(57)【要約】  車両（１）に設けられた車両用センシングシステムは、前方ＬｉＤＡＲユニット（６）と後方ＬｉＤＡＲユニット（７）とを備える。前方ＬｉＤＡＲユニット（６）と後方ＬｉＤＡＲユニット（７）は、道路と対向する車体（５０）の裏面（５２）に配置されると共に、車両（１）の周辺環境を示す点群データを取得するように構成されている。
2020170678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた車両用センシングシステムであって、
道路と対向する車体の裏面に配置されると共に、前記車両の周辺環境を示す点群データを取得するように構成された少なくとも一つのＬｉＤＡＲユニットを備えた、車両用センシングシステム。
【請求項２】
前記車体の裏面以外の前記車体の所定箇所に配置されると共に、前記車両の周辺環境を示す画像データを取得するように構成された少なくとも一つのカメラをさらに備えた、請求項１に記載の車両用センシングシステム。
【請求項３】
前記ＬｉＤＡＲユニットから取得された点群データに基づいて、前記車両の周辺環境情報を取得するように構成されたＬｉＤＡＲ制御部をさらに備え、
前記ＬｉＤＡＲ制御部は、前記周辺環境情報から前記車両のタイヤに関する情報を削除するように構成されている、請求項１又は２に記載の車両用センシングシステム。
【請求項４】
前記少なくとも一つのＬｉＤＡＲユニットは、
前記車両の前後方向において前記車両の一対の前方タイヤの後端の付近に配置されると共に、前記車両の左右方向において前記車両の中央付近に配置された前方ＬｉＤＡＲユニットと、
前記前後方向において前記車両の一対の後方タイヤの後端の付近に配置されると共に、前記左右方向において前記車両の中央付近に配置された後方ＬｉＤＡＲユニットと、を含む、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両用センシングシステム。
【請求項５】
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の車両用センシングシステムを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両用センシングシステム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の自動運転技術の研究が各国で盛んに行われており、自動運転モードで車両（以下、「車両」は自動車のことを指す。）が公道を走行することができるための法整備が各国で検討されている。ここで、自動運転モードでは、車両システムが車両の走行を自動的に制御する。具体的には、自動運転モードでは、車両システムは、カメラ、レーダ（例えば、レーザレーダやミリ波レーダ）等のセンサから得られる車両の周辺環境を示す情報（周辺環境情報）に基づいてステアリング制御（車両の進行方向の制御）、ブレーキ制御及びアクセル制御（車両の制動、加減速の制御）のうちの少なくとも１つを自動的に行う。一方、以下に述べる手動運転モードでは、従来型の車両の多くがそうであるように、運転者が車両の走行を制御する。具体的には、手動運転モードでは、運転者の操作（ステアリング操作、ブレーキ操作、アクセル操作）に従って車両の走行が制御され、車両システムはステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御を自動的に行わない。尚、車両の運転モードとは、一部の車両のみに存在する概念ではなく、自動運転機能を有さない従来型の車両も含めた全ての車両において存在する概念であって、例えば、車両制御方法等に応じて分類される。【０００３】
このように、将来において、公道上では自動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「自動運転車」という。）と手動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「手動運転車」という。）が混在することが予想される。【０００４】
自動運転技術の一例として、特許文献１には、先行車に後続車が自動追従走行した自動追従走行システムが開示されている。当該自動追従走行システムでは、先行車と後続車の各々が照明システムを備えており、先行車と後続車との間に他車が割り込むことを防止するための文字情報が先行車の照明システムに表示されると共に、自動追従走行である旨を示す文字情報が後続車の照明システムに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平９−２７７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動運転技術の発展において、車両の周辺環境の検出精度を飛躍的に増大させる必要がある。この点において、車両に複数の異なる種類のセンサ（例えば、カメラ、ＬｉＤＡＲユニット、ミリ波レーダ等）を搭載することが現在検討されている。例えば、車両の前面及び後面の各々にＬｉＤＡＲユニットとカメラを搭載することが現在検討されている。【０００７】
一方で、車両の全周囲（３６０度）における周辺環境を検出できるように複数のセンサが車両に配置された場合であっても、当該複数のセンサでは当該車両の周辺に存在する他車両の陰に隠れた歩行者や自動二輪車等の対象物を検出することができない。例えば、他車両の陰に隠れた歩行者が自車の前方に突然飛び出してくる状況も想定される。このような状況についても、自動運転車は、歩行者の挙動に応じた最適な車両制御を瞬時に判断する必要がある。【０００８】
上記観点を考慮した上で、本開示は、他車両の陰に隠れた対象物を検出可能な車両用センシングシステム及び車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様の車両用センシングシステムは、車両に設けられており、道路と対向する車体の裏面に配置されると共に、前記車両の周辺環境を示す点群データを取得するように構成された少なくとも一つのＬｉＤＡＲユニットを備える。【００１０】
上記構成によれば、ＬｉＤＡＲユニットが車体の裏面に配置されているため、ＬｉＤＡＲユニットは、車体の裏面と道路との間の空間を通じて車両の周辺に存在する歩行者や他車両等の対象物を検出することが可能となる。このため、ＬｉＤＡＲユニットは、他車両の陰に隠れた歩行者や自動二輪車等の対象物を他車両の車体の裏面と道路との間の空間を通じて検出することができる。【００１１】
また、車両用センシングシステムは、前記車体の裏面以外の前記車体の所定箇所に配置されると共に、前記車両の周辺環境を示す画像データを取得するように構成された少なくとも一つのカメラをさらに備えてもよい。【００１２】
上記構成によれば、車体の裏面以外の車体の所定箇所に配置されたカメラによって、ＬｉＤＡＲユニットによって検出できない車両の周辺環境を検出することができる。このように、点群データと画像データの両方を用いることで、車両の周辺環境の検出精度を向上させることが可能となる。【００１３】
また、車両用センシングシステムは、前記ＬｉＤＡＲユニットから取得された点群データに基づいて、前記車両の周辺環境情報を取得するように構成されたＬｉＤＡＲ制御部をさらに備えもよい。前記ＬｉＤＡＲ制御部は、前記周辺環境情報から前記車両のタイヤに関する情報を削除するように構成されてもよい。【００１４】
上記構成によれば、周辺環境情報から車両のタイヤに関する情報が削除されるため、タイヤが車両の周辺に存在する対象物として検出される状況を防ぐことができる。【００１５】
また、前記少なくとも一つのＬｉＤＡＲユニットは、
前記車両の前後方向において前記車両の一対の前方タイヤの後端の付近に配置されると共に、前記車両の左右方向において前記車両の中央付近に配置された前方ＬｉＤＡＲユニットと、
前記前後方向において前記車両の一対の後方タイヤの後端の付近に配置されると共に、前記左右方向において前記車両の中央付近に配置された後方ＬｉＤＡＲユニットと、を含んでもよい。【００１６】
上記構成によれば、２つのＬｉＤＡＲユニットを車両の裏面上に配置する場合において、車両の後方領域におけるＬｉＤＡＲユニットの死角を減らすことが可能となる。【００１７】
また、車両用センシングシステムを備えた車両が提供されてもよい。【００１８】
上記によれば、他車両の陰に隠れた対象物を検出可能な車両を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、他車両の陰に隠れた対象物を検出可能な車両用センシングシステム及び車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態（以下、単に本実施形態という。）に係る車両を上から見た平面図である。（ｂ）は、本実施形態に係る車両を下から見た平面図である。
【図２】本実施形態に係る車両システムを示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る車両の死角に存在する歩行者及びバイクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【００２２】
また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「上下方向」、「前後方向」について適宜言及する場合がある。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。上下方向は、図１では示されていないが、左右方向及び前後方向に直交する方向である。
【００２３】
最初に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る車両１及び車両システム２について以下に説明する。図１（ａ）は、車両１を上から見た平面図である。図１（ｂ）は、車両１を下から見た平面図である。図２は、車両１の車両システム２を示すブロック図である。
【００２４】
車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）であって、車両システム２を備える。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、前方カメラ４と、後方カメラ５と、前方ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）ユニット６と、後方ＬｉＤＡＲユニット７とを備える。また、車両システム２は、センサ１８と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、記憶装置１１とを備える。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。
【００２５】
また、本実施形態では、前方カメラ４と、後方カメラ５と、前方ＬｉＤＡＲユニット６と、後方ＬｉＤＡＲユニット７と、車両制御部３とによって車両用センシングシステム２０（以下、単に「センシングシステム」という。）が構成される。このように、センシングシステム２０は、車両システム２のセンシング機能を担っている。
【００２６】
車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ）等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及びＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のうちの少なくとも一つを含む。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラム（学習済みモデル）である。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
【００２７】
また、車両制御部３は、前方カメラ４と後方カメラ５を制御するように構成されたカメラ制御部として機能すると共に、前方ＬｉＤＡＲユニット６と後方ＬｉＤＡＲユニット７を制御するように構成されたＬｉＤＡＲ制御部として機能する。特に、車両制御部３は、前方カメラ４から送信された画像データ及び／又は前方ＬｉＤＡＲユニット６から送信された点群データに基づいて、車両１の前方領域における周辺環境情報を取得するように構成されている。また、車両制御部３は、後方カメラ５から送信された画像データ及び／又は後方ＬｉＤＡＲユニット７から送信された点群データに基づいて、車両１の後方領域における周辺環境情報を取得するように構成されている。ここで、周辺環境情報とは、車両１の外部に存在する対象物に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、当該対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の距離、方向及び／又は位置に関する情報を含んでもよい。
【００２８】
前方カメラ４は、図１（ａ）に示すように、車体５０の表面５１の前方側に配置されている。ここで、車体５０とは、図１（ｂ）に示すタイヤ２２，２６を除く車両１の部分を指すものとする。また、前方カメラ４は、車両１の前方領域における周辺環境を示す画像データを取得するように構成されている。後方カメラ５は、車体５０の表面５１の後方側に配置されている。後方カメラ５は、車両１の後方領域における周辺環境を示す画像データを取得するように構成されている。前方カメラ４及び後方カメラ５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を含む。前方カメラ４及び後方カメラ５は、単眼カメラとしても構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。
【００２９】
前方ＬｉＤＡＲユニット６及び後方ＬｉＤＡＲユニット７（以下、単に「ＬｉＤＡＲユニット」という場合がある。）は、レーザ光の各出射角度（水平角度θ、垂直角度φ）におけるレーザ光（光パルス）の飛行時間（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）ΔＴ１に関する情報を取得する。ＬｉＤＡＲユニットは、各出射角度における飛行時間ΔＴ１に関する情報に基づいて、各出射角度におけるＬｉＤＡＲユニットと車両１の外部に存在する物体との間の距離Ｄに関する情報を取得することができる。
飛行時間ΔＴ１＝レーザ光がＬｉＤＡＲユニットに戻ってきた時刻ｔ１−ＬｉＤＡＲユニットがレーザ光を出射した時刻ｔ０
このように、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１の周辺環境を示す点群データを取得することができる。
【００３０】
また、ＬｉＤＡＲユニットは、例えば、レーザ光を出射するように構成された発光部と、レーザ光を水平方向及び垂直方向に走査させるように構成された光偏向器と、レンズ等の光学系と、物体によって反射されたレーザ光を受光するように構成された受光部とを備える。発光部から出射されるレーザ光のピーク波長は特に限定されない。例えば、レーザ光は、ピーク波長が９００ｎｍ付近である非可視光（赤外線）であってもよい。発光部は、例えば、レーザダイオードである。光偏向器は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー又はポリゴンミラーである。受光部は、例えば、フォトダイオードである。尚、ＬＩＤＡＲユニットは、光偏向器によってレーザ光を走査せずに、点群データを取得してもよい。例えば、ＬｉＤＡＲユニットは、フェイズドアレイ方式又はフラッシュ方式で点群データを取得してもよい。また、ＬｉＤＡＲユニットは、発光部と受光部を機械的に回転駆動させることで点群データを取得してもよい。
【００３１】
前方ＬｉＤＡＲユニット６は、車両１の前方領域における周辺環境を示す点群データを取得するように構成されている。図１（ｂ）に示すように、前方ＬｉＤＡＲユニット６は、道路と対向する車体５０の裏面５２に配置される。特に、前方ＬｉＤＡＲユニット６は、車両１の前後方向において一対の前方タイヤ２２の後端の付近に配置されると共に、車両１の左右方向において車両１の中央付近に配置される。より具体的には、前方ＬｉＤＡＲユニット６は、前後方向において一対の前方タイヤ２２の後端を通る仮想線Ｌ２の付近に配置されると共に、左右方向における車両１の中心を通る仮想線Ｌ１上に配置される。例えば、前方ＬｉＤＡＲユニット６の外径が１００ｍｍである場合、前方ＬｉＤＡＲユニット６の中心軸６ｘは、仮想線Ｌ２から後方に５０ｍｍ離れた場所に位置してもよい。
【００３２】
後方ＬｉＤＡＲユニット７は、車両１の後方領域における周辺環境を示す点群データを取得するように構成されている。後方ＬｉＤＡＲユニット７は、車体５０の裏面５２に配置される。特に、後方ＬｉＤＡＲユニット７は、前後方向において一対の後方タイヤ２６の後端の付近に配置されると共に、左右方向において車両１の中央付近に配置される。より具体的には、後方ＬｉＤＡＲユニット７は、前後方向において一対の後方タイヤ２６の後端を通る仮想線Ｌ３の付近に配置されると共に、仮想線Ｌ１上に配置される。例えば、後方ＬｉＤＡＲユニット７の外径が１００ｍｍである場合、後方ＬｉＤＡＲユニット７の中心軸７ｘは、仮想線Ｌ３から後方に５０ｍｍ離れた場所に位置してもよい。
【００３３】
前方ＬｉＤＡＲユニット６及び後方ＬｉＤＡＲユニット７は、車体５０の裏面５２に配置されているため、前方ＬｉＤＡＲユニット６及び後方ＬｉＤＡＲユニット７によって取得された点群データには、対象物として一対の前方タイヤ２２と一対の後方タイヤ２６が示されてしまう。このため、ＬｉＤＡＲ制御部として機能する車両制御部３は、受信した点群データに基づいて車両１の周辺環境情報を取得する際に、周辺環境情報から一対の前方タイヤ２２と一対の後方タイヤ２６に関する情報を削除するように構成されている。このように、周辺環境情報から車両１の前方タイヤ２２及び後方タイヤ２６に関する情報が削除されるため、これらのタイヤが車両１の周辺に存在する対象物として検出される状況を防ぐことができる。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、前方ＬｉＤＡＲユニット６及び後方ＬｉＤＡＲユニット７が車体５０の裏面５２に配置されているため、前方ＬｉＤＡＲユニット６及び後方ＬｉＤＡＲユニット７は、裏面５２と道路との間の空間を通じて車両１の周辺に存在する歩行者や他車両等を検出することが可能となる。例えば、図３に示すように、車両１に搭載された前方ＬｉＤＡＲユニット６又は後方ＬｉＤＡＲユニット７は、車両１と道路Ｒとの間の空間及び前方車両１Ｃと道路Ｒとの間の空間を通じて、前方車両１Ｃの陰に隠れた歩行者Ｐを検出することができる。さらに、前方ＬｉＤＡＲユニット６又は後方ＬｉＤＡＲユニット７は、車両１と道路Ｒとの間の空間及び前方車両１Ｂと道路Ｒとの間の空間を通じて、前方車両１Ｂの陰に隠れたバイクＢを検出することができる。このように、他車両の陰に隠れた対象物を検出可能なセンシングシステム２０及び車両１を提供することができる。
【００３５】
この点において、車両制御部３は、前方カメラ４によって取得された画像データに基づいて、前方車両１Ｃ，１Ｂの関する情報を取得することができる一方で、前方カメラ４の死角に位置する歩行者ＰとバイクＢに関する情報を取得することができない。その一方、車両制御部３は、前方ＬｉＤＡＲユニット６又は後方ＬｉＤＡＲユニット７によって取得された点群データに基づいて、歩行者Ｐ及びバイクＢに関する情報を取得することができる。このように、点群データと画像データの両方を用いることで、車両１の周辺環境の検出精度を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、前方ＬｉＤＡＲユニット６が仮想線Ｌ２の付近であって仮想線Ｌ１上に配置されていると共に、後方ＬｉＤＡＲユニット７が仮想線Ｌ３の付近であって仮想線Ｌ１上に配置されている。このため、２つのＬｉＤＡＲユニットを裏面５２上に配置する場合において、車両１の後方領域における２つのＬｉＤＡＲユニットによって形成される検出領域の死角を減らすことが可能となる。
【００３７】
尚、車両１の前方領域における２つのＬｉＤＡＲユニットによって形成される検出領域の死角を減らすために、前方ＬｉＤＡＲユニット６は、一対の前方タイヤ２２の前端を通る仮想線Ｌ４の付近であって、仮想線Ｌ１上に配置されてもよい。この場合、後方ＬｉＤＡＲユニット７は、一対の後方タイヤ２６の前端を通る仮想線Ｌ５の付近であって、仮想線Ｌ１上に配置されてもよい。また、車両１の前方領域における２つのＬｉＤＡＲユニットによって形成される検出領域の死角をさらに減らすために、さらに別の一つのＬｉＤＡＲユニットが裏面５２に配置されてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【００３９】
本出願は、２０１９年２月１８日に出願された日本国特許出願（特願２０１９−０２６５４７号）に開示された内容を適宜援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020170678.tif 000005
【国際調査報告】
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2020170678.tif 000007
2020170678.tif 000008
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