JP6974059B2 - 車載器および運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載器および運転支援装置に関する。

従来より、例えばデジタルタコグラフのような車載器においては、車載カメラで撮影した映像に基づいて様々な状況を認識し、認識結果を記録したり、認識結果を利用して運転を支援することが行われている。

例えば、特許文献１には、自車両に搭載したカメラで後方を撮像し、その画像から他車両を検出し、車両の衝突や異常接近を回避する移動体の衝突防止装置が示されている。また、追い越しをかけてくる車両を高精度に検出すると共に、自車両のターンシグナルやハンドル舵角などを考慮して衝突の可能性を予測し、警報を発することが示されている。

また、特許文献２には、運転手に接近車警報の信頼度を認識させて、より安全な車線変更が実行できるようにする車線変更支援装置が示されている。また、自車の後方を撮像する撮像手段と、画像に基づき接近車を検出する接近車検出手段と、接近車が検出されたときに警報を発する警報手段と、接近車警報以外の警報発令を指令する警報指令手段と、方向指示手段により変更する車線側が指示されたとき接近車の検出信頼度を判定する検出信頼度判定手段とを含み、警報指令手段は、接近車の検出信頼度を示す警報を発することが示されている。

また、特許文献３には、車線変更の運転操作を適切に評価する運転評価装置が示されている。具体的には、車載カメラで撮影した映像により道路上に標示された走行レーンの各区画線の位置を認識し、車両の左右端部から各区間線までの距離を検出して時刻と共に記録する。更に、方向指示器の動作有無を表す情報も時刻と共に記録する。記録したデータを解析する際に、車線変更イベント毎に、距離に基づき車線変更開始時刻を検出した後、この箇所から時間をさかのぼる方向にデータを検索して、方向指示器の動作開始時刻を特定する。２つの時刻の時間差を評価対象とし、更に統計処理を施した結果を評価結果として出力する。評価基準値との対比や、複数乗務員の傾向や個人差の対比ができるように一覧表示する。

特開２０００−２８５２４５号公報 特開２００４−２１３２９０号公報 特開２０１７−３３２７０号公報

特許文献１〜特許文献３に示されているように、車載カメラで撮影した映像に基づいて車両上で様々な状況を認識し、認識結果を記録したり、認識結果を利用して運転を支援することができる。しかし、映像をリアルタイムで認識するためには膨大な量の画像データを短時間で処理しなければならないので、高性能の高価なＣＰＵ等のハードウェアを搭載して画像を処理しない限り、認識に遅延が発生したり、認識が困難な状況が発生する可能性が懸念される。

また、特許文献１の技術では追い越しをかけてくる他の車両の状況を検出できるが、自車両が走行レーン（車線）を変更する際の自車両運転手の運転操作の問題を認識することはできない。具体的には、自車両が走行レーンを変更し、他車両の前方に割り込んだような場合に、自車両と他車両との車間距離が接近しすぎるような危険な運転状況を検知できない。このような割り込みの場合は、割り込まれた後方の他車両の運転手が慌てて急ブレーキを掛ける可能性もあり、運転のマナー違反として他車両に迷惑をかけるだけでなく、接触事故等を引き起こす原因になる。

また、特許文献２の技術では自車両が車線変更する際に、接近する他車両に関する警報を出力できるが、自車両が他車両を追い越してから、自車両が車線変更して前記他車両の前に割り込むような運転状況は検知できない。

また、特許文献３の技術では自車両が車線変更する際に、運転手の方向指示器操作が時間的に適切か否かを評価できるが、自車両の運転手が車線変更して危険な割り込みを行ったか否かを評価することはできない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両の後方の映像を処理して運転状況を把握しようとする際に、処理の遅延の発生を抑制すると共に、自車両の割り込み等の運転操作の問題の把握が可能な車載器および運転支援装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車載器および運転支援装置は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 少なくとも車両の後方を撮影する車載カメラが出力する映像信号を入力して処理する画像処理部と、
前記車両が前進方向に走行しているときに、前記車載カメラの撮影した後方映像に基づき、画像フレーム内に事前に割り当てた検知枠の範囲内で、前記車両以外の移動体を検知する後方移動体検知部と、
前記後方移動体検知部が検知した移動体についてデータが記録されるよう制御する出力処理部と、
を備え、
前記後方移動体検知部は、複数の走行レーンが存在する道路を前記車両が走行している状態においては、前記車両が走行している走行レーンの右側に隣接する走行レーンを走行している移動体を検知するための前記検知枠と、前記車両が走行している走行レーンの左側に隣接する走行レーンを走行している移動体を検知するための前記検知枠とを、専用検知枠として同時に利用し、
前記出力処理部は、
前記車両の車線変更の有無を判定し、
前記車線変更有と判定された場合には、前記専用検知枠で検知した前記移動体の有無に基づいて、前記車線変更による前記移動体の前への割り込みを検知し、前記検知した割り込みを前記データとして記録し、
前記車線変更無と判定された場合には、前記データの記録を行わない、
ことを特徴とする車載器。

上記（１）の構成の車載器によれば、後方移動体検知部は、画像処理の範囲を検知枠の範囲内に限定するので、処理の負荷が大幅に削減され、遅延の発生が防止される。また、適切な位置に検知枠を割り当てることにより、隣接レーンを走行し且つ自車両に近づいている後方の車両のように、危険性の高い位置に存在する後方の移動体を容易に検知可能になる。

更に、上記（１）の構成の車載器によれば、専用検知枠を利用することにより、隣接レーンを走行し且つ自車両に近づいている後方の車両のように、危険性の高い位置に存在する後方の移動体を容易に検知可能になる。

更に、上記（１）の構成の車載器によれば、自車両の運転手が行った危険性の高い割り込みの運転操作を認識できるので、例えば安全運転を支援するための警報出力に利用できる。また、記録した情報を解析した結果に基づき、運転手に対して安全運転の指導を行うことも可能になる。

（２） 前記出力処理部は、前記車両の車線変更回数および割り込み発生回数を記録し、前記割り込み発生回数を前記車線変更回数で除した値に基づいて危険運転の傾向を評価する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載器。

上記（２）の構成の車載器によれば、前記車両の車線変更回数および割り込み発生回数の情報を評価するので、運転手が日常的に安全運転を行っているか否か等の傾向を把握することが可能になる。したがって、日常的に危険な運転を行う運転手に対して警報を出力したり、安全運転の指導が必要な運転手を特定することが可能になる。

（３） 上記（１）又は（２）に記載の車載器と、
前記後方移動体検知部が検知した移動体について、前記車両の安全運転を支援する警報を生成する警報生成部と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。

上記（３）の構成の運転支援装置によれば、例えば自車両の車線変更による割り込み等の危険性の高い運転に対して警報を出力できるので、安全な運転を支援することが可能になる。

本発明の車載器および運転支援装置によれば、自車両の後方の映像を処理して運転状況を把握しようとする際に、処理の遅延の発生を抑制することができる。また、自車両の車線変更による割り込み等の運転操作の問題の把握が可能になる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施の形態における運行管理システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態におけるデジタルタコグラフの特徴的な動作例−１を示すフローチャートである。 図３は、検知枠の選択処理の具体例を示すフローチャートである。 図４（ａ）は自車両がバック走行する状態で得られる後方映像の画像フレームと各検知枠との関係の例を示す正面図、図４（ｂ）は自車両が前進走行する状態で得られる後方映像の画像フレームと各検知枠との関係の例を示す正面図である。 図５は、自車両が複数車線を有する道路を走行する場合の後方の各車両検知領域の例を表す平面図である。 図６は、自車両が他車両の前方に割り込む場合の位置関係の例を示す平面図である。 図７は、本発明の実施の形態におけるデジタルタコグラフの特徴的な動作例−２を示すフローチャートである。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜システムの構成および動作の概要＞
本発明の実施の形態における運行管理システム５の構成例を図１に示す。

図１に示した運行管理システム５は、トラック運送会社やバス会社等の事業者の設備として導入される。この運行管理システム５は、トラックやバス等の各車両の運行状況を管理するものであり、各車両に車載器として搭載された運行記録装置（以下、デジタルタコグラフという）１０と、各事業者の事務所等に設置される事務所ＰＣ３０とで構成されている。デジタルタコグラフ１０と、事務所ＰＣ３０との間は、ネットワーク７０を介して通信できるように接続される。

事務所ＰＣ３０は、事務所に設置された汎用のコンピュータ装置で構成され、車両の運行状況を管理する。ネットワーク７０は、デジタルタコグラフ１０と広域通信を行う無線基地局８や事務所ＰＣ３０が接続されるインターネット等のパケット通信網であり、デジタルタコグラフ１０と事務所ＰＣ３０と間で行われるデータ通信を中継する。デジタルタコグラフ１０と無線基地局８との間の通信は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／４Ｇ（4th Generation）等のモバイル通信網（携帯回線網）で行われてもよいし、無線ＬＡＮ（Local Area Network）で行われてもよい。

デジタルタコグラフ１０は、車両に搭載され、出入庫時刻、走行距離、走行時間、走行速度、速度オーバー、エンジン回転数オーバー、急発進、急加速、急減速等の運行データを記録する。

また、本実施形態のデジタルタコグラフ１０は、上記の機能以外に、ドライブレコーダの機能および運転支援機能も搭載している。すなわち、デジタルタコグラフ１０を搭載した車両の衝突等の異常な状況を検知した場合に、トリガ信号を出力し、このトリガに同期して画像を含むデータを一定時間だけ自動的に記録し保存することができる。また、例えば自車両が前進又はバック走行する際に、接近する移動体（他車両）を検知するとその警報を出力して運転を支援することができる。

図１に示したデジタルタコグラフ１０は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）１１、速度Ｉ／Ｆ（インタフェース）１２Ａ、エンジン回転Ｉ／Ｆ１２Ｂ、外部入力Ｉ／Ｆ１３、センサ入力Ｉ／Ｆ１４、ＧＰＳ受信部１５、カメラＩ／Ｆ１６、不揮発メモリ２６Ａ、揮発メモリ２６Ｂ、記録部１７、カードＩ／Ｆ１８、音声Ｉ／Ｆ１９、ＲＴＣ（時計ＩＣ）２１、ＳＷ入力部２２、通信部２４、表示部２７、およびアナログ入力Ｉ／Ｆ２９を内蔵している。

ＣＰＵ１１は、予め組み込まれたプログラムに従い、デジタルタコグラフ１０の各部を統括的に制御する。不揮発メモリ２６Ａは、ＣＰＵ１１によって実行される動作プログラムや、ＣＰＵ１１が参照する定数データやテーブルなどを予め保持している。不揮発メモリ２６Ａは、データの書き換えが可能なメモリであり、保持しているデータは必要に応じて更新できる。

記録部１７は、運行データや映像等のデータを記録する。カードＩ／Ｆ１８には、乗務員が所持するメモリカード６５が挿抜自在に接続される。ＣＰＵ１１は、カードＩ／Ｆ１８に接続されたメモリカード６５に対し運行データ、映像等のデータを書き込む。音声Ｉ／Ｆ１９には、内蔵のスピーカ２０が接続される。スピーカ２０は、警報等の音声を発する。

ＲＴＣ２１（計時部）は、現在時刻を計時する。ＳＷ入力部２２には、出庫ボタン、入庫ボタン等の各種ボタンのＯＮ／ＯＦＦ信号が入力される。表示部２７は、ＬＣＤ（liquid crystal display）で構成され、通信や動作の状態の他、警報等を表示する。

速度Ｉ／Ｆ１２Ａには、車両の速度を検出する車速センサ５１が接続され、車速センサ５１からの速度パルスが入力される。車速センサ５１は、デジタルタコグラフ１０にオプションとして設けられてもよいし、デジタルタコグラフ１０とは別の装置として設けられてもよい。エンジン回転Ｉ／Ｆ１２Ｂには、エンジン回転数センサ（図示せず）からの回転パルスが入力される。

外部入力Ｉ／Ｆ１３の入力には、自車両のブレーキのオンオフを表すブレーキ信号、左右の方向指示器（ウインカー）の動作状態を表すウインカー信号、自動変速機の変速状態（前進／後退の区別を含む）を表す変速信号等が外部機器（図示せず）から印加される。

センサ入力Ｉ／Ｆ１４には、加速度（Ｇ値）を検知する（衝撃を感知する）加速度センサ（Ｇセンサ）２８が接続され、Ｇセンサ２８からの信号が入力される。Ｇセンサとしては、加速度による機械的な変位を、振動として読み取る方式や光学的に読み取る方式を有するものが挙げられるが、特に限定されない。また、Ｇセンサは、車両前方からの衝撃を感知する（減速Ｇを検知する）他、左右方向からの衝撃を感知しても（横Ｇを検知しても）よいし、車両後方からの衝撃を感知しても（加速Ｇを検知しても）よい。Ｇセンサは、これらの加速度を検知可能なように、１つもしくは複数のセンサで構成される。

アナログ入力Ｉ／Ｆ２９には、エンジン温度（冷却水温）を検知する温度センサ（図示せず）、燃料量を検知する燃料量センサ（図示せず）等の信号が入力される。ＣＰＵ１１は、これらのＩ／Ｆを介して入力される情報を基に、各種の運転状態を検出する。

ＧＰＳ受信部１５は、ＧＰＳアンテナ１５ａに接続され、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から送信される信号の電波を受信し、現在位置（ＧＰＳ位置情報）の情報を計算して取得する。

カメラＩ／Ｆ１６の入力には、複数の車載カメラ２３、２３Ｂが接続されている。本実施形態では、一方の車載カメラ２３は自車両の進行方向前方の道路等の情景を撮影できる向きで固定した状態で車室内に設置されている。したがって、車載カメラ２３が撮影する映像の中には、自車両の前方に存在する先行車両、走行中の走行レーン境界を表す白線、路面上の交通規制の標示（制限速度など）が現れる。また、他方の車載カメラ２３Ｂは、自車両の後方の道路等の情景を撮影できる向きで固定した状態で車室内に設置されている。

車載カメラ２３、２３Ｂは、例えば魚眼レンズを通して撮像される撮像面に例えば３０万画素、１００万画素、２００万画素が配置されたイメージセンサを有する。イメージセンサは、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）センサやＣＣＤ（電荷結合素子）センサなど公知のセンサで構成されている。

車載カメラ２３、２３Ｂがそれぞれ出力する映像の信号は、カメラＩ／Ｆ１６の内部回路によって画素毎の階調や色を表すデジタル信号に変換され、フレーム毎の画像データとしてカメラＩ／Ｆ１６から出力される。

各車載カメラ２３、２３Ｂで撮影された映像（画像データ）は、記録部１７の動作により時系列データとして記録されるが、所定時間分だけ記録されるように繰り返し上書きされる。この所定時間は、例えば事故発生時、事故の状況が分かるように、事故発生前後の数秒間（例えば、２秒、４秒、１０秒等）に相当する時間である。カメラ２３、２３Ｂで撮像される画像は、静止画データの集合として記録してもよいし、動画のデータとして記録してもよい。事故発生前後の映像は、メモリカード６５に保存され、更に事務所ＰＣ３０の表示部３３に表示される。

また、本実施形態のデジタルタコグラフ１０は、例えば以下に示す（１）〜（５）のような運転支援機能を搭載している。
（１）自車両と先行車両との車間距離が近すぎる場合に警報を出力する機能。
（２）自車両が走行中の走行レーンの範囲を逸脱した場合に警報を出力する機能。
（３）自車両の走行速度が路面標示の制限速度を超えた場合に速度超過の警報を出力する機能。
（４）自車両の前進時に後方から接近する他車両の存在を運転者に知らせる機能。
（５）自車両の後退時などの状況で周囲の障害物等の存在を運転者に知らせる機能。

上記（１）〜（５）の各機能を実現するためには、各車載カメラ２３、２３Ｂで撮影された映像の画像データを処理して、所定の画像認識を行う必要がある。すなわち、画像認識により先行車両の位置及び距離を特定したり、走行レーン境界の白線と自車両との相対位置を検出したり、路面標示の制限速度を検出したり、後方の車両や様々な障害物を検出することが必要になる。画像認識は、一例として、前回撮影された映像と今回撮影された映像から、形状特徴の移動量と移動方向を抽出することにより行われる。

上記のような画像認識は、ＣＰＵ１１が組み込まれたプログラムに従って所定の認識アルゴリズムを実行することにより実現できる。しかし、処理対象の画像のデータ量が多い場合には、画像認識に要するＣＰＵ１１の負荷が非常に大きくなるので、リアルタイムでの処理が困難になり、検出の遅延が発生する可能性がある。特に、複数の車載カメラ２３、２３Ｂの映像を同時に処理したり、複数の認識対象を同時に検出するような場合には、遅延の発生が懸念される。そこで、本実施形態においては、画像認識を実行する際に、後述するように検知枠を設けて処理対象のデータ範囲を限定する。

通信部２４は、広域通信を行い、携帯回線網（モバイル通信網）を介して無線基地局８に接続されると、無線基地局８と繋がるインターネット等のネットワーク７０を介して、事務所ＰＣ３０と通信を行う。電源部２５は、イグニッションスイッチのオン等によりデジタルタコグラフ１０の各部に電力を供給する。

一方、事務所ＰＣ３０は、汎用のオペレーティングシステムで動作するＰＣ（パーソナルコンピュータ）により構成されている。事務所ＰＣ３０は、運行管理装置として機能し、ＣＰＵ３１、通信部３２、表示部３３、記憶部３４、カードＩ／Ｆ３５、操作部３６、出力部３７、音声Ｉ／Ｆ３８及び外部Ｉ／Ｆ４８を有する。

ＣＰＵ３１は、事務所ＰＣ３０の各部を統括的に制御する。通信部３２は、ネットワーク７０を介してデジタルタコグラフ１０と通信可能である。また、通信部３２は、ネットワーク７０に接続された各種のデータベース（図示せず）とも接続可能であり、必要なデータを取得可能である。

表示部３３は、運行管理画面の他、事故映像やハザードマップ等を表示する。記憶部３４は、デジタルタコグラフ１０から受信した映像を表示したり車両の位置情報を地図上に表示するためのシステム解析ソフトウェア等、各種プログラムを保持している。

カードＩ／Ｆ３５には、メモリカード６５が挿抜自在に装着される。カードＩ／Ｆ３５は、デジタルタコグラフ１０によって計測され、メモリカード６５に記憶された運行データを入力する。操作部３６は、キーボードやマウス等を有し、事務所の管理者の操作を受け付ける。出力部３７は、各種データを出力する。音声Ｉ／Ｆ３８には、マイク４１及びスピーカ４２が接続される。事務所の管理者は、マイク４１及びスピーカ４２を用いて音声通話を行うことも可能であり、車両の事故が発生した場合、救急や警察等への連絡を行う。

外部Ｉ／Ｆ４８には、外部記憶装置（ストレージメモリ）５４が接続される。外部記憶装置５４は、事故地点データベース（ＤＢ）５５、運行データＤＢ５６、ハザードマップＤＢ５７を保持する。事故地点データベース（ＤＢ）５５には、デジタルタコグラフ１０から送信される、事故発生時の車両のＧＰＳ位置情報（緯度，経度）が登録される。運行データＤＢ５６には、運行データとして、出入庫時刻、速度、走行距離等の他、急加減速、急ハンドル、速度オーバー、エンジン回転数オーバー等が記録される。ハザードマップＤＢ５７には、過去に事故が発生した地点（事故地点）を表すマークが地図に重畳して記述された地図データが登録される。なお、このハザードマップには、天災等の災害が想定される地域や避難場所等が記述されてもよい。

ＣＰＵ３１は、ハザードマップＤＢ５７から指定された地域（例えば、事故地点を含む地域）のハザードマップを読み出して表示部３３に表示する際、事故地点ＤＢ５５に登録された事故地点のデータを取得し、ハザードマップ上にこれらの事故地点を表すマークを重畳し、新たなハザードマップを生成する。事務所の管理者は、最新の事故地点を地図（ハザードマップ）上で即座に視認できる。

＜特徴的な機能の説明＞
＜動作例−１＞
本発明の実施の形態におけるデジタルタコグラフ１０の特徴的な動作例−１を図２に示す。すなわち、図２に示した動作をデジタルタコグラフ１０のＣＰＵ１１が実行することにより、自車両が前進している状態で、後方から接近する他車両を後方の映像から検知して、そのイベント情報を記録したり、その警報を出力して運転を支援することができる。図２の動作について以下に説明する。

車載カメラ２３Ｂの撮影により得られる後方の映像をＣＰＵ１１が処理する場合には、処理の負荷を軽減するために、処理対象の領域を各画像フレームの中で事前に定めた検知枠（複数）の各領域内のみに限定する。また、自車両の状況に応じて適切な検知枠をステップＳ１１でＣＰＵ１１が自動的に選択する。この処理については後で詳細に説明する。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１１が後方の映像について、Ｓ１１で選択した各検知枠の範囲内で画像データを処理して所定の画像認識を実行する。これにより、自車両の前進時に、後方に存在する他車両等の移動体を検知できる。また、各検知枠の範囲内で移動体を検知した場合には、そのサイズの変化や自車両との相対位置の変化を監視することにより、接近する移動体か否かを識別することができる。また、自車両との距離が近い範囲を監視するための特定の検知枠を使用する場合には、この検知枠内で検出した移動体を無条件で「接近する移動体」とみなしてもよい。

自車両の前進時に後方の映像に基づいて「接近する移動体」を検知した場合には、ＣＰＵ１１はＳ１３からＳ１４の処理に進む。そして、ＣＰＵ１１は後方から自車両に接近する移動体（他車両）が存在することを表す警報を、例えば音声メッセージとしてスピーカ２０から出力して運転手に報知し安全運転を支援する。これと同時に、ＣＰＵ１１は「接近する移動体」を検知したことを表すイベント情報を例えばメモリカード６５上に記録する（Ｓ１４）。

＜検知枠の選択＞
図２のＳ１１でＣＰＵ１１が実行する「検知枠の選択」処理の具体例を図３に示す。この処理により、状況に応じて適切な検知枠を自動的に選択することができる。図３の処理について以下に説明する。

ステップＳ２１では、ＣＰＵ１１は例えば自動変速機の変速状態を表す信号を参照することにより、自車両の前進／後退を識別する。自車両が前進状態であればＳ２１からＳ２２に進み、後退状態であればＳ２５に進む。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ１１は前進用として事前に割り当てられた検知枠（複数）を選択する。また、ステップＳ２５ではＣＰＵ１１は後退用として事前に割り当てられた検知枠（複数）を選択する。

ステップＳ２３では、ＣＰＵ１１は自車両が現在走行中の道路に走行レーンが複数存在する状態か否かを識別する。例えば、自車両の現在位置と道路地図情報とに基づいて特定した道路の情報として走行レーンの数を取得してもよいし、車載カメラ２３、又は２３Ｂの映像の認識結果に基づいて走行レーンの数を特定してもよい。また、高速道路を走行している場合のように車速が所定以上の場合には、複数の走行レーンが存在するとみなしてもよい。

走行レーンが複数の場合には、ＣＰＵ１１はＳ２３からＳ２４の処理に進み、前記検知枠として、複数の走行レーンを識別するための事前に定めた専用検知枠を選択する。この専用検知枠を利用することにより、それぞれの走行レーンを走行している移動体の有無を個別に検出することが可能になる。

＜検知枠の具体例＞
自車両がバック走行する状態で得られる後方映像の画像フレーム１００Ａと各検知枠との関係の例を図４（ａ）に示す。また、自車両が前進走行する状態で得られる後方映像の画像フレーム１００Ｂと各検知枠との関係の例を図４（ｂ）に示す。

図４（ａ）に示した画像フレーム１００Ａにおいては、このフレーム内の互いに異なる位置に、７つの互いに独立した矩形の検知枠Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５、Ｆ１６、Ｆ１７が割り当ててある。

すなわち、自車両が後退する場合には、図４（ａ）に示した各検知枠Ｆ１１〜Ｆ１７のように、後方の映像における様々な箇所、つまり自車両後方周辺と進行方向先にそれぞれ注目することにより、画像フレームの全体を監視しなくても、後退時における安全を十分に確保できる。

また、図４（ｂ）に示した画像フレーム１００Ｂにおいては、このフレーム内の互いに異なる位置に、２つの互いに独立した矩形の検知枠Ｆ２１、Ｆ２２が割り当ててある。例えば、高速道路のように複数の走行レーンが隣接する状態で存在する道路を自車両が通常の状態で前進方向に走行している場合には、図４（ｂ）のような後方の映像が撮影されるので、走行レーン毎に個別に移動体を検出できるように複数の検知枠Ｆ２１、Ｆ２２を割り当てる。

図４（ｂ）において、左側の検知枠Ｆ２１は、自車両が走行している走行レーンの右側（後方映像における左側）の隣接走行レーンを走行している他車両を検知するための専用の領域である。また、右側の検知枠Ｆ２２は、自車両が走行している走行レーンの左側（後方映像における右側）の隣接走行レーンを走行している他車両を検知するための専用の領域である。

図４（ａ）中の検知枠Ｆ１１〜Ｆ１７、および図４（ｂ）中の検知枠Ｆ２１、Ｆ２２の数、フレーム内の位置および大きさの各パラメータは、例えば車載カメラ２３Ｂを自車両に取り付けた直後に、ＣＰＵ１１が実行可能な調整用のソフトウェアを用いて作業者により調整され、不揮発メモリ２６Ａ上に定数データとして記憶される。

例えば、図３に示した「検知枠の選択」処理をＣＰＵ１１が実行する場合には、自車両がバック走行するときには、Ｓ２５で図４（ａ）に示した各検知枠Ｆ１１〜Ｆ１７の組合せが選択される。また、自車両が高速道路などで前進方向に走行しているときには、Ｓ２４で図４（ｂ）に示した検知枠Ｆ２１、Ｆ２２の組合せが選択される。

したがって、ＣＰＵ１１が図２に示したＳ１２で後方の映像を画像認識する際には、図４（ａ）に示した画像フレーム１００Ａ内の各検知枠Ｆ１１〜Ｆ１７の内側、又は図４（ｂ）に示した画像フレーム１００Ｂ内の各検知枠Ｆ２１〜Ｆ２２の内側の領域だけが処理対象になる。したがって、画像フレーム１００Ａ、１００Ｂの全体の領域を処理対象とする場合と比べて、ＣＰＵ１１の負荷が大幅に低減され、処理の所要時間が短縮される。

更に、事前に定めた検知枠の範囲内だけを処理することにより、重要な対象物の検出が容易になる。例えば、自車両の運転者が前進走行中に注意すべき後方から接近する重要な他車両の存在の有無を、図４（ｂ）に示した検知枠Ｆ２１、Ｆ２２の領域内の情報だけで容易に判定できる（Ｓ１３）。

＜走行レーンと検知領域との関係の具体例＞
自車両ｃａが複数の車線（走行レーン）を有する道路２００を走行する場合の後方の各車両検知領域ＡＲＬ、ＡＲＲの例を図５に示す。図５に示した例では、３つの独立した走行レーン２００Ｌ、２００Ｍ、２００Ｒが隣接して存在している道路２００上を、自車両ｃａが矢印で示すように前方に向かって走行している場合を想定している。

自車両ｃａに搭載したデジタルタコグラフ１０のＣＰＵ１１が、車載カメラ２３Ｂの映像の中で、図４（ｂ）に示した検知枠Ｆ２１の範囲内で画像認識を実行することにより、図５に示した走行レーン２００Ｒ内の車両検知領域ＡＲＲの範囲内のみを認識対象とすることができる。また、ＣＰＵ１１が車載カメラ２３Ｂの映像の中で、図４（ｂ）に示した検知枠Ｆ２２の範囲内で画像認識を実行することにより、図５に示した走行レーン２００Ｌ内の車両検知領域ＡＲＬの範囲内のみを認識対象とすることができる。

一方、道路２００上で自車両ｃａが他車両ｃｂの前方に割り込む場合の位置関係の例を図６に示す。図６に示した例では、他車両ｃｂが走行レーン２００Ｍを走行し、それに隣接する走行レーン２００Ｒを走行している自車両ｃａが、他車両ｃｂの少し前方で車線変更（レーンチェンジ）して走行レーン２００Ｍに移動し、割り込む場合を想定している。

図６に示した状況においても、自車両ｃａのデジタルタコグラフ１０が図４（ｂ）の検知枠Ｆ２２の範囲内を画像認識することにより、車両検知領域ＡＲＬで他車両ｃｂ等の移動体を検知できる。ここで、自車両ｃａの運転手が危険性の高い割り込みの運転操作を行った場合には、車線変更の前後のタイミングにおいて、デジタルタコグラフ１０が車両検知領域ＡＲＬで他車両ｃｂを検出することになる。つまり、デジタルタコグラフ１０が車両検知領域ＡＲＬ又はＡＲＲで他車両ｃｂを検知した状態で、自車両ｃａが車線変更した場合には、危険な運転であるとみなすことができる。

＜動作例−２＞
本発明の実施の形態におけるデジタルタコグラフ１０の特徴的な動作例−２を図７に示す。図７に示した動作例−２は、図２に示した動作例−１の変形例であり、図６に示したような危険な割り込みの運転操作を監視するための機能が追加されている。

すなわち、図７に示した動作をデジタルタコグラフ１０のＣＰＵ１１が実行することにより、自車両ｃａが前進している状態で、自車両ｃａが車線変更して他車両ｃｂの前に割り込む運転操作を検知し、そのイベントを記録したり警報を出力することができる。図７の動作について以下に説明する。

図７のステップＳ３１では、既に説明した図３の「検知枠の選択」処理をＣＰＵ１１が実行する。つまり、自車両の状況に応じて適切な検知枠をＣＰＵ１１が自動的に選択する。例えば、自車両ｃａが前進状態で且つ高速道路のように複数の走行レーンを有する道路を走行している場合には、図４（ｂ）に示した検知枠Ｆ２１、Ｆ２２の組合せが、画像データの処理対象の範囲として選択される。

ステップＳ３２では、ＣＰＵ１１は後方の映像について、Ｓ３１で選択した各検知枠の範囲内で画像データを処理して移動体検知を実行する。これにより、例えば図６に示した状況において、自車両ｃａに搭載されたデジタルタコグラフ１０は、車両検知領域ＡＲＬ（又はＡＲＲ）内で他車両ｃｂ等の移動体が存在するか否かを判定できる。

ステップＳ３３では、ＣＰＵ１１は自車両ｃａにおける車線変更の有無を識別する。具体的には、左右の方向指示器の各々の動作状態を表すウインカー信号の状態を監視し、いずれか一方のウインカー信号がオフからオンに切り替わった時点で、車線変更の運転操作が開始されたものとみなす。車線変更が開始された場合には、ＣＰＵ１１はＳ３３からＳ３４の処理に進む。

ステップＳ３４では、ＣＰＵ１１は自車両ｃａにおける危険な割り込みの運転操作（車間距離が小さすぎる）を検知したか否かを識別する。例えば、図６に示した自車両ｃａにおいて、デジタルタコグラフ１０がＳ３２の画像認識で、検知枠Ｆ２２の範囲内の移動体を検知した場合には、図６に示した車両検知領域ＡＲＬの範囲内に他車両ｃｂ等が存在することになり、危険性の高い割り込みの運転操作とみなされる。

ＣＰＵ１１は、危険性の高い割り込みを検知した場合には、次のＳ３５で警報音又は音声メッセージをスピーカ２０から出力し、危険であることを運転手に報知する。

ステップＳ３６では、ＣＰＵ１１はＳ３３で検知した自車両ｃａの車線変更のイベント情報、およびＳ３４で検知した危険な割り込みのイベント情報を、イベントの種類、時刻、現在位置などと共にメモリカード６５に記録する。また、車線変更のイベントが発生した回数Ｎａ、および危険な割り込みのイベントが発生した回数Ｎｂの情報を履歴として記録又は更新（カウントアップ）する。

ステップＳ３７では、ＣＰＵ１１はＳ３６で記録した車線変更の回数Ｎａと、割り込みの回数Ｎｂとに基づいて、危険運転の傾向を表す値Ｖｘを次式により算出する。
Ｖｘ＝Ｎｂ／Ｎａ

ステップＳ３８では、ＣＰＵ１１はＳ３７で算出した値Ｖｘを所定の閾値と比較することにより、自車両の運転手について日常的に危険運転の傾向があるか否かを識別する。そして、危険運転の傾向がある場合には次のＳ３９で特別な警報をＣＰＵ１１が出力する。

つまり、車線変更に伴う危険な割り込み運転の発生頻度（Ｖｘ）が所定以上の場合には、自車両の運転手に対して安全運転を行うように指導する必要があるとみなす。そして、例えば「割り込み運転は危険です、もっと車間距離を確保してから車線変更しましょう」のような音声メッセージをＳ３９でＣＰＵ１１が出力する。

＜デジタルタコグラフ１０の利点＞
上述のデジタルタコグラフ１０は、車載カメラ２３Ｂで撮影した後方の映像から他車両等の移動体を図２のＳ１２で認識する際に、Ｓ１１で選択した各検知枠の範囲内のみを処理するので、画像認識の負荷を大幅に削減できる。そのため、例えば車載カメラ２３の撮影した前方の映像をＣＰＵ１１が同時に処理するような場合であっても、検出の遅延を抑制できる。

しかも、図３に示した「検知枠の選択」処理を実行することにより、状況に応じて位置やサイズが適切な検知枠を自動的に選択できるので、自車両の運転に影響を与える可能性のある重要な移動体を容易に認識できる。特に、高速道路のように複数の走行レーンが存在する道路２００においては、走行レーン毎の専用の検知枠Ｆ２１、Ｆ２２を選択することにより、隣接する走行レーンを走行し且つ距離が近い他車両ｃｂの有無を短時間で容易に検知できる。

また、デジタルタコグラフ１０が図７に示した動作を実行する場合には、自車両ｃａが他車両ｃｂの前に割り込む危険な運転操作を自動的に検出し、そのイベントの情報をＳ３６で記録することができる。また、Ｓ３５で警報を出力することにより、運転者に注意を促して運転を支援することができる。更に、Ｓ３７で車線変更回数および割り込み回数の履歴に基づいて危険な割り込み運転の傾向を把握して警報を出力できるので、安全運転の支援を効率的に行うことができる。また、運転手は、割り込み運転の際にＳ３６、Ｓ３９でデジタルタコグラフ１０から出力される警報を認識することにより、車線変更時に自車両ｃａと他車両ｃｂとの車間距離が適切か否かを確認することができる。これにより、運転手が車線変更時のマナーを改善したり、自車両ｃａと他車両ｃｂとの接触事故の発生を削減するために役立つ情報が得られる。

なお、例えば図２のＳ１４、図７のＳ３６で警報を出力する際に、これをトリガとしてドライブレコーダの記録機能が作動するように制御してもよいし、警報の情報を無線通信によりデジタルタコグラフ１０から事務所ＰＣ３０に送信してもよい。

ここで、上述した本発明の実施形態に係る車載器および運転支援装置の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 少なくとも車両の後方を撮影する車載カメラが出力する映像信号を入力して処理する画像処理部（カメラＩ／Ｆ１６）と、
前記車両が前進方向に走行しているときに、前記車載カメラの撮影した後方映像に基づき、画像フレーム内に事前に割り当てた検知枠の範囲内で、前記車両以外の移動体を検知する後方移動体検知部（ＣＰＵ１１、Ｓ１２）と、
前記後方移動体検知部が検知した移動体についてデータが記録されるよう制御する出力処理部（ＣＰＵ１１、Ｓ１４）と、
を備えたことを特徴とする車載器（デジタルタコグラフ１０）。

［２］ 前記後方移動体検知部は、複数の走行レーンが存在する道路を前記車両が走行している状態においては、前記車両が走行している走行レーンに隣接する他の走行レーンを走行している移動体を検知するための専用検知枠を前記検知枠として利用する（図４（ｂ）参照）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載器。

［３］ 前記出力処理部は、前記車両が車線変更して他の移動体の前に割り込む状況を、前記専用検知枠で検知した他の移動体の有無に基づいて認識し（Ｓ３２〜Ｓ３４）出力に反映する（Ｓ３５、Ｓ３６）、
ことを特徴とする上記［２］に記載の車載器。

［４］ 前記出力処理部は、前記車両の車線変更回数および割り込み発生回数を記録してそれらの情報を評価し（Ｓ３７、Ｓ３８）その結果を出力に反映する（Ｓ３９）、
ことを特徴とする上記［２］又は［３］に記載の車載器。

［５］ 上記［１］乃至［４］のいずれかに記載の車載器と、
前記後方移動体検知部が検知した移動体について、前記車両の安全運転を支援する警報を生成する警報生成部（ＣＰＵ１１、Ｓ１４、Ｓ３５、Ｓ３９）と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置（デジタルタコグラフ１０）。

５ 運行管理システム
８ 無線基地局
１０ デジタルタコグラフ
１１，３１ ＣＰＵ
１２Ａ 速度Ｉ／Ｆ
１２Ｂ エンジン回転Ｉ／Ｆ
１３ 外部入力Ｉ／Ｆ
１４ センサ入力Ｉ／Ｆ
１５ ＧＰＳ受信部
１５ａ ＧＰＳアンテナ
１６ カメラＩ／Ｆ
１７ 記録部
１８ カードＩ／Ｆ
１９ 音声Ｉ／Ｆ
２０，４２ スピーカ
２１ ＲＴＣ
２２ ＳＷ入力部
２３，２３Ｂ 車載カメラ
２４，３２ 通信部
２５ 電源部
２６Ａ 不揮発メモリ
２６Ｂ 揮発メモリ
２７ 表示部
２８ Ｇセンサ
２９ アナログ入力Ｉ／Ｆ
３０ 事務所ＰＣ
３３ 表示部
３４ 記憶部
３５ カードＩ／Ｆ
３６ 操作部
３７ 出力部
３８ 音声Ｉ／Ｆ
４１ マイク
４８ 外部Ｉ／Ｆ
５１ 車速センサ
５４ 外部記憶装置
５５ 事故地点ＤＢ
５６ 運行データＤＢ
５７ ハザードマップＤＢ
６５ メモリカード
７０ ネットワーク
１００Ａ，１００Ｂ 画像フレーム
２００ 道路
２００Ｌ，２００Ｍ，２００Ｒ 走行レーン
Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４，Ｆ１５，Ｆ１６，Ｆ１７ 検知枠
Ｆ２１，Ｆ２２ 検知枠
ｃａ 自車両
ｃｂ 他車両
ＡＲＬ，ＡＲＲ 車両検知領域

Claims (3)

1. 少なくとも車両の後方を撮影する車載カメラが出力する映像信号を入力して処理する画像処理部と、
   前記車両が前進方向に走行しているときに、前記車載カメラの撮影した後方映像に基づき、画像フレーム内に事前に割り当てた検知枠の範囲内で、前記車両以外の移動体を検知する後方移動体検知部と、
   前記後方移動体検知部が検知した移動体についてデータが記録されるよう制御する出力処理部と、
   を備え、
   前記後方移動体検知部は、複数の走行レーンが存在する道路を前記車両が走行している状態においては、前記車両が走行している走行レーンの右側に隣接する走行レーンを走行している移動体を検知するための前記検知枠と、前記車両が走行している走行レーンの左側に隣接する走行レーンを走行している移動体を検知するための前記検知枠とを、専用検知枠として同時に利用し、
   前記出力処理部は、
   前記車両の車線変更の有無を判定し、
   前記車線変更有と判定された場合には、前記専用検知枠で検知した前記移動体の有無に基づいて、前記車線変更による前記移動体の前への割り込みを検知し、前記検知した割り込みを前記データとして記録し、
   前記車線変更無と判定された場合には、前記データの記録を行わない、
   ことを特徴とする車載器。
2. 前記出力処理部は、前記車両の車線変更回数および割り込み発生回数を記録し、前記割り込み発生回数を前記車線変更回数で除した値に基づいて危険運転の傾向を評価する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車載器と、
   前記後方移動体検知部が検知した移動体について、前記車両の安全運転を支援する警報を生成する警報生成部と、
   を備えたことを特徴とする運転支援装置。

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