JP2006023235A - 接近車両認識システム - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両に接近する車両を適切に認識する。
【解決手段】 特徴点抽出部２２は、後方撮像カメラ１１から入力される画像データに対して他車両の前部において所定地上高位置（例えば、方向指示器が配置される高さ位置等）で車幅方向に所定間隔Ｌをおいた位置（例えば、車幅方向の両端部等）に配置された１対の発光部材の認識処理を行う。特徴点相対位置検知部２４は、抽出した１対の発光部材の自車両に対する相対位置を検知する。対象物距離算出部２６は、抽出した１対の発光部材の自車両に対する相対距離の情報を算出する。走行支援判定部２７は、１対の発光部材の自車両に対する相対位置と、抽出した１対の発光部材の自車両に対する相対距離の情報と、自車両情報検出部１３にて検出した自車両の走行情報とに基づき、走行支援レベルを設定し、この走行支援レベルに応じて、報知装置１７を作動させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、接近車両認識システムに関する。

従来、例えば自車両の後方を撮影するカメラの撮影画像に基づき、自車両の後方から接近する２輪車両を認識する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この装置では、撮影画像内の高輝度領域が２輪車両において昼間時に点灯される前照灯に相当するか否かを判定して、２輪車両の有無を認識するようになっている。
特開平９−７３５２９号公報

ところで、上記従来技術に係る装置においては、２輪車両の前照灯の地上高が４輪車両の前照灯の地上高よりも相対的に高くなることを前提として、２輪車両と４輪車両とを区別するようになっている。しかしながら、例えばオフロード走行用の車両等のように、相対的に地上高が高く設定された４輪車両においては、前照灯の地上高が２輪車両の前照灯と同等の位置に設定される場合があり、例えば１対の前照灯の一方が無点灯状態の４輪車両を２輪車両であると誤認識してしまったり、例えば併走する２台の２輪車両を１台の４輪車両であると誤認識してしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両に接近する車両を適切に認識することが可能な接近車両認識システムを提供することを目的とする。

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に記載の本発明の接近車両認識システムは、車両（例えば、実施の形態での他車両３０、４輪車両４０）の進行方向において相対的に前方の位置から視認可能な前記車両の位置に車幅方向に所定間隔をおいて配置された１対の発光あるいは反射部材（例えば、実施の形態での１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂ）を備え、前記前方の位置に配置された撮影手段（例えば、実施の形態での後方撮像カメラ１１）により撮影された撮影画像において、視点から消失点へと向かう方向と、前記視点から前記１対の発光あるいは反射部材の各一方および他方へと向かう各方向とのなす各角度と、前記視点と前記消失点とを含む直線と、前記１対の発光あるいは反射部材の各一方および他方との各距離とに基づき、前記撮影手段と前記車両との間の相対距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での対象物距離算出部２６）を備えることを特徴としている。

上記構成の接近車両認識システムによれば、自車両に対して相対的に前方あるいは後方から接近する他車両の存在および相対距離を精度良く検知することができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の接近車両認識システムでは、前記１対の発光あるいは反射部材の一方および他方は、車幅方向の両端部に配置されていることを特徴としている。

上記構成の接近車両認識システムによれば、自車両に対して相対的に前方あるいは後方から接近する他車両の存在および相対距離に加えて、他車両の種別（例えば、４輪車両と２輪車両等）を精度良く認識することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の接近車両認識システムでは、前記撮影手段は前記車両の進行方向において相対的に前方の他車両（例えば、実施の形態での自車両）に搭載され、前記撮影手段の撮影方向は前記他車両の前後方向の少なくとも前方あるいは後方に向かう方向に設定されていることを特徴としている。

上記構成の接近車両認識システムによれば、少なくとも自車両に対して相対的に前方あるいは後方から接近する他車両の存在および相対距離を精度良く検知することができる。

以上説明したように、本発明の接近車両認識システムによれば、自車両に対して相対的に前方あるいは後方から接近する他車両の存在および相対距離を精度良く検知することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の接近車両認識システムによれば、自車両に対して相対的に前方あるいは後方から接近する他車両の存在および相対距離に加えて、他車両の種別（例えば、４輪車両と２輪車両等）を精度良く認識することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る接近車両認識システム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接近車両認識システム１０は、例えば、後方撮像カメラ１１と、自車両情報検出部１３と、処理装置１５と、報知装置１７とを備えて構成されている。

後方撮像カメラ１１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本体および画像処理部を備えて構成されている。
カメラ本体は、例えばリアウィンドウ越しに自車両の進行方向後方の所定検知範囲の外界を撮影する。
画像処理部は、カメラ本体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処理装置１５へ出力する。

自車両情報検出部１３は、自車両情報として、例えば自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサや、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号等の測位信号や自車両の外部の情報発信装置から発信される位置信号や例えば道路上に配置された基点マーカとの磁気作用等、さらには、適宜のジャイロセンサや加速度センサ等の検出結果に基づいて自車両の現在位置や進行方向を検出する位置センサや、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）やヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）や操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）を検出する各センサや、方向指示器やアクセル、ブレーキのオン／オフ状態を検知する各センサ等を備えて構成されている。

処理装置１５は、例えば、自車両走行情報抽出部２１と、特徴点抽出部２２と、仮想基準線抽出部２３と、特徴点相対位置検知部２４と、特徴点角度算出部２５と、対象物距離算出部２６と、走行支援判定部２７とを備えて構成されている。

自車両走行情報抽出部２１は、自車両情報検出部１３にて検出した自車両情報から自車両の走行情報、例えば位置や速度やヨー角や操舵角、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態等を抽出する。
なお、自車両走行情報抽出部２１は、必要に応じて、例えば自車両情報検出部１３での検出動作に要する時間を考慮して自車両の位置情報や速度情報等の変動を補正し、自車両の現在の位置情報や速度情報等を推定する。

特徴点抽出部２２は、後方撮像カメラ１１から入力される画像データに対して、例えば図２に示すような、２輪車両等の他車両３０の前部において所定地上高位置（例えば、方向指示器が配置される高さ位置等）で車幅方向に所定間隔Ｌをおいた位置（例えば、車幅方向の両端部等）に配置された１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂ（例えば、発光ダイオード等）の相対的に高輝度の発光体を検知対象物とした特徴点の抽出を行う。

仮想基準線抽出部２３は、後方撮像カメラ１１から入力される画像データに対して、例えば図３に示すように、自車両の後方に伸びる車線ＴＬに平行であって自車両の車幅と同等の距離を有する１対の仮想基準線３２Ａ，３２Ｂを設定し、これら１対の仮想基準線３２Ａ，３２Ｂによって両側から挟み込まれる領域を、自車両の真後ろ領域ＡＢとして設定し、さらに、右側の仮想基準線３２Ａよりも右側の領域を右後方領域ＡＲとして設定し、左側の仮想基準線３２Ｂよりも左側の領域を左後方領域ＡＬとして設定する。
特徴点相対位置検知部２４は、仮想基準線抽出部２３にて設定した各領域ＡＢ，ＡＬ，ＡＲに対する、特徴点抽出部２２にて抽出した１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対位置を判定する。これにより、例えば図３に示すように、特徴点抽出部２２にて抽出した１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂが、画像データ上において左側の仮想基準線３２Ｂよりも左側の領域に存在する場合には、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを備える他車両が、自車両の左後方領域ＡＬに存在すると判断することができる。

特徴点角度算出部２５は、後方撮像カメラ１１から入力される画像データ上において、例えば図４に示すように、視点Ｏから消失点へと向かう方向と、視点Ｏから各一方および他方の発光部材３１Ａ，３１Ｂへと向かう方向とのなす角（例えば、図４に示す角度α，角度（α＋θ））を算出する。
例えば図４において、視点Ｏおよび消失点を含む直線と１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを含む直線との交点ＲＡに対して、視点Ｏと交点ＲＡとを結ぶ線分と、視点Ｏと一方の発光部材３１Ａとを結ぶ線分との交差角度が角度αとなり、視点Ｏと一方の発光部材３１Ａとを結ぶ線分と、視点Ｏと他方の発光部材３１Ｂとを結ぶ線分との交差角度が角度θとなる。

対象物距離算出部２６は、特徴点角度算出部２５にて算出した角度（例えば、図４に示す角度α，θ）と、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂ間の所定距離Ｌと、視点Ｏおよび消失点を含む直線と一方の発光部材３１Ａとの間の距離Ｘと、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを含む直線と視点Ｏとの間の距離Ｄとに対する所定数式、例えば下記数式（１）および数式（２）に基づき、未知数である距離Ｘ，Ｄを算出する。

走行支援判定部２７は、特徴点相対位置検知部２４にて検知された１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対位置と、対象物距離算出部２６にて算出された自車両に対する１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの距離に係る情報と、自車両情報検出部１３にて検出した自車両の走行情報とに基づき、走行支援レベルを設定し、この走行支援レベルに応じて、報知装置１７を作動させる。
例えば図５に示すように、自車両Ｐが交差点で左折する際には、自車両の速度の低下や方向指示器およびブレーキのオン状態が自車両情報検出部１３にて検出される。このとき、例えば図３に示すように、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂ、あるいは、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの少なくとも何れかひとつが自車両の左後方領域ＡＬに存在することが特徴点相対位置検知部２４にて検知されると、例えば対象物距離算出部２６にて算出される距離Ｘ，Ｄが小さくなることに伴い、走行支援レベルが高くなるように設定される。一方、例えば１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの少なくとも何れかひとつが自車両の右後方領域ＡＲに存在する場合や、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂが真後ろ領域ＡＢに存在する場合には、走行支援レベルが相対的に低い値に設定される。

報知装置１７は、例えば、視覚的伝達装置と、聴覚的伝達装置とを備えて構成されている。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置等であって、走行支援判定部２７から入力される走行支援レベルに応じて、例えば表示装置に情報を表示したり、所定の表示灯を点滅させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカ等であって、走行支援判定部２７から入力される走行支援レベルに応じて、所定の報知音や音声等を出力する。

本実施の形態による接近車両認識システム１０は上記構成を備えており、次に、この接近車両認識システム１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。

先ず、図６に示すステップＳ０１においては、後方撮像カメラ１１から出力される画像データを取得する。
次に、ステップＳ０２においては、取得した画像データにおいて、所定地上高位置で車幅方向に所定間隔Ｌをおいて配置される１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対的に高輝度の発光体を検知対象物とした特徴点の抽出を行う。
次に、ステップＳ０３においては、取得した画像データにおいて、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを特徴点として抽出したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの一方または他方のみが抽出された場合や、両方が抽出されなかった場合には、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Ｓ０４に進む。

ステップＳ０４においては、取得した画像データに対して、例えば図３に示すように、自車両の後方に伸びる車線ＴＬに平行であって自車両の車幅と同等の距離を有する１対の仮想基準線３２Ａ，３２Ｂを設定する。
次に、ステップＳ０５においては、取得した画像データに対して、１対の仮想基準線３２Ａ，３２Ｂにより区分される各領域ＡＢ，ＡＬ，ＡＲに対する１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対位置を検知する。
次に、ステップＳ０６においては、取得した画像データに対して、後方撮像カメラ１１と１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂとの角度、例えば後方撮像カメラ１１の視点Ｏから消失点へと向かう方向と、視点Ｏから各一方および他方の発光部材３１Ａ，３１Ｂへと向かう方向とのなす角（例えば、図４に示す角度α，角度（α＋θ））を算出する。

次に、ステップＳ０７においては、上記数式（１）および数式（２）に基づき、自車両に対する１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対距離に係る距離Ｘ，Ｄを算出する。
次に、ステップＳ０８においては、自車両情報検出部１３にて検出した自車両情報から自車両の走行情報、例えば位置や速度やヨー角や操舵角、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態等を取得する。
次に、ステップＳ０９においては、特徴点相対位置検知部２４にて検知された１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの相対位置と、対象物距離算出部２６にて算出された自車両に対する１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの距離に係る情報と、自車両情報検出部１３にて検出した自車両の走行情報とに基づき、走行支援レベルを設定する。

そして、ステップＳ１０においては、設定された走行支援レベルが所定支援レベルよりも高いか否かを判定する。
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に進み、設定された走行支援レベルに応じて報知装置１７を作動させ、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態による接近車両認識システム１０によれば、前方の位置から視認可能な他車両３０の所定位置に１対の反射部材３１Ａ，３１Ｂを設け、これら１対の反射部材３１Ａ，３１Ｂを含む自車両の後方領域を撮影する後方撮像カメラ１１から出力される画像データに基づき、自車両に対する相対距離を算出することにより、後方から接近する他車両３０を的確に検知することができる。
しかも、１対の反射部材３１Ａ，３１Ｂ間の間隔および地上高を所定位置に設定しておくことで、他車両３０の種別、例えば４輪車両と２輪車両との種別等を把握することができ、自車両に対する他車両３０の相対距離の情報に加えて、他車両３０の種別の情報に応じて、適切な走行支援を行うことができる。

なお、上述した本実施の形態においては、２輪車両に１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを備え、例えば図５に示すように、自車両の左後方から接近する２輪車両に対して、走行支援レベルを設定するとしたが、これに限定されず、例えば１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを４輪車両４０の前部において所定地上高位置（例えば、方向指示器が配置される高さ位置等）で車幅方向に所定間隔Ｌをおいた位置（例えば、車幅方向の両端部等）に配置してもよい。この場合には、例えば図７に示すように、自車両が車線変更を行う際に、自車両の走行車線に隣接する走行車線を走行し、自車両の右後方から接近する４輪車両４０に対して、走行支援レベルを設定することができる。

なお、上述した実施の形態においては、自車両の進行方向後方の所定検知範囲の外界を撮影する後方撮像カメラ１１を備えるとしたが、これに限定されず、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前方撮像カメラを備えてもよい。この場合には、自車両の進行方向前方から接近する他車両３０を検知することができる。

なお、上述した本実施の形態においては、２輪車両等の他車両の前部において所定地上高位置で車幅方向の両端部に１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂを備えるとしたが、これに限定されず、１対の発光部材３１Ａ，３１Ｂの代わりに、例えば１対の反射部材を備えてもよい。

本発明の一実施形態に係る接近車両認識システムの構成図である。 他車両の前部において所定地上高位置で車幅方向に所定間隔Ｌをおいた位置に配置された１対の発光部材の一例を示す図である。 後方撮像カメラから入力される画像データ上において設定される１対の仮想基準線の一例を示す図である。 後方撮像カメラから入力される画像データ上において、視点Ｏおよび消失点を含む直線と１対の発光部材を含む直線との交点ＲＡに対して、視点Ｏと交点ＲＡとを結ぶ線分と、視点Ｏと一方の発光部材とを結ぶ線分との交差角度（角度α）と、視点Ｏと一方の発光部材とを結ぶ線分と、視点Ｏと他方の発光部材とを結ぶ線分との交差角度（角度θ）との一例を示す図である。 交差点を右折する自車両Ｐの左後方から接近する他車両の一例を示す図である。 図１に示す接近車両認識システムの動作を示すフローチャートである。 進行方向前方の障害物を避けるようにして車線変更を行う自車両Ｐの右後方から接近する他車両の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 接近車両認識システム
１１ 後方撮像カメラ（撮影手段）
２６ 対象物距離算出部（距離算出手段）
３１Ａ，３１Ｂ 発光部材

Claims (3)

1. 車両の進行方向において相対的に前方の位置から視認可能な前記車両の位置に車幅方向に所定間隔をおいて配置された１対の発光あるいは反射部材を備え、
   前記前方の位置に配置された撮影手段により撮影された撮影画像において、
   視点から消失点へと向かう方向と、前記視点から前記１対の発光あるいは反射部材の各一方および他方へと向かう各方向とのなす各角度と、
   前記視点と前記消失点とを含む直線と、前記１対の発光あるいは反射部材の各一方および他方との各距離と
   に基づき、前記撮影手段と前記車両との間の相対距離を算出する距離算出手段を備えることを特徴とする接近車両認識システム。
2. 前記１対の発光あるいは反射部材の一方および他方は、車幅方向の両端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の接近車両認識システム。
3. 前記撮影手段は前記車両の進行方向において相対的に前方の他車両に搭載され、前記撮影手段の撮影方向は前記他車両の前後方向の少なくとも前方あるいは後方に向かう方向に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接近車両認識システム。
   
   

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