KR101942214B1 - 신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법 - Google Patents

신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법 Download PDF

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Abstract

신호기 검출 장치는, 협각 카메라(11)와, 협각 카메라(11)보다 넓은 화각을 갖는 광각 카메라(12)와, 협각 카메라(11)에 의해 촬상된 협각 화상 및 광각 카메라(12)에 의해 촬상된 광각 화상 중 적어도 어느 화상으로부터 신호기를 검출하는 신호기 검출부(4)를 구비하고, 신호기 검출부(4)는, 차량(5)에 대한 신호기의 위치와 차량(5)의 속도로부터 산출되는, 신호기에 대한 정지 위치에 차량(5)이 정지하기 위해 차량(5)이 감속을 개시해야 할 감속 개시 영역에 기초하여, 협각 화상으로부터 검출한 신호기 및 광각 화상으로부터 검출한 신호기 중 어느 것을 검출 결과로서 선택한다.

Description

신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법
본 발명은 교통 신호기를 검출하는 신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법에 관한 것이다.
넓은 화각을 갖는 광각 카메라에 의해 촬상된 광각 화상 및 좁은 화각을 갖는 협각 카메라에 의해 촬상된 협각 화상 중 어느 것에 의한 검출 결과를 선택함으로써, 차량 전방의 물체를 연속적으로 감시할 수 있는 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이러한 장치에서는, 물체까지의 거리가 광각 화상에 의해 원하는 정밀도로 검출할 수 있는 거리를 초과하는 경우에는 협각 화상을 선택하고, 물체가 협각 카메라의 시야 외로 되는 경우에는 광각 화상을 선택한다.
일본 특허 공개 제2011-121398호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 검출 결과를 전환할 때 발생하는 인식의 지연 시간이나 비인식 등에 의해, 차량 제어의 판단이 지연될 가능성에 대하여 언급되어 있지 않다. 차량을 정지시키는 판단이 지연되면, 큰 감속도가 필요하게 될 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제점에 비추어, 검출 결과의 전환에 있어서의 지연 시간이나 비인식 등에 의한 차량 제어에 대한 영향을 억제할 수 있는 신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
신호기 검출 장치는, 차량이 정지하기 위해 감속을 개시해야 할 영역을 고려함으로써, 검출 결과의 전환에 있어서 차량 제어에 대한 영향이 적어지도록 협각 카메라 및 광각 카메라에 의한 신호기의 검출 결과를 전환한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치의 기본적인 구성을 설명하는 모식적인 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치의 구성 및 데이터 플로우를 설명하는 블록도이다.
도 3은, 협각 카메라 및 광각 카메라에 의해 신호기를 검출 가능한 영역, 감속 개시 영역 및 전환 가능 영역을 설명하는 도면이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는, 협각 카메라 및 광각 카메라의 화각 영역을 설명하는 도면이다.
도 5는, 협각 카메라 및 광각 카메라에 의해 신호기를 검출 가능한 영역, 감속 개시 영역 및 전환 가능 영역(W1측)을 설명하는 도면이다.
도 6은, 협각 카메라 및 광각 카메라에 의해 신호기를 검출 가능한 영역, 감속 개시 영역 및 전환 가능 영역(N2측)을 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 의한 신호기 검출 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
(신호기 검출 장치)
본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)를 구비하는 촬상부(1)와, 카메라 선택부(2) 및 화상 처리부(3)를 갖는 신호기 검출부(4)와, 차속 센서(10)를 구비한다. 차속 센서(10)는, 차량(5)의 속도를 검출하고, 검출한 속도를 속도 정보(Dv)로서 카메라 선택부(2)에 출력한다. 신호기 검출부(4)는, 촬상부(1)에 의해 촬상된 화상으로부터, 차량(5)이 주행하는 도로 주변에 설치되고, 차량(5)의 전방에 존재하는 신호기를 검출하고, 검출 결과인 신호기 정보(Dt)로서 외부에 출력한다. 차량(5)은, 예를 들어 신호기 검출부(4)의 신호기 정보(Dt) 등에 기초하여, 미리 설정된 주행 경로를 따라 자동적으로 주행하는 자동 운전 차량이다.
협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)는, 각각 차량(5)에 탑재되고, 차량(5)의 전방을 촬상한다. 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)는, 각각 CCD, CMOS 등의 고체 촬상 소자를 구비하고, 화상 처리 가능한 디지털 화상을 출력한다. 광각 카메라(12)는, 협각 카메라(11)보다 넓은 화각(시야각)을 갖는다. 이 때문에, 광각 카메라(12)는, 동일한 해상도로 동일한 거리 이격된 대상을 촬상하는 경우, 협각 카메라(11)와 비교하여 분해능이 낮다. 협각 카메라(11)는, 촬상한 협각 화상을 협각 화상 정보(Dn)로서 신호기 검출부(4)에 출력한다. 광각 카메라(12)는, 촬상한 광각 화상을 광각 화상 정보(Dw)로서 신호기 검출부(4)에 출력한다.
카메라 선택부(2) 및 화상 처리부(3)는, 예를 들어 중앙 연산 처리 장치(CPU), 메모리, 및 입출력부를 구비하는 마이크로컨트롤러를 사용하여 실현할 수 있다. 이 경우, 마이크로컨트롤러에 미리 인스톨된 컴퓨터 프로그램을 CPU가 실행함으로써, 카메라 선택부(2) 및 화상 처리부(3)가 구성된다. 마이크로컨트롤러는, 예를 들어 자동 운전 제어 등의 차량(5)에 관한 다른 제어에 사용하는 전자 제어 유닛(ECU)과 겸용되어도 된다.
화상 처리부(3)는, 협각 카메라(11)에 의해 촬상된 협각 화상 및 광각 카메라(12)에 의해 촬상된 광각 화상 중 적어도 어느 화상으로부터, 화상 처리에 의해 신호기를 검출한다. 화상 처리부(3)는, 카메라 선택부(2)의 결정에 기초하여, 협각 화상으로부터 검출된 신호기 및 광각 화상으로부터 검출된 신호기 중 어느 것을 신호기 정보(Dt)로서 출력한다. 화상 처리부(3)는, 협각 화상 및 광각 화상 중 어느 것으로부터 신호기를 검출함으로써, 처리 부하를 저감할 수 있다. 이 경우, 화상 처리부(3)는, 신호기의 검출에 사용하는 협각 화상과 광각 화상을 전환할 때, 검출에 지연 시간을 발생시킬 수 있다.
화상 처리부(3)는, 협각 카메라(11)에 의해 촬상된 협각 화상 및 광각 카메라(12)에 의해 촬상된 광각 화상 각각에 대하여, 신호기를 검출하기 위한 화상 처리를 실시한다. 예를 들어, 화상 처리부(3)는, 상용 전원의 교류 주기에 기초하는 특정한 주기로 점멸하는, 신호기가 갖는 신호등을, 동기 화상 생성에 의해 검출한다. 혹은, 화상 처리부(3)는, 색상 및 형상의 유사 판정 처리를 사용하여, 신호기를 검출할 수 있다. 이와 같이, 화상 처리부(3)는, 여러 가지 화상 처리 방법 또는 그들의 조합을 이용하여 신호기 및 신호기의 색을 검출할 수 있다.
또한, 화상 처리부(3)는, 협각 화상 정보(Dn), 광각 화상 정보(Dw)가 나타내는 각 화상의 전체 영역이 아니라, 일부의 검출 영역을 화상 상에 설정하고, 검출 영역에 대해서만 화상 처리를 실시함으로써, 신호기 검출을 위한 처리 부하 및 처리 시간을 저감할 수 있다. 검출 영역은, 도로 형상 및 신호기의 위치를 포함하는 지도 정보, 차량(5)의 위치 정보 등으로부터 추정되는 신호기의 위치에 기초하여, 화상 상에 설정된다.
카메라 선택부(2)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 검출 가능 영역 산출부(21)와, 감속 개시 영역 산출부(22)와, 전환 가능 영역 산출부(23)와, 지연 거리 산출부(24)와, 전환 영역 결정부(25)와, 카메라 결정부(26)를 구비한다. 카메라 선택부(2)는, 속도 정보(Dv) 등에 기초하여, 협각 화상으로부터 검출된 신호기 및 광각 화상으로부터 검출된 신호기 중 어느 것을 신호기 정보(Dt)로서 출력할지를 화상 처리부(3)에 지정하는 선택 카메라 정보(Ds)를 화상 처리부(3)에 출력한다.
검출 가능 영역 산출부(21)는, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)에 설정되는 화각, 수직 및 수평 방향의 각도, 해상도를 나타내는 카메라 정보(Dc)에 기초하여, 신호기를 검출할 수 있을 검출 가능 영역을 산출하고, 검출 가능 영역 정보(D01)로서 출력한다. 검출 가능 영역 산출부(21)는, 신호기의 검출률이 소정의 역치를 초과하는 영역과, 신호기가 화각으로부터 벗어나지 않는 영역을, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)에 대하여 각각 산출한다. 검출 가능 영역 산출부(21)는, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)에 대하여 각각 산출한 영역으로부터, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12) 모두가 신호기를 검출할 수 있을 영역을 검출 가능 영역으로서 산출한다.
또한, 신호기의 검출률이 소정의 역치를 초과하는 영역은, 검출 대상과 차량(5)의 사이의 거리에 기초하여, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)로부터 취득되는 화상 상의 화소수를 예측하고, 예측된 화소수가 과거의 검출 데이터에 있어서 역치로 되는 검출 대상의 화소를 초과하였는지 여부에 의해 산출된다. 신호기가 화각으로부터 벗어나지 않는 영역은, 차량(5)의 진행 방향을 따른 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)의 광축으로부터의 신호기의 어긋남에 기초하여 산출된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 차량(5)에서부터 신호기까지의 거리를 X라 하면, 협각 카메라(11)에 의해 신호기를 검출 가능한 영역은 우측 상승의 해칭으로 표시되는 영역이며, 신호기(T1과 T2)가 위치하고 있는 영역이고, 차량의 전후 방향의 거리로는 N21<X<N1인 영역이다. 또한, 광각 카메라(12)에 의해 신호기를 검출 가능한 영역은 좌측 상승의 해칭으로 표시되는 영역이며, 신호기(T2와 T3)가 위치하고 있는 영역이고, 차량의 전후 방향의 거리로는 W2<X<W1인 영역이다. 또한, 차량의 차폭 방향은, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)의 횡방향의 화각으로부터 벗어나지 않는 영역을 나타내고 있으며, 차량의 전후 방향의 거리가 가까울수록 좁아진다.
N1 및 W1은, 각각 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)에 의한 신호기의 검출률이 소정의 역치를 초과하는 거리를 의미하며, 각 화상으로부터 신호기가 검출 가능한 거리에 기초하여 설정된 소정값이다. 협각 카메라(11)에 의한 신호기의 검출률이 소정의 역치를 초과하는 거리 영역은 X<N1이고, 광각 카메라(12)에 의한 신호기의 검출률이 소정의 역치를 초과하는 거리 영역은 X<W1이다. N2 및 W2는, 각각 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 위치 중, 차량의 전후 방향의 위치에 기초하여 설정된 소정값이다. 협각 카메라(11)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 영역은, 차량의 전후 방향으로는 X<N2이고, 광각 카메라(12)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 영역은, 차량의 전후 방향으로는 X<W2이다. N2<W1이기 때문에, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12) 모두가 신호기를 검출할 수 있는 영역은, 신호기(T2)가 위치하는 영역에서, 차량의 전후 방향으로는 N2<X<W1이다. 검출 가능 영역 산출부(21)는, N2<X<W1을 검출 가능 영역 정보(D01)로서 출력한다.
도 4의 (a) 내지 (c)는, 차량(5)으로부터 전진 방향으로 신호기를 포착한, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12)로부터 취득되는 화상을 도시한 도면이다. 도 4의 (a) 내지 (c)는, 도 3의 신호기(T1 내지 T3)가 각각 위치하고 있는 상태를 도시하고 있다. 광각 카메라(12)의 화각 범위의 내측에, 협각 카메라(11)의 화각 범위가 위치한다. 도 4의 (a)는, 협각 카메라(11)만으로 검출 가능한 영역에 위치하고 있는 신호기(T1)를 도시하고 있다. 광각 카메라(12)에 의한 신호기의 검출률이 소정의 역치 이하로 되는 거리 영역은 X≥W1이다. 도 4의 (b)는, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12) 모두가 신호기를 검출할 수 있는 영역에 위치하고 있는 신호기(T2)를 도시하고 있다. 도 4의 (c)는, 광각 카메라(12)만으로 검출 가능한 영역에 위치하고 있는 신호기(T2)를 도시하고 있다. 협각 카메라(11)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 영역은 X<N2이다.
감속 개시 영역 산출부(22)는, 차량(5)의 감속 시에 목표로 하는 감속도인 목표 감속도(Dr)와 속도 정보(Dv)에 기초하여, 각 신호기에 대한 정지 위치에 차량(5)이 정지하기 위해 차량(5)이 감속을 개시해야 할 감속 개시 영역을 산출하여 감속 개시 영역 정보(D02)로서 출력한다. 목표 감속도(Dr)는 목표로 하는 감속도의 범위여도 된다.
목표 감속도(Dr)가 나타내는 감속도의 범위를 a0 내지 a1(a0<a1), 속도 정보(Dv)가 나타내는 차량(5)의 속도를 v, 신호기에서부터 신호기의 정지선까지의 거리를 α라고 하면, 감속 개시 영역의 차량으로부터의 전후 방향의 거리는, 식 (1)과 같이 나타낼 수 있다.
v2/(2×a0)-α 내지 v2/(2×a1)-α … (1)
도 3에 도시하는 예에 있어서, C1이 v2/(2×a1)-α, C2가 v2/(2×a0)-α에 상당한다. 즉, 감속 개시 영역 정보(D02)는, 신호기까지의 거리 X가 C2≤X≤C1로 되는 동안에 감속을 개시하면, 차량(5)이 감속도 a0 내지 a1로 정지 위치에 정지할 수 있음을 의미한다. 감속도는, 탑승원의 승차감 등을 고려하여, 크기나 범위(a0 내지 a1)를 조정해도 된다.
전환 가능 영역 산출부(23)는, 검출 가능 영역 정보(D01) 및 감속 개시 영역 정보(D02)에 기초하여, 차량 제어가 감속을 개시하는 타이밍과 겹치지 않도록, 화상 처리부(3)가 협각 화상으로부터 광각 화상으로 전환할 수 있는 전환 가능 영역을 산출하고, 전환 가능 영역 정보(D03)로서 출력한다. 도 3에 도시하는 예에 있어서, 전환 가능 영역 정보(D03)가 나타내는 영역은, 검출 가능 영역 정보(D01)로부터 감속 개시 영역 정보(D02)를 제외한 영역이다.
가령 X가 감속 개시 영역 내일 때, 화상 처리부(3)가 협각 화상으로부터 광각 화상으로 전환된다고 하면, 차량(5)은, 정지하기 위한 판단이 지연되고, 목표 감속도(Dr)보다 큰 감속도가 필요하게 될 가능성이 있다. 차량(5)은, X가 전환 가능 영역 내로 되는 위치에서 정지를 위해 감속할지 여부를 판단하여, 감속 제어를 개시함으로써, 목표 감속도(Dr) 내의 감속도로 각 신호기에 대한 정지 위치에 정지할 수 있다.
지연 거리 산출부(24)는, 화상 처리부(3)가 신호기의 검출에 사용하는 협각 화상을 광각 화상으로 전환할 때의 소정의 지연 시간 t와, 속도 정보(Dv)가 나타내는 차량(5)의 속도 v에 기초하여, 지연 시간 t에 차량(5)이 이동하는 지연 거리를 산출하고, 지연 거리 정보(D04)로서 출력한다. t는 미리 설정되어도 된다. 도 3에 도시하는 예에 있어서, 지연 시간 t에 X가 D1에서부터 D2로 될 때까지 차량(5)이 속도 v로 이동하였다고 하면, 지연 거리 |D1-D2|는 vt로 된다.
전환 영역 결정부(25)는, 전환 가능 영역 정보(D03)와 지연 거리 정보(D04)에 기초하여, 화상 처리부(3)가 협각 화상으로부터 광각 화상으로 전환되는 영역을 나타내는 전환 영역을 결정하고, 전환 영역 정보(D05)로서 출력한다.
전환 영역 결정부(25)는, 지연 거리가, 전환 가능 영역 내로 수렴되는 영역을 전환 영역으로서 결정한다. 또한, 전환 영역은, 신호기가 전환 가능 영역에 위치할 때 지연 거리가 발생해도, 분해능이 높은 협각 화상으로부터 검출된 신호기를 가능한 한 장시간 검출 결과로 할 수 있도록 결정된다. 즉, 전환 영역 결정부(25)는, 지연 거리 |D1-D2|가 N2에 가깝고, 또한 전환 가능 영역(C2≤X≤C1를 제외한 N2<X<W1)으로 수렴되는 영역을, 전환 영역으로서 결정한다.
도 5에 도시하는 예에 있어서, 전환 영역 정보(D05)가 나타내는 영역(E2≤X≤E1)은, 지연 거리가 감속 개시 영역보다 N2측으로 수렴되지 않기 때문에, W1측의 영역 중, 가능한 한 C1에 가까운 영역으로 결정된다. 또한, E1 및 E2는 D1 및 D2에 대응하고 있다. 즉, 화상 처리부(3)는, 신호기가 E1을 지나면 협각 화상으로부터 광각 화상으로 전환되어 신호기의 검출을 행한다. 신호기가 감속 개시 영역에 들어가기 전에, 협각 화상으로부터 광각 화상으로 전환할 수 있고, 차량 제어에 대한 영향을 억제하여, 신호기의 검출 결과를 전환할 수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 예에 있어서, 전환 영역 정보(D05)가 나타내는 영역(E2≤X≤E1)은, 지연 거리가 C2와 N2의 사이로 수렴되기 때문에, 가능한 한 N2에 가까운 영역으로 결정된다. 신호기가 감속 개시 영역을 통과할 때까지, 화상 처리부(3)에서 협각 카메라(11)의 협각 화상에 의해 신호기를 검출할 수 있다. 차량 제어에 대한 영향을 억제하여, 신호기의 검출 결과를 전환하면서, 해상도가 높은 협각 화상을 오래 사용함으로써, 보다 고정밀도의 신호기의 검출을 오래 할 수 있다.
카메라 결정부(26)는, 전환 가능 영역 정보(D03)와, 신호기의 상대 위치 정보(Dp)와, 선택 카메라 이력 정보(Dh)와, 속도 정보(Dv)에 기초하여, 협각 카메라(11) 및 광각 카메라(12) 중 어느 신호기의 검출에 사용할지를 나타내는 선택 카메라 정보(Ds)를 출력한다. 선택 카메라 이력 정보(Dh)는, 하나 전의 신호기의 검출에 사용된 화상을 촬상한 카메라 및 하나 전의 신호기의 검출 결과를 나타내는 정보이다. 선택 카메라 정보(Ds)는, 협각 화상으로부터 검출된 신호기 및 광각 화상으로부터 검출된 신호기 중 어느 것을 신호기 정보(Dt)로서 출력할지를 화상 처리부(3)에 지정하는 정보이다.
상대 위치 정보(Dp)는, 차량(5)에 대한 각 신호기의 상대 위치를 나타내는 정보이다. 상대 위치 정보(Dp)는, 도로 형상 및 신호기의 위치를 포함하는 지도 정보, 차량(5)의 위치 정보로부터 추정된다. 차량(5)의 위치 정보는, 전지구 측위 시스템(GPS) 수신기 등의 측위 장치, 차량(5)에 탑재된 가속도 센서, 키각 센서 및 차속 센서(10)로부터 취득된다. 또한, 상대 위치 정보(Dp)로 표시되는 신호기는, 차량(5)에 대하여 신호를 제시하는 신호기, 즉 차량이 따라야 할 신호기이다.
(카메라 결정부의 동작)
이하, 도 7의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 의한 신호기 검출 방법의 일례를 설명한다. 이하에 나타내는 처리는, 차량(5)에 대하여 신호를 제시하는 신호기별로, 카메라 결정부(26)에 의해 실행된다.
스텝 S1에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 협각 카메라(11)에 의해 검출 가능한 영역에 있는지 여부를 판정한다. 즉, 차량(5)에서부터 신호기까지의 거리 X가, 검출 가능 영역 산출부(21)에 의해 산출된 N2 이상이며, 또한 협각 카메라(11)의 횡방향의 화각으로부터 벗어나지 않는 영역인지 여부를 판정한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 협각 카메라(11)에 의해 검출 가능한 영역에 있는 경우, 스텝 S2로 처리를 진행하고, 신호기의 위치가 협각 카메라(11)에 의해 검출 가능한 영역에 없는 경우, 협각 화상으로부터 신호기를 검출할 수 없기 때문에, 스텝 S7에 있어서 광각 카메라(12)를 선택한다.
스텝 S2에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 광각 카메라(12)에 의해 검출 가능한 영역에 있는지 여부를 판정한다. 또한, 광각 카메라(12)의 횡방향의 화각은, 협각 카메라(11)의 횡방향의 화각보다 넓으므로, 스텝 S2에서는, 신호기는 광각 카메라(12)의 횡방향의 화각으로부터 벗어나지 않는 영역에 있다. 즉, 차량(5)에서부터 신호기까지의 거리 X가, 검출 가능 영역 산출부(21)에 의해 산출된 W1 이하인지 여부를 판정한다. 차량(5)이 신호기를 향하여 직진하고 있는 경우에는, 카메라 결정부(26)는, 화상 처리부(3)에서 협각 카메라(11)의 협각 화상에 의해 검출된 신호기가, 광각 카메라(12)에 의해 검출 가능한 영역에 들어갔는지 여부를 판정하게 된다. 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 광각 카메라(12)에 의해 검출 가능한 영역에 있는 경우, 스텝 S3으로 처리를 진행하고, 신호기의 위치가 광각 카메라(12)에 의해 검출 가능한 영역에 없는 경우, 광각 화상으로부터 신호기를 검출할 수 없기 때문에, 스텝 S8에 있어서 협각 카메라(11)를 선택한다.
스텝 S3에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 화상 처리부(3)에 의해 검출된 신호기가 청색 신호인지 여부를 판정한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기가 청색 신호가 아닌 경우, 스텝 S4로 처리를 진행한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기가 청색 신호인 경우, 스텝 S5로 처리를 진행한다.
스텝 S4에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 감속 개시 영역을 통과하였는지 여부를 판정한다. 즉, 차량(5)에서부터 신호기까지의 거리 X가, 감속 개시 영역 산출부(22)에 의해 산출된 X≤C1인 영역에 들어갔는지 여부를 판정한다. 신호기의 위치가 감속 개시 영역을 통과하지 않은 경우, 스텝 S5로 처리를 진행한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기가 청색 신호가 아니거나, 또는 신호기가 검출되지 않는 경우이며, 신호기의 위치가 감속 개시 영역을 통과한 경우에는, 차량(5)은 이미 감속을 개시하고 있으며, 신호기를 검출하는 화상의 전환에 있어서 지연이 발생해도 신호기가 청색 신호로 변화하거나, 또는 청색 신호가 검출되는 경우에, 차량의 감속 제어를 중지하는 타이밍에 지연이 발생하기만 할 뿐, 영향이 적으므로, 스텝 S9에 있어서 광각 카메라(12)를 선택한다. 이에 의해, 카메라 결정부(26)는, 신호기가 청색 신호인 동안에는, 검출 결과의 전환에 의한 지연을 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
스텝 S5에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 선택 카메라 이력 정보(Dh)로부터 하나 전의 신호기의 검출 결과가 협각 카메라(11)에 의한 것인지 여부를 판정한다. 카메라 결정부(26)는, 하나 전의 처리에 있어서 협각 카메라(11)가 선택된 경우, 스텝 S7로 처리를 진행한다. 카메라 결정부(26)는, 하나 전의 처리에 있어서 광각 카메라(12)가 선택된 경우, 스텝 S6으로 처리를 진행한다.
스텝 S6에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 하나 전의 처리에 대하여, 차량(5)의 위치 정보 등으로부터 추정되는 교차점(신호기)의 위치에 기초하여, 차량(5)이 교차점(신호기)을 통과하였는지 여부를 판정한다. 카메라 결정부(26)는, 차량(5)이 교차점(신호기)을 통과하였다고 판정한 경우, 스텝 S7로 처리를 진행한다. 카메라 결정부(26)는, 차량(5)이 교차점(신호기)을 통과하지 않았다고 판단한 경우, 스텝 S9로 진행하고, 검출 결과의 전환을 최저한으로 하기 위해, 차량(5)이 교차점(신호기)을 통과하였다고 판단할 때까지 광각 카메라(12)를 계속해서 선택하도록 하고 있다.
스텝 S7에 있어서, 카메라 결정부(26)는, 전환 영역 정보(D05)에 기초하여, 검출된 신호기의 위치가 전환 영역 결정부(25)에 의해 결정된 전환 영역에 있는지 여부를 판정한다. 즉, 차량(5)에서부터 신호기까지의 거리 X가 E2≤X≤E1인지 여부를 판정한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 전환 영역에 있는 경우, 스텝 S9에 있어서 광각 카메라(12)를 선택한다. 카메라 결정부(26)는, 신호기의 위치가 전환 영역에 없는 경우, 스텝 S8에 있어서 협각 카메라(11)를 계속해서 선택한다.
카메라 결정부(26)는, 스텝 S8 또는 스텝 S9에 있어서 선택한 카메라의 화상으로부터 검출된 신호기를 신호기 정보(Dt)로서 출력할 것을 화상 처리부(3)에 지정하는 선택 카메라 정보(Ds)를 생성하고, 화상 처리부(3)에 출력한다.
본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 신호기가, 감속 개시 영역을 피하도록 결정된 전환 영역 내에 위치하는 동안에, 협각 화상으로부터 검출된 신호기로부터, 광각 화상으로부터 검출된 신호기로 검출 결과를 전환한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 차량 제어에 대한 영향을 억제하여, 신호기의 검출 결과를 전환할 수 있어, 차량(5)의 부드러운 감속 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 전환 영역이, 협각 카메라(11)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 거리에 기초하여 설정되기 때문에, 분해능이 높은 협각 카메라(11)에 의한 검출 결과를 장시간 선택할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 신호기의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 검출한 신호기가 청색 신호인 경우, 협각 카메라(11)의 화각으로부터 신호기가 벗어나는 거리에 기초하여, 검출 결과를 광각 카메라(12)에 의한 것으로 전환한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 분해능이 높은 협각 카메라(11)에 의한 검출 결과를 장시간 선택할 수 있어, 신호기의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 전환 영역이, 광각 화상으로부터 신호기가 검출 가능한 거리에 기초하여 설정되기 때문에, 광각 카메라(12)에 의한 검출 정밀도가 낮은 위치에서는, 협각 카메라(11)에 의한 검출 결과를 계속해서 선택할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 분해능이 높은 협각 카메라(11)에 의한 검출 결과를 장시간 선택할 수 있어, 신호기의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 검출한 신호기가 청색 신호가 아니거나, 또는 신호기를 검출하지 못한 경우이며, 감속 개시 영역을 통과한 경우, 차량(5)이 이미 감속을 개시하고 있으므로, 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 신호기가 청색 신호인 동안에는, 검출 결과의 전환에 의한 지연을 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치에 따르면, 광각 카메라(12)에 의한 검출 결과가 선택된 경우, 차량(5)이 교차점을 통과할 때까지, 광각 카메라(12)를 계속해서 선택한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 신호기 검출 장치는, 불필요한 검출 결과의 전환을 저감하고, 검출 결과의 전환을 최저한으로 억제할 수 있다.
(그 밖의 실시 형태)
상기한 바와 같이, 본 발명을 상기의 실시 형태에 의해 기재하였지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 여러 가지 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명확해질 것이다.
예를 들어, 이미 설명한 실시 형태에 있어서, 도 6의 흐름도의 스텝 S3 및 스텝 S4의 처리는, 순서가 반대여도 상관없다. 그 밖에, 상기의 각 구성을 서로 응용한 구성 등, 본 발명은 여기서는 기재하지 않은 여러 가지 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 따르면, 차량이 감속을 개시해야 할 감속 개시 영역을 고려하여 검출 결과의 전환을 행함으로써, 전환에 의한 차량 제어에 대한 영향을 적게 할 수 있는 신호기 검출 장치 및 신호기 검출 방법을 제공할 수 있다.
4: 신호기 검출부
5: 차량
10: 차속 센서
11: 협각 카메라
12: 광각 카메라

Claims (8)

  1. 차량의 전방을 촬상하는 협각 카메라와,
    상기 차량의 전방을 촬상하고, 상기 협각 카메라보다 넓은 화각을 갖는 광각 카메라와,
    상기 협각 카메라에 의해 촬상된 협각 화상 및 상기 광각 카메라에 의해 촬상된 광각 화상 중 적어도 어느 화상으로부터 신호기를 검출하는 신호기 검출부를 구비하고,
    상기 신호기 검출부는, 상기 차량에 대한 신호기의 위치와 상기 차량의 속도로부터 산출되는, 상기 신호기에 대한 정지 위치에 상기 차량이 정지하기 위해 상기 차량이 감속을 개시해야 할 감속 개시 영역에 기초하여, 상기 협각 화상으로부터 검출한 신호기 및 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기 중 어느 것을 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 차량에 대한 상기 신호기의 위치가, 상기 협각 카메라의 화각으로부터 상기 신호기가 벗어나는 영역에 있는 경우, 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 차량에 대한 상기 신호기의 위치가, 상기 협각 카메라의 화각으로부터 상기 신호기가 벗어나는 거리에 기초하여 설정된 소정값 이상이 아닌 경우, 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 차량에서부터 상기 신호기까지의 거리가, 상기 광각 화상으로부터 신호기가 검출 가능한 거리 영역에 있는 경우, 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 차량에서부터 상기 신호기까지의 거리가, 상기 광각 화상으로부터 신호기가 검출 가능한 거리 영역에 있는 경우에, 검출한 신호기가 청색 신호가 아니고 또한 상기 감속 개시 영역을 통과한 경우, 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택한 경우, 상기 차량이 교차점을 통과한다고 판단될 때까지 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 계속해서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
  7. 차량의 전방을 촬상하는 협각 카메라에 의해 촬상된 협각 화상 및 상기 차량의 전방을 촬상하고, 상기 협각 카메라보다 넓은 화각을 갖는 광각 카메라에 의해 촬상된 광각 화상 중 적어도 어느 화상으로부터 신호기를 검출하는 것과,
    상기 차량에 대한 신호기의 위치와 상기 차량의 속도로부터, 상기 신호기에 대한 정지 위치에 상기 차량이 정지하기 위해 상기 차량이 감속을 개시해야 할 감속 개시 영역을 산출하는 것과,
    상기 감속 개시 영역에 기초하여, 상기 협각 화상으로부터 검출한 신호기 및 상기 광각 화상으로부터 검출한 신호기 중 어느 것을 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 신호기 검출부는, 상기 차량에서부터 상기 신호기까지의 거리가, 상기 광각 화상으로부터 신호기가 검출 가능한 거리 영역에 있는 경우에, 신호기를 검출할 수 없는 경우, 상기 협각 화상으로부터 검출한 신호기를 검출 결과로서 선택하는 것을 특징으로 하는 신호기 검출 장치.
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