(57)【要約】【課題】小型かつ低価格を維持しながら、車両の周囲の状態を自動的に監視することができる装置を実現する。【解決手段】所定形状の図形を所定の方向に複数投影し、投影された図形を撮影し、撮影された複数の投影された図形を予め用意された基準パターンと比較し、この比較結果に応じて図形の投影先の状態を推定する。基準パターンは、予め用意する。あるいは、複数撮影された画像の中から最も重複枚数の多い図形パターンを基準パターンとして決定する。あるいは、基準パターンを用いずに、前回撮影された図形と今回撮影された画像とを比較する。この状態推定装置を車両に備え、車両の左右側面または左右後端から地面に向けて所定形状の図形を投影することにより、投影先の状態がほぼ平坦路であるか否かを推定させ、ほぼ平坦路ではないと推定されたときには、警報を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の図形を所定の方向に複数投影する投影器と、
この投影器により投影された図形を撮影するカメラ装置と、
このカメラ装置により撮影された複数の前記投影された図形を予め用意された基準パターンと比較し、この比較結果に応じて前記図形の投影先の状態を推定する手段と
を備えた状態推定装置。
【請求項２】
前記カメラ装置は、前記投影された図形を所定の周期で撮影する手段を備え、
この手段により複数撮影された画像の中から最も重複枚数の多い図形パターンを前記基準パターンとして決定する手段を備えた
請求項１記載の状態推定装置。
【請求項３】
所定形状の図形を所定の方向に複数投影する投影器と、
この投影器により投影された図形を所定の周期で撮影するカメラ装置と、
このカメラ装置により撮影された複数の前記投影された図形を前回周期に撮影された複数の前記投影された図形と比較し、この比較結果に応じて前記図形の投影先の状態を推定する手段と
を備えた状態推定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の状態推定装置を備えた車両であって、
前記投影器は、車両の左右側面または左右後端から地面に向けて前記所定形状の図形を投影する
ことを特徴とする車両。
【請求項５】
前記状態推定装置により前記図形の投影先の状態がほぼ平坦路であるか否かを推定させ、前記図形の投影先の状態がほぼ平坦路ではないと推定されたときには、警報を出力する手段を備えた請求項４記載の車両。
【請求項６】
前記警報を出力する手段は、車両の左側面、右側面、左後端、右後端の各位置毎にそれぞれ警報を出力する請求項５記載の車両。
【請求項７】
方向指示器操作検出時に前記状態推定装置を稼働状態とする手段を備えた請求項４ないし６のいずれかに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の安全運転を支援する技術に関する。特に、右左折時の安全確認支援技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、アウターミラーやインナーミラーなど、車両の周囲の状況を運転者が目視確認するためのミラーが複数備えられている。しかしながら、これら複数のミラーをもってしても未だ死角となる箇所が残存してしまうことは従来から知られているところである。
【０００３】
そこで、このような死角を補うために、各種ミラーに加え、カメラ装置を車両に備え、このカメラ装置で撮影された画像を運転席に表示することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７５７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カメラ装置の小型化、低価格化に伴い、多数のカメラ装置を車両に備えることにより、従来のミラーでは死角となる範囲を目視確認することは広く普及しつつある。
【０００６】
しかしながら、運転者の立場から考えると、従来は、アウターミラー、インナーミラーなどの数箇所のミラーを監視すれば済んでいた監視作業に加え、カメラ装置により撮影された画像を確認するという作業が増える結果となり、車両の周囲監視に要する手間と時間が増加することになる。運転者の監視能力が一定であるとすれば、監視箇所が増加することは一箇所当りの監視レベルが低下することは否めない。したがって、運転者の目視確認によらず自動的に車両の周囲を監視してくれる装置を備えることが望ましい。
【０００７】
しかし、そのような監視装置は、高度な画像解析技術を導入しなければ実現できず、安価には車両に搭載できないため、車両価格の増加を招くことになる。さらに、解像度の高いカメラ装置や複雑な演算を行うコンピュータ装置を必要とするため、監視装置自体の小型化にも限度があり、搭載スペースの確保を車両の設計段階から行う必要があり、これも車両価格の増加を招く要因となり得る。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、小型かつ低価格を維持しながら、車両の周囲の状態を自動的に監視することができる状態推定装置を提供し、さらに、この状態推定装置により、車両価格の増加を招かない範囲で、車両の周囲の安全確認を支援する装置を搭載した車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定形状の図形を所定の方向に複数投影する投影器と、この投影器により投影された図形を撮影するカメラ装置と、このカメラ装置により撮影された複数の前記投影された図形を予め用意された基準パターンと比較し、この比較結果に応じて前記図形の投影先の状態を推定する手段とを備えた状態推定装置である。
【００１０】
すなわち、本発明の状態推定装置は、投影器によって投影された所定形状の図形の変形を調べることにより、投影先の状態を推定するものである。よって、本発明に用いるカメラ装置は、高精細な図形を撮影できる高い解像力を有する必要はなく、単純な図形を撮影できればよいため、比較的安価かつ小型なカメラ装置を用いることができる。また、同じく、画像解析を行うためのコンピュータ装置も高精細な図形についての画像解析を行う必要はなく、単純かつ予め形状が決められている図形についての画像解析を行うだけなので、比較的安価かつ小型なコンピュータ装置を用いることができる。
【００１１】
これにより、本発明によれば、小型かつ低価格を維持しながら、車両の周囲の状態を自動的に監視することができる状態推定装置を提供することができる。
【００１２】
また、前記基準パターンは、予め用意されたパターンを用いてもよいが、前記カメラ装置は、前記投影された図形を所定の周期で撮影する手段を備え、この手段により複数撮影された画像の中から最も重複枚数の多い図形パターンを前記基準パターンとして決定する手段を備えることもできる。これによれば、基準パターンを撮影対象に応じて可変することができる。
【００１３】
あるいは、前記カメラ装置は、投影器により投影された図形を所定の周期で撮影するカメラ装置であり、このカメラ装置により撮影された複数の前記投影された図形を前回周期に撮影された複数の前記投影された図形と比較し、この比較結果に応じて前記図形の投影先の状態を推定する手段とを備えることができる。
【００１４】
本構成によれば、基準パターンを予め用意する必要はなく、前回周期に撮影された画像が基準パターンと等価となる。
【００１５】
また、本発明の別の観点は、本発明の状態推定装置を備えた車両である。この場合に、前記投影器は、車両の左右側面または左右後端から地面に向けて前記所定形状の図形を投影する。
【００１６】
さらに、前記状態推定装置により前記図形の投影先の状態がほぼ平坦路であるか否かを推定させ、前記図形の投影先の状態がほぼ平坦路ではないと推定されたときには、警報を出力する手段を備えることができる。
【００１７】
また、前記警報を出力する手段は、車両の左側面、右側面、左後端、右後端の各位置毎にそれぞれ警報を出力することができる。
【００１８】
これにより、平坦な地面とそれ以外のものとを状態推定装置によって自動的に区別することができるため、車両の右左折時の巻き込み事故や後端部のオーバーハングによる接触事故を回避することができる。あるいは、駐車時の幅寄せや車庫入れ時の側面および後方の安全確認にも利用することができる。
【００１９】
また、方向指示器操作検出時に前記状態推定装置を稼働状態とする手段を備えることが望ましい。
【００２０】
これによれば、本発明の車両に搭載した本発明の状態推定装置が、直進中などのような稼働不要の状況下で稼働することを回避することができる。また、駐車時の幅寄せや車庫入れ時の側面および後方の安全確認にも利用する場合には、方向指示器操作検出を稼働条件としない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、小型かつ低価格を維持しながら、車両の周囲の状態を自動的に監視することができる状態推定装置を実現することができる。さらに、この状態推定装置により、車両価格の増加を招かない範囲で、車両の周囲の安全確認を支援する装置を搭載した車両を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施例を図１ないし図１８を参照して説明する。図１は本実施例の状態推定装置のブロック構成図である。本実施例の状態推定装置は、図１に示すように、所定形状の図形を所定の方向に複数投影する投影器（例えばレーザポインタ）４と、この投影器４により投影された図形を撮影するカメラ装置３と、このカメラ装置３により撮影された複数の前記投影された図形を予め用意された基準パターンと比較し、この比較結果に応じて前記図形の投影先の状態を推定する状態推定部１とを備えた状態推定装置である。
【００２３】
本実施例の状態推定部１の動作を図２を参照して説明する。図２は本実施例の状態推定部１の動作を示すフローチャートである。状態推定部１は、カメラ装置３により投影器４が投影した図形を撮影し（Ｓ１）、基準パターンと比較する（Ｓ２）。その結果、基準パターンと比較して変化があれば（Ｓ３）、警報を出力する（Ｓ４）。
【００２４】
撮影された図形と基準パターンとの比較例を図３に示す。本実施例の状態推定装置は、バスやトラックなどの大型車両に搭載し、右左折時の障害物の検出に使用する。このため、基準パターンは、投影器４から平坦路に図形を投影した場合のパターンとする。図３の例では、投影される図形は４つの円であり、投影先が平坦路であれば、これら４つの円は、多少、楕円形にはなるがほぼ４つの円として撮影される。しかし、平坦路上に障害物が存在すれば、４つの円の内のいずれかが障害物に投影され、障害物に投影された図形はカメラ装置３から見た角度では円形を保つことができなくなる。図３の例では、障害物が存在するときに、２つの円しか認識できなくなるため、障害物の存在を検出することができる。
【００２５】
また、境界線は、状態推定部１が図形の変形状態からおおよその境界となる位置を推定するものであり、実際の境界線をカメラ装置３の画像から正確に識別する必要はない。
【００２６】
次に、基準パターンの決定手順を図４を参照して説明する。図４は基準パターンの決定手順を示すフローチャートである。舗装道路のように、路面状態が一定である場合には、予め基準パターンを予測することができるため、状態推定部１のメモリに一つの基準パターンを予め記憶させておけばよい。しかし、舗装道路から無舗装道路に路面状態が遷移したような場合には、舗装道路を想定して作成された基準パターンでは適当ではない場合も考えられる。このように路面状態が遷移したような場合にも対応できるように、状態推定部１が自ら基準パターンを作成する機能を有することは有用である。
【００２７】
すなわち、状態推定部１は、カメラ装置３により投影器４から投影された図形を撮影し（Ｓ１０）、これを記憶する（Ｓ１１）。さらに、所定時間経過後に再び図形を撮影する（Ｓ１２）。所定時間は、例えば、数秒間である。このようにして、規定枚数（例えば、十数枚）撮影が完了したら（Ｓ１３）、それらの画像の中から最も重複した図形パターンを抽出し（Ｓ１４）、これを基準パターンとして決定する（Ｓ１５）。決定した基準パターンは記憶される。
【００２８】
なお、基準パターンの決定手順の実行契機は、運転者の指示に基づいてもよいし、状態推定部１が舗装道路か無舗装道路かを車両の振動等によって検出し、路面状態の変化が検出されたときに自動的に行ってもよい。
【００２９】
また、基準パターンを用いない場合について図５を参照して説明する。図５は基準パターンを用いない場合の状態推定部１の動作を示すフローチャートである。状態推定部１は、カメラ装置３により投影器４が投影した図形を撮影し（Ｓ２０）、これを記憶する（Ｓ２１）。さらに、所定時間（例えば、数秒間）経過後に再びカメラ装置３により投影器４が投影した図形を撮影し（Ｓ２２）、これを記憶する（Ｓ２３）。そして、前回、ステップＳ２０で撮影された図形と比較し（Ｓ２４）、変化が有れば（Ｓ２５）、警報を出力する（Ｓ２６）。さらに、所定時間経過後に再びカメラ装置３により投影器４が投影した図形を撮影し（Ｓ２７）、これを記憶する（Ｓ２８）。そして、前回、ステップＳ２２で撮影された図形と比較し（Ｓ２９）、変化が有れば（Ｓ３０）、警報を停止する（Ｓ３１）。なお、投影器４は、投影器制御部２によりカメラ装置３の撮影タイミングと同期して投影を行うことができる。
【００３０】
時系列的に撮影した複数の図形の比較例を図６に示す。図６は、ステップＳ２０で撮影したときには平坦路であったがステップＳ２２で撮影したときには障害物が有り、ステップＳ２７で撮影したときには平坦路に復帰している例である。
【００３１】
次に、本実施例の状態推定装置のカメラ装置３および投影器４の車両への実装状態を図７および図８を参照して説明する。図７の例は、４つのカメラ装置３−１〜４および投影器４−１〜４を用いる例である。両側面のカメラ装置３−１、３−２および投影器４−１、４−２により、右左折時の巻き込み安全確認を行う。また、両後端部のカメラ装置３−３、３−４および投影器４−３、４−４により右左折時のオーバーハングによる接触安全確認を行う。
【００３２】
図８の例は、２つの２方向カメラ装置３’−１、３’−２および２方向投影器４’−１、４’−２を用いる例である。２方向カメラ装置３’−１、３’−２は１台のカメラ装置を用いて２方向の撮影が可能であるカメラ装置であり、一方は右左折時の巻き込み安全確認方向を撮影し、他方は後端部の右左折時のオーバーハング接触安全確認方向を撮影する。
【００３３】
２方向カメラ装置３’−１、３’−２の構造については本発明とは直接関係が無いので詳細な説明は省略するが、１台のカメラ装置が異なる２方向を撮影する２つのレンズを有する構造や１つのレンズが２方向に対して交互に首振り動作をする構造あるいは１つのレンズが異なる２方向を写角内に含む広角レンズ（魚眼レンズ）である構造などが考えられる。
【００３４】
また、２方向投影器４’−１、４’−２は１台の投影器を用いて２方向の投影が可能である投影器であり、一方は右左折時の巻き込み安全確認方向に投影し、他方は、後端部の右左折時のオーバーハング接触安全確認方向に投影する。
【００３５】
２方向投影器４’−１、４’−２の構造については本発明とは直接関係が無いので詳細な説明は省略するが、１台の投影器が異なる２方向に投影する２つの投影部を有する構造や１つの投影器がカメラ装置と共に２方向に対して交互に首振り動作をする構造あるいは１つの投影部が異なる２方向に広範囲に投影を行う構造などが考えられる。
【００３６】
図１のブロック構成図では、状態推定部１および投影器制御部２には１台ずつのカメラ装置３および投影器４が接続されているが、図７および図８に示すように、複数台のカメラ装置３−１〜４または２方向カメラ装置３’−１、３’−２および複数台の投影器４−１〜４または２方向投影器４’−１、４’−２が状態推定部１および投影器制御部２に接続されており、例えば、状態推定部１のカメラ装置３−１〜４または２方向カメラ装置３’−１、３’−２が接続されるポート番号によって状態推定部１に入力される画像がどのカメラ装置３−１〜４または２方向カメラ装置３’−１、３’−２からの画像であるかを識別することができる。
【００３７】
警報出力についても複数台のカメラ装置３−１〜４または２方向カメラ装置３’−１、３’−２の個々について、出力された警報がどの方向に対する警報出力であるかを運転者が視認できるような表示方法を採ることが望ましい。このような表示例を図９に示す。
【００３８】
図９の例では「左折時巻き込み注意」、「右折時巻き込み注意」、「左折時後端部注意」、「右折時後端部注意」の４つのセクションに分割された警報ランプ５を設けており、複数台のカメラ装置３−１〜４または２方向カメラ装置３’−１、３’−２の個々について、出力された警報がどの方向に対する警報出力であるかを運転者が視認できるようにしている。
【００３９】
本実施例の状態推定装置を搭載した車両が平坦路を走行中である場合の状態を図１０に示し、本実施例の状態推定装置を搭載した車両が障害物を検出した場合の状態を図１１に示す。また、前述したように、図１１に示す境界線は、状態推定部１が図形の変形状態からおおよその境界となる位置を推定するものであり、実際の境界線をカメラ装置３の画像から正確に識別する必要はない。
【００４０】
次に、状態推定装置の稼働条件を図１２を参照して説明する。図１２は本実施例の状態推定装置を稼働条件に応じて稼働させる手順を示すフローチャートである。本実施例の状態推定装置は、車両の右左折時の安全確認に用いる他に、車線変更時の安全確認に用いてもよい。いずれの場合でも直進中において稼働させる必要はない。よって、図１２に示すように、方向指示器の操作が検出されているとき限定し（Ｓ４０）、状態推定装置を稼働させる（Ｓ４１）。なお、車線変更時の安全確認に用いない場合には、ステップＳ４０の前に「自車速が所定速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以下」という稼働条件を追加すればよい。
【００４１】
また、死角をカメラ装置の画像によって運転者が視認するための死角視認装置が別途設けられている場合には、本実施例の状態推定装置と死角視認装置とを連動させることにより、図９に示すような警報ランプ５による警報出力に加え、警報を出力している箇所の状況の画像を同時に表示させることもできる。
【００４２】
（その他の実施例）
その他の実施例を図１３〜図１８を参照して説明する。本実施例は、状態推定装置を駐車時の幅寄せや車庫入れ時の側面および後方の安全確認に利用する場合の実施例である。図７に示したカメラ装置および投影器の車両への実装状態と比べると後端部のカメラ装置および投影器をさらに後方に向けることが望ましい。これにより、車庫入れ時の後方の壁などの障害物を図７の例と比べてさらに確認し易くなる。また、本実施例では、図１２のフローチャートで示した方向指示器操作検出を稼働条件とはしない。
【００４３】
駐車時の幅寄せの例を図１３〜図１５に示す。図１３では駐車しようとする車両は未だ縁石から遠いため、いずれの警報ランプも点灯しない。図１４では、駐車しようとする車両の左前側面が縁石に近づいたので「左折時巻き込み注意」の警報ランプが点灯する。これにより運転者は左前側面の縁石に注意を向けることができる。図１５では、駐車しようとする車両の左側の後部も縁石に近づいたので「左折時巻き込み注意」の警報ランプと共に「左折時後端部注意」の警報ランプもそれぞれ点灯する。これにより運転者は車両後端部の縁石に注意を向けることができる。
【００４４】
車庫入れ時の側面および後方の安全確認の例を図１６〜図１８に示す。図１６では車庫入れしようとする車両は未だ壁から遠いため、いずれの警報ランプも点灯しない。図１７では、車庫入れしようとする車両の左右後端部が壁に近づいたので「左折時後端部注意」および「右折時後端部注意」の警報ランプがそれぞれ点灯する。これにより運転者は左右後端部の壁に注意を向けることができる。図１８では、車庫入れしようとする車両の左前側面も壁に近づいたので「左折時後端部注意」および「右折時後端部注意」の警報ランプと共に「左折時巻き込み注意」の警報ランプもそれぞれ点灯する。これにより運転者は左右後端部の壁と共に左前側面の壁にも注意を向けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、車両の周囲の状態を自動的に監視することができる状態推定装置を搭載した車両を広く普及させることができ、交通安全に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例の状態推定装置のブロック構成図。
【図２】本実施例の状態推定部の動作を示すフローチャート。
【図３】撮影された図形と基準パターンとの比較例を示す図。
【図４】基準パターンを用いない場合の状態推定部の動作を示すフローチャート。
【図５】時系列的に撮影した複数の図形の比較例を示す図。
【図６】基準パターンの決定手順を示すフローチャート。
【図７】本実施例の状態推定装置のカメラ装置および投影器の車両への実装状態を示す図（４つのカメラ装置および投影器を用いる例）。
【図８】本実施例の状態推定装置のカメラ装置および投影器の車両への実装状態を示す図（２つの２方向カメラ装置および２方向投影器を用いる例）。
【図９】出力された警報がどの方向に対する警報出力であるかを運転者が視認できるような表示例を示す図。
【図１０】本実施例の状態推定装置を搭載した車両が平坦路を走行中である場合の状態を示す図。
【図１１】本実施例の状態推定装置を搭載した車両が障害物を検出した場合の状態を示す図。
【図１２】本実施例の状態推定装置を稼働条件に応じて稼働させる手順を示すフローチャート。
【図１３】駐車時の幅寄せの例を示す図。
【図１４】駐車時の幅寄せの例を示す図。
【図１５】駐車時の幅寄せの例を示す図。
【図１６】車庫入れ時の側面および後方の安全確認の例を示す図。
【図１７】車庫入れ時の側面および後方の安全確認の例を示す図。
【図１８】車庫入れ時の側面および後方の安全確認の例を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１  状態推定部
２  投影器制御部
３、３−１〜４  カメラ装置
４、４−１〜４  投影器
３’−１、３’−２  ２方向カメラ装置
４’−１、４’−２  ２方向投影器
５  警報ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008182329.tif 000012
【図１１】
2008182329.tif 000013
【図１２】
2008182329.tif 000014
【図１３】
2008182329.tif 000015
【図１４】
2008182329.tif 000016
【図１５】
2008182329.tif 000017
【図１６】
2008182329.tif 000018
【図１７】
2008182329.tif 000019
【図１８】
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