(57)【要約】【課題】本発明は、ウインドシールドガラスで危険な障害物を直接に見ることができ、頭を下げる時に発生する危険性と事故を防止することができる車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システム及びその作動方法を提供する。【解決手段】本発明の車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムは、画像取り込みユニット、画像プロセッサ、計算制御ユニット及び光学投射ユニットを含む。画像取り込みユニットは、車両の前の画像を撮影し続ける。画像プロセッサは、車両の前の画像に応じて、障害物の存在及びその位置を判断する。計算制御ユニットは、運転者の頭部位置と障害物との間の接続直線に応じて、接続直線と車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する。光学投射ユニットは、計算制御ユニットの制御により、ウインドシールドガラスの上に警報符号を形成する。【選択図】図１
2012099085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前の画像を撮影し続ける画像取り込みユニットと、
前記画像取り込みユニットと電気的に接続され、前記車両の前の画像に応じて、障害物の存在及びその位置を判断する画像プロセッサと、
前記画像プロセッサと電気的に接続され、運転者の頭部位置と前記障害物との間の接続直線に応じて、前記接続直線と前記車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する計算制御ユニットと、
前記計算制御ユニットと電気的に接続され、前記計算制御ユニットの制御により、前記ウインドシールドガラスの上に警報符号を形成する光学投射ユニットと、
を含むことを特徴とする車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システム。
【請求項２】
前記計算制御ユニットは、前記障害物の移動方向と速度及び前記車両の移動方向と速度に応じて、遅延時間以降に前記障害物の推測位置及び前記運転者の頭部の推測位置を計算し、且つ前記遅延時間以降に前記障害物の推測位置と前記運転者の頭部の推測位置の間の前記接続直線に応じて、前記接続直線と前記ウインドシールドガラスとの前記交点を計算することを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム警報システム。
【請求項３】
前記計算制御ユニットと電気的に接続され、前記運転者の頭部位置を検知し、検知結果を前記計算制御ユニットへ送信する検知ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム警報システム。
【請求項４】
前記光学投射ユニットは、前記計算制御ユニットの制御により、多くの方向へ自由に運動することを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム警報システム。
【請求項５】
前記光学投射ユニットは、レーザ光を投射し、前記警報符号を形成することを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム警報システム。
【請求項６】
前記警報符号は、前記交点に形成されることを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム警報システム。
【請求項７】
画像取り込みユニットにより、車両の前の画像を撮影し続ける工程と、
前記車両の前の画像に応じて、障害物の存在を判断する工程と、
運転者の頭部位置と前記障害物との間の接続直線に応じて、前記接続直線と前記車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する工程と、
光学投射ユニットにより、前記ウインドシールドガラスの上に警報符号を形成する工程と、
を含むことを特徴とする車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムの作動方法。
【請求項８】
前記運転者の頭部位置と前記障害物との間の前記接続直線に応じて、前記接続直線と前記ウインドシールドガラスとの前記交点を計算する工程において、前記障害物の移動方向と速度及び前記車両の移動方向と速度に応じて、遅延時間以降に前記障害物の推測位置及び前記運転者の頭部の推測位置を計算し、且つ前記遅延時間以降に前記障害物の推測位置と前記運転者の頭部の推測位置の間の前記接続直線に応じて、前記接続直線と前記ウインドシールドガラスとの前記交点を計算することを特徴とする請求項７に記載の作動方法。
【請求項９】
前記運転者の頭部位置と前記障害物との間の前記接続直線に応じて、前記接続直線と前記ウインドシールドガラスとの前記交点を計算する工程において、前記運転者の頭部位置を検知する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の作動方法。
【請求項１０】
前記警報符号は、前記交点に形成されることを特徴とする請求項７に記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警報システムに関し、特に車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システム及びその作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、現代人が常に使用している交通手段の一つである。しかし、悪い視線又は不集中運転の原因で、車両は、例えば通行人、動物、他の車両或いは急に現れる障害物にぶつかり易く、事故が発生し易い。
【０００３】
上述した事故を低減するために、現在、警報システムは、スマートカー（Smart Car）の上に設置されて、車両の前に設置される撮影装置による前の画像を撮影し、画像が処理された後、現れる可能性のある又は車道に入る障害物をマークして車両内の監視装置に表示することで、車両の運転者に注意喚起を促し、通行人にぶつかることを防止することができる。
【０００４】
一般的に、この監視装置は、車両内のインスツルメンツ・パネルの近くに設置されている。その設置された位置は、運転者の目より低い。そのため、運転者は、監視装置を見る時に頭を下げる必要がある。しかし、頭を下げる時、運転者が前の状況を注意できなくなる。なお、運転者は、車両の前方と監視装置を繰り返して見る必要があり、運転の危険性が高くなる。
そのため、上述の従来のスマートカーの警報システムの問題を解決する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、リアルタイムで便利に警報符号を形成して運転者に注意喚起を促すために、車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システム及びその作動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムが提供される。リアルタイム警報システムは、車両の前の画像を撮影し続ける画像取り込みユニットと、前記画像取り込みユニットと電気的に接続され、前記車両の前の画像に応じて、障害物の存在及びその位置を判断する画像プロセッサと、前記画像プロセッサと電気的に接続され、運転者の頭部位置と前記障害物との間の接続直線に応じて、前記接続直線と前記車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する計算制御ユニットと、前記計算制御ユニットと電気的に接続され、前記計算制御ユニットの制御により、前記ウインドシールドガラスの上に警報符号を形成する光学投射ユニットと、を含む。
【０００７】
また、本発明によれば、車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムの作動方法が提供される。その作動方法は、画像取り込みユニットにより、車両の前の画像を撮影し続ける工程と、前記車両の前の画像に応じて、障害物の存在を判断する工程と、運転者の頭部位置と前記障害物との間の接続直線に応じて、前記接続直線と前記車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する工程と、光学投射ユニットにより、前記ウインドシールドガラスとの前記交点に警報符号を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システ及びその作動方法によって、運転者は、ウインドシールドガラスで危険な障害物を直接に見ることができ、従来の監視装置を見る場合の頭を下げる時に発生する危険性と事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムを示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態による車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムを示す図である。
【図３】ウインドシールドガラス上に投射される警報符号を示す図である。
【図４】本発明の車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムの作動方法を示すフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照する。図１は、本発明の第１実施形態による車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムを示す図である。このリアルタイム警報システムは、画像取り込みユニット１４、画像プロセッサ１６、計算制御ユニット１８及び光学投射ユニット２０を含む。
【００１１】
本実施形態において、画像取り込みユニット１４は、車両１０の外部に設置され、車両１０の前の画像を撮影する。他の本実施形態において、画像取り込みユニット１４は、車両１０の内部に設置され、車両１０の前の画像を撮影する。画像取り込みユニット１４は、例えば電荷結合素子（Charge-coupled Device：CCD）或いは相補性金属酸化膜半導体（complementary metal oxide semiconductor：CMOS）センサーである。
【００１２】
画像プロセッサ１６は、画像取り込みユニット１４と電気的に接続され、画像取り込みユニット１４による撮影された画像を分析及び処理する。計算制御ユニット１８は、画像プロセッサ１６と電気的に接続されている。光学投射ユニット２０は、計算制御ユニット１８と電気的に接続され、光をウインドシールドガラス１２に投射できる任意の位置に設置される。
【００１３】
このリアルタイム警報システムが作動する時、先ず画像取り込みユニット１４により、車両１０の前の画像を撮影し続け、撮影された画像を画像プロセッサ１６へ送信する。画像プロセッサ１６は、受信された画像を分析及び処理することで、車両１０の前に障害物２２があるか否か及びその位置を判断することができる。本実施形態において、障害物２２は通行人である。しかし、障害物２２は、上述したものだけに限定されるわけではなく、移動中の車両、動物などといった他の移動標的（target）でもよい。或いは、障害物２２は、道の上にある静止した自転車、通行人などといった静止標的でもよい。画像プロセッサ１６が車両１０の前に障害物２２があると判断した場合、計算制御ユニット１８は、障害物２２の位置を計算することで、運転者２４の頭部位置と前記障害物２２との間の接続直線２６に応じて、接続直線２６とウインドシールドガラス１２との交点２８を計算し、光学投射ユニット２０を制御する。光学投射ユニット２０は、計算制御ユニット１８の制御により、ウインドシールドガラス１２の上に警報符号３０を形成することができる。運転者２４は、ウインドシールドガラス１２の上の警報符号３０が直接に見えることで、リアルタイムで障害物２２が見え、危険を防止することができる。
【００１４】
画像取り込みユニット１４により車両１０の前の画像を撮影して画像を画像プロセッサ１６へ送信することで、障害物２２の分析を行い、かつ、該障害物２２があることを確認した後、更に該障害物２２の位置を計算制御ユニット１８へ送信する場合、この２つのステップでは若干の時間が掛かる。また、計算制御ユニット１８による接続直線２６とウインドシールドガラス１２との交点２８を計算し、かつ、光学投射ユニット２０を制御して交点２８の上に警報符号３０を形成する場合、この２つのステップでも若干の時間が掛かる。そのため、障害物２２が静止であり、かつ、車両１０も静止である場合、交点２８の位置は時間に伴って変わることがなく、交点２８の上に形成される警報符号３０の表示は、僅かな時間だけ遅延し、その位置の正確性に影響を与えることはない。しかし、障害物２２又は車両１０が移動中である場合、交点２８の上に形成される警報符号３０の表示タイミングは、時間的に遅延されるだけでなく、間違った位置に表示されることもある。そのため、本発明の一実施形態においては、計算制御ユニット１８は、障害物２２及び車両１０の移動方向及び速度に応じて、遅延時間以降に障害物２２の推測位置及び運転者２４の頭部の推測位置を計算することができ、この遅延時間が計算された後、接続直線２６とウインドシールドガラス１２との交点２８を計算し、光学投射ユニット２０を制御することで、交点２８の上に警報符号３０を形成することができる。
【００１５】
他の実施形態において、画像プロセッサ１６は、障害物２２は危険がない可能性があると判断する。例えば、画像プロセッサ１６は車両１０の前に障害物２２があり且つ車両１０が障害物２２から少しずつ離れ始めている（例えば曲がる）と判断する場合、計算制御ユニット１８は、この交点２８を計算し、しかし、光学投射ユニット２０を制御しない。そのため、警報符号３０は、ウインドシールドガラス１２の上に形成されない。或いは、画像プロセッサ１６は車両１０の前に障害物２２があり且つ障害物２２（例えば移動中の障害物２２）が車両１０から少しずつ離れ始めている（例えば曲がる）と判断する場合、計算制御ユニット１８は、この交点２８を計算し、しかし、光学投射ユニット２０を制御しない。そのため、警報符号３０は、ウインドシールドガラス１２の上に形成されない。
【００１６】
計算制御ユニット１８は、光学投射ユニット２０の多くの自由度を制御することができる。つまり、計算制御ユニット１８の制御により、光学投射ユニット２０は、多くの方向へ自由に運動することができ、ウインドシールドガラス１２の任意の位置に警報符号３０を形成することができる。警報符号３０を形成する方法は、例えばレーザ光をウインドシールドガラス１２に投射する。これにより、運転者２４に車両１０の前の危険の注意喚起を促すことができる。これだけに限定されるわけではなく、その他適当な光源を使用してその光をウインドシールドガラス１２に投射してもよい。本発明の一実施形態において、警報符号３０は、交点２８の上に形成される。これにより、運転者２４は、ウインドシールドガラス１２の上の警報符号３０が直接に見えることで、リアルタイムで障害物２２が見える。また、計算制御ユニット１８は、異なる危険な状況により、光学投射ユニット２０（例えばレーザ光エミッタ）が異なる色や明るさの光を投射するように制御することができる。例えば、最も危険な状況は、車両１０と障害物２２との間の距離が１０メトールである。この時、計算制御ユニット１８は、光学投射ユニット２０が赤い光を投射するように制御することができる。これにより、運転者２４に注意喚起を促し、危険を防ぐことができる。
【００１７】
ここで注意しなければならないのは、計算制御ユニット１８は、接続直線２６を得て交点２８を計算するために、運転者２４の頭部位置を予め知る必要がある。運転者２４の頭部位置を知る方法は、運転者２４の頭部位置の情報を予め計算制御ユニット１８に又はメモリ（図示せず）に保存する。これにより、画像プロセッサ１６が車両１０の前に障害物２２があると判断する場合、計算制御ユニット１８は、運転者２４の頭部位置と障害物２２との間の接続直線２６を直接に得り、交点２８を計算できる。予め保存された運転者２４の頭部位置の情報は、固定の運転者２４が車両１０を運転する状況に応用できる。一般的に、運転者２４の頭部位置は約車両１０のシートのヘッドレストの前である。従って、統計方法を使用して多くの運転者２４の頭部位置の情報を統計でき、その情報をメモリ（図示せず）に保存する。なお、運転者２４のシートを調整した場合、その調整情報を計算制御ユニット１８へ送信することで、計算制御ユニット１８による運転者２４の頭部位置の情報を更新する。
【００１８】
身長が違う運転者２４は車両１０運転する場合、或いは運転者２４の着座姿勢が変わた場合、或いは運転者２４とハンドルの間の距離を調整した場合、運転者２４の頭部位置の情報が変わる可能性がある。図２を参照する。図２は、本発明の第２実施形態による車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムを示す図である。第２実施形態による車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムは、図１の実施形態に比べ、計算制御ユニット１８と電気的に接続される検知ユニット４０をさらに含む。検知ユニット１８は、運転者２４の頭部位置を検知し、その検知結果を計算制御ユニット１８へ送信する。これにより、計算制御ユニット１８は、運転者２４の頭部位置と障害物２２との間の接続直線２６を得ることができ、交点２８をさらに計算できる。この検知ユニット４０は、例えば光学投射ユニット２０に近辺に位置し、或いは、運転者２４の頭部を撮影できる他の位置に設置される。検知ユニット４０は、電荷結合素子（CCD）、相補性金属酸化膜半導体（CMOS）センサー又はその他の距離センサーである。
【００１９】
要するに、図１の実施形態において、運転者２４の頭部位置を検知することはない。図２の実施形態において、検知ユニット４０により、運転者２４の頭部位置を検知でき、計算された交点２８はより精確になる。
【００２０】
図３を参照する。図３は、ウインドシールドガラス１２上に投射される警報符号３０を示す図である。図３において、警報符号３０の形状は円形である。その円形は、ウインドシールドガラス１２の前の障害物２２を囲む。ここで注意しなければならないのは、警報符号３０の形状は、円形に限定されなく、三角形、矩形、多角形又は不規則形状てもよい。なお、この警報符号３０は、点線や実線である。上述したように、この警報符号３０は、異なる危険な状況により、異なる色や明るさがある。例えば、赤い光は、最も危険な状況を意味し、運転者２４に注意喚起を促す。
【００２１】
図４を参照する。図４は、本発明の車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システムの作動方法を示す流れ図である。その作動方法の工程を以下に含む。
工程Ｓ４００において、画像取り込みユニットにより、車両の前の画像を撮影し続ける。
工程Ｓ４１０において、車両の前の画像に応じて、障害物の存在を判断する。車両の前に障害物があると判断した場合、同時に、障害物の位置を計算する。
【００２２】
工程Ｓ４２０において、運転者の頭部位置と障害物との間の接続直線に応じて、接続直線と車両のウインドシールドガラスとの交点を計算する。本発明の一好適な実施形態において、障害物及び車両の移動方向と速度に応じて、遅延時間以降に障害物の推測位置及び運転者の頭部の推測位置を計算することができ、これにより、接続直線とウインドシールドガラスとの交点を計算することもできる。また他の実施形態では、運転者の頭部位置の情報は、予め保存される。また他の実施形態では、この作動方法は、運転者の頭部位置を検知する工程をさらに含む。
【００２３】
工程Ｓ４３０において、光学投射ユニットにより、ウインドシールドガラスの上の交点に警報符号を形成する。光学投射ユニットは、多くの方向へ自由に運動することができ、ウインドシールドガラスの任意の位置に警報符号を形成することができる。警報符号は、この交点の上に形成されることが好ましい。
【００２４】
本発明の車両用ウインドシールドガラス上のリアルタイム警報システム及びその作動方法により、運転者は、ウインドシールドガラスで危険な障害物が直接に見え、従来の監視装置を見る時に頭が低下する危険を下げる。なお、光学投射ユニット（例えばレーザ光エミッタ）は、制御及び取り付け易く、従来の監視装置に比べて、さらに便利及び低消費電力になる
【００２５】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２６】
１０  車両
１２  ウインドシールドガラス
１４  画像取り込みユニット
１６ 画像プロセッサ
１８ 計算制御ユニット
２０ 光学投射ユニット
２２ 障害物
２４ 運転者
２６ 接続直線
２８ 交点
３０ 警報符号
４０ 検知ユニット
【図１】
2012099085.tif 000003
【図２】
2012099085.tif 000004
【図３】
2012099085.tif 000005
【図４】
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