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公開番号2024068951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-21
出願番号2022179654
出願日2022-11-09
発明の名称障害物検出装置
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G01S 7/526 20060101AFI20240514BHJP(測定;試験)
要約【課題】障害物の高さの検出結果の信頼性を向上させる。
【解決手段】車両に搭載される障害物検出装置(1)は、探査波を送信する少なくとも1つの送信部(10A)と、送信部とは異なる位置に配置され、反射波を受信する少なくとも1つの受信部(10B)と、上端反射波を受信するまでの伝搬時間に応じて決まっている受信強度についての第1閾値と、受信部が受信した反射波のうちの路面反射波の受信強度の時系列変化を示すデータと、を用いて得られる、路面反射波の受信強度が第1閾値以上となる伝搬時間を用いて、車両の現在位置から障害物の高さを検出することが可能である検出可能距離を決定する決定部(53)と、受信部が受信した反射波に基づいて、障害物までの距離を検出する障害物検出部(51)と、検出された距離が検出可能距離以下である場合に、受信部が受信した反射波に基づいて、障害物の高さを検出する高さ検出部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
車両に搭載される障害物検出装置(1)であって、
探査波を送信する少なくとも1つの送信部(10A)と、
前記送信部とは異なる位置に配置され、前記探査波が物体に反射することにより生じる反射波を受信する少なくとも1つの受信部(10B)と、
障害物の上端部で反射した前記反射波を受信するまでの伝搬時間に応じて決まっている受信強度についての第1閾値と、前記受信部が受信した前記反射波のうちの路面で反射した路面反射波の受信強度の時系列変化を示すデータと、を用いて得られる、前記路面反射波の受信強度が前記第1閾値以上となる前記伝搬時間を用いて、前記車両の現在位置から前記障害物の高さを検出することが可能である検出可能距離を決定する決定部(53)と、
前記受信部が受信した前記反射波に基づいて、前記障害物までの距離を検出する障害物検出部(51)と、
前記障害物の高さを検出する高さ検出部(53)であって、
検出された前記距離が前記検出可能距離以下である場合に、前記受信部が受信した前記反射波に基づいて、前記障害物の高さを検出し、
検出された前記距離が前記検出可能距離より大きい場合に、前記障害物の高さを検出しない高さ検出部と、
を備える障害物検出装置。
続きを表示(約 2,600 文字)【請求項2】
請求項1に記載の障害物検出装置であって、
前記第1閾値は、あらかじめ用意された障害物の上端部で反射した前記反射波の前記受信強度と前記あらかじめ用意された障害物までの距離との関連性を示す距離依存性データに基づいて設定されており、
前記決定部は、前記受信部が受信した前記反射波の前記受信強度の時間軸上における連続したデータを表す波形と、前記第1閾値が表す波形との交点のひとつを求め、前記交点が位置する時間軸上の位置を用いて、前記障害物の高さを検出することが可能な前記検出可能距離を決定する、
障害物検出装置。
【請求項3】
請求項2に記載の障害物検出装置であって、
前記あらかじめ用意された障害物は、車止めもしくは縁石を想定した高さを有する物体である、
障害物検出装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の障害物検出装置であって、
前記探査波が送信された後のあらかじめ決められた時間区間において、前記受信部が受信した前記反射波の前記受信強度が、前記第1閾値より値が大きい第2閾値を超えることがある場合、
前記決定部は、前記第1閾値と、前記受信部が受信した前記反射波の前記受信強度の時系列変化を示すデータのうち、前記受信強度が前記第2閾値を超えた範囲を少なくとも除く第1範囲を用いて、前記車両の現在位置から前記障害物の高さを検出することが可能であるか否かを判定する、
障害物検出装置。
【請求項5】
請求項4に記載の障害物検出装置であって、
前記探査波としてパルス信号が送信され、
前記決定部は、前記受信部が受信した前記反射波の前記受信強度の時系列変化を表す波形に極大点が含まれ、前記極大点における受信強度が前記第2閾値を超える場合、前記極大点を含む範囲であって前記パルス信号のパルス幅の範囲を除いた範囲を前記第1範囲として用いる、
障害物検出装置。
【請求項6】
請求項1に記載の障害物検出装置であって、
前記送信部と前記受信部とは、
いずれも前記車両の前端部分に配置されている、もしくは、いずれも前記車両の後端部分に配置されており、
前記車両の車幅方向において前記車両の車両中心より一方の側において、前記車幅方向において異なる位置に配置されている、
障害物検出装置。
【請求項7】
請求項1に記載の障害物検出装置であって、
第1ペアの前記送信部および前記受信部と、第2ペアの前記送信部および前記受信部と、を備え、
前記第1ペアの前記送信部は、前記第2ペアの前記送信部とは異なる位置に配置されており、
前記第1ペアの前記受信部は、前記第2ペアの前記受信部とは異なる位置に配置されており、
前記第1ペアの前記受信部は、前記第1ペアの前記送信部が送信した前記探査波が反射することにより生じた前記反射波を受信し、
前記第2ペアの前記受信部は、前記第2ペアの前記送信部が送信した前記探査波が反射することにより生じた前記反射波を受信し、
前記決定部は、
前記受信部それぞれについて、前記反射波の前記受信強度の時系列変化を表す波形と前記第1閾値が表す波形との交点が位置する時間軸上の位置を用いて、前記検出可能距離を算出し、
前記受信部それぞれについて算出した前記検出可能距離の平均値を求め、
前記高さ検出部は、
検出された前記距離が、前記検出可能距離の前記平均値以下である場合に、前記障害物の高さを検出し、
検出された前記距離が、前記検出可能距離の前記平均値より大きい場合に、前記障害物の高さを検出しない、
障害物検出装置。
【請求項8】
請求項1に記載の障害物検出装置であって、
2以上の前記受信部を備え、
前記受信部それぞれは、
前記送信部、および、他の前記受信部とは異なる位置に配置されており、
前記送信部が送信した前記探査波が反射することにより生じる前記反射波を受信し、
前記決定部は、
前記受信部それぞれについて、前記反射波の前記受信強度の時系列変化を表す波形と前記第1閾値が表す波形との交点が位置する時間軸上の位置を用いて、前記検出可能距離を算出し、
前記受信部それぞれについて算出した前記検出可能距離の平均値を求め、
前記高さ検出部は、検出された前記距離が、前記検出可能距離の前記平均値以下である場合に、前記障害物の高さを検出し、
検出された前記距離が前記検出可能距離より大きい場合に、前記障害物の高さを検出しない、
障害物検出装置。
【請求項9】
請求項1に記載の障害物検出装置であって、
前記送信部は、前記探査波としてパルス信号を送信した後、あらかじめ決められた時間が経過してから、さらに他のパルス信号を送信し、
前記決定部は、先に受信した前記反射波の波形と後に受信した前記反射波の波形とを平均化することにより得られた波形と、前記第1閾値を表す波形との交点を求め、前記交点が位置する時間軸上の位置を用いて、前記検出可能距離を決定する、
障害物検出装置。
【請求項10】
請求項3に記載の障害物検出装置であって、
前記車両の進行方向にある前記障害物の上端部を撮影し、画像データを出力する画像センサと、
前記障害物の上端部であって前記車両の前端部分および後端部分それぞれの中央位置を通る断面の曲率半径の大きさごとにあらかじめ設定された前記第1閾値と、前記画像センサが出力した画像データの輝度変化の度合いと前記曲率半径との対応付けを示すデータと、を記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記送信部と前記受信部とは、いずれも前記車両の前端部分に配置されている、もしくは、いずれも前記車両の後端部分に配置されており、
前記決定部は、前記画像センサが出力した画像データの輝度変化の度合いから特定される前記曲率半径ごとに定義された前記第1閾値を用いて、前記検出可能距離を決定する、
障害物検出装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、障害物検出装置に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載された技術においては、車両に設けられた超音波センサを用いて、車両の周囲に存在する障害物の高さを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2021-38977号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
障害物の高さを推定するためには、障害物の上端部で反射した反射波の強度が用いられる。例えば、縁石、車止めのように、障害物の高さが低い場合には、障害物の上端部で反射した反射波の強度は、障害物の高さが高い場合に比べて弱くなる傾向にある。このため、障害物の高さが低い場合には、路面反射波を障害物の上端部での反射波と誤判定されることがある。その結果、推定された障害物の高さが不正確となることがある。よって、検出結果の信頼性を向上させることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
本開示の一形態によれば、障害物検出装置(1)が提供される。この障害物検出装置は、車両に搭載される障害物検出装置であって、探査波を送信する少なくとも1つの送信部(10A)と、前記送信部とは異なる位置に配置され、前記探査波が物体に反射することにより生じる反射波を受信する少なくとも1つの受信部(10B)と、障害物の上端部で反射した前記反射波を受信するまでの伝搬時間に応じて決まっている受信強度についての第1閾値と、前記受信部が受信した前記反射波のうちの路面で反射した路面反射波の受信強度の時系列変化を示すデータと、を用いて得られる、前記路面反射波の受信強度が前記第1閾値以上となる前記伝搬時間を用いて、前記車両の現在位置から前記障害物の高さを検出することが可能である検出可能距離を決定する決定部(53)と、前記受信部が受信した前記反射波に基づいて、前記障害物までの距離を検出する障害物検出部(51)と、前記障害物の高さを検出する高さ検出部(53)であって、検出された前記距離が前記検出可能距離以下である場合に、前記受信部が受信した前記反射波に基づいて、前記障害物の高さを検出し、検出された前記距離が前記検出可能距離より大きい場合に、前記障害物の高さを検出しない高さ検出部と、を備える。
【0007】
このような態様によれば、障害物検出装置は、現在の車両の位置から障害物の高さを検出できる検出可能距離を求めることができる。障害物検出装置1は、検出可能距離に基づいて、車両の現在位置から障害物の高さを検出することが可能であると判定した場合に、障害物の高さを検出する。このようにして、障害物の高さを検出することが可能であるかを判定しない態様に比べて、推定結果の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
車両に搭載された距離センサと物体との位置関係を示す図である。
障害物検出装置の概略構成を示すブロック図である。
距離センサが受信した反射波におけるピークの説明図である。
物体までの距離および物体の高さの算出方法の説明図である。
高い障害物で反射して生じる反射波についての説明図である。
路面反射波を含む反射波の一例を示す図である。
超音波センサを異なる位置に配置する利点についての説明図である。
高さ算出処理のフローチャートである。
対象外範囲の特定方法についての説明図である。
検出可能距離の算出方法についての説明図である。
障害物の断面図である。
2ペアの超音波センサが車両に備えられる例を示した図である。
車両が曲がりながら進む様子を示した図である。
算出された検知可能距離を用いた車両A1の制御についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
A1.実施形態
図1に示す車両A1は、車両A1の周囲にある物体M1を検出する機能を備える。図1においては、車両A1の幅方向に平行な方向をX軸とし、車両A1の前後方向に平行な方向をY軸とし、鉛直方向に平行な方向をZ軸とする、左手系の直交座標系を設定する。車両A1の後方をY軸正方向とし、鉛直上方をZ軸正方向とする。実施形態においては、想定されている物体M1は、2個のブロックから構成される車止めである。それぞれのブロックは、X軸方向に延びた略直方体形状を有する。なお、2個のブロックのうち一方は、他方より+X側に配置されているため、図1において図示されていない。実施形態においては、物体M1が高さの低い物体であると仮定する。物体M1を障害物ともよぶ。
【0010】
図2に示すように、障害物検出装置1は、射出部10Aおよび受取部10Bと、送信回路20と、受信回路30と、処理部50とを備える。図1に示すように、射出部10Aおよび受取部10Bは、車両A1のリアバンパーに設置されている。射出部10Aと受取部10Bとは、車両A1のX軸方向において距離をおいて配置されている。なお、受取部10Bは、射出部10Aより+X側に配置されているため、図1においては図示されていない。射出部10Aおよび受取部10BのY軸上およびZ軸上における位置は同じであるとする。
(【0011】以降は省略されています)

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