JP2013104861A - 車載カメラ及び車載カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車速センサやＧＰＳの精度が低いと予測される状況であっても、自車の位置及び車速を精度良く検知可能である車載カメラを提供することである。
【解決手段】自車両の前方または後方の画像を取得する画像撮像装置と、画像から特徴点を抽出する画像認識部と、検出された自車の車速情報及び現在位置情報の精度を判定する車速判定部と、特徴点と過去に抽出された過去特徴点との間の距離を測定する特徴点間距離測定部と、特徴点と予め記録装置に登録された登録特徴点に基づいて、自車位置を補正する自車位置補正部と、特徴点間距離測定部で測定された距離と、距離間を通過する時間と、に基づいて車速を測定し、補正する車速補正部と、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像素子を有する車載カメラ及び車載カメラシステムに関する。

近年カーナビゲーションシステムの急速な普及や、カメラ、レーザーレーダー、ミリ波レーダーなどのセンサを用いた衝突防止・軽減システムの搭載に伴い、自車両の車速や位置をより正確に計測する技術が求められている。

これらのシステムは一般に車速センサやＧＰＳを組み合わせることにより自車両の車速や位置を測定している。

しかしながら、車速センサはその原理により、シャフトの回転数が少ない、すなわち車速が遅い場合には精度が低下する傾向がある。またタイヤ径が変化した場合や、スリップなど路面の状態とタイヤの状態によっては精度が低下するという問題がある。

またＧＰＳもトンネルの内部や高層ビルの間などの電波の受信が困難となる場合には精度が低下するという問題がある。

上記の問題を解決するために例えば、特許文献１には、白線や距離看板を画像認識することにより、車速及び自車位置を補正する手段が開示されている。

特開２００５−２９１７３２号公報

しかし、前述した従来の技術では白線の長さ及び無白線部分の長さが既知である必要があり、白線の長さは場所により異なるため、予め地図データベースに白線の長さを登録しておかなければならない。また白線と無白線部分を繰り返し認識する必要があるため、破線が存在する道路以外では適用が困難である。

距離看板を利用する場合においても、距離看板は一般に高速道路に存在する場合が多く、高速道路以外で車速及び自車位置を頻繁に補正することが難しいという問題がある。

本発明の目的は、車速センサやＧＰＳの精度が低いと予測される状況であっても、自車の位置及び車速を精度良く検知可能である車載カメラを提供することである。

上記の問題を解決するため本発明の車載カメラは、自車両の前方または後方の画像を取得する画像撮像装置と、画像から特徴点を抽出する画像認識部と、検出された自車の車速情報及び現在位置情報の精度を判定する車速判定部と、特徴点と過去に抽出された過去特徴点との間の距離を測定する特徴点間距離測定部と、特徴点と予め記録装置に登録された登録特徴点に基づいて、自車位置を補正する自車位置補正部と、特徴点間距離測定部で測定された距離と、距離間を通過する時間と、に基づいて車速を測定し、補正する車速補正部と、を有する構成とする。

また、本発明の車載カメラシステムは、自車両の前方または後方の画像を取得する画像撮像装置と、画像から特徴点を抽出する画像認識部と、検出された自車の車速情報及び現在位置情報を取得する車両情報取得部と、検出された車速情報及び現在位置情報の精度を判定する車速判定部と、過去の特徴点が記憶された特徴点情報データベースと、特徴点と過去に検出された過去特徴点との間の距離を測定する特徴点間距離測定部と、特徴点と予め特徴点情報データベースに登録された登録特徴点に基づいて、自車位置を補正する自車位置補正部と、特徴点間距離測定部で測定された距離と、距離間を通過する時間と、に基づいて車速を測定し、補正する車速補正部と、を有する構成とする。

車速センサやＧＰＳの精度が低いと予測される状況であっても、自車の位置及び車速を精度良く検知可能である車載カメラを提供できる。

本発明に係る車載カメラシステムの一実施例を示す機能ブロック図である。 本発明に係る車載カメラの動作例を示すフローチャートである。

以下、図を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る車戴カメラ１１及び車載カメラシステム１０の一例を示したものである。

本実施例において、車戴カメラ１１及び車載カメラシステム１０は図示のように、画像撮像装置１により取得された画像データに対し、画像処理を行い、特徴点を抽出する画像認識部２と、車速センサ２１で検出された車速情報やＧＰＳ２２で検出された現在位置情報などを取得する車両情報取得部４と、取得された情報の精度を判定する車速判定部３と、取得された特徴点同士の距離を判定する特徴点間距離測定部５と、取得された特徴点の位置及び形状情報を記録する記憶装置である特徴点情報データベース６と、今回走行時に検出された特徴点情報と特徴点情報データベース６に登録された特徴点情報のマッチングを行う自車位置補正部７と、特徴点間の距離と通過するまでの時間から車速を測定し補正する車速補正部８とを具備するものである。

車戴カメラ１１及び車載カメラシステム１０は、上記した通り、車速センサ２１及びＧＰＳ２２と接続されており、車両情報取得部４から車速情報及び現在位置情報を取得するものとする。

図２は、本実施例における車戴カメラシステム１０の動作例を示すフローチャートである。このフローチャートに沿って車戴カメラシステム１０の動作を以下に説明する。

まず、ステップＳ１では画像撮像装置１を用いて画像を取得する。画像撮像装置１は一定の周期で車両の前方または後方を撮像するものである必要がある。

次に、ステップＳ２では画像認識部２を用いて、特徴点の検出を行う。特徴点は画像中から特に明確な特徴点である必要がある。例えば、特徴点としては、エッジやコーナー点といったものであり、画像認識の特徴点抽出の手法により他の物体と異なる特徴を有する特徴点を抽出する。画像認識の特徴点抽出手法は既に公知の技術として存在するため、本実施例では説明は省略する。検出された特徴点はその位置及び形状特徴情報を記録するものとする。

次に、ステップＳ３では車両情報取得部４で車速情報の取得を行う。

次に、ステップＳ４ではステップＳ３と同様に車両情報取得部４から現在自車位置情報を取得する。

次に、ステップＳ５では車速判定部３を用いて予め定めた精度値に対して現在の車速情報の精度及び現在位置情報の精度が低いかの判定を行う。精度は車速センサ２１やＧＰＳ２２の特性により決定されるもので、車速域により精度は既知である。また路面の状況を画像認識部２で判定し、精度が低いことを予測してもよい。

ステップＳ５で、予め定めた精度値に対して車速の精度が高いと判定された場合、ステップＳ６ではステップＳ３及びステップＳ４で取得した車速情報及び自車位置情報から走行距離を判定する。

次に、ステップＳ７ではステップＳ２で検出した特徴点から過去に検出した近傍の特徴点までの通過時間を計測する。

次に、ステップＳ８ではステップＳ７で計測した特徴点間の通過時間から特徴点間の距離を算出する。

次に、ステップＳ９ではステップＳ８で算出された特徴点間の距離及びステップＳ２で検出した特徴点の位置及び形状情報を特徴点情報データベース６に登録する。

ステップＳ５で予め定めた精度値に対して車速の精度が低いと判定された場合、ステップＳ１０で検出した特徴点は特徴点情報データベース６に登録済みであるかの判定を行う。具体的には今回検出された特徴点情報と特徴点情報データベース６に登録されている特徴点の位置や形状の情報が一致するかの判定を行う。

次に、ステップＳ１０で特徴点情報データベース６に登録済みであると判定された場合、ステップＳ１１では特徴点情報データベース６に登録されている位置情報から特徴点間の距離情報を計測する。

次に、ステップＳ１２では特徴点間を通過するのに要した時間を計測する。

次に、ステップＳ１３ではステップＳ１１で計測した距離及び、ステップＳ１２で計測した時間から特徴点間を走行した平均車速を算出し、車速補正部８で車速の補正を行う。

次に、ステップＳ１５ではステップＳ１０で特徴点情報データベース６に登録されていないと判定された場合、車速センサ及びＧＰＳの情報を元に走行距離を判定する。

ステップＳ１４では自車位置補正部７を用いて、自車位置の補正を行う。このときステップＳ１５を通過した場合以外は高い精度での自車位置補正を行うことができる。また繰り返し同じ道路を走行することにより、ステップＳ１５を通過する頻度は低下することにより、補正精度をより向上することが期待できる。

以上のように、本発明の構成によれば、車速が低い場合や路面の状態が悪い場合などの車速センサの精度が低いと予測される状況や、トンネル内部や高層ビルや高架が存在する場合などのＧＰＳの精度が低いと予測される状況においても、自車の位置及び車速を、車速センサやＧＰＳの精度が高い状況と同様の精度に補正することができる。

１ 画像撮像装置
２ 画像認識部
３ 車速判定部
４ 車両情報取得部
５ 特徴点間距離測定部
６ 特徴点情報データベース
７ 自車位置補正部
８ 車速補正部
１０ 車載カメラシステム
１１ 車載カメラ
２１ 車速センサ
２２ ＧＰＳ

Claims (6)

1. 自車両の前方または後方の画像を取得する画像撮像装置と、
   前記画像から特徴点を抽出する画像認識部と、
   検出された自車の車速情報及び現在位置情報の精度を判定する車速判定部と、
   前記特徴点と過去に抽出された過去特徴点との間の距離を測定する特徴点間距離測定部と、
   前記特徴点と予め記録装置に登録された登録特徴点に基づいて、自車位置を補正する自車位置補正部と、
   前記特徴点間距離測定部で測定された前記距離と、前記距離間を通過する時間と、に基づいて車速を測定し、補正する車速補正部と、を有する車載カメラ。
2. 自車両の前方または後方の画像を取得する画像撮像装置と、
   前記画像から特徴点を抽出する画像認識部と、
   検出された自車の車速情報及び現在位置情報を取得する車両情報取得部と、
   検出された前記車速情報及び前記現在位置情報の精度を判定する車速判定部と、
   過去の特徴点が記憶された特徴点情報データベースと、
   前記特徴点と過去に検出された過去特徴点との間の距離を測定する特徴点間距離測定部と、
   前記特徴点と予め前記特徴点情報データベースに登録された登録特徴点に基づいて、自車位置を補正する自車位置補正部と、
   前記特徴点間距離測定部で測定された前記距離と、前記距離間を通過する時間と、に基づいて車速を測定し、補正する車速補正部と、を有する車載カメラシステム。
3. 請求項２記載の車載カメラシステムにおいて、
   前記車速判定部で、前記車速情報の精度が予め定めた値より高いと判定された場合、前記車速情報と前記現在位置情報から自車の走行距離を算出し、前記特徴点と前記過去特徴点間の距離を算出し、前記距離と前記特徴点の位置を特徴点情報データベースへ記憶させる車載カメラシステム。
4. 請求項２記載の車載カメラシステムにおいて、
   前記車速判定部で、前記車速情報の精度が予め定めた値より低いと判定された場合、前記画像認識部で抽出された前記特徴点が前記特徴点情報データベースに登録されているか否かを判定し、登録されている場合は、前記車速補正部にて、車速を補正し、前記自車位置補正部にて、自車位置を補正する車載カメラシステム。
5. 請求項２記載の車載カメラシステムにおいて、
   前記車速判定部で、前記車速情報の精度が予め定めた値より低いと判定された場合、前記画像認識部で抽出された前記特徴点が前記特徴点情報データベースに登録されているか否かを判定し、登録されていない場合は、前記車両情報取得部で取得した前記車速情報及び前記現在位置情報に基づいて、自車の走行距離を算出する車載カメラシステム。
6. 請求項５記載の車載カメラシステムにおいて、
   前記走行距離から車速を計算し、車速を補正することで自車位置を補正する車載カメラシステム。