JP2004102889A

JP2004102889A - 車両検出装置

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Publication number: JP2004102889A
Application number: JP2002266779A
Authority: JP
Inventors: Akio Takahashi; 高橋　昭夫; Shinkichi Asanuma; 浅沼　信吉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP3822154B2

Abstract

【課題】死角領域に存在する車両を、その移動方向や移動速度と共に検出することができる車両検出装置を提供する。
【解決手段】車両同士が、レーザ光投光器２により、自車両の存在を示すレーザ光を路面に向けて照射すると共に、赤外線カメラ３により路面で反射されたレーザ光を認識し、レーザ光判定手段１１により認識されたレーザ光が自車両以外の他車両により照射されたレーザ光であると判定された場合、走行状態検出手段１２により、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の移動方向や移動速度を検出する。また、こうして求められた例えば他車両が交差点へ接近する移動速度を、走行状態検出手段１２がモニタ６にリアルタイムに表示することで、自車両の運転者は、他車両の接近速度及びその変化量から他車両の走行状態を判断し、より安全に交差点への進入及び交差点の通過が可能となる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を利用して周囲の車両を検出する車両検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、見通しの悪い交差点等では、車両同士の出会い頭の衝突事故を未然に防ぐために、死角領域となる方向を見通せるようにカーブミラー等を設置している。
また、死角領域にある自車両の存在を他車両に認識させる、あるいは死角領域にいる他車両を自車両側で認識するために、車両から車速に応じた照射距離にレーザ光を照射して、該レーザ光によって車両の位置を周囲に表示する装置がある（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平０６−６５０８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のようにカーブミラーを設置した場合、ミラーの面積が充分ではないために写し出される他車両が小さく見えたり、あるいはミラーの形状が湾曲しているために写し出される他車両が歪んで見えるため、特に遠方からでは、他車両の存在を確認しづらいという問題があった。
また、レーザ光を照射して、該レーザ光によって車両の位置を周囲に表示する場合、従来技術ではレーザ光自体（空気中のレーザ光の経路）を肉眼で視認可能であることが前提とされているものの、実際は空気中に雨滴や霧、埃及び煙の粒子等の反射物が多数存在する場合でない限り、レーザ光の肉眼での視認は困難であるため、他車両の運転者に死角領域に存在する車両を認識させる、あるいは死角領域にいる他車両を自車両側で認識することは困難であるという問題があった。逆に、空気中にレーザ光の反射物が多数存在する状況では、レーザ光の到達可能距離自体が短くなるため、他車両に対して十分な警告を行うことができないという問題があった。
更に、複数の車両が死角領域に存在する場合には、レーザ光の数も複数となるため、対象物の移動方向や移動速度を的確に認識させる、あるいは認識することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、死角領域に存在する車両を、その移動方向や移動速度と共に検出することができる車両検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る車両検出装置は、車両に搭載されると共に、該車両の進行方向へレーザ光を照射するレーザ光投光手段（例えば実施の形態のレーザ光投光器２）と、路面で反射されたレーザ光を認識可能なレーザ光認識手段（例えば実施の形態の赤外線カメラ３）と、認識されたレーザ光が自車両以外の他車両によるものか否かを判定するレーザ光判定手段（例えば実施の形態のレーザ光判定手段１１）と、認識されたレーザ光が前記他車両により照射されたレーザ光であると判定された場合、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の走行状態を検出する走行状態検出手段（例えば実施の形態の走行状態検出手段１２）とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
以上の構成を備えた車両検出装置は、レーザ光投光手段により車両同士が自車両の存在を示すレーザ光を路面に向けて照射すると共に、レーザ光認識手段により路面で反射されたレーザ光を認識した場合に、認識されたレーザ光が自車両以外の他車両によるものか否かを判定し、認識されたレーザ光が自車両以外の他車両により照射されたレーザ光であると判定された場合、走行状態検出手段により、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の走行状態を検出することで、運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
【０００８】
請求項２の発明に係る車両検出装置は、請求項１に記載の車両検出装置において、前記走行状態検出手段が、認識されたレーザ光の移動軌跡に基づいて前記他車両の移動方向または移動速度を検出することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両検出装置は、認識されたレーザ光の移動軌跡に基づいて他車両の移動方向または移動速度を正確に検出することで、運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
【０００９】
請求項３の発明に係る車両検出装置は、請求項１、または請求項２に記載の車両検出装置において、前記車両の走行速度に応じて前記レーザ光の点滅間隔を変更可能な点滅間隔変更手段（例えば実施の形態の点滅間隔変更手段１３）を備え、前記走行状態検出手段が、認識されたレーザ光の点滅間隔に基づいて前記他車両の走行速度を検出することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両検出装置は、レーザ光の移動距離を計算しなくても、レーザ光の点滅速度から、他車両の移動速度を正確に検出することで、運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
【００１０】
請求項４の発明に係る車両検出装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両検出装置において、前記レーザ光が、赤外線レーザ光であることを特徴とする。
以上の構成を備えた車両検出装置は、運転者の目には見えない赤外線レーザ光によって車両同士がその存在を確認しあうことで、実際の運転者の視界に影響を与えることなく他車両の存在を運転者に通知し、運転者に他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の車両検出装置の構成を示すブロック図である。
図１において、符号１は、本実施の形態の車両検出装置を制御するＣＰＵ（中央演算装置）を備えた車載のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ　）であって、本実施の形態の車両検出装置が搭載された車両の進行方向へ赤外線レーザ光を照射するレーザ光投光器２と、路面で反射された赤外線レーザ光を認識可能な赤外線カメラ３が接続されると共に、該車両の車速情報を取得するための車速センサ４が接続されている。
【００１２】
これにより、ＥＣＵ１は、レーザ光投光器２を用いて赤外線レーザ光を路面に向けて照射することで自車両の存在を他車両に対して示すと共に、赤外線カメラ３によって路面で反射された自車両以外の赤外線レーザ光を認識した場合に、認識された赤外線レーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の走行状態を検出する。そして、自車両の運転者に該他車両の走行状態を示す情報を与えて、該運転者の運転に対する注意を喚起することができる。
【００１３】
また、ＥＣＵ１には、音声や光等で警報を発するためのスピーカや警報ランプを含む警報手段５と、赤外線カメラ３により撮影された画像を表示し、他車両の存在を自車両の運転者に認識させるための、例えば自車両の走行状態を数字で表すメータと一体化されたメータ一体Ｄｉｓｐｌａｙや自車両のコンソールに設置されるＮＡＶＩＤｉｓｐｌａｙ、更にフロントウィンドウ（フロントウィンドウシールド）の運転者の前方視界を妨げない位置に情報を表示するＨＵＤ（Ｈｅａｄ　Ｕｐ　Ｄｉｓｐｌａｙ　）等を含むモニタ６が接続されている。
【００１４】
また、ＥＣＵ１は、入力アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、ディジタル化した画像信号を記憶する画像メモリ、各種演算処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＣＰＵが演算途中のデータを記憶するために使用するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵが実行するプログラムやテーブル、マップなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、警報手段５の駆動信号、モニタ６の表示信号などを出力する出力回路を備えており、赤外線カメラ３で撮影された画像や、車両センサ４の出力信号は、ディジタル信号に変換されてＣＰＵに入力されるように構成されている。
【００１５】
また、ＥＣＵ１は、レーザ光判定手段１１、走行状態検出手段１２、点滅間隔変更手段１３とを備えている。
ここで、レーザ光判定手段１１は、路面で反射されると共に、赤外線カメラ３によって認識された赤外線レーザ光が、自車両のレーザ光投光器２により照射された赤外線レーザ光か、他車両のレーザ光投光器２により照射された赤外線レーザ光かを判定する。判定する方法は、赤外線レーザ光の路面反射スポット光の形状、または画面上の撮影領域と自車両の赤外線レーザ光の照射位置との関係に基づいて判定するものとする。なお、具体的な判定方法は、詳細を後述する。
【００１６】
また、走行状態検出手段１２は、レーザ光判定手段１１によって、赤外線カメラ３で認識された赤外線レーザ光が他車両により照射された赤外線レーザ光であると判定された場合、認識された赤外線レーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の走行状態を検出する。なお、具体的な走行状態の検出方法は、詳細を後述する。
また、点滅間隔変更手段１３は、レーザ光投光器２が照射する赤外線レーザ光の点滅間隔を、車速センサ４が取得した車両の走行速度に応じて変更する。
【００１７】
次に、本実施の形態の車両検出装置で用いられるレーザ光投光器や赤外線カメラ、ディスプレイ等の取り付け位置について図面を参照して説明する。
図２は、車両におけるレーザ光投光器や赤外線カメラ、ディスプレイ等の取り付け位置を示す図である。
図２に示すように、レーザ光投光器２は、自車両１０のフロントグリルの、自車両１０の車幅方向に対してほぼ対称な位置に配置されており、レーザ光投光器２から照射される赤外線レーザ光は、遠方に行くにつれて末広がりの円錐状に広がる光であって、赤外線レーザ光が路面（道路水平面）に投影されたときに、その路面反射スポット光３１の形状が楕円形状となる。また、赤外線レーザ光は、例えば自車両からの距離Ｐ＝３０［ｍ］程度の位置に照射するものとする。
【００１８】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図３は、本実施の形態の車両検出装置を用いた交差点死角領域における接近他車両検出例を示す模式図である。また、図４は、交差点において他車両が接近する様子を示す模式図、図５は、交差点において他車両が移動した距離を示す模式図である。
図３において、枠１４は赤外線カメラ３の撮像範囲を示す枠であって、自車両１０が建物１５などによる見通しの悪い交差点２０に差しかかった場合に、例えば他車両３０が、左横方向から交差点２０へ接近して来ると、まず他車両３０の赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の先端が物陰から現れる。
【００１９】
この赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１は、肉眼では見ることができないが、自車両１０に搭載された赤外線カメラ３を通して路面反射スポット光３１を捉えることにより、交差点２０へ進入してくる他車両３０の接近を検知することができる。
そして、赤外線カメラ３により撮影した自車両１０の周囲の画像と、この捉えた赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１とを、ＨＵＤ７等のモニタ装置を用いてフロントウィンドウ（フロントウィンドウシールド）などに映し出すことにより、運転者は、死角領域に存在する他車両３０そのものを見ることなしに他車両３０の接近情報を把握できることになる。
【００２０】
すなわち、赤外線カメラ３により撮影された赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の位置について、赤外線カメラ３により撮影された画像のフレームを時系列に並べて比較すると、まず図４（ａ）に示すように、時刻「ｔｎ」のフレームにおいて死角領域に存在する他車両３０が照射した赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の先端が物陰から現れる。
また、図４（ｂ）に示すように、次の時刻「ｔｎ＋１」のフレームでは、死角領域に存在する他車両３０が照射した赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の半分程度を、交差点２０の路面上に認識することができる。
更に、図４（ｃ）に示すように、次の時刻「ｔｎ＋２」のフレームでは、死角領域に存在する他車両３０が照射した赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の全てを、交差点２０の路面上に認識することができると共に、他車両３０の先端が物陰から現れる。
【００２１】
このように、路面反射スポット光３１は、他車両３０の交差点２０への接近に従い進行方向に少しずつ、ずれて見える様に映し出される。そこで、ＥＣＵ１に含まれる走行状態検出手段１２が、図５に示す路面反射スポット光３１の移動距離Ｌと、赤外線カメラ３のフレームレートとから、下記（１）式によって、他車両３０の移動速度Ｖを求める。
移動速度Ｖ＝移動距離Ｌ／〔（１／フレームレート）×フレーム数〕・・・（１）
また、走行状態検出手段１２が、こうして求められた他車両３０の交差点２０への接近速度（＝移動速度Ｖ）をＨＵＤ７内にリアルタイムに表示することで、自車両１０の運転者は、他車両３０の接近速度Ｖ及びその変化量から、他車両３０が減速中か否かの判断も可能となり、より安全に交差点２０への進入及び交差点２０の通過が可能となる。
【００２２】
なお、路面反射スポット光３１の移動距離は、画面上の下端部からの距離により予め求められている基準距離と、実際の画素の移動量とを比較することにより、容易に算出可能である。また、路面反射スポット光３１の移動距離は、ステレオビジョン等の他の測定手段により測定する構成としてもよい。
また、自車両１０により照射された路面反射スポット光３１と、他車両３０により照射された路面反射スポット光３１との判別は、ＥＣＵ１に含まれるレーザ光判定手段１１が、赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の形状、または画面上の撮影領域と自車両１０の赤外線レーザ光の照射位置との関係に基づいて判定する。
【００２３】
具体的には、路面反射スポット光３１の形状によって判定する場合、自車両１０により照射された赤外線レーザ光による路面反射スポット光３１は、自車両１０から見て縦長の楕円形状に見えるのに対し、他車両３０により照射された赤外線レーザ光による路面反射スポット光３１は、自車両１０から見て横長の楕円形状に見えることから判別することができる。
一方、画面上の撮影領域と自車両１０の赤外線レーザ光の照射位置との関係に基づいて判定する場合、自車両１０の赤外線レーザ光の照射位置は予め決まっているので、予想される位置に出現した路面反射スポット光３１は自車両１０によるものとし、それ以外を他車両３０により照射された赤外線レーザ光による路面反射スポット光３１として判別することができる。
【００２４】
また、ＥＣＵ１は、点滅間隔変更手段１３により車速センサ４が取得した車両の走行速度に応じて、レーザ光投光器２が照射する赤外線レーザ光の点滅間隔を変更するようにしてもよい。この場合、車両の赤外線カメラ３と走行状態検出手段１２とにより認識された赤外線レーザ光の点滅間隔に基づき、相手車両の速度が認識可能となる。
また、赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１や速度表示を、モニタ６のひとつであるＨＵＤ７以外の表示装置（例えば、メータ一体ＤｉｓｐｌａｙやＮＡＶＩＤｉｓｐｌａｙ）を用いて表示しても良く、更に警報手段５に含まれるスピーカからの音声や警報ランプ点灯による光などの手段を用いて、自車両１０の運転者に警報を発しても良い。
【００２５】
更に、赤外線レーザ光の路面反射スポット光３１の形状を進行方向前後で非対称のものとすることにより、車両の進行方向を特定する構成とすることもできる。この場合、路面反射スポット光３１の形状により車両の進行方向を特定可能なため、車両が停止しているような場合でも車両の進行方向を把握することが可能となる。具体的には、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、車両の進行方向に矢印の先端や三角形の先端を向けるようにすることで、一目で車両の進行方向を特定することができる。
【００２６】
なお、赤外線レーザ光の形状に関しては、円錐型形状に限らず、例えば扇型形状や円柱型形状など、赤外線カメラ３で形状を把握し易い形状ならばどのような形状であっても良い。
また、レーザ光投光器２が照射するレーザ光の波長は、カメラで捉えることが可能な波長ならば、赤外線レーザ光に限らず、可視光等のレーザ光であっても良く、この場合、レーザ光の認識も、赤外線カメラ３ではなく、可視光等のレーザ光を認識可能なカメラを用いるものとする。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態の車両検出装置は、例えば自車両１０と他車両３０等の車両同士が、レーザ光投光器２により、自車両１０の存在を示すレーザ光を路面に向けて照射すると共に、赤外線カメラ３により路面で反射されたレーザ光を認識し、レーザ光判定手段１１により認識されたレーザ光が自車両以外の他車両により照射されたレーザ光であると判定された場合、走行状態検出手段１２により、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の移動方向や移動速度等の走行状態を検出することで、運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
【００２８】
これにより、例えば建物１５の陰などにより見通しの悪い交差点２０付近において、自車両１０の進行方向の横方向から接近して来る肉眼視できない他車両３０の存在情報とその走行速度が事前に把握できる為、見通しの悪い交差点２０内での出会い頭事故を防止することができる。
また、前方停止車両などを追い越す際にも、左側から来る他車両との衝突や対向車両との正面衝突等も防止可能となる。
【００２９】
更に、レーザ光に赤外線レーザ光を用いる場合、昼夜を問わず車両同士が周囲の他車両を認識することが可能となると共に、路面反射スポット光３１は目に見えない為、対向車の運転者に不要な眩惑を与えることが無く、また、フロントウィンドウ（フロントウィンドウシールド）を通して外界を見ている限り、自車両の運転者の視界に妨害を与えることが一切無いという効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１及び請求項２に記載の車両検出装置によれば、車両同士が自車両の存在を示すレーザ光を路面に向けて照射すると共に、路面で反射された他車両の照射するレーザ光を認識した場合に、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の移動方向や移動速度等の走行状態を検出することで、運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
従って、自車両において死角領域に存在する他車両の存在をその走行状態と共に早期に認識する、あるいは他車両に自車両の存在をその走行状態と共に早期に認識させることができるので、車両同士の出会い頭の衝突等を回避させることができるという効果が得られる。
【００３１】
請求項３に記載の車両検出装置によれば、レーザ光の移動距離を計算しなくても、レーザ光の点滅速度から、他車両の移動速度を正確に検出して運転者にこれを通知し、他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
従って、車両検出装置からレーザ光の移動距離の計算に必要な複数のフレームの画像を記憶するためのメモリを削除することで回路構成を簡略化し、装置規模を削減することができるという効果が得られる。
【００３２】
請求項４に記載の車両検出装置によれば、運転者の目には見えない赤外線レーザ光を用いることで、実際の運転者の視界に影響を与えることなく他車両の存在を運転者に通知し、運転者に他車両の走行状態に対処して自車両を運転させることができる。
従って、昼夜を問わず車両同士が周囲の他車両を認識することが可能となると共に、赤外線レーザ光は目に見えない為、対向車の運転者に不要な眩惑を与えることが無く、また、フロントウィンドウ（フロントウィンドウシールド）を通して外界を見ている限り、自車両の運転者の視界に妨害を与えることが一切無いという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の車両検出装置を示す回路図である。
【図２】車両におけるレーザ光投光器や赤外線カメラ、ディスプレイ等の取り付け位置を示す図である。
【図３】同実施の形態の車両検出装置を用いた交差点死角領域における接近他車両検出例を示す模式図である。
【図４】交差点において他車両が接近する様子を示す模式図である。
【図５】交差点において他車両が移動した距離を示す模式図である。
【図６】車両進行方向前後で非対称な赤外線レーザ光の路面反射スポット光の形状を示す図である。
【符号の説明】
１　　ＥＣＵ
２　　レーザ光投光器
３　　赤外線カメラ（レーザ光認識手段）
４　　車速センサ
５　　警報手段
６　　モニタ
７　　ＨＵＤ
１０　　自車両
１１　　レーザ光判定手段
１２　　走行状態検出手段
１３　　点滅間隔変更手段
２０　　交差点
３０　　他車両

Claims

車両に搭載されると共に、該車両の進行方向へレーザ光を照射するレーザ光投光手段と、
路面で反射されたレーザ光を認識可能なレーザ光認識手段と、
認識されたレーザ光が自車両以外の他車両によるものか否かを判定するレーザ光判定手段と、
認識されたレーザ光が前記他車両により照射されたレーザ光であると判定された場合、認識されたレーザ光の移動軌跡、形状、点灯状態の少なくともいずれか１つに基づいて該他車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と
を備えたことを特徴とする車両検出装置。
前記走行状態検出手段が、認識されたレーザ光の移動軌跡に基づいて前記他車両の移動方向または移動速度を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両検出装置。
前記車両の走行速度に応じて前記レーザ光の点滅間隔を変更可能な点滅間隔変更手段を備え、
前記走行状態検出手段が、認識されたレーザ光の点滅間隔に基づいて前記他車両の走行速度を検出する
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の車両検出装置。
前記レーザ光が、赤外線レーザ光である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両検出装置。