絶対速度推定装置
【課題】速度出力のためのデータを所得した時間にずれが存在しても、検出対象物の絶対速度を正確に推定することができる絶対速度推定装置を提供する。
【解決手段】取得したデータから対象物Ｔの相対速度Ｔｔを出力する相対速度出力手段１０４と、センサ１３〜１５から出力されるデータから自車両１の絶対速度Ｖｍを出力する自車速度出力手段１０５と、手段１０４，１０５が同期して出力した相対速度Ｖｔ及び自車速度Ｖｍを求めるためにそれぞれ利用したデータを取得した時間の推定ずれ量Ｄを取得するずれ量取得手段１０６と、推定ずれ量Ｄだけ時間をずらせて相対速度Ｖｓに自車速度Ｖｍを加算して求めた対象物Ｔの推定絶対速度Ｖを出力する絶対速度推定手段１０７とを備える。ずれ量取得手段１０６は、複数の対象物Ｔｉのうち、各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉと自車速度Ｖｍとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得する。
【解決手段】取得したデータから対象物Ｔの相対速度Ｔｔを出力する相対速度出力手段１０４と、センサ１３〜１５から出力されるデータから自車両１の絶対速度Ｖｍを出力する自車速度出力手段１０５と、手段１０４，１０５が同期して出力した相対速度Ｖｔ及び自車速度Ｖｍを求めるためにそれぞれ利用したデータを取得した時間の推定ずれ量Ｄを取得するずれ量取得手段１０６と、推定ずれ量Ｄだけ時間をずらせて相対速度Ｖｓに自車速度Ｖｍを加算して求めた対象物Ｔの推定絶対速度Ｖを出力する絶対速度推定手段１０７とを備える。ずれ量取得手段１０６は、複数の対象物Ｔｉのうち、各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉと自車速度Ｖｍとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体から検出対象物の絶対速度を推定する絶対速度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などの移動体に搭載され、対象物の相対速度などを検出して周辺を監視する周辺監視システムが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ミリ波レーダ等のレーダ検出手段と、赤外線カメラやＣＣＤカメラ等の画像検出手段とを組み合わせて、検出対象物の検出精度の向上を図るための技術が開示されている。
【０００４】
検出対象物の絶対速度（ベクトル値）は、レーダ検出手段で求めた検出対象物の相対速度（ベクトル値）に、自車両に備わる速度センサなどの検出データに基づいて出力した自車速度（ベクトル値）を加算することにより、推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０８４０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同期して出力される検出対象物の相対速度及び自車速度を求めるために利用したデータを取得した時間にずれが存在するので、検出対象物の絶対速度を正確に推定することができない。そのため、静止物が移動していると誤って検出するなどの誤検出が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、速度出力のためのデータを取得した時間にずれが存在しても、検出対象物の絶対速度を正確に推定することができる絶対速度推定装置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】
【０００８】
本発明の絶対速度推定装置は、取得したデータから対象物の当該装置に対する相対速度を出力する相対速度出力手段と、当該装置を備える移動体に搭載されたセンサから出力されるデータから当該装置の絶対速度である自速度を出力する自速度出力手段と、前記相対速度出力手段と前記自速度出力手段とが同期して出力した前記相対速度及び前記自速度を求めるためにそれぞれ利用した前記データを取得した時間の推定ずれ量を取得するずれ量取得手段と、前記ずれ量取得手段が取得した前記推定ずれ量だけ時間をずらせて、前記相対速度出力手段が出力した前記相対速度に前記自速度出力手段が出力した前記自速度を加算することにより、前記対象物の推定絶対速度を出力する絶対速度推定手段とを備え、前記ずれ量取得手段は、複数の対象物のうち、前記相対速度出力手段で出力した前記各対象物の相対速度と、前記自速度出力手段で出力した自速度との差が０となる対象物の数が最大となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする。
【０００９】
相対速度を出力するために利用したデータを取得した時刻から当該データに基づいて求めた相対速度を相対速度出力手段が出力する時刻までの間の時間と、自速度を出力するために利用したデータを取得した時刻と当該データに基づいて求めた自速度を自速度出力手段が出力した時刻までの間の時間とには、時間的なずれ量が存在する。
【００１０】
そこで、本発明の絶対速度推定装置では、対象物の多くは静止物であると考えられることを利用して、ずれ量取得手段は、相対速度出力手段及び自速度出力手段がそれぞれ出力した相対速度及び自速度に基づいて推定ずれ量を取得する。これにより、絶対速度推定手段から出力される対象物の推定絶対速度はずれ量を補正した正確なものとなる。
【００１１】
本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物の、前記相対速度出力手段が出力した各相対速度と、前記自速度出力手段が出力した自速度との差の絶対値の合計が最小となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物ごとに、前記相対速度出力手段が出力した前記各対象物の相対速度と前記自速度出力手段が出力した自速度との差が０となるずれ量をそれぞれ求め、求めた前記ずれ量のうち最頻値となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することが好ましい。
【００１３】
これらの場合、簡易な計算で推定ずれ量を取得することができる。
【００１４】
なお、対象物の数が少ないと、対象物の多くが静止物であるという前提が成立しないおそれが生じ、ずれ量取得手段が取得する推定ずれ量の信頼性が低くなる。
【００１５】
そこで、本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物が予め定めた数を超えたときにのみ、前記推定ずれ量を取得することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の絶対速度推定装置において、取得したデータから領域内の対象物が移動体であると判定した領域を設定する移動体領域設定手段を備え、前記ずれ量取得手段は、前記移動体領域設定手段が設定した前記領域内に存在する前記対象物を除外して、前記推定ずれ量を取得することが好ましい。
【００１７】
この場合、移動体領域設定手段が設定した領域内の移動体を予め対象物から除外するので、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象となる対象物の多くが静止物になる。よって、ずれ量取得手段が取得する推定ずれ量の信頼性がより高くなる。
【００１８】
例えば、前記移動体領域設定手段は、所定サイズ以上の対象物が当該装置から所定距離以内に存在する場合、当該対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００１９】
この場合、当該装置の前方を走行する前走車などの移動体を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２０】
また、例えば、前記移動体領域設定手段は、当該装置から所定距離以内に複数の対象物が存在する場合に、当該複数の対象物を移動体であると判定し、当該複数の対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００２１】
この場合、当該装置の前方を走行する複数の前走車などの移動体を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２２】
また、例えば、前記移動体領域設定手段は、前記取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００２３】
この場合、当該装置の前方を走行する移動体のテールランプやリフレクタ等の特徴的部分を含む近傍に存在する前走車などの対象物を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２４】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記相対速度出力手段は、電磁波又は弾性振動波を送信し、前記電磁波又は前記弾性振動波の反射波を受信して取得したデータに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００２５】
これにより、対象物の当該装置に対する高精度の相対速度を出力することができる。
【００２６】
そして、この場合、前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段を備え、前記相対速度出力手段は、前記レーダ対象物検出手段が検出した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することも好ましい。
【００２７】
これにより、相対速度出力手段が対象物の相対速度を求めるために用いた電磁波又は弾性振動波の反射波を受信したデータによって、対象物を検出することができる。よって、対象物を検出する他の構成を必要としないので、構成を簡易化することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段と、画像により対象物を検出する画像対象物検出手段と、前記レーダ対象物検出手段により検出した対象物と、前記画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合する照合手段とを備え、前記相対速度出力手段は、前記照合手段が照合した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００２９】
この場合、レーダ対象物検出手段により検出した対象物と画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合手段で照合するので、対象物の検出精度を向上させることが可能となる。
【００３０】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記相対速度出力手段は、前記対象物を撮像して得た画像データに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００３１】
これにより、対象物の当該装置に対する高精度の相対速度を出力することができる。また、画像データから対象物の特徴などを抽出して対象物の種別などを判定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システムを搭載した車両の全体構成を示す図。
【図２】車両の構成説明図。
【図３】推定ずれ量取得処理を示すフローチャート。
【図４】絶対速度推定処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の他の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システムを搭載した車両の構成説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システム１０を搭載した車両１について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１に示すように、車両１は、四輪自動車であり、車両周辺監視システム１０と、単一の赤外線カメラ１１と、レーダ装置１２とが搭載されている。
【００３５】
また、図２に示すように、車両１には、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の種々のセンサが搭載されている。さらに、車両１には、音声出力装置１６及び画像出力装置１７が搭載されている。画像出力装置１７としては、車両１のフロントウィンドウに画像を表示するＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）のほか、車両１の走行状況を示す表示計又はナビゲーション装置を構成するディスプレイ装置等が採用されてもよい。
【００３６】
赤外線カメラ１１は、車両１の前方を撮像する撮像手段であり、車両１の前側に取り付けられている。なお、撮像手段として赤外線カメラ１１に代えて可視光等、他の波長領域に感度が調節されたカメラが採用されてもよい。
【００３７】
レーダ装置１２は、車両１の前側に赤外線カメラ１１の上方に位置するように取り付けられている。レーダ装置１２は、ミリ波（電磁波）のビームを車両１の前方に送信する。レーダ装置１２は、このミリ波の反射波、すなわち、車両１の前方に存在する対象物により反射されたミリ波を上下方向に配列された図示しない受信アンテナにより受信する。
【００３８】
そして、レーダ装置１２は、受信アンテナが受信した反射波の強度データや周波数データなどを車両周辺監視システム１０に出力する。なお、レーダ装置としてミリ波等の電磁波（レーザー光など）のほか、超音波等の弾性振動波を用いるレーダ装置が採用されてもよい。
【００３９】
ヨーレートセンサ１３は、車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角及びヨー角の変化量（ヨーレート）等を検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４０】
速度センサ１４は、図示しない車輪の回転速度等に基づいて所定の単位処理時間ごとにおける車両移動距離、すなわち車両１の速度（１次元数値）を検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４１】
舵角センサ１５は、図示しないステアリングシャフトに設けられたロータリエンコーダ等からなり、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４２】
車両周辺監視システム１０は、赤外線カメラ１１、レーダ装置１２などを用いて車両１の周辺を監視する。車両周辺監視システム１０は、コンピュータ（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ並びにＩ／Ｏ回路及びＡ／Ｄ変換回路等の電子回路等により構成されている。）により構成されている。
【００４３】
車両周辺監視システム１０には、赤外線カメラ１１、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及び舵角センサ１５等から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路を介してデジタル化されて入力されるとともに、レーダ装置１２により取得された反射波の強度データや周波数データなども入力される。
【００４４】
これら入力データに基づき、ＲＯＭに格納されている「車両周辺監視プログラム」に従って、人間や他車両などの対象物の存在を認識する処理、車両１と認識した対象物との接触可能性の高低を判定する処理、及び、この判定結果に応じて音声を音声出力装置１６に出力させたり、画像を画像出力装置１７に出力させたりする処理が当該コンピュータにより実行される。
【００４５】
なお、プログラムは、任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車載コンピュータに配信又は放送され、そのＲＡＭ等の記憶装置に格納されてもよい。車両周辺監視システム１０は、単一のＥＣＵにより構成されていてもよいが、分散制御システムを構成する複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。
【００４６】
車両周辺監視システム１０は、図２に示すように、画像対象物検出手段１０１、レーダ対象物検出手段１０２、対象物照合手段１０３、相対速度出力手段１０４、自車速度出力手段（自速度出力手段）１０５、ずれ量取得手段１０６及び絶対速度推定手段１０７を備えている。
【００４７】
画像対象物検出手段１０１は、赤外線カメラ１１から得られた画像データに基づき、対象物Ｔを検出する。
【００４８】
レーダ対象物検出手段１０２は、レーダ装置１２から出力された反射波の強度データなどに基づき、対象物Ｔを検出する。
【００４９】
対象物照合手段１０３は、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔを照合する。
【００５０】
相対速度出力手段１０４は、ドップラー効果を利用して、レーダ装置１２が出力した反射波の周波数データなどに基づき、対象物照合手段１０３で照合された対象物Ｔの車両１に対する相対速度Ｖｔ（ベクトル値）を時系列的に出力する。なお、レーダ装置１２がレーザレーダである場合には、相対速度出力手段１０４は、自車両１及び対象物Ｔ間の距離の時間変化率に基づき、対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力する。ただし、ドップラー効果を利用して演算するため、相対速度Ｖｔの精度が高いので、レーダ装置１２はミリ波レーダ装置であることが好ましい。
【００５１】
自車速度出力手段１０５は、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データに基づき、車両１の絶対速度（以下、「自車速度」という）Ｖｍ（ベクトル値）を時系列的に出力する。
【００５２】
ずれ量取得手段１０６は、相対速度出力手段１０４と自車速度出力手段１０５とが同期して出力した相対速度Ｖｔ及び自車速度Ｖｍを出力するためにそれぞれ利用したデータを取得した時間のずれ量ｄの推定値である推定ずれ量Ｄを取得する。
【００５３】
相対速度Ｖｔを出力するために利用したデータを取得した時刻から当該データに基づいて求めた相対速度Ｖｔを相対速度出力手段１０４が出力する時刻までの間の時間と、自車速度Ｖｍを出力するために利用したデータを取得した時刻と当該データに基づいて求めた自車速度Ｖｍを自車速度出力手段１０５が出力した時刻までの間の時間との間には、ずれ量ｄが存在する。よって、相対速度出力手段１０４及び自車速度出力手段１０５から同期して出力された相対速度Ｖｔに自車速度Ｖｍを加算しても、対象物Ｔの絶対速度Ｖを正確に推定することができない。
【００５４】
ただし、ずれ量ｄは、車両周辺監視システム１０、赤外線カメラ１１、レーダ装置１２、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の構成、構造などに依存するので、車両１ごとに一意的に定まる。
【００５５】
以下、推定ずれ量Ｄ取得処理について図３を参照して説明する。
【００５６】
まず、画像対象物検出手段１０１及びレーダ対象物検出手段１０２がそれぞれ対象物Ｔを検出する（ＳＴＥＰ０１）。そして、対象物照合手段１０３が、これら対象物検出手段１０１，１０２が検出した対象物Ｔを照合して、両対象物検出手段１０１，１０２で共通して検出されたＮ個（Ｎは任意の整数）の対象物Ｔｉ（ただし、ｉ＝１、２、…、Ｎ）を拾い上げる（ＳＴＥＰ０２）。この対象物Ｔｉには、車両や人間（歩行者）などの移動体のほか、建物、標識、樹木などの静止体も含まれる。
【００５７】
次に、相対速度出力手段１０４が、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき、Ｎ個の各対象物Ｔｉの車両１に対する相対速度Ｖｔｉを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ０４）。
【００５８】
さらに、自車速度出力手段１０５が、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データなどに基づき、自車速度Ｖｍを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ０５）。
【００５９】
ここで、対象物Ｔｉの個数Ｎが多い場合、対象物Ｔｉの多くは静止物であると考えられる。そこで、ずれ量取得手段１０６は、Ｎ個の対象物Ｔｉのうち、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉｄと、自車速度出力手段１０５で出力した自車速度Ｖｍとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得する（ＳＴＥＰ０６）。取得した推定ずれ量Ｄは、前記ＲＡＭに格納される。
【００６０】
なお、Ｖｔｉｄは、自車速度出力手段１０５から自車速度Ｖｍが出力された時刻からずれ量ｄ（正負の値を含む）だけ遅れて相対速度出力手段１０４から出力された各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉを意味している。
【００６１】
具体的には、各対象物Ｔｉの絶対速度Ｖｓｉ（＝Ｖｔｉｄ−Ｖｍ）の絶対値の合計、又は絶対速度Ｖｓｉの二乗値の合計等が最小となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得すればよい。
【００６２】
また、Ｎ個の対象物Ｔｉごとに、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉｄと自速度出力手段１０５で出力した自速度Ｖｍとの差である絶対速度Ｖｓｉが０（又は０に近い閾値以下）となるずれ量ｄをそれぞれ求め、求めたずれ量ｄのうち最頻値（ヒストグラムピーク）となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。また、前記求めたずれ量ｄの頻度として中央になるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。
【００６３】
なお、対象物Ｔｉの個数Ｎが予め設定されたＮ０未満である場合（ＳＴＥＰ０３：ＮＯ）には、推定ずれ量Ｄを取得しない。これは、対象物Ｔｉの多くが静止物であるという前提が成立しないおそれがあり、求めた推定ずれ量Ｄの信頼性が低くなるためである。
【００６４】
また、ずれ量取得手段１０６は、複数の対象物Ｔｉのうち、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉと、自車速度出力手段１０５で出力した自車速度Ｖｍｄとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。ここで、Ｖｍｄは、相対速度出力手段１０４から相対速度Ｖｔｉが出力された時刻からずれ量ｄ（正負の値を含む）だけ遅れて自車速度出力手段１０５から出力された自車速度Ｖｍを意味している。
【００６５】
また、車両１が加速中に推定ずれ量Ｄ取得処理を行うことが好ましい。これは、一定速度で走行している車両が多いとき、これら同一速度の車両が対象物Ｔｉの中で大きな頻度を占めるおそれがあるためである。
【００６６】
絶対速度推定手段１０７は、相対速度出力手段１０４が出力した相対速度Ｖｔに、ずれ量取得手段１０６で取得した推定ずれ量Ｄだけ時間をずらせて、自車速度出力手段１０５が出力した自車速度Ｖｍを加算して、対象物Ｔの推定絶対速度Ｖ（ベクトル値）を出力する。
【００６７】
以下、対象物Ｔｓの絶対速度Ｖｓを推定する処理について図４を参照して説明する。
【００６８】
まず、画像対象物検出手段１０１及びレーダ対象物検出手段１０２で、特定の対象物Ｔｓを検出する（ＳＴＥＰ１１）。特定の対象物Ｔｓは、移動体でも静止体であってもよい。また、特定の対象物Ｔｓは単数であっても複数であってもよい。
【００６９】
そして、対象物照合手段１０３は、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔｓを照合する（ＳＴＥＰ１２）。
【００７０】
次に、相対速度出力手段１０４が、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき、特定の対象物Ｔｓの車両１に対する相対速度Ｖｔｓを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ1３）。
【００７１】
さらに、自車速度出力手段１０５が、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データに基づき、自車速度Ｖｍを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ１４）。
【００７２】
ずれ量取得手段１０６は、前記ＲＡＭに格納されている推定ずれ量Ｄを読み出す（ＳＴＥＰ１５）。ＲＡＭに推定ずれ量Ｄが格納されていない場合、ずれ量取得手段１０６は、前述した方法に従って推定ずれ量Ｄを取得する。
【００７３】
そして、絶対速度推定手段１０７が、相対速度出力手段１０４が出力した相対速度Ｖｔｓに、ずれ量取得手段１０６が取得した推定ずれ量Ｄだけずらせて、自車速度出力手段１０５が出力した自車速度Ｖｍを加算して求めた対象物Ｔｓの推定絶対速度Ｖｓを出力する（ＳＴＥＰ１６）。
【００７４】
上述したように、ずれ量取得手段１０６は、対象物Ｔｉの多くは静止物であることを利用して、相対速度出力手段１０４及び自車速度出力手段１０５がそれぞれ出力した相対速度Ｖｉ及び自車速度Ｖｍに基づいて推定ずれ量Ｄを取得する。よって、絶対速度推定手段１０７から出力される対象物Ｔｓの推定絶対速度Ｖｓはずれ量ｄを修正した正確なものとなる。
【００７５】
以下、本発明の他の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システム１０Ａを搭載した車両１Ａについて図面を参照して説明する。
【００７６】
車両周辺監視システム１０Ａは、図５に示すように、前述した車両周辺監視システム１０がさらに移動体領域設定手段１０８を備えている。
【００７７】
移動体領域設定手段１０８は、赤外線カメラ１１から得られた画像データから対象物Ｔが移動体であるか否かを判定し、移動体であると判定した対象物Ｔが存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。そして、ずれ量取得手段１０６は、移動体領域設定手段１０８が設定した移動体領域Ｒ内に存在する対象物Ｔを除外して、推定ずれ量Ｄを取得する。
【００７８】
これにより、移動体領域設定手段１０８が設定した移動体領域Ｒ内の移動体を予め対象物Ｔから除外するので、ずれ量取得手段１０６で推定ずれ量Ｄを取得する際に対象となる対象物Ｔｉの多くが静止物になる。よって、ずれ量取得手段１０６が取得する推定ずれ量Ｄの信頼性がより高くなる。
【００７９】
例えば、移動体領域設定手段１０８は、所定サイズ以上の対象物Ｔが車両１Ａから所定距離以内に存在する場合、当該対象物Ｔを移動体であると判定し、当該対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８０】
この場合、車両１Ａの前方を走行する前走車等の移動体を、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８１】
また、例えば、移動体領域設定手段１０８は、車両１Ａから所定距離以内に複数の対象物Ｔが存在する場合に、当該複数の対象物Ｔを移動体であると判定し、当該複数の対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８２】
この場合、車両１Ａの前方を走行する複数の前走車等の移動体を、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８３】
また、例えば、移動体領域設定手段１０８は、取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物Ｔを移動体であると判定し、当該対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８４】
この場合、車両１Ａの前方を走行する前走車のテールランプやリフレクタ等の特徴的部分を含む近傍に存在する対象物Ｔを、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８５】
なお、実施形態では、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔを対象物照合手段１０３で照合している。しかし、他の実施形態として、画像対象物検出手段１０１及び対象物照合手段１０３を備えず、レーダ対象物検出手段１０２で検出した対象物Ｔをそのまま対象物Ｔとしてもよい。
【００８６】
また、実施形態では、単一の赤外線カメラ（単眼カメラ）を用いて、対象物Ｔを検出している。しかし、他の実施形態として、車両１の前側中央部を基準として左右対称に配置された一対の赤外線カメラを用いて対象物を検出してもよい。
【００８７】
また、撮像装置として赤外線カメラ１１に代えて可視光等、他の波長領域に感度が調節されたカメラが採用されてもよい。さらに、レーダ装置１２としてミリ波等の電磁波を用いるレーダ装置のほか、超音波等の弾性振動波を用いるレーダ装置が採用されてもよい。
【００８８】
また、実施形態では、相対速度出力手段１０４は、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力している。しかし、他の実施形態として、相対速度出力手段は、赤外線カメラ１１などの撮像手段から得られた画像データに基づき対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力してもよい。
【００８９】
また、実施形態では、車両周辺監視システム１０が絶対速度推定装置を備えている。しかし、他の実施形態として、前方車を追尾して車両１を走行させる追尾走行システムや、車両１を白線に沿って走行させるレーンキープシステムなどが絶対速度推定装置を備えていてもよい。さらに、実施形態では、絶対速度推定装置は車両１に搭載されている。しかし、他の実施形態として、絶対速度推定装置は鉄道、ロボットなどの移動体に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１，１Ａ…車両（移動体）、 １０，１０Ａ…車両周辺監視システム（絶対速度推定装置）、 １１…赤外線カメラ（撮像手段）、 １２…レーダ装置、 １３…ヨーレートセンサ（センサ）、 １４…速度センサ（センサ）、 １５…舵角センサ（センサ）、 １０１…画像対象物検出手段、 １０２…レーダ対象物検出手段、 １０３…対象物照合手段、 １０４…相対速度出力手段、 １０５…自車速度出力手段（自速度出力手段）、 １０６…ずれ量取得手段、 １０７…絶対速度推定手段、 １０８…移動体領域設定定手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体から検出対象物の絶対速度を推定する絶対速度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などの移動体に搭載され、対象物の相対速度などを検出して周辺を監視する周辺監視システムが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ミリ波レーダ等のレーダ検出手段と、赤外線カメラやＣＣＤカメラ等の画像検出手段とを組み合わせて、検出対象物の検出精度の向上を図るための技術が開示されている。
【０００４】
検出対象物の絶対速度（ベクトル値）は、レーダ検出手段で求めた検出対象物の相対速度（ベクトル値）に、自車両に備わる速度センサなどの検出データに基づいて出力した自車速度（ベクトル値）を加算することにより、推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０８４０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同期して出力される検出対象物の相対速度及び自車速度を求めるために利用したデータを取得した時間にずれが存在するので、検出対象物の絶対速度を正確に推定することができない。そのため、静止物が移動していると誤って検出するなどの誤検出が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、速度出力のためのデータを取得した時間にずれが存在しても、検出対象物の絶対速度を正確に推定することができる絶対速度推定装置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】
【０００８】
本発明の絶対速度推定装置は、取得したデータから対象物の当該装置に対する相対速度を出力する相対速度出力手段と、当該装置を備える移動体に搭載されたセンサから出力されるデータから当該装置の絶対速度である自速度を出力する自速度出力手段と、前記相対速度出力手段と前記自速度出力手段とが同期して出力した前記相対速度及び前記自速度を求めるためにそれぞれ利用した前記データを取得した時間の推定ずれ量を取得するずれ量取得手段と、前記ずれ量取得手段が取得した前記推定ずれ量だけ時間をずらせて、前記相対速度出力手段が出力した前記相対速度に前記自速度出力手段が出力した前記自速度を加算することにより、前記対象物の推定絶対速度を出力する絶対速度推定手段とを備え、前記ずれ量取得手段は、複数の対象物のうち、前記相対速度出力手段で出力した前記各対象物の相対速度と、前記自速度出力手段で出力した自速度との差が０となる対象物の数が最大となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする。
【０００９】
相対速度を出力するために利用したデータを取得した時刻から当該データに基づいて求めた相対速度を相対速度出力手段が出力する時刻までの間の時間と、自速度を出力するために利用したデータを取得した時刻と当該データに基づいて求めた自速度を自速度出力手段が出力した時刻までの間の時間とには、時間的なずれ量が存在する。
【００１０】
そこで、本発明の絶対速度推定装置では、対象物の多くは静止物であると考えられることを利用して、ずれ量取得手段は、相対速度出力手段及び自速度出力手段がそれぞれ出力した相対速度及び自速度に基づいて推定ずれ量を取得する。これにより、絶対速度推定手段から出力される対象物の推定絶対速度はずれ量を補正した正確なものとなる。
【００１１】
本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物の、前記相対速度出力手段が出力した各相対速度と、前記自速度出力手段が出力した自速度との差の絶対値の合計が最小となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物ごとに、前記相対速度出力手段が出力した前記各対象物の相対速度と前記自速度出力手段が出力した自速度との差が０となるずれ量をそれぞれ求め、求めた前記ずれ量のうち最頻値となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することが好ましい。
【００１３】
これらの場合、簡易な計算で推定ずれ量を取得することができる。
【００１４】
なお、対象物の数が少ないと、対象物の多くが静止物であるという前提が成立しないおそれが生じ、ずれ量取得手段が取得する推定ずれ量の信頼性が低くなる。
【００１５】
そこで、本発明の絶対速度推定装置において、前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物が予め定めた数を超えたときにのみ、前記推定ずれ量を取得することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の絶対速度推定装置において、取得したデータから領域内の対象物が移動体であると判定した領域を設定する移動体領域設定手段を備え、前記ずれ量取得手段は、前記移動体領域設定手段が設定した前記領域内に存在する前記対象物を除外して、前記推定ずれ量を取得することが好ましい。
【００１７】
この場合、移動体領域設定手段が設定した領域内の移動体を予め対象物から除外するので、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象となる対象物の多くが静止物になる。よって、ずれ量取得手段が取得する推定ずれ量の信頼性がより高くなる。
【００１８】
例えば、前記移動体領域設定手段は、所定サイズ以上の対象物が当該装置から所定距離以内に存在する場合、当該対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００１９】
この場合、当該装置の前方を走行する前走車などの移動体を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２０】
また、例えば、前記移動体領域設定手段は、当該装置から所定距離以内に複数の対象物が存在する場合に、当該複数の対象物を移動体であると判定し、当該複数の対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００２１】
この場合、当該装置の前方を走行する複数の前走車などの移動体を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２２】
また、例えば、前記移動体領域設定手段は、前記取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することが好ましい。
【００２３】
この場合、当該装置の前方を走行する移動体のテールランプやリフレクタ等の特徴的部分を含む近傍に存在する前走車などの対象物を、ずれ量取得手段でずれ量を取得する際に対象とする対象物から除外することができる。
【００２４】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記相対速度出力手段は、電磁波又は弾性振動波を送信し、前記電磁波又は前記弾性振動波の反射波を受信して取得したデータに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００２５】
これにより、対象物の当該装置に対する高精度の相対速度を出力することができる。
【００２６】
そして、この場合、前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段を備え、前記相対速度出力手段は、前記レーダ対象物検出手段が検出した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することも好ましい。
【００２７】
これにより、相対速度出力手段が対象物の相対速度を求めるために用いた電磁波又は弾性振動波の反射波を受信したデータによって、対象物を検出することができる。よって、対象物を検出する他の構成を必要としないので、構成を簡易化することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段と、画像により対象物を検出する画像対象物検出手段と、前記レーダ対象物検出手段により検出した対象物と、前記画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合する照合手段とを備え、前記相対速度出力手段は、前記照合手段が照合した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００２９】
この場合、レーダ対象物検出手段により検出した対象物と画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合手段で照合するので、対象物の検出精度を向上させることが可能となる。
【００３０】
また、本発明の絶対速度推定装置において、前記相対速度出力手段は、前記対象物を撮像して得た画像データに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することが好ましい。
【００３１】
これにより、対象物の当該装置に対する高精度の相対速度を出力することができる。また、画像データから対象物の特徴などを抽出して対象物の種別などを判定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システムを搭載した車両の全体構成を示す図。
【図２】車両の構成説明図。
【図３】推定ずれ量取得処理を示すフローチャート。
【図４】絶対速度推定処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の他の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システムを搭載した車両の構成説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システム１０を搭載した車両１について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１に示すように、車両１は、四輪自動車であり、車両周辺監視システム１０と、単一の赤外線カメラ１１と、レーダ装置１２とが搭載されている。
【００３５】
また、図２に示すように、車両１には、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の種々のセンサが搭載されている。さらに、車両１には、音声出力装置１６及び画像出力装置１７が搭載されている。画像出力装置１７としては、車両１のフロントウィンドウに画像を表示するＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）のほか、車両１の走行状況を示す表示計又はナビゲーション装置を構成するディスプレイ装置等が採用されてもよい。
【００３６】
赤外線カメラ１１は、車両１の前方を撮像する撮像手段であり、車両１の前側に取り付けられている。なお、撮像手段として赤外線カメラ１１に代えて可視光等、他の波長領域に感度が調節されたカメラが採用されてもよい。
【００３７】
レーダ装置１２は、車両１の前側に赤外線カメラ１１の上方に位置するように取り付けられている。レーダ装置１２は、ミリ波（電磁波）のビームを車両１の前方に送信する。レーダ装置１２は、このミリ波の反射波、すなわち、車両１の前方に存在する対象物により反射されたミリ波を上下方向に配列された図示しない受信アンテナにより受信する。
【００３８】
そして、レーダ装置１２は、受信アンテナが受信した反射波の強度データや周波数データなどを車両周辺監視システム１０に出力する。なお、レーダ装置としてミリ波等の電磁波（レーザー光など）のほか、超音波等の弾性振動波を用いるレーダ装置が採用されてもよい。
【００３９】
ヨーレートセンサ１３は、車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角及びヨー角の変化量（ヨーレート）等を検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４０】
速度センサ１４は、図示しない車輪の回転速度等に基づいて所定の単位処理時間ごとにおける車両移動距離、すなわち車両１の速度（１次元数値）を検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４１】
舵角センサ１５は、図示しないステアリングシャフトに設けられたロータリエンコーダ等からなり、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出して、その検出データを車両周辺監視システム１０に出力する。
【００４２】
車両周辺監視システム１０は、赤外線カメラ１１、レーダ装置１２などを用いて車両１の周辺を監視する。車両周辺監視システム１０は、コンピュータ（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ並びにＩ／Ｏ回路及びＡ／Ｄ変換回路等の電子回路等により構成されている。）により構成されている。
【００４３】
車両周辺監視システム１０には、赤外線カメラ１１、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及び舵角センサ１５等から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路を介してデジタル化されて入力されるとともに、レーダ装置１２により取得された反射波の強度データや周波数データなども入力される。
【００４４】
これら入力データに基づき、ＲＯＭに格納されている「車両周辺監視プログラム」に従って、人間や他車両などの対象物の存在を認識する処理、車両１と認識した対象物との接触可能性の高低を判定する処理、及び、この判定結果に応じて音声を音声出力装置１６に出力させたり、画像を画像出力装置１７に出力させたりする処理が当該コンピュータにより実行される。
【００４５】
なお、プログラムは、任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車載コンピュータに配信又は放送され、そのＲＡＭ等の記憶装置に格納されてもよい。車両周辺監視システム１０は、単一のＥＣＵにより構成されていてもよいが、分散制御システムを構成する複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。
【００４６】
車両周辺監視システム１０は、図２に示すように、画像対象物検出手段１０１、レーダ対象物検出手段１０２、対象物照合手段１０３、相対速度出力手段１０４、自車速度出力手段（自速度出力手段）１０５、ずれ量取得手段１０６及び絶対速度推定手段１０７を備えている。
【００４７】
画像対象物検出手段１０１は、赤外線カメラ１１から得られた画像データに基づき、対象物Ｔを検出する。
【００４８】
レーダ対象物検出手段１０２は、レーダ装置１２から出力された反射波の強度データなどに基づき、対象物Ｔを検出する。
【００４９】
対象物照合手段１０３は、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔを照合する。
【００５０】
相対速度出力手段１０４は、ドップラー効果を利用して、レーダ装置１２が出力した反射波の周波数データなどに基づき、対象物照合手段１０３で照合された対象物Ｔの車両１に対する相対速度Ｖｔ（ベクトル値）を時系列的に出力する。なお、レーダ装置１２がレーザレーダである場合には、相対速度出力手段１０４は、自車両１及び対象物Ｔ間の距離の時間変化率に基づき、対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力する。ただし、ドップラー効果を利用して演算するため、相対速度Ｖｔの精度が高いので、レーダ装置１２はミリ波レーダ装置であることが好ましい。
【００５１】
自車速度出力手段１０５は、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データに基づき、車両１の絶対速度（以下、「自車速度」という）Ｖｍ（ベクトル値）を時系列的に出力する。
【００５２】
ずれ量取得手段１０６は、相対速度出力手段１０４と自車速度出力手段１０５とが同期して出力した相対速度Ｖｔ及び自車速度Ｖｍを出力するためにそれぞれ利用したデータを取得した時間のずれ量ｄの推定値である推定ずれ量Ｄを取得する。
【００５３】
相対速度Ｖｔを出力するために利用したデータを取得した時刻から当該データに基づいて求めた相対速度Ｖｔを相対速度出力手段１０４が出力する時刻までの間の時間と、自車速度Ｖｍを出力するために利用したデータを取得した時刻と当該データに基づいて求めた自車速度Ｖｍを自車速度出力手段１０５が出力した時刻までの間の時間との間には、ずれ量ｄが存在する。よって、相対速度出力手段１０４及び自車速度出力手段１０５から同期して出力された相対速度Ｖｔに自車速度Ｖｍを加算しても、対象物Ｔの絶対速度Ｖを正確に推定することができない。
【００５４】
ただし、ずれ量ｄは、車両周辺監視システム１０、赤外線カメラ１１、レーダ装置１２、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の構成、構造などに依存するので、車両１ごとに一意的に定まる。
【００５５】
以下、推定ずれ量Ｄ取得処理について図３を参照して説明する。
【００５６】
まず、画像対象物検出手段１０１及びレーダ対象物検出手段１０２がそれぞれ対象物Ｔを検出する（ＳＴＥＰ０１）。そして、対象物照合手段１０３が、これら対象物検出手段１０１，１０２が検出した対象物Ｔを照合して、両対象物検出手段１０１，１０２で共通して検出されたＮ個（Ｎは任意の整数）の対象物Ｔｉ（ただし、ｉ＝１、２、…、Ｎ）を拾い上げる（ＳＴＥＰ０２）。この対象物Ｔｉには、車両や人間（歩行者）などの移動体のほか、建物、標識、樹木などの静止体も含まれる。
【００５７】
次に、相対速度出力手段１０４が、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき、Ｎ個の各対象物Ｔｉの車両１に対する相対速度Ｖｔｉを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ０４）。
【００５８】
さらに、自車速度出力手段１０５が、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データなどに基づき、自車速度Ｖｍを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ０５）。
【００５９】
ここで、対象物Ｔｉの個数Ｎが多い場合、対象物Ｔｉの多くは静止物であると考えられる。そこで、ずれ量取得手段１０６は、Ｎ個の対象物Ｔｉのうち、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉｄと、自車速度出力手段１０５で出力した自車速度Ｖｍとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得する（ＳＴＥＰ０６）。取得した推定ずれ量Ｄは、前記ＲＡＭに格納される。
【００６０】
なお、Ｖｔｉｄは、自車速度出力手段１０５から自車速度Ｖｍが出力された時刻からずれ量ｄ（正負の値を含む）だけ遅れて相対速度出力手段１０４から出力された各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉを意味している。
【００６１】
具体的には、各対象物Ｔｉの絶対速度Ｖｓｉ（＝Ｖｔｉｄ−Ｖｍ）の絶対値の合計、又は絶対速度Ｖｓｉの二乗値の合計等が最小となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得すればよい。
【００６２】
また、Ｎ個の対象物Ｔｉごとに、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉｄと自速度出力手段１０５で出力した自速度Ｖｍとの差である絶対速度Ｖｓｉが０（又は０に近い閾値以下）となるずれ量ｄをそれぞれ求め、求めたずれ量ｄのうち最頻値（ヒストグラムピーク）となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。また、前記求めたずれ量ｄの頻度として中央になるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。
【００６３】
なお、対象物Ｔｉの個数Ｎが予め設定されたＮ０未満である場合（ＳＴＥＰ０３：ＮＯ）には、推定ずれ量Ｄを取得しない。これは、対象物Ｔｉの多くが静止物であるという前提が成立しないおそれがあり、求めた推定ずれ量Ｄの信頼性が低くなるためである。
【００６４】
また、ずれ量取得手段１０６は、複数の対象物Ｔｉのうち、相対速度出力手段１０４で出力した各対象物Ｔｉの相対速度Ｖｔｉと、自車速度出力手段１０５で出力した自車速度Ｖｍｄとの差が０となる対象物Ｔｉの数が最大となるずれ量ｄを、推定ずれ量Ｄとして取得してもよい。ここで、Ｖｍｄは、相対速度出力手段１０４から相対速度Ｖｔｉが出力された時刻からずれ量ｄ（正負の値を含む）だけ遅れて自車速度出力手段１０５から出力された自車速度Ｖｍを意味している。
【００６５】
また、車両１が加速中に推定ずれ量Ｄ取得処理を行うことが好ましい。これは、一定速度で走行している車両が多いとき、これら同一速度の車両が対象物Ｔｉの中で大きな頻度を占めるおそれがあるためである。
【００６６】
絶対速度推定手段１０７は、相対速度出力手段１０４が出力した相対速度Ｖｔに、ずれ量取得手段１０６で取得した推定ずれ量Ｄだけ時間をずらせて、自車速度出力手段１０５が出力した自車速度Ｖｍを加算して、対象物Ｔの推定絶対速度Ｖ（ベクトル値）を出力する。
【００６７】
以下、対象物Ｔｓの絶対速度Ｖｓを推定する処理について図４を参照して説明する。
【００６８】
まず、画像対象物検出手段１０１及びレーダ対象物検出手段１０２で、特定の対象物Ｔｓを検出する（ＳＴＥＰ１１）。特定の対象物Ｔｓは、移動体でも静止体であってもよい。また、特定の対象物Ｔｓは単数であっても複数であってもよい。
【００６９】
そして、対象物照合手段１０３は、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔｓを照合する（ＳＴＥＰ１２）。
【００７０】
次に、相対速度出力手段１０４が、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき、特定の対象物Ｔｓの車両１に対する相対速度Ｖｔｓを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ1３）。
【００７１】
さらに、自車速度出力手段１０５が、ヨーレートセンサ１３、速度センサ１４及び舵角センサ１５等の各センサから出力された検出データに基づき、自車速度Ｖｍを時系列的に出力する（ＳＴＥＰ１４）。
【００７２】
ずれ量取得手段１０６は、前記ＲＡＭに格納されている推定ずれ量Ｄを読み出す（ＳＴＥＰ１５）。ＲＡＭに推定ずれ量Ｄが格納されていない場合、ずれ量取得手段１０６は、前述した方法に従って推定ずれ量Ｄを取得する。
【００７３】
そして、絶対速度推定手段１０７が、相対速度出力手段１０４が出力した相対速度Ｖｔｓに、ずれ量取得手段１０６が取得した推定ずれ量Ｄだけずらせて、自車速度出力手段１０５が出力した自車速度Ｖｍを加算して求めた対象物Ｔｓの推定絶対速度Ｖｓを出力する（ＳＴＥＰ１６）。
【００７４】
上述したように、ずれ量取得手段１０６は、対象物Ｔｉの多くは静止物であることを利用して、相対速度出力手段１０４及び自車速度出力手段１０５がそれぞれ出力した相対速度Ｖｉ及び自車速度Ｖｍに基づいて推定ずれ量Ｄを取得する。よって、絶対速度推定手段１０７から出力される対象物Ｔｓの推定絶対速度Ｖｓはずれ量ｄを修正した正確なものとなる。
【００７５】
以下、本発明の他の実施形態に係る絶対速度推定装置を備えた車両周辺監視システム１０Ａを搭載した車両１Ａについて図面を参照して説明する。
【００７６】
車両周辺監視システム１０Ａは、図５に示すように、前述した車両周辺監視システム１０がさらに移動体領域設定手段１０８を備えている。
【００７７】
移動体領域設定手段１０８は、赤外線カメラ１１から得られた画像データから対象物Ｔが移動体であるか否かを判定し、移動体であると判定した対象物Ｔが存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。そして、ずれ量取得手段１０６は、移動体領域設定手段１０８が設定した移動体領域Ｒ内に存在する対象物Ｔを除外して、推定ずれ量Ｄを取得する。
【００７８】
これにより、移動体領域設定手段１０８が設定した移動体領域Ｒ内の移動体を予め対象物Ｔから除外するので、ずれ量取得手段１０６で推定ずれ量Ｄを取得する際に対象となる対象物Ｔｉの多くが静止物になる。よって、ずれ量取得手段１０６が取得する推定ずれ量Ｄの信頼性がより高くなる。
【００７９】
例えば、移動体領域設定手段１０８は、所定サイズ以上の対象物Ｔが車両１Ａから所定距離以内に存在する場合、当該対象物Ｔを移動体であると判定し、当該対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８０】
この場合、車両１Ａの前方を走行する前走車等の移動体を、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８１】
また、例えば、移動体領域設定手段１０８は、車両１Ａから所定距離以内に複数の対象物Ｔが存在する場合に、当該複数の対象物Ｔを移動体であると判定し、当該複数の対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８２】
この場合、車両１Ａの前方を走行する複数の前走車等の移動体を、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８３】
また、例えば、移動体領域設定手段１０８は、取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物Ｔを移動体であると判定し、当該対象物Ｔの存在する領域を移動体領域Ｒとして設定する。
【００８４】
この場合、車両１Ａの前方を走行する前走車のテールランプやリフレクタ等の特徴的部分を含む近傍に存在する対象物Ｔを、推定ずれ量Ｄを取得する際に対象とする対象物Ｔから除外することができる。
【００８５】
なお、実施形態では、画像対象物検出手段１０１とレーダ対象物検出手段１０２とがそれぞれ検出した対象物Ｔを対象物照合手段１０３で照合している。しかし、他の実施形態として、画像対象物検出手段１０１及び対象物照合手段１０３を備えず、レーダ対象物検出手段１０２で検出した対象物Ｔをそのまま対象物Ｔとしてもよい。
【００８６】
また、実施形態では、単一の赤外線カメラ（単眼カメラ）を用いて、対象物Ｔを検出している。しかし、他の実施形態として、車両１の前側中央部を基準として左右対称に配置された一対の赤外線カメラを用いて対象物を検出してもよい。
【００８７】
また、撮像装置として赤外線カメラ１１に代えて可視光等、他の波長領域に感度が調節されたカメラが採用されてもよい。さらに、レーダ装置１２としてミリ波等の電磁波を用いるレーダ装置のほか、超音波等の弾性振動波を用いるレーダ装置が採用されてもよい。
【００８８】
また、実施形態では、相対速度出力手段１０４は、レーダ装置１２から出力された反射波の周波数データなどに基づき対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力している。しかし、他の実施形態として、相対速度出力手段は、赤外線カメラ１１などの撮像手段から得られた画像データに基づき対象物Ｔの相対速度Ｖｔを出力してもよい。
【００８９】
また、実施形態では、車両周辺監視システム１０が絶対速度推定装置を備えている。しかし、他の実施形態として、前方車を追尾して車両１を走行させる追尾走行システムや、車両１を白線に沿って走行させるレーンキープシステムなどが絶対速度推定装置を備えていてもよい。さらに、実施形態では、絶対速度推定装置は車両１に搭載されている。しかし、他の実施形態として、絶対速度推定装置は鉄道、ロボットなどの移動体に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１，１Ａ…車両（移動体）、 １０，１０Ａ…車両周辺監視システム（絶対速度推定装置）、 １１…赤外線カメラ（撮像手段）、 １２…レーダ装置、 １３…ヨーレートセンサ（センサ）、 １４…速度センサ（センサ）、 １５…舵角センサ（センサ）、 １０１…画像対象物検出手段、 １０２…レーダ対象物検出手段、 １０３…対象物照合手段、 １０４…相対速度出力手段、 １０５…自車速度出力手段（自速度出力手段）、 １０６…ずれ量取得手段、 １０７…絶対速度推定手段、 １０８…移動体領域設定定手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得したデータから対象物の当該装置に対する相対速度を出力する相対速度出力手段と、
当該装置を備える移動体に搭載されたセンサから出力されるデータから当該装置の絶対速度である自速度を出力する自速度出力手段と、
前記相対速度出力手段と前記自速度出力手段とが同期して出力した前記相対速度及び前記自速度を求めるためにそれぞれ利用した前記データを取得した時間の推定ずれ量を取得するずれ量取得手段と、
前記ずれ量取得手段が取得した前記推定ずれ量だけ時間をずらせて、前記相対速度出力手段が出力した前記相対速度に前記自速度出力手段が出力した前記自速度を加算することにより、前記対象物の推定絶対速度を出力する絶対速度推定手段とを備え、
前記ずれ量取得手段は、複数の対象物のうち、前記相対速度出力手段で出力した前記各対象物の相対速度と、前記自速度出力手段で出力した自速度との差が０となる対象物の数が最大となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする絶対速度推定装置。
【請求項２】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物の、前記相対速度出力手段が出力した各相対速度と、前記自速度出力手段が出力した自速度との差の絶対値の合計が最小となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする請求項１に記載の絶対速度推定装置。
【請求項３】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物ごとに、前記相対速度出力手段が出力した前記各対象物の相対速度と前記自速度出力手段が出力した自速度との差が０となるずれ量をそれぞれ求め、求めた前記ずれ量のうち最頻値となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする請求項１に記載の絶対速度推定装置。
【請求項４】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物が予め定めた数を超えたときにのみ、前記推定ずれ量を取得することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項５】
取得したデータから領域内の対象物が移動体であると判定した領域を設定する移動体領域設定手段を備え、
前記ずれ量取得手段は、前記移動体領域設定手段が設定した前記領域内に存在する前記対象物を除外して、前記推定ずれ量を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項６】
前記移動体領域設定手段は、所定サイズ以上の対象物が当該装置から所定距離以内に存在する場合、当該対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５に記載の絶対速度推定装置。
【請求項７】
前記移動体領域設定手段は、当該装置から所定距離以内に複数の対象物が存在する場合に、当該複数の対象物を移動体であると判定し、当該複数の対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５又は６に記載の絶対速度推定装置。
【請求項８】
前記移動体領域設定手段は、前記取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項９】
前記相対速度出力手段は、電磁波又は弾性振動波を送信し、前記電磁波又は前記弾性振動波の反射波を受信して取得したデータに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１０】
前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段を備え、
前記相対速度出力手段は、前記レーダ対象物検出手段が検出した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項９に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１１】
前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段と、
画像により対象物を検出する画像対象物検出手段と、
前記レーダ対象物検出手段により検出した対象物と、前記画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合する照合手段とを備え、
前記相対速度出力手段は、前記照合手段が照合した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項９に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１２】
前記相対速度出力手段は、撮像手段が前記対象物を撮像して得た画像データに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１】
取得したデータから対象物の当該装置に対する相対速度を出力する相対速度出力手段と、
当該装置を備える移動体に搭載されたセンサから出力されるデータから当該装置の絶対速度である自速度を出力する自速度出力手段と、
前記相対速度出力手段と前記自速度出力手段とが同期して出力した前記相対速度及び前記自速度を求めるためにそれぞれ利用した前記データを取得した時間の推定ずれ量を取得するずれ量取得手段と、
前記ずれ量取得手段が取得した前記推定ずれ量だけ時間をずらせて、前記相対速度出力手段が出力した前記相対速度に前記自速度出力手段が出力した前記自速度を加算することにより、前記対象物の推定絶対速度を出力する絶対速度推定手段とを備え、
前記ずれ量取得手段は、複数の対象物のうち、前記相対速度出力手段で出力した前記各対象物の相対速度と、前記自速度出力手段で出力した自速度との差が０となる対象物の数が最大となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする絶対速度推定装置。
【請求項２】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物の、前記相対速度出力手段が出力した各相対速度と、前記自速度出力手段が出力した自速度との差の絶対値の合計が最小となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする請求項１に記載の絶対速度推定装置。
【請求項３】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物ごとに、前記相対速度出力手段が出力した前記各対象物の相対速度と前記自速度出力手段が出力した自速度との差が０となるずれ量をそれぞれ求め、求めた前記ずれ量のうち最頻値となるずれ量を、前記推定ずれ量として取得することを特徴とする請求項１に記載の絶対速度推定装置。
【請求項４】
前記ずれ量取得手段は、前記複数の対象物が予め定めた数を超えたときにのみ、前記推定ずれ量を取得することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項５】
取得したデータから領域内の対象物が移動体であると判定した領域を設定する移動体領域設定手段を備え、
前記ずれ量取得手段は、前記移動体領域設定手段が設定した前記領域内に存在する前記対象物を除外して、前記推定ずれ量を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項６】
前記移動体領域設定手段は、所定サイズ以上の対象物が当該装置から所定距離以内に存在する場合、当該対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５に記載の絶対速度推定装置。
【請求項７】
前記移動体領域設定手段は、当該装置から所定距離以内に複数の対象物が存在する場合に、当該複数の対象物を移動体であると判定し、当該複数の対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５又は６に記載の絶対速度推定装置。
【請求項８】
前記移動体領域設定手段は、前記取得したデータから移動体の部分的特徴を検出した場合に、当該検出した部分的特徴を含む近傍に存在する対象物を移動体であると判定し、当該対象物の存在する領域を前記領域として設定することを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項９】
前記相対速度出力手段は、電磁波又は弾性振動波を送信し、前記電磁波又は前記弾性振動波の反射波を受信して取得したデータに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１０】
前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段を備え、
前記相対速度出力手段は、前記レーダ対象物検出手段が検出した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項９に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１１】
前記反射波を受信して得たデータから前記対象物を検出するレーダ対象物検出手段と、
画像により対象物を検出する画像対象物検出手段と、
前記レーダ対象物検出手段により検出した対象物と、前記画像対象物検出手段により検出した対象物とを照合する照合手段とを備え、
前記相対速度出力手段は、前記照合手段が照合した対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項９に記載の絶対速度推定装置。
【請求項１２】
前記相対速度出力手段は、撮像手段が前記対象物を撮像して得た画像データに基づいて前記対象物の当該装置に対する相対速度を出力することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の絶対速度推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１５４１１（Ｐ２０１３−１５４１１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８４７５（Ｐ２０１１−１４８４７５）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]