JP2006185045A - ノーズビューモニタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 交差点の道路状況に応じた適切な画像処理を行うことによって画像処理に係る処理負担を軽減した簡易な構成のノーズビューモニタ装置を提供する。
【解決手段】 位置情報比較部７が道路属性保持部６に保持された交差点位置情報と、位置情報取得部（ＧＰＳ）５が取得した車両の位置情報とが一致すると判定したとき、かつ道路幅員比較部８が道路属性保持部６に保持された該交差点の道路幅員情報が所定の道路幅員値に満たないと判定したとき、画像処理部２ａ，２ｂに画像処理速度を下げる指令を与える一方、所定の道路幅員値を超えると判定したとき接近車警告部２ａ，２ｂに画像処理速度を上げる指令を与える。
【選択図】 図２

Description

本発明はノーズビューモニタ装置に係り、特に全地球測位システム（ＧＰＳ）と協働して車両側方を撮像したノーズビュー画像中における近接移動物体の検出精度を向上させたノーズビューモニタ装置に関する。

従来から車両の前部に取り付けられたノーズビューカメラによって、該車両の側方を撮像し、この撮像した画像データに含まれる移動画像を検出し、該車両に近接する車両等があると認められた場合、運転者に警告を発する車両用周囲監視装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この装置は、交差点の有無状況や複数の道路が交差する交差点等において複雑な画像処理が不要で高い応答性を得ることができるようになっている。

或いはノーズビューカメラによって得られた画像中に近接移動物体が認められるとき、該車両の運転者等に近接移動物体を視認性良く表示するノーズビューモニタ装置がある（例えば、特許文献２を参照）。この装置は、ノーズビュー装置にて撮像される側方画像中に含まれる車両等の近接移動物体を枠で囲む等してモニタ上に強調表示等し、運転者に接近移動物体があることを確実に知らしめるものである。
特開平５−２７８５２２号公報 特願２００３−３５７８７６号

しかしながら、特許文献１に記載の車両用周囲監視装置にあっては、交差点等において車両が転回する際、該車両の転回角度と交差点の道路交差角とから監視カメラの撮影方向を制御するものである。このためこの監視装置は、道路の方向と車両の進行方向とを常に検知しつつ、駆動機構によってノーズビューカメラを適切な方向に位置付ける必要がある。したがって特許文献１に記載の車両用周囲監視装置は、駆動機構を制御する装置が複雑になると共に、画像処理のための処理負荷が高くなるという問題があった。またこの装置は、上述したような複雑な駆動機構が必要であるため、監視装置全体構成が大規模になるということも否めない。

一方、特許文献２に記載のノーズビューモニタ装置は、車両の側面から近接する車両を的確に捉えることができる反面、ノーズビューカメラが撮像した画像の処理を行うＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット）の処理負荷が高く道路状況や近接物体の種類に応じた最適な画像処理ができないという問題があった。
本発明は、上述した事情に対処すべくなされたもので、その目的は、交差点の道路状況に応じた適切な画像処理を行うことによって画像処理に係る処理負担を軽減した簡易な構成のノーズビューモニタ装置を提供することにある。

上述した目的を達成すべく本発明に係るノーズビューモニタ装置は、車両の前部に取り付けられて該車両の側方を撮像するノーズビューカメラと、このノーズビューカメラにて撮像された側方画像を表示するモニタとを有するノーズビューモニタ装置であって、特に、
前記ノーズビューカメラにて撮像された側方画像に所定の画像処理を施し、該車両に接近してくる移動物体を検出して警告する接近車警告部と、前記車両に取り付けられて該車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、交差点位置情報および該交差点における道路幅員情報を保持する道路属性保持部と、この道路属性保持部が保持する前記交差点位置情報と前記位置情報取得部が取得した前記車両の位置情報とを比較する位置情報比較部と、
前記道路属性保持部が保持する前記道路幅員情報と所定の道路幅員値とを比較する道路幅員比較部とを具備し、
前記位置情報比較部が前記道路属性保持部に保持された前記交差点位置情報と前記位置情報取得部が取得した前記車両の位置情報とが一致すると判定したとき、かつ前記道路幅員比較部が前記道路属性保持部に保持された該交差点の前記道路幅員情報が所定の前記道路幅員値に満たないと判定したとき、前記接近車警告部に画像処理速度を下げる指令を出力する処理速度切換手段を備えることを特徴としている。

上述のノーズビューモニタ装置は、車両が交差点に到達したとき、且つこの交差点の道路幅員が所定の幅員に満たないとき、即ち路地等のように交差する道路の幅員が狭い交差点に該車両が到達したとき、ノーズビューモニタ装置が撮像した画像処理に要する処理率を低下させる。
また前記処理速度切換手段は、前記道路幅員比較部により前記交差点が所定の道路幅員を超えていると判定されたとき、前記接近車警告部に対して前記ノーズビューカメラが撮像した前記車両の右側方画像の画像処理速度を上げる指令を出力するよう構成される。

上述のノーズビューモニタ装置は、道路幅員が所定の道路幅員を超える場合、即ち交差する道路幅員が広い幹線道路等の場合、近接警告手段の処理速度を上げて該車両に高速で近接する移動物体を素早く検出して警告する。このときノーズビューモニタ装置は、特に重要な車両の右方から近接する車両等の移動物体を精度良く検出すべく近接警告手段の画像処理速度を上げる。

好ましくは前記位置情報取得部は、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星から発せられた無線信号を受信するためのＧＰＳ信号受信手段と、このＧＰＳ信号受信手段によって受信された前記無線信号に基づいて、前記車両の位置情報を生成する位置情報生成手段とを有するものとして構成することが望ましい。
上述のノーズビューモニタ装置は、全地球測位システム（ＧＰＳ）によって車両の位置情報を正確に捉えることができ、ノーズビューモニタ装置の精度を向上させることができる。

上述した如く構成されたノーズビューモニタ装置によれば、車両が交差点に差しかかった際、ノーズビューカメラが撮像した側方画像の画像処理を開始すると共に、道路属性保持部が保持する交差点の道路幅員情報から、道路種別（幹線道路や路地等）を判定する。そして本発明のノーズビューモニタ装置は、幹線道路のような高速で、しかも多数の車両が往来する交差点に車両が到達した際、特に重要な車両右側面に取り付けられたノーズビューカメラが撮像した右側方画像を高速で画像処理する一方、道路幅員の狭い路地等のように往来する車両数が少なく、また移動速度が遅い車両が多い路地等の交差点に該車両が到達したとき、ノーズビューカメラが捉えた側方画像に対する画像処理速度を落としている。このため、本発明のノーズビューモニタ装置は、画像処理に関する無駄な処理率負担を防止することができると共に、余った処理能力を他の処理に振り分ける所謂ロードシェアを行うことによる効率向上と相俟ってシステムのトータルコストを低減させる等の効果を得ることが可能になるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態に係るノーズビューモニタ装置について、添付図面を参照しながら説明する。
図２は、この実施形態に係るノーズビューモニタ装置の要部概略構成図で、１Ｌ，１Ｒは、それぞれ車両の前部左右に組み込まれて該車両の左右側方の情景を撮像する左右一対のノーズビューカメラである。このノーズビューカメラ１Ｌ、１Ｒは、例えば図１に示すように車両Ａの前端両側部にそれぞれ組み込まれたＣＣＤカメラからなり、車両側部の所定の視野領域ＦＬ,ＦＲをそれぞれ撮像するように設けられる。

このようなノーズビューカメラ１Ｌ，１Ｒにて撮像された側方画像（ノーズビュー画像）を取り込むノーズビューシステム２は、例えばマイクロコンピュータを主体とする電子制御ユニット（ＭＰＵ）により構成される。このノーズビューシステム２は、詳細は後述するが左右一対のノーズビューカメラ１Ｌ、１Ｒがそれぞれ撮像した画像を独立して処理する左側画像処理部２ａおよび右側画像処理部２ｂを備える。またノーズビューシステム２は、ノーズビューカメラ１Ｌ、１Ｒがそれぞれ撮像した画像を表示するモニタ３に対する表示制御を行う表示制御部４を備えている。

前記ノーズビューモニタ装置は、所定の位置情報を発する衛星からの情報を受信して、本ノーズビュー装置を搭載した車両の位置を計測するＧＰＳ５を具備する。このＧＰＳ５は、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送出された位置情報信号を受信する信号受信部５ａと、この位置情報信号から車両が位置する位置情報を生成する位置情報生成部５ｂを備える。またＧＰＳ５が計測した車両の位置情報は、カーナビゲーション（特に図示せず）が備える地図情報を用いてモニタ３にて表示される。このカーナビゲーションには、地図情報として交差点の位置情報および道路幅員値等を保持する道路属性保持部６が設けられている。

一方、ノーズビューシステム２は、ＧＰＳ５が計測した車両の位置情報と、道路属性保持部６が保持する交差点の位置情報とを比較して該車両が交差点に到達したかどうかを判定する位置情報比較部７と、道路属性保持部６が保持する交差点における道路幅員情報から、該交差点の道路幅員が所定の道路幅員値かどうかを判定する道路幅員比較部８を備える。このノーズビューシステム２には、上述した画像処理の処理速度を切り換える処理速度切換部９が設けられている。この処理速度切換部９は、位置情報比較部７により車両が交差点に到達し、且つ道路幅員比較部８により道路幅員が所定の道路幅員値を超えたとそれぞれの比較部が判定したとき、画像処理の処理速度（処理パラメータ）の設定を高速モードに切り換える指令を受ける。具体的に処理速度切換部９は、ノーズビューモニタシステムの処理を司るＭＰＵに対し、画像処理速度を速めるパラメータを設定するものである。

ちなみに上記側方画像（ノーズビュー画像）の表示に用いられるモニタ３は、運転席前方のセンターコンソールに組み込まれたマルチディスプレイからなり、常時は、ＧＰＳ５を利用したカーナビゲーション情報の表示や車室空間の環境を設定するエアコンの情報、或いは各種オーディオ機器の設定状態等の情報表示に用いられる。尚、モニタ３は、ノーズビュー表示専用のモニタであっても勿論かまわない。

またノーズビューシステム２には、このノーズビューシステム２の起動制御を行うノーズビュースイッチ１１、ノーズビューシステム２が搭載された該車両の車速を検出する車速センサ１２、該車両に近接する移動物体を検出して運転者等に警告を発する警報部１３が設けられている。
さて基本的には上述した如く構成されたノーズビューモニタ装置において、本発明に係るノーズビューモニタ装置が特徴とするところは、図２に示すように前記ノーズビューシステム２において、
（ａ）前述した如く前記位置情報比較部７が前記道路属性保持部６に保持された前記交差点位置情報と、前記位置情報取得部（ＧＰＳ）５が取得した前記車両の位置情報とが一致すると判定したとき、かつ前記道路幅員比較部８が前記道路属性保持部６に保持された該交差点の前記道路幅員情報が所定の前記道路幅員値に満たないと判定したとき、ノーズビューシステム２の画像処理速度を下げる点、
（ｂ）前記位置情報比較部７が前記道路属性保持部６に保持された前記交差点位置情報と、前記位置情報取得部（ＧＰＳ）５が取得した前記車両の位置情報とが一致すると判定したとき、かつ前記道路幅員比較部８が前記道路属性保持部６に保持された該交差点の前記道路幅員情報が所定の前記道路幅員値以上であると判定したとき、ノーズビューシステム２の画像処理速度を上げる点、
（ｃ）特に車両の右方から近接する車両を精度良く検出すべくノーズビューシステム２の右側画像処理部２ｂの画像処理速度を上げる点
にある。

このような特徴ある本発明の一実施形態に係るノーズビューモニタ装置について図３にその作動手順を示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。ちなみに本実施形態については、ノーズビュースイッチ１１がＯＦＦであっても、ノーズビューシステム２は稼働しているものとしている。そのためノーズビュースイッチ１１は、運転者がノーズビューカメラ１Ｌ，１Ｒがそれぞれ撮像された画像をモニタ３に表示させたいと所望した場合に押下するものとしている。

まず、ノーズビューシステム２は、ノーズビュースイッチ１１の押下状態を判定する［ステップＳ１］。ステップＳ１でノーズビューシステム２は、ノーズビュースイッチ１１がＯＦＦであると判定したとき、ＧＰＳ衛星から送出された位置情報信号をＧＰＳ５が受信して生成した自車位置情報を取得する［ステップＳ２］。そしてノーズビューシステム２は、ステップＳ２で取得した自車位置情報と、道路属性保持部６が保持する交差点位置情報とを比較する［ステップＳ３］。

その結果ノーズビューシステム２は、当該車両が交差点に到達したと判定したとき、道路属性保持部６が保持する交差点の道路幅員情報を取得し［ステップＳ４］、所定の道路幅員（例えば、道路幅員４ｍ）以上あるかどうかを判定する［ステップＳ５］。ノーズビューシステム２は、ステップＳ５で所定の道路幅員以上ある場合、道路幅の広い幹線道路等と交差する交差点であると判定する。そしてノーズビューシステム２は、ノーズビューカメラ１により撮像された側部画像情報を処理する画像処理部２ａ，２ｂの画像処理周期を処理速度切換手段１４により切り換え、例えば１５０ｍｓ（高速パラメータ）に設定する［ステップＳ６］。

一方、ステップＳ５でノーズビューシステム２は、所定の道路幅員に満たないと判定した場合、幹線道路以外の道路、例えば路地等と交差する交差点であると判定し、ノーズビューカメラ１が捉えた側部画像を処理する画像処理部２ａ，２ｂの画像処理周期を処理速度切換手段１４により切り換え、例えば３００ｍｓ（低速パラメータ）に設定する［ステップＳ７］。ちなみにステップＳ６，Ｓ７で処理速度切換手段１４によって切り換える画像処理周期は、具体的にはノーズビューモニタシステム２の処理を司るＭＰＵに対し、画像処理速度を速めるパラメータを設定するものである。

このようにしてノーズビューシステム２は、交差点に到達したときノーズビューカメラ１が撮像した側方画像の画像処理速度を幹線道路等の交差点用の高速パラメータまたは路地等の交差点用の低速パラメータに設定して画像処理周期を切り換えて変更し、該車両に近接する移動物体（車両等）の検出を行う。つまり本発明のノーズビューモニタ装置は、位置情報取得部（ＧＰＳ５）によって取得された自車の位置情報と、予め道路属性保持部６に保持されている道路の交差点情報を用いて自車が交差点に到達しているかどうかを判定した後、ステップＳ１１以降で車両に近接する移動物体を検出すべく画像処理を実行する。

ちなみにステップＳ２で、ノーズビュースイッチがＯＮされているときノーズビューシステム２は、更に車速センサ１２が検出した車速が１０ｋｍ／ｈ以下であるかどうかを判定する［ステップＳ８］。ステップＳ８でノーズビューシステム２は、車速が１０ｋｍ／ｈを超えていると判定したとき、ステップＳ１１以降を実行する一方、車速が１０ｋｍ／ｈに満たないと判定したとき、再びステップ１に戻り処理を繰り返す。

ところでステップＳ１１以降において実行される画像処理については、前述した特許文献２等に詳しく紹介されるとおりのものであるが、ノーズビューカメラ１を介して撮像されたノーズビュー画像を所定の周期で順次取得することから処理が開始される［ステップＳ１１］。そしてノーズビュー画像中の、例えば画像信号レベル（輝度）や色相が、その周辺部と大きく異なるような特徴点を抽出し［ステップＳ１２］、これらの特徴点についてのオプティカルフローを計算することで、その動きベクトルを求める［ステップＳ１３］。

そして動きのベクトルが略同じである複数の特徴点の連続性等から、その特徴点のまとまりを１つの移動物体として特徴点検出手段１５が検出する［ステップＳ１４］。この際、動くベクトルが検出されない特徴点については、建物等の固定物（背景）であるとして認識処理対象から排除する。そして動きのベクトルが自車（車両Ａ）に向いている複数の特徴点の連続したまとまりを、接近移動物体検出手段１６により自車（車両Ａ）方向に移動している接近移動物体であるとして検出する。尚、動きのベクトルが自車（車両Ａ）に向いているか否かは、複数の特徴点のまとまりによって示される移動物体の大きさが時間経過と共に大きくなるか否かを判定することによって求められる。同時に移動物体の大きさの変化の割合から、当該移動物体の移動速度を計算することも可能である。

このようにしてノーズビュー画像中から近接移動物体を検出したならば、次にその近接移動物体の画像を切り出す［ステップＳ１５］。この画像の切り出しは、例えば前述した特徴点のまとまりによって示される画像部分に外接する四角形の画像領域を抽出することによってなされる。そして上述した如く切り出した接近移動物体を前記モニタ３に表示したノーズビュー画像中で明示するべく、例えば接近移動物体を含む該当画像領域特定を四角形状の枠にて囲み表示する等して強調表示する［ステップＳ１６］。

かくして上述した如くして交差点の道幅に応じて画像処理の速度を変える本発明のノーズビューモニタ装置によれば、交差点の道路状況に応じた相応しいノーズビューシステム２の処理率に切り換えることができ、それ故、必要以上のノーズビューシステム２におけるＭＰＵの処理率を必要としない。このため車両に近接する移動物体の速度に応じた画像処理を行うことができ、近接物体の認識率が向上する。また、本発明のノーズビューモニタ装置は、車両が交差点に到達したことをＧＰＳ５による位置検出によって得ているので、ノーズビューシステム２を稼働させるスイッチとして作用させることも可能である。また、その際、ＭＰＵの余った処理能力を他の処理に振り分けることも可能となり、このためシステム全体のコストを下げる効果も有する。

ちなみにノーズビューカメラ１Ｌ，１Ｒの視野範囲内において、図１に示すように交差点を右方から左方に横切る車両（手前側道路）のうち、視野領域ＦＲにおける車両Ｃ１は、車両Ａと最も近くに接近するため、最重要の認識対象物体である。また、視野領域ＦＬにおける車両Ｃ２は、車両Ａから遠ざかるため認識対象物体から除外してもよい。
一方、車両側部の所定の視野領域ＦＬ,ＦＲにおいて、交差点を左方から右方に横切る車両（奥側道路）のうち、視野領域ＦＬにおける車両Ｃ３は、車両Ａに近づいてくるため認識対象物体となり、他方視野領域ＦＲにおける車両Ｃ４は、車両Ａから遠ざかるため認識対象物体から除外してよい。また運転者の視野前方に位置する車両Ｃ５，Ｃ６については、ノーズビューモニタ装置で認識して処理する必要がない。

このような考えに基づくノーズビューモニタ装置の別の実施形態について説明する。この実施形態が上述した実施形態と異なるのは、車両に取り付けられた一対のノーズビューカメラ１Ｌ，１Ｒがそれぞれ撮像した画像処理速度に差をもたせる点にある。つまり、車両の右側方を視野するノーズビューカメラ１Ｒが撮像した右側方の画像に含まれる移動物体の検出精度を向上させるべく、画像処理速度を上げる一方、車両の左側を視野するノーズビューカメラ１Ｌが撮像した左側方の画像に含まれる移動物体の検出精度は、それほど高い必要がなく、それ故、通常の画像処理速度または遅い画像処理速度を適用する。

つまり上述したステップＳ３において車両が交差点に到達したとノーズビューシステム２が判定したとき、車両の右側方を視野するノーズビューカメラ１Ｒが撮像した右側方の画像情報を処理する右側画像処理部２ｂの処理速度を上げる（高速パラメータを適用）一方、左側を視野するノーズビューカメラ１Ｌが撮像した左側方の画像情報を処理する画像処理部２ｂの処理速度を通常速度にする（低速処理パラメータを適用）。

かくしてこのように構成した本発明の別の実施形態に係るノーズビューモニタ装置によれば、ＭＰＵの処理率を車両に接近する移動物体に応じた適切な画像処理を行うよう配分可能であると共に、ＭＰＵの処理率を必要以上に上げることがない。このため、ノーズビューモニタ装置の認識率を向上させることができる。
尚、本発明のノーズビューモニタ装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば上述したノーズビューモニタ装置は、更に道路属性保持部６に歩道情報を含むようにしてもよい。この場合、例えば車両が幹線道路等の広い幅員の道路に到達したとしても、歩道上を該車両の進行方向に対して左側から右側に向かって通行する自転車等のために左側方画面の処理率を低下させないように設定することが可能である。
また上述したノーズビューモニタ装置は、交差点の道路幅員を道路属性保持部６に保持された道路幅員情報から得ていたが、ノーズビューカメラ１Ｌ，１Ｒが撮像した撮像画像中に含まれる道路縁部を画像処理して道路幅員を求めてもよい。この場合、道路属性保持部６に交差点の道路幅員情報がなかったとしても、道路幅員を求めて、該交差点における適切なノーズビューシステム２の処理率を適用すること可能である。

ノーズビューモニタ装置を備えた車両が交差点を横切る車両を認識する様子を示す図。 本発明に係るノーズビューモニタ装置の要部概略構成図。 本発明に係るノーズビューモニタ装置における接近移動物体の検出処理とその強調表示の処理アルゴリズムを示すフローチャート。

符号の説明

１Ｌ，１Ｒ ノーズビューカメラ
２ ノーズビューシステム
２ａ，２ｂ 画像処理部
３ モニタ
４ 表示制御部
５ ＧＰＳ
６ 道路属性保持部
７ 位置情報比較部
８ 道路幅員比較部
９ 処理速度切換部
１１ ノーズビュースイッチ
１２ 車速センサ
１３ 警報部
１４ 処理速度切換手段
１５ 特徴点検出手段
１６ 接近移動物体検出手段

Claims (3)

1. 車両の前部に取り付けられて該車両の側方を撮像するノーズビューカメラと、
   このノーズビューカメラにて撮像された側方画像を表示するモニタと
   を有するノーズビューモニタ装置であって、
   前記ノーズビューカメラにて撮像された側方画像に所定の画像処理を施し、該車両に接近してくる移動物体を検出して警告する接近車警告部と、
   前記車両に取り付けられて該車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   交差点位置情報および該交差点における道路幅員情報を保持する道路属性保持部と、
   この道路属性保持部が保持する前記交差点位置情報と前記位置情報取得部が取得した前記車両の位置情報とを比較する位置情報比較部と、
   前記道路属性保持部が保持する前記道路幅員情報と所定の道路幅員値とを比較する道路幅員比較部と
   を具備し、
   前記位置情報比較部が前記道路属性保持部に保持された前記交差点位置情報と前記位置情報取得部が取得した前記車両の位置情報とが一致すると判定したとき、かつ前記道路幅員比較部が前記道路属性保持部に保持された該交差点の前記道路幅員情報が所定の前記道路幅員値に満たないと判定したとき、前記接近車警告部に画像処理速度を下げる指令を出力する処理速度切換手段を備えることを特徴とするノーズビューモニタ装置。
2. 前記処理速度切換手段は、前記道路幅員比較部により前記交差点が所定の道路幅員を超えていると判定されたとき、前記接近車警告部に対して前記ノーズビューカメラが撮像した前記車両における右側方画像の画像処理速度を上げる指令を出力するものである請求項１に記載のノーズビューモニタ装置。
3. 前記位置情報取得部は、全地球測位システムを構成するＧＰＳ衛星から発せられた無線信号を受信するためのＧＰＳ信号受信手段と、
   このＧＰＳ信号受信手段によって受信された前記無線信号に基づいて、前記車両の位置情報を生成する位置情報生成手段とを有するものである請求項１に記載のノーズビューモニタ装置。

Images