JP2022028398A - Vehicle identification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、夜間、車両の前方にある車両を識別する車両識別装置に関する。 The present invention relates to a vehicle identification device that identifies a vehicle in front of the vehicle at night.
夜間、車両の走行中に、前方にある光源を検出し、その光源が車両のものであるか否かを識別して、ヘッドランプ制御を含む運転支援システム等の車両制御が行われている。車両の前方の光源としては、前走車のテールランプ、対向車のヘッドランプの他に路側に設置された反射板からの反射光がある。これらの光源を識別するために、特許文献1では、先行車のテールランプの赤色光と反射板や外乱光の白色光を判別して、車両を認識している。
At night, while the vehicle is running, a light source in front of the vehicle is detected, and whether or not the light source belongs to the vehicle is identified, and vehicle control such as a driving support system including headlamp control is performed. Light sources in front of the vehicle include tail lamps of vehicles in front, headlamps of oncoming vehicles, and reflected light from a reflector installed on the roadside. In order to identify these light sources,
車両以外の光源から発せられた光が車両のテールランプからの光と同色であった場合、車両以外の光源を車両の光源と誤って判別するおそれがあり、識別の精度が悪くなる。精度よく識別するには、車両以外の光源に関する情報を取得して、車両以外の光源を特定しなければならず、処理が煩雑となる。 If the light emitted from a light source other than the vehicle has the same color as the light emitted from the tail lamp of the vehicle, the light source other than the vehicle may be erroneously discriminated as the light source of the vehicle, and the identification accuracy is deteriorated. In order to identify accurately, it is necessary to acquire information about a light source other than the vehicle and identify the light source other than the vehicle, which complicates the process.
本発明は、上記に鑑み、夜間の走行中に前方の車両を簡易に精度よく識別できる車両識別装置の提供を目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle identification device that can easily and accurately identify a vehicle in front while traveling at night.
本発明の車両識別装置は、車両の前方を撮像する撮像部と、撮像部からの撮像情報により光源を検出する光源検出部と、検出された光源から車両の光源を識別する車両判定部とを有するものであって、検出された光源に対して、この光源の車幅方向の一側における他の光源の有無を確認する光源確認部を有し、車両判定部は、他の光源の有無に応じて、検出された光源が車両のものか車両以外のものかを判別する。 The vehicle identification device of the present invention includes an image pickup unit that images the front of the vehicle, a light source detection unit that detects a light source based on image pickup information from the image pickup unit, and a vehicle determination unit that identifies the light source of the vehicle from the detected light source. It has a light source confirmation unit that confirms the presence or absence of another light source on one side of the detected light source in the vehicle width direction, and the vehicle determination unit determines the presence or absence of another light source. Correspondingly, it is determined whether the detected light source is a vehicle or a non-vehicle.
前走車と路側の反射板のように、前方の車両の光源の位置と車両以外の物体の光源の位置に相対関係があるとき、1つの光源に対して車幅方向の一側に他の光源があるか否かによって、その光源が車両のものであるかを判別できる。例えば、左側通行の場合、前走車の左側には路側の反射板がある。したがって、光源の左側に他の光源があるとき、その光源は車両のものとなる。光源の左側に他の光源がないとき、その光源は車両以外、例えば反射板のものとなる。 When there is a relative relationship between the position of the light source of the vehicle in front and the position of the light source of an object other than the vehicle, such as a vehicle in front and a reflector on the road side, one light source is on one side in the width direction of the other. Depending on whether or not there is a light source, it can be determined whether or not the light source belongs to the vehicle. For example, in the case of left-hand traffic, there is a roadside reflector on the left side of the vehicle in front. Therefore, when there is another light source to the left of the light source, that light source is that of the vehicle. When there is no other light source on the left side of the light source, the light source is something other than a vehicle, for example a reflector.
本発明によると、夜間の走行中に、撮像された画像に映った光源からでは車両か車両以外の物体が判別できない場合でも、各光源の位置関係に基づいて車両を確実に識別することができる。 According to the present invention, even when a vehicle or an object other than a vehicle cannot be discriminated from the light source reflected in the captured image while traveling at night, the vehicle can be reliably identified based on the positional relationship of each light source. ..
本発明の実施形態に係る運転支援システム等の車両制御に使用される車両識別装置を図1に示す。車両の前方の物体を識別するための車両識別装置は、夜間の走行中における車両制御の1つとしてヘッドランプ1の作動を制御するヘッドランプ制御装置2に接続され、車両の前方を撮像する撮像部3と、撮像部3によって撮像された撮像情報を解析して、前走車等の車両を含む物体を識別する画像処理装置4とを備えている。撮像部3は、車室の前側に設置されるステレオカメラとされる。画像処理装置4は、CPU、GPU等のプロセッサ、メモリ、車内通信インターフェースによって構成される。
FIG. 1 shows a vehicle identification device used for vehicle control such as a driving support system according to an embodiment of the present invention. The vehicle identification device for identifying an object in front of the vehicle is connected to the
そして、夜間に車両の前方の物体を識別するために、画像処理装置4は、撮像部3からの撮像情報に基づいて光源を検出して、検出された光源に基づいて車両と車両以外の物体とを識別する。そのため、画像処理装置4は、撮像部3が撮像した画像から光源を検出する光源検出部5と、検出された光源の位置関係から前方の物体を識別する車両判定部6とを有する。撮像部3はステレオカメラにより3次元的な画像を撮像するが、上記の画像処理装置4は、平面画像で処理する。そのため、1つのカメラで撮像した画像を取得して解析処理する。これにより、処理時間を短縮でき、すばやく車両を識別することができる。
Then, in order to identify an object in front of the vehicle at night, the
図2に示すように、左側通行では、走行中の車両の前方に存在する物体として、前走車10、対向車11といった車両の他に、路側に設置された反射板12、照明灯等があり、前走車10のテールランプ13、対向車11のヘッドランプ14、照明灯のように自ら光を発する物体、自車のヘッドランプ1からの光を反射する反射板12が光源となる。反射板12には、走行している車線の路側の反射板12以外に、対向車線の路側の反射板15、センタライン16がある。
As shown in FIG. 2, in the left-hand traffic, as objects existing in front of the moving vehicle, in addition to vehicles such as the preceding
光源検出部5は、撮像された画像において歪補正等の画像前処理を行ってから、明るい領域を探して、光源を検出する。すなわち、光源検出部5は、所定以上の大きさおよび所定の輝度以上を有する明るい領域を探して、その領域を光源として抽出し、その領域の色を判別することにより、光源を識別する。車両判定部6は、光源の色に基づいて車両か車両以外の物体かを判別する。光源の色が赤色の場合、前走車10であると判定する。光源の色が白色の場合、輝度に基づいて明るい光源は対向車11であると判定する。光源の輝度が小さい場合、さらに光源の位置に基づいて、反射板12,15あるいはセンタライン16と判定する。
The light
通常、光源の色としては、前走車10のテールランプ13は赤色、対向車11のヘッドランプ14は白色、反射板12,15は白色あるいはオレンジ色、センタライン16は白色が考えられるが、国、地域によっては、反射板12から反射される光がテールランプ13と同じ赤色の場合がある。この場合、光源の色は同じとなり、前走車10のテールランプ13と路側の反射板12との判別が困難となる。ここで、撮像された画像では、遠近法によって車幅方向の一側に向かうほど車線の外側に向かっていく。左側通行の場合、左上側が車線の外側になる。図3に示すように、走行している車線側の反射板12は、左下側から右斜め上方向に向かって並んで見える。前走車10に対して、反射板12は常に左側から左上側にかけて位置する。すなわち、前走車10のテールランプ13の左上側には反射板12があるといった車両の走行位置と反射板12の設置位置には、一定の相対関係がある。したがって、光源の左上側に他の光源がある場合、その光源は車両のテールランプ13であり、光源の左上側に他の光源がない場合、その光源は車両以外の物体、すなわち反射板12である。
Normally, the color of the light source is considered to be red for the
このように、走行中の車両と反射板12との位置関係に基づいて、夜間の走行中に検出された光源から車両と車両以外の物体を識別することができる。そのため、画像処理装置4は、検出された光源に対して、この光源の車幅方向の一側における他の光源の有無を確認する光源確認部7を有している。光源確認部7は、同じ色の光源をグループ化し、グループ内で各光源の位置を判別して、車幅方向の一側、すなわち左上側に他の光源があるか否かを確認する。なお、光源の色が類似する色の場合でも、その光源を同じグループにしてもよい。
In this way, based on the positional relationship between the traveling vehicle and the reflector 12, the vehicle and the object other than the vehicle can be identified from the light source detected during the traveling at night. Therefore, the
夜間に車両が走行しているとき、撮像部3が車両の前方を撮像する。画像処理装置4は撮像部3から撮像情報を取得する。図4に示すように、光源検出部5は、撮像された画像において歪補正等の画像前処理を行ってから、所定の条件を満たす明るい領域を抽出して、光源を検出する。すなわち、光源検出部5は、所定値以上の輝度を有する所定の大きさ以上の領域を抽出して、この領域が発する光の色を判別して、この領域を光源として識別する。これにより、撮像された画像における光源の位置と色が検出される。
When the vehicle is traveling at night, the
撮像された画像に、同じ色の光源が複数ある場合、光源確認部7は、同じ色の光源をグループ化し、各光源の左上側に他の光源、すなわち同色の光源があるか否かを判別する。図5に示すように、a~iの光源において、a~eの光源では、左上側に他の光源を確認できない。f~iの光源では、左上側に他の光源を確認できる。したがって、a~eの光源は反射板12となり、f~iの光源は車両となる。
When there are multiple light sources of the same color in the captured image, the light
車両判定部6は、光源の色および明るさ、各光源に対する周囲の光源の有無に基づいて車両と車両以外の物体を判別する。白く明るい光源で左上側に他の光源がない光源は、対向車11のヘッドランプ14と判定する。赤い光源で左上側に他の光源がある場合、前走車10のテールランプ13と判定する。赤い光源で左上側に他の光源がない場合、路側の反射板12と判定する。
The
また、反対車線の路側に反射板15がある場合、光源の色は赤色であるが、対向車11のヘッドランプ14は白色であるので、各光源の左上側には、同じ色の他の光源はなく、反対車線の路側の反射板15であると判定される。
Further, when the
センタライン16による反射光が白色の場合、対向車11のヘッドランプ14と同じ色となる。対向車11が遠い場合、両者の光源の輝度の差が小さいと車両を識別できなくなる。この場合でも同様に周囲の光源の有無を確認することにより、車両と他の物体とを識別できる。すなわち、光源確認部7は、白色の光源の左側に同色の他の光源があるか否かを確認する。左下側および左上側に他の光源がある場合、その光源は対向車11のヘッドランプ14となる。左下側および左上側に他の光源がない場合、その光源はセンタライン16となる。
When the light reflected by the
上記のように、前方の車両が識別されると、画像処理装置4は、ボディECUからなるヘッドランプ制御装置2にハイビーム制御信号を出力し、ヘッドランプ1の作動が制御される。ヘッドランプ1は、配光可変ヘッドランプ(ADB)とされ、ヘッドランプ制御装置2は、ハイビーム制御信号が入力されると、前走車10や対向車11などの前方に存在する車両に応じてハイビームの配光パターンを自動的に制御する。すなわち、車両以外の領域はハイビームとし、車両がある領域はロービームにする、あるいはハイビームを遮光する。
As described above, when the vehicle in front is identified, the
このように、車両が発する光と同色の光を発する車両以外の物体とを正しく識別できるので、車両のテールランプ13とよく似た光源を間違って車両と誤判断することを防止できる。したがって、車両と路側の反射板12とを正しく判別して、ヘッドランプ制御を精度よく行うことができる。
In this way, since it is possible to correctly identify an object other than the vehicle that emits light of the same color as the light emitted by the vehicle, it is possible to prevent a light source similar to the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。撮像部3はステレオカメラに限らず、単眼カメラであってもよい。上記の車両識別装置をヘッドランプ制御に限らず、運転支援システムに関する車両制御に使用してもよい。さらに、本発明の車両識別装置では、平面画像処理を行う安価な画像処理装置を活用できるが、3次元的な画像処理を行える画像処理装置を採用してもよく、より判定精度を上げることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention. The
上記実施形態では、左側通行の場合であるが、右側通行の場合でも同様に適用できる。夜間の走行中、光源検出部5は、撮像された画像から光源を検出する。光源確認部7は、同じ色の光源をグループ化し、各光源の右上側に同色の光源があるか否かを判別する。車両判定部6は、車両と車両以外の物体を判別する。白く明るい光源で右上側に他の光源がない光源は、対向車11のヘッドランプ14と判定する。赤い光源で右上側に他の光源がある場合、前走車10のテールランプ13と判定する。赤い光源で右上側に他の光源がない場合、路側の反射板12と判定する。ヘッドランプ制御装置2は、前方に存在する車両に応じてハイビームの配光パターンを自動的に制御する。
In the above embodiment, the case of left-hand traffic is the case, but the same can be applied to the case of right-hand traffic. While traveling at night, the light
1 ヘッドランプ
2 ヘッドランプ制御装置
3 撮像部
4 画像処理装置
5 光源検出部
6 車両判定部
7 光源確認部
10 前走車
11 対向車
12 反射板
13 テールランプ
14 ヘッドランプ
15 反射板
16 センタライン
1
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