專利名稱：車輛用碰撞危險預測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛用碰撞危險預測裝置。
背景技術：
本技術領域的背景技術有專利文獻I。該公報中，記載了“一種使用路旁設置的毫米波傳感器的道路上的障礙物檢測方法，其根據(jù)通過毫米波傳感器的掃描獲得的計測數(shù)據(jù)與無障礙物的背景數(shù)據(jù)的差對障礙物候選進行檢測處理，反復該處理，總是存在障礙物候選的情況下檢測為存在障礙物”(參照說明書摘要)。專利文獻1:日本特開2000-172980號公報

發(fā)明內(nèi)容
車輛行駛中，駕駛員不能預料的物體在車輛的前進方向上在非常近的距離突然出現(xiàn)的情況下，容易發(fā)生碰撞事故。例如，在視野較差的轉(zhuǎn)彎或有行道樹的十字路口等，駕駛員不能預先視認人、動物、汽車、摩托車、自行車等有碰撞的可能性的物體，在極近距離能夠視認后開始剎車或轉(zhuǎn)向等為了避免碰撞的行動，容易來不及而導致事故。專利文獻I中，如上所述，記載了 “一種使用路旁設置的毫米波傳感器的道路上的障礙物檢測方法，其根據(jù)通過毫米波傳感器的掃描獲得的計測數(shù)據(jù)與無障礙物的背景數(shù)據(jù)的差對障礙物候選進行檢測處理，反復該處理，總是存在障礙物候選的情況下檢測為存在障礙物”，然而其存在需要在路旁預先設置專利文獻I的裝置，在未設置的道路上不能減少事故的問題。于是，本發(fā)明中，為了解決上述課題，提供一種裝置，其能夠在本車上設置，能夠檢測例如關于位于駕駛員 的死角的存在碰撞的可能性的物體的信息，有助于防止碰撞事故。如下所述簡單說明本申請公開的發(fā)明中代表性的發(fā)明的概要。( I) 一種車輛用危險預測裝置，其特征在于，包括:第一拍攝單元，其輸出檢測毫米波至亞毫米波段的波長的電磁波而獲得的第一圖像；第一檢測單元，其對從上述第一拍攝單元輸出的上述第一圖像進行處理而檢測規(guī)定的物體；和危險預測單元，其輸出上述第一檢測單元檢測出的上述規(guī)定的物體的檢測結果，上述第一拍攝單元包括:發(fā)送天線單元，其發(fā)射上述毫米波至亞毫米波段的波長的電磁波；接收天線陣列單元，其二維地配置多個接收天線單元而構成，接收基于上述發(fā)送天線單元發(fā)射的電磁波的、來自規(guī)定的物體的反射波；和信號處理單元，其根據(jù)上述接收天線陣列的讀取幀數(shù)計測從上述發(fā)送天線單元發(fā)射上述電磁波到上述接收天線陣列單元接收上述反射波的時間，計算本車到上述規(guī)定的物體的距離和上述本車與上述規(guī)定的物體的相對速度的兩者或任一者。(2)如(I)所述的車輛用危險預測裝置，其特征在于:上述信號處理單元，還根據(jù)上述接收天線陣列的各個進行了接收的接收天線單元的二維位置，計算上述規(guī)定的物體的場所。根據(jù)本專利，能夠提供一種裝置，其能夠在本車上設置，能夠檢測例如關于位于駕駛員的死角的存在碰撞的可能性的物體的信息，有助于防止碰撞事故。


圖1是本發(fā)明的實施例1的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例1 8中可見光拍攝部的輸出圖像的例子的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例1、3、4、6、7、8中毫米波拍攝部的輸出圖像的例子的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施例1、3、4、6、7、8中第一檢測部的碰撞危險物體判定算法的例子的圖。圖5是表示本發(fā)明的實施例1、3、7、8中圖像合成部的輸出圖像的例子的圖。圖6是本發(fā)明的實施例2的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖7是表示本發(fā)明的實施例2、5中毫米波拍攝部的輸出圖像的例子的圖。圖8是表示本發(fā)明的實施例2、5中圖像合成部的輸出圖像的例子的圖。圖9是本發(fā)明的實施例3的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖10是表示本發(fā)明的實施例3、5中拍攝方法的時分控制的方法的圖。

圖11是本發(fā)明的實施例4的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖12是表示本發(fā)明的實施例4、5、6、8中第二檢測部的碰撞危險物體判定算法的例子的圖。圖13是表示本發(fā)明的實施例4、6中圖像合成部的輸出圖像的例子的圖。圖14是本發(fā)明的實施例5的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖15是本發(fā)明的實施例6的車輛用碰撞預測系統(tǒng)的結構圖。圖16是本發(fā)明的實施例7、8的車輛用防撞系統(tǒng)的結構圖。圖17是表示本發(fā)明的實施例7、8中第一檢測部的防撞物體判定算法的例子的圖。圖18是表示本發(fā)明的實施例8中第二檢測部的防撞物體判定算法的例子的圖。圖19是表示本發(fā)明的實施例8中第二檢測部的防撞物體判定算法的例子的圖。圖20是本發(fā)明的實施例9的接收天線陣列的結構圖。圖21是表示本發(fā)明的實施例9中從毫米波拍攝部輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置的例子的圖。圖22是表示本發(fā)明的實施例9中接收天線陣列的動作時序的例子的圖。圖23是表示本發(fā)明的實施例9的毫米波拍攝部的動作時序的例子的圖。圖24是表示本發(fā)明的實施例10中從毫米波拍攝部輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置的例子的圖。圖25是表示本發(fā)明的實施例11中從毫米波拍攝部輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置的例子的圖。圖26是表示本發(fā)明的實施例11中接收天線陣列的動作時序的例子的圖。圖27是表示本發(fā)明的實施例11中從毫米波拍攝部輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置的例子的圖。圖28是表示本發(fā)明的實施例11中階段性的距離/相對速度計算的方法的流程圖。
圖29是本發(fā)明的實施例12的車輛用防碰撞危險系統(tǒng)的結構圖。圖30是本發(fā)明的實施例9的毫米波拍攝部的結構圖。符號說明100車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)101車輛用碰撞危險預測裝置102毫米波拍攝部103第一檢測部104可見光拍攝部105危險預測部106圖像合成部107圖像顯示部108警告音輸出部109毫米波傳感器/信號處理部200拍攝范圍201障礙物(廣告牌)
202障礙物(行道樹)203障礙物_幟)204位于從本車能夠用可見光視認的位置的碰撞危險物體(自行車)205位于從本車能夠用可見光視認的位置的碰撞危險物體(行人)206 車道301位于從本車不能用可見光視認的位置的碰撞危險物體(行人)302位于從本車不能用可見光視認的位置的碰撞危險物體(汽車)400 本車401物體204的t[sec]后的預測位置402物體205的t[sec]后的預測位置403物體301的t [sec]后的預測位置404物體302的t[sec]后的預測位置405 t[sec]以內(nèi)物體通過時，判定為碰撞危險物體的范圍601毫米波光源1001毫米波光源的0N/0FF1002毫米波傳感器/信號處理部的輸出圖像1003作為第一檢測部和圖像合成部的輸入使用的圖像1101第二檢測部1301危險度顯示(危險度A)1302危險度顯示(危險度B)1303危險度顯示(危險度A)1304危險度顯示(危險度B)1600車輛用防碰撞危險系統(tǒng)1601車輛控制裝置
1701物體204的t2[sec]后的預測位置1702物體205的t2[sec]后的預測位置1703物體301的t2[sec]后的預測位置1704物體302的t2[sec]后的預測位置1705t2[sec]以內(nèi)物體通過時，判定為防撞物體的范圍2001行電路2002接收天線(行:0，列:0)2003接收天線(行:0，列:1)2004接收天線(行:0，列:2)2005接收天線(行:0，列:n_l)2006接收天線(行:1，列:0)2007接收天線(行:I，列:I)2008接收天線(行:1，列:2) 2009接收天線(行:I，列:n-l)2010接收天線(行:2，列:0)
2011接收天線(行:2，列:1)2012接收天線(行:2，列:2)2013接收天線(行:2，列:n_l)2014接收天線(行:m-l，列:0)2015接收天線(行:m-l，列:1)2016接收天線(行:m-l，列:2)2017接收天線(行:m-l，列:n_l)2018放大器(列:0)2019放大器(列:1)2020放大器(列:2)2021放大器(列:n-1)2022列電路2101輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(全部區(qū)域)2201時刻2202行選擇信號(行:0)2203行選擇信號(行:1)2204行選擇信號(行:2 )2205行選擇信號(行:7)2206列選擇信號(列:0)2207列選擇信號(列:1)2208列選擇信號(列:2)2209列選擇信號(列:3)2210列選擇信號(列:4)2211列選擇信號(列:5)
2212列選擇信號(列:6)2213列選擇信號(列:7)2214接收天線陣列的輸出信號2215幀周期 Ta2301時刻2302發(fā)送天線輸出2303幀期間2304接收天線陣列輸出信號2401輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(并行I)2402輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(并行2)2403輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(并行3)2404輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(并行4)2501輸出距離信息和相對速度信息的像素的位置(關注區(qū)域)2601時刻2602行選擇 信號(行:I)2603行選擇信號(行:2)2604列選擇信號(列:2)2605列選擇信號(列:3)2606列選擇信號(列:4)2607列選擇信號(列:5)2608接收天線陣列的輸出信號2609幀周期 Tb2701輸出距離信息的像素的位置(全部區(qū)域)2702輸出相對速度信息的像素的位置(關注區(qū)域)2801流程 St印 I2802流程 St印22803流程 St印32804流程 Step42805流程 St印52900車輛用防撞系統(tǒng)2901車輛控制裝置2902車速控制部2903變速部2904轉(zhuǎn)向控制部2905身體接觸通知部3000透鏡/濾鏡3001發(fā)送電路3002發(fā)送天線3003接收天線陣列
3004接收電路3005信號處理部
具體實施例方式以下，使用

本發(fā)明的實施方式。實施例1以下，詳細說明本發(fā)明的實施例1。圖1是表不本發(fā)明的實施例1的車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100的結構圖，表不將本發(fā)明的車輛用碰撞危險預測裝置101應用于車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100的情況下的結構例。車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100是搭載在車輛中，能夠檢測車輛周邊(例如前方)的碰撞危險，對駕駛員發(fā)出警告等的系統(tǒng)。車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100適當使用車輛用碰撞危險預測裝置101、圖像顯示部107、警報音輸出部108構成。車輛用碰撞危險預測裝置101是搭載在車輛中，為了檢測車輛周邊(例如前方)的碰撞危險，通過圖像和聲音對駕駛員發(fā)出警告的進行合成圖像的輸出、聲音信號的輸出的裝置，適當使用毫米波拍攝部102、第一檢測部103、可見光拍攝部104、危險預測部105、圖像合成部106構成。毫米波拍攝部102使用毫米波傳感器/信號處理部109構成。毫米波傳感器/ 信號處理部109拍攝被稱為從毫米波段至亞毫米波段(波長:數(shù)十Pm程度至Icm程度)的波長的電磁波，作為二維數(shù)字數(shù)據(jù)的輸出圖像，輸出到第一檢測部103和圖像合成部106。一般而言，毫米波段至亞毫米波段(波長:數(shù)十ym程度至Icm程度)的電磁波具有透過某種材質(zhì)構成的物體的性質(zhì)。因此，即使是隱藏在障礙物的陰影中位于人眼看不到的位置的物體，也能夠通過毫米波傳感器/信號處理部109對該物體的形狀圖像化。第一檢測部103從毫米波拍攝部102的輸出圖像中抽出人、動物等生物或汽車、摩托車、自行車等車輛的物體形狀，此外，判斷該物體的移動速度和移動的傾向等，判斷其為存在與本車碰撞的危險的物體(以下稱為碰撞危險物體)的情況下，將表示該碰撞危險物體的圖像上的大小和位置信息的碰撞危險物體信息輸出到危險預測部105。關于碰撞危險物體的判定方法的一例在后文敘述?？梢姽馀臄z部104拍攝被稱為從紫外線包括可見光直到近紅外線(波長:10nm程度至數(shù)Pm程度)的波長的電磁波，作為二維數(shù)字數(shù)據(jù)的輸出圖像，輸出到圖像合成部106。危險預測部105將從第一檢測部103輸出的碰撞危險物體信息輸出到圖像合成部
106。此外，危險預測部105根據(jù)從第一檢測部103輸出的碰撞危險物體信息，確定要對駕駛員用警報音或合成聲音等警告音進行警告的內(nèi)容，轉(zhuǎn)換為聲音信號，對警告音輸出部108輸出。圖像顯示部107，將根據(jù)從危險預測部105輸出的碰撞危險物體信息，從毫米波拍攝部102的輸出圖像中對碰撞危險物體的位置的圖像進行截取處理，并與可見光拍攝部104的輸出圖像重疊后的合成圖像，輸出到圖像顯示部107。
警告音輸出部108根據(jù)從危險預測部105輸出的聲音信號發(fā)聲,用聲音對駕駛員發(fā)出警告。通過以上這樣的結構，對于位于障礙物的背面一側的碰撞危險物體，能夠用毫米波拍攝部102和第一檢測部103進行檢測，通過合成圖像和聲音警告駕駛員并提示防撞行動，預先防止碰撞事故。其中，對駕駛員的警告可以是聲音或圖像中的一方，也可以以首先輸出聲音，經(jīng)過規(guī)定時間后輸出影像的方式附加時間差。此外，這些警告也可以根據(jù)本車與碰撞危險物體的距離階段性地變化地通知駕駛員。圖2是表示可見光拍攝部104的輸出圖像的例子的圖。該圖表示為了對本車的前方拍攝而設置有可見光拍攝部104的情況。用于拍攝的電磁波用從紫外線包括可見光直到近紅外線(波長:IOnm程度至數(shù)Pm程度)的某個波長拍攝。例如用可見光拍攝的情況下，能夠拍攝人眼可見的范圍的圖像。此外，例如用近紅外線拍攝的情況下，即使在夜間也能夠靈敏度良好地拍攝物體的形狀。因此，例如能夠根據(jù)照度傳感器等的檢測光量和與網(wǎng)絡連接獲得的日落信息/位置信息/天氣信息等，自動地切換適合用于拍攝的電磁波，也可以由駕駛員手動切換。如該圖2所示，例如設本車前方存在三個障礙物(廣告牌201、行道樹202、旗幟203)。廣告牌201的材質(zhì)為木材，行道樹202的材質(zhì)為木材，旗幟203的材質(zhì)為布和塑料。駕駛員當然只能視認可見光，因此能夠視認汽車204、行人205，但如果障礙物的背面一側存在碰撞危險物體，則不能預先視認。因此，不使用本專利的裝置的情況下，碰撞危險物體從障礙物的陰影中快速出現(xiàn)時，存在剎車和轉(zhuǎn)向等防撞行為來不及而導致事故的可能性。

于是，需要即使在障礙物的背面一側存在碰撞危險物體的情況下，也對其預先檢測并對駕駛員發(fā)出警告，使駕駛員采取防撞行動，預防碰撞事故的方案。因此，實施例1的方案中用被稱為毫米波段至亞毫米波段(波長:數(shù)十Pm程度至Icm程度)的電磁波進行拍攝。該波段的電磁波具有透過木材、塑料、布、紙、陶瓷器、紙箱、煙、霧等水、金屬以外的各種物質(zhì)，在金屬表面反射，并被人和動物等含有較多水分的物體吸收的性質(zhì)。即，障礙物由使該波段的電磁波透過的材料構成的情況下，能夠通過毫米波拍攝部102獲得對障礙物的背面“透視”的影像。一般而言，拍攝方法根據(jù)電磁波的光源(放射源)的種類，分為被動型、主動型兩種。被動型是以從具有熱的物體自然地放射的毫米波段至亞毫米波段(波長:數(shù)十Pm程度至Icm程度)的電磁波為光源的拍攝方法。另一方面，主動型是用自身設置的光源照射拍攝對象，與被動型的情況相比能夠更清晰地拍攝被金屬等物質(zhì)反射的電磁波的拍攝方法。實施例1中用被動型拍攝。因此，能夠檢測具有熱的物體即行人、動物或行駛中的車輛(特別是發(fā)動機)等。圖3是表示毫米波拍攝部102的輸出圖像的例子的圖。實施例1中，采用了被動型的拍攝方法，因此能夠透過水、金屬以外的各種材質(zhì)組成的障礙物，檢測人、動物或行駛中的車輛等具有熱的物體。例如圖3中，除了通過可見光拍攝部104能夠檢測的自行車204、行人205以外，還能夠檢測位于隱藏在障礙物之后的位置的行人301、汽車302。以下使用圖4說明在第一檢測部103中判定碰撞危險物體的方法的一例。首先，從毫米波拍攝部102輸出的輸出圖像中，抽出人、動物等生物或汽車、摩托車、自行車等車輛的物體形狀。此外，根據(jù)時間上連續(xù)地拍攝的輸出圖像，通過圖像處理計算物體的預測移動方向/速度，進行物體的運動預測。判斷本車前方的橫擺角e [° ]以內(nèi)(例如:0=10)、距離L[m](例如:L=10)以內(nèi)、時間t[sec](例如:t=2)以內(nèi)存在物體通過的可能性的情況下，判定為碰撞危險物體。該情況下，輸出表示該碰撞危險物體的圖像上的大小和位置信息的碰撞危險物體信息。例如圖4的情況下，抽出拍攝范圍200中存在的物體(自行車204、行人205、行人301、汽車302)的物體形狀。然后，對于各個物體預測t[sec]后的預測位置(圖4的401、402,403,404)和0[sec]至t[sec]期間的預測移動軌跡(圖4的空白箭頭)。將預測移動軌跡通過圖中405所示的范圍的物體判定為碰撞危險物體。例如，圖4的情況下，將自行車204、行人205、行人301、汽車302判定為碰撞危險物體。其中，預測移動軌跡的預測也可以使用經(jīng)由網(wǎng)絡等取得的地圖信息、交通堵塞信息等作為補充信息。圖5是表示圖像合成部106的輸出圖像的例子的圖。對于判斷為碰撞危險物體的物體，從毫米波拍攝部102的輸出圖像中，沿著物體的形狀進行截取處理，與可見光拍攝部104的輸出圖像重疊。進而,對碰撞危險物體的周邊,通過圖像處理附加圖5中矩形的虛線所示的表示危險的標記。這樣的合成圖像通過圖像顯示部向駕駛員提示。通過這樣的合成圖像，駕駛員能夠得知位于障礙物的背面一側的碰撞危險物體。如上所述，如果使用實施例1的方案，則能夠通過毫米波拍攝部102和第一檢測部103檢測位于障礙物的背面一側的碰撞危險物體，通過用圖像和聲音向駕駛員發(fā)出警告并提示防撞行動，預防碰撞事故。其中，此處說明了拍攝本車前方的情況，但是不限于此，本車倒車的情況下，當然能夠在對后方拍攝的同時同樣地應用本發(fā)明。此外，關于拍攝范圍的方向，例如也可以根據(jù)本車的方向指示器的動作適當變更。此外，本實施例1的記載中所示的變形例，也可以在其他實施例中適當應用。實施例2以下，詳細說明本發(fā)明的實施例2。

圖6是表不本發(fā)明的實施例2的車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-2的結構圖，表不將本發(fā)明的車輛用碰撞危險預測裝置101-2應用于車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-2的情況下的結構例。車輛用碰撞危險預測裝置101-2適當使用毫米波拍攝部102-2、第一檢測部103-2、可見光拍攝部104-2、危險預測部105-2、圖像合成部106-2構成，毫米波拍攝部102-2除了毫米波傳感器/信號處理部109-2之外，還使用毫米波光源601-2構成。毫米波光源601-2是能夠向作為拍攝對象的本車周邊發(fā)射能夠用毫米波傳感器/信號處理部109-2拍攝的電磁波(波長:數(shù)十Pm Icm程度)的光源(發(fā)射源)。關于其他構成部件，與實施例1的圖1相同，因此省略說明。實施例2的與實施例1的不同點在于，將毫米波傳感器/信號處理部109-2與毫米波光源601-2組合，采用主動型的拍攝方法。實施例2中，由于采取主動型的拍攝方法，因此與被動型的情況相比能夠?qū)Ρ唤饘俑采w的物體即汽車、摩托車、自行車等車輛更清晰地拍攝，結果，提高了危險物體的檢測精度和對駕駛員提示的合成圖像的清晰度。圖7是表示用實施例2的拍攝方法(主動型)拍攝與圖3同樣的場景的毫米波拍攝部102-2的輸出圖像的例子的圖。該例子中，與實施例1的拍攝方法(被動型)相比能夠?qū)τ媒饘僦瞥傻淖孕熊?04、汽車302更清晰地拍攝。由于使用了清晰地拍攝的圖像，第一檢測部103-2的碰撞危險物體的檢測精度比實施例1的情況更高。圖8是表示圖像合成部106-2的輸出圖像的例子的圖。由于合成圖像的生成方法與實施例1的情況相同，因此省略說明。該例子中，由金屬制成的自行車204、汽車302成為比實施例1的拍攝方法(被動型)更清晰的圖像對駕駛員提示。如上所述，如果使用實施例2的方案，則能夠用毫米波拍攝部102以高精度檢測位于障礙物背面一側的碰撞危險物體，并提示清晰的拍攝圖像，對駕駛員發(fā)出警告。結果，駕駛員能夠更適當?shù)夭扇》雷残袆?，因此能夠預防碰撞事故。實施例3以下詳細說明本發(fā)明的實施例3。圖9是表不本發(fā)明的實施例3的車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-3的結構圖，表不將本發(fā)明的車輛用碰撞危險預測裝置101-3應用于車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-3的情況下的結構例。車輛用碰撞危險預測裝置101-3適當使用毫米波拍攝部102-3、第一檢測部103-3、可見光拍攝部104-3、危險預測部105-3、圖像合成部106-3構成，毫米波拍攝部
102-3使用毫米波傳感器/信號處理部109-3、毫米波光源601-3構成。危險預測部105-3實施與實施例2的危險預測部105_2同樣的處理。進而，危險預測部105-3將控制毫 米波拍攝部102-3的拍攝參數(shù)的控制信號輸出到毫米波拍攝部102-3。此外，基于未圖示的切換部，將切換毫米波光源601-3的ON (點亮)/OFF (熄滅)的控制信號輸出到毫米波光源601-3。關于其他構成部件，與實施例2的圖6相同，因此省略說明。實施例3的與實施例1、2的不同點在于按時間分割切換拍攝方法，按時間分割切換被動型和主動型雙方的拍攝方法進行拍攝。通過時分控制，實施例3中，能夠使用兩種拍攝方法的檢測結果雙方，能夠同時實現(xiàn)通過主動型的拍攝提高車輛等由金屬制成的物體的檢測精度的作用、和通過被動型的拍攝檢測行人和動物等的作用雙方。圖10是表示時分控制的控制時序的一例的圖。以在時刻tl t2，使毫米波光源601為0FF，在t2 t3為0N，……這樣使毫米波光源601閃爍的方式，由危險預測部105進行控制。毫米波光源601變?yōu)镺FF的期間為被動型的拍攝方法，相反，毫米波光源601變?yōu)镺N的期間為主動型的拍攝方法。圖10的情況下，輸出圖像1、3、5用被動型拍攝，輸出圖像2、4用主動型拍攝。由于靈敏度和S/N比根據(jù)拍攝方法而不同，所以光圈值、快門速度、噪聲除去信號處理強度等拍攝參數(shù)對于各種拍攝方法的最佳值不同。于是，危險預測部105-3為了根據(jù)拍攝方法的變更設定最佳的拍攝參數(shù)，將拍攝參數(shù)控制信號輸出到毫米波傳感器/信號處理部109-3。第一檢測部103-3中，對于用被動型拍攝的輸出圖像和用主動型拍攝的輸出圖像，檢測碰撞危險物體，對主動型、被動型雙方的結果進行匹配，至少對于用某一方的拍攝方法檢測到的碰撞危險物體，將碰撞危險物體信息輸出到危險預測部105-3。這樣，如果使用實施例3的方案，則能夠使用兩種拍攝方法的檢測結果的雙方，能夠同時實現(xiàn)通過主動型的拍攝提高車輛等由金屬制成的物體的檢測精度的作用、和通過被動型的拍攝檢測行人和動物等的作用雙方。實施例4以下詳細說明本發(fā)明的實施例4。圖11是表不本發(fā)明的實施例4的車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-4的結構圖,表不將本發(fā)明的車輛用碰撞危險預測裝置101-4應用于車輛用碰撞危險預測系統(tǒng)100-4的情況下的結構例。車輛用碰撞危險預測裝置101-4適當使用毫米波拍攝部102-4、第一檢測部103-4、可見光拍攝部104-4、危險預測部105-4、圖像合成部106-4、第二檢測部1101-4構成，毫米波拍攝部102-4使用毫米波傳感器/信號處理部109-4構成。第二檢測部1101-4從可見光拍攝部104-4的輸出圖像中抽出人、動物等生物和汽車、摩托車、自行車等車輛的物體形狀，此外，判斷該物體的移動速度和移動的傾向等，判斷為碰撞危險物體的情況下，將表示該碰撞危險物體的圖像上的大小和位置信息的碰撞危險物體信息輸出到危險預測部105-4。關于第二檢測部1101-4的碰撞危險物體的判定方法的一例在后文敘述。危險預測部105-4以用第一檢測部103-4和第二檢測部1101-4分別獨立求出的碰撞危險物體信息作為輸入，進行物體的匹配后，附加碰撞危險物體的參數(shù)“危險度”并輸出到合成圖像部106-4。關于“危險度”的定義在后文敘述。此外，從危險預測部105-4向警告音輸出部108-4輸出的聲音信號的內(nèi)容也根據(jù)“危險度”變化。圖像合成部106-4與實施例1同樣地在可見光拍攝部104的輸出圖像上重疊碰撞危險物體的圖像的一部分，進而生成能夠提示“危險度”的信息的合成圖像并輸出到圖像顯示部107-4。關于圖11的其他構成部件，與實施例1的圖1相同，因此省略說明。實施例4的與 實施例1的不同點在于，利用使用毫米波拍攝部102-4的輸出圖像進行碰撞危險物體的檢測的第一檢測部103-4的檢測結果、和使用可見光拍攝部104-4的輸出圖像進行碰撞危險物體的檢測的第二檢測部的檢測結果雙方這一點，以及在危險預測部105-4中計算參數(shù)“危險度”，根據(jù)其結果改變通過圖像和聲音對駕駛員警告的內(nèi)容這一點。實施例4中，能夠使用兩個拍攝部的檢測結果雙方，對于碰撞危險物體求出參數(shù)“危險度”，對于“危險度A”的碰撞危險物體加強通過圖像和聲音對駕駛員發(fā)出的警告，由此對于駕駛員而言更易于識別特別危險的物體，駕駛員容易意識到并采取防撞行動，能夠防止事故。以下說明第二檢測部1101-4中判定碰撞危險物體的方法。第二檢測部1101-4，在將可見光拍攝部104-4的輸出圖像用作輸入圖像一點上，與將毫米波拍攝部102-4的輸出圖像用作輸入圖像的第一檢測部103-4不同。在第二檢測部1101-4中，根據(jù)輸入圖像判定碰撞危險物體的方法，可以與第一檢測部103-4的檢測算法和設定值相同，也可以改變。以下作為例子，說明第二檢測部1101-4也使用與第一檢測部103-4相同的檢測算法和設定值的情況。作為根據(jù)輸入圖像判定碰撞危險物體的方法，首先，從可見光拍攝部104-4輸出的輸出圖像中，抽出人、動物等生物和汽車、摩托車、自行車等車輛的物體形狀。接著，根據(jù)時間上連續(xù)地拍攝的輸出圖像，通過圖像處理計算物體的預測移動方向、速度，進行物體的運動預測。判斷本車前方的橫擺角9 [° ]以內(nèi)(例如:0 =10)、距離L[m](例如:L=10)以內(nèi)、時間t[sec](例如:t=2)以內(nèi)存在物體通過的可能性的情況下，判定為碰撞危險物體。該情況下，輸出表示該碰撞危險物體的圖像上的大小和位置信息的碰撞危險物體信息。例如圖12的情況下，抽出拍攝范圍200中存在的物體(自行車204、行人205)的物體形狀。然后，對于各個物體，預測t [sec]后的預測位置(圖12的401、402)和0 t[sec]期間的預測移動軌跡(圖12的黑底白字箭頭)。將預測移動軌跡通過圖12的405所示的范圍的物體判定為碰撞危險物體。例如，圖12的情況下,將自行車204、行人205判定為碰撞危險物體。以下說明實施例4中危險預測部105-4的動作。實施例4中，將第一檢測部103-4和第二檢測部1101-4雙方的檢測結果用作危險預測部105-4的輸入。在危險預測部105-4中，判定(匹配)上述檢測結果之間，碰撞危險物體是否為同一物體。作為具體的匹配方法，例如有檢測到位于同一坐標、在同一方向上以相同速度移動的情況下、判斷是同一物體等方法。表I是說明危險預測部105-4的參數(shù)“危險度”的定義的表。表I表I
權利要求
1.一種車輛用危險預測裝置，其特征在于，包括: 第一拍攝單元，其輸出檢測毫米波至亞毫米波段的波長的電磁波而獲得的第一圖像； 第一檢測單元，其對從所述第一拍攝單元輸出的所述第一圖像進行處理而檢測規(guī)定的物體；和 危險預測單元，其輸出所述第一檢測單元檢測出的所述規(guī)定的物體的檢測結果， 所述第一拍攝單元包括: 發(fā)送天線單元，其發(fā)射所述毫米波至亞毫米波段的波長的電磁波； 接收天線陣列單元，其二維地配置多個接收天線單元而構成，接收基于所述發(fā)送天線單元發(fā)射的電磁波的、來自規(guī)定的物體的反射波；和 信號處理單元，其根據(jù)所述接收天線陣列的讀取幀數(shù)計測從所述發(fā)送天線單元發(fā)射所述電磁波到所述接收天線陣列單元接收所述反射波的時間，計算本車到所述規(guī)定的物體的距離和所述本車與所述規(guī)定的物體的相對速度的兩者或任一者。
2.如權利要求1所述的車輛用危險預測裝置，其特征在于: 所述信號處理單元，還根據(jù)所述接收天線陣列的各個進行了接收的接收天線單元的二維位置，計算所述規(guī)定的物體的場所。
3.如權利要求1或2所述的車輛用危險預測裝置，其特征在于: 所述接收天線陣列單元 被分割為多個區(qū)域，按照每個分割的區(qū)域并行地輸出信號。
4.如權利要求1或2所述的車輛用危險預測裝置，其特征在于: 所述第一拍攝單元具有能夠設定的、讀取所述接收天線陣列單元的二維配置的多個接收天線單元的所有接收信號的模式和選擇性地讀取所述多個接收天線單元中一部分的接收信號的模式。
5.如權利要求1或2所述的車輛用危險預測裝置，其特征在于: 還具備輸出檢測紫外線至近紅外線波段的波長的電磁波而獲得的第二圖像的第二拍攝單元、和獨立于所述第一檢測單元地通過圖像處理而從所述第二拍攝單元輸出的所述第二圖像檢測規(guī)定的物體的第二檢測單元， 所述危險預測單元，使用由所述第一檢測單元檢測出的規(guī)定的物體和所述第二檢測單元檢測出的規(guī)定的物體進行物體的匹配處理而獲得的匹配處理結果、和所述第一拍攝單元計算出的從所述本車到所述規(guī)定的物體的距離以及所述本車與所述規(guī)定的物體的相對速度的兩者或任一者，對每個物體賦予危險度， 根據(jù)所述危險度變更輸出的警告音或圖像。
全文摘要
車輛行駛中，駕駛員不能預料的物體在車輛的前進方向上在非常近的距離突然出現(xiàn)的情況下容易發(fā)生碰撞事故。本發(fā)明的車輛用危險預測裝置解決上述課題，包括第一拍攝單元，輸出檢測毫米波至亞毫米波段的電磁波而獲得的第一圖像；第一檢測單元，對第一圖像進行處理而檢測規(guī)定的物體；和危險預測單元，輸出規(guī)定的物體的檢測結果，第一拍攝單元包括發(fā)送天線單元，發(fā)射毫米波至亞毫米波段的電磁波；接收天線陣列單元，二維地配置多個接收天線單元而構成，接收來自規(guī)定的物體的反射波；和信號處理單元，根據(jù)接收天線陣列的讀取幀數(shù)計測從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間，計算本車到規(guī)定的物體的距離和本車與規(guī)定的物體的相對速度的兩者或任一者。
文檔編號B60R21/01GK103223911SQ201310029500
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者石原朋和, 西澤明仁, 鹽川淳司 申請人:日立民用電子株式會社