JP6251577B2 - 車載情報記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されて車両の運行情報を記録する車載情報記録装置に関する。

例えば、車両を用いて業務を行う事業者においては、当該車両の乗員に対して安全運転を促し、事故を未然に防止することが重要な課題となっている。そこで、各乗員が日常的に安全運転を実施しているかどうかを、事業者の社内等に配置される管理者が確認できるように、例えば「デジタルタコグラフ」と呼ばれる車載情報記録装置が利用されている。

デジタルタコグラフは、車両毎に搭載され、一定時間（例えば０．５秒）毎に取得した速度やエンジン回転数等の情報を記憶装置又はクラウドによるシステム等に自動的に記録するものである。したがって、その管理者は、デジタルタコグラフが収集したデータを例えば営業所に設置されたパーソナルコンピュータ内に搭載された分析プログラムを用いて調べることにより、運行情報を乗務員毎に把握することができる。これにより、乗務員毎に安全運転や経済的な運転を促すことが可能になる。この運行情報としては、車両の走行時間、走行距離、最高速度、平均速度、速度超過時間、速度超過回数や、エンジン回転数超過時間や回転数超過回数、急発進、急加速、急減速、アイドリング時間等である。

また、デジタルタコグラフでは、カメラで撮像した撮像画像を通じて路面標示（例えば制限速度）を認識し、この認識された路面標示と車両の状態とを比較して運行情報（例えば速度超過）を記録する手法も提案されている。

ここで、例えば特許文献１には、自車両の走行路を含む所定領域を車載カメラで撮影した画像に基づいて、路面標示を認識する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、走行路の制限速度をリアルタイムに認識できる装置が開示されている。この装置では、カメラで撮像した車両前方の画像に基づいて路面標示の制限速度を認識し、得られた制限速度を警報制御部へ出力する。警報制御部では車速と制限速度とを比較して、速度超過を判定し、速度超過の場合は運転者に速度超過を知らせることとしている。

特開２０１１−４３９９５号公報 特開２００５−１２８７９０号公報

しかしながら、撮像画像により路面標示を認識する場合、夜間の降雨などといった路面状態が悪いシーンでは、路面標示の認識精度が低下するため当該路面標示を誤認識してしまうことが考えられる。誤認識が生じた場合には誤った運行情報が蓄積されることになるため、路面状態を適切に認識することが望まれている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、路面状態の判断が可能な車載情報記録装置を提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されて車両の運行情報を記録する車載情報記録装置を提供する。この装置は、車両の走行する走行路を含む領域を撮像することにより、撮像画像を出力するカメラと、カメラから出力される撮像画像に基づいて路面標示の候補を判定すると、当該路面標示の候補が所定の判定基準を満たすことを条件にその候補を路面標示として認識する画像認識部と、画像認識部により認識された路面標示と車両の状態とを比較して運行情報を記録する制御系処理部と、を有し、画像認識部は、運行情報として誤った情報が蓄積されることを防止するために、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数に基づいて、走行路の路面状態を判定する。

ここで、本発明において、画像認識部は、一定時間毎に、当該時間内において路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数を蓄積し、当該蓄積数が所定の閾値以上となった場合に走行路の路面状態が悪いと判定することが好ましい。

また、本発明において、画像認識部は、走行路の路面状態が悪いと判定した場合には、路面標示の認識を中止することが望ましい。

本発明によれば、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数を判断することで、路面状態の善し悪しを適切に判定することができる。これにより、運行情報の記録を適切に行うことができる。

本実施形態に係るデジタルタコグラフの構成を示すブロック図 本実施形態に係るデジタルタコグラフの動作について説明するフローチャート 本実施形態に係るデジタルタコグラフの動作について説明するフローチャート 路面標示の認識数の違いを示す説明図

図１は、本実施形態に係るデジタルタコグラフ１の構成を示すブロック図である。以下、本実施形態に係る車載情報記録装置であるデジタルタコグラフ１について説明する。このデジタルタコグラフ１は、車両に搭載されて車両の運行情報を記録するものであり、画像認識用ＣＰＵ１０と、制御系処理ＣＰＵ２０とを主体に構成されている。

メインカメラ１１は、自動車などの車両、例えば車室内の運転席の近傍に配置されており、前方のウインドシールドガラス越しに見える進行方向前方の所定領域を撮像する。このメインカメラ１１により、車両が走行する進行方向前方の走行路、自車両の車体の一部分、先行車両、対向車両などが被写体として撮像される。メインカメラ１１は、デジタルタコグラフ１の動作中は常時撮像を行うことが可能であり、一定のフレーム周期（例えば３０フレーム／秒）で撮像を繰り返し行い、撮像画像を順次に出力する。

なお、メインカメラ１１に加えて或いはメインカメラ１１に代えてオプションカメラ１２を設けてもよい。オプションカメラ１２は、例えば車室内の後部座席の近傍に配置され、後方のウインドシールドガラス越しに見える進行方向後方の所定領域を撮像する。このオプションカメラ１２により、進行方向後方の走行路、自車の車体の一部分、後続車両、対向車両などが被写体として撮像される。このオプションカメラ１２による撮像画像は、メインカメラ１１による撮像画像と同様に、路面標示の認識や路面状態の判定に用いることができる。

メインカメラ１１から出力されるＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格の映像信号は、デコーダ１３に入力される。デコーダ１３は、ＮＴＳＣ規格の映像信号を処理してこれに含まれる複数の信号成分（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）をそれぞれ抽出し、Ａ／Ｄ変換を行って画像処理に利用できるデジタル画像信号を生成する。デコーダ１３において生成されたデジタル画像信号である画像データは、画像認識用ＣＰＵ１０によって読み込まれる。また、このデジタル画像信号である画像データは、必要に応じて、制御系処理ＣＰＵ２０によって読み込まれる。

画像認識用ＣＰＵ１０は、パターン認識等の所定の画像処理を行うための機能を有している。この画像認識用ＣＰＵ１０は、メインカメラ１１から出力される撮像画像に基づいて路面標示の候補を判定すると、この路面標示の候補が所定の判定基準を満たすことを条件に当該候補を路面標示として認識する（画像認識部）。また、画像認識用ＣＰＵ１０は、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数に基づいて、走行路の路面状態を判定する。

画像認識用ＣＰＵ１０には、ＲＯＭで構成されるメモリ１４及びＳＤＲＡＭで構成されるメモリ１５が接続されている。メモリ１４は、画像認識用ＣＰＵ１０が路面標示のパターン照合に利用する様々なパターンの各々の特徴を表す情報が登録されたデータベースや様々な定数データを予め保持している。メモリ１５は、画像認識用ＣＰＵ１０が処理する画像などのデータを一時的に保持するために利用される。

画像認識用ＣＰＵ１０は、通信機能を搭載しており、制御系処理ＣＰＵ２０との間で通信を行う。具体的には、画像認識用ＣＰＵ１０が路面標示を認識したときには、認識した路面標示を制御系処理ＣＰＵ２０に通知する。

画像認識用ＣＰＵ１０は、必要に応じて、画像データをエンコーダ１６に出力することができる。エンコーダ１６は、画像データを処理してこれをＮＴＳＣ規格の映像信号を生成する。エンコーダ１６は、モニタ出力部１７に接続されており、モニタ出力部１７にモニタ（図示せず）を接続することで、エンコーダ１６からの映像信号をモニタに出力することができる。

制御系処理ＣＰＵ２０は、予め内部に保持している所定のプログラムを実行することにより、デジタルタコグラフ１に必要とされる各種の機能を実現する。具体的には、制御系処理ＣＰＵ２０は、各種のインタフェースを通じて入力される情報を読み込むと、この情報を所定の運行情報として記録したり、画像認識用ＣＰＵ１０により認識された路面標示と車両の状態とを比較してその比較結果を運行情報として記録したりする（制御系処理右部）。例えば、制御系処理ＣＰＵ２０は、一定時間（例えば０．５秒）毎に取得した速度やエンジン回転数等を読み込み、車両の走行時間、走行距離、最高速度、平均速度、速度超過時間、速度超過回数や、エンジン回転数超過時間や回転数超過回数、急発進、急加速、急減速、アイドリング時間等の運行情報に対応するファイルを作成し、当該ファイルを後述するメモリ２３に格納する。

制御系処理ＣＰＵ２０には、ＲＯＭで構成されるメモリ２１、ＳＤＲＡＭで構成されるメモリ２２及びＥＥＰＲＯＭで構成されるメモリ２３が接続されている。メモリ２１は、制御系処理ＣＰＵ２０が実行するプログラムや制御系処理ＣＰＵ２０が使用する各種定数データなどを予め保持している。メモリ２２は、処理途中のデータなど一時的なデータを保持するために利用される。メモリ２３は、制御系処理ＣＰＵ２０が参照する各種定数などのデータを保持する。メモリ２３は、不揮発性メモリなので、電源電力の供給が停止した状態でもデータはそのまま保持される。メモリ２３が保持するデータの内容については、必要に応じて書き換えることができる。

また、制御系処理ＣＰＵ２０は、各種のインタフェース等と接続されている。

車両信号インタフェース２５は、車両側から出力される各種信号を入力して制御系処理ＣＰＵ２０が処理可能な信号に変換するための処理等を行う。車両信号インタフェース２５が扱う信号としては、トリガ出力、イグニッション（ＩＧＮ）、手動スイッチ（ＳＷ）、ブレーキ、ウインカーＬ側、ウインカーＲ側、車速パルスなどが挙げられる。

ＧＰＳインタフェース２６は、ＧＰＳ受信機からＧＰＳ位置情報を入力して制御系処理ＣＰＵ２０が処理可能な信号に変換するための処理等を行う。このＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から到来する電波を受信し、これらの電波の時間差に基づいて受信点の現在位置、すなわち車両の現在位置（緯度／経度）を計算により求めるものである。したがって、制御系処理ＣＰＵ２０は、車両の現在位置の情報をＧＰＳ受信機から取得できる。

ＣＡＮインタフェース２７は、車両に搭載される他の機器からの情報を入力して制御系処理ＣＰＵ２０が処理可能な信号に変換するための処理等を行う。

音声インタフェース２８は、図示しないスピーカー等の音声出力部と接続されており、制御系処理ＣＰＵ２０からの音声信号を入力して、当該音声出力部から音声信号に応じた音声を出力するための処理等を行う。

記録媒体用インタフェース２９は、メモリカードのような所定の記録媒体を装着可能なスロットを有しており、制御系処理ＣＰＵ２０が記録媒体にアクセスするために必要な信号処理機能を備えている。制御系処理ＣＰＵ２０は、記録媒体用インタフェース２９を通じて、運行情報のファイルを記録媒体に格納することができる。また、車両の運行情報を管理する管理者は、制御系処理ＣＰＵ２０が蓄積した運行情報のファイルを記録媒体を通じて管理者用ＰＣなどで取得することができる。

ＰＣ設定用インタフェース３０は、パーソナルコンピュータ等のホスト装置とデジタルタコグラフ１とを接続するためのインタフェースである。ホスト装置をＰＣ設定用インタフェース３０に接続することにより、ホスト装置からの指示により、例えば制御系処理ＣＰＵ２０が参照する各種閾値を変更したり、違反を判定する条件を変更したりすることが可能となる。

バイブレータ出力部３１は、小型のモータなどで構成されており、制御系処理ＣＰＵ２０からの信号に応じて、乗員に注意を促すための機械的な振動を発生する。

図２は、本実施形態に係るデジタルタコグラフ１の動作について説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、画像認識用ＣＰＵ１０によって実行されるものであり、運行情報を記録するための通常時の処理に相当する。

まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、路面標示認識処理を行う。具体的には、画像認識用ＣＰＵ１０は、メインカメラ１１から１フレーム相当の画像データを読み込むと、当該画像データとメモリ１４に格納されたパターン照合用の情報とに基づいてパターン照合を行う。画像データに対応する撮像画像内に路面標示が含まれている場合には、これがパターン照合用の情報と対応するため、路面標示の候補として判定される。また、この路面標示の候補の判定においては、撮像画像内に路面標示とパターン照合用の情報との類似度合いを示す類似度が演算される。撮像画像内に認識可能な態様で路面標示が映し出されている場合には、その路面標示とパターン照合用の情報とは高い類似度を示すこととなる。そこで、画像認識用ＣＰＵ１０は、当該抽出した路面標示の候補が所定の判定基準を満たすこと、すなわち、一定の類似度以上の値を示すことを条件に、その候補を路面標示として認識する。これにより、当該路面標示（路面標示の種類）を認識することができる。

ステップ１１（Ｓ１１）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、路面標示を認識したか否かを判断する。このステップ１１において否定判定された場合、すなわち、路面標示を認識していない場合には、ステップ１０の処理に戻る。一方、ステップ１１において肯定判定された場合、すなわち、路面標示を認識した場合には、ステップ１２の処理に進む。

ステップ１２（Ｓ１２）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、認識した路面標示を制御系処理ＣＰＵ２０に通知する。この通知に対応して、制御系処理ＣＰＵ２０では、時刻、現在位置及び走行路の進行方向とともに、認識した路面標示の種類（例えば制限速度）を運行情報としてファイルに記録する。また、制御系処理ＣＰＵ２０では、この認識された路面標示の種類、例えば制限速度と、車両の速度との比較から速度超過を判定することができ、この速度超過を判定した場合にはその情報を運行情報のファイルに記録することができる。

図３は、本実施形態に係るデジタルタコグラフ１の動作について説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、画像認識用ＣＰＵ１０によって実行されるものであり、路面状態を判定するための処理に相当する。

まず、ステップ２０（Ｓ２０）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、路面標示認識処理を行う。ステップ２０の処理は、上述したステップ１０に示す処理と同様のものである。

ステップ２１（Ｓ２１）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、ステップ２０において判定された路面標示の候補のうち、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数を蓄積する。このステップ２１では、例えば１分間毎といったように一定時間毎に、当該時間内において判定された路面標示の候補の数を蓄積する。

ステップ２２（Ｓ２２）において、画像認識用ＣＰＵ１０は、過去数分間（例えば３分間）に亘り蓄積された路面標示の候補の数が閾値以上となっているか否かを判断する。ここで、図４は、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数（単位距離あたり）を、例えばウェットといった路面環境が悪いシーンと、ドライといった路面環境が良いシーンとで示す説明図である。降雨などのウェット状態（特に夜間）では、晴天などのドライ状態と比較して、路面標示として認識されるには至らない路面標示の候補の数が増加する傾向がある。これは、撮像画像内に映し出された路面標示が路面標示の候補として判定された場合であっても、路面反射などが影響して一定の判定基準を満たさず、路面標示として認識されるには至らない路面標示の候補の数が増えるからである。そこで、ステップ２２では、蓄積された路面標示の候補の数の違いに応じて、降雨時等の路面状態の悪いシーンと晴天時等の路面状態のよいシーンとを判別することとし、その観点から閾値が予め設定されている。また、路面状態の悪いシーンとしては、降雨に限らず、降雪、凍結、工事区間などが挙げられ、このような傾向については降雨時と同様である。また、閾値は、降雨時や降雪時といったように路面状態の悪い状況に応じて可変的に設定してもよい。

ステップ２２において肯定判定された場合、すなわち、蓄積された路面標示の候補数が閾値以上となっている場合には、ステップ２３（Ｓ２３）の処理に進む。一方、ステップ２２において否定判定された場合、すなわち、蓄積された路面標示の候補数が閾値以上となっていない場合には、ステップ２０の処理に戻る。

ステップ２３において、画像認識用ＣＰＵ１０は、蓄積された路面標示の候補数が閾値以上となっている状態（ステップ２２で肯定判定の状態）が一定の時間継続しているか否かを判断する。外乱やノイズによっては、路面状況が悪くない状況であっても路面標示の候補数が低下することもあるから、蓄積した路面標示の候補数が低下した状態が一定の時間継続していることを条件に路面状態が悪いことを確定的に判定するものとする。

ステップ２３において肯定判定された場合、すなわち、所定の状態が一定の時間継続している場合には、ステップ２４（Ｓ２４）の処理に進む。一方、ステップ２３において否定判定された場合、すなわち、所定の状態が一定の時間継続していない場合には、ステップ２０の処理に戻る。

ステップ２４において、画像認識用ＣＰＵ１０は、路面状態が悪いと判断する。また、路面状態が悪いと判断された場合には、画像認識用ＣＰＵ１０は路面標示の認識を中止する。これにより、間違った運行情報が蓄積されるといった事態を抑制することができる。また、画像認識用ＣＰＵ１０は、判断結果を制御系処理ＣＰＵ２０に通知する。この通知に対応して、制御系処理ＣＰＵ２０では、音声信号を音声インタフェース２８に入力して、音声信号に応じた音声を当該音声出力部から出力したり、バイブレータ出力部３１に動作信号を出力したりする。これにより、路面状態が悪い旨の注意喚起をドライバーに促すことができる。

このように本実施形態において、車両に搭載されて車両の運行情報を記録するデジタルタコグラフ１は、車両の走行する走行路を含む景色を撮像することにより撮像画像を出力するカメラ（例えばメインカメラ１）と、カメラから出力される撮像画像に基づいて路面標示の候補を判定すると、この路面標示の候補が所定の判定基準を満たすことを条件に当該候補を路面標示として認識する画像認識部である画像認識用ＣＰＵ１０と、を有している。画像認識用ＣＰＵ１０は、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数に基づいて、走行路の路面状態を判定することとしている。

路面標示の認識においては、晴天のように路面状態がよいシーンであれば、撮像画像内に路面標示が鮮明に映し出されるところ、路面標示の候補として判定されたものの多くは判定基準を満たし、路面標示として認識される。そのため、路面標示の候補として判定されたもののうち、路面標示として認識されるには至らないものの数は少ない傾向がある。一方、路面環境が悪いシーンでは、撮像画像内に映し出される路面標示が不鮮明である等の理由から、路面標示の候補として判定がされるものの、これが判定基準を満たさずに、路面標示として認識されるには至らない候補の数が増大することとなる。そこで、路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数を考慮することで、路面状態の善し悪しを適切に判定することができる。その結果、運行情報の記録を適切に行うことができる。

また、本実施形態において、画像認識用ＣＰＵ１０は、一定時間毎に、当該時間内において路面標示として認識されるには至らなかった路面標示の候補の数を蓄積し、当該蓄積数が所定の閾値以上となった場合に走行路の路面状態が悪いと判定することとしている。

かかる構成によれば、一定の時間毎に候補数を蓄積することで、路面標示の候補数を統計的に処理することができる。これにより、路面状態が悪いことを精度よく判定することができる。

また、本実施形態において、デジタルタコグラフ１は、画像認識用ＣＰＵ１０により認識された路面標示と車両の状態とを比較して運行情報を記録する制御部である制御系処理ＣＰＵ２０をさらに有している。ここで、画像認識用ＣＰＵ１０は、走行路の路面状態が悪いと判定した場合には、路面標示の認識を中止することとしている。

かかる構成によれば、路面標示から運行情報を記録することができので、車両が走行する走行路の制限速度といった情報を適切に把握した上で、運行情報を記録することができる。また、路面状態が悪く、路面標示の誤認識が発生するようなシーンにおいて、路面標示の認識を中止させることできる。これにより、運行情報として誤った情報が蓄積されることを防止することができ、運行情報を用いた運転評価の精度の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、音声出力やバイブレータ出力により、路面状態が悪い旨の注意喚起をドライバーに促すことができる。これにより、ドライバーに対してリアルタイムで安全運転を促すことができる。

以上、本実施形態にかかる車載情報記録装置について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能である。例えば、車載情報記録装置は、デジタルタコグラフに限らず、例えばドライブレコーダや同様のデータ記録機能を有するその他の装置に適用することが可能である。また、本実施形態では、管理者が運行情報を取得する手法として記憶媒体を用いる例について説明したが、無線や有線などの通信技術を用いるものであってもよい。

１ デジタルタコグラフ
１０ 画像認識用ＣＰＵ
１１ メインカメラ
１２ オプションカメラ
１３ デコーダ
１４ メモリ（ＲＯＭ）
１５ メモリ（ＳＤＲＡＭ）
１６ エンコーダ
１７ モニタ出力部
２０ 制御系処理ＣＰＵ
２１ メモリ（ＲＯＭ）
２２ メモリ（ＳＤＲＡＭ）
２３ メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
２５ 車両信号インタフェース
２６ ＧＰＳインタフェース
２７ ＣＡＮインタフェース
２８ 音声インタフェース
２９ 記録媒体用インタフェース
３０ ＰＣ設定用インタフェース
３１ バイブレータ出力部

Claims (3)

1. 車両に搭載されて前記車両の運行情報を記録する車載情報記録装置において、
   前記車両の走行する走行路を含む領域を撮像することにより、撮像画像を出力するカメラと、
   前記カメラから出力される撮像画像に基づいて路面標示の候補を判定すると、当該路面標示の候補が所定の判定基準を満たすことを条件に当該候補を前記路面標示として認識する画像認識部と、
   前記画像認識部により認識された路面標示と車両の状態とを比較して運行情報を記録する制御系処理部と、を有し、
   前記画像認識部は、運行情報として誤った情報が蓄積されることを防止するために、前記路面標示として認識されるには至らなかった前記路面標示の候補の数に基づいて、前記走行路の路面状態を判定することを特徴とする車載情報記録装置。
2. 前記画像認識部は、一定時間毎に、当該時間内において前記路面標示として認識されるには至らなかった前記路面標示の候補の数を蓄積し、当該蓄積数が所定の閾値以上となった場合に前記走行路の路面状態が悪いと判定することを特徴とする請求項１に記載された車載情報記録装置。
3. 前記画像認識部は、前記走行路の路面状態が悪いと判定した場合には、前記路面標示の認識を中止することを特徴とする請求項１又は２に記載された車載情報記録装置。

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