JP2010015346A - 周辺監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車の駐停車が発生したならば、制御部12は、駐停車直前の走行中にリアカメラ1で撮影した撮影画像を視点変換した俯瞰画像を保存する(c3)よう制御する。以降、停車中は、各時点において撮影した撮影画像の俯瞰画像(c1)と、保存しておいた俯瞰画像との、同一被写領域に対応する画像部分の差分より(d2、e2)、障害物を検出する。
【選択図】図5
Description
一方、前記特許文献2記載の技術に前記特許文献1記載の技術を適用し、自動車の走行中に、単一のカメラを用いて異なる時点において異なる位置から撮影した自動車周辺の複数の画像の各々に視点変換を施して、自動車周辺を俯瞰した画像である俯瞰画像を複数生成し、生成した複数の俯瞰画像の同一の被写領域を表す部分間の差分に基づいて自動車周辺の立体物を検出するようにすれば、単一のカメラを用いて自動車周辺の立体物を検出することができるようになる。
そこで、本発明は、自動車の停車中においても、自動車周辺の立体物である障害物を検出できる周辺監視装置を提供することを課題とする。
また、以上のような周辺監視装置は、前記障害物検出部において、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出するように構成してもよい。
なお、以上のような障害物検出部における障害物の検出は、カメラで撮影した画像を視点変換して生成した、前記自動車の周辺を上方より観察したようすを表す俯瞰画像に基づいて行うようにしてもよい。
すなわち、この場合には、たとえば、前記カメラで撮影した画像を視点変換して生成した、前記自動車の周辺を上方より観察したようすを表す俯瞰画像を生成する視点変換部をさらに備え、前記画像保存部において、前記自動車の停止が発生したときに、前記視点変換部により生成された前記俯瞰画像を前記停止前画像として保存し、前記障害物検出部において、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像を視点変換して生成した現時点俯瞰画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に基づいて前記自動車周辺の障害物を検出するようにしてもよい。
図1aに、本実施形態に係る周辺監視システムの構成を示す。
周辺監視システムは自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、周辺監視システムは、リアカメラ1、カレント画像バッファ2、視点変換部3、第1参照画像バッファ4、第2参照画像バッファ5、セレクタ6、射影変換部7、差分画像生成部8、障害物検出部9、障害物表示画像生成部10、表示装置11、制御部12、車両状態センサ13、警告音出力部14、スピーカ15とを備えている。
ここで、制御部12は、画像撮影周期毎に、車両状態センサ13で検出した車速や舵角や角速度より、前回測定時以後の自動車の位置と向きの変化量を車両変位情報として測定する。
一方、リアカメラ1は、画像撮影周期毎に、自動車後方を撮影した画像をカレント撮影画像としてカレント画像バッファ2に格納する。但し、ここでは、リアカメラ1は、被写体の左右を反転した鏡像画像を撮影画像として出力するものとする。なお、リアカメラ1としては、被写体の左右を反転しない正像画像を撮影画像として出力するものを用いるようにすることもできる。
カレント画像バッファ2は、画像撮影周期毎に、格納しているカレント撮影画像を、視点変換部3と障害物表示画像生成部10に出力する。
そして、視点変換部3は、カレント画像バッファ2から入力するカレント撮影画像に視点変換処理を施して自動車後方を上方より俯瞰した俯瞰画像をカレント俯瞰画像として生成し、差分画像生成部8に出力すると共に、第1参照画像バッファ4と第2参照画像バッファ5とのうちの、遅延画像バッファに設定されている方に遅延俯瞰画像として格納する。
図2に、制御部12が行う検出方式切替処理の手順について説明する。
図示するように、この処理では、まず、第1参照画像バッファ4を、遅延画像バッファに設定し(ステップ202)、障害物の検出方式として、(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)を設定する(ステップ204)。この、(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)の障害物の検出方式の詳細については後述する。
そして、自動車の駐停車が発生したならば(ステップ208)、車両の停止が検出されたときに測定した、車両の停止直前の画像撮影周期から停止直後の画像撮影周期までの自動車の位置と向きの変化量を表す車両変位情報を、停止時変位情報として保存する。また、第1参照画像バッファ4と第2参照画像バッファ5とのうちの、現在、遅延画像バッファに設定されている方の参照画像バッファを、固定画像バッファに設定し、他方の参照画像バッファを遅延画像バッファに設定する(ステップ210)。また、障害物の検出方式として、{(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)+(カレント俯瞰画像-固定俯瞰画像)}を設定する(ステップ212)。この、{(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)+(カレント俯瞰画像-固定俯瞰画像)}の障害物の検出方式の詳細については後述する。
以上、制御部12が行う、検出方式切替処理について説明した。
このような検出切替方式によれば、たとえば、図3に示すように、時刻順にt-m-1からt+4までの画像撮影周期が存在した場合において、走行中の自動車がt-n+1で停車し、その後に再度t+2で走行を開始した場合の、遅延画像バッファと固定画像バッファと検出方式の設定は、次のようになる。
この場合、まず、カレント画像バッファ2には、常に、各画像撮影周期Tの始期において、一つ前の画像撮影周期T-1に撮影した撮影画像が格納される。
次に、画像撮影周期t-n+3の始期以降は、第1参照画像バッファ4は固定画像バッファとして機能し、固定画像バッファに設定される直前の画像撮影周期t-n+2に格納していた画像撮影周期t-nの撮影画像を視点変換した遅延俯瞰画像すなわち車両が停止する直前の俯瞰画像を固定俯瞰画像として、次に遅延画像バッファに設定されるまで保持する。
ここで、以上のようにして、車両の走行中は、各画像撮影周期において、遅延画像バッファにはカレント画像バッファ2に格納されている撮影画像の直前の画像撮影周期の撮影画像を視点変換した俯瞰画像が遅延俯瞰画像として格納され、障害物の検出が(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)の検出方式によって行われる。
ここでは、車両の走行中の障害物の検出動作の一例として図3における画像撮影周期t-m+1における検出動作を例にとり説明する。
この場合、カレント画像バッファ2は、画像撮影周期t-m+1において、画像撮影周期t-mの撮影画像をカレント撮影画像として出力し、視点変換部3はカレント画像バッファ2より入力するカレント撮影画像に視点変換処理を施して自動車後方を上方より俯瞰した俯瞰画像をカレント俯瞰画像として生成し、差分画像生成部8に出力する。
セレクタ6は、(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)の検出方式が設定されている場合には、遅延画像バッファに設定されている参照画像バッファ(ここでは、第1参照画像バッファ4)から出力される遅延俯瞰画像のみを射影変換部7に出力する。
ここで、制御部12は、上述のように画像撮影周期毎に、車両状態センサ13で検出した車速や舵角や角速度より、前回測定時以後の自動車の位置と向きの変化量を車両変位情報として測定しており、各画像撮影周期において、測定した車両変位情報を射影変換部7に出力する。
いま、画像撮影周期t-m-1から、画像撮影周期t-mに進む間に、自動車が、a2からa1に示すように移動したものとする。
また、このt-m-1、t-mを含む期間において、自動車の後方には立体物である障害物401が存在しているものとする。
この場合、画像撮影周期t-mにおいて撮影された撮影画像はb1に示す画像となり、その直前の画像撮影周期t-m-1において撮影された撮影画像はb2に示す画像となる。
すると、その後、t-m+1の画像撮影周期では、画像撮影周期t-mにおいて撮影された撮影画像b1がカレント画像としてカレント画像バッファ2から出力され、視点変換部3によってc1に示すようにカレント俯瞰画像に変換され差分画像生成部8に出力される。
次に、車両の停止中の{(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)+(カレント俯瞰画像-固定俯瞰画像)}の検出方式による障害物の検出動作について説明する。
ここでは、車両の走行中の障害物の検出動作の一例として図3における画像撮影周期t+1における検出動作を例にとり説明する。
この場合、カレント画像バッファ2は、画像撮影周期t+1において、画像撮影周期tの撮影画像をカレント撮影画像として出力し、視点変換画像はカレント画像バッファ2より入力するカレント撮影画像に視点変換処理を施して自動車後方を上方より俯瞰した俯瞰画像をカレント俯瞰画像として生成し、差分画像生成部8に出力する。
また、画像撮影周期t+1において固定画像バッファに設定されている参照画像バッファ(ここでは第1参照画像バッファ4)は格納している車両の停止直前の画像撮影周期t-nの撮影画像を視点変換した俯瞰画像を固定俯瞰画像としてセレクタ6に出力する。
セレクタ6は、{(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)+(カレント俯瞰画像-固定俯瞰画像)}の検出方式が設定されている場合には、入力する遅延俯瞰画像と固定俯瞰画像との双方を順次射影変換部7に出力する。
そして、射影変換部7は、{(カレント俯瞰画像-遅延俯瞰画像)+(カレント俯瞰画像-固定俯瞰画像)}の検出方式が設定されている場合には、入力する遅延俯瞰画像を、そのまま差分画像生成部8に出力すると共に、固定俯瞰画像を射影変換し、差分画像生成部8に出力する。
いま、車両の停止直前の画像撮影周期t-nにおいて図5a3、車両停止中の画像撮影周期t-1において図5a2、その直後の車両停止中の画像撮影周期tにおいて図5a1の位置に車両が位置しているものとする。また、このt-n、t-1、tを含む期間において、自動車の後方には立体物である障害物501が存在し、t-1、tを含む期間において、自動車後方に移動する障害物502が存在したものとする。
また、遅延画像バッファに設定されている参照画像バッファから、画像撮影周期t-1において撮影されたb2に示す画像を視点変換したc2に示す遅延俯瞰画像が射影変換部7に出力され、射影変換部7から、そのまま差分画像生成部8に出力される。そして、c2の遅延俯瞰画像とc1のカレント俯瞰画像の差分が求められ、d1に示す第1差分画像が生成される。そして、このd2の第1差分画像より、e1に示すように障害物検出部9によって、障害物の検出と、障害物の存在する領域503の算出が行われる。
なお、以上では、リアカメラ1を備えて自動車後方の障害物を検出する場合について説明したが、これに限定することなく、フロントカメラやサイドカメラを備えて自動車前方や側方の障害物を検出する場合など、本実施形態は、任意方向の障害物を検出する場合に、同様に適用することができる。
また、以上の実施形態において、障害物検出部9において、車両の停止が検出されたときに、差分画像生成部8から出力されている、視点変換部3から入力するカレント俯瞰画像と射影変換部7から出力される射影変換後の遅延俯瞰画像との差分画像を第3差分画像として保存しておき、自動車の走行開始が発生するまで、第1差分画像と第2差分画像に加え、第3差分画像をも対象として、障害物の存在の検出及び警告音出力部14への通知や、障害物が写り込んでいる領域の算出及び障害物表示画像生成部10への通知を行うようにしてもよい。
Claims (20)
- 自動車に搭載される周辺監視装置であって、
前記自動車の周辺を撮影するカメラと、
前記自動車が走行中であるか停止中であるかを検出する走行中有無検出部と、
前記自動車の停止が発生したときに、当該停止前に前記カメラで撮影した画像を停止前画像として保存する画像保存部と、
前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出する障害物検出部とを有することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項1記載の周辺監視装置であって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と前記画像保存部が保存している停止前画像との差分に加え、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項2記載の周辺監視装置であって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分とに基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項1記載の周辺監視装置であって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分とに基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項1記載の周辺監視装置であって、
前記カメラで撮影した画像を視点変換して生成した、前記自動車の周辺を上方より観察したようすを表す俯瞰画像を生成する視点変換部をさらに備え、
前記画像保存部は、前記自動車の停止が発生したときに、前記視点変換部により生成された前記俯瞰画像を前記停止前画像として保存し、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像を視点変換して生成した現時点俯瞰画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に基づいて前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項5記載の周辺監視装置であって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記現時点俯瞰画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に加え、前記現時点俯瞰画像と前記現時点俯瞰画像より前に生成された俯瞰画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項5記載の周辺監視装置であって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中は、前記現時点俯瞰画像と、前記現時点俯瞰画像より前に生成された俯瞰画像との差分のみに基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 自動車に搭載される周辺監視装置において、障害物を検出する障害物検出方法であって、
カメラで前記自動車の周辺を撮影する撮影ステップと、
前記自動車が走行中であるか停止中であるかを検出する走行有無検出ステップと、
前記自動車の停止が発生したときに、当該停止前に前記カメラで撮影した画像を停止前画像として保存する画像保存ステップと、
前記自動車の停止中が検出されている期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と、保存している停止前画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出する障害物検出ステップとを有することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項8記載の障害物検出方法であって、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車の停止中が検出されている期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と保存している前記停止前画像との差分に加え、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項9記載の障害物検出方法であって、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車が走行中であることが検出されている期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項8記載の障害物検出方法であって、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車が走行中であることが検出されている期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項8記載の障害物検出方法であって、
前記カメラで撮影した画像を視点変換して生成した、前記自動車の周辺を上方より観察したようすを表す俯瞰画像を生成する視点変換ステップを有し、
前記画像保存ステップにおいて、前記自動車の停止が発生したときに、前記俯瞰画像を前記停止前画像として保存し、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車の停止中が検出されている期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像を視点変換して生成した現時点俯瞰画像と、前記保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に基づいて前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項12記載の障害物検出方法であって、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車の停止中が検出されている期間中に、前記現時点俯瞰画像と、前記保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に加え、前記現時点俯瞰画像と前記現時点俯瞰画像より前に生成された俯瞰画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 請求項12記載の障害物検出方法であって、
前記障害物検出ステップにおいて、前記自動車が走行中であることが検出されている期間中は、前記現時点俯瞰画像と、前記現時点俯瞰画像より前に生成された俯瞰画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする障害物検出方法。 - 自動車に搭載され、前記自動車の周辺を撮影するカメラが接続されたコンピュータによって読みとられ実行されるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記自動車が走行中であるか停止中であるかを検出する走行中有無検出部と、
前記自動車の停止が発生したときに、当該停止前に前記カメラで撮影した画像を停止前画像として保存する画像保存部と、
前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出する障害物検出部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項15記載のコンピュータプログラムであって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との差分に加え、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項16記載のコンピュータプログラムであって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項15記載のコンピュータプログラムであって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車が走行中であることを検出している期間中、前記カメラで撮影した現在の画像と当該現在の画像の前に前記カメラで撮影した画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とする周辺監視装置。 - 請求項15記載のコンピュータプログラムであって、
当該コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、さらに、前記カメラで撮影した画像を視点変換して生成した、前記自動車の周辺を上方より観察したようすを表す俯瞰画像を生成する視点変換部として機能させ、
前記画像保存部は、前記自動車の停止が発生したときに、前記視点変換部により生成された俯瞰画像を前記停止前画像として保存し、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記カメラで撮影した現在の画像を視点変換して生成した現時点俯瞰画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に基づいて前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項19記載のコンピュータプログラムであって、
前記障害物検出部は、前記走行中有無検出部が前記自動車の停止中を検出している期間中に、前記現時点俯瞰画像と、前記画像保存部が保存している停止前画像との同一の被写領域に対応する画像部分間の差分に加え、前記現時点俯瞰画像と前記現時点俯瞰画像より前に生成された俯瞰画像との差分に基づいて、前記自動車周辺の障害物を検出することを特徴とするコンピュータプログラム。
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