車両周辺監視装置
【課題】車両と対象物との相対速度の算出タイミングが遅れることを防止した車両周辺監視装置を提供する。
【解決手段】サンプリング期間Ｔwにおいてカメラ２Ｒ，２Ｌにより撮像された各画像の撮像時における同一の対象物と車両間の距離を算出する距離算出手段２４と、サンプリング期間Ｔwにおける対象物と車両間の距離の変化度合いを用いて、車両と対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段２４と、相対速度が所定速度以上であるときに、対象物を監視対象から除外する対象物除外手段２５と、車両の車速が低いほど、サンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するサンプリング期間設定手段２６とを備える。
【解決手段】サンプリング期間Ｔwにおいてカメラ２Ｒ，２Ｌにより撮像された各画像の撮像時における同一の対象物と車両間の距離を算出する距離算出手段２４と、サンプリング期間Ｔwにおける対象物と車両間の距離の変化度合いを用いて、車両と対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段２４と、相対速度が所定速度以上であるときに、対象物を監視対象から除外する対象物除外手段２５と、車両の車速が低いほど、サンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するサンプリング期間設定手段２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された撮像手段により撮像された画像に基づいて、車両の周辺を監視する車両周辺監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、車両に搭載されたカメラにより所定のサンプリング期間内で撮像された時系列画像から、同一の対象物の画像部分を抽出して、各画像の撮像時における対象物と車両間の距離を検出し、サンプリング期間内における距離の変化度合いから車両と対象物との相対速度を算出するようにした車両周辺監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された車両周辺監視装置においては、車両と対象物間の距離及び相対速度から算出される対象物が車両に到達するまでの予想時間が、予め設定された判定時間以内になるときに、車両と対象物との接触可能性があると判断して、次の段階の接触判定処理を実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１には、車両と対象物との相対速度を算出する際に用いる時系列画像のサンプリング期間の具体的な設定については記載されていない。そして、対象物の時系列画像を用いて車両と対象物との相対速度を算出する場合に、時系列画像のサンプリング期間を一定にすると、車両と対象物間の距離が長いほどサンプリング期間における距離の変化が小さくなるため、相対速度の算出精度が低くなる。
【０００６】
そのため、時系列画像のサンプリング期間を一定にするときには、車両からの距離が長い対象物との相対速度の算出精度を高く維持するために、サンプリング期間をある程度長い時間に設定する必要がある。
【０００７】
しかし、このように時系列画像のサンプリング期間を長い時間に設定すると、車両の近くに存在する対象物との相対速度を算出するときに、相対速度の算出タイミングが遅れて対象物の検知が遅れるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、車両と対象物との相対速度の算出タイミングが遅れることを防止した車両周辺監視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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置に関する。
【００１０】
そして、本発明の第１の態様は、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車両の車速が低いほど、前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記サンプリング期間設定手段により、前記車両の車速が低いほど前記サンプリング期間を短い時間に設定することによって、高速道路を走行している場合のように前記車両の車速が高く、遠方の対象物を監視する必要があるときは、前記サンプリング期間を長く設定して前記車両との相対速度の算出精度を維持することができる。また、市街地の狭い道路を走行している場合のように前記車両の車速が低く、近くの対象物を監視する必要があるときには、前記サンプリング期間を短く設定して前記車両との相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【００１２】
次に、本発明の第２の態様は、所定の制御周期毎に、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記対象物と前記車両間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、今回の制御周期における前記車両と対象物間の距離は、前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記車両と対象物間の距離と同程度になると想定される。そして、前記車両と対象物間の距離が長いほど、前記サンプリング期間を長くして前記サンプリング期間における前記車両と対象物との距離の変化量を大きくすることにより、前記車両と対象物との相対速度の算出精度を維持する必要がある。それに対して、前記車両と対象物間の距離が短いときには、前記サンプリング期間を短い時間に設定しても、前記サンプリング期間における前記車両と対象物との距離の変化量が大きくなるため、前記車両と対象物との相対速度の算出精度が高くなる。
【００１４】
そこで、前記サンプリング期間設定手段により、前回の制御周期で算出された前記車両と対象物間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定することによって、前記車両と対象物間の距離が長いときに前記サンプリング期間を長く設定して相対速度の算出精度を維持すると共に、前記車両と対象物間の距離が短いときには前記サンプリング期間を短く設定して相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の車両周囲監視装置の構成図。
【図２】図１に示した車両周囲監視装置の車両への取り付け態様の説明図。
【図３】図１に示した画像処理ユニットにおける処理手順を示したフローチャート。
【図４】対応画像抽出手段による画像の抽出処理と、画像間の視差の説明図。
【図５】図３に示した注意喚起判定処理のフローチャート。
【図６】図５に示した監視対象物判定処理のフローチャート。
【図７】サンプリング期間の設定方法の説明図。
【図８】車速の相違による車両と対象物との相対速度の算出誤差の変化を示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、図１〜８を参照して説明する。図１は本発明の車両周囲監視装置の構成図であり、本発明の車両周囲監視装置は画像処理ユニット１により構成されている。画像処理ユニット１には、遠赤外線を検出可能な赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌ（本発明の撮像手段に相当する）、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３、車両の走行速度を検出する車速センサ４（本発明の車速検出手段に相当する）、運転者によるブレーキの操作量を検出するブレーキセンサ５、音声により注意喚起を行うためのスピーカ６、及び、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌにより得られた画像を表示すると共に、接触の可能性が高い対象物を運転者に視認させる表示を行うための表示装置７が接続されている。
【００１７】
図２を参照して、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌは、車両１０の前部に、車両１０の車幅方向の中心部に対してほぼ対象な位置に配置され、２台の赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの光軸を互いに平行とし、各赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの路面からの高さを等しくして固定されている。なお、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌは、撮像物の温度が高い程出力レベルが高くなる（輝度が大きくなる）特性を有している。また、表示装置７は、車両１０のフロントウィンドウの運転者側の前方位置に画面７ａが表示されるように設けられている。
【００１８】
また、図１を参照して、画像処理ユニット１は、マイクロコンピュータ（図示しない）等により構成された電子ユニットであり、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌから出力されるアナログの映像信号をデジタルデータに変換して画像メモリ（図示しない）に取り込み、該画像メモリに取り込んだ車両前方の画像に対して該マイクロコンピュータにより各種演算処理を行う機能を有している。
【００１９】
そして、該マイクロコンピュータに、車両監視用プログラムを実行させることによって、該マイクロコンピュータが、赤外線カメラ２Ｒにより撮像された第１画像から、実空間上の対象物の第１画像部分を抽出する対象物抽出手段２０、赤外線カメラ２Ｌにより撮像された第２画像から、該第１画像部分と相関性を有する第２画像部分を抽出する対応画像抽出手段２１、対象物抽出手段２０により抽出された第１画像部分と対応画像抽出手段２１により抽出された第２画像部分との視差を算出する視差算出手段２２、視差に基づいて車両と対象物間の距離を算出する距離算出手段２３、車両と対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段２４、相対速度が所定速度以上である対象物を監視対象から除外する対象物除外手段２５、相対速度算出手段２４により相対速度を算出する際に用いられる画像の時系列データを取得するサンプリング期間を設定するサンプリング期間設定手段２６、及び車両１０と対象物との接触可能性を判定する接触判定手段２７として機能する。
【００２０】
次に、図３に示したフローチャートに従って、画像処理ユニット１による車両１０の周辺の監視処理について説明する。画像処理ユニット１は、所定の制御周期毎に図３に示したフローチャートによる処理を実行して車両１０の周辺を監視する。
【００２１】
画像処理ユニット１は、先ずＳＴＥＰ１で赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌから出力される赤外線画像のアナログ信号を入力し、続くＳＴＥＰ２で該アナログ信号をＡ／Ｄ変換によりデジタル化したグレースケール画像を画像メモリに格納する。
【００２２】
なお、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２では、赤外線カメラ２Ｒによるグレースケール画像（以下、右画像という。）と、赤外線カメラ２Ｌによるグレースケール画像（以下、左画像という。）とが取得される。そして、右画像と左画像では、同一の対象物の画像部分の水平位置にずれ（視差）が生じるため、この視差に基づいて実空間における車両１０から該対象物までの距離を算出することができる。
【００２３】
続くＳＴＥＰ３で、画像処理ユニット１は、右画像を基準画像として２値化処理（輝度が閾値以上の画素を「１（白）」とし、該閾値よりも小さい画素を「０（黒）」とする処理）を行って２値画像を生成する。次のＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ６は、対象物抽出手段２０による処理である。対象物抽出手段２０は、ＳＴＥＰ４で、２値画像に含まれる各白領域の画像部分をランレングスデータ（２値画像のｘ（水平）方向に連続する白の画素のラインのデータ）化する。また、対象物抽出手段２０は、ＳＴＥＰ５で、２値画像のｙ（垂直）方向に重なる部分があるラインを一つの画像部分としてラベリングし、ＳＴＥＰ６で、ラベリングした画像部分を監視対象物の画像候補として抽出する。
【００２４】
次のＳＴＥＰ７で、画像処理ユニット１は、各画像候補の重心Ｇ、面積Ｓ、及び外接四角形の縦横比ＡＳＰＥＣＴを算出する。なお、具体的な算出方法については、前掲した特開２００１−６０９６号公報等に記載された一般的なものであるため、ここでは説明を省略する。そして、画像処理ユニット１は、続くＳＴＥＰ８〜ＳＴＥＰ９と、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２２を平行して実行する。
【００２５】
ＳＴＥＰ８で、画像処理ユニット１は、所定のサンプリング周期毎に赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌにより撮像された画像に基づく２値画像から抽出された画像部分について、同一性判定を行い、同一の対象物の画像であると判定された画像部分の位置（重心位置）の時系列データをメモリに格納する（時刻間追跡）。また、ＳＴＥＰ９で、画像処理ユニット１は、車速センサ４により検出される車速ＶCAR及びヨーレートセンサ３により検出されるヨーレートＹRを読み込み、ヨーレートＹRを時間積分することにより、車両１０の回頭角θrを算出する。
【００２６】
また、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２１は対応画像抽出手段２１による処理である。図４を参照して、対応画像抽出手段２１は、ＳＴＥＰ２０で、対象物抽出手段２０により抽出された監視対象物の画像候補の中の一つを選択して、右画像のグレースケール画像３０から対応する探索画像３０ａ（選択された候補画像の外接四角形で囲まれる領域全体の画像）を抽出する。続くＳＴＥＰ２１で、対応画像抽出手段２０は、左画像のグレースケール画像３１から探索画像３０ａに対応する画像を探索する探索領域３２を設定し、探索画像３０ａとの相間演算を実行して対応画像３１ａを抽出する。
【００２７】
続くＳＴＥＰ２２は、視差算出手段２２による処理である。視差算出手段２２は、探索画像３０ａの重心位置と対応画像３１ａの重心位置との差を視差ｄｘとして算出し、ＳＴＥＰ１０に進む。
【００２８】
ＳＴＥＰ１０は距離算出手段２３による処理である。距離算出手段２３は、探索画像３０ａ及び対応画像３１ａに対応する実空間上の対象物と車両１０との距離を、視差算出手段２２により算出された視差ｄｘを用いて以下の式（１）により算出する。
【００２９】
【数１】
【００３０】
但し、Ｚ：対象物と車両１０との距離、ｆ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの焦点距離、ｐ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの画素ピッチ、Ｄ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの基線長、ｄｘ：視差。
【００３１】
続くＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１４は、接触判定手段２７による処理である。ＳＴＥＰ１１で、接触判定手段２７は、探索画像３０ａの座標（ｘ，ｙ）とＳＴＥＰ１０で算出された対象物と車両１０との距離ｚを、実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換して、探索画像１０ａに対応する実空間上の対象物の位置の座標を算出する。なお、実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、図２に示したように、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの取り付け位置の中点の位置を原点０として、Ｘを車両１０の車幅方向、Ｙを鉛直方向、Ｚを車両１０の前方向に設定されている。また、画像座標は、画像の中心を原点とし、水平方向がｘ、垂直方向がｙに設定されている。
【００３２】
次のＳＴＥＰ１２で、接触判定手段２７は、車両１０が回頭することによる画像上の位置ずれを補正するための回頭角補正を行う。また、ＳＴＥＰ１３で、接触判定手段２７は、所定のモニタ期間内で撮像された複数の画像から得られた回頭角補正後の同一の対象物の実空間位置の時系列データから、対象物と車両１０との相対的な移動ベクトルを算出する。
【００３３】
なお、対象物の実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び移動ベクトルの具体的な算出方法については、前掲した特開２００１−６０９６号公報に詳説されているので、ここでは説明を省略する。
【００３４】
続くＳＴＥＰ１４で、接触判定手段２７は、車両１０と対象物との接触可能性を判断して、注意喚起を行う必要があるか否かを判定する「注意喚起判定処理」を実行する。「注意喚起判定処理」においては、注意喚起を行う必要があると判定されたときに、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行う。
【００３５】
次に、図５に示したフローチャートに従って、図３のＳＴＥＰ１４における「注意喚起判定処理」について説明する。
【００３６】
図５のＳＴＥＰ３０で、接触判定手段２７は、対象物抽出手段２０により抽出されて、図３のＳＴＥＰ１３で移動ベクトルが推定された対象物が、監視対象物であるか否かを判定する「監視対象物判定処理」を実行する。「監視対象物判定処理」の詳細については後述する。
【００３７】
そして、「監視対象物判定処理」により、対象物が監視対象物であると判定されたときはＳＴＥＰ３２に進む。一方、「監視対象物判定処理」により、対象物が監視対象物でないと判定されたときにはＳＴＥＰ３６に進み、この場合は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示は行われない。
【００３８】
ＳＴＥＰ３２で、接触判定手段２７は、対象物が車両１０の周囲に設定された接近判定領域内に存在するか否かを判定する。そして、対象物が接近判定領域内に存在しているときは、次のＳＴＥＰ３３からＳＴＥＰ３４に進み、接触判定手段２７は、注意喚起が必要であるか否かを判断する。
【００３９】
ＳＴＥＰ３４において、接触判定手段２７は、ブレーキセンサ５の出力から運転者によるブレーキ操作が行われているか否かを判断する。そして、ブレーキ操作が行われ、且つ、車両１０の加速度（ここでは減速方向を正する）が予め設定された加速度閾値よりも大きいとき（適切なブレーキ操作がなされていると想定される）は、注記喚起は不要であると判定する。それに対して、ブレーキ操作が行われていないか、或いは車両１０の加速度が加速度閾値以下であるときには、注意喚起が必要であると判定する。
【００４０】
そして、ＳＴＥＰ３４で注意喚起が必要であると判定されたときは、次のＳＴＥＰ３５からＳＴＥＰ５０に分岐し、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行う。それに対して、ＳＴＥＰ３４で注意喚起が不要であると判定されたときには、次のＳＴＥＰ３５からＳＴＥＰ３６に進んで図３のＳＴＥＰ１に戻る。そのため、この場合には、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行わない。
【００４１】
また、ＳＴＥＰ３２で、対象物が接近判定領域内に存在しないと判断されたときには、次のＳＴＥＰ３３からＳＴＥＰ４０に分岐する。ＳＴＥＰ４０で、接触判定手段２７は、対象物が接近判定領域外から接近判定領域内に進入して自車両１０と接触する（侵入接触）可能性を判定する。
【００４２】
そして、侵入接触の可能性が高いと判定したときは、次のＳＴＥＰ４１からＳＴＥＰ３４に進む。一方、侵入接触の可能性が低いと判定したときには、次のＳＴＥＰ４１からＳＴＥＰ３６に進み、この場合には、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行わない。
【００４３】
なお、ＳＴＥＰ３２における接近判定、ＳＴＥＰ３４の注意喚起出力判定、及びＳＴＥＰ４０の侵入接触判定の各処理の詳細は、前掲した特開２００１−６０９６号公報に記載された衝突判定、警報出力判定、及び侵入衝突判定と同様の処理であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４４】
次に、図６に示したフローチャートに従って、図５のＳＴＥＰ３０における「監視対象物判定処理」について説明する。
【００４５】
図６のＳＴＥＰ６０は、サンプリング期間設定手段２６による処理である。サンプリング期間設定手段２６は、図７（ａ）に示した車速（ＶCAR）とサンプリング期間（Ｔw）の対応マップａ1に、車速センサ４により検出される車両の車速ＶCARを適用して、対応するサンプリング期間Ｔwを取得する。そして、サンプリング期間設定手段２６は、取得したサンプリング期間Ｔwを、今回の制御サイクルにおけるサンプリング期間として設定する。
【００４６】
続くＳＴＥＰ６１〜ＳＴＥＰ６３は、相対速度算出手段２４による処理である。相対速度算出手段２４は、ＳＴＥＰ６１で、サンプリング期間Ｔw以上の車両１０と対象物間の距離の時系列データが取得されるのを待ってＳＴＥＰ６２に進む。そして、相対速度算出手段２４は、ＳＴＥＰ６２で距離の時系列データから、外れ値（算出距離が他のデータから極端に乖離したデータ等）を除去する。
【００４７】
そして、相対速度算出手段２４は、以下の式（２）により車両１０と対象物との相対速度Ｖsを算出する。
【００４８】
【数２】
【００４９】
但し、Ｖs：車両１０と対象物との相対速度、Ｔw：サンプリング期間、Ｚ(0)：最新の距離算出値、Ｚ(N-1)：Ｚ(0)の算出時からＴw前の時点における距離算出値。
【００５０】
ここで、図８を算出して、車速ＶCARに応じた車両１０と対象物との相対速度の算出誤差の変化について説明する。図８は縦軸を速度（Ｖ）に設定し、横軸を車両１０の車速ＶCARに設定して、車速ＶCARによる車両１０と他車両及び歩行者との相対速度の算出誤差の変化を示したものである。
【００５１】
また、図８は、他車両及び歩行者が、車両１０との接触までの余裕時間の設定に応じて定まる監視対象距離を隔てた位置に存在するものとし、サンプリング期間Ｔwを、想定される車速ＶCARの最大値ＶCAR_maxにおける相対速度の算出誤差が、許容範囲Ｗm，Ｗpとなる一定値に設定して、車両１０と他車両及び歩行者との相対速度を算出したものである。
【００５２】
図８において、Ｖmは車両１０と他車両との実際の相対速度、Ｖpは車両１０と歩行者との実際の相対速度、Ｖs_thは相対速度の判定閾値、ｅ1，ｅ2は車両１０と他車両との相対速度の算出値、ｅ3は車両１０と他車両との相対速度の算出値、Ｅmは車両１０と他車両との相対速度の算出誤差、Ｅpは車両１０と歩行者との相対速度の算出誤差を示している。
【００５３】
図８から、車速ＶCARが低くなるに従って、相対速度の算出誤差Ｅm，Ｅpが減少することがわかる。そのため、車速ＶCARが低い範囲においては、必要以上の精度が得られるサンプリング期間Ｔwの設定となっている。
【００５４】
そこで、サンプリング期間設定手段２６により、ＳＴＥＰ６０で、図７（ａ）に示した車速とサンプリング期間の対応マップａ1に従って、車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定することによって、車速ＶCARが高い範囲での相対速度の算出精度を高く維持すると共に、車速ＶCARが低い範囲での相対速度の算出時間を短くすることができる。そして、これにより、車速ＶCARが低いときに、車両１０と対象物との相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【００５５】
続くＳＴＥＰ６４〜ＳＴＥＰ６５、及びＳＴＥＰ７０は、対象物除外手段２５による処理である。対象物除外手段２５は、ＳＴＥＰ６４で、車両１０と対象物との相対速度Ｖsが判定閾値Ｖs_th以下であるか否かを判断する。
【００５６】
そして、相対相度Ｖsが判定閾値Ｖs_th以下であるときはＳＴＥＰ６５に進み、対象物除外手段２５は、対象物が監視対象物であると判定する。そして、ＳＴＥＰ６６に進んで図５の処理に戻る。一方、相対速度Ｖsが判定閾値Ｖs_thよりも高いときにはＳＴＥＰ７０に分岐し、対象物除外手段２５は、対象物が監視対象物ではないと判定する。そして、ＳＴＥＰ６６に進んで図５の処理に戻る。
【００５７】
ここで、車両１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定することによって、図５のＳＴＥＰ３０における「監視対象物判定処理」の処理時間が短くなると、ＳＴＥＰ３１以下の各判定処理の実行タイミングが早くなるため、ＳＴＥＰ５０による注意喚起が遅れることを抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、図７（ａ）に示したマップにより、車両１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定したが、予め設定したサンプリング期間の初期値に、車速ＶCARが低いほど小さくなる係数ｋ1（０＜ｋ1≦１）を乗ずることによって、車速１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するようにしてもよい。
【００５９】
また、図７（ｂ）に示した、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)と、サンプリング期間Ｔwとの対応マップにより、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど、今回の制御周期におけるサンプリング期間Ｔwを短く設定するようにしてもよい。この場合、算出された距離Ｌ(n-1)には誤差が含まれるため、この誤差を考慮して、例えばｂ3に示したように、サンプリング期間Ｔwを階段状に設定してもよい。
【００６０】
また、予め設定したサンプリング期間の初期値に、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど小さくなる係数ｋ2（０＜ｋ2≦１）を乗ずることによって、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど、今回の制御周期におけるサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するようにしてもよい。
【００６１】
なお、本実施の形態において、距離算出手段２３は、２台の赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌを備え、右画像と左画像間の同一対象物の画像部分の視差を用いて、車両１０と対象物との距離を算出したが、例えば、特開２００７−２１３５６１号公報に記載されているように、１台のカメラにより撮像された時系列画像間における同一対象物の画像部分の大きさの変化率を用いて、車両と対象物との距離を算出するようにしてもよい。
【００６２】
また、レーザーレーダやミリ波レーダ等の測距手段により、車両１０と対象物との距離を算出するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態においては、車両前方を撮像する構成を示したが、車両の後方や側方等、他の方向を撮像して対象物との接触可能性を判断するようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態においては、本発明の撮像手段として赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌを用いたが、可視画像を撮像する可視カメラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像処理ユニット、２Ｒ，２Ｌ…赤外線カメラ、３…ヨーレートセンサ、４…車速センサ、５…ブレーキセンサ、６…スピーカ、７…表示装置、２０…対象物抽出手段、２１…対応画像抽出手段、２２…視差算出手段、２３…距離算出手段、２４…相対速度算出手段、２５…対象物抽出手段、２６…サンプリング期間設定手段、２７…接触判定手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された撮像手段により撮像された画像に基づいて、車両の周辺を監視する車両周辺監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、車両に搭載されたカメラにより所定のサンプリング期間内で撮像された時系列画像から、同一の対象物の画像部分を抽出して、各画像の撮像時における対象物と車両間の距離を検出し、サンプリング期間内における距離の変化度合いから車両と対象物との相対速度を算出するようにした車両周辺監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された車両周辺監視装置においては、車両と対象物間の距離及び相対速度から算出される対象物が車両に到達するまでの予想時間が、予め設定された判定時間以内になるときに、車両と対象物との接触可能性があると判断して、次の段階の接触判定処理を実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１には、車両と対象物との相対速度を算出する際に用いる時系列画像のサンプリング期間の具体的な設定については記載されていない。そして、対象物の時系列画像を用いて車両と対象物との相対速度を算出する場合に、時系列画像のサンプリング期間を一定にすると、車両と対象物間の距離が長いほどサンプリング期間における距離の変化が小さくなるため、相対速度の算出精度が低くなる。
【０００６】
そのため、時系列画像のサンプリング期間を一定にするときには、車両からの距離が長い対象物との相対速度の算出精度を高く維持するために、サンプリング期間をある程度長い時間に設定する必要がある。
【０００７】
しかし、このように時系列画像のサンプリング期間を長い時間に設定すると、車両の近くに存在する対象物との相対速度を算出するときに、相対速度の算出タイミングが遅れて対象物の検知が遅れるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、車両と対象物との相対速度の算出タイミングが遅れることを防止した車両周辺監視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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置に関する。
【００１０】
そして、本発明の第１の態様は、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車両の車速が低いほど、前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記サンプリング期間設定手段により、前記車両の車速が低いほど前記サンプリング期間を短い時間に設定することによって、高速道路を走行している場合のように前記車両の車速が高く、遠方の対象物を監視する必要があるときは、前記サンプリング期間を長く設定して前記車両との相対速度の算出精度を維持することができる。また、市街地の狭い道路を走行している場合のように前記車両の車速が低く、近くの対象物を監視する必要があるときには、前記サンプリング期間を短く設定して前記車両との相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【００１２】
次に、本発明の第２の態様は、所定の制御周期毎に、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記対象物と前記車両間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、今回の制御周期における前記車両と対象物間の距離は、前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記車両と対象物間の距離と同程度になると想定される。そして、前記車両と対象物間の距離が長いほど、前記サンプリング期間を長くして前記サンプリング期間における前記車両と対象物との距離の変化量を大きくすることにより、前記車両と対象物との相対速度の算出精度を維持する必要がある。それに対して、前記車両と対象物間の距離が短いときには、前記サンプリング期間を短い時間に設定しても、前記サンプリング期間における前記車両と対象物との距離の変化量が大きくなるため、前記車両と対象物との相対速度の算出精度が高くなる。
【００１４】
そこで、前記サンプリング期間設定手段により、前回の制御周期で算出された前記車両と対象物間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定することによって、前記車両と対象物間の距離が長いときに前記サンプリング期間を長く設定して相対速度の算出精度を維持すると共に、前記車両と対象物間の距離が短いときには前記サンプリング期間を短く設定して相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の車両周囲監視装置の構成図。
【図２】図１に示した車両周囲監視装置の車両への取り付け態様の説明図。
【図３】図１に示した画像処理ユニットにおける処理手順を示したフローチャート。
【図４】対応画像抽出手段による画像の抽出処理と、画像間の視差の説明図。
【図５】図３に示した注意喚起判定処理のフローチャート。
【図６】図５に示した監視対象物判定処理のフローチャート。
【図７】サンプリング期間の設定方法の説明図。
【図８】車速の相違による車両と対象物との相対速度の算出誤差の変化を示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、図１〜８を参照して説明する。図１は本発明の車両周囲監視装置の構成図であり、本発明の車両周囲監視装置は画像処理ユニット１により構成されている。画像処理ユニット１には、遠赤外線を検出可能な赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌ（本発明の撮像手段に相当する）、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３、車両の走行速度を検出する車速センサ４（本発明の車速検出手段に相当する）、運転者によるブレーキの操作量を検出するブレーキセンサ５、音声により注意喚起を行うためのスピーカ６、及び、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌにより得られた画像を表示すると共に、接触の可能性が高い対象物を運転者に視認させる表示を行うための表示装置７が接続されている。
【００１７】
図２を参照して、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌは、車両１０の前部に、車両１０の車幅方向の中心部に対してほぼ対象な位置に配置され、２台の赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの光軸を互いに平行とし、各赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの路面からの高さを等しくして固定されている。なお、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌは、撮像物の温度が高い程出力レベルが高くなる（輝度が大きくなる）特性を有している。また、表示装置７は、車両１０のフロントウィンドウの運転者側の前方位置に画面７ａが表示されるように設けられている。
【００１８】
また、図１を参照して、画像処理ユニット１は、マイクロコンピュータ（図示しない）等により構成された電子ユニットであり、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌから出力されるアナログの映像信号をデジタルデータに変換して画像メモリ（図示しない）に取り込み、該画像メモリに取り込んだ車両前方の画像に対して該マイクロコンピュータにより各種演算処理を行う機能を有している。
【００１９】
そして、該マイクロコンピュータに、車両監視用プログラムを実行させることによって、該マイクロコンピュータが、赤外線カメラ２Ｒにより撮像された第１画像から、実空間上の対象物の第１画像部分を抽出する対象物抽出手段２０、赤外線カメラ２Ｌにより撮像された第２画像から、該第１画像部分と相関性を有する第２画像部分を抽出する対応画像抽出手段２１、対象物抽出手段２０により抽出された第１画像部分と対応画像抽出手段２１により抽出された第２画像部分との視差を算出する視差算出手段２２、視差に基づいて車両と対象物間の距離を算出する距離算出手段２３、車両と対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段２４、相対速度が所定速度以上である対象物を監視対象から除外する対象物除外手段２５、相対速度算出手段２４により相対速度を算出する際に用いられる画像の時系列データを取得するサンプリング期間を設定するサンプリング期間設定手段２６、及び車両１０と対象物との接触可能性を判定する接触判定手段２７として機能する。
【００２０】
次に、図３に示したフローチャートに従って、画像処理ユニット１による車両１０の周辺の監視処理について説明する。画像処理ユニット１は、所定の制御周期毎に図３に示したフローチャートによる処理を実行して車両１０の周辺を監視する。
【００２１】
画像処理ユニット１は、先ずＳＴＥＰ１で赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌから出力される赤外線画像のアナログ信号を入力し、続くＳＴＥＰ２で該アナログ信号をＡ／Ｄ変換によりデジタル化したグレースケール画像を画像メモリに格納する。
【００２２】
なお、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２では、赤外線カメラ２Ｒによるグレースケール画像（以下、右画像という。）と、赤外線カメラ２Ｌによるグレースケール画像（以下、左画像という。）とが取得される。そして、右画像と左画像では、同一の対象物の画像部分の水平位置にずれ（視差）が生じるため、この視差に基づいて実空間における車両１０から該対象物までの距離を算出することができる。
【００２３】
続くＳＴＥＰ３で、画像処理ユニット１は、右画像を基準画像として２値化処理（輝度が閾値以上の画素を「１（白）」とし、該閾値よりも小さい画素を「０（黒）」とする処理）を行って２値画像を生成する。次のＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ６は、対象物抽出手段２０による処理である。対象物抽出手段２０は、ＳＴＥＰ４で、２値画像に含まれる各白領域の画像部分をランレングスデータ（２値画像のｘ（水平）方向に連続する白の画素のラインのデータ）化する。また、対象物抽出手段２０は、ＳＴＥＰ５で、２値画像のｙ（垂直）方向に重なる部分があるラインを一つの画像部分としてラベリングし、ＳＴＥＰ６で、ラベリングした画像部分を監視対象物の画像候補として抽出する。
【００２４】
次のＳＴＥＰ７で、画像処理ユニット１は、各画像候補の重心Ｇ、面積Ｓ、及び外接四角形の縦横比ＡＳＰＥＣＴを算出する。なお、具体的な算出方法については、前掲した特開２００１−６０９６号公報等に記載された一般的なものであるため、ここでは説明を省略する。そして、画像処理ユニット１は、続くＳＴＥＰ８〜ＳＴＥＰ９と、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２２を平行して実行する。
【００２５】
ＳＴＥＰ８で、画像処理ユニット１は、所定のサンプリング周期毎に赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌにより撮像された画像に基づく２値画像から抽出された画像部分について、同一性判定を行い、同一の対象物の画像であると判定された画像部分の位置（重心位置）の時系列データをメモリに格納する（時刻間追跡）。また、ＳＴＥＰ９で、画像処理ユニット１は、車速センサ４により検出される車速ＶCAR及びヨーレートセンサ３により検出されるヨーレートＹRを読み込み、ヨーレートＹRを時間積分することにより、車両１０の回頭角θrを算出する。
【００２６】
また、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２１は対応画像抽出手段２１による処理である。図４を参照して、対応画像抽出手段２１は、ＳＴＥＰ２０で、対象物抽出手段２０により抽出された監視対象物の画像候補の中の一つを選択して、右画像のグレースケール画像３０から対応する探索画像３０ａ（選択された候補画像の外接四角形で囲まれる領域全体の画像）を抽出する。続くＳＴＥＰ２１で、対応画像抽出手段２０は、左画像のグレースケール画像３１から探索画像３０ａに対応する画像を探索する探索領域３２を設定し、探索画像３０ａとの相間演算を実行して対応画像３１ａを抽出する。
【００２７】
続くＳＴＥＰ２２は、視差算出手段２２による処理である。視差算出手段２２は、探索画像３０ａの重心位置と対応画像３１ａの重心位置との差を視差ｄｘとして算出し、ＳＴＥＰ１０に進む。
【００２８】
ＳＴＥＰ１０は距離算出手段２３による処理である。距離算出手段２３は、探索画像３０ａ及び対応画像３１ａに対応する実空間上の対象物と車両１０との距離を、視差算出手段２２により算出された視差ｄｘを用いて以下の式（１）により算出する。
【００２９】
【数１】
【００３０】
但し、Ｚ：対象物と車両１０との距離、ｆ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの焦点距離、ｐ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの画素ピッチ、Ｄ：赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの基線長、ｄｘ：視差。
【００３１】
続くＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１４は、接触判定手段２７による処理である。ＳＴＥＰ１１で、接触判定手段２７は、探索画像３０ａの座標（ｘ，ｙ）とＳＴＥＰ１０で算出された対象物と車両１０との距離ｚを、実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換して、探索画像１０ａに対応する実空間上の対象物の位置の座標を算出する。なお、実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、図２に示したように、赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌの取り付け位置の中点の位置を原点０として、Ｘを車両１０の車幅方向、Ｙを鉛直方向、Ｚを車両１０の前方向に設定されている。また、画像座標は、画像の中心を原点とし、水平方向がｘ、垂直方向がｙに設定されている。
【００３２】
次のＳＴＥＰ１２で、接触判定手段２７は、車両１０が回頭することによる画像上の位置ずれを補正するための回頭角補正を行う。また、ＳＴＥＰ１３で、接触判定手段２７は、所定のモニタ期間内で撮像された複数の画像から得られた回頭角補正後の同一の対象物の実空間位置の時系列データから、対象物と車両１０との相対的な移動ベクトルを算出する。
【００３３】
なお、対象物の実空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び移動ベクトルの具体的な算出方法については、前掲した特開２００１−６０９６号公報に詳説されているので、ここでは説明を省略する。
【００３４】
続くＳＴＥＰ１４で、接触判定手段２７は、車両１０と対象物との接触可能性を判断して、注意喚起を行う必要があるか否かを判定する「注意喚起判定処理」を実行する。「注意喚起判定処理」においては、注意喚起を行う必要があると判定されたときに、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行う。
【００３５】
次に、図５に示したフローチャートに従って、図３のＳＴＥＰ１４における「注意喚起判定処理」について説明する。
【００３６】
図５のＳＴＥＰ３０で、接触判定手段２７は、対象物抽出手段２０により抽出されて、図３のＳＴＥＰ１３で移動ベクトルが推定された対象物が、監視対象物であるか否かを判定する「監視対象物判定処理」を実行する。「監視対象物判定処理」の詳細については後述する。
【００３７】
そして、「監視対象物判定処理」により、対象物が監視対象物であると判定されたときはＳＴＥＰ３２に進む。一方、「監視対象物判定処理」により、対象物が監視対象物でないと判定されたときにはＳＴＥＰ３６に進み、この場合は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示は行われない。
【００３８】
ＳＴＥＰ３２で、接触判定手段２７は、対象物が車両１０の周囲に設定された接近判定領域内に存在するか否かを判定する。そして、対象物が接近判定領域内に存在しているときは、次のＳＴＥＰ３３からＳＴＥＰ３４に進み、接触判定手段２７は、注意喚起が必要であるか否かを判断する。
【００３９】
ＳＴＥＰ３４において、接触判定手段２７は、ブレーキセンサ５の出力から運転者によるブレーキ操作が行われているか否かを判断する。そして、ブレーキ操作が行われ、且つ、車両１０の加速度（ここでは減速方向を正する）が予め設定された加速度閾値よりも大きいとき（適切なブレーキ操作がなされていると想定される）は、注記喚起は不要であると判定する。それに対して、ブレーキ操作が行われていないか、或いは車両１０の加速度が加速度閾値以下であるときには、注意喚起が必要であると判定する。
【００４０】
そして、ＳＴＥＰ３４で注意喚起が必要であると判定されたときは、次のＳＴＥＰ３５からＳＴＥＰ５０に分岐し、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行う。それに対して、ＳＴＥＰ３４で注意喚起が不要であると判定されたときには、次のＳＴＥＰ３５からＳＴＥＰ３６に進んで図３のＳＴＥＰ１に戻る。そのため、この場合には、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行わない。
【００４１】
また、ＳＴＥＰ３２で、対象物が接近判定領域内に存在しないと判断されたときには、次のＳＴＥＰ３３からＳＴＥＰ４０に分岐する。ＳＴＥＰ４０で、接触判定手段２７は、対象物が接近判定領域外から接近判定領域内に進入して自車両１０と接触する（侵入接触）可能性を判定する。
【００４２】
そして、侵入接触の可能性が高いと判定したときは、次のＳＴＥＰ４１からＳＴＥＰ３４に進む。一方、侵入接触の可能性が低いと判定したときには、次のＳＴＥＰ４１からＳＴＥＰ３６に進み、この場合には、接触判定手段２７は、スピーカ６による注意喚起音の出力と、表示装置７への注意喚起表示を行わない。
【００４３】
なお、ＳＴＥＰ３２における接近判定、ＳＴＥＰ３４の注意喚起出力判定、及びＳＴＥＰ４０の侵入接触判定の各処理の詳細は、前掲した特開２００１−６０９６号公報に記載された衝突判定、警報出力判定、及び侵入衝突判定と同様の処理であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４４】
次に、図６に示したフローチャートに従って、図５のＳＴＥＰ３０における「監視対象物判定処理」について説明する。
【００４５】
図６のＳＴＥＰ６０は、サンプリング期間設定手段２６による処理である。サンプリング期間設定手段２６は、図７（ａ）に示した車速（ＶCAR）とサンプリング期間（Ｔw）の対応マップａ1に、車速センサ４により検出される車両の車速ＶCARを適用して、対応するサンプリング期間Ｔwを取得する。そして、サンプリング期間設定手段２６は、取得したサンプリング期間Ｔwを、今回の制御サイクルにおけるサンプリング期間として設定する。
【００４６】
続くＳＴＥＰ６１〜ＳＴＥＰ６３は、相対速度算出手段２４による処理である。相対速度算出手段２４は、ＳＴＥＰ６１で、サンプリング期間Ｔw以上の車両１０と対象物間の距離の時系列データが取得されるのを待ってＳＴＥＰ６２に進む。そして、相対速度算出手段２４は、ＳＴＥＰ６２で距離の時系列データから、外れ値（算出距離が他のデータから極端に乖離したデータ等）を除去する。
【００４７】
そして、相対速度算出手段２４は、以下の式（２）により車両１０と対象物との相対速度Ｖsを算出する。
【００４８】
【数２】
【００４９】
但し、Ｖs：車両１０と対象物との相対速度、Ｔw：サンプリング期間、Ｚ(0)：最新の距離算出値、Ｚ(N-1)：Ｚ(0)の算出時からＴw前の時点における距離算出値。
【００５０】
ここで、図８を算出して、車速ＶCARに応じた車両１０と対象物との相対速度の算出誤差の変化について説明する。図８は縦軸を速度（Ｖ）に設定し、横軸を車両１０の車速ＶCARに設定して、車速ＶCARによる車両１０と他車両及び歩行者との相対速度の算出誤差の変化を示したものである。
【００５１】
また、図８は、他車両及び歩行者が、車両１０との接触までの余裕時間の設定に応じて定まる監視対象距離を隔てた位置に存在するものとし、サンプリング期間Ｔwを、想定される車速ＶCARの最大値ＶCAR_maxにおける相対速度の算出誤差が、許容範囲Ｗm，Ｗpとなる一定値に設定して、車両１０と他車両及び歩行者との相対速度を算出したものである。
【００５２】
図８において、Ｖmは車両１０と他車両との実際の相対速度、Ｖpは車両１０と歩行者との実際の相対速度、Ｖs_thは相対速度の判定閾値、ｅ1，ｅ2は車両１０と他車両との相対速度の算出値、ｅ3は車両１０と他車両との相対速度の算出値、Ｅmは車両１０と他車両との相対速度の算出誤差、Ｅpは車両１０と歩行者との相対速度の算出誤差を示している。
【００５３】
図８から、車速ＶCARが低くなるに従って、相対速度の算出誤差Ｅm，Ｅpが減少することがわかる。そのため、車速ＶCARが低い範囲においては、必要以上の精度が得られるサンプリング期間Ｔwの設定となっている。
【００５４】
そこで、サンプリング期間設定手段２６により、ＳＴＥＰ６０で、図７（ａ）に示した車速とサンプリング期間の対応マップａ1に従って、車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定することによって、車速ＶCARが高い範囲での相対速度の算出精度を高く維持すると共に、車速ＶCARが低い範囲での相対速度の算出時間を短くすることができる。そして、これにより、車速ＶCARが低いときに、車両１０と対象物との相対速度の算出タイミングが遅れることを抑制することができる。
【００５５】
続くＳＴＥＰ６４〜ＳＴＥＰ６５、及びＳＴＥＰ７０は、対象物除外手段２５による処理である。対象物除外手段２５は、ＳＴＥＰ６４で、車両１０と対象物との相対速度Ｖsが判定閾値Ｖs_th以下であるか否かを判断する。
【００５６】
そして、相対相度Ｖsが判定閾値Ｖs_th以下であるときはＳＴＥＰ６５に進み、対象物除外手段２５は、対象物が監視対象物であると判定する。そして、ＳＴＥＰ６６に進んで図５の処理に戻る。一方、相対速度Ｖsが判定閾値Ｖs_thよりも高いときにはＳＴＥＰ７０に分岐し、対象物除外手段２５は、対象物が監視対象物ではないと判定する。そして、ＳＴＥＰ６６に進んで図５の処理に戻る。
【００５７】
ここで、車両１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定することによって、図５のＳＴＥＰ３０における「監視対象物判定処理」の処理時間が短くなると、ＳＴＥＰ３１以下の各判定処理の実行タイミングが早くなるため、ＳＴＥＰ５０による注意喚起が遅れることを抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、図７（ａ）に示したマップにより、車両１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定したが、予め設定したサンプリング期間の初期値に、車速ＶCARが低いほど小さくなる係数ｋ1（０＜ｋ1≦１）を乗ずることによって、車速１０の車速ＶCARが低いほどサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するようにしてもよい。
【００５９】
また、図７（ｂ）に示した、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)と、サンプリング期間Ｔwとの対応マップにより、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど、今回の制御周期におけるサンプリング期間Ｔwを短く設定するようにしてもよい。この場合、算出された距離Ｌ(n-1)には誤差が含まれるため、この誤差を考慮して、例えばｂ3に示したように、サンプリング期間Ｔwを階段状に設定してもよい。
【００６０】
また、予め設定したサンプリング期間の初期値に、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど小さくなる係数ｋ2（０＜ｋ2≦１）を乗ずることによって、前回の制御周期で算出された車両１０と対象物との距離Ｌ(n-1)が短いほど、今回の制御周期におけるサンプリング期間Ｔwを短い時間に設定するようにしてもよい。
【００６１】
なお、本実施の形態において、距離算出手段２３は、２台の赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌを備え、右画像と左画像間の同一対象物の画像部分の視差を用いて、車両１０と対象物との距離を算出したが、例えば、特開２００７−２１３５６１号公報に記載されているように、１台のカメラにより撮像された時系列画像間における同一対象物の画像部分の大きさの変化率を用いて、車両と対象物との距離を算出するようにしてもよい。
【００６２】
また、レーザーレーダやミリ波レーダ等の測距手段により、車両１０と対象物との距離を算出するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態においては、車両前方を撮像する構成を示したが、車両の後方や側方等、他の方向を撮像して対象物との接触可能性を判断するようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態においては、本発明の撮像手段として赤外線カメラ２Ｒ，２Ｌを用いたが、可視画像を撮像する可視カメラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像処理ユニット、２Ｒ，２Ｌ…赤外線カメラ、３…ヨーレートセンサ、４…車速センサ、５…ブレーキセンサ、６…スピーカ、７…表示装置、２０…対象物抽出手段、２１…対応画像抽出手段、２２…視差算出手段、２３…距離算出手段、２４…相対速度算出手段、２５…対象物抽出手段、２６…サンプリング期間設定手段、２７…接触判定手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置であって、
所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、
前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両の車速が低いほど、前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置であって、
所定の制御周期毎に、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、
前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記対象物と前記車両間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項１】
車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置であって、
所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、
前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両の車速が低いほど、前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
車両に搭載された撮像手段により撮像された画像を用いて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置であって、
所定の制御周期毎に、所定のサンプリング期間内の異なる時点で前記撮像手段により撮像された複数の画像から検出された同一の対象物について、各画像の撮像時における該対象物と前記車両間の距離を算出する距離算出手段と、
前記サンプリング期間における前記距離算出手段による前記車両と前記対象物との算出距離の変化度合いを用いて、前記車両と前記対象物との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
前記相対速度が所定速度以上であるときに、前記対象物を監視対象から除外する対象物除外手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前回の制御周期で前記距離算出手段により算出された前記対象物と前記車両間の距離が短いほど、今回の制御周期における前記サンプリング期間を短い時間に設定するサンプリング期間設定手段とを備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２５７３７８（Ｐ２０１０−２５７３７８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０９０８１（Ｐ２００９−１０９０８１）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【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２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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