JP4762874B2

JP4762874B2 - 車両用安全制御装置

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Publication number: JP4762874B2
Application number: JP2006335690A
Authority: JP
Inventors: 亮蔵吉沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-12-13
Also published as: JP2008143447A

Description

この発明は、車両用安全制御装置に関するものである。

車両前方の画像に対する画像処理システムでは、レーダにより自車前方の物体を検出し該物体との距離を検出するとともに、カメラにより自車前方を撮像し、前記レーダによる距離データに基づいてカメラで撮像した画像に対して画像認識処理すべき処理領域を設定し、これにより画像処理量の低減をすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２６４９５４号公報

ところで、一般に、レーダによる物体検出処理時間と、カメラで撮像した画像に対する画像認識処理時間は異なる。
ところが、前述したように画像認識処理では、レーダの物体検出結果出力（以下、レーダ出力と略す）である距離データに基づいて処理領域を設定しているので、レーダによる物体検出処理時間と、カメラで撮像した画像に対する画像認識処理時間が異なっていると、レーダ出力が出力されてから画像認識処理が開始されるまでの時間が一定にならなくなる。

図７は、従来のレーダ検出と画像認識の処理タイミングおよび出力タイミングを示したタイムチャートである。前述したように、レーダによる物体検出処理時間ｔ１よりも、カメラ画像に対する画像認識処理時間ｔ２の方が長く、いずれも一定時間としている。このタイムチャートでは、第１回目のレーダ検出による検出結果がレーダ出力ａ１として出力されると、このレーダ出力ａ１の物体位置情報に基づいて第１回目の画像認識処理が開始され、その画像認識結果が第１回目の画像認識出力ｂ１として出力される。同様に、第２回目のレーダ検出による検出結果がレーダ出力ａ２として出力されると、このレーダ出力ａ２の物体位置情報に基づいて第２回目の画像認識処理が開始され、その画像認識結果が第２回目の画像認識出力ｂ２として出力される。この一連の処理が繰り返されることとなる。

その結果、前述したようにレーダ出力が出力されてから画像認識処理が開始されるまでの時間が一定にならなくなる。そのため、画像認識処理開始時において処理領域を設定するときの物体の位置と実際の物体の位置とのずれ量が変動してしまう。従来は前記ずれ量の変動を見込んで処理領域を設定しており、そのために処理領域をある程度大きく設定する必要があるが、そうすると画像処理量が増大するという課題がある。

また、レーダ出力と画像認識出力を用いて車両の安全装置等を制御する場合には、異なるタイミングで計測したレーダ出力と画像認識出力との組み合わせに基づいて、安全装置等の制御が行われる可能性がある。
例えば、図７のタイムチャートにおいて、レーダ出力ａ３は画像認識出力ｂ１との組み合わせあるいは画像認識出力ｂ２との組み合わせが考えられ、また、レーダ出力ａ４は画像認識出力ｂ２との組み合わせあるいは画像認識出力ｂ３との組み合わせが考えられるが、その組み合わせによって物体情報（位置、相対速度、大きさ）が異なってくるので、この物体情報に基づいて実行される制御内容も異なってしまうという課題がある。
また、時間的に近いレーダ出力と画像認識出力とを組み合わせるという考えもあるが、その場合には、遅い方の出力が出力されるまで待たなくてはならなくなり、待ち時間が長くなって処理時間が遅くなるという課題がある。例えば、結果的にレーダ出力ａ４と画像認識出力ｂ２とが組み合わされる場合であっても、画像認識出力ｂ３が出力されるまで待たなければ、画像認識出力ｂ２，ｂ３のどちらが時間的に近いかを判断することはできない。

そこで、この発明は、処理領域を適切に設定することができ、レーダ出力と画像認識出力の組み合わせを適切にすることができる車両用安全制御装置を提供するものである。

この発明に係る車両用安全制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車両に搭載され物体の位置および相対速度を検出するレーダ装置（例えば、後述する実施例におけるレーダユニット２）と、前記車両に搭載され物体を撮像する撮像手段（例えば、後述する実施例におけるカメラ３ａ）と、前記レーダ装置の検出結果に基づいて前記撮像手段により得られた画像上に処理領域を設定する処理領域設定手段（例えば、後述する実施例におけるＳ２０３）と、前記処理領域設定手段で設定した前記処理領域に含まれる画素の輝度値に基づいて画像上の物体を認識する物体認識手段（例えば、後述する実施例における物体認識部３ｂ）と、前記レーダ装置の検出結果および前記物体認識手段の認識結果に基づいて前記車両の安全装置（例えば、後述する実施例におけるモータドライバーユニット５、アクチュエータ６、エアバッグ７）の制御を行う安全装置制御手段（例えば、後述する実施例におけるオーバーラップ量算出部４ａ）と、トリガー信号を所定時間ごとに発生するトリガー信号発生手段（例えば、後述する実施例におけるトリガー信号発生部４ｂ）と、前回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された物体の位置および相対速度に基づいて前記所定時間後における物体の位置を予測する物体位置予測手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０５）と、を備え、前記レーダ装置による物体検出処理時間は前記画像処理手段による画像認識処理時間よりも短く、前記レーダ装置および前記物体認識手段は前記トリガー信号発生手段が発生させた同一の今回トリガー信号の入力により物体検出処理または画像認識処理を開始して前記レーダ装置の検出結果と前記物体認識手段の認識結果との同期を取り、前記処理領域設定手段は、前記物体位置予測手段により予測された物体の位置に基づいて、今回トリガー信号の入力により前記物体認識手段が画像認識処理を行う際の画像上に処理領域を設定し、前記安全装置制御手段は、今回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された検出結果と、今回トリガー信号に応じて前記物体認識手段により認識された認識結果とに基づいて前記安全装置を制御することを特徴とする車両用安全制御装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記安全装置制御手段は、今回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された物体の位置および相対速度と、今回トリガー信号に応じて前記物体認識手段により認識された物体の大きさに基づいて、自車と物体との接触判定を行いこの判定結果に基づいて前記安全装置を制御することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記レーダ装置または前記物体認識手段の出力状況に応じて、前記トリガー信号の発生間隔である前記所定時間を変更することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前回のトリガー信号の発生から今回のトリガー信号の発生までの間に、前記レーダ装置から検出結果が出力されない場合もしくは前記物体認識手段から認識結果が出力されない場合に前記所定時間を大きな値へ変更することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記安全装置は車両に備えられたブレーキ（例えば、後述する実施例におけるアクチュエータ６）もしくはエアバッグ（例えば、後述する実施例におけるエアバッグ７）であることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、同一トリガー信号の入力を物体検出処理および物体認識処理の開始タイミングとすることにより、レーダ装置による検出結果と物体認識手段による認識結果との同期を取ることができ、これら結果の適切な組み合わせに基づいて安全装置を制御することができる。

また、トリガー信号の発生間隔である所定時間が特定されるので、物体の位置予測を高精度に行うことができる。また、処理領域の設定は、前回トリガー信号に応じて予測した物体の位置に基づいて行うので、画像認識処理開始と同時に処理領域を設定することができる。しかも、物体の位置予測が高精度であるので、処理領域の設定を適切に行うことができる。
また、今回トリガー信号に応じたレーダ装置による物体検出結果と今回トリガー信号に応じた物体認識手段による認識結果との組み合わせに基づいて安全装置を制御するので、検出結果と認識結果との間に時間軸上のずれが生じない。

請求項２に係る発明によれば、レーダ装置により検出された高精度の位置および相対速度と、物体認識手段により認識された高精度の物体の大きさとの組み合わせに基づいて、自車と物体との接触判定を行うことができるので、接触可能性の判定精度が向上する。

請求項３に係る発明によれば、トリガー信号の発生タイミングを適切に設定することができる。

請求項４に係る発明によれば、レーダ装置による検出処理時間あるいは物体認識手段による認識処理時間が大きくなったときにも、トリガー信号の発生間隔である所定時間を大きくするように変更することで、レーダ装置による検出結果と物体認識手段による認識結果との同期を確保することができる。

請求項５に係る発明によれば、ブレーキやエアバッグを適正に制御することができる。

以下、この発明に係る車両用安全制御装置の実施例を図１から図６の図面を参照して説明する。
図１の機能ブロック図に示すように、この車両用安全制御装置１は、レーダユニット（レーダ装置）２と、カメラユニット３と、電子制御装置４と、モータドライバーユニット５と、アクチュエータ６と、エアバッグ７と、を備えて構成されている。

レーダユニット２は、レーダ２ａと物体検出部２ｂとを備えて構成されている。レーダ２ａは、例えばレーザ光やミリ波等の電磁波を自車の進行方向前方に向けて発信すると共に、この発信した電磁波が自車の外部の物体（例えば他車両）によって反射されたときにその反射波を受信し、発信した電磁波と受信した電磁波（反射波）とを混合してビート信号を生成し、物体検出部２ｂへ出力する。

物体検出部２ｂは、レーダ２ａから入力されるビート信号に基づいて、電磁波を反射した物体の位置、相対速度、該物体の大まかな大きさ等を算出し、算出した物体の情報を電子制御装置４に出力する。また、物体検出部２ｂは、算出された相対速度に基づいて該物体の所定時間後の予測位置を算出し、この予測位置情報をカメラユニット３に出力する。

カメラユニット３は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなるカメラ（撮像手段）３ａと、物体認識部（物体認識手段）３ｂとを備えて構成されている。
カメラ３ａは、撮影して得た自車の進行方向の外界の各画像に対して、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物体認識部３ｂへ出力する。

物体認識部３ｂには、カメラ３ａから画像データが入力されるとともに、レーダユニット２の物体検出部２ｂから物体の予測位置情報が入力される。物体認識部３ｂは、入力した予測位置情報に基づいて、カメラ３ａから入力される画像データ上に所定の大きさの領域（以下、処理領域と称す）を設定する。例えば、図２に示すように、カメラ３ａによる撮影画像Ｓ１に対して、前方車両を囲み得る面積を有する矩形の処理領域Ｓ２を設定する。
さらに、物体認識部３ｂは、設定された処理領域に含まれる画素の輝度値に基づいて画像上の物体を認識し、認識した物体の大きさや特徴（形状等）などの情報を電子制御装置４に出力する。

電子制御装置４は、オーバーラップ量算出部（安全装置制御手段）４ａと、トリガー信号発信部（トリガー信号発生手段）４ｂとを備えて構成されている。
オーバーラップ量算出部４ａには、レーダユニット２の物体検出部２ｂによって検出された物体情報（物体の位置、相対速度、物体の大まかな大きさ等）と、カメラユニット３の物体認識部３ｂによって検出された物体情報（物体の大きさ、特徴等）とが入力される。オーバーラップ量算出部４ａは、入力したこれら情報等に基づいて、自車と物体が現在の走行状態を維持した場合に接触するまでの時間（以下、接触予測時間と称す）を算出し、接触予測時間後の自車と前記物体との車幅方向の重なり量（以下、オーバーラップ量と称す）を推定算出して、自車と物体とが接触する可能性があるか否かを判定し、この判定結果をモータドライバーユニット５およびエアバッグ７に出力する。また、オーバーラップ量算出部４ａは、これらの処理が正常に実行されたときに実行完了のステータス信号をトリガー信号発生部４ｂに出力する。

トリガー信号発生部４ｂは、レーダユニット２による物体検出処理とカメラユニット３による画像認識処理の開始タイミングを同期させるためのトリガー信号を一定の発生間隔Δｔ１（秒）毎に発生させ、発生したトリガー信号をレーダ２ａ、物体認識部３ｂ、オーバーラップ量算出部４ａへ出力する。なお、トリガー信号の発生間隔Δｔ１は変更可能であり、後述するように必要に応じて変更される。

モータドライバーユニット５は、操舵アシスト量を制御する操舵アクチュエータ制御部や、ブレーキアシスト量を制御するブレーキアクチュエータ制御部などを備えてなり、オーバーラップ量算出部４ａから入力した判定結果に応じて、自車と物体との接触発生を回避あるいは接触発生時の被害を軽減するように、操舵アシスト量やブレーキアシスト量を制御し、これらアシスト量に応じた制御信号をアクチュエータ６へ出力する。
アクチュエータ６は、操舵アクチュエータやブレーキアクチュエータなどを備えてなり、モータドライバーユニット５から入力した制御信号に応じて駆動され、これにより、接触回避あるいは被害低減のための自車の操舵制御または減速制御あるいはその両方が実行される。この実施例において、モータドライバーユニット５とアクチュエータ６は第１の安全装置を構成する。

エアバッグ７は、運転席用エアバッグ、助手席用エアバッグ、サイドカーテンエアバッグなどからなり、オーバーラップ量算出部４ａから入力した判定結果に応じて、作動あるいは非作動が制御される。この実施例において、エアバッグ７は第２の安全装置を構成する。

このように構成された車両用安全制御装置１においては、レーダユニット２による物体検出処理時間とカメラユニット３による画像認識処理時間が異なることに起因して生じる従来の課題、すなわち、処理領域の過大設定、および、レーダユニット２による物体検出結果とカメラユニット３による画像認識結果との不適切な組み合わせに基づく検知精度の低下を防止するために、レーダユニット２とカメラユニット３は、トリガー信号発生部４ｂから同時に出力されたトリガー信号（すなわち、同一トリガー信号）を受信した時に、レーダユニット２による物体検出処理を開始するとともに、カメラユニット３による画像認識処理を開始することとし、これによりレーダ出力と画像認識出力との同期を取ることができるようにした。

以下、具体的に処理手順を説明する。
初めに、レーダユニット２において実行される物体検出処理を図３のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップＳ１０１において、トリガー信号発生部４ｂからトリガー信号ＴＳｘを入力したか否かを判定する。なお、このステップＳ１０１のトリガー信号ＴＳxと、後述する画像認識処理におけるステップＳ２０１（図４参照）のトリガー信号ＴＳxと、オーバーラップ判定処理におけるステップＳ３０１（図５参照）のトリガー信号ＴＳxはトリガー信号発生部４ｂから同時に出力されたトリガー信号であるものとし、すなわち同一トリガー信号であるものとする。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」（ＴＳｘ入力なし）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。

ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（ＴＳｘ入力あり）である場合には、ステップＳ１０２に進み、レーダ２ａから車両前方に向けて電磁波（発信信号）を発信する。これにより、レーダユニット２による物体検出処理が開始される。
次に、ステップＳ１０３に進み、物体で反射しレーダ２ａにより受信された複数の反射信号の中から衝突の危険性の高い反射信号を選択してこの物体をターゲットとし、該ターゲットの位置、相対速度、大まかな大きさ（以下、これらをまとめてレーダユニット２により検出された物体情報と言う場合もある）を算出する。

次に、ステップＳ１０４に進み、前記ターゲットの位置変化やステップＳ１０３で算出した相対速度に基づいて、ターゲットの移動軌跡を算出する。
次に、ステップＳ１０５に進み、トリガー信号の発生間隔Δｔ１後におけるターゲットの予測位置を、ステップＳ１０３で算出した相対速度と、ステップＳ１０４で算出した移動軌跡に基づいて算出する。
次に、ステップＳ１０６に進み、ステップＳ１０３で算出した物体情報を電子制御装置４のオーバーラップ量算出部４ａへ出力するとともに、ステップＳ１０５で算出したΔｔ１後のターゲットの予測位置情報をカメラユニット３の物体認識部３ｂへ出力して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
この実施例において、電子制御装置４がステップＳ１０５の処理を実行することにより物体位置予測手段が実現される。

次に、カメラユニット３の物体認識部３ｂにおいて実行される画像認識処理を図４のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップＳ２０１において、トリガー信号発生部４ｂからトリガー信号ＴＳｘを入力したか否かを判定する。
ステップＳ２０１における判定結果が「ＮＯ」（ＴＳｘ入力なし）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。

ステップＳ２０１における判定結果が「ＹＥＳ」（ＴＳｘ入力あり）である場合には、ステップＳ２０２に進み、カメラ３ａで撮影した画像データを取り込む。
次に、ステップＳ２０３に進み、前回のトリガー信号ＴＳｘ-1を開始タイミングとして実行した前回の物体検出処理におけるステップＳ１０５で算出したターゲットの予測位置に基づいて、撮影画像Ｓ１に処理領域Ｓ２を設定する。つまり、前回の物体検出処理におけるステップＳ１０５の処理は、今回のトリガー信号ＴＳｘを受信したときのターゲットの位置を予測しており、ステップＳ２０３では、このターゲットの予測位置に基づいて処理領域Ｓ２を設定する。

次に、ステップＳ２０４に進み、設定された処理領域Ｓ２に含まれる画素の輝度値に基づいて処理領域Ｓ２上のエッジパターン（物体）を抽出する。
次に、ステップＳ２０５に進み、ステップＳ２０４において抽出したエッジパターンに登録エッジパターンと相似形のものがあるか否かを判定する。このルーチンを初回に実行したときは登録エッジパターンが存在しないので、判定結果はＮＯとなる。

ステップＳ２０５における判定結果が「ＹＥＳ」（相似形あり）である場合には、ステップＳ２０６に進み、抽出したエッジパターンに基づいてターゲットの大きさを算出する。
次に、ステップＳ２０７に進み、抽出したエッジパターンを登録エッジパターンとして記憶する。

一方、ステップＳ２０５における判定結果が「ＮＯ」（相似形なし）である場合には、ステップＳ２０８に進み、処理領域Ｓ２内の画像データに対して背景の分離処理を行う。
次に、ステップＳ２０９に進んで背景分離カウンタのカウント値ｎに１を加算し（ｎ←ｎ＋１）、さらに、ステップＳ２１０に進んで加算後のカウント値ｎが閾値Ｎより大きいか否かを判定する。

ステップＳ２１０における判定結果が「ＮＯ」（ｎ≦Ｎ）である場合には、ステップＳ２０５に戻り、背景分離処理後のエッジパターンに登録エッジパターンと相似形のものがあるか否か判定する。なお、ｎ＝２以上においてステップＳ２０５に戻ったときには、前回（ｎ−１）の背景分離処理後のエッジパターンが第２の登録エッジパターンとされていて、今回（ｎ）の背景分離処理後のエッジパターンに、ステップＳ２０７において記憶された登録エッジパターン、あるいは、前記第２の登録エッジパターンと相似形のものがあるか否かを判定する。

ステップＳ２１０における判定結果が「ＹＥＳ」（ｎ＞Ｎ）である場合には、ステップＳ２１１に進み、背景分離カウンタのカウント値を０にリセットして、ステップＳ２０７に進み、最後（ｎ＝Ｎ）の背景処理後のエッジパターンを登録エッジパターンとして記憶する。つまり、背景分離処理の最大繰り返し数をＮ回に限定することによって、画像認識処理時間に制限を加え、後述するオーバーラップ判定処理に支障を来さないようにした。

なお、外界の環境状態に応じて最大繰り返し数Ｎを変更することによって画像認識処理の制限時間を変更することも可能である。例えば、夜間や悪天候のときには画像認識処理に時間が長くかかり、画像認識による物体情報の出力が遅くなることが考えられるので、このような場合には最大繰り返し数Ｎを大きい値に変更して画像認識処理の制限時間を長くする。そして、画像認識処理の制限時間の変更に応じて、トリガー信号の発生間隔Δｔを変更し、レーダユニット２からの物体情報出力やカメラユニット３からの物体情報出力が出力される前に、トリガー信号発生部４ｂから次のトリガー信号が発信されないようにする。例えば、最大繰り返し数Ｎを大きくして画像認識処理の制限時間を長くしたときには、トリガー信号の発生間隔Δｔを大きくする。このようにすると、レーダユニット２の物体検出による物体情報の出力と物体認識部３ｂの画像認識による物体情報の出力との同期性を常に確保することができる。

具体的な方法としては、例えば、前回のトリガー信号の発生から今回のトリガー信号の発生までの間にレーダユニット２から物体情報が出力されない場合、あるいは、カメラユニット３から物体情報が出力されない場合に、最大繰り返し数Ｎを大きくするとともに、トリガー信号の発生間隔Δｔを大きくする。

ステップＳ２０７の処理を実行した後、ステップＳ２１２に進み、ステップＳ２０６において算出したターゲットの大きさ情報を電子制御装置４のオーバーラップ量算出部４ａへ出力し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
この実施例において、電子制御装置４がステップＳ２０３の処理を実行することにより処理領域設定手段が実現される。

次に、電子制御装置４のオーバーラップ量算出部４ａにおいて実行されるオーバーラップ判定処理を図５のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップＳ３０１において、トリガー信号発生部４ｂからトリガー信号ＴＳｘを入力したか否かを判定する。
ステップＳ３０１における判定結果が「ＮＯ」（ＴＳｘ入力なし）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。

次に、ステップＳ３０２に進み、レーダユニット２から物体情報を入力したか否かを判定する。ここでいうレーダユニット２からの物体情報とは、トリガー信号ＴＳxを開始トリガーとしてレーダユニット２が物体検出処理を実行して得た物体情報（ターゲットの位置、相対速度、大きさ）である。
ステップＳ３０２における判定結果が「ＮＯ」（入力なし）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。

ステップＳ３０２における判定結果が「ＹＥＳ」（入力あり）である場合には、ステップＳ３０３に進み、カメラユニット３から物体情報を入力したか否かを判定する。ここでいうカメラユニット３からの物体情報とは、トリガー信号ＴＳxを開始トリガーとしてカメラユニット３が画像認識処理を実行して得た物体情報（ターゲットの大きさ）である。

ステップＳ３０３における判定結果が「ＹＥＳ」（入力あり）である場合には、ステップＳ３０４に進み、レーダユニット２から入力した物体情報のうちのターゲットの位置、相対速度と、カメラユニット３から入力した物体情報であるターゲットの大きさに基づいて、オーバーラップ量を推定算出し自車と物体とが接触する可能性があるか否かを判定する。これにより、レーダユニット２によって検出した精度の高い位置および相対速度と、カメラユニット３によって検出した精度の高いターゲットの大きさに基づいて、自車と物体との接触可能性の判定を行うことができるので、接触可能性の判定精度が向上する。

一方、ステップＳ３０３における判定結果が「ＮＯ」（入力なし）である場合には、ステップＳ３０５に進み、レーダユニット２からの物体情報（ターゲットの位置、相対速度、大きさ）のみに基づいて、オーバーラップ量を推定算出し自車と物体とが接触する可能性があるか否かを判定する。これにより、カメラユニット３によりターゲットの大きさが検出されないときにも、自車と物体との接触可能性の判定を行うことができる。

図６は、実施例の車両用安全制御装置１において、レーダユニット２による物体検出処理とカメラユニット３による画像認識処理の処理タイミングおよび出力タイミングを示したタイムチャートである。
トリガー信号ＴＳは一定の発生間隔Δｔ１毎に発信される。そして、常にトリガー信号を開始タイミングとして、レーダユニット２が物体検出処理を開始し、同時にカメラユニット３が画像認識処理を開始する。レーダユニット２の物体検出処理時間ｔ１は、カメラユニット３の画像認識処理時間ｔ２よりも短いので、物体検出処理により検出された物体情報（位置、相対速度、大まかな大きさ）がレーダ出力Ｒ１として、また、トリガー信号の発生間隔Δｔ後の物体の予測位置情報がレーダ出力Ｒ２として、画像認識処理の画像認識出力Ｃよりも先に、レーダユニット２から出力される。

このレーダ出力Ｒ２は、次のトリガー信号により開始される画像認識処理（以下、次の画像認識処理と略す）開始時の物体の予測位置となり、この予測位置に基づいて次の画像認識処理のときの処理領域を設定するので、次の画像認識処理開始と同時に処理領域を設定することができる。また、トリガー信号の発生間隔Δｔが特定されているので、位置予測を高精度に行うことができ、処理領域の設定を適切に行うことができる。

そして、レーダユニット２のレーダ出力Ｒ１，Ｒ２から遅れて、画像認識処理により検出された物体情報（物体の大きさ）が画像認識出力Ｃとしてカメラユニット３から出力される。この画像認識出力Ｃが出力されるのを待って、レーダ出力Ｒ１と画像認識出力Ｃとに基づいて自車と物体とのオーバーラップ量の算出が行われる。

したがって、常にレーダ出力Ｒ１と画像認識出力Ｃとの同期を取ることができ、同じタイミングで処理を開始した物体検出処理のレーダ出力Ｒ１と画像認識処理の画像認識出力Ｃとを組み合わせることができ、組み合わせがずれることがない。例えば、このタイムチャートにおいては、レーダ出力Ｒ１_-1と画像認識出力Ｃ_-1、レーダ出力Ｒ１_-2と画像認識出力Ｃ_-2、レーダ出力Ｒ１_-3と画像認識出力Ｃ_-3、レーダ出力Ｒ１_-4と画像認識出力Ｃ_-4、とを組み合わせればよい。
換言すると、レーダユニット２による物体検出処理とカメラユニット３による画像認識処理との間に時間軸上のずれが生じないで、同一事象に対して並行して処理を行うことができる。
その結果、常に同期されたレーダ出力Ｒ１と画像認識出力Ｃとの組み合わせにより、オーバーラップ量を推定算出し自車と物体とが接触する可能性があるか否かを判定することができる。

この発明に係る車両用安全制御装置の実施例における機能ブロック図である。画像認識処理における処理領域の説明図である。実施例における物体検出処理を示すフローチャートである。実施例における画像認識処理を示すフローチャートである。実施例におけるオーバーラップ判定処理を示すフローチャートである。実施例の車両用安全制御装置における物体検出処理と画像認識処理の処理タイミングおよび出力タイミングを示すタイムチャートである。従来の物体検出処理と画像認識処理の処理タイミングおよび出力タイミングを示すタイムチャートである。

符号の説明

１車両用安全制御装置
２レーダユニット（レーダ装置）
３ａカメラ（撮像手段）
３ｂ物体認識部（物体認識手段）
４ａオーバーラップ量算出部（安全装置制御手段）
４ｂトリガー信号発生部（トリガー信号発生手段）
５モータドライバーユニット（安全装置）
６アクチュエータ（安全装置）
７エアバッグ（安全装置）
Ｓ１０５物体位置予測手段
Ｓ２０３処理領域設定手段

Claims

車両に搭載され物体の位置および相対速度を検出するレーダ装置と、
前記車両に搭載され物体を撮像する撮像手段と、
前記レーダ装置の検出結果に基づいて前記撮像手段により得られた画像上に処理領域を設定する処理領域設定手段と、
前記処理領域設定手段で設定した前記処理領域に含まれる画素の輝度値に基づいて画像上の物体を認識する物体認識手段と、
前記レーダ装置の検出結果および前記物体認識手段の認識結果に基づいて前記車両の安全装置の制御を行う安全装置制御手段と、
トリガー信号を所定時間ごとに発生するトリガー信号発生手段と、
前回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された物体の位置および相対速度に基づいて前記所定時間後における物体の位置を予測する物体位置予測手段と、
を備え、
前記レーダ装置による物体検出処理時間は前記画像処理手段による画像認識処理時間よりも短く、
前記レーダ装置および前記物体認識手段は前記トリガー信号発生手段が発生させた同一の今回トリガー信号の入力により物体検出処理または画像認識処理を開始して前記レーダ装置の検出結果と前記物体認識手段の認識結果との同期を取り、
前記処理領域設定手段は、前記物体位置予測手段により予測された物体の位置に基づいて、今回トリガー信号の入力により前記物体認識手段が画像認識処理を行う際の画像上に処理領域を設定し、
前記安全装置制御手段は、今回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された検出結果と、今回トリガー信号に応じて前記物体認識手段により認識された認識結果とに基づいて前記安全装置を制御することを特徴とする車両用安全制御装置。
前記安全装置制御手段は、今回トリガー信号に応じて前記レーダ装置により検出された物体の位置および相対速度と、今回トリガー信号に応じて前記物体認識手段により認識された物体の大きさに基づいて、自車と物体との接触判定を行いこの判定結果に基づいて前記安全装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用安全制御装置。
前記レーダ装置または前記物体認識手段の出力状況に応じて、前記トリガー信号の発生間隔である前記所定時間を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用安全制御装置。
前回のトリガー信号の発生から今回のトリガー信号の発生までの間に、前記レーダ装置から検出結果が出力されない場合もしくは前記物体認識手段から認識結果が出力されない場合に前記所定時間を大きな値へ変更することを特徴とする請求項３に記載の車両用安全制御装置。
前記安全装置は車両に備えられたブレーキもしくはエアバッグであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用安全制御装置。