(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置された第１の距離センサと、
前記第１の距離センサの設置高さよりも低い位置に設置された第２の距離センサと、
前記第１の距離センサおよび前記第２の距離センサから探査波を送信させ障害物で反射した前記探査波である反射波を受信させて距離情報および前記反射波の強度を取得する送受信部と、
前記第１の距離センサの距離情報および前記第２の距離センサの距離情報に基づき、前記第１の距離センサの反射波および前記第２の距離センサの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定する同一性判定部と、
前記同一性判定部により同一の障害物で反射した直接波であると特定された前記第１の距離センサの直接波と前記第２の距離センサの直接波との強度比に基づき、前記同一の障害物の高さを判定する高さ判定部とを備え、
前記同一性判定部は、前記第１の距離センサの距離情報および前記第２の距離センサの距離情報を用いて、前記車両の前後左右方向の２次元座標において探査波が反射した反射点の位置を算出し、反射点の分布に基づいて前記第１の距離センサの反射波および前記第２の距離センサの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定し、
前記高さ判定部は、前記同一の障害物について、前記第１の距離センサの距離情報と前記第２の距離センサの距離情報との差分値が予め定められた閾値以下である場合に前記第１の距離センサまたは前記第２の距離センサの少なくとも一方により受信された直接波の強度を補正し、補正した強度を用いて高さ判定を行うことを特徴とする障害物検出装置。
【請求項２】
前記高さ判定部は、平均化処理した直接波の強度を用いて高さ判定を行うことを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
【請求項３】
前記高さ判定部は、平均化処理した差分値を用いて閾値との比較を行うことを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両周辺の障害物を検出する障害物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
距離センサを用いて車両周辺の障害物を検出する障害物検出装置は、壁等の車両が衝突する可能性のある高い障害物だけでなく、路面付近の段差等の車両が衝突する可能性のない低い障害物も検出してしまうことがある。このような障害物検出装置は、低い障害物を検出すると、運転者に対して不要な警告を行ってしまう等の問題があった。【０００３】
上記問題の対策として、検出した障害物が低い障害物か高い障害物かを判定する技術が提案されている。例えば、特許文献１に係る障害物検出装置は、車両の後方に向けて超音波を送信して障害物からの反射波を受信し、反射波のピーク値を検出し、車両の後方移動に伴って変化するピーク値の差分が負の値であるときに低い障害物と判定し、正の値であるときに高い障害物と判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９７３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の障害物検出装置は以上のように構成されているので、車両が停止している場合に障害物の高さを判定できないという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、車両が走行している場合だけでなく停止している場合にも、障害物の高さを判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る障害物検出装置は、車両に設置された第１の距離センサと、第１の距離センサの設置高さよりも低い位置に設置された第２の距離センサと、第１の距離センサおよび第２の距離センサから探査波を送信させ障害物で反射した探査波である反射波を受信させて距離情報および反射波の強度を取得する送受信部と、第１の距離センサの距離情報および第２の距離センサの距離情報に基づき、第１の距離センサの反射波および第２の距離センサの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定する同一性判定部と、同一性判定部により同一の障害物で反射した直接波であると特定された第１の距離センサの直接波と第２の距離センサの直接波との強度比に基づき、同一の障害物の高さを判定する高さ判定部とを備えるものである。
同一性判定部は、第１の距離センサの距離情報および第２の距離センサの距離情報を用いて、車両の前後左右方向の２次元座標において探査波が反射した反射点の位置を算出し、反射点の分布に基づいて第１の距離センサの反射波および第２の距離センサの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定する。
高さ判定部は、同一の障害物について、第１の距離センサの距離情報と第２の距離センサの距離情報との差分値が予め定められた閾値以下である場合に第１の距離センサまたは第２の距離センサの少なくとも一方により受信された直接波の強度を補正し、補正した強度を用いて高さ判定を行う。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、異なる高さに設置された第１の距離センサと第２の距離センサにより受信された直接波の強度比を用いるようにしたので、車両が走行している場合だけでなく停止している場合にも、障害物の高さを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る障害物検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、実施の形態１に係る障害物検出装置の構成例を示すハードウェア構成図である。
【図３】実施の形態１における第１の距離センサおよび第２の距離センサの車両設置例を示す図である。
【図４】実施の形態１における直接波と間接波を説明する図である。
【図５】実施の形態１の同一性判定部による２円交点処理を説明する図であり、直接波の２円交点処理の例である。
【図６】実施の形態１の同一性判定部による２円交点処理を説明する図であり、直接波と間接波の２円交点処理の例である。
【図７】実施の形態１の同一性判定部によるグルーピング処理結果を説明する図であり、障害物が壁または縁石等である場合を示す。
【図８】実施の形態１の同一性判定部によるグルーピング処理結果を説明する図であり、障害物が車止めである場合を示す。
【図９】実施の形態１の同一性判定部によるグルーピング処理結果を説明する図であり、障害物がポールである場合を示す。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、実施の形態１における直接波の強度の特性を示すグラフである。
【図１１】実施の形態１に係る障害物検出装置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】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る障害物検出装置１０の構成例を示すブロック図である。障害物検出装置１０は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉ（ｉ≧２）と、第２の距離センサ２−１〜２−ｉと、送受信部１１と、同一性判定部１２と、高さ判定部１３とを備え、車両周辺に存在する障害物の高さを判定する。
【００１１】
なお、実施の形態１に係る障害物検出装置１０は、複数の第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび複数の第２の距離センサ２−１〜２−ｉを備える構成であるが、１つ以上の第１の距離センサ１−ｉ（ｉ≧１）および１つ以上の第２の距離センサ２−ｉ（ｉ≧１）を備える構成であればよい。また、第１の距離センサ１−ｉの個数と第２の距離センサ２−ｉの個数は、同一でもよいし異なってもよい。
【００１２】
図２Ａおよび図２Ｂは、実施の形態１に係る障害物検出装置１０の構成例を示すハードウェア構成図である。障害物検出装置１０における送受信部１１、同一性判定部１２、および高さ判定部１３の各機能は、処理回路により実現される。即ち、障害物検出装置１０は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路２０であってもよいし、メモリ２２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２１であってもよい。処理回路２０、または、プロセッサ２１とメモリ２２は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉに接続される。
【００１３】
図２Ａに示すように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。送受信部１１、同一性判定部１２、および高さ判定部１３の機能を複数の処理回路２０で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路２０で実現してもよい。
【００１４】
図２Ｂに示すように、処理回路がプロセッサ２１である場合、送受信部１１、同一性判定部１２、および高さ判定部１３の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２２に格納される。プロセッサ２１は、メモリ２２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、障害物検出装置１０は、プロセッサ２１により実行されるときに、後述する図１５のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ２２を備える。また、このプログラムは、送受信部１１、同一性判定部１２、および高さ判定部１３の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００１５】
ここで、プロセッサ２１とは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
メモリ２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００１６】
なお、送受信部１１、同一性判定部１２、および高さ判定部１３の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、障害物検出装置１０における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００１７】
図３は、実施の形態１における第１の距離センサ１−１，１−２および第２の距離センサ２−１，２−２の車両設置例を示す図である。車両の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸、前後方向をＺ軸とする。
第２の距離センサ２−１，２−２は、車両の前面または後面等に、横一列に並べて設置される。第２の距離センサ２−１，２−２は、縁石および車止め等の低い障害物を検出可能な高さに設置される。第１の距離センサ１−１，１−２は、第２の距離センサ２−１，２−２より高い位置に、横一列に並べて設置される。図３では、Ｘ軸方向において第１の距離センサ１−１，第２の距離センサ２−１、第２の距離センサ２−２、および第１の距離センサ１−２の順に並べて設置されているが、並び順は任意でよい。第１の距離センサ１−１，１−２および第２の距離センサ２−１，２−２は、探査波として超音波または電波等を送信し、車両周辺の障害物で反射した探査波である反射波を受信する。以下では、これらの距離センサが超音波センサであるものとする。
【００１８】
図４は、実施の形態１における直接波と間接波を説明する図である。ここでは、第１の距離センサ１−１と第２の距離センサ２−１の２個を例示する。
第１の距離センサ１−１が送信した超音波の反射波をこの第１の距離センサ１−１が受信する場合、第１の距離センサ１−１が受信した反射波を「直接波」と呼ぶ。一方、第１の距離センサ１−１と第２の距離センサ２−１のうち、第１の距離センサ１−１を送信用、第２の距離センサ２−１を受信用とする場合、第２の距離センサ２−１が受信した反射波を「間接波」と呼ぶ。なお、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉのうち、送信用および受信用となる距離センサの組み合わせは自由である。例えば、時間の経過とともに、送信用および受信用となる距離センサの組み合わせが変更される。
【００１９】
送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉの少なくとも１つから探査波を送信させ、この探査波が障害物で反射した反射波を第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉの少なくとも１つに受信させる。そして、送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉから、超音波の送信から反射波の受信までの時間に基づく距離情報、および反射波の受信強度を取得し、同一性判定部１２へ出力する。
【００２０】
図５は、実施の形態１の同一性判定部１２による２円交点処理を説明する図であり、直接波の２円交点処理の例である。２円交点処理は、開口合成処理とも言う。
同一性判定部１２は、送受信部１１から受け取る直接波の距離情報を用いて２円交点処理を行い、超音波が反射した反射点のＸ−Ｚ平面上の位置、つまり車両の前後左右方向の２次元座標上の位置を算出する。なお、Ｘ−Ｚ平面が設定されるＹ軸位置は、例えば、第１の距離センサ１−１の高さと第２の距離センサ２−１の高さの中間の位置である。図５の例では、同一性判定部１２は、第１の距離センサ１−１と第２の距離センサ２−１の各直接波の距離情報に基づいて、第１の距離センサ１−１を中心とする円Ａ１と第２の距離センサ２−２を中心とする円Ａ２との交点を求めて反射点Ａ３とする。
【００２１】
図６は、実施の形態１の同一性判定部１２による２円交点処理を説明する図であり、直接波と間接波の２円交点処理の例である。
同一性判定部１２は、送受信部１１から受け取る直接波と間接波の距離情報を用いて２円交点処理を行い、Ｘ−Ｚ平面上の反射点の位置を算出する。図６の例では、送受信部１１は、第１の距離センサ１−１の直接波の距離情報と第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１間の間接波の距離情報とに基づいて、第１の距離センサ１−１を中心とする円Ａ１と第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１を焦点とする楕円Ｂ１との交点を求めて反射点Ｂ２とする。また、同一性判定部１２は、第２の距離センサ２−１の直接波の距離情報と第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１間の間接波の距離情報とに基づいて、第２の距離センサ２−１を中心とする円Ａ２と第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１を焦点とする楕円Ｂ１との交点を求めて反射点Ｂ３とする。
【００２２】
同一性判定部１２は、隣り合う反射点Ａ３から反射点Ｂ２までの反射点間距離Ｌ１が予め定められた距離以下である場合、反射点Ａ３，Ｂ２は同一の障害物で反射したことを特定し、反射点Ａ３，Ｂ２を同じグループに分類する。また、同一性判定部１２は、隣り合う反射点Ａ３から反射点Ｂ３までの反射点間距離Ｌ２が予め定められた距離以下である場合、反射点Ａ３，Ｂ３は同一の障害物で反射したことを特定し、反射点Ａ３，Ｂ３を同じグループに分類する。なお、予め定められた距離は、隣接する距離センサ間の距離などに基づいて設定された値である。
【００２３】
図７〜図９は、実施の形態１の同一性判定部１２によるグルーピング処理結果を説明する図である。図７に示されるように障害物が壁または縁石等である場合、反射点が直線状に分布したグループＣ１が得られる。図８に示されるように障害物が車止めである場合、反射点が直線状に分布した２つのグループＣ２，Ｃ３が得られる。図９に示されるように障害物がポールである場合、反射点が１か所に集中したグループＣ４が得られる。なお、図７〜図９においてグループＣ１〜Ｃ４に分類されなかった反射点は図示されていない。
【００２４】
以上のように、同一性判定部１２は、直接波と間接波とを用いたグルーピング処理を行うことにより、障害物を検出する。
これ以降の処理では、同一性判定部１２は、直接波のみを使用する。
【００２５】
同一性判定部１２は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波が同一の障害物で反射した直接波であるかどうかを判定する。同一性判定部１２は、判定結果と直接波の強度とを高さ判定部１３へ出力する。
【００２６】
例えば、図７に示されるグループＣ１には、直接波同士の２円交点処理によって算出された反射点と、直接波と間接波との２円交点処理によって算出された反射点とが混在している。同一性判定部１２は、グループＣ１に含まれる反射点の中から直接波同士の２円交点処理によって算出された反射点を抽出し、抽出した反射点の算出に用いられた直接波をグループＣ１の障害物で反射した直接波であると判定する。
【００２７】
また、例えば図８に示されるグループＣ２，Ｃ３の場合、同一性判定部１２は、グループＣ２の障害物で反射した直接波と、グループＣ３の障害物で反射した直接波とを、互いに異なる障害物で反射した直接波であるものとして区別する。
【００２８】
さらに、例えば図９に示されるグループＣ４の場合、グループＣ４の障害物から離れた位置にある第１の距離センサ１−１の直接波の距離情報と、グループＣ４の障害物の正面にある第２の距離センサ２−２の直接波の距離情報とには差がある。しかしながら、第１の距離センサ１−１の直接波も第２の距離センサ２−２の直接波も反射点としてはグループＣ４に分類されているため、同一性判定部１２は、いずれの直接波もグループＣ４の障害物で反射した直接波であると判定する。
【００２９】
このように、同一性判定部１２によれば、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の距離情報と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の距離情報との差が大きくなる場合でも、同一の障害物で反射した直接波であることを判定できる。これにより、障害物検出装置１０は、後述する高さ判定部１３による直接波を用いた障害物の高さ判定の精度を向上させることができる。距離センサ間での距離情報の差が大きくなる障害物の例としては、ポールのような幅が狭い障害物、ならびに、縁石および車止め等のような低い障害物等がある。
【００３０】
図１０は、実施の形態１における直接波の強度の特性を示すグラフである。図１０Ａは、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の強度の波形と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の強度の波形を示すグラフである。グラフの縦軸は、距離センサが受信した直接波の強度であり、横軸は、距離センサから障害物までの距離ｄである。図１０Ｂは、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波との強度比の波形を示すグラフである。
【００３１】
図１０Ａに示されるように、ポールおよび壁等の高い障害物で反射した直接波は、距離ｄが大きくなる従って強度が小さくなる傾向があり、減衰係数は約１２ｄＢ／ｍである。また、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の強度と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の強度は同等レベルになる。参考までに、第１の距離センサ１−１〜１−ｉと第２の距離センサ２−１〜２−ｉとは設置高さが異なるため、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波に比べて、第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波のほうが、若干強度が大きい。
一方、縁石および車止め等の低い障害物で反射した直接波は、距離ｄに対して極大値をもつカーブを描き、距離ｄが小さくなると第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の強度と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の強度とに差異が生じる。この差異の大きさは、距離センサの検出範囲の違い、つまり距離センサの設置位置および設置角度等により異なる。
【００３２】
直接波の強度には上述したような特性があるため、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の強度を第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の強度で除算した強度比は、図１０Ｂに示されるように、高い障害物については距離ｄによらず約１となる。
一方、低い障害物については、距離ｄが大きいときは強度比が約１となり、距離ｄが小さいときは強度比が大幅に小さい値となる。
【００３３】
高さ判定部１３は、強度比が約１である場合に、直接波を反射した障害物が高い障害物であると判定し、強度比が１未満である場合に、直接波を反射した障害物が低い障害物であると判定する。図１０Ｂの例では、高さ判定部１３は、距離ｄが判定距離内である場合に、予め定められた閾値ＴＨ１（例えば、０．８）と強度比とを比較し、強度比が閾値ＴＨ１以上である場合に直接波を反射した障害物が高い障害物であると判定し、強度比が閾値ＴＨ１未満である場合に直接波を反射した障害物が低い障害物であると判定する。閾値ＴＨ１は、距離センサの設置位置および設置角度等に基づいて予め設定される。
【００３４】
なお、高さ判定部１３は、平均化処理した直接波の強度を用いて高さ判定を行ってもよい。
例えば、高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１の直接波の強度比と、第１の距離センサ１−２と第２の距離センサ２−２の直接波の強度比とを用いて平均強度比を算出し、平均強度比を閾値ＴＨ１と比較してもよい。
あるいは、高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−１と第２の距離センサ２−２の直接波の強度比と、第１の距離センサ１−２と第２の距離センサ２−１の直接波の強度比とを用いて平均強度比を算出し、平均強度比を閾値ＴＨ１と比較してもよい。
【００３５】
また、高さ判定部１３は、同一性判定部１２により算出された直接波の反射点が、車両左右方向に分布している場合、つまり障害物が壁、縁石または車止め等である場合、障害物の高さ判定を行い、直接波の反射点が一点に集中している場合、つまり障害物がポール等である場合、直接波の強度を補正し、補正した強度を用いて障害物の高さ判定を行ってもよい。
【００３６】
具体的には、高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波の距離情報から第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波の距離情報を減算し、距離差分値を算出する。高さ判定部１３は、算出した距離差分値と予め定められた閾値ＴＨ２とを比較し、距離差分値が閾値ＴＨ２より大きい場合は強度を補正せず、距離差分値が閾値ＴＨ２以下の場合は強度を補正する。閾値ＴＨ２は、直接波の距離情報に基づいてポールのような幅の狭い障害物を判定するための値であり、高さ判定部１３に対して予め与えられている。高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−ｉまたは第２の距離センサ２−ｉの少なくとも一方の直接波の強度に対して、第１の距離センサ１−ｉまたは第２の距離センサ２−ｉの少なくとも一方の直接波の距離情報に応じた減衰係数１２ｄＢ／ｍの重み付け処理を行うことにより、強度を補正する。この補正により、高さ判定の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
なお、高さ判定部１３は、平均化処理した距離差分値を用いて閾値との比較を行ってもよい。
例えば、高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−１および第２の距離センサ２−１の直接波の距離差分値と、第１の距離センサ１−２と第２の距離センサ２−２の直接波の距離差分値とを用いて平均距離差分値を算出し、平均距離差分値を閾値ＴＨ２と比較してもよい。
あるいは、高さ判定部１３は、第１の距離センサ１−１と第２の距離センサ２−２の直接波の距離差分値と、第１の距離センサ１−２と第２の距離センサ２−１の直接波の距離差分値とを用いて平均距離差分値を算出し、平均距離差分値を閾値ＴＨ２と比較してもよい。
【００３８】
図１１は、実施の形態１に係る障害物検出装置１０の動作例を示すフローチャートである。障害物検出装置１０は、車両の走行中および停止中にかかわらず図１１のフローチャートに示される動作を繰り返し行う。
【００３９】
ステップＳＴ１において、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉは、送受信部１１からの指示に従って超音波を送受信する。
ステップＳＴ２において、送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉが受信した反射波を収集し、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉのどれが送信用でどれが受信用として使用されたかを示す情報を用いて、収集した反射波を直接波と間接波とに分別する。
ステップＳＴ３において、送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉから反射波を収集できた場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、車両周辺に障害物があると判定してステップＳＴ４へ進む。一方、送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉから反射波を収集できなかった場合（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、車両周辺に障害物が存在しないと判定して、図１１のフローチャートに示される動作を終了する。
【００４０】
ステップＳＴ４において、同一性判定部１２は、送受信部１１により分別された直接波と間接波の距離情報を用いて２円交点処理を行い、反射点の位置を算出する。
ステップＳＴ５において、同一性判定部１２は、算出した反射点の位置に基づいて反射点のグルーピング処理を行い、反射点を障害物ごとに分類する。
ステップＳＴ６において、同一性判定部１２は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波および第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波を、同一の障害物で反射した直接波ごとに分別する。
【００４１】
高さ判定部１３は、以下に説明するステップＳＴ７〜ＳＴ１５の処理を、同一性判定部１２により分類された障害物の数だけ、繰り返し行う。
【００４２】
ステップＳＴ７において、高さ判定部１３は、同一性判定部１２により分類された同一の障害物について、距離センサからその障害物までの距離が図１０Ｂに示される判定距離未満であるか否かを判定する。高さ判定部１３は、その障害物までの距離が判定距離未満である場合（ステップＳＴ７“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ８へ進み、判定距離以上である場合（ステップＳＴ７“ＮＯ”）、その障害物について図１１のフローチャートに示される動作を終了する。
【００４３】
ステップＳＴ８において、高さ判定部１３は、同一性判定部１２が直接波の距離情報を用いて算出した反射点の分布に基づいて、以降の処理方法を判定する。高さ判定部１３は、反射点が車両左右方向に分布している場合、つまり障害物が壁、縁石または車止め等である場合、ステップＳＴ９へ進み、反射点が一点に集中している場合、つまり障害物がポール等である場合、ステップＳＴ１３へ進む。
【００４４】
ステップＳＴ９において、高さ判定部１３は、上記障害物について、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波との強度比を算出する。
ステップＳＴ１０において、高さ判定部１３は、算出した強度比が閾値ＴＨ１未満である場合（ステップＳＴ１０“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１１へ進み、強度比が閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳＴ１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ１２へ進む。
ステップＳＴ１１において、高さ判定部１３は、上記障害物を、縁石等の低い障害物であると判定する。
ステップＳＴ１２において、高さ判定部１３は、上記障害物を、壁等の高い障害物であると判定する。
【００４５】
ステップＳＴ１３において、高さ判定部１３は、上記障害物について、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波との距離差分値を算出する。
ステップＳＴ１４において、高さ判定部１３は、算出した距離差分値が閾値ＴＨ２より大きい場合（ステップＳＴ１４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ９へ進み、距離差分値が閾値ＴＨ２以下である場合（ステップＳＴ１４“ＮＯ”）、つまり上記障害物がポール等の幅の狭い障害物である場合にステップＳＴ１５へ進む。
【００４６】
ステップＳＴ１５において、高さ判定部１３は、上記障害物について、第１の距離センサ１−１〜１−ｉが受信した直接波の強度または第２の距離センサ２−１〜２−ｉが受信した直接波の強度の少なくとも一方を補正し、ステップＳＴ９へ進む。
【００４７】
なお、ステップＳＴ８，ＳＴ１３〜ＳＴ１５の処理は必須ではない。
【００４８】
以上のように、実施の形態１に係る障害物検出装置１０は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉと、第２の距離センサ２−１〜２−ｉと、送受信部１１と、同一性判定部１２と、高さ判定部１３とを備える。第１の距離センサ１−１〜１−ｉは、車両に設置される。第２の距離センサ２−１〜２−ｉは、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの設置高さよりも低い位置に設置される。送受信部１１は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉから探査波を送信させ障害物で反射した探査波である反射波を受信させて距離情報および反射波の強度を取得する。同一性判定部１２は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの距離情報および第２の距離センサ２−１〜２−ｉの距離情報に基づき、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの反射波および第２の距離センサ２−１〜２−ｉの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定する。高さ判定部１３は、同一性判定部１２により同一の障害物で反射した直接波であると特定された第１の距離センサ１−１〜１−ｉの直接波と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの直接波との強度比に基づき、同一の障害物の高さを判定する。異なる高さに設置された第１の距離センサ１−１〜１−ｉと第２の距離センサ２−１〜２−ｉにより受信された直接波の強度比を用いるようにしたので、車両が走行している場合だけでなく停止している場合にも、障害物の高さを判定することができる。また、同一の障害物で反射した直接波の強度を用いることにより、複数の障害物が存在する場合に障害物ごとに高さ判定を行うことができるため、高さの判定精度を上げることができる。さらに、強度比を用いるため、反射率のばらつき等の障害物の性状によって生じる反射波の強度のばらつきを抑制できる。そのため、強度を用いるよりも強度比を用いるほうが障害物の性状の影響を受けずに高さ判定を行うことができる。また、障害物の性状によって生じる強度のばらつきよりも強度比のばらつきのほうが小さいので、高さの誤判定を回避できる。
【００４９】
また、実施の形態１の同一性判定部１２は、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの距離情報および第２の距離センサ２−１〜２−ｉの距離情報を用いて、車両の前後左右方向の２次元座標において探査波が反射した反射点の位置を算出し、反射点の分布に基づいて第１の距離センサ１−１〜１−ｉの反射波および第２の距離センサ２−１〜２−ｉの反射波が同一の障害物で反射した直接波であることを判定する。第１の距離センサ１−１〜１−ｉと第２の距離センサ２−１〜２−ｉは異なる高さに設置されるため、１個の低い障害物であっても第１の距離センサ１−１〜１−ｉの距離情報と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの距離情報とが異なるが、障害物の同一性を精度よく判定できる。そのため、高さの誤判定を回避できる。
【００５０】
また、実施の形態１の高さ判定部１３は、同一の障害物について、第１の距離センサ１−１〜１−ｉの距離情報と第２の距離センサ２−１〜２−ｉの距離情報との差分値が予め定められた閾値ＴＨ２以下である場合に第１の距離センサ１−１〜１−ｉまたは第２の距離センサ２−１〜２−ｉの少なくとも一方により受信された直接波の強度を補正し、補正した強度を用いて高さ判定を行う。ポール等の幅が狭い障害物の場合、第１の距離センサ１−１〜１−ｉおよび第２の距離センサ２−１〜２−ｉの距離情報のばらつきが大きいが、反射点は特定領域に分布するので、この特徴を用いて反射点が集中する場合にその反射点は同一の障害物であるものとみなして強度を補正する。これにより、高さの判定精度を向上させることができる。
【００５１】
また、実施の形態１の高さ判定部１３は、平均化処理した直接波の強度を用いて高さ判定を行う。これにより、ロバスト性を向上させることができる。
【００５２】
また、実施の形態１の高さ判定部１３は、平均化処理した距離差分値を用いて閾値ＴＨ２との比較を行う。これにより、ロバスト性を向上させることができる。
【００５３】
なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明に係る障害物検出装置は、車両が走行中および停止中に障害物の高さを判定するようにしたので、運転支援システムなどに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００５５】
１−１〜１−ｉ  第１の距離センサ、２−１〜２−ｉ  第２の距離センサ、１０  障害物検出装置、１１  送受信部、１２  同一性判定部、１３  高さ判定部、２０  処理回路、２１  プロセッサ、２２  メモリ、Ａ１，Ａ２  円、Ａ３，Ｂ２，Ｂ３  反射点、Ｂ１  楕円、Ｃ１〜Ｃ４  グループ、Ｌ１，Ｌ２  反射点間距離。
【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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