JP7034231B1 - 車両位置検出装置および車両位置検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、輝度の高い物体、例えば白色の車両などが輝度比較対象となる車線に存在する場合も同様に、路面同士の輝度比較とならないため、誤検知を起こす虞があった。
以下に、実施の形態1に係る車両位置検出装置および車両位置検出方法について図を用いて説明する。
図1において、車両1は、カメラ2、ソナーセンサ3、車両位置検出装置10を有している。ソナーセンサ3は車両前方、後方及び左右に複数設置され、それらはソナーセンサ配線8を介してソナーコントローラ12に接続されている。なお、図1では前後4つずつ、更に左右に1つずつソナーセンサ3を配しているが、本願では、カメラ2にて取得する路面画像の方向に最低1つ以上のソナーセンサ3があれば問題ない。カメラ2は車両前後及び左右に複数設置されるが、少なくとも後側方が撮像できるような位置に設置され、カメラ配線7を介して監視カメラコントローラ11に接続されている。なお、図1では前後左右に1つずつカメラ2を配しているが、少なくとも後側方が撮像できるような方向に限定して最低1つ以上配置すればよい。そのため、本願では左右あるいは後方が好ましい。取付け位置については、図1では左右のカメラ2については、現在一般的なドアミラー下部に設置し、前後のカメラ2についてはそれぞれバンパー中央に設置するよう図示しているが、必ずしも図1のように設置する必要はなく、本願の目的を満たすことが可能であれば設置位置は限定しない。車両位置検出装置10には、ソナーコントローラ12、監視カメラコントローラ11以外に、その他のセンサ13、車両位置検出装置10の演算装置14が含まれており、これらはそれぞれ通信線5、例えばCAN(Control Area Network:登録商標)等を用いて接続されている。
なお、本実施の形態1では図7の他車両V2と自車両V1との位置関係を示す図および図8のカメラ2によって撮像された画像に示す通り、夜間にドライバーが操作し走行している自車両V1の後側方に、前照灯(ヘッドライト)h1、h2を点灯している他車両V2が存在する場合を想定する。
図3は、実施の形態1に係る車両位置検出装置10の機能構成を示す機能ブロック図である。図において、車両位置検出装置10は、撮像部101、測距部102、光源抽出部103、光源種別判定部104、車両候補領域抽出部105、路面領域検出部106、警報対象領域設定部107、輝度比較領域設定部108、輝度サンプル領域設定部109、路面輝度比較部110、走行領域推定部111、車両位置特定部112、車両接近判定部113、通知部114を備える。
出力判定部1141の判定結果に基づき、画像生成部1142は警報画像を生成する。画像生成部1142で生成された警報画像は、映像出力部115において、カメラ2で撮像された画像を背景に重畳されて、出力される。映像出力部115は車両に具備する表示部に相当する。
また、出力判定部1141の判定結果に基づき、振動制御部1144は、ハンドルあるいは運転席のシートを振動させ、ドライバーに警報を通知する。
次に、本実施の形態1に係る車両位置検出装置の機能構成の動作について図5、図6のフローチャート及び図7から図13を用いて説明する。
図5は、本実施の形態1に係る車両位置検出装置の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS101では、カメラ2により自車V1の周辺画像を撮像する。周辺画像は、自車V1の後側方の画像である。図7は、実施の形態1に係る車両位置検出装置で検出される他車両V2と自車両V1との位置関係を示す図で、自車両V1の右サイドミラー下方に取り付けられたカメラ2から他車両V2を含む後側方の領域が撮像されることが示されている。カメラ2の画角Sは60度とする。なお、カメラ2の画角Sは60度に限るものではない。なお、図中L1~L4は車両の走行する車線を示す白線である。
図9は車両候補領域の抽出方法を説明するための図で、ヘッドライトの光源候補であるh1,h2を含む車両候補領域A1、光源候補であるO1,O2を含む車両候補領域A2が設定される。また、実際には、ヘッドライトの高さおよび水平方向の間隔は車種毎に異なる値を有するため、図8で示された光源候補であるh1,h2,O1,O2のみからでは、図9におけるA3,A4で示される領域も他車両がいると判断することも可能である。したがって、車両候補領域抽出部105は、4つの車両候補領域A1,A2,A3,A4を抽出する。
検出されたこの路面領域RSから、自車両V1が走行中の路面で最も遠方にある、路面の端を算出し、それよりも外側の領域を路面領域RSから除外する。この路面の端が白線L1である。この白線L1よりも外側の領域が除外された路面領域RSが図9に示されている。
ステップS115で、通知部114の出力判定部1141によってドライバーに対する通知を行うと判定された場合、ステップS1151では通知部114の具備する画像生成部1142において警報画像を生成し、ステップS1152で映像出力部115にその警報画像を出力する。
なお、ステップS1151において、図12、13の画像がドライバーへの通知用の映像信号として生成され、警報の通知が必要な場合、警報画像WI102が表示されることになる。したがって、図12はドライバーに提示されない。
また、警報画像WI101,WI102がこれに限るものではなく、ドライバーが警報を視認できる表示であればよい。
また、警報画像の表示および警報音声の出力の両方でドライバーに通知するようにしてもよい。
ハンドルを振動させることにより、ドライバーは自車両V1の後側方に他車両V2が接近していることを把握することができる。
また、警報画像の表示および警報音声の出力と合わせ複数の通知方法でドライバーに通知するようにしてもよい。
したがって、夜間に自車両に接近する周辺車両についての正確な警報を実現することができ、ドライバーは自車両周辺の状況についてより正確に把握することができる。
以下に、実施の形態2に係る車両位置検出装置および車両位置検出方法について図14の機能ブロック図、図15のフローチャート及び図16から図19を用いて説明する。
[車両位置検出装置の機能構成]
図14は、実施の形態2に係る車両位置検出装置10の機能構成を示す機能ブロック図である。図14において、実施の形態1の図3と相違する点について説明し、相当する点については説明を省略する。図14において、車両位置検出装置10は、車線領域設定部221、走行車線推定部222を備える。なお、通知部214は、実施の形態1と同様に図4で示された機能構成を有する。
次に、本実施の形態2に係る車両位置検出装置の機能構成の動作について図15のフローチャート及び図16から図19を用いて説明する。
図15は、本実施の形態2に係る車両位置検出装置の動作を示すフローチャートである。
ステップS201からステップS206は、実施の形態1の図5のフローチャートで示したステップS101からステップS106と同様であるので、簡単に説明し詳細な説明を省略する。
ステップS202では、ソナーセンサ3を用いて、自車両V1周辺の障害物(立体物)に関して検知を行い、障害物との距離を計測する。
ステップS203では、光源抽出部203において、ステップS201で取得した撮像画像の輝度値から光源候補を抽出する。
ステップS204では、光源種別判定部204において、光源抽出部203で抽出された光源候補の撮像画像の色をそれぞれ抽出し、光源種別を判定する。
ステップS205では、車両候補領域抽出部205において、光源抽出部203で抽出された光源候補のうち光源種別判定部204で判別された光源候補に基づき、車両のヘッドライトの光源候補を含むように車両候補領域が抽出される。
ステップS206では、路面領域検出部206において、カメラ2から得られた撮像画像およびソナーセンサ3から得られた障害物(立体物)距離計測結果を用いて演算し、路面領域RSを検出する。
すなわち、ステップS208では、輝度比較領域設定部208において、車両候補領域抽出部205で抽出された複数の車両候補領域及び路面領域検出部206で検出された路面領域から輝度比較領域を設定する。
ステップS209では、警報対象領域設定部207において、他車両V2がその領域に侵入すると自車両V1に通知すべき警報対象領域Wを設定する。
また、本実施の形態2においては自車両走行中の車線の横に、2車線ある場合に輝度比較領域を2つ設定し、それぞれの輝度を比較する。そのため、自車両走行中の車線の横に位置する車線数が1車線以下の場合には輝度比較領域を設定せず、輝度比較も行わない。自車両走行中の車線の横に位置する車線数が2以上かどうかは、白線検知あるいは路面領域などから推定する。車線数の推定は、これらの方法に限らずとも効果には影響しない。
ステップS215で、通知部214の出力判定部1141によってドライバーに対する通知を行うと判定された場合、ステップS1151では通知部214の具備する画像生成部1142において警報画像を生成し、ステップS1152で映像出力部115にその警報画像を出力する。
また、本実施の形態2では、自車両V1に隣接する車線と他車両V2の走行車線LNが一致すると判定された場合、警報対象領域W内に車両位置を示す下端LCが存在しなくとも、自車両V1の走行車線の後側方の隣接車線上に他車両が存在することを図18中警報画像WI202で表示する。これにより、警報画像WI203の表示に至る前に、あらかじめドライバーに注意喚起を促すことができる。
また、警報画像WI201~WI203はこれに限るものではなく、ドライバーが警報を視認できる表示であればよい。
また、警報画像の表示および警報音声の出力の表示の両方でドライバーに通知するようにしてもよい。
ハンドルを振動させることにより、ドライバーは自車両V1の後側方に他車両V2が接近していることを把握することができる。
また、警報画像の表示および警報音声の出力と合わせ複数の通知方法でドライバーに通知するようにしてもよい。
したがって、夜間に自車両に接近する周辺車両についての正確な警報を実現することができ、ドライバーは自車両周辺の状況についてより正確に把握することができる。
上記実施の形態1,2においては、ドライバーに通知しない場合の自車両V1と検出された他車両V2との位置関係を示す図12、図17はドライバーに提示されないとしていたが、それぞれ、ステップS112、S212において位置を特定したのちに、通知部114、214の画像生成部1142において、カメラ2で撮像された画像に車両の位置関係を重畳して示すようにし、通知が必要な場合は、警報画像WI101、WI102、WI201~WI203のいずれかの表示を行うようにしてもよい。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (12)
- 車両に設けられ、前記車両の周辺を撮像し出力する撮像部と、
前記車両に設けられ、前記車両の周辺の障害物を検知する測距部と、
前記撮像部によって撮像された前記車両の後側方の撮像画像に基づいて、点灯されたヘッドライトを含む車両候補領域を抽出する車両候補領域抽出部と、
前記測距部による検知結果に基づき、前記撮像画像から前記障害物を除いた路面領域を検出する路面領域検出部と、
前記路面領域において、前記路面領域に存在する前記車両候補領域に対し、該車両候補領域よりも前方に輝度比較領域を設定し、前記輝度比較領域から得られる輝度値と、予め前記路面領域に設定された輝度サンプル領域の輝度値とを比較する路面輝度比較部と、
前記路面輝度比較部による比較結果に基づいて、前記車両の後側方の他車両が走行している走行領域を推定する走行領域推定部と、
前記走行領域及び前記走行領域の推定に用いられた前記車両候補領域に基づいて前記他車両の位置を特定する車両位置特定部と、を備えた車両位置検出装置。 - 前記車両位置特定部によって位置が特定された前記他車両が、予め設定された警報対象領域内または警報対象領域の設定された車線と同じ車線に存在する場合、通知信号を生成する通知部をさらに備えた請求項1に記載の車両位置検出装置。
- 前記通知信号は映像信号であって、前記通知部は、前記撮像部によって撮像された前記撮像画像に、前記車両位置特定部で特定された前記他車両の位置と警報画像と重畳した画像を前記映像信号として生成する画像生成部を備えた請求項2に記載の車両位置検出装置。
- 前記通知信号は音声信号であって、前記通知部は、警報音声を音声信号として生成する音声生成部を備えた請求項2または3に記載の車両位置検出装置。
- 前記通知信号は振動であって、前記通知部は、前記車両のハンドルまたは運転席のシートを振動させる振動制御部を備えた請求項2から4のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 前記警報対象領域は、前記車両の走行する車線に隣接する車線に設定された請求項2から5のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 前記車両位置特定部で特定された前記他車両の位置の時系列変化から、前記他車両が接近しているか否か判定する車両接近判定部をさらに備え、前記車両接近判定部で前記他車両が接近していると判定された場合、前記通知部は接近していることを示す通知信号を生成する請求項2から6のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 前記路面輝度比較部は、前記路面領域に設定され前記車両候補領域よりも前方の輝度比較領域が複数ある場合、予め前記路面領域に設定された輝度サンプル領域の輝度値と比較するとともに、複数の前記輝度比較領域の輝度値を比較する請求項1から7のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 前記車両候補領域抽出部は、前記撮像部によって撮像された前記撮像画像の輝度値及び色から光源とその種類が判別された情報を基に、車両候補領域を抽出する請求項1から8のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 前記走行領域推定部は、前記撮像部によって撮像された前記撮像画像から推定された車線領域及び前記路面輝度比較部による比較結果に基づいて、前記車両の後側方の他車両が走行している走行車線を推定する請求項1から9のいずれか1項に記載の車両位置検出装置。
- 撮像部により車両の周辺を撮像するステップと、
測距部により前記車両の周辺の障害物を検知するステップと、
前記撮像部により撮像された前記車両の後側方の撮像画像に基づいて、車両候補領域抽出部において、点灯されたヘッドライトを含む車両候補領域を抽出するステップと、
路面領域検出部において、前記撮像画像から検知された前記障害物を除いた路面領域を検出するステップと、
路面輝度比較部により、前記路面領域において、前記路面領域に存在する前記車両候補領域に対し、該車両候補領域よりも前方に輝度比較領域を設定し、前記輝度比較領域から得られる輝度値と、予め前記路面領域に設定された輝度サンプル領域の輝度値とを比較するステップと、
前記路面輝度比較部による比較結果に基づいて、走行領域推定部において前記車両の後側方の他車両が走行している走行領域を推定するステップと、
前記走行領域及び前記走行領域の推定に用いられた前記車両候補領域に基づいて、車両位置特定部において記他車両の位置を特定するステップと、を備えた車両位置検出方法。 - 警報対象領域設定部において、前記車両の走行する車線に隣接する車線に警報対象領域を設定するステップと、
位置が特定された前記他車両が、前記警報対象領域内または前記警報対象領域の設定された車線と同じ車線にいる場合、通知部において通知信号を生成するステップと、をさらに備えた請求項11に記載の車両位置検出方法。
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