JP4887400B2 - 車両周辺監視装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態による車両周辺監視装置10は、車両に搭載され、車両の外界の所定監視対象領域を可視領域または赤外線領域にて撮像して得た画像に基づき、所定監視領域内に存在する他車両や歩行者などの対象物を検知する。
車両周辺監視装置10は、例えば図1に示すように、外界カメラ11と、ヨーレートセンサ12と、車速センサ13と、加速度センサ14と、表示装置15と、処理装置16とを備えて構成されている。
ヨーレートセンサ12は、車両のヨーレート(車両重心の上下方向軸回りの回転角速度)を検出し、検出結果の信号を出力する。
車速センサ13は、車両の速度(車速)を検出し、検出結果の信号を出力する。
加速度センサ14は、車体に作用する加速度を検出し、検出結果の信号を出力する。
上下動検出部22は、車両の上下方向位置の時間変化がゼロである状態を基準として車両前部が上昇する方向を正かつ車両前部が下降する方向を負とし、基準からの車両前部の上昇および下降の大きさを所定タイミング毎に順次検出する。
変化量検出部23は、車両の上下方向位置の時間変化がゼロである状態を基準として車両前部が上昇する方向を正かつ車両前部が下降する方向を負とし、基準からの車両前部の上昇および下降の大きさの変化量を所定タイミング毎に順次検出する。
そして、基準からの車両前部の上昇および下降の大きさの変化量は、例えば外界カメラ11から逐次出力される画像データ上での対象物の上下方向位置の移動量の変化量(Δy/Δt)などに相当する。
また、所定タイミングは、外界カメラ11から逐次出力される画像データの所定数に対応する時間(例えば、フレーム数Nに対応する時間tN)などである。
補正値算出部24は、例えば、ピッチングにより発生する上昇方向の移動量(および移動量の変化量)と下降方向の移動量(および移動量の変化量)との検出値は、検出誤差を無視できる場合には、検出期間が長くなることに伴って相殺するように収束することを用いて、ピッチング補正値を算出する。
このため、例えば図3に示すように、画像データ上での対象物の上下方向位置の移動量yおよび移動量の変化量(Δy/Δt)の各真値がゼロとなる所定のタイミング(例えば、画像データのフレーム数Nに対応する時間tNに応じた時刻tc)で上下動検出部22および変化量検出部23により検出される検出値は、検出誤差(例えば、移動量yに対する誤差E(y)tcおよび変化量(Δy/Δt)に対する誤差E(Δy/Δt)tc)となる。
これにより、時刻tcでの画像データ(つまり、時間tNの期間でのN番目のフレームの画像データ)に対する補正値C(y)tcは、下記数式(2)に示すように、時間tNでのフレーム数Nの画像データの各フレーム毎の平均誤差とされる。
これにより、時刻tcでの画像データ(つまり、時間tNの期間でのN番目のフレームの画像データ)に対する補正値C(Δy/Δt)tcは、下記数式(4)に示すように、時間tNでのフレーム数Nの画像データの各フレーム毎の平均誤差とされる。
つまり、時刻tcを外界カメラ11から画像データが逐次出力される時刻とすれば、各画像データに対する各補正値C(y)tc,C(Δy/Δt)tcは、各画像データから遡るフレーム数N分の画像データから検出される移動量yおよび変化量(Δy/Δt)の各検出値の移動平均値となる。
また、補正値算出部24は、各誤差E(y)tc,E(Δy/Δt)tcを算出するために要する画像データのフレーム数N(つまり、各差分ΔE(y)t,ΔE(Δy/Δt)tの積算を行なう期間)として、所定値以上のピッチングが発生する車両状態に応じた所定期間を設定し、この所定期間に対して誤差補正値Ctcを設定する。例えば、補正値算出部24は、加速度センサ14により検出される加速度が所定値以上である場合に、この加速度に応じた所定の加速時周期を設定し、この加速時周期に対して誤差補正値Ctcを設定する。
なお、補正値算出部24は、例えば踏切の通過時などにおいて一時的に大きなピッチングが発生することに起因して、移動量yの時間変化または変化量(Δy/Δt)の時間変化が所定閾値以上となる場合にはピッチング補正値の算出を禁止する。
また、ピッチング補正部25は、ピッチングが零であるとみなされる所定の車両状態(例えば、ヨーレートが所定値以上の状態など)において、車両の水平状態あるいは車両の上下方向位置の時間変化がゼロの状態であるとみなして、このときの画像データ上における対象物の上下方向位置を基準位置とする初期化処理を実行する。
次に、ステップS02においては、画像データに基づき車両外部に存在する対象物を検出する。
次に、ステップS03においては、画像データ上での対象物の上下方向位置の移動量yおよび画像データ上での対象物の上下方向位置の移動量の変化量(Δy/Δt)を検出する。
この判定結果が「YES」の場合、つまり移動量yの時間変化または変化量(Δy/Δt)の時間変化が所定閾値以上である場合には、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S05に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進み、このステップS06においては、車両の水平状態あるいは車両の上下方向位置の時間変化がゼロの状態であるとみなして、このときの画像データ上における対象物の上下方向位置を基準位置とする初期化処理を実行し、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S07に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08に進み、このステップS08においては、所定の加速時周期にて画像データから検出される移動量yおよび変化量(Δy/Δt)の各検出値の移動平均値を算出し、後述するステップS14に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS09に進む。
次に、ステップS09においては、外界カメラ11による撮像が開始されてから逐次出力される画像データのデータ数が所定数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、後述するステップS13に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS10に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS14に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS11に進む。
次に、ステップS11においては、例えば過去の所定フレーム数の画像データから検出される変化量(Δy/Δt)の平均値の変動周期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、後述するステップS14に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS12に進む。
次に、ステップS12においては、所定の第1周期TSにて画像データから検出される移動量yおよび変化量(Δy/Δt)の各検出値の移動平均値を算出する。
そして、ステップS14においては、この時点で算出されている各周期(つまり、加速時周期、第1周期TS、第2周期TL)毎の移動量yおよび変化量(Δy/Δt)の各検出値の移動平均値に基づき、移動量yの検出値に対して、あるいは変化量(Δy/Δt)の検出値の時間積分値に対して、各誤差補正値Ctc毎に、誤差補正値Ctcによる誤差の補正を行なって得た値を、各ピッチング補正値として設定する。
この図5において、比較例では、画像データのフレーム数の増大(つまり、補正回数の増大)に伴いピッチング補正値の誤差が累積されることで、位置ずれが増大するという問題が生じることに対し、実施例では、ピッチング補正値によるピッチングの補正が適正であることが認められる。
しかも、例えば図4でのステップS10、S11に示すように、相対的に短い期間(例えば、第1周期TS)に対しては、車速が所定値未満または変化量(Δy/Δt)の平均値の変動周期が所定値よりも長い場合に、移動平均値の算出を禁止することにより、ピッチング補正値の精度が低下してしまうことを防止することができる。
11 外界カメラ(監視手段、撮像手段)
14 加速度センサ(加速度検出手段)
21 対象物検出部(監視手段、対象物検出手段)
22 上下動検出部(上下動検出手段)
23 変化量検出部(変化量検出手段)
24 補正値算出部(補正値算出手段)
25 ピッチング補正部(ピッチング補正手段)
Claims (7)
- 車両に搭載され、車両周辺を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果に対して車両のピッチングに係る補正を行なうためのピッチング補正値を算出する補正値算出手段と、
前記ピッチング補正値によって前記監視結果を補正するピッチング補正手段とを備える車両周辺監視装置であって、
車両の水平状態を基準として車両前部が上昇する方向を正かつ前記車両前部が下降する方向を負とし、前記基準からの前記車両前部の上昇および下降の大きさを所定タイミング毎に順次検出する上下動検出手段を備え、
前記補正値算出手段は、前記上下動検出手段により所定期間内に検出された前記車両前部の上昇および下降の大きさの移動平均値を、前記上下動検出手段の検出値に対する誤差として、前記移動平均値と前記上下動検出手段の検出値との差分を、前記ピッチング補正値とすることを特徴とする車両周辺監視装置。 - 車両に搭載され、車両周辺を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果に対して車両のピッチングに係る補正を行なうためのピッチング補正値を算出する補正値算出手段と、
前記ピッチング補正値によって前記監視結果を補正するピッチング補正手段とを備える車両周辺監視装置であって、
車両の上下方向位置の時間変化がゼロである状態を基準として車両前部が上昇する方向を正かつ前記車両前部が下降する方向を負とし、前記基準からの前記車両前部の上昇および下降の大きさの変化量を所定タイミング毎に順次検出する変化量検出手段を備え、
前記補正値算出手段は、前記変化量検出手段により所定期間内に検出された前記車両前部の上昇および下降の大きさの変化量の移動平均値を、前記変化量検出手段の検出値に対する誤差として、前記移動平均値と前記変化量検出手段の検出値の積算値との差分を、前記ピッチング補正値とすることを特徴とする車両周辺監視装置。 - 前記補正値算出手段は、前記所定期間として複数の異なる期間毎に対して前記ピッチング補正値を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両周辺監視装置。
- 車両の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記補正値算出手段は、前記加速度検出手段により所定値以上の加速度が検出されたときに前記ピッチング補正値を算出することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の車両周辺監視装置。 - 前記補正値算出手段は、前記上下動検出手段により検出された前記車両前部の上昇および下降の大きさの時間変化が所定閾値以上である場合に前記ピッチング補正値の算出を禁止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。
- 前記補正値算出手段は、前記変化量検出手段により検出された前記車両前部の上昇および下降の大きさの変化量の時間変化が所定閾値以上である場合に前記ピッチング補正値の算出を禁止することを特徴とする請求項2に記載の車両周辺監視装置。
- 前記監視手段は、
車両の外界を撮像して得た画像を出力する撮像手段と、
該撮像手段から出力された前記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を備え、
前記補正値算出手段は、前記画像中における前記対象物の上下位置の変化に基づき前記ピッチング補正値を算出することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載の車両周辺監視装置。
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