JP2010257217A - 車両周辺監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両周辺監視装置10は、赤外線カメラ12L,12Rと、赤外線カメラ12L,12Rから出力された赤外線画像に基づき車両外部に存在する対象物を検出する対象物検出部31と、対象物検出部31により検出された対象物が車両外部の実空間の所定の報知対象領域内に存在する場合に運転者に報知を行なう報知制御部36と、車両外部の照度変化を検出または推定により取得する外部照度取得部32と、外部照度取得部32により取得された照度変化が所定変化以上である場合に、所定期間に亘って報知対象領域を拡張する領域拡張部35とを備える。
【選択図】図1
Description
しかしながら、単に、前照灯の配光領域内に存在する対象物に対する報知を禁止してしまうと、運転者が対象物を視認困難な場合に適切なタイミングで報知動作を行なうことができないという問題が生じる。
本実施の形態による車両周辺監視装置10は、例えば図1に示すように、車両周辺監視装置10を制御するCPU(中央演算装置)を備えた処理ユニット11と、車両外部の所定撮像領域に対して赤外線を検出可能な2つの赤外線カメラ12L,12Rと、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ13と、自車両の走行速度(車速)を検出する車速センサ14と、運転者によるブレーキ操作の有無を検出するブレーキセンサ15と、車両外部の照度を検出する照度センサ16と、運転者の眼を撮像する車室内カメラ17と、スピーカ18と、表示装置19と、ナビゲーション装置20とを備えて構成されている。
なお、表示装置19は、例えば自車両の各種走行状態量を表示する計器類と一体化された表示装置あるいはフロントウィンドウにおいて運転者の前方視界を妨げない位置に各種情報を表示するHUD(Head Up Display)19aなどを備えて構成されている。
また、表示装置19のHUD19aは、自車両Pのフロントウインドウの運転者の前方視界を妨げない位置に表示画面が表示されるように設けられている。
位置測位部22は、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)信号などの測位信号を受信し、この測位信号によって自車両の現在位置を算出する。
ナビゲーション処理部23は、例えば各センサ13,14などから出力される自車両のヨーレートおよび車速などの検出信号に基づく自律航法の算出処理によって、自車両の現在位置を算出する。
そして、ナビゲーション処理部23は、道路データに対して、測位信号および自律航法の算出処理のそれぞれ、又は、何れか一方から得られる自車両の現在位置の情報に基づいてマップマッチングを行い、位置検出の結果を補正する。
また、ナビゲーション処理部23は、例えば操作者による入力操作に応じて自車両の経路探索や経路誘導などの処理を実行し、道路データと共に、例えば目的地までの経路情報や各種の付加情報を表示部21に出力すると共に、各種の音声メッセージをスピーカ18から出力する。
外部照度取得部32は、照度センサ16から出力される検出信号に基づき車両外部の照度変化を検出したり、所定の推定動作により車両外部の照度変化の発生を推定する。
所定の推定動作は、例えば、対象物検出部31により自車両に接近する対向車両を検出した場合と、赤外線カメラ12L,12Rから出力された赤外線画像上において所定輝度以上の輝度を有する熱源の出現または消失を検出した場合と、日没または日の出の時間帯を検出した場合とのうち、少なくとも何れか1つの場合に、所定変化以上の照度変化が生じたと推定する。
瞳孔状態検出部34は、運転者の眼を撮像する車室内カメラ17から出力される撮像画像に基づき、運転者の瞳孔の状態(例えば、瞳孔の大きさなどの変化が所定以上であるか否かなど)を検出する。
なお、報知対象領域は、通常時においては、例えば図3(A)に示すように、赤外線カメラ12L,12Rの所定撮像領域SAのうち、自車両の前照灯の所定の配光領域LA以遠の領域(通常領域)WAとされている。そして、領域拡張部35により報知対象領域の領域拡張が指示されているときには、報知対象領域は、例えば図3(B)に示すように、赤外線カメラ12L,12Rの所定撮像領域SAのうち、通常領域WAと通常領域WAから少なくとも自車両Pに向って配光領域LA内まで拡張された領域αとから構成される拡張領域EAとされている。
次に、ステップS2においては、取得した赤外線画像をA/D変換する。
次に、ステップS3においては、中間階調情報を含むグレースケール画像を取得して、画像メモリに格納する。なお、この実施の形態では赤外線カメラ12Rにより右画像が得られ、赤外線カメラ12Lにより左画像が得られる。また、右画像と左画像とでは、同一の対象物の表示画面上の水平位置がずれて表示されるので、このずれ(つまり、視差)により自車両から対象物までの距離を算出することができる。
なお、以下のステップS4〜ステップS9の処理は、2値化処理により得た基準画像(例えば、右画像)について実行する。
次に、ステップS5においては、赤外線画像に2値化処理を実行して得た画像データをランレングスデータに変換する。ランレングスデータでは、2値化処理により白となった領域を画素レベルでラインとして表示し、各ラインはy方向に1画素の幅を有し、x方向に適宜の画素数の長さを有するように設定されている
次に、ステップS7においては、対象物のラベリングに応じて対象物を抽出する。ここでは、ランレングスデータにおける各ラインのうち、同等のx方向座標を含むライン同士がy方向で隣接する場合に、隣接するラインが単一の対象物を構成しているとみなす。
次に、ステップS8においては、抽出した対象物の重心Gと、面積Sと、外接四角形の縦横比ASPECTとを算出する。
なお、重心Gの座標は、外接四角形の重心座標で代用してもよい。
まず、ステップS9においては、対象物の時刻間追跡、すなわちサンプリング周期毎の同一対象物の認識を行う。この時刻間追跡は、アナログ量としての時刻tをサンプリング周期で離散化した時刻をkとし、例えば時刻kで対象物A、Bを抽出した場合、時刻(k+1)で抽出した対象物C、Dと対象物A、Bとの同一性判定を行う。そして、対象物A、Bと対象物C、Dとが同一であると判定された場合には、対象物C、Dのラベルをそれぞれ対象物A、Bのラベルに変更する。そして、認識された各対象物の位置座標(例えば、重心等)を、時系列位置データとして適宜のメモリに格納する。
先ず、ステップS11においては、基準画像(例えば、右画像)を2値化処理して得た画像データ上で追跡される複数の対象物のうちから1つの対象物を選択し、例えば選択した対象物を外接四角形で囲む領域全体を探索画像R1として基準画像(例えば、右画像)から抽出する。
ここで、実空間座標(X,Y,Z)は、例えば図2に示すように、自車両Pの前部における赤外線カメラ12L,12Rの取り付け位置の中点の位置を原点Oとして設定され、画像データ上の座標は、画像データの中心を原点として水平方向をx方向、垂直方向をy方向として設定されている。また、座標(xc,yc)は、基準画像(例えば、右画像)上の座標(x,y)を、赤外線カメラ2Rの取付位置と、実空間の原点Oとの相対位置関係に基づいて、実空間の原点Oと画像データの中心とを一致させて得た仮想的な画像上の座標に変換して得た座標である。
このステップS16においては、最新の位置座標P(0)と、(N−1)サンプル前(つまり、所定時間ΔT前)の位置座標P(N−1)とを、近似直線LMV上の位置に補正し、補正後の位置座標Pv(0)およびPv(N−1)を算出する。
これにより、位置座標Pv(N−1)からPv(0)に向かうベクトルとして、相対移動ベクトルが得られる。
このように所定時間ΔTのモニタ期間内の複数(例えば、N個)の実空間位置データから対象物の自車両に対する相対移動軌跡を近似する近似直線を算出して相対移動ベクトルを求めることにより、位置検出誤差の影響を軽減して自車両と対象物との接触発生の可能性を精度良く予測することが可能となる。
次に、ステップS18においては、報知対象が有るか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS19に進む。
次に、ステップS19においては、例えばブレーキセンサ15から出力される検出結果の信号に基づき、自車両の運転者がブレーキ操作を行っているか否かなどに応じた警報出力判定処理により、警報出力が必要か否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS20に進む。
次に、ステップS21においては、表示装置19において、例えば赤外線カメラ2Rにより得られる画像データを出力し、報知対象である対象物を強調映像として表示し、リターンに進む。
先ず、例えば図6に示すステップS31においては、対象物と自車両との接触可能性があるか否かを判定する。以下、この判定処理の一例として、例えば図7に示すように、自車両Pの進行方向(例えば、Z方向)に対してほぼ直交する方向において速度Vpで移動する対象物Qが存在する場合について説明する。対象物Qが所定時間ΔTの間に自車両Pの進行方向に平行な方向に沿って距離Zv(N−1)から距離Zv(0)に接近した場合に、自車両PのZ方向での相対速度Vsを算出し、自車両Pと対象物Qとが所定地上高H以内で相対速度Vsを維持して移動すると仮定して、所定の余裕時間Ts以内に自車両Pと対象物Qとが接触するか否かを判定する。なお、余裕時間Tsは、接触発生の可能性を、予測される接触発生時刻よりも所定時間Tsだけ以前のタイミングで判定するための時間であって、例えば2〜5秒程度に設定される。また、所定地上高Hは、例えば自車両Pの車高の2倍程度の値に設定される。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS32に進み、このステップS32においては、対象物は報知対象ではないと判定して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS33に進む。
次に、ステップS34においては、報知対象領域の領域拡張が指示されているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS35に進み、このステップS35においては、報知対象領域を通常領域WAとして、ステップS37に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS36に進み、このステップS36においては、報知対象領域を拡張領域EAへと拡張して、ステップS37に進む。
次に、ステップS37においては、対象物が報知対象領域内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS32に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS38に進み、このステップS38においては、対象物は報知対象であると判定して、リターンに進む。
この領域判定処理は、報知対象領域を所定期間に亘って通常領域WAから拡張領域EAへと拡張することを指示する領域拡張指示の出力可否を設定する処理である。
領域拡張指示は、例えば運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなったことに起因して、運転者の視認能力が一時的に低下した場合に出力される。例えば外部照度取得部32により取得された車両外部の照度変化が所定変化以上である場合と、操作検出部33により検出された所定の操作が所定時間以上に亘って行なわれた場合と、瞳孔状態検出部34により検出された瞳孔の状態の変化が所定変化以上である場合とのうち、少なくとも1つの場合に領域拡張指示が出力される。
先ず、例えば図8に示すステップS41においては、赤外線カメラ12L,12Rから出力された赤外線画像に基づき対象物検出部31により検出された対向車両が、自車両に対するすれ違いなどによって消失してから所定時間以内か否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、例えば対向車両の前照灯により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS42に進み、このステップS42においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS43に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS44に進む。
次に、ステップS44においては、自車両に対する対象物(車両)の相対移動ベクトルを算出すると共に、所定のパターンマッチングの処理(例えば、前照灯の位置などによるパターンマッチングの処理)を行う。
次に、ステップS45においては、相対移動ベクトルおよびパターンマッチングの演算結果に基づき、対象物(車両)が対向車両であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、例えば対向車両の前照灯により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS42に進み、このステップS42においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
この判定結果が「YES」の場合には、例えば路上の信号機や灯火体などの対象物により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS52に進み、このステップS52においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS43に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、例えば路上の信号機や灯火体などの対象物により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS52に進み、このステップS52においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS54に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS55に進む。
次に、ステップS55においては、赤外線カメラ12L,12Rから出力された赤外線画像に基づき対象物検出部31により検出された対象物が、例えば路上の信号機や灯火体による灯火である場合に、灯火の大きさが所定値以上であるか否かを判定する。
なお、対象物が、例えば路上の信号機や灯火体による灯火であるか否かは、例えば人(歩行者)にはあり得ない特徴として、複数の発熱体が鉛直方向に沿って所定間隔を置いて配置されているか否かのパターンマッチングの処理などによって判定される。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、例えば路上の信号機や灯火体による灯火により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS52に進み、このステップS52においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
例えば図10に示すステップ61においては、表示装置19およびナビゲーション装置20などの各種の表示に係る装置の運転者による操作状態を検出する。
次に、ステップS62においては、運転者によるナビゲーション装置20の操作入力が有るか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、例えばナビゲーション装置20の表示部21を目視していることにより自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS63に進み、このステップS63においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS64に進む。
次に、ステップS64においては、運転者による画面目視が所定時間以上継続したか否かを、直接的にあるいは間接的に判定する。なお、間接的な判定では、例えばナビゲーション装置20などの各種装置の所定動作(例えば、ナビゲーション装置20の経路誘導など)が実行されていることを判定することにより、運転者による所定時間以上の画面目視を伴う操作入力によって各種装置の所定動作の実行が指示されたと判断する。
この判定結果が「YES」の場合には、所定時間以上の画面目視により自車両の運転者の瞳孔の大きさが一時的に小さくなっていると判断して、ステップS63に進み、このステップS63においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
例えば図11に示すステップ71においては、運転者の眼を撮像する車室内カメラ17から出力される撮像画像に基づき、運転者の瞳孔の状態(例えば、瞳孔の大きさなど)を検出する。
次に、ステップS72においては、瞳孔の大きさが所定値以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS73に進む。
次に、ステップS73においては、瞳孔の大きさが所定値以上である状態が所定時間以上継続したか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、領域拡張指示は出力せずにリターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS74に進み、このステップS74においては、領域拡張指示を出力して、リターンに進む。
しかも、外部照度取得部32は、所定の推定動作により車両外部の照度変化の発生を推定することから、車両外部の照度変化を直接的に検出する必要無しに、所定変化以上の照度変化を取得することができる。
12L,12RL 赤外線カメラ(赤外線撮像手段)
31 対象物検出部(対象物検出手段)
32 外部照度取得部(外部照度取得手段)
33 操作検出部(操作検出手段)
34 瞳孔状態検出部(瞳孔状態検出手段)
35 領域拡張部(領域拡張手段)
36 報知制御部(報知手段)
Claims (4)
- 車両に搭載され、赤外線領域で撮像して得た赤外線画像を出力する赤外線撮像手段と、
前記赤外線撮像手段から出力された前記赤外線画像に基づき車両外部に存在する対象物を検出する対象物検出手段と、
前記対象物検出手段により検出された前記対象物が車両外部の実空間の所定領域内に存在する場合に運転者に報知を行なう報知手段とを備える車両周辺監視装置であって、
車両外部の照度変化を検出または推定により取得する外部照度取得手段と、
前記外部照度取得手段により取得された前記照度変化が所定変化以上である場合に、所定期間に亘って前記所定領域を拡張する領域拡張手段とを備えることを特徴とする車両周辺監視装置。 - 前記外部照度取得手段は、
自車両に接近する対向車両を検出した場合と、前記赤外線画像上において所定輝度以上の輝度を有する熱源の出現または消失を検出した場合と、日没または日の出の時間帯を検出した場合とのうち、少なくとも何れか1つの場合に、前記所定変化以上の前記照度変化を取得することを特徴とする請求項1に記載の車両周辺監視装置。 - 車両に搭載され、赤外線領域で撮像して得た赤外線画像を出力する赤外線撮像手段と、
前記赤外線撮像手段から出力された前記赤外線画像に基づき車両外部に存在する対象物を検出する対象物検出手段と、
前記対象物検出手段により検出された前記対象物が車両外部の実空間の所定領域内に存在する場合に運転者に報知を行なう報知手段とを備える車両周辺監視装置であって、
運転者による車載表示装置の操作の有無を検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段により検出された前記操作が所定時間以上に亘って行なわれた場合に、所定期間に亘って前記所定領域を拡張する領域拡張手段とを備えることを特徴とする車両周辺監視装置。 - 車両に搭載され、赤外線領域で撮像して得た赤外線画像を出力する赤外線撮像手段と、
前記赤外線撮像手段から出力された前記赤外線画像に基づき車両外部に存在する対象物を検出する対象物検出手段と、
前記対象物検出手段により検出された前記対象物が車両外部の実空間の所定領域内に存在する場合に運転者に報知を行なう報知手段とを備える車両周辺監視装置であって、
運転者の瞳孔の状態を検出する瞳孔状態検出手段と、
前記瞳孔状態検出手段により検出された前記瞳孔の状態の変化が所定変化以上である場合に、所定期間に亘って前記所定領域を拡張する領域拡張手段とを備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
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