JP7231730B2 - 車載システム、車載装置 - Google Patents
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Description
以下、図1~図15を参照して、本発明に係る車載システムの実施の形態を説明する。
図1は実施の形態における車載システムSのブロック図である。車載システムSは車両100に搭載される。車載システムSは、撮像部101と、画像処理部102と、記憶部103と、配光部104と、照射部105と、車両制御部106と、車両情報取得部107と、警報通知部108と、走行系制御部109とを備える。車載システムSを構成するそれぞれの装置は、デジタル通信やアナログ通信により情報を授受する。デジタル通信とは、たとえばController Area NetworkやIEEE802.3の通信規格に則った通信である。アナログ通信とは、電流や電圧の大きさで情報を伝達する通信である。
図2は、画像処理部102のハードウエア構成を示すブロック図である。画像処理部102は、中央演算装置であるCPU201と、読み出し専用の記憶装置であるROM202と、読み書き可能な記憶装置であるRAM203と、撮像I/F205と、記憶I/F206と、配光I/F207と、車両I/F208とを備える。CPU201がROM202に格納されるプログラムをRAM203に展開して実行することで後述する機能を実現する。撮像I/F205、記憶I/F206、配光I/F207、および車両I/F208のそれぞれは、撮像部101、記憶部103、配光部104、および車両制御部106との通信インタフェースである。
図4は、撮像部101に備えられる受光素子の配列の一例を示す図である。図4において、「R」は赤色の、「G」は緑色の、「B」は青色の、波長帯を検出する受光素子を示す。それぞれの受光素子にはフィルタが付されており、そのフィルタにより特定の波長帯のみを検出する。図4に示す配列は、カラー画像の取得に適している。図4に示す撮像素子の配列は、縦横それぞれ2素子、合計4素子で1組として扱われる。この1組の素子の各素子領域に投影されるRGBの各成分を再構成するために、撮像部101は補完処理を行う。最も単純な補完処理として、最接する各波長帯の成分の平均値を採用する。たとえば、図4のR素子のG成分は斜めに近接する4つのG素子の平均値とする。同様に、B成分は上下の2つのB素子の平均値とする。
本実施の形態では、画像処理部102は次に説明する直射防止機能を有する。直射防止機能とは、周囲の車両へのハイビームの照射を防止する機能である。直射防止機能は次の3つの処理から構成される。まず、第1処理として撮像部101が取得した撮影画像から車両を検出し、第2処理としてハイビームを照射しない遮光範囲を決定し、第3処理として遮光範囲以外を照射する。直射防止機能および補正の必要性を次の図6~図8を参照して説明する。
図9~図13を参照して補正処理を説明する。補正処理は、水平方向のずれを補正する水平補正と、垂直方向のズレを補正する垂直補正の2つに分かれている。図9は補正処理を実行する際の様子を示す図である。図9に示すように、補正処理は壁950の正面に車両100を停車させて実行する。また図9では補正処理の水平補正を実行している様子を示しており、車両100の正面20度を除く範囲にハイビームを照射している。
図14は、補正処理を示すフローチャートである。補正処理はたとえば、車両100の工場出荷時やディーラーでの点検時に実行される。ただし図14に示すフローチャートは一方向、たとえば横方向の補正処理のみを示している。実際には、画像処理部102は、横方向と縦方向の両方の補正を行う。
図15は、直射防止処理を示すフローチャートである。この処理は車両100のヘッドライトがオンになっている場合は常に、たとえば100msごとに実行される。はじめに、画像処理部102は記憶部103に格納されている補正情報を読み出す(S601)。
次に画像処理部102は、撮像部101から撮影画像を取得する(S602)。次に画像処理部102は、補正情報に基づき撮影画像から認識範囲を切り出す(S603)。たとえば画像処理部102は、撮影画像の中心から補正情報で示された量だけ中心をずらして所定のサイズで切り出す。
(1)車載システムSは、設定された遮光範囲以外に光を照射する照射部105と、照射部105が照射した光の被照射範囲を含む範囲を撮影して撮影画像を取得する撮像部101と、撮影画像から光を照射すべきでない対象外物体を検出する物体検出部254と、撮影画像における対象外物体の位置、および補正情報に基づき遮光範囲を算出し、照射部105に遮光範囲を設定する直射防止部255と、照射部にあらかじめ定めた遮光範囲を設定する補正時遮光範囲設定部256と、補正時遮光範囲設定部256が照射部105に遮光範囲を設定した際に、取得部が取得した撮影画像に基づき補正情報を算出する補正算出部257と、を備える。
上述した実施の形態では、画像処理部102が補正情報を利用した。しかし撮像部101が補正情報を利用してもよい。たとえば算出した補正情報を撮像部101に保存し、撮像部101は補正情報に基づいて認識範囲702のみを撮影して撮影画像として画像処理部102に出力してもよい。この場合には画像処理部102は、実施の形態において補正情報が縦および横ともにゼロとして処理する。
(6)補正算出部257は、算出した補正情報を撮像部101に出力する。撮像部101は、補正情報に基づき撮影画像として出力する範囲を決定する。そのため、撮像部101の撮影範囲が狭まるので撮影および撮影画像の転送に要する時間を短縮できる。また本変形例では画像処理部102の処理を低減できる。
上述した実施の形態では、補正部252は垂直方向と水平方向を別々に補正した。しかし補正部252は、垂直方向と水平方向を共通の遮光範囲を用いて補正してもよい。
(7)補正時遮光範囲設定部256は、照射部105の正面であって、水平方向および垂直方向に対称な領域を遮光範囲として設定する。そのため、本形状を用いることで、垂直方向と水平方向の補正を一度に行うことができる。
上述した実施の形態では、画像処理部102は直射防止処理において、補正情報に基づき認識範囲を切り出した。しかし画像処理部102は、認識範囲を切り出さなくてもよい。この場合には画像処理部102は、撮影画像における座標系を用いて車両の座標を算出し、その後に補正情報を用いて車両の座標を補正し、配光部104に出力する。
(8)直射防止部255は、撮影画像における対象外物体の座標を補正情報に基づき補正することで遮光範囲を設定する。そのため画像処理部102は、認識範囲を切り出す処理を省略できる。
補正時遮光範囲設定部256が設定する遮光範囲は、照射部105の正面における水平軸や垂直軸に対して対称でなくてもよい。すなわち補正時遮光範囲設定部256は、左右非対称や上下非対称の遮光範囲を設定して正情報を算出してもよい。この場合であっても補正算出部257は、遮光範囲が既知であれば撮影画像に基づき補正情報を算出できる。
配光部104は照射部105と一体に構成されてもよい。
物体検出部254は、パターンマッチングなどの既知の手法を用いて車両以外の物体、たとえば歩行者や自転車などを検出してもよい。
画像処理部は、物体検出部254および直射防止部255を備えなくてもよい。この場合はたとえば、配光部104が取得部251、物体検出部254、および直射防止部255をさらに備える。そして配光部104は、図15に示した処理を実行する。図18は、本変形例における画像処理部102Aの機能構成を示すブロック図である。図18では、図3に比べて物体検出部254および直射防止部255が削除されている。
(9)補正装置である画像処理部102Aは、照射部105と、撮像部101と、を備える車両100に搭載される。画像処理部102Aは、撮像部101から撮影画像を取得する取得部251を備える。車両100は、物体検出部254と直射防止部255とを含む配光部104をさらに備える。補正装置である画像処理部102Aは、補正時遮光範囲設定部256と、補正算出部257とをさらに備える。そのため、補正装置である画像処理部102Aの機能を限定して安価に製造できる。
101…撮像部
102…画像処理部
103…記憶部
104…配光部
105…照射部
106…車両制御部
107…車両情報取得部
108…警報通知部
109…走行系制御部
251…取得部
252…補正部
254…物体検出部
255…直射防止部
256…補正時遮光範囲設定部
257…補正算出部
Claims (1)
- 設定された遮光範囲以外に光を照射する照射部と、
前記照射部が照射した前記光の被照射範囲を含む範囲を撮影して撮影画像を取得する撮像部と、
前記撮影画像から前記光を照射すべきでない対象外物体を検出する物体検出部と、
前記撮影画像における前記対象外物体の位置、および補正情報に基づき前記遮光範囲を算出し、前記照射部に前記遮光範囲を設定する直射防止部と、
前記照射部にあらかじめ定めた前記遮光範囲を設定する補正時遮光範囲設定部と、
前記補正時遮光範囲設定部が前記照射部に前記遮光範囲を設定した際に、前記撮影画像に基づき前記補正情報を算出する補正算出部と、を備え、
前記補正情報とは、前記照射部の照射範囲と前記撮像部の撮影範囲の基準位置とのずれであり、
前記補正算出部は、算出した前記補正情報を前記撮像部に出力し、
前記撮像部は、前記補正情報に基づき前記撮影画像として出力する範囲を決定する車載システム。
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