。この変形例において、ＣＰＵは、Ｓ１４０６の判定に先立ち、Ｓ１４０５にて取得した高さＨが所定高さＨth１未満であるか否かを判定する。
【０１７１】
この変形例においては、ＣＰＵは、高さＨが所定高さＨth１未満である場合、Ｓ６０７の処理を実行する。すなわち、相対位置情報および進行可能距離ＤＣの取得結果を無効化する。その後、ルーチンを一旦終了する。一方、ＣＰＵは、高さＨが所定高さＨth１以上である場合、処理をＳ１４０６に進行させる。すなわち、ＣＰＵは、障害物Ｂの高さがＨth１以上且つＨth２未満である場合に、Ｓ１４０７の処理により進行可能距離ＤＣを補正する。
【０１７２】
所定高さＨth１と所定高さＨth２とは、同じ値であってもよい。
【０１７３】
Ｓ１４０７等における進行可能距離ＤＣの補正は、上記の数式を用いた算出に限定されない。具体的には、例えば、進行可能距離ＤＣの補正は、以下のようにして行われ得る。
【０１７４】
上記の通り、障害物Ｂの自車両１０からの実際の水平距離が小さくなるほど、距離情報の誤差が大きくなる。また、高さＨの値が小さくなるほど、距離情報の誤差が大きくなる。
【０１７５】
そこで、Ｓ１４０４にて取得される進行可能距離ＤＣの値と、Ｓ１４０５にて取得される高さＨの値とをパラメータとする補正値マップDC_AMD（ＤＣ，Ｈ）を、あらかじめ、適合試験等により作成することができる。また、この補正値マップを用いて取得した補正値DC_AMDと、Ｓ１４０４にて取得した補正前の進行可能距離ＤＣの値とを用いて、所定の演算を行うことで、補正後の進行可能距離ＤＣを取得することが可能である。具体的には、例えば、補正値DC_AMDと、Ｓ１４０４にて取得した補正前の進行可能距離ＤＣの値とを、加算または積算され得る。
【０１７６】
図４Ａ、図４Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃにおける障害物Ｂが、天井から下方に延設された壁、または上下動可能なシャッターゲート等、路面ＲＳよりも上方に配置されている状況があり得る。この状況においては、障害物Ｂと路面ＲＳとの間に、空間が形成される。この空間を、以下「下方空間」と称する。
【０１７７】
この状況に対して上記の各例が適用される場合、例えば、Ｓ６０５にて取得される高さＨは、上記の下方空間の高さ、すなわち、障害物Ｂの下端に対応する水平エッジの路面ＲＳからの高さとされる。また、例えば、Ｓ６０６における判定は、下方空間の高さＨが所定高さＨth３以下であるか否かの判定となる。
【０１７８】
下方空間の高さＨが所定高さＨth３を超える場合、障害物Ｂの下端がセンサ搭載高よりも高すぎることで、上記と同様の検知距離誤差が生じる。そこで、この場合、進行可能距離ＤＣが補正される。一方、下方空間の高さＨが所定高さＨth３以下である場合、障害物Ｂの壁面ＢＷが測距センサ２１と良好に対向する。そこで、この場合、進行可能距離ＤＣは補正されない。
【０１７９】
例えば、障害物検知装置２０が搭載された自車両１０の車高によっては、天井から下方に延設された壁の下方空間を通過できない場合があり得る。あるいは、例えば、障害物検知装置２０が搭載された自車両１０が、上昇途中にて停止したまま故障中のシャッターゲートである障害物Ｂの下方を通過できない場合があり得る。この点、本変形例によれば、これらの場合における、下方空間を通過不可能な障害物Ｂと自車両１０との距離が、より正確に取得可能となる。
【０１８０】
なお、図４Ａ等における障害物Ｂが、天井から下方に突設した梁である状況があり得る。この状況においては、自車両１０が、かかる障害物Ｂと干渉することはない。故に、かかる障害物Ｂに対応する相対位置情報および進行可能距離ＤＣは、補正不要であり、さらには無効化しても差し支えない。したがって、ＣＰＵは、下方空間の高さＨが所定高さＨth４を超える場合、Ｓ６０７と同様の無効化処理を実行してもよい。
【０１８１】
ＣＰＵは、障害物Ｂが、路面ＲＳから上方に突設された場合と、天井から下方に延設された場合とに、補正処理態様を場合分けしてもよい。すなわち、障害物Ｂが、路面ＲＳから上方に突設された場合は、補正処理態様は図１４（すなわちＳ１４０６およびＳ１４０７）と同様である。これに対し、障害物Ｂが、天井から下方に延設された場合は、Ｓ１４０６が「Ｈ＞Ｈth３？」の判定処理とされる。また、この判定処理の後、「Ｈ＞Ｈth４？」の判定処理が適宜行われ得る。
【０１８２】
上記の場合分けは、画像処理結果に基づいて、ＣＰＵにより行われ得る。すなわち、ＣＰＵは、抽出した水平エッジに対応する障害物Ｂが、路面ＲＳから上方に突設されたものであるか、天井から下方に延設されたものであるかを、画像処理結果に基づいて判定可能である。
【０１８３】
所定高さＨth３およびＨth４については、所定値が、ＲＯＭまたは不揮発性ＲＡＭにあらかじめ格納され得る。あるいは、所定高さＨth３は、障害物検知装置２０が搭載される自車両１０の車高に応じて変更され得る。すなわち、障害物検知装置２０においては、搭載される自車両１０の車高に応じた値の所定高さＨth３が、不揮発性ＲＡＭに書き換え可能に格納され得る。所定高さＨth３の書き換えは、自車両１０または障害物検知装置２０の製造者、販売者、管理者または使用者によって適宜行われ得る。
【０１８４】
「取得」は、「推定」「検出」「検知」「算出」等の類似の表現に適宜変更可能である。各判定処理における不等号は、等号付きであってもよいし、等号無しであってもよい。すなわち、例えば、「所定寸法未満」は、「所定寸法以下」に変更され得る。同様に、「所定寸法以上」は、「所定寸法を超える」に変更され得る。同様に、「所定高さ未満」は、「所定高さ以下」に変更され得る。同様に、「閾値以上」は、「閾値を超える」に変更され得る。
【０１８５】
変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。さらに、上記の各実施形態は、互いに組み合わされ得る。
【符号の説明】
【０１８６】
１０        車両
１１        車体
２０        障害物検知装置
２１        測距センサ
２２        撮像部
２６        制御部
２６０      車両状態取得部
２６１      位置取得部
２６２      形状認識部
２６３      検知処理部
Ｂ          障害物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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