JP2008286566A - 車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】道路標識、特に一時停止や進入禁止にかかる道路標識の判別が行え、安価で、かつ搭載された車両の燃料消費量の増大が抑えられる車載装置を提供する。
【解決手段】車載装置１は、レーダユニット２が道路標識である可能性が高い物体を検出すると、画像処理ユニット３が撮像画像から、この道路標識である可能性が高い物体が撮像されている部分を切り出す。そして、切り出した部分の画像について、画像処理を行い、当該物体が道路標識であるかどうかを検知する。
【選択図】図１

Description

この発明は、道路標識、特に一時停止や進入禁止にかかる道路標識の存在を判別する車載装置に関する。

従来、運転者が車両を安全に運転するのを援助する車載装置として、車両の前方に存在する物体を検知するレーダ装置があった。このレーダ装置は、レーザ光や電波等の電磁波を探査波として利用し、車両の前方に存在する物体を検知する。レーダ装置は、車両前方の検知領域で探査波を水平方向（車両の幅方向）に走査する。レーダ装置は、探査波を発信してから、その反射波を受信するまでの経過時間を計測することにより、発信した探査波を反射した物体までの距離を得る。また、このときの探査波の発信方向から、この探査波を反射した物体が存在する方向を得る。レーダ装置は、探査波を検知領域で走査しながら、この物体までの距離および方向を得る処理を繰り返して行うことで、検知領域内に存在する物体毎に、車両に対する相対位置や、大きさ等を得る。また、レーダ装置は、検出した物体毎に、時間経過にともなう距離および方向の変化を検出し、さらに車両の走行速度や走行方向を用い、物体が停止体であるか、移動体であるかの判別や、移動体である物体の移動速度や移動方向の算出等も行う。レーダ装置は、検知結果を車両側の制御ユニット（以下、車両側制御ユニットと言う。）に通知する。車両側制御ユニットは、レーダ装置から通知された車両前方に存在する物体の検知結果に基づいて、車両の走行速度や走行方向等を制御する。

また、特許文献１には、検出した物体との相対速度と、大きさ（幅）によって、この物体の属性を判断する構成が記載されている。

また、車両の運転者は、道路に設置されている道路標識を認識し、その道路標識による規制を守らなければならない。車両の運転者が道路標識を見落としたことが原因の交通事故も少なくない。道路標識の見落としによる交通事故の発生を抑えるための装置が特許文献２、３で提案されている。これらの装置は、カメラで撮像した撮像画像を処理し、この撮像画像に一時停止等にかかる道路標識が撮像されているかどうかを判定する構成である。また、撮像画像に一時停止等にかかる道路標識が撮像されていれば、その旨を車両側制御ユニットに通知する。車両側制御ユニットは、この通知に基づいて、運転手に対して警報を発したり、車両の制動をしたりする。
特開平 ７−１４６３６９号公報 特開２００５−６３３９８号公報 特開平１１−３３９１９７号公報

しかしながら、撮像装置で撮像した車両前方の画像を処理して、撮像されている道路標識を検出するとともに、その道路標識の種類を判別するのに要する時間が長いと、検出した道路標識にかかる警報報知が遅れたり、車両を制動させるための減速タイミングが遅れたりすることになる。画像処理では、撮像画像から撮像されている物体の形状や色彩等を取得し、パターンマッチング等でその物体が何であるかを認識するので、データ処理量が多い。このため、特許文献２、３等で提案されている装置では、データ処理が比較的高速に行える高価な画像処理チップを用いなければ、検出した道路標識にかかる警報報知や、車両を制動させるための減速が適正なタイミングで行えない。すなわち、特許文献２、３で提案されている装置は、データ処理が比較的高速に行える高価な画像処理チップを用いなければならず、コスト面での問題があった。また、一般に、データ処理速度が高速になるにつれて、消費電力が増大する。車載装置で消費される電力は、車両の内燃機関で賄うことから、燃料消費量が増大するという問題もあった。

なお、特許文献１等で示されている上述のレーダ装置は、車両の前方に存在する物体が停止体であるか、移動体であるかの判別や、その物体の位置や大きさが検知できるので、道路標識である可能性が高い物体が存在しているかどうかについては判断できるが、その物体が実際に道路標識であるかどうかや、道路標識の種類を判別することはできない。すなわち、バス停の標識や立て看板など道路標識の様に路側に固定され、車両から見た幅が道路標識と似ている場合、これを判別することはできない。また、その位置や大きさから道路標識と判断したとしても、同様の形状で内容の異なる道路標識が存在するため、これをレーダ装置で判別することはできない。

この発明の目的は、道路標識、特に一時停止や進入禁止にかかる道路標識の判別が行え、安価で、かつ搭載された車両の燃料消費量の増大が抑えられる車載装置を提供することにある。

この発明の車載装置は、上記課題を解決するために以下のように構成している。

この車載装置は、車両に搭載される。発信手段が探査波を前方に発信し、受信手段が前記発信手段から発信された探査波について、その反射波を受信する。また、走査手段が、前記発信手段から発信された探査波を幅方向（水平方向）に走査する。そして、前記受信手段が物体からの反射波を受信することで、物体検知手段が物体の存在を検知するとともに、その物体までの距離と方向から位置、および大きさを検知する。すなわち、レーザ光や電波等の電磁波を探査波として利用し、車両の前方に存在する物体を検知するレーダ装置にかかる構成を備えている。

また、抽出手段が、前記物体検知手段で検知された物体毎に、その位置および大きさに基づいて道路標識である可能性が高い物体を抽出する。そして、画像処理手段が、撮像手段において撮像された前方の撮像画像から、前記抽出手段が抽出した道路標識である可能性が高い物体の位置に対応する部分を切り出し、ここで切り出した画像を処理して、当該物体が予め定めた種類の道路標識であるかどうかを判定する。物体検知手段と撮像手段の位置関係は取り付け時に決まっているため、物体検知手段が検知した物体の位置を撮像手段が撮像する画像上の位置と対応づけることができる。すなわち、画像処理手段は、前記撮像手段が撮像した撮像画像全体を画像処理の対象にするのではなく、抽出手段により道路標識である可能性が高いと推定された物体が撮像されている一部分を画像処理の対象にする。このため、画像処理手段の処理量が抑えられ、画像処理が高速で行える高価なチップを使用しなくても、道路標識を判別することができる。

特に、一時停止や、進入禁止にかかる道路標識を判別して、車両の運転者に通知することは、道路標識の見落としによる交通事故の発生を抑えるのに効果的である。

また、一時停止や、進入禁止にかかる道路標識は、殆どの部分が赤色であるので、赤色の比率から、撮像された道路標識が一時停止や、進入禁止にかかる道路標識であるかどうかについて判定できる。すなわち、比較的簡単な処理で、撮像された道路標識が一時停止や、進入禁止にかかる道路標識であるかどうかの判定が行える。

また、一時停止にかかる道路標識の外形は三角形形状であり、進入禁止にかかる道路標識の外形は丸形状であるので、外形形状から、一時停止にかかる道路標識であるか、進入禁止にかかる道路標識であるかの判定も行える。したがって、画像処理手段の処理量が一層抑えられる。

さらに、車両の走行速度と、前記画像処理手段が予め定めた種類であると判定した道路標識までの距離と、に応じて、車両側への出力を変化させるようにしてもよい。

この発明によれば、画像処理手段の処理量が抑えられるので、画像処理が高速で行える高価なチップを使用しなくても、画像処理で道路標識を判別できる。このため、安価でかつ搭載された車両の燃料消費量の増大も抑えられる車載装置とすることができる。

以下、この発明の実施形態である車載装置について説明する。

図１は、この発明の実施形態である車載装置の主要部の構成を示す図である。車載装置１は、レーダユニット２と、画像処理ユニット３と、制御ユニット４と、を備えている。レーダユニット２は、探査波としてレーザ光を車両の前方に発信し、その反射光を受信することにより、車両の前方に存在する物体を検知する。画像処理ユニット３は、車両前方を撮像した撮像画像を処理して、一時停止または進入禁止にかかる道路標識を検出する。制御ユニット４は、レーダユニット２、および画像処理ユニット３の動作を制御するとともに、車両側の制御ユニット（以下、車両側制御ユニットと言う。）と通信する。車両側制御ユニットには、車両側の橙火コントローラ、ＧＰＳ装置、ナビゲーション装置、ヨーレートセンサ、車速センサ、ブレーキ制御装置、ＡＣＣ制御装置等が接続されている。

なお、ここでは、レーダ装置２は、探査波としてレーザ光を利用する構成を例にしているが、ミリ波等の電波を探査波として用いる構成であってもよい。

図２は、レーダユニットの主要部の構成を示す図である。レーダユニット２は、制御部２１と、発信部２２と、受信部２３と、走査部２４と、水平走査位置検出部２５と、外部インタフェース２６（以下、外部Ｉ／Ｆ２６と言う。）と、を備えている。制御部２１は、レーダユニット２が備える各部の動作を制御する。制御部２１は、後述する物体検知処理を実行するためのプログラムや、動作時に用いるパラメータ等を記憶するメモリ２１ａを有している。発信部２２は、発光素子であるレーザダイオード２２ａ（以下、ＬＤ２２ａと言う。）、ＬＤ２２ａの発光を制御する発光制御部２２ｂ、およびＬＤ２２ａ発光面に対向して配置した投光レンズ２２ｃを備えている。また、受信部２３は、受光素子であるフォトダイオード２３ａ（以下、ＰＤ２３ａと言う。）、ＰＤ２３ａの出力信号を処理する受信回路２３ｂ、およびＰＤ２３ａの受光面に対向して配置した受光レンズ２３ｃを備えている。

図３に示すように、投光レンズ２２ｃと受光レンズ２３ｃとは連結されている。走査部２４は、ＬＤ２２ａの発光面に対して、投光レンズ２２ｃを図３における走査方向（水平方向）に移動する。ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光の発信方向は、投光レンズ２２ｃの移動にともなって水平方向に変化する。すなわち、走査部２４が投光レンズ２２ｃを移動することにより、ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光が水平方向に走査される。また、上述したように、受光レンズ２３ｃは、投光レンズ２２ｃに連結されているので、走査部２４による投光レンズ２２ｃの移動に同期して、ＰＤ２３ａの受光面に対して走査方向に移動する。これにより、ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光の反射光をＰＤ２３ａの受光面に集光することができる。

図３において、投光レンズ２２ｃを右方向に移動するにつれて、ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光の照射方向が右側に傾き、反対に投光レンズ２２ｃを左方向に移動するにつれて、ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光の照射方向が左側に傾く。図３（Ａ）は、レーザ光の発信方向が略正面になる状態を示しており、図３（Ｂ）は、レーザ光の発信方向が正面より右側に傾いた状態を示している。

なお、図３では、曲率を内周側から外周側に段階的に変化させた、いわゆるフレスネルレンズを用いた投光レンズ２２ｃ、および受光レンズ２３ｃを示しているが、ＬＤ２２ａから発信されたレーザ光の走査範囲を確保することができれば、曲率が単一のレンズを用いてもよい。

水平走査位置検出部２５は、走査部２４からＬＤ２２ａに対する投光レンズ２２ｃの位置を取得し、これを制御部２１に入力する。制御部２１は、水平走査位置検出部２５から入力されたＬＤ２２ａに対する投光レンズ２２ｃの位置から、ＬＤ２２ａが発信したレーザ光の照射方向を検出する。外部Ｉ／Ｆ２６は、制御ユニット４との間における入出力を制御する。レーダユニット２は、制御ユニット４に対して検知した物体の位置や大きさ等を通知する。

図４は、画像処理ユニットの主要部の構成を示す図である。画像処理ユニット３は、撮像部３１と、画像処理部３２と、外部インタフェース３３（以下、外部Ｉ／Ｆ３３と言う。）と、を備えている。撮像部３１は、ＣＣＤカメラを有し、このＣＣＤカメラによる撮像画像を出力する。画像処理部３２は、撮像部３１から出力された撮像画像を処理し、一時停止や進入禁止にかかる道路標識を検出する。外部Ｉ／Ｆ３３は、制御ユニット４との間における入出力を制御する。

なお、ここでは、ＣＣＤカメラとしたが、対数変換などによりダイナミックレンジを広く取ることができるＨＤＲＣを用いてもよい。

制御ユニット４は、車両側制御ユニットから車両の状態を取得するとともに、車両側制御ユニットに対して車両の前方に存在する物体の検知結果等を通知する。車両側制御ユニットには、上述したように、車両側の橙火コントローラ、ＧＰＳ装置、ナビゲーション装置、ヨーレートセンサ、車速センサ、ブレーキ制御装置、ＡＣＣ制御装置等が接続されているので、制御ユニット４は前照灯や方向指示器の点灯状態、車両の位置、走行方向、走行速度等を車両側制御ユニットから取得できる。

図５、および図６に示すように、レーダユニット２のＬＤ２２ａ、投光レンズ２２ｃ、ＰＤ２３ａ、受光レンズ２３ｃおよび走査部２４を組み込んだ検知ヘッド２０が、車両１０の前面に取り付けられる。また、画像処理ユニット３の撮像部３１は、車内に取り付けられる。また、図５、および図６に示す、１１は先行車両であり、１２は道路標識である。検知ヘッド２０は、車両１０の前方をＬＤ２２ａから発信されたレーザ光で水平方向に走査する。また、撮像部３１は、車両の前方を撮像するように取り付けられている。撮像部３１は、レーダユニット２が物体を検知する検知領域（レーザ光で走査する領域）をカバーする領域を撮像する。

次に、この車載装置１の動作について説明する。この車載装置１は、車両の運転者に対して一時停止にかかる道路標識、および進入禁止にかかる道路標識を認識させるものである。まず、この車載装置１の動作を大まかに説明し、その後、各処理を詳細に説明する。

図７は、車載装置の動作を示すフローチャートである。車載装置１は、レーダユニット２での、車両前方に存在する物体を検知する物体検知処理を開始する（Ｓ１）。レーダユニット２は、Ｓ１にかかる物体検知処理で検知された物体の中に、道路標識である可能性が高い物体があるかどうかを判定する（Ｓ２）。

車載装置１は、レーダユニット２が道路標識である可能性が高い物体があると判定すると、画像処理ユニット３が撮像部３１で撮像している撮像画像を取り込み、取り込んだ撮像画像に対する画像処理を行う（Ｓ３）。車載装置１は、画像処理ユニット３が一時停止にかかる道路標識、または進入禁止にかかる道路標識を検出すると（Ｓ４）、一時停止にかかる道路標識、または進入禁止にかかる道路標識を検出したこと、およびその道路標識までの距離を車両側制御ユニットに通知する（Ｓ５）。

車載装置１は、本体の動作が停止されるまで、Ｓ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。また、車載装置１は、レーダユニット２で検知された物体毎に、その位置や自車両１０との相対速度等についても、車両側制御ユニットに通知している。また、撮像部３１で撮像されている撮像画像も車両側制御ユニットに通知している。

ここで、Ｓ１で開始される、レーダユニット２での物体検知処理について説明する。レーダユニット２は、図８に示すように、ＬＤ２２ａからレーザ光を自車両１０の前方に間欠的に発信し、ＰＤ２３ａで、発信したレーザ光の物体からの反射光を受信する。制御部２１は、レーザ光の発信から、反射光の受信までの経過時間Ｔを計測し、ＬＤ２２ａから発信したレーザ光を反射した物体までの距離Ｌを算出する。具体的に言えば、距離Ｌを
Ｌ＝ｃ×Ｔ／２ （ｃ：レーザ光の伝搬速度）
により算出する。

また、制御部２１は、走査部２４によりＬＤ２２ａから発信されたレーザ光を車両１０の幅方向（水平方向）に走査し、自車両１０の前方に存在する物体を水平方向の広い範囲で検出する。例えば、図９に示すように、レーザ光を６１〜６７の７つの方向に発信する。走査部２４が、投光レンズ２２ｃを移動することにより、レーザ光の発信方向を変化させる。制御部２１は、水平走査位置検出部２５から、投光レンズ２２ｃの位置を取得することで、レーザ光の発信方向を取得する。制御部２１は、レーザ光の発信方向から、自車両１０の前方に存在する物体の方向を取得する。制御部２１は、自車両１０の前方に存在する物体までの距離Ｌと、方向を取得することで、この物体について、自車両１０との相対的な位置関係を得る。図９では、前方を走行している車両１１は、６３〜６５の方向に検出され、道路標識１２は、６２の方向に検出される。また、制御部２１は、自車両１０の前方に存在する物体毎に、その位置関係を経時的に取得することにより、自車両１０との相対速度や相対的な移動方向を取得する。制御部２１は、車両側制御ユニットから自車両１０の位置、走行方向、走行速度等の情報を得ている。

ここで、自車両１０の前方を、車両１１が自車両１０と略同じ速度で走行しており、路側に道路標識１２が設置されている状況を例にして、時間経過にともなうレーダユニット２で検知される物体の変化について説明する。図１０（Ａ）〜（Ｄ）において、右側がレーダユニット２の検知結果を模式的に示しており、左側が撮像部３１で撮像されている自車両１０前方の撮像画像である。図１０では（Ａ）から（Ｄ）の方向に時間が経過している。図１０（Ａ）〜（Ｄ）の右側では、レーザ光の走査範囲を破線で示しているとともに、検知した物体を黒丸の点で示している。この図においてレーダユニット２は図示されていないが、破線が交わる位置に存在している。前方を走行している車両１１は、自車両１０と略同じ速度で走行しているので、略同じ位置に検出される。一方、道路標識１２は、路側に設置されているので、時間経過にともなって、自車両１０との相対距離が短い位置に検知される。したがって、レーダユニット２は、自車両１０の前方に存在する物体毎に、その位置関係を経時的に繰り返し取得することにより、自車両１０との相対速度や相対的な移動方向を取得することができる（図１１参照）。すなわち、物体毎に、走査間隔とその物体の移動距離とから移動速度が得られるので、物体の位置を距離方向と、走査方向とに分離することで、移動方向を得ることができる。

なお、図１１に示す、ずれ量は、自車両１０に対する幅方向の距離である。

また、同一の物体の検出点は、前回の自車両１０に対する前後の距離（前後方向の位置）と、移動ベクトルと、前回と今回との経過時間により求めた位置にほぼ一致する。したがって、検出点の位置と移動ベクトルから、検出点が同一の物体であるかどうかが判断できる（図１２参照）。また、同一の物体についての検出点の幅を、その物体の幅として検出することができる。

次に、レーダユニット２が上述の物体検知処理で検知した物体の中に、道路標識である可能性が高いと物体の有無を判定する、Ｓ２にかかる処理について説明する。レーダユニット２は、上述したように、検知した物体の幅を取得することができる。レーダユニット２は、検知した物体が路側に位置している停止物体であり、かつその幅が道路標識に応じた幅であれば、道路標識である可能性が高いと判定する。すなわち、検出した物体の幅が２ｍ程度もしくはそれ以上であれば、車両などであって路側の道路標識でないと判定できる。レーダユニット２は、上述したように、自車両１０の走行速度を車両側制御ユニットから得ているので、検知した物体との相対速度と自車両１０の走行速度と、の絶対値がほぼ一致し、移動方向が逆（近づいて来るもの）であれば、検知した物体が地上に設置された物であると判断する。したがって、検出した物体の幅が道路標識程度であったとしても、移動しているものであれば、人や自転車、バイクなどであって、標識ではないと判定できる。また、道路の車線幅は、国によって一定の規格が設けられている為、自車両１０が車線のほぼ中央を走行していると仮定すれば、検出した物体が車線の横方向にどの程度離れた位置に存在するかが算出できる。したがって、レーダユニット２は、検知した物体の位置が路側辺りであるかどうかの判断も行える。

また、道路形状の情報を得ることにより、障害物が相対的に自車両１０の正面に存在するとしても、路外のものであるかどうかを判別することとが可能となる。例えば、ヨーレートセンサを用いると、その出力（角速度に対応する電圧）と自車両１０の走行速度から曲率半径を算出する事ができる。算出した曲率半径から、自車両１０が直線上を走行しているか曲線上を走行しているかを判断できる（速度＝角速度×半径から、半径＝速度÷角速度）。また、道路形状を知る方法は、ヨーレートセンサを用いる方法の他に、自車両１０に搭載されているＧＰＳとナビゲーション装置を用いる方法、画像処理によって走行路を検出する方法などがある。

レーダユニット２は、道路標識である可能性が高い物体を検知すると、その旨を制御ユニット４に通知する。制御ユニット４は、画像処理ユニット３に対してＳ３にかかる処理を指示する。図１３は、Ｓ３にかかる画像処理を示すフローチャートである。画像処理ユニット３は、撮像部３１で撮像されている撮像画像を画像処理部３２に取り込む（Ｓ１１）。画像処理部３２は、取り込んだ撮像画像から、道路標識である可能性が高いと推定される物体が検知された部分（該当部分）の画像を切り出す（Ｓ１２）。図１４（Ａ）は、撮像画像であり、図１４（Ｂ）はＳ１２で切り出した画像を示している。画像処理部３２は、Ｓ１２で切り出した画像に対して、赤色の画素と、赤色以外の画像と、の２値化画像を生成する（Ｓ１３）。

通常ＣＣＤカメラ等で使用されているカラーフィルタは、図１５に示すベイヤ配列であることから、Ｓ１３では、撮像素子の４画素を１単位画素とみなして、赤色であるか、それ以外の色であるかを判定する。具体的には、１単位画素とみなした撮像素子の４画素の輝度値を用いて、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、およびＸ４を算出する。
Ｘ１＝Ｒ１／Ｇ２
Ｘ２＝Ｒ１／Ｇ１
Ｘ３＝Ｒ２／Ｇ２
Ｘ４＝Ｒ１／Ｂ１
そして、算出したＸ１〜Ｘ４の全てが、予め定めた閾値以上であれば、この１単位画素を赤色と判定し、これ以外の場合に赤色以外の色であると判定する。画像処理部３２は、赤色と判定した１単位画素を「１」、赤色以外の色であると判定した１単位画素を「０」とした２値化画像をＳ１３で生成する。

なお、ここでは、カラーフィルタがベイヤ配列であるとしたが、ＲＧ２色の市松配列のカラーフィルタを用いてもよい（図１６参照）。この場合、Ｘ１〜Ｘ４は、
Ｘ１＝Ｒ１／Ｇ２
Ｘ２＝Ｒ１／Ｇ１
Ｘ３＝Ｒ２／Ｇ１
Ｘ４＝Ｒ２／Ｇ２
で算出すればよい。

画像処理部３２は、Ｓ１３で生成した２値化画像において、赤色であると判定した１単位画素によって囲まれる部分の外形形状を判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４では、Ｓ１３で切り出した画像について、列毎に赤色であると判定した１単位画素の個数の変化、および行毎に赤色であると判定した１単位画素の個数の変化から判断できる。また、Ｓ１３で生成した２値化画像において、赤色であると判定した１単位画素によって囲まれる部分について、赤色であると判定した１単位画素の比率を算出する（Ｓ１５）。

一時停止にかかる道路標識は、外形形状が逆３角形で、かつ赤色の背景に「止まれ」の文字が白抜きで記載されており、進入禁止にかかる道路標識は、外形形状が円形で、かつ赤色の背景に、白抜きの長方形が記載されている。一時停止にかかる道路標識および進入禁止にかかる道路標識は、赤色の比率が６５〜７５％程度である。画像処理部３２は、Ｓ１４で検出した外形形状、およびＳ１５で算出した赤色であると判定した１単位画素の比率に基づいて、Ｓ４にかかる判定（一時停止にかかる道路標識,または進入禁止にかかる道路標識であるかの判定）を行う。すなわち、外形形状が逆三角形であり、かつ赤色の比率が６５〜７５％の範囲であれば、一時停止にかかる道路標識であると判定する。また、外形形状が円形であり、かつ赤色の比率が６５〜７５％の範囲であれば、進入禁止にかかる道路標識であると判定する。

画像処理部３２は、一時停止、または進入禁止にかかる道路標識を検知すると、その道路標識までの距離を算出する構成としてもよい。レーダユニット２が、すでに道路標識である物体を検知しているので、このレーダユニット２により検知された物体までの距離を用いてもよいのであるが、撮像画像を取り込んだタイミングと、レーダユニット２により物体が検知されたタイミングとで、時間的なズレがある。このため、画像処理部３２が検知した一時停止、または進入禁止にかかる道路標識までの距離を、撮像部３１で撮像された画像から算出するほうが好ましい。検知した道路標識までの距離は、撮像画像において道路標識が撮像されている画素数と、撮像部３１の撮像レンズの焦点距離と、に基づいて算出できる。撮像レンズの焦点距離は既知であり、道路標識が撮像されている画素数については、撮像画像から取得できる。具体的にいうと、距離Ｌは、
Ｌ＝（ＦＬ×Ｈ）／（Ｓ×Ｐ）
ＦＬ：焦点距離
Ｈ：被写体寸法（道路標識の寸法）
Ｓ：画素数
Ｐ：画素サイズ
により算出できる。焦点距離ＦＬ、被写体寸法Ｈ、および画素サイズは既知であり、画素数Ｓは撮像画像から取得できる。

制御ユニット４は、画像処理ユニット３から通知された道路標識の種類や、その道路標識までの距離を、車両側制御ユニットに通知する。この通知は、一時停止や進入禁止にかかる道路標識があることを、運転者に認識させるために報知を行うことを指示するものであってもよいし、そのときに撮像部３１で撮像されている撮像画像を車両１０に搭載されているナビゲーション装置の表示部に表示させる指示であってもよい。また、検知した道路標識までの距離に応じて、車両１０の制動にかかる減速指示を通知するようにしてもよい。

このように、撮像部３１で撮像した画像全体に対して画像処理を行って、一時停止や進入禁止にかかる道路標識を検出するのではなく、撮像画像からレーダユニット２が道路標識である可能性が高いと判定した物体が撮像されている部分を切り出して画像処理を行うので、この画像処理にかかるデータ処理量が抑えられる。したがって、画像処理が高速で行える高価なチップを使用しなくても、検出した道路標識に応じた警報報知の指示や、車両を制動させるための減速指示等が行える。このため、道路標識、特に一時停止や進入禁止にかかる道路標識、を車両の運転者に認識させることができるとともに、安価でかつ搭載された車両１０の燃料消費量の増大が抑えられる。

なお、画像処理ユニット３は、Ｓ１２で切り出した部分に対して、パターンマッチング等で一時停止や進入禁止以外の道路標識を検出する構成としてもよい。

また、車両の前方に向けるのではなく、右左折する道路側に向けて設置してもよい。

この発明の実施形態である車載装置の主要部の構成を示す図である。 レーダユニットの主要部の構成を示す図である。 レーザ光を走査する機構部を説明する図である。 画像処理ユニットの主要部の構成を示す図である。 レーダユニットの走査領域、および画像処理ユニットの撮像領域を示す図である。 レーダユニットの走査領域、および画像処理ユニットの撮像領域を示す図である。 車載装置の動作を示すフローチャートである。 レーダユニットの物体検知処理を説明する図である。 レーダユニットの物体検知処理を説明する図である。 レーダユニットの物体検知処理を説明する図である。 レーダユニットの物体検知処理を説明する図である。 レーダユニットの物体検知処理を説明する図である。 画像処理ユニットにおける画像処理を示すフローチャートである。 画像処理ユニットの画像処理を説明する図である。 画像処理ユニットの画像処理を説明する図である。 画像処理ユニットの画像処理を説明する図である。

符号の説明

１−車載装置
２−レーダユニット
３−画像処理ユニット
４−制御ユニット
２１−制御部
２２−発信部
２２ａ−レーザダイオード（ＬＤ）
２２ｂ−発行制御部
２２ｃ−投光レンズ
２３−受信部
２３ａ−フォトダイオード（ＰＤ）
２３ｂ−受信回路
２３ｃ−受光レンズ
２４−走査部
２５−水平走査位置検出部
２６−外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）
３１−撮像部
３２−画像処理部
３３−外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）

Claims (6)

1. 探査波を、前方に発信する発信手段と、
   前記発信手段が発信した探査波を走査する走査手段と、
   前記発信手段が発信した探査波について、物体からの反射波を受信する受信手段と、
   前記発信手段から探査波が発信されてから前記受信手段が反射波を受信するまでの経過時間から算出した距離、および前記走査手段により走査されている探査波の発信方向に基づいて、前方に存在する物体の位置と大きさを検知する物体検知手段と、
   前記物体検知手段が検知した物体の中から、その位置と大きさに基づいて標識である可能性が高い物体の位置を抽出する抽出手段と、
   前記物体検知手段と予め定められた位置関係で取り付けられ、少なくとも前記走査手段による探査波の走査範囲を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した撮像画像から、前記抽出手段が抽出した標識である可能性が高い物体が存在する位置に対応する部分を切り出し、ここで切り出した画像を処理して、予め定めた種類の標識が撮像されているかどうかを判定する画像処理手段と、を備えた車載装置。
2. 前記画像処理手段は、色情報に基づいて、予め定めた標識が撮像されているかどうかを判定する手段である、請求項１に記載の車載装置。
3. 前記画像処理手段は、特定色によって囲まれる範囲内の色の比率に基づいて、予め定めた標識が撮像されているかどうかを判定する手段である、請求項２に記載の車載装置。
4. 前記画像処理手段は、一時停止にかかる道路標識であるか、進入禁止にかかる道路標識であるかを、その外形形状に基づいて判定する手段である、請求項２または３に記載の車載装置。
5. 前記画像処理手段が予め定めた一時停止にかかる道路標識、または進入禁止にかかる道路標識が撮像されていると判定した場合に、その標識が存在することを通知する出力を行う出力手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の車載装置。
6. 前記出力手段は、本体が搭載された前記車両の走行速度と、前記画像処理手段が予め定めた種類であると判定した道路標識までの距離と、に応じて出力を変化させる手段である、請求項５に記載の車載装置。

Images