JP3655119B2 - 状況情報提供装置及びその方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点や渋滞道路など、物理的に視界が制限される状況下で、車両の位置とは異なる位置から交通状況を撮影することで得られる画像を、車両の乗員に対して呈示することで、周辺の交通状況の情報を提供する技術に掛り、特に、前記画像の呈示装置及び方法を工夫し、車両の位置とは異なる位置から撮影した画像を車両の乗員が直感的に理解しやすくすることで、交通の安全確認の内容を向上させる安全確認装置、及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
交差点など、物理的に視界が制限される状況での安全確認を考えた場合に次のような従来技術がある。
【0003】
第1の従来技術は、カーブミラーによる鏡像を利用した安全確認が挙げられる。
【0004】
しかしながら、カーブミラーには鏡像による錯覚、天候や時間帯による視認性の低下、鏡面反射の原理による視点と確認対象の位置関係の制限などの問題点が存在する。
【0005】
第2の従来技術は、車両の各部分に撮像装置を取付けて車外の画像を撮影し、これを乗員に呈示する技術(特開平6−64478号「車載用左右確認装置」)がある。
【0006】
しかしながら、この技術は、車体そのものによって発生する死角を補完する目的で設けられるものであり、撮像装置の位置は車両の位置に依存するため、車両全体から見ることの出来ない範囲の状況は、やはり確認することが出来ない。
【0007】
第3の従来技術は、複数の地点に設置した撮像装置で得られた画像から障害物を検出し、道路監視者や車両の乗員に警告を発するものがある(特開平10−91899号:「道路監視システム」)。これは画像処理によって障害物を検出し、車両の乗員や道路の管理者に対して警報を出力するものである。
【0008】
しかしながら、障害物として認識されるためには静止物体である必要があるなど制約条件があり、交通状況の把握に必要な情報を全て得る手段として十分であるとは言えない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、見通しの悪い交差点や渋滞道路など、物理的に視界が制限される状況では、車両の乗員が十分に安全確認を行えないが、前記に述べた通り、車両の乗員に対して外部から補助的に情報を与えることで、車両の通行に十分な交通状況の確認を行うという解決手段がある。
【0010】
しかし、第1の従来技術において、カーブミラーは鏡面反射を利用することによる物理的な制約が存在し、渋滞道路の前方視野確保などの用途には使えなかった。
【0011】
また、第2の従来技術において、車両の各部分に撮像装置を取りつけて車外の画像を撮影し、これを乗員に対して呈示する方法では、車両そのものから死角になる場所に対しては、やはり視野確保の目的を達成することは出来ない。
【0012】
さらに、第3の従来技術において、撮像装置を利用して道路監視を行うシステムでは、障害物の自動検知が主な目的であることから警報装置の機能しか実現されておらず、車両の乗員が交通状況を把握するための手段としては不十分である。
【0013】
そこで本発明は、以上の問題点を鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、車両の乗員とは異なる位置から撮影された画像を乗員に呈示することにより、死角にあたる周囲の状況を確認する手段を提供することはもちろんのこと、特にその画像の呈示方法に工夫をこらし、乗員が直観的に理解できるようすることで、前記で述べた問題を全て解決する交通の安全を確認する装置及びその方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、道路や周辺の状況情報を、車両の乗員に対して提供する状況情報提供装置であって、交差点の各道路やその周辺を俯角をもってそれぞれ撮影装置によって撮影する撮像手段と、前記撮影された複数の透視投影の見通し画像を前記各撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて平面投影画像にそれぞれ変換する変換手段と、前記複数の平面投影画像を前記複数の撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて一つの画像に合成する合成手段と、前記車両の進行方向に対する左右の位置と、前記合成した画像の左右方向とが一致するように、前記合成した画像を回転させる回転手段と、前記回転した合成画像を前記車両の乗員に対して呈示する呈示手段と、を有することを特徴とする状況情報提供装置である。
【0015】
これにより、車両の乗員とは異なる位置から撮影された画像を乗員に呈示することにより、死角にあたる周囲の状況を確認する手段を提供できる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の実施例について図面を参照して説明する。
【0027】
(実施例1)
図1は、本発明の第1の実施例を示すブロック図である。
【0028】
撮像装置1010は、CCDやC−MOSイメージセンサによって実現される単数または複数の画像撮影手段であり、道路や周辺状況を撮影している。
【0029】
信号送信装置1020は、前記撮像装置1010で撮影された画像を無線等の手段で外部に送信する単数または複数の装置であり、本例では赤外線による光通信としている。
【0030】
撮像装置1010及び信号送信装置1020の具体的な配置の一例を図6に示す。
【0031】
信号受信装置1110は、車両1000に搭載され、信号送信装置1020が発する信号を受信する受信手段からなる装置である。
【0032】
信号送信装置1020が発する信号は指向性を持っているので、信号送信装置1020と信号受信装置1110との間で通信経路が確立されるためには、車両1000が特定の位置に存在する必要がある。
【0033】
このことにより、ある特定の範囲内に存在する車両に対して、ある特定の画像情報を送信することが可能となる。
【0034】
具体的には、交差点に対して一方の道路から近づいてくる車両に対して、交差点の手前の地点で、直交する左右の道路の画像を送信することができる。
【0035】
呈示装置1120は車両1000に搭載され、例えば液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ、フロントガラス埋め込み型ディスプレイなどによって、前記手段によって得られた道路の画像を車両の乗員が知覚可能な形で出力する。
【0036】
以上のように、車両の乗員の位置から確認することが困難な場所の画像を、遠隔地点に設置した撮像装置を利用して撮影し、これを乗員に対して呈示することで、従来では不可能であった範囲に対する状況情報提供が可能となる。
【0037】
また、本実施例はそれだけにとどまらず、該車両と撮像装置が特定の位置関係にあるときにのみ画像を送信することで、撮影されている対象内容と該車両との関係を直観的に理解できるようになり、安全確認の内容を向上させることができる。
【0038】
(実施例2)
図2は、本発明の第2の実施例を示すブロック図である。
【0039】
撮像装置2010はCCDやC−MOSイメージセンサによって実現される単数または複数の画像撮影手段であり、道路や周辺状況を撮影している。
【0040】
信号送信装置2020は、前記撮像装置2010で撮影された画像を無線等の手段で外部に送信する単数または複数の装置であり、本例ではUHF電波による無線通信としている。
【0041】
車両検出装置2030は、信号送信装置2020が信号を送出するのに適切な範囲内に車両が存在するかどうかを検知する単数または複数の装置であり、本例では超音波の反射測定による車両検出装置としている。
【0042】
撮像装置2010、信号送信装置2020及び車両検出装置2030の具体的な配置の一例を図7に示す。
【0043】
信号受信装置2110は車両2000に搭載され、信号送信装置2020が発する信号を受信する受信手段からなる装置である。
【0044】
信号送信装置2020は、車両検出装置2030が車両を検知したときにのみ信号を発するので、信号送信装置2020と信号受信装置2110との間で通信経路が確立されるためには、車両2000が車両検出装置2030によってその存在を検知される位置に存在する必要がある。
【0045】
このことにより、ある特定の範囲内に存在する車両に対して、ある特定の画像情報を送信することが可能となる。
【0046】
具体的には、交差点に対して一方の道路から近づいてくる車両に対して、交差点の手前の地点で、直交する左右の道路の画像を送信することができる。
【0047】
呈示装置2120は車両2000に搭載され、例えば液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ、フロントガラス埋め込み型ディスプレイなどによって、前記手段によって得られた道路の画像を車両の乗員が知覚可能な形で出力する。
【0048】
以上のように、車両の乗員の位置から確認することが困難な場所の画像を、遠隔地点に設置した撮像装置を利用して撮影し、これを乗員に対して呈示することで、従来では不可能であった範囲に対する状況情報提供が可能となる。
【0049】
また、本実施例はそれだけにとどまらず、該車両と撮像装置が特定の位置関係にあるときにのみ画像を送信することで、撮影されている対象内容と該車両との関係を直観的に理解できるようになり、安全確認の内容を向上させることができる。
【0050】
(実施例3)
図3は、本発明の第3の実施例を示すブロック図である。
【0051】
第3の実施例は、第1の実施例及び第2の実施例の構成において、信号受信装置の構成を変更したものである。
【0052】
信号受信装置3110は、信号送信装置1020,2020から送信される画像信号を受信する信号受信手段3111と、画像信号を変換加工処理する情報処理手段3112と、から構成される。
【0053】
情報処理手段3112はマイクロコンピュータなどによって実現される装置で、信号受信手段3111経由で得られた画像に対して変換加工処理を施す。
【0054】
変換加工処理の具体的な内容は、俯角をもって撮影された透視投影の見通し画像を平面投影画像に変換し、さらにこれを車両の乗員の視野と天地左右が一致するように回転したり、前記平面投影画像を任意の視点からの鳥瞰図に変換したりするものである。
【0055】
また、複数の撮像装置で撮影された画像に対して前記変換加工を施したり、前記変換後の画像を合成したりすることも可能である。
【0056】
以上の変換加工処理は、信号受信手段3111経由で得られた撮像装置に関する個別の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離などの情報を参照することで実現される。
【0057】
見通し画像から平面投影図を作成する手順の一例を図8に示す。
【0058】
ステップ8010において、交差道路左側画像が入力し、ステップ8110において、交差道路左側画像を左側の平面投影画像を作成する。また、ステップ8020において、交差道路右側画像が入力し、ステップ8120において、交差道路右側画像を右側の平面投影画像を作成する。そして、ステップ8210において、右側の平面投影画像と左側の平面投影画像とを合成し、交差道路が左右方向になるように回転処理を施した画像を作成する。
【0059】
以上のように、車両の乗員の位置から確認することが困難な場所の画像を、遠隔地点に設置した撮像装置を利用して撮影し、これを乗員に対して呈示することで、従来では不可能であった範囲に対する状況情報提供が可能となり、安全確認の内容を向上させることができる。
【0060】
しかし、本実施例の効果はそれだけにとどまらず、車両と撮像装置が特定の位置関係にあるときにのみ画像を送信し、なおかつ、呈示する画像を加工してその内容を工夫することで、呈示される画像内容と、撮影されている対象内容との関係を直観的に理解できるようになり、交差点や渋滞道路の通行時における安全確認の内容を著しく向上させることが可能となる。
【0061】
(実施例4)
図4は、本発明の第4の実施例を示すブロック図である。
【0062】
第4の実施例は、第1の実施例及び第2の実施例の構成において、信号受信装置及び呈示装置の構成を変更したものである。
【0063】
信号受信装置4110は、信号送信装置1020,2020から送信される画像信号を受信する信号受信手段4111と、画像信号を変換加工処理する情報処理手段4112と、外部システムからの様々な情報を統合する外部情報入力手段4113と、から構成される。
【0064】
情報処理手段4112は、例えばマイクロコンピュータなどによって実現される装置で、信号受信手段4111経由で得られた画像を変換加工処理する。
【0065】
外部情報入力手段4113には、例えば衛星からの電波を利用して位置を測定するGPSであるナビゲーション装置が接続され、現在の車両の位置や進行方向、周辺の地図情報等の情報が入力される。
【0066】
前記情報処理手段4112は、前記外部情報入力手段4113経由で得られた車両の位置情報や車両周辺の地図情報を参照し、現在得られている画像情報の内容と、地図座標との対応づけなどを行ったり、前記外部情報入力手段4113経由で得られた地図画面と前記画像の合成などを行う。
【0067】
具体的には、俯角をもって撮影された透視投影の見通し画像を平面投影画像に変換し、さらにこれを前記外部情報入力手段4113経由で得られた地図画面と天地左右が一致するように回転変換する。
【0068】
以上の変換加工処理は、信号受信手段4111経由で得られた撮像装置に関する個別の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離などの情報、及び前記外部情報入力手段4113経由で得られた車両の位置情報や車両周辺の地図情報を参照することで実現される。
【0069】
呈示装置4120は車両4000に搭載され、例えば液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ、フロントガラス埋め込み型ディスプレイ、スピーカーなどによって構成され、前記情報処理手段4112によって得られた道路の画像とともに、前記外部情報入力手段4113経由で得られた文字や図形、音声、警告音などの情報も一緒に、車両の乗員が知覚可能な形で出力する。
【0070】
以上のように、車両の乗員の位置から確認することが困難な場所の画像を、遠隔地点に設置した撮像装置を利用して撮影し、これを乗員に対して呈示することで、従来では不可能であった範囲に対する状況情報提供が可能となり、安全確認の内容を向上させることができる。
【0071】
しかし、本実施例の効果はそれだけにとどまらず、車両と撮像装置が特定の位置関係にあるときにのみ画像を送信し、なおかつ、呈示する画像を加工してその内容を工夫することで、呈示される画像内容と、撮影されている対象内容との関係を直観的に理解できるようになり、交差点や渋滞道路の通行時における安全確認の内容を著しく向上させることが可能となる。
【0072】
(実施例5)
図5は、本発明の第5の実施例を示すブロック図である。
【0073】
第5の実施例は、第1〜第4の実施例の構成において、信号送信装置の構成を変更したものである。
【0074】
信号送信装置5020は、撮像装置によって撮影された画像を変換加工処理する情報処理手段5021と、前記変換加工処理された画像を送信する信号送信手段5022と、から構成される。
【0075】
情報処理手段5021はマイクロコンピュータなどによって実現される装置で、撮像装置で得られた画像に対して変換加工処理を施す。
【0076】
変換加工処理の具体的な内容は、例えば曲面鏡や魚眼レンズを使用して撮影された全方位の湾曲画像を平面投影画像に変換したり、通常の透視投影の見通し画像に変換したりするものである。
【0077】
以上の変換加工処理は、情報処理手段5021内部や撮像装置内部にあらかじめ記憶させておいた、撮像装置に関する個別の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離、曲面鏡の曲率などの情報を参照することで実現される。
【0078】
全方位画像から平面投影図を作成する手順の一例を図9に示す。
【0079】
ステップ9010において、全方位撮像画像を入力し、ステップ9020において、全方位撮像画像を平面投影変換画像に変換し、ステップ9020において、平面投影変換画像を直交道路が左右方向になるように回転した画像を作成する。
【0080】
以上のように、車両の乗員の位置から確認することが困難な場所の画像を、遠隔地点に設置した撮像装置を利用して撮影し、これを乗員に対して呈示することで、従来では不可能であった範囲に対する状況情報提供が可能となるが、車両と撮像装置が特定の位置関係にあるときにのみ画像を送信することで、撮影されている対象内容と自車両との関係を直観的に理解できるようになり、安全確認の内容を向上させることができる。
【0081】
しかし、本実施例はそれだけにとどまらず、信号送信装置内部で画像を加工することにより、全方位撮像装置など、特殊な撮像系を持つ撮像装置を使用しても、車両の乗員が直観的に理解できるような画像を送出することが可能となり、交差点や渋滞道路の通行時における安全確認の内容を著しく向上させることが可能となる。
【0082】
【発明の効果】
本発明によれば、交差点や渋滞道路など物理的に視界が制限される状況下で、車両周辺の交通状況の情報を車両の乗員に対して提供することで安全確認の内容を改善するが、特に、車両の乗員が、車両とは異なる位置から撮影した画像を直感的に理解しやすくなるという効果から、呈示情報の理解にかかる乗員の負担を軽減し、交通の安全確認の内容を著しく向上させることができるなど、この実用的効果は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示すブロック図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示すブロック図である。
【図5】本発明の第5の実施例を示すブロック図である。
【図6】撮像装置1010及び信号送信装置1020の具体的な配置の一例を示す図である。
【図7】撮像装置2010、信号送信装置2020及び車両検出装置2030の具体的な配置の一例を示す図である。
【図8】見通し画像から平面投影図を作成する手順の一例を示す図である。
【図9】全方位画像から平面投影図を作成する手順の一例を示す図である。
【符号の説明】
1000 車両
1010 撮像装置
1020 信号送信装置
1110 信号受信装置
1120 呈示装置

Claims (7)

  1. 道路や周辺の状況情報を、車両の乗員に対して提供する状況情報提供装置であって、
    交差点の各道路やその周辺を俯角をもってそれぞれ撮影装置によって撮影する撮像手段と、
    前記撮影された複数の透視投影の見通し画像を前記各撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて平面投影画像にそれぞれ変換する変換手段と、
    前記複数の平面投影画像を前記複数の撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて一つの画像に合成する合成手段と、
    前記車両の進行方向に対する左右の位置と、前記合成した画像の左右方向とが一致するように、前記合成した画像を回転させる回転手段と、
    前記回転した合成画像を前記車両の乗員に対して呈示する呈示手段と、
    を有する
    ことを特徴とする状況情報提供装置。
  2. 指向性を持った無線の信号伝達手段を有し、この信号伝達手段を用いて指向性の範囲内に位置する車両に対して、前記撮影した画像情報を送信する情報送信手段と、
    前記車両に搭載され、前記情報送信手段が送信する画像情報を受信し、前記呈示手段に出力する情報受信手段と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の状況情報提供装置。
  3. 道路上の特定の位置に車両が存在することを検出する車両検出手段と、
    前記車両検出手段が車両を検出した時にだけ前記撮影した画像情報を送信する情報送信手段と、
    前記車両に搭載され、前記情報送信手段が送信する画像情報を受信し、前記呈示手段に出力する情報受信手段と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の状況情報提供装置。
  4. 前記情報受信手段に、前記変換手段と前記合成手段と前記回転手段が含まれる
    ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の状況情報提供装置。
  5. 前記情報受信手段は、周辺の地図を含む外部情報が入力する外部情報入力手段をさらに含み、
    前記合成手段は、前記合成画像と前記周辺の地図とを合成して新たに合成画像を生成する
    ことを特徴とする請求項4記載の状況情報提供装置。
  6. 前記情報送信手段に、前記変換手段と前記合成手段と前記回転手段が含まれる
    ことを特徴とする請求項2または請求項3記載の状況情報提供装置。
  7. 道路や周辺の状況情報を、車両の乗員に対して提供する状況情報提供方法であって、
    交差点の各道路やその周辺を俯角をもってそれぞれ撮影装置によって撮影する撮像ステップと、
    前記撮影された複数の透視投影の見通し画像を前記各撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて平面投影画像にそれぞれ変換する変換ステップと、
    前記複数の平面投影画像を前記複数の撮影装置の撮影位置、撮影角度、レンズの焦点距離に基づいて一つの画像に合成する合成ステップと、
    前記車両の進行方向に対する左右の位置と、前記合成した画像の左右方向とが一致する ように、前記合成した画像を回転させる回転ステップと、
    前記回転した合成画像を前記車両の乗員に対して呈示する呈示ステップと、
    を有する
    ことを特徴とする状況情報提供方法。
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