JPH05342497A

JPH05342497A - 車両の障害物検出装置

Info

Publication number: JPH05342497A
Application number: JP4149229A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Seni; 浩史仙井; Tomomi Izumi; 知示和泉; Toshifumi Ikeda; 利文池田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】歩行者の認識を早期にかつ正確に行い得るよ
うにする。【構成】望遠レンズを有する第１のカメラ３１の撮影
方向をモータ３３で変更可能とする。また、広角レンズ
を有する第２のカメラ３２を設け、該第２のカメラ３２
で道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所（例えば
横断歩道）を検知した時上記モータ３３を作動して上記
第１のカメラ３１の撮影方向を上記場所に向ける。同時
に、第１のカメラ３１で撮影された画像中の物体が人間
であると認識する認識レベルも高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に装備される障害
物検出装置に関し、特に、カメラを用いて歩行者の認識
を行うものの改良に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両において、障害物検出装置を
装備することにより自車両と前方障害物との間の距離及
び相対速度を検出し、その検出結果に基づいて前方障害
物の接触の可能性を判断し、接触の可能性があると判断
された場合アクチュエータを作動させて各車輪のブレー
キを自動的にかける自動制動装置が提案され、公知とな
っている（特開昭５４−３３４４４号公報参照）。ま
た、この自動制動装置と同様に接触の可能性があると判
断された場合、その接触の回避のための走行経路を想定
し、その経路に沿って車両が走行するよう前輪を自動的
に操舵する自動操舵装置も提案されている（特開昭６４
−２６９１３号公報参照）。

【０００３】そして、このような自動制動及び自動操舵
等の装置に用いられる障害物検出装置としては、例えば
特公平３−３０１１７号公報に開示されるように、光
（又は電波）を自車両の前方に向けて走査して放射する
とともに、前方障害物に当たって反射してくる光を受光
し、放射時点から受光時点までの遅れ時間によって自車
両と前方障害物との間の距離を測定するスキャン式のレ
ーダ装置がよく知られている。また、特開昭６２−２７
３４７７号公報には、赤外線カメラを用いて歩行者の認
識を行うものが開示されている。歩行者つまり人間は、
通常、光等に対する反射率が低いため、カメラを用いて
歩行者の認識を行うことは非常に意義深いものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、自車両から遠
く離れた道路上、例えば横断歩道上の歩行者をカメラで
正確に認識することは容易ではない。すなわち、望遠レ
ンズを有するカメラ（いわゆる望遠カメラ）を用いて歩
行者の認識を行う場合には、該カメラの画角（カメラで
撮影される横方向の角度）が狭いため、カーブの多い一
般道路では歩行者を認識することは実際上困難である。
また、画角の大きい広角レンズを有するカメラ（いわゆ
る広域カメラ）を用いて歩行者の認識を行う場合には、
自車両から遠く離れた道路上（例えば横断歩道上）の歩
行者を正確に認識することはできず、誤認を生じる危険
性が高くなる。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、横断歩道等道路上に歩
行者が存在する可能性の高い場所とそれ以外の路上とを
区別し、歩行者が存在する可能性の高い場所では望遠カ
メラ等で歩行者を精度良く検知し、あるいは歩行者の認
識レベルを高めるようにし、もって歩行者の認識を早期
にかつ正確に行い得る車両の障害物検出装置を提供せん
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車両の障害物検出手段とし
て、車両に搭載された第１のカメラと、該カメラの撮影
方向を変更するアクチュエータと、道路上に歩行者が存
在する可能性の高い場所を検知する検知手段と、該検知
手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所
が検知された時上記カメラの撮影方向を上記場所に向け
るよう上記アクチュエータの作動を制御する制御手段と
を備える構成とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、撮影方向を車両前
方に向けた状態で車両に搭載された第１のカメラと、該
カメラで撮影された画像中から人間を認識する人間認識
手段と、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所を
検知する検知手段と、該検知手段により道路上に歩行者
が存在する可能性の高い場所が検知された時上記人間認
識手段における人間の認識レベルを高める認識レベル変
更手段とを備える構成とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、車両に搭載された
第１のカメラと、該カメラの撮影方向を変更するアクチ
ュエータと、上記カメラで撮影された画像中から人間を
認識する人間認識手段と、道路上に歩行者が存在する可
能性の高い場所を検知する検知手段と、該検知手段によ
り道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所が検知さ
れた時上記カメラの撮影方向を上記場所に向けるよう上
記アクチュエータの作動を制御する制御手段と、上記検
知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高い場
所が検知された時上記人間認識手段における人間の認識
レベルを高める認識レベル変更手段とを備える構成とす
る。

【０００９】請求項４記載の発明は請求項１記載の発明
に従属し、請求項５記載の発明は請求項２記載の発明に
従属し、請求項６記載の発明は請求項３記載の発明に従
属する。そして、この請求項４〜６記載の発明は、いず
れも第１のカメラに、望遠レンズを有するもの（いわゆ
る望遠カメラ）を、上記検知手段に、車両に搭載されか
つ画角が上記望遠レンズよりも大きい広角レンズを有す
る第２のカメラ（いわゆる広域カメラ）をそれぞれ用い
る構成とする。

【００１０】請求項７記載の発明は、請求項１又は４記
載の発明に従属し、上記制御手段の制御を、自車両の前
方に先行車両が存在しないときに行うようにするもので
ある。

【００１１】請求項８記載の発明は、請求項２又は５記
載の発明に従属し、上記認識レベル変更手段における認
識レベルの変更を、自車両の前方に先行車両が存在しな
いときに行うようにするものである。

【００１２】請求項９記載の発明は、請求項３又は６記
載の発明に従属し、上記制御手段の制御及び上記認識レ
ベル変更手段における認識レベルの変更を、共に自車両
の前方に先行車両が存在しないときに行うようにするも
のである。

【００１３】さらに、請求項１０記載の発明は、請求項
７又は９記載の発明に従属し、上記制御手段において、
自車両の前方に先行車両が存在するときには上記第１の
カメラの撮影方向を上記先行車両に向けるよう上記アク
チュエータの作動を制御するように設けるものである。

【００１４】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
検知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高い
場所が検知された時、該検知手段からの信号を受ける制
御手段の制御の下に、アクチュエータが作動して第１の
カメラの撮影方向が上記場所に向けられ、該カメラでも
って歩行者が存在するか否かが確認される。

【００１５】また、請求項２記載の発明では、検知手段
により道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所が検
知された時、該検知手段からの信号を受ける認識レベル
変更手段によって、人間認識手段における人間の認識レ
ベルが高められる。これにより、上記人間認識手段は、
歩行者が存在する可能性の高い場所と少ない場所とに応
じて、第１のカメラで撮影された画像中の物体が人間で
あるか否かを適切に判断するようになり、人間の認識が
早期にかつ正確に行われる。

【００１６】さらに、請求項３記載の発明では、検知手
段により道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所が
検知された時、該検知手段からの信号を受ける制御手段
の制御の下に、アクチュエータが作動して第１のカメラ
の撮影方向が上記場所に向けられるとともに、上記検知
手段からの信号を受ける認識レベル変更手段によって、
人間認識手段における人間の認識レベルが高められるこ
とにより、人間の認識をより早期にかつ正確に行うこと
ができることになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図１及び図２は本発明の一実施例に係わる
障害物検出装置を備えた車両の自動制動装置を示し、図
１は同自動制動装置の油圧回路図であり、図２は同自動
制動装置のブロック構成図である。

【００１９】図１において、１は運転者によるブレーキ
ペダル２の踏込力を増大させるマスタバック、３は該マ
スタバック１により増大された踏込力に応じたブレーキ
圧を発生するマスタシリンダであって、該マスタシリン
ダ３で発生したブレーキ圧は、最初自動制動装置の油圧
アクチュエータ部４に送給され後、アンチスキッドブレ
ーキ装置（ＡＢＳ）の油圧アクチュエータ部５を通して
４車輪（図では１車輪のみ示す）の各ブレーキ装置６に
供給されるようになっている。

【００２０】上記自動制動装置の油圧アクチュエータ部
４は、上記マスタシリンダ３とブレーキ装置６側との連
通を遮断するシャッターバルブ１１と増圧バルブ１２と
減圧バルブ１３とを有しており、これら三つのバルブ１
１〜１３はいずれも電磁式の２ポート２位置切換バルブ
からなる。上記増圧バルブ１２とマスタシリンダ３との
間には、モータ駆動式の油ポンプ１４と、該油ポンプ１
４から吐出される圧油を貯溜して一定圧に保持するため
のアキュムレータ１５とが介設されている。そして、上
記シャッターバルブ１１が開位置にあるときには、ブレ
ーキペダル２の踏込力に応じて各車輪のブレーキ装置６
で制動がかかる。一方、シャッターバルブ１１が閉位置
にあるとき、増圧バルブ１２を開位置に、減圧バルブ１
３を閉位置にそれぞれ切換えると、上記アキュムレータ
１５からの圧油が各車輪のブレーキ装置６に供給されて
ブレーキ圧が増圧され、増圧バルブ１２を閉位置に、減
圧バルブ１３を開位置にそれぞれ切換えると、上記ブレ
ーキ装置６から圧油が戻されてブレーキ圧が減圧される
ようになっている。

【００２１】また、上記ＡＢＳの油圧アクチュエータ部
５は、各車輪毎に設けられた３ポート２位置切換バルブ
２１を有しており、ＡＢＳ作動時には該バルブ２１の切
換えにより各ブレーキ装置６に印加されるブレーキ圧を
制御して各車輪がロックしないようになっている。油圧
アクチュエータ部５の構成は詳述しないが、上記切換バ
ルブ２１の他にモータ駆動式の油ポンプ２２及びアキュ
ムレータ２３，２４等を備えている。各車輪のブレーキ
装置６は、車輪と一体的に回転するディスク２６と、マ
スタシリンダ３側からブレーキ圧を受けて上記ディスク
２６を挟持するキャリパ２７とからなる。

【００２２】一方、図２において、３１は車両の前部に
設けられた第１のカメラ、３２は該第１のカメラ３１と
近接して車両の前部に設けられた第２のカメラである。
上記第２のカメラ３２は、その撮影方向を車両前方に向
けた状態で車体に固定されている一方、上記第１のカメ
ラ３１は、車体に水平方向に回動可能に設けられて、そ
の撮影方向がアクチュエータとしてのモータ３３により
車両前方向きの所定範囲内で変更されるようになってい
る。また、第１のカメラ３１は、望遠レンズを有しかつ
画角が比較的狭い（図３でα角）いわゆる望遠カメラか
らなり、第２のカメラ３２は、広角レンズを有しかつ画
角が比較的広い（図３でβ角）いわゆる広域カメラから
なる。

【００２３】上記第１のカメラ（以下、望遠カメラとい
う）３１で撮影された車両前方の情景は、画像処理部３
４で所定の処理を施すことで画像的に認識される。上記
画像処理部３４は、画像処理した後、その画像中の物体
が人間であるか否かを判断する人間認識手段としての機
能をも有しており、この画像処理部３３で得られた情報
は、演算部３５に送られる。

【００２４】また、上記第２のカメラ（以下、広域カメ
ラという）３２で撮影された車両前方の情景は、画像処
理部３６で所定の処理を施すことで画像的に認識され
る。上記画像処理部３６は、画像処理した後、その画像
中に、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所（本
実施例の場合、具体的には横断歩道）を検知する機能を
も有しており、よって、広域カメラ３２及び画像処理部
３６により、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場
所を検知する検知手段３７が構成されている。上記画像
処理部３６で得られた情報は、演算部３５及び認識レベ
ル変更手段３８に送られる。上記認識レベル変更手段３
８は、上記検知手段３７により道路上に歩行者が存在す
る可能性の高い場所が検知された時上記画像処理部３４
における人間の認識レベルを、標準値よりも高めるよう
になっている。

【００２５】上記演算部３５は、上記各画像処理部３
４，３６からの情報を受け、二種類のカメラ３１，３２
で撮影された画像中の各障害物（歩行者も含む）と自車
両との間の距離及び相対速度を演算するようになってい
る。また、演算部３５は、検知手段３７で検知された、
道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所に望遠カメ
ラ３１の撮影方向を向けるよう上記モータ３３の作動を
制御するモータ制御手段としての機能をも有する。３９
は上記モータ３３の回転角から望遠カメラ３１の撮影方
向を検出する角度センサであって、該角度センサ３９の
検出信号は上記演算部３５に入力され、該演算部３５に
おける望遠カメラ３１で撮影された画像中の各障害物と
自車両との間の距離及び相対速度の演算に望遠カメラ３
１の撮影方向が加味される。

【００２６】さらに、４１は舵角を検出する舵角セン
サ、４２は自車速を検出する車速センサ、４３は車両の
前後加速度（前後Ｇ）を検出する前後Ｇセンサ、４４は
路面の摩擦係数（μ）を検出する路面μセンサであり、
これら各種センサ４１〜４４の検出信号は、いずれも制
御部４５に入力される。４６は車室内のインストルメン
トパネルに設けられる警報表示ユニットであって、該警
報表示ユニット４６には、上記制御部４５から各々信号
を受ける警報ブザー４７及び距離表示部４８が設けられ
ている。上記制御部４５は、上記演算部３５で求められ
た自車両と障害物との間の距離及び相対速度等に基づい
て自車両と障害物との接触の可能性を判断し、その接触
の可能性がある場合に自動制動装置の油圧アクチュエー
タ部４を作動させて自動制動をかけ、またその自動制動
に先立って警報ブザー４７を作動させて警報を発するよ
うになっている。

【００２７】次に、上記二種類のカメラ３１，３２によ
る障害物の検知方法と自動制動との関係について、図４
に示すフローチャートに従って説明する。

【００２８】図４に示すフローチャートにおいては、ス
タートした後、先ず始めに、ステップＳ1 で広域カメラ
３１で撮影した画像に基づいて自車両の前方に先行車両
が存在するか否かを判定する。この判定がＹＥＳのとき
には、ステップＳ2 で望遠カメラ３１で先行車両を追従
して撮影するとともに、ステップＳ3 で広域カメラ３２
で上記先行車両以外の障害物を検知する。そして、ステ
ップＳ4 で先行車両又は他の障害物との接触の可能性が
あるか否かを判定し、その判定がＹＥＳのときには、ス
テップＳ11で自動制動をかけ、しかる後にリターンする
一方、判定がＮＯのときには、そのままリターンする。

【００２９】一方、上記ステップＳ1 の判定がＮＯのと
き、つまり先行車両がないときには、ステップＳ5 で望
遠カメラ３１を水平回動させながら、広域カメラ３２で
車両前方を広い範囲に亘って検知する。そして、ステッ
プＳ6 で上記広域カメラ３２が道路上に歩行者が存在す
る可能性の高い場所である横断歩道に近接して設けられ
た信号機を検知したか否かを判定し、また、ステップＳ
7 で広域カメラ３２が横断歩道を示す道路上の白線を検
知したか否かを判定する。これらの判定が共にＮＯのと
きには、そのままリターンする一方、いずれか一方の判
定がＹＥＳのときには、ステップＳ8 で望遠カメラ３１
の撮影方向を上記横断歩道に向け、ステップＳ9 で上記
望遠カメラ３１で横断歩道上を重点的に検知するととも
に、画像処理部３４における人間の認識レベルを標準値
よりも高くし、これにより横断歩道上の歩行者を発見す
る。そして、ステップＳ10で横断歩道上に歩行者がいる
か否かを判定し、歩行者がいるＹＥＳのときには、ステ
ップＳ11で自動制動をかけ、しかる後にリターンする一
方、歩行者がいないＮＯのときには、そのままリターン
する。

【００３０】以上のようなフローチャートに従って二種
類のカメラ３１，３２による障害物の検出が行われる場
合、先行車両があるときには、可動式の望遠カメラ３１
で該先行車両を追従して検知し続けるとともに、固定式
の広域カメラ３２で他の障害物の検知が行われるので、
障害物の検知を効率良く行うことができる。

【００３１】一方、先行車両がないときには、広域カメ
ラ３２で車両前方を広範囲に亘って検知する。そして、
比較的検知し易い信号機又は横断歩道を示す路上の白線
を検知したときには、その信号機又は白線がある横断歩
道の方に望遠カメラ３１の撮影方向が向けられて該望遠
カメラ３１で横断歩道上が重点的に検知されるため、歩
行者を早期にかつ正確に確認することができる。しか
も、横断歩道は、他の道路上よりも歩行者つまり人間が
存在する度合いが高いが、本実施例の場合、望遠カメラ
３１による横断歩道上の重点的検知と同時に画像処理部
３４における人間の認識レベルが標準値よりも高くなる
ため、歩行者の認識をより早期にかつ正確に行うことが
できる。

【００３２】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、第１のカメラ３１に望遠カメ
ラを用い、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所
を検知する検知手段３７に広域カメラ３２を用いる構成
としたが、本発明は、上記検知手段として、インフラ等
の情報送受信装置を用いて構成してもよい。

【００３３】また、上記実施例では、本発明に係わる障
害物検出装置を、車両の自動制動に用いる場合について
述べたが、本発明は、この自動制動とは別の用途、例え
ば自動操舵に用いる場合等にも同様に適用することがで
きるのは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所を検知
し、その場所にカメラの撮影方向を向けることにより、
カメラでもって歩行者の存在確認を早期にかつ正確に行
うことができる。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、道路上に歩
行者が存在する可能性の高い場所と少ない場所とに応じ
て、カメラで撮影された画像中の物体が人間であるか否
かの認識レベルを適切に変更することにより、人間の認
識を早期にかつ正確に行うことができる。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、道路上に歩
行者が存在する可能性の高い場所を検知し、その場所に
カメラの撮影方向を向けるとともに、道路上に歩行者が
存在する可能性の高い場所と少ない場所とに応じて、カ
メラで撮影された画像中の物体が人間であるか否かの認
識レベルを適切に変更することにより、人間の認識をよ
り早期にかつ正確に行うことができる。

【００３７】また、請求項４〜６記載の発明によれば、
２種類のカメラ、つまり望遠レンズを有するカメラと広
角レンズを有するカメラとを用いることで実施化するこ
とができるので、コスト面等で実用化を図る上で有利な
ものである。

【００３８】請求項７〜９記載の発明によれば、自車両
の前方に先行車両が存在しないときに限って、上記の如
きカメラの撮影方向の変更及び／又は認識レベルの変更
が行われるので、先行車両の影響による誤制御を未然に
防止することができる。

【００３９】さらに、請求項１０記載の発明によれば、
自車両の前方に先行車両が存在するときには、第１のカ
メラで先行車両を追従して検知しつつ、第２のカメラで
他の障害物を検知することができ、障害物の検知を効率
良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる自動制動装置の油圧回
路図である。

【図２】同自動制動装置のブロック構成図である。

【図３】車両に装備される二種類のカメラの撮影範囲を
示す図である。

【図４】上記二種類のカメラによる障害物の検知方法と
自動制動との関係を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

３１第１のカメラ３２第２のカメラ３３モータ（アクチュエータ）３４画像処理部（人間認識手段）３５演算部（モータ制御手段）３７検知手段３８認識レベル変更手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された第１のカメラと、該カメラの撮影方向を変更するアクチュエータと、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所を検知する
検知手段と、該検知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高
い場所が検知された時上記カメラの撮影方向を上記場所
に向けるよう上記アクチュエータの作動を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする車両の障害物検出装
置。
【請求項２】撮影方向を車両前方に向けた状態で車両
に搭載された第１のカメラと、該カメラで撮影された画像中から人間を認識する人間認
識手段と、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所を検知する
検知手段と、該検知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高
い場所が検知された時上記人間認識手段における人間の
認識レベルを高める認識レベル変更手段とを備えたこと
特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項３】車両に搭載された第１のカメラと、該カメラの撮影方向を変更するアクチュエータと、上記カメラで撮影された画像中から人間を認識する人間
認識手段と、道路上に歩行者が存在する可能性の高い場所を検知する
検知手段と、該検知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の高
い場所が検知された時上記カメラの撮影方向を上記場所
に向けるよう上記アクチュエータの作動を制御する制御
手段と、上記検知手段により道路上に歩行者が存在する可能性の
高い場所が検知された時上記人間認識手段における人間
の認識レベルを高める認識レベル変更手段とをを備えた
ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項４】上記第１のカメラは、望遠レンズを有す
るものであり、上記検知手段は、車両に搭載されかつ画
角が上記望遠レンズよりも大きい広角レンズを有する第
２のカメラからなる請求項１記載の車両の障害物検出装
置。
【請求項５】上記第１のカメラは、望遠レンズを有す
るものであり、上記検知手段は、車両に搭載されかつ画
角が上記望遠レンズよりも大きい広角レンズを有する第
２のカメラからなる請求項２記載の車両の障害物検出装
置。
【請求項６】上記第１のカメラは、望遠レンズを有す
るものであり、上記検知手段は、車両に搭載されかつ画
角が上記望遠レンズよりも大きい広角レンズを有する第
２のカメラからなる請求項３記載の車両の障害物検出装
置。
【請求項７】上記制御手段の制御は、自車両の前方に
先行車両が存在しないときに行うようになっている請求
項１又は４記載の車両の障害物検出装置。
【請求項８】上記認識レベル変更手段における認識レ
ベルの変更は、自車両の前方に先行車両が存在しないと
きに行うようになっている請求項２又は５記載の車両の
障害物検出装置。
【請求項９】上記制御手段の制御及び上記認識レベル
変更手段における認識レベルの変更は、共に自車両の前
方に先行車両が存在しないときに行うようになっている
請求項３又は６記載の車両の障害物検出装置。
【請求項１０】上記制御手段は、自車両の前方に先行
車両が存在するときには上記第１のカメラの撮影方向を
上記先行車両に向けるよう上記アクチュエータの作動を
制御するように設けられている請求項７又は９車両の障
害物検出装置。