JP2005309660A - Device supporting vehicle in turning right or left - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転者の右左折動作を支援する装置に関する。 The present invention relates to a device that supports a driver's right and left turn operation.
交差点における横断歩道上の歩行者を検知し、歩行者の存在を交差点付近に設置したパネルに表示したり、ナビゲーション装置の画面に表示するようにした歩行者検知装置が知られている(例えば、特許文献1〜5参照)。
There is known a pedestrian detection device that detects a pedestrian on a pedestrian crossing at an intersection and displays the presence of the pedestrian on a panel installed near the intersection or on a screen of a navigation device (for example,
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
しかしながら、上述した従来の歩行者検知装置では、交差点ごとに歩行者検知装置を設置しなければならず、インフラ整備のために多額の設備投資が必要となる。 However, in the conventional pedestrian detection device described above, a pedestrian detection device must be installed at each intersection, and a large amount of capital investment is required for infrastructure development.
撮像手段による撮像画像を処理して右折先の横断歩道を横断する歩行者の存在を検出するとともに、すれ違う対面車両の通過を待っている右折待ちの状態にあるか否かを判定し、車両が右折待ち状態にあると判定され、かつ歩行者が検出されている場合に、運転者の車両を発進させる意志が検出されたときは警告を行う。 The captured image by the imaging means is processed to detect the presence of a pedestrian crossing the pedestrian crossing at the right turn destination, and whether the vehicle is in a state of waiting for a right turn waiting for a passing vehicle to pass by. When it is determined that the vehicle is waiting for a right turn and a pedestrian is detected, a warning is issued when the driver's intention to start the vehicle is detected.
本発明によれば、交差点ごとにインフラ整備を行うことなく、車両に搭載したシステムのみにより右折先横断歩道上の歩行者との接触を防止する。 According to the present invention, it is possible to prevent contact with a pedestrian on a right turn pedestrian crossing only by a system mounted on a vehicle without performing infrastructure maintenance for each intersection.
交差点を右折する場合に、運転者は複数の箇所を確認して右折開始の判断を下しているが、すれ違う対向車が多い場合は右折可能な間合いを見いだすのに注意を注ぎ、右折先の横断歩道上の歩行者への注意がおろそかになる傾向がある。特に、高齢の運転者は同時に複数の箇所に注意を注ぐことが困難であり、右折先横断歩道上の歩行者への注意がおろそかになる。そこで、本発明を、右折先の横断歩道の歩行者や自転車、特に車両の後方から接近してくる歩行者や自転車を検知し、警告して運転者の右折動作を支援する装置に適用した一実施の形態を説明する。 When making a right turn at an intersection, the driver makes a decision to start a right turn by confirming multiple points, but if there are many oncoming vehicles that pass each other, pay attention to finding a possible right turn. Attention to pedestrians on pedestrian crossings tends to be neglected. In particular, it is difficult for an elderly driver to pay attention to a plurality of places at the same time, and attention to pedestrians on the right turn pedestrian crossing is neglected. Therefore, the present invention is applied to a device that detects and warns a pedestrian or bicycle on a pedestrian crossing at a right turn destination, particularly a pedestrian or bicycle approaching from the rear of the vehicle, and assists the driver in turning right. An embodiment will be described.
《第1の実施の形態》
図1は第1の実施の形態の構成を示す。カメラ201は車両の右側方を撮像してその画像を出力する。この第1の実施の形態では、一般的な交差点において、右折先の横断歩道上およびその周辺の歩行者や自転車が撮像範囲に入るような画角のカメラ201を用い、右折先の横断歩道上およびその周辺の歩行者や自転車が撮像範囲に入るようにカメラ201の光軸方向を設定する。このカメラ201は車両の右側方を撮像するので、右折先の横断歩道周辺の歩行者や自転車を撮像するとともに、右折待ち時にすれ違う対向車両も撮像し、歩行者とすれ違い車両の画像を出力する。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. The
画像処理装置202は、カメラ201の撮像画像を処理して右折待ち時にすれ違う対向車両と右折先の横断歩道周辺の歩行者や自転車を検知する。制御装置203はCPUとメモリやA/Dコンバーターなどの周辺部品から構成され、後述する制御プログラムを実行して右折先の歩行者(自転車を含む)を検知する。警告装置204は右折先の歩行者の存在を音声により警告する装置であり、ブザーやスピーカーなどを用いることができる。制御装置203には画像処理装置202、警告装置204の他に、車速を検出する車速センサー205、ターンシグナルランプを点消灯するためのターンシグナルスイッチ206、ブレーキペダルの踏み込み状態を検出するブレーキスイッチ207などが接続されている。
The
図2は第1の実施の形態の歩行者検知プログラムを示すフローチャートである。制御装置203は、車両のイグニッションスイッチ(不図示)がオンしている間、この歩行者検知プログラムを繰り返し実行する。ステップ301において車速センサー205により検出した車速が0km/hか否かを確認する。通常、車速を低減するだけで右折が可能な場合は、対向車との間合いに比較的余裕がある場合が多く、右折開始時の初速が0km/hでないため右折に要する時間が短く、また、交差点に近づいていくときに右折先の横断歩道を渡ろうとしている歩行者や自転車を確認しやすいことから、車速が0km/hでない場合は歩行者検知による右折支援の必要はないとする。車速が0km/hになるまでステップ301で待機し、車速が0km/hになったらステップ302へ進む。なお、この場合の車速の“0km/h”は車両が停車しているか否かを判定する基準値であるから、厳密に0km/hでなくても停車状態にあると見なせる低い車速値としてもよい。
FIG. 2 is a flowchart showing the pedestrian detection program according to the first embodiment. The
続くステップ302では右側のターンシグナルスイッチ206がオンしているか否かを確認する。右側のターンシグナルスイッチ206がオンしていないときは右折支援の必要はないからステップ301へ戻り、右側のターンシグナルスイッチ206がオンしているときはステップ303へ進む。ステップ303で後述するサブルーチンを実行し、カメラ201の撮像画像を処理して右折時にすれ違う対向車両を検知する。この右折時にすれ違う対向車の検知処理については後述する。
In the
続くステップ304ではすれ違う対向車の検知状態が所定の条件を満足しているか、つまり運転者が右折の間合いを見ているかどうかを判定する。対向車のすれ違い状態が過密、すなわち対向車のすれ違い頻度が高い場合には、運転者が右折の間合いを見ていると判定する。なお、所定の条件には、運転者が右折の間合いを見ていると判断できる対向車のすれ違い頻度を設定すればよい。この判定の詳細については後述する。すれ違う対向車の検知状態が所定条件を満たしている場合はステップ305へ進み、そうでなければステップ301へ戻って上述した処理を繰り返す。
In the
ステップ305において後述するサブルーチンを実行し、カメラ201の撮像画像を処理して右折先横断歩道への接近者の検知を行う。この右折先横断歩道への接近者の検知については後述する。次にステップ306で右折先横断歩道への接近者が検知されたか否かを確認し、接近者が検知された場合はステップ307へ進み、接近者が検知されない場合はステップ301へ戻って上述した処理を繰り返す。
In
運転者がすれ違う対向車の間合いを見ながら右折待ちをしているときに、右折先の横断歩道へ接近する歩行者(自転車を含む)が検知された場合は、ステップ307でブレーキスイッチ207がオンからオフに切り替わったか、つまり踏み込まれていたブレーキペダルが解放されたか否かを確認する。ブレーキペダルの解放が検出された場合はステップ308へ進み、そうでなければステップ301へ戻って上述した処理を繰り返す。踏み込まれていたブレーキペダルが解放された場合は運転者に右折開始の意志があると判断し、ステップ308で警告装置204により右折先の横断歩道で歩行者と接触するおそれがあることを警告する。
When the driver is waiting for a right turn while looking at the distance between the oncoming vehicles, if a pedestrian (including a bicycle) approaching the right-hand pedestrian crossing is detected, the
なお、ブレーキスイッチ207により運転者の右折開始の意志を確認するのは、ブレーキペダルから足を離した直後はオートマチックトランスミッション車でもクリーピング現象により極低速で車両が動き始める状態にあるので、適切なタイミングで歩行者の存在を運転者に警告することができる。
Note that the driver's intention to start a right turn with the
図3は右折時にすれ違う対向車を検知するためのサブルーチンを示す。このサブルーチンは上述した図2のステップ303において実行される。ステップ401において車両の右側方を撮像するカメラ201から画像を入力する。
FIG. 3 shows a subroutine for detecting an oncoming vehicle passing by when making a right turn. This subroutine is executed in
通常、交差点を右折するときには、運転者はすれ違う対向車に注意力を集中する。カメラ201は、交差点右折時に運転者がすれ違う対向車を見ている場合の運転者の視野角を補うように設置される。一般の運転者の左右の視野角は、図4に示すように、両眼で見える範囲が正面を基準にして左右に100度づつ、合計200度程度とされている。しかし、運転者が注視できる範囲はごく小さな領域に過ぎず、両眼で色彩まで確認できる範囲は70度程度である。よって、右折先の横断歩道に接近する歩行者や自転車を確認することは、すれ違う対向車を注視している状態では困難である。
Usually, when turning right at an intersection, the driver concentrates his attention on the oncoming vehicle. The
図5は、運転者の視野角を補うカメラの設置位置と向き(撮影レンズの光軸の方向)を示す。図中の“A”は、図6に示すように運転者が対向車を注視しているときに、両眼で色彩まで確認できる視野角に加えて、右折先の横断歩道周辺の歩行者をカメラ201で確認できるように撮像範囲を設定したものである。この例では、カメラ201の水平角(画角)を一般的な広角レンズの90度としている。
FIG. 5 shows the installation position and orientation of the camera (the direction of the optical axis of the photographing lens) that compensates for the viewing angle of the driver. “A” in the figure shows the pedestrians around the pedestrian crossing at the right turn in addition to the viewing angle that allows the driver to check the color with both eyes when the driver is gazing at the oncoming vehicle as shown in FIG. The imaging range is set so that it can be confirmed by the
また、図5の“B”は、見通しの悪い交差点を通過する際に、交差する道路状況を確認するために用いるフロントサイドビューモニターのカメラを、右折時のすれ違い車両と歩行者を検知するカメラと兼用した例である。図7に示すように、フロントサイドビューモニターのカメラを兼用しても右折時のすれ違い車両と歩行者検知用カメラの撮像範囲として十分に使用できる。 In addition, “B” in FIG. 5 is a camera for detecting a passing vehicle and a pedestrian at the time of a right turn as a camera of a front side view monitor used for confirming a road condition where the vehicle intersects when passing an intersection with poor visibility. This is also an example. As shown in FIG. 7, even if the front side view monitor camera is also used, it can be sufficiently used as the imaging range of the passing vehicle and the pedestrian detection camera when turning right.
図5の“C”は、車両の前端部にカメラ201を取り付け、その向き(撮影レンズの光軸方向)を右後側方に向けた例である。このようにすると、図8に示すように比較的速度の速い自転車などにも対応でき、カメラ201の撮像範囲内に右折先の横断歩道を渡ろうとしている歩行者と自転車を捕捉することができる。
“C” in FIG. 5 is an example in which the
図9は、夜間においても右側方の歩行者や自転車を検知できるように、カメラ201の近くに近赤外ランプを設置した例を示す。
FIG. 9 shows an example in which a near-infrared lamp is installed near the
図3のステップ401でカメラ201の画像を入力後、ステップ402で車両検知初期条件フラグがONになっているか否かを判定する。初期状態では同フラグはOFFになっているのでステップ403へ進み、カメラ画像の左端領域に“所定の条件を満たす差分”が発生したか否かを判定する。
After inputting the image of the
ここで、“所定の条件を満たす差分”とは、カメラ201の撮像範囲内にすれ違う車両が進入して図10に示すような時系列のカメラ画像が撮像された場合に、各画像間の各画素に発生した所定値以上の濃度差をいう。また、以下では所定値以上の濃度差が発生した“差分”画素の領域を“差分発生領域”という。
Here, “difference satisfying a predetermined condition” means that each time between images when a passing vehicle enters the imaging range of the
カメラ201の撮像範囲内にすれ違う車両が進入した場合には、図10に示すように時系列画像の最初のものから順に差分領域が発生する。このすれ違い車両による差分発生領域は画面の左端から発生し、画像全体に拡大した後、右端へ移動して消えていく。ステップ403における判定は、すれ違い車両により発生する差分の初期現象を捕らえるもので、画像の左端領域で差分が発生しない場合はステップ401へ戻る。一方、画像の左端領域に所定条件を満たす差分が発生した場合はステップ404へ進み、車両検知初期条件フラグをONにするとともに、該当する画像をnフレームとして制御装置203のメモリ(不図示)に記憶する。その後、ステップ401へ戻って次の画像入力を行う。
When a passing vehicle enters the imaging range of the
カメラ画像の左端領域に差分が発生した場合は、車両検知初期条件フラグがONされているのでステップ402から405へ進み、車両検知画像フレームカウンターをカウントアップする。この車両検知画像フレームカウンターは、制御装置203のCPUのソフトウエア形態で構成されるカウンターであり、差分が発生した画像フレームの枚数をカウントする。
If there is a difference in the left end region of the camera image, the vehicle detection initial condition flag is ON, so the routine proceeds from
ステップ406において、カメラ画像の左端領域に最初に差分が発生した画像フレームnからαカウントアップした画像フレーム(n+α)に、所定の条件を満たす差分発生領域が存在しているか否かを判定する。
In
ここで、差分発生領域の所定の条件は、例えば、差分発生領域の面積(画素数)が、画面上においてすれ違う対向車両が存在するか否かを判定するための基準の面積(画素数)よりも広く、かつ差分発生領域が画像フレームnよりもカウントアップ数αに応じた距離だけ右側に移動していることを条件とする。 Here, the predetermined condition of the difference generation region is, for example, based on a reference area (number of pixels) for determining whether or not there is an oncoming vehicle in which the area (number of pixels) of the difference generation region passes on the screen. And the difference occurrence area is moved to the right by a distance corresponding to the count-up number α from the image frame n.
ステップ406で所定条件を満たす差分発生領域が存在していないと判定された場合はステップ407へ進み、ステップ403で発生した画像の左端領域の差分はすれ違い車両に対応するものではないとし、車両検知初期条件フラグをOFFにするとともに、車両検知画像フレームカウンターをクリヤーしてステップ401へ戻る。
If it is determined in
一方、ステップ406で所定条件を満たす差分発生領域が存在していると判定された場合はステップ408へ進み、画像の右端領域に所定条件を満たす差分が発生したか否かを判定する。この“所定条件を満たす差分”とは、上述したように、カメラ201の撮像範囲内にすれ違う車両が進入して図10に示すような時系列のカメラ画像が撮像された場合に、各画像間の各画素に発生した所定値以上の濃度差をいう。カメラ201の撮像範囲をすれ違い車両が走り抜けていくときの最後の段階では、画像の右端領域にのみ差分が発生する。
On the other hand, if it is determined in
画像全体に差分が発生している間はステップ401へ戻って上述した処理を繰り返すが、画像の右端領域にのみ差分が発生した場合はステップ409へ進み、車両検知画像フレームカウンターのカウント値が所定値以上か否かを判定する。なお、この所定値はすれ違う対向車両が存在しているか否かを判定する判定基準値であり、すれ違い車両の車種、特に大きさと長さ、すれ違い速度などによる影響を考慮して適当な値を設定する。 While a difference occurs in the entire image, the process returns to step 401 and the above-described processing is repeated. However, if a difference occurs only in the right end area of the image, the process proceeds to step 409, and the count value of the vehicle detection image frame counter is set to a predetermined value. It is determined whether or not the value is greater than or equal to. This predetermined value is a criterion value for judging whether or not there is a passing oncoming vehicle, and an appropriate value is set in consideration of the influence of the vehicle type of the passing vehicle, particularly the size and length, the passing speed, etc. To do.
車両検知画像フレームカウンターのカウント値が所定値以上の場合はステップ410へ進み、すれ違い車両を検知したとし、ステップ401へ戻って上述したすれ違い車両の検知処理を繰り返す。一方、画像フレームカウンターのカウント値が所定値未満の場合はステップ407へ進み、車両検知初期条件フラグをOFFにするとともに、画像フレームカウンターをクリヤーしてステップ401へ戻り、上述したすれ違い車両の検知処理を繰り返す。 If the count value of the vehicle detection image frame counter is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 410, and a passing vehicle is detected. The process returns to step 401 and the above-described passing vehicle detection process is repeated. On the other hand, if the count value of the image frame counter is less than the predetermined value, the process proceeds to step 407, the vehicle detection initial condition flag is turned OFF, the image frame counter is cleared, and the process returns to step 401. repeat.
図11は、種類の異なる車両がすれ違った場合のカメラ画像における差分発生状況を示す。交差点内で右折待ちをしているか否かを判定する図3のステップ304では、上述したすれ違い車両の検知処理によって、すれ違い車両が存在するとされた各画像フレームの差分発生画素の総数の変化に基づいて判定することができる。画像の取り込み時間間隔1/30秒ごとの差分発生画素の総数は、乗用車の場合は車両AまたはDのように計測され、ワンボックスタイプの車両の場合は車両Bのように計測され、トラックの場合は車両Cのように計測される。この計測値によって、差分の発生する時間間隔が分かるので、すれ違い車両の通過頻度と車間距離を検出でき、交差点内における右折待ち状態の判定に用いることができる。
FIG. 11 shows a difference occurrence state in the camera image when different types of vehicles pass each other. In
図12は右折先横断歩道への接近者を検知するためのサブルーチンを示す。このサブルーチンは図2のステップ305で実行される。ステップ1301においてカメラ201から撮像画像を入力し、続くステップ1302で接近者検知初期条件フラグがONになっているか否かを確認する。初期状態では同フラグはOFFになっているのでステップ1303へ進み、所定条件を満たす差分領域が発生したか否かを判定する。
FIG. 12 shows a subroutine for detecting an approaching person to the right turn pedestrian crossing. This subroutine is executed in
図13は、カメラ201で撮像した右折先の横断歩道に車両後方から接近する歩行者の時系列画像である。右折先の横断歩道に接近する歩行者(自転車を含む)がある場合には、図13に示す時系列画像の最初のものから順に上述した差分領域が発生する。この場合は歩行者が車両後方から接近する場合を想定しているので、画像の右端領域に発生し、順次画像の左端へ移動する。画像に発生した差分領域の面積(画素数)を、歩行者(自転車を含む)の存在の有無を判定するために予め設定した判定基準値と比較し、差分領域の面積(画素数)が判定基準値以上の場合は右折先の横断歩道に接近する歩行者が存在すると判定する。
FIG. 13 is a time-series image of a pedestrian approaching the pedestrian crossing at the right turn taken by the
ステップ1303で所定条件を満たす差分が発生していない場合はステップ1301へ戻り、ふたたびカメラ画像の入力を行う。所定条件を満たす差分が発生しており、右折先の横断歩道へ接近する歩行者の存在が確認される場合はステップ1304へ進み、接近者検知初期条件フラグをONする。続くステップ1305で右折先横断歩道へ接近する歩行者を最初に捕捉した画像をnフレームとして制御装置203のメモリに記憶するとともに、差分が発生した位置をメモリに記憶する。その後、ステップ1301へ戻り、次の画像入力を行う。
If no difference satisfying the predetermined condition has occurred in
カメラ画像に歩行者の差分領域が発生した場合は、接近者検知初期条件フラグがONされているのでステップ1302から1306へ進み、接近者検知画像フレームカウンターをカウントアップする。この接近者検知画像フレームカウンターは、制御装置203のCPUのソフトウエア形態で構成されるカウンターであり、歩行者の差分領域が発生している画像フレームの枚数をカウントする。
If a pedestrian difference area is generated in the camera image, the approaching person detection initial condition flag is ON, so that the process proceeds from
ステップ1307において、カメラ画像に最初に差分が発生した画像フレームnからαカウントアップした画像フレーム(n+α)に、所定の条件を満たす差分発生領域が存在しているか否かを判定する。
In
この所定の条件とは、差分発生領域の面積(画素数)を歩行者(自転車を含む)の存在の有無を判定するために予め設定した判定基準値と比較し、差分発生領域の面積(画素数)が判定基準値以上であって、かつまた、カメラ画像に最初に差分が発生した画像フレームn上での差分発生領域の位置から画像フレーム(n+α)上での差分発生領域の位置が所定範囲内で画像の左方向に移動していることを条件とする。つまり、歩行者や自転車の移動特性を考慮した条件とする。 The predetermined condition is that the area (number of pixels) of the difference generation area is compared with a determination reference value set in advance to determine the presence or absence of a pedestrian (including a bicycle), and the area (pixels) of the difference generation area Number) is equal to or greater than the determination reference value, and the position of the difference generation area on the image frame (n + α) is predetermined from the position of the difference generation area on the image frame n where the difference first occurs in the camera image. The condition is that the image moves leftward within the range. In other words, the conditions are based on the movement characteristics of pedestrians and bicycles.
ステップ1307において所定条件を満たす差分発生領域が存在していないと判定された場合は、カメラ画像に最初に差分が発生した画像フレームnは歩行者や自転車を捕捉した画像ではない、つまり検知対象物は横断歩道上で接触するような危険物ではないとしてステップ1310へ進み、接近者検知初期条件フラグをOFFにするとともに、接近者検知画像フレームカウンターをクリヤーしてステップ1301へ戻る。
If it is determined in
一方、ステップ1307において所定条件を満たす差分発生領域が存在すると判定された場合はステップ1308へ進み、接近者検知画像フレームカウンターのカウント値が所定値以上か否かを判定する。画像フレームカウンターのカウント値が所定値以上の場合はステップ1309へ進み、歩行者や自転車を検知したとしてステップ1301へ戻る。一方、画像フレームカウンターのカウント値が所定値未満の場合はステップ1301へ戻る。
On the other hand, if it is determined in
なお、ステップ1303と1307において、歩行者(自転車を含む)の存在の有無を判定するため基準値に範囲を設け、横断歩道周辺で所定量以上の歩行者や自転車が存在すると判定された場合には、右折先横断歩道の歩行者や自転車の往来が多くて右折時にそれらを見落とす危険性は少ないから、あえて歩行者を検知したとせずに警告の出力を制限するようにしてもよい。
In
次に、右折待ち時にすれ違う対向車を検知したり、右折先横断歩道上への接近者を検知するための画像処理に時系列画像間のオプティカルフローを用いた例を説明する。この方法は、画像領域を任意に切り分け、その重み付けを自由に設定できることと、その領域での検出対象物の移動方向と移動速度が判定できるので、さらに検知性能を向上できるという利点がある。 Next, an example will be described in which an optical flow between time-series images is used for image processing for detecting an oncoming vehicle passing when waiting for a right turn or detecting an approaching person on a right turn pedestrian crossing. This method has an advantage that the detection performance can be further improved because the image area can be arbitrarily divided and the weight can be freely set, and the moving direction and moving speed of the detection target in the area can be determined.
オプティカルフローは、大きさと向きを持ったベクトル量の集合によって画像内の動きを検出する手法である。画像処理装置では、画像データと領域データとを入力とし、オプティカルフローを出力する。領域データとは、図14に示すように参照領域の位置(tx,ty)と大きさ(tw,th)および探索領域の位置(sx,sy)と大きさ(sw,wh)により表されるデータである。オプティカルフローを算出するため、ある時刻tのフィルターをかけた顔画像に対して少なくとも1つ以上の参照領域(X座標tx、Y座標ty、幅tw画素、高さth画素)を設定し、時刻(t+1)のフィルターをかけた顔画像に対して設定した参照領域と同じ数の探索領域(X座標sx、Y座標sy、幅sw画素、高さsh画素)を設定する。これら2つの領域は、図14に示すとおり参照領域が探索領域の内側に設定されている。 The optical flow is a method for detecting a motion in an image by a set of vector quantities having a size and a direction. In the image processing apparatus, image data and area data are input, and an optical flow is output. The area data is represented by the position (tx, ty) and size (tw, th) of the reference area and the position (sx, sy) and size (sw, wh) of the search area as shown in FIG. It is data. In order to calculate the optical flow, at least one reference region (X coordinate tx, Y coordinate ty, width tw pixels, height th pixels) is set for a face image filtered at a certain time t, and the time The same number of search areas (X coordinate sx, Y coordinate sy, width sw pixel, height sh pixel) as the reference area set for the (t + 1) filtered face image are set. In these two areas, the reference area is set inside the search area as shown in FIG.
この実施の形態のオプティカルフローの計算には一般にブロックマッチング法と呼ばれる手法を使用しており、現フレームの探索領域から前フレームの参照領域に最も類似度が高い領域を算出する。類似度の計算は、図14と図15に示すように参照領域内の濃淡データをT、探索領域内の任意の位置(xd,yd)、
-(sw-tw)/2〈xd〈(sw-tw)/2、
-(sh-th)/2〈yd〈(sh-th)/2 ・・・(1)
から切り出した参照領域と同じサイズの濃淡データを候補領域S(xd,yd)とすると、類似度θは、参照領域Tと候補領域Sのなす角θとして次の式で定義する。
cosθ(xd,yd)=T・S(xd,yd)/(|T|・|S(xd,yd)|) ・・・(2)
In the calculation of the optical flow of this embodiment, a technique called a block matching method is generally used, and an area having the highest similarity to the reference area of the previous frame is calculated from the search area of the current frame. As shown in FIGS. 14 and 15, the similarity is calculated by calculating the grayscale data in the reference area as T, an arbitrary position (xd, yd) in the search area,
-(sw-tw) / 2 〈xd 〈(sw-tw) / 2,
-(sh-th) / 2 <yd <(sh-th) / 2 (1)
Assuming that the grayscale data having the same size as the reference area cut out from the candidate area S (xd, yd), the similarity θ is defined as the angle θ formed by the reference area T and the candidate area S by the following equation.
cos θ (xd, yd) = T · S (xd, yd) / (| T | · | S (xd, yd) |) (2)
探索領域内のすべての位置で参照領域と候補領域の類似度θを求める。類似度θが最大となる座標(xd,yd)を参照領域の動きベクトル(xd,yd)とする。オプティカルフロー(動きの検出)の計算方法はこの一実施の形態で説明した方法以外にも、八木信行監修“ディジタル映像処理”(映像情報メディア学会編、pp129-139、2000年、オーム社発行)などの文献で、動画像から動きを検出する手法が複数紹介されており、それらを用いることもできる。 The similarity θ between the reference area and the candidate area is obtained at all positions in the search area. The coordinate (xd, yd) that maximizes the similarity θ is taken as the motion vector (xd, yd) of the reference region. In addition to the method described in this embodiment, the optical flow (motion detection) calculation method is supervised by Nobuyuki Yagi “Digital Video Processing” (Edition of the Video Information Media Society, pp129-139, 2000, published by Ohm) A number of techniques for detecting motion from moving images have been introduced in the literature, and can be used.
図16は、すれ違い車両と歩行者の動きの左右方向のオプティカルフローを時系列的に出力状態をグラフ表示したものである。図16の算出結果は、図14に示すように画像全体に配置したすべての参照領域で発生した左右方向の移動量を積算させたものであるが、画像処理装置としてオプティカルフローを用いる手法は、図17に示すように、すれ違い車両の移動ベクトルを求めるためにA領域とB領域に限定することも可能で、移動ベクトルの算出によって、同時すれ違い車両の速度や大きさを判定することもできる。また、歩行者検知用の参照領域としては、C領域やD領域に限定することができ、C領域に発生する移動量とD領域に発生する移動量でその危険度を判定することもできる。 FIG. 16 is a graph showing the output state of the optical flow in the left-right direction of the movement of the passing vehicle and the pedestrian in time series. The calculation result of FIG. 16 is obtained by integrating the amount of movement in the left-right direction generated in all reference regions arranged in the entire image as shown in FIG. 14, but the method using an optical flow as an image processing apparatus is as follows. As shown in FIG. 17, it is possible to limit to the A region and the B region in order to obtain the movement vector of the passing vehicle, and the speed and size of the passing vehicle can be determined by calculating the movement vector. Further, the reference area for pedestrian detection can be limited to the C area and the D area, and the degree of risk can be determined by the movement amount generated in the C area and the movement amount generated in the D area.
《発明の第2の実施の形態》
レーザーレーダーにより先行車を検出することによって、交差点を右折する際に右折先の横断歩道上の歩行者と接触する危険性をさらに正確に判断できるようにした第2の実施の形態を説明する。
<< Second Embodiment of the Invention >>
A second embodiment will be described in which a preceding vehicle is detected by a laser radar so that the risk of contact with a pedestrian on a right-hand pedestrian crossing can be determined more accurately when turning right at an intersection.
図18は第2の実施の形態の構成を示す。この第2の実施の形態では、図1に示す第1の実施の形態の構成にレーザーレーダー1908を加える。レーザーレーダー1908は先行車の検出と先行車までの距離を検出する。なお、図18において、レーダーレーザー1908以外の機器1901〜1907は図1に示す機器201〜207と同様であり、それらの説明を省略する。
FIG. 18 shows the configuration of the second embodiment. In the second embodiment, a
図19は、第2の実施の形態の歩行者検知プログラムを示すフローチャートである。図20に示すように、右折時にすれ違う対向車の間合いを見ながら停車しているときに先行車の存在が検出された場合は、右折先の横断歩道を渡ろうとしている歩行者の位置は運転者の視野角でも見やすい位置にあり、対向する車両への注意力もある程度分散されるため、ステップ2003において右折待ち時に先行車が検出された場合はすれ違い車両の検知と歩行者検知を行わずにステップ2001へ戻る。この場合は警告は発せられない。図19において、ステップ2003の上記処理以外は図2の対応する各ステップの処理と同様であり、説明を省略する。
FIG. 19 is a flowchart illustrating a pedestrian detection program according to the second embodiment. As shown in FIG. 20, when the presence of a preceding vehicle is detected while stopping while looking at the distance between oncoming vehicles when making a right turn, the position of the pedestrian who is about to cross the right crossing pedestrian is driving If the preceding vehicle is detected when waiting for a right turn in
《発明の第3の実施の形態》
自車の操舵角に基づいて右折待ち時に先行車がいるか否かを判定し、先行車がいる場合には歩行者検知の警告を行わないようにした第3の実施の形態を説明する。
<< Third Embodiment of the Invention >>
A third embodiment will be described in which it is determined whether or not there is a preceding vehicle when waiting for a right turn based on the steering angle of the host vehicle, and no pedestrian detection warning is issued when there is a preceding vehicle.
図21は第3の実施の形態の構成を示す。この第3の実施の形態では、図1に示す第1の実施の形態の構成に蛇角センサー2208を加える。蛇角センサー2208は車両の操舵角を検出する。なお、図21において、操舵角センサー2208以外の機器2201〜2207は図1に示す機器201〜207と同様であり、それらの説明を省略する。
FIG. 21 shows the configuration of the third embodiment. In the third embodiment, a
図22は第3の実施の形態の歩行者検知プログラムを示すフローチャートである。右折時にすれ違う対向車の間合いを見ながら停車しているときに先行車の存在が検出された場合は、右折先の横断歩道を渡ろうとしている歩行者の位置は運転者の視野角でも見やすい位置にあり、対向する車両への注意力もある程度分散されるため、ステップ2303においてハンドルが所定角以上右に切られていない場合は右折待ちをしている先行車がいると判断し、すれ違い車両の検知と歩行者検知を行わずにステップ2001へ戻る。この場合は警告は発せられない。図22において、ステップ2303の上記処理以外は図2の対応する各ステップの処理と同様であり、説明を省略する。
FIG. 22 is a flowchart showing a pedestrian detection program according to the third embodiment. If the presence of a preceding vehicle is detected while stopping while looking at the distance between oncoming vehicles when turning right, the position of the pedestrian trying to cross the pedestrian crossing at the right turn is easy to see even from the driver's viewing angle. Therefore, if the steering wheel is not turned to the right by a predetermined angle or more in
《発明の第4の実施の形態》
右折先横断歩道へ接近する歩行者が検知されたときに警告を行う以外に、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルへ踏み変えてもスロットルバルブが開くのを禁止し、運転者が右後方を注視して右折先横断歩道へ接近する歩行者や自転車がいないことを確認するまでの適当な時間だけ右折動作の開始を遅らせるようにした第4の実施の形態を説明する。
<< Fourth Embodiment of the Invention >>
In addition to giving a warning when a pedestrian approaching the right turn pedestrian crossing is detected, the driver prohibits the throttle valve from opening even if the driver steps from the brake pedal to the accelerator pedal, and the driver watches the right rear. A fourth embodiment in which the start of the right turn operation is delayed by an appropriate time until it is confirmed that there are no pedestrians or bicycles approaching the right turn destination pedestrian crossing will be described.
図23は第4の実施の形態の構成を示す。この第4の実施の形態では、図1に示す第1の実施の形態の構成にアクセル制御装置2508を加える。アクセル制御装置2508は、通常はアクセルペダルの踏み込みに応じてスロットルバルブを開閉するが、制御装置2503から右折時の歩行者検知信号が出力されると、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルへ踏み換えても直ちにスロットルバルブを開けず、所定時間の間、スロットルバルブの開きを禁止する。アクセル制御装置2508によりアクセルペダルの踏み込みが行えないようにしてもよい。なお、図23において、アクセル制御装置2508以外の機器2501〜2507は図1に示す機器201〜207と同様であり、それらの説明を省略する。
FIG. 23 shows the configuration of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, an
このように、一実施の形態によれば、カメラによる撮像画像を処理して右折先の横断歩道を横断する歩行者の存在を検出するとともに、すれ違う対面車両の通過を待っている右折待ちの状態にあるか否かを判定し、車両が右折待ち状態にあると判定され、かつ歩行者が検出されている場合に、運転者の車両を発進させる意志が検出されたときは警告を行うようにしたので、交差点ごとにインフラ整備を行うことなく、車両に搭載したシステムのみにより右折先横断歩道上の歩行者との接触を防止することができる。 Thus, according to one embodiment, the state of waiting for a right turn waiting for the passing of a passing vehicle to pass while detecting the presence of a pedestrian crossing the pedestrian crossing to the right turn by processing the image captured by the camera If it is determined that the vehicle is waiting for a right turn and a pedestrian is detected, a warning is issued if the driver's intention to start the vehicle is detected. Therefore, it is possible to prevent contact with pedestrians on the right turn pedestrian crossing by using only the system installed in the vehicle, without performing infrastructure maintenance at each intersection.
また、一実施の形態によれば、カメラによる撮像画像を処理してすれ違う対面車両を検出し、車両の停車状態が検出され、かつ ターンシグナルスイッチが右折側に操作され、かつ、画像処理によりすれ違う対面車両が検出された場合に、車両が右折待ち状態にあると判定するようにしたので、車両が右折待ち状態にあることを正確に検出することができる。 Further, according to one embodiment, a captured vehicle image is processed to detect a passing vehicle, a vehicle stop state is detected, the turn signal switch is operated to the right turn side, and the vehicle passes by image processing. When a facing vehicle is detected, it is determined that the vehicle is in a right turn waiting state, so that it is possible to accurately detect that the vehicle is in a right turn waiting state.
一実施の形態によれば、車両が右折待ち状態にあると判定されたときに先行車が検出された場合には、運転者の車両を発進させる意志が検出されても警告を行わないようにしたので、不必要な警告を避けることができる。 According to one embodiment, if a preceding vehicle is detected when it is determined that the vehicle is waiting for a right turn, no warning is issued even if the driver's intention to start is detected. As a result, unnecessary warnings can be avoided.
一実施の形態によれば、車両が右折待ち状態にあると判定され、かつ歩行者が検出されている場合に、運転者の車両を発進させる意志が検出されたときは、警告を行うとともに車両の加速を禁止するようにしたので、右折先横断歩道上の歩行者との接触を確実に防止することができる。 According to an embodiment, when it is determined that the vehicle is waiting for a right turn and a pedestrian is detected, if the driver's intention to start the vehicle is detected, a warning is given and the vehicle Since the acceleration of the vehicle is prohibited, the contact with the pedestrian on the right turn pedestrian crossing can be surely prevented.
一実施の形態によれば、所定量以上の歩行者の存在が検出された場合には、警告と車両の加速禁止を行わないようにしたので、不必要な警告と加速禁止を防止することができる。 According to one embodiment, when the presence of a pedestrian exceeding a predetermined amount is detected, the warning and the acceleration of the vehicle are not prohibited, so that unnecessary warning and the prohibition of acceleration can be prevented. it can.
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、カメラ201,1901,2201,2501が撮像手段を、画像処理装置202,1902,2202,2502が歩行者検出手段および対面車両検出手段を、制御装置203,1903,2203,2503が右折待ち状態判定手段および制御手段を、ブレーキスイッチ207,1907,2207,2507が発進意志検出手段を、警告装置204,1904,2204,2504が警告手段を、車速センサー205,1905,2205,2505が停車検出手段を、レーザーレーダー1908および蛇角センサー2208が先行車検出手段を、アクセル制御装置2508が車両加速手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the
なお、上述した一実施の形態では、本発明を左側通行の交通システムにおける運転者の右折動作を支援する装置に適用した例を示したが、右側通行の交通システムにおける運転者の左折動作を支援する装置に適用することもでき、同様な効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a device that supports a driver's right turn operation in a left-hand traffic system has been described. However, a driver's left turn operation in a right-hand traffic system is supported. The same effect can be obtained.
上述した一実施の形態では、カメラによる撮像画像を処理してすれ違う対面車両を検出し、車両の停車状態が検出され、かつ ターンシグナルスイッチが右折側に操作され、かつ、カメラ画像処理によりすれ違う対面車両が検出された場合に、車両が右折待ち状態にあると判定する例を示したが、右折待ち状態の判定条件の中からカメラ画像処理によるすれ違い車両の検出条件を除き、車両の停車状態が検出され、かつターンシグナルスイッチが右折側に操作されている場合に、車両が右折待ち状態にあると判定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the facing image is detected by processing the image captured by the camera, the stop state of the vehicle is detected, the turn signal switch is operated to the right turn side, and the facing each other by the camera image processing. Although an example of determining that the vehicle is in a right turn waiting state when a vehicle is detected has been shown, except for a passing vehicle detection condition by camera image processing from among the determination conditions for a right turn waiting state, the stop state of the vehicle is If it is detected and the turn signal switch is operated to the right turn side, it may be determined that the vehicle is in a right turn waiting state.
201、1901、2201、2501 カメラ
202、1902、2202、2502 画像処理装置
203、1903、2203、2503 制御装置
204、1904、2204、2504 警告装置
205、1905、2205、2505 車速センサー
206、1906、2206、2506 ターンシグナルスイッチ
207、1907、2207、2507 ブレーキスイッチ
1908 レーザーレーダー
2208 蛇角センサー
2508 アクセル制御装置
201, 1901, 2201, 2501
Claims (10)
前記撮像手段による撮像画像を処理して右折先の横断歩道を横断する歩行者の存在を検出する歩行者検出手段と、
すれ違う対面車両の通過を待っている右折待ちの状態にあるか否かを判定する右折待ち状態判定手段と、
運転者の車両を発進させる意志を検出する発進意志検出手段と、
前記右折待ち状態判定手段により車両が右折待ち状態にあると判定され、かつ前記歩行者検出手段により歩行者が検出されている場合に、前記発進意志検出手段により運転者の発進意志が検出されたときは警告手段により警告を行う制御手段とを備えることを特徴とする車両用右左折支援装置。 Imaging means for imaging the surroundings of the vehicle;
A pedestrian detection means for detecting the presence of a pedestrian crossing a pedestrian crossing at a right turn by processing a captured image by the imaging means;
A right turn waiting state determination means for determining whether or not the vehicle is in a state of waiting for a right turn waiting for passing a passing vehicle;
A starting intention detection means for detecting a driver's intention to start the vehicle;
When it is determined by the right turn waiting state determination means that the vehicle is in a right turn waiting state and a pedestrian is detected by the pedestrian detection means, the start intention detection means detects the driver's intention to start A vehicle right / left turn assisting device, comprising: control means for warning by warning means.
前記右折待ち状態判定手段は、停車状態を検出する停車検出手段を有し、前記停車検出手段により停車状態が検出され、かつ、ターンシグナルスイッチが右折側に操作された場合に、車両が右折待ち状態にあると判定することを特徴とする車両用右左折支援装置。 The vehicle left / right support device according to claim 1,
The right turn waiting state determination means includes a stop detection means for detecting a stop state. When the stop state is detected by the stop detection means and the turn signal switch is operated to the right turn side, the vehicle waits for a right turn. It is determined that the vehicle is in a state.
前記右折待ち状態判定手段は、前記撮像手段による撮像画像を処理してすれ違う対面車両を検出する対面車両検出手段と、停車状態を検出する停車検出手段とを備え、前記停車検出手段により停車状態が検出され、かつ、ターンシグナルスイッチが右折側に操作され、かつ、前記対面車両検出手段によりすれ違う対面車両が検出された場合に、車両が右折待ち状態にあると判定することを特徴とする車両用右左折支援装置。 The vehicle left / right support device according to claim 1,
The right turn waiting state determination unit includes a facing vehicle detection unit that detects a facing vehicle by processing an image captured by the imaging unit and a stop detection unit that detects a stop state, and the stop state is detected by the stop detection unit. When the vehicle is detected and the turn signal switch is operated to the right turn side and a facing vehicle is detected by the facing vehicle detection means, it is determined that the vehicle is in a right turn waiting state. Right / left turn support device.
前記発進意志検出手段は、ブレーキスイッチによりブレーキペダルの解放または駐車ブレーキの解放が検出されたときに運転者に発進意志があるとすることを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle right / left turn assisting device according to claim 1, wherein the start intention detecting means determines that the driver has a start intention when release of a brake pedal or release of a parking brake is detected by a brake switch.
先行車の有無を検出する先行車検出手段を備え、
前記制御手段は、前記右折待ち状態判定手段により車両が右折待ち状態にあると判定されたときに、前記先行車検出手段で先行車が検出された場合には、前記発進意志検出手段で運転者の発進意志が検出されても前記警告手段による警告を行わないことを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 4,
A preceding vehicle detection means for detecting the presence or absence of a preceding vehicle,
When the preceding vehicle is detected by the preceding vehicle detecting means when the vehicle is determined to be in the right turn waiting state by the right turn waiting state determining means, the control means is a driver of the start intention detecting means. The vehicle right / left turn assisting device is characterized in that no warning is issued by the warning means even if a starting intention is detected.
前記制御手段は、前記右折待ち状態判定手段により車両が右折待ち状態にあると判定され、かつ前記歩行者検出手段により歩行者が検出されている場合に、前記発進意志検出手段により運転者の発進意志が検出されたときは、前記警告手段により警告を行うとともに、車両加速手段による車両の加速を禁止することを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 5,
When the vehicle is in a right turn waiting state by the right turn waiting state determining unit and a pedestrian is detected by the pedestrian detecting unit, the control unit starts the driver by the start intention detecting unit. A vehicle right / left turn assisting device that, when a will is detected, warns by the warning means and prohibits acceleration of the vehicle by the vehicle acceleration means.
前記制御手段は、前記歩行者検出手段により所定量以上の歩行者の存在が検出された場合には、警告と車両の加速禁止を行わないことを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 6,
The control means does not perform a warning and prohibition of acceleration of the vehicle when the presence of a pedestrian exceeding a predetermined amount is detected by the pedestrian detection means.
前記撮像手段を、見通しの悪い交差点を通過する際に交差する道路状況を確認するために用いるフロントサイドビューモニターのカメラとすることを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 7,
A vehicle left / right turn support device, wherein the imaging means is a camera of a front side view monitor used for checking a road condition that intersects when passing an intersection with poor visibility.
前記歩行者検出手段および前記対面車両検出手段は、前記撮像手段で撮像された時系列画像を差分演算により処理し、歩行者および対面車両を検出することを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 8,
The pedestrian detection unit and the facing vehicle detection unit process a time-series image captured by the imaging unit by a difference calculation, and detect a pedestrian and a facing vehicle.
前記歩行者検出手段および前記対面車両検出手段は、前記撮像手段で撮像された時系列画像をオプティカルフロー演算により処理し、歩行者および対面車両を検出することを特徴とする車両用右左折支援装置。 In the vehicle left / right turn assist device according to any one of claims 1 to 8,
The pedestrian detection means and the facing vehicle detection means process a time-series image captured by the imaging means by optical flow calculation to detect a pedestrian and a facing vehicle, and a vehicle left / right turn assist device .
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