(57)【要約】【課題】撮影画像内から検出した複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合に、他車両の誤検出を抑制できる「後側方車両検出装置および後側方車両検出方法」を提供する。【解決手段】撮影画像内から複数のタイヤを検出するタイヤ検出部１２と、検出された複数のタイヤのそれぞれについて、自車両に対する相対速度を求める相対速度算出部１５と、相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する他車両検出部１４とを備え、比較的近い位置で複数のタイヤが検出されたときでも、それらについて求めた相対速度が異なっていれば、グルーピングをしないようにすることで、別車両のタイヤを同じ車両のタイヤと誤認識することをなくし、本来は存在しない位置に他車両が検出されてしまうという誤検出を抑制できるようにする。【選択図】図１
2015055993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の後側方を撮影するカメラにより撮影された画像内から複数のタイヤを検出するタイヤ検出部と、
上記タイヤ検出部により検出された上記複数のタイヤのそれぞれについて、上記自車両に対する相対速度を求める相対速度算出部と、
上記相対速度算出部により算出された相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する他車両検出部とを備えたことを特徴とする後側方車両検出装置。
【請求項２】
上記カメラにより撮影された画像内から車両のフロントマスクを検出するフロントマスク検出部を更に備え、
上記他車両検出部は、上記タイヤ検出部により検出されたタイヤおよび上記フロントマスク検出部により検出されたフロントマスクをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出することを原則とし、上記フロントマスクとグルーピングされない複数のタイヤが存在する場合に、当該グルーピングされない複数のタイヤのそれぞれについて上記相対速度算出部により算出された相対速度に基づいて、上記相対速度が同じタイヤをグルーピングして他車両を検出することを特徴とする請求項１に記載の後側方車両検出装置。
【請求項３】
上記相対速度算出部は、上記グルーピングされない複数のタイヤについてのみ上記相対速度を求めることを特徴とする請求項２に記載の後側方車両検出装置。
【請求項４】
上記他車両検出部は、上記相対速度算出部により算出された相対速度が同じであるとしてグルーピングした複数のタイヤについて、その後上記相対速度算出部により算出された相対速度が同じでなくなった場合は、上記グルーピングを解除することを特徴とする請求項１に記載の後側方車両検出装置。
【請求項５】
後側方車両検出装置のタイヤ検出部が、自車両の後側方を撮影するカメラにより撮影された画像内から複数のタイヤを検出する第１のステップと、
上記後側方車両検出装置の相対速度算出部が、上記タイヤ検出部により検出された上記複数のタイヤのそれぞれについて、上記自車両に対する相対速度を求める第２のステップと、
上記後側方車両検出装置の他車両検出部が、上記相対速度算出部により算出された相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する第３のステップとを有することを特徴とする後側方車両検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後側方車両検出装置および後側方車両検出方法に関し、特に、自車両の後側方をカメラにより撮影し、撮影画像を用いて他車両を検出する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の走行安全を図るシステムの開発が盛んになってきている。その開発技術の１つとして、自車両の後側方に存在する他車両を検出して運転者に報知するシステムが提供されている。例えば、サイドカメラにより撮影した自車両の後側方の画像を用いて、パターン認識技術を利用して他車両を検出し、当該他車両が自車両から所定距離以内の位置に近づいたときに警報を発生したり、自車両の方向指示器の点灯タイミング等において他車両との衝突の危険性を判断して警報を発生したりする車両後側方警報装置が知られている。
【０００３】
パターン認識技術による他車両の検出は、具体的には、車両の特徴部位であるフロントマスクと複数のタイヤとを検出することによって行う。すなわち、パターン認識によって検出したフロントマスクと複数のタイヤとをグルーピングし、グルーピングした位置に他車両が存在すると判断する。ただし、フロントマスクが別の車両に隠れていたり、撮影画像がぼけていたりしてフロントマスクを検出できない場合がある。この場合は、複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する。そして、自車両から他車両までの相対距離を算出し、その相対距離に基づいて警報の発生を制御するようにしている。
【０００４】
なお、従来、移動路を移動する移動体の側面までの距離を示す距離画像から特徴量として車輪の直径および車軸間距離を求め、さらにこれらの特徴量から車軸数を求め、この車軸数に基づいて移動体を判別するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術によれば、移動体の速度変化に対する安定性や路面の鏡面反射など環境に対する安定性に優れ精度の高い移動体検出が可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合、比較的近い位置で複数のタイヤが検出されると、それらが本当は別車両のタイヤでも、同じ車両のタイヤだと誤認識してしまうことがあった。例えば、図４に示すように、自車両１００のすぐそばを走行している隣接車両１０１の後輪と、その後方を走行している後続車両１０２の前輪とをグルーピングして、そのグルーピングした矩形枠１０３の位置に他車両が存在すると誤検出してしまうことがあった。この場合、自車両から誤検出した他車両までの相対距離が長くなるため、本来は警報を発生すべきであるのに発生しないという未警報の問題が生じる。
【０００７】
また、図５に示すように、それまで検出されていた隣接車両１０１が車線変更などによって撮影画像に写らなくなった場合は、隣接車両１０１が後続車両１０２の位置まで急減速で遠ざかったと誤判定してしまう。その結果、他車両検出のトラッキング（検出した他車両の動きに追従して他車両を検出し続けること）を間違えるという問題や未警報の問題が生じる。逆に、後続車両１０２が車線変更などによって撮影画像に写らなくなった場合は、後続車両１０２が隣接車両１０１の位置まで急加速で近づいたと誤判定してしまう。その結果、他車両検出のトラッキングを間違えるという問題や、本来は発生すべきでない警報を発生してしまうという誤警報の問題が生じる。
【０００８】
また、図６に示すように、隣接車両１０１が大型車である場合、前輪と後輪との間の距離が比較的長くなる。この場合、隣接車両１０１の前輪の部分だけでグルーピングをして矩形枠１０４の位置に他車両が存在すると誤検出することがあった。この場合、前輪より後ろの部分１０５には他車両が存在しないと誤認識してしまうため、本来は警報を発生すべきであるのに発生しないという未警報の問題が生じる。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、撮影画像から検出した複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合に、他車両の誤検出を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明では、自車両の後側方を撮影するカメラにより撮影された画像内から検出された複数のタイヤのそれぞれについて、自車両に対する相対速度を求め、相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出するようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した本発明によれば、撮影画像内から検出された複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合において、比較的近い位置で複数のタイヤが検出されたときでも、それらについて求めた相対速度が異なっていれば、グルーピングはされない。タイヤの相対速度が異なるということは、それらのタイヤは別車両のものということになるが、本発明によればこれらのタイヤがグルーピングされることはないので、別車両のタイヤを同じ車両のタイヤと誤認識することはなくなる。その結果、本来は存在しない位置に他車両が検出されてしまうという誤検出を抑制することができる。
【００１２】
また、撮影画像内から検出された複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合において、比較的遠い位置で複数のタイヤが検出されたときでも、それらについて求めた相対速度が同じであれば、グルーピングされる。比較的遠い位置にあるタイヤの相対速度が同じということは、それらのタイヤは１つの大型車両のものという可能性が高いが、本発明によればこれらのタイヤはグルーピングされる。その結果、本来は大型車両が存在する位置なのに他車両として検出されないという誤検出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態による後側方車両検出装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の他車両検出部によって行われるタイヤのグルーピングを説明するための図である。
【図３】本実施形態による後側方車両検出装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】従来の問題点を説明するための図である。
【図５】従来の問題点を説明するための図である。
【図６】従来の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による後側方車両検出装置の機能構成例を示すブロック図である。本実施形態による後側方車両検出装置１０は、左右のサイドカメラ２１，２２により撮影した車両の後側方の画像に基づいて、自車両の後側方に存在する他車両を検出する。また、本実施形態による後側方車両検出装置１０は、車両後側方から他車両が自車両に接近する場合などに警報を発生す車両後側方警報装置に適用される。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態による後側方車両検出装置１０は、その機能構成として、画像入力部１１、タイヤ検出部１２、フロントマスク検出部１３、他車両検出部１４および相対速度算出部１５を備えている。この後側方車両検出装置１０を備えた車両後側方警報装置は、当該後側方車両検出装置１０の構成に加えて、距離算出部３１および警報発生部３２を備えている。
【００１６】
後側方車両検出装置１０が備える各機能１１〜１５は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能１１〜１５は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【００１７】
画像入力部１１は、自車両の右後側方領域を撮影する右サイドカメラ２１と、自車両の左後側方領域を撮影する左サイドカメラ２２とからそれぞれの撮影画像を入力する。
【００１８】
タイヤ検出部１２は、左右のサイドカメラ２１，２２により撮影され画像入力部１１により入力された画像内から複数のタイヤを検出する。例えば、タイヤ検出部１２は、パターン認識技術を利用した画像処理によって、画像内に写っている複数のタイヤをそれぞれ検出する。
【００１９】
フロントマスク検出部１３は、左右のサイドカメラ２１，２２により撮影され画像入力部１１により入力された画像内から車両のフロントマスクを検出する。例えば、フロントマスク検出部１３は、パターン認識技術を利用した画像処理によって、画像内に写っている１つ以上のフロントマスクをそれぞれ検出する。
【００２０】
他車両検出部１４は、左右のサイドカメラ２１，２２により撮影され画像入力部１１により入力された画像内から他車両を検出する。タイヤ検出部１２により検出されたタイヤの近傍においてフロントマスク検出部１３によりフロントマスクが検出されている場合、他車両検出部１４は、タイヤ検出部１２により検出されたタイヤと、フロントマスク検出部１３により検出されたフロントマスクとをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する。
【００２１】
一方、タイヤ検出部１２により検出されたタイヤの近傍においてフロントマスク検出部１３によりフロントマスクが検出されていない場合、他車両検出部１４は、別の方法で他車両を検出する。また、タイヤの近傍においてフロントマスクが検出された場合であって、それらのタイヤとフロントマスクとをグルーピングした後、グルーピングされていない残りのタイヤがある場合も、その残りのタイヤについては別の方法で他車両を検出する。この別の方法で他車両を検出するために、相対速度算出部１５が用いられる。
【００２２】
相対速度算出部１５は、タイヤ検出部１２により検出された複数のタイヤのそれぞれについて、自車両に対する相対速度を求める。具体的には、相対速度算出部１５は、タイヤ検出部１２により検出されたタイヤの画像上の位置に基づいて、自車両からタイヤまでの相対距離を求める。なお、サイドカメラ２１，２２の取付位置や取付姿勢に応じて撮影範囲が一意に定まるから、画像上の各位置と自車両からの相対距離とをあらかじめ対応付けてテーブル情報または関数情報として記憶しておくことが可能である。相対速度算出部１５は、この対応付けの情報に基づいて、自車両からタイヤまでの相対距離を求める。
【００２３】
相対速度算出部１５は、この相対距離の算出を、画像入力部１１により所定の単位時間ごとに入力される撮影画像からタイヤ検出部１２によってタイヤが検出されるたびに行う。そして、単位時間当たりの相対距離の変化量を算出することにより、自車両に対するタイヤの相対速度を求める。
【００２４】
なお、相対速度算出部１５は、タイヤ検出部１２により検出された複数のタイヤの全てについて自車両に対する相対速度を求めるようにしても良いし、フロントマスクと一緒にグルーピングされないタイヤについてのみ相対速度を求めるようにしてもよい。後者の方が、演算負荷が小さくて済むという点で好ましい。
【００２５】
他車両検出部１４は、相対速度算出部１５により算出された相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する。このとき他車両検出部１４は、フロントマスクと一緒にグルーピングされない複数のタイヤが存在する場合に、当該グルーピングされない複数のタイヤのそれぞれについて相対速度算出部１５により算出された相対速度に基づいて、相対速度が同じタイヤをグルーピングして他車両を検出する。
【００２６】
図２は、他車両検出部１４によって行われるタイヤのグルーピングを説明するための図である。図２（ａ）は、自車両のすぐそばを走行している隣接車両１０１の後輪について相対速度算出部１５により算出された相対速度が＋１０ｋｍ／ｈ（１０ｋｍ／ｈの相対速度で自車両に近づいている）であり、その後方を走行している後続車両１０２の前輪について相対速度算出部１５により算出された相対速度が−２０ｋｍ／ｈ（２０ｋｍ／ｈの相対速度で自車両から遠ざかっている）である例を示している。
【００２７】
この図２（ａ）に示す例において、隣接車両１０１の前輪およびフロントマスクは撮影画像内に写っていないものとする。この場合、隣接車両１０１の後輪と後続車両１０２の前輪とが近傍において検出されているため、従来であればこれが図４のようにグルーピングされてしまっていた。これに対して、本実施形態の場合、２つのタイヤの相対速度が異なるため、他車両検出部１４はこの２つのタイヤをグルーピングしない。よって、この２つのタイヤの位置からは他車両を検出しない。
【００２８】
図２（ｂ）は、隣接車両１０１の後輪について相対速度算出部１５により算出された相対速度が＋０ｋｍ／ｈであり、後続車両１０２の前輪について相対速度算出部１５により算出された相対速度が＋１０ｋｍ／ｈである例を示している。この図２（ｂ）においても、隣接車両１０１の前輪およびフロントマスクは撮影画像内に写っていないものとする。この場合、２つのタイヤの相対速度が異なるため、他車両検出部１４はこの２つのタイヤをグルーピングしない。よって、この２つのタイヤの位置からは他車両を検出しない。
【００２９】
図２（ｃ）は、タイヤ検出部１２により検出された３つのタイヤについて相対速度算出部１５により算出された相対速度が何れも＋５ｋｍ／ｈである例を示している。この図２（ｃ）において、隣接車両１０１のフロントマスクは撮影画像内に写っていないものとする。この場合、３つのタイヤの相対速度が同じであるため、他車両検出部１４はこれら３つのタイヤをグルーピングする。そして、グルーピングした３つのタイヤの位置から他車両（この場合は大型車両）を検出する。
【００３０】
距離算出部３１は、他車両検出部１４により検出された他車両の自車両からの相対距離を算出する。例えば、距離算出部３１は、グルーピングした位置に矩形枠を設定し、その矩形枠の画像上での位置をもとに自車両から他車両まで相対距離を算出する。この相対距離の算出にも、上述した対応付けの情報を利用することが可能である。
【００３１】
警報発生部３２は、距離算出部３１により算出された自車両と他車両との相対距離が所定値以下になったときに、所定の警報を発生する。所定の警報は、ディスプレイへのメッセージの表示としてもよいし、スピーカへの警告音の出力としてもよいし、その両方としてもよい。
【００３２】
図３は、上記のように構成した本実施形態による後側方車両検出装置１０の動作例を示すフローチャートである。なお、図３に示すフローチャートは、後側方車両検出装置１０を備えた車載システムの電源がオンとされたときに開始する。
【００３３】
まず、画像入力部１１は、右サイドカメラ２１および左サイドカメラ２２からそれぞれの撮影画像を入力する（ステップＳ１）。そして、タイヤ検出部１２は、画像入力部１１により入力された画像内から複数のタイヤを検出する（ステップＳ２）。また、フロントマスク検出部１３は、画像入力部１１により入力された画像内から車両のフロントマスクを検出する（ステップＳ３）。
【００３４】
次に、他車両検出部１４は、撮影画像内からフロントマスクがフロントマスク検出部１３により検出されたか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、フロントマスクが検出された場合、他車両検出部１４は、タイヤ検出部１２により検出されたタイヤと、フロントマスク検出部１３により検出されたフロントマスクとをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する（ステップＳ５）。
【００３５】
続いて、他車両検出部１４は、グルーピングされていない残りのタイヤがあるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、残りのタイヤがないと判定された場合、処理はステップＳ９に進む。一方、残りのタイヤがあると判定された場合、相対速度算出部１５は、残りのタイヤのそれぞれについて、自車両に対する相対速度を求める（ステップＳ７）。そして、他車両検出部１４は、相対速度算出部１５により算出された相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する（ステップＳ８）。
【００３６】
その後、後側方車両検出装置１０は、車載システムの電源がオフとされたか否かを判定し（ステップＳ９）、オフとされていなければ、処理はステップＳ１に戻る。一方、車載システムの電源がオフとされた場合、図３に示すフローチャートの処理は終了する。
【００３７】
上記ステップＳ４において、撮影画像内からフロントマスクが検出されなかったと他車両検出部１４にて判定された場合、相対速度算出部１５は、タイヤ検出部１２により検出された全てのタイヤについて、自車両に対する相対速度を求める（ステップＳ１０）。そして、他車両検出部１４は、相対速度算出部１５により算出された相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出する（ステップＳ８）。
【００３８】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、サイドカメラ２１，２２により撮影された画像内から検出された複数のタイヤのそれぞれについて、自車両に対する相対速度を求め、相対速度が同じタイヤをグルーピングして、当該グルーピングした位置において他車両を検出するようにしている。
【００３９】
このように構成した本実施形態によれば、撮影画像内から検出された複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合において、比較的近い位置で複数のタイヤが検出されたときでも、それらについて求めた相対速度が異なっている場合は、図２（ａ）および（ｂ）に示したようにグルーピングはされない。そのため、別車両のタイヤを同じ車両のタイヤと誤認識することがなくなり、本来は存在しない位置に他車両が検出されてしまうという誤検出を抑制することができる。
【００４０】
また、撮影画像内から検出された複数のタイヤのみをグルーピングして他車両を検出する場合において、比較的遠い位置で複数のタイヤが検出されたときでも、それらについて求めた相対速度が同じであれば、図２（ｃ）に示したようにグルーピングされる。その結果、本来は大型車両が存在する位置なのに他車両として検出されないという誤検出を抑制することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、フロントマスク検出部１３を設け、撮影画像内からフロントマスクが検出された場合にはフロントマスクとタイヤとをグルーピングして他車両を検出し、残りのタイヤについて相対速度に基づくグルーピングによって他車両を検出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フロントマスク検出部１３は設けず、タイヤ検出部１２により検出された全てのタイヤについて相対速度に基づくグルーピングによって他車両を検出するようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態によれば、相対速度が同じタイヤをグルーピングして他車両を検出しているので、例えば隣接車両１０１と後続車両１０２とが同じ速度で走行している場合には、隣接車両１０１の後輪と後続車両１０２の前輪とをグルーピングして他車両を誤検出してしまうことがある。ただし、この場合、その誤検出された他車両が自車両に対して所定距離以内に近づいてなければ警報は行われない。一方、誤検出された他車両が自車両に対して所定距離以内に近づいていれば警報が行われるが、これは本来必要な警報であるので、問題はない。
【００４３】
なお、他車両検出部１４は、相対速度算出部１５により算出された相対速度が同じであるとしてグルーピングした複数のタイヤについて、その後相対速度算出部１５により算出された相対速度が同じでなくなった場合は、グルーピングを解除する。
【００４４】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  後側方車両検出装置
１１  画像入力部
１２  タイヤ検出部
１３  フロントマスク検出部
１４  他車両検出部
１５  相対速度算出部
【図１】
2015055993.tif 000003
【図２】
2015055993.tif 000004
【図３】
2015055993.tif 000005
【図４】
2015055993.tif 000006
【図５】
2015055993.tif 000007
【図６】
2015055993.tif 000008