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公開番号2023078934
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192274
出願日2021-11-26
発明の名称外界認識装置
出願人日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G01C 3/06 20060101AFI20230531BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物までの距離を、使用環境に関わらず正確に算出することができる外界認識装置を提供する。
【解決手段】外界認識装置は車両に搭載される。当該外界認識装置は、ランドマークおよび対象物の画像を取得する画像取得部と、ランドマークの3次元情報を取得するランドマーク情報取得部と、ランドマークの3次元情報と、画像内におけるランドマークおよび対象物の大きさと、に基づき、対象物までの距離を推定する距離推定部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載される外界認識装置であって、
ランドマークおよび対象物の画像を取得する画像取得部と、
前記ランドマークの３次元情報を取得するランドマーク情報取得部と、
前記ランドマークの３次元情報と、前記画像内における前記ランドマークおよび前記対象物の大きさと、に基づき、前記対象物までの距離を推定する距離推定部と、を有することを特徴とする外界認識装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の外界認識装置において、
前記画像取得部は、ステレオカメラによって撮像された画像であって、視野が重複する複眼領域と視野が重複しない単眼領域とを含む画像、を取得し、
前記ランドマーク情報取得部は、前記複眼領域に位置するランドマークの３次元情報を取得し、
前記距離推定部は、前記単眼領域に位置する前記対象物までの距離を推定する、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項３】
請求項２に記載の外界認識装置において、
前記ランドマーク情報取得部は、
前記複眼領域から前記ランドマークを検出する複眼領域ランドマーク検出部と、
前記複眼領域から、前記３次元情報に含まれる前記ランドマークの大きさを計測する大きさ情報計測部と、を備え、
前記距離推定部は、
前記単眼領域から前記ランドマークを検出する単眼領域ランドマーク検出部と、
前記単眼領域から前記対象物を検出する単眼領域対象物検出部と、
前記単眼領域における前記ランドマークの画像サイズ及び前記単眼領域における前記対象物の画像サイズに基づき、前記ランドマークの大きさから前記対象物の大きさを推定する大きさ推定部と、
前記大きさ推定部において推定された前記対象物の大きさと前記単眼領域における前記対象物の画像サイズとに基づき、前記距離を算出する距離算出部と、を有することを特徴とする外界認識装置。
【請求項４】
請求項３に記載の外界認識装置において、
前記大きさ情報計測部は、前記複眼領域から前記ランドマークの実高さを算出し、
前記単眼領域ランドマーク検出部は、前記単眼領域から前記ランドマークの画像高さを算出し、
前記単眼領域対象物検出部は、前記単眼領域から前記対象物の画像高さを算出し、
前記大きさ推定部は、前記ランドマークの画像高さ及び前記対象物の画像高さに基づき、前記ランドマークの実高さから前記対象物の高さを推定し、
前記距離算出部は、推定された前記高さに基づき前記距離を算出する、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項５】
請求項４に記載の外界認識装置において、
前記大きさ推定部は、前記ランドマークの画像高さに対する前記対象物の画像高さの比率を、前記ランドマークの実高さに乗算することにより、前記対象物の高さを推定する、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項６】
請求項４に記載の外界認識装置において、
前記距離推定部は、前記単眼領域における前記ランドマークの下端と前記単眼領域における前記対象物の下端との高さ方向における差を算出する近接判定部を含み、
前記大きさ推定部は、前記近接判定部により算出された前記差が近接判定閾値内にある場合、前記対象物の高さを推定する、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項７】
請求項２に記載の外界認識装置において、
前記ランドマーク情報取得部は、
前記複眼領域から、前記ランドマークが移動しているか否かを判定するランドマーク情報計測部と、
前記複眼領域に含まれるランドマークのうち、前記ランドマーク情報計測部により移動していると判定されたランドマークを、前記対象物までの距離を推定するランドマークとして記憶するランドマーク情報記憶部とを含む、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項８】
請求項４に記載の外界認識装置において、
前記ランドマーク情報取得部は、
前記実高さが高さ閾値以上のランドマークを、前記対象物までの距離を推定するランドマークとして記憶するランドマーク情報記憶部を含む、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項９】
請求項２に記載の外界認識装置において、
前記ランドマーク情報取得部は、
前記複眼領域から、前記ランドマークのコントラスト情報を算出するランドマーク情報計測部と、
前記複眼領域に含まれるランドマークのうち、所定の閾値以上の前記コントラスト情報を有するランドマークを、前記対象物までの距離を推定するランドマークとして記憶するランドマーク情報記憶部とを含む、ことを特徴とする外界認識装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の外界認識装置において、
前記ランドマーク情報取得部は、複数のランドマークの３次元情報を取得した場合、前記車両の動きに応じて、前記複数のランドマークの中から前記距離の推定に用いるランドマークを選択する、ことを特徴とする外界認識装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、外界認識装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラを用いて車両の前方を横切る歩行者等を検知し、必要に応じてドライバへの警報や自動ブレーキを行うシステムが知られている。特に、自動運転の実現や交通事故の防止の観点から、歩行者等を検出してブレーキ制御をおこなう自動ブレーキ装置に大きな関心が寄せられている。自動ブレーキ装置では、自車両から歩行者までの距離を精度高く算出する必要がある。また、自動ブレーキ装置では、歩行者の急な飛び出しに対応するため、より広い画角領域において歩行者の距離を求めることが必要となる。
【０００３】
例えば特許文献１には、視野重複領域と視野非重複領域を備えるステレオカメラを利用した歩行者の距離算出方法が記載されている。具体的には、特許文献１には、視差情報から算出した路面高さを用いて、単眼領域の移動体の距離を算出するステレオカメラ装置が記載されている。当該ステレオカメラ装置では、階段の上にいる歩行者の足元の画像上の垂直座標から、路面に対する階段の高さを引いた（低くした）座標を得ている。そして、当該ステレオカメラ装置では、この得られた座標をステレオ領域まで伸ばして、その位置の路面の視差情報により歩行者の距離を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－９６７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のステレオカメラ装置では、取得された画像における路面のテクスチャ情報に基づいて当該路面の視差を算出し、この視差情報を歩行者の距離算出に利用している。しかしながら、例えば夜間や雨天等の、路面のテクスチャが鮮明ではない使用環境の場合、路面の視差情報を得ることが難しくなる可能性があり、歩行者の距離を正確に算出できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物までの距離を、使用環境に関わらず正確に算出することができる外界認識装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る外界認識装置は、車両に搭載される外界認識装置であって、ランドマークおよび対象物の画像を取得する画像取得部と、前記ランドマークの３次元情報を取得するランドマーク情報取得部と、前記ランドマークの３次元情報と、前記画像内における前記ランドマークおよび前記対象物の大きさと、に基づき、前記対象物までの距離を推定する距離推定部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の外界認識装置によれば、対象物までの距離を、使用環境に関わらず正確に算出することができる。上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１実施形態の外界認識装置の概略構成を示す機能ブロック図。
図１の外界認識装置が車両に搭載された状態の一例を示す平面図。
図１の外界認識装置のランドマーク情報取得処理を示すフローチャート。
図１の外界認識装置がランドマーク情報取得処理で取得した画像の一例。
図１の外界認識装置の距離推定処理を示すフローチャート。
図１の外界認識装置が距離推定処理で取得した画像の一例。
第１実施形態の変形例の外界認識装置の概略構成を示す機能ブロック図。
図７の外界認識装置の距離推定処理を示すフローチャート。
図７の外界認識装置の近接判定処理を説明する図。
図７の外界認識装置の近接判定処理に係る別の例を示した図。
第１実施形態の別の変形例に係る外界認識装置の概略構成を示す機能ブロック図。
本発明の第２実施形態に係る外界認識装置の概略構成を示す機能ブロック図。
本発明の第３実施形態に係る外界認識装置の概略構成を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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