環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法
【課題】 複雑な物体が存在する道路環境であっても、正確に物体や風景の存在を赤外画像等によって仮想的に表現する。
【解決手段】
仮想的な道路環境評価用赤外画像を作成するに際し、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースから読み出し処理を行って物体を配置して道路環境を構築すると共に（Ｓ１）、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義し（Ｓ２）、構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し（Ｓ３，Ｓ４）、算出された赤外エネルギの減衰率、撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出して（Ｓ５）、当該各画素の赤外エネルギの値を画素値に透視変換して（Ｓ６）、赤外画像を作成する（Ｓ７）。
【解決手段】
仮想的な道路環境評価用赤外画像を作成するに際し、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースから読み出し処理を行って物体を配置して道路環境を構築すると共に（Ｓ１）、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義し（Ｓ２）、構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し（Ｓ３，Ｓ４）、算出された赤外エネルギの減衰率、撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出して（Ｓ５）、当該各画素の赤外エネルギの値を画素値に透視変換して（Ｓ６）、赤外画像を作成する（Ｓ７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両が走行する道路の環境を評価するために赤外線画像を作成する環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、自動車等の車両が走行する道路の環境を評価するためにレーダの検出結果を作成する環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤外画像生成手法としては、下記の特許文献１に記載されている赤外模擬画像発生方法が知られている。
【０００３】
この赤外模擬画像発生方法は、空領域の目標及び背景のテクスチャデーベースから３次元モデルを作成し、目標及び背景の材質や温度分布、赤外反射係数等の材質データベース、場所や時期、天候等の環境データベース、航空機の検出赤外線の波長帯等のセンサデータベースから３次元モデルの赤外放射量を算出し、これらのデータベースで描かれる航空機から見た目標位置の風景を、赤外線の減衰係数及び大気透過率を考慮した計算で得られる赤外画像として作成している。
【特許文献１】特開平９−２８８１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した赤外模擬画像発生方法では、航空機から見た目標や背景の赤外画像の生成を前提としているため、空領域では起こり得ない、雨、雪などの地上で起こる大気や天候の変化の違いを考慮して赤外線画像を作成できないという問題があった。
【０００５】
また、空領域での目標及び背景の赤外線画像が作成していたので、道路環境のように複雑な物体を対象としておらず、更には、道路環境のように、壁に隠れた物体や他の物体からの影響を受けた物体表面の温度変化などは考慮できない。更に、雨によって複雑な物体及び路面が濡れることによる物体表面の温度変化を考慮して赤外線画像を作成できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、複雑な物体が存在する環境であっても、正確に物体や風景の存在を仮想的に表現することができる環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、道路環境において撮像される仮想的な道路環境評価用赤外画像を作成するためのものであって、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義し、構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する。そして、算出された赤外エネルギの減衰率、撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出し、算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成することによって、上述の課題を解決する。
【０００８】
また、本発明では、道路環境において取得される仮想的な道路環境評価用レーダ検出結果を作成するためのものであって、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体データベースを予め記憶しておき、記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義し、構築されたレーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、構築された各物体からの反射波が、レーダ装置に達する電波エネルギを算出し、算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置との距離を算出し、算出された反射波の送信方位ごとの距離を、道路環境におけるレーダ検出結果として生成することによって、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義すると共に、道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し、赤外エネルギの減衰率、赤外カメラに対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外カメラの各画素に達する赤外エネルギを算出して赤外画像を作成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、物体の温度変化に応じた赤外画像を正確に表現することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義し、レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、各物体からの反射波がレーダ装置に達する電波エネルギを算出して所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置との距離を算出してレーダ検出結果として生成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、レーダ方位に対する物体の角度に応じたレーダ検出結果を正確に表現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明は、路面を車両が走行した場合に、車両のやレーダ装置によって取得されるであろう仮想的な赤外線画像やレーダ検出結果を作成する環境評価用赤外線画像作成装置、環境評価用レーダ検出結果作成装置に適用される。この環境評価用赤外線画像作成装置、環境評価用レーダ検出結果作成装置によって作成された赤外線画像やレーダ検出結果は、道路環境を評価するに際して使用される。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明を適用した第１実施形態に係る環境評価用赤外線画像作成装置は、汎用的なパーソナルコンピュータによって構成され、マウスやキーボード等の操作入力部からの操作入力信号に従って、予め記憶しておいた各種データベースや大気モデルを参照して、図１に示すような処理を実行することによって、仮想的な赤外線画像を作成する。
【００１４】
具体的には、図２に示すように、車両の前方における道路環境を撮像するように設置された赤外カメラ１で撮像される赤外線画像を作成する。なお、以下の説明では、赤外カメラ１が撮像する赤外波長におけるエネルギ（赤外エネルギ）に応じて作成される画像を赤外線画像、明るさに応じた輝度情報及び色情報を含んだ画像を輝度画像輝度画像と呼ぶ。
【００１５】
このように、赤外カメラ１で撮像される赤外線画像は、気温が高い暖かい日に撮像した場合には、図３（ａ）に示すように、人物及び背景の温度が共に高くなると共に人物と周囲とが近い値で検出され、全体的に輝度値が高い画像となる。一方、気温が低く寒い日に撮像した場合には、図３（ｂ）に示すように、人物及び背景の温度が低くなると共に人物と周囲とが離れた値で検出されるが、人物全体で見ると、頭部、胴体、脚部で値が大きく異なっている。更に、気温が低く寒い日に同距離に位置する人物を撮像した場合には、図３（ｃ）に示すように、同じ位置、同じ場面で撮像をしても、人物の服装によって、薄着の歩行者は、頭部及び手足部分が体温に近い温度、胴体部分が体温よりも低いが背景よりも高い輝度値で検出され、厚着の歩行者は薄着の歩行者の胴体部分よりも低い輝度値で検出される。ここで、図３及び以下に示す赤外線画像の図では、輝度値が高いほど淡く、輝度値が低いほど濃く表現している。なお、図３（ａ）に示すように、赤外線画像の座標は、横軸をＩ、縦軸をＪ（単位は画素）とし、左上を原点とする座標系を用いる。
【００１６】
したがって、赤外線画像は、撮像する道路環境の気温、物体の表面温度や材質等の様々なパラメータに応じて様々な輝度値として構成される。これに対し、環境評価用赤外画像作成装置は、様々なパラメータを設定して、車両に取り付けられた赤外線画像を仮想的に作成する。
【００１７】
この環境評価用赤外画像作成装置は、図１に示すように、予め記憶しておいた物体・風景データベースを読み出し（ステップＳ１）、物体及び風景を構築する位置定義処理を行う（ステップＳ２）。また、ステップＳ１及びステップＳ２と平行して、環境評価用赤外画像作成装置は、予め記憶しておいた大気モデルを読み出し（ステップＳ３）、赤外線透過率算出処理を行う（ステップＳ４）。
【００１８】
そして、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２で構築された物体及び風景の位置関係と、ステップＳ４で算出された赤外線透過率とを用いて、車両の赤外線カメラで取得される赤外エネルギを算出し（ステップＳ５）、車両の赤外線カメラからの視点から見た赤外線画像に透視変換を行い（ステップＳ６）、赤外線画像を作成する（ステップＳ７）。
【００１９】
以下、このように車両に搭載された赤外線画像と同じ赤外線画像を、演算式によって仮想的に作成する処理の詳細について説明する。
【００２０】
先ずステップＳ１において読み出される物体風景データベースは、車両内から見た道路環境に存在する様々な物体に関するデータや、壁や樹木等の背景に関するデータが記憶されている。
【００２１】
具体的には、物体風景データベースには、図５に示すように、道路環境に存在しうる信号機（図５（ａ））、住宅（図５（ｂ））、ビル（図５（ｃ））、樹木（図５（ｄ））、人物（図５（ｅ），（ｆ））、及び交差点（図５（ｇ））やカーブ路（図５（ｈ））等の個々の物体のテクスチャデータが格納されている。また、物体風景データベースには、各テクスチャデータに対応して、各物体の表面属性データとして温度Ｔ、材質Ｍ、形状θや、色、模様などの特徴を定義している。
【００２２】
この表面属性としては、例えば図５（ｉ）に示すように、物体表面の材料（金属、アスファルト、皮膚）ごとに、理想的な黒体を１とし完全反射体を０として、１〜０の値の遠赤外波長λでの放射率ε（λ）が設定されている。この放射率ε（λ）は、物体が熱を帯びているときに出す赤外線の強さを表す数値である。また、この表面属性としては、物体ごとに、遠赤外波長λでの放射エネルギＥ（λ）が設定されている。
【００２３】
したがって、物体風景データベースには、物体ごとに、道路環境における環境温度に応じた物体温度Ｔと遠赤外波長λとの関数によって放射エネルギＥ（Ｔ，λ）及び放射率ε（λ）が定義されている。なお、個々の物体の放射エネルギＥ（Ｔ，λ）及び放射率ε（λ）は、実験等により既知の値を物体風景データベースに格納しておく。
【００２４】
次に、ステップＳ２での位置定義処理は、物体風景データベースでそれぞれ定義されている物体を道路環境に見立てた位置に配置すると共に、当該道路環境内に赤外カメラ１位置を定義する処理である。この位置定義処理は、例えばユーザの操作によって、交差点、住宅、ビル、信号機、人物を配置して道路環境を構築し、当該道路環境内での赤外カメラ１の配置を定義する。
【００２５】
このとき、図４に示すように、基準座標（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）を原点とし、当該原点に対する各物体が持つオブジェクト座標（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、及び、当該オブジェクト座標に対する方向である各物体の姿勢を定義する。そして、カメラ座標系（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）も基準座標系に対するオブジェクト座標及び姿勢として定義する。これにより、環境評価用赤外画像作成装置は、基準座標（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）と、赤外カメラ１位置や道路環境における物体との相対的な位置関係を定義する。
【００２６】
なお、この位置定義処理では、道路面も物体として扱い、種々の道路面の位置及び姿勢を基準座標系内に定義すればよく、図５（ｇ）や図５（ｈ）に示したような様々な形状の道路や勾配を有する道路を物体風景データベースに用意しておき、各道路面を接続するように道路環境を定義することができる。
【００２７】
ステップＳ３において読み出される大気モデルは、赤外線や輝度に影響する空気中成分や天気の状態に応じた遠赤外線の透過率を定義するデータである。すなわち、道路環境における大気状態における遠赤外線の透過率を定義する。この大気モデルは、図６に示すように、遠赤外線の散乱率に影響する項目Ｓと、遠赤外線の吸収率に影響する項目αとをパラメータとし、単位距離当たりの透過率を示すテーブルデータで構成されている。すなわち、図６は、全く吸収及び散乱による遠赤外線の減衰がない状態を「１」で表し、吸収及び散乱に応じた透過率を示している。
【００２８】
遠赤外線の散乱率に影響する項目Ｓとしては、降水量、水滴状態、粉塵状態等が挙げられる。このように、水滴や粉塵等の粒子が有る場合には、物体からの遠赤外線が散乱して、赤外カメラ１位置で検出される赤外画像が暗くなる。
【００２９】
また、遠赤外線の吸収率は、空気成分中の３原子分子によって変動する。具体的には、遠赤外線は、ＣＯ２等の炭酸ガス、メタン、二酸化窒素の含有率、湿度及び気温によって示される水蒸気の含有率、オゾン等の含有率が高いほど、吸収率が高くなる。したがって、道路環境における湿度が高いほど遠赤外線の吸収率が高くなって、赤外カメラ１位置で検出される赤外画像が暗くなることになる。
【００３０】
したがって、ステップＳ３における大気モデルは、道路環境での空気成分、湿度及び気温からなる吸収率に関するパラメータと、道路環境での降水量、水滴量、粉塵量からなる散乱率に関するパラメータとが入力されることになる。
【００３１】
次のステップＳ４における赤外線透過率算出処理は、ステップＳ３で入力された吸収率に関するパラメータと、散乱率に関するパラメータとを定義した大気モデルから、遠赤外線の透過率Ｐ（λ）を読み出す処理である。また、この赤外線透過率算出処理では、図６に示すテーブルデータが用意されていない場合には、吸収率に関するパラメータと、散乱率に関するパラメータとから減衰率を求めることによって、透過率Ｐ（λ）を求めても良い。
【００３２】
なお、赤外エネルギの吸収率や散乱率は、空気中の成分や水分含有率などに依存して変化するものであるが、その値を求めるための物理式は非常に複雑であり、ステップＳ４にいては、空気中成分や水分含有率から画素毎の赤外エネルギを毎回算出するのは非効率的であるので、テーブルデータを使用することが望ましい。
【００３３】
また、ユーザによってパラメータを入力しやすい値、例えば酸素、窒素、二酸化炭素の割合と天候、酸素、窒素、二酸化炭素の割合と湿度と温度等の入力に応じて、テーブルデータを参照するようにしても良い。
【００３４】
次に、ステップＳ５において車両の赤外線カメラで取得される赤外エネルギを算出する処理は、ステップＳ２で構築された道路環境での物体配置と、ステップＳ４で算出された透過率Ｐ（λ）とを用いて、物体を赤外カメラ１で撮像した時に各物体から受ける赤外エネルギを算出する。
【００３５】
具体的には、ステップＳ２で設定した道路環境における赤外カメラ１位置と、各物体との距離Ｌによって透過率Ｐ（λ）を補正して、距離Ｌが長いほど減衰度合いが高くなる透過率Ｐ（λ，Ｌ）を求める。そして、環境評価用赤外画像作成装置は、赤外カメラ１の各画素に到達する赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）を算出する。
【００３６】
また、図７に示すように、赤外カメラ１の注目画素に、住宅の屋根からの赤外エネルギが到達する場合、座標（ｉ，ｊ）の画素に到達する赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）は、
Ｖ（ｉ、ｊ）＝Ｅ（Ｔ、λ）×ε（λ）×ｃｏｓ４θ×Ｐ（λ，Ｌ） （式１）
なる演算式で算出することができる。これにより、環境評価用赤外画像作成装置は、各物体の赤外エネルギ、放射率、赤外カメラ１と物体との相対位置、大気状態に基づいて、赤外カメラ１で撮像される赤外エネルギを算出することができる。なお、各物体の赤外エネルＥ（Ｔ，λ）における物体温度Ｔは、道路環境における気温によって変更されて、赤外エネルギＥ（Ｔ，λ）は、気温によって変更されたものである。
【００３７】
また、このステップＳ５において、環境評価用赤外画像作成装置は、上記式１で求めた赤外カメラ１の各画素で撮像される赤外エネルギを、各画素値（輝度値）となるようにスケーリング処理を行う。ここで、各画素値（輝度値）を２５６階調（８ビット）で表現する場合には、赤外エネルギの最小値を０、赤外エネルギの最大値を２５５とするようにスケーリングを行う。
【００３８】
このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ３で入力された気温に応じて、スケーリング処理での画素値の最大値及び最小値を変更しても良い。すなわち、ステップＳ３において、例えば非常に温度の低い大気状態と入力された場合には、大気の透過率Ｐ（λ，Ｌ）を考慮した上で、物体表面の温度の最小値を−２０度程度に限定すると共に最大値を２０度程度に限定する値とする。一方、ステップＳ３において、例えば温度が高い暑い大気状態と入力された場合には、大気の透過率Ｐ（λ，Ｌ）を考慮した上で、物体表面の温度の最小値を０度程度に限定すると共に最大値を４０度程度に限定する。そして、環境評価用赤外画像作成装置は、設定した温度範囲以下の赤外エネルギの画素値を０とし、設定した温度範囲以上の赤外エネルギの画素値を２５５にスケーリングをする。
【００３９】
このように、赤外エネルギの幅を限定することで、限定した温度範囲（赤外エネルギ）での画素値の分解能を細かくすることができ、逆に、温度（赤外エネルギ）の範囲を広くすることで、画素値の分解能を広くする。また、自動車のエンジンルーム、火事が発生した場面等を含む極端に温度の高い環境を撮像した赤外画像を作成する場合には、より高い温度を細かく見る赤外画像で表現できる最大の温度及び最小の温度を設定する。また、逆に、粗い分解能であっても広い温度範囲をカバーしたい場合は、この温度範囲を広く設定する。
【００４０】
なお、温度範囲を狭くして赤外画像を作成することによって、温度分解能の小さい、エッジの鮮明な赤外画像が得られる。
【００４１】
次のステップＳ６における透視変換は、ステップＳ２で設定した物体の位置と、赤外カメラ１の各画素との位置関係を算出し、赤外カメラ１の各画素に物体を透視変換して、各画素についての赤外エネルギを算出する。すなわち、環境評価用赤外画像作成装置は、赤外カメラ１の画素ごとに、赤外エネルギの出射先となる物体又は背景を決定し、当該物体又は背景から放射される赤外エネルギをステップＳ５で求められた赤外エネルギに設定する。これによって、赤外カメラ１の撮像面を視点とした透視変換処理を行う。
【００４２】
このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、図８に示すように、例えば人物の足元位置Ｐから放射される赤外エネルギを受け取る撮像面上での縦方向における画素位置を求める場合には、ステップＳ２で設定された人物の足元位置Ｐと赤外カメラ１との距離ｚ、赤外カメラ１の設置高さＬ、赤外カメラ１の焦点距離ｆを用いて、下記の式２に示すように、
ｙｐ＝ｆ・Ｌ／ｚ （式２）
なる演算を行う。これにより、図８中の赤外画像内における人物足元位置が座標ｊｐの高さに現れることを算出することができる。また、図９に示すように、ＸＰを光軸から人物足元（点Ｐ）までの距離とすると、下記の式３に示すように、
ｘｐ＝ｆ・ＸＰ／ｚ （式３）
なる演算を行うことによって、人物足元位置Ｐが撮像される画像上の位置ｘｐを求めることができる。
【００４３】
次に、人物足元位置Ｐの画像上の撮像位置ｘｐ、ｙｐを、赤外画像上の点、つまり、画素位置（ｉ、ｊ）への変換を行う。このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、原点を中心から、左上、１画素の値に対応する距離でスケール変換すれば、式３で求めたｘｐ、式２で求めたｙｐを、それぞれ画素の位置に変換する。例えば、１画素の大きさがα（ｍｍ）とすると、ｘｐ、ｙｐはそれぞれ、式５、式６に示すように、
ｉｐ＝ｘｐ／α＋ＸＷ／２ （式５）
ｊｐ＝ｙｐ／α＋ＹＷ／２ （式６）
（ｉｐ、ｊｐ：人物足元位置Ｐが対応する画素位置（単位：画素）、ＸＷ：赤外画像幅（単位：画素）、ＹＷ：赤外画像の縦幅（単位：画素））
次に、ステップＳ７における赤外画像生成処理では、ステップＳ６で透視変換処理が施された各画素を組み合わせて、一枚の赤外画像を作成する。
【００４４】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体風景データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義すると共に、道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し、赤外エネルギの減衰率、赤外カメラ１に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外カメラ１の各画素に達する赤外エネルギを算出して赤外画像を作成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、物体の温度変化に応じた赤外画像を正確に表現することができる。
【００４５】
したがって、この環境評価用赤外画像作成装置によれば、仮想的に構築して作成した赤外画像によって、様々な道路環境における赤外画像を評価させることができる。すなわち、大気の透過率等も考慮した赤外エネルギ算出が可能であるので、地上で変化しやすい天候に応じた気温や湿度という大気状態を定義しやすく、かつ、様々な環境のうち変化しやすい値を定義することによって、地上での大気環境変化に応じた赤外画像の生成が可能となる。
【００４６】
これにより、同じ環境で少しばかり大気環境や温度が異なるような場面の赤外画像も作成することができ、実際の環境に近い赤外画像を生成することができ、具体的には、急な人物の飛び出しがある非常時の赤外画像等であって、実画像の撮影が困難な場面であっても物体の定義によって赤外画像を生成することができる。
【００４７】
［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、道路環境内に、高温部である熱源を設定して、赤外画像を作成することを特徴とするものである。この熱源としては、太陽、車両のマフラ部等の気温よりも高い温度帯域を発生させるものであって、道路環境内の物体温度に影響を与えるものである。
【００４９】
この第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２における位置定義処理において、図１０に示すように、物体として太陽を配置する。
【００５０】
このように道路環境中に太陽が存在する通常の自然環境である場合には、四方が同じ材質の建物であっても、太陽光が入射している面と、太陽光に対して影になっている面とでは温度が異なる。そして、このような道路環境を実際の赤外カメラ１で撮像すると、太陽光が入射している面では温度が高く撮像され、太陽光に対して影になっている面では温度が低く撮像される。
【００５１】
これに対し、環境評価用赤外画像作成装置では、ステップＳ２において、各種物体に対する太陽の位置を定義して、物体ごとに太陽光が入射される面と太陽光が入射されない面とを求めて、物体の面ごとに温度Ｔを設定する。
【００５２】
具体的には、図１０に示すように、ビルの右後側方の上方に太陽を設置した場合には、ステップＳ２において、太陽光が入射しないビルの前壁面の温度を、温度Ｔｄに設定すると共に、太陽光が入射しないビル前窓面の温度を、温度Ｔｅに設定する。これら温度Ｔは、物体風景データベースに初期設定されている値である。
【００５３】
これに対し、ステップＳ２において、太陽光が入射されるビルの上壁面の温度を温度Ｔｄ’に設定すると共に、側壁面の温度を温度Ｔｄ’’に設定する。これらの温度Ｔｄ’及び温度Ｔｄ’’は、初期値として物体風景データベースに設定されているビル壁面の温度Ｔｄよりも高い温度である。
【００５４】
これによって、図４では、ビルの四方が同じ材質であり反射放射率や温度も同じであると定義したことに対し、図１０に示すように熱源を設定した場合には、通常の壁面温度Ｔｄとは異なる、温度Ｔｄ’、Ｔｄ’’に変更する。
【００５５】
これら温度Ｔｄ ’、温度Ｔｄ’’は、道路環境の定義時に、太陽の日照時間や太陽に対する物体の角度から、物理的な方程式や経験値から上昇すべき温度分だけ温度Ｔｄに対して増加させた温度値に設定される。具体的には、単位時間当たりの壁面の上昇温度と日照時間とから、温度Ｔｄに対する加算温度を定義する方程式を用いても良く、実際のビルの壁面温度を測定して日照時間と壁面温度の上昇度合いを予め記憶しておいて、温度Ｔｄに加算しても良い。
【００５６】
また、図１０に示すように、太陽とビル等の物体との位置関係によって太陽光が入射される路面と、太陽光が入射されない路面との温度差を設けても良い。
【００５７】
更に、熱源としては、太陽以外であっても、熱を発するヒータ、街灯などの温度を持つ路上物体、車内部で温度上昇する部分等であっても良く、当該熱を発する物体面と熱の影響のない物体面とで異なる温度を設定しても良い。
【００５８】
また、物体面に対する熱の影響のみならず、一部の発熱部のみの温度が高く、当該発熱部の周囲になるに従って温度が低くなるような温度変化を定義しても良い。具体的には、車両後部に位置するマフラでは、車両のエンジンが作動している場合には、その中心部が高温となり、周囲が次第に低温なる。すなわち、車両のマフラ部周辺では、同じ車体であっても、車体側面や車体側面に近い車体面であって、マフラ部より遠い車体位置よりも高い温度となる。このような他車両を赤外カメラ１で撮像すると、図１１（ａ）に示すように、マフラ部周辺の車体面を撮像した画素値が、他の車体面より高い値として撮像される。これに対して、他車両のエンジンが作動していない状態では、図１１（ｂ）に示すように、マフラ部が冷えてマフラ部が存在しない赤外画像が得られる。
【００５９】
これに対して、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２において、赤外カメラ１位置に対して前方に存在する他車両後方が撮像される設定をした場合には、他車両のマフラ部の位置、当該マフラ部の温度を定義し、マフラ部周辺での車体温度をマフラ部の温度に近づくように温度値を定義する。これによって、図１１に示したように、赤外カメラ１から前方に走行している他車両が存在すると定義した場合の仮想的な赤外画像を、より実際の赤外画像に近づけて再現することができる。
【００６０】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置によれば、ステップＳ２において、道路環境内における熱源の位置を定義し、当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置と関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して物体から放射される赤外エネルギを変更することができるので、物体の日当たりや、周囲の熱源による影響によって物体の温度分布を細かく設定して、赤外エネルギを変更することができる。
【００６１】
したがって、例えば、同じ材質の路面であっても、建物の影となる部分と長時間日向で温度が高い路面は異なる温度に設定することができ、実際に赤外画像を撮像した場合と同様に、日向路面の画素値を日陰路面よりも高い高い画素値で赤外画像を作成することができる。
【００６２】
また、路面のみならず、熱源と物体との位置関係に応じた温度分布を、道路環境における全物体に適用することによって、熱源に近い位置の物体の熱源側面の温度を高くしたり、物体表面が曲面の場合は、その温度分布をリニアまたは曲面に応じて可変に設定することができ、更には、路上に設置された実際の物体を赤外画像で撮像したときと同じ温度分布を赤外画像として生成することができる。
【００６３】
［第３実施形態］
つぎに、本発明を適用した第３実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００６４】
この第３実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、道路環境に設定する様々な表面材質であっても容易に仮想的な赤外画像の作成を可能とすることを特徴とするものである。
【００６５】
ここで、実際の赤外カメラ１で実際の道路環境を撮像する場合において、路面のアスファルト材質による赤外画像（温度分布）の変化を調べるためには、路面材質を変更するための道路工事が必要となり現実的ではない。同様に、実際に建物の壁面の材質を変更したことによる赤外画像の変化を調べる場合であっても、建物の壁張り替え工事などが必要となって実現的ではない。すなわち、材質に応じた赤外画像を収集する目的で道路や建物の材質を変更することは現実的ではないため、材質に赤外画像の変化を検証することは、非常に困難である。
【００６６】
これに対して、環境評価用赤外画像作成装置において、物体風景データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データとを記憶しておく。そして、ステップＳ２において、図５を参照して説明した物体風景データベースに格納された道路や建物等のデータのうち、物体材質が異なるデータを選択することによって、各物体からの赤外エネルギ及び放射率を変更することによって、仮想的に材質に応じた複数の赤外画像を作成することができる。
【００６７】
また、この環境評価用赤外画像作成装置において、物体風景データベースには、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データを格納しておき、ステップＳ２において、異なる表面材質のデータを選択することによって、同一動物体が同じ道路環境に存在していた場合でも、表面材質が異なる赤外画像の比較を容易に行うことができる。
【００６８】
［第４実施形態］
つぎに、本発明を適用した第４実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００６９】
この第４実施形態における環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２において、図５のように位置を定義した各物体面の凸凹も定義する。
【００７０】
具体的には、図１２（ａ）に示すように、ビルの位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を設定すると共に、ビルの面座標系である表面軸（Ｘｓ−Ｙｓ）を定義する。そして、ステップＳ２において、表面軸（Ｘｓ−Ｙｓ）からなる物体面の凹凸を、図１２（ｃ１）に示すようにＸｓ方向における高さの変化として定義すると共に、図１２（ｃ２）に示すようにＹｓ方向における高さの変化として定義する。
【００７１】
ここで、図１２（ｃ１）及び図１２（ｃ２）に示すＸｓ−Ｙｓ平面の高さ変化は、数値データとして表現する。また、この凹凸を、正弦波や、所定周期毎の矩形波等の関数として近似表現してもよい。更に、高さＨの定義は、例えば表面座標系の原点位置を０とする等の基準を決め、当該基準の原点位置の相対位置として高さ、すなわち表面凹凸の形状を定義すればよい。
【００７２】
これにより、環境評価用赤外画像作成装置によれば、上述の式１におけるθを、赤外カメラ１に対する物体面の凹凸の角度に設定することによって、物体面ごとに正確な赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）を算出することができる。
【００７３】
［第５実施形態］
つぎに、本発明を適用した第５実施形態について説明する。この第５実施形態は、路面を車両が走行した場合に、図１３に示す処理を行うことによって、車両のレーダ装置によって取得されるであろう仮想的なレーダ検出結果を作成する環境評価用レーダ検出結果作成装置に適用される。
【００７４】
なお、上述した実施形態と同様の処理については、同一ステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、上述した実施形態における処理を、後述の環境評価用レーダ検出結果作成装置にも同様に適用できるものとし、重複する技術的事項についての説明を省略するものとする。
【００７５】
本発明を適用した第４実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置は、汎用的なパーソナルコンピュータによって構成され、マウスやキーボード等の操作入力部からの操作入力信号に従って、予め記憶しておいた各種データベースや大気モデルを参照して、図１２に示すような処理を実行することによって、仮想的なレーダ検出結果を作成する。
【００７６】
具体的には、図１４（ａ）に側面図、図１４（ｂ）に上面図を示すように、車両の前方における道路環境を探索するように設置されたレーダ装置１０で検出されるレーダ検出結果を作成する。なお、以下の説明では、図１４に示すように、レーダ装置１０が搭載された自車両前方の壁間に、人物Ａ、人物Ｂ及び他車両が存在する道路環境であって、図１５に示すような赤外画像が得られるような道路環境を仮想的に構築して、仮想的なレーダ検出結果を取得する場合について説明する。また、以下の説明では、自車両に赤外カメラ１及びレーダ装置１０の双方が搭載された場合であって、仮想的なレーダ検出結果を取得する処理について説明する。
【００７７】
ここで、通常、所定周波数の電波を送信波として送信方位に出力し、当該送信波の反射波（受信波）を受信した時の送信波の送信時刻から受信波の受信時刻までの時間差から、電波を反射した物体までの距離を計測する。また、物体の方位は、受信波を受信した場合のレーダ装置１０の送信波の送信方位から取得される。
【００７８】
すなわち、後述のステップＳ２及びステップＳ１１において、図１４に示すように他車両、人物Ａ、人物Ｂ、壁という物体及びレーダ装置１０を配置し、図１５に示すような赤外画像が生成されるような道路環境において、赤外カメラ１の光軸に対して水平方向に一次元スキャンした場合に、スキャン方向に物体が存在する場合には、当該スキャン方向であって送信時刻と受信時刻との時間差に応じた距離に物体が存在するというレーダ検出結果を取得することができる。これによって、図１６の○印で示す送信波の反射点に物体表面が存在するというレーダ検出結果が得られる。
【００７９】
ただし、このレーダ装置１０による物体計測は、レーダ装置１０からの送信波の反射波を受信する方式であるため、実際に図１４に示すような道路環境において送信波を送出しても、物体が存在する位置から反射波を受け取れるとは限られないため、非計測や誤計測がある。
【００８０】
このように反射波が受信できない場合としては、送信波が届かないほど遠方に物体が存在する場合や、物体表面の電波の反射強度が弱い材質である場合や、物体表面がレーダの送信軸に対して平行に近いために送信波をレーダ装置１０側に反射しない場合、物体面が小さすぎて反射しない場合など、様々な場合が考えられる。
【００８１】
更に、任意の波長の電波を送出して、道路環境における大気状態が当該任意の波長の電波を吸収しやすい状態である場合には、送信波及び反射波のエネルギの減水のために、レーダ装置１０で反射波が検知できない場合がある。逆に、例えば、空気中に電波を反射しやすい塵が存在する場合や、水分子を反射しやすい波長の電波を送信した場合には、当該塵や水分子に送信波が反射して、レーダ装置１０で検知される誤検出が発生する場合があり、この場合には、空気中の塵や雨粒を道路環境における物体と検出してしまう。
【００８２】
このような実際のレーダ検出結果の非計測、誤計測も確実に仮想的に再現するために、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１２に示すように、上述したステップＳ１及びステップＳ２の後に、道路環境内におけるレーダ装置１０の位置及び姿勢を設定する（ステップＳ１１）と共に、ステップＳ３及びステップＳ４の処理を行う。
【００８３】
そして、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、レーダ検出結果で取得される受信波エネルギを算出し（ステップＳ１２）、ステップＳ１２で算出した受信波エネルギの大きさを判定し（ステップＳ１３）、レーダ装置１０と各物体との距離を算出し（ステップＳ１４）、仮想的なレーダ検出結果を取得する（ステップＳ１５）。
【００８４】
以下、このように車両に搭載されたレーダ検出結果と同じレーダ検出結果を、演算式によって仮想的に作成する処理の詳細について説明する。
【００８５】
先ず、ステップＳ１１におけるレーダ装置１０の位置定義処理では、上述したステップＳ２における赤外カメラ１の位置定義処理と同様に、レーダ装置１０の位置及び姿勢を定義する。このとき、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１４に示したように、送信波の中心軸が、ステップＳ２で定義した赤外カメラ１の光軸と並行になるようにレーダ装置１０の位置及び姿勢を定義する。また、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、仮想的なレーダ装置１０のパラメータとして、自車両に搭載されるようなレーダ装置１０の受信波の電波エネルギ、送信波の電波エネルギ、レーダ装置１０のアンテナ利得、レーダ装置１０から出射する送信波の波長を設定する。
【００８６】
次のステップＳ１２における受信波エネルギ算出処理は、図１７及び図１８に示すように、レーダ装置１０が送信波（電波）をスキャンしながら送信し、当該送信波が送信方向に存在する物体表面によって反射した電波（受信波）をレーダ装置１０が受信した場合の受信波のエネルギを算出する。なお、このステップＳ１２の説明では、道路面に水平方向に一次元スキャンしながら前方の距離をレーダ検出結果として計測することを例として説明するが、２次元スキャンする場合であっても、高さが異なる一次元スキャンを複数回行うことによって同様の結果が得られる。
【００８７】
この受信波エネルギ算出処理は、ステップＳ１１におけるレーダ装置１０の位置及び姿勢から、図１７及び図１８に示すようなスキャン範囲が設定されて、所定のスキャン分解能で送信波を送信して、物体が存在するスキャン方向から受信波を受信する。そしてレーダ装置１０が受信する受信波の電波エネルギＰｒを、前方に存在する物体の送信方向に対する角度や、物体の表面材質、大気状態などを考慮して計算する。すなわち、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、下記の式７又は式８の演算を行うことによって、受信波の電波エネルギＰｒを算出する。
【００８８】
Ｐｒ＝Ｐｔ＊Ｇ２＊λ２＊σ／｛（４π）３＊Ｒ４｝ （式７）
Ｐｒ＝Ｐｔ＊Ｇ２＊λ２＊σ＊Ｐ（λ）＊［α／｛（４π）３＊Ｒ４｝］ （式８）
この式７，式８において、Ｐｒは受信波の電波エネルギ、Ｐｔは送信波の電波エネルギ、Ｇはレーダ装置１０のアンテナ利得、λはレーダ装置１０から出射する送信波の波長、σは波長λの電波に対する物体の有効反射面積、Ｒはレーダ装置１０から物体表面までの距離である。ここで、Ｐｒ、Ｐｔ、Ｇ、λは、ステップＳ１１において設定された値を使用し、σは、ステップＳ２で設定された波長λの電波に対する反射効率を材質ごとに予め用意した有効面積値、Ｒは、ステップＳ２及びステップＳ１１で設定されたレーダ装置１０と物体との距離を使用する。また、式８におけるＰ（λ）は、ステップＳ４で設定された大気透過率であり、αは、ステップＳ２で設定された物体表面ごとに定義された電波の反射率である。
【００８９】
ここで、式７がＰ（λ）及びαを考慮していないのに対して、式８はＰ（λ）及びαを含んでいる。したがって、このステップＳ１２においては、大気状態による影響や物体の表面の種類までを考慮した受信波の電波エネルギＰｒを演算する場合は、式８を用いればよく、簡易モデル化で十分な場合は、式７の演算によって受信波の電波エネルギＰｒを求めても良く、又は式８におけるＰ（λ）とαとの一方を１として受信波の電波エネルギＰｒを求めても良い。
【００９０】
次のステップＳ１３における受信波エネルギの大きさの判定処理は、ステップＳ１２で演算した受信波の電波エネルギＰｒと、最適しきい値との比較を行い、演算した受信波の電波エネルギＰｒが最適しきい値よりも大きい場合には、当該受信波の電波エネルギＰｒの受信波が物体で反射した電波であると判定する。
【００９１】
ここで、レーダ装置１０は、ある程度の大きさの電波エネルギを受け取ることで、送信時刻から受信時刻までの時間差から距離を計測するものであるが、塵等によって反射して受信した強度の弱い受信波が物体と反射した受信波であるという誤検知を無くす必要がある。これに対し、塵等の他車両や物体以外での反射波をキャンセルするために、通常、確実に物体から反射されたことを判定するための最適しきい値を設定しておく。このような最適しきい値は、実際に存在するレーダ装置１０が利用している値を流用することになる。
【００９２】
次のステップＳ１４における距離算出処理は、送信波の送信時刻から、ステップＳ１３において最適しきい値より大きい受信波の電波エネルギＰｒである受信波の受信時刻までの時間差を演算する。ここで、実際のレーダ検出結果は、電波の送受信時間差から距離を求めるが、このステップＳ１４は、受信波の電波エネルギＰｒが最適しきい値よりも大きいと判定された受信波の送信方位に存在する物体のうち最もレーダ装置１０からの距離が近い物体までの距離を求める。このとき、レーダ装置１０の軸に対する物体軸までの距離を座標変換によって求める。
【００９３】
次のステップＳ１５におけるレーダ検出結果の生成処理では、ステップＳ１２で演算した全ての受信波の電波エネルギＰｒに対して、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を行うことによって、一次元スキャン範囲の全方位での受信波について、受信波エネルギの大きさの判定処理及び距離算出処理を行う。このとき、レーダ装置１０の仕様であるスキャン分解能、すなわちスキャン範囲における送信波の送信角度間隔度にステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を行うかを設定しておく。
【００９４】
例えば、図１７及び図１８におけるスキャン範囲を中心軸から±５度に設定し、スキャン分解能を０．５度とした場合には、中心軸から左右方向に最大５度までの範囲を０．５度ごとにずらしながら、合計２０回（＝５度÷０．５×２）のステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を行う。これによって、図１７に示すように、○印で示した点で反射した全受信波をレーダ装置１０で検出できるというレーダ検出結果を取得することができる。
【００９５】
［第５実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第５実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体風景データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置１０の位置、レーダ装置１０のスキャン範囲及び分解能を定義し、レーダ装置１０から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置１０のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、各物体からの反射波がレーダ装置１０に達する電波エネルギを算出して所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置１０との距離を算出してレーダ検出結果として生成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、レーダ方位に対する物体の角度に応じたレーダ検出結果を正確に表現することができる。
【００９６】
したがって、この環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、仮想的に構築して作成したレーダ検出結果によって、実場面の再現が困難な場合を含む様々な道路環境におけるレーダ検出結果を評価させることができる。すなわち、レーザ方位に対する物体面も考慮したレーダ検出結果の算出が可能であるので、物体面によってはレーダ検出結果が得られないような状況を確実に評価することができ、信頼性の高いレーダ検出結果を取得するシステムの開発及び評価に利用することができる。
【００９７】
更に、この環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、物体で反射したと判定できる電波エネルギを所定のしきい値よりも受信波エネルギの大きさが大きい場合に、当該物体との距離をレーダ検出結果として取得し、受信波エネルギの大きさが小さい場合にはレーダ検出結果を作成しないので、物体までの距離計測の信頼性を求めてレーダ検出結果を作成することができる。
【００９８】
更にまた、レーダ装置１０から出射するレーダの波長を赤外領域であると定義した場合には、上述の第１実施形態と同様に、地上で変化しやすい天候に応じた気温や湿度という大気状態を定義し、かつ、様々な環境のうち変化しやすい値を定義することによって、地上での大気環境変化に応じたレーダ検出結果の生成が可能となる。赤外画像生成の計算式と同じ手法を利用することで、道路環境のレーダ検出結果を生成することが可能となり、レーダ検出結果と赤外画像とを同期させながら収集することもできる。
【００９９】
更にまた、走行中の車両では、赤外画像やレーダ検出結果を時間的に連続して取得することが多いが、ステップＳ２及びステップＳ１１において、レーダ装置１０や赤外カメラ１の位置に対する物体配置を、温度変化と共に微少時間ごとに定義し、時間的に連続した赤外画像やレーダ検出結果を生成することができる。また、車両の走行中には、ピッチング運動を伴うが、時間的に連続して、レーダ装置１０及び赤外カメラ１の姿勢を中心軸から微少回転させるだけで、ピッチング運動を考慮したレーダ検出結果及び赤外画像を取得することができる。
【０１００】
なお、この環境評価用レーダ検出結果作成装置であっても、上述の第３実施形態における物体風景データベースと同様に、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、ステップＳ２で何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなり、様々な道路環境を想定できることは勿論である。
【０１０１】
また、この環境評価用レーダ検出結果作成装置であっても、第４実施形態のように、物体風景データベースに物体形状として物体表面の凹凸を定義しておき、撮像面に対する各物体の角度を、物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面からレーダ装置１０に達する電波エネルギを算出しても良い。
【０１０２】
［第６実施形態］
つぎに、本発明を適用した第６実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０３】
この第６実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１４に示したように、赤外カメラ１の光軸と、レーダ装置１０の軸中心とを平行とし、赤外カメラ１やレーダ装置１０で前方を撮像及び計測したときに得られる映像やデータに近い画像やレーダ計測値を計算により得る。
【０１０４】
すなわち、上述のレーダ装置１０から出射する送信波の電波エネルギは、上述の式１と同じ演算式によって近似的に取得することができる。そして、この電波エネルギは、物体の赤外エネルギＥに置き換えられ、赤外波長λを電波波長に置き換えて、スキャン分解能ごとに式１の計算を行う。そして、式１によって得た電波エネルギが、上述の最適しきい値以上である場合には、物体座標系とレーダ座標系の関係から距離及び物体方位を幾何学的に算出することで、図１７の○印で示す検知点を取得することができる。
【０１０５】
なお、この式１によって電波エネルギを算出する場合であっても、物体材質によって電波吸収率が高い場合には、レーダ検出結果を得ることができず、式１におけるｃｏｓθが０となるようなレーダの送出方位と物体面との角度である場合には、レーダ検出結果を得ることができないことは勿論であり、実際のレーダ検出結果と同様な高精度な結果を得ることができる。
【０１０６】
したがって、この第６実施形態によれば、実際に赤外画像及びレーダ検出結果を得る場合には、実在の赤外カメラ１及びレーダ装置１０と二つのセンサを取り付けて、赤外カメラ１とレーダ装置１０との光軸をあわせたうえでデータ収集を行う必要があり、更にはキャリブレーションも困難なセンサシステムが必要になるが、ステップＳ２やステップＳ１１によって物体、赤外カメラ１、レーダ装置１０の位置及び姿勢を定義することによって、様々な道路環境且つ赤外画像とレーダ検出結果を同時に作成することができる。
【０１０７】
［第７実施形態］
つぎに、本発明を適用した第７実施形態に係る環境評価用輝度画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０８】
第７実施形態に係る環境評価用輝度画像作成装置では、上述の環境評価用赤外画像作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成装置において使用した物体風景データベースをそのまま利用して、赤外画像又はレーダ検出結果と同時に、輝度画像を作成することを特徴とするものである。
【０１０９】
ここで、赤外画像は、ステップＳ２で位置及び姿勢を定義した物体温度や赤外エネルギを算出することによって作成されていたが、通常の輝度カメラの場合、物体や背景の明るさや色によって輝度画像を作成する。
【０１１０】
これに対し、環境評価用輝度画像作成装置は、ステップＳ２においては、図５で定義した物体のパラメータに加えて物体表面の色や明るさを設定し、ステップＳ３においては、空気中の明るさを定義して、ステップＳ４において、光の大気中の透過率を求める。そして、ステップＳ５においては、ステップＳ２で設定した物体表面の色及び明るさと、ステップＳ３で定義された空気中の明るさが、ステップＳ４で求めた空気中の透過率によって輝度カメラに到達する明るさを求める。
【０１１１】
次にステップＳ６において、透視変換によって、輝度画像を構成する各画素に対応する物体や背景の位置を算出し、その位置に定義された色や明るさを輝度画像の画素値とすることで、輝度画像を生成する。また、この画像生成は、赤外画像に生成した道路モデルを活用し、通常のレイトレイシング等の手法を用いればよい。
【０１１２】
また、この環境評価用輝度画像作成装置では、同じ物体配置及び風景を構築した場合であっても、空気中の明るさを変化させて、暗い日や明るい日の輝度画像の生成も行うことができる。
【０１１３】
このように、環境評価用輝度画像作成装置によれば、上述した実施形態での処理も行うことによって、一度道路環境を構築することによって、同じ場面での赤外画像、レーダ検出結果及び輝度画像の同時収集が可能となる。したがって、同じ場面での輝度画像、レーダ検出結果及び赤外画像を作成することで、実場面の再現が困難な様々な道路環境の認識処理及び検出処理の開発を可能とし、更には、実際の検出結果を、実際の道路環境と比較することを可能としたため、信頼度の高い認識技術や検出技術の開発及び評価の活用をも可能とする。
【０１１４】
また、レーダ検出結果を作成するに際しては、式１の波長の値をミリ波帯やマイクロ波帯に変更することで、同じ場面において異なる種類のレーダ装置１０を使用した時のレーダ検出結果を作成することが可能となり、どのような場面ではどのようなレーダ装置１０を採用するかという各種レーダ装置１０の適用検討の評価や、様々な輝度カメラや赤外カメラ１、レーダ装置１０を利用したときの認識処理や検出処理の検討等にも活用できる。
【０１１５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１６】
すなわち、上述した一例では、赤外線や電波が仮想的に受信できる道路状況を再現したが、これに限らず、光波等を受信して仮想的な画像や検出結果を得るものであっても良い。
【０１１７】
更に、上述のように道路環境を定義して赤外画像とレーダ検出結果を同時に作成することができ、これにより、同じ道路環境における、赤外画像と、レーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成して、赤外画像とレーダ検出結果との比較等を行うための評価用データを作成することができる。また、赤外画像及びレーダ検出結果と同時に、輝度画像も作成することができ、同じ道路環境で取得した輝度画像と赤外画像とレーダ検出結果との比較等を行うための評価用データを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明を適用した環境評価用赤外画像作成装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図２】赤外カメラを仮想的に車両に設置した場合の赤外カメラの光軸及び座標系について説明するための図である。
【図３】気温や服装によって異なる赤外画像が取得されることを説明するための図である。
【図４】物体風景データベースに記述された物体を配置することによって構築された道路環境の一例を示す図である。
【図５】物体風景データベースに記述された物体であって、道路環境を構築するための道路、建造物、動物体と共に、表面材質の変化による放射率について説明するための図である。
【図６】大気モデルに応じた赤外エネルギの透過率を求める処理を説明するための図であって、赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと、赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとから赤外エネルギの透過率を求めるテーブルデータを示す図である。
【図７】道路環境における建物からの赤外エネルギが、仮想的な赤外エネルギの撮像面に入射された時の画素の赤外エネルギを求める処理を説明するための図である。
【図８】人物の足元位置Ｐから放射される赤外エネルギを受け取る撮像面上での縦方向における画素位置を求める処理を説明するための図である。
【図９】人物足元位置Ｐが撮像される画像上の位置ｘｐを求める処理を説明するための図である。
【図１０】道路環境に熱源としての太陽を設置した場合の処理を説明するための図である。
【図１１】道路環境に熱源としてのマフラ部を設置した場合であって、他車両が走行していてマフラ部が発熱している場合と、他車両が停止していてマフラ部が発熱していない場合とを説明するための図である。
【図１２】物体表面の凹凸によって赤外エネルギの撮像面との角度が変化して、物体の赤外エネルギが変更されることを説明するための図である。
【図１３】本発明を適用した環境評価用レーダ検出結果作成装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】赤外カメラ及びレーダ装置を仮想的に車両に設置した場合の赤外カメラ及びレーダ装置の光軸及び座標系について説明するための図である。
【図１５】物体風景データベースに記述された物体を配置することによって構築された道路環境の一例を示す図である。
【図１６】図１５の道路環境において撮像される赤外画像を示す図である。
【図１７】図１５の道路環境において取得されるレーダ検出結果を示す図である。
【図１８】レーダ装置が送信波（電波）をスキャンしながら送信することを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 赤外カメラ
１０ レーダ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両が走行する道路の環境を評価するために赤外線画像を作成する環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、自動車等の車両が走行する道路の環境を評価するためにレーダの検出結果を作成する環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤外画像生成手法としては、下記の特許文献１に記載されている赤外模擬画像発生方法が知られている。
【０００３】
この赤外模擬画像発生方法は、空領域の目標及び背景のテクスチャデーベースから３次元モデルを作成し、目標及び背景の材質や温度分布、赤外反射係数等の材質データベース、場所や時期、天候等の環境データベース、航空機の検出赤外線の波長帯等のセンサデータベースから３次元モデルの赤外放射量を算出し、これらのデータベースで描かれる航空機から見た目標位置の風景を、赤外線の減衰係数及び大気透過率を考慮した計算で得られる赤外画像として作成している。
【特許文献１】特開平９−２８８１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した赤外模擬画像発生方法では、航空機から見た目標や背景の赤外画像の生成を前提としているため、空領域では起こり得ない、雨、雪などの地上で起こる大気や天候の変化の違いを考慮して赤外線画像を作成できないという問題があった。
【０００５】
また、空領域での目標及び背景の赤外線画像が作成していたので、道路環境のように複雑な物体を対象としておらず、更には、道路環境のように、壁に隠れた物体や他の物体からの影響を受けた物体表面の温度変化などは考慮できない。更に、雨によって複雑な物体及び路面が濡れることによる物体表面の温度変化を考慮して赤外線画像を作成できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、複雑な物体が存在する環境であっても、正確に物体や風景の存在を仮想的に表現することができる環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、道路環境において撮像される仮想的な道路環境評価用赤外画像を作成するためのものであって、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義し、構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する。そして、算出された赤外エネルギの減衰率、撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出し、算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成することによって、上述の課題を解決する。
【０００８】
また、本発明では、道路環境において取得される仮想的な道路環境評価用レーダ検出結果を作成するためのものであって、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体データベースを予め記憶しておき、記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義し、構築されたレーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、構築された各物体からの反射波が、レーダ装置に達する電波エネルギを算出し、算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置との距離を算出し、算出された反射波の送信方位ごとの距離を、道路環境におけるレーダ検出結果として生成することによって、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義すると共に、道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し、赤外エネルギの減衰率、赤外カメラに対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外カメラの各画素に達する赤外エネルギを算出して赤外画像を作成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、物体の温度変化に応じた赤外画像を正確に表現することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義し、レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、各物体からの反射波がレーダ装置に達する電波エネルギを算出して所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置との距離を算出してレーダ検出結果として生成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、レーダ方位に対する物体の角度に応じたレーダ検出結果を正確に表現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明は、路面を車両が走行した場合に、車両のやレーダ装置によって取得されるであろう仮想的な赤外線画像やレーダ検出結果を作成する環境評価用赤外線画像作成装置、環境評価用レーダ検出結果作成装置に適用される。この環境評価用赤外線画像作成装置、環境評価用レーダ検出結果作成装置によって作成された赤外線画像やレーダ検出結果は、道路環境を評価するに際して使用される。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明を適用した第１実施形態に係る環境評価用赤外線画像作成装置は、汎用的なパーソナルコンピュータによって構成され、マウスやキーボード等の操作入力部からの操作入力信号に従って、予め記憶しておいた各種データベースや大気モデルを参照して、図１に示すような処理を実行することによって、仮想的な赤外線画像を作成する。
【００１４】
具体的には、図２に示すように、車両の前方における道路環境を撮像するように設置された赤外カメラ１で撮像される赤外線画像を作成する。なお、以下の説明では、赤外カメラ１が撮像する赤外波長におけるエネルギ（赤外エネルギ）に応じて作成される画像を赤外線画像、明るさに応じた輝度情報及び色情報を含んだ画像を輝度画像輝度画像と呼ぶ。
【００１５】
このように、赤外カメラ１で撮像される赤外線画像は、気温が高い暖かい日に撮像した場合には、図３（ａ）に示すように、人物及び背景の温度が共に高くなると共に人物と周囲とが近い値で検出され、全体的に輝度値が高い画像となる。一方、気温が低く寒い日に撮像した場合には、図３（ｂ）に示すように、人物及び背景の温度が低くなると共に人物と周囲とが離れた値で検出されるが、人物全体で見ると、頭部、胴体、脚部で値が大きく異なっている。更に、気温が低く寒い日に同距離に位置する人物を撮像した場合には、図３（ｃ）に示すように、同じ位置、同じ場面で撮像をしても、人物の服装によって、薄着の歩行者は、頭部及び手足部分が体温に近い温度、胴体部分が体温よりも低いが背景よりも高い輝度値で検出され、厚着の歩行者は薄着の歩行者の胴体部分よりも低い輝度値で検出される。ここで、図３及び以下に示す赤外線画像の図では、輝度値が高いほど淡く、輝度値が低いほど濃く表現している。なお、図３（ａ）に示すように、赤外線画像の座標は、横軸をＩ、縦軸をＪ（単位は画素）とし、左上を原点とする座標系を用いる。
【００１６】
したがって、赤外線画像は、撮像する道路環境の気温、物体の表面温度や材質等の様々なパラメータに応じて様々な輝度値として構成される。これに対し、環境評価用赤外画像作成装置は、様々なパラメータを設定して、車両に取り付けられた赤外線画像を仮想的に作成する。
【００１７】
この環境評価用赤外画像作成装置は、図１に示すように、予め記憶しておいた物体・風景データベースを読み出し（ステップＳ１）、物体及び風景を構築する位置定義処理を行う（ステップＳ２）。また、ステップＳ１及びステップＳ２と平行して、環境評価用赤外画像作成装置は、予め記憶しておいた大気モデルを読み出し（ステップＳ３）、赤外線透過率算出処理を行う（ステップＳ４）。
【００１８】
そして、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２で構築された物体及び風景の位置関係と、ステップＳ４で算出された赤外線透過率とを用いて、車両の赤外線カメラで取得される赤外エネルギを算出し（ステップＳ５）、車両の赤外線カメラからの視点から見た赤外線画像に透視変換を行い（ステップＳ６）、赤外線画像を作成する（ステップＳ７）。
【００１９】
以下、このように車両に搭載された赤外線画像と同じ赤外線画像を、演算式によって仮想的に作成する処理の詳細について説明する。
【００２０】
先ずステップＳ１において読み出される物体風景データベースは、車両内から見た道路環境に存在する様々な物体に関するデータや、壁や樹木等の背景に関するデータが記憶されている。
【００２１】
具体的には、物体風景データベースには、図５に示すように、道路環境に存在しうる信号機（図５（ａ））、住宅（図５（ｂ））、ビル（図５（ｃ））、樹木（図５（ｄ））、人物（図５（ｅ），（ｆ））、及び交差点（図５（ｇ））やカーブ路（図５（ｈ））等の個々の物体のテクスチャデータが格納されている。また、物体風景データベースには、各テクスチャデータに対応して、各物体の表面属性データとして温度Ｔ、材質Ｍ、形状θや、色、模様などの特徴を定義している。
【００２２】
この表面属性としては、例えば図５（ｉ）に示すように、物体表面の材料（金属、アスファルト、皮膚）ごとに、理想的な黒体を１とし完全反射体を０として、１〜０の値の遠赤外波長λでの放射率ε（λ）が設定されている。この放射率ε（λ）は、物体が熱を帯びているときに出す赤外線の強さを表す数値である。また、この表面属性としては、物体ごとに、遠赤外波長λでの放射エネルギＥ（λ）が設定されている。
【００２３】
したがって、物体風景データベースには、物体ごとに、道路環境における環境温度に応じた物体温度Ｔと遠赤外波長λとの関数によって放射エネルギＥ（Ｔ，λ）及び放射率ε（λ）が定義されている。なお、個々の物体の放射エネルギＥ（Ｔ，λ）及び放射率ε（λ）は、実験等により既知の値を物体風景データベースに格納しておく。
【００２４】
次に、ステップＳ２での位置定義処理は、物体風景データベースでそれぞれ定義されている物体を道路環境に見立てた位置に配置すると共に、当該道路環境内に赤外カメラ１位置を定義する処理である。この位置定義処理は、例えばユーザの操作によって、交差点、住宅、ビル、信号機、人物を配置して道路環境を構築し、当該道路環境内での赤外カメラ１の配置を定義する。
【００２５】
このとき、図４に示すように、基準座標（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）を原点とし、当該原点に対する各物体が持つオブジェクト座標（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、及び、当該オブジェクト座標に対する方向である各物体の姿勢を定義する。そして、カメラ座標系（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）も基準座標系に対するオブジェクト座標及び姿勢として定義する。これにより、環境評価用赤外画像作成装置は、基準座標（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）と、赤外カメラ１位置や道路環境における物体との相対的な位置関係を定義する。
【００２６】
なお、この位置定義処理では、道路面も物体として扱い、種々の道路面の位置及び姿勢を基準座標系内に定義すればよく、図５（ｇ）や図５（ｈ）に示したような様々な形状の道路や勾配を有する道路を物体風景データベースに用意しておき、各道路面を接続するように道路環境を定義することができる。
【００２７】
ステップＳ３において読み出される大気モデルは、赤外線や輝度に影響する空気中成分や天気の状態に応じた遠赤外線の透過率を定義するデータである。すなわち、道路環境における大気状態における遠赤外線の透過率を定義する。この大気モデルは、図６に示すように、遠赤外線の散乱率に影響する項目Ｓと、遠赤外線の吸収率に影響する項目αとをパラメータとし、単位距離当たりの透過率を示すテーブルデータで構成されている。すなわち、図６は、全く吸収及び散乱による遠赤外線の減衰がない状態を「１」で表し、吸収及び散乱に応じた透過率を示している。
【００２８】
遠赤外線の散乱率に影響する項目Ｓとしては、降水量、水滴状態、粉塵状態等が挙げられる。このように、水滴や粉塵等の粒子が有る場合には、物体からの遠赤外線が散乱して、赤外カメラ１位置で検出される赤外画像が暗くなる。
【００２９】
また、遠赤外線の吸収率は、空気成分中の３原子分子によって変動する。具体的には、遠赤外線は、ＣＯ２等の炭酸ガス、メタン、二酸化窒素の含有率、湿度及び気温によって示される水蒸気の含有率、オゾン等の含有率が高いほど、吸収率が高くなる。したがって、道路環境における湿度が高いほど遠赤外線の吸収率が高くなって、赤外カメラ１位置で検出される赤外画像が暗くなることになる。
【００３０】
したがって、ステップＳ３における大気モデルは、道路環境での空気成分、湿度及び気温からなる吸収率に関するパラメータと、道路環境での降水量、水滴量、粉塵量からなる散乱率に関するパラメータとが入力されることになる。
【００３１】
次のステップＳ４における赤外線透過率算出処理は、ステップＳ３で入力された吸収率に関するパラメータと、散乱率に関するパラメータとを定義した大気モデルから、遠赤外線の透過率Ｐ（λ）を読み出す処理である。また、この赤外線透過率算出処理では、図６に示すテーブルデータが用意されていない場合には、吸収率に関するパラメータと、散乱率に関するパラメータとから減衰率を求めることによって、透過率Ｐ（λ）を求めても良い。
【００３２】
なお、赤外エネルギの吸収率や散乱率は、空気中の成分や水分含有率などに依存して変化するものであるが、その値を求めるための物理式は非常に複雑であり、ステップＳ４にいては、空気中成分や水分含有率から画素毎の赤外エネルギを毎回算出するのは非効率的であるので、テーブルデータを使用することが望ましい。
【００３３】
また、ユーザによってパラメータを入力しやすい値、例えば酸素、窒素、二酸化炭素の割合と天候、酸素、窒素、二酸化炭素の割合と湿度と温度等の入力に応じて、テーブルデータを参照するようにしても良い。
【００３４】
次に、ステップＳ５において車両の赤外線カメラで取得される赤外エネルギを算出する処理は、ステップＳ２で構築された道路環境での物体配置と、ステップＳ４で算出された透過率Ｐ（λ）とを用いて、物体を赤外カメラ１で撮像した時に各物体から受ける赤外エネルギを算出する。
【００３５】
具体的には、ステップＳ２で設定した道路環境における赤外カメラ１位置と、各物体との距離Ｌによって透過率Ｐ（λ）を補正して、距離Ｌが長いほど減衰度合いが高くなる透過率Ｐ（λ，Ｌ）を求める。そして、環境評価用赤外画像作成装置は、赤外カメラ１の各画素に到達する赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）を算出する。
【００３６】
また、図７に示すように、赤外カメラ１の注目画素に、住宅の屋根からの赤外エネルギが到達する場合、座標（ｉ，ｊ）の画素に到達する赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）は、
Ｖ（ｉ、ｊ）＝Ｅ（Ｔ、λ）×ε（λ）×ｃｏｓ４θ×Ｐ（λ，Ｌ） （式１）
なる演算式で算出することができる。これにより、環境評価用赤外画像作成装置は、各物体の赤外エネルギ、放射率、赤外カメラ１と物体との相対位置、大気状態に基づいて、赤外カメラ１で撮像される赤外エネルギを算出することができる。なお、各物体の赤外エネルＥ（Ｔ，λ）における物体温度Ｔは、道路環境における気温によって変更されて、赤外エネルギＥ（Ｔ，λ）は、気温によって変更されたものである。
【００３７】
また、このステップＳ５において、環境評価用赤外画像作成装置は、上記式１で求めた赤外カメラ１の各画素で撮像される赤外エネルギを、各画素値（輝度値）となるようにスケーリング処理を行う。ここで、各画素値（輝度値）を２５６階調（８ビット）で表現する場合には、赤外エネルギの最小値を０、赤外エネルギの最大値を２５５とするようにスケーリングを行う。
【００３８】
このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ３で入力された気温に応じて、スケーリング処理での画素値の最大値及び最小値を変更しても良い。すなわち、ステップＳ３において、例えば非常に温度の低い大気状態と入力された場合には、大気の透過率Ｐ（λ，Ｌ）を考慮した上で、物体表面の温度の最小値を−２０度程度に限定すると共に最大値を２０度程度に限定する値とする。一方、ステップＳ３において、例えば温度が高い暑い大気状態と入力された場合には、大気の透過率Ｐ（λ，Ｌ）を考慮した上で、物体表面の温度の最小値を０度程度に限定すると共に最大値を４０度程度に限定する。そして、環境評価用赤外画像作成装置は、設定した温度範囲以下の赤外エネルギの画素値を０とし、設定した温度範囲以上の赤外エネルギの画素値を２５５にスケーリングをする。
【００３９】
このように、赤外エネルギの幅を限定することで、限定した温度範囲（赤外エネルギ）での画素値の分解能を細かくすることができ、逆に、温度（赤外エネルギ）の範囲を広くすることで、画素値の分解能を広くする。また、自動車のエンジンルーム、火事が発生した場面等を含む極端に温度の高い環境を撮像した赤外画像を作成する場合には、より高い温度を細かく見る赤外画像で表現できる最大の温度及び最小の温度を設定する。また、逆に、粗い分解能であっても広い温度範囲をカバーしたい場合は、この温度範囲を広く設定する。
【００４０】
なお、温度範囲を狭くして赤外画像を作成することによって、温度分解能の小さい、エッジの鮮明な赤外画像が得られる。
【００４１】
次のステップＳ６における透視変換は、ステップＳ２で設定した物体の位置と、赤外カメラ１の各画素との位置関係を算出し、赤外カメラ１の各画素に物体を透視変換して、各画素についての赤外エネルギを算出する。すなわち、環境評価用赤外画像作成装置は、赤外カメラ１の画素ごとに、赤外エネルギの出射先となる物体又は背景を決定し、当該物体又は背景から放射される赤外エネルギをステップＳ５で求められた赤外エネルギに設定する。これによって、赤外カメラ１の撮像面を視点とした透視変換処理を行う。
【００４２】
このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、図８に示すように、例えば人物の足元位置Ｐから放射される赤外エネルギを受け取る撮像面上での縦方向における画素位置を求める場合には、ステップＳ２で設定された人物の足元位置Ｐと赤外カメラ１との距離ｚ、赤外カメラ１の設置高さＬ、赤外カメラ１の焦点距離ｆを用いて、下記の式２に示すように、
ｙｐ＝ｆ・Ｌ／ｚ （式２）
なる演算を行う。これにより、図８中の赤外画像内における人物足元位置が座標ｊｐの高さに現れることを算出することができる。また、図９に示すように、ＸＰを光軸から人物足元（点Ｐ）までの距離とすると、下記の式３に示すように、
ｘｐ＝ｆ・ＸＰ／ｚ （式３）
なる演算を行うことによって、人物足元位置Ｐが撮像される画像上の位置ｘｐを求めることができる。
【００４３】
次に、人物足元位置Ｐの画像上の撮像位置ｘｐ、ｙｐを、赤外画像上の点、つまり、画素位置（ｉ、ｊ）への変換を行う。このとき、環境評価用赤外画像作成装置は、原点を中心から、左上、１画素の値に対応する距離でスケール変換すれば、式３で求めたｘｐ、式２で求めたｙｐを、それぞれ画素の位置に変換する。例えば、１画素の大きさがα（ｍｍ）とすると、ｘｐ、ｙｐはそれぞれ、式５、式６に示すように、
ｉｐ＝ｘｐ／α＋ＸＷ／２ （式５）
ｊｐ＝ｙｐ／α＋ＹＷ／２ （式６）
（ｉｐ、ｊｐ：人物足元位置Ｐが対応する画素位置（単位：画素）、ＸＷ：赤外画像幅（単位：画素）、ＹＷ：赤外画像の縦幅（単位：画素））
次に、ステップＳ７における赤外画像生成処理では、ステップＳ６で透視変換処理が施された各画素を組み合わせて、一枚の赤外画像を作成する。
【００４４】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状、物体から放射される赤外エネルギ及び物体の材質に応じた放射率を記述した物体風景データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における赤外画像の撮像面を定義すると共に、道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出し、赤外エネルギの減衰率、赤外カメラ１に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、各物体の赤外エネルギが、赤外カメラ１の各画素に達する赤外エネルギを算出して赤外画像を作成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、物体の温度変化に応じた赤外画像を正確に表現することができる。
【００４５】
したがって、この環境評価用赤外画像作成装置によれば、仮想的に構築して作成した赤外画像によって、様々な道路環境における赤外画像を評価させることができる。すなわち、大気の透過率等も考慮した赤外エネルギ算出が可能であるので、地上で変化しやすい天候に応じた気温や湿度という大気状態を定義しやすく、かつ、様々な環境のうち変化しやすい値を定義することによって、地上での大気環境変化に応じた赤外画像の生成が可能となる。
【００４６】
これにより、同じ環境で少しばかり大気環境や温度が異なるような場面の赤外画像も作成することができ、実際の環境に近い赤外画像を生成することができ、具体的には、急な人物の飛び出しがある非常時の赤外画像等であって、実画像の撮影が困難な場面であっても物体の定義によって赤外画像を生成することができる。
【００４７】
［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、道路環境内に、高温部である熱源を設定して、赤外画像を作成することを特徴とするものである。この熱源としては、太陽、車両のマフラ部等の気温よりも高い温度帯域を発生させるものであって、道路環境内の物体温度に影響を与えるものである。
【００４９】
この第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２における位置定義処理において、図１０に示すように、物体として太陽を配置する。
【００５０】
このように道路環境中に太陽が存在する通常の自然環境である場合には、四方が同じ材質の建物であっても、太陽光が入射している面と、太陽光に対して影になっている面とでは温度が異なる。そして、このような道路環境を実際の赤外カメラ１で撮像すると、太陽光が入射している面では温度が高く撮像され、太陽光に対して影になっている面では温度が低く撮像される。
【００５１】
これに対し、環境評価用赤外画像作成装置では、ステップＳ２において、各種物体に対する太陽の位置を定義して、物体ごとに太陽光が入射される面と太陽光が入射されない面とを求めて、物体の面ごとに温度Ｔを設定する。
【００５２】
具体的には、図１０に示すように、ビルの右後側方の上方に太陽を設置した場合には、ステップＳ２において、太陽光が入射しないビルの前壁面の温度を、温度Ｔｄに設定すると共に、太陽光が入射しないビル前窓面の温度を、温度Ｔｅに設定する。これら温度Ｔは、物体風景データベースに初期設定されている値である。
【００５３】
これに対し、ステップＳ２において、太陽光が入射されるビルの上壁面の温度を温度Ｔｄ’に設定すると共に、側壁面の温度を温度Ｔｄ’’に設定する。これらの温度Ｔｄ’及び温度Ｔｄ’’は、初期値として物体風景データベースに設定されているビル壁面の温度Ｔｄよりも高い温度である。
【００５４】
これによって、図４では、ビルの四方が同じ材質であり反射放射率や温度も同じであると定義したことに対し、図１０に示すように熱源を設定した場合には、通常の壁面温度Ｔｄとは異なる、温度Ｔｄ’、Ｔｄ’’に変更する。
【００５５】
これら温度Ｔｄ ’、温度Ｔｄ’’は、道路環境の定義時に、太陽の日照時間や太陽に対する物体の角度から、物理的な方程式や経験値から上昇すべき温度分だけ温度Ｔｄに対して増加させた温度値に設定される。具体的には、単位時間当たりの壁面の上昇温度と日照時間とから、温度Ｔｄに対する加算温度を定義する方程式を用いても良く、実際のビルの壁面温度を測定して日照時間と壁面温度の上昇度合いを予め記憶しておいて、温度Ｔｄに加算しても良い。
【００５６】
また、図１０に示すように、太陽とビル等の物体との位置関係によって太陽光が入射される路面と、太陽光が入射されない路面との温度差を設けても良い。
【００５７】
更に、熱源としては、太陽以外であっても、熱を発するヒータ、街灯などの温度を持つ路上物体、車内部で温度上昇する部分等であっても良く、当該熱を発する物体面と熱の影響のない物体面とで異なる温度を設定しても良い。
【００５８】
また、物体面に対する熱の影響のみならず、一部の発熱部のみの温度が高く、当該発熱部の周囲になるに従って温度が低くなるような温度変化を定義しても良い。具体的には、車両後部に位置するマフラでは、車両のエンジンが作動している場合には、その中心部が高温となり、周囲が次第に低温なる。すなわち、車両のマフラ部周辺では、同じ車体であっても、車体側面や車体側面に近い車体面であって、マフラ部より遠い車体位置よりも高い温度となる。このような他車両を赤外カメラ１で撮像すると、図１１（ａ）に示すように、マフラ部周辺の車体面を撮像した画素値が、他の車体面より高い値として撮像される。これに対して、他車両のエンジンが作動していない状態では、図１１（ｂ）に示すように、マフラ部が冷えてマフラ部が存在しない赤外画像が得られる。
【００５９】
これに対して、環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２において、赤外カメラ１位置に対して前方に存在する他車両後方が撮像される設定をした場合には、他車両のマフラ部の位置、当該マフラ部の温度を定義し、マフラ部周辺での車体温度をマフラ部の温度に近づくように温度値を定義する。これによって、図１１に示したように、赤外カメラ１から前方に走行している他車両が存在すると定義した場合の仮想的な赤外画像を、より実際の赤外画像に近づけて再現することができる。
【００６０】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第２実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置によれば、ステップＳ２において、道路環境内における熱源の位置を定義し、当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置と関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して物体から放射される赤外エネルギを変更することができるので、物体の日当たりや、周囲の熱源による影響によって物体の温度分布を細かく設定して、赤外エネルギを変更することができる。
【００６１】
したがって、例えば、同じ材質の路面であっても、建物の影となる部分と長時間日向で温度が高い路面は異なる温度に設定することができ、実際に赤外画像を撮像した場合と同様に、日向路面の画素値を日陰路面よりも高い高い画素値で赤外画像を作成することができる。
【００６２】
また、路面のみならず、熱源と物体との位置関係に応じた温度分布を、道路環境における全物体に適用することによって、熱源に近い位置の物体の熱源側面の温度を高くしたり、物体表面が曲面の場合は、その温度分布をリニアまたは曲面に応じて可変に設定することができ、更には、路上に設置された実際の物体を赤外画像で撮像したときと同じ温度分布を赤外画像として生成することができる。
【００６３】
［第３実施形態］
つぎに、本発明を適用した第３実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００６４】
この第３実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置は、道路環境に設定する様々な表面材質であっても容易に仮想的な赤外画像の作成を可能とすることを特徴とするものである。
【００６５】
ここで、実際の赤外カメラ１で実際の道路環境を撮像する場合において、路面のアスファルト材質による赤外画像（温度分布）の変化を調べるためには、路面材質を変更するための道路工事が必要となり現実的ではない。同様に、実際に建物の壁面の材質を変更したことによる赤外画像の変化を調べる場合であっても、建物の壁張り替え工事などが必要となって実現的ではない。すなわち、材質に応じた赤外画像を収集する目的で道路や建物の材質を変更することは現実的ではないため、材質に赤外画像の変化を検証することは、非常に困難である。
【００６６】
これに対して、環境評価用赤外画像作成装置において、物体風景データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データとを記憶しておく。そして、ステップＳ２において、図５を参照して説明した物体風景データベースに格納された道路や建物等のデータのうち、物体材質が異なるデータを選択することによって、各物体からの赤外エネルギ及び放射率を変更することによって、仮想的に材質に応じた複数の赤外画像を作成することができる。
【００６７】
また、この環境評価用赤外画像作成装置において、物体風景データベースには、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データを格納しておき、ステップＳ２において、異なる表面材質のデータを選択することによって、同一動物体が同じ道路環境に存在していた場合でも、表面材質が異なる赤外画像の比較を容易に行うことができる。
【００６８】
［第４実施形態］
つぎに、本発明を適用した第４実施形態に係る環境評価用赤外画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００６９】
この第４実施形態における環境評価用赤外画像作成装置は、ステップＳ２において、図５のように位置を定義した各物体面の凸凹も定義する。
【００７０】
具体的には、図１２（ａ）に示すように、ビルの位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を設定すると共に、ビルの面座標系である表面軸（Ｘｓ−Ｙｓ）を定義する。そして、ステップＳ２において、表面軸（Ｘｓ−Ｙｓ）からなる物体面の凹凸を、図１２（ｃ１）に示すようにＸｓ方向における高さの変化として定義すると共に、図１２（ｃ２）に示すようにＹｓ方向における高さの変化として定義する。
【００７１】
ここで、図１２（ｃ１）及び図１２（ｃ２）に示すＸｓ−Ｙｓ平面の高さ変化は、数値データとして表現する。また、この凹凸を、正弦波や、所定周期毎の矩形波等の関数として近似表現してもよい。更に、高さＨの定義は、例えば表面座標系の原点位置を０とする等の基準を決め、当該基準の原点位置の相対位置として高さ、すなわち表面凹凸の形状を定義すればよい。
【００７２】
これにより、環境評価用赤外画像作成装置によれば、上述の式１におけるθを、赤外カメラ１に対する物体面の凹凸の角度に設定することによって、物体面ごとに正確な赤外エネルギＶ（ｉ、ｊ）を算出することができる。
【００７３】
［第５実施形態］
つぎに、本発明を適用した第５実施形態について説明する。この第５実施形態は、路面を車両が走行した場合に、図１３に示す処理を行うことによって、車両のレーダ装置によって取得されるであろう仮想的なレーダ検出結果を作成する環境評価用レーダ検出結果作成装置に適用される。
【００７４】
なお、上述した実施形態と同様の処理については、同一ステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、上述した実施形態における処理を、後述の環境評価用レーダ検出結果作成装置にも同様に適用できるものとし、重複する技術的事項についての説明を省略するものとする。
【００７５】
本発明を適用した第４実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置は、汎用的なパーソナルコンピュータによって構成され、マウスやキーボード等の操作入力部からの操作入力信号に従って、予め記憶しておいた各種データベースや大気モデルを参照して、図１２に示すような処理を実行することによって、仮想的なレーダ検出結果を作成する。
【００７６】
具体的には、図１４（ａ）に側面図、図１４（ｂ）に上面図を示すように、車両の前方における道路環境を探索するように設置されたレーダ装置１０で検出されるレーダ検出結果を作成する。なお、以下の説明では、図１４に示すように、レーダ装置１０が搭載された自車両前方の壁間に、人物Ａ、人物Ｂ及び他車両が存在する道路環境であって、図１５に示すような赤外画像が得られるような道路環境を仮想的に構築して、仮想的なレーダ検出結果を取得する場合について説明する。また、以下の説明では、自車両に赤外カメラ１及びレーダ装置１０の双方が搭載された場合であって、仮想的なレーダ検出結果を取得する処理について説明する。
【００７７】
ここで、通常、所定周波数の電波を送信波として送信方位に出力し、当該送信波の反射波（受信波）を受信した時の送信波の送信時刻から受信波の受信時刻までの時間差から、電波を反射した物体までの距離を計測する。また、物体の方位は、受信波を受信した場合のレーダ装置１０の送信波の送信方位から取得される。
【００７８】
すなわち、後述のステップＳ２及びステップＳ１１において、図１４に示すように他車両、人物Ａ、人物Ｂ、壁という物体及びレーダ装置１０を配置し、図１５に示すような赤外画像が生成されるような道路環境において、赤外カメラ１の光軸に対して水平方向に一次元スキャンした場合に、スキャン方向に物体が存在する場合には、当該スキャン方向であって送信時刻と受信時刻との時間差に応じた距離に物体が存在するというレーダ検出結果を取得することができる。これによって、図１６の○印で示す送信波の反射点に物体表面が存在するというレーダ検出結果が得られる。
【００７９】
ただし、このレーダ装置１０による物体計測は、レーダ装置１０からの送信波の反射波を受信する方式であるため、実際に図１４に示すような道路環境において送信波を送出しても、物体が存在する位置から反射波を受け取れるとは限られないため、非計測や誤計測がある。
【００８０】
このように反射波が受信できない場合としては、送信波が届かないほど遠方に物体が存在する場合や、物体表面の電波の反射強度が弱い材質である場合や、物体表面がレーダの送信軸に対して平行に近いために送信波をレーダ装置１０側に反射しない場合、物体面が小さすぎて反射しない場合など、様々な場合が考えられる。
【００８１】
更に、任意の波長の電波を送出して、道路環境における大気状態が当該任意の波長の電波を吸収しやすい状態である場合には、送信波及び反射波のエネルギの減水のために、レーダ装置１０で反射波が検知できない場合がある。逆に、例えば、空気中に電波を反射しやすい塵が存在する場合や、水分子を反射しやすい波長の電波を送信した場合には、当該塵や水分子に送信波が反射して、レーダ装置１０で検知される誤検出が発生する場合があり、この場合には、空気中の塵や雨粒を道路環境における物体と検出してしまう。
【００８２】
このような実際のレーダ検出結果の非計測、誤計測も確実に仮想的に再現するために、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１２に示すように、上述したステップＳ１及びステップＳ２の後に、道路環境内におけるレーダ装置１０の位置及び姿勢を設定する（ステップＳ１１）と共に、ステップＳ３及びステップＳ４の処理を行う。
【００８３】
そして、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、レーダ検出結果で取得される受信波エネルギを算出し（ステップＳ１２）、ステップＳ１２で算出した受信波エネルギの大きさを判定し（ステップＳ１３）、レーダ装置１０と各物体との距離を算出し（ステップＳ１４）、仮想的なレーダ検出結果を取得する（ステップＳ１５）。
【００８４】
以下、このように車両に搭載されたレーダ検出結果と同じレーダ検出結果を、演算式によって仮想的に作成する処理の詳細について説明する。
【００８５】
先ず、ステップＳ１１におけるレーダ装置１０の位置定義処理では、上述したステップＳ２における赤外カメラ１の位置定義処理と同様に、レーダ装置１０の位置及び姿勢を定義する。このとき、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１４に示したように、送信波の中心軸が、ステップＳ２で定義した赤外カメラ１の光軸と並行になるようにレーダ装置１０の位置及び姿勢を定義する。また、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、仮想的なレーダ装置１０のパラメータとして、自車両に搭載されるようなレーダ装置１０の受信波の電波エネルギ、送信波の電波エネルギ、レーダ装置１０のアンテナ利得、レーダ装置１０から出射する送信波の波長を設定する。
【００８６】
次のステップＳ１２における受信波エネルギ算出処理は、図１７及び図１８に示すように、レーダ装置１０が送信波（電波）をスキャンしながら送信し、当該送信波が送信方向に存在する物体表面によって反射した電波（受信波）をレーダ装置１０が受信した場合の受信波のエネルギを算出する。なお、このステップＳ１２の説明では、道路面に水平方向に一次元スキャンしながら前方の距離をレーダ検出結果として計測することを例として説明するが、２次元スキャンする場合であっても、高さが異なる一次元スキャンを複数回行うことによって同様の結果が得られる。
【００８７】
この受信波エネルギ算出処理は、ステップＳ１１におけるレーダ装置１０の位置及び姿勢から、図１７及び図１８に示すようなスキャン範囲が設定されて、所定のスキャン分解能で送信波を送信して、物体が存在するスキャン方向から受信波を受信する。そしてレーダ装置１０が受信する受信波の電波エネルギＰｒを、前方に存在する物体の送信方向に対する角度や、物体の表面材質、大気状態などを考慮して計算する。すなわち、環境評価用レーダ検出結果作成装置は、下記の式７又は式８の演算を行うことによって、受信波の電波エネルギＰｒを算出する。
【００８８】
Ｐｒ＝Ｐｔ＊Ｇ２＊λ２＊σ／｛（４π）３＊Ｒ４｝ （式７）
Ｐｒ＝Ｐｔ＊Ｇ２＊λ２＊σ＊Ｐ（λ）＊［α／｛（４π）３＊Ｒ４｝］ （式８）
この式７，式８において、Ｐｒは受信波の電波エネルギ、Ｐｔは送信波の電波エネルギ、Ｇはレーダ装置１０のアンテナ利得、λはレーダ装置１０から出射する送信波の波長、σは波長λの電波に対する物体の有効反射面積、Ｒはレーダ装置１０から物体表面までの距離である。ここで、Ｐｒ、Ｐｔ、Ｇ、λは、ステップＳ１１において設定された値を使用し、σは、ステップＳ２で設定された波長λの電波に対する反射効率を材質ごとに予め用意した有効面積値、Ｒは、ステップＳ２及びステップＳ１１で設定されたレーダ装置１０と物体との距離を使用する。また、式８におけるＰ（λ）は、ステップＳ４で設定された大気透過率であり、αは、ステップＳ２で設定された物体表面ごとに定義された電波の反射率である。
【００８９】
ここで、式７がＰ（λ）及びαを考慮していないのに対して、式８はＰ（λ）及びαを含んでいる。したがって、このステップＳ１２においては、大気状態による影響や物体の表面の種類までを考慮した受信波の電波エネルギＰｒを演算する場合は、式８を用いればよく、簡易モデル化で十分な場合は、式７の演算によって受信波の電波エネルギＰｒを求めても良く、又は式８におけるＰ（λ）とαとの一方を１として受信波の電波エネルギＰｒを求めても良い。
【００９０】
次のステップＳ１３における受信波エネルギの大きさの判定処理は、ステップＳ１２で演算した受信波の電波エネルギＰｒと、最適しきい値との比較を行い、演算した受信波の電波エネルギＰｒが最適しきい値よりも大きい場合には、当該受信波の電波エネルギＰｒの受信波が物体で反射した電波であると判定する。
【００９１】
ここで、レーダ装置１０は、ある程度の大きさの電波エネルギを受け取ることで、送信時刻から受信時刻までの時間差から距離を計測するものであるが、塵等によって反射して受信した強度の弱い受信波が物体と反射した受信波であるという誤検知を無くす必要がある。これに対し、塵等の他車両や物体以外での反射波をキャンセルするために、通常、確実に物体から反射されたことを判定するための最適しきい値を設定しておく。このような最適しきい値は、実際に存在するレーダ装置１０が利用している値を流用することになる。
【００９２】
次のステップＳ１４における距離算出処理は、送信波の送信時刻から、ステップＳ１３において最適しきい値より大きい受信波の電波エネルギＰｒである受信波の受信時刻までの時間差を演算する。ここで、実際のレーダ検出結果は、電波の送受信時間差から距離を求めるが、このステップＳ１４は、受信波の電波エネルギＰｒが最適しきい値よりも大きいと判定された受信波の送信方位に存在する物体のうち最もレーダ装置１０からの距離が近い物体までの距離を求める。このとき、レーダ装置１０の軸に対する物体軸までの距離を座標変換によって求める。
【００９３】
次のステップＳ１５におけるレーダ検出結果の生成処理では、ステップＳ１２で演算した全ての受信波の電波エネルギＰｒに対して、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を行うことによって、一次元スキャン範囲の全方位での受信波について、受信波エネルギの大きさの判定処理及び距離算出処理を行う。このとき、レーダ装置１０の仕様であるスキャン分解能、すなわちスキャン範囲における送信波の送信角度間隔度にステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を行うかを設定しておく。
【００９４】
例えば、図１７及び図１８におけるスキャン範囲を中心軸から±５度に設定し、スキャン分解能を０．５度とした場合には、中心軸から左右方向に最大５度までの範囲を０．５度ごとにずらしながら、合計２０回（＝５度÷０．５×２）のステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を行う。これによって、図１７に示すように、○印で示した点で反射した全受信波をレーダ装置１０で検出できるというレーダ検出結果を取得することができる。
【００９５】
［第５実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第５実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、道路環境に存在しうる物体ごとに、物体の形状を記述した物体風景データベースを用意しておき、物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置１０の位置、レーダ装置１０のスキャン範囲及び分解能を定義し、レーダ装置１０から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、レーダ装置１０のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、各物体からの反射波がレーダ装置１０に達する電波エネルギを算出して所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体とレーダ装置１０との距離を算出してレーダ検出結果として生成することができるので、ビル、住宅、信号機等の複雑な物体が道路環境内に存在しても、レーダ方位に対する物体の角度に応じたレーダ検出結果を正確に表現することができる。
【００９６】
したがって、この環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、仮想的に構築して作成したレーダ検出結果によって、実場面の再現が困難な場合を含む様々な道路環境におけるレーダ検出結果を評価させることができる。すなわち、レーザ方位に対する物体面も考慮したレーダ検出結果の算出が可能であるので、物体面によってはレーダ検出結果が得られないような状況を確実に評価することができ、信頼性の高いレーダ検出結果を取得するシステムの開発及び評価に利用することができる。
【００９７】
更に、この環境評価用レーダ検出結果作成装置によれば、物体で反射したと判定できる電波エネルギを所定のしきい値よりも受信波エネルギの大きさが大きい場合に、当該物体との距離をレーダ検出結果として取得し、受信波エネルギの大きさが小さい場合にはレーダ検出結果を作成しないので、物体までの距離計測の信頼性を求めてレーダ検出結果を作成することができる。
【００９８】
更にまた、レーダ装置１０から出射するレーダの波長を赤外領域であると定義した場合には、上述の第１実施形態と同様に、地上で変化しやすい天候に応じた気温や湿度という大気状態を定義し、かつ、様々な環境のうち変化しやすい値を定義することによって、地上での大気環境変化に応じたレーダ検出結果の生成が可能となる。赤外画像生成の計算式と同じ手法を利用することで、道路環境のレーダ検出結果を生成することが可能となり、レーダ検出結果と赤外画像とを同期させながら収集することもできる。
【００９９】
更にまた、走行中の車両では、赤外画像やレーダ検出結果を時間的に連続して取得することが多いが、ステップＳ２及びステップＳ１１において、レーダ装置１０や赤外カメラ１の位置に対する物体配置を、温度変化と共に微少時間ごとに定義し、時間的に連続した赤外画像やレーダ検出結果を生成することができる。また、車両の走行中には、ピッチング運動を伴うが、時間的に連続して、レーダ装置１０及び赤外カメラ１の姿勢を中心軸から微少回転させるだけで、ピッチング運動を考慮したレーダ検出結果及び赤外画像を取得することができる。
【０１００】
なお、この環境評価用レーダ検出結果作成装置であっても、上述の第３実施形態における物体風景データベースと同様に、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、ステップＳ２において何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、ステップＳ２で何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなり、様々な道路環境を想定できることは勿論である。
【０１０１】
また、この環境評価用レーダ検出結果作成装置であっても、第４実施形態のように、物体風景データベースに物体形状として物体表面の凹凸を定義しておき、撮像面に対する各物体の角度を、物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面からレーダ装置１０に達する電波エネルギを算出しても良い。
【０１０２】
［第６実施形態］
つぎに、本発明を適用した第６実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０３】
この第６実施形態に係る環境評価用レーダ検出結果作成装置は、図１４に示したように、赤外カメラ１の光軸と、レーダ装置１０の軸中心とを平行とし、赤外カメラ１やレーダ装置１０で前方を撮像及び計測したときに得られる映像やデータに近い画像やレーダ計測値を計算により得る。
【０１０４】
すなわち、上述のレーダ装置１０から出射する送信波の電波エネルギは、上述の式１と同じ演算式によって近似的に取得することができる。そして、この電波エネルギは、物体の赤外エネルギＥに置き換えられ、赤外波長λを電波波長に置き換えて、スキャン分解能ごとに式１の計算を行う。そして、式１によって得た電波エネルギが、上述の最適しきい値以上である場合には、物体座標系とレーダ座標系の関係から距離及び物体方位を幾何学的に算出することで、図１７の○印で示す検知点を取得することができる。
【０１０５】
なお、この式１によって電波エネルギを算出する場合であっても、物体材質によって電波吸収率が高い場合には、レーダ検出結果を得ることができず、式１におけるｃｏｓθが０となるようなレーダの送出方位と物体面との角度である場合には、レーダ検出結果を得ることができないことは勿論であり、実際のレーダ検出結果と同様な高精度な結果を得ることができる。
【０１０６】
したがって、この第６実施形態によれば、実際に赤外画像及びレーダ検出結果を得る場合には、実在の赤外カメラ１及びレーダ装置１０と二つのセンサを取り付けて、赤外カメラ１とレーダ装置１０との光軸をあわせたうえでデータ収集を行う必要があり、更にはキャリブレーションも困難なセンサシステムが必要になるが、ステップＳ２やステップＳ１１によって物体、赤外カメラ１、レーダ装置１０の位置及び姿勢を定義することによって、様々な道路環境且つ赤外画像とレーダ検出結果を同時に作成することができる。
【０１０７】
［第７実施形態］
つぎに、本発明を適用した第７実施形態に係る環境評価用輝度画像作成装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０８】
第７実施形態に係る環境評価用輝度画像作成装置では、上述の環境評価用赤外画像作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成装置において使用した物体風景データベースをそのまま利用して、赤外画像又はレーダ検出結果と同時に、輝度画像を作成することを特徴とするものである。
【０１０９】
ここで、赤外画像は、ステップＳ２で位置及び姿勢を定義した物体温度や赤外エネルギを算出することによって作成されていたが、通常の輝度カメラの場合、物体や背景の明るさや色によって輝度画像を作成する。
【０１１０】
これに対し、環境評価用輝度画像作成装置は、ステップＳ２においては、図５で定義した物体のパラメータに加えて物体表面の色や明るさを設定し、ステップＳ３においては、空気中の明るさを定義して、ステップＳ４において、光の大気中の透過率を求める。そして、ステップＳ５においては、ステップＳ２で設定した物体表面の色及び明るさと、ステップＳ３で定義された空気中の明るさが、ステップＳ４で求めた空気中の透過率によって輝度カメラに到達する明るさを求める。
【０１１１】
次にステップＳ６において、透視変換によって、輝度画像を構成する各画素に対応する物体や背景の位置を算出し、その位置に定義された色や明るさを輝度画像の画素値とすることで、輝度画像を生成する。また、この画像生成は、赤外画像に生成した道路モデルを活用し、通常のレイトレイシング等の手法を用いればよい。
【０１１２】
また、この環境評価用輝度画像作成装置では、同じ物体配置及び風景を構築した場合であっても、空気中の明るさを変化させて、暗い日や明るい日の輝度画像の生成も行うことができる。
【０１１３】
このように、環境評価用輝度画像作成装置によれば、上述した実施形態での処理も行うことによって、一度道路環境を構築することによって、同じ場面での赤外画像、レーダ検出結果及び輝度画像の同時収集が可能となる。したがって、同じ場面での輝度画像、レーダ検出結果及び赤外画像を作成することで、実場面の再現が困難な様々な道路環境の認識処理及び検出処理の開発を可能とし、更には、実際の検出結果を、実際の道路環境と比較することを可能としたため、信頼度の高い認識技術や検出技術の開発及び評価の活用をも可能とする。
【０１１４】
また、レーダ検出結果を作成するに際しては、式１の波長の値をミリ波帯やマイクロ波帯に変更することで、同じ場面において異なる種類のレーダ装置１０を使用した時のレーダ検出結果を作成することが可能となり、どのような場面ではどのようなレーダ装置１０を採用するかという各種レーダ装置１０の適用検討の評価や、様々な輝度カメラや赤外カメラ１、レーダ装置１０を利用したときの認識処理や検出処理の検討等にも活用できる。
【０１１５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１６】
すなわち、上述した一例では、赤外線や電波が仮想的に受信できる道路状況を再現したが、これに限らず、光波等を受信して仮想的な画像や検出結果を得るものであっても良い。
【０１１７】
更に、上述のように道路環境を定義して赤外画像とレーダ検出結果を同時に作成することができ、これにより、同じ道路環境における、赤外画像と、レーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成して、赤外画像とレーダ検出結果との比較等を行うための評価用データを作成することができる。また、赤外画像及びレーダ検出結果と同時に、輝度画像も作成することができ、同じ道路環境で取得した輝度画像と赤外画像とレーダ検出結果との比較等を行うための評価用データを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明を適用した環境評価用赤外画像作成装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図２】赤外カメラを仮想的に車両に設置した場合の赤外カメラの光軸及び座標系について説明するための図である。
【図３】気温や服装によって異なる赤外画像が取得されることを説明するための図である。
【図４】物体風景データベースに記述された物体を配置することによって構築された道路環境の一例を示す図である。
【図５】物体風景データベースに記述された物体であって、道路環境を構築するための道路、建造物、動物体と共に、表面材質の変化による放射率について説明するための図である。
【図６】大気モデルに応じた赤外エネルギの透過率を求める処理を説明するための図であって、赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと、赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとから赤外エネルギの透過率を求めるテーブルデータを示す図である。
【図７】道路環境における建物からの赤外エネルギが、仮想的な赤外エネルギの撮像面に入射された時の画素の赤外エネルギを求める処理を説明するための図である。
【図８】人物の足元位置Ｐから放射される赤外エネルギを受け取る撮像面上での縦方向における画素位置を求める処理を説明するための図である。
【図９】人物足元位置Ｐが撮像される画像上の位置ｘｐを求める処理を説明するための図である。
【図１０】道路環境に熱源としての太陽を設置した場合の処理を説明するための図である。
【図１１】道路環境に熱源としてのマフラ部を設置した場合であって、他車両が走行していてマフラ部が発熱している場合と、他車両が停止していてマフラ部が発熱していない場合とを説明するための図である。
【図１２】物体表面の凹凸によって赤外エネルギの撮像面との角度が変化して、物体の赤外エネルギが変更されることを説明するための図である。
【図１３】本発明を適用した環境評価用レーダ検出結果作成装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】赤外カメラ及びレーダ装置を仮想的に車両に設置した場合の赤外カメラ及びレーダ装置の光軸及び座標系について説明するための図である。
【図１５】物体風景データベースに記述された物体を配置することによって構築された道路環境の一例を示す図である。
【図１６】図１５の道路環境において撮像される赤外画像を示す図である。
【図１７】図１５の道路環境において取得されるレーダ検出結果を示す図である。
【図１８】レーダ装置が送信波（電波）をスキャンしながら送信することを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 赤外カメラ
１０ レーダ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路環境において撮像される仮想的な赤外画像を作成する道路環境評価用赤外画像作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段と、
前記大気モデル算出手段で算出された赤外エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出する赤外エネルギ算出手段と、
前記赤外エネルギ算出手段で算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成する赤外画像作成手段と
を備えることを特徴とする環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項２】
前記道路環境構築手段は、道路環境内における熱源の位置を定義し、当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置との関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して前記物体から放射される赤外エネルギを変更することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項３】
前記物体データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなることを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項４】
第１
前記大気モデル算出手段は、赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとの関係に対する、赤外エネルギの減衰率を記述したテーブルデータを記憶しておき、任意に設定された赤外エネルギの散乱に影響するパラメータ及び赤外エネルギの吸収に影響するパラメータに基づいて、赤外エネルギの減衰率を算出することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項５】
前記物体データベースには、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記赤外エネルギ算出手段は、前記道路環境構築手段によって構築された前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記各画素に達する赤外エネルギを算出することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項６】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記赤外エネルギ算出手段は、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記撮像面に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項７】
道路環境において撮像される仮想的な赤外画像を作成する道路環境評価用赤外画像作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面を定義するステップと、
前記構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出するステップと、
前記算出された赤外エネルギの減衰率、前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出するステップと、
前記算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成するステップと
を有することを特徴とする環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項８】
前記道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における熱源の位置を定義するステップを有し、
当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置との関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して、前記物体から放射される赤外エネルギを変更することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項９】
前記物体データベースに、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとを予め格納しておくことを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１０】
赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとの関係に対する、赤外エネルギの減衰率を記述したテーブルデータを予め記憶しておき、
任意に設定された赤外エネルギの散乱に影響するパラメータ及び赤外エネルギの吸収に影響するパラメータに基づいて、赤外エネルギの減衰率を算出することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１１】
前記物体データベースに、前記物体形状として物体表面の凹凸を定義しておき、
前記赤外エネルギを算出するに際して、前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記各画素に達する赤外エネルギを算出することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１２】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記赤外エネルギを算出すると共に、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記撮像面に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１３】
道路環境において取得される仮想的なレーダ検出結果を作成する道路環境評価用レーダ検出結果作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記道路環境構築手段によって構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出する電波エネルギ算出手段と、
前記電波エネルギ算出手段で算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境構築手段で構築された道路環境におけるレーダ検出結果として生成するレーダ検出結果作成手段と
を備えることを特徴とする環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１４】
前記物体データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなることを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１５】
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた電波エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段を更に備え、
前記電波エネルギ算出手段は、前記大気モデル算出手段で算出された電波エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置に対する各物体の角度に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の電波エネルギが、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１６】
前記物体データベースには、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記電波エネルギ算出手段は、前記道路環境構築手段によって構築された前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１７】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記電波エネルギ算出手段は、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項１５に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１８】
道路環境において取得される仮想的なレーダ検出結果を作成する道路環境評価用レーダ検出結果作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義するステップと、
前記構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出するステップと、
前記算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出するステップと、
前記算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境におけるレーダ検出結果として生成するステップと
を有することを特徴とする環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項１９】
前記物体データベースに、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとを予め記憶しておくことを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２０】
前記道路環境の大気状態に応じた電波エネルギの減衰率を算出するステップを有し、
前記電波エネルギの減衰率、前記レーダ装置に対する各物体の角度に基づいて、前記各物体の電波エネルギが、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２１】
前記物体データベースに、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２２】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２０に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２３】
道路環境において取得される仮想的な赤外画像及びレーダ検出結果を作成する道路環境評価用データ作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面、当該撮像面と同じ位置のレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段と、
前記大気モデル算出手段で算出された赤外エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出する赤外エネルギ算出手段と、
前記赤外エネルギ算出手段で算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成する赤外画像作成手段と、
前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記道路環境構築手段によって構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出する電波エネルギ算出手段と、
前記電波エネルギ算出手段で算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境構築手段で構築された道路環境におけるレーダ検出結果として生成するレーダ検出結果作成手段とを備え、
同じ道路環境における、前記赤外画像作成手段で作成された赤外画像と、前記レーダ検出結果作成手段で作成されたレーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成することを特徴とする環境評価用データ作成装置。
【請求項２４】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記撮像面及び前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２３に記載の環境評価用データ作成装置。
【請求項２５】
道路環境において取得される仮想的な赤外画像及びレーダ検出結果を作成する道路環境評価用データ作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面、当該撮像面の位置と同じレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義するステップと、
前記構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出するステップと、
前記算出された赤外エネルギの減衰率、前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出するステップと、
前記算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成するステップと、
前記構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出するステップと、
前記算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出するステップと、
前記算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境におけるレーダ検出結果として生成するステップとを有し、
同じ道路環境における、前記赤外画像と、前記レーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成することを特徴とする環境評価用データ作成方法。
【請求項２６】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記撮像面及び前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２５に記載の環境評価用データ作成方法。
【請求項１】
道路環境において撮像される仮想的な赤外画像を作成する道路環境評価用赤外画像作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段と、
前記大気モデル算出手段で算出された赤外エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出する赤外エネルギ算出手段と、
前記赤外エネルギ算出手段で算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成する赤外画像作成手段と
を備えることを特徴とする環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項２】
前記道路環境構築手段は、道路環境内における熱源の位置を定義し、当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置との関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して前記物体から放射される赤外エネルギを変更することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項３】
前記物体データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなることを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項４】
第１
前記大気モデル算出手段は、赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとの関係に対する、赤外エネルギの減衰率を記述したテーブルデータを記憶しておき、任意に設定された赤外エネルギの散乱に影響するパラメータ及び赤外エネルギの吸収に影響するパラメータに基づいて、赤外エネルギの減衰率を算出することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項５】
前記物体データベースには、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記赤外エネルギ算出手段は、前記道路環境構築手段によって構築された前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記各画素に達する赤外エネルギを算出することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項６】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記赤外エネルギ算出手段は、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記撮像面に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項１に記載の環境評価用赤外画像作成装置。
【請求項７】
道路環境において撮像される仮想的な赤外画像を作成する道路環境評価用赤外画像作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面を定義するステップと、
前記構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出するステップと、
前記算出された赤外エネルギの減衰率、前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出するステップと、
前記算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成するステップと
を有することを特徴とする環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項８】
前記道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における熱源の位置を定義するステップを有し、
当該熱源の位置と道路環境内における物体の位置との関係によって、当該物体の少なくとも一部の温度を変更して、前記物体から放射される赤外エネルギを変更することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項９】
前記物体データベースに、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとを予め格納しておくことを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１０】
赤外エネルギの散乱に影響するパラメータと赤外エネルギの吸収に影響するパラメータとの関係に対する、赤外エネルギの減衰率を記述したテーブルデータを予め記憶しておき、
任意に設定された赤外エネルギの散乱に影響するパラメータ及び赤外エネルギの吸収に影響するパラメータに基づいて、赤外エネルギの減衰率を算出することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１１】
前記物体データベースに、前記物体形状として物体表面の凹凸を定義しておき、
前記赤外エネルギを算出するに際して、前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記各画素に達する赤外エネルギを算出することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１２】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記赤外エネルギを算出すると共に、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記撮像面に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項７に記載の環境評価用赤外画像作成方法。
【請求項１３】
道路環境において取得される仮想的なレーダ検出結果を作成する道路環境評価用レーダ検出結果作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記道路環境構築手段によって構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出する電波エネルギ算出手段と、
前記電波エネルギ算出手段で算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境構築手段で構築された道路環境におけるレーダ検出結果として生成するレーダ検出結果作成手段と
を備えることを特徴とする環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１４】
前記物体データベースには、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境構築手段によって何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとが格納されてなることを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１５】
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた電波エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段を更に備え、
前記電波エネルギ算出手段は、前記大気モデル算出手段で算出された電波エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置に対する各物体の角度に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の電波エネルギが、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１６】
前記物体データベースには、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記電波エネルギ算出手段は、前記道路環境構築手段によって構築された前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１３に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１７】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記電波エネルギ算出手段は、前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項１５に記載の環境評価用レーダ検出結果作成装置。
【請求項１８】
道路環境において取得される仮想的なレーダ検出結果を作成する道路環境評価用レーダ検出結果作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内におけるレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義するステップと、
前記構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出するステップと、
前記算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出するステップと、
前記算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境におけるレーダ検出結果として生成するステップと
を有することを特徴とする環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項１９】
前記物体データベースに、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の道路を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの道路が選択されて任意の設置位置に設定される道路データと、表面形状及び表面材質がそれぞれ設定された複数の建築物を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの建築物が選択されて任意の設置位置に設定される建築物データと、表面材質がそれぞれ設定された複数の動物体を示すデータであって、前記道路環境の構築時に何れかの動物体が選択されて任意の設置位置に設定される動物体データとを予め記憶しておくことを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２０】
前記道路環境の大気状態に応じた電波エネルギの減衰率を算出するステップを有し、
前記電波エネルギの減衰率、前記レーダ装置に対する各物体の角度に基づいて、前記各物体の電波エネルギが、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２１】
前記物体データベースに、前記物体形状として物体表面の凹凸が定義され、
前記撮像面に対する各物体の角度を、前記物体表面の凹凸によって変更して、各物体表面から前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出することを特徴とする請求項１８に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２２】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２０に記載の環境評価用レーダ検出結果作成方法。
【請求項２３】
道路環境において取得される仮想的な赤外画像及びレーダ検出結果を作成する道路環境評価用データ作成装置であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面、当該撮像面と同じ位置のレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義する道路環境構築手段と、
前記道路環境構築手段によって構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出する大気モデル算出手段と、
前記大気モデル算出手段で算出された赤外エネルギの減衰率、前記道路環境構築手段で構築された前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記道路環境構築手段によって構築された各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出する赤外エネルギ算出手段と、
前記赤外エネルギ算出手段で算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成する赤外画像作成手段と、
前記道路環境構築手段で構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記道路環境構築手段によって構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出する電波エネルギ算出手段と、
前記電波エネルギ算出手段で算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段で算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境構築手段で構築された道路環境におけるレーダ検出結果として生成するレーダ検出結果作成手段とを備え、
同じ道路環境における、前記赤外画像作成手段で作成された赤外画像と、前記レーダ検出結果作成手段で作成されたレーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成することを特徴とする環境評価用データ作成装置。
【請求項２４】
前記物体データベースには、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述し、前記大気モデル算出手段は、道路環境における空気中の明るさを定義し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から前記大気モデル算出手段によって定義された空気中を通過して前記撮像面及び前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２３に記載の環境評価用データ作成装置。
【請求項２５】
道路環境において取得される仮想的な赤外画像及びレーダ検出結果を作成する道路環境評価用データ作成方法であって、
前記道路環境に存在しうる物体ごとに、前記物体の形状、前記物体から放射される赤外エネルギ及び前記物体の材質に応じた放射率を記述した物体データベースを予め記憶しておき、
前記記憶された物体を配置して道路環境を構築すると共に、当該道路環境内における前記赤外画像の撮像面、当該撮像面の位置と同じレーダ装置の位置、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能を定義するステップと、
前記構築された道路環境の大気状態に応じた赤外エネルギの減衰率を算出するステップと、
前記算出された赤外エネルギの減衰率、前記撮像面に対する各物体の角度及び距離、各物体の赤外エネルギ及び放射率に基づいて、前記各物体の赤外エネルギが、前記赤外画像の撮像面の各画素に達する赤外エネルギを算出するステップと、
前記算出された各画素の赤外エネルギの値を画素値に変換して、赤外画像を作成するステップと、
前記構築された前記レーダ装置から発せられるレーダ方位に対する各物体の角度、各物体の反射率に基づいて、前記レーダ装置のスキャン範囲及び分解能で決定される送信方位ごとに、前記構築された各物体からの反射波が、前記レーダ装置に達する電波エネルギを算出するステップと、
前記算出された各電波エネルギが所定のしきい値よりも大きい反射波の送信方位に存在する物体と前記レーダ装置との距離を算出するステップと、
前記算出された反射波の送信方位ごとの距離を、前記道路環境におけるレーダ検出結果として生成するステップとを有し、
同じ道路環境における、前記赤外画像と、前記レーダ検出結果とを含む環境評価用のデータを作成することを特徴とする環境評価用データ作成方法。
【請求項２６】
前記物体データベースに、物体ごとに材質、色、明るさ及び反射率を記述しておき、
前記道路環境における空気中の明るさを定義するステップを有し、
前記物体データベースに記述されて道路環境を構成する前記物体から空気中を通過して前記撮像面及び前記レーダ装置に達する物体からの光量を算出して、前記道路環境における輝度画像を作成することを特徴とする請求項２５に記載の環境評価用データ作成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−１７７７２６（Ｐ２００６−１７７７２６Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６９９８８（Ｐ２００４−３６９９８８）
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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