(57)【要約】【課題】環境の影響によりカメラの撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体の種別判定の精度が低くなることを防止した車両周辺監視装置を提供する。【解決手段】移動方向判定部２０は、レーダー８により検出される物体の位置の変化又は該物体の位置の変化から検出される物体の速度の向きから、該物体が車両の進行方向に移動しているか進行方向と直交する横断方向に移動しているかを判定する。種別判定部２１は、カメラによる撮像画像に基づいて種別が判定できた物体を除外した上で、種別判定ができていない物体に対して、レーダー８の検出データに基づく種別判定を行い、進行方向に移動していると判定された物体については、レーダーによる検出データに基づいて自転車であるか歩行者であるかを判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて該車両の周辺の第１監視範囲内に所在する物体と該車両との相対位置を検出するレーダーと、該車両に搭載されて該第１監視範囲と重複する第２監視範囲を撮像するカメラと、該レーダーによる検出データと該カメラによる撮像画像に基づいて、車両周辺に所在する物体の種別を判定する種別判定部とを備えた車両周辺監視装置であって、
前記種別判定部は、前記カメラによる撮像画像に基づいて種別が判定できた物体を除外した上で、種別判定ができていない物体に対して、前記レーダーの検出データに基づく種別判定を行うことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両周辺監視装置において、
前記レーダーにより検出される物体の位置の変化又は該物体の位置の変化から検出される物体の速度の向きから、該物体が前記車両の進行方向に移動しているか該進行方向と直交する横断方向に移動しているかを判定する移動方向判定部を有し、
前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記進行方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて自転車であるか歩行者であるかを判定することを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両周辺監視装置において、
前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記横断方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて二輪自動車であるか自転車であるかを判定することを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両周辺監視装置において、
前記レーダーにより検出される物体の位置の変化又は該物体の位置の変化から検出される物体の速度の向きから、該物体が前記車両の進行方向に移動しているか該進行方向と直交する横断方向に移動しているかを判定する移動方向判定部を有し、
前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記横断方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて二輪自動車であるか自転車であるかを判定することを特徴とする車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたレーダーによる物体の位置情報と車両に搭載されたカメラによる撮像画像を用いて、車両周辺に所在する物体を認識する車両周辺監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両にレーダーとカメラを併設し、レーダーにより検出された物体までの距離と、カメラにより撮像された物体の画像とに基づいて、検出された物体の種類を判定するようにした物体検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された物体検出装置においては、レーダーにより検出された物体までの距離の変化から自車両と物体との相対速度を算出し、この相対速度と車速センサにより検出される自車両の走行速度とにより、物体の移動速度（絶対速度）を算出している。
【０００４】
そして、物体の移動速度と、カメラの撮像画像から抽出したエッジの方向ベクトル分散と、レーダーより検出される反射強度の分散及び反射強度とに基づいて、物体が、他車両、二輪車、道路構造物、歩行者、その他の物体のうちのいずれかであるかを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８８４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、レーダーにより検出された物体までの距離とカメラにより撮像された物体の画像とに基づいて、検出された物体の種別を判定する場合には、夜間、逆光を受けているとき、悪天候時等において、カメラによる撮像画像の信頼性が低下して、物体の種別判定の精度が低くなるという不都合がある。
【０００７】
また、赤外線カメラを使用した場合には、酷暑時に撮像画像のコントラストの低下により、物体の種別判定の精度が低くなるという不都合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、環境の影響によりカメラの撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体の種別判定の精度が低くなることを防止した車両周辺監視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】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載されて該車両の周辺の第１監視範囲内に所在する物体と該車両との相対位置を検出するレーダーと、該車両に搭載されて該第１監視範囲と重複する第２監視範囲を撮像するカメラと、該レーダーによる検出データと該カメラによる撮像画像に基づいて、車両周辺に所在する物体の種別を判定する種別判定部とを備えた車両周辺監視装置に関する。
【００１０】
そして、前記種別判定部は、前記カメラによる撮像画像に基づいて種別が判定できた物体を除外した上で、種別判定ができていない物体に対して、前記レーダーの検出データに基づく種別判定を行うことを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記種別判定部は、前記カメラによる撮像画像に基づいて種別が判定できた物体を除外した上で、種別判定ができていない物体に対して、前記レーダーの検出データに基づく種別判定を行う。そのため、環境の影響により前記カメラによる撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体の種別判定の精度が低くなることを防止することができる。
【００１２】
また、前記レーダーにより検出される物体の位置の変化又は該物体の位置の変化から検出される物体の速度の向きから、該物体が前記車両の進行方向に移動しているか該進行方向と直交する横断方向に移動しているかを判定する移動方向判定部を有し、
前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記進行方向に移動しているとされた物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて自転車であるか歩行者であるかを判定することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、前記レーダにより検出された物体について、前記移動方向判定部により移動方向（進行方向／横断方向）が判定される。そして、前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記進行方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて自転車であるか歩行者であるかを判定する。この場合、前記進行方向に移動している自転車及び歩行者については、前記カメラの撮像画像を用いずに判定がなされるため、環境の影響により前記カメラの撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体が自転車或いは歩行者であることの判定精度が低下することを防止することができる。
【００１４】
また、前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記横断方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて二輪自動車であるか自転車であるかを判定することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、前記横断方向に移動している二輪車及び自転車については、前記カメラの撮像画像を用いずに判定がなされるため、環境の影響により前記カメラの撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体が二輪自動車或いは自転車であることの判定精度が低下することを防止することができる。
【００１６】
また、前記レーダーにより検出される物体の位置の変化又は該物体の位置の変化から検出される物体の速度の向きから、該物体が前記車両の進行方向に移動しているか該進行方向と直交する横断方向に移動しているかを判定する移動方向判定部を有し、
前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記横断方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて二輪自動車であるか自転車であるかを判定することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、前記レーダにより検出された物体について、前記移動方向判定部により移動方向（進行方向／横断方向）が判定される。そして、前記種別判定部は、前記移動方向判定部により前記横断方向に移動していると判定された物体について、前記レーダーによる検出データに基づいて二輪自動車であるか自転車であるかを判定する。この場合、前記横断方向に移動している二輪自動車及び自転車については、前記カメラの撮像画像を用いずに判定がなされるため、環境の影響により前記カメラの撮像画像の信頼性が低下した場合に、物体が二輪自動車或いは自転車であることの判定精度が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の車両周辺監視装置の構成図。
【図２】車両周辺監視装置の車両への取付態様の説明図。
【図３】進行方向に所在する物体の種別判定の説明図。
【図４】レーザーレーダーの反射強度を考慮した物体の種別判定の説明図。
【図５】リフレクタの位置による自転車と二輪自動車の判別の説明図。
【図６】リフレクタの変位による自転車と二輪自動車の判別の説明図。
【図７】横断方向に所在する物体の種別判定の説明図。
【図８】反射強度分布による物体の種別判定の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照して説明する。図１を参照して、本発明の車両周辺監視装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１と、遠赤外線を検出可能な赤外線カメラ（本発明のカメラに相当する）と、レーザー光線を物体に照射してその反射波を受信することにより物体と車両間の実空間上の相対位置（相対距離を含む）を検出するレーザーレーダー８（本発明のレーダーに相当する）と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３と、車両の走行速度を検出する車速センサ４とを備えている。
【００２０】
ＥＣＵ１は、レーザーレーダー８による物体の位置の検出データと赤外線カメラ２による撮像画像から、車両前方に所在する物体の種別（四輪自動車、二輪自動車、自転車、歩行者等）を判別し、車両が接触する可能性が高い自転車又は歩行者を検知したときに警報を出力する。そして、車両周辺監視装置は、音声により警報を行うためのスピーカ５と、監視対象物を運転者に視認させる表示を行うためのヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤという）７とを備えている。
【００２１】
次に、図２を参照して、車両周辺監視装置の車両への取付け態様を説明する。レーザーレーダー８はスキャン方式のレーザーレーダーであり、車両１０の前部に配置されている。そして、レーザーレーダー８は、予め設定された前方（車両１０の進行方向）の第１監視範囲内を水平方向及び垂直方向に走査する。
【００２２】
また、赤外線カメラ２は、撮像物の温度が高い程出力レベルが高くなる（輝度が大きくなる）特性を有している。そして、赤外線カメラ２は、車両１０の前部に配置されて予め設定された前方の第２監視範囲（上記第１監視範囲内に設定される）を撮像する。ＨＵＤ７は、車両１０のフロントウィンドウの運転者側の前方位置に画面７ａが表示されるように設けられている。
【００２３】
ＥＣＵ１は、赤外線カメラ２から出力されるアナログの映像信号をデジタルデータに変換して画像メモリに取り込む画像入力回路と、該画像メモリに取り込まれた画像データにアクセス（読出し及び書込み）するためのインターフェース回路と、レーザーレーダー８による物体の位置（車両１０からの物体の相対位置）の検出信号を入力するためのインターフェース回路とを有している。
【００２４】
また、ＥＣＵ１は、画像メモリに取り込まれた車両前方の画像データに対して各種の演算処理を行うコンピュータ（ＣＰＵ，メモリ，入出力回路等からなる演算処理回路、或いはこれらの機能を集約したマイクロコンピュータ）等を備えた電子ユニットである。
【００２５】
そして、前記コンピュータに車両周辺監視用のプログラムを実行させることによって、前記コンピュータが、レーザーレーダー８による検出データから、車両１０の周辺に所在する物体の移動方向（車両１０の進行方向／横断方向）を判定する移動方向判定部２０、レーザーレーダー８による検出データと赤外線カメラ２の撮像画像から、車両１０の周辺に所在する物体の種別を判定する種別判定部２１、及び、レーザーレーダー８による検出データと赤外線カメラ２の撮像画像から車両１０と接触する可能性が高い物体（対象物）を検出する対象物検知部２２として機能する。
【００２６】
移動方向判定部２０は、レーザーレーダー８により検出される物体の位置が、車両の進行方向（前後方向）に変化しているときに、この物体の移動方向は車両１０の進行方向であると判定する。また、移動方向判定部２０は、レーザーレーダー８により検出される物体の位置が、車両の横断方向（左右方向）に変化しているときに、この物体の移動方向は車両１０に対する横断方向であると判定する。
【００２７】
なお、レーザーレーダー８により検出される物体の位置の変化から物体の速度（車両１０との相対速度）を検出し、速度の向きから物体の移動方向を判定するようにしてもよい。
【００２８】
対象物検出部２２は、車速センサ４とヨーレートセンサ３の出力を読み込んで、車両１０の回頭角を算出する。そして、レーザーレーダー８による測距データに基いて、回頭角補正を行いつつ、第１監視領域内に所在する物体のトラッキングを行う。また、対象物検出部２２は、トラッキングを行っている物体について、赤外線カメラ２による撮像画像から、車両１０との接触可能性が高い歩行者又は自転車であると判断したときに、ＨＵＤ７への表示とスピーカ５からの音声出力による報知を行なう。
【００２９】
種別判定部２１は、レーザーレーダー８により検出される物体の位置の変化から、この物体の車両１０に対する相対速度を算出し、この相対速度と車速センサ４に検出される車両１０の走行速度から、この物体の絶対速度を算出する。また、種別判定部２１は、レーザーレーダー８による位置検出データから物体の大きさを認識して、以下の第１種別判定処理又は第２種別判定処理により物体の種別を判定する。
【００３０】
［第１種別判定処理］
種別判定部２１は、移動方向判定部２０により移動方向が車両１０の進行方向であると判定されたときに、第１種別判定処理を実行する。第１種別判定処理では、図３に示したように、種別判定部２１は、物体の速度（絶対速度）と物体の幅（物体の車両１０に対する横断方向の幅、本発明の物体の大きさに相当する）とにより、物体の種別を判定する。
【００３１】
図３は、縦軸を物体の移動速度（絶対速度）に設定し、横軸を物体の幅（車両１０の横断方向の幅）に設定して、対応する種別の範囲を示したものである。先ず、幅が１．５ｍ〜２．５ｍの範囲（本発明の第１所定範囲に相当する）であるＡ1が、四輪自動車に割当てられている。
【００３２】
なお、物体の速度として、ある瞬間の速度ではなく、物体の速度を所定時間トラッキングした中での最高速度を用いることにより、速度による区分をし易くすることができる。
【００３３】
また、幅が０．２５ｍ〜０．８ｍである範囲について、速度が３０km/hを超える範囲Ａ2が二輪自動車、速度が８km/h〜３０km/hの範囲Ａ3が二輪自動車，自転車、速度が８km/h未満の範囲Ａ4が二輪自動車，自転車，歩行者に割当てられている。さらに、速度が０km/h付近の範囲Ａ5が、二輪自動車，自転車，歩行者，構造物に割当てられている。
【００３４】
種別判定部２１は、図３により、Ａ1に属する物体を四輪自動車であると判定し、Ａ2に属する物体を二輪自動車であると判定する。また、Ａ4に属する物体について、図４に示したレーザーレーダー８の反射強度の相違により、歩行者であるか否かを判定する。
【００３５】
図４は、図３に物体の反射強度の強弱による種別の区分を付加したものであり、Ａ4に属する反射強度が弱い（反射強度のレベルが所定閾値未満）物体を、歩行者であると判定する。
【００３６】
また、種別判定部２１は、図５に示したように、物体の反射強度の分布からリフレクターを検出して、Ａ3又はＡ4に属する二輪自動車と自転車を判別する。図５の二輪自動車３１では、反射強度が強いリフレクター３１ａが１個検出できるのに対し、自転車３２では、反射強度が強いリフレクターが、後フェンダ部の３２ａの他に、左右のペダル部の３２ｂ，３２ｃが検出される。
【００３７】
そのため、種別判定部２１は、検出されたリフレクターの位置の相違又は個数の相違により、二輪自動車と自転車を区別して判定することができる。なお、四輪自動車３０についても、リフレクター３０ａ，３０ｂの位置（地表からの高さ）の相違又は個数の相違により、二輪自動車及び自転車と区別して判定することができる。
【００３８】
さらに、図６に示したように、検出した物体が自転車３２であるときには、自転車運転者がペダルを漕ぐのに応じて、ペダルに装着されたリフレクターが上下に周期的に変位する。そのため、レーザーレーダー８による反射強度から検出されるリフレクターの位置が周期的に変化する。それに対して、二輪自動車３１の場合には、リフレクター３１ａの位置は殆ど変化しない。
【００３９】
そこで、種別判定部２１は、Ａ3又はＡ4に属する物体について、周期的に位置が変化するリフレクター（反射強度が所定レベル以上である部分）が検出されたときに、この物体が二輪自動車であると判定する。
【００４０】
なお、種別判定部２１は、Ａ4に属する物体について、赤外線カメラ２による撮像画像での画像部分の特徴から歩行者であるか否かを判定する。また、種別判定部２１は、Ａ5に属する物体について、赤外線カメラ２による撮像画像から、電柱や街路樹等の想定される構造物と二輪自動車の特徴（マフラー等の熱源の画像部分を有する等）を有するものを除外する処理を行った上で、上述した反射強度の相違やリフレクターの有無等により自転車と歩行者を判別する。
【００４１】
［第２種別判定処理］
次に、種別判定部２１は、移動方向判定部２０により移動方向が車両１０に対する横断方向であると判定されたときに、第２種別判定処理を実行する。第２種別判定処理では、図７に示したように、種別判定部２１は、物体の速度（絶対速度）と物体の幅（車両の進行方向と直交する方向での幅）とにより、物体の種別を判定する。
【００４２】
図３は、縦軸を物体の移動速度（絶対速度）に設定し、横軸を物体の幅（車両１０に対する横断方向での幅、本発明の物体の大きさに相当する）に設定して、対応する種別の範囲を示したものである。先ず、幅が２．５ｍを超える範囲（本発明の第２所定範囲に相当する）であるＢ1が、四輪自動車に割当てられている。
【００４３】
また、幅が１ｍ〜２ｍである範囲について、速度が３０km/h以上の範囲Ｂ2が二輪自動車、速度が１km/h〜３０km/hの範囲Ｂ3が二輪自動車，自転車、速度がほぼ０km/hの範囲Ｂ4が二輪自動車，自転車，構造物に割り当てされている。
【００４４】
さらに、幅が０．２５ｍ〜０．８ｍである範囲について、速度が１km/h〜８km/hの範囲Ｂ5が歩行者に割当てられ、速度がほぼ０km/hの範囲Ｂ6が歩行者，構造物に割当てられている。
【００４５】
種別判定部２１は、図７により、Ｂ1の範囲にある物体を四輪自動車であると判定し、Ｂ2の範囲にある物体を二輪自動車であると判定する。また、Ｂ3に属する物体について、図８に示したレーザーレーダー８の反射強度の分布の相違により、二輪自動車であるか自転車であるかを判別する。
【００４６】
図８に示したように、二輪自動車４１と自転車４２を比較すると、レーザーレーダー８の反射強度のレベルが高くなる範囲（金属部等）４１ａ，４２ａが、二輪自動車４１における範囲４１ａの方が、自転車４２における範囲４２ａよりも広くなると共に、地表からの位置が高くなる。そのため、種別判定部２１は、物品全体に占める反射強度のレベルが高い部分の割合、又は反射強度のレベルが高い部分の地表からの高さの相違によって、物体が二輪自動車であるか自転車であるかを判別することができる。
【００４７】
また、種別判定部２１は、Ｂ5に属する物体を歩行者であると判定する。さらに、種別判定部２１は、Ｂ4に属する物体について、赤外線カメラ２による撮像画像での特徴から、電柱や街路樹等の想定される構造物を除外した上で、この物体が二輪自動車であるか自転車であるかを判別する。
【００４８】
また、種別判定部２１は、Ｂ6に属する物体について、赤外線カメラ２による撮像画像での特徴から、電柱や街路樹等の想定される構造物を除外して、この物体が歩行者であるか否かを判定する。
【００４９】
なお、本実施の形態では、物体の大きさとして物体の幅を用いたが、物体の周囲長や面積、対角線の長さ等、他の要素を用いてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、本発明の撮像手段として赤外線カメラ２を用いたが、可視光のみを検出可能な通常のビデオカメラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…ＥＣＵ、２…赤外線カメラ、３…ヨーレートセンサ、４…車速センサ、６…スピーカ、７…ＨＵＤ、８…レーザーレーダー、１０…車両（自車両）、２０…移動方向判定部、２１…種別判定部、２２…対象物検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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