JP2014016962A - 車両周辺監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】運転席から見て死角となる車両周辺の領域に存在する障害物を高精度で検出できる信頼性が高い車両周辺監視システムを提供する。
【解決手段】車両周辺監視システム１０は、運転席から見て死角となる車両周辺の領域を撮像するように下方の路面に向けて車両の上部に設置される２つのステレオカメラユニット１４、１６と、ステレオカメラユニット１４、１６の撮像画像に基づいて障害物が存在するか否かを判断するように構成された画像解析部１８、２０と、画像解析部１８、２０によって障害物が存在すると判断された場合に警告信号を発信するように構成された警告信号発信部２２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は運転席から見て死角となる車両周辺の領域を監視するための車両周辺監視システムに関する。

従来、バスやトラック等の自動車は車両の前面下方や側面下方の領域が運転席から見て死角となっていることが多く、このような死角を監視するために複数のミラーが設置されている。このようなミラーとしては一般的に広い視界が得られる凸面鏡が採用されている。

一方、複数のミラーを限られた時間内に視認することは容易でない。又、凸面鏡を介して得られる像は目視と比較して距離感を掴みにくいという事情がある。従って、人や動物、或いは物体等の障害物がミラーに映っていても運転者が見落としてしまう可能性がある。

これに対し、運転席から見て死角となる領域をカメラ、赤外線カメラ、超音波センサ等によって監視して障害物を自動的に認識し、障害物が存在する場合に警告を発したり車両の発進を阻止するようにしたシステムが知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。このようなシステムを用いることにより死角内の障害物に車両が衝突、或いは接触することを防止することが期待される。

特許第４７５１８９４号公報 特開２００８−２５４７１０号公報 特開２００８−６８６７５号公報 特開平３−１４１００号公報 特許第３８９０８７８号公報 特許第４６７０３５９号公報 特開昭６２−２７３４７７号公報

しかしながら、障害物である可能性があるものがカメラによって撮像されたとしてもそれが障害物であるか否かを自動的に判断することが困難な場合がある。例えば、路面の一部に周辺と色が異なる部分があったり、路上に紙屑のようなごみが落ちている場合、このような路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものは障害物として認識されるべきではないが、カメラの画像データのみではこれらが路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものであるのか、もっと高い位置に存在するものであるのかを識別することまではできないため、これらを自動的に障害物から除外することは困難である。これに対し、赤外線カメラは人や動物の識別には有効であるが赤外線カメラは太陽光の影響を受けやすいという問題があり、例えば日差しが強い日中は運転席から見て死角となる領域に人や動物が存在してもこれらを適確に認識できないことがある。尚、通常の可視光領域を対象とするカメラも直射日光が入射すると測定対象物を適確に認識できないことがある。これに対し、超音波センサは距離の把握が可能であるので路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものと、もっと高い位置に存在するものとを識別することが可能であり、又、太陽光の影響を受けないが、超音波センサは自身と測定対象物との距離の測定精度に優れる一方で測定対象物の大きさの測定には適さないという事情がある。このため、障害物として認識されるべきではないような大きさの物と障害物として認識されるべき大きさのものとを識別することが困難な場合がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、運転席から見て死角となる車両周辺の領域に存在する障害物を高精度で検出できる信頼性が高い車両周辺監視システムを提供することを課題とする。

本発明は、運転席から見て死角となる車両周辺の領域を撮像するように下方の路面に向けて車両の上部に設置されるステレオカメラユニットと、ステレオカメラユニットの撮像画像に基づいて障害物が存在するか否かを判断するように構成された画像解析部と、画像解析部によって障害物が存在すると判断された場合に警告信号を発信するように構成された警告信号発信部と、を備える車両周辺監視システムにより上記課題を解決したものである。

この車両周辺監視システムはステレオカメラユニットを用いているので、測定対象物までの距離及び測定対象物の大きさを高精度で認識することができる。又、ステレオカメラユニットは下方の路面に向けて設置されているので太陽光の影響を受けにくい。従って、運転席から見て死角となる車両周辺の領域に存在する障害物を高精度で検出することができる。

尚、画像解析部は、障害物が存在しない標準的な路面をステレオカメラユニットによって撮像した場合のステレオカメラユニットの複数の画素に対応する標準的な路面の複数のポイントとステレオカメラユニットとの距離をレファレンスデータとして予め記憶しており、ステレオカメラユニットによって実際に撮像される画像中の前記複数の画素に対応する複数のポイントとステレオカメラユニットとの間の距離を算出し、この算出された計測距離データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、標準的な路面から所定の高さ以上の範囲に存在するポイントの集合を路面とは異なる物体と判別すると共にその大きさを算出し、所定の大きさの物体の存在を認識した場合に障害物が存在すると判断するように構成されているとよい。

このようにステレオカメラユニットの複数の画素に対応する画像中の複数のポイントについて計測距離データの値が相互に近い値であるか否かを判断することにより、物体の存在や物体の大きさを高精度で認識することができる。又、レファレンスデータに基づいて標準的な路面から所定の高さ以上の範囲に存在するポイントの集合であるか否かを判断することにより、路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものと区別することができる。従って、障害物を適確に認識することができる。

又、レファレンスデータの値から計測距離データの値を差し引いた差分データを前記複数の画素に対応する複数のポイント毎に算出し、差分データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、差分データの値が所定の閾値以上であるポイントの集合を路面とは異なる物体として認識するようにしてもよい。このような差分データを用いることで、路面とは異なる物体の存在や物体の大きさの判別のための計算を簡略化することができる。

又、警告信号に基づいて障害物の存在を点灯又は点滅により知らせるための警告灯、及び警告信号に基づいて障害物の存在を音により知らせるための警告音発生器の少なくとも一方の警告報知手段を更に備えているとよい。このように警告報知手段を備えることで、運転手や車両の周辺にいる人に障害物の存在を知らせることができる。

又、警告信号に基づいて車両の発進を阻害するインターロック手段を更に備えていてもよい。このようにインターロック手段を備えることで、死角に障害物が存在する状態で車両が発進してしまう事態を回避できる。

又、ステレオカメラユニットは２つのカメラが１つの筐体に収容された構成であるとよい。このように２つのカメラが１つの筐体に収容された構成であればステレオカメラユニットの設置や扱いが容易である。

又、筐体における少なくともステレオカメラユニットの視線が向く側の端部近傍の部分は視線の方向に向かって細くなるように側面が傾斜しているとよい。ステレオカメラユニットが下方の路面に向けて設置されることに加え、このように筐体における少なくともステレオカメラユニットの視線が向かう側の端部近傍の部分は視線の方向に向かって細くなるように側面が傾斜していれば、例えばステレオカメラユニットが車外に設置された場合でも、ステレオカメラユニットの入光面に雨水等が付着しにくく高い監視精度を維持することができる。

本発明によれば、運転席から見て死角となる車両周辺の領域に存在する障害物を高精度で検出できる信頼性が高い車両周辺監視システムを実現できる。

本発明の実施形態に係る車両周辺監視システムの構成を模式的に示すブロック図 同車両周辺監視システムが備えられたバスを模式的に示す斜視図 前記バスの車両前面下方の死角及びその周辺の領域を模式的に示す平面図 同バスの車両左側面下方の死角及びその周辺の領域を模式的に示す斜視図 同車両周辺監視システムを構成するステレオカメラの外観を示す正面図 同平面図 同側面図 障害物がない標準的な路面における前記車両左側面下方の死角及びその周辺の領域を模式的に示す斜視図

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。本実施形態は図１に示されるような車両周辺監視システム１０に関する。車両周辺監視システム１０は図２に示されるようなバス１２に備えられている。

車両周辺監視システム１０は、運転席から見て死角となる車両周辺の領域を撮像するように下方の路面に向けて車両の上部に設置される２つのステレオカメラユニット１４、１６と、ステレオカメラユニット１４、１６の撮像画像に基づいて障害物が存在するか否かを判断するように構成された画像解析部１８、２０と、画像解析部１８、２０によって障害物が存在すると判断された場合に警告信号を発信するように構成された警告信号発信部２２と、警告信号に基づいて障害物の存在を点灯又は点滅により運転手に知らせるための警告灯２４と、警告信号に基づいて障害物の存在を音により運転手等に知らせるための車内ブザー（警告音発生器）２６と、警告信号に基づいて障害物の存在を音により車外に知らせるための車外スピーカシステム（警告音発生器）２８と、警告信号に基づいて車両の発進を阻害するインターロック手段３０と、を備えている。尚、本出願において「障害物」とは人や動物も含む意義で用いることとする。

ステレオカメラユニット１４は、図３に示されるような車両前面下方の路面を撮像するように車両前端の上部に設置されている。より詳細にはステレオカメラユニット１４は車内の前端の天井の近くに視線が垂直下方から前側に若干傾斜した方向を向く姿勢で設置されている。図２、３において車両前面下方に陰影のように描かれた路面上の台形の部分はステレオカメラユニット１４の撮像範囲のうちの確認対象範囲（障害物の有無を確認する範囲）を模式的に示したものである。図３に示されるようにステレオカメラユニット１４の撮像範囲のうちバス１２の前面に近い部分が運転席から見て死角となっている。尚、ステレオカメラユニット１４の確認対象範囲のうちこれよりも前の部分については運転席から直接視認することが可能である。

一方、ステレオカメラユニット１６は、図４に示されるような車両左側面下方の路面を撮像するように車両前端の左側の端部に設置されている。より詳細にはステレオカメラユニット１６は、車両前端の上部左側の車外のミラーを支持するステーに視線が垂直下方から後側に傾斜した方向を向く姿勢で取り付けられている。図４はステレオカメラユニット１６の画像であり、図２、４において車両左側面下方に陰影のように描かれた路面上の矩形の部分はステレオカメラユニット１６の撮像範囲のうちの確認対象範囲（障害物の有無を確認する範囲）を模式的に示したものである。ステレオカメラユニット１６の撮像範囲の大部分は運転席から見て死角となっている。尚、車両前面下方の死角も車両左側面下方の死角も運転手は車外のミラーを介して視認することは可能である。

次に、ステレオカメラユニット１４、１６の構成について簡単に説明する。尚、ステレオカメラユニット１４、１６は同じ構成であるので、同じ構成要素については共通の符号を付することとして重複説明を省略することとする。ステレオカメラユニット１４、１６はそれぞれ、第１のカメラ３２と第２のカメラ３４とを有し、これら第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４は共通の撮像対象を撮像可能であるように所定の基線長離れて設置されている。第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４は同じ構成であり、それぞれレンズ３６及び撮像素子３８を備えている。撮像素子３８は例えばＣＭＯＳイメージセンサ、或いはＣＣＤイメージセンサである。第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４の基線長（レンズ３６の光軸の間隔）は例えば４〜１６ｃｍ（一例として８ｃｍ）である。又、ステレオカメラユニット１４、１６は図５〜７に示されるような外観であり、それぞれ第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４が１つの筐体４０に収容された構成である。筐体４０におけるステレオカメラユニット１４、１６の視線が向く側の端部近傍の部分は視線の方向に向かって細くなるように側面が傾斜している。尚、図５〜７はそれぞれステレオカメラユニット１４（１６）の正面図、平面図、側面図であるが、これはステレオカメラユニット１４、１６をその視線が向く側から見た場合を正面図とした見方であり、バス１２に設置された状態の見方とは異なる。例えばステレオカメラユニット１４の場合、バス１２に設置された状態では図５〜７はそれぞれ下面図、正面図、側面図である。

画像解析部１８、２０は、それぞれステレオカメラユニット１４、１６に対応しており、ステレオカメラユニット１４、１６の筐体４０の中に収容されている。画像解析部１８、２０はハードウェアとしては同じ構成であり、それぞれＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）４２、データメモリ４４、及びマイクロコントローラ４６を備えている。

ＦＰＧＡ４２は、第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４の視差に基づいて画像中の所定の複数の画素に対応する複数のポイントまでのステレオカメラユニット１４、１６からの距離を算出するように構成されている。より詳細には、ＦＰＧＡ４２は第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４のレンズ３６の歪除去を行った後、撮像素子３８の所定の画素の信号に基づいて各画素に対応するポイントまでの距離を算出するように構成されている。更に詳細には、ＦＰＧＡ４２は第１のカメラ３２の撮像素子３８の所定の画素と輝度が等しい画素を第２のカメラ３４の撮像素子３８において特定する。第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４は基線長の分だけ離れた位置から測定対象物を撮像するので、これら輝度が等しい画素の（それぞれの撮像素子３８における）位置は一致しない。ＦＰＧＡ４２はこの位置ずれ量に基づいて画素に対応するポイントまでの距離を算出する。具体的には、第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４の基線長をＢ、焦点距離をＦ、輝度が等しい画素の（撮像素子３８における）位置ずれ量をＺとすると距離算出対象ポイントまでの距離Ｌは次式によって算出される。
Ｌ＝Ｂ×Ｆ／Ｚ

尚、撮像素子３８がモノクロの撮像素子の場合、距離の算出対象の複数の画素は撮像素子３８の総ての画素でもよいし、所定の一部の画素であってもよい。一方、撮像素子３８がＲ、Ｇ、Ｂの３種類の画素を有するカラー撮像素子である場合、距離の算出対象の画素はＲ、Ｇ、Ｂのうちのいずれか１種類の画素の総てでもよいし、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちのいずれか１種類の画素のうちの所定の一部の（複数の）画素であってもよい。Ｒ、Ｇ、Ｂの画素がベイヤ配列で配列されたカラー撮像素子の場合、Ｇの画素の個数はＲやＢの画素の個数よりも多いのでＧの画素について距離の算出をすることが好ましい。

データメモリ４４は、図８に示されるような障害物が存在しない標準的な路面をステレオカメラユニット１４、１６によって撮像した場合のステレオカメラユニット１４、１６の前記所定の複数の画素に対応する標準的な路面の複数のポイントとステレオカメラユニット１４、１６との距離をレファレンスデータとして予め記憶している。尚、図８は標準的な路面の車両左側面下方の部分を模式的に示したものであり、図８において陰影のように描かれた路面上の矩形の部分は、標準的な路面におけるステレオカメラユニット１６の撮像範囲のうちの確認対象範囲に相当する。一方、標準的な路面におけるステレオカメラユニット１４の（車両前面下方の）撮像範囲のうちの確認対象範囲の図示は省略するが、図３において車両前面下方に陰影のように描かれた路面上の台形の部分のようになる。レファレンスデータは例えば実在する標準的な路面（一例として充分に平坦な路面）をステレオカメラユニット１４、１６によって実際に撮像し、所定のスイッチを押すことにより取得されるように構成されているとよい。尚、ステレオカメラユニット１４、１６の設置位置や設置角度が予め把握されている場合、標準的な路面は仮想の路面でもよい。標準的な路面が仮想の路面の場合、レファレンスデータは仮想の路面の画像データを取り込むことにより取得できる。

マイクロコントローラ４６は、ＦＰＧＡ４２によって算出された計測距離データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、標準的な路面から所定の高さ以上（一例として３００ｍｍ以上）の範囲に存在するポイントの集合を路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものとは異なる物体と判別すると共にその大きさを算出し、所定の大きさの物体の存在を認識した場合に障害物が存在すると判断するように構成されている。ここで所定の大きさとは例えば人間の大きさ、或いは大きめの荷物を持った人間に相当する大きさ（荷物と人間の組み合わせの大きさ）であり、例えば（水平方向の）幅が３００ｍｍ以上の大きさである。尚、マイクロコントローラ４６は、物体の大きさが人間に相当する大きさと判断される場合に限定して死角に障害物が存在すると判断する機能を有していてもよい。又、マイクロコントローラ４６は、物体の形状を画像解析して人体であるか否かを識別し、物体が人間と判断される場合に死角に障害物が存在すると判断する機能を有していてもよい。又、マイクロコントローラ４６は、図４に示されるバス停標識のような障害物と認識されるべきではない物体を所定のテンプレートと照合することにより識別し、障害物と認識されるべき物体から除外する機能を有していてもよい。

より詳細にはＦＰＧＡ４２は、レファレンスデータの値から計測距離データの値を差し引いた差分データを前記複数の画素に対応する画像中の複数のポイント毎に算出し、データメモリ４４はＦＰＧＡ４２によって算出された差分データを記憶し、マイクロコントローラ４６は差分データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、差分データの値が所定の閾値以上（一例として３００ｍｍ以上）であるポイントの集合を路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものとは異なる物体として認識するように構成されている。

更に詳細にはマイクロコントローラ４６は、ＦＰＧＡ４２によって算出された差分データの値が等しい、或いは差分データの値の差が一定の閾値以下（一例として３００ｍｍ以下）であるポイントの集合を一塊の物体として認識するように構成されている。又、マイクロコントローラ４６は、ＦＰＧＡ４２によって算出された差分データの値が他の一定の閾値以上（一例として３００ｍｍ以上）であるポイントの集合を路面とは異なる物体として認識するように構成されている。尚、差分データの値の差の上限値を例えば数ｍｍ程度の小さな値に設定し、差分データの値が等しい、或いは差分データの値の差が一定の閾値以下であるか否かの判断を、例えば距離測定対象の複数の画素の中の隣り合う２つの画素に対応する２つのポイント毎に行ってもよい。この場合、距離測定対象の画素のうち隣り合っておらず離れて配置された２つの画素に対応する２つのポイントの差分データの値の差が一定の閾値よりも大きくても、これらの２つの画素の間に存在する隣り合う他の２つの（距離測定対象の）画素に対応するポイントの差分データの値の差がいずれも一定の閾値以下であればこれらのポイントの集合は一塊の物体として認識されることになる。例えば、人間の頭部のような球形状の物体が撮像された場合、球体の中心近傍のポイントと輪郭近傍のポイントとでは差分データの値の差が大きいが、これらのポイントの間に存在する距離測定対象のポイントの中の隣り合う２つのポイントの差分データの値の差がいずれも一定の閾値以下の小さい値であれば球形状の物体は一塊の物体として認識されることになる。又、マイクロコントローラ４６は、ＦＰＧＡ４２によって算出された計測距離データの値、および、レンズ３６の水平画角、物体上のポイントに対応する画素の数に基づいて物体の大きさを算出するようになっている。

警告信号発信部２２は、ステレオカメラユニット１４、１６の筐体４０の外部に備えられたマイクロコントローラである。警告信号発信部２２は、ステレオカメラユニット１４に対応する画像解析部１８のマイクロコントローラ４６に接続されると共にステレオカメラユニット１６に対応する画像解析部２０のマイクロコントローラ４６にも接続されている。又、警告信号発信部２２は、パーキングブレーキがかけられているか否かを示す信号が入力されるバッファ４８と、車速のパルス信号が入力されるレベル変換器５０にも接続されている。更に、警告信号発信部２２は、警告灯２４と、車内ブザー２６と、車外スピーカシステム２８と、インターロック手段３０にも接続されている。尚、車速のパルス信号は１マイル（約１６０９ｍ）の走行距離に対して１０００パルスを基本単位としており、この基本単位の４倍、８倍、１６倍、２０倍、２５倍のパルスを発生させる装置が駆動系部分（例えばトランスミッションの出力軸側）に備えられている（図示省略）。

警告信号発信部２２は、車両が停車中であり、且つ、パーキングブレーキが解除されている状態においてステレオカメラユニット１４に対応する画像解析部１８によって車両前面下方の死角に障害物が存在すると判断された場合に警告信号を発信するように構成されている。

又、警告信号発信部２２は、車両が停車中又は所定の速度以下（一例として２０ｋｍ／ｈ以下）で徐行中であり、且つ、パーキングブレーキが解除されている状態においてステレオカメラユニット１６に対応する画像解析部２０によって車両左側面下方の死角に障害物が存在すると判断された場合にも警告信号を発信するように構成されている。

警告灯２４は運転席の周辺における運転手が運転席に座った状態で見やすい位置に設置されている。警告灯２４は警告信号発信部２２が発信する警告信号によって点灯又は点滅するようになっている。

車内ブザー２６は、警告信号発信部（マイクロコントローラ）２２によって直接駆動されるようになっている。一方、車外スピーカシステム２８は、合成音声発生器５２と、スピーカアンプ５４と、車外スピーカ５６と、を有して構成されている。合成音声発生器５２は警告信号発信部２２が発信する警告信号を受信することにより所定の音声或いはアラームに相当する信号を発信し、この信号がスピーカアンプ５４で増幅されて車外スピーカ５６から障害物の存在を知らせる内容の音声やアラームが発せられるようになっている。尚、合成音声発生器５２はステレオカメラユニット１４によって車両前面下方に障害物が存在すると判断された場合と、ステレオカメラユニット１６によって車両左側面下方に障害物が存在すると判断された場合とで異なる音声或いはアラームを発するように異なる信号を発信するように構成されていてもよい。

インターロック手段３０は、例えばトランスミッションをニュートラルに保持することにより車両の発進を阻害するように構成されている。より詳細にはトランスミッションがオートトランスミッションや電気／エア式のマニュアルトランスミッションのような電気的な制御によって変速（ギヤの切り替え）が行われるタイプのトランスミッションである場合、警告信号発信部２２が警告信号を発信すると、トランスミッションを制御するマイクロコントローラにトランスミッションをニュートラルに保持する制御を行わせるように構成することにより車両の発進を阻害できる。又、インターロック手段３０は、エンジンの回転を停止させることにより車両の発進を阻害する構成でもよい。より詳細には燃料噴射量が電気的な制御によって増減されるタイプのエンジンの場合、警告信号発信部２２が警告信号を発信するとアクセルペダルが踏まれても、燃料噴射量を制御するためのマイクロコントローラに燃料噴射を停止する制御を行わせるように構成することにより車両の発進を阻害できる。又、インターロック手段３０は、自動的にブレーキをかけることにより車両の発進を阻害するように構成されていてもよい。より詳細にはブレーキがエア、液体、又はエアと液体との併用で作動するようになっており、ブレーキ配管中のエアや液体に圧力を印加するためのバルブが電気的に制御されるようになっているタイプのブレーキシステムの場合、警告信号発信部２２が警告信号を発信するとブレーキ配管中のエアや液体に圧力を印加するようにバルブを作動させるように構成することにより車両の発進を阻害できる。又、これらトランスミッション、エンジン、ブレーキのいずれか２つ、或いは３つの制御を併用して車両の発進を阻害する構成でもよい。尚、インターロック手段３０の具体的な構成としては例えばマイクロコンピューターや、リレーを含む電気回路等を挙げることができる。インターロック手段３０がマイクロコンピューターである場合、インターロックのための専用のマイクロコンピューターであってもよいが、警告信号発信部２２のマイクロコントローラ、トランスミッションを制御するためのマイクロコントローラ、エンジンの燃料噴射量を制御するためのマイクロコントローラ、或いはブレーキのバルブを制御するためのマイクロコントローラがインターロック手段３０の機能を兼ねていてもよい。

次に、車両周辺監視システム１０の作用について説明する。例えば、停留所等においてバス１２が停止している状態ではレベル変換器５０には車速のパルス信号が入力されず、これにより警告信号発信部２２はバス１２が停止していることを認識する。又、運転手がパーキングブレーキをかけている場合、バッファ４８にはパーキングブレーキがかけられていることを示す信号が入力され、これにより警告信号発信部２２はパーキングブレーキがかけられていることを認識する。一方、運転手がバス１２の発進のためにパーキングブレーキを解除すると、バッファ４８にはパーキングブレーキがかけられていることを示す信号が入力されなくなり、これにより警告信号発信部２２はパーキングブレーキが解除されたことを認識する。

ステレオカメラユニット１４、１６はそれぞれ車両前面下方の死角、車両左側面下方の死角を含む車両周辺の領域を撮像しており、画像解析部１８、２０はステレオカメラユニット１４、１６の撮像画像に基づいて障害物が存在するか否かを判断する。車両前面下方や車両左側面下方に例えば人や動物、物品等の障害物が存在する場合、障害物はステレオカメラユニット１４、１６によって撮像され、画像解析部１８、２０によって障害物が存在すると判断される。

車両周辺監視システム１０はステレオカメラユニット１４、１６を用いているので、測定対象物までの距離及び測定対象物の大きさを高精度で認識することができる。又、ステレオカメラユニット１４、１６は下方の路面に向けて設置されているので太陽光の影響を受けにくい。従って、運転席から見て死角となる車両周辺の領域に存在する障害物を高精度で検出することができる。

又、ステレオカメラユニット１４、１６の複数の画素に対応する画像中の複数のポイントについて計測距離データの値（差分データの値）が相互に近い値であるか否かを判断することにより、物体の存在や物体の大きさを高精度で認識することができる。又、レファレンスデータに基づいて標準的な路面から所定の高さ以上の範囲に存在するポイントの集合であるか否かを判断することにより、路面の一部、或いは路面近くに存在するものと区別することができる。従って、障害物を適確に認識することができる。又、差分データを用いることで、路面とは異なる物体の存在や物体の大きさの判別のための計算を簡略化することができる。

画像解析部１８、２０において障害物が存在すると判断されると、警告信号発信部２２は警告信号を発信する。これにより警告灯２４が点灯又は点滅し、運転手は死角に障害物が存在することを視覚的に知ることができる。又、車内ブザー２６がアラームを発し、運転手は死角に障害物が存在することを聴覚的にも知ることができる。又、車外スピーカ５６も音声やアラームを発し、これにより死角内にいる人は自身が死角内にいることを聴覚的に知ることができる。又、バス１２の周囲にいる他の人も、死角内に人や動物、物品等の障害物が存在することを聴覚的に知ることができる。

又、インターロック手段３０は、トランスミッションをニュートラルに保持したり、エンジンの回転を停止させたり、或いはブレーキをかけることにより車両の発進を阻害する。これにより、車両前面下方等の死角に障害物が存在する状態で車両が発進してしまう事態を回避できる。

又、ステレオカメラユニット１４、１６は、それぞれ第１のカメラ３２及び第２のカメラ３４が１つの筐体４０に収容された構成であるので設置や扱いが容易である。

又、ステレオカメラユニット１４、１６は下方の路面に向けて設置されることに加え、筐体４０におけるステレオカメラユニット１４、１６の視線が向かう側の端部近傍の部分が視線の方向に向かって細くなるように側面が傾斜しているので、ステレオカメラユニット１６のように車外に設置される場合でも、入光面に雨水等が付着しにくく高い監視精度を維持できる。

尚、本実施形態において、ステレオカメラユニット１４は車内の前端の天井の近くに設置されているが、ステレオカメラユニット１６のようにステレオカメラユニット１４も車外に設置されていてもよい。例えばステレオカメラユニット１４は車両前端の上部左側の車外のミラーを支持するステーに取り付けられていてもよい。この場合、ステレオカメラユニット１４は視線が垂直下方から右側に傾斜した方向を向く姿勢で取り付けられる。

又、本実施形態において、車両周辺監視システム１０は車両前面下方の死角を撮像するためのステレオカメラユニット１４、及び車両左側面下方の死角を撮像するためのステレオカメラユニット１６を備えているが、これらに加えて更に車両右側面下方の死角を撮像するためのステレオカメラユニットや車両後面下方の死角を撮像するためのステレオカメラユニットも備えていてもよい。

又、本実施形態において、警告信号発信部２２はステレオカメラユニット１４の撮像画像に基づいて車両前面下方の死角に障害物が存在すると判断した場合と、ステレオカメラユニット１６の撮像画像に基づいて車両左側面下方の死角に障害物が存在すると判断した場合とで同じ警告信号を発信するようになっているが、車両前面下方の死角に障害物が存在すると判断した場合と、車両左側面下方の死角に障害物が存在すると判断した場合とで警告信号発信部２２が異なる警告信号を発信するようにしてもよい。これにより例えば、車両左側面下方の死角に障害物が存在すると判断しただけではインターロック手段３０は作動せず、車両前面下方の死角に障害物が存在する場合にだけインターロック手段３０が作動するようにしてもよい。

又、本実施形態において、車両周辺監視システム１０はインターロック手段３０を備えているが、例えば警告灯２４等の警告報知手段により死角内の障害物の存在を運転手等が認識できれば充分であるような場合には、車両周辺監視システム１０はインターロック手段を備えていなくてもよい。

又、本実施形態において、車両周辺監視システム１０は警告報知手段として、警告灯２４、車内ブザー２６、及び車外スピーカシステム２８を備えているが、これらのうちのいずれか２つ、或いは１つだけでも死角内の障害物の存在を充分に運転手等が認識できるような場合には、車両周辺監視システム１０は警告報知手段としてこれらのうちのいずれか２つ、或いは１つだけを備える構成であってもよい。例えば、警告灯２４のみを備える構成であってもよい。

又、本実施形態において、警告信号発信部２２は、ステレオカメラユニット１４、１６の筐体４０の外部に備えられているが、警告信号発信部２２はステレオカメラユニット１４、１６のいずれかの筐体４０の中に収容されていてもよい。

又、本実施形態において、画像解析部１８、２０は、それぞれステレオカメラユニット１４、１６の筐体４０の中に収容されているが、画像解析部１８、２０はステレオカメラユニット１４、１６の筐体４０の外に設置されていてもよい。

又、本実施形態において、画像解析部１８、２０及び警告信号発信部２２はそれぞれ専用のマイクロコントローラを有して構成されているが、これらのうちの２つ、或いは３つの役割を共通の１つのマイクロコントローラが担う構成であってもよい。

又、本実施形態において、画像解析部１８、２０はＦＰＧＡ４２が、レファレンスデータの値から計測距離データの値を差し引いた差分データを複数のポイント毎に算出し、差分データに基づいて路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものとは異なる物体として認識するように構成されているが、差分データによらず計測距離データの値に基づいて、計測距離データの値が相互に近い所定の範囲内の値であるか否かを直接判断することにより物体が存在するか否かを判別してもよい。この場合も、その物体の位置が標準的な路面に対して所定の高さ以上の位置にあるか否かを判断することにより路面の一部、或いは路面近くだけに存在するものとは異なる物体であるか否かを判別することが可能である。

又、本実施形態において、車両周辺監視システム１０はバスに適用されているが、車両周辺監視システム１０は例えばトラックやトラクタ、乗用車等のバス以外の自動車にも適用可能である。

本発明は、例えばバス等の自動車に利用することができる。

１０…車両周辺監視システム
１２…バス
１４、１６…ステレオカメラユニット
１８、２０…画像解析部
２２…警告信号発信部
２４…警告灯
２６…車内ブザー（警告音発生器）
２８…車外スピーカシステム（警告音発生器）
３０…インターロック手段
３２…第１のカメラ
３４…第２のカメラ
３６…レンズ
３８…撮像素子
４０…筐体
４２…ＦＰＧＡ
４４…データメモリ
４６…マイクロコントローラ
４８…バッファ
５０…レベル変換器
５２…合成音声発生器
５４…スピーカアンプ
５６…車外スピーカ

Claims (7)

1. 運転席から見て死角となる車両周辺の領域を撮像するように下方の路面に向けて車両の上部に設置されるステレオカメラユニットと、
   前記ステレオカメラユニットの撮像画像に基づいて障害物が存在するか否かを判断するように構成された画像解析部と、
   前記画像解析部によって障害物が存在すると判断された場合に警告信号を発信するように構成された警告信号発信部と、を備えることを特徴とする車両周辺監視システム。
2. 請求項１において、
   前記画像解析部は、障害物が存在しない標準的な路面を前記ステレオカメラユニットによって撮像した場合の前記ステレオカメラユニットの複数の画素に対応する前記標準的な路面の複数のポイントと前記ステレオカメラユニットとの距離をレファレンスデータとして予め記憶しており、前記ステレオカメラユニットによって実際に撮像される画像中の前記複数の画素に対応する複数のポイントと前記ステレオカメラユニットとの間の距離を算出し、この算出された計測距離データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、前記標準的な路面から所定の高さ以上の範囲に存在するポイントの集合を路面とは異なる物体と判別すると共にその大きさを算出し、所定の大きさの物体の存在を認識した場合に障害物が存在すると判断するように構成されたことを特徴とする車両周辺監視システム。
3. 請求項２において、
   前記画像解析部は、前記レファレンスデータの値から前記計測距離データの値を差し引いた差分データを前記複数の画素に対応する複数のポイント毎に算出し、前記差分データの値が相互に近い所定の範囲内の値であり、且つ、前記差分データの値が所定の閾値以上であるポイントの集合を路面とは異なる物体として認識するように構成されたことを特徴とする車両周辺監視システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記警告信号に基づいて前記障害物の存在を点灯又は点滅により知らせるための警告灯、及び前記警告信号に基づいて前記障害物の存在を音により知らせるための警告音発生器の少なくとも一方の警告報知手段を更に備えることを特徴とする車両周辺監視システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記警告信号に基づいて車両の発進を阻害するインターロック手段を更に備えることを特徴とする車両周辺監視システム。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記ステレオカメラユニットは２つのカメラが１つの筐体に収容された構成であることを特徴とする車両周辺監視システム。
7. 請求項６において、
   前記筐体における少なくとも前記ステレオカメラユニットの視線が向く側の端部近傍の部分は前記視線の方向に向かって細くなるように側面が傾斜していることを特徴とする車両周辺監視システム。