JP6609756B1 - 停止要求表示無視判定のためのシステム、方法、プログラム、及びプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

停止要求表示無視判定のためのシステム、方法、プログラム、及びプログラムを記録した記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等を用いることなく、運転中に撮影された車両前方の画像のみに基づいて、停止要求表示の無視を判定することができる停止要求表示無視判定のためのシステムを提供する。【解決手段】停止要求表示無視判定システム1は、移動体の移動中に移動体から移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出する停止要求表示検出部103と、停止要求表示を検出した第1の時刻から停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻までの間の、且つ、第2の時刻より第1の所定時間前の第3の時刻と、第2の時刻との間で、動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか及び/又は第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する無視判定部107とを含む。【選択図】図2

Description

本発明は、停止要求表示無視判定システムのためのシステム、方法、プログラム、及びプログラムを記録した記録媒体に関する。
従来、車両の運転における赤信号や一時停止標識等の停止要求表示の無視を検出する技術が提案されている(下記特許文献1〜3参照)。この従来の技術は、運転中に撮影された車両の前方の画像と運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等に基づいて停止要求表示の無視を検出している。
特開2017−91017号公報 特開2018−72940号公報 特開2018−22220号公報
しかしながら、停止要求表示の無視を検出するためには、運転中の画像が必須であるところ、これに加えて運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等を取得することが不可能、困難、又は煩雑である場合がある。よって、そのような場合は、従来の技術では、停止要求表示の無視を検出することが困難である。
そこで、本発明は、運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等を用いることなく、運転中に撮影された車両前方の画像のみに基づいて、停止要求表示の無視を判定することができる停止要求表示無視判定のためのシステム、方法、プログラム、及びプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的の1つとする。
本発明の1つの態様は、移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出する停止要求表示検出部と、前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する無視判定部とを含む停止要求表示無視判定システムを提供するものである。
本発明の1つの態様は、移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する停止要求表示無視判定システムを提供するものである。
本発明の1つの態様は、コンピュータにより実行される停止要求表示無視判定方法であって、移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出するステップと、前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する無視判定ステップとを含む方法を提供するものである。
本発明の1つの態様は、コンピュータにより実行される停止要求表示無視判定方法であって、移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出するステップと、前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1後の前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがない場合、停止要求表示無視があったと判定する無視判定ステップとを含む方法を提供するものである。
前記無視判定ステップにおいて、更に、前記第2の時刻T2と、前記第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第2の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第2の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定するものとすることができる。
前記方法は、前記動画像において、更に、前記第2の時刻T2と、前記第2の時刻T2から第3の所定時間後の第5の時刻T5との間で、進行許可表示を検出した場合に、停止要求表示無視がなかったと判定するか、及び/又は、前記進行許可表示を検出しなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するステップを更に含むものとすることができる。
前記方法は、前記動画像において、更に、前記第1の時刻T1より第4の所定時間前の第6の時刻T6と、前記第1の時刻T1との間で、進行許可表示を検出した場合に、停止要求表示無視がなかったと判定するか、及び/又は、前記進行許可表示を検出しなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するステップを更に含むものとすることができる。
前記停止要求表示は、左側通行環境においては前記動画像のうちの下側の一部及び/又は右側の一部を除いた部分に基づいて、右側通行環境においては前記動画像のうちの下側の一部及び/又は左側の一部を除いた部分に基づいて検出されるものであるとすることができる。
前記停止要求表示が、前記動画像の上端近傍で検出された場合、前記所定の閾値を、第1の閾値よりも小さい第3の閾値とすることができる。
本発明の1つの態様は、移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する停止要求表示無視判定方法を提供するものである。
本発明の1つの態様は、前記方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供するものである。
本発明の1つの態様は、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するものである。
本発明の1つの態様は、前記プログラムを前記コンピュータにインストールすることにより停止要求表示無視判定システムを生成する方法を提供するものである。
上記構成を有する本発明によれば、運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等を用いることなく、運転中の画像のみに基づいて、停止要求表示の無視を判定することができる停止要求表示無視判定のためのシステム、方法、プログラム、及びプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
交差点付近での、撮像装置が搭載された車両、赤信号、停止線の例を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る第1の端末のハードウエア構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。 停止線近くで撮影された信号機の一例を示す図である。 停止線近くで撮影された一時停止標識示の一例を示す図である 本発明の第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートである。 本発明の第2及び第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートである。 本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートである。 本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例の概略フローチャートである。 本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。 本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。 本発明の第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。 本発明の第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、交差点付近での、撮像装置3が搭載された車両5、赤信号7、停止線8の例を示す図である。本実施形態では、車両5の運転者が、停止要求表示である赤信号7を無視していたか否かを判定する場合を例として説明する。
撮像装置3は、ドライブレコーダ、スマートフォン等の任意の適切な撮像装置とすることができる。撮像装置3は、車両5の前方を撮影可能な位置に設置され、車両5の移動中に車両5から車両5の前方を動画像として撮影し、記憶する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成を示す図である。停止要求表示無視判定システム1は、動画取得部101、停止要求表示検出部103、停止判定部105、無視判定部107、記憶部111を備える。停止要求表示無視判定システム1は、1つの物理的な装置として構成される必要はなく、複数の物理的な装置から構成されてもよい。
停止要求表示無視判定システム1としては、PC、スマートフォン、タブレット端末、クラウドサーバ等の装置、それらの組み合わせ等の任意の適切なシステムを用いることができる。例えば、後述するプログラムをスマートフォンにダウンロードすることで、当該スマートフォンが停止要求表示無視判定システム1として機能する。プログラムがPC、スマートフォン、タブレット端末、クラウドサーバ等の装置、それらの組み合わせにインストールされることにより停止要求表示無視判定システム1が生成される。
動画取得部101は、撮像装置3により車両5の移動中に車両5から車両5の前方が撮影された動画像を取得する。
停止要求表示検出部103は、車両5の移動中に前記車両5から前記車両5の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出する。ここでは、停止要求表示として赤信号7を例に挙げているが、停止要求表示はこれに限るものではない。停止要求表示は、移動体に対して動作の停止を指示する任意の表示を採用することができる。なお、停止要求表示は、正方形又は長方形のバウンディングボックスで認識され、左上の頂点の二次元座標と、その頂点からの幅及び高さとで定義されるものとすることができる。
停止判定部105は、動画像において、動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下であった場合に、車両5が停止していたと判定する。
無視判定部107は、車両5が、所定の期間内に停止したと判定されなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、又は所定の期間内に停止したと判定された場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する。
記憶部111は、赤信号7が検出された第1の時刻T1、赤信号7が検出されなくなった第2の時刻T2等の各種の情報を記憶する。記憶部111は、1つの物理的な装置として構成されてもよいし、複数の物理的な装置に分散して配置されてもよい。また、ブロックチェーンとして構成されてもよい。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムのハードウエア構成を示す図である。停止要求表示無視判定システム1は、CPU10a、RAM10b、ROM10c、外部メモリ10d、入力部10e、出力部10f、通信部10gを含む。RAM10b、ROM10c、外部メモリ10d、入力部10e、出力部10f、通信部10gは、システムバス10hを介して、CPU10aに接続されている。
CPU10aは、システムバス10hに接続される各デバイスを統括的に制御する。
ROM10cや外部メモリ10dには、CPU10aの制御プログラムであるBIOSやOS、コンピュータが実行する機能を実現するために必要な各種プログラムやデータ等が記憶されている。
RAM10bは、CPUの主メモリや作業領域等として機能する。CPU10aは、処理の実行に際して必要なプログラム等をROM10cや外部メモリ10dからRAM10bにロードして、ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現する。
外部メモリ10dは、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスク、DVD−RAM、USBメモリ等から構成される。
入力部10eは、ユーザ等からの操作指示等を受け付ける。入力部10eは、例えば、入力ボタン、キーボード、ポインティングデバイス、ワイヤレスリモコン、マイクロフォン、カメラ等の入力デバイスから構成される。
出力部10fは、CPU10aで処理されるデータや、RAM10b、ROM10cや外部メモリ10dに記憶されるデータを出力する。出力部10fは、例えば、CRTディスプレイ、LCD、有機ELパネル、プリンタ、スピーカ等の出力デバイスから構成される。
通信部10gは、ネットワークを介して又は直接、外部機器と接続・通信するためのインタフェースである。通信部10gは、例えばシリアルインタフェース、LANインタフェース等のインタフェースから構成される。
図2に示される停止要求表示無視判定システム1の各部は、ROMや外部メモリに記憶された各種プログラムが、CPU、RAM、ROM、外部メモリ、入力部、出力部、通信部等を資源として使用することで実現される。
以上のシステム構成を前提に、本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの停止要求表示無視判定処理の例を、図1〜図5B等を参照して、以下に説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートである。図5は、本発明の第1の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。本実施形態では、上述のように、車両5の運転者が、停止要求表示である赤信号7を無視したか否かを判定する場合を例として説明する。
<原理>
車両5の移動中に車両5から車両5の前方を撮影した動画像において、赤信号7が(最初に)検出された時刻を第1の時刻T1とすると、車両の走行により、第1の時刻T1から所定時間後に、赤信号7はフレームアウトする。このフレームアウトは、車両が赤信号7に向かって進行し、赤信号7に対応する停止線を通過したと解釈することができる。したがって、このフレームアウトした時刻、すなわち、赤信号7を検出しなくなった時刻を第2の時刻T2とすると、第2の時刻T2を基準として、第2の時刻T2から第1の所定時間前の第3の時刻T3と、第2の時刻T2との間で、車両が停止しなかった場合は、赤信号無視をしたと評価することができる。また、逆に、第3の時刻T3と、第2の時刻T2との間で、車両が停止したことがあった場合は、赤信号無視をしなかったと評価することができる。
また、車両の停止は、動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値以下となったことで判定することができる。
<停止要求表示判定処理>
動画像取得部101は、撮像装置3により撮影された、車両5の移動中に車両5から車両5の前方を撮影した動画像を取得する(S101)。
停止要求表示検出部103は、各フレームについて、テンプレートマッチング、機械学習等の任意の適切な手法により、各フレームにおける赤信号の有無を判定する(S103)。停止要求表示検出部103が、フレームにおいて赤信号7を検出すると、赤信号7を検出した時刻を第1の時刻T1として記憶部111に記憶する(S105)。
停止要求表示検出部103は、引き続き、各フレームにおける赤信号7の有無を判定する。停止要求表示検出部103が、フレームにおいて赤信号7を検出しなくなると、赤信号7を検出しなくなった時刻を第2の時刻T2として記憶部111に記憶する(S107)。
<第1の停止判定処理>
停止判定部105は、車両5が停止した否かを判定する。停止判定部105は、取得された動画像の所定のフレーム間、例えば選択された隣接するフレーム間の変化量を求め、求められたフレーム間の変化量を第1の閾値と比較する(S201)。フレーム間の変化量を求める対象のフレームセットは、取得された動画像の開始点から終了点に向かって順に選択される。フレームセットの選択は、他の任意の適切な順序によって行われることができる。例えば、取得された動画像の終了点から開始点に向かって順に行われてもよいし、特定のフレームセットから、その特定のフレームセットに近い順にフレームセットが選択されてもよい。また、フレーム間の変化量を求める対象のフレームセットは、隣接するフレームに限定されるものではなく、他の任意の適切なフレームの組み合わせとすることができる。
フレーム間の変化量は、例えば、OpenCV中のcalcOpticalFlowFarneback()を用いて求めることができる。フレーム間の変化量の計算手法はこれに限定されるものではなく、他の任意の適切な手法を用いることができる。
停止判定部105は、ステップS201において求められたフレーム間の変化量が第1の閾値以下であった場合(S201−Yes)、車両5が停止していたと判定する。そして、停止判定部105は、車両5が停止していたと判定した場合、そのフレームセットに対応する時刻を第1の停止時刻として記憶部111に記憶する(S203)。ここで、複数のフレームに対して車両5が停止していたと判定された場合は、第1の停止時刻は複数の時刻を含むことになる。停止判定部105は、ステップS201において求められたフレーム間の変化量が第1の閾値以下でなかった場合(S201−No)、後述のステップS205に進む。
停止判定部105は、第1の停止判定処理を行ったフレームセットが、取得された動画像の終了点に対応するものであるか否かを判定し(S205)、取得された動画像の終了点に対応するものでない場合は(S205−No)、ステップS201に戻り、次のフレームセットを選択し、第1の停止判定処理を続ける。
<停止要求表示無視判定処理>
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にあるか否かを判定する(S301)。
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にない場合(S301−No)、停止要求表示無視があったと判定する(S303)。
第1の所定時間、すなわち第3の時刻T3と第2の時刻T2との間の値としては、例えば2秒が好ましい。
上記実施形態においては、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間で、動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがあったか否かに基づいて、停止要求表示無視があったか否かを判定する構成が、第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にあるか否かを判定し、第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にない場合に、停止要求表示無視があったと判定する構成であったが、他の任意の適切な構成を用いてもよい。例えば、第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にあるか否かを判定し、第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にある場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する構成としてもよい。また、取得した動画像のうちの第3の時刻T3と第2の時刻T2の間のフレームについてのみ、フレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがあったか否かを判定する構成としてもよい。
上記実施形態においては、停止要求表示判定処理の後に第1の停止判定処理が行われたが、停止要求表示判定処理と第1の停止判定処理は、他の任意の適切な順序で行われてもよい。例えば、第1の停止判定処理の後に停止要求表示判定処理が行われてもよいし、停止要求表示判定処理と第1の停止判定処理が並行して行われてもよい。
本実施形態によれば、運転中の速度データ、加速度データ、位置データ等を用いることなく、運転中に撮影された車両前方の画像のみに基づいて、停止要求表示無視があったか否かを判定することができる。
上記実施形態の停止要求表示判定処理に関して、本発明者らは、左側通行環境においては、停止線近くでは信号機は、フレームの下側や右側には映らないことを見出した。このことは、他の停止要求表示である一時停止標識についても同様である。図6A、図6Bに、停止線近くで撮影された信号機、一時停止標識の一例を示す。したがって、停止要求表示の検出を、フレームの下側の一部及び/又は右側の一部を除いた部分に基づいて行うことで、誤検出を減らすことができる。除く部分の具体的な数値としては、フレームの下半分及び右1/3を除いた部分とすることが好ましい(図6A、図6Bの破線領域参照)。このような構成により、停止要求表示の誤検出を大きく減少させることができる。なお、右側通行環境においては、停止要求表示は右側に設置されることが多いため、停止要求表示の検出を、フレームの下側の一部及び/又は左側の一部を除いた部分に基づいて検出すればよい。
また、上記実施形態においては、車両5が低速(例えば時速10km以下)で走行している場合、停止要求表示無視があったか否かを判定することが難しい場合がある。動画像の所定のフレーム間の変化量と比較する所定の閾値を小さい値にすれば、車両5が低速で走行している場合も停止判定を行うことができる。しかしながら、実際は、交通量が多い交差点等では車両が停止しているにもかかわらず、フレーム上に動く物体が多く映り込み、それによってフレーム間の変化量が、小さくした閾値を超えてしまうことがある。そのため、動画像の所定のフレーム間の変化量と比較する所定の閾値を小さい値にしても、車両5が低速で走行している場合の停止判定が難しくなる場合が生じる。
本発明者らは、車両5が停止要求表示を無視する状況では、その停止要求表示の下を通過することが多く、その場合、フレームの上部に停止要求表示が映ることが多いとの知見を得た。そして、本発明者らは、この知見をもとに、停止要求表示がフレームの上端近傍で検出された場合に、フレーム間の変化量と比較する所定の閾値を小さくして停止判定を行う構成を着想した。このような構成とすることにより、車両が低速で走行している場合であっても、停止要求表示無視を判定することが可能となった。フレームの上端近傍の値としては、フレームの縦の長さに対して、上端から10%以下が好ましい。停止要求表示の認識にバウンディングボックスを用いる場合、停止要求表示に対応するバウンディングボックスの左上の頂点が認識できれば、フレームの上端の1ピクセルであってもよい。
また、フレームの上端近傍の領域で、それ以外の領域より閾値を小さくすることで、地域性によらずに、運転中の画像のみに基づいて、停止要求表示の無視を判定できる。
補足すると、画像に写る物体が多い地域(都会)では、画像に写る物体が少ない地域(田舎)に比して、同じ速度で車両5が走行した場合、フレーム間の変化量が大きい。そのため、画像に写る物体が多い地域(都会)で誤検知が生じないように閾値を設定すると、画像に写る物体が少ない地域(田舎)では閾値が大きくなってしまい検知漏れが生じることがある。例えば、画像に写る物体が多い地域(都会)において、誤検知が生じない程度の閾値を設定した場合、画像に写る物体が多い地域(都会)では、時速20km程度で走行する車両の動きの変化を捉えることができたとしても、画像に写る物体が少ない地域(田舎)では、それ以上の時速40km程度を有する車両の動きしか捉えることができず、検知漏れが生じることがある。
そこで、フレーム間の変化量の閾値を、フレームの上端近傍以外の領域では、画像に写る物体が多い地域(都会)で誤検知が生じない程度の閾値L1に設定し、フレームの上端近傍の領域では、画像に写る物体が少ない地域(田舎)でも低速で走行する車両5を捉えることが可能な閾値L2(L2<L1)に設定することで、両地域に対応した停止要求表示無視判定システムを提供できる。
(第2の実施形態)
<原理>
上述のように、通常は、赤信号7がフレームアウトすると、車両5が、赤信号7に対応する停止線8を通過したと解釈することができる。しかしながら、例えば、赤信号7がフレームアウトした第2の時刻T2に車両がいた地点から停止線8まで距離があり、低速運転(以下、ノロノロ運転ともいう)をして、赤信号7に対応する停止線8で停止することがある。このような場合、第1の実施形態では、本来であれば停止要求表示無視の状況ではないにもかかわらず、停止要求表示無視と判定することがある。すなわち、誤判定が生じてることがある。
そこで、本実施形態では、誤判定を回避するために、第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、フレーム間の変化量が第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視があったと判定しないようにする。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。図8は、本発明の第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。図1〜図8等を参照して、本発明の第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定の例を説明する。図7において、図4に対応する部分には同一の符号を付し、第1の実施形態と重複する説明は省略する。また、第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成及びハードウエア構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
以上のシステム構成を前提に、本発明の第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの停止要求表示無視判定処理の例を以下に説明する。
本実施形態では、誤判定防止のために、第1の実施形態のステップS301に代えて、ステップS302を行なう。ステップS205までは第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
具体的には、無視判定部107が、ステップS302において、記憶部111に記憶された第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第4の時刻T4との間にない場合(S302−No)、停止要求表示無視があったと判定する(S303)。
第2の所定時間、すなわち第2の時刻T2と第4の時刻T4との間の値としては、例えば10秒が好ましい。
本実施形態によれば、例えば、赤信号7がフレームアウトした第2の時刻T2に車両5がいた地点から停止線8まで距離があり、ノロノロ運転をしていた場合に、赤信号7に対応する停止線8で停止したにもかかわらず、停止要求表示無視があったと判定される誤判定を大きく低減することができる。
また、例えば、車両5の前方にトラック等の大型車両が走行しており、その大型車両との車間距離が短くなった結果、大型車両が画像に写り込んで赤信号7がフレームアウトすることがある。このような場合、車両5は赤信号7を無視して走行していないにもかかわらず、停止要求表示無視があったと判定されることがある。本実施形態によれば、このような場合であっても、赤信号7がフレームアウトした第2の時刻T2から第4の時刻T4までの間でフレーム間の変化量が第1の閾値以下となれば車両5が停止したと判定されるので、停止要求表示無視があったと判定される誤判定を大きく低減することができる。
(第3の実施形態)
本実施形態では、フレーム間の変化量を判定するための閾値を複数設けている。具体的には、本実施形態では、誤判定を回避するために、第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、フレーム間の変化量が第2の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視があったと判定しないようにする。
図9A、図9Bは、本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。図1〜図9B等を参照して、本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定の例を説明する。図9A、図9Bにおいて、図4に対応する部分には同一の符号を付し、第1、2の実施形態と重複する説明は省略する。また、第2の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成及びハードウエア構成は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係は、第2実施形態と同様である(図8参照)。
以上のシステム構成を前提に、本発明の第3の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの停止要求表示無視判定処理の例を以下に説明する。
本実施形態は、第1の実施形態に誤判定防止のための処理を追加するものであり、第1の実施形態のステップS301までは第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
<第2の停止判定処理>
ステップS301において、記憶部111に記憶された第1の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間にない場合、停止判定部105は、所定のフレーム間の変化量を求め、求められたフレーム間の変化量を第2の閾値と比較する(S401)。
停止判定部105は、ステップS401において求められたフレーム間の変化量が第2の閾値以下であった場合、そのフレームセットに対応する時刻を第2の停止時刻として記憶部111に記憶する(S403)。停止判定部105は、ステップS401において求められたフレーム間の変化量が第2の閾値以下でなかった場合、S401に戻り、次のフレームセットを選択し、第2の停止判定処理を続ける。
停止判定部105は、第2の停止判定処理を行ったフレームセットが、取得された動画像の終了点に対応するものであるか否かを判定し(S405)、取得された動画像の終了点に対応するものでない場合は、ステップS401に戻り、次のフレームセットを選択し、第2の停止判定処理を続ける。
<停止要求表示無視判定処理>
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第2の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第2の時刻T2と第4の時刻T4との間にあるか否かを判定する(S501)。
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第2の停止時刻のうちの少なくとも一部が、第2の時刻T2と第4の時刻T4との間にない場合、停止要求表示無視があったと判定する(S503)。
第2の所定時間、すなわち第2の時刻T2と第4の時刻T4との間の値としては、例えば10秒が好ましい。
低速運転等を考慮すると、上述の考察から、第2の閾値は、第1の閾値よりも小さな値とすることができる。
上記実施形態においては、停止要求表示判定処理の後に第2の停止判定処理が行われたが、停止要求表示判定処理と第2の停止判定処理は、他の任意の適切な順序で行われてもよい。例えば、第2の停止判定処理の後に停止要求表示判定処理が行われてもよいし、停止要求表示判定処理と第2の停止判定処理が並行して行われてもよい。
本実施形態によれば、例えば、赤信号7がフレームアウトした第2の時刻T2に車両がいた地点から停止線8まで距離があり、ノロノロ運転をしていた場合に、赤信号7に対応する停止線8で停止したにもかかわらず、停止要求表示無視と判定される誤判定を大きく低減することができる。
また、例えば、車両5の前方を走行する大型車両が画像に写り込んで、赤信号7がフレームアウトした場合に、停止要求表示無視があったと判定される誤判定を大きく低減することができる。
(第4の実施形態)
<原理>
上述のように、通常は、赤信号7がフレームアウトすると、赤信号7に対応する停止線8を通過し、赤信号を無視したと解釈することができる。しかしながら、例えば、車両5が赤信号7に対応する交差点への進入直前に進行許可表示である青信号に変わり、そのまま進行した場合に、第1の実施形態において停止要求表示無視と判定される場合がある。本来であれば、青信号で進行した場合は、停止要求表示無視と判定されるものではないので、誤判定が生じていることになる。
そこで、本実施形態では、この誤判定を回避するために、第2の時刻T2から第3の所定時間後の第5の時刻T5との間で、動画像において青信号を検出した場合に、無視判定ステップによる判定を無効化する(誤判定防止処理)。
図10は、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの機能構成を示す図である。図11は、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例の概略フローチャートである。図12は、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。図13は、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。図1〜図13等を参照して、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定の例を説明する。第4の実施形態の説明において、図4、図9A、図9Bに対応する部分には同一の符号を付し、第1〜第3の実施形態と重複する説明は省略する。また、第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムのハードウエア構成は、第1〜第3の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムでは、無視判定部107に追加の機能が加わる。無視判定部107は、第2の時刻T2と、第2の時刻T2から第3の所定時間後の第5の時刻T5との間で、進行許可表示を検出した場合に、無視判定部107による判定を無効化する機能をさらに有する。
また第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムは、進行許可表示検出部109をさらに備える。進行許可表示検出部109は、車両5の移動中に前記車両5から前記車両5の前方を撮影した動画像において、進行許可表示を検出する。進行許可表示は、移動体に対して進行を許可する任意の表示であり、一例として、青信号が挙げられる。
他の機能構成は、第1〜第3の実施形態の機能構成と同様であるので、説明を省略する。
以上のシステム構成を前提に、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの停止要求表示無視判定処理の例を以下に説明する。
本実施形態は、第1〜第3の実施形態に誤判定防止のための処理を追加するものである。すなわち、図11を参照して、第1の実施形態(ステップS101〜S303)、第2の実施形態(ステップS101〜S303)、及び第3の実施形態(ステップS101〜S503)に対応する無視判定処理(ステップS1)に、無視判定無効化処理(S2)を追加するものである。無視判定処理(S1)に対応する第1、第2の実施形態のステップS303、第3の実施形態のステップS503までは第1〜第3の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
ステップS303又はS503において、停止要求表示無視があったと判定されると、進行許可表示検出部109は、取得された動画像の選択された判定対象のフレームについて、テンプレートマッチング、機械学習等の任意の適切な手法により、判定対象のフレームにおける青信号の有無を判定する(S601)。判定対象のフレームは、取得された動画像の開始点から終了点に向かって順に選択される。判定対象のフレームの選択は、他の任意の適切な順序によって行われることができる。例えば、取得された動画像の終了点から開始点に向かって順に行われてもよいし、特定のフレームから、その特定のフレームに近い順にフレームが選択されてもよい。
進行許可表示検出部109は、ステップS601において判定対象のフレームに青信号が検出された場合(S601−Yes)、そのフレームに対応する時刻を第1の進行許可表示検出時刻として記憶部111に記憶する(S603)。進行許可表示検出部109は、ステップS601において判定対象のフレームに青信号が検出されなかった場合(S601−No)、後述のステップS605に進む。
進行許可表示検出部109は、第1の進行許可表示検出処理を行ったフレームが、取得された動画像の終了点に対応するものであるか否かを判定し(S605)、取得された動画像の終了点に対応するものでない場合は(S605−No)、ステップS601に戻り、次の判定対象のフレーム選択し、第1の進行許可表示検出処理を続ける。
<停止要求表示無視判定処理>
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第1の進行許可表示検出時刻のうちの少なくとも一部が、第2の時刻T2と第5の時刻T5との間にあるか否かを判定する(S701)。
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第1の進行許可表示検出時刻のうちの少なくとも一部が、第2の時刻T2と第5の時刻T5との間にある場合、ステップS303、S503においてなされた停止要求表示無視の判定を無効化する(S703)。
第3の所定時間、すなわち第2の時刻T2と第5の時刻T5との間の値としては、例えば2秒が好ましい。
本実施形態によれば、例えば、車両5が赤信号7に対応する交差点への進入直前に青信号に変わり、そのまま進行した場合に、停止要求表示無視があったと判定される誤判定を大きく低減することができる。
上記実施形態においては、第2の時刻T2と第5の時刻T5との間で、進行許可表示を検出したか否かに基づいて、停止要求表示無視があったか否かを判定する構成が、無視判定部による判定を無効化する構成であったが、他の任意の適切な構成を用いてもよい。例えば、(1)第3の時刻T3と第2の時刻T2との間で、動画像の所定のフレーム間の変化量が、第1の閾値以下となったときがあったか否か、(2)第2の時刻T2と第4の時刻T4との間で、動画像の所定のフレーム間の変化量が、第2の閾値以下となったときがあったか否か、(3)第2の時刻T2と第5の時刻T5との間で、進行許可表示を検出したか否かの3つのファクタから、停止要求表示無視があったか否かを判定する構成としてもよい。
(第5の実施形態)
<原理>
第1の実施形態においては、右折時や左折時に赤信号が映り込んでしまったときに、停止要求表示無視の状況ではないのに、停止要求表示無視の状況であると誤って判定することがある。
本発明者らは、フレーム間の差分に基づいて右折又は左折を判定することを試みたが、十分な精度を出すことができない場合があった。そこで、本発明者らは、人間は、右折又は左折の直前に見える正面の信号が青信号であることを認識することによって、右折又は左折時に見える赤信号を無視できると判断していることに注目して、赤信号が検出された第1の時刻T1より第4の所定時間前の第6の時刻T6と、第1の時刻T1との間で、青信号を検出した場合に、無視判定ステップによる判定を無効化する構成を着想した。
図14は、本発明の第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理の一例のフローチャートの一部である。図15は、本発明の第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定処理における各時刻の関係を示す図である。図1〜図15等を参照して、本発明の第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定の例を説明する。第5の実施形態の説明において、図4、図9A、図9Bに対応する部分には同一の符号を付し、第1〜第3の実施形態と重複する説明は省略する。また、第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムのハードウエア構成は、第1〜第4の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第5の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムでは、無視判定部107に追加の機能が加わる。無視判定部107は、第1の時刻T1より第4の所定時間前の第6の時刻T6と、第1の時刻T1との間で、進行許可表示を検出した場合に、無視判定部107による判定を無効化する機能をさらに有する。
他の機能構成は、第1〜4の実施形態の機能構成と同様であるので、説明を省略する。
以上のシステム構成を前提に、本発明の第4の実施形態に係る停止要求表示無視判定システムの停止要求表示無視判定処理の例を以下に説明する。
本実施形態は、第1〜第3の実施形態に誤判定防止のための処理を追加するものである。第4の実施形態と同様に、図11を参照して、第1の実施形態(ステップS101〜S303)、第2の実施形態(ステップS101〜S303)、及び第3の実施形態(ステップS101〜S503)に対応する無視判定処理(ステップS1)に、無視判定無効化処理(S2)を追加するものである。無視判定処理(S1)に対応する第1、第2の実施形態のステップS303、第3の実施形態のステップS503までは第1〜第3の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態では、ステップS303又はS503において、停止要求表示無視と判定されると、第3の実施形態の誤判定防止処理に替えて又は加えて、進行許可表示検出部109は、取得された動画像の選択された判定対象のフレームについて、テンプレートマッチング、機械学習等の任意の適切な手法により、対象判定のフレームにおける青信号の有無を判定する(S801)。
進行許可表示検出部109は、ステップS701において判定対象のフレームに青信号が検出された場合(S801−Yes,)、そのフレームに対応する時刻を第2の進行許可表示検出時刻として記憶部111に記憶する(S803)。進行許可表示検出部109は、ステップS801において判定対象のフレームに青信号が検出されなかった場合(S801−No)、ステップS801に戻り、次の判定対象のフレームを選択し、第2の進行許可表示検出処理を続ける。
進行許可表示検出部109は、第2の進行許可表示検出処理を行ったフレームが、取得された動画像の終了点に対応するものであるか否かを判定し(S805)、取得された動画像の終了点に対応するものでない場合は(S805−No)、ステップS801に戻り、次の判定対象のフレーム選択し、第2の進行許可表示検出処理を続ける。
<停止要求表示無視判定処理>
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第2の進行許可表示検出時刻のうちの少なくとも一部が、第6の時刻T6と第1の時刻T1との間にあるか否かを判定する(S901)。
無視判定部107は、記憶部111に記憶された第2の進行許可表示検出時刻のうちの少なくとも一部が、第6の時刻T6と第1の時刻T1との間にある場合、ステップS303、S503においてなされた停止要求表示無視の判定を無効化する(S903)。
第4の所定時間、すなわち第6の時刻T6と第1の時刻T1との間の値としては、歩行者がいることですぐに右折又は左折できないこと、あまり大きな値をとると次の交差点での停止要求表示無視が判定できなくなること等を考慮して設定することができる。これらを考慮すると、例えば10秒が好ましい。
本実施形態によれば、右折時や左折時に赤信号が映り込んでしまった場合の誤判定を大きく低減することができる。
(他の実施形態)
上記各実施形態においては、停止要求表示が赤信号の場合を例として説明したが、停止要求表示は、道路上の一時停止標識や工場内の停止標識等他の任意の停止要求表示とすることができる。
停止要求表示が道路上の一時停止標識である場合、車両が停止線で停止したとき、一時停止標識が動画像のフレーム内にある場合と動画像からフレームアウトする場合があることを本発明者らは見出した。したがって、第2、3の実施形態と同様に、第3の時刻T3と第2の時刻T2との間又は第2の時刻T2と第4の時刻T4との間で、動画像の所定のフレーム間の変化量が第1の閾値又は第2の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定すればよい。第3の時刻T3と第2の時刻T2との間の値としては、例えば3秒が、第2の時刻T2と第4の時刻T4との間の値としては、例えば、4秒が好ましい。
上記各実施形態においては、車両という移動体が道路上を移動する際の停止要求表示無視判定を例として説明したが、移動体は、車両に限定されるものではなく、ロボット、鉄道車両、航空機、人間等他の任意の適切な移動体とすることができる。
以上、本発明について、例示のためにいくつかの実施形態に関して説明してきたが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、形態及び詳細について、様々な変形及び修正を行うことができるものである。また、本発明は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。これらのことは、当業者に明らかであろう。
1 停止要求表示無視判定システム
101 動画像取得部
103 停止要求表示検出部
105 停止判定部
107 無視判定部
109 進行許可表示検出部
111 記憶部
3 撮像装置
5 車両
7 赤信号
8 停止線

Claims (13)

  1. 移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出する停止要求表示検出部と、
    前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する無視判定部と、
    を含む停止要求表示無視判定システム。
  2. 移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する停止要求表示無視判定システム。
  3. コンピュータにより実行される停止要求表示無視判定方法であって、
    移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出するステップと、
    前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する無視判定ステップと、
    を含む方法。
  4. コンピュータにより実行される停止要求表示無視判定方法であって、
    移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出するステップと、
    前記動画像において、前記停止要求表示を検出した第1の時刻T1後の前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがない場合、停止要求表示無視があったと判定する無視判定ステップと、
    を含む方法。
  5. 前記無視判定ステップにおいて、更に、前記第2の時刻T2と、前記第2の時刻T2から第2の所定時間後の第4の時刻T4との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第2の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第2の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する請求項3又は4に記載の方法。
  6. 前記動画像において、更に、前記第2の時刻T2と、前記第2の時刻T2から第3の所定時間後の第5の時刻T5との間で、進行許可表示を検出した場合に、停止要求表示無視がなかったと判定するか、及び/又は、前記進行許可表示を検出しなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するステップを更に含む請求項3〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記動画像において、更に、前記第1の時刻T1より第4の所定時間前の第6の時刻T6と、前記第1の時刻T1との間で、進行許可表示を検出した場合に、停止要求表示無視がなかったと判定するか、及び/又は、前記進行許可表示を検出しなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するステップを更に含む請求項3〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記停止要求表示は、左側通行環境においては前記動画像のうちの下側の一部及び/又は右側の一部を除いた部分に基づいて、右側通行環境においては前記動画像のうちの下側の一部及び/又は左側の一部を除いた部分に基づいて検出されるものである請求項3〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記停止要求表示が、前記動画像の上端近傍で検出された場合、前記所定の閾値を、第1の閾値よりも小さい第3の閾値とする請求項3〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 移動体の移動中に前記移動体から前記移動体の前方を撮影した動画像において、停止要求表示を検出した第1の時刻T1から前記停止要求表示を検出しなくなった第2の時刻T2までの間の、且つ、前記第2の時刻T2より第1の所定時間前の第3の時刻T3と、前記第2の時刻T2との間で、前記動画像の所定のフレーム間の変化量が、所定の閾値である第1の閾値以下となったときがなかった場合に、停止要求表示無視があったと判定するか、及び/又は、前記第1の閾値以下となったときがあった場合に、停止要求表示無視がなかったと判定する停止要求表示無視判定方法。
  11. 請求項3〜10に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  12. 請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  13. 請求項11に記載のプログラムを前記コンピュータにインストールすることにより停止要求表示無視判定システムを生成する方法。
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