JP2007015460A - Obstacle position indicating system and method of indicating obstacle position - Google Patents

Obstacle position indicating system and method of indicating obstacle position Download PDF

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Yoshikazu Kunii
美和 國井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle position indicating system and a method therefor capable of making sure the position where an obstacle detected by the picked-up image data is present, by lighting up light emitting bodies installed on a steered road wheel. <P>SOLUTION: The obstacle position indicating system acquires the image data picked up by an image pickup device to pick up the outside image of a vehicle, applies an image acknowledging process, detects the obstacle on the basis of the result from processing, and indicates the detected position of the obstacle, wherein the steered road wheel is equipped with a plurality of light emitting bodies, and determination is made whether present or not for obstacle in the image data acquired from the image pickup device, and if determined present, the distance from the obstacle and its direction are calculated to serve for calculation of the hazardousness of colliding on the basis of the calculated distance and direction, and in case the calculated hazardousness is larger than the prescribed value, that light emitting body should be lighted up which is positioned in the direction to indicate the position where the obstacle is present actually when viewed from the driver. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、外部を撮像する撮像装置が撮像した画像データに基づいて、歩行者等の障害物の存在を検出した場合、検出した障害物の存在する位置を操舵輪上の発光体の点灯で表示することができる障害物位置指示システム、及び障害物位置指示方法に関する。   In the present invention, when the presence of an obstacle such as a pedestrian is detected based on image data captured by an imaging device that captures the outside, the position of the detected obstacle is determined by lighting the light emitter on the steering wheel. The present invention relates to an obstacle position indicating system and an obstacle position indicating method that can be displayed.

自動車などの車両に、ボロメータ又は焦電型撮像素子を備えた遠赤外用の撮像装置を搭載し、例えば夜間走行時に、車両前方の歩行者、自転車等の存在を認識して運転者に注意を促す周囲監視システムが多々開発されている。   A vehicle such as an automobile is equipped with a far-infrared imaging device equipped with a bolometer or a pyroelectric image sensor. For example, when driving at night, the driver recognizes the presence of pedestrians and bicycles in front of the vehicle. A number of ambient monitoring systems have been developed.

例えば、遠赤外用の撮像装置で人間を撮像した場合、熱源である人間は他の背景物に対して高い輝度を有する。従来の周囲監視システムは、予め人間の体温分布に応じた輝度分布を示す基準パターンを記憶しておき、遠赤外用の撮像装置で撮像した画像データと記憶してある基準パターンとをパターンマッチングすることにより、人間の存在を検出することが可能となっている。   For example, when a human is imaged with a far-infrared imaging device, the human being, which is a heat source, has high brightness relative to other background objects. A conventional ambient monitoring system stores a reference pattern indicating a luminance distribution corresponding to a human body temperature distribution in advance, and pattern-matches image data captured by a far-infrared imaging device and the stored reference pattern. This makes it possible to detect the presence of a human being.

そして、例えば特許文献1では、人間の存在を障害物の存在として検出した場合、障害物までの距離及び方向を算出して、衝突の可能性を算出することにより、ヘッドアップディスプレイに警告表示を出力する、警笛を鳴動する等の運転者に対する注意喚起手段を備える周辺監視装置が開示されている。
特開2001−018738号公報
For example, in Patent Document 1, when the presence of a human being is detected as the presence of an obstacle, a warning display is displayed on the head-up display by calculating the distance and direction to the obstacle and calculating the possibility of a collision. There is disclosed a periphery monitoring device provided with means for alerting a driver, such as outputting and sounding a horn.
JP 2001-018738 A

上述した従来の周囲監視システムの多くは、歩行者、自転車等の障害物の存在を検出した場合、検出した障害物の画像をヘッドアップディスプレイに表示することにより運転者に対して警告表示を行っている。しかし、ヘッドアップディスプレイとフロントウインドウとの間で視線を頻繁に移動する必要が生じ、運転者が前方を注視する時間が減少することにより安全が脅かされるおそれがあるという問題点があった。   Many of the conventional surrounding monitoring systems described above display a warning to the driver by displaying an image of the detected obstacle on the head-up display when the presence of an obstacle such as a pedestrian or bicycle is detected. ing. However, there is a problem in that it is necessary to frequently move the line of sight between the head-up display and the front window, and there is a risk that safety may be threatened due to a reduction in time for the driver to gaze ahead.

また、特許文献1のようなヘッドアップディスプレイに障害物の画像を表示する場合、表示されている障害物の位置と、フロントウインドウを通じて運転者が見る障害物の位置との間には乖離が存在し、運転者が実際に障害物の存在する位置を即座に判断することが困難であることから、検出した障害物の回避動作に入るまでに相当の時間を要するという問題点もあった。   Further, when an obstacle image is displayed on the head-up display as in Patent Document 1, there is a difference between the displayed obstacle position and the obstacle position that the driver sees through the front window. However, since it is difficult for the driver to immediately determine the position where the obstacle actually exists, there is also a problem that it takes a considerable time to enter the avoiding operation of the detected obstacle.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、撮像した画像データにて検出された障害物の存在する位置を、操舵輪上に設けてある発光体を点灯させることにより確認することができる障害物位置指示システム、及び障害物位置指示方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and confirms the position of an obstacle detected from captured image data by lighting a light emitter provided on a steered wheel. An object of the present invention is to provide an obstacle position indicating system and an obstacle position indicating method.

上記目的を達成するために第1発明に係る障害物位置指示システムは、車両の外部を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して、画像認識処理を施し、処理結果に基づき障害物を検出し、検出した障害物の位置を指示する障害物位置指示システムにおいて、操舵輪に複数の発光体が設けてあり、前記撮像装置から取得した画像データ中の障害物の有無を判断する障害物判断手段と、該障害物判断手段で障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出する障害物位置算出手段と、算出した距離及び方向に基づいて、衝突する危険度を算出する危険度算出手段と、算出した危険度が所定値より大きいか否かを判断する判断手段と、該判断手段で危険度が所定値より大きいと判断した場合、運転者から見て障害物が実在する位置を示す方向に位置する発光体を点灯させる操舵輪点灯手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an obstacle position indicating system according to a first aspect of the present invention obtains image data captured by an imaging device that images the outside of a vehicle, performs image recognition processing, and selects an obstacle based on the processing result. In the obstacle position indicating system for detecting and indicating the position of the detected obstacle, the steering wheel is provided with a plurality of light emitters, and the obstacle for determining the presence or absence of the obstacle in the image data acquired from the imaging device When it is determined that there is an obstacle by the judging means and the obstacle judging means, the obstacle position calculating means for calculating the distance and direction to the obstacle, and the risk of collision based on the calculated distance and direction. A risk calculating means for calculating; a determining means for determining whether or not the calculated risk is greater than a predetermined value; and when the determining means determines that the risk is greater than a predetermined value, an obstacle viewed from the driver Is real Characterized in that it comprises a steering wheel turned means for lighting the light emitting body located in the direction indicated position.

また、第2発明に係る障害物位置指示システムは、第1発明において、前記操舵輪点灯手段は、操舵輪の操舵角度を時計回り(反時計回り)を正として検出する手段と、運転者の頭部の位置を取得する手段と、取得した頭部の位置と検出した障害物の位置とを結ぶ線分が操舵輪の回転面を含む平面と交差する位置の操舵輪の回転中心周りの中心角を、前記回転中心を通る操舵輪の上頂点方向を基準方向として時計回り(反時計回り)を正として算出する手段と、算出した中心角から検出した操舵角度を減算した角度が示す位置の近傍に配置してある発光体を点灯する手段とを備えることを特徴とする。   The obstacle position indicating system according to a second aspect of the present invention is the obstacle position indicating system according to the first aspect, wherein the steering wheel lighting means includes a means for detecting the steering angle of the steering wheel as positive (counterclockwise) positive, Center around the center of rotation of the steering wheel at a position where a line segment connecting the means for acquiring the position of the head and the position of the acquired head and the detected position of the obstacle intersects the plane including the rotation surface of the steering wheel Means for calculating the angle with the upper apex direction of the steering wheel passing through the center of rotation as a reference direction and positive (counterclockwise) clockwise, and the position indicated by the angle obtained by subtracting the detected steering angle from the calculated center angle And a means for lighting a light emitter arranged in the vicinity.

また、第3発明に係る障害物位置指示システムは、第1又は第2発明において、前記操舵輪点灯手段は、前記操舵輪の上半分に位置する発光体を点灯させるようにしてあることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the obstacle position indicating system according to the first or second aspect, wherein the steering wheel lighting means lights a light emitter located in an upper half of the steering wheel. And

また、第4発明に係る障害物位置指示方法は、車両の外部を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して、画像認識処理を施し、処理結果に基づき障害物を検出し、検出した障害物の位置を指示する障害物位置指示方法において、操舵輪に複数の発光体を設け、前記撮像装置から取得した画像データ中の障害物の有無を判断し、障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出し、算出した距離及び方向に基づいて、衝突する危険度を算出し、算出した危険度が所定値より大きいか否かを判断し、危険度が所定値より大きいと判断した場合、運転者から見て障害物が実在する位置を示す方向に位置する発光体を点灯させることを特徴とする。   The obstacle position instruction method according to the fourth aspect of the invention acquires image data captured by an imaging device that images the outside of the vehicle, performs image recognition processing, detects an obstacle based on the processing result, and detects the obstacle. In the obstacle position instruction method for indicating the position of an obstacle, when a plurality of light emitters are provided on a steering wheel, the presence or absence of an obstacle is determined in image data acquired from the imaging device, and it is determined that there is an obstacle , Calculate the distance and direction to the obstacle, calculate the risk of collision based on the calculated distance and direction, determine whether the calculated risk is greater than a predetermined value, and the risk is a predetermined value When it is determined that the size is larger, the light emitter located in the direction indicating the position where the obstacle is actually seen from the driver is turned on.

第1発明及び第4発明では、操舵輪に複数の発光体を設けておき、撮像装置から取得した画像データ中の障害物の有無を判断し、障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出し、算出した距離及び方向に基づいて、衝突する危険度を算出し、算出した危険度が所定値より大きい場合、運転者から見て障害物が実在する位置を示す方向に位置する発光体を点灯させる。これにより、運転者は、通常の走行状態と同様の視線移動により障害物の存在を確認することができ、障害物の存在する位置を確認するために視線を大きく移動させる必要がないことから、運転の安全を確保しつつ障害物の存在する位置を確認することが可能となる。   In the first invention and the fourth invention, a plurality of light emitters are provided on the steered wheels, the presence / absence of an obstacle in the image data acquired from the imaging device is determined, and if it is determined that there is an obstacle, The distance and direction of the vehicle are calculated, the risk of collision is calculated based on the calculated distance and direction, and when the calculated risk is greater than a predetermined value, the direction indicating the position where the obstacle is actually seen from the driver Turn on the light emitter located at. As a result, the driver can confirm the presence of an obstacle by moving the line of sight similar to the normal driving state, and it is not necessary to move the line of sight largely in order to check the position where the obstacle exists. It becomes possible to confirm the position where the obstacle exists while ensuring the safety of driving.

第2発明では、操舵輪の操舵角度を時計回り(反時計回り)を正として検出し、運転者の頭部の位置を取得し、取得した頭部の位置と検出した障害物の位置とを結ぶ線分が操舵輪の回転面を含む平面と交差する位置の操舵輪の回転中心周りの中心角を、回転中心を通る操舵輪の上頂点方向を基準方向として時計回り(反時計回り)を正として算出し、算出した中心角から検出した操舵角度を減算した角度が示す位置の近傍に配置してある発光体を点灯する。これにより、操舵輪がどの角度に操舵されている場合であっても、運転者が障害物を検出する方向の近傍に位置する発光体を点灯させることができ、運転者は通常の運転動作の延長として障害物の存在及び方向を確認することが可能となる。   In the second invention, the steering angle of the steered wheel is detected as clockwise (counterclockwise) as positive, the position of the driver's head is acquired, and the acquired position of the head and the position of the detected obstacle are determined. The central angle around the rotation center of the steering wheel at the position where the connecting line intersects the plane including the rotation surface of the steering wheel is clockwise (counterclockwise) with the upper vertex direction of the steering wheel passing through the rotation center as the reference direction. The light emitters that are calculated as positive and are arranged in the vicinity of the position indicated by the angle obtained by subtracting the detected steering angle from the calculated center angle are turned on. Thus, regardless of the angle at which the steered wheel is steered, the light emitter located in the vicinity of the direction in which the driver detects the obstacle can be turned on, and the driver can perform normal driving operation. As an extension, the presence and direction of the obstacle can be confirmed.

第3発明では、操舵輪の上半分に位置する発光体を点灯させる。これにより、操舵輪がどの角度に操舵されている場合であっても、運転者が障害物を検出する方向の近傍に位置する発光体として、操舵輪の上半分に配置してある発光体を点灯させることができ、運転者は障害物の存在及び方向を確実に確認することが可能となる。   In 3rd invention, the light-emitting body located in the upper half of a steering wheel is lighted. As a result, regardless of the angle at which the steered wheel is steered, the illuminator disposed in the upper half of the steered wheel is used as the illuminant located in the vicinity of the direction in which the driver detects the obstacle. It can be turned on, and the driver can surely check the presence and direction of the obstacle.

第1発明及び第4発明によれば、運転者は、通常の走行状態と同様の視線移動により障害物の存在を確認することができ、障害物の存在する位置を確認するために視線を大きく移動させる必要がないことから、運転の安全を確保しつつ障害物の存在する位置を確認することが可能となる。   According to the first and fourth inventions, the driver can confirm the presence of an obstacle by moving the line of sight in the same manner as in a normal driving state, and increase the line of sight to confirm the position where the obstacle exists. Since it is not necessary to move, it is possible to confirm the position where the obstacle exists while ensuring the safety of driving.

第2発明によれば、操舵輪がどの角度に操舵されている場合であっても、運転者が障害物を検出する方向の近傍に位置する発光体を点灯させることができ、運転者は通常の運転動作の延長として障害物の存在及び方向を確認することが可能となる。   According to the second invention, regardless of the angle at which the steered wheel is steered, the light emitter located in the vicinity of the direction in which the driver detects the obstacle can be turned on. As an extension of the driving operation, the presence and direction of the obstacle can be confirmed.

第3発明によれば、操舵輪がどの角度に操舵されている場合であっても、運転者が障害物を検出する方向の近傍に位置する発光体として、操舵輪の上半分に配置してある発光体を点灯させることができ、運転者は障害物の存在及び方向を確実に確認することが可能となる。   According to the third invention, regardless of the angle at which the steered wheel is steered, it is arranged in the upper half of the steered wheel as a light emitter located in the vicinity of the direction in which the driver detects an obstacle. A certain light emitter can be turned on, and the driver can surely check the presence and direction of an obstacle.

図1は、本発明の実施の形態に係る障害物位置指示システムの構成を模式的に示す図である。本実施の形態では、車両に搭載した画像認識システムにより障害物を検出し、障害物の存在する位置を算出して、衝突するおそれがある場合に障害物の存在を表示する。1、2は、夜間の歩行者、自転車に乗った人間等を撮像する遠赤外用のビデオカメラ(撮像装置)である。ビデオカメラ1、2は、車両のフロントグリル内に、適長の間隔を隔てて略水平方向に並置してある。撮像した画像データは、IEEE1394に準拠した車載LANケーブル7を介して接続してある画像処理装置3に送信される。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an obstacle position indicating system according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, an obstacle is detected by an image recognition system mounted on the vehicle, the position where the obstacle exists is calculated, and the presence of the obstacle is displayed when there is a possibility of collision. Reference numerals 1 and 2 denote far-infrared video cameras (imaging devices) for imaging a pedestrian at night, a person on a bicycle, and the like. The video cameras 1 and 2 are juxtaposed in a substantially horizontal direction at an appropriate length in the front grill of the vehicle. The captured image data is transmitted to the image processing apparatus 3 connected via the in-vehicle LAN cable 7 compliant with IEEE1394.

画像処理装置3は、ビデオカメラ1、2、操作部を備えた表示装置4、及び音声、効果音等により聴覚的な警告を発する警報装置5と、車載LANケーブル7を介して接続されている。また、画像処理装置3は、操舵輪6に複数配設してある発光体61、61、・・・の点灯を制御するECU62と車載LANケーブル7を介して接続されている。   The image processing device 3 is connected via an in-vehicle LAN cable 7 to the video cameras 1 and 2, a display device 4 having an operation unit, and an alarm device 5 that issues an audible warning by sound, sound effects, and the like. . In addition, the image processing apparatus 3 is connected via an in-vehicle LAN cable 7 to an ECU 62 that controls lighting of a plurality of light emitters 61, 61,.

図2は、本発明の実施の形態に係る障害物位置指示システムの遠赤外用ビデオカメラ1の構成を示すブロック図である。画像撮像部11は、光学信号を電気信号に変換する撮像素子を備えている。画像撮像部11は、車両の周囲の赤外光像をRGB(R:赤、G:緑、B:青)のアナログ信号として読み取り、読み取ったRGB信号を、内部バス15を介して信号処理部12へ送信する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the far-infrared video camera 1 of the obstacle position indication system according to the embodiment of the present invention. The image capturing unit 11 includes an image sensor that converts an optical signal into an electrical signal. The image capturing unit 11 reads an infrared light image around the vehicle as an RGB (R: red, G: green, B: blue) analog signal, and the read RGB signal via the internal bus 15 is a signal processing unit. 12 to send.

信号処理部12は、LSI基板であり、画像撮像部11から受信したアナログ信号をRGBのデジタル信号に変換し、光学系で生じた各種の歪みを取り除くための処理、低周波ノイズの除去処理、ガンマ特性を補正する補正処理等を行う。さらに、RGB信号をYUV(Y:輝度、U、V:色差)信号に変換し、変換したYUV信号を画像データとして画像メモリ13へ記憶する。   The signal processing unit 12 is an LSI substrate, converts an analog signal received from the image capturing unit 11 into an RGB digital signal, a process for removing various distortions generated in the optical system, a low-frequency noise removal process, Perform correction processing to correct the gamma characteristics. Further, the RGB signal is converted into a YUV (Y: luminance, U, V: color difference) signal, and the converted YUV signal is stored in the image memory 13 as image data.

通信インタフェース部14は、LSI基板であり、車載LANケーブル7を介して画像処理装置3とデータの送受信を行う。通信インタフェース部14は、画像処理装置3から送出される指令に従って、画像メモリ13に記憶された画像データの画像処理装置3への送出、ビデオカメラ1、2で撮像した画像の解像度による転送レートの変換、画像データを送出するためのパケットデータの生成等を行う。   The communication interface unit 14 is an LSI substrate and transmits / receives data to / from the image processing apparatus 3 via the in-vehicle LAN cable 7. The communication interface unit 14 sends the image data stored in the image memory 13 to the image processing device 3 in accordance with a command sent from the image processing device 3 and the transfer rate according to the resolution of the images taken by the video cameras 1 and 2. Conversion, generation of packet data for sending image data, and the like are performed.

図3は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置3の構成を示すブロック図である。通信インタフェース部31は、ビデオカメラ1、2に対する指令の送信、ビデオカメラ1、2からの画像データの受信を行う。通信インタフェース部31は、ビデオカメラ1、2から受信した画像データを、1フレーム単位に同期させて画像メモリ32に記憶する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the image processing apparatus 3 according to the embodiment of the present invention. The communication interface unit 31 transmits commands to the video cameras 1 and 2 and receives image data from the video cameras 1 and 2. The communication interface unit 31 stores the image data received from the video cameras 1 and 2 in the image memory 32 in synchronization with each frame.

また、通信インタフェース部31は、液晶ディスプレイ等の表示装置4に対して画像データを送信し、ブザー、スピーカ等の警報装置5に対して合成音等の出力信号を送信する。さらに、操舵輪6に配設してある複数の発光体61、61、・・・の点灯を制御するECU62へ、点灯/消灯を指示する指示信号を送信する。   The communication interface unit 31 transmits image data to the display device 4 such as a liquid crystal display, and transmits an output signal such as a synthesized sound to the alarm device 5 such as a buzzer or a speaker. Further, an instruction signal for instructing lighting / extinguishing is transmitted to the ECU 62 that controls lighting of the plurality of light emitters 61, 61,.

画像メモリ32は、SRAM、フラッシュメモリ等であり、通信インタフェース部31を介してビデオカメラ1、2から受信した画像データを記憶する。   The image memory 32 is an SRAM, a flash memory, or the like, and stores image data received from the video cameras 1 and 2 via the communication interface unit 31.

LSI33は、画像処理を行う基板であり、画像メモリ32に記憶された画像データをフレーム単位で読出し、読み出した画像データ中に直線部分又は角部分と認識する部分が存在するか否かを判断する。LSI33が、直線部分又は角部分と認識する部分が存在すると判断した場合、LSI33は、直線部分又は角部分を含む認識領域を画像データから削除し、通信インタフェース部31を介して表示装置4へ削除処理を施した後の画像データを送出する。また、LSI33は、演算処理の途上で生成したデータを記憶するRAMを内蔵している。   The LSI 33 is a substrate that performs image processing, reads image data stored in the image memory 32 in units of frames, and determines whether or not a portion that is recognized as a straight line portion or a corner portion exists in the read image data. . When the LSI 33 determines that there is a part recognized as a straight line part or a corner part, the LSI 33 deletes the recognition area including the straight line part or the corner part from the image data and deletes it to the display device 4 via the communication interface unit 31. The processed image data is sent out. Further, the LSI 33 has a built-in RAM that stores data generated during the arithmetic processing.

図4は、操舵輪6の構成を模式的に示すブロック図である。操舵輪6は、その周囲に沿って、発光体61、61、・・・としてLEDを配設してある。各発光体61は、操舵輪6の中央に配置してある点灯/消灯を制御するECU62と接続してあり、受信する指示信号に応じて、所定の発光体61を点灯させる。   FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the steered wheels 6. The steering wheel 6 is provided with LEDs as light emitters 61, 61,... Each of the light emitters 61 is connected to an ECU 62 that controls lighting / extinguishing disposed in the center of the steering wheel 6, and turns on a predetermined light emitter 61 in accordance with an instruction signal received.

発光体61、61、・・・はLEDに限定されるものではなく、例えばハロゲンランプ等の発光体であれば何でも良い。また、発光体61、61、・・・を配設する位置は、操舵輪6の周上であれば特に限定されるものではないが、障害物の存在する位置を感覚的に把握することを容易ならしめるために、一定間隔で配置することが好ましい。   The light emitters 61, 61,... Are not limited to LEDs, and may be any light emitter such as a halogen lamp. Further, the position where the light emitters 61, 61,... Are arranged is not particularly limited as long as it is on the periphery of the steering wheel 6, but it is necessary to sensuously grasp the position where the obstacle exists. In order to make it easy, it is preferable to arrange them at regular intervals.

LSI33での詳細な処理について以下に説明する。図5は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置3のLSI33の歩行者等の障害物検出処理の手順を示すフローチャートである。   Detailed processing in the LSI 33 will be described below. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of an obstacle detection process such as a pedestrian of the LSI 33 of the image processing apparatus 3 according to the embodiment of the present invention.

LSI33は、画像メモリ32に記憶してある画像データを読出し(ステップS501)、画素値に基づいてエッジ部分を抽出する(ステップS502)。エッジ部分の抽出方法は特に限定されるものではない。例えば、以下に示すように、ラプラシアンフィルタを用いてエッジ部分を抽出する。   The LSI 33 reads the image data stored in the image memory 32 (step S501), and extracts an edge portion based on the pixel value (step S502). The method for extracting the edge portion is not particularly limited. For example, as shown below, an edge portion is extracted using a Laplacian filter.

ラプラシアンフィルタは、所定の画素の画素値と該画素の周囲に存在する画素の画素値とを対比し、画素値の差分値が所定の閾値より大きい場合に‘1’を出力し、所定の閾値より小さい場合に‘0’を出力する。すなわち、周囲の画素と画素値の差分が所定の閾値より大きい場合、エッジ部分であるとして‘1’を出力する。(数1)は、所定の画素の上下左右に存在する画素の画素値を用いる場合のラプラシアンフィルタにおける演算処理を示す数式である。   The Laplacian filter compares the pixel value of a predetermined pixel with the pixel values of the pixels existing around the pixel, and outputs “1” when the difference value of the pixel value is larger than the predetermined threshold value. If it is smaller, '0' is output. That is, when the difference between the surrounding pixels and the pixel value is larger than a predetermined threshold, “1” is output as an edge portion. (Equation 1) is a mathematical expression showing a calculation process in a Laplacian filter when pixel values of pixels existing above, below, left and right of a predetermined pixel are used.

Figure 2007015460
Figure 2007015460

(数1)において、f(x、y)は、受け付けた画像データにおける所定の位置での画素の画素値を、g(x、y)は、エッジ画素の画素値を、THは所定の閾値を、それぞれ示している。ラプラシアンフィルタにより画素値が‘1’となった画素をエッジ部分として抽出する。   In (Expression 1), f (x, y) is a pixel value of a pixel at a predetermined position in received image data, g (x, y) is a pixel value of an edge pixel, and TH is a predetermined threshold value. Respectively. A pixel having a pixel value “1” is extracted as an edge portion by a Laplacian filter.

LSI33は、歩行者が存在するか否かを判断するのに使用する特徴量、例えば人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと抽出したエッジ部分で構成される画像データとをマッチングすることによる相関値を算出し(ステップS503)、相関値が所定の閾値より大きい領域が存在するか否かを判断する(ステップS504)。   The LSI 33 correlates by matching a feature amount used to determine whether or not a pedestrian exists, for example, a template indicating a standard human temperature distribution and image data composed of extracted edge portions. A value is calculated (step S503), and it is determined whether or not there is an area where the correlation value is greater than a predetermined threshold (step S504).

なお、LSI33が、歩行者が存在するか否かを判断するのに使用する特徴量として、人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと、抽出したエッジ部分で構成される画像データ(ラプラシアンフィルタ適用後の画像データ)とをマッチングすることにより算出した相関値Rを用いる場合、相関値Rは(数2)に基づいて算出される。   Note that the LSI 33 determines whether or not there is a pedestrian as a feature quantity, and includes image data (a Laplacian filter applied) including a template indicating a standard human temperature distribution and an extracted edge portion. In the case of using the correlation value R calculated by matching the subsequent image data), the correlation value R is calculated based on (Expression 2).

Figure 2007015460
Figure 2007015460

(数2)において、Nはマッチング処理を行う領域の総画素数を、kは0≦k≦(N−1)の整数を、Fkは人間の標準的な温度分布を示すテンプレート内におけるk番目の画素の画素値を、Gkはマッチング処理する画像におけるk番目の画素の画素値を、それぞれ示している。   In (Expression 2), N is the total number of pixels in the region to be matched, k is an integer of 0 ≦ k ≦ (N−1), and Fk is the kth in the template indicating a standard human temperature distribution. Gk indicates the pixel value of the kth pixel in the image to be matched.

なお、抽出したエッジ部分が歩行者と認識すべき画像であるか否かを判断するのに使用する特徴量としては、上述した人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと画像データとをマッチングすることによる相関値に限定されるものではなく、歩行者と認識される領域の大きさ、縦横比、画素値の平均値、分散等、歩行者と認識される領域を特定することが可能な特徴量であれば何でも良いし、これらを組み合わせて判断するものであっても良い。   Note that, as a feature amount used to determine whether or not the extracted edge portion is an image to be recognized as a pedestrian, the above-described template showing a standard human temperature distribution and image data are matched. It is not limited to the correlation value, but it is possible to specify the area recognized as a pedestrian, such as the size of the area recognized as a pedestrian, the aspect ratio, the average value of pixel values, the variance, etc. Any amount may be used, or a combination of these may be determined.

LSI33が、相関値が所定の閾値より大きい領域が存在すると判断した場合(ステップS504:YES)、LSI33は、歩行者等の障害物を検出したものと判断し、車両前部中心点と検出した障害物との距離、及び障害物の方向を示す車両前部中心点からの角度を算出する(ステップS505)。方向を示す角度は、車両の進行方向に対して左側を正の角度、右側を負の角度として算出する。   When the LSI 33 determines that there is an area where the correlation value is greater than the predetermined threshold (step S504: YES), the LSI 33 determines that an obstacle such as a pedestrian has been detected and detects the vehicle front center point. The distance from the obstacle and the angle from the vehicle front center point indicating the direction of the obstacle are calculated (step S505). The angle indicating the direction is calculated as a positive angle on the left side and a negative angle on the right side with respect to the traveling direction of the vehicle.

なお、歩行者と認識された障害物と自車両との距離、及び障害物への方向を示す角度は、ビデオカメラ1、2をステレオ配置しておき、左右のビデオカメラ1、2の画像データをステレオ画像処理することにより算出する。検出した障害物の位置及び方向の算出方法は、特にこれに限定されるものではなく、別途レーダ装置を車両前方下部に装着しておき、直接的に歩行者と認識された障害物と自車両との距離、及び障害物への方向を示す角度を測定するものであっても良い。   The distance between the obstacle recognized as a pedestrian and the own vehicle, and the angle indicating the direction to the obstacle are the video data of the left and right video cameras 1 and 2 in a stereo arrangement. Is calculated by performing stereo image processing. The method of calculating the position and direction of the detected obstacle is not particularly limited to this, and an obstacle that is directly recognized as a pedestrian and the own vehicle by separately mounting a radar device at the lower front of the vehicle. And the angle indicating the direction to the obstacle may be measured.

LSI33は、算出した障害物の位置及び方向に基づいて、障害物と衝突するおそれがあるか否かを判断する。具体的には、LSI33は、検出した障害物と衝突するおそれの度合を示す危険度Pを算出し(ステップS506)、算出した危険度Pが所定値、例えば1より大きいか否かを判断する(ステップS507)。検出した障害物と衝突するおそれの度合を示す危険度Pは、障害物までの距離をL、車両の速度V、回避可能時間をtとした場合、(数3)で表すことができる。   The LSI 33 determines whether there is a possibility of colliding with the obstacle based on the calculated position and direction of the obstacle. Specifically, the LSI 33 calculates a risk P indicating the degree of possibility of collision with the detected obstacle (step S506), and determines whether the calculated risk P is greater than a predetermined value, for example, 1. (Step S507). The risk P indicating the degree of possibility of collision with the detected obstacle can be expressed by (Equation 3) where L is the distance to the obstacle, V is the vehicle speed V, and t is the avoidable time.

(数3)
P=t/(L/V)
(Equation 3)
P = t / (L / V)

すなわち、危険度Pが1より大きいほど衝突するおそれが高くなる。なお、危険度Pは、特に(数3)に限定されるものではなく、衝突するおそれの度合を表すことができる指標であれば何でも良い。なお、本実施の形態では危険度Pの値が大きいほど衝突するおそれが高い例について説明しているが、危険度Pの値が小さいほど衝突するおそれが高い指標であっても良いことは言うまでもない。   That is, the risk of collision increases as the risk level P is greater than 1. The risk level P is not particularly limited to (Equation 3), and any index can be used as long as it can indicate the degree of risk of collision. In this embodiment, an example is described in which the risk of collision increases as the risk P value increases, but it goes without saying that the risk of collision may increase as the risk P value decreases. Yes.

LSI33が、算出した危険度Pが1より大きいと判断した場合(ステップS507:YES)、LSI33は、衝突のおそれがあるものと判断して、表示装置4及び警報装置5に対して、通信インタフェース部31を介して、障害物を検出した旨を示す警報情報を送出する(ステップS508)。   When the LSI 33 determines that the calculated risk P is greater than 1 (step S507: YES), the LSI 33 determines that there is a possibility of a collision and communicates with the display device 4 and the alarm device 5 via the communication interface. Alarm information indicating that an obstacle has been detected is transmitted via the unit 31 (step S508).

図6は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置3のLSI33の障害物の位置を指示する指示信号を送信する処理手順を示すフローチャートである。LSI33が、算出した危険度Pが1より大きいと判断した場合(ステップS507:YES)、LSI33は、運転者の頭部の位置を取得する(ステップS601)。運転者の頭部の位置は、初期値としてRAMに記憶しておいても良いし、例えば室内用撮像装置を備えておき、ステレオ視により三次元座標として取得しても良い。   FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for transmitting an instruction signal instructing the position of an obstacle in the LSI 33 of the image processing apparatus 3 according to the embodiment of the present invention. When the LSI 33 determines that the calculated risk P is greater than 1 (step S507: YES), the LSI 33 acquires the position of the driver's head (step S601). The position of the driver's head may be stored in the RAM as an initial value, or may be acquired as a three-dimensional coordinate by providing a room imaging device, for example, by stereo vision.

LSI33は、取得した頭部の位置と検出した障害物の位置とを結ぶ線分が操舵輪6の回転面を含む平面と交差する位置の操舵輪6の回転中心周りの中心角を、回転中心を通る操舵輪6の上頂点方向を基準方向として時計回り(反時計回り)を正として算出する(ステップS602)。頭部の位置の特定方法は特に限定されるものではなく、例えば頭部の体積中心の座標値を用いても良いし、眼球の平均的な位置に相当する座標値を用いても良い。   The LSI 33 calculates a center angle around the rotation center of the steering wheel 6 at a position where a line segment connecting the acquired head position and the detected obstacle position intersects a plane including the rotation surface of the steering wheel 6. The clockwise direction (counterclockwise) is calculated as positive with the upper apex direction of the steering wheel 6 passing through as a reference direction (step S602). The method for specifying the position of the head is not particularly limited, and for example, the coordinate value of the volume center of the head may be used, or the coordinate value corresponding to the average position of the eyeball may be used.

操舵輪6は、操舵に応じて回転する。したがって、運転者が視認しやすいよう操舵輪6の上半分に配置してある発光体を点灯させるためには、操舵角度に応じた中心角の補正が必要となる。   The steered wheel 6 rotates according to the steering. Therefore, in order to turn on the light emitters arranged in the upper half of the steering wheel 6 so that the driver can easily see, it is necessary to correct the center angle according to the steering angle.

LSI33は、外部に配設してある操舵輪6の操舵角度センサ(図示せず)から、時計回り又は反時計回りを正として検出した操舵角度を取得する(ステップS603)。LSI33は、算出した中心角から取得した操舵角度を減算し(ステップS604)、点灯すべき発光体61の位置を補正する。LSI33は、算出した中心角から操舵角度を減算した角度を中心角とする位置又はその近傍に配置してある発光体61を点灯すべき発光体61として特定し(ステップS605)、特定した発光体61を点灯させる指示信号をECU62に対して送信する(ステップS606)。指示信号を受信したECUは、指示信号で指定されている発光体61を点灯する。   The LSI 33 acquires the steering angle detected as positive in the clockwise direction or the counterclockwise direction from a steering angle sensor (not shown) of the steering wheel 6 disposed outside (step S603). The LSI 33 subtracts the acquired steering angle from the calculated center angle (step S604), and corrects the position of the light emitter 61 to be lit. The LSI 33 specifies the light emitter 61 arranged at or near the position obtained by subtracting the steering angle from the calculated center angle as the light emitter 61 to be lit (step S605), and specifies the specified light emitter. An instruction signal for lighting 61 is transmitted to the ECU 62 (step S606). The ECU that has received the instruction signal lights up the light emitter 61 specified by the instruction signal.

発光体61、61、・・・は、図4に示すように一定間隔、例えば中心角5度間隔で操舵輪6の周上に配設してある。したがって、補正した中心角を挟む2つの発光体61、61のうち、補正した中心角に近い中心角で示す位置に配設してある発光体61を点灯すべき発光体61として特定する。補正した中心角が、2つの発光体61、61の中央である場合、両者を点灯しても良いし、いずれかを点灯すれば良い。   As shown in FIG. 4, the light emitters 61, 61,... Are arranged on the periphery of the steered wheels 6 at regular intervals, for example, at intervals of 5 degrees central angles. Therefore, among the two light emitters 61 and 61 sandwiching the corrected center angle, the light emitter 61 disposed at the position indicated by the center angle close to the corrected center angle is specified as the light emitter 61 to be lit. When the corrected center angle is the center of the two light emitters 61, 61, both may be lit or one of them may be lit.

このようにすることで、操舵角度によらず、操舵輪6の上半分に位置する発光体61を点灯させることができ、運転者が運転中に目視により確認することが容易となる。   By doing in this way, the light-emitting body 61 located in the upper half of the steering wheel 6 can be turned on regardless of the steering angle, and it becomes easy for the driver to visually check during driving.

以上のように、本実施の形態によれば、運転者は、通常の走行状態と同様の視線移動により障害物の存在を確認することができ、障害物の存在する位置を確認するために視線を大きく移動させる必要がないことから、運転の安全を確保しつつ障害物の存在する位置を確認することが可能となる。また、操舵輪がどの角度に操舵されている場合であっても、運転者が障害物を検出する方向の近傍に位置する発光体を点灯させることができ、運転者は通常の運転動作の延長として障害物の存在及び方向を確認することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the driver can confirm the presence of an obstacle by the same line of sight movement as in a normal traveling state, and looks at the line of sight to confirm the position where the obstacle exists. Therefore, it is possible to confirm the position where the obstacle exists while ensuring the safety of driving. In addition, regardless of the angle at which the steered wheel is steered, the light emitter located in the vicinity of the direction in which the driver detects the obstacle can be turned on, and the driver can extend normal driving operation. As a result, it is possible to confirm the presence and direction of the obstacle.

本発明の実施の形態に係る障害物位置指示システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the composition of the obstacle position directions system concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る障害物位置指示システムの遠赤外用ビデオカメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the far-infrared video camera of the obstacle position instruction | indication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 操舵輪の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of a steering wheel. 本発明の実施の形態に係る画像処理装置のLSIの歩行者等の障害物検出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of obstacle detection processing, such as LSI pedestrian, of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像処理装置のLSIの障害物の位置を指示する指示信号を送信する処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which transmits the instruction | indication signal which instruct | indicates the position of the obstruction of LSI of the image processing apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 ビデオカメラ
3 画像処理装置
4 表示装置
5 警報装置
6 操舵輪
31 通信インタフェース部
32 画像メモリ
33 LSI
61 発光体
62 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Video camera 3 Image processing apparatus 4 Display apparatus 5 Alarm apparatus 6 Steering wheel 31 Communication interface part 32 Image memory 33 LSI
61 Light Emitter 62 ECU

Claims (4)

車両の外部を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して、画像認識処理を施し、処理結果に基づき障害物を検出し、検出した障害物の位置を指示する障害物位置指示システムにおいて、
操舵輪に複数の発光体が設けてあり、
前記撮像装置から取得した画像データ中の障害物の有無を判断する障害物判断手段と、
該障害物判断手段で障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出する障害物位置算出手段と、
算出した距離及び方向に基づいて、衝突する危険度を算出する危険度算出手段と、
算出した危険度が所定値より大きいか否かを判断する判断手段と、
該判断手段で危険度が所定値より大きいと判断した場合、運転者から見て障害物が実在する位置を示す方向に位置する発光体を点灯させる操舵輪点灯手段と
を備えることを特徴とする障害物位置指示システム。
In the obstacle position indicating system that acquires image data captured by an imaging device that captures the outside of the vehicle, performs image recognition processing, detects an obstacle based on the processing result, and indicates the position of the detected obstacle.
A plurality of light emitters are provided on the steering wheel,
Obstacle determination means for determining the presence or absence of an obstacle in the image data acquired from the imaging device;
An obstacle position calculating means for calculating a distance and a direction to the obstacle when the obstacle determining means determines that there is an obstacle;
A risk level calculating means for calculating a risk level of collision based on the calculated distance and direction;
A determination means for determining whether or not the calculated risk is greater than a predetermined value;
Steering wheel lighting means for lighting a light emitter located in a direction indicating a position where an obstacle actually exists when viewed from the driver when the determination means determines that the degree of danger is greater than a predetermined value. Obstacle location indication system.
前記操舵輪点灯手段は、
操舵輪の操舵角度を時計回り(反時計回り)を正として検出する手段と、
運転者の頭部の位置を取得する手段と、
取得した頭部の位置と検出した障害物の位置とを結ぶ線分が操舵輪の回転面を含む平面と交差する位置の操舵輪の回転中心周りの中心角を、前記回転中心を通る操舵輪の上頂点方向を基準方向として時計回り(反時計回り)を正として算出する手段と、
算出した中心角から検出した操舵角度を減算した角度が示す位置の近傍に配置してある発光体を点灯する手段と
を備えることを特徴とする請求項1記載の障害物位置指示システム。
The steering wheel lighting means is
Means for detecting the steering angle of the steered wheel as clockwise (counterclockwise) as positive;
Means for obtaining the position of the driver's head;
A steered wheel that passes through the center of rotation about the center angle around the center of rotation of the steered wheel at a position where a line connecting the acquired position of the head and the position of the detected obstacle intersects a plane including the plane of rotation of the steered wheel. Means for calculating positive (counterclockwise) clockwise with the upper vertex direction as a reference direction;
The obstacle position indicating system according to claim 1, further comprising means for lighting a light emitter arranged in the vicinity of a position indicated by an angle obtained by subtracting the detected steering angle from the calculated center angle.
前記操舵輪点灯手段は、
前記操舵輪の上半分に位置する発光体を点灯させるようにしてあることを特徴とする請求項1又は2記載の障害物位置指示システム。
The steering wheel lighting means is
3. The obstacle position indicating system according to claim 1, wherein a light emitter located in an upper half of the steering wheel is turned on.
車両の外部を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して、画像認識処理を施し、処理結果に基づき障害物を検出し、検出した障害物の位置を指示する障害物位置指示方法において、
操舵輪に複数の発光体を設け、
前記撮像装置から取得した画像データ中の障害物の有無を判断し、
障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出し、
算出した距離及び方向に基づいて、衝突する危険度を算出し、
算出した危険度が所定値より大きいか否かを判断し、
危険度が所定値より大きいと判断した場合、運転者から見て障害物が実在する位置を示す方向に位置する発光体を点灯させることを特徴とする障害物位置指示方法。
In the obstacle position indicating method of acquiring image data captured by an imaging device that images the outside of the vehicle, performing image recognition processing, detecting an obstacle based on the processing result, and indicating the position of the detected obstacle,
A plurality of light emitters are provided on the steering wheel,
Determining the presence or absence of obstacles in the image data acquired from the imaging device;
If it is determined that there is an obstacle, calculate the distance and direction to the obstacle,
Calculate the risk of collision based on the calculated distance and direction,
Determine whether the calculated risk is greater than a predetermined value,
An obstacle position indicating method characterized in that, when it is determined that the degree of danger is greater than a predetermined value, a light emitter located in a direction indicating a position where an obstacle actually exists is viewed from the driver.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009001094A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Tokai Rika Co Ltd Steering device
JP2010537888A (en) * 2007-09-06 2010-12-09 タカタ・ペトリ アーゲー Vehicle steering wheel assembly

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