CN104620297B - 速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置 - Google Patents

速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104620297B
CN104620297B CN201280075553.2A CN201280075553A CN104620297B CN 104620297 B CN104620297 B CN 104620297B CN 201280075553 A CN201280075553 A CN 201280075553A CN 104620297 B CN104620297 B CN 104620297B
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
image
moving
calculating
ratio
Prior art date
Application number
CN201280075553.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104620297A (zh
Inventor
猪俣亮
Original Assignee
丰田自动车株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 丰田自动车株式会社 filed Critical 丰田自动车株式会社
Priority to PCT/JP2012/072362 priority Critical patent/WO2014033955A1/ja
Publication of CN104620297A publication Critical patent/CN104620297A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104620297B publication Critical patent/CN104620297B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/04Systems determining the presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867Combination of radar systems with cameras
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06KRECOGNITION OF DATA; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K9/00Methods or arrangements for reading or recognising printed or written characters or for recognising patterns, e.g. fingerprints
    • G06K9/00624Recognising scenes, i.e. recognition of a whole field of perception; recognising scene-specific objects
    • G06K9/00791Recognising scenes perceived from the perspective of a land vehicle, e.g. recognising lanes, obstacles or traffic signs on road scenes
    • G06K9/00805Detecting potential obstacles
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Abstract

一种速度算出装置,算出移动体周围的物体的速度,所述速度算出装置具备:图像检测部,其对移动体周围进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测所述物体;和速度算出部,其按与从移动体到物体的距离相应的比例使用表示移动体的速度的移动体速度和表示物体的速度并根据图像算出的图像速度,算出物体的速度,所述速度算出部按到物体的距离越大则移动体速度的比率越高、到物体的距离越小则图像速度的比率越高的比例使用移动体速度和图像速度,算出所述物体的速度。

Description

速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置

技术领域

[0001] 本发明涉及算出移动体周围的物体的速度的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置。

背景技术

[0002]以往,已知以移动体控制为目的而基于图像信息算出到移动体周围的物体的距离以及物体的速度的技术。例如在日本特开2010-146494号公报中记载了如下的装置:根据到物体的距离是否小于阈值切换近距离用和远距离用的检测算法来检测车辆前方的物体。

[0003] 现有技术

[0004] 专利文献I:日本特开2010-146494号公报

发明内容

[0005] 发明要解决的问题

[0006] 但是,在这样的装置中,在到物体的距离稍低于阈值的状况和稍高于阈值的状况之间使用了彼此不同的算法来算出物体的速度。而且,若物体的速度的算出结果有很大差异,则有时会损害移动体控制的顺畅度,给移动体的操纵者带来不适感。

[0007]因此,本发明要提供一种速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置,其能够以不会给移动体的操纵者带来不适感的方式高精度地算出移动体周围的物体的速度。

[0008]用于解决问题的手段

[0009] 本发明的速度算出装置是一种算出移动体周围的物体的速度的装置,所述速度算出装置具备:图像检测部,其对移动体周围进行拍摄而利用所拍摄的图像来检测物体;和速度算出部,其按与从移动体到物体的距离相应的比例使用表示移动体的速度的移动体速度和表示物体的速度并根据图像算出的图像速度,算出物体的速度,所述速度算出部按到物体的距离越大则移动体速度的比率越高、到物体的距离越小则图像速度的比率越高的比例使用移动体速度和图像速度,算出物体的速度。

[0010]由此,按与到物体的距离相应的比率使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度,因此能够追随到物体的距离的变化而高精度地算出近距离和远距离的物体的速度。特别是,根据越是远距离的物体则图像速度的精度越低这一情况,对于远距离的物体而言提高移动体速度的比率而对于近距离的物体而言提高图像速度的比率来算出物体的速度,因此能够高精度地算出物体的速度。

[0011] 速度算出装置还可以具备雷达检测部,该雷达检测部通过雷达波检测物体,在通过雷达检测部没有检测到所述物体而通过图像检测部检测到物体的情况下,速度算出部使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够根据物体的检测状况而适当地分开使用雷达波的检测结果和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0012] 速度算出装置还可以具备合成目标生成部,该合成目标生成部使用雷达检测部的检测结果和图像检测部的检测结果来生成物体的合成目标,在生成了合成目标之后通过雷达检测部没有检测到物体的情况下,速度算出部使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够根据雷达检测部的检测状况而适当地分开使用合成目标和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0013] 速度算出装置还可以具备雷达检测部,该雷达检测部通过雷达波检测所述物体,在物体存在于雷达检测部的检测范围外且图像检测部的检测范围内的情况下,速度算出部使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够根据物体的存在位置而适当地分开使用雷达波的检测结果和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0014] 速度算出装置还可以具备静止判定部,该静止判定部对物体在移动体的行进方向上是否静止进行判定,在判定为物体静止的情况下,速度算出部使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够使用移动体速度来高精度地算出物体的速度。

[0015] 在到物体的距离为上限值以上的情况下,速度算出部可以按移动体速度的比率为I且图像速度的比率为O的比例使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够仅使用移动体速度来算出远距离的物体的速度。

[0016] 在到物体的距离为下限值以下的情况下,速度算出部可以按移动体速度的比率为O且图像速度的比率为I的比例使用移动体速度和图像速度来算出物体的速度。由此,能够仅使用图像速度来算出近距离的物体的速度。

[0017] 本发明的碰撞判定装置具备:上述的速度算出装置;和碰撞判定部,其基于由速度算出装置算出的物体的速度,对与物体的碰撞进行判定。由此,能够基于追随到物体的距离的变化而高精度地算出的近距离和远距离的物体的速度来判定与物体的碰撞。

[0018]另外,速度算出装置可以对移动体前方进行拍摄而利用所拍摄的图像来检测物体,由此算出移动体前方的物体的速度。

[0019]另外,速度算出装置可以对移动体行进方向进行拍摄而利用所拍摄的图像来检测物体,由此算出移动体行进方向的物体的速度。

[0020]另外,移动体可以是车辆,也可以是船舶、飞机、飞翔体等其他移动体。

[0021] 本发明的速度算出方法是一种算出移动体周围的物体的速度的方法,所述速度算出方法中,对移动体周围进行拍摄而利用所拍摄的图像来检测物体,按从移动体到物体的距离越大则表示移动体的速度的移动体速度的比率越高、从移动体到物体的距离越小则表示物体的速度且根据图像算出的图像速度的比率越高的比例使用移动体速度和图像速度,算出物体的速度。由此,能够追随到物体的距离的变化而高精度地算出近距离和远距离的物体的速度。

[0022] 发明的效果

[0023] 根据本发明,能够提供一种速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置,其能够以不会给移动体的操纵者带来不适感的方式高精度地算出移动体周围的物体的速度。

附图说明

[0024]图1是表示本发明的第I实施方式的碰撞判定装置的结构的框图。

[0025]图2是表示碰撞判定装置的动作的流程图。

[0026]图3是表示距离系数映射的一例的图。

[0027]图4是将基于图像速度得到的碰撞时间的算出结果和基于车辆速度及图像速度得到的碰撞时间的算出结果进行对比而表示的图。

[0028]图5是表示第2实施方式的碰撞判定装置的结构的框图。

[0029]图6是表示立体照相机和雷达的检测范围的图。

[0030]图7是表示碰撞判定装置的动作的流程图。

具体实施方式

[0031]以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外,在附图的说明中对同一要素标注同一标号且省略重复的说明。

[0032]以下,对本发明的实施方式的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置进行说明。速度算出装置以及速度算出方法是算出移动体周围的物体的速度的装置以及方法,碰撞判定装置是基于由速度算出装置算出的物体的速度来判定与物体的碰撞的装置。

[0033]并且,以下,对移动体是车辆、且碰撞判定装置基于由算出车辆周围、特别是车辆前方的物体的速度的速度算出装置算出的物体的速度来判定与物体的碰撞的实施方式进行说明。但是,移动体并不限于车辆,也可以是船舶、飞机、飞行物体等。另外,速度算出装置并不限于算出移动体前方的物体的速度,也可以算出移动体的行进方向的物体的速度,碰撞判定装置可以基于该物体的速度来判定与物体的碰撞。

[0034] 参照图1〜图4对本发明的第I实施方式的碰撞判定装置进行说明。

[0035] 碰撞判定装置搭载于车辆,是使用图像传感器判定车辆与物体的碰撞的装置。碰撞判定装置也作为使用图像传感器算出物体的速度的速度算出装置发挥功能。所谓物体包括移动物和静止物,是对车辆的行驶而言成为障碍的例如前车、对面车、自行车、行人、停止车辆、护栏等障碍物。

[0036] 首先,参照图1对碰撞判定装置的结构进行说明。图1是表示第I实施方式的碰撞判定装置的结构的框图。如图1所示,碰撞判定装置具备速度传感器U、立体照相机12以及ECU20 (Electronic Control Unit:电子控制单元)。

[0037] 速度传感器11检测车辆的速度。作为速度传感器11,例如使用车轮速传感器。速度传感器11将检测出的车辆速度(绝对速度)供给到ECU20。

[0038] 立体照相机12作为对车辆前方进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测物体的图像检测部(图像传感器)发挥功能。作为立体照相机12,例如使用CCD (Charge-CoupledDevice:电荷親合设备)、CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)。立体照相机12作为多个照相机而设置于车辆的前面或驾驶室(cabin)。立体照相机12将表示物体的检测结果的图像检测信息供给到ECU20。此外,也可以取代立体照相机12而使用单一的照相机。

[0039] E⑶20具备图像目标生成部21、静止判定部24、速度算出部25以及碰撞判定部26。E⑶20以CPU、ROM、RAM等为主体,通过由CPU执行程序来实现图像目标生成部21、静止判定部24、速度算出部25以及碰撞判定部26的功能。此外,E⑶20既可以作为单一单元而构成,也可以作为多个单元而构成。

[0040]图像目标生成部21基于来自立体照相机12的图像检测信息生成图像目标。图像目标具有根据以车辆为基准的坐标而求出的与到物体的距离以及物体的横向位置相关的目标ί目息O

[0041]图像目标的目标信息基于构成立体照相机12的左右照相机的图像检测信息的差异而利用三角测量的原理来算出,或者基于前方车辆的号码牌等检测尺寸以及位置而算出。所谓到物体的距离表示车辆的行进方向上的从车辆(立体照相机12)到物体的距离。所谓物体的横向位置表示与车辆的行进方向垂直的方向上的从车辆(立体照相机12)到物体的距离。图像目标中的横向位置也包含从图像中检测出的物体的横向方向的范围、即物体的横向宽度的信息。在目标信息的算出时,也可以为了降低算出误差而进行使算出值平均化等的处理。

[0042]图像目标生成部21算出表示物体的速度且根据图像检测信息算出的图像速度(绝对速度)。图像速度使用图像目标的目标信息并基于到物体的距离及车辆速度而算出。图像速度例如基于连续的处理周期中的到物体的距离的变化,例如将处理周期i中的距离与处理周期i+Ι中的距离的差分除以处理周期的间隔、并从除法运算值减去车辆速度而算出。在图像速度的算出时,也可以进行使连续的处理周期中的算出值平均化等处理以降低算出误差。

[0043] 静止判定部24基于图像速度判定车辆前方的物体是否静止。此外,所谓物体的静止意味着车辆的行进方向上的物体的速度(绝对速度)为O或大致为O。作为这样的物体,假设为在行驶中的车辆的前方横穿的例如行人。

[0044] 速度算出部25基于车辆速度以及图像目标的目标信息算出物体的速度(相对速度)。速度算出部25按与到物体的距离相应的比例使用表示车辆的速度的车辆速度和表示物体的速度的图像速度,算出物体的速度。速度算出部25将与到物体的距离相应的比例设定成到物体的距离越大则车辆速度的比率越高、到物体的距离越小则图像速度的比率越高。另外,速度算出部25也可以仅在车辆前方的物体静止的情况下使用车辆速度以及图像速度来算出物体的速度。

[0045] 碰撞判定部2 6基于由速度算出部2 5算出的物体的速度来判定与物体的碰撞。碰撞判定部26基于将到物体的距离除以物体的速度得到的碰撞时间是否小于预定的阈值,判定与物体的碰撞可能性。碰撞可能性的判定结果用于例如向驾驶员的报知、由向车辆的制动或操舵介入控制而实现的避免碰撞辅助等。

[0046] 接着参照图2以及图3对碰撞判定装置的动作进行说明。图2是表示碰撞判定装置的动作的流程图。碰撞判定装置以预定周期反复执行图2所示的处理。

[0047] 速度传感器11检测车辆速度(绝对速度)(步骤Sll)。图像目标生成部21在立体照相机12的检测范围内存在物体的情况下生成图像目标(S12)。图像目标生成部21算出表示物体的速度且根据图像检测信息算出的图像速度(绝对速度)(S13)。

[0048] 静止判定部24基于图像速度判定车辆前方的物体是否静止(S14)。这是由于车辆的行进方向上的物体的速度越小则能够基于车辆速度越高精度地算出物体的速度。但是,S14的处理也可以省略。

[0049] 在此,在进行S14的处理的情况下,对于S15以后的处理,在S14中判定为物体静止的情况下执行,在没有判定为静止的情况下不执行而结束处理。另外,也可以取代判定物体的静止而基于图像识别来判定物体是否为横穿行人、或基于图像识别或地图信息来判定物体是否存在于人行横道位置。

[0050] 速度算出部25使用图像目标的目标信息求出与到物体的距离对应的距离系数(S15)。距离系数是用于算出物体的速度的表示车辆速度与图像速度的比例(权重)的系数,例如使用后述的距离系数映射来求出。

[0051]图3是表示距离系数映射的一例的图。如图3所示,距离系数映射示出了横轴上的到物体的距离与纵轴上的距离系数的关系。在距离系数映射上,设定有距离的下限值TI以及上限值Tu。距离系数例如表示在将车辆速度的比率与图像速度的比率的总和设为I的情况下的车辆速度的比率(O〜I)。并且,在本例中,对于距离系数,在到物体的距离为下限值TI以下时设定为“O”,在到物体的距离为上限值Tu以上时设定为“I”,在到物体的距离为下限值TI与上限值Tu之间时设定为“O”和“I”之间的值。此外,在图3所示的例子中,距离系数设定成在下限值TI与上限值Tu之间单调增加,但也可以设定成以其他方式增加。

[0052] 返回到图2的说明,当在S15中求出距离系数时,速度算出部25基于距离系数(P)、车辆速度(Vl)以及图像速度(V2),算出物体的速度(相对速度)V (S16)。物体的速度V通过下式算出。

[0053] V = p.(-Vl) +(1-p).(V2-V1)...(I)

[0054] 也即是,对于物体的速度,在到物体的距离为下限值TI以下的情况下仅使用图像速度算出,而在到物体的距离为上限值Tu以上的情况下仅使用车辆速度算出。并且,对于物体的速度,在到物体的距离为下限值TI与上限值Tu之间时,到物体的距离越大则以越高的比率使用车辆速度(增大权重)算出,到物体的距离越小则以越高的比率使用图像速度(增大权重)算出。

[0055] 当算出物体的速度时,碰撞判定部26将到物体的距离除以物体的速度来算出碰撞时间(S17)。然后,碰撞判定部2 6基于碰撞时间是否小于预定的阈值来判定与物体的碰撞

(SI8) ο

[0056]图4是将基于图像速度得到的碰撞时间的算出结果与基于车辆速度以及图像速度得到的碰撞时间的算出结果进行对比而表示的图。此外,对于基于图像速度得到的碰撞时间,将到物体的距离除以与图像速度相当的物体的速度来算出,对于基于车辆速度以及图像速度得到的碰撞时间,将到物体的距离除以基于车辆速度以及图像速度而算出的物体的速度来算出。在图4中,横轴示出了实测得到的实际的碰撞时间,纵轴示出了碰撞时间的算出结果。

[0057] 在图4中,示出了因到物体的距离的偏差而产生的碰撞时间的算出结果的偏差。并且,虚线示出了基于图像速度得到的算出结果的偏差的范围VI,实线示出了基于车辆速度以及图像速度得到的算出结果的偏差的范围V2。如图4所示,基于车辆速度以及图像速度得到的算出结果(V2)与基于图像速度得到的算出结果(Vl)相比,其偏差改善到1/2左右。因此,通过高精度地算出碰撞时间,能够高精度地判定与物体的碰撞。

[0058]如以上的说明,根据第I实施方式的速度算出装置,按与到物体的距离相应的比率使用车辆速度(移动体速度)和图像速度来算出物体的速度,因此,能够追随于到物体的距离的变化而高精度地算出近距离和远距离的物体的速度。特别是,根据越是远距离的物体则图像速度的精度越低这一情况,对于远距离的物体而言提高车辆速度(移动体速度)的比率而对于近距离的物体而言提高图像速度的比率来算出物体的速度,因此能够高精度地算出物体的速度。

[0059]另外,在判定为物体静止的情况下,也可以通过使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度来算出物体的速度,由此使用车辆速度(移动体速度)来高精度地算出物体的速度。

[0060] 根据本发明的实施方式的碰撞判定装置,能够基于追随于到物体的距离的变化而高精度地算出的近距离和远距离的物体的速度来判定与物体的碰撞。

[0061] 根据本发明的实施方式的速度算出方法,按与到物体的距离相应的比率使用车辆速度(移动体速度)和图像速度来算出物体的速度,因此能够追随于到物体的距离的变化而高精度地算出近距离和远距离的物体的速度。

[0062] 接着,参照图5〜图7对本发明的第2实施方式的碰撞判定装置进行说明。此外,省略与第I实施方式重复的说明。

[0063] 碰撞判定装置搭载于车辆,是使用雷达传感器以及图像传感器来判定车辆与物体的碰撞的装置。碰撞判定装置也作为使用雷达传感器以及图像传感器来算出物体的速度的速度算出装置发挥功能。

[0064]首先,参照图5以及图6对碰撞判定装置的结构进行说明。图5是表示第2实施方式的碰撞判定装置的结构的框图。如图5所示,碰撞判定装置除了速度传感器11、立体照相机12以及E⑶30之外还具备雷达13。速度传感器11以及立体照相机12的结构以及功能与第I实施方式同样,因此省略说明。

[0065] 雷达13作为通过雷达波检测车辆前方的物体的雷达检测部(雷达传感器)发挥功能,向车辆前方发送雷达波(电磁波),接收从物体反射的雷达波。作为雷达13,例如使用微波雷达、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达。雷达13将表示物体的检测结果的雷达检测信息供给到ECU30。

[0066] E⑶30除了图像目标生成部21、静止判定部24、速度算出部25以及碰撞判定部26之外还具备雷达目标生成部22以及合成目标生成部23A⑶30以CPU、R0M、RAM等为主体而通过由CPU执行程序来实现图像目标生成部21、雷达目标生成部22、合成目标生成部23、静止判定部24、速度算出部35、碰撞判定部36的功能。图像目标生成部21以及静止判定部24的结构以及功能与第I实施方式同样,因此省略说明。

[0067]雷达目标生成部22基于来自雷达13的雷达检测信息生成雷达目标。雷达目标具有根据以车辆为基准的坐标而求出的与到物体的距离以及物体的横向位置相关的目标信息。

[0068]雷达目标的目标信息基于来自雷达13的雷达检测信息而算出。所谓到物体的距离,表示车辆的行进方向上的从车辆(雷达13)到物体的距离,基于从雷达13发送雷达波到被物体反射而接收到所述雷达波的时间来算出。所谓物体的横向位置,表示与车辆的行进方向垂直的方向上的从车辆(雷达13)到物体的距离,基于被物体反射而接收到的雷达波的方向(角度)来算出。雷达目标中的横向位置是由雷达13检测到的物体的位置的信息,不包含物体的横向宽度的信息。

[0069]图6是表示雷达13和立体照相机12的检测范围A1、A2的图。如图6所示,雷达13的检测范围Al比立体照相机12的检测范围A2窄。因此,在车辆的斜前方,在雷达13的检测范围Al的外侧存在只有立体照相机12能够检测的区域。图6中示出了从雷达13和立体照相机12的检测范围Al、A2向立体照相机12的检测范围A2移动的目标。

[0070] 对于雷达13而言,考虑了物体宽度而进行的横向位置的检测精度低,也无法检测物体的横向宽度,但到物体的距离的检测精度高。另一方面,对于立体照相机12而言,到物体的距离的检测精度低,但横向位置以及横向宽度的检测精度高。由此,到物体的距离越大,则基于图像目标的目标信息中的到物体的距离而算出的图像速度的检测精度就越低。

[0071] 合成目标生成部23使用雷达目标以及图像目标的目标信息、即雷达13以及立体照相机12的检测结果来生成物体的合成目标。合成目标基于雷达目标以及图像目标的目标信息并对照两方的目标而生成。两方的目标基于两方的目标中的目标信息的类似度、即到物体的距离以及横向位置的类似度而进行对照。合成目标具有与到物体的距离以及物体的横向位置(也包含横向宽度)相关的目标信息。合成目标的目标信息是基于雷达目标以及图像目标的目标信息的信息,具有比雷达目标或图像目标单独的目标信息高的精度。

[0072] 速度算出部35基于车辆速度以及合成目标、雷达目标或图像目标的目标信息来算出物体的速度(相对速度)。在生成了合成目标的情况下,速度算出部35基于合成目标的目标信息来算出物体的速度。该情况下,对于物体的速度,将合成目标的目标信息中的到物体的距离除以处理周期的间隔而算出。另外,在仅生成了雷达目标的情况下,速度算出部35也可以基于雷达目标的目标信息来算出物体的速度。该情况下,对于物体的速度,将雷达目标的目标信息中的到物体的距离除以处理周期的间隔而算出。

[0073]另一方面,在仅生成了图像目标的情况下,速度算出部35基于图像目标的目标信息来算出物体的速度。该情况下,速度算出部35按与到物体的距离相应的比例使用表示车辆的速度的车辆速度和表示物体的速度的图像速度来算出物体的速度。

[O O7 4] 碰撞判定部3 6基于由速度算出部3 5算出的物体的速度来判定与物体的碰撞。碰撞判定部36基于将到物体的距离除以物体的速度得到的碰撞时间是否小于预定的阈值,判定与物体的碰撞可能性。碰撞可能性的判定结果例如用于向驾驶员的报知,向车辆的制动或操舵的控制介入。

[0075] 接着,参照图7对碰撞判定装置的动作进行说明。图7是表示碰撞判定装置的动作的流程图。碰撞判定装置按预定周期反复执行图7所示的处理。

[0076] 首先,速度传感器11检测车辆的速度(车辆速度)(步骤S21)。在雷达13的检测范围内存在物体的情况下,雷达目标生成部22生成雷达目标(S22)。在立体照相机12的检测范围内存在物体的情况下,图像目标生成部21生成图像目标(S23)。在得到雷达目标与图像目标的对照的情况下,合成目标生成部23生成合成目标(S24)。

[0077] 速度算出部35判定是否生成了合成目标,即判定是否通过两方的传感器12、13检测到物体(S25)。

[0078] 在判定为生成了合成目标的情况下,速度算出部35基于合成目标算出物体的速度(S26)。也即是,速度算出部35基于合成目标的目标信息中的到物体的距离来算出物体的速度。然后,碰撞判定部36使用合成目标的目标信息,将到物体的距离除以物体的速度来算出碰撞时间(S27) ο

[0079]另一方面,在S25中判定为没有生成合成目标的情况下,E⑶30判定是否在生成了合成目标之后仅生成了图像目标(S28)。也即是,E⑶30判定是否在上个处理周期中通过雷达13以及立体照相机12检测到物体之后,在当前的处理周期中仅通过立体照相机12检测到物体。

[0080] 这相当于例如在行驶中的车辆的前方横穿的行人脱离了雷达13的检测范围的情况、或由于某种理由而通过雷达13没有检测到(失去了的)的情况。并且,在这样的情况下,到物体的距离越大,则基于图像检测信息而算出的物体的速度的算出精度越低。

[0081] 在S28中判定为仅生成了图像目标的情况下,图像目标生成部21算出表示物体的速度且根据图像检测信息算出的图像速度(绝对速度)(S29)。静止判定部24基于车辆速度以及图像速度判定物体是否静止(S30)。但是,也可以省略S30的处理。

[0082] 在此,在进行S30的处理的情况下,对于S31以后的处理,在S30中判定为物体静止的情况下执行,在没有判定为静止的情况下不执行而结束处理。另一方面,在S28中没有判定为仅生成了图像目标的情况下,处理结束。

[0083]如使用图3进行的说明那样,速度算出部35使用图像目标的目标信息求出与到物体的距离对应的距离系数(S31)。速度算出部35基于距离系数、车辆速度以及图像速度,通过上述的式⑴算出物体的速度(相对速度)(S32)。

[0084]当算出物体的速度时,碰撞判定部36使用图像目标的目标信息,将到物体的距离除以物体的速度来算出碰撞时间(S33) ο在S27或S33中算出碰撞时间时,碰撞判定部36基于碰撞时间来判定与物体的碰撞(S34)。

[0085]如以上说明的那样,根据第2实施方式的速度算出装置,在生成了合成目标之后通过雷达13没有检测到物体的情况下,使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度算出物体的速度,因此能够根据雷达13的检测状况而适当地分开使用合成目标和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0086] 另外,在物体通过雷达13没有检测到而通过立体照相机12检测到的情况下,也可以通过使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度算出物体的速度,由此根据物体的检测状况而适当地分开使用雷达波的检测结果和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0087] 另外,在生成了合成目标之后通过雷达13没有检测到物体的情况下,也可以通过使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度来算出物体的速度,由此根据雷达13的检测状况而适当地分开使用合成目标和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0088] 另外,在物体存在于雷达13的检测范围外且立体照相机12的检测范围内的情况下,也可以通过使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度来算出物体的速度,由此根据物体的存在位置而适当地分开使用雷达波的检测结果和图像的检测结果来算出物体的速度。

[0089]另外,在判定为物体为静止的情况下,也可以通过使用车辆速度(移动体速度)以及图像速度来算出物体的速度,由此使用车辆速度(移动体速度)来高精度地算出物体的速度。

[0090] 此外,在第2实施方式中,对根据雷达13的检测状况而适当地分开使用合成目标和图像的检测结果来算出物体的速度的情况进行了说明。但是,对于根据雷达13的检测状况而适当地分开使用雷达波的检测结果和图像的检测结果来算出物体的速度的情况而言,也同样地进行说明。

[0091] 此外,上述的实施方式是对本发明的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置的最佳的实施方式进行了说明的实施方式,本发明的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置并不限定于本实施方式所记载的内容。对于本发明的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置,也可以在不脱离各权利要求所记载的发明的要旨的范围内对本实施方式的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置进行变形或者将其应用于其他装置。

[0092] 例如,在上述实施方式的说明中,对将图像目标生成部21的功能通过ECU20来实现或者将图像目标生成部21以及雷达目标生成部22的功能通过ECU30来实现的情况进行了说明。但是,也可以将图像目标生成部21的功能通过单独的ECU、例如图像传感器用ECU来实现,将雷达目标生成部22的功能通过单独的ECU、例如雷达传感器用ECU来实现。

[0093]另外,在上述实施方式的说明中,对将物体的速度算出为相对速度的情况进行了说明,但也可以将物体的速度算出为绝对速度。

[0094]以上,对本发明的实施方式的速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置进行了说明。此外,在上述实施方式的说明中,对碰撞判定装置基于由算出车辆周围、特别是车辆前方的物体的速度的速度算出装置算出的物体的速度来判定与物体的碰撞的实施方式进行了说明。

[0095] 但是,如开头所述,移动体并不限于车辆,也可以是船舶、航空器、飞行物体等。另夕卜,速度算出装置并不限于算出移动体前方的物体的速度,也可以算出移动体的行进方向的物体的速度,碰撞判定装置也可以基于该物体的速度来判定与物体的碰撞。

[0096]例如,通过使用对移动体前方进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测物体的图像传感器(图像检测部),能够算出移动体前方的物体的速度。进而,通过使用对移动体前方的物体以及移动体后方的物体分别进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测物体的至少2个图像传感器,能够算出移动体行进方向的物体的速度。

[0097] 标号说明

[0098] ll...速度传感器,12...立体照相机,13...雷达,20、30…ECU,21…图像目标生成部,22…雷达目标生成部,23...合成目标生成部,24...静止判定部,25、35…速度算出部,26、36…碰撞判定部。

Claims (12)

1.一种速度算出装置,其具备: 图像检测部,其对移动体周围进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测移动体周围的物体;和 速度算出部,其利用表示所述物体的速度并根据所述图像算出的图像速度,算出所述物体的速度,其特征在于, 所述速度算出部,按与从所述移动体到所述物体的距离相应的比例使用表示所述移动体的速度的移动体速度和所述图像速度,算出所述物体的速度,所述速度算出部按到所述物体的距离越大则所述移动体速度的比率越高、到所述物体的距离越小则所述图像速度的比率越高的比例使用所述移动体速度和所述图像速度,算出所述物体的速度。
2.根据权利要求1所述的速度算出装置,其中, 还具备雷达检测部,所述雷达检测部通过雷达波检测所述物体, 在通过所述雷达检测部没有检测到所述物体而通过所述图像检测部检测到所述物体的情况下,所述速度算出部使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
3.根据权利要求2所述的速度算出装置,其中, 还具备合成目标生成部,所述合成目标生成部使用所述雷达检测部的检测结果和所述图像检测部的检测结果来生成所述物体的合成目标, 在生成了所述合成目标之后通过所述雷达检测部没有检测到所述物体的情况下,所述速度算出部使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
4.根据权利要求1所述的速度算出装置,其中, 还具备雷达检测部,所述雷达检测部通过雷达波检测所述物体, 在所述物体存在于所述雷达检测部的检测范围外且所述图像检测部的检测范围内的情况下,所述速度算出部使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
5.根据权利要求1〜4中任一项所述的速度算出装置,其中, 还具备静止判定部,所述静止判定部对所述物体在所述移动体的行进方向上是否静止进行判定, 在判定为所述物体静止的情况下,所述速度算出部使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
6.根据权利要求1所述的速度算出装置,其中, 在到所述物体的距离为上限值以上的情况下,所述速度算出部按所述移动体速度的比率为I且所述图像速度的比率为O的比例使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
7.根据权利要求1所述的速度算出装置,其中, 在到所述物体的距离为下限值以下的情况下,所述速度算出部按所述移动体速度的比率为O且所述图像速度的比率为I的比例使用所述移动体速度和所述图像速度来算出所述物体的速度。
8.根据权利要求1所述的速度算出装置,其算出移动体前方的物体的速度,所述速度算出装置具备: 图像检测部,其对移动体前方进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测所述物体;和 速度算出部,其按与从所述移动体到所述物体的距离相应的比例使用表示所述移动体的速度的移动体速度和表示所述物体的速度并根据所述图像算出的图像速度,算出所述物体的速度,所述速度算出部按到所述物体的距离越大则所述移动体速度的比率越高、到所述物体的距离越小则所述图像速度的比率越高的比例使用所述移动体速度和所述图像速度,算出所述物体的速度。
9.根据权利要求1所述的速度算出装置,其算出移动体行进方向的物体的速度,所述速度算出装置具备: 图像检测部,其对移动体行进方向进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测所述物体;和 速度算出部,其按与从所述移动体到所述物体的距离相应的比例使用表示所述移动体的速度的移动体速度和表示所述物体的速度并根据所述图像算出的图像速度,算出所述物体的速度,所述速度算出部按到所述物体的距离越大则所述移动体速度的比率越高、到所述物体的距离越小则所述图像速度的比率越高的比例使用所述移动体速度和所述图像速度,算出所述物体的速度。
10.根据权利要求1所述的速度算出装置,其中, 所述移动体是车辆。
11.一种碰撞判定装置,具备: 权利要求1〜10中任一项所述的速度算出装置;和 碰撞判定部,其基于由所述速度算出装置算出的所述物体的速度,对与所述物体的碰撞进行判定。
12.—种速度算出方法,对移动体周围进行拍摄并利用拍摄到的图像来检测移动体周围的物体,利用表示所述物体的速度且根据所述图像算出的图像速度算出所述物体的速度,其特征在于, 按从所述移动体到所述物体的距离越大则表示所述移动体的速度的移动体速度的比率越高、从所述移动体到所述物体的距离越小则所述图像速度的比率越高的比例使用所述移动体速度和所述图像速度,算出所述物体的速度。
CN201280075553.2A 2012-09-03 2012-09-03 速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置 CN104620297B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/072362 WO2014033955A1 (ja) 2012-09-03 2012-09-03 速度算出装置及び速度算出方法並びに衝突判定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104620297A CN104620297A (zh) 2015-05-13
CN104620297B true CN104620297B (zh) 2017-03-22

Family

ID=50182799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280075553.2A CN104620297B (zh) 2012-09-03 2012-09-03 速度算出装置、速度算出方法以及碰撞判定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9905013B2 (zh)
EP (1) EP2894618B1 (zh)
JP (1) JP6011625B2 (zh)
CN (1) CN104620297B (zh)
WO (1) WO2014033955A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006868T5 (de) * 2012-09-03 2015-05-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Kollisionsbestimmungsvorrichtung und Kollisionsbestimmungsverfahren
US9582886B2 (en) * 2013-07-08 2017-02-28 Honda Motor Co., Ltd. Object recognition device
US10317522B2 (en) * 2016-03-01 2019-06-11 GM Global Technology Operations LLC Detecting long objects by sensor fusion
US20190039515A1 (en) * 2017-08-01 2019-02-07 Nanning Fugui Precision Industrial Co., Ltd. System and method for warning against vehicular collisions when driving
CN110400463B (zh) * 2019-07-26 2020-09-04 合肥工业大学 一种基于最佳行驶速度推荐的安全驾驶预警方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521041A (zh) * 2003-01-17 2004-08-18 丰田自动车株式会社 车间距离控制装置
CN1812901A (zh) * 2003-07-11 2006-08-02 丰田自动车株式会社 碰撞安全车辆控制系统
JP2008204281A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp 物体検出装置、および車車間通信システム
CN101479624A (zh) * 2006-06-30 2009-07-08 丰田自动车株式会社 具有雷达与摄像机的传感器融合以及改变雷达阈值的物体存在概率估算的汽车驾驶辅助系统
JP2009186260A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置及び測距方法
JP2010020476A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置及び物体検出方法
WO2011070650A1 (ja) * 2009-12-08 2011-06-16 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置及び物体検出方法
CN102542843A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 比亚迪股份有限公司 防止车辆碰撞的预警方法及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3395623B2 (ja) * 1998-01-19 2003-04-14 株式会社日立製作所 車両の走行制御装置
JP3409736B2 (ja) * 1999-04-30 2003-05-26 日産自動車株式会社 先行車追従制御装置
US7272482B2 (en) * 2002-09-30 2007-09-18 Nissan Motor Co., Ltd. Preceding-vehicle following control system
JP4026477B2 (ja) * 2002-11-12 2007-12-26 日産自動車株式会社 車両用報知装置
JP2009120116A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Hitachi Ltd 車両衝突回避支援装置
JP4815488B2 (ja) 2008-12-22 2011-11-16 本田技研工業株式会社 車両周辺監視装置
JP2010204805A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Konica Minolta Holdings Inc 周辺監視装置および該方法
US8694222B2 (en) * 2011-10-26 2014-04-08 GM Global Technology Operations LLC Collision avoidance system and method of operating the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521041A (zh) * 2003-01-17 2004-08-18 丰田自动车株式会社 车间距离控制装置
CN1812901A (zh) * 2003-07-11 2006-08-02 丰田自动车株式会社 碰撞安全车辆控制系统
CN101479624A (zh) * 2006-06-30 2009-07-08 丰田自动车株式会社 具有雷达与摄像机的传感器融合以及改变雷达阈值的物体存在概率估算的汽车驾驶辅助系统
JP2008204281A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp 物体検出装置、および車車間通信システム
JP2009186260A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置及び測距方法
JP2010020476A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置及び物体検出方法
WO2011070650A1 (ja) * 2009-12-08 2011-06-16 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置及び物体検出方法
CN102542843A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 比亚迪股份有限公司 防止车辆碰撞的预警方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2894618A1 (en) 2015-07-15
EP2894618A4 (en) 2015-07-15
WO2014033955A1 (ja) 2014-03-06
JPWO2014033955A1 (ja) 2016-08-08
US20150262375A1 (en) 2015-09-17
CN104620297A (zh) 2015-05-13
JP6011625B2 (ja) 2016-10-19
EP2894618B1 (en) 2016-10-26
US9905013B2 (en) 2018-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9150223B2 (en) Collision mitigation apparatus
CN104077926B (zh) 车载相交判断装置
JP6304086B2 (ja) Automatic driving device
US9091558B2 (en) Autonomous driver assistance system and autonomous driving method thereof
CN104793202B (zh) 多雷达成像传感器的对象融合系统
JP5971341B2 (ja) 物体検出装置及び運転支援装置
CA2932089C (en) Collision avoidance assistance device for a vehicle
Dagan et al. Forward collision warning with a single camera
CN105936276B (zh) 行驶控制装置
CN104608692B (zh) 停车辅助系统及其方法
CN106476800B (zh) 碰撞避免辅助装置
CN106240458B (zh) 一种基于车载双目相机的车辆前方碰撞预警方法
CN103847735B (zh) 车辆的驾驶辅助控制装置
CN103703497B (zh) 车辆确定系统及车辆确定装置
US9187091B2 (en) Collision detection system with a plausibiity module
US20150049195A1 (en) Image processing unit, object detection method, object detection program, and vehicle control system
EP2352136B1 (en) System for monitoring the area around a vehicle
US9868396B2 (en) Vehicle-drive assisting apparatus
DE10025678B4 (de) Kamerabasiertes Precrash-Erkennungssystem
DE102016106298A9 (de) Fusionsverfahren für eine Querverkehr-Applikation unter Verwenden von Radargeräten und einer Kamera
CN102765365B (zh) 基于机器视觉的行人检测方法及行人防撞预警系统
CN104662592B (zh) 用于运行车辆的驾驶员辅助系统的方法
JP3915746B2 (ja) 車両用外界認識装置
JP4879189B2 (ja) 安全走行支援装置
EP2372304B1 (en) Vehicle position recognition system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model