JP2013017024A - 車両接近物検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車載カメラの撮影画像に対して画像認識処理を行って車両に接近する物体を検出する技術において、従来よりも画像認識処理の処理負荷を低減する。
【解決手段】車両１の作動状態を示す車両信号が、後退中を示している場合、範囲Ａを物体検出範囲として選択し、停止を示している場合、範囲Ｂを物体検出範囲として選択し、ウインカが作動している場合、ウインカの方向に応じて範囲ＢまたはＣを物体検出範囲として選択し、選択した物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両接近物検知装置に関するものである。
特許文献１には、車両の周囲を撮影する車載カメラの撮影した撮影画像に対して画像認識処理を行うことで、車両に接近する物体を検出する技術が開示されている。
特開２００１―２３９８３２号公報
しかし、特許文献１の技術では、画像認識処理の対象が車載カメラの撮影画像の全体となっているので、画像認識処理の処理負荷が高くなってしまうという問題がある。
本発明は上記問題点に鑑み、車載カメラの撮影画像に対して画像認識処理を行って車両に接近する物体を検出する技術において、従来よりも画像認識処理の処理負荷を低減することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両（１）に搭載され、前記車両の周囲を撮影する車載カメラ（５）の撮影した撮影画像に画像認識処理を行うことで、接近する物体を検出する車両接近物検知装置であって、前記車両の作動状態を示す車両信号を取得する取得手段（１１０）と、前記撮影画像内で、前記取得手段が取得した車両信号の内容に応じた部分を、物体検出範囲として選択する選択手段（１１５、１２０、１２５、１４０、１５５、１７０）と、前記選択手段が選択した前記物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、前記車両に接近する物体の検出を試みる検出手段（１３０、１４５、１６０、１７５）と、を備えた車両接近物検知装置である。
このように、車両の作動状態を示す車両信号に応じた部分内に限定して撮影画像の画像認識処理を行うことで、従来のように撮影画像全体に画像認識処理を行う場合に比べて、画像認識処理の処理負荷を低減することができる。しかも、車両の状態に合わせて適切な範囲を選択することができる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両接近物検知装置において、前記選択手段は、前記車両が後退していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像から、前記車両の後端の所定の近傍が撮影された範囲を除くと共に前記車両の後方の所定の遠方が撮影された範囲を除く範囲を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする。
車両が後退する場合は、車両の後端よりも少し後方に離れた地点に道路があり、その道路を走行する他の車両との接触の危険性が比較的高いので、上記のようにすることで、車両の危険を適切に検知することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両接近物検知装置において、前記車両に対する周囲の道路の傾き角を検出する傾き検出手段（１０５）を備え、前記選択手段は、前記傾き検出手段が検出した傾き角に基づいて、前記道路に沿って伸びる範囲を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする。
このように、車両に対する周囲の道路の傾き角を検出し、その傾き角に基づいて、当該道路に沿って伸びる範囲を、物体検出範囲に含めることで、車両の危険をより適切に検知することができる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両接近物検知装置において、前記選択手段は、前記車両が停止していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像のうち、前記車両の左側後方が写った部分を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする。
車両が停止しているときは、乗員が後部座席から左側に降車する場合が多く、そのような場合には、車両の左後方の接近物が危険になる可能性が高い。したがって、上記のようにすることで、乗員の危険を適切に検知することができる。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両接近物検知装置において、前記選択手段は、前記車両の左ウインカまたは右ウインカが作動していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像のうち、前記車両の後方かつ作動しているウインカの側が写った部分を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする。
車両のウインカが作動しているときは、そのウインカの示す方向の後方から来る車両と接触する危険性が高くなる場合が多い。したがって、上記のようにすることで、車両の危険を適切に検知することができる。
また、請求項６に記載の発明は、車両（１）に搭載され、前記車両の周囲を撮影する車載カメラ（５）の撮影した撮影画像に画像認識処理を行うことで、接近する物体を検出する車両接近物検知装置であって、前記車両に対する周囲の道路の傾き角を検出する傾き検出手段（１０５）と、前記傾き検出手段が検出した傾き角に基づいて、前記撮影画像のうち、前記道路の傾きに沿って伸びる範囲を、前記物体検出範囲として選択する選択手段（１２５）と、前記選択手段が選択した前記物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、前記車両に接近する物体の検出を試みる検出手段（１３０）と、を備えた車両接近物検知装置である。
このように、車両に対する周囲の道路の傾き角を検出し、その傾き角に基づいて、当該道路の傾きに沿って伸びる範囲を、物体検出範囲に含めることで、従来のように撮影画像全体に画像認識処理を行う場合に比べて、画像認識処理の処理負荷を低減することができる。しかも、車両周辺の道路上の物体を検知することができる。
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
本発明の実施形態における車載システムの構成図である。 第１実施形態においてＥＣＵが実行する処理のフローチャートである。 車両１に対する範囲Ａ、Ｂ、Ｃの位置を示す図である。 撮影画像中の点線２１、２２に囲まれた範囲Ａを示す図である。 撮影画像中の点線３１、３２に囲まれた範囲Ｂおよび点線３３、３２４囲まれた範囲Ｃを示す図である。 第２実施形態においてＥＣＵが実行する処理のフローチャートである。 車両１に対する道路の傾き角θを算出する方法を説明するための図である。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。この車載システムは、車両１に搭載され、車両１、ディスプレイ２、車両信号取得部３、電動スライドドア４、車載カメラ５、ＥＣＵ６（車両接近物検知装置の一例に相当する）を備えている。
ディスプレイ２は、ＥＣＵ６の制御に従って画像を車両１の車室内の乗員に表示する装置であり、車載カメラ５の撮影画像等を表示するようになっている。車両信号取得部３は、車両１の作動状態を示す車両信号を取得してＥＣＵ６に出力する装置である。車両信号取得部３が取得する車両信号としては、車両のシフトポジションを示すシフトポジション信号、車両１の車速を示す車速信号、車両の左右のウインカの作動の有無を示すウインカ信号等がある。電動スライドドア４は、車両１の後部座席乗員用の左側ドスライドドアであり、ＥＣＵ６の制御に従って開閉する。
車載カメラ５は、車両１の後部に取り付けられ、車両１の後方を撮影する広角カメラである。図１に示すように、この車載カメラ５の撮影範囲５ａは、車両１の後方正面を中心とする１８０度の範囲である。車載カメラ５が撮影した撮影画像は、定期的（例えば１秒に６０回）にフレーム単位でＥＣＵ６に入力される。
ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたマイクロコントローラであり、ＣＰＵがＲＯＭ中のプログラムを実行してＲＡＭを作業領域として用いることで各種処理を実現する。
以下、上記のような構成の車載システムの作動について説明する。図２に、車両の主電源（例えばＩＧ）のオン時にＥＣＵ６が実行する処理のフローチャートを示す。まずＥＣＵ６は、ステップ１１０で、車両信号取得部３が取得した車両信号を車両信号取得部３から取得し、続いてステップ１１５で、取得した車両信号に対する判定を行う。そして、取得した車両信号が、シフトポジションがＲ（後退）であることを示すシフトポジション信号（車両１が後退していることを示す車両信号の一例に相当する）である場合は、ステップ１２５に進み、また、取得した車両信号が、車速がゼロ（または最低速度未満）であることを示す車速信号（車両が停止していることを示す車両信号の一例に相当する）である場合は、ステップ１４０に進む。
また、取得した車両信号が、左ウインカまたは右ウインカが作動中であることを示すウインカ信号である場合は、ステップ１２０に進み、更にステップ１２０では、取得したウインカ信号に基づいて、右ウインカと左ウインカのどちらが作動しているかを判定し、左ウインカが作動している場合はステップ１５５に進み、右ウインカが作動している場合はステップ１７０に進む。
車両１が後退している場合に実行されるステップ１２５では、車載カメラ５の撮影画像のうち、所定の一部の範囲Ａ内の画像を、物体検出範囲として選択する。図３に、車両１に対する範囲Ａの位置を示す。
この図に示すように、範囲Ａは、車両１の後端から所定距離だけ車両後方に離れ、所定幅で車両左右方向に左無限遠から右無限遠まで伸びる帯状の範囲である。この範囲を車載カメラ５の撮影画像中で表すと、図４に示す撮影画像２０中の点線２１と点線２２で挟まれた範囲内となる。つまり、撮影画像中の範囲Ａは、撮影画像から、車両１の後端の所定の近傍が撮影された範囲（図４における点線２２より下の範囲）を除くと共に前記車両の後方の所定の遠方が撮影された範囲（図４における点線２１より上の範囲）を除く範囲である。
続いてステップ１３０では、ステップ１２５で選択した範囲Ａ内に限定して、複数フレームの撮影画像を用いた画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。範囲Ａ内の画像を用いて車両１に接近する物体を検出する方法としては、周知の方法を用いればよい。例えば、範囲Ａを対象として動き検出を行うことで、車両１に近づく方向に移動する物体の有無を判定する。
続いてステップ１３５では、ステップ１３０で車両１に接近する物体の検出を試みた結果に応じた制御を行う。例えば、ステップ１３０で車両１に接近する物体が検出されたときは、車両１の乗員に警告するため、車室内の音声出力装置（図示せず）に警告音を出力させてもよいし、ディスプレイ２に撮影画像を表示させ、さらにその撮影画像中の範囲Ａで検出された車両１への接近物体を強調表示するようになっていてもよいし、あるいは、車両１のエンジン、ブレーキアクチュエータ等を介入制御することで、車両１の移動を制限するようになっていてもよい。
車両１が後退する場合（特に、駐車マスから後退して出る場合）は、車両１の後端よりも少し後方に離れた地点に道路２３（図４参照）があり、その道路を走行する他の車両との接触の危険性が比較的高いので、上記のようにすることで、車両１の危険を適切に検知することができる。
また、ステップ１３０で車両１に接近する物体が検出されなかった場合は、上記の制御のうち、ディスプレイ２に撮影画像を表示させる制御のみ行い、他の制御は行わないようにする。ステップ１３５の後、処理はステップ１１０に戻る。
車両１が停止している場合に実行されるステップ１４０では、車載カメラ５の撮影画像のうち、所定の一部の範囲Ｂ内の画像を、物体検出範囲として選択する。図３に、車両１に対する範囲Ｂの位置を示す。
この図に示すように、範囲Ｂは、車両１の左側において、車両１の後端から車両後方に無限遠まで伸びる帯状の範囲である。この範囲を車載カメラ５の撮影画像中で表すと、図５に示す撮影画像３０中の点線３１と点線３２で挟まれた範囲内となる。つまり、撮影画像中の範囲Ｂは、撮影画像のうち、車両１の左側後方が写った部分である。
続いてステップ１４５では、ステップ１４０で選択した範囲Ｂ内に限定して、複数フレームの撮影画像を用いた画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。限定した範囲内で車両１に接近する物体を検出する方法はステップ１３０と同じである。
続いてステップ１５０では、ステップ１４５で車両１に接近する物体の検出を試みた結果に応じた制御を行う。例えば、ステップ１４５で車両１に接近する物体が検出されたときは、車両１の乗員に警告するため、車室内の音声出力装置（図示せず）に警告音を出力させてもよいし、ディスプレイ２に撮影画像を表示させ、さらにその撮影画像中の範囲Ｂで検出された車両１への接近物体を強調表示するようになっていてもよいし、あるいは、電動スライドドア４が開かないように介入制御してもよい。
車両１が停止しているときは、乗員が後部座席から左側に降車する場合が多く、そのような場合には、車両の左後方の接近物が危険になる可能性が高い。したがって、上記のようにすることで、乗員の危険を適切に検知することができる。
また、ステップ１４５で車両１に接近する物体が検出されなかった場合は、上記の制御のうち、ディスプレイ２に撮影画像を表示させる制御のみ行い、他の制御は行わないようにする。ステップ１５０の後、処理はステップ１１０に戻る。
左ウインカが作動している場合に実行されるステップ１５５では、ステップ１４０と同様、車載カメラ５の撮影画像のうち、所定の一部の範囲Ｂ内の画像を、物体検出範囲として選択する。
続いてステップ１６０では、ステップ１５５で選択した範囲Ｂ内に限定して、複数フレームの撮影画像を用いた画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。限定した範囲内で車両１に接近する物体を検出する方法はステップ１３０と同じである。
続いてステップ１６５では、ステップ１６０で車両１に接近する物体の検出を試みた結果に応じた制御を行う。例えば、ステップ１６０で車両１に接近する物体が検出されたときは、車両１の乗員に警告するため、車室内の音声出力装置（図示せず）に警告音を出力させてもよいし、ディスプレイ２に撮影画像を表示させ、さらにその撮影画像中の範囲Ｂで検出された車両１への接近物体を強調表示するようになっていてもよい。
車両のウインカが作動しているときは、そのウインカの示す方向の後方から来る車両と接触する危険性が高くなる場合が多い。したがって、上記のようにすることで、車両の危険を適切に検知することができる。
また、ステップ１６０で車両１に接近する物体が検出されなかった場合は、上記の制御のうち、ディスプレイ２に撮影画像を表示させる制御のみ行い、他の制御は行わないようにする。ステップ１６５の後、処理はステップ１１０に戻る。
右ウインカが作動している場合に実行されるステップ１７０では、車載カメラ５の撮影画像のうち、所定の一部の範囲Ｃ内の画像を、物体検出範囲として選択する。図３に、車両１に対する範囲Ｃの位置を示す。
この図に示すように、範囲Ｃは、車両１の右側において、車両１の後端から車両後方に無限遠まで伸びる帯状の範囲である。この範囲を車載カメラ５の撮影画像中で表すと、図５に示す撮影画像３０中の点線３３と点線３４で挟まれた範囲内となる。つまり、撮影画像中の範囲Ｃは、撮影画像のうち、車両１の右側後方が写った部分である。
続いてステップ１７５では、ステップ１７０で選択した範囲Ｃ内に限定して、複数フレームの撮影画像を用いた画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。限定した範囲内で車両１に接近する物体を検出する方法はステップ１３０と同じである。
続いてステップ１８０では、ステップ１７５で車両１に接近する物体の検出を試みた結果に応じた制御を行う。例えば、ステップ１７５で車両１に接近する物体が検出されたときは、車両１の乗員に警告するため、車室内の音声出力装置（図示せず）に警告音を出力させてもよいし、ディスプレイ２に撮影画像を表示させ、さらにその撮影画像中の範囲Ｂで検出された車両１への接近物体を強調表示するようになっていてもよい。
また、ステップ１７５で車両１に接近する物体が検出されなかった場合は、上記の制御のうち、ディスプレイ２に撮影画像を表示させる制御のみ行い、他の制御は行わないようにする。ステップ１８０の後、処理はステップ１１０に戻る。
以上のように、本実施形態のＥＣＵ６は、車載カメラ５の撮影画像内で、車両信号取得部３を介して取得した車両信号の内容に応じた部分を、物体検出範囲として選択し、選択した物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、車両１に接近する物体の検出を試みる。
このように、車両の作動状態を示す車両信号に応じた部分内に限定して撮影画像の画像認識処理を行うことで、従来のように撮影画像全体に画像認識処理を行う場合に比べて、画像認識処理の処理負荷を低減することができる。しかも、車両の状態に合わせて適切な範囲を選択することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、ＥＣＵ６が、図２の処理に変えて図６の処理を実行する点であり、他の部分は、第１実施形態と同じである。なお、図２と図６のフローチャートにおいては、同じ処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。
図６の処理が図２の処理と異なる点は、ステップ１１０の前に、ステップ１０５で、車両１の左右方向に対する周囲（具体的には車両後方）の道路の傾き角θを検出する処理を行う点と、ステップ１２５の前に、ステップ１２３で、検出した傾き角θに基づいて物体検出範囲Ａ’を選択する点、および、ステップ１２５では、当該物体検出範囲Ａ’を画像認識処理の対象として選択する点である。
まず、ステップ１０５における傾き角θの算出方法について説明する。図７に示すように、区切り線５１〜５４で区切られた駐車マスの左右方向４７に対して、道路の進行方向４８が角度θだけ傾いている場合に、この駐車マスに沿って車両１を停車させると、車両１の左右方向に対して車両後方の道路が角度θだけ傾くことになる。
このような場合において、ステップ１０５では、車載カメラ５の撮影画像を用いて道路の向きを特定する。撮影画像から道路の向きを特定する方法としては、撮影画像に対して歪み補正、二値化、ハフ変換を用いた周知の白線検出（あるいは道路境界線検出、道路の轍検出）を用いて、道路上の白線４１〜４６（あるいは道路境界線、道路の轍）の伸びる方向を特定し、特定した方向を道路の向きとして決定する。そして、そのように検出した道路の向きの、自車両１の左右方向に対する角度θを算出する。
次に、取得した車両信号がシフトポジションがＲ（後退）であることを示すシフトポジション信号であるとステップ１１５で判定された場合に実行されるステップ１２３について説明する。ステップ１２３では、ステップ１０５で算出した傾きθに基づいて物体検出範囲Ａ’を選択する。
具体的には、図７に示すように、当該道路の方向に沿って平行に、無限遠から車載カメラ５の撮影可能範囲の端まで伸びる帯状の範囲６１と、当該範囲６１の端部から当該撮影可能範囲の端部に沿って車両右方向に無限遠まで伸びる帯状の範囲６２と、の和を、物体検出範囲Ａ’とする。
続くステップ１３０では、選択した物体検出範囲Ａ’に限定して車両１への接近物体の検出を試み、ステップ１３５では、その検出結果に応じて既に説明した通りの制御を行う。
このように、車両１に対する周囲の道路の傾き角を検出し、その傾き角に基づいて、当該道路に沿って伸びる範囲を、物体検出範囲に含めることで、車両の危険をより適切に検知することができる。
なお、上記各実施形態では、ＥＣＵ６が、ステップ１１０を実行することで取得手段の一例として機能し、ステップ１１５、１２０、１２５、１４０、１５５、１７０を実行することで選択手段の一例として機能し、ステップ１３０、１４５、１６０、１７５を実行することで検出手段の一例として機能し、ステップ１０５を実行することで傾き検出手段の一例として機能する。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。
例えば、車載カメラ５は、車両の後方を撮影するに限らず、車両の前方を撮影するようになっていてもよいし、車両の全周囲を撮影するようになっていてもよい。その場合も、車両の作動状態を示す車両信号に応じた部分内に限定して撮影画像の画像認識処理を行うことで、第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
１ 車両
２ ディスプレイ
３ 車両信号取得部
４ 電動スライドドア
５ 車載カメラ
６ ＥＣＵ
２０、３０ 撮影画像
２３ 道路
３５ 道路側端
３６、４１〜４６ 白線

Claims (6)

  1. 車両（１）に搭載され、前記車両の周囲を撮影する車載カメラ（５）の撮影した撮影画像に画像認識処理を行うことで、接近する物体を検出する車両接近物検知装置であって、
    前記車両の作動状態を示す車両信号を取得する取得手段（１１０）と、
    前記撮影画像内で、前記取得手段が取得した車両信号の内容に応じた部分を、物体検出範囲として選択する選択手段（１１５、１２０、１２５、１４０、１５５、１７０）と、
    前記選択手段が選択した前記物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、前記車両に接近する物体の検出を試みる検出手段（１３０、１４５、１６０、１７５）と、を備えた車両接近物検知装置。
  2. 前記選択手段は、前記車両が後退していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像から、前記車両の後端の所定の近傍が撮影された範囲を除くと共に前記車両の後方の所定の遠方が撮影された範囲を除く範囲を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする請求項１に記載の車両接近物検知装置。
  3. 前記車両に対する周囲の道路の傾き角を検出する傾き検出手段（１０５）を備え、
    前記選択手段は、前記傾き検出手段が検出した傾き角に基づいて、前記道路に沿って伸びる範囲を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする請求項２に記載の車両接近物検知装置。
  4. 前記選択手段は、前記車両が停止していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像のうち、前記車両の左側後方が写った部分を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両接近物検知装置。
  5. 前記選択手段は、前記車両の左ウインカまたは右ウインカが作動していることを示す車両信号を前記取得手段が取得したことに基づいて、前記車両の後方が撮影された前記撮影画像のうち、前記車両の後方かつ作動しているウインカの側が写った部分を、前記物体検出範囲に含めることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両接近物検知装置。
  6. 車両（１）に搭載され、前記車両の周囲を撮影する車載カメラ（５）の撮影した撮影画像に画像認識処理を行うことで、接近する物体を検出する車両接近物検知装置であって、
    前記車両に対する周囲の道路の傾き角を検出する傾き検出手段（１０５）と、
    前記傾き検出手段が検出した傾き角に基づいて、前記撮影画像のうち、前記道路の傾きに沿って伸びる範囲を、前記物体検出範囲として選択する選択手段（１２５）と、
    前記選択手段が選択した前記物体検出範囲内に限定して画像認識処理を行うことで、前記車両に接近する物体の検出を試みる検出手段（１３０）と、を備えた車両接近物検知装置。
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