特許ウォッチ

公開番号2024114280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023019945
出願日2023-02-13
発明の名称角度検出装置、角度検出用コンピュータプログラム及び角度検出方法
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01B 11/26 20060101AFI20240816BHJP(測定;試験)
要約【課題】牽引車両に対する被牽引車両の角度を容易に求めることができる角度検出装置を提供する。
【解決手段】角度検出装置は、牽引車両の後方及び被牽引車両の前方を含む画像から、牽引車両の前後方向に垂直な第1平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第1点、第1平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第1点と同じである第2点、連結部の長手方向に垂直な第2平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第3点及び第2平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第3点と同じである第4点を検出し、第1点から第4点を、地面に対して平行な投影平面上に投影して、第1点から第4点に対応する、第5点から第8点を求め、投影平面内において、第5点及び第6点を結んだ第1直線と、第7点及び第8点を結んだ第2直線とがなす角度を、被牽引車両の牽引車両に対する相対角度として求める。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
牽引車両に配置された連結部を介して回動自在に連結される被牽引車両と、牽引車両との相対角度を求める角度検出装置であって、
牽引車両の後方及び被牽引車両の前方を含む画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第１点、前記第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第１点と同じである第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第３点、及び、前記第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第３点と同じである第４点を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、地面に対して平行な投影平面上に投影して、前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点に対応する、第５点、第６点、第７点、及び、第８点を求める投影部と、
前記投影平面内において、前記第５点及び前記第６点を結んだ第１直線と、前記第７点及び前記第８点を結んだ第２直線とがなす角度を、被牽引車両の牽引車両に対する相対角度として求める角度算出部と、
を有する、ことを特徴とする角度検出装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な前記第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す前記第１点、前記第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第１点と同じである前記第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す前記第３点、及び、前記第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第３点と同じである前記第４点を識別するように学習した識別器を用いて、前記画像から前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を検出する、請求項１に記載の角度検出装置。
【請求項３】
前記第１点及び前記第２点は、牽引車両の後方の下端の位置を表しており、
前記投影部は、画像座標系で表された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、牽引車両の後方の下端の位置の高さを用いて、カメラ座標系で表された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点に変換し、カメラ座標系で表された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、世界座標系で表された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点に変換した後、世界座標系で表された前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、前記投影平面上に投影して、前記第５点、前記第６点、前記第７点、及び、前記第８点を求める、請求項１又は２に記載の角度検出装置。
【請求項４】
牽引車両に配置された連結部を介して回動自在に連結される被牽引車両と、牽引車両との相対角度を求める角度検出用コンピュータプログラムであって、
牽引車両の後方及び被牽引車両の前方を含む画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第１点、前記第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第１点と同じである第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第３点、及び、前記第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第３点と同じである第４点を検出し、
前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、地面に対して平行な投影平面上に投影して、前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点に対応する、第５点、第６点、第７点、及び、第８点を求め、
前記投影平面内において、前記第５点及び前記第６点を結んだ第１直線と、前記第７点及び前記第８点を結んだ第２直線とがなす角度を、被牽引車両の牽引車両に対する相対角度として求める、
ことを含む処理をプロセッサに実行させる、ことを特徴とする角度検出用コンピュータプログラム。
【請求項５】
牽引車両に配置された連結部を介して回動自在に連結される被牽引車両と、牽引車両との相対角度を求める角度検出方法であって、
角度検出装置が、
牽引車両の後方及び被牽引車両の前方を含む画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第１点、前記第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第１点と同じである第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第３点、及び、前記第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが前記第３点と同じである第４点を検出し、
前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点を、地面に対して平行な投影平面上に投影して、前記第１点、前記第２点、前記第３点、及び、前記第４点に対応する、第５点、第６点、第７点、及び、第８点を求め、
前記投影平面内において、前記第５点及び前記第６点を結んだ第１直線と、前記第７点及び前記第８点を結んだ第２直線とがなす角度を、被牽引車両の牽引車両に対する相対角度として求める、
ことを実行する、ことを特徴とする角度検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、角度検出装置、角度検出用コンピュータプログラム及び角度検出方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
自動制御システムは、牽引車両（乗用車）に搭載される場合がある。牽引車両は、牽引車両（トレーラ）が連結されて、この被牽引車両を牽引して走行する。
【０００３】
牽引車両に搭載される自動制御システムは、牽引車両に対する被牽引車両の位置関係を検出して、被牽引車両の位置関係に基づいて牽引車両を制御する。
【０００４】
牽引車両に対する被牽引車両の位置関係を表す情報として、牽引車両に対する被牽引車両の角度がある。自動制御システムは、牽引車両に対する被牽引車両の角度に基づいて、カーブした道路を走行する時の牽引車両の動作を制御する。また、自動制御システムは、後退しながら駐車する時、牽引車両に対する被牽引車両の角度に基づいて、牽引車両の動作を制御する。
【０００５】
例えば、特許文献１報は、ステレオカメラで撮影した撮影した２つの画像に基づいて、牽引車両に対する被牽引車両の角度を求めることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－２５６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、２つの画像を用いて牽引車両に対する被牽引車両の角度が求められるので、この角度を求める処理が複雑になるという問題があった。
【０００８】
そこで、本開示は、牽引車両に対する被牽引車両の角度を容易に求めることができる角度検出装置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】
（１）一の実施形態によれば、角度検出装置が提供される。この角度検出装置は、牽引車両に配置された連結部を介して回動自在に連結される被牽引車両と、牽引車両との相対角度を求める角度検出装置であって、牽引車両の後方及び被牽引車両の前方を含む画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第１点、第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第１点と同じである第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第３点、及び、第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第３点と同じである第４点を検出する検出部と、検出部により検出された第１点、第２点、第３点、及び、第４点を、地面に対して平行な投影平面上に投影して、第１点、第２点、第３点、及び、第４点に対応する、第５点、第６点、第７点、及び、第８点を求める投影部と、投影平面内において、第５点及び第６点を結んだ第１直線と、第７点及び第８点を結んだ第２直線とがなす角度を、被牽引車両の牽引車両に対する相対角度として求める角度算出部と、を有する、ことを特徴とする。
【００１０】
（２）（１）の角度検出装置では、検出部は、画像から、牽引車両の前後方向に対して垂直な第１平面内に存在する牽引車両の後方の一部を示す第１点、第１平面内に存在する牽引車両の後方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第１点と同じである第２点、連結部の長手方向に対して垂直な第２平面内に存在する被牽引車両の前方の一部を示す第３点、及び、第２平面内に存在する被牽引車両の前方の他の一部を示し且つ地上からの高さが第３点と同じである第４点を識別するように学習した識別器を用いて、画像から第１点、第２点、第３点、及び、第４点を検出することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許