JP2009070243A - 車両用視界支援システム、及び、情報配信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】路側制御処理は、交差点カメラ群により撮像される死角画像データから、対象物体を含む部分死角画像データを抽出して(S235)、交差点カメラ群の内部パラメータ,外部パラメータと、車載カメラの内部パラメータ,位置情報,向き情報とに基づいて、部分死角画像データを、前方画像データを撮像したカメラからの視点に変換して(S260)、各画像データを透過合成し(S265)、合成画像データを車載装置10に送信する(S270,S275)。なお、車両情報Sに含まれる位置情報に基づき、対象車両が交差点の直前に位置すると判断した場合(S225:YES)には、合成画像データの代わりに警告画像データを送信する(S230,S275)。
【選択図】図5
Description
なお、請求項2に記載のように、情報配信装置の画像生成手段にて、前方画像の視点、即ち、対象車両のドライバからの視点を仮想視点として用いることが望ましい。
そして、請求項4に記載のように、情報配信装置の部分抽出手段が、死角画像取得手段により取得した死角画像から、この死角画像に映し出される車両や人などの危険性の高い物体を含む部分を表す画像(以下、部分死角画像という)を抽出し、画像生成手段が、部分抽出手段により抽出した部分死角画像と前方画像とを合成してもよい。なお、危険性の高い物体とは、対象車両が建物などの静止している物体に比べて衝突する可能性が高い物体を意味する。
これにより、前方画像と死角画像それぞれの内部パラメータと外部パラメータの情報が得られ、2つのカメラの位置関係が分かるため、例えば、死角画像を前方画像の視点に視点変換することが可能となる(例えば、出口光一郎著『ロボットビジョンの基礎』(コロナ社)2000年、pp12−24参照)。
即ち、車載装置が、無線信号を送受信する車載側送受信手段を介して、予め設定された照合信号を送信し、情報配信装置は、この照合信号を、無線信号を送受信する配信側送受信手段を介して受信した場合に、応答手段が、配信側送受信手段を介して、予め設定された応答信号を送信する。そして、車載装置は、この応答信号を、車載側送受信手段を介して受信した場合に、車両情報を送信する。
図1は、本発明が適用された車両用視界支援システムの構成を示したブロック図である。
図1に示すように、車両用視界支援システム1は、路車間通信により、交差点に接近する車両(以下、対象車両という)のドライバの運転支援を行うためのものであり、路側に設置された情報配信装置20と、車側に搭載された車載装置10とから構成されている。
車載装置10は、ドライバの前方視界に近い画像を撮像するように自車両の前方部(例えば、フロントバンパ)に配置された車載カメラ(例えば、CCDカメラ)11と、自車両の現在位置および進行方向を検出する位置検出器12と、外部との間で無線信号にて通信可能な外部通信機13と、ユーザからの各種指示を入力するための操作スイッチ群14と、各種画像を表示するための表示部15と、各種のガイド音声などを出力するための音声出力部17と、車載カメラ11,位置検出器12,外部通信機13,操作スイッチ群14からの入力に応じて各種処理を実行し、外部通信機13,表示部15,音声出力部17を制御する制御部16とを備えている。
ここで、車載装置10の制御部16が実行する車側制御処理を、図2に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。なお、本実施形態の車側制御処理は、操作スイッチ群14を介して、ユーザから本処理を起動するための指示が入力された場合に実行される。
続くS140では、S130にて生成された位置情報SN1及び向き情報SN2と、車載カメラ11により実時間に撮像された画像を表す前方画像データ(図7(a)参照)と、制御部16のROMに格納されている内部パラメータSP1及び相対情報SIとを含む車両情報Sを生成する。
続くS160では、S150にて送信した車両情報Sに対する情報配信装置20からの応答であることを示す識別コードSD4共に、後述する配信画像データを、外部通信機13を介して受信したか否かを判断し、肯定判断した場合にはS170に進み、否定判断した場合にはそのまま待機する。
<情報配信装置20の構成>
図1に戻り、情報配信装置20は、交差点に至る道路のうち死角領域を常時撮像するための交差点カメラ群21と、外部との間で無線信号にて通信可能な外部通信機22と、交差点カメラ群21,外部通信機22から入力される情報に基づいて、各種処理を実行すると共に、対象車両に配信するための合成画像を生成する画像処理サーバ30とを備えている。
図4は、本発明が適用された情報配信装置が有する画像処理サーバの構成を示したブロック図である。なお、画像処理サーバは、コンピュータを主要部とする画像データ等の処理を行う電子制御装置であり、機能的構成として以下の構成を有する。
制御部36は、CPU,ROM,RAM,I/O及びこれらの構成要素を接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、このうち、ROMには、交差点カメラ群21の各カメラの特性を表す内部パラメータCP1(即ち、レンズの焦点距離,画角,画素数)と、交差点カメラ群21の各カメラの位置および向きを表す位置情報CN1および向き情報CN2からなる外部パラメータCP2とが格納されている領域がある。また、制御部36は、ROMに記憶されたプログラムに基づいて、後述する路側制御処理を実行する。
具体的には、まず(1)に示すように、画像を撮像するカメラの特性を表す内部パラメータAは、カメラの焦点距離f、画角および画素数に基づいて得られる2次元座標Mの画像中心(u0,v0)、画像の実質的な縦横の大きさの逆数であるスケールファクタku,kv、2次元座標Mの座標軸が空間的になす角度φからなる3次元行列で表される(例えば、出口光一郎著『ロボットビジョンの基礎』(コロナ社)2000年、pp12−24参照)。
ここで、情報配信装置20の制御部36が実行する路側制御処理を、図5に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。
一方、S235では、画像記憶部31に記憶されている背景画像データと、情報保持部32に格納された死角画像データとの差分を表す差分画像データを、画像抽出部33に抽出させる。
S275では、S230又はS270にて設定された配信画像データを、車両情報Sに対する応答であることを示す識別コードSD4と共に、外部通信機22を介して送信し、S210に戻る。
次に、車両用視界支援システム1の動作を、図6に示すシーケンス図に沿って説明する。
以上説明したように、本実施形態の車両用視界支援システム1において、情報配信装置20は、交差点カメラ群21により撮像される死角画像データを前方画像データからの視点に変換して、視点変換された死角画像データと前方画像データとを合成することにより得られる合成画像データを生成し、この合成画像データを車載装置10に送信する。
さらに、情報配信装置20は、交差点カメラ群21及び車載カメラ11の内部パラメータCP1,SP1と、交差点カメラ群21の外部パラメータCP2と、対象車両の位置情報SN1及び向き情報SN2とに基づいて、画像データの視点変換および合成を行う。
そして、情報配信装置20は、対象車両の位置情報SN1に基づいて、対象車両が交差点に対して予め設定された距離内に位置する場合には、合成画像データの代わりに、ドライバに対して目視を促すための警告画像データを対象車両に配信する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施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において、様々な態様にて実施することが可能である。
なお、車載装置10が、対象車両の位置情報SN1及び向き情報SN2と、相対情報SIとに基づいて、車載カメラ11の位置および向きを表す情報を生成して、生成した情報を含む車両情報Sを、情報配信装置20に送信してもよい。
Claims (16)
- 交差点に接近する車両を対象車両として、該対象車両のドライバの前方視界のうち死角領域の現在状況を表す死角画像を取得する死角画像取得手段と、
前記ドライバの前方視界を表す前方画像を少なくとも含む車両情報を受信する車両情報受信手段と、
該車両情報受信手段により受信した前記車両情報に基づいて、該車両情報に含まれる前記前方画像と、前記死角画像取得手段により取得した前記死角画像とを、予め設定された同一の仮想視点から見た画像に変換する視点変換を行って、該視点変換後の各画像を合成することにより、合成画像を生成する画像生成手段と、
該画像生成手段により生成された前記合成画像を送信する情報配信手段と、
を備える情報配信装置と、
前記対象車両に搭載され、
前記情報配信手段から送信される前記合成画像を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段により受信した前記合成画像を表示する画像表示手段と、
を備える車載装置と、
からなることを特徴とする車両用視界支援システム。 - 前記仮想視点としては、前記前方画像の視点を用いることを特徴とする請求項1に記載の車両用視界支援システム。
- 前記画像生成手段は、前記死角画像が透かし画像となるように合成することを特徴とする請求項2に記載の車両用視界支援システム。
- 前記死角画像に映し出される車両や人などの物体を対象物体として、
前記死角画像から前記対象物体を含む部分を表す部分死角画像を抽出する部分抽出手段と、
前記画像生成手段は、前記部分抽出手段により抽出される前記部分死角画像と、前記前方画像とを合成することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の車両用視界支援システム。 - 前記部分抽出手段は、前記死角画像取得手段により過去に取得した前記死角領域の背景を表す背景画像と、前記死角画像取得手段により取得した前記死角画像との差分を表す差分画像を抽出し、
前記画像生成手段は、前記部分抽出手段により抽出される前記差分画像と前記前方画像とを合成することを特徴とする請求項4に記載の車両用視界支援システム。 - 前記死角画像に映し出される車両や人などの物体を対象物体として、
前記仮想視点としては、前記死角画像に映し出された対象物体と、前記対象車両の現在位置とを含む領域内を、前記交差点の上方から俯瞰する視点を用いることを特徴とする請求項1に記載の車両用視界支援システム。 - 前記死角画像取得手段は、前記死角領域に向かって走行中の車両から前記死角画像を取得することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の車両用視界支援システム。
- 前記対象車両が前記交差点に対して予め設定された距離内に位置する場合に、前記画像表示手段による前記合成画像の表示を禁止する表示禁止手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の車両用視界支援システム。
- 前記表示禁止手段は、前記情報配信装置に設けられ、前記車両情報受信手段により受信した前記車両情報に基づいて、前記対象車両が前記交差点に対して予め設定された距離内に位置する場合に、前記画像生成手段が前記合成画像を生成する処理を禁止する合成禁止手段により実現されることを特徴とする請求項8に記載の車両用視界支援システム。
- 前記情報配信装置が備える前記情報配信手段は、前記合成禁止手段により前記合成画像を生成する処理を禁止した場合に、前記合成画像の代わりに、前記対象車両のドライバに対して目視による確認を促すための警告画像を送信し、
前記車載装置が備える前記画像表示手段は、前記情報受信手段により前記警告画像を受信した場合に、該警告画像を表示することを特徴とする請求項9に記載の車両用視界支援システム。 - 前記車載装置は、
前記ドライバの前方視界の現在状況を表す画像を撮像する前方撮像手段と、
該前方撮像手段を介して前記前方画像を取得する前方画像取得手段と、
該前方画像取得手段により取得した前記前方画像を少なくとも含む前記車両情報を送信する車両情報送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の車両用視界支援システム。 - 前記車両情報送信手段が送信する前記車両情報は、前記死角画像および前記前方画像の前記視点変換を行う際に使用される撮像情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の車両用視界支援システム。
- 前記撮像情報は、前記前方撮像手段の内部パラメータを含むことを特徴とする請求項12に記載の車両用視界支援システム。
- 前記撮像情報は、前記前方撮像手段の外部パラメータを含むことを特徴とする請求項13に記載の車両用視界支援システム。
- 前記情報配信装置は、
無線信号を送受信する配信側送受信手段と、
前記配信側送受信手段を介して予め設定された照合信号を受信した場合に、前記配信側送受信手段を介して予め設定された応答信号を送信する応答手段と、
を備え、
前記車載装置は、
無線信号を送受信する車載側送受信手段を備え、
前記車両情報送信手段は、前記車載側送受信手段を介して前記応答信号を受信した場合に、前記車両情報を送信することを特徴とする請求項11ないし請求項14のいずれかに記載の車両用視界支援システム。 - 請求項1ないし請求項15のいずれかに記載の車両用視界支援システムを構成する情報配信装置。
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