JP2012215914A - 車線逸脱判定装置、車線逸脱警報装置及びナビゲーション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両周辺が撮影された映像中のウィンカランプ7a,7bの位置を検出するウィンカ位置特徴検出部32と、ウィンカ位置特徴検出部32で検出された映像中の方向指示灯の位置における画像特徴を、ウィンカランプ7a,7bの点滅制御に対応する周期で変化する画像特徴と比較した結果に基づいて、ウィンカランプ7a,7bの点滅を判定するウィンカ点滅認識判定部33と、車両の走行車線の逸脱が検出されると、ウィンカ点滅認識判定部33による判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する車線検出逸脱判定部31とを備える。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2には、自車両前方の道路を含む風景が撮像された画像を画像処理して得られた自車両の車線位置、前方を走行する他車両及びこれと自車両の距離に基づいて、運転者が意図的に車線を逸脱する可能性があるか否かを判定する装置が開示されている。
図1は、この発明の実施の形態1による車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図である。図1において、実施の形態1の車線逸脱警報装置1は、超広角リアカメラ2で撮影された映像データからウィンカランプ点灯状態を認識した結果に基づいて、運転者が意図的に車線を逸脱したか否かを判定し、意図しない車線の逸脱であれば、運転者に対して警報を行う。その構成として、超広角リアカメラ2、車線逸脱判定装置3、アラーム波形生成部4及びスピーカ5を備える。
図2は、超広角リアカメラ2の取り付けの一例を示す図である。図2に示すように、視野画角が190度以上のカメラは、超広角リアカメラ2として車両6の後部バンパー6a付近に取り付けると、車両後方の風景に加えて、バンパー6a及び左右のウィンカランプ7a,7bも視野範囲に含まれる。このような超広角リアカメラ2は、駐車支援用の車両後方の映像を得るカメラシステムとして普及してきており、また車両の出荷後にユーザが取り付け可能なカメラキットもある。
アラーム波形生成部4は、車線検出逸脱判定部31の制御に従って所定の波形パターンの警報音データを生成する構成部であり、生成した警報音データは、スピーカ5を介して音放射される。スピーカ5は、車内に設けられ、運転者に対して警報音を音放射する。
画像歪み補正部30は、超広角リアカメラ2で撮影された映像データの画像歪み補正を行う構成部である。
車線検出逸脱判定部31は、画像歪み補正部30で補正された映像データから自車両の走行道路上の車線を画像認識し、認識した車線を自車両が逸脱しているか否かを判定する構成部である。また、車線検出逸脱判定部31は、車両の走行車線の逸脱を検出すると、ウィンカ点滅認識判定部33の判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する意図的逸脱判定部として機能する。
図3は、実施の形態1の車線逸脱警報装置による動作の流れを示すフローチャートであり、この図3に沿って運転者が意図した車線逸脱であるか否かの判定処理を説明する。
超広角リアカメラ2で撮影された映像データは、不図示のビデオデコーダによってプロセッサで処理可能な形式に変換された後、画像歪み補正部30及びウィンカ位置特徴検出部32へそれぞれ入力される。
なお、車両と車線との相対的な位置関係に応じて段階的に警報を行うために、逸脱量の閾値を特定の範囲で設定してもよい。
ここまでの処理がステップST1の走行車線の監視処理に相当する。なお、超広角リアカメラ2を用いた車線逸脱の監視は、ユーザが動作開始を設定した場合、決められた時間周期で実行される。
特に、この車線逸脱判定装置3を備えた車線逸脱警報装置1において、アラーム波形生成部4及びスピーカ5が、車線検出逸脱判定部31により運転者が意図した車線逸脱であると判定されると、警報を出力しないようにする。
このようにすることで、簡易な構成で、運転者が意図的に車線を逸脱したか否かを判定することができる。つまり、CAN等の車両制御情報網を使用せずに運転者が意図した車線変更であるかを判定できる。これにより、運転者が意図した車線変更であるときには警報鳴動を行わず、また、出荷後にユーザが取り付けできる構成であることから、汎用的に適応することができる。
図5は、この発明の実施の形態2による車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図であり、図1と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図5において、実施の形態2の車線逸脱警報装置1Aは、広角リアカメラ2aで撮影された映像データを画像解析した結果から車両の車線逸脱が検出されると、ウィンカランプの点滅音の検出結果から運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定し、意図しない車線の逸脱であれば、運転者に警報を行う。その構成として、広角リアカメラ2a、車線逸脱判定装置3A、アラーム波形生成部4、スピーカ5、マイク8及び増幅・帯域フィルタ8aを備える。
画像歪み補正部30Aは、広角リアカメラ2aで撮影された映像データの画像の歪み補正を行う構成部である。
車線検出逸脱判定部31Aは、画像歪み補正部30Aで補正された映像データから自車両の走行道路上の車線を画像認識し、認識した車線を自車両が逸脱しているか否かを判定する構成部である。また、車線検出逸脱判定部31Aは、車両の走行車線の逸脱を検出すると、ウィンカ点滅認識判定部33Aの判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する意図的逸脱判定部として機能する。
ウィンカ点滅音特徴検出部34は、増幅・帯域フィルタ8aで処理された音データからウィンカランプの点滅音の音響特徴を含む音データを検出する構成部である。
図7は、実施の形態2の車線逸脱警報装置による動作の流れを示すフローチャートであり、この図7に沿って運転者が意図した車線逸脱であるか否かの判定処理を説明する。
広角リアカメラ2aで撮影された映像データは、不図示のビデオデコーダによってプロセッサで処理可能な形式に変換された後、画像歪み補正部30Aへ入力される。
画像歪み補正部30Aは、入力した映像データの画像の歪み補正を行う。例えば、広角リアカメラ2aで撮影された映像データの画像から自車両の走行車線を検出するために必要な後方の風景が含まれる画像領域を切り出し、切り出した画像領域の歪み補正を行う。歪み補正された映像データは、車線検出逸脱判定部31Aへ出力される。
ここまでの処理がステップST1aの走行車線の監視処理に相当する。なお、広角リアカメラ2aを用いた車線逸脱の監視は、ユーザが動作開始を設定した場合、決められた時間周期で実行される。
特に、この車線逸脱判定装置3Aを備えた車線逸脱警報装置1Aにおいて、アラーム波形生成部4及びスピーカ5が、車線検出逸脱判定部31Aにより運転者が意図した車線逸脱であると判定されると、警報を出力しないようにする。
このようにすることで、簡易な構成で、運転者が意図的に車線を逸脱したか否かを判定することができる。つまり、CAN等の車両制御情報網を使用せずに運転者が意図した車線変更であるかを判定できる。これにより、運転者が意図した車線変更であるときには警報鳴動を行わず、また、出荷後にユーザが取り付けできる構成であることから、汎用的に適応することができる。
図8は、この発明の実施の形態3による車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図であり、図1及び図5と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図8において、実施の形態3の車線逸脱警報装置1Bは、広角リアカメラ2aで撮影された映像データを画像解析した結果から車両の車線逸脱が検出されると、ウィンカランプの制御信号の漏洩信号取得結果から運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定し、意図しない車線の逸脱であれば、運転者に警報を行う。その構成として、広角リアカメラ2a、車線逸脱判定装置3B、アラーム波形生成部4、スピーカ5、及び車両内の電源ライン10と接続した直流成分除去部10aを備える。
車線逸脱判定装置3Bは、広角リアカメラ2aで撮影された映像データから車線を画像認識した結果に基づいて自車両の車線逸脱を監視しており、車両の車線逸脱が検出されると、ウィンカランプの制御信号の漏洩信号取得結果から、運転者が意図した車線の逸脱であるか否かを判定する装置である。
ウィンカ点滅認識判定部33Bは、ウィンカ制御信号検出部35に検出されたウィンカ制御信号と推測されるノイズ成分と、ウィンカ制御信号の信号強度の閾値との比較結果に基づいて、ウィンカランプの点滅制御の有無を判定する構成部である。
ウィンカ制御信号検出部35は、直流成分除去部10aにより得られた電源ライン10のノイズ成分から、電源ライン10に漏洩したウィンカ制御信号と推測されるノイズ成分を検出する構成部である。
図10は、実施の形態3の車線逸脱警報装置による動作の流れを示すフローチャートであり、この図に沿って運転者が意図した車線の逸脱であるか否かの判定処理を説明する。
広角リアカメラ2aで撮影された映像データは、不図示のビデオデコーダによってプロセッサで処理可能な形式に変換された後、画像歪み補正部30Aへ入力される。
画像歪み補正部30Aは、入力した映像データの画像の歪み補正を行う。例えば、広角リアカメラ2aで撮影された映像データの画像から自車両の走行車線を検出するために必要な後方の風景が含まれる画像領域を切り出し、切り出した画像領域の歪み補正を行う。歪み補正された映像データは、車線検出逸脱判定部31Aへ出力される。
ここまでの処理がステップST1bの走行車線の監視処理に相当する。なお、広角リアカメラ2aを用いた車線逸脱の監視は、ユーザが動作開始を設定した場合、決められた時間周期で実行される。
ウィンカ制御信号検出部35では、直流成分除去部10aにより得られた電源ライン10のノイズ成分と、予め設定されたウィンカ制御周期及び制御信号波形を示す参照比較用データとを比較して、電源ライン10のノイズ成分のうち、この参照比較データの特徴に合致するノイズ成分を、ウィンカ制御信号と推測されるノイズ成分データとして検出する。この検出されたノイズ成分データは、ウィンカ点滅認識判定部33Bへ送られる。
例えば、ラジオのアンテナラインやパーキングブレーキの制御ライン等は、単線で車内を巡っているため、ウィンカ制御信号が漏洩する可能性がある。このように電源及びその他の信号ラインに重畳されているノイズ成分についてウィンカ制御周期及びその信号強度の振幅を解析することにより、ウィンカ制御信号を検出する。
特に、この車線逸脱判定装置3Bを備えた車線逸脱警報装置1Bにおいて、アラーム波形生成部4及びスピーカ5が、車線検出逸脱判定部31Aにより運転者が意図した車線逸脱であると判定されると、警報を出力しないようにする。
このようにすることで、簡易な構成で、運転者が意図的に車線を逸脱したか否かを判定することができる。つまり、CAN等の車両制御情報網を使用せずに運転者が意図した車線変更であるかを判定できる。これにより、運転者が意図した車線変更であるときには警報鳴動を行わず、また、出荷後にユーザが取り付けできる構成であることから、汎用的に適応することができる。
上記実施の形態1〜3による車線逸脱警報装置は、ナビゲーション装置や車両のECUの一つの機能として構成することができる。この実施の形態4では、上記実施の形態1〜3による車線逸脱警報装置をカーナビゲーション装置に適用した場合について述べる。
図11は、この発明の実施の形態4によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図11において、実施の形態4のナビゲーション装置11は、上記実施の形態1〜3の車線逸脱警報装置の機能構成を備えたナビゲーション装置である。
ナビゲーション処理部12は、ナビゲーション処理を行う構成部であり、例えば、ナビゲーション処理として経路誘導、経路探索及び地図表示等を行う。また、表示処理部13は、ナビゲーション処理等で使用される画像をモニタ14に表示する構成部である。例えば、地図画像や各種の操作画面の画像を表示する。モニタ14は、表示処理部13に制御されて画像表示を行う表示モニタであり、液晶モニタ等である。
ウィンカ点滅認識判定部33Cは、ウィンカ位置特徴検出部32、ウィンカ点滅音特徴検出部34及びウィンカ制御信号検出部35のうちの少なくとも一つによる検出結果に基づいて、ウィンカランプの点滅制御の有無を判定する構成部である。
超広角リアカメラ2で撮影された映像データは、不図示のビデオデコーダによってプロセッサで処理可能な形式に変換された後、画像歪み補正部30及びウィンカ位置特徴検出部32へそれぞれ入力される。画像歪み補正部30は、入力した映像データの画像歪み補正を行う。歪み補正された映像データは、車線検出逸脱判定部31Bへ出力される。
車線検出逸脱判定部31Bでは、画像歪み補正部30で補正された映像データから自車両の走行道路の車線を画像認識し、この車線と自車両との相対的な位置関係を示す逸脱量を所定の閾値と比較した結果に応じて、自車両が車線を逸脱しているか否かを判定する。
また、ウィンカ点滅音特徴検出部34が、増幅・帯域フィルタ8aで処理された音データと、予め設定されたウィンカランプの点滅音の音響特徴を示す参照比較データとを比較して、増幅・帯域フィルタ8aで処理された音データのうち、この参照比較データの周波数特徴に合致する音データを、ウィンカランプの点滅音の音響特徴を含む音データとして検出する。検出された音データは、ウィンカ点滅認識判定部33Cへ送られる。
さらに、ウィンカ制御信号検出部35が、直流成分除去部10aにより得られた電源ライン10のノイズ成分と、予め設定されたウィンカ制御周期及び制御信号波形を示す参照比較用データとを比較して、電源ライン10のノイズ成分のうち、この参照比較データの特徴に合致するノイズ成分を、ウィンカ制御信号と推測されるノイズ成分データとして検出する。検出されたノイズ成分データは、ウィンカ点滅認識判定部33Cへ送られる。
例えば、ウィンカ位置特徴検出部32、ウィンカ点滅音特徴検出部34及びウィンカ制御信号検出部35による各検出結果に判定の優先度を設けておき、優先度が高い検出結果を採用する。あるいは、各検出結果に重み付けを設定して判定してもよい。
アラーム波形生成部4は、車線検出逸脱判定部31Bからの指示に従って、自車両の逸脱レベルに応じた波形パターンの警報音データを生成し、この警報音データをスピーカ5に出力する。スピーカ5は、アラーム波形生成部4から入力された逸脱レベルに応じた警報音データを音放射する。これにより、運転者に対して警報鳴動がなされる。
このとき、ナビゲーション処理部12が、車線検出逸脱判定部31Bから運転者が意図しない車線逸脱である旨を通知されると、表示処理部13に対して警告画像をモニタ14に表示するよう指示する。
表示処理部13は、ナビゲーション処理部12の指示に従って、運転者が意図しない車線逸脱に対する警告画像あるいはテキストをモニタ14に表示する。これにより、警告音のみならず、視覚的に注意喚起することができる。
Claims (6)
- 車両周辺が撮影された映像中の方向指示灯の位置を検出する検出部と、
前記検出部で検出された映像中の方向指示灯の位置における画像特徴を、前記方向指示灯の点滅制御に対応する周期で変化する画像特徴と比較した結果に基づいて、前記方向指示灯の点滅を判定する方向指示灯点滅判定部と、
前記車両の走行車線の逸脱が検出されると、前記方向指示灯点滅判定部による判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する意図的逸脱判定部とを備えた車線逸脱判定装置。 - 車両内で集音された音データから、方向指示灯の点滅音の音響特徴を含む音データを検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記方向指示灯の点滅音の音響特徴を含む音データを、前記方向指示灯の点滅音の音響特徴に関する所定の閾値と比較した結果に基づいて、前記方向指示灯の点滅を判定する方向指示灯点滅判定部と、
前記車両の走行車線の逸脱が検出されると、前記方向指示灯点滅判定部による判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する意図的逸脱判定部とを備えた車線逸脱判定装置。 - 車両内の電源ライン又は信号ラインから、方向指示灯の点滅制御周期及び制御信号波形のノイズ成分データを検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記ノイズ成分データを、前記方向指示灯の点滅制御信号判定用の閾値と比較した結果に基づいて、前記方向指示灯の点滅を判定する方向指示灯点滅判定部と、
前記車両の走行車線の逸脱が検出されると、前記方向指示灯点滅判定部による判定結果に基づいて、運転者が意図した車線逸脱であるか否かを判定する意図的逸脱判定部とを備えた車線逸脱判定装置。 - 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の車線逸脱判定装置と、
前記車線逸脱判定装置の意図的逸脱判定部の判定結果に応じて、警報音の波形データを生成する波形データ生成部と、
前記波形データ生成部で生成された警報音の波形データを音出力する音出力部とを備えた車線逸脱警報装置。 - 前記音出力部は、前記意図的逸脱判定部により運転者が意図した車線逸脱であると判定されると、警報を出力しないことを特徴とする請求項4記載の車線逸脱警報装置。
- 請求項4又は請求項5記載の車線逸脱警報装置を備えたナビゲーション装置。
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