JP2008258778A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の姿勢に応じて撮像パラメータを設定することにより適切な検出対象物の検出が行える撮像システムを提供すること。
【解決手段】カメラ２により車両の周囲を撮像し、その撮像画像内をパターンマッチングによって検出対象物を検出する撮像システム１であって、走行停止時に車両の姿勢状態を検出し、その姿勢状態に応じて撮像画像内の検出領域を設定する。これにより、車両の姿勢状態に応じて検出領域を設定することができ、検出対象物の検出を適切に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の周囲を撮像する撮像システムに関するものである。

従来、車両の周囲を撮像する撮像システムとして、例えば特開２００２−９９９９７号公報に記載されるように、車両に搭載したカメラにより車両前方を撮像し、その撮像画像内の歩行者を検出する装置が知られている。この装置は、予め設定されたテンプレートを用いて撮像画像の領域をパターンマッチングすることにより、歩行者の検出をおこなっている。そして、撮像した画像において道路領域を特定し、その道路領域について歩行者検出を行うことにより、必要最小限の範囲について歩行者検出を行い、処理速度の向上を図っている。
特開２００２−９９９９７号公報

しかしながら、このような装置にあっては、道路領域を適切に設定できず適切な歩行者検出が行えないおそれがある。例えば、道路領域を特定する際、車両が走行する道路の勾配が大きい場合、撮像する方向にズレを生ずるため、撮像した画像内において道路領域が不適切に設定される場合がある。この場合、歩行者を検出すべき領域について検出を行うことができず、適切な歩行者検出が行えないこととなる。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、車両の姿勢に応じて撮像パラメータを設定することにより適切な検出対象物の検出が行える撮像システムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る撮像システムは、車両の周囲を撮像する撮像手段と、前記車両の走行停止時に前記車両の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段により検出された姿勢状態に応じて前記撮像手段の撮像パラメータを設定し、その撮像パラメータにより撮像された画像内において検出対象物を検出する検出手段とを備えて構成されている。

この発明によれば、走行停止時の車両の姿勢状態に応じて撮像手段の撮像パラメータを設定し、その撮像パラメータにより撮像された画像内において検出対象物を検出することにより、車両の姿勢状態に応じて適切な検出領域を設定することができる。従って、検出対象物の検出を適切に行うことができる。

また本発明に係る撮像システムにおいて、前記検出手段は、前記姿勢検出手段により検出された姿勢状態に応じて前記撮像手段により撮像された画像に検出領域を設定し、その検出領域内の検出対象物を検出することが好ましい。

この発明によれば、走行停止時の車両の姿勢状態に応じて撮像画像に検出領域を設定し、その検出領域内の検出対象物を検出することにより、車両の姿勢状態に応じて検出領域を設定することができ、検出対象物の検出を適切に行うことができる。

また本発明に係る撮像システムは、車両の前方を撮像し、夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに用いられることが好ましい。

本発明によれば、車両の姿勢に応じて撮像パラメータを設定することにより適切な対象物検出を行うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は本発明の実施形態に係る撮像システムの構成概要図である。

図１に示すように、本実施形態に係る撮像システム１は、車両の周囲を撮像するシステムであって、車両の夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに適用したものである。撮像システム１は、カメラ２及び制御処理部３を備えている。カメラ２は、車両の周囲を撮像する撮像手段として機能するものであり、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラが用いられる。また、カメラ２としては、近赤外光に感度を持つものが用いられ、例えば撮影光学系に可視光カットフィルタを配置することにより、近赤外成分を中心とした撮像が可能とされる。このカメラ２は、例えば車両のフロントガラス１１に取り付けられる。この場合、カメラ２は、車両の姿勢に応じてその撮像方向が変化するよう取り付けられることとなる。

制御処理部３は、カメラ２と接続されている。この制御処理部３は、システム全体の制御処理を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。また、制御処理部３は、カメラ２の撮像画像を入力し、撮像画像内の歩行者を検出する検出手段とて機能する。制御処理部３における歩行者検出手法としては、例えばパターンマッチングが用いられる。なお、パターンマッチング以外の検出手法を用いてもよい。

この制御処理部３は、車両の姿勢状態に応じてカメラ２により撮像された画像に検出領域を設定する検出領域設定手段として機能する。なお、制御処理部３は、車両の姿勢状態に応じてカメラ２の撮像パラメータを設定する際、撮像画像の検出領域以外の撮像パラメータを設定するものであってもよい。

また、撮像システム１には、表示部４が設けられている。表示部４は、制御処理部３と接続され、カメラ２で撮像した画像を表示する表示手段として機能するものであり、例えば、液晶パネルやフロントガラス１１に画像を投影する機器などが用いられる。また、撮像システム１には、車速センサ５が設けられている。車速センサ５は、車速を検出する車速検出手段及び車両の停止検出手段として機能するものであり、例えば車輪速センサが用いられる。車速センサ５の検出信号は、制御処理部３に入力される。

また、撮像システム１には、車両の姿勢検出部６が設けられている。姿勢検出部６は、車両の姿勢を検出する姿勢検出手段として機能するものであり、例えば車高センサが用いられる。この姿勢検出部６としては、車両のピッチング状態又はローリング状態を検出できるものが用いられる。

図２に示すように、姿勢検出部６として車高センサを用いる場合には車両のピッチング状態を検出することができる。例えば、車両１０の荷物がない場合に対し（図２（Ａ））、車両１０に荷物Ａが積載された場合には車体の後方が沈み込み、カメラ２の撮像方向が少し上方へ向くことになる。この場合、車両後輪側に設置される車高センサの出力に基づいて車両の姿勢状態を検知することができる。なお、姿勢検出部６としては、車両の姿勢を検出できるものであれば、タイヤ空気圧センサ、エアバックＧセンサなど車高センサ以外のものを用いてよい。

図１に示すように、撮像システム１には、近赤外投光器７が設けられている。近赤外投光器７は、車両の前方へ近赤外線を投光する投光手段であり、制御処理部３から信号を受けて投光制御されている。この近赤外投光器７は、例えばヘッドライトのハイビーム相当の照射範囲で近赤外光を投射することができるように構成される。

また、撮像システム１には、報知部８が設けられている。報知部８は、カメラ２の撮像画像内に歩行者が検出された場合や検出された歩行者について注意を喚起する必要がある場合に、車両の運転者に注意を喚起させるために報知する報知手段である。この報知部８としては、歩行者の存在を運転者に報知できるものであればいずれのものを用いてもよく、例えば、音声や警告音など聴覚を通じて報知を行うもの、液晶表示、ランプ表示、ＬＥＤ表示など視覚を通じて報知を行うもの、振動など触覚を通じて報知を行うものが用いられる。

次に本実施形態に係る撮像システムの動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る撮像システムにおける検出領域設定処理を示すフローチャートである。図２における一連の制御処理は、例えば、制御処理部３により所定の周期で繰り返し実行される。

本実施形態に係る撮像システムにおける検出領域設定処理は、まず、図２のＳ１０に示すように、車両姿勢データの読み出し処理が行われる。この処理は、ＥＥＰＲＯＭなどに書き込まれた車両の姿勢データを読み出してＲＡＭに書き込む処理である。この処理により、車両の始動時における車両姿勢データを設定することができる。

そして、Ｓ１２に移行し、検出領域の設定処理が行われる。この処理は、Ｓ１０にて読み込まれた車両姿勢データに基づきカメラ２の撮像画像における歩行者の検出領域を設定する処理である。

例えば、図４に示すように、撮像画像３０の一部を検出不要領域３１とし、検出不要領域３１を除く領域が検出領域３２として設定される。このように検出領域３２を絞ることにより、歩行者検出処理が迅速に行える。

また、検出領域３２は、車両の姿勢に応じて設定される。例えば、図４に示すように検出領域３２が設定されている場合において、車両に荷物が積載されるなどして車両後部が沈み込んで車両のピッチング状態が変化すると、図５に示すように、カメラ２の視線方向が上向きとなる。この場合、その車両のピッチング状態に応じて検出領域３１が変更され、検出領域３１が撮像画像３０の下方の領域に設定変更される。このように車両の姿勢に応じて検出領域３２を設定することにより、歩行者が存在する領域を適切に検出することができる。

そして、図３のＳ１４に移行し、車両が停止したか否かが判断される。この判断処理は、車速センサ５の検出信号に基づいて車両が停止したか否かを判断する処理である。例えば、車速ゼロの状態が所定時間以上継続した場合に車両が停止したと判断される。このＳ１４にて車両が停止していないと判断された場合には、制御処理を終了する。

一方、Ｓ１４にて車両が停止したと判断された場合には、車両の姿勢状態が変化したか否かが判断される（Ｓ１６）。この判断処理は、姿勢検出部６の検出信号に基づいて車両の姿勢状態が変化したか否かを判断する処理である。例えば、現在記録されている車両姿勢データと姿勢検出部６の検出信号に基づく車両姿勢データを比較し、所定値以上の姿勢状態の差がある場合に車両の姿勢状態が変化したと判断され、所定値以上の姿勢状態の差がない場合に車両の姿勢状態が変化していないと判断される。Ｓ１６にて車両の姿勢状態が変化していないと判断された場合には、制御処理を終了する。

一方、Ｓ１６にて車両の姿勢状態が変化したと判断された場合には、車両姿勢データの更新処理が行われる（Ｓ１８）。この処理は、姿勢検出部６で検出した車両姿勢データを新たな車両姿勢データとして更新する処理である。

そして、Ｓ２０に移行し、検出領域更新処理が行われる。検出領域更新処理は、Ｓ１８にて更新された車両姿勢データに基づいて撮像画像における歩行者の検出領域を設定し、その検出領域データを更新する処理である。Ｓ２０の処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。

なお、イグニッションオフされた場合には、そのとき記憶されている車両の姿勢データをＥＥＰＲＯＭなどに書き込まれる。これにより、ＥＥＰＲＯＭなどに書き込まれた車両の姿勢データを次のイグニッションオン時に初期データと用いることができる。

このように、本実施形態に係る撮像システムの検出領域設定処理によれば、車両の姿勢状態に応じて撮像画像における歩行者の検出領域が設定される。このため、車両の姿勢状態に応じた適切な検出領域を設定することができる。

また、車両が停止するごとに車両の姿勢状態を検出し車両姿勢データを更新することにより、車両に荷物の積載量が変化したり車両の乗員数が変化したりした場合など、確実に車両の姿勢状態の変化を検出することができる。また、車両走行時に車両姿勢データを更新しないことにより、坂道走行時や走行時の車両姿勢変化時などにおける不適切な車両姿勢データの更新が行われないため、車両の検出領域が不適切に設定されることを防止できる。

図６は本実施形態に係る撮像システムにおける歩行者検出処理の説明図である。

図６に示すように、本実施形態に係る撮像システムにおける歩行者検出処理は、撮像画像３０の検出領域３２に対し歩行者３３の検出を行う処理である。例えば、検出領域３２に対し歩行者検出用のテンプレート３４を用いてパターンマッチングにより歩行者３３の検出が行われる。

その際、検出領域３２が撮像画像３０の全領域より狭い領域に絞られているため、歩行者３３の検出処理が迅速に行える。また、検出領域３２が車両の姿勢状態に応じて歩行者３３が存在する領域に設定されているため、歩行者検出が適切に行える。

そして、歩行者検出処理により、撮像画像３０内に歩行者３３を検出した場合には、報知部８により運転者に報知することが好ましい。例えば、前方に歩行者がいることが音声や警告音など聴覚を通じて報知され、また液晶表示、ランプ表示、ＬＥＤ表示など視覚を通じて報知される。

以上のように、本実施形態に係る撮像システムによれば、走行停止時の車両の姿勢状態に応じて撮像画像に検出領域を設定し、その検出領域内の歩行者を検出する。このため、車両の姿勢状態に応じて検出領域を設定することができ、歩行者の検出を適切、かつ迅速に行うことができる。

なお、上述した本実施形態は、本発明に係る撮像システムの一例を示したものである。このため、本発明に係る撮像システムは、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る撮像システムを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、本実施形態では、車両の夜間走行における運転者の視認を支援する視認支援システムに適用する場合について説明したが、他のシステムに適用したものであってもよい。

また、本実施形態では、撮像手段の撮像パラメータとして撮像手段の撮像画像の検出領域を車両の姿勢状態に応じて設定する場合について説明したが、撮像手段の撮像倍率など他の撮像パラメータを車両の姿勢状態に応じて設定するものであってもよい。

本発明の実施形態に係る撮像システムの構成概要図である。 図１の撮像システムにおける車両姿勢検出の説明図である。 図１の撮像システムにおける検出領域設定処理を示すフローチャートである。 図１の撮像システムにおける検出領域設定処理の説明図である。 図１の撮像システムにおける検出領域設定処理の説明図である。 図１の撮像システムにおける歩行者検出処理の説明図である。

符号の説明

１…撮像システム、２…カメラ、３…制御処理部、４…表示部、５…車速センサ、６…姿勢検出部、８…報知部。

Claims (3)

1. 車両の周囲を撮像する撮像手段と、
   前記車両の走行停止時に前記車両の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
   前記姿勢検出手段により検出された姿勢状態に応じて前記撮像手段の撮像パラメータを設定し、その撮像パラメータにより撮像された画像内において検出対象物を検出する検出手段と、
   を備えた撮像システム。
2. 前記検出手段は、前記姿勢検出手段により検出された姿勢状態に応じて前記撮像手段により撮像された画像に検出領域を設定し、その検出領域内の検出対象物を検出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
3. 車両の前方を撮像し、夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像システム。

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