JPH08313632A - 警報発生装置および方法，ならびにこの警報発生装置を搭載した車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歩行者の存在を早めに運転手に知らせるよう
にする。 【構成】 レーザ光をあらかじめ設定された角度範囲に
二次元的に投射することによって被検出物体が検出さ
れ，検出された被検出物体の相対位置が計測される。被
検出物体の相対位置に基づいて，その被検出物体が人で
あるかどうかが判断される。被検出物体の相対位置に基
づいて警報を発生するかどうかが判定されるとともに，
被検出物体が人であると判定されたときに人用の警報
を，それ以外ではその他用の警報を発生するかどうかが
判断される。被検出物体が人の場合には人用の警報が鳴
らされ，その他の障害物の場合にはその他用の警報が鳴
らされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は，車両の前方に存在する人（歩
行者）を検出し，その人の存在をその車両の運転手に知
らせる警報発生装置および方法，ならびにこの警報発生
装置を搭載した車両に関する。

【０００２】

【背景技術】車両の前方に存在する車両等の障害物を検
出する装置としてレーザ・レーダを用いた車間距離検出
装置がある。この車間距離検出装置は，レーザ光を投射
し車両等の後部に設けられたリフレクタからのレーザ光
の反射光を検出することによって，それらの障害物を検
出している。このため，運転者が注意すべき歩行者，自
転車に乗っている人等については，次のような問題があ
る。

【０００３】自転車にはその後部にリフレクタが設けら
れているので，車間距離検出装置がそのリフレクタから
の反射光を検出することによって自転車（自転車に乗っ
ている人）を検出することが可能となる。

【０００４】また，歩行者については，通常，車間距離
検出装置が検出できず，歩行者の着衣によってはレーザ
光が反射されることがあるため，その反射光を車間距離
検出装置が検出することによって歩行者を検出できるこ
とがある。しかしながら，車間距離検出装置の分解能が
±１ｍ程度であり，作動周期が 0.1秒程度である場合に
は，人の移動速度（歩行速度）は充分小さいため静止物
体として検出される。このため，歩行者をその他の静止
物体，たとえば路側リフレクタ，看板等と区別すること
ができない。

【０００５】

【発明の開示】この発明は，車両の前方に存在する歩行
者（人）を検出できるようにするとともに，歩行者の存
在をその車両の運転手に知らせるようにするとことを目
的としている。

【０００６】第１の発明は，車両，二輪車等の障害物お
よび歩行者までの相対位置に基づいて，警報を発生する
警報発生装置および方法を提供している。第２の発明
は，撮像により得られる画像に基づいて歩行者を検出
し，歩行者が検出されると警報を発生する警報発生装置
および方法を提供している。第１の発明による警報発生
装置および第２の発明による警報発生装置は車両に搭載
される。

【０００７】第１の発明による警報発生装置は，警報発
生装置が搭載された車両の前方に存在する被検出物体を
検出し，検出した被検出物体の相対位置を計測する物体
位置検出手段，上記物体位置検出手段によって検出され
た被検出物体の相対位置に基づいてその被検出物体が人
に関するものであるかまたは障害物に関するものである
かを判断する人判断手段，上記物体位置検出手段によっ
て検出された被検出物体の相対位置に基づいて警報を発
生するかどうかを判定するとともに，上記人判断手段が
被検出物体を人に関するものであると判定したときに
は，被検出物体を障害物に関するものであると判定した
ときよりも遠い位置から警報を発生させるように判定す
る警報発生判断手段，および上記警報発生判断手段が警
報を発生すべきと判定したことに応答して警報を発生す
る警報装置を備えている。

【０００８】第１の発明による警報発生方法は，車両の
前方に存在する被検出物体を検出し，検出した被検出物
体の相対位置を計測し，検出された被検出物体の相対位
置に基づいてその被検出物体が人に関するものであるか
または障害物に関するものであるかを判断し，検出され
た被検出物体の相対位置に基づいて警報を発生するかど
うかを判定するとともに，被検出物体を人に関するもの
であると判定したときには被検出物体を障害物に関する
ものであると判定したときよりも遠い位置から警報を発
生させるように判定し，警報を発生すべきと判定したこ
とに応答して警報を発生するものである。

【０００９】第１の発明によると，車両の前方に存在す
る被検出物体が検出され，その被検出物体の相対位置が
計測される。たとえば車両，二輪車等の障害物，路側に
設けられる障害物，人（歩行者），等が被検出物体とし
て検出される。被検出物体の検出にはたとえば，レーザ
光を用いたレーザ・レーダ等の検出装置が用いられる。
被検出物体が検出されると，その被検出物体の相対位置
に基づいて，その被検出物体が人に関するものである
か，またはその他の障害物に関するものであるかが判断
される。次に被検出物体の相対位置に基づいて，警報を
発生するかどうかが判断される。被検出物体が人に関す
るものの場合には，それ以外の障害物の場合よりも遠い
位置から警報が発生される。

【００１０】したがって，歩行者が検出されたときに
は，その他の障害物が検出されたときよりも遠い位置か
ら警報が鳴らされるので，この警報によってその車両の
運転手は早い時期から歩行者の存在を知ることができ
る。これにより，運転手は歩行者に注意を払い，その歩
行者を保護するような動作（操作）を容易にとることが
できる。

【００１１】第１の発明によるもう１つの警報発生装置
は，被検出物体が人に関するものであるか，またはそれ
他の障害物であるかによって，警報の種類を変えるもの
である。この警報発生装置は，警報発生装置が搭載され
た車両の前方に存在する被検出物体を検出し，検出した
被検出物体の相対位置を計測する物体位置検出手段，上
記物体位置検出手段によって検出された被検出物体の相
対位置に基づいて，その被検出物体が人に関するもので
あるかまたは障害物に関するものであるかを判断する人
判断手段，上記人判断手段が被検出物体を人に関するも
のであると判定したときには第１の警報を発生するかど
うかを，上記人判断手段が被検出物体を障害物に関する
ものであると判定したときには第２の警報を発生するか
どうかを，その被検出物体の相対位置に基づいて判断す
る警報発生判断手段，および上記警報発生判断手段が警
報を発生すべきと判定したことに応答して第１または第
２の警報を発生する警報装置を備えている。

【００１２】この警報発生装置に対応する警報発生方法
は，車両の前方に存在する被検出物体を検出し，検出し
た被検出物体の相対位置を計測し，検出された被検出物
体の相対位置に基づいて，その被検出物体が人に関する
ものであるかまたは障害物に関するものであるかを判断
し，被検出物体を人に関するものであると判定したとき
には第１の警報を発生するかどうかを，被検出物体を障
害物に関するものであると判定したときには第２の警報
を発生するかどうかを，その被検出物体の相対位置に基
づいて判断し，警報を発生すべきと判定したことに応答
して第１または第２の警報を発生するものである。

【００１３】この発明によると，検出された被検出物体
の相対位置に基づいて，その被検出物体が人に関するも
のであるかまたは障害物に関するものであるかが判断さ
れる。その結果，被検出物体が人に関するものであると
きには第１の警報を発生するかどうかが，被検出物体が
その他の障害物に関するものであるときには第１の警報
と異なる第２の警報を発生するかどうかが，その被検出
物体の相対位置に基づいて判断される。第１の警報はた
とえば第２の警報よりも大きい音量である。

【００１４】したがって，第１の警報（歩行者用）と第
２の警報（その他の障害物用）を変えることによって，
運転手が前方に存在する物体（被検出物体）が歩行者で
あるかまたはその他の障害物であるかを容易に判断する
ことができる。これにより，運転手は歩行者の存在を早
く知ることができるので，歩行者に対する危険回避の処
置を容易にとることができる。

【００１５】第１の発明の一実施態様においては，警報
発生装置が搭載された車両の速度を検出する車速セン
サ，および上記車速センサによって検出された車両の速
度と上記被検出物体の相対位置とに基づいてその被検出
物体の相対速度を算出する相対速度算出手段がさらに設
けられ，上記警報発生判断手段が，被検出物体の相対位
置に加えてその相対速度を用いて警報についての判断を
行うものである。

【００１６】この実施態様によると，警報発生装置が搭
載された車両の速度が計測され，この車両の速度および
各被検出物体の相対位置に基づいて，その被検出物体の
相対速度が検出される。被検出物体の相対速度は警報を
発生するかどうかの判定に用いられる。警報を発生する
かどうかの判定においては，被検出物体が近づいてくる
場合には，遠い位置から警報を発生し，被検出物体が遠
ざかっていく場合には近づいてくる場合よりも近い位置
から警報を発生するようにする。したがって，被検出物
体が近づいてくるときのように，その被検出物体と衝突
する危険が大きいときには，遠ざかっていくときよりも
遠い位置から警報が発生されることになるので，危険の
度合に応じてより適切に警報を発生することができる。

【００１７】次に第２の発明による警報発生装置および
方法について説明する。

【００１８】第２の発明による警報発生装置は，被検出
物体を含む被写体を撮像し，その被写体を表す画像デー
タを出力する撮像手段，上記撮像手段から出力された第
１画像データと，この第１画像データの撮像から所定時
間経過後に上記撮像手段から出力された第２画像データ
とを記憶する画像メモリ，上記画像メモリに記憶された
第１画像データと第２画像データとに基づいて被検出物
体を表す対象画像データを作成する対象画像作成手段，
上記対象画像作成手段によって作成された対象画像デー
タによって表わされる被検出物体が人であるかどうかを
判断する人判断手段，および上記人判断手段が人である
と判定したことに応答して警報を発生する警報装置を備
えている。

【００１９】第２の発明による警報発生方法は，被検出
物体を含む被写体を撮像することにより，その被写体を
表す画像データを得，撮像により得られた第１画像デー
タと，この第１画像データの撮像から所定時間経過後に
撮像により得られた第２画像データとを画像メモリに記
憶しておき，上記画像メモリに記憶された第１画像デー
タと第２画像データとに基づいて被検出物体を表す対象
画像データを作成し，作成された対象画像データによっ
て表わされる被検出物体が人であるかどうかを判断し，
被検出物体を人であると判定したことに応答して警報を
発生するものである。

【００２０】第２の発明によると，被検出物体を含む被
写体が撮像手段によって撮像され，その被写体を表す画
像データが出力される。最初に撮像された第１画像デー
タと，この第１画像データの撮像から所定時間経過後に
撮像された第２画像データとが画像メモリに記憶され
る。画像メモリに記憶された第１画像データと第２画像
データに基づいて被検出物体を表す対象画像データが作
成される。対象画像データに基づいてその対象画像デー
タによって表わされる被検出物体が人であるかどうかが
判断される。被検出物体が人（歩行者）であると判定さ
れると警報が鳴らされる。

【００２１】したがって，歩行者が検出されると警報が
鳴らされるので，運転手は歩行者の存在を知ることがで
きるので，歩行者に対する危険回避のための処置を容易
に行うことができる。

【００２２】第２の発明の一実施態様においては，上記
対象画像作成手段が，上記画像メモリに記憶された第１
画像データを，上記第２画像データの画像面に２段階透
視変換した透視画像データを作成する透視変換手段，上
記透視変換手段によって作成された透視画像データと，
上記画像メモリに記憶された第２画像データとの差分画
像データを作成し，この差分画像データを所定の閾値で
二値化した二値画像データを作成する二値画像作成手
段，二値画像作成手段によって作成された二値画像デー
タにラベリング処理を施すことにより対象画像を抽出
し，各対象画像を囲むウィンドウを決定するウィンドウ
決定手段，および上記画像メモリに記憶された第２画像
データのうち，各ウィンドウ内に含まれる上記第２画像
データを上記対象画像データとして出力する画像作成手
段によって実現される。

【００２３】この実施態様によると，第１画像データを
第２画像データの画像面に透視変換した透視画像データ
が作成され，この透視画像データと第２画像データとの
差分画像データを所定の閾値で二値化した二値画像デー
タが作成される。二値画像データにラベリング処理が施
され，被検出物体を表す対象画像が抽出され，さらに各
対象画像を囲むウィンドウが決定される。第２画像デー
タのうち，各ウィンドウ内に含まれる上記第２画像デー
タが対象画像データとして出力される。２段階透視変換
された透視画像と第２画像との差分画像は，道路等の平
面を表す画像がほぼ無くなり，車両，歩行者等の立体を
表す画像のみが残ることになる。したがって，差分画像
を二値化しラベリング処理を施すことによって，車両，
歩行者等の立体（被検出物体）をそれぞれ表す画像を抽
出することができる。それぞれの被検出物体の画像を含
むウィンドウ内の第２画像データには，その被検出物体
を表す対象画像データが含まれる。

【００２４】第２の発明の他の実施態様においては，上
記人判断手段が，上記対象画像作成手段によって作成さ
れた対象画像データに基づいて，被検出物体の水平エッ
ジおよび垂直エッジを抽出するエッジ抽出手段，および
上記エッジ抽出手段によって抽出された被検出物体の水
平エッジおよび垂直エッジに基づいて被検出物体の高さ
とその幅を算出し，これらの高さと幅に基づいて被検出
物体が人であるかどうかを判断する対象判断手段によっ
て実現される。

【００２５】この実施態様によると，被検出物体を表す
対象画像データに基づいて，被検出物体の水平エッジお
よび垂直エッジが抽出される。被検出物体の水平エッジ
および垂直エッジに基づいて被検出物体の高さとその幅
が検出される。高さと幅に基づいて被検出物体が人であ
るかどうかが判断される。人（歩行者）と，車両等の障
害物とは，高さと幅が異なるので，これらの高さと幅に
基づいて被検出物体が歩行者であるかまたはその他の障
害物であるかを判定することができる。

【００２６】

【実施例】

第１実施例 第１実施例における警報発生装置は２次元スキャンのレ
ーザ・レーダを用いて歩行者を含む障害物を検出し，そ
れらの距離に応じて警報を発生するものである。

【００２７】図１は車両に搭載される警報発生装置の電
気的構成を示すブロック図である。この警報発生装置が
搭載された車両を自車両という。

【００２８】レーザ・レーダ10は車両の前方に向けてレ
ーザ光を投射するように車両に取付けられる。このレー
ザ・レーダ10には，投射光を投射する部分と，反射光を
受光する部分とが含まれる。図２に示すように，レーザ
・レーダ10は車両１の前部，たとえばバンパ１Ａまたは
その付近に取付けられる。レーザ・レーダ10の全部を車
両１の車体の外側に露出させる必要はなく，少なくとも
レーザ光の出射窓と反射光の入射窓とが開けられていれ
ばよい。各種の信号処理回路は一般には車体内部に設け
られるであろう。

【００２９】車両，二輪車，自転車等の障害物にはその
後部にリフレクタが設けられているので，そのリフレク
タによって反射されたレーザ光を受光することによっ
て，それらの障害物を検出することができる。一方，歩
行者については，歩行者を検出するため，図３に示すよ
うに，再帰反射特性を持つ素材（これを，反射素材とい
う）５Ｈと５Ｌをそれぞれ，人の頭に近い箇所と足に近
い箇所の２箇所に取付ける。頭に近い箇所は，たとえば
帽子，服の襟等であり，足に近い箇所はたとえば，靴，
ズボンの裾，スカートの裾等である。頭に近い箇所およ
び足に近い箇所以外に，その他の箇所に反射素材を着け
てもよく，たとえば反射素材を腕帯として腕に着けても
よい。

【００３０】レーザ・レーダ10の全体的な動作は制御回
路11によって統括される。制御回路11は一定の周期をも
つ一連の発光パルスを発生し，レーザ・ダイオード（Ｌ
Ｄ）駆動回路12に与える。発光パルスの周期は，計測可
能な最大距離を光が往復するのに要する時間以上の時間
である。

【００３１】制御回路11はまた，レーザ光をあらかじめ
定められた走査角度範囲（検知エリア）を水平方向およ
び鉛直方向にそれぞれ走査するたの水平走査角信号およ
び鉛直走査角信号を発生し，二次元スキャナ14に与え
る。走査角度範囲はたとえば，図４に示すように，水平
方向に400[mrad] であり，鉛直方向に70[mrad]である。
走査角度範囲は，各方向にそれぞれ80分割，14分割され
る，すなわち80×14のエリアに分割される。１エリアは
５×５[mrad²] であり，各エリアにレーザ光が投射され
る。

【００３２】ＬＤ駆動回路12は，制御回路11から与えら
れる発光パルスに応答して，レーザ・ダイオード（Ｌ
Ｄ）13を駆動する。これにより，ＬＤ13からパルス・レ
ーザ光が投光される。

【００３３】二次元スキャナ14は，制御回路11から与え
られる水平走査角信号および鉛直走査角信号に応答し
て，ＬＤ13が投射されるパルス・レーザ光を走査し，上
述の走査角度範囲に出射する。図５は二次元スキャナの
詳細な構成を示すブロック図である。

【００３４】ＬＤ13からのパルス・レーザ光は水平走査
用ミラー41により反射されることによって水平方向に走
査され，さらに鉛直走査用ミラー43により反射されるこ
とによって鉛直方向に走査される。水平走査用ミラー41
は制御回路11から与えられる水平走査角信号に基づく角
度に水平走査用モータ42によって回転され，鉛直走査用
ミラー41は制御回路11から与えられる鉛直走査角信号に
基づく角度に鉛直走査用モータ42によって回転される。
ミラー41，43はたとえばガルバノメータ・ミラーであ
る。

【００３５】パルス・レーザ光の二次元スキャンは，図
５に示す二次元スキャナの他に，ポリゴン・ミラーを用
いてもよいし，レーザ光を投光するコリメータを回動さ
せるコリメータ直動型を用いて行ってもよい。またその
他のものを用いてもよい。

【００３６】水平走査用ミラー41および鉛直走査用ミラ
ー43の回転角がスキャン角度検出回路によって検出さ
れ，それらの角度を表す水平角検出信号および鉛直角検
出信号が制御回路11に与えられる。

【００３７】レーザ光の反射光がフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）16によって受光され，ＰＤ16の受光信号が受光回路
17によって所定の閾値でレベル弁別される。受光信号の
レベルがその閾値を超えると，受光タイミング信号が受
光回路17から制御回路11に出力される。

【００３８】ＰＤ16は多分割ＰＤ（水平方向にまたはマ
トリックス状に分割されたＰＤ）を用いてもよい。この
多分割ＰＤを用いた反射光の検出については，特願平6-
196217号に開示されている。

【００３９】制御回路11において，発光パルスに基づく
レーザ光の投光タイミングから，受光タイミング信号に
基づく反射光の受光タイミングまでの遅延時間が計時さ
れ，この遅延時間に基づいて，自車両（このレーザ・レ
ーダ10が搭載された車両１）から被検出物体までの距離
ｒが算出される。被検出物体が検出されたとき（被検出
物体までの距離ｒが算出されたとき），スキャン角度検
出回路15から与えられる水平角検出信号および鉛直角検
出信号に基づいて，水平角θおよび鉛直角φがそれぞれ
算出される。被検出物体が検出される毎に，その被検出
物体の距離ｒ，水平角θおよび鉛直角φが信号処理装置
20に与えられる。

【００４０】自車両の走行速度（車速）ｖが車速センサ
18によって検出され，信号処理装置20に与えられる。

【００４１】信号処理装置20は，レーザ・レーダ10によ
って検出された被検出物体の距離ｒ，水平角θおよび鉛
直角φ，ならびに車速センサ18によって検出された車速
ｖに基づいて，被検出物体が歩行者であるかその他の障
害物であるかを判断するとともに，歩行者であるかまた
はその他の障害物であるかに応じて異なる警報を発生す
るかどうか判断するものである。

【００４２】信号処理装置20はプログラムされたコンピ
ュータによって実現される。信号処理装置20はそのすべ
てをハードウェアによって実現することもできる。また
信号処理装置20はその一部をハードウェアによって実現
しその他の一部をソフトウェアによって実現することも
できる。

【００４３】図６は信号処理装置20における警報発生の
処理手順を示すフロー・チャートである。

【００４４】図７は信号処理装置20において記憶される
データの構造を示し，レーザ光を走査角度範囲内におい
て一回走査したときに検出された被検出物体に関するデ
ータである。この図ではＮ個の被検出物体が示されてい
る。

【００４５】信号処理装置20において，被検出物体の距
離ｒ，水平角θおよび鉛直角φによって表される極座標
系が，直交座標系に変換される（ステップ31）。図７に
示すように，レーザ・レーダ10の位置を原点Ｏとし，水
平方向をＸ軸，鉛直方向をＺ軸，車両１の進行方向をＹ
軸とする。Ｙ軸はレーザ・レーダ10の高さ位置において
路面に平行である。路面（地面）を高さの基準Ｚ＝０と
する場合には，レーザ・レーダ10は車両１のバンパ１Ａ
に取付けられているので，それが取付けられた高さ位置
に相当する高さΔＺを用いて補正すればよい。

【００４６】直交座標系で表わされる被検出物体の位置
（ｘ，ｙ，ｚ）は被検出物体の距離ｒ，水平角θおよび
鉛直角φによって，次式で表される。

【００４７】 ｘ＝ｒ・cos θ …(1) ｙ＝ｒ・sin θ・sin φ …(2) ｚ＝ｒ・cos φ …(3)

【００４８】一つの対象を２以上の被検出物体として検
出されることがあるため，それらの被検出物体を１つに
まとめる処理を，座標変換の前または後で行ってもよ
い。

【００４９】このまとめ処理を座標変換の前に行う場合
には，距離ｒ，水平角θおよび鉛直角φがそれぞれ，一
の被検出物体を基準にして他の被検出物体が所定の範囲
にあるとき，それらは１つの対象から検出されたもので
あると判定され，１つの対象から検出された複数の被検
出物体は，それらの距離ｒ，水平角θおよび鉛直角φに
基づいて，それらの被検出物体を１つにまとめた被検出
物体の距離ｒ，水平角θおよび鉛直角φが算出される，
たとえば平均が算出される。

【００５０】また，まとめ処理を座標変換の後に行う場
合には，被検出物体の座標（ｘ，ｙ，ｚ）に基づいて，
一の被検出物体を基準にして他の被検出物体が所定の範
囲内にあるとき，それらは１つの対象であると判定さ
れ，同一の対象から検出された被検出物体は，上述のよ
うに１つの被検出物体にまとめられる。

【００５１】車両に対する被検出物体の相対速度が被検
出物体の位置（ｘ，ｙ，ｚ）および車速ｖに基づいて算
出される（ステップ32）。相対速度はたとえば，位置
（ｘ，ｙ，ｚ）のうちｘ座標およびｙ座標に基づいて算
出される，すなわち水平面内の被検出物体の位置情報に
基づいて算出される。位置（ｘ，ｙ）と車速Ｖに基づ
く，被検出物体の相対速度の算出についてはたとえば特
願平4-305019号に開示されている。

【００５２】続いて，相対速度が算出された被検出物体
について，被検出物体までの相対距離（座標系の変換前
の距離ｒまたは座標系の変換後のｚ座標）と，その相対
速度に基づいて，その被検出物体に衝突する危険度を表
す衝突危険度が算出される（ステップ33）。この衝突危
険度はたえば，被検出物体が現在の距離Ｄから，その被
検出物体の相対速度Ｖでこのレーザ・レーダ10が搭載さ
れた車両１に近づいてきたときに，被検出物体と車両が
衝突するまでの時間である。衝突危険度ｔは次式により
算出される。

【００５３】 ｔ＝Ｄ／Ｖ （Ｖ＞０） …(4) ｔ＝∞ （Ｖ≦０） …(5)

【００５４】相対速度Ｖが０または負の場合には，車両
から遠ざかっていることになり，車両がその被検出物体
に衝突する危険性が低いので，衝突危険度ｔが∞に設定
されている。

【００５５】次に，検出された被検出物体が人（歩行
者）であるかどうかが，その位置情報に基づいて判断さ
れる（ステップ34）。被検出物体の位置をＹ座標の小さ
い順に並替え，その順に一の被検出物体の位置Ｐ1(ｘ1,
ｙ1,ｚ1)と，他の被検出物体の位置Ｐ2(ｘ2,ｙ2,ｚ2)と
について，次式によって表される条件を満たすかどうか
によって，それらの２つの被検出物体が人（歩行者）で
あるかどうかが判断される。

【００５６】 ｜ｘ1 −ｘ2 ｜＜Ｔhx AND ｜ｙ1 −ｙ2 ｜＜Ｔhy AND Ｔhz1 ＜｜ｚ1 −ｚ2 ｜＜Ｔhz2 …(6)

【００５７】式(6) は一の被検出物体が頭の付近に着け
られた反射素材であり，他方の被検出物体が足の付近に
着けられた反射素材であることを前提としている。した
がって，Ｔhx，Ｔhyはレーザ・レーダ10の分解能によっ
て決定される閾値であり，Ｔhz1,Ｔhz2 は人の身長によ
って決定される閾値である。これらの閾値はたとえば，
Ｔhx ＝0.5[m] ，Ｔhy ＝1.0[m] ，Ｔhz1＝1.0[m] およ
びＴhz2＝1.8[m] である。

【００５８】式(6) によって表される人判断の条件式を
用いると，道路上におよびその側に存在する障害物，た
とえば路側リフレクタ（デリニエータ），壁，看板等
を，人と区別することができる。路側リフレクタは１つ
の被検出物体として検出され壁および看板は被検出物体
が広い領域で連続的に検出されるので，上述の人判断条
件を満たさない。

【００５９】被検出物体が人であると判定されると（ス
テップ34でYES ），衝突危険度ｔが所定の警報発生閾値
Ｔhmと比較され（ステップ35），衝突危険度ｔが警報発
生閾値Ｔhm未満の場合（ステップ35でYES ）には人用の
警報が警報装置19によって発生され（ステップ36），そ
うでない場合（ステップ35でNO）には警報は発生されな
い。

【００６０】また被検出物体が人でない，すなわち人以
外の障害物であると判定されると（ステップ34でNO），
衝突危険度ｔが所定の警報発生閾値Ｔhoと比較され（ス
テップ37），衝突危険度ｔが警報発生閾値hＴo未満の場
合（ステップ37でYES ）には，その他用の警報が警報装
置19によって発生され（ステップ38），そうでない場合
（ステップ37でNO）には警報は発生されない。

【００６１】被検出物体が人判断条件には，その被検出
物体の相対速度を考慮してもよい。また，ファジィ推論
により人らしさを算出し，この人らしさに基づいて被検
出物体が人であるかどうかを判定してもよい。

【００６２】警報発生閾値はＴhm＞Ｔhoであり，たとえ
ば，Ｔhm＝10［秒］，Ｔho＝５［秒］である。車両等の
障害物に対して，人（歩行者）が特に危険であるため，
人が検出されたときにはその他の障害物（車両等）より
も早い時期から警報を発生し，人の存在を運転手に知ら
せるものである。

【００６３】また，人用の警報とその他の警報はそれぞ
れ異なるものを用いるのが好ましい。たとえば，音の大
きさ（音量）を変える，音の周波数を変える，または音
の大きさと周波数を変える。また，合成された音声を警
報としてもよい。

【００６４】警報の発生の判定には車速ｖを考慮しても
よい。たとえば車速ｖが大きいときは警報発生閾値Ｔh
m，Ｔhoを大きく設定し，車速ｖが小さいときは警報発
生閾値Ｔhm，Ｔhoを小さく設定する。

【００６５】このようにして，レーザ・レーダ10によっ
て検出された被検出物体について，それが歩行者である
かを判断し，歩行者であるときには早い時期から歩行者
が車両の前方にいることを警報を鳴らすことによって注
意を運転手に促すことができる。運転手が歩行者に注意
することによって，歩行者を巻込んだ事故を減らすこと
ができる。

【００６６】第２実施例 第２実施例による警報発生装置は，車両の前方の風景を
カメラによって撮像することに得られる画像を用いて，
移動ステレオ視により歩行者を検出し，警報を発生する
ものである。

【００６７】図９は第２実施例における警報発生装置の
構成を示すブロック図である。この図において，車速セ
ンサ18および警報装置19は図１に示すものと同一のもの
である。

【００６８】各メモリはＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の記憶
素子によって実現される。第１画像メモリ53，第２画像
メモリ54，透視画像メモリ56および差分画像メモリ57を
一つのメモリによって構成することもできるし，これら
のいくつかを組合わせてもよい，たとえば第１画像メモ
リ53と第２画像メモリ54を１つの画像メモリとして構成
してもよい。

【００６９】ビデオ・カメラ51は，図10に示すように，
ルーム・ミラー１Ｂの裏側（鏡面となっている面の反対
側）に，車両１のフロント・ガラス１Ｃを通して車両１
の前方を撮像できるように設置される。このビデオ・カ
メラ51はその視軸（光軸）が車両の直進方向に路面とほ
ぼ平行になるように設置される。ビデオ・カメラ51たと
えば，ＣＣＤカメラ等であり，好ましくはシャッタ付き
ビデオ・カメラである。ビデオ・カメ51は，後述する画
像処理装置55から与えられる第１撮像信号または第２撮
像信号に応答して，車両１の前方の風景を撮像し，その
風景を表すアナログ・ビデオ信号をＡ／Ｄ変換器52に出
力する。

【００７０】信号処理装置52はＡ／Ｄ変換回路を含み，
ビデオ・カメラ51によって撮像された風景を表すアナロ
グ・ビデオ信号がＡ／Ｄ変換回路によりグレイ・レベル
・ディジタル画像データに変換される。画像データはａ
画素（縦）×ｂ画素（横）であり，各画素はたとえば８
ビットのグレイ・レベル・データ（階調データ）によっ
て表現される。第１撮像信号に基づいて画像データは第
１画像メモリ53に記憶され，第２撮像信号に基づいて画
像データは第２画像メモリ54に記憶される。

【００７１】画像処理装置55は第１画像メモリ53および
第２画像メモリ54にそれぞれ記憶された第１画像データ
および第２画像データ，ならびに車速センサ18によって
検出された車速に基づいて被検出物体を抽出するととも
に被検出物体が人であるかどうかによって異なる警報を
鳴らすものである。図11および図12は画像処理装置55に
おける全体的な処理手順を示すフロー・チャートであ
る。

【００７２】第１撮像信号がビデオ・カメラ51に出力さ
れ，車両１の前方の風景がビデオ・カメラ51によって撮
像され，その風景を表す画像データが第１画像メモリ53
に記憶される（ステップ61）。この第１画像メモリ53に
記憶された画像データを第１画像データといい，この第
１画像データによって表される画像を第１画像という。

【００７３】第１撮像信号の出力後，あらかじめ定めら
れた時間τ（たとえば1/30秒）が経過すると，第２撮像
信号が画像処理装置55からビデオ・カメラ１に出力さ
れ，この第２撮像信号に応答して車両１の前方の風景が
ビデオ・カメラ１によって再び撮像され，画像データが
第２画像メモリに記憶される（ステップ62）。第２画像
メモリ４に記憶されるた画像データを第２画像データと
いい，この第２画像データによって表される画像を第２
画像という。。

【００７４】第２画像は第１画像の撮像時刻から時間τ
だけ経過した後に撮像されているので，車両１は距離ｄ
＝ｖ・τ（ｖは車速センサ18によって検出される車速を
表す）だけ前方に移動していることになる。したがっ
て，第２画像の撮像位置は第１画像の撮像位置よりも距
離ｄだけ前方に移動していることになる。

【００７５】第１画像メモリに記憶された第１画像デー
タが，第２画像の画像面に画像処理装置55によって２段
階透視変換されることにより透視画像データが作成さ
れ，この透視画像データは透視画像メモリ56に記憶され
る（ステップ63）。透視画像データによって表される画
像を透視画像という。ステップ63における２段階透視変
換処理は第１画像を撮像した後，第２画像の撮像前に行
ってもよい。

【００７６】２段階透視変換は，ある第１の視点から撮
像された画像に基づいて異なる第２の視点から撮像した
画像を作成するものである。第１に，第１の視点から撮
像された画像が基準となる水平面上に透視変換（透視投
影）される。第２に，水平面上に透視変換された画像を
第２の視点から撮像した画像に透視変換するものであ
る。この実施例では，第１の視点および第２の視点が第
１画像および第２画像をそれぞれ撮像したビデオ・カメ
ラ51の位置であり，水平面が道路（路面）である。第１
画像に基づいて第２画像を撮像した視点と同じ視点から
見た画像（透視画像）が作成される。

【００７７】次に，第２画像メモリ54に記憶されている
第２画像データと透視画像メモリ56に記憶されている透
視画像データとの差分画像データが，それぞれ対応する
画素の画像データの差分の絶対値が算出されることによ
り作成され，差分画像データは差分画像メモリ57に記憶
される（ステップ64）。この差分処理においては，上述
した画像処理装置55の内部メモリに記憶された座標があ
る場合には，この座標に対応する画素データの値（グレ
イ・レベル）は零にされる。差分画像データによって表
わされる画像を差分画像という。

【００７８】一般に２段階透視変換を行った画像と，２
段階透視変換の視点から撮像した画像とを比較すると，
路面（路面上にに描かれている制限速度，センタ・ライ
ン等を表す模様を含む）等の平面は，同じ位置（座標）
に存在するため，路面を表す画像データの値（グレイ・
レベル）は零または零に近い値になり，この平面以外の
車両，歩行者，街灯等の立体を表す画像は同じ位置には
なく，画像データの値は零または零に近い値にはならな
い。したがって，路面を表す画像は透視画像からほぼ消
去され，路面以外の立体を表わす画像が透視画像に残る
ことになる。

【００７９】差分画像メモリ57に記憶された差分画像デ
ータは，画像処理装置55により所定の閾値で二値化さ
れ，その二値画像データが作成される（ステップ65）。
この二値化に用いられる閾値は，障害物を表す画像を浮
き立たせるために適した値に設定される。

【００８０】この差分画像データを二値化することによ
って，路面を表す画像データは０になり，路面以外の立
体，すなわち障害物を表す画像データは１になる。した
がって，二値画像は，障害物を表す画像のみを抽出する
ことになる。

【００８１】二値画像データにラベリング処理が行われ
ることにより，障害物を表す画素の集合（画像）が抽出
される（ステップ66）。ラベルが付けられた各画像をす
べて含むようにウィンドウが決定される（ステップ6
7）。

【００８２】ステップ61〜67の処理の詳細については，
特願平6-153048号に開示されている。

【００８３】各障害物を表す画像を囲むウィンドウが，
第２画像メモリに記憶された第２画像データに設定され
（ステップ68），各ウィンドウ内に含まれる第２画像デ
ータ（対象画像データ）について，水平エッジおよび垂
直エッジが抽出される（ステップ69）。第２画像データ
にウィンドウを設定することによって第２画像内の障害
物を表す対象画像データのみを切出すことができる。

【００８４】ウィンドウは第２画像データに代えてまた
は加えて透視画像メモリ66に記憶されている透視画像デ
ータに設定してもよい。

【００８５】各ウィンドウにおいて抽出された水平エッ
ジのＹ方向の最小値と最大とが抽出され，最大値と最小
値の差が障害物の上下幅として算出され，垂直エッジの
Ｘ方向の最小値と最大値に基づいて左右幅が上下幅と同
様に算出される（ステップ69）。これらの上下幅および
左右幅に基づいて，障害物の縦横比Ｒが算出される（ス
テップ70）。縦横比ＲはたとえばＲ＝上下幅／左右幅で
ある。さらにこの縦横比Ｒに基づいて障害物が人である
か，またはその他の車両等の障害物であるかが判断され
る（ステップ71）。人判断の条件は，Ｔhr1 およびＴhr
2 を閾値として次式によって表される。

【００８６】 ＴHR1 ＜ｒ＜Ｔhr2 …(7)

【００８７】閾値Ｔhr1 およびＴhr2 は人の体型を考慮
して決定され，たとえばＴhr1 ＝２，Ｔhr2 ＝４であ
る。

【００８８】ステップ71において，障害物が人（歩行
者）である場合（ステップ71でYES ）には警報装置19に
より人用の警報が発生され（ステップ72），そうでない
場合（ステップ71でNO）にはその他用の警報が発生され
る（ステップ73）。

【００８９】このようにして検出された障害物に応じて
異なる警報が鳴らされる。

【００９０】各障害物が，たとえば自車両が走行してい
る車線上にあるのかまたはその他の車線もしくは歩道上
にあるのかに応じて警報を鳴らすかどうかの判定に用い
てよい。

【００９１】また，第２実施例における警報発生装置
に，第１実施例におけるレーザ・レーダ10をさらに設け
て，障害物（被検出物体）までの距離に基づいて警報を
発生するかどうかを判定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における警報発生装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】警報発生装置に含まれるレーザ・レーダが車両
に取付けられた様子を示す。

【図３】反射素材が人に着けられた様子を示す。

【図４】レーザ光を投射する走査角度範囲を示す。

【図５】二次元スキャナの詳細な構成を示す。

【図６】第１実施例の信号処理装置における警報発生の
処理手順を示すフロー・チャートである。

【図７】信号処理装置において記憶されるデータの構造
を示す。

【図８】座標系の変換を説明する図である。

【図９】第２実施例における警報発生装置の構成を示す
ブロック図である。

【図１０】警報発生装置に含まれるカメラが車両に取付
けられた様子を示す。

【図１１】警報発生装置の全体的な処理手順を示すフロ
ー・チャートである。

【図１２】警報発生装置の全体的な処理手順を示すフロ
ー・チャートである。

【符号の説明】 10 レーザ・レーダ 11 制御回路 12 ＬＤ駆動回路 13 ＬＤ 14 二次元スキャナ 15 スキャン角度検出回路 16 ＰＤ 17 受光回路 18 車速センサ 19 警報装置 20 信号処理装置 41，43 ミラー 42，44 モータ 51 ビデオ・カメラ 52 信号処理装置 53 第１画像メモリ 54 第２画像メモリ 55 画像処理装置 56 透視画像メモリ 57 差分画像メモリ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 警報発生装置が搭載された車両の前方に
   存在する被検出物体を検出し，検出した被検出物体の相
   対位置を計測する物体位置検出手段，上記物体位置検出
   手段によって検出された被検出物体の相対位置に基づい
   てその被検出物体が人に関するものであるかまたは障害
   物に関するものであるかを判断する人判断手段，上記物
   体位置検出手段によって検出された被検出物体の相対位
   置に基づいて警報を発生するかどうかを判定するととも
   に，上記人判断手段が被検出物体を人に関するものであ
   ると判定したときには被検出物体を障害物に関するもの
   であると判定したときよりも遠い位置から警報を発生さ
   せるように判定する警報発生判断手段，および上記警報
   発生判断手段が警報を発生すべきと判定したことに応答
   して警報を発生する警報装置，を備えた警報発生装置。
2. 【請求項２】 警報発生装置が搭載された車両の前方に
   存在する被検出物体を検出し，検出した被検出物体の相
   対位置を計測する物体位置検出手段，上記物体位置検出
   手段によって検出された被検出物体の相対位置に基づい
   て，その被検出物体が人に関するものであるかまたは障
   害物に関するものであるかを判断する人判断手段，上記
   人判断手段が被検出物体を人に関するものであると判定
   したときには第１の警報を発生するかどうかを，上記人
   判断手段が被検出物体を障害物に関するものであると判
   定したときには第２の警報を発生するかどうかを，その
   被検出物体の相対位置に基づいて判定する警報発生判断
   手段，および上記警報発生判断手段が警報を発生すべき
   と判定したことに応答して第１または第２の警報を発生
   する警報装置，を備えた警報発生装置。
3. 【請求項３】 上記第１の警報は，上記第２の警報より
   大きい音量である，請求項２に記載の警報発生装置。
4. 【請求項４】 上記人判断手段は，２つの被検出物体の
   位置関係に基づいてそれらの２つの被検出物体が一人の
   人に関するものであるかどうかを判断するものである，
   請求項１から３のいずれか一項に記載の警報発生装置。
5. 【請求項５】 警報発生装置が搭載された車両の速度を
   検出する車速センサ，および上記車速センサによって検
   出された車両の速度と上記被検出物体の相対位置とに基
   づいてその被検出物体の相対速度を算出する相対速度算
   出手段をさらに備え，上記警報発生判断手段が，被検出
   物体の相対位置に加えてその相対速度を用いて警報につ
   いての判断を行うものである，請求項１から４のいずれ
   か一項に記載の警報発生装置。
6. 【請求項６】 被検出物体を含む被写体を撮像し，その
   被写体を表す画像データを出力する撮像手段，上記撮像
   手段から出力された第１画像データと，この第１画像デ
   ータの撮像から所定時間経過後に上記撮像手段から出力
   された第２画像データとを記憶する画像メモリ，上記画
   像メモリに記憶された第１画像データと第２画像データ
   とに基づいて被検出物体を表す対象画像データを作成す
   る対象画像作成手段，上記対象画像作成手段によって作
   成された対象画像データによって表わされる被検出物体
   が人であるかどうかを判断する人判断手段，および上記
   人判断手段が人であると判定したことに応答して警報を
   発生する警報装置，を備えた警報発生装置。
7. 【請求項７】 上記対象画像作成手段が，上記画像メモ
   リに記憶された第１画像データを，上記第２画像データ
   の画像面に２段階透視変換した透視画像データを作成す
   る透視変換手段，上記透視変換手段によって作成された
   透視画像データと，上記画像メモリに記憶された第２画
   像データとの差分画像データを作成し，この差分画像デ
   ータを所定の閾値で二値化した二値画像データを作成す
   る二値画像作成手段，二値画像作成手段によって作成さ
   れた二値画像データにラベリング処理を施すことにより
   対象画像を抽出し，各対象画像を囲むウィンドウを決定
   するウィンドウ決定手段，および上記画像メモリに記憶
   された第２画像データのうち，各ウィンドウ内に含まれ
   る上記第２画像データを上記対象画像データとして出力
   する画像作成手段，を備えている請求項６に記載の警報
   発生装置。
8. 【請求項８】 上記人判断手段が，上記対象画像作成手
   段によって作成された対象画像データに基づいて，被検
   出物体の水平エッジおよび垂直エッジを抽出するエッジ
   抽出手段，および上記エッジ抽出手段によって抽出され
   た被検出物体の水平エッジおよび垂直エッジに基づいて
   被検出物体の高さとその幅を算出し，これらの高さと幅
   に基づいて被検出物体が人であるかどうかを判断する対
   象判断手段，を備えている請求項６または７に記載の警
   報発生装置。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか一項に記載の
   警報発生装置を搭載した車両。
10. 【請求項１０】 車両の前方に存在する被検出物体を検
    出し，検出した被検出物体の相対位置を計測し，検出さ
    れた被検出物体の相対位置に基づいてその被検出物体が
    人に関するものであるかまたは障害物に関するものであ
    るかを判断し，検出された被検出物体の相対位置に基づ
    いて警報を発生するかどうかを判定するとともに，被検
    出物体を人に関するものであると判定したときには被検
    出物体を障害物に関するものであると判定したときより
    も遠い位置から警報を発生させるように判定する，警報
    を発生すべきと判定したことに応答して警報を発生す
    る，警報発生方法。
11. 【請求項１１】 車両の前方に存在する被検出物体を検
    出し，検出した被検出物体の相対位置を計測し，検出さ
    れた被検出物体の相対位置に基づいて，その被検出物体
    が人に関するものであるかまたは障害物に関するもので
    あるかを判断し，被検出物体を人に関するものであると
    判定したときには第１の警報を発生するかどうかを，被
    検出物体を障害物に関するものであると判定したときに
    は第２の警報を発生するかどうかを，その被検出物体の
    相対位置に基づいて判断し，警報を発生すべきと判定し
    たことに応答して，第１または第２の警報を発生する，
    警報発生方法。
12. 【請求項１２】 被検出物体を含む被写体を撮像するこ
    とにより，その被写体を表す画像データを得，撮像によ
    り得られた第１画像データと，この第１画像データの撮
    像から所定時間経過後に撮像により得られた第２画像デ
    ータとを画像メモリに記憶しておき，上記画像メモリに
    記憶された第１画像データと第２画像データとに基づい
    て被検出物体を表す対象画像データを作成し，作成され
    た対象画像データによって表わされる被検出物体が人で
    あるかどうかを判断し，被検出物体を人であると判定し
    たことに応答して警報を発生する，警報発生方法。