物體檢測(cè)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】物體檢測(cè)裝置
[0001]本公開基于2012年10月4日提交的日本申請(qǐng)?zhí)?012 — 222549號(hào)，并將其記載內(nèi)容援引于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及對(duì)存在于移動(dòng)體周圍的物體進(jìn)行檢測(cè)的物體檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]判斷存在于車輛周圍的物體的高度在使車輛移動(dòng)到停車空間的場(chǎng)景等各種場(chǎng)景中是很有效的。例如，若能夠判斷為位于縱列停車用的停車空間的內(nèi)部的物體是墻壁，則通過(guò)在與該墻壁有富裕的位置上自動(dòng)停車從而能夠防止在上下車時(shí)車門與墻壁接觸這一情況。若能夠判斷為例如位于停車空間的里面的物體是路緣石，則在上下車時(shí)車門不會(huì)與路緣石接觸，所以能夠停車到與該路緣石極限的位置。另外例如若能夠判斷臺(tái)階的高度，則有助于判斷車輛是否能夠越過(guò)該臺(tái)階。
[0004]作為與物體的高度的判斷有關(guān)的技術(shù)，在專利文獻(xiàn)I提出一種障礙物判斷裝置，其判別制動(dòng)蹄等低的障礙物和桿、壁等高的障礙物。使用該障礙物判斷裝置來(lái)檢測(cè)發(fā)送到車輛周圍的探查波碰到檢測(cè)對(duì)象物而反射的反射波的峰值。并且，在該峰值伴隨著車輛接近檢測(cè)對(duì)象物的移動(dòng)而增大時(shí)判斷為高的物體(墻壁等)，峰值減少時(shí)判斷為低的物體(制動(dòng)蹄等)。
[0005]然而，專利文獻(xiàn)I的技術(shù)利用移動(dòng)體(車輛)接近物體時(shí)的峰值增大還是減少，所以如移動(dòng)體在物體的側(cè)方路徑上通過(guò)時(shí)，移動(dòng)體與物體的距離變動(dòng)小時(shí)(即，反射波的峰值變動(dòng)小時(shí))無(wú)法應(yīng)用。
[0006]另外，專利文獻(xiàn)I的技術(shù)由于相對(duì)于高度低的物體，隨著移動(dòng)體向物體接近的移動(dòng)，需要使峰值的差為“負(fù)”(即，需要減少峰值)，所以如在近距離難以檢測(cè)高度低的物體而需要設(shè)定傳感器規(guī)格、安裝要件。因此，具有在近距離內(nèi)無(wú)法檢測(cè)物體的可能性。另外，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，例如對(duì)于高度3cm左右的臺(tái)階和高度1cm左右的路緣石，反射波的峰值變動(dòng)的差異小，因此區(qū)分這些臺(tái)階、路緣石來(lái)進(jìn)行判斷很困難。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 — 197351號(hào)公報(bào)(與US2010/0220550A1對(duì)應(yīng))

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的目的在于提供一種能夠高精度地判斷移動(dòng)體與物體的距離變動(dòng)小時(shí)的物體的高度、近距離內(nèi)的物體的高度的物體檢測(cè)裝置。
[0009]本公開的一方式所涉及的物體檢測(cè)裝置是搭載在移動(dòng)體并對(duì)存在于所述移動(dòng)體的周圍的的物體進(jìn)行檢測(cè)的物體檢測(cè)裝置，具備收發(fā)部、接收結(jié)果計(jì)算部、歷史存儲(chǔ)部和判斷部。所述收發(fā)部向所述移動(dòng)體的周圍反復(fù)發(fā)送探查波，并接收該探查波碰到所述物體而反射的反射波。所述接收結(jié)果計(jì)算部基于所述收發(fā)部接收到的所述反射波來(lái)計(jì)算距所述物體的距離作為檢測(cè)距離，或者計(jì)算所述反射波的面積。所述歷史存儲(chǔ)部存儲(chǔ)所述接收結(jié)果計(jì)算部計(jì)算出的所述檢測(cè)距離或者所述面積亦即接收結(jié)果的歷史。所述判斷部基于所述接收結(jié)果的歷史來(lái)判斷所述物體的高度。
[0010]檢測(cè)距離的歷史、面積的歷史為即使移動(dòng)體在移動(dòng)中與物體的距離變動(dòng)小也與物體高度相應(yīng)的歷史。由此，能夠高精度地判斷與物體的距離變動(dòng)小時(shí)的物體高度。另外，由于無(wú)需如專利文獻(xiàn)I那樣因難以在近距離檢測(cè)高度低的物體而設(shè)定傳感器規(guī)格、安裝要件，所以能夠高精度地判斷近距離內(nèi)的物體的高度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本公開中的上述或者其他目的、構(gòu)成、優(yōu)點(diǎn)參照下述的附圖，根據(jù)以下的詳細(xì)說(shuō)明，變得更為明白。在附圖中，
[0012]圖1是表示本公開的第一實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置的構(gòu)成的框圖。
[0013]圖2是表示物體檢測(cè)裝置檢測(cè)車輛的側(cè)方的物體的場(chǎng)景的圖。
[0014]圖3是反射波的波形圖。
[0015]圖4是示意性地表示來(lái)自低的物體的反射波的路徑的圖。
[0016]圖5是示意性地表示來(lái)自低的物體的反射波的圖。
[0017]圖6是示意性地表示來(lái)自高的物體的反射波的路徑的圖。
[0018]圖7是示意性地表示來(lái)自較高的物體的反射波的圖。
[0019]圖8是表示第一實(shí)施方式的ECU所執(zhí)行的物體高度判斷處理的流程圖。
[0020]圖9是反射波的強(qiáng)度為閾值Sth以下的情況的波形圖。
[0021]圖10是表示圖8的S15的處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
[0022]圖11是表示接著圖10的S23:是或者S25:否的處理的流程圖。
[0023]圖12是表示接著圖11的S36:否的處理的流程圖。
[0024]圖13是表示圖8的S16的處理的詳細(xì)內(nèi)容的一個(gè)例子的流程圖。
[0025]圖14是表示圖8的S16的處理的詳細(xì)的其它例子的流程圖。
[0026]圖15是表示作為相對(duì)于物體高度的高度判斷變量的函數(shù)Fun的直線的圖。
[0027]圖16是表示作為針對(duì)物體高度的高度判斷變量的函數(shù)Fun的拋物線的圖。
[0028]圖17是表示本公開的第二?第五實(shí)施方式所涉及的物體檢測(cè)裝置的構(gòu)成的框圖。
[0029]圖18是用于說(shuō)明反射波的面積的計(jì)算方法的反射波的波形圖。
[0030]圖19是圖18的XIX部的放大圖，是對(duì)反射波的面積的總和的計(jì)算方法的具體例進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0031]圖20是對(duì)驗(yàn)證物體高度與反射波的面積關(guān)聯(lián)的第一實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0032]圖21是表示第一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0033]圖22是對(duì)驗(yàn)證物體高度與反射波的面積關(guān)聯(lián)的第二實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0034]圖23A是表示物體為高度3cm的臺(tái)階的情況下的第二實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0035]圖23B是表示物體為高度1cm的路緣石的情況下的第二實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
[0036]圖24是例示反射波的面積與物體高度的值的關(guān)系的圖。
[0037]圖25是例示反射波的面積與物體高度的種類的關(guān)系的圖。
[0038]圖26是第二實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置所執(zhí)行的物體高度判斷處理的流程圖。
[0039]圖27是歷史存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的面積以及距離的存儲(chǔ)區(qū)域的示意圖。
[0040]圖28是表示反射波間的面積比率與物體高度的關(guān)系的圖。
[0041]圖29是圖18的XIX部的放大圖，是對(duì)個(gè)別計(jì)算各反射波的面積的方法的具體例進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0042]圖30是表示第三實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置所執(zhí)行的物體高度判斷處理的流程圖。
[0043]圖31是表示第四實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置所執(zhí)行的物體高度判斷處理的流程圖。
[0044]圖32是表示第五實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置所執(zhí)行的物體高度判斷處理的流程圖。
[0045]圖33是第五實(shí)施方式的歷史存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的面積以及距離的存儲(chǔ)區(qū)域的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046](第一實(shí)施方式)
[0047]以下，參照附圖，對(duì)本公開的第一實(shí)施方式所涉及的物體檢測(cè)裝置I進(jìn)行說(shuō)明。此夕卜，該第一實(shí)施方式是基于檢測(cè)距離的歷史來(lái)判斷物體高度的發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式的物體檢測(cè)裝置I的構(gòu)成的框圖。物體檢測(cè)裝置I被搭載在作為移動(dòng)體的車輛10上(參照?qǐng)D2)。物體檢測(cè)裝置I具備測(cè)距傳感器2、位置檢測(cè)傳感器3和E⑶4。測(cè)距傳感器2是用于檢測(cè)距存在于車輛10的側(cè)方的物體(停放車輛、停車空間的內(nèi)部的墻壁、路緣石等)的距離的傳感器。該測(cè)距傳感器2例如被安裝在車輛10的側(cè)面(右側(cè)面，左側(cè)面)。測(cè)距傳感器2例如被安裝在車輛10的保險(xiǎn)杠的高度。測(cè)距傳感器2基于來(lái)自E⑶4的指示，在車輛10的側(cè)方隔開規(guī)定間隔(例如隔開數(shù)毫秒)地反復(fù)發(fā)送超聲波(例如20?10kHz的音波)等探查波21。
[0048]圖2中圖示了該探查波21的發(fā)送范圍。發(fā)送范圍的方向性例如為70度?120度左右。發(fā)送范圍的中心線(測(cè)距傳感器2的正面方向)例如為與車輛10的車寬方向(左右方向)大致平行的朝向。此外，該中心線也可以相對(duì)于車寬方向例如傾斜到20度左右。測(cè)距傳感器2能夠檢測(cè)物體的最大檢測(cè)距離例如為4m?1m左右。測(cè)距傳感器2接收發(fā)送出的探查波21碰到物體而反射的反射波。在此，圖3表示探查波21以及反射波22相對(duì)于時(shí)間的波形。測(cè)距傳感器2將接收到的反射波22的強(qiáng)度S(振幅)超過(guò)規(guī)定的閾值Sth的時(shí)機(jī)(接收時(shí)間)Tr通知給ECU4。
[0049]此外，測(cè)距傳感器2是發(fā)送探查波并接收反射波的傳感器即可，也可以是使用音波的傳感器、使用光波的傳感器、使用電波的傳感器。作為測(cè)距傳感器2，例如能夠使用超聲波傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器。
[0050]位置檢測(cè)傳感器3是用于檢測(cè)由測(cè)距傳感器2檢測(cè)距物體的距離時(shí)的測(cè)距傳感器2的位置(以下，稱為傳感器位置)的傳感器。具體地說(shuō)，位置檢測(cè)傳感器3由檢測(cè)車速的車速傳感器、檢測(cè)車輛10的方向盤的操作轉(zhuǎn)向角的操作轉(zhuǎn)向角傳感器等構(gòu)成。車速傳感器被用于檢測(cè)車輛10(測(cè)距傳感器2)行進(jìn)的距離。操作轉(zhuǎn)向角傳感器被用于檢測(cè)車輛10(測(cè)距傳感器2)的行進(jìn)方向。位置檢測(cè)傳感器3的檢測(cè)值被輸入到E⑶4。
[0051]E⑶4以由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成的微機(jī)作為主體構(gòu)成。E⑶4基于測(cè)距傳感器2的檢測(cè)值、位置檢測(cè)傳感器3的檢測(cè)值，執(zhí)行判斷存在于車輛10的側(cè)方的物體高度等各種處理。如圖1所示，ECU4具備距離計(jì)算部41、存儲(chǔ)部42、高度判斷變量計(jì)算部43和物體高度判斷部44。此外，距離計(jì)算部41、高度判斷變量計(jì)算部43以及物體高度判斷部44既可以相互物理上分離，也可以由一個(gè)微機(jī)功能上實(shí)現(xiàn)。包含距離計(jì)算部41、高度判斷變量計(jì)算部43、物體高度判斷部44的ECU4所執(zhí)行的處理的詳細(xì)內(nèi)容后述。存儲(chǔ)部42是能夠存儲(chǔ)各種信息的RAM、閃存等存儲(chǔ)器。
[0052]接下來(lái)，對(duì)基于物體檢測(cè)裝置I的物體檢測(cè)場(chǎng)景進(jìn)行說(shuō)明。圖2表示物體檢測(cè)場(chǎng)景的一個(gè)例子的圖。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，圖2是車輛10正在沿物體5的側(cè)方路徑17移動(dòng)時(shí)，反復(fù)檢測(cè)距物體5的距離，并且檢測(cè)物體5的高度的場(chǎng)景(從上方觀察的圖)。物體5沿側(cè)方路徑17配置，例如或是停車空間200(物體5與車輛10之間的空間)的內(nèi)部的路緣石、墻壁，或是配置于停車空間200內(nèi)的、車輛10能夠越過(guò)的臺(tái)階。
[0053]在此，圖4?圖7是從車輛10的前面?zhèn)然蛘吆竺鎮(zhèn)扔^察車輛10與物體5的圖，是說(shuō)明因物體5的高低導(dǎo)致的反射波的不同的圖。圖4是示意性地表示物體5為高度H的低的物體51 (路緣石等)的情況下的反射波的路徑(反射路徑)的圖。圖5是示意性地表示物體5為高度H的低的物體51 (路緣石等)的情況下的反射波的圖。如圖4所示，由于從測(cè)距傳感器2發(fā)送出的探查波21碰到物體51的多個(gè)面，所以存在多個(gè)反射路徑R。具體地說(shuō)，存在探查波21碰到物體51的上表面511時(shí)的反射路徑Rl ;探查波21碰到側(cè)面512時(shí)的反射路徑R2 ;探查波21碰到側(cè)面512，然后碰到地面13時(shí)的反射路徑R3。除了反射路徑Rl?R3之外，例如還可能有探查波21碰到上表面511與側(cè)面512的邊界線513時(shí)的反射路徑(圖示以外)、碰到側(cè)面512與地面的邊界線514時(shí)的反射路徑(圖示以外)。
[0054]這樣，由于自低的物體51的反射路徑存在多個(gè)，所以各反射路徑的反射波會(huì)相互干涉，如圖5所示，反射波220a分裂為多個(gè)。由此，根據(jù)測(cè)距傳感器2與物體51的相對(duì)角度，使得反射波220a的狀態(tài)大幅變動(dòng)。另外，在車輛10正在移動(dòng)時(shí)，根據(jù)道路13 (地面)的凹凸等，使得該相對(duì)角度發(fā)生變動(dòng)。如圖5所示，例如，測(cè)距傳感器2朝向水平的狀態(tài)2a、朝向上方的狀態(tài)2b、朝向下方的狀態(tài)2c、朝向車輛10的前方或者后方的狀態(tài)(圖示以外)等測(cè)距傳感器2的朝向(與物體51的相對(duì)角度)在車輛10正在移動(dòng)時(shí)斜向上下左右地變動(dòng)。換句話說(shuō)，在車輛10正在移動(dòng)時(shí)，測(cè)距傳感器2與物體51的相對(duì)角度發(fā)生變動(dòng)，由于該變動(dòng)，使得自物體51的反射波220a大幅變動(dòng)。若反射波220a發(fā)生變動(dòng)，則或未實(shí)現(xiàn)檢測(cè)距物體51的距離，或即使能夠?qū)崿F(xiàn)距離檢測(cè)，檢測(cè)距離間的偏差也變大。
[0055]與此相對(duì)，圖6是示意性地表示物體5為高度H的高的物體52 (墻壁等)的情況下的反射波的路徑(反射路徑)的圖。圖7是示意性地表示高的物體52的情況下的反射波的圖。此外，在圖6、圖7中，物體52的高度H變得比車輛10高。如圖6所示，在是如墻壁等那樣高的物體52的情況下，探查波21的大部分碰到物體52的側(cè)面521，而難以碰到上表面522等其他面。因此，探查波21的反射路徑R能夠僅考慮為碰到側(cè)面521時(shí)的路徑R4。此外，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也能夠有反射路徑R4以外的其他反射路徑，但自其他反射路徑的反射波與來(lái)自反射路徑R4的反射波相比，強(qiáng)度小所以能夠忽略。其結(jié)果，如圖7所示，由測(cè)距傳感器2接收到單一的反射波220b。由于反射波220b為單一，所以與圖5的分裂的各反射波220a相比穩(wěn)定。由此，在車輛10正在移動(dòng)時(shí)，即使朝向水平的狀態(tài)2a、朝向上方的狀態(tài)2b、朝向下方的狀態(tài)2c等測(cè)距傳感器2的朝向發(fā)生變動(dòng)(測(cè)距傳感器2與物體52的相對(duì)角度發(fā)生變動(dòng))，也不會(huì)給反射波220b帶來(lái)那樣程度的影響。換句話說(shuō)，在是高的物體52時(shí)，與低的物體51 (參照?qǐng)D5)時(shí)相比，能夠