(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺環境の距離分布を計測する測距センサと、上記周辺環境を撮像する画像センサと、上記測距センサにより計測された距離分布と上記画像センサによる画像データから当該周辺環境に存在している対象物体を検出する物体検出手段と、上記物体検出手段により検出された対象物体のうち、上記測距センサの計測原点を始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する隠蔽関係検出手段とを備えた周辺環境認識装置において、上記隠蔽関係検出手段は、任意の直線上に位置する対象物体のうち、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定することを特徴とする周辺環境認識装置。
【請求項２】
隠蔽関係検出手段は、対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、その対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定することを特徴とする請求項１記載の周辺環境認識装置。
【請求項３】
測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、上記測距センサ及び上記画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせることを特徴とする請求項１記載の周辺環境認識装置。
【請求項４】
測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像することを特徴とする請求項３記載の周辺環境認識装置。
【請求項５】
物体検出手段及び隠蔽関係検出手段の検出結果を考慮して、周辺環境を描画する描画手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の周辺環境認識装置。
【請求項６】
測距センサが周辺環境の距離分布を計測するとともに、画像センサが当該周辺環境を撮像し、その測距センサによる距離分布と上記画像センサによる画像データから当該周辺環境に存在している対象物体を検出すると、当該周辺環境に存在している対象物体のうち、上記測距センサの計測原点を始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する周辺環境認識方法において、任意の直線上に位置する対象物体のうち、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定することを特徴とする周辺環境認識方法。
【請求項７】
対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、その対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定することを特徴とする請求項６記載の周辺環境認識方法。
【請求項８】
測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、上記測距センサ及び上記画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせることを特徴とする請求項６記載の周辺環境認識方法。
【請求項９】
測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像することを特徴とする請求項８記載の周辺環境認識方法。
【請求項１０】
対象物体の検出結果と隠蔽関係の検出結果を考慮して、周辺環境を描画することを特徴とする請求項６から請求項９のうちのいずれか１項記載の周辺環境認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自車両の周辺に存在する車両を検出する周辺環境認識装置及び周辺環境認識方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の周辺環境認識装置は、自車両の周辺に存在する車両を検出するに際して、周辺環境の距離分布を計測する測距センサと、その周辺環境を撮像する画像センサとを自車両に設置して、その測距センサにより計測された距離分布と、画像センサによる画像データとを統合することにより、当該車両の検出精度を高めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の周辺環境認識装置は以上のように構成されているので、測距センサ又は画像センサの何れか一方を使用する場合より、車両の検出精度を高めることができるが、複数の車両間の隠蔽関係を検出することができず、例えば、３車線以上ある道路環境化では、２車線先の道路状況を把握できない場合があるなどの課題があった。
【０００４】
なお、複数の車両間の隠蔽関係を検出する技術が特開平１０−１６０８３５号公報に開示されているが、かかる技術は、画像濃度の水平方向のピーク間距離と垂直方向のピーク間距離を求め、水平方向のピーク間距離と垂直方向のピーク間距離との比が許容範囲より小さければ、複数の車両が重なって撮像されていると認定するものである。
しかし、例えば、路面の色と車両の色が似ているような場合には、画像濃度のピーク値を正確に検出することが困難であるため、ピーク間距離の比を許容範囲と比較する方法では、複数の車両間の隠蔽関係を精度よく検出することができない場合がある。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の車両間の隠蔽関係を精度よく検出することができる周辺環境認識装置及び周辺環境認識方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る周辺環境認識装置は、任意の直線上に位置する対象物体のうち、隠蔽関係検出手段が他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定するようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る周辺環境認識装置は、対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、隠蔽関係検出手段がその対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定するようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る周辺環境認識装置は、測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、測距センサ及び画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る周辺環境認識装置は、測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像するようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る周辺環境認識装置は、物体検出手段及び隠蔽関係検出手段の検出結果を考慮して、周辺環境を描画する描画手段を設けたものである。
【００１３】
この発明に係る周辺環境認識方法は、任意の直線上に位置する対象物体のうち、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る周辺環境認識方法は、対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、その対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る周辺環境認識方法は、測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、測距センサ及び画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る周辺環境認識方法は、測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る周辺環境認識方法は、対象物体の検出結果と隠蔽関係の検出結果を考慮して、周辺環境を描画するようにしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による周辺環境認識装置を示す構成図であり、図において、１は周辺環境の距離分布を計測する広角走査測距センサ（測距センサ）、２は周辺環境を撮像する広角度カメラ（画像センサ）、３は広角走査測距センサ１により計測された距離分布と広角度カメラ２による画像データから周辺環境に存在している対象物体を検出する物体検出部（物体検出手段）、４は物体検出部３により検出された対象物体のうち、広角走査測距センサ１の計測原点を始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する隠蔽関係検出部（隠蔽関係検出手段）、５は物体検出部３及び隠蔽関係検出部４の検出結果を考慮して、周辺環境を描画する描画部（描画手段）である。
図２は物体検出部３の処理内容を示すフローチャートであり、図３は隠蔽関係検出部４の処理内容を示すフローチャートである。
【００１９】
次に動作について説明する。
広角走査測距センサ１が周辺環境の距離分布を計測し、広角度カメラ２が周辺環境を撮像すると、物体検出部３は、広角走査測距センサ１により計測された距離分布（以下、測距信号という）と広角度カメラ２による画像データを取得し、その測距信号と画像データに基づいて周辺環境に存在している対象物体（例えば、自車両以外の車両）を検出する。
具体的には、物体検出部３が次のようにして周辺環境に存在している対象物体を検出する。
【００２０】
まず、物体検出部３は、広角走査測距センサ１から出力された測距信号を参照して物体表面の位置を繰り返し計算する（ステップＳＴ１）。そして、前回計算した位置と今回計算した位置の差分から、その物体の動き（移動方向、移動距離）を計算する（ステップＳＴ２）。
また、物体検出部３は、広角度カメラ２による画像データから画像上のパタン変化を認識し、物体の画像上での動きを計算する（ステップＳＴ３）。
【００２１】
次に、物体検出部３は、ステップＳＴ２又はステップＳＴ３における計算結果に対して、次の何れかの方法による変換処理を実施する（ステップＳＴ４）。
（ａ）ステップＳＴ２で計算した物体の動きを画像上の動きに変換する。この方法による変換のメリットは、画像上では近い物体の動きが大きく、遠い物体の動きが小さく見えるので、近い物体の動きを重視することができる。
（ｂ）ステップＳＴ３で計算した画像上での動きを物体の動きに投影する。この方法による変換のメリットは、近い物体も遠い物体も区別なく、一定の重みで評価することができる。
（ｃ）両者の動きを特定の軸上に投影して合わせる。この方法による変換のメリットは、特定軸方向（例えば、車線方向）の動きのみを重視することができる。
【００２２】
物体検出部３は、上記のようにして変換処理を実施すると、２つの動きのうち、次の方法により適当な動きを採用して、物体の動きを推定する（ステップＳＴ５，ＳＴ６）。
（ａ）２つの動きの中間値を採用する。この方法のメリットは、簡単な方法で２つの動きを統合することができる。
（ｂ）もっともらしい方の動きを採用する。この方法のメリットは、はずれ値を排除することができる。
（ｃ）フィルタリング理論に基づいて２つの動きの中から適切な中間値を採用する。この方法のメリットは、はずれ値がなく、ノイズモデルがシステム方程式のノイズモデルと一致する場合、最適な値が得られる。
【００２３】
物体検出部３は、上記のようにして周辺環境に存在している全物体の動きを推定すると、各物体の動きを相互に比較して、矛盾のないように周辺環境に存在している対象物体を検出する（ステップＳＴ７）。
例えば、２つの物体が重なり合っている場合において、２つの物体の移動方向が異なれば、別物体であると認定する。
ただし、物体検出部３では、２つの物体の動きがほぼ一致する場合には、２つの物体が別物体であっても、別物体であることを認識することができない。
【００２４】
隠蔽関係検出部４は、物体検出部３が周辺環境に存在している対象物体を検出すると、それらの対象物体のうち、広角走査測距センサ１の計測原点Ｏを始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する。
具体的には、隠蔽関係検出部４が次のようにして複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する。
【００２５】
ここでは、図４に示すように、自車両の他に車両が２台走行している場合を例にして説明する。即ち、他車Ｂの一部が他車Ａに隠れている場合を例にして説明する。
まず、隠蔽関係検出部４は、例えば、広角走査測距センサ１の計測方向が角度θである場合、他車ＢのＰ点は他車Ａに隠れているため、Ｐ点までの距離を計測することができない。そこで、広角走査測距センサ１による計測可能点である点Ｑまでの距離と、他車Ｂの３次元モデル（例えば、平均的な車両の形状データ）とに基づいてＰ点までの距離ｒを推定する（ステップＳＴ１１）。
そして、広角走査測距センサ１の計測値である他車ＡのＳ点（広角走査測距センサ１の計測原点ＯとＰ点を結ぶ直線上に位置する他車Ａの点）までの距離ｒ0 とＰ点までの距離ｒを比較する（ステップＳＴ１２）。
【００２６】
隠蔽関係検出部４は、Ｐ点までの距離ｒがＳ点までの距離ｒ0 より大きい場合、他車Ｂの一部が他車Ａに隠れていると認識して、他車Ａと他車Ｂが別物体であると認定する（ステップＳＴ１３）。
一方、Ｐ点までの距離ｒがＳ点までの距離ｒ0 と等しいか、あるいは、小さい場合（上記推定結果の推定精度が高ければ、距離ｒと距離ｒ0 が一致する）、他車Ｂの一部が他車Ａに隠れていないと認識して、他車Ａと他車Ｂが同一物体であると認定する（ステップＳＴ１４）。
【００２７】
描画部５は、物体検出部３及び隠蔽関係検出部４の検出結果を考慮して、図５に示すように、周辺環境を描画する。
即ち、物体検出部３及び隠蔽関係検出部４による最終的な対象物体を例えば車両の図柄を用いてモニタ上に表示する。
なお、自車に接近する車両が存在する場合、モニタ上で接近する車両の色を変えたり、音による警報を発するようにしてもよい。
【００２８】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、物体検出部３により検出された対象物体のうち、広角走査測距センサ１の計測原点Ｏを始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出するように構成したので、複数の対象物体間の隠蔽関係を精度よく検出することができる効果を奏する。
【００２９】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、特に言及していないが、図６に示すように、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２を同一の回転軸上に配置して、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２の計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせるようにしてもよい。
【００３０】
即ち、スキャン型の広角走査測距センサ１（全方位の距離分布の計測可能な測距センサ）の原点をＧ、全方位の画像撮像が可能な広角度カメラ２の原点をＦとして、原点Ｇと原点Ｆを同一の回転軸上に配置する。そして、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２の計測平面が当該回転軸と垂直になるように、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２の角度を調整する。
【００３１】
これにより、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２の計測平面が平行になるため、２つのセンサから十分離れた地点では、ほぼ同一の点を計測することが可能になる。なお、２つの原点間の距離が両センサの物理的制約を満たす範囲において最小又はそれに準ずるように、広角走査測距センサ１及び広角度カメラ２を配置する。
【００３２】
因みに、両センサから十分離れているところで、両センサが同一点を計測しているとき、広角走査測距センサ１の計測点の角度がθ１であって、広角度カメラ２の計測点の角度がθ２である場合、以下の関係が成立する。
θ１＝θ２＋θ０
ただし、θ０は両センサ間のオフセット値
【００３３】
このように、両センサの計測平面を平行にすることにより、上記のような関係を用いて簡単に両センサ間の計測点の対応を取ることができる。なお、両センサ間のオフセット値θ０は、両センサを配置した後、最初に１回だけ校正しておけばよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、物体検出手段により検出された対象物体のうち、測距センサの計測原点を始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出する隠蔽関係検出手段を設けるように構成したので、複数の対象物体間の隠蔽関係を精度よく検出することができる効果がある。
また、任意の直線上に位置する対象物体のうち、隠蔽関係検出手段が他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体までの距離を推定することができる効果がある。
【００３６】
この発明によれば、対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、隠蔽関係検出手段がその対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定するように構成したので、簡単に複数の対象物体間の隠蔽関係を検出することができる効果がある。
【００３７】
この発明によれば、測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、測距センサ及び画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせるように構成したので、対象物体の検出精度を高めることができる効果がある。
【００３８】
この発明によれば、測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像するように構成したので、複雑に変化する周辺環境を広範囲に監視することができる効果がある。
【００３９】
この発明によれば、物体検出手段及び隠蔽関係検出手段の検出結果を考慮して、周辺環境を描画する描画手段を設けるように構成したので、複雑に変化する周辺環境の状況を把握することができる効果がある。
【００４０】
この発明によれば、周辺環境に存在している対象物体のうち、測距センサの計測原点を始点とする任意の直線上に位置する対象物体までの距離に基づいて複数の対象物体間の隠蔽関係を検出するように構成したので、複数の対象物体間の隠蔽関係を精度よく検出することができる効果がある。
また、任意の直線上に位置する対象物体のうち、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体のモデルを参照して、その対象物体までの距離を推定するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、他の対象物体に隠れている可能性のある対象物体までの距離を推定することができる効果がある。
【００４２】
この発明によれば、対象物体までの距離の推定値が測距センサによる計測値より大きい場合、その対象物体が他の対象物体に隠れているものと認定するように構成したので、簡単に複数の対象物体間の隠蔽関係を検出することができる効果がある。
【００４３】
この発明によれば、測距センサ及び画像センサを同一の回転軸上に配置して、測距センサ及び画像センサの計測平面を当該回転軸と垂直になる方向に合わせるように構成したので、対象物体の検出精度を高めることができる効果がある。
【００４４】
この発明によれば、測距センサが全方位の距離分布を計測し、画像センサが全方位の画像を撮像するように構成したので、複雑に変化する周辺環境を広範囲に監視することができる効果がある。
【００４５】
この発明によれば、対象物体の検出結果と隠蔽関係の検出結果を考慮して、周辺環境を描画するように構成したので、複雑に変化する周辺環境の状況を把握することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による周辺環境認識装置を示す構成図である。
【図２】  物体検出部の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】  隠蔽関係検出部の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】  ２つの車両間の隠蔽関係を示す説明図である。
【図５】  描画部の描画例を示す説明図である。
【図６】  広角走査測距センサ及び広角度カメラの配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  広角走査測距センサ（測距センサ）、２  広角度カメラ（画像センサ）、３  物体検出部（物体検出手段）、４  隠蔽関係検出部（隠蔽関係検出手段）、５  描画部（描画手段）。
【図１】
0003745262.tif 000002
【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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