(57)【要約】  人が車両を認識しているかを推定することで車両の車速制御を行う車速制御装置およびそれを備えた車両を提供する。車両前方の画像を撮影する画像センサ３ａと、画像から人を検出する人検出部１７と、車両と人との距離を検出する距離検出部２１と、人の向きを識別する人向き識別部２５と、距離と人の向きに応じて車両の車速を制御する車速制御部２７とを備える車速制御装置である。人の向きを識別することで、人が車両を認識しているかどうかを推定する。
2014069584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の画像を撮影する画像センサと、
前記画像から人を検出する人検出部と、
前記車両と前記人との距離を検出する距離検出部と、
前記人の向きを識別する人向き識別部と、
前記車両と前記人との距離と、前記人の向きとに応じて前記車両の車速を制御する車速制御部と
を備える車速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記車両と前記人との距離に対して、前記車両の前方に設定された制御距離を基準として、前記車両の車速を制御する  
車速制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車速制御装置において、
前記制御距離は、
前記人が検出されると停止制御を実施する第１制御距離と、
前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速または停止制御を実施する第２制御距離とを有する
車速制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、
前記人が正面または横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面と識別されると前記車両を停止制御する
車速制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、
前記人が正面または外方向横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を停止制御する
車速制御装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか１つに記載の車速制御装置において、
前記制御距離は、前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速制御または減速制御しない第３制御距離を有する
車速制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、
前記人が背面と識別されると前記車両を減速制御し、前記人が正面または横向きと識別されると減速制御しない
車速制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、
前記人が背面または横方向内向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が正面または横方向外向きと識別されると減速制御しない
車速制御装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか１つに記載の車速制御装置において、
前記車両の車速を検出する車速センサと、
検出された車速に応じて前記制御距離を設定する制御距離設定部を備える
車速制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載の車速制御装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車速を制御する車速制御装置およびそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフ場内の車両用走路を走行するゴルフカートには自動走行機能を有しているものがある。自動走行は走路に埋設された電磁誘導線から発生する磁界を検出して行われる。リモートコントローラーによる遠隔操作における無人での自動走行時に、走路にゴルファーがいる場合、ゴルファーとゴルフカートとが接触する可能性がある。そこで、このような接触防止のために、障害物を検出する超音波センサを備えたゴルフカートがある。【０００３】
（１）特許文献１の技術
特許文献１に記載のゴルフカートには自動走行装置が搭載されている。これにより、走路上に設けられた誘導線に従って走路を自動走行することができる。超音波センサにより障害物までの距離を計測し、その距離に応じて障害物の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、走路にゴルファーがいる場合でも、ゴルファーがゴルフカートの存在を認識しているときは、ゴルファーは走路外へ移動するなどの退避行動をとる。ゴルファーと車両との距離が離れている場合、ゴルファーが退避行動をとることで、車両は停止しなくてもゴルファーとの接触を回避することができる。このような状況であっても、超音波による障害物検出装置では、障害物が検出されると一律に減速制御する。これにより、ゴルファーがゴルフカートの存在を認識している場合でも頻繁に停止してしまい、ゴルフカートの走行が遅れてしまう。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、人が車両を認識しているかを推定することで車両の車速制御を行う車速制御装置およびそれを備えた車両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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、車両前方の画像を撮影する画像センサと、前記画像から人を検出する人検出部と、前記車両と前記人との距離を検出する距離検出部と、前記人の向きを識別する人向き識別部と、前記車両と前記人との距離と前記人の向きに応じて前記車両の車速を制御する車速制御部とを備える車速制御装置である。【０００８】
本発明によれば、画像センサにより車両前方の画像を撮影する。人検出部は撮影された画像から人を検出する。距離検出部は検出された人と車両との距離を検出する。人向き識別部は撮影された画像内に検出された人の向きを識別する。このように、人の向きを識別することで、人が車両を認識しているかを推定することができる。また、車速制御部は車両と人との距離および人の向きに応じて車両の車速を制御する。人の向きを識別することで人が車両を認識しているかを推定し、さらには、人と車両との距離に応じて車両の車速をきめ細かく制御することができる。これにより、人と車両との接触を防止するとともに、過度の停止制御を低減することができる。【０００９】
また、前記車速制御部は、前記車両と前記人との距離に対して、前記車両の前方に設定された制御距離を基準として、前記車両の車速を制御することが好ましい。これにより、制御距離外の人に対しては車速制御を実施しないので、過度の減速制御を低減することができる。【００１０】
また、前記制御距離は、前記人が検出されると停止制御を実施する第１制御距離と、前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速または停止制御を実施する第２制御距離とを有することが好ましい。制御距離は第１制御距離と第２制御距離との２種類の制御距離を有する。第１制御距離では、人が検出されると停止制御を実施する。第２制御距離では、人が検出されると人の向きに応じて減速または停止制御を実施する。【００１１】
このように、第１制御距離では人が検出されると直ちに停止制御が実施されるので、人と車両とが近い距離にある場合に、人と車両との接触を防止することができる。第２制御距離では、人と車両との距離が第１制御距離よりも離れているので、人の向きに応じて減速または停止制御を実施し、人との接触を防止するとともに、過度の停止制御を低減できる。【００１２】
また、前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、前記人が正面または横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面と識別されると前記車両を停止制御することが好ましい。【００１３】
人が車両進行方向に対して正面または横向きであると、人は車両を認識していると推定できるので、人は退避行動をとると予想される。そこで、人と車両とが直ちに接触する距離ではない第２制御距離において、車両を停止制御ではなく減速制御する。また、人が車両進行方向に対して背面であると、人は車両を認識していないと推定でき、人は退避行動をとらないと予想される。そこで、人と車両とが直ちに接触する距離ではない第２制御距離ではあるが、停止制御を実施する。これにより、人の車両認識の状況に合わせて、適切に車速を制御することができる。【００１４】
また、前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、前記人が正面または外方向横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を停止制御することが好ましい。  【００１５】
人が車両進行方向に対して正面または外方向横向きであると、人は車両を認識していると推定でき、さらに、人は退避行動をとりやすいと予想される。そこで、人と車両とが直ちに接触する距離ではない第２制御距離において、車両を停止制御ではなく減速制御する。また、人が車両進行方向に対して背面であると、人は車両を認識していないと推定でき、人は退避行動をとらないと予想される。また、人が車両進行方向に対して内方向横向きであると、人は車両を認識していると推定できるが、退避行動をとりにくいと予想される。すなわち、人が内方向横向きの場合、走路中心を向いているので、振り返って走路を退避するか、走路を横断しなければならない。そこで、人が背面または内方向横向きと識別されると第２制御距離において車両を停止制御する。これにより、人の車両認識の状況に合わせて、適切に車速を制御することができる。【００１６】
また、前記制御距離は、前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速制御または減速制御しない第３制御距離を有することが好ましい。第３制御距離では、人と車両との距離が第１制御距離および第２制御距離よりも離れているので、人の向きに応じて減速制御を実施または実施しない。これにより、車両と人との接触を防止するとともに、過度の減速制御を低減できる。【００１７】
また、前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、前記人が背面と識別されると前記車両を減速制御し、前記人が正面または横向きと識別されると減速制御しないことが好ましい。【００１８】
人が車両進行方向に対して正面または横向きであると、人は車両を認識していると推定できるので、人は退避行動をとると予想される。そこで、人と車両とが接触する距離ではない第３制御距離において、車両を減速制御しない。また、人が車両進行方向に対して背面であると、人は車両を認識していないと推定でき、人は退避行動をとらないと予想される。そこで、人と車両とが接触する距離ではない第３制御距離においても、減速制御を実施する。これにより、人の車両認識の状況に合わせて、適切に車速を制御することができる。【００１９】
また、前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、前記人が背面または横方向内向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が正面または横方向外向きと識別されると減速制御しないことが好ましい。【００２０】
人が車両進行方向に対して正面または外方向横向きであると、人は車両を認識していると推定でき、さらに、人は退避行動をとりやすいと予想される。そこで、人と車両とが接触する距離ではない第３制御距離において、減速制御しない。また、人が車両進行方向に対して背面であると、人は車両を認識していないと推定でき、人は退避行動をとらないと予想される。また、人が車両進行方向に対して内方向横向きであると、人は車両を認識していると推定できるが、退避行動をとりにくいと予想される。そこで、人が背面または内方向横向きと識別されると第３制御距離においても車両を減速制御する。これにより、人の車両認識の状況に合わせて、適切に車速を制御することができる。【００２１】
前記車両の車速を検出する車速センサと、検出された車速に応じて前記制御距離を設定する制御距離設定部を備えることが好ましい。車速センサが車両の車速を検出する。制御距離設定部は検出された車速に応じて制御距離を設定する。車速に応じた制御距離を設定することで、車両の走行状況に合ったよりきめ細かい車速制御をすることができる。【００２２】
また、本発明に係る車両は、上記車速制御装置を備える車両である。上記車速制御装置を備えるので、車両と人との距離および人の向きに応じて車速を制御し、車両の車速をきめ細かく制御することができる。人と車両との接触を防止するとともに、過度の減速制御を低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、人の向きを識別することで人が車両を認識しているかを推定し、さらには、人と車両との距離に応じて車両の車速をきめ細かく制御することができる。これにより、人が車両を認識しているかを推定することで車両の車速制御を行う車速制御装置およびそれを備えた車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例に係る車両の側面図である。
【図２】実施例に係る車両の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１に係る車速制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１に係る車速制御距離を説明する説明図である。
【図５】実施例１に係る制御距離を例示した表である。
【図６】実施例１に係る車速制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１に係る歩行者を検出した画像図である。
【図８】実施例２に係る車速制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例２に係る制御距離を例示した表である。
【図１０】実施例２に係る車速制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】変形例に係る歩行者を検出した画像図である。
【実施例１】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。本発明における車両の実施形態として、自動走行するゴルフカートを挙げる。車両は４輪車に限られず、３輪車でもよいし、モノレール型でもよい。また、車両はゴルフカートに限られず、工場や果樹園で走行する無人搬送車も含まれる。なお、以下の説明で、前後および左右とは車両１の前進する方向を基準としている。【００２６】
１．車両の概略構成
図１および図２を参照する。図１は車両の側面図であり、図２は車両の一部構成を示すブロック図である。車両１は、走路に埋め込まれた誘導線から発せられる電磁波に誘導されて自動走行する誘導車両である。【００２７】
車両１には、人を検出して車速を制御する車速制御装置５と、車両１が誘導線に沿って自動走行するのを制御する自動走行制御部７と、車速制御装置５および自動走行制御部７からの指示により駆動モータ１３およびブレーキ１５を制御するドライバ回路９と、車速制御装置５が人を検出すると運転者および周囲に警告を発生する警告出力部１１と、車輪１２を駆動し、ドライバ回路９により回転数が制御される駆動モータ１３と、車輪１２、１４を制動するブレーキ１５とが設けられている。【００２８】
実施例１において、車輪１２は駆動モータ１３で駆動されるがこれに限らず、エンジンにより駆動されてもよい。また、ブレーキ１５は各車輪１２、１４に備えられた油圧式のドラムブレーキである。ドライバ回路９がブレーキモータ（図示省略）を回転することでブレーキ１５のブレーキ油圧が調整される。また、ドライバ回路９は、車速制御装置５からの制御信号を、自動走行制御部７からの制御信号よりも優先する。【００２９】
２．車速制御装置の構成
次に図３を参照して車両１に備えられた車速制御装置５の構成を説明する。図３は、車速制御装置の構成を示すブロック図である。【００３０】
車速制御装置５は、車両１の前方の画像を撮影するステレオカメラ３と、人検出部１７と、視差画像作成部１９と、距離検出部２１と、距離判定部２３と、人向き識別部２５と、車速制御部２７とを備える。人検出部１７、視差画像作成部１９、距離検出部２１、距離判定部２３、人向き識別部２５、車速制御部２７はマイクロプロセッサまたはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array;再構成可能なゲートアレイ）で構成される。次にそれぞれの構成部について順に説明する。【００３１】
ステレオカメラ３の左画像センサ３ａおよび右画像センサ３ｂは予め定められた幾何条件の下で設置されている。本実施例では、左画像センサ３ａおよび右画像センサ３ｂは水平方向に一定距離を保たれて設置されている。すなわち、左画像センサ３ａおよび右画像センサ３ｂは平行ステレオである。各画像センサ３ａ、３ｂは、ＣＣＤやＣＭＯＳなど一般的な可視光センサである。各画像センサ３ａ、３ｂは、それぞれ撮影された画像の行の位置が一致するように、すなわち、エピポーラ線が一致するように、予めカメラキャリブレーションが実施されている。左画像センサ３ａで撮影された左画像は、基準画像として人検出部１７へ出力される。また、左画像と、右画像センサ３ｂで撮影された右画像とは、視差画像作成部１９へ出力される。【００３２】
人検出部１７は、入力された基準画像内の人をテンプレートマッチングにより検出する。種々の大きさおよび形状の人のテンプレートが、人検出部１７に用意されている。これらのテンプレートを基準画像にマッチングすることで基準画像内に人がいるかどうかを検出する。また、人が基準画像内にいることが検出される場合、人が基準画像のどの位置にいるかも検出される。【００３３】
視差画像作成部１９は、入力される左画像および右画像からステレオマッチングにより視差画像を作成する。ステレオマッチングの方法は、例えば、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）を用いる方法またはハミング距離を用いる方法が挙げられる。【００３４】
距離検出部２１は、基準画像内に検出された人とステレオカメラ３との距離を、視差画像を基に算出する。視差画像から距離を算出する方法は、従来から利用されている平行ステレオ法を用いる。すなわち、２台の画像センサ３ａ、３ｂ間の距離、および、２台の画像センサ３ａ、３ｂの焦点距離と視差を用いることで、基準画像である左画像の各画素の距離情報を算出することができる。このようにして検出された車両１と人との距離は、距離判定部２３へ出力される。【００３５】
距離判定部２３は、検出された車両１と人との距離が車両前方に設定された制御距離内か否かを判定する。図４を参照する。図４は、車速制御距離を説明する説明図である。実施例１では、車速の制御基準となる制御距離を３段階に設定する。すなわち、車両１に最も近い第１制御距離ＣＤ１と、第１制御距離の次に車両１に近い第２制御距離ＣＤ２と、車両１から最も離れている第３制御距離ＣＤ３である。【００３６】
実施例１において、第１制御距離ＣＤ１〜第３制御距離ＣＤ３は車両１の最高速度に対応して予め設定されている。実施例１では図５に示すように、第１制御距離ＣＤ１は０〜４．５ｍであり、第２制御距離ＣＤ２は、４．５〜６．２ｍであり、第３制御距離ＣＤ３は６．２〜９．５ｍである。制御距離は第１制御距離ＣＤ１〜第３制御距離ＣＤ３までの距離であるので、０〜９．５ｍである。なお、車両１の最高速度を１２ｋｍ／ｈとしている。【００３７】
距離判定部２３は、検出された人との距離が制御距離以下で無い場合、車速制御処理を終了する。人との距離が制御距離以下である場合、さらに、停止制御距離である第１制御距離ＣＤ１以下であるか否かを判定する。人との距離が第１制御距離ＣＤ１以下である場合、第１距離判定信号を車速制御部２７に出力する。【００３８】
人との距離が第１制御距離ＣＤ１以下で無い場合、距離判定部２３は、人向き識別部２５へ検出された人の向きを識別する指示を出力する。さらに、距離判定部２３は、人との距離が第２制御距離内であるか否かを判定する。人との距離が第２制御距離ＣＤ２内の場合、第２距離判定信号を車速制御部２７に出力する。人との距離が第２制御距離ＣＤ２内で無い場合、人との距離は第３制御距離内であるので、第３距離判定信号を車速制御部２７へ出力する。【００３９】
人向き識別部２５は、人の顔の向きにより、検出された人がどの方向を向いているかを識別する。検出された人の顔に該当する部分と、予め用意されている様々な方向を向いている顔のテンプレートとのテンプレートマッチングにより、検出された人の顔の向きを識別する。実施例１では、人の顔の向きにより、人が車両１の進行方向に対して正対向きの正面であるか、車両１の進行方向に対して横切る向きの横向きであるか、車両１の進行方向に対して反対向きの背面であるかを識別する。【００４０】
なお、人が車両１に対して正面および横向きの場合、人は車両１の存在を認識していると推定する。そこで、人が車両１に対して正面および横向きの場合、人は車両側を向いていると識別する。また、人が車両１に対して背面の場合、人は車両１の存在を認識していないと推定する。そこで、人が車両１に対して背面の場合、人は車両側を向いていないと識別する。識別された人の向きに対応する識別信号が車速制御部２７へ出力される。【００４１】
人が車両１を認識している場合、人は車両１が接近しているので車両１から退避行動をとると予想される。しかしながら、人が車両１を認識していない場合、人は車両１から退避行動をとらない。そこで、人が車両１を認識している場合よりも認識していない場合に、より強い減速制御をすることが好ましい。また、人が車両１を認識している場合は、人は車両１の接近に伴い退避行動をとるので、過度に減速する必要が無い。【００４２】
そこで、車速制御部２７は、検出された人との距離および人の向きに応じて車速を決定する。距離判定部２３から第１距離判定信号が入力されると、車速０である停止を決定する。この場合、ドライバ回路９へ停止制御を指示する。また、距離判定部２３から第２距離判定信号または第３距離判定信号と、人向き識別部２５からの人の向きの判定結果である識別信号とに応じて、停止、減速または減速制御無しのいずれかの制御を決定する。決定した車速制御は、ドライバ回路９へ指示する。【００４３】
ドライバ回路９は、車速制御部２７から停止制御が指示されると、駆動モータ１３に回生制動を作動させ、ブレーキ１５により車輪１２、１４の回転を制動することで車両１を停止させる。また、減速制御が指示されると、駆動モータ１３に回生制動を作動させることで車両１を減速させる。【００４４】
次に、実施例１における車速制御の動作を図６を用いて説明する。図６は車速制御の処理手順を示すフローチャートである。【００４５】
車両１の前面に設置されたステレオカメラ３により画像が撮影される（ステップＳ０１）。すなわち、左画像センサ３ａおよび右画像センサ３ｂにより車両１前方の画像が取得される。左画像センサ３ａにより撮影された左画像は基準画像として、人検出部１７がこの画像にテンプレートマッチングして人を検出する（ステップＳ０２）。人が検出されないと車速制御の処理が終了し、次フレームの画像撮影のタイミングにより、再びステップ０１からの処理が実施される。基準画像内から人が検出されると、左画像および右画像センサ３ｂにより撮影された右画像を基に作成された視差画像から、検出された人と車両１との距離を検出する（ステップＳ０３）。【００４６】
検出された人との距離が制御距離内であるか否かの判定をする（ステップＳ０４）。人との距離が制御距離内で無い場合（ステップＳ０４のＮｏ）、車速制御の処理が終了し、次フレームの画像撮影のタイミングにより、再びステップ０１からの処理が実施される。人との距離が制御距離内の場合（ステップＳ０４のＹｅｓ）、さらに、検出された人との距離が停止距離である第１制御距離ＣＤ１内か否かを判定する（ステップＳ０５）。【００４７】
検出された距離が第１制御距離ＣＤ１内の場合（ステップＳ０５のＹｅｓ）、距離判定部２３は車速制御部２７へ第１距離判定信号を出力する。第１距離判定信号が入力された車速制御部２７はドライバ回路９へ停止信号を出力して停止制御する（ステップＳ０６）。これにより、ドライバ回路９は、駆動モータ１３を制動するとともに、ブレーキ１５を作動し、車両１を停止させる。【００４８】
検出された距離が第１制御距離ＣＤ１内で無い場合（ステップＳ０５のＮｏ）、人向き識別部２５が検出された人の向きを識別する（ステップＳ１１）。また、距離判定部２３は検出された人が第２制御距離ＣＤ２内か否かを判定する（ステップＳ１２）。検出された人が第２制御距離ＣＤ２内の場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、さらに、人向き識別部２５は人が車両１側を向いているか否かの判定をする（ステップＳ１３）。人が車両１側を向いていない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、人は車両１を認識していないと推定されるので、車速制御部２７が停止信号をドライバ回路９へ出力して停止制御する（ステップＳ０６）。人が車両１側を向いている場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、人は車両１を認識していると推定されるので、車速制御部２７が減速信号をドライバ回路９へ出力して減速制御する（ステップＳ２１）。【００４９】
次に、検出された人が第２制御距離ＣＤ２内で無いの場合（ステップＳ１２のＮｏ）、人は制御距離内であって、第１制御距離ＣＤ１内でも第２制御距離ＣＤ２内でも無いので、人が第３制御距離ＣＤ３内にいることが判定される。さらに、人向き識別部２５は人が車両１側を向いているか否かの判定をする（ステップＳ３１）。人が車両１側を向いていない場合（ステップＳ３１のＮｏ）、人は車両１を認識していないと推定されるが、人と車両１との距離が離れているので、車速制御部２７が減速信号をドライバ回路９へ出力して減速制御する（ステップＳ２１）。人が車両１側を向いている場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、人は車両１を認識していると推定されるので、人と車両１との距離が離れているので減速制御をすること無く、車速制御の処理を終了する。車速制御の処理が終了すると、次フレームの画像撮影のタイミングにより、再びステップ０１からの処理が実施される。【００５０】
図７を参照する。図７は、図４の位置関係にある歩行者を検出した画像図である。基準画像Ｉｓ内の矢印は車両１の進行方向を示している。左画像センサ３ａで撮影された基準画像Ｉｓ内に、人３３が検出されると、人３３との距離が第１制御距離ＣＤ１以下であるので、人３３の顔の向きを識別することなく、車両１の停止制御が実施される。人３４が検出されると、人３４との距離が第２制御距離ＣＤ２内であるので、人３４の顔の向きが識別される。人３４の顔の向きは正面であるので、テンプレートマッチングにより、人３４が正面と識別される。人３４は、第２制御距離ＣＤ２内で、正面を向いているので、車両１の減速制御が実施される。人３５が検出されると、人３５との距離が第３制御距離ＣＤ３内であるので、人３５の顔の向きが識別される。人３５の顔の向きは横向きであるので、テンプレートマッチングにより、人３５は横向きと識別される。人３５は、第３制御距離ＣＤ３内で、横向きであるので、車両１の減速制御が実施されない。【００５１】
このように、実施例１によれば、車両１と人との距離および人の向きに応じて車速を制御することで、車両１の車速を車両１の前方にいる人の状態に応じてきめ細かく制御することができる。これにより、人と車両１との接触を防止するとともに、過度の減速制御を低減することができる。【００５２】
また、人の向きにより人が接近する車両１を認識しているかどうかを推定することができる。人が車両１を認識している場合よりも、人が車両１を認識していない場合に、より減速または停止制御することで、人と車両１との接触を回避している。また、人が車両１を認識している場合は、過度の減速制御を防止することができるので、車両の走行効率を向上することができる。さらには、制御距離外の人に対しては車速制御を実施しないので、過度の減速制御を低減することができる。第１制御距離ＣＤ１において人が検出されると直ちに停止制御が実施されるので、人と車両１とが近い距離にある場合に、人と車両１との接触を防止することができる。第２制御距離ＣＤ２では、人と車両１との距離が第１制御距離ＣＤ１よりも離れているので、人の向きに応じて減速または停止制御を実施し、人との接触を防止するとともに、過度の停止制御を低減できる。【００５３】
また、人をテンプレートマッチングにより検出するので、樹木等を人として誤検出するのを防止することができる。例えば、コース外の樹木を人として誤検出するのを防ぐこともできるので、誤検出による減速制御および停止制御も防止することができ、より車両の走行効率を向上することができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、図８を参照して実施例２に係る車速制御装置について説明する。図８は、実施例２に係る車速制御装置５’の構成を示すブロック図である。図８において、実施例１に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例１と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外の車両１の構成は実施例１と同様である。【００５５】
実施例１では、制御距離は予め定められた距離である。実施例２では、車両の車速に応じて制御距離を設定する。実施例２における車速制御装置５’は実施例１における車速制御装置５に車速センサ２９および制御距離設定部３１を加えた構成である。制御距離設定部３１は、人検出部１７等と同様にマイクロプロセッサまたはＦＰＧＡで構成される。【００５６】
車速センサ２９は車両１の車輪１２に取り付けられている。車輪１２の回転速度を検出することで、車両１の車速を検出する。検出された車速は制御距離設定部３１へ出力される。【００５７】
制御距離設定部３１は、検出された車速に応じて車速制御する制御距離を設定する。図９は、車速に応じて設定される制御距離を示す表である。なお、車速は車両１の通常速度である第１車速と、通常速度より大きい第２車速との２段階に分ける。例えば、第１車速は８ｋｍ／ｈ以下であり、第２車速は８ｋｍ／ｈより大きく１２ｋｍ／ｈ以下とする。【００５８】
人が検出されると人の向きに関係無く停止制御が行われる第１制御距離ＣＤ１’は、以下のように算出される。第１車速において、第１車速の最大車速である８ｋｍ／ｈ（≒２．２ｍ／ｓ）で走行する場合を仮定する。車速制御装置５’において人を検出するまでの処理時間を０．５ｓとすると、画像を撮影してから車速制御を開始するまでこの処理時間分、車両１は空走する。空走後、０．２Ｇの加速度で減速停止するとした場合の車両１が走行する距離は下式により算出される。
2.2・0.5＋（2.2・2.2）/(9.8・0.2・2) ≒ 2.4 [m]  …  （１）【００５９】
車両１の最高速度が１２ｋｍ／ｈとすると、第２車速の最大車速である１２ｋｍ／ｈ（≒３．３ｍ／ｓ）で走行する場合を仮定する。車速制御装置５において人を検出するまでの処理時間（０．５ｓ）分、車両１が空走し、０．２Ｇの加速度で減速停止するとした場合の車両１が走行する距離は下式により算出される。
3.3・0.5＋（3.3・3.3）/(9.8・0.2・2) ≒ 4.5 [m]  …  （２）【００６０】
また、第２制御距離ＣＤ２’は、第１制御距離ＣＤ１’よりも空走時間が０．５秒後の距離とする。すなわち、第１車速では、
2.4＋2.2・0.5＝3.5 [m]  …  （３）
である。また、第２車速では、
4.5＋3.3・0.5＝6.2 [m]  …  （４）
である。【００６１】
また、第３制御距離ＣＤ３’は、第２制御距離ＣＤ２’よりもさらに空走時間が１秒後の距離とする。すなわち、第１車速では、
3.5＋2.2・1.0＝5.7 [m]  …  （５）
である。また、第２車速では、
6.2＋3.3・1.0＝9.5 [m]  …  （６）
である。【００６２】
以上のようにして、制御距離設定部３１において車速に応じて制御距離が設定される。すなわち、車速に応じて第１制御距離ＣＤ１’〜第３制御距離ＣＤ３’が設定される。設定された制御距離は距離判定部２３へ送られる。距離判定部２３は、この設定された制御距離を基準として、実施例１と同様に検出された人が制御距離内にいるか否かを判定する。この判定結果を基に車速制御部２７が車速制御をするので、人と車両１との距離に応じてより細かく車速制御が実施される。次に、実施例２における車速制御の動作を図１０を用いて説明する。図１０は車速制御の処理手順を示すフローチャートである。【００６３】
実施例２では、実施例１と同様に、ステップＳ０１〜ステップＳ０３が実施される。また、ステップＳ０１〜ステップＳ０３と並行して、画像を撮影した時の車両１の車速センサ２９の測定値を読み取ることで車速を検出する（ステップＳ４１）。検出した車速を基に、制御距離設定部３１が車速に応じた制御距離を設定する（ステップＳ４２）。【００６４】
距離判定部２３は、検出された距離が車速に応じて設定された制御距離内であるか否かの判定をする（ステップＳ０４’）。人との距離が設定された制御距離内で無い場合（ステップＳ０４’のＮｏ）、車速制御の処理が終了し、次フレームの画像撮影のタイミングにより、再びステップ０１からの処理が実施される。人との距離が設定された制御距離内の場合（ステップＳ０４’のＹｅｓ）、さらに、検出された距離が車速に応じて設定された第１制御距離ＣＤ１’内か否かを判定する（ステップＳ０５’）。【００６５】
検出された距離が設定された第１制御距離ＣＤ１’内の場合（ステップＳ０５’のＹｅｓ）、距離判定部２３は車速制御部２７へ第１距離判定信号を出力し、車速制御部２７はドライバ回路９へ停止信号を出力して停止制御する（ステップＳ０６）。これにより、ドライバ回路９は、駆動モータ１３を制動するとともに、ブレーキ１５を作動し、車両１を停止させる。【００６６】
検出された距離が設定された第１制御距離ＣＤ１’内で無い場合（ステップＳ０５’のＮｏ）、人向き識別部２５が検出された人の向きを識別する（ステップＳ１１）。また、距離判定部２３は検出された人が車速に応じて設定された第２制御距離ＣＤ２’内か否かを判定する（ステップＳ１２’）。検出された人が設定された第２制御距離ＣＤ２’内の場合（ステップＳ１２’のＹｅｓ）、さらに、人向き識別部２５は人が車両１側を向いているか否かの判定をする（ステップＳ１３）。人が車両１側を向いていない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、人は車両１を認識していないと推定されるので、車速制御部２７が停止信号をドライバ回路９へ出力して停止制御する（ステップＳ０６）。人が車両１側を向いている場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、人は車両１を認識していると推定されるので、車速制御部２７が減速信号をドライバ回路９へ出力して減速制御する（ステップＳ２１）。【００６７】
次に、検出された人が車速に応じて設定された第２制御距離ＣＤ２’内で無いの場合（ステップＳ１２’のＮｏ）、人は制御距離内であって、第１制御距離ＣＤ１’内でも第２制御距離ＣＤ２’内でも無いので、人が第３制御距離ＣＤ３’内にいることが判定される。さらに、人向き識別部２５は人が車両１側を向いているか否かの判定をする（ステップＳ３１）。人が車両１側を向いていない場合（ステップＳ３１のＮｏ）、人は車両１を認識していないと推定されるが、人と車両１との距離が離れているので、車速制御部２７が減速信号をドライバ回路９へ出力して減速制御する（ステップＳ２１）。人が車両１側を向いている場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、人は車両１を認識していると推定されるので、人と車両１との距離が離れているので減速制御をすること無く、車速制御の処理を終了する。車速制御の処理が終了すると、次フレームの画像撮影のタイミングにより、再びステップ０１からの処理が実施される。【００６８】
このように、実施例２によれば、車速センサ２９が車両１の車速を検出し、制御距離設定部３１は検出された車速に応じて制御距離を設定する。車速に応じた制御距離を設定することで、車両１の走行状況に合ったよりきめ細かい車速制御をすることができる。【００６９】
本発明は、上記実施例のものに限らず、次のように変形実施することができる。【００７０】
（１）上記実施例において、人の向きを正面、横向き、背面と３種類に識別していたが、より細分化して識別してもよい。例えば、人向き識別部２５は、横向きを基準画像の中心に対して外方向横向きと内方向横向きとに識別してもよい。【００７１】
図１１を参照して説明する。図１１は、歩行者を検出した画像図である。人３５は、基準画像Ｉｓ’の中心３７に対して外方向横向きであるので、車両１を認識すると、そのまま直進することで直ちに退避行動をとることができる。すなわち、人３５の退避経路は、直線である。しかしながら、人３５’は、基準画像Ｉｓ’の中心３７に対して内方向横向きであるので走路の中心方向を向いており、車両１を認識しても、振り返って走路外へ退避するか、走路を横断しなければならない。すなわち、人３５’の退避経路は走路の中心を横切る経路であるか、振り返って進む経路のいずれかである。したがって、外方向横向きよりも内方向横向きの方が人の退避時間が長くなる。【００７２】
そこで、人が外方向横向きの場合に車両１側を向いていると識別し、内方向横向きの場合に車両１側を向いていないと識別することで、内方向横向きの場合における減速制御を一段階強くすることができる。これにより、人の歩行状態に合わせて、人と車両１との接触をより防止するとともに、過度の減速制御も低減することができる。【００７３】
（２）上記実施例において、人の向きをより細分化して識別してもよい。例えば、人が正面および横向きの場合、人向き識別部２５は、さらに、顔が上向きであるか、下向きであるか、水平向きであるかを識別する。人が車両１に対して正面および横向きであってさらに顔が水平向きの場合、人は車両１の存在を認識していると推定し、人は車両側を向いていると識別する。また、人が車両１に対して背面の場合に加えて、正面および横向きであっても顔が上向きまたは下向きの場合、人は車両１の存在を認識していないと推定し、人は車両側を向いていないと識別する。このように、正面、横向き、背面に加えて、水平方向および上下方向の顔の向きを人向き識別部２５が識別し、識別された人の向きに応じて車速制御部２７が車速制御することで、人の状態に応じたより細かい車速制御を実施することができる。【００７４】
（３）上記実施例において、ステレオカメラ３を採用して視差画像を作成し、ステレオマッチングを実施することで距離情報を取得していた。これに限られず、人と車両１との距離情報を、例えば、レーダースキャナにより取得してもよい。この場合、画像センサにより取得された画像とレーダースキャナにより取得された距離情報とを予め対応づけされている必要がある。また、ステレオカメラ３を用いる代わりに、単眼の画像センサによるモーションステレオ法を採用することで、車両１前方の距離情報を取得してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  …  車両
３  …  ステレオカメラ
３ａ  …  左画像センサ
３ｂ  …  右画像センサ
５  …  車速制御装置
１７  …  人検出部
２１  …  距離検出部
２５  …  人向き識別部
２７  …  車速制御部
２９  …  車速センサ
３１  …  制御距離設定部
ＣＤ１  …  第１制御距離
ＣＤ２  …  第２制御距離
ＣＤ３  …  第３制御距離
【図１】
2014069584.tif 000003
【図２】
2014069584.tif 000004
【図３】
2014069584.tif 000005
【図４】
2014069584.tif 000006
【図５】
2014069584.tif 000007
【図６】
2014069584.tif 000008
【図７】
2014069584.tif 000009
【図８】
2014069584.tif 000010
【図９】
2014069584.tif 000011
【図１０】
2014069584.tif 000012
【図１１】
2014069584.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月12日(2016.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の画像を撮影する画像センサと、
前記画像から人を検出する人検出部と、
前記車両と前記人との距離を検出する距離検出部と、
前記人の向きを識別する人向き識別部と、
前記車両と前記人との距離と、前記人の向きとに応じて、前記車両の前方に設定された制御距離を基準として、前記車両の車速を制御する車速制御部と
を備え、
前記制御距離は、
前記人が検出されると停止制御を実施する第１制御距離と、
前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速または停止制御を実施する第２制御距離とを有し、
前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、
前記人が正面または横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面と識別されると前記車両を停止制御する、もしくは、
前記人が正面または外方向横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を停止制御する
車速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車速制御装置において、
前記制御距離は、前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速制御する第３制御距離を有する
車速制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車速制御装置において、
前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、
前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を減速制御する
車速制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の車速制御装置において、
前記車両の車速を検出する車速センサと、
検出された車速に応じて前記制御距離を設定する制御距離設定部を備える
車速制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の車速制御装置を備えた車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、車両前方の画像を撮影する画像センサと、前記画像から人を検出する人検出部と、前記車両と前記人との距離を検出する距離検出部と、前記人の向きを識別する人向き識別部と、前記車両と前記人との距離と、前記人の向きとに応じて、前記車両の前方に設定された制御距離を基準として、前記車両の車速を制御する車速制御部とを備え、前記制御距離は、前記人が検出されると停止制御を実施する第１制御距離と、前記人が検出されると前記人の向きに応じて減速または停止制御を実施する第２制御距離とを有し、前記車速制御部は、前記第２制御距離内で、前記人が正面または横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面と識別されると前記車両を停止制御する、もしくは、前記人が正面または外方向横向きと識別されると前記車両を減速制御し、前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を停止制御する車速制御装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、前記車速制御部は、前記第３制御距離内で、前記人が背面または内方向横向きと識別されると前記車両を減速制御することが好ましい。
【国際調査報告】
2014069584.tif 000014
2014069584.tif 000015
2014069584.tif 000016
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