JP2005077596A - Multi-vision type driving training system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車教習所などで自動車の教習を受けている運転者(教習生)の挙動を記録し、その記録を教習生に後で見せて自己の運転ぶりを的確に認知させ、もって安全運転指導に役立てることができるマルチビジョン式の自動車教習装置に関するものである。 The present invention records the behavior of a driver (training student) who is trained in a car at a driving school, etc., and shows the record later to the trainee so that his / her driving performance can be recognized accurately, thereby driving safely. The present invention relates to a multi-vision car learning device that can be used for teaching.
従来この種の自動車教習装置としては、例えば特許文献1に開示されているように、正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラとを備え、安全運転が行われているか否かを確認しやすいように、これら正面カメラ等で撮影した5種類の画像を合成してマルチ画面に表示し、さらに車速センサ信号、アクセルペダル踏量センサ信号、ブレーキペダル踏量センサ信号など各種のセンサ信号をスーパーインポーズしてマルチ画面に表示するようにしたものが提案されていた。
Conventionally, as this kind of car learning device, for example, as disclosed in
また、アクセルペダルやブレーキペダルなどのペダルの踏み込み量を検出するため、図7に示すように、ペダルに連結されたリンク22にポテンショメータ23を取り付け、このポテンショメータ23によってペダル20の角度を検出していた。
しかし、これでは次のような不都合があった。 However, this has the following disadvantages.
第1に、正面カメラが運転者の正面を狙って撮影すべく運転席の前方に後ろ向きに取り付けられているため、マルチ画面上では運転者の動作が左右逆転表示されることとなり、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認しづらい。例えば、左サイドカメラ、運転者カメラおよび右サイドカメラで撮影した画像がそれぞれマルチ画面の左部、中央部および右部に表示されている場合には、運転者が左後方の安全確認のため左サイドミラーを見たとき、マルチ画面上では運転者が向かって右側、つまり右サイドミラー側へ顔を向ける結果となるので、運転者が右サイドミラーを見ているかのように錯覚してしまう。このことは、後方カメラがバックミラーに映る画像を撮影するのではなく自動車の後景を直接撮影する場合や、左サイドカメラ、右サイドカメラが左サイドミラー、右サイドミラーに映る画像を撮影するのではなく自動車の左右後景を直接撮影する場合においても同様である。 First, since the front camera is mounted backwards in front of the driver's seat so as to shoot in front of the driver, the driver's movement is displayed in reverse on the multi-screen. It is difficult to intuitively confirm safe driving. For example, if images taken with the left side camera, driver camera, and right side camera are displayed on the left, center, and right of the multi-screen, respectively, When the side mirror is viewed, on the multi-screen, the driver turns his face toward the right side, that is, the right side mirror, so that the driver feels as if he is looking at the right side mirror. This is because the rear camera does not capture the image reflected in the rearview mirror, but directly captures the rear view of the car, or the left and right side cameras capture images reflected in the left and right side mirrors. The same applies to the case of directly photographing the left and right rear backgrounds of the car.
第2に、ペダルの踏み込み量を検出するためにポテンショメータ23を取り付けるリンク22は、車種によって設計が大きく異なるため、車種ごとにポテンショメータ23の取付位置を検討し、その取付位置を必要に応じて変更する必要がある。
Secondly, the design of the
第3に、各種のセンサ信号をコンピュータグラフィック画像としてスーパーインポーズ画像とすることは、視覚的に優れた方法であるが、そのデータを後で利用しようとすると、合成画像から解析しなければならず、その作業は困難である。 Thirdly, superimposing images of various sensor signals as computer graphic images is a visually superior method, but if the data is to be used later, it must be analyzed from the synthesized image. The work is difficult.
本発明は、このような事情に鑑み、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認することが容易で、すべての車種に共通してペダルの踏み込み量を検出することができ、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することが可能なマルチビジョン式の自動車教習装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention makes it easy to intuitively confirm safe driving on a multi-screen, can detect the amount of pedal depression common to all vehicle types, and various sensor signals An object of the present invention is to provide a multi-vision vehicle learning apparatus that can easily use data based on the above.
まず、本発明のうち請求項1に係る発明は、自動車(4)の前景を撮影する正面カメラ(11)と、前記自動車の後景を撮影する後方カメラ(12)と、前記自動車の左後景を撮影する左サイドカメラ(13)と、前記自動車の右後景を撮影する右サイドカメラ(14)と、運転者の表情を撮影する運転者カメラ(15)とを備え、これら正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラで撮影した5種類の画像を合成してマルチ画面(30)に表示するマルチビジョン式の自動車教習装置(1)において、前記マルチ画面上の各画像を左右反転させる画像反転手段(3)を設けて構成される。
First, the invention according to
また、本発明のうち請求項2に係る発明は、各種のセンサ信号をグラフィック表現で前記マルチ画面にスーパーインポーズするスーパーインポーズ手段(3)を設けて構成される。 The invention according to claim 2 of the present invention is provided with superimposing means (3) for superimposing various sensor signals on the multi-screen in graphic representation.
また、本発明のうち請求項3に係る発明は、アクセルセンサ(17)またはブレーキセンサ(18)として、ペダル(20)の踏み面(20a)の位置の変化を測定する光センサ(21)を採用して構成される。
In the invention according to
さらに、本発明のうち請求項4に係る発明は、各種のセンサ信号に多重化処理および音声変換処理を施して音声波形データに変換する信号処理手段(3)を設け、この音声波形データを記録する音声データ記録手段(19)を設けて構成される。
Furthermore, the invention according to
本発明のうち請求項1に係る発明によれば、正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラまたは右サイドカメラが後ろ向きに設置されていても、正面カメラ等で撮影した画像をマルチ画面上で左右反転させることにより、画像の左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。 According to the first aspect of the present invention, even if the front camera, the rear camera, the left side camera, or the right side camera is installed backward, the image captured by the front camera or the like is reversed horizontally on the multi-screen. By doing so, the left-right reversed display of the image is restored, and it becomes easy to intuitively confirm safe driving on the multi-screen.
また、本発明のうち請求項2に係る発明によれば、グラフィック表現のスーパーインポーズにより、マルチ画面の表示が視覚的に優れたものになる。 According to the invention of claim 2 of the present invention, the display of the multi-screen is visually superior due to the superimposition of the graphic expression.
また、本発明のうち請求項3に係る発明によれば、すべての車種に共通してペダルの踏み込み量を検出することができる。
Moreover, according to the invention which concerns on
さらに、本発明のうち請求項4に係る発明によれば、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することができる。
Furthermore, according to the invention which concerns on
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るマルチビジョン式の自動車教習装置の一実施形態を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a multi-vision type automobile learning apparatus according to the present invention.
このマルチビジョン式の自動車教習装置1は、図1および図2に示すように、自動車4に搭載されて使用されるものであり、本体ケース2を有している。本体ケース2内にはフレーム合成回路3、スーパーインポーズ用のCPU(中央演算処理装置)5、ビデオ出力部6、フレームバッファ7、5個のビデオ−デジタル変換部8、フォトカプラ9およびアナログ部10が組み込まれている。ここで、CPU5、ビデオ出力部6、フレームバッファ7および各ビデオ−デジタル変換部8はフレーム合成回路3に接続されており、フォトカプラ9およびアナログ部10はCPU5に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the multi-vision type
一方、本体ケース2外には正面カメラ11、後方カメラ12、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14、運転者カメラ15、車速センサ16、アクセルセンサ17、ブレーキセンサ18およびビデオ録画装置19が設置されている。ここで、正面カメラ11は、運転席の上方に前向きに取り付けられており、自動車4の前景を撮影することができる。また、後方カメラ12は後部座席の上方に後ろ向きに取り付けられており、自動車4の後景を撮影することができる。また、左サイドカメラ13は、運転席の左方に斜め前向きに取り付けられており、自動車4の左サイドミラーに映る画像を撮影することができる。また、右サイドカメラ14は、運転席の右方に斜め前向きに取り付けられており、自動車4の右サイドミラーに映る画像を撮影することができる。さらに、運転者カメラ15は、運転席の前方に後ろ向きに取り付けられており、運転者の表情をその正面から撮影することができる。
On the other hand, a
そして、図2に示すように、正面カメラ11、後方カメラ12、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14および運転者カメラ15は各ビデオ−デジタル変換部8に接続されており、車速センサ16はフォトカプラ9に接続されている。また、アクセルセンサ17およびブレーキセンサ18はともにアナログ部10に接続されており、ビデオ録画装置19はビデオ出力部6に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、自動車4のペダル20には光センサ21が踏み面20aの位置の変化を測定しうるように設置されており、この光センサ21がアクセルセンサ17およびブレーキセンサ18として用いられている。
As shown in FIG. 3, an
マルチビジョン式の自動車教習装置1は以上のような構成を有するので、正面カメラ11、後方カメラ12、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14および運転者カメラ15のカメラ画像信号は、各ビデオ−デジタル変換部8を経てフレーム合成回路3に入力され、フレーム合成回路3は、各カメラ画像信号から得たデータに基づき、図4(a)に示すように、正面カメラ11、後方カメラ12、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14および運転者カメラ15で撮影した5種類の画像31、32、33、34、35を任意に配置してマルチ画面30を作成し、このマルチ画面30を一旦フレームバッファ7に書き込む。
Since the multi-vision
このとき、フレーム合成回路3は、必要に応じて、図4(b)に示すように、マルチ画面30上の5種類の画像31、32、33、34、35のうち運転者カメラ15で撮影した画像35のみを左右反転させる。すると、運転者の動作の左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面30上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。すなわち、運転者が左後方の安全確認のため左サイドミラーを見たときを考えると、運転者カメラ15で撮影した画像35をマルチ画面30上で左右反転させていない場合は、図4(a)に示すように、マルチ画面上では運転者が向かって右側、つまり右サイドカメラ14で撮影した画像34側へ顔を向ける結果となるので、運転者が右サイドミラーを見ているかのように錯覚してしまうのに対し、運転者カメラ15で撮影した画像35をマルチ画面30上で左右反転させた場合は、図4(b)に示すように、マルチ画面30上では運転者が向かって左側、つまり左サイドカメラ13で撮影した画像33側へ正しく顔を向けることになるので、マルチ画面30上で安全運転を直感的に確認しやすくなるのである。
At this time, the
一方、車速センサ16、アクセルセンサ17およびブレーキセンサ18のセンサ信号は、フォトカプラ9およびアナログ部10を経てCPU5に入力されるので、CPU5は、これらのセンサ信号をフレーム合成回路3に出力する。
On the other hand, the sensor signals of the
すると、フレーム合成回路3は、フレームバッファ7からマルチ画面30を読み出し、このマルチ画面30に各センサ信号から得たデータをグラフィック表現でスーパーインポーズしてスーパーインポーズ画像36を付加した後、このマルチ画面30をビデオ出力部6を介してビデオ録画装置19に出力して記録する。
Then, the
さらに、フレーム合成回路3は、図6に示すように、各センサ信号を多重化処理で合成してシリアルデータ化し、これを音声変換処理で変調して音声波形データに変換した後、この音声波形データをビデオ出力部6を介してビデオ録画装置19に出力して記録する。したがって、ビデオ録画装置19に記録された音声波形データを読み出すことにより、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the
また、アクセルセンサ17およびブレーキセンサ18としては光センサ21が用いられているので、車種ごとにアクセルセンサ17およびブレーキセンサ18の取付位置を変更する必要がなく、すべての車種に共通してアクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量を検出することができる。
Since the
なお、上述の実施形態においては、図4に示すように、正面カメラ11で撮影した画像31をマルチ画面30の上部に表示するとともに、後方カメラ12、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14および運転者カメラ15で撮影した4種類の画像32、33、34、35をマルチ画面30の下部に横並びで表示し、さらに、画像31の下部にスーパーインポーズ画像36を重ねて表示した場合について説明したが、これら5種類の画像31、32、33、34、35およびスーパーインポーズ画像36の配置はこれに限るわけではない。例えば、図5に示すように、後方カメラ12で撮影した画像32と運転者カメラ15で撮影した画像35とを上下に配置して表示することもできる。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, an
また、上述の実施形態においては、運転者カメラ15で撮影した画像35をマルチ画面30上で左右反転させる場合について説明したが、後方カメラ12で撮影した画像32をマルチ画面30上で左右反転させるようにしても構わない。すなわち、一般に、自動車4の後景を撮影するには、後方カメラ12をバックミラーに向けて取り付け、バックミラーに映る画像を撮影する方法が考えられるが、この方法では、後方カメラ12自身が画像に写り込まないように、かつ実際に運転者が確認している後方像と同じ撮影を行えるように配置するのが極めて難しいことから、後方カメラ12を後ろ向きに取り付けて自動車4の後景を直接撮影する方法を採用することが多い。この場合、運転者カメラ15と同様、後方カメラ12は後ろ向きに取り付けざるを得ないため、マルチ画面30上で左右が逆転して表示されるが、後方カメラ12で撮影した画像32をマルチ画面30上で左右反転させれば、この左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面30上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。同様に、自動車4の左右後景を撮影するには、上述したとおり、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14を左サイドミラー、右サイドミラーに向けて取り付け、左サイドミラー、右サイドミラーに映る画像を撮影する方法が考えられるが、この方法では、特にトラックなどにおいて左サイドミラー、右サイドミラーが運転席から離れているため、左サイドミラー、右サイドミラーを狙って左サイドカメラ13、右サイドカメラ14を設置するのが難しいことから、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14を左サイドミラー、右サイドミラーに抱き合わせる形で後ろ向きに取り付けて自動車4の左右後景を直接撮影する方法を採用することがある。この場合も、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14は後ろ向きに取り付けざるを得ないため、マルチ画面30上で左右が逆転して表示されるが、左サイドカメラ13、右サイドカメラ14で撮影した画像33、34をマルチ画面30上で左右反転させれば、この左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面30上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに、上述の実施形態においては、ビデオ録画装置19を備えたマルチビジョン式の自動車教習装置1について説明したが、このビデオ録画装置19に代えてDVD(デジタル多用途ディスク)レコーダなどを使用することも可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the multi-vision
1……マルチビジョン式の自動車教習装置
3……フレーム合成回路(画像反転手段、スーパーインポーズ手段、信号処理手段)
4……自動車
11……正面カメラ
12……後方カメラ
13……左サイドカメラ
14……右サイドカメラ
15……運転者カメラ
17……アクセルセンサ
18……ブレーキセンサ
19……ビデオ録画装置(音声データ記録手段)
20……ペダル
20a……踏み面
30……マルチ画面
1 …… Multi-vision
4 ……
20 …… Pedal 20a ……
Claims (4)
これら正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラで撮影した5種類の画像を合成してマルチ画面(30)に表示するマルチビジョン式の自動車教習装置(1)において、
前記マルチ画面上の各画像を左右反転させる画像反転手段(3)を設けたことを特徴とするマルチビジョン式の自動車教習装置。 A front camera (11) for photographing the foreground of the automobile (4), a rear camera (12) for photographing the rear background of the automobile, a left side camera (13) for photographing the left rear background of the automobile, and the automobile A right side camera (14) for photographing the right rear background of the vehicle and a driver camera (15) for photographing the expression of the driver,
In the multi-vision vehicle training device (1) that combines the five types of images taken by the front camera, the rear camera, the left side camera, the right side camera and the driver camera and displays them on the multi-screen (30).
A multivision-type automobile learning apparatus, comprising image inverting means (3) for horizontally inverting each image on the multi-screen.
この音声波形データを記録する音声データ記録手段(19)を設けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のマルチビジョン式の自動車教習装置。 A signal processing means (3) for performing multiplexing processing and voice conversion processing on various sensor signals to convert them into voice waveform data is provided,
4. The multi-vision vehicle learning apparatus according to claim 2, further comprising a voice data recording means (19) for recording the voice waveform data.
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