JP6177632B2

JP6177632B2 - 車両位置検出装置および車両後側方警報装置

Info

Publication number: JP6177632B2
Application number: JP2013188152A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　久之; 久之渡辺
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: JP2015055968A

Description

本発明は、走行中の車両の後側方から接近する他の車両を検出する車両位置検出装置および車両後側方警報装置に関する。

従来から、道路を含む領域を撮像して得られた画像に基づいてヘッドライトの存在を判定して車両を検出するようにした画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この画像処理装置では、ヘッドライトとその路面反射とを区別することで、路面反射を除去してヘッドライトの存在を確実に判定することができる。

特開２００７−１９３７０２号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された画像処理装置は、ヘッドライトのみで車両の検出を行っており、走行中の車両に取り付けたカメラで夜間に後側方を撮像して、隣接車線を走行中の他の車両を検出する場合に適用する場合に以下に示す問題がある。

ヘッドライトの光軸の向きや、ハイビームかロービームか、などによって、カメラで撮像されるヘッドライトの像（光の像）が大きくなる場合がある。このため、自車両の走行車線からみて２車線離れた車線を他の車両が走行中の場合であっても、隣車線を走行中であると誤検出するおそれがあり、２車線離れた車線で後方から接近する他の車両については警報の必要がないにもかかわらず、隣の車線で後方から他の車両が接近していると誤検出して、本来であれば不必要な警報を出力してしまう。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、夜間に自車両の後側方から接近する他の車両の位置を正確に検出することができる車両位置検出装置および車両後側方警報装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車両位置検出装置は、自車両の後側方を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像によって得られた画像に基づいて、点灯されたヘッドライトを含む車両候補領域を抽出する車両候補領域抽出手段と、車両候補領域よりも前方に、自車両の隣接車線上の第１の路面位置と、隣接車線よりも１車線離れた車線上の第２の路面位置とを設定し、これら第１および第２の路面位置の輝度を比較する路面輝度比較手段と、路面輝度比較手段による比較結果に基づいて、自車両の後側方の他の車両が走行している車線を決定し、車両候補領域抽出手段によって抽出された車両候補領域に基づいてこの決定した車線上における他の車両の位置を特定する車両位置特定手段とを備えている。

点灯したヘッドライトに対応する車両候補領域と、その前方の路面位置の輝度（路面反射）とを組み合わせることにより、自車両の後側方の他の車両の走行車線を把握することで他の車両の位置を正確に検出することができる。

また、上述した車両位置特定手段は、路面輝度比較手段による比較結果に基づいて、第１および第２の路面位置の中で輝度が高い方が含まれる車線を、他の車両が走行している車線として決定することが望ましい。これにより、確実に他の車両の走行車線を特定することができる。

また、上述した撮像手段は、自車両の後側方であって、自車両の走行車線に隣接する少なくとも２車線を含む撮像範囲を有することが望ましい。これにより、複数車線を含む広い範囲を撮像してその中に含まれる他の車両を検出することが可能となる。

また、本発明の車両後側方警報装置は、上述した車両位置検出装置と、車両位置特定手段によって特定された他の車両の位置が警報対象領域に含まれる場合に所定の警報を出力する警報手段とを備えている。これにより、他の車両が走行している車線を正確に検出した上で警報対象領域内に他の車両が含まれるか否かを判定することが可能になり、警報を誤って出力することを防止することができる。

また、上述した警報対象領域は、自車両の隣接車線内に設定されていることが望ましい。これにより、自車両の隣接車線に沿って後方から他の車両が接近した場合に、必要な警報を出力することが可能となる。

一実施形態の車両後側方警報装置の構成を示す図である。自車両とカメラの設置位置および撮像範囲を示す図である。撮像によって得られるヘッドライトおよび路面反射の様子を示す図である。ヘッドライトの画像に基づいて抽出する車両候補領域の説明図である。自車両の後側方から他の車両が接近した場合に警報を行う動作手順を示す流れ図である。

以下、本発明を適用した一実施形態の車両後側方警報装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車両後側方警報装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車両後側方警報装置１は、車両位置検出装置１０および警報出力部４０を備えている。

車両位置検出装置１０は、夜間に自車両の後側方を走行中の他の車両の位置を検出するためのものであり、右カメラ１２、左カメラ１４、画像処理部１６、車両位置特定部３０を備える。

右カメラ１２は、自車両の右側の後側方の所定範囲が撮像範囲として設定されており、この撮像範囲を撮像する。左カメラ１４は、自車両の左側の後側方の所定範囲が撮像範囲として設定されており、この撮像範囲を撮像する。

図２は、自車両とカメラの設置位置および撮像範囲を示す図である。図２に示すように、自車両Ｇの右側面（例えば右側のドアミラー下部）に右カメラ１２が取り付けられており、左側面（例えば左側のドアミラー下部）に左カメラ１４が取り付けられている。また、自車両Ｇが走行中の車線の右隣の車線であって、自車両のＢピラーと同じ水平位置とそれよりも所定距離Ｗ後方の位置までが右側警報対象領域ＳＲに設定されている。右カメラ１２は、右側に隣接する少なくとも２車線を含む撮像範囲を有する。この撮像範囲には、右側警報対象領域ＳＲの全体が含まれる。同様に、自車両Ｇが走行中の車線の左隣の車線であって、自車両のＢピラーと同じ水平位置とそれよりも所定距離Ｗ後方の位置までが左側警報対象領域ＳＬに設定されている。左カメラ１４は、左側に隣接する少なくとも２車線を含む撮像範囲を有する。この撮像範囲には、左側警報対象領域ＳＬの全体が含まれる。

画像処理部１６は、右カメラ１２および左カメラ１４による撮像によって得られた画像に対して画像処理を行う。この画像処理部１６は、車両候補領域抽出部２０と路面輝度比較部２２を含んでいる。車両候補領域抽出部２０は、右カメラ１２および左カメラ１４による撮像によって得られた画像に基づいて、点灯されたヘッドライトを含む車両候補領域を抽出する。

図３は、撮像によって得られるヘッドライトおよび路面反射の様子を示す図である。図３に示す例では、自車両の走行車線から見て２車線隣の車線を他の車両が走行している場合の概略的な画像が示されている。夜間で周囲が暗い場合には、実際に撮像される画像では、他の車両のヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２と、このヘッドライトの光が前方の道路を照らして生じる路面反射画像Ｒとが抽出可能な画像であって、それ以外の道路上の白線等の画像については抽出することが困難である。すなわち、図３では道路上の白線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を描いているが、実際の画像にはこれらの白線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の画像は含まれない。

図４は、ヘッドライトの画像に基づいて抽出する車両候補領域の説明図である。図３に示す例では、自車両に対して２車線隣の車線を他の車両が走行しているため、図４に示すＨ１が車両候補領域となる。しかし、実際には、ヘッドライトの高さや水平方向の間隔は車種毎に異なる値を有するため、図３に示すヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２のみからは、図４にＨ２で示す位置に他の車両がいる可能性を排除することができない。したがって、車両候補領域抽出部２０は、ヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２に基づいて、２つの車両候補領域Ｈ１、Ｈ２を抽出する。

路面輝度比較部２２は、車両候補領域抽出部２０によって抽出された車両候補領域よりも前方に、自車両の隣接車線上の第１の路面位置Ａと、この隣接車線よりも１車線離れた２車線隣の車線上の第２の路面位置Ｂとを設定し、これら第１および第２の路面位置Ａ、Ｂの輝度を比較する。図４に示す例では、車両候補領域Ｈ１の前方に第２の路面位置Ｂが設定され、車両候補領域Ｈ２の前方に第１の路面位置Ａが設定され、これら第１および第２の路面位置Ａ、Ｂのそれぞれの輝度が比較される。

車両位置特定部３０は、路面輝度比較部２２による比較結果に基づいて、自車両の後側方の他の車両が走行している車線を決定し、車両候補領域抽出部２０によって抽出された車両候補領域に基づいてこの決定した車線上における他の車両の位置を特定する。具体的には、車両位置特定部３０は、路面輝度比較部２２による比較結果に基づいて、第１および第２の路面位置Ａ、Ｂの中で輝度が高い方が含まれる車線を、他の車両Ｈが走行している車線として決定する。図４に示す例では、２車線隣の車線上の第２の路面位置Ｂに対応して路面反射画像Ｒが存在するため、第２の路面位置Ｂの輝度の方が第１の路面位置Ａの輝度よりも高くなる。したがって、車両位置特定部３０は、この第２の路面位置Ｂが含まれる２車線隣の車線を他の車両が走行している車線として決定し、この２車線隣の車線に含まれる車両候補領域Ｈ１を他の車両の位置として特定する。

警報出力部４０は、他の車両が図２に示す右側警報対象領域ＳＲあるいは左側警報対象領域ＳＬに進入したときに所定の警報を出力する。例えば、警報出力部４０は、警報音を出力するとともに、他の車両が接近してきた向きを示す所定の警報画像を表示する。なお、図４に示す例では、他の車両Ｈ１は、自車両の２車線隣の車線を走行しているため、警報は出力されない。

上述した右カメラ１２、左カメラ１４が撮像手段に、車両候補領域抽出部２０が車両候補領域抽出手段に、路面輝度比較部２２が路面輝度比較手段に、車両位置特定部３０が車両位置特定手段に、警報出力部４０が警報手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の車両後側方警報装置１はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図５は、自車両の後側方から他の車両が接近した場合に警報を行う動作手順を示す流れ図である。この動作手順は所定の時間間隔で繰り返し実施される。

右カメラ１２および左カメラ１４による撮像が行われると（ステップ１００）、車両候補領域抽出部２０は、撮像によって得られた画像にヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２（図３）が含まれているか否かを判定する（ステップ１０２）。画像ｈ１、ｈ２が含まれない場合には否定判断が行われ、一連の動作が終了する。

また、撮像された画像にヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２が含まれる場合にはステップ１０２の判定において肯定判断が行われる。次に、車両候補領域抽出部２０は、ヘッドライトの画像ｈ１、ｈ２に基づいて２つの車両候補領域Ｈ１、Ｈ２を抽出する（ステップ１０４）。

また、路面輝度比較部２２は、抽出された車両候補領域Ｈ１、Ｈ２の前方に、自車両の隣接車線上の第１の路面位置Ａと、この隣接車線よりも１車線離れた２車線隣の車線上の第２の路面位置Ｂとを設定し（ステップ１０６）、これら第１および第２の路面位置Ａ、Ｂの輝度を比較する（ステップ１０８）。

次に、車両位置特定部３０は、ステップ１０４によって抽出された２つの車両候補領域Ｈ１、Ｈ２と、ステップ１０８における輝度の比較結果とに基づいて、他の車両Ｈの位置を特定する（ステップ１１０）。

次に、警報出力部４０は、他の車両が右側警報対象領域ＳＲおよび左側警報対象領域ＳＬのいずれかに進入したか否かを判定する（ステップ１１２）。進入していない場合には否定判断が行われ、警報出力を行わずに一連の動作が終了する。また、右側警報対象領域ＳＲおよび左側警報対象領域ＳＬのいずれかに他の車両が進入した場合にはステップ１１２の判定において肯定判断が行われる。次に、警報出力部４０は、他の車両の接近を知らせる警報を出力する（ステップ１１４）。このようにして、他の車両の検出から警報出力までの一連の動作が行われる。

このように、本実施形態の車両後側方警報装置１では、点灯したヘッドライトに対応する車両候補領域と、その前方の路面位置の輝度（路面反射）とを組み合わせることにより、自車両の後側方の他の車両の走行車線を把握することで他の車両の位置を正確に検出することができる。

また、他の車両が走行している車線を正確に検出した上で右側警報対象領域ＳＲ内あるいは左側警報対象領域ＳＬ内に他の車両が含まれるか否かを判定することが可能になり、警報を誤って出力することを防止することができる。また、右側警報対象領域ＳＲおよび左側警報対象領域ＳＬを自車両の隣接車線内に設定することにより、自車両の隣接車線に沿って後方から他の車両が接近した場合に、必要な警報を出力することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、他の車両として四輪車を想定したが、二輪車を含めるようにしてもよい。この場合には、ヘッドライトに対応する２つの画像ｈ１、ｈ２を抽出する代わりに、ヘッドライトに対応する１つの画像（画像ｈ１、ｈ２のいずれか一方と同じになる）を抽出すればよい。

上述したように、本発明によれば、点灯したヘッドライトに対応する車両候補領域と、その前方の路面位置の輝度（路面反射）とを組み合わせることにより、自車両の後側方の他の車両の走行車線を把握することで他の車両の位置を正確に検出することができる。

１車両後側方警報装置
１０車両位置検出装置
１２右カメラ
１４左カメラ
１６画像処理部
２０車両候補領域抽出部
２２路面輝度比較部
３０車両位置特定部
４０警報出力部

Claims

自車両の後側方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像によって得られた画像に基づいて、点灯されたヘッドライトを含む車両候補領域を抽出する車両候補領域抽出手段と、
前記車両候補領域よりも前方に、自車両の隣接車線上の第１の路面位置と、前記隣接車線よりも１車線離れた車線上の第２の路面位置とを設定し、これら第１および第２の路面位置の輝度を比較する路面輝度比較手段と、
前記路面輝度比較手段による比較結果に基づいて、自車両の後側方の他の車両が走行している車線を決定し、前記車両候補領域抽出手段によって抽出された前記車両候補領域に基づいてこの決定した車線上における前記他の車両の位置を特定する車両位置特定手段と、
を備えることを特徴とする車両位置検出装置。
請求項１において、
前記車両位置特定手段は、前記路面輝度比較手段による比較結果に基づいて、前記第１および第２の路面位置の中で輝度が高い方が含まれる車線を、他の車両が走行している車線として決定することを特徴とする車両位置検出装置。
請求項１または２において、
前記撮像手段は、自車両の後側方であって、自車両の走行車線に隣接する少なくとも２車線を含む撮像範囲を有することを特徴とする車両位置検出装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両位置検出装置と、
前記車両位置特定手段によって特定された前記他の車両の位置が警報対象領域に含まれる場合に所定の警報を出力する警報手段と、
を備えることを特徴とする車両後側方警報装置。
請求項４において、
前記警報対象領域は、自車両の隣接車線内に設定されていることを特徴とする車両後側方警報装置。