(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パノラマ鳥瞰画像で車両の周囲に存在する少なくとも１つの被監視物の位置と距離を監視する車両用監視システムであって、少なくとも、
該車両の外部の周りに設置され、それぞれ１つの光源と、１つの写真レンズと、１つの光センサ部材とを含み、該被監視物に光学パターンを表示するように、該光源が光ビームを出射し、該光学パターンが該被監視物と該車両との間の距離に伴って変化され、該写真レンズにより該車両の周囲に存在する該被監視物の原画像とその上にある該光学パターンを該光センサ部材に取得される複数の画像取得ユニットと、
該画像取得ユニットに電気的に接続され、１つの距離検出モジュールと、１つの変換モジュールと、１つの空間定義域判断モジュールと、１つの時間域判断モジュールと、１つの地面除去モジュールと、を含み、該距離検出モジュールが該光学パターンの変化によって該被監視物と該車両との距離を計算し、該変換モジュールが該原画像を対応的に複数の鳥瞰画像に変換し、該空間定義域判断モジュールが該鳥瞰画像における該被監視物が存在する情報を判断し、該時間域判断モジュールが区域差分法（ＬＤ）で２つの連続した原画像より該被監視物の輪郭を探し出し、該地面除去モジュールが２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物と地面との差分を判断する画像処理ユニットと、
該画像処理ユニットに電気的に接続され、１つの表示モジュールと、１つの警告モジュールと、を含み、該表示モジュールが該鳥瞰画像から結合されたパノラマ鳥瞰画像及び該被監視物と該車両との距離を表示し、該距離が限界値より小さくなると、該警告モジュールが警告信号を発送する表示ユニットと、
を含み、
該区域差分法（ＬＤ）の公式が、
0006629715.tif 000008
であり、
該ｍとｎが画像座標点であり、３×５のマスクを形成し、
Ｉｔ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）が時間ｔのイメージ関数であり、時間ｔ−１のイメージ関数であり、閾値（Ｄｔｈ）の公式が、
0006629715.tif 000009
であり、
ｔｈが現在の画面の変化の程度によって調整され、ＬＤとＤｔｈが反比例関係となり、差分範囲（Ｔｅｍｐ  Ｄｉｆｆ）と閾値（Ｄｔｈ）の関係が
0006629715.tif 000010
のような公式であることを特徴とする車両用監視システム。
【請求項２】
該光源がレーザー、赤外線、発光ダイオード、又は光ビームを出射するための発光体から一つを選択し、該光学パターンがグリッド、直線、又は規則的配列したポイントから一つを選択し、該写真レンズが魚眼レンズ、広角レンズ、又は標準レンズから一つを選択し、該光センサ部材が電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）から一つを選択することを特徴とする請求項１に記載の車両用監視システム。
【請求項３】
該表示モジュールが表示画面を有するディスプレイ、スマートフォン、タブレット、又はポータブルコンピュータから一つ又は二つ以上の組み合わせを選択し、該警告信号がビープ音、光線、又は振動から一つの方式又は二つ以上の組み合わせで呈することを特徴とする請求項１に記載の車両用監視システム。
【請求項４】
該光源が点滅型光源であり、その点滅周波数が、該写真レンズにより取得される画面の周波数と同じであり、該距離検出モジュールがさらに該写真レンズが取得される前後画像間の差分を比較し、該光学パターンの変化を判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用監視システムの技術分野に関し、特に、車両の周囲を俯瞰するパノラマ鳥瞰画像と、光源の投射で発生される光学パターンとを利用し、被監視物の存在とその距離を表示する車両用監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の社会では、キャリアが人々に欠けない交通輸送機関となり、旅行、旅客運輸、又は貨物運送などでも、キャリアの助けを多くに頼っているが、多くの運転者が道路の状況をあまり分からないため、行き止まり又は狭い路地に誤って入り、動かない状況になり、あるいは体積が大きいの車両が天候不良又は視覚の死角などの理由で、車が多くて人が複雑である場所にバックする又はＵターンする必要があり、このようにしては、運転者が正確に車両の周囲の真実状況を知らずに多くの様々な意外事故がなされた。よって、現在はカメラなどの画像取得装置をキャリアの周囲に取り付けて上記の問題を解決する提案が多く提出されたが、従来の画像装置を車両の安全の監視に適用することにも多くの視角の死角が存在し、さらに改進する必要があるので、どのようにハードウェアの設計によって車両の進行中に正確且つ全面的に車両の周囲に存在する被監視物の位置と距離を検出し、並びに車両の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、交通安全を確保する及び生命と財産を守る利点をもたらすことは、依然として車両用監視システムなどの領域の業者と開発人員が克服する及び解決する必要の課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2014-236492号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車両の周囲を俯瞰するパノラマ鳥瞰画像と、光源の投射で発生される光学パターンとを利用し、被監視物の存在とその距離を表示し、主に空間定義域判断モジュール、時間域判断モジュール、及び地面除去モジュールなどの画像検出方式により、車両の周囲に存在する被監視物の原画像をパノラマ鳥瞰画像に変換し、被監視物への光源の投射で発生される光学パターンの変化により、効果的に車両の進行中に運転者に車両の周囲に存在する被監視物の位置と距離を思い出させ、並びに車両の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、交通安全を確保する及び生命と財産を守る利点をもたらす車両用監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明は、車両用監視システムを提供するものである。本発明の車両用監視システムは、パノラマ鳥瞰画像で車両の周囲に存在する少なくとも１つの被監視物の位置と距離を監視する車両用監視システムであって、少なくとも、該車両の外部の周りに設置され、それぞれ１つの光源と、１つの写真レンズと、１つの光センサ部材とを含み、該被監視物に光学パターンをを表示するように、該光源が光ビームを出射し、該光学パターンが該被監視物と該車両との間の距離に伴って変化され、該写真レンズが該車両の周囲に存在する該被監視物の原画像とその上にある該光学パターンを該光センサ部材に取得する複数の画像取得ユニットと、該画像取得ユニットに電気的に接続され、１つの距離検出モジュールと、１つの変換モジュールと、１つの空間定義域判断モジュールと、１つの時間域判断モジュールと、１つの地面除去モジュールと、を含み、該距離検出モジュールが該光学パターンの変化によって該被監視物と該車両との距離を計算し、該変換モジュールが該原画像を対応的に複数の鳥瞰画像に変換し、該空間定義域判断モジュールが該鳥瞰画像における該被監視物が存在する情報を判断し、該時間域判断モジュールが区域差分法（Ｌｏｃａｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ＬＤ）で２つの連続した原画像より該被監視物の輪郭を探し出し、該地面除去モジュールが２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物と地面との差分を判断する画像処理ユニットと、該画像処理ユニットに電気的に接続され、１つの表示モジュールと、１つの警告モジュールと、を含み、該表示モジュールが該鳥瞰画像から結合されたパノラマ鳥瞰画像及び該被監視物と該車両との距離を表示し、該距離が限界値より小さくなると、該警告モジュールが警告信号を発送する表示ユニットと、を含む。
【０００６】
本発明に係る車両用監視システムにおいて、該光源がレーザー、赤外線、発光ダイオード、又は光ビームを出射するための発光体から一つを選択し、該光学パターンがグリッド、直線、又は規則的配列したポイントから一つを選択し、該写真レンズが魚眼レンズ、広角レンズ、又は標準レンズから一つを選択し、該光センサ部材が電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）から一つを選択する。
【０００７】
本発明に係る車両用監視システムにおいて、該区域差分法（ＬＤ）の公式が、
0006629715.tif 000002
（ＥＱ．１）であり、
該ｍとｎが画像座標点であり、３×５のマスク（ｍａｓｋ）を形成し、Ｉｔ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）が時間ｔのイメージ関数であり、時間ｔ−１のイメージ関数であり、閾値（Ｄｔｈ）の公式が、
0006629715.tif 000003
（ＥＱ．２）であり、
ｔｈが現在の画面の変化の程度によって調整され、ＬＤとＤｔｈが反比例関係となり、差分範囲（Ｔｅｍｐ  Ｄｉｆｆ）と閾値（Ｄｔｈ）の関係が
0006629715.tif 000004
（ＥＱ．３）
のような公式である。
【０００８】
本発明に係る車両用監視システムにおいて、該表示モジュールが表示画面を有するディスプレイ、スマートフォン、タブレット、又はポータブルコンピュータから一つ又は二つ以上の組み合わせを選択し、該警告信号がビープ音、光線、又は振動から一つの方式又は二つ以上の組み合わせで呈する。
【０００９】
本発明に係る車両用監視システムにおいて、該光源が点滅型光源であり、その点滅周波数が、該写真レンズの画面取得周波数と同じであり、該距離検出モジュールがさらに該写真レンズが取得される前後画像間の差分を比較し、該光学パターンの変化を判断する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両用監視システムによれば、該空間定義域判断モジュール、該時間域判断モジュール、及び該地面除去モジュールなどの画像検出方式により、該車両の周囲に存在する該被監視物の原画像をパノラマ鳥瞰画像に変換し、該被監視物への該光源の投射で発生される光学パターンの変化により、効果的に該車両の進行中に運転者に該車両の周囲に存在する該被監視物の位置と距離を思い出させ、並びに該車両の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、交通安全を確保する及び生命と財産を守る利点をもたらす。さらに、本発明に係る車両用監視システムによれば、該車両の内部の該表示ユニットで複数の鳥瞰画像から結合されたパノラマ鳥瞰画像を表示し、車両の周囲に存在する少なくとも１つの該被監視物の状態を検出し、効果的に該車両の進行中に運転者に該車両の周囲に存在する該被監視物の位置と距離を思い出させ、交通安全を確保する利点をもたらし、また、本発明に係る車両用監視システムによれば、該光源から出射される該光学パターンの変化とパノラマ鳥瞰画像とを組み合わせ、該車両の周囲に存在する少なくとも１つの該被監視物の状態と距離を検出し、車両の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、生命と財産を守る利点をもたらし、最後に、本発明に係る車両用監視システムによれば、赤外線又はレーザーなどの発光体から出射される光ビームと光学パターンなどの設計で、夜間の環境で輝度が不足である場合に補助光源を提供し、効果的に該画像取得ユニットが夜間に画像の取得を行うことをさせ、全天候使用の利点をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例によるシステムの仕組みを示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例による画像取得ユニットが組み立てられる状態を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例による空間定義域判断モジュールが作動される状態を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例による地面除去モジュールが作動される状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
まず、図１と図２を参照する。図１と図２は、本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例によるシステムの仕組みを示すブロック図と、画像取得ユニットが組み立てられる状態を示す図である。本発明に係る車両用監視システムは、パノラマ鳥瞰画像で車両１の周囲に存在する少なくとも１つの被監視物２の位置と距離を監視する車両用監視システムであって、少なくとも、
該車両１の外部の周りに設置され、それぞれ１つの光源３１と、１つの写真レンズ３２と、１つの光センサ部材３３とを含み、該被監視物２に光学パターンをを表示するように、該光源３１が光ビーム３１１を出射し、該光学パターンが該被監視物２と該車両１との間の距離に伴って変化され、該写真レンズ３２が該車両１の周囲に存在する該被監視物２の原画像とその上にある該光学パターン（図に示せず）を該光センサ部材３３に取得する複数の画像取得ユニット３と、
該画像取得ユニット３に電気的に接続され、１つの距離検出モジュール４１と、１つの変換モジュール４２と、１つの空間定義域判断モジュール４３と、１つの時間域判断モジュール４４と、１つの地面除去モジュール４５と、を含み、該距離検出モジュール４１が該光学パターンの変化によって該被監視物２と該車両１との距離を計算し、該変換モジュール４２が該原画像を対応的に複数の鳥瞰画像に変換し、該空間定義域判断モジュール４３が該鳥瞰画像における該被監視物２が存在する情報を判断し、該時間域判断モジュール４４が区域差分法（ＬＤ）で２つの連続した原画像より該被監視物２の輪郭を探し出し、該地面除去モジュール４５が２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物２と地面との差分を判断する画像処理ユニット４と、
該画像処理ユニット４に電気的に接続され、１つの表示モジュール５１と、１つの警告モジュール５２と、を含み、該表示モジュール５１が該鳥瞰画像から結合されたパノラマ鳥瞰画像及び該被監視物２と該車両１との距離を表示し、該距離が限界値より小さくなると、該警告モジュール５２が警告信号を発送する表示ユニット５と、を含む。
【００１３】
さらに、該光源３１がレーザー、赤外線、発光ダイオード、又は光ビーム３１１を出射するための発光体から一つを選択し、該光学パターンがグリッド、直線、又は規則的配列したポイントから一つを選択する。本発明の１つの好ましい実施例において、該光源３１がレーザービームを出射するレーザー光源であり、該被監視物２にグリッド状の光学パターンを形成する。また、該写真レンズ３２が魚眼レンズ、広角レンズ、又は標準レンズから一つの写真部材を選択し、該光センサ部材３３が電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）から一つを選択する。本発明の１つの好ましい実施例において、該写真レンズ３２が魚眼レンズであり、該光センサ部材３３が電荷結合素子（ＣＣＤ）であり、本発明に係る車両用監視システムには、該車両１の前、後、左、右の四側に４つの魚眼レンズを有する写真レンズ３２が設置され、該車両１の周囲の画像を電荷結合素子（ＣＣＤ）に取得され、第一画像Ａ、第二画像Ｂ、第三画像Ｃ、及び第四画像Ｄを形成する。注意すべきものは、上記の写真レンズ３２の数量が説明の便利上の理由であり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、当領域の技術を熟知する者が異なる車体の長さを具有する車両１又は異なる取得画像の必要によって異なる数量の写真レンズ３２を使用することができ、本発明の実際的な実施形態を影響するものではない。
【００１４】
さらに、該表示モジュール５１が表示画面を有するディスプレイ、スマートフォン、タブレット、又はポータブルコンピュータから一つ又は二つ以上の組み合わせを選択し、該警告信号がビープ音、光線、又は振動から一つの方式又は二つ以上の組み合わせで呈する。本発明の１つの好ましい実施例において、４つの鳥瞰画像のいずれも被監視物２がある場合、該表示モジュール５１が該車両１から最も近い該被監視物２との距離の値を表示する。
【００１５】
さらに、該距離検出モジュール４１が該被監視物２にあるグリッド状の光学パターンの変化によって効果的に該被監視物２と該車両１との間の距離を判断する。このような原理に関し、既に本発明者の一人が２０１５年１２月１７日に出願された台湾特許出願の「交通輸送機関の画像検出システム」に説明されたので、ここには重複しない。なお、空間定義域判断モジュール４３が放射性のエッジ特性で被監視物２が存在する情報を判断する。図３（Ａ）、（Ｂ）を参照する。図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例による空間定義域判断モジュールが作動される状態を示す図であり、車両１の前方に１つの人物２１と１つの柱２２などの該被監視物２が存在すると仮定し、図３（Ａ）は表示モジュール５１が表示する被監視物２の原画像を示し、間定義域判断モジュール４３が放射性のエッジ特性によって、図３（Ｂ）は鳥瞰画像に該被監視物２が存在する情報を示し、該人物２１と該柱２２の鳥瞰画像から延びられる線が画像取得ユニット３の魚眼レンズの位置に指向し、放射性のエッジ特性が従来の技術であるため、ここに重複しない。また、時間域判断モジュール４４が区域差分法（ＬＤ）で２つの連続した原画像より該被監視物の輪郭を探し出し、該区域差分法（ＬＤ）の公式が、
0006629715.tif 000005
（ＥＱ．１）であり、該ｍとｎが画像座標点であり、３×５のマスクを形成し、Ｉｔ（ｘ＋ｍ、ｙ＋ｎ）が時間ｔのイメージ関数であり、時間ｔ−１のイメージ関数であり、閾値（Ｄｔｈ）の公式が、
0006629715.tif 000006
（ＥＱ．２）であり、ｔｈが現在の画面の変化の程度によって調整され、ＬＤとＤｔｈが反比例関係となり、差分範囲（Ｔｅｍｐ  Ｄｉｆｆ）と閾値（Ｄｔｈ）の関係が
0006629715.tif 000007
（ＥＱ．３）のような公式である。
【００１６】
なお、該地面除去モジュールが動き推定法で２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物２と地面との差分を判断する。図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照する。図４（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係る車両用監視システムの１つの好ましい実施例による地面除去モジュールが作動される状態を示す図であり、図４（Ａ）、（Ｃ）は該被監視物２である地面マーク２３と該柱２２が時間ｔに取得される鳥瞰画像であり、図４（Ｂ）、（Ｄ）は、該地面マーク２３と該柱２２が時間ｔ＋１に取得される鳥瞰画像であり、該車両１が進行する時、該地面マーク２３が時間ｔと時間ｔ＋１に取得されるある特定の点像を比較したっ結果、変形ではないと分かられたが、該柱２２が既に角度が変形された状態に呈されたため、地面除去モジュール４４の動き推定法で２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物２と地面との差分を判断し、該被監視物２の情報を探し出す。
【００１７】
なお、本発明のもう１つの好ましい実施例において、該光源３１が点滅型光源であり、その点滅周波数が、該写真レンズ３２の画面取得周波数と同じであり、該距離検出モジュール４１がさらに該写真レンズ３２が取得される前後画像間の差分を比較し、該光学パターンの変化を判断し、即ち該光源３１が点灯する場合、該写真レンズ３２が被監視物２とその上にある光学パターンの画像を一回に取得し、該光源３１が滅灯する場合、同じように該写真レンズ３２が被監視物２とその上にある光学パターンの画像を再び一回に取得し、該距離検出モジュール４１が上記の２つの画像を互いに減算し、光学パターンの画像のみ保留し、光学パターンの画像の変化状態をもっと明確に判断でき、該被監視物２と該車両１との間の距離を計算する。
【００１８】
続いて、本発明の目的、特徴、及び達成しようとする効果を理解されるように、以下、本発明に係る車両用監視システムの具体的な実施例を挙げ、本発明に係る車両用監視システムが実際に適用される範囲をさらに説明するが、任意の形式で本発明の実施範囲を限定するものではない。運転者が車両を道路で運転する場合、本発明に係る車両用監視システムを使用して運転者に車両の周囲に存在する被監視物の位置と距離を思い出させ、並びに車両の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、交通安全を確保する及び生命と財産を守る利点をもたらす。まず、４つの画像取得ユニット３に内装された光源３１を利用し、それぞれ光ビーム３１１を出射し、被監視物２に光学パターンを表示し、該光学パターンが該被監視物２と車両１との間の距離に伴って変化され、４つの該画像取得ユニット３が該車両１の前、後、左、右の四側に設置され、次に、該画像取得ユニット３に内装された魚眼レンズ形式の写真レンズ３２で該車両１の周囲に存在する該被監視物２の原画像とその上にある該光学パターンを、対応される電荷結合素子（ＣＣＤ）形式の光センサユニットに取得して画像を生成し、次に、画像処理ユニット４に内装された距離検出モジュール４１を使用し、グリッド状の光学パターンの変化によって該被監視物と該車両との距離を計算し、その後、該画像処理ユニット４に内装された変換モジュール４２を使用し、該原画像を対応的に複数の鳥瞰画像に変換し、次に、該画像処理ユニット４に内装された空間定義域判断モジュール４３を使用し、放射性のエッジ特性で該鳥瞰画像における該被監視物が存在する情報を判断し、次に、該画像処理ユニット４に内装された時間域判断モジュール４４を使用し、区域差分法（ＬＤ）で２つの連続した該原画像より該被監視物の輪郭を探し出し、その後、該画像処理ユニット４に内装された地面除去モジュール４５を使用し、動き推定法で２つの連続した鳥瞰画像より該被監視物２と地面との差分を判断し、最後に、表示ユニット５の表示モジュール５１で該鳥瞰画像から結合されたパノラマ鳥瞰画像及び該被監視物２と該車両１との距離を表示し、該被監視物２と該車両１との距離が限界値より小さくなると、警告モジュール５２で警告信号を発送し、運転者に思い出させる。これによって、本発明に係る車両用監視システムが、該空間定義域判断モジュール４３、該時間域判断モジュール４４、及び該地面除去モジュール４５などの画像検出方式により、該車両１の周囲に存在する該被監視物２の原画像をパノラマ鳥瞰画像に変換し、該被監視物２への該光源３１の投射で発生される光学パターンの変化により、効果的に該車両１の進行中に運転者に該車両１の周囲に存在する該被監視物２の位置と距離を思い出させ、並びに該車両１の停止に正体不明の人が近寄った画像の実時間検出を行い、交通安全を確保する及び生命と財産を守る利点をもたらす。
【００１９】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態を示したものであり、本発明を限定するものではない。従って、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は、全て、本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両
２  被監視物
２１  人物
２２  柱
２３  地面マーク
３  画像取得ユニット
３１  光源
３２  写真レンズ
３３  光センサ部材
４  画像処理ユニット
４１  距離検出モジュール
４２  変換モジュール
４３  空間定義域判断モジュール
４４  時間域判断モジュール
４５  地面除去モジュール
５  表示ユニット
５１  表示モジュール
５２  警告モジュール
Ａ  第一画像
Ｂ  第二画像
Ｃ  第三画像
Ｄ  第四画像
【図１】
0006629715.tif 000011
【図２】
0006629715.tif 000012
【図３】
0006629715.tif 000013
【図４】
0006629715.tif 000014