(57)【要約】【課題】視界状態を正確に検出することができる車両の障害物検知装置の提供。【解決手段】自車両の前方へ向けてレーダー電波を発し、基準レベルよりも強度の高い反射波を障害物として検知する障害物検知手段１１と、自車両の前方を撮像する撮像手段１２と、撮像手段１２によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出する視界状態検出手段１３と、視界状態検出手段１３によって検出された視界状態に応じて、障害物検知手段１１の基準レベルを変更する感度変更手段１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方へ向けてレーダー電波又はレーザ光を発し、基準レベルよりも強度の高い反射波を障害物として検知する障害物検知手段と、
自車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出する視界状態検出手段と、
前記視界状態検出手段によって検出された視界状態に応じて、前記障害物検知手段の基準レベルを変更する感度変更手段と、
を備えることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項２】
前記視界状態検出手段は、
映像中の路面上を前方に延びる白色鎖線を対象物として、該白色鎖線のエッジコントラストが実質的になくなる地点を抽出し、
映像中の抽出地点までの該白色鎖線の断続数に基づいて、自車両から抽出地点までの距離を求め、
該距離を、視界状態を表す視程として検出する
ことを特徴とする請求項１記載の車両の障害物検地装置。
【請求項３】
前記感度変更手段は、検出した視程が、設定された基準距離よりも短い場合に、前記障害物検知手段の基準レベルを低くする
ことを特徴とする請求項２記載の車両の障害物検知装置。
【請求項４】
前記感度変更手段は、検出した視程が短いほど、前記障害物検知手段の基準レベルを連続的に又は段階的に低くする
ことを特徴とする請求項２記載の車両の障害物検地装置。
【請求項５】
自車両の前方の対象物までの距離を測定する測距手段を備え、
前記視界状態検出手段は、前記撮像手段によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストと当該対象物までの距離とを、自車両の前方の視界状態として検出する
ことを特徴とする請求項１記載の車両の障害物検知装置。
【請求項６】
前記視界状態検出手段は、前記撮像手段によって撮像された映像中の道路標識を対象物として視界状態を検出する
ことを特徴とする請求項５記載の車両の障害物検知装置。
【請求項７】
前記道路標識は、高速道路における車間距離確認区間の基準標識である
ことを特徴とする請求項６記載の車両の障害物検知装置。
【請求項８】
前記感度変更手段は、対象物までの距離に応じた基準コントラストを有し、
前記視界状態検出手段によって検出された対象物のエッジコントラストが、該対象物までの距離における基準コントラストよりも低い場合に、前記障害物検知手段の基準レベルを低くする
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の車両の障害物検知装置。
【請求項９】
前記障害物検知手段は、自車両の前方の障害物までの距離と、該障害物の自車両に対する相対速度とを検出し、
前記障害物までの距離と、前記障害物の相対速度とに基づいて、前記障害物の自車両への衝突が予知された場合、乗員保護手段を作動させる
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の車両の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の前方の障害物を検知する車両の障害物検知装置に係り、より詳細には、視界状態によって検知感度を変更する車両の障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全走行のため、自車両の前方の障害物を検知する種々の障害物検知装置が提案されている。これらの障害物検知装置では、障害物を検知するために、例えば、ミリ波のレーダー電波や、レーザービーム光を車両の前方へ向けて発射し、その反射波を受ける。
【０００３】
ところで、これらのレーダー電波やレーザー光は、霧、降雨及び降雪等の水滴等によって散乱される。このため、霧、降雨及び降雪等により視界状態が悪い条件下では、反射波の強度が低下し、その結果、障害物検知装置の検知精度が低下する。そこで、視界状態が悪い場合に、レーザービームの広がり幅を狭めたり、レーザービームの送出光の出力を増加させたりして、検知精度の低下を防ぐ工夫がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３１８６５０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、霧、降雨又は降雪等により視界状態が悪い場合であっても、障害物検知装置の性能を維持するためには、視界状態をより正確に検出することが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、視界状態を正確に検出することができる車両の障害物検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の車両の障害物検知装置は、自車両の前方へ向けてレーダー電波又はレーザ光を発し、基準レベルよりも強度の高い反射波を障害物として検知する障害物検知手段と、自車両の前方を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出する視界状態検出手段と、視界状態検出手段によって検出された視界状態に応じて、障害物検知手段の基準レベルを変更する感度変更手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明の車両の障害物検知装置によれば、撮像手段によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出するので、視界状態を正確に検出することができる。
【０００９】
また、本発明において好ましくは、視界状態検出手段は、映像中の路面上を前方に延びる白色鎖線を対象物として、該白色鎖線のエッジコントラストが実質的になくなる地点を抽出し、映像中の抽出地点までの該白色鎖線の断続数に基づいて、自車両から抽出地点までの距離を求め、該距離を、視界状態を表す視程として検出する。
【００１０】
路面上の白色破線の個々の白線部分の長さ及び白線間の長さはそれぞれ一定である。このため、白色破線のコントラストが実質的になくなる地点までの白色破線の断続数から、視程を容易に求めることができる。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、感度変更手段は、検出した視程が、設定された基準距離よりも短い場合に、障害物検知手段の基準レベルを低くする。
このように、視界状態に応じて障害物検知手段の基準レベルを低くすれば、強度のより低い反射波をも障害物として検知することが可能となる。これにより、霧等により視界状態が悪い場合にも、障害物検知装置の性能を維持することができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、感度変更手段は、検出した視程が短いほど、障害物検知手段の基準レベルを連続的に又は段階的に低くする。
このように、連続的又は段階的に基準レベルを下げれば、視界状態にきめ細かく対応して、障害物検知装置の性能を維持することができる。
【００１３】
また、本発明おいて好ましくは、自車両の前方の対象物までの距離を測定する測距手段を備え、視界状態検出手段は、撮像手段によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストと当該対象物までの距離とを、自車両の前方の視界状態として検出する。
このように、撮像手段によって撮像された対象物のエッジコントラストと、測距手段によって測定されたその対象物までの距離とに基づいて視界状態を検出するので、より正確に視界状態を検出することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、視界状態検出手段は、撮像手段によって撮像された映像中の道路標識を対象物として、視界状態を検出する。
道路標識は、一般に、車両から視認しやすい位置に設置され、それぞれの寸法形状及び色彩が一定である。また、道路脇に設置された道路標識は、通常、その設置高さも一定である。このため、道路標識は、画像処理による画像認識が容易であり、対象物として好適である。これにより、道路標識を対象物として視界状態を容易に検出することができる。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、道路標識は、高速度路における車間距離確認区間の基準標識である。
これにより、高速道路において、容易に視界状態を検出することができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、感度変更手段は、対象物までの距離に応じた基準コントラストを有し、視界状態検出手段によって検出された対象物のエッジコントラストが、該対象物までの距離における基準コントラストよりも低い場合に、障害物検知手段の基準レベルを低くする。
これにより、対象物までの距離に関係なく、視界状態に対応して、障害物検知装置の性能を維持することができる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、障害物検知手段は、自車両の前方の障害物までの距離と、該障害物の自車両に対する相対速度とを検出し、障害物までの距離と、障害物の相対速度とに基づいて、障害物の自車両への衝突が予知された場合、乗員保護手段を作動させる。
視界状態に対応して、障害物検知装置の性能を維持することができるので、例えば、エアバッグ等の乗員保護手段を適切に作動させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明の車両の障害物検知装置によれば、視界状態をより正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して、本発明の車両の障害物検知装置の実施形態を説明する。
まず、図１のブロック図を参照して、第１実施形態の車両の障害物検知装置の構成について説明する。図１に示すように、第１実施形態の車両の障害物検知装置１は、自車両の前方へ向けてレーダー電波を発し、基準レベルよりも強度の高い反射波を障害物として検知する障害物検知手段１１と、自車両の前方を撮像する撮像手段１２と、撮像手段１２によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出する視界状態検出手段１３と、視界状態検出手段１３によって検出された視界状態に応じて、障害物検知手段１１の基準レベルを変更する感度変更手段１４と、を備える。
【００２０】
本実施形態の障害物検知手段１１は、ミリ波レーダーを備え、反射波から物標を抽出して、障害物を検知する。また、撮像手段１２は、例えば、ＣＣＤカメラにより、可視画像を撮像する。また、障害物検知手段１１、視界状態検知手段１３及び感度変更手段１４におけるそれぞれの処理機能は、例えば、ＥＣＵ（electric control unit：電子制御装置）等のコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することにより実現される。
【００２１】
次に、図２のフローチャートを参照して、第１実施形態の車両の障害物検出装置の動作例について説明する。
第１実施形態では、視界状態検出手段１３は、撮像手段１２によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストに基づいて、自車両の前方の視界状態を検出するにあたり、視程を視界状態として計測する（ステップＳ１）。
【００２２】
そのために、第１実施形態では、撮像手段１２によって撮像された、図３に示す映像中の路面２０上を前方に延びる白色鎖線２１を対象物とする。白色鎖線は、例えば、図３に示す車道中央線２１でもよいし、４車線以上の道路における車両通行帯の境界線でもよいし、高速道路のレーンマークでもよい。
【００２３】
そして、視界状態検出手段１３は、白色鎖線２１のエッジコントラストが実質的になくなる地点Ｐを抽出する。エッジコントラストは、例えば、画像処理により、映像中の白色鎖線２１の輪郭を挟んだ２点の明度差として求められる。また、エッジコントラストが実質的になくなる地点Ｐは、車両から見て近く白色鎖線２１から遠くの白色鎖線２１へと順次に明度差を測定していき、この明度差が閾値以下となる地点を抽出するとよい。この閾値は、例えば、障害物検出手段の性能等に基づいて、経験的に決定するとよい。
【００２４】
そして、視界状態検出手段１３は、映像中の抽出地点Ｐまでの白色鎖線２１の断続数に基づいて、自車両から抽出地点Ｐまでの距離を求める。高速道路のレーンマークの白色鎖線は、通常、白線部の長さＬ１が８ｍ、白線間の長さＬ２が１２ｍである。ここで、例えば、１つの白線部と１つの白線間で断続数を「１」とする。そして、抽出地点Ｐまでの断続数が「４」ならば、車両から抽出地点Ｐまでの距離は、（８＋１２）×４＝８０ｍとなる。したがって、この場合、視界状態を表す視程は、８０ｍと検出される。
【００２５】
続いて、感度変更手段１４が、視界状態検出手段１３によって検出された視程が設定された基準距離よりも短いか否かを判断する（ステップＳ２）。設定されている基準距離ＬTが、例えば、１００ｍである場合、これより短い視程８０ｍは基準距離未満と判断される。
【００２６】
視程が基準距離未満の場合（ステップＳ２で「Ｎｏ」の場合）、感度変更手段１４は、障害物検知手段１１の基準レベルを低下させる（ステップＳ３）。これにより、障害物検知感度が高くなる。
なお、基準距離ＬTの値、及び、基準レベルの下げ幅は、障害物検出手段の性能等に基づいて、経験的に決定するとよい。
【００２７】
さらに、図４のグラフに、障害物検知手段１１の基準レベルの一例を示す。グラフの横軸は距離を表し、縦軸は反射波強度を表す。そして、通常時の基準レベルを線Ｉで表し、変更後の基準レベルを線IIで表す。
【００２８】
障害物検知手段１１は、通常時は、この線Ｉで示す基準レベルより高い反射波が返ってきた場合に、障害物を検知する。例えば、車両の前方の距離Ｌの障害物から、グラフ中にＡ点で示す反射波が返ってきた場合、Ａ点の反射波強度は線Ｉの基準レベルより高いので、障害物検知手段１１はＡ点の反射波を前方の障害物として検知する。
【００２９】
しかし、降雨等によりレーダー電波が散乱されると、障害物の反射波強度が低下する。例えば、視界不良時に、Ａ点と同じ障害物から、グラフ中にＢ点で示す反射波が返ってきた場合、Ｂ点の反射波強度は線Ｉの基準レベルより低いので、障害物検知手段１１はＢ点の反射波を前方の障害物として検知することができない。
【００３０】
これに対して、感度変更手段１４によって、基準レベルが線Ｉから線IIに下げられていれば、Ｂ点の反射波強度は、変更後の線IIの基準レベルより高いものとなる。その結果、障害物検知手段１１は、Ｂ点の弱い反射波であっても前方の障害物として検知することができる。
【００３１】
なお、視程が基準距離以上の場合（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」の場合）、通常の基準レベルが維持される。このように、障害物検知手段１１の基準レベルは、視界状態に応じて変更される。これにより、霧、降雨又は降雪等により視界状態が悪いときあっても、障害物検知装置の性能を維持することができる。
【００３２】
そして、自車両の前方の障害物までの距離と、該障害物の自車両に対する相対速度とを検出する。障害物までの距離と、障害物の相対速度とに基づいて、障害物の自車両への衝突が予知された場合、障害物検知手段１１は、エアバッグ等の乗員保護手段２を作動させる。衝突が予知される場合とは、例えば、自車両近くの障害物が、自車両に急接近してくる場合が挙げられる。
【００３３】
とこで、上述の第１実施形態では、視界状態を表す視程が基準距離ＬT以上か否かによって、基準レベルを切り替えた例について説明したが、視界状態に応じて基準レベルを変更する方法はこれに限定されない。
【００３４】
ここで、図５（ａ）〜（ｃ）の各グラフに、視程と基準レベルとの種々の関係例を示す。各グラフの横軸は視程を表し、縦軸は基準レベルを表す。
図５（ａ）のグラフは、上述の第１実施形態に対応するものである。グラフ中の線Ｉに示すように、視程が基準距離ＬT以上であるか否かによって、基準レベルが、通常時のものと視界不良時のものに切り替えられている。
【００３５】
また、図５（ｂ）のグラフに示す例では、曲線IIで示すように、視程が所定の距離よりも短い場合に、視程が短くなるほど、基準レベルが連続的に低くなるように変更される。
また、図５（ｃ）のグラフに示す例では、曲線IIIで示すように、視程が所定の距離よりも短い場合に、視程が短くなるほど、基準レベルが段階的に低くなるように変更される。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態の車両の障害物検出装置の構成は、障害物検知手段のレーダー装置が、自車両の前方の対象物までの距離を測定する測距手段を兼ねている点を除いては、上記第１実施形態の図１に示した構成と同じである。ただし、第２実施形態では、以下に説明するように、視界状態検出手段１３が、撮像された映像中の対象物のエッジコントラストと当該対象物までの距離とを、自車両の前方の視界状態として検出する。
【００３７】
以下、図６のフローチャートを参照して、第２実施形態の車両の障害物検知装置の動作例を説明する。
まず、視界状態検出手段１３は、撮像手段１２によって撮像された映像中の対象物のエッジコントラストを測定する。第２実施形態では、対象物として、撮像された映像中の走行車線の路側帯に設置された道路標識を抽出し、そのエッジコントラストを測定する（ステップＳ１）。
【００３８】
道路標識には、種々の案内標識、警戒標識、規制標識、指示標識及び補助標識が含まれる。ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）に、最高速度が８０ｋｍ／ｈであることを示す規制標識の道路標識３０の映像を模式的に示す。図７（ａ）は、視界状態が良好な場合の、コントラストの高い道路標識３０の映像を実線で模式的に示す。また、図７（ｂ）は、視界状態が不良の場合の、コントラストの低い道路標識３０の映像を破線で模式的に示す。
また、対象物として、図８に示すような、高速道路における車間距離確認区間の基準標識４０を抽出してもよい。
【００３９】
さらに、障害物検知手段１１のレーダー装置によって、対象物としての道路標識３０又は４０までの距離を測定する（ステップＳ２）。
なお、ステップＳ１とステップＳ２は、実質的に同時に実行されるのがよい。
【００４０】
このようにして、視界状態検出手段１３は、撮像手段１２によって撮像された映像中の道路標識３０又は４０のエッジコントラストと、障害物検知手段１１が兼ねる測距手段によって測定された当該道路標識３０又は４０までの距離を、自車両の前方の視界状態として検出する。
【００４１】
続いて、感度変更手段１４が、視界状態検出手段１３によって検出された視界状態が、対象物までの距離に応じた基準コントラスト以上か否かを判断する（ステップＳ３）。
【００４２】
第２実施形態では、感度変更手段１４は、図９のグラフに示すような、対象物までの距離に応じた基準コントラストのマップのデータを有している。図９のグラフの横軸は対象物までの距離を表し、縦軸は対象物のエッジコントラストを表す。そして、グラフ中の曲線Ｉが、対象物までの距離に応じた基準コントラストを表す。
なお、距離ごとの基準コントラストは、撮像手段１２や障害物検出手段１１の性能等に基づいて、経験的に決定するとよい。
【００４３】
例えば、図７（ａ）に示す道路標識３０が、自車両から距離Ｌ１にあり、且つ、その映像が高いコントラストＣ１である場合を検討する。この場合は、図９のグラフ中のＡ点に相当する。Ａ点は、基準コントラストを表す曲線Ｉより上である。このため、視界状態は、基準コントラスト以上であると判断される。
【００４４】
これに対して、例えば、図７（ｂ）に示す道路標識３０が、自車両から距離Ｌ１にあり、且つ、その映像が低いコントラストＣ２である場合には、図９のグラフ中のＢ点に相当する。Ｂ点は、基準コントラストを表す曲線Ｉより下である。このため、視界状態は、基準コントラスト未満であると判断される。
【００４５】
ただし、図７（ｂ）に示す道路標識３０の同じコントラストＣ２であっても、その道路標識３０が、自車両から遠距離Ｌ２にある場合には、図９のグラフ中のＣ点に相当する。Ｃ点は、基準コントラストを表す曲線Ｉより上である。このため、視界状態は、基準コントラスト以上であると判断される。このように、同一コントラストであっても、対象物までの距離によって、視界状態の判断が異なる場合がある。
【００４６】
そして、視界状態が基準コントラスト未満の場合（ステップＳ３で「Ｎｏ」の場合）、感度変更手段１４は、障害物検知手段１１の基準レベルを低下させる（ステップＳ４）。これにより、障害物検知感度が高くなる。
また、視界状態が基準コントラスト以上の場合（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」の場合）には、障害物検知手段１１の通常の基準レベルが維持される。
【００４７】
なお、上述の第２実施形態では、障害物検知手段１１のレーダー装置が、対象物までの距離を測定する測距手段を兼ねた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、測距手段を、別個に設けてもよい。また、例えば、撮像手段を２つ以上設けて、ステレオ画像を撮像し、ステレオ画像中の対象物の視角に基づいて、対象物までの距離を求めるようにすれば、撮像手段を測距手段として利用することもできる。
【００４８】
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態は、障害物検知手段１１がレーダー装置を備え、レーダー電波を発する場合について説明したが、本発明は、障害物検知手段がレーザー光を発する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態の車両の障害物検知装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の車両の障害物検知装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態において路面上のレーンマークを撮像した映像例である。
【図４】本発明の第１実施形態における障害物検知手段の基準レベルのグラフである。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態における、視程と基準レベルとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２及び３実施形態の車両の障害物検知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態において道路標識の映像例である。
【図８】本発明の第２実施形態において車間距離区間の基準標識の映像例である。
【図９】本発明の第２実施形態おける感度変更手段の対象物までの距離と基準コントラストとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１  障害物検知装置
２  乗員保護手段
１１  障害物検知手段
１２  撮像手段
１３  視界状態検出手段
１４  感度変更手段
２０  路面
２１  白色鎖線の標示
３０，４０  道路標識
【図１】
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【図２】
2008056163.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008056163.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008056163.tif 000008
【図７】
2008056163.tif 000009
【図８】
2008056163.tif 000010
【図９】
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