JP3163612U - ビデオレーダー表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示フレームの複雑度を簡易化してドライバー、パイロット或いはセキュリティー単位による周囲の環境判断に適合させるべく、異なる方向の複数の映像を単一整合画面中に表示するビデオレーダー表示装置を提供する。
【解決手段】ビデオレーダー表示装置は、撮影機アレイ１０、映像処理ユニット２０及び表示ユニット３０を包含する。該撮影機アレイは複数の撮影機１１〜１４を具えて異なる方向の複数の映像を撮影し、映像処理ユニットは撮影機アレイからの複数の映像を受け取り物品識別を行ない、並びに物品データベースを参考にして環境再構築を行ない、物品表示情報を生成し、表示ユニット３０は物品表示情報を受け取り単一映像フレームに表示し、該撮影機はダブルレンズ撮影機或いはトリプルレンズ撮影機とされ、遠近視差を有する二つの映像或いは高低視差のある映像を生成してそれぞれコンピュータシステムに提供して物品の遠近或いは高さの判断に供する。
【選択図】図１

Description

本考案は一種のビデオレーダー表示装置に係り、特に異なる方向の複数の映像を単一整合画面中に表示するビデオレーダー表示装置に関する。

運転の安全をいかに改善するかはこれまでずっと業界の努力の方向である。そのうち、多くのメーカーは、赤外線、超音波レーダー、マイクロウエーブ、無線電波を利用して車両周囲の障害物を検知し、ドライバーに道路状況に対して注意させ、前方車両衝撃アラームのトヨタ社のＣａｍｅｒｙシリーズのＡＣＣシステム或いは、左右曲がりアラームのアウディー社のサイドアシストシステムに用いられている。

しかし、赤外線、超音波レーダーは検出範囲が小さく、距離が短く、干渉を受けやすく、マイクロウエーブ、無線電波は、検出範囲を強化する必要がある時は、発射パワーをアップしなければならず、人体に対して有害であるのみならず価格が高価となる。本ビデオレーダーの精神は、市場で入手しやすいＣＣＤ／ＣＭＯＳ撮影設備を利用し、人体に無害で（エネルギーウエーブ或いは放射物質がない）、省エネで、廉価な有効レーダー装置を構成することにある。

このほか、現在、比較的先進の自動車の制御システムは、すでに前後左右の映像を運転席の右前方に提供してドライバーが運転状況を掌握するのを補助する。しかし、ドライバーは同時に三つのバックミラーと一つのスクリーンを監視しなければならないため、反応の鈍いドライバーの場合、混乱して危険を形成しやすい。このため、整合性を有する単一画面を提供して、全てのバックミラーを観る必要がないビデオレーダー表示装置を提供して上述の周知の技術の問題を解決する必要がある。

本考案の主要な目的は、一種のビデオレーダー表示装置を提供し、それを周囲環境物品を包含する単一画面を提供するのに用いることにある。

本考案のビデオレーダー表示装置は、撮影機アレイ、映像処理ユニット及び表示ユニットを包含する。該撮影機アレイは複数の撮影機を具えて異なる方向の複数の映像を撮影する。該映像処理ユニットは撮影機アレイからの複数の映像を受け取り物品識別を行ない、並びに物品データベースを参考にして環境再構築を行ない、物品表示情報を生成する。該表示ユニットは物品表示情報を受け取り映像を表示するか或いはオーバーヘッドディスプレイに投射して映像を現出し、その使用する撮影機はダブルレンズ撮影機或いはトリプルレンズ撮影機とされ、ダブルレンズ撮影機は水平配置されたダブルレンズを具えて、遠近視差を有する二つの映像を生成してコンピュータシステムによる物品の距離判断に供する。トリプルレンズ撮影機はダブルレンズ撮影機の水平配置されたダブルレンズのほか、さらに一つの垂直配置されたレンズを具え、高低視差のある映像を生成してそれぞれコンピュータシステムによる物品の遠近或いは高さの判断に供する。

本考案のビデオレーダー表示装置は異なる方向の複数の映像を単一フレームに整合し並びにディスプレイに表示し、同時に、使用者が注意しなければならない物品の映像のみ表示して重要でない映像情報を省略し、これにより、表示フレームの複雑度を簡易化して使用者が周囲の環境を判断するのに便利であり、これにより、ドライバー、パイロットによる周囲の環境判断の参考とするのに非常に適合し、或いは周囲物品の遠近高低情報を建築物、広場、或いは高速道路の保全監視システム、海岸パトロール隊に提供し、ドライバーの安全性と保全監視システムの効率を改善する。

本考案のビデオレーダー表示装置は、設備、自動車、船舶、飛行機、列車の監視、大範囲、たとえば、監獄、広場、高速道路、海岸の監視に応用可能で、完全な環境情報を提供でき、使用者に整合性のある単一フレームにより即刻周囲の動態環境変化を掌握させることができる。

本考案のビデオレーダー表示装置の表示図である。 本考案の別の実施例の撮影機アレイの表示図である。 本考案の撮影機の表示図である。 本考案の別の実施例の撮影機の表示図である。 本考案の映像処理ユニットの機能表示図である。 本考案のビデオレーダー表示装置中の表示ユニットの単一フレーム表示図である。 本考案のビデオレーダー表示装置中の表示ユニットの別の単一フレーム表示図である。 本考案のビデオレーダー表示装置中の応用実施例の表示図である。 図８の実施例の単一フレーム表示図である。

以下に図面及び部品の番号を組み合わせて本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明し、当業者が本考案を再現できるようにする。

図１を参照されたい。図１は本考案のビデオレーダー表示装置の表示図である。図１に示されるように、本考案のビデオレーダー表示装置は撮影機アレイ１０、映像処理ユニット２０及び表示ユニット３０を包含する。そのうち、撮影機アレイ１０は異なる方向に周囲の環境を撮影して複数の環境映像を生成する。該映像処理ユニット２０は第１伝送媒体４１により撮影機アレイ１０からの複数の映像を受け取り物品識別処理、物品データベース接続、環境再構築を行ない、環境映像情報を生成する。該表示ユニット３０は第２伝送媒体４２より該環境映像情報を受け取り並びに該環境映像情報を包含する整合性のあるビデオレーダー単一フレームを表示する。

該第１伝送媒体４１と該第２伝送媒体４２は有線伝送媒体或いは無線伝送媒体とされ、そのうち、該有線伝送媒体はＲＳ２３２或いはＵＳＢ或いはイーサネット（登録商標）とされ得る。該無線伝送媒体は、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）協定或いは無線周波数（ＲＦ）のブルートゥース協定或いはＷＩＦＩ／ＷＩＭＡＸ／３Ｇ／ＬＴＥを包含する。

撮影機アレイ１０は複数の撮影機を包含し、図１に示されるように、たとえば、第１撮影機１１、第２撮影機１２、第３撮影機１３、第４撮影機１４を包含し、それぞれ四方向、たとえば前方、後方、左方、右方の環境映像を撮影するのに用いられ、且つこれら撮影機は分離配置されるか或いは単一モジュールに整合され得る。このほか、図２に示されるように、撮影機アレイ１０はさらに第５撮影機１５を包含してもよく、それは上方の環境映像を撮影するのに用いられる。或いは、第５撮影機１５は下方に配置されて、下方の環境映像を撮影するのに用いられてもよい。このような配置は飛行機の胴体下方に設置されて地面の環境を撮影するのに用いられ得る。また、撮影機アレイ１０はさらに支柱（或いは台座）１８に設置され得て、図２に示されるように、必要な応用領域、たとえば自動車、船、飛行機、建築物、広場或いは交差点に取り付けるのに便利とされる。

撮影機アレイ１０の各撮影機、たとえば第１撮影機１１は、第１レンズ５１及び第２レンズ５２を包含し、図３に示されるように、そのうち、第１レンズ５１及び第２レンズ５２は水平配置されてそれぞれ撮影し並びに第１環境映像及び第２環境映像を生成し、且つ相互間に水平視差を具えて、第１環境映像と第２環境映像中の特定物品の撮影機アレイ１０との距離の遠近の判断に用いられる。

図４は別の撮影機の設計であり、そのうち、第１撮影機１１はさらに第３レンズ５３を包含し、それは第１レンズ５１の垂直上方に配置されて、第３環境映像を生成するのに用いられ、且つ第１環境映像及び第３環境映像相互間には垂直視差があり、第１環境映像と第３環境映像中の特定物品の垂直高度の判断に用いられ、こうして自動車に取り付けられた時に前方の橋梁下方の通路の通行高度を判断するのに用いられ得る。

上述の撮影機はさらに魚眼レンズが増設されることでさらに大きな範囲の検知を行なうことができ、こうして視角は１４０°或いは１５０°まで増される。このほか、可変焦点レンズ或いはロングレンズで検出距離を増すことができる。

図５は本考案のビデオレーダー表示装置の映像処理ユニットの機能表示図である。図５に示されるように、映像処理ユニット２０は、複数の物品識別ユニット６２、物品データベース６４、及び環境再構築ユニット６６を包含する。そのうち、各物品識別ユニット６２はそれぞれに対応する撮影機に接続されて撮影機の生成した環境映像を受け取り、並びに物品識別処理を行ない、少なくとも一つの物品を識別し、並びに該物品の種類、方向、距離或いは高度を判断し、同時に該物品の種類、方向、距離或いは高度を包含する物品情報を生成する。

このほか、物品識別ユニット６２は物品識別処理を行う時、設定に基づき物品のフィルタリングを行う。すなわち、使用者の必要に応じて、不必要な物品を破棄し、有用な物品のみキャプチャする。たとえば、車両のビデオレーダーに使用される時、車両の走行に無関係な遠方の建物或いは空中物品、鳥或いは飛行機は排除し、車両、通行人、交通標識、障害物のみに注目する。もし飛行機の飛行ビデオレーダーに使用されるならば、飛行機、飛弾、高山のみを解析する必要があるので、鳥、雲は排除する。人の出入りの監視に応用される場合は、人と物品のみキャプチャし、其の他の物品は省略する。

物品データベース６４内には異なる物品の関係情報、たとえば、外観形状特徴、代表画像が格納され、環境再構築ユニット６６の参考に供する。たとえば、該関係情報は、オートバイ、自動車、トラック、公共自動車、連結自動車の長さ、幅、高さ及びオートバイ、自動車、トラック、公共自動車、連結自動車に対応する異なる画像を包含する。環境再構築ユニット６６は物品識別ユニット６２の生成した物品情報を受け取り、さらに物品データベース６４の関係情報に基づき、全ての物品を環境中に結合させ、これにより環境映像情報を生成する。

表示ユニット３０は液晶ディスプレイ、有機ダイオードディスプレイ、透明液晶ディスプレイ、或いはオーバーヘッドディスプレイを包含し得る。

表示ユニット３０の単一フレームは整合性機能を有し、すなわち、全ての物品は該単一フレーム中に表示され、且つ単一フレームの上方、下方、左方及び右方はそれぞれ該環境中の撮影機アレイ１０の前方、後方、左方、右方に対応する。このほか、単一フレームは円形フレーム表示とされ得て、且つ該円形フレームは４象限サブフレームに分割可能で、それは第１象限サブフレーム、第２象限サブフレーム、第３象限サブフレーム、第４象限サブフレームとされ、それぞれ該円形フレームの右上方、右下方、左下方、及び左上方に位置する。これにより、使用者は非常に容易に物品所在の位置の方向と距離の遠近を了解できる。

本考案のビデオレーダー表示装置の特徴を十分に説明するため、以下にビデオレーダー表示装置を自動車に取り付けた代表的な実施例を以て詳細な説明を行う。

本考案のビデオレーダー表示装置中、撮影機アレイ１０の複数の撮影機は自動車のルーフトップに共に設置されて撮影機は自動車の前後左右に向けられるか、或いはそれぞれ自動車内或いは自動車外の前方、後方、左側及び右側に設置されて、同時に前方、後方、左方、右方の環境映像を撮影する。

物品識別ユニット６２の識別する物品は、自動車、歩行者、オートバイ、自転車、公共自動車、トラック、建築物、街灯、信号、車道標識、歩道、保護柵、中央分離帯或いは道路上にあり自動車の通行と関係のある其の他の障害物を包含する。

物品識別ユニット６２はデジタル信号処理器（ＤＳＰ）或いはシステムオンチップ（ＳＯＣ）が構築する嵌め込み式システムを利用して実現可能であり、例えばＭａｒｖｅｌｌ社或いはＦｒｅｅｓｃａｌｅ社或いはＴｅｘａｘ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社の提供する嵌め込み式システムを利用できる。物品識別ユニット６２はさらに撮影機アレイ１０内に包含され撮影機と結合されて単一モジュールを形成可能である。

環境再構築ユニット６６は物品識別ユニット６２の生成した物品情報中の物品種類に基づき、該物品の物品データベース６４中の外観形状特徴を取り出し並びに対比し、最良のマッチングする物品画像、例えば自動車画像、トラック画像、オートバイ画像或いは通行人画像を探し出し、同時に物品情報中の該物品の方向、距離或いは高さデータを整合し、環境映像情報を生成し、すなわち、環境映像情報は環境中の物品及び該物品の方向、距離或いは高さを包含し、これにより該物品の相対方向、位置或いは高さを表示する。

図６を参照されたい。図６は本考案のビデオレーダー表示装置中の表示ユニットの単一フレーム表示図である。図６に示されるように、本考案のビデオレーダー表示装置は自動車７０に設置される時、該自動車７０は一方向の道路中の第２車道に位置し、且つ自動車７０の左前方１０ｍの第１車道にトラック８１があり、第２車道の前方４０ｍに自動車８２があり、右前方２５ｍの第３車道にオートバイ８３があり、右前方７０ｍに高さ３０ｍの建築物８４があり、右方３０ｍの歩道に通行人８５があり、後方１５ｍにバス８６がある。このほか、図中にはこの１方向道路中の車線９０があり、これにより異なる移動物品の固定物品に対する相対位置を表示し、特に、本考案の単一フレームは有用で簡単でクリアな道路状態を提供して自動車ドライバーの参考に供し、運転の安全性を高める。

図７を参照されたい。図７は本考案のビデオレーダー表示装置の別の単一フレーム表示図である。図７では本考案の単一フレームは４象限画像で表示され、且つもう一組の物品、例えば、円形、矩形、方形により道路中の物品を代表する。そのうち、中心に位置するイメージは自動車７０を代表し、並びに其の他の物品の相対距離を表示し、例えば、前方４０ｍの自動車８２は、４０ｍの数字と単位方式で表示され、これによりドライバーは容易に異なる物品の相対位置と距離の遠近を了解できる。

注意すべきことは、上述の図６と図７の単一フレームは本考案の特徴を説明するための代表的実施例に過ぎず、本考案の範囲を限定するものではなく、これにより、本考案の単一フレームは其の他の適当な図形、例えば三角形、多角形、同心円リング、扇形、等代表制を有するパターンで物品を代表でき、或いは異なる濃淡の色により距離の遠近を代表できる。

上述の実施例は走行中の自動車７０に対するものであり、ゆえに図６及び図７中の各物品の位置は変動し得て、同時に表示される距離の数字も更新され得て、且つ固定された物品は自動車７０の前進に伴い後方に移動する。同様に、自動車７０が後退すれば、固定の物品は前方に移動し、これにより自動車のドライバーは非常に容易に本考案の単一フレームの表示する物品の位置を了解し、確実に動態の交通状況或いは環境を掌握できる。

さらに別の実施例を挙げて詳細に本考案の特徴を説明する。本考案のビデオレーダー表示装置は建築物の４側辺に取り付けられて監視用単一フレームを保全人員或いはガードマンに提供する時、該単一フレームは同時に前方、後方、左方、右方の周囲物品を整合でき、且つ単一フレーム中の映像は建築物自身を中心とし、これにより単一フレームの上方前方、下方、左方、及び右方は建築物の前方、後方、左方及び右方に対応し、使用者に非常に容易に環境状況、例えば不法侵入者があるか否かを了解させることができ、こうして周知の技術中、異なるフレーム或いは分割フレームを監視しつつ同時に各代表フレームの実際の位置を思い出す必要があるために、使用者がスピーディーに実際の状況を掌握できないという欠点を解決する。

さらに別の実施例を挙げると、本装置は一つの撮影機アレイに制限されるわけではなく、比較的大きな範囲に配置された複数の撮影機アレイを包含してもよい。例えば、図８に示される例では、三つの撮影機アレイ１０１、１０２、１０３が道路に沿って設置され且つ各撮影機アレイの検出範囲はオーバラップしない。そのうち、撮影機アレイ１０１は二つの物品１０１１、１０１２のみ検出可能で、撮影機アレイ１０２は三つの物品１０２１、１０２２、及び１０２３のみ検出可能で、撮影機アレイ１０３は二つの物品１０３１、１０３２のみ検出可能である。且つ図８の物品は、道路上の個別の車道中を走行する異なる車両とされ得る。上述の全ての物品は個別の環境再構築ユニットにより整合後に表示ユニットに伝送され、並びに表示ユニットにより図９に示されるような単一フレームが構成され、すなわち、道路監視員が該単一フレームにより大範囲の監視目的を達成できる。このほか、適当な整合の後、且つ物品１０２１（すなわち走行中の車両）が直接無線伝送方式を通される時、物品１０２１は撮影機アレイ１０２の環境状況或いは全体道路の状況を受信できる。

本考案のビデオレーダー表示装置のもう一つの特徴は、容易に了解できるイメージによりそれが識別した物品を代表し、一般の、実際に撮影した映像により使用者に表示するのとは異なることである。これにより、本考案の有する物品識別機能は、重要でない物品或いはエラーの映像を初期フィルタリングし、これにより使用者を有用な物品に集中させることができる。例えば、人の出入りを監視するセキュリティーの応用では、猫、犬、鳥などの小動物は事前に排除して単一フレーム中に表示せず、これにより使用者の負担を減らし、これにより全体監視の効率をアップする。

以上述べたことは、本考案の実施例にすぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の実用新案登録請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１０ 撮影機アレイ
１１ 第１撮影機
１２ 第２撮影機
１３ 第３撮影機
１４ 第４撮影機
１５ 第５撮影機
１８ 支柱（台座）
２０ 映像処理ユニット
３０ 表示ユニット
４１ 第１伝送媒体
４２ 第２伝送媒体
５１ 第１レンズ
５２ 第２レンズ
５３ 第３レンズ
６２ 物品識別ユニット
６４ 物品データベース
６６ 環境再構築ユニット
７０ 自動車
８１ トラック
８２ 自動車
８３ オートバイ
８４ 建築物
８５ 通行人
８６ バス
９０ 車線
１０１、１０２、１０３ 撮影機アレイ
１０１１、１０１２ 物品
１０２１、１０２２、１０２３ 物品
１０３１、１０３２ 物品

Claims (6)

1. 環境を撮影し並びに整合性ビデオレーダーの単一フレーム中に表示するビデオレーダー表示装置において、
   撮影機アレイであって、複数の撮影機を具え、これら撮影機は分離配置されるか整合されて単一モジュールとされ、且つこれら撮影機の各撮影機は異なる方向に該環境を撮影して複数の環境映像を生成する、上記撮影機アレイと、
   映像処理ユニットであって、第１伝送媒体によりこれら環境映像を受け取り、複数の物品識別ユニット、物品データベース及び環境再構築ユニットを包含し、これら物品識別ユニットの各物品識別ユニットは該撮影機アレイの対応する環境映像を受け取り、物品識別処理を行って該対応する環境映像の少なくとも一つの物品及びその相対位置を識別し並びに該少なくとも一つの物品の物品情報を生成し、該情報は該物品の外観形状特徴と代表イメージを包含し、該環境再構築ユニットは該撮影機アレイのこれら環境映像を受け取り、並びに該物品データベースの情報を参考にして、環境映像情報を生成する、上記映像処理ユニットと、
   表示ユニットであって、第２伝送媒体により該環境映像情報を受け取り並びに該単一フレームを表示し、そのうち該単一フレームは該環境映像情報中に含まれる該物品のイメージで該物品を表示し、並びに該環境映像情報により該物品のイメージを該単一フレーム中の対応位置に表示し、且つ該単一フレームの上方、下方、左方及び右方はそれぞれ該環境の前方、後方、左方及び右方に対応する、上記表示ユニットと、
   を包含したことを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。
2. 請求項１記載のビデオレーダー表示装置において、各撮影機は、第１レンズ及び第２レンズを包含し、該第１レンズ及び該第２レンズは水平配置されて該第１レンズ及び該第２レンズはそれぞれ撮影し並びに第１レンズ環境映像及び第２レンズ環境映像を生成し、該第１レンズ環境映像及び該第２レンズ環境映像の間には水平視差があり、これら環境映像の各環境映像は該第１レンズ環境映像及び該第２レンズ環境映像を包含し、並びにこれら物品識別ユニットによる該少なくとも一つの物品の距離の判断に供され、且つ該距離は該環境再構築ユニットを経て環境映像情報とされて該表示ユニットに送られ、並びに数字及び単位により該距離を該単一フレーム中に表示することを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。
3. 請求項１記載のビデオレーダー表示装置において、各撮影機は、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズを包含し、該第１レンズ及び該第２レンズは水平配置され、該第１レンズ及び該第３レンズは垂直配置され、該第１レンズと該第２レンズがそれぞれ撮影して生成した第１レンズ環境映像と第２レンズ環境映像の間には水平視差があり、該第１レンズと該第３レンズがそれぞれ撮影した第１レンズ環境映像と第３レンズ環境映像の間には垂直視差があり、該第１レンズ環境映像と該第２レンズ環境映像はこれら物品識別ユニットが該少なくとも一つの物品の距離を判断するのに用いられ、該第１レンズ環境映像及び該第３レンズ環境映像はこれら物品識別ユニットが該少なくとも一つの物品の高さを判断するのに用いられ、これら環境映像の各環境映像は該第１レンズ環境映像、該第２レンズ環境映像、該第３レンズ環境映像を包含し、且つ該距離及び該高さが該環境再構築ユニットで処理された環境映像情報が該表示ユニットに送られ、並びに数字と単位で該距離或いは該高さが該単一フレーム中に表示されることを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。
4. 請求項１記載のビデオレーダー表示装置において、各単一フレームは円形フレームとされ、且つ該円形フレームは４象限サブフレームに分割され、それは第１象限サブフレーム、第２象限サブフレーム、第３象限サブフレーム、第４象限サブフレームを包含し、これらはそれぞれ該円形フレームの右上方、右下方、左下方、及び左上方に位置することを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。
5. 請求項１記載のビデオレーダー表示装置において、該第１伝送媒体と該第２伝送媒体は有線伝送媒体或いは無線伝送媒体とされ、そのうち、該有線伝送媒体はＲＳ２３２或いはＵＳＢ或いはイーサネット（登録商標）とされ、該無線伝送媒体は、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）協定或いは無線周波数（ＲＦ）のブルートゥース協定或いはＷＩＦＩ／ＷＩＭＡＸ／３Ｇ／ＬＴＥのいずれかとされることを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。
6. 請求項１記載のビデオレーダー表示装置において、該表示ユニットは液晶ディスプレイ、有機ダイオードディスプレイ、透明液晶ディスプレイ、或いはオーバーヘッドディスプレイのいずれかとされることを特徴とする、ビデオレーダー表示装置。

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