(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載するタイプの物体存在検出装置を利用して物体の存在を検出する方法であって、前記自動車は少なくとも一つの死角を有し、前記検出装置は該死角内に位置する接近する物体を検出するためのものであって、該検出装置は、
［ａ］電磁波を検出するための受信器（７）を有し、該受信器（７）は焦点合わせ装置と、前記受信電磁波を電気信号に変換する能動光検出素子の組を有する光検出器とを有し、該光検出器は画像面を規定するものであり、
［ｂ］前記電気信号をデジタル化信号に変換する電子回路（９）を有し、
［ｃ］前記デジタル化信号を解析して、前記車両に対し移動する前記少なくとも一つの死角内における物体の存在を解析し、該解析結果に応じた可変出力警報信号を生成する論理回路（１５）を有し、
［ｄ］前記出力信号により起動するインジケータ部材を備えており、
前記検出装置は前記デジタル化信号の解析によって車両を他の物体から識別するように適合され、接近している車両の有無とその相対速度とを割り出し、この識別は、
前記デジタル化信号によって表示されることでデジタル化画像面になっている前記画像面を少なくとも二つの部分（２５、２７、２９）に分割する段階と、
前記少なくとも二つの部分（２５、２７、２９）の第１部分（２５）を解析する段階と、
を実行する事によって前記デジタル化信号の解析を実現し、
前記画像面の第１部分（２５）の解析は、
垂直及び水平な端に一致する垂直及び水平な複数の線を有する前記デジタル化画像面の第１部分に明確に示された図形を形成する複数の端を認識する段階と、
前記認識された端から垂直及び水平に配置されたものを選択して、前記選択された垂直及び水平の端を有する複数の矩形を形成する段階と、
前記矩形を車両に関する一群のパターンと比較する事によって前記形成された矩形が前記パターンに一致するか否かを決定し、前記比較が、前記形成された矩形が前記パターンの一つと一致する結果をもたらす場合、前記矩形によって示される物体は車両であるとみなされる段階と、
連続的な検出がもたらすそれぞれの異なる画像内において車両であるとみなされている前記矩形の相対位置を追跡し、接近している物体が後ろからついて来ると考えられる軌道に相当するよう前記矩形の相対位置が前記連続画像を通して変化する場合は、前記検出された車両が接近している車両であると認定し、前記連続画像において変化した前記矩形の相対位置と、前記相対位置の変化間における時間経過とからその相対速度を算出する段階と、
前記デジタル化画像面の前記少なくとも二つの部分（２５、２７、２９）の第２部分（２７）を前記第１部分（２５）に対して用いられた方法とは異なる方法で解析する段階と
を有する検出方法。
【請求項２】
前記異なる方法は、連続画像間において見られる位相差に基づく別の運動検出技術を利用して解析することで、一方向におけるオプティカルフローの推定値を得ることを有する請求項１の検出方法。
【請求項３】
前記端の認識は、前記論理回路（１５）が、前記デジタル化信号の少なくとも前記第１部分に亙る数学的畳み込み(convolution)を実行し、次いで自動車を他の物体と識別し、前記自動車が接近している自動車である場合は、その相対速度を割り出すことによって行われる請求項１に記載の検出方法。
【請求項４】
少なくとも前記第１部分に亙る前記数学的な畳み込みは、動き検出に適した畳み込みカーネル(convolution kernel)により実行される請求項３に記載の検出方法。
【請求項５】
１００ｍｓ以下の時間である新たな画像取得が開始される前に畳み込みが完了するような演算速度で前記画像面上において直接前記畳み込みを算出することを有する請求項３に記載の検出方法。
【請求項６】
前記画像面の第１部分（２５）はソフトウェアによって制御されるマスクによって規定され、アルゴリズムを用いて前記画像の端とそれらの方向を認識するために計算され、前記垂直及び水平方向の端が選択され、選択された垂直及び水平方向の端は標準化係数を用いて標準化（normalize）されかつ垂直及び水平軸に沿ってそれぞれ集積され、
前記標準化係数は、端の平均密度に基づいて動的に調整され、それには対応座標軸上の前記端の一方向性投影を利用して、前記軸に従う軌跡を辿り、接近する物体が、正速度をもって、投影点を生ずるようにし、
前記投影点は静止する他の点から分離されるか、或いは方向性フィルタの助けを借りた相対速度を有し、最終的に得られた軌跡が、特定されて選択される請求項１に記載の検出方法。
【請求項７】
接近車両の軌跡がその対応する一方向性投射の変位により一旦識別されると、車両速度は推定され監視され、それ故、接近車両が減速し、装置搭載車両から僅かな距離を置いて装置搭載車両と同じ速度でもって流れる状況或いは異なる車線を実際上同じ速度で流れる車両を検出することが可能であり、
接近車両の画像環境に相当の変化が観察されるまで、特定種の警告信号が発せられる請求項６に記載の検出方法。
【請求項８】
前記画像面を規定するソフトウェアによって制御される前記マスクは直線道路の追い越し車線に大きな距離を置く車がマスクの左上端に位置するよう位置決めされ、
前記マスクの前記画像に対する位置は、視野の微調整が行なえるよう調整することができる請求項６に記載の検出方法。
【請求項９】
道路軸の方向のオプティカルフローを推定するために、一対の連続画像が処理され、前進していない視覚要素は、フィルタリングされて除去され、またこれらの処理は随意選択的であり、使われなくとも良い請求項２に記載の検出方法。
【請求項１０】
車両が左折する場合において異なる画像に含まれる視覚要素の一定の変位が相関技術により連続画像の上部で検出され、多くの連続した画像間のこの信号の一貫性が、装置搭載車両が旋回中であることを示すのに利用され、それ故に検出場が装置搭載車両により近い位置へ移動し、前記警報信号を発する前により限定的な要件が課され、前記より限定的な要件は左折していない時より装置搭載車両により近い位置にある接近している車両を検出することを少なくとも含む請求項７に記載の検出方法。
【請求項１１】
前記装置搭載車両が前記物体への接近を示す動きを開始したかどうかをさらに検出する請求項７に記載の検出方法。
【請求項１２】
前記接近を示す動作がインジケータの起動を含む請求項１１に記載の検出方法。
【請求項１３】
前記接近を示す動作がステアリングホイールの旋回を含む請求項１１に記載の検出方法。
【請求項１４】
前記警報信号は少なくとも２色の発光信号を含み、各色が異なる警報レベルを示す請求項１に記載の検出方法。
【請求項１５】
前記検出装置を利用して運転者の居眠りを検出するための手段をさらに有し、前記路面の車線のマーキング線に対する装置搭載自動車の位置に応じて警報信号を発する請求項１に記載の検出方法。
【請求項１６】
前記光検出素子の組は自動車のバックミラーに取り付けられたディジタルカメラに組み込まれており、該カメラは
・前記画像面の左垂直端が装置搭載車両の側縁近くとなり、
・前記画像面の上端が画像の約８分の１ほど水平線の少し上となり、
・前記カメラが時計方向に若干傾斜し、かくして道路軸に沿って画像面が整列配置するように配置される請求項１に記載の検出方法。
【請求項１７】
請求項１の検出方法を実施するための物体検出装置であって、自動車に搭載するタイプの物体存在検出装置であり、該自動車が少なくとも一つの死角を有し、該死角内に位置する接近車両のような物体を検出する検出装置であって、
［ａ］電磁波を検出するための受信器（７）を有し、該受信器は焦点合わせ装置と、前記受信電磁波を電気信号に変換する能動光検出素子組を有する光検出器を有し、該光検出器は画像面を規定するものであり、
［ｂ］前記電気信号をデジタル化信号に変換する電子回路（９）を有し、
［ｃ］前記デジタル信号を解析して、前記車両に対し移動する前記少なくとも一つの死角内における物体の存在を解析し、該解析結果に応じた可変出力警報信号を生成する論理回路（１５）を有し、
［ｄ］前記出力信号により起動するインジケータ部材を備え、当該検出装置は 車両を他の物体から識別するように適合され、
前記光検出素子はディジタルカメラに組み込まれており、該ディジタルカメラは、
・前記画像面の左垂直端が装置搭載車両の側縁近くとなり、
・前記画像面の上端が画像の約８分の１ほど水平線の少し上となり、
・前記カメラが時計方向に若干傾斜し、かくして道路軸に沿って画像面が整列配置するように配置されている検出装置。
【請求項１８】
前記ディジタルカメラは車両外部のバックミラーユニットに収容されている請求項１７に記載の検出装置。
【請求項１９】
前記ディジタルカメラは前記車両外部のバックミラーの各々に設けられている請求項１８に記載の検出装置。
【請求項２０】
当該検出装置の動作半径は１５ｍよりも大きい請求項１８に記載の検出装置。
【請求項２１】
当該検出装置は２０ｍよりも大きい動作半径を有する請求項２０に記載の検出装置。
【請求項２２】
前記電子回路（９）はＣＭＯＳ、ＤＭＯＳ、ＭＯＳ、Ｓｉ−Ｇｅ或いはＢｉＣＭＯＳ技術のものである請求項１７に記載の検出装置。
【請求項２３】
前記光検出器は、ＣＭＯＳ、ＤＭＯＳ、ＭＯＳ、Ｓｉ−Ｇｅ或いはＢｉＣＭＯＳ技術のものである請求項１７に記載の検出装置。
【請求項２４】
前記電子回路（９）は、ＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）技術のものである請求項１７に記載の検出装置。
【請求項２５】
前記光検出器はＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）技術のものである請求項１７に記載の検出装置。
【請求項２６】
前記光検出素子の部分的な選択の実行を許容するソフトウェアにより制御されるマスクを有し、前記電子回路は部分的に選択された光検出素子からの電気信号のみをデジタル化信号に変換する請求項１７に記載の検出装置。
【請求項２７】
前記光検出器は同一画像面上に１０の６乗以上のダイナミックレンジを有する能動検出素子により形成され、すなわち、最小の検出閾値と飽和閾値間には、光強度をルクス表示したときに１０の６乗のレンジが存在し、
同一の検出素子が２つの連続画像間に１０の６乗に等しいかそれを越えるダイナミックレンジを有する請求項２６に記載の検出装置。
【請求項２８】
前記光検出器は、検出素子の多数の列からなる検出素子の二次元マトリックスを有し、これらの各列は第１の方向に延びていて他の列と平行であり、これらの列のグループによって前記画像面が形成されており、
前記列の各々には前記画像を処理するために最大で３２０の検出素子が備えられ、また前記光検出器は前記画像を処理するために最大で２５６列の検出素子を含む請求項２７に記載の検出装置。
【請求項２９】
前記論理回路（１５）は特化された電子回路からなり、該電子回路が、
［ａ］フォンノイマン型のシーケンシャル中央処理ユニット（ＣＰＵ）を有し、
［ｂ］前記画像面の少なくとも一部のデジタル化信号に亙って畳み込みを計算するよう特化した並列コプロセッサ（ＴＯＴ）を有し、該コプレッサは新規画像の捕捉が開始される前に畳込みが完了するような計算速度でもって画像面に対して直接前記畳み込みを計算する高速計算速度を備える少なくとも３２の並列累算乗算器(parallel accumulator multipliers)を含んでおり、そして、
［ｃ］ローカルＲＡＭ（ＳＲＡＭ）を含む、
請求項２６に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は少なくとも一つの死角を有する自動車に取り付けられるタイプの物体存在検出装置に関し、検出装置が死角に位置する物体を検出するものである。
【０００２】
従来の自動車には通常、一般に車内ミラーと１，２個の車外ミラーからなるバックミラーが備わっており、それらがユーザや運転者をして頭を回さずに後方視認ができるようにしている。しかしながら、複数のミラーを有するにも拘わらず、一般に前記ミラーには映らない死角として知られる領域が存在する。
【０００３】
ＣＣＤカメラによって死角に向けた画像を捕捉し、それを乗員室内に配置されたスクリーン上でユーザに示すシステムの使用が公知である。これらのシステムは、ユーザをして自らを移動させることなく死角内を見させることができるが、それらは幾つかの欠点を有する。すなわち、それらはユーザが明瞭な画像を知覚できるよう十分な品質を有する画像転送システムで多数の画素を用いた動作を必要とするシステムを必要とし、乗員室内に対応スクリーンを収容できる空間がなければならず、このシステムが画像を処理せず、それを送信するだけであるなどの欠点である。それ故に、それらは危険な状況の検出において能動的に協働しない高価なシステムである。
【０００４】
それ故、本発明の目的はこれらの欠点を克服することにある。この目的は、前述のタイプの物体存在検出装置であって、［ａ］電磁波を検出するための受信器を有し、該受信器は焦点合わせ装置と、前記受信電磁波を電気信号に変換する光検出器を有し、該光検出器は画像面を規定するものであり、［ｂ］前記電気信号をデジタル化信号に変換する電子回路を有し、［ｃ］前記デジタル化信号を解析して、前記車両に対し移動する死角内物体の存在を解析し、該解析結果に応じた可変出力信号を生成する論理回路を有し、［ｄ］前記出力信号により起動し、運転者や同乗者或いは概ね車両の乗員全てが知覚するのに適したインジケータ部材を備える検出装置によって達成される。
【０００５】
実際、この種の検出装置は、死角画像を捕捉してそれを解析し、解析結果を運転者に知らせる。これは、多くの長所をもたらす。すなわち、運転者には死角画像が見せられず、そこでスクリーン用に車室内に空間を設ける必要はない。検出装置が予め解析を実行し、運転者或いはユーザに解析結果が提供される意味において、運転者には「より大きな価値」の情報が追加的に備わる。さらに、検出装置は、最小限の品質を有する死角の画像を運転者に提供するのに必要とされるよりも少数の画素が受信器に要求され、それにより性能を一切損なうことなく検出装置にはより安価な受信器を備えることができる。
【０００６】
この解析装置は、死角内の物体の存在を解析するだけでなく、車両に対する物体の速度の定性的概念もまたもたらし、それ故に速度の近似概念をもって物体の接近又は離間が決定される。このことで、より完全な情報が運転者に提供されるようにでき、何故なら運転者は物体の相対速度に応じてレベルの異なる危険を識別することができるからである。
【０００７】
検出装置は、車両に対する物体の距離の定性的概念もまたもたらし、それ故に車両に対する物体の位置が割り出される。このことで、より完全な情報が運転者に供給されるようになり、何故なら物体の位置に応じてレベルの異なる危険を識別することができるからである。
【０００８】
光検出器は、相互に並列な列を形成する平坦な二次元マトリックスに従って分布された有利にはフォトダイオードである一組の検出素子であるのが好ましい。これによって、検出素子マトリックスは画像面を形成し、この画像面は複数画素からなり、そこでは一つの検出素子が各画素に対応する。
【０００９】
フォトダイオードは、電磁波を電流に変換する。この電流は、好ましくは電圧に変換され、増幅される。
【００１０】
光検出器は、好ましくは同一画像面上に１０の６乗（１０6＝１２０ｄＢ）以上のダイナミックレンジを有する能動検出素子により形成され、すなわち、最小の検出閾値と飽和閾値間には、光強度をルクス表示したときに１０の６乗のレンジが存在し、また、或る時間に最小の検出値を受光する画素は、次の画像捕捉において１０の６乗ほど大きいか、或いはその逆を検出することになる。これにより、様々な光条件や夜間走行時の強力な光のコントラストをもった逆光条件下でさえ受信器が動作できるようになる。この同じ理由で、一つの同一検出素子が２つの連続画像間に１０の６乗以上のダイナミックレンジを有することが望ましい。
【００１１】
電子回路は、対応列と該列内の対応位置を起動することで前記各検出素子の選択を可能にすることが好ましく、かくしていかなる検出素子に続くいかなる検出素子の選択も可能となる。こうして、各検出素子からの電気信号が取り込まれ、画像面を形成する全画素は逐次増幅されてデジタル化される。さもなくば、電子回路が検出素子列からの電気信号全てをデジタル化信号へ同時に変換することもまた可能である。つまり、個々の特定の設計では、より高速の画像デジタル化に対してより高コストとなるこのような解決策を評価しなければならない。
【００１２】
上記の如く、本発明の一つの目的は、低コスト光センサを搭載した受信器を用いることができるようにすることである。この意味で、検出素子マトリックスが最大で５１２×５１２の検出素子をもつものであるべきであり、最大数が３２０×２５６の検出素子が最も好ましい。一般に、これらの値は画像処理用の能動センサの数に対応する。換言すれば、検出素子マトリクスは、もっと多くの検出素子を有し得るが、それらは画像処理用には駆動されない。
【００１３】
画像が一旦デジタル化されると、論理回路は画像面を解析する。この目的に合せ、数学的な畳込み、好ましくは特にデジタル化信号の全画像面沿い或いはその一部に沿う動きの検出用に適した畳み込みカーネルが実行される。
【００１４】
論理回路は、好ましくは特化した電子回路からなり、［ａ］フォンノイマン型シーケンシャル中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、［ｂ］前記画像面全体に亙る畳み込みを計算するよう特化した並列コプロセッサ（ＴＯＴ）であって、新規画像の捕捉が開始される前に畳込みが完了するような計算速度でもって画像面上で直接畳み込みを計算する高速計算速度を備えた少なくとも３２の並列累算乗算器を含む並列コプロセッサと、［ｃ］ローカルＲＡＭ（ＳＲＡＭ）とを含む。特に、計算速度は、１００ｍｓ未満の時間で畳込みが計算されるようにすることが望ましい。
【００１５】
好ましくは、検出装置は、車両を他の物体から識別するように適合される。これは、例えば端部すなわち隅を認識し、前記端部をもって矩形を形成し、該矩形を一組のパターンと比較することでなされる。装置が車両を検出すると、続く画像から検出車両と検出装置搭載車両との間の相対速度を解析する。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態は、画像面を少なくとも２つの部分への分割と、前記部分のそれぞれへの異なる解析技術の使用を企図するものである。つまり、前記部分のうちの一方における技術は既に前段に示したもの、すなわち端部認識における矩形の形成と一組のパターンと矩形との比較と相対速度計算のための２つの連続画像の比較であり、他方の部分においては位相差に基づく一つの技術が用いられ、そこでは特定方向の光学的な流れの推定値を得て、車両が移動する街路或いは道路の方向が明らかにされる。
【００１７】
別の解析技術は、道路の画像にはっきりとマークされた垂直及び／又は水平の隅(arrises)の検出からなる。有利には、この技術には前記隅の動きの連続画像を介する追尾と、この追尾からの検出装置搭載車両に検出された物体（車両）の相対速度の計算とを含む。この技術は、後程より詳細に説明する。
【００１８】
また、画像面が分割された１以上の部分に１以上の解析技術を同時に使用することもまた可能である。
【００１９】
一般に、検出装置は衝突の危険がある状況を検出したときに警告信号を供給しなければならない。この信号は、運転者に危険な操作を回避或いは補正する時間を与える。この意味で、運転者が適切に反応できるよう十分前以て警告信号を発さねばならないことは明らかである。車両が幹線道路に進入する状況、すなわち進入車両と幹線道路上を運行する車両との間の相対速度に関する極端な状況を考慮したときに、運転者に十分前以て警告できるよう検出装置が広い動作半径を有すべきことは理解されよう。かくして、検出装置の動作半径が１５ｍより大きいか、さらに好ましくは２０ｍを越えることが望ましい。この意味で、検出装置は死角そのものよりも広い視野をカバーする。このように、この検出装置は危険な状況を検出することができ、バックミラーを介して危険な状況が検出可能であるときも運転者に警告することができる。このように、車両の安全運転における検出装置の協働はもっと大規模である。
【００２０】
焦点合わせ装置は、当業者には自明ないかなる一般的な光学要素からも構成できる。特に、それは焦点合わせ装置を含む集積回路内に一体化したレンズやマイクロレンズを有することができる。それは、電磁波導波路を含むこともできる。例えば、これによって検出装置全体を車両内部の任意の位置に配置し、前記導波路を介する外部への接続が可能となるであろう。しかしながら、小さな寸法の検出装置がバックミラー内部への配置を可能にし、これは好適な実施形態ではあるが、検出装置を車両の各外部バックミラー内に配置することも可能である。
【００２１】
検出装置の異なる部品間の通信における低消費率と簡便さと同時に小寸法を達成するため、電子回路と光検出器がＣＭＯＳ，ＤＭ０Ｓ，ＭＯＳ，Ｓｉ−Ｇｅ，ＢｉＣＭＯＳ技術或いはＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）技術からなること、そして光検出器と電子回路をプラスチックス材料やファイバガラス（ＦＲ４）やセラミック或いはシリコン基板上のマルチチップモジュール（ＭＣＭ）内に物理的に接続することが推奨される。
【００２２】
随意選択的であるが、接近する物体の検出特性に検出装置搭載車両が物体に対する接近を示す動きを開始したかどうかを検出する能力を付加した場合、危険な状況を解析する能力を改善することができる。特に、検出装置がインジケータの作動を検出しかつ／又は車両のステアリングホイールの回転を検出できることは好都合である。
【００２３】
検出装置がユーザ或いは車両の運転者に対し様々な信号を通信し、衝突の危険に応じて警告信号に格差を付けることにも関心がもたれる。つまり、インジケータ要素が少なくとも２つの色で各色が異なる警告レベルを有する発光信号を含むことが好ましい。前記出力要素がＬＥＤ或いはグラフィックスクリーンのマトリクスである場合は、絵文字が示されるようにする出力要素を含むこともまた好都合である。
【００２４】
検出装置搭載車両の乗客が他の車両が後ろから接近しているかどうか調べることなくドアを開ける場合にも、危険な状況が起こり得る。それ故、検出装置が車両の乗客に危険な前記状況を示すこともまた好都合である。
【００２５】
検出装置がドアロックに作用できるようにすることは、好都合である。かくして、例えばそれが危険な状況を検出した場合にはドアを塞ぐことができる。
【００２６】
最後に、運転者の居眠り検出装置を物体存在検出装置に付加することは、好都合である。好ましくは、居眠り検出装置は、大半の物理的な装置を物体存在検出装置と共有し、路面の車線のマーキング線に対する検出装置搭載車両の相対位置に応じて警告信号を発する。
【００２７】
本発明のさらなる効果及び特徴は、下記の説明から理解されるであろう。ここでは、添付図面を参照して本発明の好適な一実施形態を説明するが、限定を意味するものではない。
【００２８】
一例を挙げるに、図１Ａ乃至１Ｄは、（運転者側の）左側バックミラー１を介して見ることのできる視界と、運転者の横方向周辺視界３の結果として視認される領域と、死角５とを概略例示するものである。バックミラー１によって見える領域は、多くの法的な要求、例えばＥＣ（欧州共同体）指令７１／１２７の規定や下記の規定に従うものでなければならない。特に、図１Ａに示すように、視野角度はバックミラーからの１０ｍ離れたところに視認される領域の幅が少なくとも２．５ｍでなければならない。図１Ａにおいて、法的要求に対応する斜線付き矩形領域と、法的要求を満たす従来のバックミラーを介して実際に視認されるものに対応する三角領域とが示されている。
【００２９】
検出装置でカバーしたいのは、まさしくこれらの死角５である。検出装置はさらに、センサが検出するものと運転者が視認するものとの間の不連続を避けるため、バックミラーに映る領域と一部重複しなければならない。この同じ理由から、センサは運転者が直接視認する領域の一部もまたカバーしなければならないことが望ましい。この意味で、１つの可能な解法は、図１Ｃの陰影を付けたような領域をカバーする検出装置を使用することからなる。すなわち、４．５ｍ幅の矩形領域が続く両辺４．５ｍの直角三角形の領域である。カバーされた領域の全長は、検出装置の能力に依存するようにできる。一例を挙げれば、図１Ｃは２０ｍの範囲を示すが、以下に記載する検出装置は２０ｍ以上のレンジを備える。
【００３０】
図１Ｄは、先の全ての領域を併せ示す複合図である。隣接車線に対応する領域に関する限り、死角が実際に完全にカバーされていることが分かろう。直接に或いはバックミラーを通して見られる領域との重複もまた存在する。
【００３１】
図２乃至５に示す本発明の検出装置は、各列ごとに３２０のフォトダイオードを備える２５６列のフォトダイオードマトリクスから出来た受信器７を備える。受信器７は、外部すなわちこの特定の場合にはレンズによって適当に焦点を合わせた可視光の範囲内での電磁波を受信する。光がフォトダイオードに衝突すると、これらは電流を生し、その強度は受光した光の強度に依存する。この電流は、電圧に変換される。列と列内部での位置とを選択することで、フォトダイオードを選ぶことがてき、このフォトダイオードがその電気信号を電子回路９へ転送する。電子回路９には、増幅器ステージ１１とデジタル化信号を出力するアナログ−ディジタル変換ユニットＡＤＣとが備わっている。
【００３２】
デジタル化信号は論理回路１５に供給される。論理回路１５には、フォンノイマン型タイプのシーケンシャル中央処理ユニットＣＰＵと、畳込み(convolution)を計算しかつ補助記憶装置ＭＥＭに基づくパラレルコプロセッサ(parallel coprocessor)ＴＯＴと、ＦＬＡＳＨメモリと、高速アクセススタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）とが備わっている。中央処理ユニットＣＰＵは受信器７もまた制御し、列選択信号１７と、列内位置信号内位置１９とを対応するレジスタと電子回路９へ送信する。
【００３３】
受信器７は、フォトダイオードにより形成された画像面に投影される死角を含む画像をピックアップする。多数のデジタル化画素の形で論理回路１５へ転送されるのは、この画像面である。受信器７は、画像面の側縁が自動車２１の側面とほぼ面一となるよう、かつ画像面の上縁が水平線２３と面一となるように方向づけられる。論理回路１５は街路或いは道路沿いの移動方向を判定し、そのことで検出した動きが道路の方向にあるのか、或いは別の方向例えば垂直にあるのかを決定できる。かくして、雨や雪や反対方向へ移動する車両といった「ノイズ」をフィルタリングすることができる。
【００３４】
図３は、受信器７の位置決めの若干の例を示すものであり、或る場合には外部バックミラーの電磁波導波路の端部の位置決めを示すものである。
【００３５】
既に指摘したように、様々な画像解析アルゴリズムが実行できる。１つのケースでは、画像面は図５に示す重複領域２９を有する２つの部分２５，２７に分割される。論理回路１５は、２つの独立アルゴリズムを有する。すなわち、部分２５に適用される車両検出アルゴリズムと、部分２７に適用される動き検出アルゴリズムである。重複領域２９においては両アルゴリズムが適用される。車両検出アルゴリズムは、画像面に存在する図形の端部を認識し、水平及び垂直配置された端部を選択し、しかるべきパターンと比較して車両の形に類似する形状を有する物体が存在するかどうか判定する。これが肯定されると、受信器７によって得られる次の画像が解析され、それによって物体の速度だけでなく動きの方向をも判定できる。動き検出アルゴリズムは、位相差技術に基づき、道路方向の光学的な流れの推定値を得る。その結果は、先の画像で得られた結果と比較され、整合性チェックにより誤差とノイズが除去される。
【００３６】
別の可能な他の画像解析アルゴリズムは、下記に基づく。既に前記したように、この装置は例えば車両のバックミラーに搭載したＣＭＯＳカメラのようなディジタルカメラを用いて捕捉した一連の画像により、装置搭載車両を追い越す車両を検出するよう設計してある。
【００３７】
接近車両の存在は、道路（一般に任意の公道）軸沿いに移動しそして装置搭載車両に接近しつつある物体の検出と追尾とに基づくものである。画像から始まり、車両の存在は道路表面上の垂直方向と水平方向に明確に記された隅（或いは端部）の存在により把握することができる。連続画像では、これらの可視要素（垂直隅と水平隅）は、それらが接近中の車両の一部である場合、前方へ移動する。これとは反対に、静止物体（高速道路や防護壁や樹木や交通信号や標石など）の場合、或いは装置搭載車両とは反対方向へ移動する車両に属する場合、それらは後方へ移動する。それ故、一貫した前方移動は追い越し車両と解釈される。
【００３８】
この解釈は、車線が明確に画成されていてカーブが通常大きな半径を有する幹線道路或いは類似の道路では一般に正しい。これらのケースでは、画像は単純な斜視図であり、追い越し車線は適切なマスクを用いて簡単に他の景色から切り離すことができる。それ故に、追い越し車線内の前方移動は、接近中の車両の明確な指標となる。道路の穴や装置搭載車両の突発的な動きはに起因するノイズや干渉は、前方移動が様々な連続画像を通じて一貫していることを要件とすることで取り除くことができる。
【００３９】
幹線道路や類似の道路でない道路上の視覚映像は、ずっと複雑である。特に、装置設置車両の左折は、誤警報を生成することのある一貫した明確な動きを生成することがある。これは特に都市環境において頻繁に起き、そこでは目に映る景色は狙いを付けた隅を有する多数の物体（駐車中の車や建物や多様な交通目標など）を含む。さらに、接近車両と装置搭載車両の間の真の距離は、その位置からは正確に推定出来ず、何故なら車線は明確に規定されていないからである。この理由から、検出装置には装置搭載車両の左折時用に特定の動作モジュールを備えるべきことが望まれる。かくして、左折中に検出場は装置設置車両により近い位置へ移動し、警報信号を発する前により限定的な要件が課されることになる。その結果、接近しつつある車両が装置搭載車両により近づいたときに警告信号が発される。しかしながら、このことは問題ではなく、何故ならきついカーブ周りでは車両速度は幹線道路や他の高速道路よりも低速であるからである。さらに、街路構成と交差点の頻繁な存在から見て、都市環境の場合には長い検出範囲は不要である。
【００４０】
特定の実施例として、カメラには高ダイナミックレンジ（１２０デシベル）を有する３２０×２５６のＣＭＯＳマトリックスであるセンサを設けるとよい。被処理画像の大きさは、少なくとも１２８×１２８画素である。カメラの視野はほぼ５５°である。このカメラは、次のごとくに配置される。
・画像の左垂直端を装置搭載車両の側縁近くとする。
・画像の上端を画像の約８分の１ほど水平線の少し上とする。
・カメラを時計方向に若干傾斜させ、かくして高速道路軸に沿って画像を整列配置する。
【００４１】
画像の関心領域を規定するソフトウェアによって制御するマスクを用いる。このマスクは、直線道路の追い越し車線に大きな距離を置く車がマスクの左上端に位置するよう位置決めすることができる。画像内のマスク位置は、視野の微調整が行なえるよう調整することができる。
【００４２】
検出装置が適切に動作するよう、画像捕捉速度は好ましくは毎秒４０画像を越えるべきであり、何故ならこのような方法で装置は接近する車両の軌跡をより高精度に追尾できるからである。検出装置アルゴリズムは、基本的に下記の４つの主要モジュールを有する。
【００４３】
・光学的流れ検出モジュール。このアルゴリズムは位相差に基づく技術を用いて道路軸の方向の光学的流れの密度推定をもたらす。この目的のために、一対の連続画像が処理される。前進していない視覚要素は、フィルタリングされて除去される。得られた画像は、以下のモジュールへ供給される。このモジュールは随意選択的であり、使われなくとも良い。
【００４４】
・車両検出及び追尾モジュール。マスクが規定する領域において、アルゴリズムは画像の隅とそれらの方向を計算する。垂直隅と水平隅は標準化(normalize)され、それぞれ垂直軸と水平軸沿いに集積(integrate)される。標準化係数は、隅の平均密度に基づいて動的に調整される。対応座標軸上の前記隅の一方向性投影は、前記軸に従う軌跡を辿るのに用いられる。接近する物体は、正速度をもって、すなわち画像の右及び下方への投影を生ずる。これらの点は、静止する他の点から分離されるか、或いは方向性フィルタの助けを借りた相対速度を有する。得られた軌跡は、特定されて選択される。
【００４５】
・相対速度無しで車両を検出するモジュール。接近車両の軌跡が（その対応する一方向性投射の変位により）一旦識別されると、車両速度は推定され監視される。それ故、接近車両が減速し、装置搭載車両から僅かな距離を置いて装置搭載車両と同じ速度でもって流れる状況を検出することが可能である。これらの場合、接近車両の画像環境に相当の変化（検出装置搭載車両に追い越されるか、或いはこれを追い越すか）が観察されるまで、特定種の警告信号を発することが可能である。換言すれば、このモジュールが並列流が生ずる状況、すなわち車両が異なる車線をほぼ同速度で流れる交通状況（例えば、渋滞）の制御を可能にする。これらの場合において、車両が他の車両の死角に位置することは比較的頻繁であり、これが危険な状況を生み出す。
【００４６】
・左折検出モジュール。左折中、異なる画像に含まれる視覚要素の一定の全体的な変位が発生する。この一定の変位は、相関技術により連続画像の上部で検出される。多くの連続した画像間のこの信号の一貫性が、装置搭載車両が旋回中で、それ故に左折検出モジュールを起動すべきという指示として用いられる。
【００４７】
図６は、アルゴリズムの段を例示するブロック線図を示す。与えられた参照番号は、下記のブロックを表す。すなわち、
６．１  アルゴリズム初期化
６．２  画像捕捉
６．３  光学的流れ推定
６．４  左折検出
６．５  車両検出と追尾
６．６  一貫した前方移動か？  ゼロ相対速度を有する車両か？
６．７  警報作動
【００４８】
まず第一に、光学的流れモジュール６．３は、自らを移動方向に基づかせ、画像流れの粗いフィルタリングを実行する。次いで、左折モジュール６．４は、装置搭載車両が旋回しているかどうかをシステムに警告する。次に、検出及び追尾システム６．５が移動物体の軌跡を追尾し、必要とあらば対応する警告信号を発する。次に、警報が発せられると、ゼロ速度モジュールが起動される。
【００４９】
２つの動作モードが確立できる。装置搭載車両が旋回していない場合、水平軸に沿う軌跡の投影だけが考慮される。追尾モジュールが１５画像よりも長い軌跡を検出すると、警報信号が生成され、それが接近中の車両の相対距離と相対速度の推定値をもたらす。この指標は、幹線道路などの平坦で真っすぐな道路の場合には、信頼に足るものとなる。
【００５０】
左折検出器が起動すると、起動すべき警報要件はより厳しいものとなる。まず、ノイズを減らすため、画像は光学的流れ検出器を用いてフィルタリングされ、（水平軸沿いと垂直軸沿いの）二つの投影が考慮される。視覚効果がＸ軸とＹ軸の両方を前方に移動する場合にだけ、警報信号が発される。このようにするのは、旋回期間中は視覚要素はＸ軸に従う正速度を有することで特徴付けられるが、Ｙ軸に関してはほぼ無効速度であり、何故ならその高さは維持されるからである。さらに、マスク位置は下げられ、右方へ動かされて、画像の関心領域（追い越し車線）をカバーする。
【００５１】
そこで、論理回路は、得られた情報（車両存在や車両の距離や相対速度）に従い、例えば３つの異なる色の発光ダイオード（赤、黄、緑）（図示せず）からなるグループを起動し、危険に応じて異なる警告レベルが伝わるようにする。多数の方法で警告レベルを示すことが可能である。すなわち、検出領域内の物体の存在を示すために起動される単一の赤色輝度信号から、様々な輝度や音響や触覚信号を用いる複合装置までである。
【００５２】
検出装置は、２０ｍ以上のレンジを備える。かくして、先に一例として指示した状況、すなわち車両が１２０ｋｍ／ｈのオーダーの相対速度が存在する高速道路への進入を望む場合は、運転者は１秒ごとに警告信号を受け取る。
【００５３】
検出装置を同時に２つの外部バックミラーに同時搭載（車両の各側に一つずつ）した場合、そこにさらに運転者居眠り検出装置を追加することができる。好ましくは、居眠り検出装置は、受信器や電子回路や論理回路などの画像捕捉ならびに処理に加担する物体存在検出装置の全ての物理的要素を共有する。その上、居眠り検出装置は、以下に記載する仕方で居眠りを検出できるようにするアルゴリズムを有する。
【００５４】
各バックミラーに配置された各物体存在検出装置を介して得られる画像により、検出装置搭載車両が走行中の車線のマーキング線が検出される。かくして、装置搭載車両が前記マーキング線を横切る時点を検出することができる。実際に、居眠りした結果、運転者はマーキング線の付された車線にそれ以上従うことがでいず、車線を逸脱して危険な状況を生み出す。居眠り検出器は、それ故、この状況を検出して警報信号を発することができる。
【００５５】
前記マーキング線を認識するため、居眠り検出装置が車の真後ろの領域の画像を解析し、マーキング線の端部（その隅）を抽出し、遅れずに追従する。車輪とマーキング線との間の距離が検出でき、かくして車両がこの車線を横切ろうとするときに警報信号を発することが可能となる。好ましくは、居眠り検出装置は旋回検出モジュールに接続し、車両がカーブ走行しているためにマーキング線が接近しているケースが識別できるようにするとよい。また、居眠り検出装置は、インジケータの起こりそうな起動についての情報を受信し、車線の自発的な横切りを非自発的な横切り或いは少なくとも気づかないままの横切りから識別できるようにする。
【００５６】
居眠り検出装置は、マーキング線の迂闊な交差を感知すると、警告信号を発する。この警告信号は、触覚（例えば、操舵輪の振動）、光及び／又は音響でもよい。
【００５７】
また、単一のバックミラー内に配設される単一の物体存在検出装置から居眠り検出装置を作ることも可能であるが、この場合、それが発する警報信号の品質や関連性という意味において、それの利点は同一ではなさそうである。
【００５８】
居眠り検出装置は常に後方を指向し、物体存在検出装置と同じ検出領域を正確にカバーするが、これはそれが好ましくは全ての物理的な検出と計算要素をそれらと共有するからである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ〜図１Ｄ】  車両の死角、直視領域、左後方視界ミラーの視界領域及び本発明よる検出装置によってカバーされる領域の概略を示す図である。
【図２】  本発明による検出装置の簡略化した線図である。
【図３】  受信器の５つの設置可能な場所を示すバックミラーの正面図である。
【図４】  画像面の線図である。
【図５】  ３部分に分割した図４の画像面を示す図である。
【図６】  本発明によるアルゴリズムのブロック線図である。
【図１Ａ】
0004235386.tif 000002
【図１Ｂ】
0004235386.tif 000003
【図１Ｃ】
0004235386.tif 000004
【図１Ｄ】
0004235386.tif 000005
【図２】
0004235386.tif 000006
【図３】
0004235386.tif 000007
【図４】
0004235386.tif 000008
【図５】
0004235386.tif 000009
【図６】
0004235386.tif 000010