JP2005309797A - Warning device for pedestrian - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車が歩行者と接触する可能性がある場合に警報を発する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus that issues an alarm when there is a possibility that the vehicle is in contact with a pedestrian.
運転者の死角となる方向が転回角度に応じて変化しても、死角方向に自動的にカメラを向けて死角方向を撮像し、死角方向の映像を車室内のモニターに表示して死角範囲に存在する歩行者や自転車をモニター画面上で確認できるようにした車両用周囲監視装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Even if the direction of the driver's blind spot changes according to the turning angle, the camera automatically points in the blind spot direction to capture the blind spot direction, and the blind spot direction image is displayed on the monitor in the passenger compartment to enter the blind spot range. 2. Description of the Related Art A vehicle surrounding monitoring device is known in which an existing pedestrian or bicycle can be confirmed on a monitor screen (see, for example, Patent Document 1).
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、上述した従来の車両用周囲監視装置では、見通しの悪い死角範囲の映像をモニターに表示するだけの構成であるため、モニター画像を見忘れると死角範囲に存在する歩行者や自転車を確認できないという問題がある。 However, since the above-described conventional vehicle surrounding monitoring apparatus is configured to only display an image of a blind spot range with poor visibility on the monitor, it is impossible to confirm a pedestrian or bicycle existing in the blind spot range if the monitor image is forgotten. There is a problem.
車両の現在位置と走行状態とを検出し、現在位置と走行状態とに応じて車両周囲の撮像範囲を変え、撮像した時系列画像を処理して車両に接近する歩行者を検出し警報する。 The current position and the running state of the vehicle are detected, the imaging range around the vehicle is changed according to the current position and the running state, and the time series images taken are processed to detect and alert to a pedestrian approaching the vehicle.
本発明によれば、車両の現在位置や走行状態に応じて運転者の死角範囲が変化しても、撮像範囲を的確に運転者の死角範囲とすることができ、死角範囲に存在する歩行者を確実に検出して警報することができる。 According to the present invention, even if the driver's blind spot range changes according to the current position and driving state of the vehicle, the imaging range can be accurately set as the driver's blind spot range, and a pedestrian existing in the blind spot range. Can be reliably detected and alarmed.
見通しの悪い交差点を通過するときに、カメラの撮像画像を処理して歩行者を検知し、接触する可能性がある場合に警報を行うようにした一実施の形態を説明する。 An embodiment will be described in which a pedestrian is detected by processing a captured image of a camera when passing through an intersection with poor visibility, and a warning is issued when there is a possibility of contact.
図1は一実施の形態の構成を示す。カメラ201は車両の左右前端の下部に取り付けられ、モーター204により向き(撮影レンズの光軸の方向)が可変である。図1では車両の右前端下部に設置されるカメラ201とモーター204のみを示し、車両の左前端下部に設置されるカメラとモーターについては図示を省略する。画像処理装置202はカメラ201で撮像した画像を処理して歩行者や自転車、あるいは車両を検出する。ナビゲーション装置206は衛星航法や自立航法により車両の現在位置を検出する。モーター制御装置205はナビゲーション装置206からの現在位置情報に基づいてモーター204を駆動制御し、カメラ201の向きを変えて撮像範囲を変更する。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment. The
車速センサー207は車速を検出し、ターンシグナルスイッチ208はターンシグナルレバー(不図示)の操作方向に応じて右折信号または左折信号を出力する。ブレーキスイッチ209は、ブレーキペダルの踏み込み状態またはハンドブレーキの作動状態を検出する。駐停止車両確認スイッチ211は、車両前方の進路上に駐停車している車両の陰に歩行者や自転車が存在するか否かを確認する場合に操作するスイッチである。運転者は、進路前方に駐停車している車両の陰から歩行者や自転車が飛び出すような不安を感じたときにこの駐停止車両確認スイッチ211を操作し、駐停車車両の陰に存在する歩行者や自転車を確認することができる。
The
制御装置203は不図示のCPUやメモリなどから構成され、後述する制御プログラムを実行して車速センサー207、ターンシグナルスイッチ208およびブレーキスイッチ209から車両の走行状態を入力するとともに、駐停止車両確認スイッチ211から運転者の駐停車車両の陰に存在する歩行者の確認要求を入力し、モーター制御装置205によりカメラ201の撮像範囲を変更するとともに、画像処理装置202からのカメラ画像の処理結果に基づいて自車の進路上に接近する歩行者や自転車を検知し、歩行者や自転車と接触するおそれがある場合は警告装置210により運転者に警告する。
The
図2〜図3は一実施の形態の歩行者警報プログラムを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、自車の進路上に接近する歩行者と接触する危険性を判定する動作を説明する。制御装置203は車両のイグニッションスイッチ(不図示)がオンされている間、この歩行者警報プログラムを繰り返し実行する。
2 to 3 are flowcharts showing a pedestrian warning program according to an embodiment. The operation | movement which determines the danger which contacts with the pedestrian approaching on the course of the own vehicle is demonstrated by these flowcharts. The
ステップ301において交差点への接近フラグがONか否かを確認する。このプログラムの実行開始直後の初期状態においては、交差点への接近フラグはOFF状態であり、ステップ314へ進む。ステップ314ではナビゲーション装置206により交差点に近づいているか否かを確認する。交差点に近づいていないと判定された場合はステップ401へ進み、モーター制御装置205を制御してモーター204によりカメラ201の向きを車両の前方にする。
In
図4はカメラの取り付け位置を示し、図5はカメラの撮像範囲を示す。カメラ201は車両の右前端下部に取り付けられ、モーター204により向きを変えて車両前方の領域A、車両側方の領域Bおよび車両後側方の領域Cを撮像することができる。なお、車両の左前端下部に取り付けられるカメラについても同様に、車両の前方、側方、後側方をそれぞれ撮像することができる。初期状態におけるカメラ201の向きは車両の前方である。なお、夜間における歩行者や他車両の検知を容易にするために、図6に示すようにカメラの近傍に近赤外ランプを設置してもよい。
FIG. 4 shows the mounting position of the camera, and FIG. 5 shows the imaging range of the camera. The
ふたたび図3に戻って歩行者警報動作の説明を続ける。ステップ401でカメラ201の向きを車両前方にした後、ステップ402で前方駐停止車両認識スイッチ211がONしているか、つまり運転者が車両前方の進路上に駐停車している車両の陰に歩行者や自転車が存在するか否かの確認を要求しているかどうかを確認する。車両前方の駐停車車両の陰の歩行者の有無の確認要求がある場合については詳細を後述する。車両前方の駐停車車両の陰の歩行者の有無の確認要求がない場合は図2のステップ301へ戻る。
Returning to FIG. 3, the explanation of the pedestrian warning operation will be continued. In
図2のステップ314で自車が交差点に近づいていると判定された場合はステップ315へ進み、交差点への接近フラグをONにしてステップ301へ戻る。ステップ301において交差点への接近フラグがONの場合はステップ302へ進み、ナビゲーション装置206からの現在位置情報に基づいて、交差点に近づいていると判定されて接近フラグをONにした交差点を通過したか否かを確認する。すでに交差点を通過してしまった場合は、交差点を通過するときに自車に接近する歩行者を検知して接触の可能性を判断する状況にはなかったものとしてステップ313へ進み、交差点への接近フラグをOFFにしてステップ301へ戻る。
If it is determined in
一方、交差点に近づいていると判定されて接近フラグをONした交差点をまだ通過していない場合はステップ303へ進み、車速が所定速度以下になったか否かを判定する。通常、交差点では徐行して通行するから、上記の所定速度には交差点を通過していると判定できる程度の速度を設定する。車速が所定速度より高い場合はステップ301へ戻り、所定速度以下の場合はステップ304へ進む。ステップ304では交差点の中央付近にいるか否かを判定する。交差点の中央付近にいると判定された場合は、図9に示すように自車が右折待ちの状態で停車している状態であるとする。なお、図9にはT字路の交差点を示すが、十字路交差点などの場合においても同様な判定がなされる。
On the other hand, when it is determined that the vehicle is approaching the intersection and the vehicle has not yet passed the intersection where the approach flag is turned on, the process proceeds to
交差点の中央付近にいると判定された場合は、ステップ305で右折側のターンシグナルスイッチ208がONになっているか否かを確認する。右折側のターンシグナルスイッチ208がONになっていない場合はステップ301へ戻り、上述した処理を繰り返す。右折側ターンシグナルスイッチ208がONになっている場合は、交差点の中央部で対向するすれ違い車両の間合いを見ながら右折待ちをしている状態であるとし、ステップ306でカメラ201の向きを右後側方にして図5および図9に示す領域Cを撮像する。
If it is determined that the vehicle is near the center of the intersection, it is checked in
ステップ307においてカメラ201の撮像画像を処理して対向するすれ違い車両の検知を行う。続くステップ308においてすれ違い車両の検知状態が所定条件を満足しているか否かを判定する。ここでは、所定条件として、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の判定基準値を予め設定しておき、対向車のすれ違い頻度が判定基準値以上の場合はすれ違い車両の検知状態が所定条件を満たすものとする。このすれ違い車両の検知方法と判定方法については詳細を後述する。
In
すれ違い車両の検知状態が所定条件を満たしている場合はステップ309へ進み、カメラ201の撮像画像を処理して車両の右後側方から右折先横断歩道へ接近する歩行者や自転車の検知を行う。この歩行者の検地方法については詳細を後述する。ステップ310において右折先横断歩道へ接近する歩行者や自転車があるか否かを確認する。
If the detection state of the passing vehicle satisfies the predetermined condition, the process proceeds to
交差点に到達して車速が所定速度以下になり、交差点の中央付近まで進んで右折側のターンシグナルスイッチ208がONし、対向するすれ違い車両の検知状態が所定条件を満たしている場合において、右折先横断歩道へ接近する歩行者や自転車がいないと判定されたときは、交差点内で右折待ちをしているが、歩行者や自転車と接触する可能性はなく、対向車との間合いが許せば直ちに右折できる状況にある。このような状況の場合はステップ301へ戻って上述した処理を繰り返す。
When the vehicle reaches the intersection and the vehicle speed is less than or equal to the predetermined speed, the vehicle turns to the center of the intersection, the
一方、上述した右折待ち状況において、右折先横断歩道へ接近する歩行者や自転車があると判定されたときはステップ311へ進み、ブレーキスイッチ209がONからOFFになったか否か、すなわち運点者がブレーキペダルとハンドブレーキを解放したか否かを確認する。運転者がブレーキペダルとハンドブレーキを解放した場合は右折開始の意志があると判断し、ステップ312で警告装置210により右折先の横断歩道上で歩行者や自転車と接触する可能性があることを警告する。
On the other hand, if it is determined that there is a pedestrian or bicycle approaching the right turn pedestrian crossing in the right turn waiting situation described above, the process proceeds to step 311 to determine whether or not the
なお、ブレーキペダルやハンドブレーキを解放する時点では、オートマチックトランスミッション車両でもクリーピングにより極低速で車両が動き始める直前の状態にあるので、ブレーキスイッチ209の状態で運転者の右折開始の意志を確認することによって、適切なタイミングで運転者に注意を促すことができる。
At the time when the brake pedal and hand brake are released, the automatic transmission vehicle is in a state just before the vehicle starts to move at an extremely low speed due to creeping, so the driver's intention to start a right turn is confirmed in the state of the
次に、信号機のない交差点における歩行者や自転車との出会い頭の接触を防止する処理を説明する。図2のステップ304において車速が所定速度以下になった地点が交差点の中央付近でないと判定された場合はステップ316へ進み、ナビゲーション装置206からの情報に基づいて通過中の交差点が無信号交差点か否かを確認する。無信号交差点でない場合はステップ301へ戻り、上述した処理を繰り返す。無信号交差点の場合はステップ317へ進み、車両左右前端のカメラ201の向きをそれぞれ車両の左右側方に向けて図5および図14に示すように車両側方の領域Bを撮像する。
Next, a process for preventing contact with a pedestrian or bicycle at an intersection without a traffic light will be described. If it is determined in
ステップ318ではカメラ201の撮像画像を処理して交差する道路上の歩行者を検知する。ステップ310で交差する道路上に歩行者がいると判定され、続くステップ311でブレーキスイッチ209がONからOFFになったと判定された場合は、ステップ312で警告を行う。
In
次に、車両前方に駐停車している車両の陰になっている歩行者や自転車を検知する方法を説明する。図3のステップ301〜314において自車が交差点近くにいないと判定された場合は図4のステップ401へ進み、左右前端部のカメラ201の向きを車両前方に向ける。運転者が図15に示すように車両前方の進路上に停車している車両を発見したときは、その陰に存在する歩行者や自転車を検知するために駐停止車両確認スイッチ211を操作する。ステップ402で駐停止車両確認スイッチ211がONになっている場合はステップ403へ進み、車両の左右前端の下部に設けたカメラ201の撮像画像を処理し、前方の駐停車車両の陰から自車の進路上へ飛び出してくる歩行者や自転車を検知する。
Next, a method for detecting a pedestrian or bicycle behind a vehicle parked in front of the vehicle will be described. When it is determined in
前方の進路上に存在する車両が小型車の場合には、車両のボンネットやルーフ越しに歩行者や自転車の接近を確認することができる。しかし、駐停車車両がトラックなどの大型車両の場合は、車体の陰になって歩行者や自転車を確認することができない。ところが、トラックなどの大型車は車両の最低地上高が高いので、前方を見る視点を低くすると車両の陰に存在する歩行者や自転車を車両の下からのぞき見ることができる。そこで、図15に示すように、カメラ201で撮像した時系列画像から前方駐停車車両の下から見える歩行者の足の動きを検知し、車両の進路上へ飛び出してくる歩行者の存在を検知する。この検知処理の詳細については後述する。ステップ404で前方駐停車車両の陰から自車の進路上へ接近する歩行者や自転車がいると判定された場合は、ステップ405で警告を行う。
When the vehicle existing on the forward path is a small vehicle, the approach of a pedestrian or bicycle can be confirmed through the hood or roof of the vehicle. However, when the parked vehicle is a large vehicle such as a truck, the pedestrian or the bicycle cannot be confirmed behind the vehicle body. However, a large vehicle such as a truck has a high minimum ground clearance, so if the viewpoint of looking forward is lowered, a pedestrian or bicycle behind the vehicle can be seen from under the vehicle. Therefore, as shown in FIG. 15, the movement of the pedestrian's feet seen from under the front parked vehicle is detected from the time-series image captured by the
図7は、図2のステップ307で実行されるすれ違い車両の検知処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、すれ違い車両の検知処理を説明する。ステップ801でカメラ201で撮像された領域Cの画像を入力する。交差点を右折する際、運転者の注意力のほとんどが対向車に向けられるので、図9に示すようにカメラ201の向きを車両の右後側方とし、運転者の視野角を補う領域Cを撮像する。一般的な運転者の左右の視野角は、図8示すように両眼で見える範囲が正面を基準に左右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、両眼にて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。
FIG. 7 is a flowchart showing the passing vehicle detection process executed in
図7のステップ801でカメラ画像を入力後、ステップ802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803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 camera image in step 801 in FIG. 7, it is determined in
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803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801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804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801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802から805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 area of the camera image, the vehicle detection initial condition flag is ON, so the routine proceeds from
ステップ806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806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807へ進み、ステップ803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801へ戻る。
If it is determined in
一方、ステップ806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808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801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809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 the difference is generated in the entire image, the process returns to step 801 and the above-described processing is repeated. However, if the difference occurs only in the right end area of the image, the process proceeds to step 809 and the count value of the vehicle detection image frame counter is set to a predetermined value. It is determined whether or not it is greater than or equal to the value. 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810へ進み、すれ違い車両を検知したとし、ステップ801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807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801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 larger than the predetermined value, the process proceeds to step 810, and it is assumed that a passing vehicle is detected. The process returns to step 801 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 807, the vehicle detection initial condition flag is turned OFF, the image frame counter is cleared, and the process returns to step 801. 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2のステップ307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309とステップ318、図3のステップ403で実行される。なお、図12の歩行者検知処理では、図2のステップ309における右折待ち時に右折先の横断歩道へ接近する歩行者を検知する場合について説明するが、時系列画像における差分領域に注目して歩行者を検知する方法は、図3のステップ318における無信号交差点で出会い頭に接触する歩行者を検知する場合、および図4のステップ403における車両前方の駐停車車両の陰から自車の進路へ飛び出してくる歩行者を検知する場合も同様であるから、後者の場合についての説明を省略する。
FIG. 12 shows a subroutine for detecting an approaching person to the right turn pedestrian crossing. This subroutine is executed in
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。
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
以上の歩行者検知処理は自車が停止している場合を前提とした処理であったが、図3のステップ403における前方駐停車車両の陰にいる歩行者検知のように、自車が走行している場合もあり、上述したような単純な差分処理では自車の動きによっても差分が発生するため、歩行者の動きを正確に捕捉できないという問題がある。
The above pedestrian detection process is based on the assumption that the host vehicle is stopped. However, as in the case of detecting a pedestrian behind a forward parked vehicle in
そこで、前方駐停車車両の陰にいる歩行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、自車が動いている場合でも歩行者を正確に検知できるという利点がある。 Thus, an example will be described in which an optical flow between time-series images is used for image processing for detecting a pedestrian behind a forward parked vehicle. In this method, 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 that area can be determined, so that the pedestrian can be accurately identified even when the vehicle is moving. There is an advantage that it can be detected.
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16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16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16と図17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. 16 and 17, 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18は、前方の駐停車車両に近づいているときに、駐停車車両の陰に存在する歩行者をオプティカルフローの動きベクトルによって捕らえている例を示す。自車の動きによる画像消失点から発生する放射状の動きベクトルの中から、歩行者の足の部分に右方向へ発生する動きベクトルを検出することによって、歩行者の接近を検知することができる。 FIG. 18 shows an example in which a pedestrian existing behind a parked vehicle is captured by a motion vector of an optical flow when approaching a parked vehicle in front. A pedestrian's approach can be detected by detecting a motion vector generated in the right direction at the foot part of the pedestrian from radial motion vectors generated from an image vanishing point due to the movement of the host vehicle.
《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では車両前方の駐停車車両を運転者が認識して駐停止車両確認スイッチ211を操作し、駐停車車両の陰に隠れている歩行者の検知を行う例を示したが、車両前方の駐停車車両の認識を自動的に行うようにした変形例を説明する。
<< Modification of Embodiment of Invention >>
In the above-described embodiment, the driver recognizes the parked vehicle in front of the vehicle, operates the parked
図19は変形例の構成を示す。図19において、2001〜2010の機器は図1に示す201〜210の機器と同様であり、説明を省略する。また、図20は駐停車車両の陰にいる歩行者の検知処理を示すフローチャートである。図20においても、2101、2103〜2105の処理は図3の401、403〜405の処理と同様であり、説明を省略する。この変形例では、図1に示す駐停止車両確認スイッチ211の代わりにレーダー2011を用いる。レーダー2011は車両前部に設置され、車両前方を走査して障害物を認識し、障害物の方向と距離を検出する。図20のステップ2102において、レーダー2011で走行道路上に障害物が検出された場合は走行道路上の駐停車車両であると認識し、ステップ2103へ進んで前方駐停車車両の陰にいる歩行者の検知処理を行う。
FIG. 19 shows a configuration of a modified example. In FIG. 19, the
なお、カメラで撮像した車両前方の画像を処理して車両前方の駐停車車両を認識するようにしてもよい。 In addition, you may make it recognize the parked vehicle ahead of a vehicle by processing the image ahead of the vehicle imaged with the camera.
このように、一実施の形態とその変形例によれば、車両の現在位置と走行状態とを検出し、現在位置と走行状態とに応じて車両周囲の撮像範囲を変え、撮像した時系列画像を処理して車両に接近する歩行者を検出し警報するようにしたので、車両の現在位置や走行状態に応じて運転者の死角範囲が変化しても、撮像範囲を的確に運転者の死角範囲とすることができ、死角範囲に存在する歩行者を確実に検出して警報することができる。 As described above, according to the embodiment and the modification thereof, the current position and the running state of the vehicle are detected, the imaging range around the vehicle is changed according to the current position and the running state, and the time-series images are taken. Since the pedestrian approaching the vehicle is detected and alarmed, the imaging range is accurately determined even if the driver's blind spot changes depending on the current position of the vehicle and the driving state. The pedestrian in the blind spot range can be reliably detected and alarmed.
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201,2001が撮像手段を、ナビゲーション装置206,2006が車両位置検出手段を、車速センサー207,2007およびターンシグナルスイッチ209,2009が走行状態検出手段を、モーター204,2004、モーター制御装置205,2005および制御装置203,2003が撮像範囲可変手段を、画像処理装置202,2002および制御装置203,2003が歩行者検出手段を、警告装置210,2010が警報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
上述した一実施の形態では、カメラを車両の左右前端下部に設置する例を示したが、カメラの設置場所は一実施の形態に限定されない。また、カメラの台数と各カメラの撮像範囲についても、上述した一実施の形態に限定されない。 In the above-described embodiment, an example in which the camera is installed at the lower left and right front ends of the vehicle has been described. However, the installation location of the camera is not limited to the embodiment. Further, the number of cameras and the imaging range of each camera are not limited to the above-described embodiment.
201,2001 カメラ
202,2002 画像処理装置
203,2003 制御装置
204,2004 モーター
205,2005 モーター制御装置
206,2006 ナビゲーション装置
207,2007 車速センサー
208,2008 ターンシグナルスイッチ
209,2009 ブレーキスイッチ
210,2010 警告装置
211 駐停止車両確認スイッチ
2011 レーダー
201, 2001
Claims (7)
車両の現在位置を検出する車両位置検出手段と、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記車両位置検出手段により検出された車両の現在位置と、前記走行状態検出手段により検出された車両の走行状態とに応じて前記撮像手段の撮像範囲を変える撮像範囲可変手段と、
前記撮像手段により撮像した時系列画像を処理して車両に接近する歩行者を検出する歩行者検出手段と、
前記歩行者検出手段により車両に接近する歩行者が検出された場合に警報する警報手段とを備えることを特徴とする歩行者警報装置。 Imaging means for imaging the surroundings of the vehicle;
Vehicle position detection means for detecting the current position of the vehicle;
Traveling state detecting means for detecting the traveling state of the vehicle;
An imaging range variable means for changing the imaging range of the imaging means according to the current position of the vehicle detected by the vehicle position detection means and the running state of the vehicle detected by the running state detection means;
A pedestrian detection means for detecting a pedestrian approaching the vehicle by processing a time-series image captured by the imaging means;
A pedestrian warning device comprising: warning means for warning when a pedestrian approaching the vehicle is detected by the pedestrian detection means.
前記車両位置検出手段により車両が交差点中央付近にあって、前記走行状態検出手段により所定車速以下の状態でかつ右折側ターンシグナルスイッチの作動状態が検出された場合に、前記撮像範囲可変手段により前記撮像手段の撮像範囲を車両の右後側方の範囲とすることを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to claim 1,
When the vehicle position detection means detects that the vehicle is in the vicinity of the center of the intersection, and the traveling state detection means detects the operating state of the right turn side turn signal switch at a state below a predetermined vehicle speed, the imaging range variable means A pedestrian warning device characterized in that the imaging range of the imaging means is the range on the right rear side of the vehicle.
前記車両位置検出手段により車両が無信号交差点にあって、前記走行状態検出手段により所定車速以下の状態が検出された場合は、前記撮像範囲可変手段により前記撮像手段の撮像範囲を車両の左右側方とすることを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to claim 1,
When the vehicle is located at a no-signal intersection by the vehicle position detection means and the state below a predetermined vehicle speed is detected by the traveling state detection means, the imaging range of the imaging means is set to the left and right sides of the vehicle by the imaging range variable means. A pedestrian warning device characterized by
前記車両位置検出手段により車両が交差点に近づいていないことが検出されている場合は、前記撮像範囲可変手段により前記撮像手段の撮像範囲を車両の前方とすることを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to claim 1,
A pedestrian warning device characterized in that when the vehicle position detecting means detects that the vehicle is not approaching an intersection, the imaging range variable means sets the imaging range of the imaging means to the front of the vehicle.
前記撮像手段を車両下部に設置し、
前記歩行者検出手段は、前記撮像手段により撮像した時系列画像を処理して他車両の下から見える歩行者の足の動きを検出し、車両に接近するか否かを判定することを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to any one of claims 1 to 4,
Installing the imaging means at the bottom of the vehicle;
The pedestrian detection means is characterized by processing a time-series image captured by the imaging means to detect a movement of a pedestrian's foot seen from the bottom of another vehicle and determining whether or not the vehicle approaches the vehicle. Pedestrian alarm device to do.
前記歩行者検出手段は、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、車両に接近する歩行者を検出することを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to any one of claims 1 to 5,
The pedestrian detection device is a pedestrian alarm device characterized in that the time-series image captured by the imaging device is processed by difference calculation to detect a pedestrian approaching the vehicle.
前記歩行者検出手段は、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、車両の接近する歩行者を検出することを特徴とする歩行者警報装置。 In the pedestrian warning device according to any one of claims 1 to 5,
The pedestrian detection device is a pedestrian warning device characterized by detecting a pedestrian approaching a vehicle by processing a time-series image captured by the imaging device by an optical flow calculation.
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