物体检测装置的制造方法
【专利说明】物体检测装置
[0001]本公开基于2012年10月4日提交的日本申请号2012 — 222549号，并将其记载内容援引于此。
技术领域
[0002]本公开涉及对存在于移动体周围的物体进行检测的物体检测装置。
【背景技术】
[0003]判断存在于车辆周围的物体的高度在使车辆移动到停车空间的场景等各种场景中是很有效的。例如，若能够判断为位于纵列停车用的停车空间的内部的物体是墙壁，则通过在与该墙壁有富裕的位置上自动停车从而能够防止在上下车时车门与墙壁接触这一情况。若能够判断为例如位于停车空间的里面的物体是路缘石，则在上下车时车门不会与路缘石接触，所以能够停车到与该路缘石极限的位置。另外例如若能够判断台阶的高度，则有助于判断车辆是否能够越过该台阶。
[0004]作为与物体的高度的判断有关的技术，在专利文献I提出一种障碍物判断装置，其判别制动蹄等低的障碍物和杆、壁等高的障碍物。使用该障碍物判断装置来检测发送到车辆周围的探查波碰到检测对象物而反射的反射波的峰值。并且，在该峰值伴随着车辆接近检测对象物的移动而增大时判断为高的物体(墙壁等)，峰值减少时判断为低的物体(制动蹄等)。
[0005]然而，专利文献I的技术利用移动体(车辆)接近物体时的峰值增大还是减少，所以如移动体在物体的侧方路径上通过时，移动体与物体的距离变动小时(即，反射波的峰值变动小时)无法应用。
[0006]另外，专利文献I的技术由于相对于高度低的物体，随着移动体向物体接近的移动，需要使峰值的差为“负”(即，需要减少峰值)，所以如在近距离难以检测高度低的物体而需要设定传感器规格、安装要件。因此，具有在近距离内无法检测物体的可能性。另外，在专利文献I的技术中，例如对于高度3cm左右的台阶和高度1cm左右的路缘石，反射波的峰值变动的差异小，因此区分这些台阶、路缘石来进行判断很困难。
[0007]专利文献1:日本特开2010 — 197351号公报(与US2010/0220550A1对应)
【发明内容】
[0008]本公开的目的在于提供一种能够高精度地判断移动体与物体的距离变动小时的物体的高度、近距离内的物体的高度的物体检测装置。
[0009]本公开的一方式所涉及的物体检测装置是搭载在移动体并对存在于所述移动体的周围的的物体进行检测的物体检测装置，具备收发部、接收结果计算部、历史存储部和判断部。所述收发部向所述移动体的周围反复发送探查波，并接收该探查波碰到所述物体而反射的反射波。所述接收结果计算部基于所述收发部接收到的所述反射波来计算距所述物体的距离作为检测距离，或者计算所述反射波的面积。所述历史存储部存储所述接收结果计算部计算出的所述检测距离或者所述面积亦即接收结果的历史。所述判断部基于所述接收结果的历史来判断所述物体的高度。
[0010]检测距离的历史、面积的历史为即使移动体在移动中与物体的距离变动小也与物体高度相应的历史。由此，能够高精度地判断与物体的距离变动小时的物体高度。另外，由于无需如专利文献I那样因难以在近距离检测高度低的物体而设定传感器规格、安装要件，所以能够高精度地判断近距离内的物体的高度。
【附图说明】
[0011]本公开中的上述或者其他目的、构成、优点参照下述的附图，根据以下的详细说明，变得更为明白。在附图中，
[0012]图1是表示本公开的第一实施方式的物体检测装置的构成的框图。
[0013]图2是表示物体检测装置检测车辆的侧方的物体的场景的图。
[0014]图3是反射波的波形图。
[0015]图4是示意性地表示来自低的物体的反射波的路径的图。
[0016]图5是示意性地表示来自低的物体的反射波的图。
[0017]图6是示意性地表示来自高的物体的反射波的路径的图。
[0018]图7是示意性地表示来自较高的物体的反射波的图。
[0019]图8是表示第一实施方式的ECU所执行的物体高度判断处理的流程图。
[0020]图9是反射波的强度为阈值Sth以下的情况的波形图。
[0021]图10是表示图8的S15的处理的详细内容的流程图。
[0022]图11是表示接着图10的S23:是或者S25:否的处理的流程图。
[0023]图12是表示接着图11的S36:否的处理的流程图。
[0024]图13是表示图8的S16的处理的详细内容的一个例子的流程图。
[0025]图14是表示图8的S16的处理的详细的其它例子的流程图。
[0026]图15是表示作为相对于物体高度的高度判断变量的函数Fun的直线的图。
[0027]图16是表示作为针对物体高度的高度判断变量的函数Fun的抛物线的图。
[0028]图17是表示本公开的第二?第五实施方式所涉及的物体检测装置的构成的框图。
[0029]图18是用于说明反射波的面积的计算方法的反射波的波形图。
[0030]图19是图18的XIX部的放大图，是对反射波的面积的总和的计算方法的具体例进行说明的图。
[0031]图20是对验证物体高度与反射波的面积关联的第一实验条件进行说明的图。
[0032]图21是表示第一实验的结果的图。
[0033]图22是对验证物体高度与反射波的面积关联的第二实验条件进行说明的图。
[0034]图23A是表示物体为高度3cm的台阶的情况下的第二实验的结果的图。
[0035]图23B是表示物体为高度1cm的路缘石的情况下的第二实验结果的图。
[0036]图24是例示反射波的面积与物体高度的值的关系的图。
[0037]图25是例示反射波的面积与物体高度的种类的关系的图。
[0038]图26是第二实施方式的物体检测装置所执行的物体高度判断处理的流程图。
[0039]图27是历史存储部所存储的面积以及距离的存储区域的示意图。
[0040]图28是表示反射波间的面积比率与物体高度的关系的图。
[0041]图29是图18的XIX部的放大图，是对个别计算各反射波的面积的方法的具体例进行说明的图。
[0042]图30是表示第三实施方式的物体检测装置所执行的物体高度判断处理的流程图。
[0043]图31是表示第四实施方式的物体检测装置所执行的物体高度判断处理的流程图。
[0044]图32是表示第五实施方式的物体检测装置所执行的物体高度判断处理的流程图。
[0045]图33是第五实施方式的历史存储部所存储的面积以及距离的存储区域的示意图。
【具体实施方式】
[0046](第一实施方式)
[0047]以下，参照附图，对本公开的第一实施方式所涉及的物体检测装置I进行说明。此夕卜，该第一实施方式是基于检测距离的历史来判断物体高度的发明的实施方式。图1是表示本实施方式的物体检测装置I的构成的框图。物体检测装置I被搭载在作为移动体的车辆10上(参照图2)。物体检测装置I具备测距传感器2、位置检测传感器3和E⑶4。测距传感器2是用于检测距存在于车辆10的侧方的物体(停放车辆、停车空间的内部的墙壁、路缘石等)的距离的传感器。该测距传感器2例如被安装在车辆10的侧面(右侧面，左侧面)。测距传感器2例如被安装在车辆10的保险杠的高度。测距传感器2基于来自E⑶4的指示，在车辆10的侧方隔开规定间隔(例如隔开数毫秒)地反复发送超声波(例如20?10kHz的音波)等探查波21。
[0048]图2中图示了该探查波21的发送范围。发送范围的方向性例如为70度?120度左右。发送范围的中心线(测距传感器2的正面方向)例如为与车辆10的车宽方向(左右方向)大致平行的朝向。此外，该中心线也可以相对于车宽方向例如倾斜到20度左右。测距传感器2能够检测物体的最大检测距离例如为4m?1m左右。测距传感器2接收发送出的探查波21碰到物体而反射的反射波。在此，图3表示探查波21以及反射波22相对于时间的波形。测距传感器2将接收到的反射波22的强度S(振幅)超过规定的阈值Sth的时机(接收时间)Tr通知给ECU4。
[0049]此外，测距传感器2是发送探查波并接收反射波的传感器即可，也可以是使用音波的传感器、使用光波的传感器、使用电波的传感器。作为测距传感器2，例如能够使用超声波传感器、激光雷达、毫米波雷达等传感器。
[0050]位置检测传感器3是用于检测由测距传感器2检测距物体的距离时的测距传感器2的位置(以下，称为传感器位置)的传感器。具体地说，位置检测传感器3由检测车速的车速传感器、检测车辆10的方向盘的操作转向角的操作转向角传感器等构成。车速传感器被用于检测车辆10(测距传感器2)行进的距离。操作转向角传感器被用于检测车辆10(测距传感器2)的行进方向。位置检测传感器3的检测值被输入到E⑶4。
[0051]E⑶4以由CPU、ROM、RAM等构成的微机作为主体构成。E⑶4基于测距传感器2的检测值、位置检测传感器3的检测值，执行判断存在于车辆10的侧方的物体高度等各种处理。如图1所示，ECU4具备距离计算部41、存储部42、高度判断变量计算部43和物体高度判断部44。此外，距离计算部41、高度判断变量计算部43以及物体高度判断部44既可以相互物理上分离，也可以由一个微机功能上实现。包含距离计算部41、高度判断变量计算部43、物体高度判断部44的ECU4所执行的处理的详细内容后述。存储部42是能够存储各种信息的RAM、闪存等存储器。
[0052]接下来，对基于物体检测装置I的物体检测场景进行说明。图2表示物体检测场景的一个例子的图。详细来说，图2是车辆10正在沿物体5的侧方路径17移动时，反复检测距物体5的距离，并且检测物体5的高度的场景(从上方观察的图)。物体5沿侧方路径17配置，例如或是停车空间200(物体5与车辆10之间的空间)的内部的路缘石、墙壁，或是配置于停车空间200内的、车辆10能够越过的台阶。
[0053]在此，图4?图7是从车辆10的前面侧或者后面侧观察车辆10与物体5的图，是说明因物体5的高低导致的反射波的不同的图。图4是示意性地表示物体5为高度H的低的物体51 (路缘石等)的情况下的反射波的路径(反射路径)的图。图5是示意性地表示物体5为高度H的低的物体51 (路缘石等)的情况下的反射波的图。如图4所示，由于从测距传感器2发送出的探查波21碰到物体51的多个面，所以存在多个反射路径R。具体地说，存在探查波21碰到物体51的上表面511时的反射路径Rl ;探查波21碰到侧面512时的反射路径R2 ;探查波21碰到侧面512，然后碰到地面13时的反射路径R3。除了反射路径Rl?R3之外，例如还可能有探查波21碰到上表面511与侧面512的边界线513时的反射路径(图示以外)、碰到侧面512与地面的边界线514时的反射路径(图示以外)。
[0054]这样，由于自低的物体51的反射路径存在多个，所以各反射路径的反射波会相互干涉，如图5所示，反射波220a分裂为多个。由此，根据测距传感器2与物体51的相对角度，使得反射波220a的状态大幅变动。另外，在车辆10正在移动时，根据道路13 (地面)的凹凸等，使得该相对角度发生变动。如图5所示，例如，测距传感器2朝向水平的状态2a、朝向上方的状态2b、朝向下方的状态2c、朝向车辆10的前方或者后方的状态(图示以外)等测距传感器2的朝向(与物体51的相对角度)在车辆10正在移动时斜向上下左右地变动。换句话说，在车辆10正在移动时，测距传感器2与物体51的相对角度发生变动，由于该变动，使得自物体51的反射波220a大幅变动。若反射波220a发生变动，则或未实现检测距物体51的距离，或即使能够实现距离检测，检测距离间的偏差也变大。
[0055]与此相对，图6是示意性地表示物体5为高度H的高的物体52 (墙壁等)的情况下的反射波的路径(反射路径)的图。图7是示意性地表示高的物体52的情况下的反射波的图。此外，在图6、图7中，物体52的高度H变得比车辆10高。如图6所示，在是如墙壁等那样高的物体52的情况下，探查波21的大部分碰到物体52的侧面521，而难以碰到上表面522等其他面。因此，探查波21的反射路径R能够仅考虑为碰到侧面521时的路径R4。此外，严格来说也能够有反射路径R4以外的其他反射路径，但自其他反射路径的反射波与来自反射路径R4的反射波相比，强度小所以能够忽略。其结果，如图7所示，由测距传感器2接收到单一的反射波220b。由于反射波220b为单一，所以与图5的分裂的各反射波220a相比稳定。由此，在车辆10正在移动时，即使朝向水平的状态2a、朝向上方的状态2b、朝向下方的状态2c等测距传感器2的朝向发生变动(测距传感器2与物体52的相对角度发生变动)，也不会给反射波220b带来那样程度的影响。换句话说，在是高的物体52时，与低的物体51 (参照图5)时相比，能够