JP4762830B2 - 周辺監視システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車周辺に存在する他車を検出する技術に関するものである。

自動車周辺に存在する他車を検出する技術としては、自動車に搭載したレーダ装置を用いて、自車前方の他車を検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。ここで、この技術では、走行中の道路区間の直進/カーブの形状に応じて、レーダ装置の指向性や指向方向などの特性を切り替えながら、他車の検出を行っている。

また、自動車周辺に存在する物体を検出する技術としては、自動車に搭載したカメラによって自動車周辺を撮影した撮影画像に写り込んだ他の車両等の物体を、撮影画像に対する画像認識処理によって検出する技術も知られている（たとえば、特許文献２）。
特開平8-240658号公報 特開平8-16978号公報

自車周辺の他車を検出する場合、道路の合流区間において、自車が走行してきた道路と合流する道路上を走行してきた他車の検出が遅れてしまう場合があった。
合流する両道路の高低差や両道路間にある構造物などが障害となって、自車が走行してきた道路と合流する道路上の他車を、合流後まで、レーダ装置やカメラによって適正に捉えることができない場合があるからである。
そこで、本発明は、道路の合流区間において、自車が走行してきた道路と合流する道路上を走行してきた他車を、より速やかに検出することのできる周辺監視システムを提供することを課題する。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載され、当該自動車である自車周辺の他車を検出する周辺監視システムを、道路の合流地点への自車の接近を検出すると共に、当該合流地点において自車が走行中の道路と合流する道路の自車から見た方向を合流方向として算定する合流点算定手段と、自車周辺の他車を検出する他車検出手段と、前記合流点算定手段が合流地点への自車の接近を検出したときに、前記他車検出手段の、当該合流点算定手段が算定した合流方向に存在する他車の検出感度を増加させる周辺監視制御手段とを含めて構成したものである。ここで、この周辺監視システムにおいて、前記他車検出手段は、たとえば、存在を所定回数確認できた他車を、自車周辺の他車として検出するものであってよく、この場合には、前記周辺監視制御手段は、前記合流点算定手段が合流地点への自車の接近を検出したときに、前記他車検出手段が存在を確認する前記所定回数を減じることにより、他車検出部の他車の検出感度を増加させるようにしてもよい。

このような周辺監視システムによれば、道路の合流区間では、自車が走行してきた道路と合流する道路方向に対する他車検出の感度を増加させて他車の検出を行うので、当該合流する道路上を走行してきた他車を、より速やかに検出することができるようになる。

また、併せて本発明は、自動車に搭載され、当該自動車である自車周辺の他車を検出する周辺監視システムとして、道路の合流地点への自車の接近を検出すると共に、当該合流地点において自車が走行中の道路と合流する道路の自車から見た方向を合流方向として算定する合流点算定手段と、自車周辺の他車を検出する他車検出手段と、前記合流点算定手段が合流地点への自車の接近を検出したときに、前記他車検出手段に、当該合流点算定手段が算定した合流方向に存在する他車の検出を開始させる周辺監視制御手段とを備えた周辺監視システムを提供する。

このような周辺監視システムによれば、道路の合流地点において自動的に自車が走行してきた道路と合流する道路を走行してきた他車を検出するので、合流地点におけるユーザの、合流してくる他車の確認を効率的に支援することができるようになる。
なお、以上の各周辺監視システムにおいて、前記合流点算定手段は、たとえば、現在位置を算出する現在位置算出手段と、道路地図を表す地図データを保持する地図データ保持手段とを有し、前記現在位置算出手段が算出した現在位置と前記地図データとに基づいて、道路の合流地点への自車の接近の検出と前記合流方向の算定とを行うものであってもよい。また、前記他車検出手段は、自車周辺を走査するレーダ装置を備え、当該レーダ装置を用いて前記他車の検出を行うものであってもよいし、自車周辺を撮影するカメラを備え、当該カメラが撮影した画像に基づいて前記他車の検出を行うものであってもよい。

以上のように、本発明によれば、道路の合流区間において、自車が走行してきた道路と合流する道路上を走行してきた他車を、より速やかに検出することができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１ａに、本第１実施形態に係る周辺監視システムの構成を示す。
本周辺監視システムは、自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、周辺監視システムは、ナビゲーション装置１、右レーダ装置２、左レーダ装置３、右カメラ４、左カメラ５、他車識別部６、他車追尾部７、周辺監視制御部８、周辺他車情報出力装置９とを有している。

ここで、本周辺監視システムが搭載された自動車を自車として、図１ｂに示すように右レーダ装置２と右カメラ４は、自車１００の右側部に配置される。そして、右レーダ装置２は、自車１００右方をスキャン範囲としてスキャン範囲内にある他車の自車１００に対する相対位置を測定し計測データとして出力するスキャン処理を繰り返す。また、右カメラ４は自車１００右方の撮影範囲の映像を撮影する処理を繰り返す。一方、左レーダ装置３と左カメラ５は、自車１００の左側部に配置される。そして、左レーダ装置３は、自車１００左方をスキャン範囲としてスキャン範囲内にある他車の自車１００に対する相対位置を測定し計測データとして出力するスキャン処理を繰り返す。また、左カメラ５は自車１００右方の撮影範囲の映像を撮影する処理を繰り返す。

また、他車識別部６は、右カメラ４と左カメラ５が撮影した各画像に対して所定の画像認識処理を実行し、画像中に写り込んだ他車を認識すると共に、他車が写り込んでいる画像中の位置より、当該他車の自車１００に対する相対位置を算定し識別データとして出力する他車識別処理を繰り返す。

次に、他車追尾部７は、右レーダ装置２と左レーダ装置３から出力された計測データと、他車識別部６から出力された識別データに基づいて、自車１００後方に存在する各他車の位置の追尾を行う。
ここで、他車追尾部７は、この追尾のために、レーダ追尾処理とカメラ追尾処理と追尾情報生成処理とを行う。
レーダ追尾処理は、他車確認起動処理と、他車確認処理と、他車追尾処理とよりなり、他車追尾処理は、右レーダ装置２と左レーダ装置３が出力する計測データに基づいて、他車確認処理によって設定された追尾中他車の位置を追尾し、各時点の追尾中他車の相対位置を表す仮追尾情報を生成管理する処理である。また、他車確認処理は、他車確認起動処理によって設定された他車候補の存在をＮ回（但し、Ｎは１以上の整数）確認し、Ｎ回確認に成功したならば、当該他車候補を追尾中他車に設定し、当該追尾中他車の追尾を行う他車追尾処理を起動する処理である。また、他車確認起動処理は、右レーダ装置２と左レーダ装置３が出力する計測データに基づいて、他車候補としても追尾中他車としても設定されていない他車を検出し、検出した他車を他車候補に設定し、当該他車候補の確認を行う他車確認処理を起動する処理である。

また、カメラ追尾処理も、他車確認起動処理と他車確認処理と他車追尾処理とよりなり、各処理の、レーダ追尾処理の他車確認起動処理と他車確認処理と他車追尾処理との相違は、右レーダ装置２と左レーダ装置３が出力する計測データに代えて、他車識別部６が出力する識別データを用いて各々処理を行う点である。

そして、追尾情報生成処理では、レーダ追尾処理で生成管理されている仮追尾情報と、カメラ追尾処理で生成管理されている仮追尾情報とをそれぞれ追尾情報として管理する処理である。ただし、ここでは、レーダ追尾処理とカメラ追尾処理によって同じ他車に対して生成された仮追尾情報については、一つの追尾情報にまとめて管理する。なお、同じ他車に対して生成された仮追尾情報であるかどうかは、各仮追尾情報が表す追尾中他車の現在位置や位置の履歴の類似性より判定する。

さて、次に、周辺他車情報出力装置９は、他車追尾処部が生成管理している追尾情報が表す各追尾中他車の現在位置や位置の履歴に基づいて、自車１００周辺の他車の配置や挙動の状況などを表示したり、自車１００周辺の物体や他車の配置や挙動と自車１００の挙動との関係等に基づいて危険の発生を予知して警告を表す音声を出力する処理などを行う。

また、ナビゲーション装置１は、方位センサや車速センサなどの自車１００の走行状態を検知する走行状態センサとＧＰＳ受信機とを備え、走行状態センサとＧＰＳ受信機との出力とに基づいて、保持している道路地図データを参照しつつ自車１００の現在位置を算定するものである。また、本実施形態において、ナビゲーション装置１は、算定した現在位置と道路地図データに基づいて、自車１００が道路の合流地点に所定距離内に接近したときに、合流地点の接近と、合流地点で自車１００が走行中の道路と合流する道路の自車１００から見た合流方向とを表す合流予告情報を周辺監視制御部８に通知する。また、ナビゲーション装置１は、自車１００が道路の合流地点を通過したならば、交流地点通過後所定距離自車が走行した時点で、合流地点通過通知を周辺監視制御部８に送信する。

そして、周辺監視制御部８は、図２に示す周辺監視制御処理を行う。
図示するように、この処理において周辺監視制御部８は、道路の合流地点への接近を監視する（ステップ２０２）。ここで、周辺監視制御部８は、ナビゲーション装置１から合流予告情報を通知された場合に、道路の合流地点に接近したと判定する。
次に、合流地点への接近が発生したならば、ナビゲーション装置１から通知された合流予告情報に基づいて、合流地点における自車１００が走行中の道路と合流する道路の自車１００から見た合流方向が右方であるか否か（左方であるか）どうかを判定し（ステップ２０４）、右方あれば他車追尾部７の右方の他車の検出感度を増加し（ステップ２０６）、右方でなければ（左方であれば）他車追尾部７の左方の他車の検出感度を増加する（ステップ２１２）。

そして、交流地点通過後所定距離自車が走行するのを待つ（ステップ２０８）。ここで、交流地点通過後所定距離自車が走行したかどうかは、ナビゲーション装置１から受け取る合流地点通過通知に基づいて判定する。そして、交流地点通過後所定距離自車が走行したならば、他車追尾部７の他車の検出感度を標準の検出感度に復帰し（ステップ２１０）、ステップ２０２に戻り、次の道路の合流地点への接近を監視する。

ここで、ステップ２０６、２１２の、他車追尾部７の他車検出感度の増加は、レーダ追尾処理の他車確認処理で他車候補の存在を確認する回数と、カメラ追尾処理の他車確認処理で他車候補の存在を確認する回数とをＮ回からＭ回（但し、Ｎ＞Ｍ）に減ずることにより行う。

すなわち、ステップ２０６で他車追尾部７の右方の他車の検出感度を増加する場合には、レーダ追尾処理の他車確認処理で、自車１００の右方の相対位置を持つ他車候補の存在を確認する前記所定回数と、カメラ追尾処理の他車確認処理で、自車１００の右方の相対位置を持つ他車候補の存在を確認する回数をＮ回からＭ回に減ずる。また、ステップ２１２で、他車追尾部７の左方の他車の検出感度を増加する場合には、レーダ追尾処理の他車確認処理で、自車１００の左方の相対位置を持つ他車候補の存在を確認する前記所定回数と、カメラ追尾処理の他車確認処理で、自車１００の左方の相対位置を持つ他車候補の存在を確認する前記所定回数をＮ回からＭ回に減ずる。なお、他車確認処理で確認する回数が０に減じられた場合、他車追尾部７は、レーダ追尾処理とカメラ追尾処理の各々において、他車認起動処理から他車追尾処理を直接起動するように処理を行ってもよい。すなわち、この場合には、レーダ追尾処理の他車確認起動処理において、右レーダ装置２と左レーダ装置３が出力する計測データに基づいて追尾中他車として設定されていない他車が検出されたならば、検出した他車を追尾中他車に設定し、当該追尾中他車の追尾を行う他車追尾処理を起動するようにする。また、カメラ追尾処理の他車確認起動処理において、他車識別部６が出力する識別データに基づいて追尾中他車として設定されていない他車が検出されたならば、検出した他車を追尾中他車に設定し、当該追尾中他車の追尾を行う他車追尾処理を起動するようにする。

さて、ここで、このように他車候補の存在を確認する回数を減ずると、他車でない物体を追尾中他車として設定してしまう確率、すなわち、他車でない物体を他車として検出してしまう確率は高まるが、より速やかに他車を尾中他車に設定し検出することができるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、たとえば、図３ａ１に示すように、自車１００が自車１００右方の高速道路の本線に合流する場合には、合流地点に接近すると、レーダ追尾処理とカメラ追尾処理の他車確認処理で本線方向である右方に存在する他車候補の存在を確認する回数がたとえば０回に設定され、自動的に本線方向の他車の他車検出感度が増加する。そして、この結果、本線上の他車３００が右レーダ装置２で検出されたり、本線上の他車３００が他車識別部６で右カメラ４の撮影画像より識別されしだい、即座に当該他車３００が追尾中物体に設定されて、当該他車３００の追尾が開始され、周辺他車情報出力装置９によって、当該他車３００の情報がユーザに提示される。

なお、合流地点に接近した際に本線方向である右方の他車検出感度を増加しない場合には、図３ａ１の時点で本線上の他車３００が最初に検出された後、他車追尾部７において、当該他車の３００のＮ回の確認が行われた後の、たとえば、図３ａ２に示すように自車１００と他車３００が進行、接近した時点で、はじめて他車３００が追尾中物体に設定されて、当該他車３００の追尾が開始され、周辺他車情報出力装置９によって、当該他車３００の情報がユーザに提示されることになる。

また、図３ｂに示すように、自車１００が右側の車線を走行中の二車線の道路に、右側から他の道路が合流する場合には、合流地点に接近すると、レーダ追尾処理とカメラ追尾処理の他車確認処理で自車１００が走行中の道路に合流してくる道路側である右方に存在する他車候補の存在を確認する回数がたとえば０回に設定され、自動的に自車１００が走行中の道路に合流してくる道路方向の他車の他車検出感度が増加する。そして、この結果、合流してくる道路上の他車３１０が右レーダ装置２で検出されたり、合流してくる道路上の他車３１０が他車識別部６で右カメラ４の撮影画像より識別されしだい、即座に、その他車３１０が追尾中物体に設定されて追尾が開始され、周辺他車情報出力装置９によって、当該他車３１０の情報がユーザに提示される。
一方、自車１００の左方については、他車の検出感度は通常の感度に維持されるので、自車１００が走行中の道路の左車線を走行している他車３２０については、Ｎ回の確認を経て追尾中他車に設定されて追尾が開始されることになる。よって、自車１００が走行中の道路の左車線を走行している他車３２０は、誤認識を排除した高い信頼性を検出されることになる。

ところで、以上の実施形態では、常時左右の他車検出を行いつつ、合流区間において自車１００が走行している道路に合流する他の道路の方向の他車検出の感度を増加するようにしたが、これは、通常は左右の他車検出を行わず、合流区間においてのみ自車１００が走行している道路と他の道路が合流する方向の他車検出を行うようにしてもよい。

すなわち、この場合には、図２に示した周辺監視制御処理のステップ２０８を、右レーダ装置２と右カメラ４と他車識別部６と他車追尾部７とに、右方の他車の検出や識別や追尾の動作を開始させる処理とし、ステップ２１２を左レーダ装置３と左カメラ５と他車識別部６と他車追尾部７とに、左方の他車の検出や識別や追尾の動作を開始させる処理とし、ステップ２１０をステップ２２０８や２１２で開始させた動作を終了させるものとすればよい。
また、この場合において、右レーダ装置２や左レーダ装置３や右カメラ４や左カメラ５を他車検出に用いていない期間には、これらを他の用途に用いるようにしてもよい。

また、以上の実施形態の周辺監視制御処理のステップ２０６、２１２の、他車追尾部７の他車検出感度の増加は、次のように行うようにしてもよい。すなわち、レーダ追尾処理の他車確認処理を、他車候補の過去の相対位置やその履歴より現在の他車候補が存在する範囲を予想範囲として推定し、推定した予想範囲内の相対位置を表す計測データが右レーダ装置２または左レーダ装置３から出力されたならば当該計測データが表す相対位置を他車候補の現在の相対位置として他車候補の存在を確認する処理とし、レーダ追尾処理の他車追尾処理を、追尾中他車の過去の相対位置やその履歴より現在の追尾中他車が存在する範囲を予想範囲として推定し、推定した予想範囲内の相対位置を表す計測データが右レーダ装置２または左レーダ装置３から出力されたならば、当該計測データが表す相対位置を、追尾中他車の位置として追尾する処理とする。また、同様に、カメラ追尾処理の他車確認処理を、他車候補の過去の相対位置やその履歴より現在の他車候補が存在する範囲を予想範囲として推定し、推定した予想範囲内の相対位置を表す識別データが他車識別部６から出力されたならば当該識別データが表す相対位置を他車候補の現在の相対位置として当該他車候補の存在を確認する処理とし、カメラ追尾処理の他車追尾処理を、追尾中他車の過去の相対位置やその履歴より現在の追尾中他車が存在する範囲を予想範囲として推定し、推定した予想範囲内の相対位置を表す識別データが他車識別部６から出力されたならば、当該識別データが表す相対位置を、追尾中他車の位置として追尾する処理とする。

そして、周辺監視制御処理のステップ２０６、２１２では、レーダ追尾処理及びカメラ追尾処理の他車確認処理と他車追尾処理で用いる、各予想範囲の大きさを通常の大きさよりも大きくする。また、この場合には、ステップ２１０でこの予想範囲の大きさを通常の大きさに復帰するようにする。
また、以上の実施形態の周辺監視制御処理のステップ２０６、２１２における他車追尾部７の他車検出感度の増加は、ステップ２０６、２１２で他車識別部６における他車識別感度を増加する処理を行って、結果的に他車追尾部７の他車検出感度を増加させることにより実現してもよい。

ここで、他車識別部６における他車識別感度の増加は、たとえば、次のように行うことができる。すなわち、他車識別部６において行う画像認識処理を、予め用意しておいた、車両を撮影した画像中に表れる車両の標準的な特徴に、所定のしきい値レベル以上整合する特徴を右カメラ４と左カメラ５が撮影した画像中から見つけ出すことができた場合に他車を識別するものとする。そして、周辺監視制御処理のステップ２０６、２１２では、このように画像認識処理において用いるしきい値レベルを通常の値よりも小さくするようにする。また、この場合には、ステップ２１０でこのしきい値レベルを通常の値に復帰するようにする。

なお、車両を撮影した画像中に表れる車両の標準的な特徴としては、車両の輪郭を形成する上下左右の平行線の存在や、当該平行線の対象性や、車両のヘッドライトやテールライトやタイヤに対応するパターンの配置関係などを用いることができる。

本発明の実施形態に係る周辺監視システムの構成と配置を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る周辺監視制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る周辺監視制御処理の動作例を示す図である。

符号の説明

１…ナビゲーション装置、２…右レーダ装置、３…左レーダ装置、４…右カメラ、５…左カメラ、６…他車識別部、７…他車追尾部、８…周辺監視制御部、９…周辺他車情報出力装置。

Claims (5)

1. 自動車に搭載され、当該自動車である自車周辺の他車を検出する周辺監視システムであって、
   道路の合流地点への自車の接近を検出すると共に、当該合流地点において自車が走行中の道路と合流する道路の自車から見た方向を合流方向として算定する合流点算定手段と、
   自車周辺に検知された他車を追尾し、所定追尾回数以上追尾できた他車を検出する他車検出手段と、
   前記合流点算定手段が合流地点への自車の接近を検出したときに、前記他車検出手段において、前記合流点算定手段が算定した前記合流方向の他車の検出に用いる前記所定追尾回数を減じる周辺監視制御手段を有することを特徴とする周辺監視システム。
2. 請求項１記載の周辺監視システムであって、
   前記合流点算定手段は、現在位置を算出する現在位置算出手段と、道路地図を表す地図データを保持する地図データ保持手段とを有し、前記現在位置算出手段が算出した現在位置と前記地図データとに基づいて、道路の合流地点への自車の接近の検出と前記合流方向の算定とを行うことを特徴とする周辺監視システム。
3. 請求項１または２記載の周辺監視システムであって、
   前記他車検出手段は、自車周辺を走査するレーダ装置を備え、当該レーダ装置を用いて前記他車の検知を行うことを特徴とする周辺監視システム。
4. 請求項１または２記載の周辺監視システムであって、
   前記他車検出手段は、自車周辺を撮影するカメラを備え、当該カメラが撮影した画像に基づいて前記他車の検知を行うことを特徴とする周辺監視システム。
5. 自動車に搭載された周辺監視システムにおいて、当該自動車である自車周辺の他車を検出する他車検出方法であって、
   前記周辺監視システムが、道路の合流地点への自車の接近を検出すると共に、当該合流地点において自車が走行中の道路と合流する道路の自車から見た方向を合流方向として算定する算定ステップと、
   前記周辺監視システムが、自車周辺に検知された他車を追尾し、所定追尾回数以上追尾できた他車を検出する他車検出ステップと、
   前記周辺監視システムが、前記合流地点への自車の接近を検出したときに、前記他車検出ステップにおいて、前記算定した前記合流方向の他車の検出に用いる前記所定追尾回数を減じる周辺監視制御ステップとを有することを特徴とする他車検出方法。