JP2006232009A - 車両用被認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】認識側車両に高度な画像処理機能を必要とせず、二輪車を被認識車両とする適用が容易な車両用被認識装置を提供する。
【解決手段】左右のサイドミラー６（Ｌ，Ｒ）の裏面に、車体前方を指向して一対の第１発光マーカ１１および第２発光マーカ１２がそれぞれ設けられている。さらに、フロントカウル１の前照灯３の下方位置に、第３発光マーカ１３が車体前方を指向して設けられている。前記各発光マーカ１１，１２，１３は近赤外LEDを光源とする自発光マーカであり、単一のLEDのみで構成されるか、あるいは複数のLEDを集積あるいは集合させて構成され、相互に同期した所定の周期で規則的に点滅駆動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両の存否を周囲に認識させる車両用の被認識装置に係り、特に、二輪車の存否を後続車両や対向車両に認識させるのに好適な車両用被認識装置に関する。

二輪車の存在を後続車両や対向車両の運転者に認識させるため、二輪車に昼夜の区別なく前照灯の点灯を義務付けている地域がある。また、自車両の存在を他車両に認識させて当該他車両に所定の制御処理を実行させたり、あるいはその逆に、他車両の存在を自車両で認識して当該自車両に所定の制御処理を実行させる車両認識システムが開発され、その一部が実現されつつある。

特許文献１には、先行車両の車体後面に３つ以上の赤外線LEDを配置し、後続車両には先行車両の車体後面を撮影するカメラを設置し、後続車両のカメラで撮影された先行車両の赤外画像に基づいて、車間距離や相対的なヨー角を計測する車両用の位置認識装置が提案されている。
特開平１０−１１５５１９号公報

赤外光を利用した認識／被認識システムでは、認識側車両において撮像素子で検知された赤外光が認識側車両の発光素子から放出された正規の赤外光であるか単なる外光であるかを正確かつ短時間で認識する必要がある。しかも、車両に装備される灯火器に関しては、その取付位置、発色および輝度等が規定されているので、保安基準を満たして高い認識率を確保するためには、認識側の車両に高度な画像処理機能を備えた認識システムが必要となってしまう。

また、特許文献１では、先行車両に被認識用の赤外線LEDを複数箇所に配置しなければならないが、先行車両や対向車両が二輪車であると赤外線LEDの設置スペースを確保することが難しいという技術課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、認識側車両に高度な画像処理機能を必要とせず、二輪車を被認識車両とする適用が容易な車両用被認識装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、自車両の存否を周囲に認識させる車両用被認識装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)複数の発光マーカと、前記各発光マーカを規則的に点滅させる駆動回路とを具備し、各発光マーカが肉眼では不可視であることを特徴とする。
(2)前記発光マーカが可視光を放射し、前記駆動回路は、前記発光マーカを肉眼では不可視領域の周波数で点滅させることを特徴とする。
(3)前記発光マーカが車両灯火器であることを特徴とする。
(4)前記発光マーカが赤外マーカであることを特徴とする。
(5)複数の発光マーカの点滅タイミングを相互に同期させたことを特徴とする。
(6)車両の走行状態を検知する手段をさらに設け、複数の発光マーカの点滅周波数で車両の走行状態を代表させたことを特徴とする。
(7)複数の発光マーカの点滅周波数を、各発光マーカの配置間隔の関数としたことを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)各発光マーカを規則的に点滅させるようにしたので、当該車両を撮影した映像上で検知される赤外光源が発光マーカのものであるか、あるいは他の外光のものであるかを容易に識別できるようになる。また、発光マーカの発光を肉眼では不可視としたので、その取付位置、発色および輝度等に関して法規上の制約がなくなる。したがって、発光マーカの取付位置、発色および輝度等を、認識装置による認識性が高くなるように自由に設定できるようになる。
(2)発光マーカを肉眼では不可視領域の周波数で点滅させることによって不可視としたので、発光マーカが出力する光の波長に関する制約がなくなる。
(3)車両灯火器を発光マーカとして利用したので、発光マーカを別途に設けるためのスペースや取付部材が不要になる。
(4)発光マーカとして赤外マーカを採用したので、発光マーカを点滅させる周波数に関する制約がなくなる。
(5)複数の発光マーカの点滅タイミングを相互に同期させたので、認識装置側では、当該車両の赤外映像上で検知された光源が発光マーカのものであるか、あるいは他の外光のものであるかを容易かつ短時間で識別できるようになる。
(6)各発光マーカの点滅周波数で車両の走行状態を代表させるようにしたので、認識装置を備えた後続車両あるいは対向車両では、被認識車両の走行状態を正確に認識できるようになる。
(7)複数の発光マーカの点滅周波数を、各発光マーカの配置間隔の関数としたので、認識装置を備えた後続車両あるいは対向車両では、各発光マーカの点滅周波数と間隔とに基づいて、自車両と被認識車両との車間距離を正確に認識できるようになる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両用の被認識装置が搭載された自動二輪車の正面図である。

車体前部にはフロントカウル１が取り付けられ、その上部で開放されたＶ字状あるいはＵ字状の切欠き部に透明のスクリーン２が取り付けられている。フロントカウル１の中央先端部には前照灯３が装備され、フロントカウル１の両端部には、前記前照灯３を挟んで左右一対のウインカランプ４（Ｌ，Ｒ）がそれぞれ装備されている。前照灯３およびウインカランプ４は、いずれも保安基準を満足する灯火器である。左右のハンドルグリップ５（Ｌ，Ｒ）の根元には、左右一対のサイドミラー６（Ｌ，Ｒ）がそれぞれ装着されている。

前記左右のサイドミラー６の裏面（鏡面の裏側）には、車体前方を指向して一対の第１発光マーカ１１および第２発光マーカ１２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、前記各発光マーカ１１，１２として、その波長特性が肉眼では不可視領域の赤外LEDを光源とする赤外マーカを採用している。前記各発光マーカ１１，１２は、単一のLEDのみで構成されていても良いし、あるいは複数のLEDを集積あるいは集合させて構成されていても良い。

さらに、本実施形態ではフロントカウル１の前記前照灯３の下方位置に、上記した第１および第２発光マーカ１１，１２と同様の第３発光マーカ１３が車体前方を指向して設けられている。したがって、当該車両の正面視の赤外映像では、第１ないし第３発光マーカ１１，１２，１３を頂点として内側に前照灯３が配置された逆三角形１４が認識されることになる。

図２は、前記各発光マーカ１１，１２，１３を電流駆動する駆動回路のブロック図であり、各発光マーカ１１，１２，１３には電流制限抵抗R1およびスイッチングトランジスタ１５が直列接続され、前記スイッチングトランジスタ１５のベースにはパルス発生器１６が接続されている。前記パルス発生器１６は、前記各発光マーカ１１，１２，１３を相互に同期した所定の周期で規則的に点滅駆動させるためのパルス信号を発生する。

本実施形態によれば、各発光マーカが所定の周波数で点滅駆動されるので、当該車両を撮影した映像上で検知される赤外光源が発光マーカのものであるか、あるいは他の外光のものであるかを容易に識別できるようになる。

また、本実施形態によれば、３つの発光マーカ１１，１２，１３が車体前方からの正面視で仮想的な三角形１４の各頂点位置に分散配置され、かつ相互に同期して点滅するので、認識装置側では、当該車両を撮影した赤外映像上で複数の車両の各発光マーカが同時に観察される場合でも、各車両の発光マーカを簡単に識別できるようになる。

さらに、本実施形態では３つの発光マーカ１１，１２，１３を頂点とする三角形１４の内側に前照灯３が配置されるようにしたので、輝度が高く認識し易い前照灯３の位置を基準にして、その周囲を優先的に検索すれば、全ての発光マーカを簡単かつ素早く認識できるようになる。

なお、前記パルス信号の周波数は、分散配置されている各発光マーカ１１，１２，１３の配置間隔が６０センチであれば１６ヘルツ、７０センチであれば１７ヘルツといったように、各発光マーカの配置間隔の関数とすることが望ましい。このように、各発光マーカの点滅周波数を、各発光マーカの配置間隔の関数とすれば、認識装置を搭載した後続車両や対向車両では、各発光マーカの点滅周波数と間隔とに基づいて、自車両と被認識車両との車間距離を正確に認識できるようになる。

あるいは、図２に波線で示したように、車両の走行状態を検知する走行状態検知部１７を設け、車両の走行状態に応じて各発光マーカ１１，１２，１３の点滅周波数を肉眼では不可視領域の範囲内で制御させても良い。たとえば、前記走行状態検知部１７に、車両の走行速度、加減速度、ハンドル舵角、ヨーレートあるいはバンク角等を検知させ、その検知結果を前記パルス発生器１６に出力させる。パルス発生器１６には、前記検知結果を代表する周波数のパルス信号を出力する。このようにすれば、当該発光マーカを認識した後続車両あるいは対向車両では、被認識車両の走行状態を正確に認識できるようになる。

図３は、前記発光マーカの他の配置例を示した自動二輪車の正面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

本実施形態では、左右のハンドルグリップ５（Ｌ，Ｒ）の端部に、車体前方を指向して一対の第１発光マーカ２１および第２発光マーカ２２が設けられている。さらに、フロントカウル１の前記前照灯３の下方位置には第３発光マーカ２３が、車体前方を指向して設けられている。

本実施形態のように、第１および第２発光マーカ２１，２２をハンドルグリップ５の（Ｌ，Ｒ）の端部に設ければ、特に操舵角が大きくなる低速走行時に、その操舵方向に位置している被認識装置で各発光マーカを容易に認識できるようになる。

なお、上記した各実施形態では、フロントカウル１を備えた二輪車を例にして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、フロントカウルを備えていない自動二輪車へも同様に適用できる。

図４は、フロントカウルを備えていない自動二輪車における発光マーカの配置例を示した正面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

フロントカウルを備えていない自動二輪車であれば、左右のウインカランプ４（Ｌ，Ｒ）を支持する左右一対のウインカステー１０１（Ｌ，Ｒ）、メータユニット１０２、ハンドルステー１０３、左右一対のハンドルパイプ１０４（Ｌ，Ｒ）等に前記発光マーカを分散配置しても良い。

図５は、スクータ型自動二輪車における発光マーカの配置例を示した正面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

本実施形態では、ハンドルの中央部を覆うように設けられたハンドルカバー８の左右に、それぞれ第１および第２発光マーカ４１，４２が設けられ、フロントカバー９の先端中央部分に第３発光マーカ４３が設置されている。

なお、上記した各実施形態では、各発光マーカを車両の正面に設けるものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、車両の背面や両側面のように他車両からの水平視で認識できる位置であれば、どのような位置に設けても良い。

図６は、発光マーカを車両の背面に設けた実施形態の背面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

本実施形態では、リヤカウル１２８の中央部に尾灯（または制動灯）１２４が装備されると共に、この尾灯１２４の下方に左右一対のウインカランプ１２５（Ｌ，Ｒ）が装備されている。尾灯１２４の左右両脇には第１および第２発光マーカ５１，５２が離間して設置され、ナンバープレートホルダ１２６の下側中央部に第３発光マーカ５３が設置されている。

なお、上記した各実施形態では発光マーカを不可視の赤外マーカで構成するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、可視光を放射する発光マーカを採用して不可視領域の周波数、たとえば１６ヘルツ以上の任意の周波数で点滅駆動することで不可視とするようにしても良い。このようにすれば、発光マーカの波長に関する制約がなくなるので設計の自由度を広げることができる。また、発光マーカを不可視領域の周波数で点滅駆動させることで不可視とする場合には、既存の車両灯火器の一部を発光マーカとして利用できるようになる。

図８は、車両灯火器の一部を発光マーカとしても利用する実施形態の正面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

本実施形態では、左右一対のウインカランプ４（Ｌ，Ｒ）を不可視領域の周波数で点滅駆動させることで第１発光マーカ６１および第２発光マーカ６２として利用される。フロントカウル１の前記前照灯３の下方位置には、第３発光マーカ６３が車体前方を指向して設けられている。この第３発光マーカ６３は可視光を放射する発光マーカであっても良いし、不可視の赤外マーカであっても良い。

本実施形態によれば、もともと視認性の優れた位置に設けられている既存のウインカランプ４（Ｌ，Ｒ）が発光マーカとして利用されるので、部品点数を増加させることなく複数の赤外マーカを視認性の優れた位置に分散配置できるようになる。

本発明に係る車両用被認識装置が搭載された自動二輪車の第１実施形態の正面図である。 発光マーカを不可視に発光させる駆動回路のブロック図である。 発光マーカの他の配置例（その１）を示した自動二輪車の正面図である。 発光マーカの他の配置例（その２）を示した自動二輪車の正面図である。 発光マーカの他の配置例（その３）を示した自動二輪車の正面図である。 発光マーカの他の配置例（その４）を示した自動二輪車の背面図である。 発光マーカの他の配置例（その５）を示した自動二輪車の正面図である。

符号の説明

１…フロントカウル，２…スクリーン，３…前照灯，４，９…ウインカランプ，５…グリップ，６…サイドミラー，１１…第１発光マーカ，１２…第２発光マーカ，１３…第３発光マーカ

Claims (8)

1. 自車両の存否を周囲に認識させる車両用被認識装置において、
   複数の発光マーカと、
   前記各発光マーカを規則的に点滅させる駆動回路とを具備し、
   前記各発光マーカの発光が不可視であることを特徴とする車両用被認識装置。
2. 前記発光マーカが可視光を放射し、前記駆動回路は、前記発光マーカを肉眼では不可視領域の周波数で点滅させることを特徴とする請求項１に記載の車両用被認識装置。
3. 前記発光マーカが車両灯火器であることを特徴とする請求項２に記載の車両用被認識装置。
4. 前記発光マーカが赤外マーカであることを特徴とする請求項１に記載の車両用被認識装置。
5. 前記複数の発光マーカの点滅タイミングが相互に同期していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用被認識装置。
6. 車両の走行状態を検知する手段を具備し、
   前記複数の発光マーカの点滅周波数が車両の走行状態を代表することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用被認識装置。
7. 前記走行状態を検知する手段は、車速、ハンドル舵角、加減速度、ヨーレートおよびバンク角の少なくとも一つを検知することを特徴とする請求項６に記載の車両用被認識装置。
8. 前記複数の発光マーカの点滅周波数が各発光マーカの配置間隔の関数であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用被認識装置。

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