JP2013097480A - 車両用衝突危険予測装置及び車両用衝突危険予測システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミリ波〜サブミリ波と呼ばれる波長の電磁波で画像を撮像して出力するミリ波撮像部と、紫外線〜可視光〜近赤外線と呼ばれる波長の電磁波で画像を撮像して出力する可視光撮像部と、前記ミリ波撮像部の出力画像から、所定の物体を画像処理によって検知する第1検出部と、該第1検出部で検知した所定の物体の検出結果を出力し、所定の物体についての警告音の音声信号を生成する危険予測部と、前記第1検出部において検知した所定の物体の出力画像を前記可視光撮像部の出力画像に重畳した合成画像を生成する画像合成部とを有する。
【選択図】図1
Description
(1)車両用衝突危険予測装置であって、ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を検出して得た第一の画像を出力する第一の撮像手段と、紫外線乃至近赤外線波帯の波長の電磁波を検出して得た第二の画像を出力する第二の撮像手段と、前記第一の撮像手段から出力された前記第一の画像から、所定の物体を画像処理によって検出する第一の検出手段と、を有し、前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合には、前記第一の検出手段によって検出された前記所定の物体の抽出画像と前記第二の撮像手段によって出力された前記第二の画像とを重畳して生成した合成画像の出力、又は、警告のための音声の出力、の少なくとも一方がなされることを特徴とする車両用衝突危険予測装置である。
(2)(1)記載の車両用衝突危険予測装置であって、さらに、前記第二の撮像手段から出力された前記第二の画像から前記第一の検出手段とは独立に所定の物体を画像処理によって検出する第二の検出手段と、前記第一の検出手段により検出された所定の物体と前記第二の検出手段により検出された所定の物体とを用いて物体のマッチング処理を行い、マッチング処理結果に応じて、物体毎に危険度を付与する危険予測手段と、を有することを特徴とする車両用衝突危険予測装置である。
(3)車両用衝突危険予測システムであって、ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を検出して得た第一の画像を出力する第一の撮像手段と、紫外線乃至近赤外線波帯の波長の電磁波を検出して得た第二の画像を出力する第二の撮像手段と、前記第一の撮像手段から出力された前記第一の画像から、所定の物体を画像処理によって検出する第一の検出手段と、前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合に、警告のための音声信号を生成して出力する危険予測手段と、前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合に、前記第一の検出手段によって検出された前記所定の物体の抽出画像と前記第二の撮像手段によって出力された前記第二の画像とを重畳して合成画像を生成する画像合成手段と、前記画像合成手段により生成された合成画像を表示する画像表示手段と、前記危険予測手段により出力された音声信号を警告音として出力する警告音出力手段と、を備えることを特徴とする車両用衝突危険予測システムである。
図1は、本発明の実施例1における車両用衝突危険予測システム100を示す構成図であって、本発明に係る車両用衝突危険予測装置101を、車両用衝突危険予測システム100に適用した場合における構成例を示す。
車両用衝突危険予測装置101は、車両に搭載されており、車両周辺(例えば、前方向)の衝突の危険を検知して、画像と音声によってドライバーに警告を与えるための、合成画像の出力と、音声信号の出力をする装置であって、ミリ波撮像部102、第1検出部103、可視光撮像部104、危険予測部105、画像合成部106とを適宜用いて構成される。
ミリ波センサ・信号処理部109は、ミリ波帯〜サブミリ波帯(波長:数十μm〜1cm程度)と呼ばれる波長の電磁波を撮像し、2次元デジタルデータである出力画像として、第1検出部103及び画像合成部106に出力する。一般的に、ミリ波帯〜サブミリ波帯(波長:数十μm〜1cm程度)の電磁波は、ある種の材質によってできた物を透過するという性質を持つ。そのため、障害物の陰に隠れて人の目には見えない位置にある物体であっても、ミリ波センサ・信号処理部109によって形状を画像化することができる。
図6は、本発明の実施例2における車両用衝突危険予測システム100−2を示す構成図であって、本発明に係る車両用衝突危険予測装置101−2を、車両用衝突危険予測システム100−2に適用した場合における構成例を示す。
図11は、本発明の実施例4における車両用衝突危険予測システム100−4を示す構成図であって、本発明に係る車両用衝突危険予測装置101−4を、車両用衝突危険予測システム100−4に適用した場合における構成例を示す。
第2検出部1101−4は、可視光撮像部104−4の出力画像を入力画像として用いるという点で、ミリ波撮像部102−4の出力画像を入力画像として用いる第1検出部103−4と差異がある。
第2検出部1101−4において、入力画像から衝突危険物体を判定する方法については、第1検出部103−4の検出アルゴリズムや設定値と同じにしても良いし、変えても良い。
入力画像から衝突危険物体を判定する方法としては、まず、可視光撮像部104−4から出力された出力画像から、人・動物などの生物や、自動車・バイク・自転車などの車両の物体形状を抽出する。次に、時間的に連続して撮影された出力画像から、画像処理によって物体の予測移動方向・速度を計算し、物体の動き予測を行う。自車両の前方向の、ヨー角θ [°]以内(例:θ=10)、距離L [m](例:L=10)以内に、時間t [sec] (例:t=2)以内に物体が通過する可能性があると判断された場合には、衝突危険物体として判定する。その場合には、その衝突危険物体の画像上の大きさや位置情報を示す、衝突危険物体情報を出力する。
実施例4では、第1検出部103−4と、第2検出部1101−4の両方の検出結果を、危険予測部105−4の入力として用いている。危険予測部105−4では、これら検出結果間で、衝突危険物体が、同一物体であるか判定(マッチング)する。具体的なマッチングの方法としては、例えば、同じ座標に存在し、同じ方向に、同じ速度で移動していると検出された場合に、同一物体であると判断するなどの方法がある。
実施例1において説明したのと同様に、ミリ波撮像部102−4の出力画像の例を示す図は図3と同様であり、第1検出部103−4では、この出力画像に基づき、例えば4つの衝突危険物体(自転車204,歩行者205,歩行者301,自動車302)が検知される。
図14は、本発明の実施例5における車両用衝突危険予測システム100−5を示す構成図であって、本発明に係る車両用衝突危険予測装置101−5を、車両用衝突危険予測システム100−5に適用した場合における構成例を示す。
図15は、本発明の実施例6における車両用衝突危険予測システム100−6を示す構成図であって、本発明に係る車両用衝突危険予測装置101−6を、車両用衝突危険予測システム100−6に適用した場合における構成例を示す。
図16は、本発明の実施例7における車両用衝突危険回避システム1600−7を示す構成図である。実施例7では、本発明の実施例1(図1の101)、実施例2(図6の101−2)、実施例3(図9の101−3)のいずれかに記載の車両用衝突危険予測装置を、車両用衝突危険回避システム1600−7に適用した場合における構成例を示す。
一方で、実施例7では、ドライバーが衝突回避行動をとらない場合であっても、物体との衝突を防止するために自車両が自ら判断して衝突回避行動をとるという点で、実施例1〜3と異なる。
まず、第1検出部(図1,図6,図9のいずれか)で、衝突を回避すべき物体(衝突回避物体)を検出する。このとき、衝突危険物体と衝突回避物体の判定方法については、アルゴリズムや設定値を同じにしても良いし、変えても良い。
図18は、本発明の実施例8における車両用衝突危険回避システム1600−8を示す構成図である。実施例8では、本発明の実施例4(図11の101−4)、実施例5(図14の101−5)、実施例6(図15の101−6)のいずれかに記載の車両用衝突危険予測装置を、車両用衝突危険回避システム1600−8に適用した場合における構成例を示す。
一方で、実施例8では、ドライバーが衝突回避行動をとらない場合であっても、物体との衝突を防止するために自車両が自ら判断して衝突回避行動をとるという点で、実施例4〜6と異なる。
まず、第1検出部及び、第2検出部で、衝突を回避すべき物体(衝突回避物体)を検出する。このとき、衝突危険物体と衝突回避物体の判定方法については、アルゴリズムや設定値を同じにしても良いし、変えても良い。第1検出部における、衝突回避物体の検出方法については、実施例7の図17において説明したので、割愛する。
図19は、第2検出部において衝突回避物体を判定する方法の例を示す図である。例えば図19の場合には、撮像範囲200に存在する物体(自転車204、歩行者205)の物体形状が抽出される。そして、それぞれの物体について、t2[sec]後の予測位置(図19の1701,1702)及び、0〜t2 [sec]の間の予測移動軌跡(図19の白貫き矢印)が予測される。予測移動軌跡が、図19の1705で示される範囲を通過する物体は、衝突回避物体として判定される。例えば、図19の場合には、自転車204、歩行者205が衝突危険物体として判定される。
101 車両用衝突危険予測装置
102 ミリ波撮像部
103 第1検出部
104 可視光撮像部
105 危険予測部
106 画像合成部
107 画像表示部
108 警告音出力部
109 ミリ波センサ・信号処理部
200 撮像範囲
201 障害物(看板広告)
202 障害物(街路樹)
203 障害物(のぼり旗)
204 自車両から可視光で視認可能な位置にある衝突危険物体(自転車)
205 自車両から可視光で視認可能な位置にある衝突危険物体(歩行者)
206 車道
301 自車両から可視光で視認不可能な位置にある衝突危険物体(歩行者)
302 自車両から可視光で視認不可能な位置にある衝突危険物体(自動車)
400 自車両
401 物体204のt [sec]後の予測位置
402 物体205のt [sec]後の予測位置
403 物体301のt [sec]後の予測位置
404 物体302のt [sec]後の予測位置
405 t [sec]以内に物体が通過すると、衝突危険物体と判定される範囲
601 ミリ波光源
1001 ミリ波光源のON/OFF
1002 ミリ波センサ・信号処理部の出力画像
1003 第1検出部及び、画像合成部の入力として使用する画像
1101 第2検出部
1301 危険度表示(危険度A)
1302 危険度表示(危険度B)
1303 危険度表示(危険度A)
1304 危険度表示(危険度B)
1600 車両用衝突危険回避システム
1601 車両制御部
1701 物体204のt2 [sec]後の予測位置
1702 物体205のt2 [sec]後の予測位置
1703 物体301のt2 [sec]後の予測位置
1704 物体302のt2 [sec]後の予測位置
1705 t2 [sec]以内に物体が通過すると、衝突回避物体と判定される範囲
Claims (14)
- 車両用衝突危険予測装置であって、
ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を検出して得た第一の画像を出力する第一の撮像手段と、
紫外線乃至近赤外線波帯の波長の電磁波を検出して得た第二の画像を出力する第二の撮像手段と、
前記第一の撮像手段から出力された前記第一の画像から、所定の物体を画像処理によって検出する第一の検出手段と、
を有し、
前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合には、
前記第一の検出手段によって検出された前記所定の物体の抽出画像と前記第二の撮像手段によって出力された前記第二の画像とを重畳して生成した合成画像の出力、又は、警告のための音声の出力、の少なくとも一方がなされることを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 請求項1記載の車両用衝突危険予測装置であって、
さらに、前記第二の撮像手段から出力された前記第二の画像から前記第一の検出手段とは独立に所定の物体を画像処理によって検出する第二の検出手段と、
前記第一の検出手段により検出された所定の物体と前記第二の検出手段により検出された所定の物体とを用いて物体のマッチング処理を行い、マッチング処理結果に応じて、物体毎に危険度を付与する危険予測手段と、
を有することを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 請求項2記載の車両用衝突危険予測装置であって、
前記合成画像を生成して出力する画像合成手段は、前記危険予測手段により物体毎に危険度が付与された場合には、前記危険度に応じて物体毎に異なる表示の合成画像を生成して出力することを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 請求項2記載の車両用衝突危険予測装置であって、
前記危険予測手段により物体毎に危険度が付与された場合には、前記危険度に応じて異なる警告のための音声を出力することを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の車両用衝突危険予測装置であって、
さらに、ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を照射する第一の光源を有し、
前記第一の撮像手段は、前記第一の光源により照射された電磁波が所定の物体により反射した電磁波を検出することにより前記第一の画像を得ることを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 請求項5記載の車両用衝突危険予測装置であって、
さらに、前記第一の光源の使用有無を切替可能な切替手段を有することを特徴とする車両用衝突危険予測装置。 - 車両用衝突危険予測システムであって、
ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を検出して得た第一の画像を出力する第一の撮像手段と、
紫外線乃至近赤外線波帯の波長の電磁波を検出して得た第二の画像を出力する第二の撮像手段と、
前記第一の撮像手段から出力された前記第一の画像から、所定の物体を画像処理によって検出する第一の検出手段と、
前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合に、警告のための音声信号を生成して出力する危険予測手段と、
前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合に、前記第一の検出手段によって検出された前記所定の物体の抽出画像と前記第二の撮像手段によって出力された前記第二の画像とを重畳して合成画像を生成する画像合成手段と、
前記画像合成手段により生成された合成画像を表示する画像表示手段と、
前記危険予測手段により出力された音声信号を警告音として出力する警告音出力手段と、
を備えることを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項7記載の車両用衝突危険予測システムであって、
さらに、前記第二の撮像手段から出力された前記第二の画像から前記第一の検出手段とは独立に所定の物体を画像処理によって検出する第二の検出手段と、を有し、
前記危険予測手段は、前記第一の検出手段により検出された所定の物体と前記第二の検出手段により検出された所定の物体とを用いて物体のマッチング処理を行い、マッチング処理結果に応じて、物体毎に危険度を付与することを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項8記載の車両用衝突危険予測システムであって、
前記画像合成手段は、前記危険予測手段により物体毎に危険度が付与された場合には、前記危険度に応じて物体毎に異なる表示の合成画像を生成して出力することを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項8記載の車両用衝突危険予測システムであって、
前記危険予測手段により物体毎に危険度が付与された場合には、前記危険度に応じて異なる警告のための音声を出力することを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項7乃至10のいずれかに記載の車両用衝突危険予測システムであって、
さらに、ミリ波乃至サブミリ波帯の波長の電磁波を照射する第一の光源を有し、
前記第一の撮像手段は、前記第一の光源により照射された電磁波が所定の物体により反射した電磁波を検出することにより前記第一の画像を得ることを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項11記載の車両用衝突危険予測システムであって、
さらに、前記第一の光源の使用有無を切替可能な切替手段を有することを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項7乃至12記載の車両用衝突危険予測システムであって、
さらに、前記第一の検出手段が前記所定の物体を検知した場合に、検知した結果に応じて車体を制御する車体制御手段を有することを特徴とする車両用衝突危険予測システム。 - 請求項13記載の車両用衝突危険予測システムであって、
前記車体制御手段により車体が制御される際に、前記警告音出力手段により警告音が出力されることを特徴とする車両用衝突危険予測システム。
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