JP4537623B2 - 画像認識装置 - Google Patents
画像認識装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4537623B2 JP4537623B2 JP2001193936A JP2001193936A JP4537623B2 JP 4537623 B2 JP4537623 B2 JP 4537623B2 JP 2001193936 A JP2001193936 A JP 2001193936A JP 2001193936 A JP2001193936 A JP 2001193936A JP 4537623 B2 JP4537623 B2 JP 4537623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared camera
- vehicle
- swing angle
- movable reflector
- image recognition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドライトの投光範囲よりも遠くの物体等を検知する赤外線カメラや車両のハンドル操舵等に連動して首振りする首振りライト等、夜間走行においてヘッドライトの投光範囲外の物体を運転者に認識させる画像認識装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車には夜間走行を可能にするための装置としてヘッドライトが装備されている。このヘッドライトは、前方を走行する自動車や対向車の運転者に眩しく感じさせないように、その高さや光軸の角度等が規制されている。そのため、ヘッドライトで車両前方の路面を投光する範囲(以下、投光範囲という。)が制限されており、この投光範囲はロービームにおいて約50m、ハイビームにおいて約100m程度になっている。
そこで、近年、このヘッドライトの投光範囲よりも遠くの物体を検知する赤外線カメラの開発が行われている。この赤外線カメラは、車体前方のフロントグリル等に固定されて、ヘッドライトで投光される路面よりも先の路面状況を運転者に認識させるために役立っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヘッドライトや赤外線カメラは車体前方に固定されているため、直線路では先の路面状況を認識できて都合がよいが、カーブを曲がるときには、その投光範囲や撮像範囲が路面の外側へ出てしまい、カーブの先にある路面上の物体を認識することができなかった。つまり、カーブでは認識したい先の路面状況を認識することができないという問題があった。
一方、カーブを曲がるときに、運転者のハンドル操舵に連動して首振り動作をする首振りライトでカーブの先の路面を投光する技術がある(特開平11−165583号公報参照)。この技術は、カーブを曲がるときに、ヘッドライトとは別に設けられる首振りライトで、ヘッドライトにより投光される路面より先の路面を投光することができるので、つまり、従来よりもカーブの先の路面状況を認識することができるので、夜間走行の快適さの向上に大きく寄与していた。しかし、この首振りライトでは、前記したような高さや光軸の角度等が制限されるとともに、さらに、対向車に光を当てないように、その首振り角を制限しなければならず、その投光範囲が制限されていた。そのため、この首振りライトで投光される路面より先の路面状況を運転者が認識するためには、更なる改善が必要であった。
【0004】
そこで、本発明の課題は、カーブ等を走行するときに、首振りライトで投光される路面より先の路面状況を運転者に認識させることができる画像認識装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項1に記載の発明は、ヘッドライトの投光範囲を車両の運転状況に応じて変化させる可動リフレクタを有する投光範囲調整機と、光学信号を検出する赤外線カメラとを備え車両前方の画像・物体を検出する画像認識装置において、前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り動作に連動して前記赤外線カメラを首振り動作させ、前記赤外線カメラの撮像範囲を調整する撮像範囲調整機を備え、前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラ及び前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタは、それぞれ水平方向で同一方向に首振り動作可能に設けられ、前記車両の運転状態としての車速が大きいとき、前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラの首振り角と前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り角とが略同一に設定され、前記車両の運転状態としての車速が小さいとき、前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラの首振り角は、前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り角よりも大きく設定されることを特徴とする。
【0006】
ここで、「投光範囲調整機」には、固定用のヘッドライトとは別に設けられる首振りライト等も含まれる。また、「赤外線カメラ」とは、物体から発生する遠赤外線を撮像するものであって、ヘッドライト等の投光範囲よりも遠くを撮影するものである。ここで、「連動して」とは、たとえば、投光範囲調整機の機械的な作動に応じて赤外線カメラの撮像範囲を調整すること、または、投光範囲調整機を作動させるための信号と同じ信号に基づいて赤外線カメラの撮像範囲を調整することである。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、たとえば、夜間走行時に車両がカーブに差し掛かった場合、車両の運転状況に応じて投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り動作によってヘッドライトの投光範囲を後記する発明の実施の形態のように水平方向に変化させ、この投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り動作に連動して撮像範囲調整機が赤外線カメラを水平方向で同一方向に首振り動作させて赤外線カメラの撮像範囲を調整する。この場合、車両の運転状態としての車速が大きいとき、撮像範囲調整機における赤外線カメラの首振り角と投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り角とを略同一に設定する(首振り角の差を小さくする)。一方、車両の運転状態としての車速が小さいとき、撮像範囲調整機における赤外線カメラの首振り角を、投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り角よりも大きく設定する(首振り角の差を大きくする)。このように、本発明では、可動リフレクタの首振り動作によるヘッドライトの投光範囲と赤外線カメラの撮像範囲とを相互に関連付けると共に、車両の運転状態としての車速に対応させて赤外線カメラの首振り角と可動リフレクタの首振り角とを相対的に変化させている。
【0010】
請求項2に記載の発明は、前記投光範囲調整機と前記撮像範囲調整機の間に具備された機械的な連結機構を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による作用に加え、たとえば、夜間走行時に車両がカーブに差し掛かった場合、機械的な連結機構が投光範囲調整機と撮像範囲調整機を一括して作動させる。
【0014】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明に係る画像認識装置の詳細について説明する。
この実施形態は、自動車のハンドル操舵に基づいてヘッドライトの一部を首振り動作させる配光可変型前照灯システムに本発明を適用したものである。参照する図面において、図1は本発明を適用した画像認識装置を備えた自動車の内部構造の概略を示す斜視図であり、図2は本発明を適用した画像認識装置を示す斜視図である。
【0015】
図1に示すように、画像認識装置Gに関係する自動車Aの内部構造は、主に、ハンドルHAと、舵角センサDと、制御装置COと、ヘッドライト1と、画像認識装置Gとで構成される。そして、ハンドルHAの操舵に基づく舵角を、舵角センサDが検出する。この舵角センサDにより検出された信号が、制御装置COに入力される。そして、この制御装置COから車両右側のヘッドライト1と車両左側の画像認識装置Gに制御信号が送られることにより、この画像認識装置Gが車両右側のヘッドライト1とともにハンドル操舵に連動して動く構造となっている。
【0016】
次に、画像認識装置Gの構造について説明する。
図2に示すように、画像認識装置Gは、主に、車両左側のヘッドライト1と、このヘッドライト1で投光する路面より先の路面を撮像する赤外線カメラ2と、ギヤ31,32,33,34を収納するギヤボックス35と、モータ4とが基台36に取り付けられて構成されている。
【0017】
ヘッドライト1は、その反射鏡11が上下に分割されている。この分割された反射鏡11のうち上方の約3分の1程度の部分が水平面上で首振りするように可動する可動リフレクタ12となり、残りの下方の部分が基台36に固定される固定リフレクタ13となっている。この固定リフレクタ13のほぼ中央には、光源となる放電灯14が取り付けられている。
そして、可動リフレクタ12の後側に、この可動リフレクタ12を支持する支持体15が取り付けられている。この支持体15には、その上面15aの中央に、図示しない孔が上下に貫通して設けられている。この孔には軸16が挿入され、この軸16と支持体15が図示しない回り止め用のピンで固定されている。
また、車両右側のヘッドライトは左側のヘッドライト1と対称構造となっている。
【0018】
赤外線カメラ2は、物体から発生する遠赤外線を撮像する従来より周知のものである。この赤外線カメラ2は、主に、レンズ21と、このレンズ21を前方に設けるカメラ本体22とを有している。このカメラ本体22の後部の中央には、上下に貫通する孔22aが設けられている。そして、この孔22aに軸23が挿入され、この軸23とカメラ本体22が図示しない回り止め用のピンで固定されている。この軸23の上部には、ギヤ24が図示しない回り止め用のピンで固定されている。
【0019】
ギヤボックス35は、長方形の短辺側に半円を組み合わせた形状となる底面部35aと、この底面部35aの外端から上方に向かって延びる外周面部35bとを有している。この底面部35aには、その中央の適所にギヤ33を回転可能に支持する軸37が図示しないボルトで固定され、この軸37の前方および後方の適所に図示しない孔がそれぞれ設けられている。そして、この底面部35aの前方の孔から支持体15に固定されている軸16が上方に突出し、その後方の孔からモータ4の回転軸41が上方に突出している。この突出している回転軸41の上方から係合されてギヤボックス35の底面部35a上に載置されるギヤ32がこの回転軸41に図示しない回り止め用のピンで固定され、この回転軸41の先端部にギヤ31が図示しない回り止め用のピンで固定されている。このギヤ32の外周に刻まれた歯にギヤ33の下側の外周に刻まれた歯が噛み合うように、ギヤ33が軸37に回転可能に取り付けられている。このギヤ33の上側の外周に刻まれた歯にギヤ34の歯が噛み合うように、このギヤ34が支持体15に固定されている軸16に取り付けられるとともに、図示しない回り止め用のピンでこの軸16に固定されている。また、ギヤボックス35の外周面部35bは、前後方向における中央より前側の上端の高さに比べて、後側の上端の高さが一段上がった形状になっている。そして、この一段上がった形状になっている外周面部35bの右側には、モータ4の回転軸41に固定されるギヤ31と赤外線カメラ2側のギヤ24とに跨って取り付けられるベルトBが通るための開口部35cが形成されている。
【0020】
一方、基台36は、前端にヘッドライト1の固定リフレクタ13が図示しないボルトで固定されている主面部36aと、この主面部36aの後端から上方に向かって延びる後方側面部36bと、この後方側面部36bの上端から前方に向かって延びる上面部36cとを有している。さらに、この基台36は、その主面部36aの右端から下方に向かって延びる右方側面部36dと、この右方側面部36dの下端から右方に向かって延びる下面部36eとを有している。この下面部36eの中央近傍の適所に軸受け38が図示しないボルトで固定され、この軸受け38の中央の適所に形成される軸受け孔38aにカメラ本体22に固定されている軸23の下端部が回転可能に支持されている。さらに、この下面部36eの後端から上方に向かって延びるとともに、その上端が前方に向かって延びる軸受け部36fが形成され、この軸受け部36fの上面の適所に形成される軸受け孔36gに軸23の上端部が回転可能に支持されている。また、基台36の上面部36cには、ギヤボックス35の底面部35aが溶接により接合されている。そして、このギヤボックス35の底面部35aに形成されているモータ4の回転軸41が挿通する孔と同じ位置に、基台36の上面部36cの適所に図示しない孔が形成されている。そして、この上面部36cの孔に下側からモータ4の回転軸41が挿通され、このモータ4が図示しないモータ用ブラケットおよびボルトにより上面部36cの下側に取り付けられている。
【0021】
ここで、ギヤ24,31,32,33,34は、ヘッドライト1の可動リフレクタ12の首振り角(作動量)より赤外線カメラ2の首振り角の方が大きくなるように、それぞれのギヤ比が設定されている。
【0022】
次に、画像認識装置Gを作動させる配光可変型前照灯システムについて説明する。参照する図面において、図3は画像認識装置を作動させるシステムを示すブロック図である。
図3に示すように、配光可変型前照灯システムZは、点灯スイッチS1と、舵角センサDと、制御装置COとから構成されている。そして、制御装置COは、モータ制御ユニット(ECU)6と、モータ駆動回路7と、モータ駆動回路用スイッチS2とから構成されている。
【0023】
点灯スイッチS1は車両の両側のヘッドライト1,1を点灯および消灯させるスイッチであり、舵角センサDは車両の運転状態としてハンドルHAを操舵したときの舵角を検出するセンサである。
【0024】
モータ制御ユニット6は、目標首振り角設定手段61と、モータ駆動信号生成手段62とから構成されている。この目標首振り角設定手段61は、右側転舵操作量および左側転舵操作量たる舵角センサDの出力に基づいて転舵マップを検索し、ヘッドライト1,1の可動リフレクタ12,12の目標首振り角を設定する。なお、転舵マップは、図4に示すように、右側転舵操作量が大きくなれば(舵角がプラス方向に大きくなれば)、これに応じて目標首振り角がプラス方向に大きくなるように、左側転舵操作量が大きくなれば(舵角がマイナス方向に大きくなれば)、これに応じて目標首振り角がマイナス方向に大きくなるように、それぞれ設定されている。さらに、ハンドルHAを微量に操舵するときに、ヘッドライト1,1の可動リフレクタ12,12が首振り動作を行わないように、所定の舵角になったときに首振り動作が行われるように不感帯が設定されている。そして、モータ駆動信号生成手段62は、目標首振り角設定手段61から出力される目標首振り角の信号に、P(比例)、I(積分)およびD(微分)等の処理を施すことにより、モータ4の回転方向を決定させる信号とモータ4の回転量を決定させる信号を生成する。
【0025】
モータ駆動回路7は、点灯スイッチS1のオンオフ動作に応じてオンオフ動作するモータ駆動回路用スイッチS2により、バッテリからの電圧が加えられる。
そして、このモータ駆動回路7は、モータ駆動信号生成手段62から出力された信号に基づいて所定のゲートを所定時間開閉することにより、所定量の電流が所定方向に流れてモータ4を所定の回転量だけ所定の方向に駆動させる。
また、図示しない右側のヘッドライト用のモータにも、このモータ駆動回路7が接続されており、前記モータ駆動信号生成手段62から、このモータを駆動するための信号が入力される。
【0026】
ここで、本実施形態における「投光範囲調整機」は、可動リフレクタ12、支持体15、軸16および図示しない軸受けで構成されている。また、「撮像範囲調整機」は、赤外線カメラ2、軸23、軸受け38および軸受け部36fで構成されている。「連結機構」は、ギヤ24,31,32,33,34、ギヤボックス35、軸37およびベルトBで構成されている。さらに、「画像認識装置」は、この装置自身を作動させるための配光可変型前照灯システムZをも含んでいる。
【0027】
次に、配光可変型前照灯システムZによる画像認識装置Gの動作について説明する。参照する図面において、図5は画像認識装置を示す平面図であり、図6は画像認識装置を装備した自動車がカーブを曲がるときの動作を示す平面図であり、図7は可動リフレクタと赤外線カメラが同じ首振り角で設定された自動車がカーブを曲がるときにおいて、この首振り角がハンドルの舵角に対応しているときの自動車の動作を示す平面図(a)であり、この首振り角がハンドルの舵角より大きく設定されるときの自動車の動作を示す平面図(b)であり、図8は画像認識装置を装備した自動車が交差点を右折するときの動作を示す平面図である。
まず、昼間に走行する場合は、点灯スイッチS1はオフになっているため、モータ駆動回路7に電圧が加えられず、画像認識装置Gが動かない状態で通常の運転が行われる。一方、夜間に走行する場合は、点灯スイッチS1をオンにするため、これに応じてモータ駆動回路用スイッチS2がオンになり、モータ駆動回路7に電圧が加えられる。そして、車両が右カーブに差し掛かったときに、運転者がハンドルHAを時計回りに操舵すると、そのハンドルHAの舵角が舵角センサDで検出される。この舵角センサDで検出された信号が、モータ制御ユニット6を介して、モータ駆動回路7に入力され、このモータ駆動回路7によりモータ4の回転軸41が、図5に示すように、上方から見て時計回りに所定量だけ回転する。
【0028】
モータ4の回転軸41が時計回りに所定量だけ回転すると、その動力がギヤ32,33,34、軸16および支持体15を介して可動リフレクタ12に伝達され、この可動リフレクタ12が水平方向で時計回りに回転する。また、モータ4の回転軸41の動力がギヤ31、ベルトB、ギヤ24および軸23を介して赤外線カメラ2に伝達され、この赤外線カメラ2が水平方向で時計回りに回転する。
このとき、あらかじめ所定のギヤ比で設定されている各ギヤ24,31,32,33,34により、可動リフレクタ12の首振り角より大きい首振り角で赤外線カメラ2が回転する。
そして、車両右側のヘッドライト1でも、車両左側の可動リフレクタ12と同様に、その可動リフレクタ12が回転する。
【0029】
このように両側のヘッドライト1,1の可動リフレクタ12,12が回転することにより、図6に示すように、自動車AがカーブCに差し掛かったとき、そのヘッドライト1,1の光がカーブCに沿った路面C1上に投光される。このとき、運転者は、ロービームの投光範囲Lで車両前方の近場の路面状況を認識し、ハイビームの投光範囲Hでこのロービームの投光範囲Lよりも先の路面状況を認識する。さらに、赤外線カメラ2は可動リフレクタ12の首振り角より大きい首振り角で回転するため、その撮像範囲Pが、ハイビームの投光範囲Hよりもさらに遠くのカーブCの終わり辺りまで延びている。そして、この撮像範囲P内に歩行者Wがいると、この歩行者Wから発生する遠赤外線を赤外線カメラ2で撮像し、図示しないヘッドアップディスプレイによるバーチャルイメージを運転者が見ることで、この歩行者Wの存在を認識する。
【0030】
ここで、図7(a)に示すように、可動リフレクタ12,12と赤外線カメラ2が同じ首振り角で、ハンドルHAの舵角に対応して回転するように設定されている場合では、運転者が歩行者Wを認識できていない。一方、図7(b)に示すように、可動リフレクタ12,12と赤外線カメラ2が同じ首振り角で、かつ、ハンドルHAの舵角より大きい角度で回転するように設定されている場合では、運転者が歩行者Wを認識することができるが、すぐ前方の路面状況を認識することができなくなっている。これに対して、第1の実施形態では、可動リフレクタ12,12の首振り角よりも大きい首振り角で赤外線カメラ2を回転させるため、運転者がすぐ前方の路面状況をヘッドライト1,1の投光範囲L,Hで認識するとともに、赤外線カメラ2で歩行者Wを認識している。つまり、ヘッドライト1,1と赤外線カメラ2が協調して認識範囲を広げている。
【0031】
また、図8に示すように、自動車Aが交差点Kを右折するとき、そのヘッドライト1,1の光がその進行方向の路面上に投光される。このとき、運転者はロービームの投光範囲Lで車両前方の近場の路面状況を認識する。さらに、赤外線カメラ2は可動リフレクタ12,12の首振り角より大きい首振り角で回転するため、その撮像範囲Pが、ロービームの投光範囲Lよりもさらに遠くの横断歩道Yの辺りまで延びている。そして、この撮像範囲P内にいる歩行者Wを赤外線カメラ2で撮像し、運転者に歩行者Wの存在を認識させる。
【0032】
以上により、第1の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
自動車AがカーブCや交差点Kに差し掛かった場合に、赤外線カメラ2の撮像範囲Pがヘッドライト1,1の投光範囲L,Hよりもさらに遠くまで延びるので、ヘッドライト1,1で投光される路面よりも先の路面を赤外線カメラ2で撮像することができる。したがって、カーブや交差点等を曲がる場合であっても、ヘッドライトの投光範囲よりもさらに先の路面状況を運転者に認識させることができる。
ギヤ24,31,32,33,34やベルトBを介して可動リフレクタ12と赤外線カメラ2を連結させるため、この可動リフレクタ12と赤外線カメラ2を動かすための動力としてモータ4のみを設けるだけでよい。そのため、画像認識装置Gを製造するための製造コストを低くすることができる。
【0033】
〔第2の実施形態〕
以下に、本発明に係る画像認識装置における第2の実施形態について説明する。この実施形態は第1の実施形態の画像認識装置を変更したものなので、第1の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図9は本発明を適用した画像認識装置の第2の実施形態を示すブロック図である。
【0034】
図9に示すように、第2の実施形態に係る画像認識装置Gは、第1の実施形態と同様に、可動リフレクタ12と赤外線カメラ2を備えている。そして、この可動リフレクタ12はギヤG1を介してモータM1の動力が伝達される構造となっており、赤外線カメラ2はギヤG2を介してモータM2の動力が伝達される構造となっている。ここで、このギヤG1,G2は、可動リフレクタ12の首振り角より赤外線カメラ2の首振り角が大きくなるように、それぞれのギヤ比が設定されている。一方、モータM1,M2は同じ構造、形状および大きさとなっている。そして、この画像認識装置Gを作動させる配光可変型前照灯システムZは第1の実施形態と同様の構造となっている。
【0035】
次に、この画像認識装置Gの動作について図6を参照して説明する。
自動車AがカーブCに差し掛かったときに運転者がハンドルHAを操舵すると、このハンドルHAの舵角が舵角センサDにより検出される。この舵角センサDにより検出された信号が、モータ制御ユニット6を介して、モータ駆動回路7に入力される。このモータ駆動回路7からモータM1,M2に同じ信号が送られ、モータM1,M2が同方向、同回転量で回転する。このモータM1の動力がギヤG1を介して可動リフレクタ12に伝達されることにより、この可動リフレクタ12が所定の首振り角で回転する。そして、モータM2の動力がギヤG2を介して赤外線カメラ2に伝達されることにより、この赤外線カメラ2が可動リフレクタ12の首振り角より大きい首振り角で回転する。このため、自動車AがカーブCを曲がるときには、第1の実施形態と同様に、赤外線カメラ2の撮像範囲Pが、ヘッドライト1,1の投光範囲L,Hよりもさらに遠くのカーブCの終わり辺りまで延びる。
【0036】
以上により、第2の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
自動車AがカーブCを曲がるときでも、第1の実施形態と同様に、ヘッドライト1,1の投光範囲L,Hよりも先の路面状況を赤外線カメラ2により運転者に認識させることができる。さらに、このような可動リフレクタ12と赤外線カメラ2とを別々のモータM1,M2で動かす構造では、赤外線カメラ2を所定の首振り角以上に回転させないように首振り上限値を定めて、この首振り上限値で赤外線カメラ2を制御することができる。このように赤外線カメラ2の首振り上限値を定めることにより、可動リフレクタ12より大きい首振り角で回転する赤外線カメラ2の撮像範囲を常に路面上に位置させるように設定することができる。
また、ギヤの構造を簡単にしたり、ギヤを省いてモータに可動リフレクタまたは赤外線カメラを直結したりすることができる。この場合は、モータの回転特性が異なるものを使い、可動リフレクタの首振り角よりも大きい首振り角で赤外線カメラを大きく回転させる。
【0037】
〔第3の実施形態〕
以下に、本発明に係る画像認識装置における第3の実施形態について説明する。この実施形態は第1または第2の実施形態の画像認識装置Gとこの画像認識装置Gを作動させる配光可変型前照灯システムZを変更したものなので、第1または第2の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図10は本発明を適用した画像認識装置の第3の実施形態を示すブロック図であり、図11は車速からゲインを設定するためのマップであり、図12は画像認識装置を装備した自動車がカーブを曲がるときの動作を示す平面図である。
【0038】
図10に示すように、第3の実施形態に係る画像認識装置Gは、第1または第2の実施形態と同様に、可動リフレクタ12と赤外線カメラ2を備えている。そして、この可動リフレクタ12はギヤG3を介してモータM3の動力が伝達される構造となっており、赤外線カメラ2もギヤG3を介してモータM3の動力が伝達される構造となっている。ここで、この二つのギヤG3,G3とモータM3,M3は、同じ構造、形状および大きさとなっている。
この画像認識装置Gを作動させる配光可変型前照灯システムZには、第1または第2の実施形態の構成に加えて、モータ駆動信号生成手段62、ゲイン設定手段63、乗算手段64、モータ駆動回路7および車速センサ8が設けられている。ここで、この車速センサ8は、自動車Aの運転状態としての車速を検出する従来より周知のセンサである。また、ゲイン設定手段63は、図11に示すように、車速センサ8により検出された信号から所定のゲインを設定するものであり、車速が増大するほどゲインが小さくなり、かつ、車速が減少するほどゲインが大きくなるように設定されている。そして、乗算手段64は、目標首振り角設定手段61から出力される信号とゲイン設定手段63で設定されたゲインとを掛け合わせるものである。
ここで、ゲイン設定手段63を前記のように設定した理由としては、赤外線カメラ2を所定の角度で首振り動作させると、その車両近傍の撮像範囲の移動量に比べて遠方の撮像範囲の移動量が大きくなることが挙げられる。換言すると、ヘッドライト1,1の投光範囲と赤外線カメラ2の撮像範囲の差、運転者にすれば横方向の距離差が遠方ほど増幅されて拡大することが挙げられる。たとえば、車速が速いときは運転者が比較的遠方を見ているときで、この際はヘッドライト1,1および赤外線カメラ2の首振り角の差が小さくても遠方では前記した距離が増幅される。つまり、運転者は赤外線カメラ2でヘッドライト1,1の投光範囲より先を認識できる。一方、車速が遅いときは運転者が比較的近くを見ているときで、この際にヘッドライト1,1と赤外線カメラ2の首振り角の差が小さいと、前記した距離が小さくなり、この角度に差を付けた効果が出ない。このため、車速が遅いときは、ヘッドライト1,1と赤外線カメラ2の首振り角の差が大きくなるようにゲインが設定される。
【0039】
次にこの画像認識装置Gの動作について説明する。
図12に示すように、自動車AがカーブCに差し掛かったときに運転者がハンドルHAを操舵すると、このハンドルHAの舵角が舵角センサDにより検出される。この舵角センサDにより検出された信号が、目標首振り角設定手段61とモータ駆動信号生成手段62を介して、モータ駆動回路7に入力され、このモータ駆動回路7によりモータM3が駆動される。そして、このモータM3の動力がギヤG3を介して可動リフレクタ12に伝達され、この可動リフレクタ12がハンドルHAの舵角に基づいた所定の方向および所定の首振り角で回転する。一方、乗算手段64には、舵角センサDにより検出された信号が目標首振り角設定手段61を介して入力されるとともに、ゲイン設定手段63で車速センサ8により検出された信号に基づいて設定されたゲインが入力される。そして、この乗算手段64で、目標首振り角設定手段61で設定された首振り角とゲイン設定手段63で設定されたゲインとが掛け合わされる。この乗算手段64で処理された信号は、モータ駆動信号生成手段62を介して、モータ駆動回路7に入力され、このモータ駆動回路7によりモータM3が駆動される。そして、このモータM3の動力がギヤG3を介して赤外線カメラ2に伝達され、この赤外線カメラ2がハンドルHAの舵角および車速に基づいた所定の方向および所定の首振り角で回転する。
このため、自動車Aが緩いカーブを速いスピードで曲がるときには、ゲインが小さいため、可動リフレクタ12の首振り角よりやや大きい首振り角で赤外線カメラ2が回転し、その撮像範囲Pがカーブに沿った方向に位置することになる。また、自動車Aが急なカーブを遅いスピードで曲がるときには、ゲインが大きいため、可動リフレクタ12の首振り角よりも大きい首振り角で赤外線カメラ2が回転し、その撮像範囲Pが、ヘッドライト1,1の投光範囲L,Hよりもさらに遠くのカーブの終わり辺りまで延びることになる。ちなみに、図12の破線で示す撮像範囲P´は、車速が遅いときにゲインを大きくする制御を行わない場合のものであり、この場合ではカーブCの終わり辺りにいる歩行者Wを運転者が認識することができない。
【0040】
以上により、第3の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
自動車Aが緩いカーブを速いスピードで曲がるときには、可動リフレクタ12の首振り角とほぼ同じ首振り角で赤外線カメラ2が回転するので、従来の直線路を走行するときと同様に、ヘッドライト1,1の投光範囲L,Hより先の路面状況を運転者に認識させることができる。また、急なカーブを遅いスピードで曲がるときには、可動リフレクタ12の首振り角よりも大きい首振り角で赤外線カメラ2が回転するので、第1または第2の実施形態と同様に、ヘッドライト1,1の投光範囲L,Hよりも先の路面状況を運転者に認識させることができる。
また、遅いスピードでカーブを曲がるときには、運転者は近くを見るため、ヘッドライト1,1と赤外線カメラ2の首振り角の差を大きくすることで、赤外線カメラ2でカーブの先を見通すということができる。一方、速いスピードでカーブを曲がるときには、運転者は遠くを見るため、ヘッドライト1,1と赤外線カメラ2の首振り角の差を小さくしても、遠方では両者の移動量の差(距離差)が増幅され、赤外線カメラ2でカーブの先を見通すという目的を達成できる。
【0041】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
(1)本実施形態では、ハンドルの舵角(車両の進行方向)や車速に基づいて可動リフレクタと赤外線カメラを動かす構造としたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ウインカーのスイッチ操作により可動リフレクタと赤外線カメラを動かす構造としてもよい。この場合、たとえば、自動車が交差点を曲がるときにウインカーを曲がる方向に入れることにより、運転者がハンドルを操舵する前に、可動リフレクタや赤外線カメラが動き、進行方向の路面状況を認識することができる。一方、車線を変更する前にウインカーを入れることで、次に走行すべき路面の状況を運転者が認識することができる。
また、たとえば、ナビゲーションシステムのデータに基づいて可動リフレクタと赤外線カメラを動かす構造としてもよい。すなわち、ナビゲーションシステムがデータとして蓄積している道路および車両の位置等の情報に基づいて、適宜に可動リフレクタの首振り角や赤外線カメラの首振り角を制御させる構造としてもよい。このような場合も、投光範囲を車両の運転状態に応じて変化させることに該当する。
【0042】
(2)本実施形態では、可動リフレクタの首振り角より赤外線カメラの首振り角を大きくさせる構造としたが、本発明はこれに限定されず、たとえば、可動リフレクタと赤外線カメラの首振り角を同じにさせる構造としてもよい。このような構造では、車両が緩いカーブを曲がる場合に、直進する場合と同様に、ヘッドライトで投光される路面より先の路面を赤外線カメラで撮像することができる。
(3)本実施形態では、赤外線カメラで検知した情報をヘッドアップディスプレイで運転者に報せる構造としたが、本発明はこれに限定されず、たとえば、赤外線カメラで検知した情報を運転者にランプや音声等で報せる構造としてもよい。
【0043】
(4)本実施形態は、自動車のヘッドライトに本発明を適用したものであるが、本発明はこれに限定されず、たとえば、自動二輪車や電車等の車両のヘッドライトにも同じように本発明を適用させることができる。
また、本実施形態におけるモータ、ギヤまたはベルト等の種類や形状等は適宜に変更可能であることは言うまでもない。たとえば、可動リフレクタや赤外線カメラの動力としてのモータをステッピングモータに変更してもよい。また、ベルトの代わりにラックギヤを使用してもよい。さらに、モータと可動リフレクタ、または、モータと赤外線カメラの間にギヤを介する必要もない。
(5)本実施形態では、車両左側のヘッドライトの可動リフレクタと一つの赤外線カメラとを連動させて動かす構造としたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、車両右側のヘッドライトの可動リフレクタと赤外線カメラを連動させて動かす構造としてもよい。また、赤外線カメラを二つ設けて、両側のヘッドライトの可動リフレクタと連動させて動かす構造としてもよい。
(6)本実施形態では、投光範囲調整機を可動リフレクタ等で構成させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、たとえば、従来のような首振りライト等を投光範囲調整機として利用してもよい。
(7)第1の実施形態について、マップを車両の運転状態としての車速を加味したものとして、車速が速いほど同じ舵角でも首振り角を小さくし、車速が遅いほど同じ舵角でも首振り角を大きくするようにしてもよい。
(8)第3の実施形態について、車速応動とせずに、ゲインを1よりも大きい一定値にしてもよい。
【0044】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り動作に連動して撮像範囲調整機が赤外線カメラを水平方向で同一方向に首振り動作させて赤外線カメラの撮像範囲を調整するので、たとえば、夜間走行時に車両がカーブに差し掛かった場合、投光範囲よりもさらに先の路面状況を運転者に認識させることができる。この場合、車両の運転状態としての車速が大きいとき、撮像範囲調整機における赤外線カメラの首振り角と投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り角とを略同一に設定する(首振り角の差を小さくする)。一方、車両の運転状態としての車速が小さいとき、撮像範囲調整機における赤外線カメラの首振り角を、投光範囲調整機における可動リフレクタの首振り角よりも大きく設定する(首振り角の差を大きくする)。このように、本発明では、可動リフレクタの首振り動作によるヘッドライトの投光範囲と赤外線カメラの撮像範囲とを相互に関連付けると共に、車両の運転状態としての車速に対応させて赤外線カメラの首振り角と可動リフレクタの首振り角とを相対的に変化させることができる。たとえば、大きい車速でカーブを曲るときに運転者が比較的遠方を見る傾向があり、小さい車速でカーブを曲るときに運転者が比較的近くを見る傾向があるため、このような運転者の視認傾向に対応させて投光範囲よりもさらに先の路面状況を運転者に認識させることができる。
【0046】
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加え、機械的な連結機構が投光範囲調整機と撮像範囲調整機を一括して作動させるので、この投光範囲調整機と撮像範囲調整機を別々に作動させるために動力を二つ設ける必要がなくなる。したがって、この連結機構を作動させる動力を一つだけ設けるだけでよく、製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像認識装置を備えた自動車の内部構造の概略を示す斜視図である。
【図2】本発明を適用した画像認識装置を示す斜視図である。
【図3】図2の画像認識装置を作動させるシステムを示すブロック図である。
【図4】図3の目標首振り角設定手段における転舵マップを示す図である。
【図5】図2の画像認識装置を示す平面図である。
【図6】図2の画像認識装置を装備した自動車がカーブを曲がるときの動作を示す平面図である。
【図7】可動リフレクタと赤外線カメラが同じ首振り角で設定された自動車がカーブを曲がるときにおいて、この首振り角がハンドルの舵角に対応しているときの自動車の動作を示す平面図(a)であり、この首振り角がハンドルの舵角より大きく設定されるときの自動車の動作を示す平面図(b)である。
【図8】図2の画像認識装置を装備した自動車が交差点を右折するときの動作を示す平面図である。
【図9】本発明を適用した画像認識装置の第2の実施形態を示すブロック図である。
【図10】本発明を適用した画像認識装置の第3の実施形態を示すブロック図である。
【図11】車速からゲインを設定するためのマップである。
【図12】図10の画像認識装置を装備した自動車がカーブを曲がるときの動作を示す平面図である。
【符号の説明】
G 画像認識装置
1 ヘッドライト
12 可動リフレクタ
15 支持体
15a 上面
16 軸
2 赤外線カメラ
21 レンズ
22 カメラ本体
22a 孔
23 軸
24 ギヤ
31,32,33,34 ギヤ
35 ギヤボックス
35a 底面部
35b 外周面部
36 基台
36f 軸受け部
36g 軸受け孔
37 軸
38 軸受け
38a 軸受け孔
4 モータ
41 回転軸
Z 配光可変型前照灯システム
D 舵角センサ
6 モータ制御ユニット
61 目標首振り角設定手段
62 モータ駆動信号生成手段
7 モータ駆動回路
S1 点灯スイッチ
S2 モータ駆動回路用スイッチ
Claims (2)
- ヘッドライトの投光範囲を車両の運転状況に応じて変化させる可動リフレクタを有する投光範囲調整機と、光学信号を検出する赤外線カメラとを備え車両前方の画像・物体を検出する画像認識装置において、
前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り動作に連動して前記赤外線カメラを首振り動作させ、前記赤外線カメラの撮像範囲を調整する撮像範囲調整機を備え、
前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラ及び前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタは、それぞれ水平方向で同一方向に首振り動作可能に設けられ、
前記車両の運転状態としての車速が大きいとき、前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラの首振り角と前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り角とが略同一に設定され、
前記車両の運転状態としての車速が小さいとき、前記撮像範囲調整機における前記赤外線カメラの首振り角は、前記投光範囲調整機における前記可動リフレクタの首振り角よりも大きく設定されることを特徴とする画像認識装置。 - 前記投光範囲調整機と前記撮像範囲調整機の間に具備された機械的な連結機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001193936A JP4537623B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 画像認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001193936A JP4537623B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 画像認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003002137A JP2003002137A (ja) | 2003-01-08 |
JP4537623B2 true JP4537623B2 (ja) | 2010-09-01 |
Family
ID=19032133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001193936A Expired - Fee Related JP4537623B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 画像認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4537623B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4367603B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2009-11-18 | ソニー株式会社 | 車両用モニタ装置 |
JP4867761B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | 夜間視界支援装置 |
KR102191276B1 (ko) * | 2015-10-22 | 2020-12-31 | 현대자동차주식회사 | 피사체를 감지하기 위한 방법, 장치 및 시스템 |
KR101651207B1 (ko) * | 2016-02-26 | 2016-08-25 | 세화자동차주식회사 | 감시장비의 차량탑재장치 |
KR101660959B1 (ko) | 2016-02-26 | 2016-09-28 | 세화자동차주식회사 | 감시장비의 장착장치 |
CN115131957B (zh) * | 2021-03-19 | 2024-02-23 | 三一汽车制造有限公司 | 路况预警方法及装置 |
WO2023181130A1 (ja) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 日本電気株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、及び記録媒体 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05338487A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-21 | Fujitsu Ltd | 車両照明装置 |
JPH0648247A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-22 | Fujitsu Ltd | 車載用赤外線画像表示装置 |
JPH09315225A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-09 | Kobe Steel Ltd | 車載用赤外線画像表示装置 |
JP2001105965A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-17 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用照明装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001193936A patent/JP4537623B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05338487A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-21 | Fujitsu Ltd | 車両照明装置 |
JPH0648247A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-22 | Fujitsu Ltd | 車載用赤外線画像表示装置 |
JPH09315225A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-09 | Kobe Steel Ltd | 車載用赤外線画像表示装置 |
JP2001105965A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-17 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用照明装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003002137A (ja) | 2003-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2777052B2 (ja) | 自動車用ヘッドランプ | |
KR100380500B1 (ko) | 차량용 등기구 장치 | |
JPH05342901A (ja) | 投射型自動車用ヘッドランプ | |
CN103201137A (zh) | 车辆用照明装置以及车辆用前照灯的控制方法 | |
JPH09132080A (ja) | ヘッドランプの配光制御装置 | |
JP4199063B2 (ja) | 車両用照明装置 | |
JP2003112567A (ja) | 車両用照明装置 | |
JP2011031808A (ja) | 車両用前照灯の配光制御システム | |
JP2008081074A (ja) | 前照灯制御システム | |
JPH07110594B2 (ja) | 照射ランプの光軸変更装置 | |
JP2003112568A (ja) | 車両用照明装置 | |
JP5430282B2 (ja) | 車両用前照灯の配光制御システム | |
JP4537623B2 (ja) | 画像認識装置 | |
EP1288069B1 (en) | Vehicle headlight | |
JP4586342B2 (ja) | ヘッドランプ制御システム | |
JP3148575B2 (ja) | 車両用前照灯装置 | |
JP4161861B2 (ja) | 曲線道路用前照灯に連動した車両用暗視装置 | |
JP4055686B2 (ja) | 曲線道路用前照灯に連動した車両用暗視装置 | |
JP2014015170A (ja) | 制御装置、車両用前照灯システム | |
US7153007B2 (en) | Vehicle lighting apparatus | |
JP4144411B2 (ja) | 車両用灯具 | |
JP5373333B2 (ja) | 車両用前照灯装置 | |
JP3075955B2 (ja) | 車両用前照灯 | |
WO2024075769A1 (ja) | 車両用灯具 | |
JP2921353B2 (ja) | 車両用前照灯装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091020 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100615 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100618 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140625 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |