(57)【要約】 【課題】  自車両の外部に存在する物体を適切に検出し、検出した物体に応じて適切な動作を実行する。【解決手段】  外界センサのカメラから出力される画像に基づき物体を抽出し、自車両との相対位置および相対距離を算出する（ステップＳ０４）。停止車両が検出された際に、した停止車両の上部に移動物体が検出されたか否かを判定し、移動物体が検出された場合には、レーダから出力されるビート信号に基づき、停止車両と移動物体との相対距離を算出する（ステップＳ０７）。算出した停止車両と移動物体との相対距離に基づき、移動物体が停止車両の前方の所定距離範囲内に位置するか否かを判定する（ステップＳ０８）。移動物体の大きさ、地上高、移動速度の判定結果に基づき、移動物体が歩行者あるいは歩行者以外の物体であると判定する（ステップＳ１２、ステップＳ１３）。【選択図】      図３
2005280538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進行方向の所定領域を撮影する撮影手段と、
該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき前記所定領域内に存在する物体を移動体と静止体とに判別して検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された前記物体と自車両との相対距離を検出する距離検出手段と、
前記撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、前記物体検出手段により静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、前記距離検出手段により検出される前記静止体および前記移動体の相対距離に基づき、前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ前方の位置に存在すると判定された場合に運転者に警報を出力する警報手段と
を備えることを特徴とする走行安全装置。
【請求項２】
自車両の進行方向の所定領域を撮影する撮影手段と、
該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき前記所定領域内に存在する物体を移動体と静止体とに判別して検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された前記物体と自車両との相対距離を検出する距離検出手段と、
前記撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、前記物体検出手段により静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、前記距離検出手段により検出される前記静止体および前記移動体の相対距離に基づき、前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ前方の位置に存在すると判定された場合に自車両を減速または停止させる制動手段と
を備えることを特徴とする走行安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自車両の前方に存在する物体までの距離を２次元の距離情報として検出し、この距離情報から、予め定めた歩行者検出用の複数の特徴量を演算し、演算した各特徴量に基づき歩行者か否かを判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５１１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、歩行者を示す特徴量として歩行者の外郭形状に係る物体幅と縦分散（つまり距離情報に対応する各点の高さデータの分散）等が設定されているだけであり、例えば自車両から見て歩行者と他の物体とが位置的に重なっている状態等においては、歩行者と他の物体とを形状的に判別することは困難となる場合が生じる。例えば、停車車両の前方の位置に歩行者が存在する場合には、この停車車両の上部から突出する歩行者の頭部等の一部のみが検出されるだけであり、この一部の外郭形状のみから歩行者であるか否かを判定することは困難となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の外部に存在する物体を適切に検出し、検出した物体に応じて適切な動作を実行することが可能な走行安全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】
【０００４】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の走行安全装置は、自車両の進行方向の所定領域を撮影する撮影手段（例えば、実施の形態でのカメラ３１）と、該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき前記所定領域内に存在する物体を移動体と静止体とに判別して検出する物体検出手段（例えば、実施の形態での物体検知部５３）と、前記物体検出手段により検出された前記物体と自車両との相対距離を検出する距離検出手段（例えば、実施の形態でのレーダ３３およびレーダ制御部３４および相対位置・相対距離算出部７１）と、前記撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、前記物体検出手段により静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、前記距離検出手段により検出される前記静止体および前記移動体の相対距離に基づき、前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定する判定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）と、前記判定手段により前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在すると判定された場合に運転者に警報を出力する警報手段（例えば、実施の形態での警報装置１４）とを備えることを特徴としている。
【０００５】
上記構成の走行安全装置によれば、該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、自車両の進行方向の所定領域に存在する静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、距離検出手段により検出される静止体および移動体の相対距離に基づき、移動体が静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定することにより、例えば自車両前方の停止車両の前方を通行する歩行者が存在する場合等のように、自車両から見て移動体の上部以外の部位が静止体により遮蔽されて検出されない場合であっても、この移動体に対して適切に警報を出力することができ、自車両の走行安全性を向上させることができる。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の本発明の走行安全装置は、自車両の進行方向の所定領域を撮影する撮影手段（例えば、実施の形態でのカメラ３１）と、該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき前記所定領域内に存在する物体を移動体と静止体とに判別して検出する物体検出手段（例えば、実施の形態での物体検知部５３）と、前記物体検出手段により検出された前記物体と自車両との相対距離を検出する距離検出手段（例えば、実施の形態でのレーダ３３およびレーダ制御部３４および相対位置・相対距離算出部７１）と、前記撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、前記物体検出手段により静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、前記距離検出手段により検出される前記静止体および前記移動体の相対距離に基づき、前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定する判定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０８）と、前記判定手段により前記移動体が前記静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在すると判定された場合に自車両を減速または停止させる制動手段（例えば、実施の形態での制動装置１５）とを備えることを特徴としている。
【０００７】
上記構成の走行安全装置によれば、該撮影手段の撮影により得られる撮影画像に基づき、自車両の進行方向の所定領域に存在する静止体の上部を移動する移動体を検出した際に、距離検出手段により検出される静止体および移動体の相対距離に基づき、移動体が静止物よりも所定距離だけ自車両から離間する方向にずれた位置に存在するか否かを判定することにより、例えば自車両前方の停止車両の前方を通行する歩行者が存在する場合等のように、自車両から見て移動体の上部以外の部位が静止体により遮蔽されて検出されない場合であっても、この移動体に対して適切に減速や停止等を実行することができ、自車両の走行安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の本発明の走行安全装置によれば、例えば自車両前方の停止車両の前方を通行する歩行者が存在する場合等のように、自車両から見て移動体の上部以外の部位が静止体により遮蔽されて検出されない場合であっても、この移動体に対して適切に警報を出力することができ、自車両の走行安全性を向上させることができる。
また、請求項２に記載の本発明の走行安全装置によれば、例えば自車両前方の停止車両の前方を通行する歩行者が存在する場合等のように、自車両から見て移動体の上部以外の部位が静止体により遮蔽されて検出されない場合であっても、この移動体に対して適切に減速や停止等を実行することができ、自車両の走行安全性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る走行安全装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による走行安全装置１０は、例えば車両に搭載され、例えば図１に示すように、自車両の運転者の視線を検出するためにＣＰＵ等を含む電子回路により構成された制御装置１１と、外界センサ１３と、警報装置１４と、制動装置１５とを備えて構成されている。
【００１０】
外界センサ１３は、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣ−ＭＯＳカメラ等からなるカメラ３１および画像処理部３２と、例えばレーザ光やミリ波等のレーダ３３およびレーダ制御部３４とを備えて構成されている。
カメラ３１は、例えば図２に示すようにフロントウィンドウの車室内側でルームミラー近傍の位置に配置され、フロントウィンドウ越しに自車両の進行方向前方の所定検知範囲の外界を撮影する。
画像処理部３２は、カメラ３１により撮影して得た画像に対して、例えばフィルタリングや二値化処理等の所定の画像処理を行い、二次元配列の画素からなる画像データを生成して制御装置１１へ出力する。
【００１１】
レーダ３３は、例えば図２に示すように自車両のボディのノーズ部や車室内のフロントウィンド近傍等に配置され、制御装置１１からレーダ制御部３４へ入力される制御指令に応じたレーダ制御部３４の制御により、レーザ光やミリ波等の発信信号を適宜の検知方向（例えば、自車両の進行方向前方等）に向けて発信すると共に、この発信信号が自車両の外部の物体（検知対象物）によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射信号と発信信号とを混合してビート信号を生成して制御装置１１へ出力する。
【００１２】
警報装置１４は、例えば、触覚的伝達装置４１と、視覚的伝達装置４２と、聴覚的伝達装置４３とを備えて構成されている。
触覚的伝達装置４１は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置等であって、制御装置１１から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動（ステアリング振動）を発生させる。
視覚的伝達装置４２は、例えば表示装置等であって、制御装置１１から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させる。
聴覚的伝達装置４３は、例えばスピーカ等であって、制御装置１１から入力される制御信号に応じて所定の警報音や音声等を出力する。
また、外部警報装置１５は、例えばヘッドライト等を備えて構成され、制御装置１１から入力される制御信号に応じて作動を開始する。例えばヘッドライトでは、照射方向や照射時間や点滅動作等が制御装置１１により制御された状態で照射を開始する。
【００１３】
制動装置１５は、例えばブレーキ制御装置やスロットル制御装置等であって、制御装置１１から入力される制御信号に応じて、例えばブレーキ液圧やスロットル開度等を制御して自車両に制動力を作用させ、走行時の減速や停止、停車時の発進規制等を実行する。
【００１４】
制御装置１１は、外界センサ１３から画像データおよびビート信号が入力される物体検知部５３と、危険判定部５５とを備えて構成されている。
そして、物体検知部５３は、例えば相対位置・相対距離算出部７１と、移動状態判定部７２と、物体判定部７３とを備えて構成されている。
相対位置・相対距離算出部７１は、外界センサ１３から入力される画像データに対して、例えば他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等の物体を検知対象物とした特徴量算出および形状判別等の認識処理を行い、認識した検知対象物と自車両との相対位置および相対距離を算出する。例えば、外界センサ１３のカメラ１３がステレオカメラである場合や、カメラ１３が複数のカメラを備えて構成される場合には、複数の画像データに基づく三角測量法等により、他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等の物体の相対位置および相対距離を算出する。さらに、検知対象物の時刻間追跡、すなわちサンプリング周期毎に抽出した検知対象物の同一性判定を行い、相対位置を時系列位置データとしてメモリ等に格納することによって、検知対象物の移動状態（例えば、移動速度や移動方向等）を算出する。
なお、画像データの認識処理において、特徴量算出の処理では、例えば二値化処理後の画像データに対して、画素の連続性に基づく検知対象物の抽出およびラベリングを行い、抽出した検知対象物の重心および面積および外接四角形の縦横比等を算出する。また、形状判別の処理では、例えば予め記憶している所定パターン（例えば輪郭等）に基づき画像データ上の検索を行い、所定パターンとの類似性に応じて検知対象物を抽出する。
【００１５】
また、相対位置・相対距離算出部７１は、例えば外界センサ１３から入力されるビート信号の周波数ｆ（ビート周波数）に基づき、所定の検知エリア内の検知対象物までの相対距離や検知対象物の移動状態（例えば、移動速度や移動方向等）を算出する。
移動状態判定部７２は、検知対象物の移動状態に応じて、検知対象物が、例えば他の車両や歩行者等の移動体であるか、あるいは、障害物や標識等の静止物であるかを判定する。
物体判定部７３は、検知対象物の相対位置および相対距離および移動状態に基づき、検知対象物が、所定の物体、例えば歩行者であるか否かを判定する。
【００１６】
危険判定部５５は、物体検知部５３にて所定の物体（例えば、歩行者）であると判定された検知対象物の危険度（例えば、自車両の走行の支障となる可能性等）を算出する。この危険度は、例えば検知対象物の相対位置および相対距離および移動状態に加えて、自車両の移動状態（例えば、移動速度や移動方向等）に基づき算出される。そして、自車両の移動状態は、例えば車両状態量センサ（図示略）を構成する車速センサや舵角センサやヨーレートセンサや傾斜センサや方向指示器の作動状態を検知するセンサ等の各センサから出力される検出信号に基づき算出される。例えば、車速センサは車輪の回転速度等に基づいて所定の単位処理時間毎における車両移動距離つまり自車両の速度を検出し、舵角センサはステアリングシャフト（図示略）に設けられたロータリエンコーダ等からなり、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出する。ヨーレートセンサは車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角およびヨー角の変化量（ヨーレート）等を検出し、傾斜センサは車両重心の水平軸周りの回転角であるピッチ角およびピッチ角の変化量等を検出する。
そして、危険判定部５５は、算出した危険度に応じて警報装置１４および制動装置１５を作動させる。
【００１７】
本実施の形態による走行安全装置１０は上記構成を備えており、次に、この走行安全装置１０の動作について説明する。
【００１８】
例えば図４に示すステップＳ０１においては、外界センサ１３のレーダ３３から出力されるビート信号を取得する。
次に、ステップＳ０２においては、外界センサ１３のカメラ３１から出力される画像を取得する。
次に、ステップＳ０３においては、カメラ３１により撮影して得た画像に対して、例えばフィルタリングや二値化処理等の所定の画像処理を行い、二次元配列の画素からなる画像データを生成する。
次に、ステップＳ０４においては、画像データに対して、例えば他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等の物体を検知対象物とした特徴量算出や形状判別等の認識処理を行い、物体を抽出すると共に、認識した物体と自車両との相対位置および相対距離を算出する。
この認識処理では、例えば図４および図５に示すように、自車両Ｐの進行方向前方のカメラ３３の検知エリア内に、停止車両Ｑと、この停止車両Ｑの前方位置を通行中の歩行者Ｒとが存在する状態において、例えば図６に示すように、停車車両Ｑと、この停車車両Ｑの上部を移動する移動物体（つまり、歩行者Ｒの頭部Ｒｈ）が抽出される。
【００１９】
そして、ステップＳ０５においては、停止車両が検出されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
ステップＳ０６においては、検出した停止車両の上部に移動物体が検出されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
【００２０】
ステップＳ０７においては、取得したビート信号に基づき、停止車両と移動物体との相対距離を算出する。
そして、ステップＳ０８においては、算出した停止車両と移動物体との相対距離に基づき、移動物体が停止車両の前方の所定距離範囲内に位置するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
そして、ステップＳ０９においては、移動物体の大きさが所定寸法（例えば、人体の頭部の標準的な寸法等）以内か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
そして、ステップＳ１０においては、移動物体の地上高Ｈが所定高さ範囲（例えば、人体の標準的な身長の範囲等）内か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進む。
そして、ステップＳ１１においては、移動物体の移動速度が所定速度（例えば、人間の標準的な走行速度等）以下か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１２に進み、移動物体は歩行者以外の物体であると判定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進み、移動物体は歩行者あると判定して、ステップＳ１４に進む。
これにより、例えば図６に示すように、停止車両Ｑの上部の移動物体は歩行者Ｒの頭部Ｒｈであると判別される。
【００２１】
ステップＳ１４においては、検出した歩行者Ｒの移動方向と移動速度に基づき危険度を算出する。例えば図６に示すように、歩行者Ｒの移動方向が、道路中央側に向かう移動方向Ｄａであるか、あるいは、歩道側に向かう移動方向Ｄｂであるかを判定すると共に、検知した移動方向における移動速度を検出し、自車両Ｐに対する危険度を算出する。
そして、ステップＳ１５においては、算出した危険度が所定値よりも大きいか否か、例えば図６に示すように、検出した歩行者Ｒの移動方向と移動速度から、歩行者Ｒが停止車両Ｑよりも道路中央側に飛び出す可能性があるか否か等、を判定する。
ステップＳ１５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ１５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
そして、ステップＳ１６においては、警報装置１４を作動させ、一連の処理を終了する。
【００２２】
上述したように、本実施の形態による走行安全装置１０によれば、例えば自車両前方の停止車両の前方を通行する歩行者が存在する場合等のように、自車両から見て移動体の上部以外の部位が静止体により遮蔽されて検出されない場合であっても、この移動体に対して適切に警報を出力したり、減速や停止等を実行することができ、自車両の走行安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る走行安全装置の構成図である。
【図２】図１に示す外界センサを搭載した車両を示す斜視図である。
【図３】図１に示す走行安全装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】自車両の進行方向前方において検出される検知対象物の一例を示す図である。
【図５】自車両の進行方向前方において検出される検知対象物の一例を示す図である。
【図６】自車両の進行方向前方において検出される検知対象物の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  歩行者検出装置
１４  警報装置（警報手段）
１５  制動装置（制動手段）
３１  カメラ（撮影手段）
５３  物体検知部（物体検出手段）
３３  レーダ（距離検出手段）
３４  レーダ制御部（距離検出手段）
７１  相対位置・相対距離算出部（距離検出手段）
ステップＳ０８  判定手段
【図１】
2005280538.tif 000003
【図２】
2005280538.tif 000004
【図３】
2005280538.tif 000005
【図４】
2005280538.tif 000006
【図５】
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【図６】
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