JP2017220110A - Three-dimensional information detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、三次元情報検出装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a three-dimensional information detection apparatus.
車両に搭載されたステレオカメラ,単眼カメラ,ソナー,レーダを用いて、車両の周囲に存在する障害物や路面の窪み等の三次元情報を検出する技術がある。 There is a technique for detecting three-dimensional information such as obstacles and road surface depressions around a vehicle using a stereo camera, a monocular camera, a sonar, and a radar mounted on the vehicle.
しかしながら、ステレオカメラ,ソナー,レーダを用いて三次元情報を検出する技術は、ステレオカメラ,ソナー,レーダが高価なため、車両に搭載することが難しい場合がある。また、単眼カメラを用いて三次元情報を検出する技術は、車両が移動している必要があり、車両が停車している状態においては、三次元情報を検出することができない。さらに、単眼カメラを用いて三次元情報を検出する技術は、予め記憶したテンプレートを用いて、当該単眼カメラの撮像により得られた撮像画像と、当該テンプレートとをパターンマッチングさせることにより、三次元情報を検出する。しかしながら、検出対象の三次元情報は、人,車,縁石,自転車など多々あり、パターンマッチング以外の方法で三次元情報を検出する技術が求められている。 However, the technology for detecting three-dimensional information using a stereo camera, sonar, and radar may be difficult to mount on a vehicle because the stereo camera, sonar, and radar are expensive. In addition, the technology for detecting three-dimensional information using a monocular camera requires that the vehicle is moving, and cannot detect three-dimensional information when the vehicle is stopped. Furthermore, the technology for detecting three-dimensional information using a monocular camera uses three-dimensional information by pattern-matching a captured image obtained by imaging of the monocular camera with the template using a template stored in advance. Is detected. However, there are many 3D information to be detected such as people, cars, curbs, and bicycles, and a technique for detecting 3D information by a method other than pattern matching is required.
実施形態の三次元情報検出装置は、一例として、車両の車高を調整する車高調整機構を制御する制御部と、車両の外部を撮像可能に設けられた撮像部と、車高調整機構によって車両が第1車高に調整された際に撮像部の撮像により得られた第1撮像画像と、車高調整機構によって車両が第1車高とは異なる第2車高に調整された際に撮像部の撮像により得られた第2撮像画像との視差を求め、当該求めた視差に基づいて、車両の外部に存在する三次元情報を検出する検出部と、を備える。よって、一例としては、より簡易な構成で車両の外部に存在する三次元情報を検出することができる。 The three-dimensional information detection apparatus of the embodiment includes, as an example, a control unit that controls a vehicle height adjustment mechanism that adjusts the vehicle height of the vehicle, an imaging unit that is capable of imaging the outside of the vehicle, and a vehicle height adjustment mechanism. When the vehicle is adjusted to the first vehicle height and when the vehicle is adjusted to a second vehicle height different from the first vehicle height by the first captured image obtained by imaging of the imaging unit and the vehicle height adjustment mechanism. A detection unit that obtains a parallax with the second captured image obtained by the imaging of the imaging unit and detects three-dimensional information existing outside the vehicle based on the obtained parallax. Therefore, as an example, three-dimensional information existing outside the vehicle can be detected with a simpler configuration.
また、三次元情報検出装置は、一例として、第2車高が、第1車高との差分が所定値以上の車高である。よって、一例として、三次元情報を検出可能な車高において撮像された撮像画像を用いて、車両の外部の三次元情報の検出が行われるので、車両の外部の三次元情報の検出精度を向上させることができる。 In the three-dimensional information detection apparatus, for example, the second vehicle height is a vehicle height that has a difference from the first vehicle height equal to or greater than a predetermined value. Therefore, as an example, since the detection of the three-dimensional information outside the vehicle is performed using the captured image picked up at the vehicle height capable of detecting the three-dimensional information, the detection accuracy of the three-dimensional information outside the vehicle is improved. Can be made.
また、三次元情報検出装置は、一例として、車両の俯瞰画像と、検出部により検出された三次元情報を識別可能とする識別情報とを含む画像を表示する表示部をさらに備える。よって、一例として、これにより、車両の乗員は、車両の外部に存在する三次元情報を容易に認識することができる。 Further, as an example, the three-dimensional information detection apparatus further includes a display unit that displays an image including a bird's-eye view image of the vehicle and identification information that can identify the three-dimensional information detected by the detection unit. Therefore, as an example, this allows the vehicle occupant to easily recognize the three-dimensional information existing outside the vehicle.
また、三次元情報検出装置は、一例として、制御部が、車両から乗員が降車する場合、車両を第1車高から当該第1車高より低い第2車高に調整し、または/かつ車両から乗員が乗車する場合、車両を第2車高から第1車高に調整する。よって、一例として、車両の外部の三次元情報を検出するために、車両の車高を意図的に調整することなく、車両の外部の三次元情報を検出することができる。 For example, in the three-dimensional information detection apparatus, when the occupant gets out of the vehicle, the control unit adjusts the vehicle from the first vehicle height to a second vehicle height lower than the first vehicle height, and / or the vehicle. When the occupant gets on, the vehicle is adjusted from the second vehicle height to the first vehicle height. Therefore, as an example, in order to detect the three-dimensional information outside the vehicle, the three-dimensional information outside the vehicle can be detected without intentionally adjusting the vehicle height.
また、三次元情報検出装置は、一例として、車高調整機構が、エアサスペンションである。よって、一例として、スプリングを有する車高調整機構と比較して、車両の車高を容易に調整可能となる。 In the three-dimensional information detection apparatus, for example, the vehicle height adjustment mechanism is an air suspension. Therefore, as an example, the vehicle height of the vehicle can be easily adjusted as compared with a vehicle height adjustment mechanism having a spring.
以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる三次元情報検出装置を適用した車両について説明する。 Hereinafter, a vehicle to which the three-dimensional information detection apparatus according to the present embodiment is applied will be described with reference to the accompanying drawings.
実施形態では、車両1は、例えば、内燃機関(エンジン)を駆動源とする自動車(内燃機関自動車)であっても良いし、電動機(モータ)を駆動源とする自動車(電気自動車、燃料電池自動車等)であっても良いし、それらの双方を駆動源とする自動車(ハイブリッド自動車)であっても良い。また、車両1は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載することができる。また、車両1における車輪3の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
In the embodiment, the vehicle 1 may be, for example, an automobile (an internal combustion engine automobile) using an internal combustion engine (engine) as a drive source, or an automobile (electric vehicle, fuel cell automobile) using an electric motor (motor) as a drive source. Etc.), or an automobile (hybrid automobile) using both of them as drive sources. The vehicle 1 can be mounted with various transmissions, and various devices (systems, components, etc.) necessary for driving the internal combustion engine and the electric motor. In addition, the method, number, layout, and the like of the device related to driving of the
図1に示されるように、車体2は、乗員が乗車する車室2aを構成している。車室2a内には、乗員としての運転者の座席2bに臨む状態で、操舵部4、加速操作部5、制動操作部6、変速操作部7等が設けられている。本実施形態では、一例として、操舵部4は、ダッシュボード(インストルメントパネル)から突出したステアリングホイールである。加速操作部5は、運転者の足下に位置されたアクセルペダルである。制動操作部6は、運転者の足下に位置されたブレーキペダルである。変速操作部7は、センターコンソールから突出したシフトレバーである。
As shown in FIG. 1, the
また、車室2a内には、表示装置8、音声出力装置9が設けられている。表示装置8は、例えば、LCD(liquid crystal display)、OELD(organic electroluminescent display)等である。音声出力装置9は、一例として、スピーカである。また、本実施形態では、一例として、表示装置8は、透明な操作入力部10(例えば、タッチパネル等)で覆われている。乗員等は、操作入力部10を介して表示装置8の表示画面に表示される映像(画像)を視認することができる。また、乗員等は、表示装置8の表示画面に表示される映像(画像)に対応した位置を、手指等で触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力(指示入力)を実行することができる。また、本実施形態では、一例として、表示装置8、音声出力装置9、操作入力部10等は、ダッシュボードの車幅方向(左右方向)の中央部に位置されたモニタ装置11に設けられている。モニタ装置11は、スイッチ、ダイヤル、ジョイスティック、押しボタン等の操作入力部を有することができる。また、モニタ装置11とは異なる車室2a内の他の位置に他の音声出力装置を設けて、モニタ装置11の音声出力装置9に加え、当該他の音声出力装置から、音声を出力することができる。また、本実施形態では、一例として、モニタ装置11は、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用されているが、周辺監視装置用のモニタ装置を、これらシステムとは別に設けても良い。また、音声出力装置9の他に、ブザー24(図3参照)等の音声出力部から、警報音等が出力されるように構成することができる。
A
また、図1,2に示されるように、本実施形態では、一例として、車両1は、四輪車(四輪自動車)であり、左右二つの前輪3Fと、左右二つの後輪3Rとを有する。さらに、本実施形態では、これら四つの車輪3は、いずれも操舵されうるように(言い換えると、転舵可能に)構成されている。具体的には、図3に示されるように、車両1は、前輪3Fを操舵する前輪操舵システム12と、後輪3Rを操舵する後輪操舵システム13とを有している。これら前輪操舵システム12および後輪操舵システム13は、周辺監視ECU14(electronic control unit)等によって電気的に制御されて、それぞれのアクチュエータ12a,13aを動作させる。前輪操舵システム12および後輪操舵システム13は、例えば、電動パワーステアリングシステム、SBW(steer by wire)システム等である。前輪操舵システム12および後輪操舵システム13は、アクチュエータ12a,13aによって操舵部4にトルク(アシストトルク)を付加して操舵力を補ったり、対応する車輪3(前輪3Fまたは後輪3R)を操舵(自動操舵)したりする。アクチュエータ12a,13aは、一つの車輪3を操舵しても良いし、複数の車輪3を操舵しても良い。また、本実施形態では、一例として、二つの前輪3Fは、互いに同相(同位相、同転舵方向、同回動方向)で略平行に転舵される。二つの後輪3Rは、互いに同相で略平行に転舵される。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, as an example, the vehicle 1 is a four-wheeled vehicle (four-wheeled vehicle), and includes two left and right
また、車両1は、図3に示すように、車両1の車高を調整する車高調整機構28および当該車高調整機構28による車両1の車高の調整を制御する車高調整ECU29を有する。本実施形態では、車高調整機構28は、前輪3Fと車両1の車体との間に設置された前輪エアサスペンション28a、および後輪3Rと車両1の車体との間に設置された後輪エアサスペンション28bを有する。前輪エアサスペンション28aおよび後輪エアサスペンション28bは、空気ばねとして機能する。本実施形態では、前輪エアサスペンション28aおよび後輪エアサスペンション28bは、空気が排出可能に設けられた空気室を有する。そして、前輪エアサスペンション28aおよび後輪エアサスペンション28bは、空気室に対して、空気を給排する。その結果、前輪エアサスペンション28aおよび後輪エアサスペンション28bは、前輪3Fと車両1の車体との間の距離、および後輪3Rと車両1の車体との間の距離を変更することで、車両1の車高を調整する。これにより、車高調整機構28は、スプリングによって車両1の車高を調整する車高調整機構と比較して、車両1の車高を容易に調整可能となる。また、本実施形態では、車両1は、前輪エアサスペンション28aと車両1の車体フレームとの間、および後輪エアサスペンション28bと車両1の車体フレームとの間に、車両1の車高を検出する車高センサ30を有する。本実施形態では、前輪エアサスペンション28aと車両1の車体フレームとの間、および後輪エアサスペンション28bと車両1の車体フレームとの間の両方に、車高センサ30を設けているが、前輪エアサスペンション28aと車両1の車体フレームとの間、および後輪エアサスペンション28bと車両1の車体フレームとの間のうち少なくとも一方に車高センサ30が設けられていれば良い。
Further, as shown in FIG. 3, the vehicle 1 has a vehicle
車高調整ECU29は、車高調整機構28による車両1の車高の調整を制御する車高調整制御部として機能する。本実施形態では、車高調整ECU29は、一例として、CPU(central processing unit)、ROM(read only memory)、RAM(random access memory)等を有する。CPUは、車高調整機構28を制御するための各種演算処理を実行する。ROMは、車高調整機構28を制御するための各種プログラム等の各種情報を記憶する。具体的には、ROMは、車両1の運行状況を安定させる車高(以下、標準車高と言う)、標準車高より高い車高(以下、High車高と言う)、標準車高より低い車高(以下、Low車高と言う)、および車両1の運転手が任意に設定した車高(以下、設定車高と言う)を示す車高データを記憶する。RAMは、ROMに記憶された各種プログラムに基づいてCPUが各種演算処理を実行するために必要な演算データを一時的に記憶する。
The vehicle height adjustment ECU 29 functions as a vehicle height adjustment control unit that controls the adjustment of the vehicle height of the vehicle 1 by the vehicle
車高調整ECU29には、車高調整機構28、車高センサ30、車高スイッチ31、スマートユニット32、バックドアカーテシスイッチ33等が、入出力インタフェースを介して電気的に接続されている。車高センサ30は、車両1の車高の検出結果を示す検出信号を車高調整ECU29に出力する。車高調整ECU29は、車高センサ30から入力される検出信号に基づいて、車両1の車高を取得する。そして、車高調整ECU29は、取得した車両1の車高を、周辺監視ECU14に通知する。また、車高調整ECU29は、車高スイッチ31、スマートユニット32、およびバックドアカーテンスイッチ33からの信号に基づいて、ROMに記憶される車高データが示す車高の中から、標準車高、High車高、Low車高、設定車高等の車高を選択する。そして、車高調整ECU29は、選択した車高になるように、前輪エアサスペンション28aおよび後輪エアサスペンション28bにおける空気室に対する給排動作を制御する。これにより、車高調整ECU29は、車両1の車高を、選択された車高に調整する。
A vehicle
車高スイッチ31は、車両1の運転席に設けられ、走行路面や車速等の車両1の走行状態等に応じて、標準車高、High車高、Low車高、または設定車高を選択可能なスイッチである。車高スイッチ31は、その操作により選択された車高を示す選択信号を、車高調整ECU29に出力する。車高調整ECU29は、ROMに記憶される車高データが示す車高のうち、車高スイッチ31から入力された選択信号が示す車高と一致する車高になるように、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を調整する。
The
スマートユニット32は、予め設定された車高を示す選択信号、および車高の調整の開始または停止を示す操作信号を車高調整ECU29に出力する。また、スマートユニット32は、ドアロックの施錠または解錠を示すドアロック信号を、ドアロックの施錠および解錠を制御する開閉体制御装置へ出力する。これにより、スマートユニット32は、ドアロックの施錠および解錠を制御する。本実施形態では、車両1は、キー操作を行うことなく各種操作が可能なスマートエントリシステムを搭載している。スマートエントリシステムは、外部の携帯機器にID情報を記憶させ、外部の携帯機器に記憶されたID情報とスマートユニット32に予め登録されたID情報とが一致した場合に、キー操作を行うことなく、スマートユニット32に対して、車高の選択やドアロックの施錠または開錠を指示することが可能である。
The
バックドアカーテシスイッチ33は、車両1が有するバックドアの開閉に応じて作動し、当該バックドアが開かれているか否かを示す開閉信号を車高調整ECU29に対して出力する。そして、車高調整ECU29は、バックドアカーテシスイッチ33から入力された開閉信号が、バックドアが開かれていることを示す場合、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を設定車高に調整する。一方、車高調整ECU29は、バックドアカーテシスイッチ33から入力された開閉信号が、バックドアが閉じていることを示す場合、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を標準車高に調整する。
The back
また、本実施形態では、一例として、図2に示されるように、車両1(車体2)には、複数(本実施形態では、一例として四つ)の撮像部16(16a〜16d)が設けられている。撮像部16は、例えば、CCD(charge coupled device)やCIS(CMOS image sensor)等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部16は、所定のフレームレートで撮像画像(動画データ、フレームデータ)を出力することができる。撮像部16は、それぞれ、広角レンズを有し、水平方向には140°〜220°の範囲(視野角)を撮影することができる。また、撮像部16の光軸は下方(斜め下方)に向けて設定されている。よって、撮像部16は、車両1が移動可能な路面を含む車体2の周辺の外部の環境を撮影する。ここで、水平方向とは、重力方向(鉛直方向)に対して垂直な水平面に含まれている方向である。
In the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 2, the vehicle 1 (the vehicle body 2) is provided with a plurality of (in the present embodiment, four as an example) imaging units 16 (16 a to 16 d). It has been. The
本実施形態では、一例として、撮像部16aは、車体2の前側(車両前後方向の前方側)の端部2c(平面視での端部)に位置され、フロントバンパー等に設けられている。撮像部16bは、車体2の左側(車幅方向の左側)の端部2dに位置され、左側のドアミラー2g(突出部)に設けられている。撮像部16cは、車体2の後側(車両前後方向の後方側)の端部2eに位置され、リヤトランクのドア2hの下方の壁部に設けられている。撮像部16dは、車体2の右側(車幅方向の右側)の端部2fに位置され、右側のドアミラー2g(突出部)に設けられている。本実施形態は、カメラの車載方法を制限するものではなく、車両に対してフロント方向の画像データ、左右サイド方向の画像データ、リア方向の画像データを取得できるように設置されればよい。
In the present embodiment, as an example, the
周辺監視ECU14は、複数の撮像部16で得られた撮像画像に基づいて演算処理や画像処理を実行する。これにより、周辺監視ECU14は、運転者にとって適切な視野範囲の画像を生成したり、当該画像に対して車両1の進行方向の案内線等を重畳表示したり、車両1(車体2)を上方から見た仮想的な鳥瞰図画像(俯瞰画像)を生成したり、車両1の外部に存在する障害物や路面の窪み等の立体物(三次元情報)を検出したりする。即ち、撮像部16は、運転者に見せるための車両1周囲の画像を撮像することに加えて、立体物の検出にも用いられる。
The
また、本実施形態では、一例として、図3に示されるように、周辺監視システム100は、周辺監視ECU14、モニタ装置11、前輪操舵システム12、後輪操舵システム13等の他、ブレーキシステム18、舵角センサ19(角度センサ)、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22、加速度センサ26、車高調整EUC29等が、車内ネットワーク23(電気通信回線)を介して電気的に接続されている。車内ネットワーク23は、一例としては、CAN(controller area network)として構成されている。周辺監視ECU14は、車内ネットワーク23を通じて制御信号を送ることで、前輪操舵システム12、後輪操舵システム13、ブレーキシステム18等を制御することができる。また、周辺監視ECU14は、車内ネットワーク23を介して、トルクセンサ12b、タイヤ角センサ13b(後輪3R用)、アクチュエータ18a、ブレーキセンサ18b、舵角センサ19(前輪3F用)、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22、加速度センサ26等の検出結果、および操作入力部10等の指示信号を受け取ることができる。
Further, in the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 3, the
周辺監視ECU14は、一例として、CPU(central processing unit)14a、ROM(read only memory)14b、RAM(random access memory)14c、表示制御部14d、音声制御部14e、SSD(solid state drive、フラッシュメモリ)14f等を有している。CPU14aは、例えば、表示装置8で表示される画像に関連した画像処理、車両1の移動経路の演算、車両1の外部に存在する立体物の検出等の各種の演算処理を実行する。CPU14aは、ROM14b等の不揮発性の記憶装置に記憶された(インストールされた)プログラムを読み出し、当該プログラムに従って演算処理を実行する。
The
RAM14cは、CPU14aでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。また、表示制御部14dは、周辺監視ECU14での演算処理のうち、主として、撮像部16で得られた撮像画像を用いた画像処理や、表示装置8で表示される画像データの画像処理(一例としては合成等)等を実行する。また、音声制御部14eは、周辺監視ECU14での演算処理のうち、主として、音声出力装置9で出力される音声データの処理を実行する。また、SSD14fは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、周辺監視ECU14の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。CPU14aや、ROM14b、RAM14c等は、同一パッケージ内に集積されることができる。また、周辺監視ECU14は、CPU14aに替えて、DSP(digital signal processor)等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であっても良い。また、SSD14fに替えてHDD(hard disk drive)が設けられても良いし、SSD14fやHDDは、周辺監視ECU14とは別に設けられても良い。
The RAM 14c temporarily stores various types of data used in computations by the CPU 14a. The
図4は、本実施形態にかかる周辺監視ECUの機能構成を示すブロック図である。図4に示すように、周辺監視ECU14は、記憶部400と、視差算出部401と、立体物検出部402と、を主に備えている。図4に示す、視差算出部401と、立体物検出部402は、周辺監視ECU14が有するCPU14aが、ROM14bに記憶されたプログラムを実行することで実現される。これらの構成は、ハードウェアで実現するように構成しても良い。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the periphery monitoring ECU according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、周辺監視ECU14は、車高調整機構28によって車両1が第1車高に調整された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像と、車高調整機構28によって車両1が当該第1車高とは異なる第2車高に調整された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像との視差を求め、当該視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物(三次元情報)を検出する。これにより、ステレオカメラ,ソナー,レーダ等を用いて立体物の検出方法やパターンマッチングを用いた立体物の検出方法を用いることなく、車両1の外部に存在する立体物を検出することができるので、より簡易な構成で車両1の外部に存在する立体物を検出することができる。
In the present embodiment, the
記憶部400は、RAM14cやSSD14f等の記憶媒体に確保される。記憶部400は、撮像部16の撮像により得られた撮像画像を記憶する。本実施形態では、記憶部400は、車体2に設けられた4つの撮像部16(16a〜16d)それぞれから得られた撮像画像を、当該撮像部16毎に記憶する。視差算出部401は、記憶部400に記憶された撮像画像のうち、同一の撮像部16の撮像により得られた複数の撮像画像の視差を算出するものとする。
The storage unit 400 is secured in a storage medium such as the RAM 14c or the
本実施形態では、視差算出部401が、車両1が停車している間に撮像部16の撮像により得られた撮像画像の視差を求める例について説明するが、これに限定するものではなく、車両1が走行している間に撮像部16の撮像により得られた撮像画像の視差を求めることも可能である。
In the present embodiment, an example in which the parallax calculation unit 401 obtains the parallax of a captured image obtained by imaging by the
立体物検出部402は、視差算出部401により求められた視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する。本実施形態では、立体物検出部402は、視差算出部401により求められた視差に基づいて、車両1と、検出した立体物との間の距離を算出する。
The three-dimensional
例えば、車高調整ECU29は、車両1が停車して運転手等の乗員が降車する場合、運転手が車両1から降車し易くするために、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を、標準車高またはHigh車高から、Low車高に調整する。そこで、視差算出部401は、車両1が停車して運転手が降車する場合に、車高センサ30により標準車高またはHigh車高が検出された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像と、車高センサ30によりLow車高が検出された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像との視差を求める。次に、立体物検出部402は、当該視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する。そして、立体物検出部402は、車両1の乗員がドアを開ける前に、立体物の検出結果を表示装置8に表示する。これにより、車両1から乗員が降車する際に車両1の外部に立体物が存在する場合に、乗員によって開かれたドアが立体物に当ることを防止できる。また、車両1に運転手等の乗員が乗車する際の車高の調整時に撮像された撮像画像を用いて、車両1の外部の立体物を検出することで、車両1の外部の立体物を検出するために、車両1の車高を意図的に調整することなく、車両1の外部の立体物を検出することができる。本実施形態では、立体物検出部402は、車両1の外部の立体物(三次元形状)を三次元情報の一例として検出しているが、車両1から立体物までの距離等を三次元情報の一例として検出しても良い。
For example, the vehicle height adjustment ECU 29 controls the vehicle
また、車高調整ECU29は、停車している車両1に運転手等の乗員が乗車する場合、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を、Low車高から、High車高または標準車高に調整する。そこで、視差算出部401は、停車している車両1に運転手が乗車する場合に、車高センサ30によりLow車高が検出された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像と、車高センサ30により標準車高またはHigh車高が検出された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像との視差を求める。次に、立体物検出部402は、当該視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する。そして、立体物検出部402は、車両1が走り始める前に、立体物の検出結果を表示装置8に表示する。これにより、車両1が走り始める際に車両1の外部に立体物が存在する場合に、車両1が立体物に接触することを防止できる。また、車両1に運転手等の乗員が降車する際の車高の調整時に撮像された撮像画像を用いて、車両1の外部の立体物を検出することで、車両1の外部の立体物を検出するために、車両1の車高を意図的に調整することなく、車両1の外部の立体物を検出することができる。
Further, the vehicle height adjustment ECU 29 controls the vehicle
次に、本実施形態にかかる周辺監視ECU14による記憶部400に対する撮像画像の保存処理について説明する。
Next, a process for storing a captured image in the storage unit 400 by the
まず、車両1の運転手による、車両1の車高の調整の指示によらずに、撮像画像を保存する処理について説明する。周辺監視ECU14は、車両1が停車している間、車高調整ECU29から通知される車両1の車高(すなわち、車高センサ30により検出された車高)と、当該車高が検出された際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像とを対応付けて記憶部400に保存する。
First, a process for storing a captured image without depending on an instruction to adjust the vehicle height of the vehicle 1 by the driver of the vehicle 1 will be described. The surrounding
その後、視差算出部401は、車両1が停止している間に車高センサ30により検出された車高間の差分が所定値以上となった場合に、記憶部400に記憶された撮像画像のうち、所定値以上の差分を有する車高と対応付けて記憶された2つの撮像画像を読み出す。ここで、所定値は、予め設定された値であり、2つの撮像画像の視差に基づいて、立体物を検出可能な車高の差分である。これにより、立体物を検出可能な車高において撮像された撮像画像を用いて、車両1の外部の立体物の検出が行われるので、車両1の外部の立体物の検出精度を向上させることができる。そして、視差算出部401は、読み出した2つの撮像画像の視差を算出する。
Thereafter, when the difference between the vehicle heights detected by the
次に、図5を用いて、車両1の運転手による、車両1の車高の調整の指示に応じて、撮像画像を保存する処理について説明する。図5は、本実施形態にかかる車両による記憶部に対する撮像画像の保存処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 Next, a process for storing a captured image in response to an instruction for adjusting the vehicle height of the vehicle 1 by the driver of the vehicle 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of a flow of processing for storing a captured image in the storage unit by the vehicle according to the present embodiment.
車高調整ECU29は、車高スイッチ31から選択信号が入力されて、車両1の車高を調整する場合に、車両1の車高の調整に先立って、車両1の車高を調整することを示す制御開始情報を周辺監視ECU14に送信する(ステップS501)。周辺監視ECU14は、車高調整ECU29から制御開始情報を受信した際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS502)。次いで、周辺監視ECU14は、撮像画像の保存が完了したことを示す完了通知を、車高調整ECU29に送信する(ステップS503)。
When the vehicle height adjustment ECU 29 receives a selection signal from the
車高調整ECU29は、周辺監視ECU14から完了通知を受信すると、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を、車高スイッチ31から入力された選択信号が示す車高に調整する(ステップS504)。車両1の車高の調整が完了すると、車高調整ECU29は、車両1の車高の調整が完了したことを示す制御完了情報を、周辺監視ECU14に送信する(ステップS505)。
When the vehicle height adjustment ECU 29 receives the completion notification from the
周辺監視ECU14は、車高調整ECU29から制御完了情報を受信した際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS506)。その後、視差算出部401は、記憶部400に記憶された2つの撮像画像を読み出す。そして、視差算出部401は、読み出した2つの撮像画像の視差を算出する。その後、立体物検出部402は、算出された視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する。
The
次に、図6を用いて、停車している車両1に運転手が乗車する際に、車両1の外部に存在する立体物を検出する処理の流れの一例について説明する。図6は、本実施形態にかかる車両による立体物の検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, an example of the flow of processing for detecting a three-dimensional object existing outside the vehicle 1 when the driver gets on the stopped vehicle 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the flow of a solid object detection process performed by the vehicle according to the present embodiment.
以下の説明では、撮像部16dの撮像により得られた複数の撮像画像を用いて、車両1の外部に存在する立体物を検出する例について説明するが、他の撮像部16(撮像部16a,16b,16c)の撮像により得られた複数の撮像画像を用いる場合も、同様にして、車両1の外部に存在する立体物を検出する。また、本実施形態では、複数の撮像部16それぞれの撮像により得られた撮像画像を用いて、車両1の前方、左右、および後方に存在する立体物を検出する例について説明するが、車両1が撮像部16(例えば、撮像部16d)を1つしか有しない場合には、当該撮像部16の撮像により得られた撮像画像のみを用いて、車両1の外部に存在する立体物を検出する。
In the following description, an example in which a three-dimensional object existing outside the vehicle 1 is detected using a plurality of captured images obtained by imaging by the
車両1の運転手が乗車しておらず、当該車両1のエンジンが停止している間、車高調整ECU29は、スマートユニット32から、ドアロックの解錠を示すドアロック信号が開閉体制御装置へ出力され、ドアロックが解錠されるのを待つ。そして、ドアロックが解錠され(ステップS601)、かつ車両1のエンジンを稼働させるイグニッションがオンされると(ステップS602)、車高調整ECU29は、車高スイッチ31から選択信号(例えば、High車高または標準車高を示す選択信号)が入力されるのを待つ。車高調整ECU29は、車高スイッチ31から選択信号を受信すると(ステップS603)、車両1の車高の調整に先立って、制御開始情報を周辺監視ECU14に送信する。なお、撮像部16の起動に時間がかかる場合には、ドアロックの解除時に撮像部16の電源をオンしても良い。
While the driver of the vehicle 1 is not in the vehicle and the engine of the vehicle 1 is stopped, the vehicle height adjustment ECU 29 receives a door lock signal indicating the unlocking of the door lock from the
周辺監視ECU14は、制御開始情報を受信した際に(すなわち、車両1の車高が調整される前に、例えば、車両1の車高がLow車高に調整されている場合に)撮像部16dの撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS604)。次いで、周辺監視ECU14は、完了通知を、車高調整ECU29に送信する。
When the
車高調整ECU29は、周辺監視ECU14から完了通知を受信すると、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を、車高スイッチ31から受信した選択信号が示す車高(例えば、High車高)に調整する(ステップS605)。その後、車高調整ECU29は、制御完了情報を周辺監視ECU14に送信する。
When the vehicle height adjustment ECU 29 receives the completion notification from the surrounding monitoring
周辺監視ECU14は、車高調整ECU29から制御完了情報を受信した際に(すなわち、車両1の車高を調整した後に、例えば、車両1の車高をHigh車高に調整した後に)撮像部16の撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS606)。次いで、視差算出部401は、記憶部400に記憶された2つの撮像画像の視差を算出する。さらに、立体物検出部402は、視差算出部401により算出された視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する(ステップS607)。車両1の外部に存在する立体物を検出した場合、立体物検出部402は、視差算出部401により算出された視差に基づいて、車両1から立体物までの距離も検出する。
The
次に、立体物検出部402は、車両1の外部に存在する立体物の検出結果を表示装置8に表示する(ステップS608)。その後、立体物検出部402は、車両1が走行を開始し、車両1の車速が所定速度(例えば、5km/h)以上となると、表示装置8に対する立体物の検出結果の表示を終了させる(ステップS609)。
Next, the three-dimensional
次に、図7を用いて、車両1が停車して運転手が降車する際に、車両1の外部に存在する立体物を検出する処理の流れの一例について説明する。図7は、本実施形態にかかる車両による立体物の検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Next, an example of a flow of processing for detecting a three-dimensional object existing outside the vehicle 1 when the vehicle 1 stops and the driver gets off will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a flow of a three-dimensional object detection process by the vehicle according to the present embodiment.
車両1のエンジンが稼働している状態において当該車両1が停車し(ステップS701)かつ車両1のエンジンを稼働させるイグニッションがオフされると、車高調整ECU29は、車高スイッチ31から選択信号(例えば、Low車高を示す選択信号)が入力されるのを待つ。本実施形態にかかる車両1は、エンジンを稼働させるイグニッションがオフされても、撮像部16、周辺監視ECU14、モニタ装置11、車高調整機構28、車高調整ECU29、車高センサ30等、車両1の外部に存在する立体物の検出に関わる構成への電源の供給は確保されているものとする。車高調整ECU29は、車高スイッチ31から選択信号を受信すると(ステップS702)、車両1の車高の調整に先立って、制御開始情報を周辺監視ECU14に送信する。
When the vehicle 1 stops in a state where the engine of the vehicle 1 is operating (step S701) and the ignition for operating the engine of the vehicle 1 is turned off, the vehicle height adjustment ECU 29 receives a selection signal ( For example, it waits for input of a selection signal indicating Low vehicle height. Even if the ignition for operating the engine is turned off, the vehicle 1 according to the present embodiment includes the
周辺監視ECU14は、制御開始情報を受信した際に(すなわち、車両1の車高が調整される前に、例えば、車両1の車高がHigh車高または標準車高に調整されている場合に)撮像部16dの撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS703)。次いで、周辺監視ECU14は、完了通知を、車高調整ECU29に送信する。
When the
車高調整ECU29は、周辺監視ECU14から完了通知を受信すると、車高調整機構28を制御して、車両1の車高を、車高スイッチ31から受信した選択信号が示す車高(例えば、Low車高)に調整する(ステップS704)。その後、車高調整ECU29は、制御完了情報を周辺監視ECU14に送信する。
When the vehicle height adjustment ECU 29 receives the completion notification from the
周辺監視ECU14は、車高調整ECU29から制御完了情報を受信した際に(すなわち、車両1の車高を調整した後に、例えば、車両1の車高をLow車高に調整した後に)撮像部16dの撮像により得られた撮像画像を記憶部400に保存する(ステップS705)。次いで、視差算出部401は、記憶部400に記憶された2つの撮像画像の視差を算出する。さらに、立体物検出部402は、視差算出部401に算出された視差に基づいて、車両1の外部に存在する立体物を検出する(ステップS706)。車両1の外部に存在する立体物を検出した場合、立体物検出部402は、視差算出部401により算出された視差に基づいて、車両1から立体物までの距離も検出する。
The surrounding
その後、立体物検出部402は、車両1から運転手が降車する前に、車両1の外部に存在する立体物の検出結果を表示装置8に表示する(ステップS707)。そして、立体物検出部402は、スマートユニット32からドアロックの施錠を示すドアロック信号が開閉体制御装置へ出力され、ドアロックが施錠されるのを待つ。ドアロックが施錠され、運転手が車両1から降車すると、立体物検出部402は、表示装置8に対する立体物の検出結果の表示を終了させる(ステップS708)。
Thereafter, the three-dimensional
図6および図7に示す、車両1の外部に存在する立体物の検出処理では、周辺監視ECU14は、車高スイッチ31から入力される選択信号に応じて、車両1の車高が調整された場合に、車両1の外部に存在する立体物を検出する例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、周辺監視ECU14は、車高スイッチ31からの選択信号の入力によらずに、車高調整機構28によって自動的に車両1の車高が調整された場合も、同様にして、車両1の外部に存在する立体物を検出することが可能である。
In the detection processing of the three-dimensional object existing outside the vehicle 1 shown in FIGS. 6 and 7, the surrounding monitoring
図8および図9は、本実施形態にかかる車両による立体物の検出結果の表示装置に対する表示例を示す図である。本実施形態では、立体物検出部402は、複数の撮像部16の撮像により得られた撮像画像を、車両1を上空から俯瞰したような俯瞰画像Gに変換する。そして、図8に示すように、立体物検出部402は、図8に示すように、俯瞰画像Gと、検出した立体物の位置を識別可能とする立体物情報A(三次元情報。例えば、検出した立体物の位置を識別可能とする線)とを含む重畳画像G1を、表示制御部14dを制御して、表示装置8に表示させる。これにより、車両1の乗員は、車両1の外部に存在する立体物を容易に認識することができる。
8 and 9 are diagrams illustrating examples of display on the display device of the detection result of the three-dimensional object by the vehicle according to the present embodiment. In the present embodiment, the three-dimensional
若しくは、図9に示すように、立体物検出部402は、撮像部16(例えば、車体2の後側の端部2eに位置する撮像部16c)の撮像により得られた撮像画像gが含む立体物の画像оgと、検出した立体物を識別可能とする立体物情報B(例えば、矩形の枠画像)とを含む重畳画像g1を、表示装置8に表示させても良い。これにより、車両1の乗員は、車両1の外部に存在する立体物を容易に認識することができる。その際、立体物検出部402は、車両1と立体物との間の距離に応じて、検出した立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bの色を異ならせても良い。例えば、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離以下の立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bの色を赤色とする。一方、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離より長い立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bの色を黄色とする。
Alternatively, as illustrated in FIG. 9, the three-dimensional
本実施形態では、立体物検出部402は、車両1と立体物との間の距離に応じて、立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bの色を異ならせているが、車両1と立体物との間の距離に応じて立体物情報Bの表示態様を異ならせるものであれば、これに限定するものではない。例えば、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離以下の立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bをハイライト表示とする。一方、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離より長い立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bをハイライト表示させない。若しくは、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離以下の立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bを点滅表示させる。一方、立体物検出部402は、車両1との間の距離が所定距離より長い立体物の画像оgに重畳する立体物情報Bを点滅表示させない。
In the present embodiment, the three-dimensional
このように、本実施形態にかかる車両1によれば、より簡易な構成で車両1の外部に存在する立体物を検出することができる。 Thus, according to the vehicle 1 according to the present embodiment, a three-dimensional object existing outside the vehicle 1 can be detected with a simpler configuration.
本実施形態では、エアサスペンションにより車両1の車高が調整された場合に撮像部16の撮像により得られた撮像画像を用いて、車両1の外部の立体物を検出する例について説明したが、エアサスペンション以外の他の車高調整機構により車両1の車高が調整された場合も、同様にして、撮像部16の撮像により得られた撮像画像を用いて、車両1の外部の立体物を検出可能である。例えば、周辺監視ECU14は、車高調整機構28が、スプリングによって車高を調整する場合、車両1に乗員が乗車して当該乗員の重さにより車高がLow車高である際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像と、車両1から乗員が降車して車高が標準車高またはHigh車高となった際に撮像部16の撮像により得られた撮像画像とを用いて、車両1の外部の立体物を検出することも可能である。なお、この場合も、車両1には、車高を測定する車高センサ30が設けられている。
In the present embodiment, the example in which the three-dimensional object outside the vehicle 1 is detected using the captured image obtained by the imaging of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 車両
8 表示装置
11 モニタ装置
14 周辺監視ECU
14a CPU
14b ROM
14c RAM
14d 表示制御部
14f SSD
16 撮像部
28 車高調整機構
28a 前輪エアサスペンション
28b 後輪エアサスペンション
29 車高調整ECU
30 車高センサ
31 車高スイッチ
32 スマートユニット
33 バックドアカーテシスイッチ
400 記憶部
401 視差算出部
402 立体物検出部
1
14a CPU
14b ROM
14c RAM
14d
16
30
Claims (5)
前記車両の外部を撮像可能に設けられた撮像部と、
前記車高調整機構によって前記車両が第1車高に調整された際に前記撮像部の撮像により得られた第1撮像画像と、前記車高調整機構によって前記車両が前記第1車高とは異なる第2車高に調整された際に前記撮像部の撮像により得られた第2撮像画像との視差を求め、当該求めた視差に基づいて、前記車両の外部に存在する三次元情報を検出する検出部と、
を備えた三次元情報検出装置。 A control unit that controls a vehicle height adjustment mechanism that adjusts the vehicle height of the vehicle;
An imaging unit provided to be capable of imaging the outside of the vehicle;
The first captured image obtained by imaging of the imaging unit when the vehicle is adjusted to the first vehicle height by the vehicle height adjustment mechanism, and the vehicle height is the first vehicle height by the vehicle height adjustment mechanism. A parallax with a second captured image obtained by imaging of the imaging unit when adjusted to a different second vehicle height is obtained, and three-dimensional information existing outside the vehicle is detected based on the obtained parallax A detector to perform,
A three-dimensional information detection apparatus.
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