JP2005173882A - 後側方画像制御装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左後側方カメラ1、右後側方カメラ2、後方カメラ3と、これらの撮像画像に対して画像処理を施すことにより自車両の車線変更状態を検出する自車両車線変更状態検出部4と、カメラ3の撮像画像に対して画像処理を施すことにより自車両の後側方を走行する他車両の走行状態を検出する他車両走行状態検出部5と、自車両車線変更状態検出部4により検出された自車両の車線変更状態と他車両走行状態検出部5により検出された他車両の走行状態に応じて、カメラ1、2により撮像された後側方の画像の起動時点を判定する起動時点判定部6と、判定された起動時点にカメラ1、2により撮像された後側方の画像を提示する提示モニタ8と、報知器9を備える。
【選択図】 図3
Description
本発明の目的は、スイッチ操作を必要としないで、後方画像を適正に取得できる後側方画像制御装置および方法を提供することにある。
実施の形態1
自車両の後側方を走行している他車両に対して注意する手段として、画像提供手段やレーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ等の他車両検出報知手段が実用化されてきている。画像提供手段の長所は、状況が目視確認できることである。他車両検出報知手段の長所は、他車両の有無が認識し易くなることである。ただし、他車両検出報知手段は目視確認不要を容認するものではなく、運転者責任を考慮すれば画像提供手段の意義は大きい。画像提供手段の課題は、起動(なお、起動とは提示の起動のことである。以下同様)毎のスイッチ操作の煩わしさ、操作不履行の場合は適正に情報取得できない点にある。特に、高速度域において本課題は重要である。
図1は本発明の実施の形態1の後側方画像制御装置および方法の概念を示す図で、(a)〜(c)は自車両の車線維持状態において、他車両の走行状態に応じた起動を説明する図、(d)〜(f)は自車両の車線変更を加味した起動/報知を説明する図である。なお、(b)、(e)は後方カメラ範囲の他車両走行状態の検出の様子を示し、(c)、(f)は後側方カメラ範囲の他車両走行状態の検出の様子を示す。
図1において、10は自車両、11a、11b、11cは他車両、12a、12bは後側方画像を撮像するカメラ(以下、後側方カメラと称す)の撮像範囲(以下、後側方カメラ範囲と称す)、13は後方画像を撮像するカメラ(以下、後方カメラと称す)の撮像範囲(以下、後方カメラ範囲と称す)、14a、14bはドアミラーで確認できる範囲(以下、ドアミラー範囲と称す)、15は車線を区切る白線、16a、16bは自車両走行車線に基づいて設定された起動境界線である。
(a)〜(c)は自車両10が車線を維持して走行している場合であり、他車両11a〜11cの走行状態に応じた起動の概念を示している。自車両10と同一車線を走行している後方他車両11aが左側の隣接車線へ車線変更した場合は自車両10の後側方死角範囲に入る可能性が高い。後方他車両11aは後方カメラが撮像しているため、後方画像に画像処理を施すことにより後方他車両11aの走行状態が判定できる。また、自車両10の左側の隣接車線を走行している後側方車両11bが隣接車線内で自車両10に接近した場合も後側方死角範囲に入る可能性が高い。後側方他車両11bは後側方カメラが撮像しているため、後側方画像に画像処理を施すことにより後側方他車両11bの走行状態が判定できる。いずれの場合も、図に示すような起動境界線16a、16bを特定し、他車両11a〜11cが起動境界線16a、16bを越えるか否かを判定することにより、他車両11a〜11cが後側方死角範囲へ進入する前に後側方画像を起動することが可能となる。
(d)〜(f)は自車両10が左側の隣接車線へ車線を変更して走行している場合であり、自車両10の車線変更を加味した起動/報知の概念を示している。自車両10と同一車線を走行している後方他車両11aが左側の隣接車線へ車線変更した場合は、後側方死角範囲に入る可能性が高い。後方他車両11aは後方カメラが撮像しているため、後方画像に画像処理を施すことにより後方他車両11aの走行状態が判定できる。また、自車両10の左側の隣接車線を走行している後側方車両11bが左側の隣接車線内で自車両10に接近した場合も後側方死角範囲に入る可能性が高い。後側方他車両11bは後側方カメラが撮像しているため、後側方画像に画像処理を施すことにより後側方他車両11bの走行状態が判定できる。いずれの場合も、図に示すような起動境界線16a、16bを特定し、他車両11a〜11cが起動境界線16a、16bを越えるか否かを判定することにより、他車両11a〜11cが後側方死角範囲へ進入する前に後側方画像を起動することが可能となる。また、自車両10が車線変更状態にある場合、後側方死角範囲への進入可能性を有した他車両11a〜11cに自ら接近している状態にあるため、後側方画像の起動と同時に強調報知を行う。強調報知は、他車両11a〜11cの位置、方向、速度等の属性を提示モニタ(表示器)に表示したり、報知音を伴わせたりすることが可能である。
(a)は、後方カメラ範囲の他車両走行状態の検出例を示す。(a)に示す各画像画面は、車線と他車両11aの検出原理を示した画面であり、矢印の方向に時間が経過している。画面は微小区画に区切られており、輪郭線抽出処理により車線と他車両11aの位置が微小区画上で特定される。車線変更状態にあるかないかは車線位置の水平方向の推移により判定できる。他車両走行状態は、他車両範囲内の所定部位(図では他車両範囲内の垂直方向中心線)と、特定した起動境界線16aとの位置関係で判定できる。本実施の形態1では、他車両範囲内の垂直方向中心線の左右いずれかの端部が起動境界線16aを越えた時点で後側方画像を起動する。図2に示すように、他車両11aが自車両10の後方に位置する場合には、起動境界線16aは、自車両走行車線の側縁部に沿って設定する。この方法は、他車両が複数重なって検出された場合でも支障なく適用可能である。(a)に車線維持状態の起動例、(b)に車線変更状態の起動/報知例を示す。他車両走行状態は、(a)、(b)共に同じ状態であるが、(b)は自車両10が車線変更状態にあるため、車線と他車両の画面上位置に差異が生じている。
1は自車両後側方画像を撮像する撮像手段としての左後側方カメラ、2は自車両後側方画像を撮像する撮像手段としての右後側方カメラ、3は自車両後方画像を撮像する撮像手段としての後方カメラ、4はカメラ1〜3により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の車線変更状態を検出する自車両車線変更状態検出部、5はカメラ1〜3により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両後方および後側方を走行する他車両の走行状態を検出する他車両走行状態検出部、6は自車両車線変更状態検出部4により検出された自車両車線変更状態と、他車両走行状態検出部5により検出された他車両走行状態に応じて、カメラ1〜3により撮像された画像の起動時点を判定する起動時点判定部、7は自車両車線変更状態検出部4により検出された自車両車線変更状態と、他車両走行状態検出部5により検出された他車両走行状態に応じて、カメラ1〜3により撮像された画像上に強調加工を施す画像加工部、8は起動時点判定部6により判定された起動時点に、画像加工部7により強調加工を施された後側方画像を提示する提示手段としての提示モニタ、9は起動時点判定部6により判定された起動時点に報知音を発生する報知器である。
なお言うまでもなく、自車両車線変更状態検出部4、他車両走行状態検出部5、起動時点判定部6、画像加工部7は、プロセッサが下記のフローチャート(図4)に従って実行する制御機能を示している。
まず、ステップ101では、イグニションが運転者の意思でON(オン)になる。
次いで、ステップ102では、イグニションが運転者の意思でOFF(オフ)になっているか判定する。OFFの場合はステップ103へ、ONの場合はステップ104へ移る。
ステップ103では、処理フローを終了する。
次いで、ステップ104では、全画像信号を取得し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ105では、画像処理により自車両車線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ106では、特定した自車両車線より起動境界線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ107では、自車両車線変更の有無を判定する。車線変更が無い場合はステップ108へ、有る場合はステップ115へ移る。
ステップ108では、起動境界線を維持する。
次いで、ステップ109では、画像処理により後方車両の有無を判定する。無い場合は(A)へ、有る場合はステップ110へ移る。
次いで、ステップ110では、画像処理により後方車両の輪郭線と垂直方向中心線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ111では、前回(前フレーム)の後方車両と今回(今回フレーム)の後方車両の垂直方向中心線端部と起動境界線との位置推移を比較する。起動境界線を越える要注意挙動を示す後方車両が無い場合は(A)へ、起動境界線を越える要注意挙動を示す後方車両が有る場合はステップ112へ移る。
次いで、ステップ112では、後側方画像を起動し、報知音を報知する。
次いで、ステップ113では、後側方画像範囲内の車両の有無を判定する。有る場合はステップ113へ、無い場合はステップ114へ移る。
ステップ114では、後側方画像、報知を終了し、(A)へ移る。
ステップ115では、起動境界線を自車両車線変更状態に応じて更新する。すなわち、車線に対して画面上X軸(横軸)方向の相対位置が変化しないように更新して行く。なお、Y軸(縦軸)方向は変化させない。
次いで、ステップ116では、画像処理により後方車両の有無を判定する。無い場合は(A)へ、有る場合はステップ117へ移る。
次いで、ステップ117では、画像処理により後方車両の輪郭線と垂直方向中心線を特定し格納する。
次いで、ステップ118では、前回(前フレーム)の後方車両と今回(今回フレーム)の後方車両の垂直方向中心線端部と起動境界線との位置推移を比較する。起動境界線を越える要注意挙動を示す後方車両が無い場合は(A)へ、起動境界線を越える要注意挙動を示す後方車両が有る場合はステップ119へ移る。
次いで、ステップ119では、起動境界線を越える要注意挙動を示す画像上の対象車両に対し、強調加工を施す。
次いで、ステップ120では、後側方画像を起動し、報知音を報知する。
次いで、ステップ121では、後側方画像範囲内の車両の有無を判定する。有る場合はステップ121へ、無い場合はステップ122へ移る。
次いで、ステップ122では、後側方画像の表示、報知を終了し、(A)へ移る。
また、本実施の形態1の後側方画像制御方法は、左後側方カメラ1、右後側方カメラ2、後方カメラ3により撮像し、撮像された画像に対して画像処理を施して自車両10の車線変更状態を検出し、撮像された画像に対して画像処理を施して自車両10の後側方を走行する他車両11a〜11cの走行状態を検出し、自車両10の車線変更状態と他車両11a〜11cの走行状態に応じて、カメラ1、2により撮像された後側方の画像の起動時点を判定し、判定された起動時点にカメラ1、2により撮像された後側方の画像を提示モニタ8に提示するという構成になっている。
このようにカメラ3により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、自車両10の車線変更状態を検出し、自車両10の後側方を走行する他車両11a〜11cの走行状態を検出するという構成になっているため、後側方画像を必要時点に自動的に起動させることが可能となり、スイッチ操作の煩わしさをなくすことができる。
また、起動境界線16aは、自車両10の車線変更に伴い画像の表示範囲が横方向に変位しても、車線変更前の車線との相対位置を保持するようになっている。このように自車両10の車線変更があっても起動境界線16aは自車両10の元の走行車線に対して横方向に移動しないので、自車両10が車線変更しようとする車線上に他車両11a〜11cが進入し、自車両10の死角範囲に進入する恐れがあることを早期に検知できる。
また、自車両車線変更状態検出部4により検出された自車両10の車線変更状態と他車両走行状態検出部5により検出された他車両11a〜11cの走行状態に応じて、カメラ1、2により撮像された画像上に強調加工を施すようになっている。これにより特に注意を要する状態時に強調報知することが可能となり、必要時に適正に情報を取得することができる。
また、画像加工部7は、他車両走行状態検出部5により検出された他車両11a〜11cの位置、方向、速度の属性を表現することが可能である。こうすることにより、報知された他車両11a〜11cの走行状態を正確に把握することができる(図示省略)。
また、起動時点判定部6により判定された起動時点に、強調表示と共に、報知音を出力する報知器9を備えているので、報知に対して素早い情報の取得を行うことができる。
上記実施の形態1と本実施の形態2との相違点は、上記実施の形態1では、2台の左右後側方カメラ1、2に、後方カメラ3を加えた3台のカメラを備え、後方カメラ3の撮像画像に対して画像処理を施し、自車両10の後側方を走行する他車両11a〜11cの走行状態を検出していた。これに対して本実施の形態2では、後方カメラ3は設置せず、後側方カメラ1、2の2台のカメラのみ備え、後側方カメラ1、2の撮像画像に対して画像処理を施し、自車両10の後側方を走行する他車両11a〜11cの走行状態を検出するものである。以下、上記実施の形態1と重複する箇所があるが、本実施の形態2の詳細について説明する。
図5(a)は本実施の形態2における自車両の車線維持状態の起動例を説明する図、(b)は自車両の車線変更状態の起動/報知例を説明する図である。
(a)は、後側方カメラ範囲の他車両走行状態の検出例を示す。(a)に示す各画像画面は、車線と他車両11bの検出原理を示した画面であり、矢印の方向に時間が経過している。画面は微小区画に区切られており、輪郭線抽出処理により車線と他車両11bの位置が微小区画上で特定される。車線変更状態にあるかないかは車線位置の水平方向の推移により判定できる。他車両走行状態は、他車両範囲内の所定部位(図では他車両範囲内の垂直方向中心線)と、特定した起動境界線16bとの位置関係で判定できる。本実施の形態2では、他車両範囲内の垂直方向中心線の左右いずれかの端部が起動境界線16bを越えた時点で後側方画像を起動する。図5に示すように、他車両11bが自車両走行車線の隣接車線に位置する場合には、起動境界線16bは、自車両10の後側方死角範囲の境界線に沿って設定する。この方法は、他車両が複数重なって検出された場合でも支障なく適用可能である。(a)に車線維持状態の起動例、(b)に車線変更状態の起動/報知例を示す。他車両走行状態は、(a)、(b)共に同じ状態であるが、(b)は自車両10が車線変更状態にあるため、車線と他車両の画面上位置に差異が生じている。
21は自車両後側方画像を撮像する撮像手段としての左後側方カメラ、22は自車両後側方画像を撮像する撮像手段としての右後側方カメラ、24はカメラ21、22により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の車線変更状態を検出する自車両車線変更状態検出部、25はカメラ21、22により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両後方および後側方を走行する他車両の走行状態を検出する他車両走行状態検出部、26は自車両車線変更状態検出部24により検出された自車両車線変更状態と、他車両走行状態検出部25により検出された他車両走行状態に応じて、カメラ21、22により撮像された画像の起動時点を判定する起動時点判定部、27は自車両車線変更状態検出部24により検出された自車両車線変更状態と、他車両走行状態検出部25により検出された他車両走行状態に応じて、カメラ21、22により撮像された画像上に強調加工を施す画像加工部、28は起動時点判定部26により判定された起動時点に、画像加工部27により強調加工を施された後側方画像を提示する提示手段としての提示モニタ、29は起動時点判定部26により判定された起動時点に報知音を発生する報知器である。
なお言うまでもなく、自車両車線変更状態検出部24、他車両走行状態検出部25、起動時点判定部26、画像加工部27は、プロセッサが下記のフローチャート(図7)に従って実行する制御機能を示している。
まず、ステップ201では、イグニションが運転者の意思でON(オン)になる。
次いで、ステップ202では、イグニションが運転者の意思でOFF(オフ)になっているか判定する。OFFの場合はステップ203へ、ONの場合はステップ204へ移る。
ステップ203では、処理フローを終了する。
次いで、ステップ204では、全画像信号を取得し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ205では、画像処理により自車両車線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ206では、特定した自車両車線より起動境界線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ207では、自車両車線変更の有無を判定する。車線変更が無い場合はステップ208へ、有る場合はステップ215へ移る。
ステップ208では、起動境界線を維持する。
次いで、ステップ209では、画像処理により後側方車両の有無を判定する。無い場合は(A)へ、有る場合はステップ210へ移る。
次いで、ステップ210では、画像処理により後側方車両の輪郭線と垂直方向中心線を特定し、記憶部へ格納する。
次いで、ステップ211では、前回(前フレーム)の後方車両と今回(今回フレーム)の後方車両の垂直方向中心線端部と起動境界線との位置推移を比較する。起動境界線を越える要注意挙動を示す後側方車両が無い場合は(A)へ、起動境界線を越える要注意挙動を示す後側方車両が有る場合はステップ212へ移る。
次いで、ステップ212では、後側方画像を起動し、報知音を報知する。
次いで、ステップ213では、後側方画像範囲内の車両の有無を判定する。有る場合はステップ213へ、無い場合はステップ214へ移る。
ステップ214では、後側方画像の表示、報知を終了し、(A)へ移る。
ステップ215では、起動境界線を自車両車線変更状態に応じて更新する。すなわち、車線に対して画面上X軸(横軸)方向の相対位置が変化しないように更新して行く。なお、Y軸(縦軸)方向は変化させない。
次いで、ステップ216では、画像処理により後側方車両の有無を判定する。無い場合は(A)へ、有る場合はステップ217へ移る。
次いで、ステップ217では、画像処理により後側方車両の輪郭線と垂直方向中心線を特定し格納する。
次いで、ステップ218では、前回(前フレーム)の後側方車両と今回(今回フレーム)の後側方車両の垂直方向中心線端部と起動境界線との位置推移を比較する。起動境界線を越える要注意挙動を示す後側方車両が無い場合は(A)へ、起動境界線を越える要注意挙動を示す後側方車両が有る場合はステップ219へ移る。
次いで、ステップ219では、起動境界線を越える要注意挙動を示す画像上の対象車両に対し、強調加工を施す。
次いで、ステップ220では、後側方画像を起動し、報知音を報知する。
次いで、ステップ221では、後側方画像範囲内の車両の有無を判定する。有る場合はステップ221へ、無い場合はステップ222へ移る。
次いで、ステップ222では、後側方画像の表示、報知を終了し、(A)へ移る。
また、起動境界線16bは、自車両10の車線変更に伴い画像の表示範囲が横方向に変位しても、車線変更前の車線との相対位置を保持するようになっている。これにより自車両10が車線変更しようとする車線上に他車両11a〜11cが進入し、自車両10の死角範囲に進入する恐れがあることを早期に検知できる。
また、自車両車線変更状態検出部24により検出された自車両10の車線変更状態と他車両走行状態検出部25により検出された他車両11a〜11cの走行状態に応じて、カメラ1、2により撮像された画像上に強調加工を施すようになっている。これにより特に注意を要する状態時に強調報知することが可能となり、必要時に適正に情報を取得することができる。
また、画像加工部27は、他車両走行状態検出部25により検出された他車両11a〜11cの位置、方向、速度の属性を表現するようにすることにより、報知された他車両11a〜11cの走行状態を正確に把握することができる(図示省略)。
また、起動時点判定部26により判定された起動時点に、報知音を出力する報知器29を備えているので、報知に対して素早い情報の取得を行うことができる。
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
3…後方カメラ 4、24…自車両車線変更状態検出部
5、25…他車両走行状態検出部 6、26…起動時点判定部
7、27…画像加工部 8、28…提示モニタ
9、29…報知器
10…自車両 11a、11b、11c…他車両
12a、12b…後側方カメラ範囲 13…後方カメラ範囲
14a、14b…ドアミラー範囲 15…白線
16a、16b…起動境界線
Claims (10)
- 自車両の後方、後側方のうち少なくとも後側方の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の車線変更状態を検出する自車両車線変更状態検出手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の後側方を走行する他車両の走行状態を検出する他車両走行状態検出手段と、
前記自車両車線変更状態検出手段により検出された自車両の車線変更状態と前記他車両走行状態検出手段により検出された他車両の走行状態に応じて、前記撮像手段により撮像された後側方の画像の起動時点を判定する起動時点判定手段と、
前記起動時点判定手段により判定された起動時点に前記撮像手段により撮像された後側方の画像を提示する提示手段と
を備えたことを特徴とする後側方画像制御装置。 - 前記起動時点判定手段は、前記自車両車線変更状態検出手段により検出された自車両走行車線に基づいて設定された起動境界線を他車両が越えたか否かによって後側方画像の起動時点を判定することを特徴とする請求項1記載の後側方画像制御装置。
- 前記起動境界線は、自車両の車線変更に伴い画像の表示範囲が横方向に変位しても、車線変更前の車線との相対位置を保持することを特徴とする請求項2記載の後側方画像制御装置。
- 前記他車両走行状態検出手段が、自車両の後方に位置する他車両に基いて他車両の走行状態を検出する場合、前記起動境界線は、自車両走行車線の側縁部に沿って設定することを特徴とする請求項2記載の後側方画像制御装置。
- 前記他車両走行状態検出手段が、自車両走行車線の隣接車線に位置する他車両に基いて他車両の走行状態を検出する場合、前記起動境界線は、自車両の後側方死角範囲の境界線に沿って設定することを特徴とする請求項2記載の後側方画像制御装置。
- 前記自車両車線変更状態検出手段により検出された自車両の車線変更状態と前記他車両走行状態検出手段により検出された他車両の走行状態に応じて、前記撮像手段により撮像された画像上に強調加工を施す画像加工手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の後側方画像制御装置。
- 前記自車両車線変更状態検出手段により自車両の車線変更が検出された際に、車線変更側の後側方画像が起動された場合、後側方画像の起動時点判定の原因となった他車両を強調表示することを特徴とする請求項6記載の後側方画像制御装置。
- 前記画像加工手段は、
前記他車両走行状態検出手段により検出された他車両の位置、方向、速度の属性を表現することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか記載の後側方画像制御装置。 - 前記起動時点判定手段により判定された起動時点に、報知音を出力する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか記載の後側方画像制御手法。
- 自車両の後方、後側方のうち少なくとも後側方の画像を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の車線変更状態を検出する自車両車線変更状態検出工程と、
前記撮像工程により撮像された画像に対して画像処理を施すことにより自車両の後側方を走行する他車両の走行状態を検出する他車両走行状態検出工程と、
前記自車両車線変更状態検出工程により検出された自車両の車線変更状態と前記他車両走行状態検出工程により検出された他車両の走行状態に応じて、前記撮像工程により撮像された後側方の画像の起動時点を判定する起動時点判定工程と、
前記起動時点判定工程により判定された起動時点に前記撮像工程により撮像された後側方の画像を提示する提示工程と
を有することを特徴とする後側方画像制御方法。
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