JP2010067262A - インテリジェント走行支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末に適用するインテリジェント走行支援システムを提供する。
【解決手段】レーン逸脱検出、荷物紛失検出、走行状況下での前方物体検出、走行状況下での側方物体検出、及び走行状況下での後方物体検出を含む、複数の安全モードで検出でき、また、異なるモジュールからの検出結果に従い警告を発することができる。最後に、異なるモジュールからの検出結果に従い、リアルタイム画像を保存でき、その後関連情報を、他の場所にリアルタイムで通知するために、ＧＰＳシステム及びデジタル地図からの情報と合致させて、送信できる。
【選択図】図１

Description

本発明では、安全走行のための支援システムについて開示し、より詳細には、携帯端末に適用するインテリジェント車両安全走行のための支援システムについて開示する。

通常、インテリジェント走行支援システムにより、従来車両の走行を一層安全に簡便にできる。複数の安全補助装置を車両内外に取付けるが、最も基本的には、車両外側のサイドミラー及び車両内側のバックミラーに取付ける。バックミラーで像を反射させて、車両の側方及び後方の走行状態をモニタできるものの、死角が依然として存在し、これが安全走行に重大な影響を及ぼす。

近年異なるニーズで、駐車モニタ装置及びそれに関連するレーダ検出装置を車両内外に取付ける、或は撮影装置を使用して、車両外側を撮影したり、画像を表示したりする。しかしながら、不便さ、死角、限定的な衝突防止警告機能といった、幾つかの欠陥がある。レーダ検出装置は、ドライバへの警告音だけを提供でき、判断のための明瞭な画像は提供できない。

加えて、検出器、レーダ、又は撮影装置は通常そのまま車両の後部に取付けられるため、またレーダの検出角度及び検出距離は限定的なため、結果的に検出可能角度も限定的となる。要求される安全走行のための検出領域をカバーできず、多数の死角さえ出来てしまう。利用環境は、外界によって大幅に干渉される傾向がある。音声を使用してドライバに警告するため、ドライバが、外界の騒音環境では、極めて判断ミスを犯し易くなり、その結果逆に、安全走行が影響を受けてしまう。

従来技術として、台湾国特許第９０２１２２６２号の“側面衝突に対する警告装置（Ａｌａｒｍ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｇａｉｎｓｔ Ｓｉｄｅ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）”及び台湾国特許第８８２２０４０６号の“複数表示機能付き後退用レーダ装置（Ｔｈｅ Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ｒａｄａｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）”が開示されている。このレーダは、車両の前部及び後部に取付けられ、物体が接近すると、検出が作動し、同時に信号を送信する。従って、多数の車両又は物体が検出対象領域を通過すると、送信される信号が多過ぎてしまい、ドライバが判断ミスをする原因となる。また、別の従来技術としては、台湾国特許第Ｉ２６８８７８号の“コンピュータビジョンに基づくレーン検出安全警告方法及びシステム（Ａ Ｌａｎｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ａｌａｒｍ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ）”が開示されている。該特許では、殆どの車両安全走行支援システムには、単一の検出機能（レーン逸脱等）を採用して、車両に警告を行うことが、開示されている。本発明では、検出モジュールを選択することで、様々な安全モードで検出できる。更に重要なことは、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ等の携帯端末を、本発明に組込み可能な点である。検出した走行状態の情報を、インターネットモジュールを介して送信することで、製造工数及び製造時間の費用を削減でき、その結果インテリジェント走行支援システムを、効果的に適用して、安全走行という目的を達成できる。

台湾国特許第９０２１２２６２号 台湾国特許第８８２２０４０６号 台湾国特許第Ｉ２６８８７８号

本発明では、インテリジェント走行支援システムについて開示する。第１の好適な実施例には、画像を取込む画像取込装置、安全検出モードを選択する検出モジュール、及び画像取込装置を駆動して、検出モジュールの選択した安全検出モードに従い画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う該データ処理モジュールを備える。検出モジュールは、安全検出モードのメニューインターフェースとなっており、安全検出モードの駆動を選択するのに使用する。

本発明のインテリジェント走行支援システムには、走行速度及び現在位置の情報を提供するグローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）を備える。

本発明の安全検出モードには、レーン逸脱検出、荷物紛失検出、走行状況下での前方物体、側方物体、及び後方物体の検出を備える。

本発明では、データ処理モジュールを用いて、選択した安全検出モードについて演算する。異常な走行状況を見出した場合、警告を発する。

本発明の第２好適実施例では、画像を取込む画像取込装置；安全検出モードを選択する検出モジュール、画像取込装置を駆動して、検出モジュールの選択した安全検出モードに従い画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う該データ処理モジュール、データ処理モジュールの走行パラメータの演算結果に従い警告を提供する警告モジュール、及び画像取込装置の画像情報及びデータ処理モジュールの演算した走行パラメータを保存する保存モジュール、を備える。保存モジュールを、任意の不揮発性保存装置としてもよい。

本発明では、データ処理モジュールを用いて、選択した安全検出モードについて演算し、異常な走行状況を見出した場合、警告を発し、画像取込装置で取込んだ画像情報及びデータ処理モジュールで演算した走行パラメータを保存し、それにより保存モジュールのメモリ空間を節約するようにする。

本発明のインテリジェント走行支援システムには、走行速度及び現在位置の情報を提供するグローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）を備える。

本発明のインテリジェント走行支援システムには、保存モジュールの保存内容及び走行速度及び現在位置の情報を、特定の人物及び他の場所に送信するインターネットモジュールを、備える。

本発明の第３好適実施例には、画像を取込む画像取込装置、安全検出モードを選択する検出モジュール、画像取込装置を駆動して、検出モジュールの選択した安全検出モードに従い画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う該データ処理モジュール、画像取込装置の画像情報及びデータ処理モジュールの演算した走行パラメータを、保存する保存モジュール；及び保存モジュールの情報を送信するインターネットモジュール、を備える。

本発明のインテリジェント走行支援システムには、保存モジュールの保存内容、道路情報、走行速度及び現在位置の情報を、他の場所に送信するための、グローバル・ポジショニング・システム及びデジタル地図システムを備える。

本発明のインテリジェント走行支援システムを、複数の走行安全モードを検出する携帯端末に適用できる。

本発明の効果及び精神について、以下の本発明に関する詳細な記述及び添付図により、一層理解できよう。

本発明のシステムのフローチャートを示す。 本発明の検出システムのフローチャートを示す。 本発明の検出例の実施例を示す。 本発明の平面的な検出領域を示す。

上述した本発明の態様及びそれに付随する多くの効果については、本発明を、添付図と共に、以下の詳細な記述を参照して解釈すると、一層容易に理解できるであろう。

本発明では、インテリジェント走行支援システムについて開示する。図１を参照されたい。図１では、本発明である、インテリジェント走行支援システムの好適な実施例を示している。

図１で示した検出システムのフローチャートのように、検出モジュール１０１を使用して、検出モードを選択し、該検出モードを携帯端末に表示する。検出モジュールにより、検出を同時に複数の検出モードで操作でき、選択した検出モードに従い保存処理を行うことができる。画像取込装置１０２を使用して、選択した検出モードに従い検出したリアルタイム画像を取込み、該画像をデータ処理モジュール１０３に通す。本システムでは、データ処理モジュール１０３で演算した画像処理情報を判定し、警告モジュール１０４を用いて警告を発する、又は保存モジュール１０５を用いて、画像情報を保存する。最後に、インターネットモジュール１０６を使用して、画像取込装置で取込んだリアルタイム画像を送信する。携帯端末としては、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ＧＰＳ等が挙げられる。画像取込装置１０２を、市販の撮影装置、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳ等としてもよい。警告モジュール１０４の警告メッセージは、画像、音声、ＬＥＤ、又は振動等としてもよい。

ここでもまた図１で、レーン逸脱検出の例について、示すと、前方のリアルタイム画像をデータ処理モジュール１０３に、画像取込装置１０２によって取込み、それによりレーンマーク検出及び逸脱量予測を行うようにする。レーンマーク検出については、階調性、レーンマーク幅、レーンマーク・エッジ情報等を含むレーンマークの特性を主に用いる。レーンマークである可能性がある点をこれらの特性から見出する。次に、線形回帰法を用いて、誤り箇所を削除し、レーンマーク全体のトレンドと合致する点を見出し、レーンマーク検出ステップを終了する。次に、レーンマークと画像物体との相対的位置を参照し、物体の中心と自車レーンの中心との間の離隔画素を求める。実際の三次元世界の座標と二次元画像の座標との変換を用いて、物体の中心と自車レーンの中心との間の距離を演算して、値を求める。本システムの設計者が設定した逸脱安全記録閾値及び警告閾値と、前値とを比較する。

図２に示すように、画像を、データ処理モジュール２０２の画像情報処理部２０６で処理した後、値が、データ処理モジュール２０２の警告閾値２０８より高い場合は、物体がレーンから逸脱しようとしていることを意味する。そのため、本システムは警告信号を即座に発する。警告信号を、音声、ライト又は振動としてもよく、該信号を使用してドライバに注意喚起する。逸脱値が警告閾値２０８に達する前に、まずデータ処理モジュール２０２の安全記録閾値２０７に達する。安全記録閾値２０７を警告閾値２０８以下とする。逸脱値が安全記録閾値２０７を超えると、保存モジュール２０４を作動させて、画像取込装置２０１で取込んだリアルタイム画像を保存する。更に、画像取込装置２０１で取込んだリアルタイム画像を保存する際には、リアルタイム画像を本システムにより圧縮でき、デフォルトで不揮発性の保存装置に保存でき、保存した画像をインターネットモジュール２０５によって転送する。

ここでもまた図２で、走行状況下での前方物体検出について、示すと、検出を識別する基準として使用するために、画像における物体の特性をまず分析する。前方車両の例でいうと、画像における車両は、路面より複雑な、垂直及び水平エッジ特性等の、エッジ特性を備えている。そこで、垂直及び水平エッジ情報を有する領域に対して統計を取り、結合特性を有する領域を求め、対称性を有する領域を車両位置とする。最後に、前方車両の検出を、車両の下に現れた影の特性に基づいて完了後、画像中の車両位置を決定できる。前方車両と自車両との相対距離を演算する。その距離が安全記録閾値２０７より短くなると、記録機能を作動させる。その距離が警告閾値２０８より短くなると、適当な警告をドライバに警告モジュール２０３によって送信し、安全走行を促す。

図３で示した検出例の実施例のように、距離を判定する方法には２種類ある。第１の方法は、予め測定した対照フォームを使用して、図底部を車両位置として直接対応させる、対応方法である。第２の方法では、カメラ設定のパラメータ、例えば取付高さ、傾斜角、レンズ焦点等を使用して、三次元画像と二次元画像との関係に基づく距離を演算する。第２方法の方が正確に距離を演算できるが、計算時間が長く及び多くの手順が必要である。

図４で示した平面的な車両検出領域のように、ドライバの死角に関する検出方法、走行状況下での側方物体に関する検出方法、走行状況下での後方物体に関する検出方法は、極めて類似するが、検出領域が異なる。画像識別範囲を対応領域により設定した後、レーンマーク検出技術を使用して、識別範囲を修正するが、これは車両位置を、最終的にレーンマークに関して固定しないためである。識別範囲内での車両例でいうと、車両下の影領域を日中は使用し、ヘッドライト対を夜間には使用する。車両下の影領域を識別に使用する場合、影領域は連続的である必要があるが、これは車両下の影が連続的なためである。路面の汚れ又は断続的な影に起因する判断ミスが回避される。また一方、実際の車両の下にできる影の階調は、車体の階調より低い。この特徴を利用して、低階調を有する領域を、実際の車両底部の位置として識別できる。垂直エッジの特徴を使用して、車両の左右のエッジ位置を修正する。車両によるものではない影を、垂直エッジを判断することで排除できる。側方物体との距離が安全記録閾値より短くなると、記録機能を作動させる。側方物体との距離が警告閾値より短くなると、適当な警告を警告モジュールからドライバに送信して、安全走行を促す。

リアルタイム画像を記録する際には、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）信号とデジタル地図システムを、同時に参照する。経度及び緯度の情報を、物体に関する位置及び道路に変換し、テキストファイル又は画像に埋め込んだ電子透かしによって記録する。事故発生後、これらの情報を使用して事故のシーン（画像及び位置に関する物体の情報を含む）を再現するのに役立てるだけでなく、車列の管理ユニット、指定した親族等の外界に、無線ネットワーク（３Ｇ、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ等）を介して送信し、それにより車両の現状を、許可条件下で、十分に把握できるようにする。

また、本発明は、外界から提供されるメッセージを、ネットワークモジュールにより、受信できる。道路で走行中の車両の例でいうと、前方道路での渋滞情報、前方道路での事故情報等の、路側装置の走行メッセージ又は走行装置が発した走行メッセージを、インテリジェント走行支援システムのネットワークモジュールで受信できる。更に、テキスト及び音声メッセージ以外にも、ネットワークモジュールにより、道路付近に設置したカメラが公開する適時画像を受信し、それにより道路利用者らは文字メッセージを把握するだけでなく、提供されるリアルタイム画像から道路のリアルタイム状況を把握できるようにする。また路側機は、センサ（レーザ、マイクロ波、カメラ）を使用して、リアルタイム走行パラメータ（車両流量、被覆率、平均車速等）を獲得でき、突発事象（渋滞レベル、事故車両等）を自動的に検出できる。適切な検出情報を、無線で安全走行支援システムに送信し、それにより道路利用者らは前方道路のリアルタイム状況を把握できるようにする。

当然ながら、当業者には様々な他の変更例は明白であり、当業者は、そうした様々な他の変更例を、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、容易に作製できる。従って、本明細書に付記されたクレームの範囲を、本明細書に記載した説明に限定するものではなく、むしろクレームは、本発明に存在する特許可能な新規性の特徴全てを包含すると解釈されるものとし、該特徴には、本発明に関する当業者がその同等物として扱う全特徴を含む。

１０１ 検出モジュール
１０２、２０１ 画像取込装置
１０３、２０２ データ処理モジュール
１０４、２０３ 警告モジュール
１０５、２０４ 保存モジュール
１０６、２０５ インターネットモジュール
２０６ 画像情報処理部
２０７ 安全記録閾値
２０８ 警告閾値

Claims (25)

1. 画像を取込む画像取込装置、
   安全検出モードを選択する検出モジュール、及び
   前記画像取込装置を駆動して、前記検出モジュールの選択した安全検出モードに従い前記画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う前記データ処理モジュール、
   を備えること、を特徴とするインテリジェント走行支援システム。
2. 走行速度及び現在位置の情報を提供するグローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）を更に備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
3. 前記安全検出モードには、走行逸脱検出モードを備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
4. 前記安全検出モードには、荷物紛失検出モードを備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
5. 前記安全検出モードには、走行状況下で前方物体を検出するモードを備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
6. 前記安全検出モードには、死角検出モードを備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
7. 前記死角検出モードには、走行状況下で側方物体を検出すること、を備えることを特徴とする請求項６に記載の支援システム。
8. 前記死角検出モードには、走行状況下で後方物体を検出すること、を備えること、を特徴とする請求項６に記載の支援システム。
9. データ処理モジュールの走行パラメータの演算結果に基づき警告を提供する警告モジュールを更に備えること、を特徴とする請求項１に記載の支援システム。
10. 前記警告モジュールには、画面警告を備えること、を特徴とする請求項９に記載の支援システム。
11. 前記警告モジュールには、音声警告を備えること、を特徴とする請求項９に記載の支援システム。
12. 前記警告モジュールには、点滅ＬＥＤ警告を備えること、を特徴とする請求項９に記載の支援システム。
13. 前記警告モジュールには、振動警告を備えること、を特徴とする請求項９に記載の支援システム。
14. 画像を取込む画像取込装置、
    安全検出モードを選択する検出モジュール、及び
    前記画像取込装置を駆動して、前記検出モジュールの選択した安全検出モードに従い前記画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う前記データ処理モジュール、
    前記データ処理モジュールの前記走行パラメータの演算結果に従い警告を提供する警告モジュール、及び
    前記画像取込装置の画像の情報及び前記データ処理モジュールの前記演算した走行パラメータを、保存する保存モジュール、
    を備えること、を特徴とするインテリジェント走行支援システム。
15. 走行速度及び現在位置の情報を提供するグローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）を更に備えること、を特徴とする請求項１４記載の支援システム。
16. 保存モジュールの保存内容及び走行速度及び現在位置の情報を送信するインターネットモジュールを、更に備えること、を特徴とする請求項１５に記載の支援システム。
17. 画像を取込む画像取込装置、
    安全検出モードを選択する検出モジュール、
    前記画像取込装置を駆動して、前記検出モジュールの選択した安全検出モードに従い前記画像を取込ませ、該画像をデータ処理モジュールに送信させて、走行パラメータの演算処理を行う前記データ処理モジュール、
    前記画像取込装置の画像情報及び前記データ処理モジュールの前記演算した走行パラメータを、保存する保存モジュール、及び
    前記保存モジュールの情報を送信するインターネットモジュール、
    を備えること、を特徴とするインテリジェント走行支援システム。
18. 走行中の道路に関する情報を提供するデジタル地図システムを、更に備えること、を特徴とする請求項１７に記載の支援システム。
19. 前記インターネットモジュールには、走行中の道路に関する情報を送信することを備えること、を特徴とする請求項１８に記載の支援システム。
20. 走行速度の情報を提供するグローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）を更に備えること、を特徴とする請求項１７に記載の支援システム。
21. 前記インターネットモジュールには、走行速度の情報を送信することを備えること、を特徴とする請求項２０に記載の支援システム。
22. 前記グローバル・ボジショニング・システム（ＧＰＳ）には、走行位置の情報を提供すること、を備えること、を特徴とする請求項２０に記載の支援システム。
23. 前記インターネットモジュールには、走行位置の情報を送信することを備えること、を特徴とする請求項２２に記載の支援システム。
24. 前記インターネットモジュールには、外部情報を受信することを備えること、を特徴とする請求項１７に記載の支援システム。
25. 前記インターネットモジュールには、警告を与えることを備えること、を特徴とする請求項１７に記載の支援システム。