JP6863728B2 - Driving support device and driving support method - Google Patents
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Description
本発明は、運転支援装置および運転支援方法に関する。 The present invention relates to a driving support device and a driving support method.
従来、例えば車両が旋回している場合に、車載カメラの撮像画像から車両の旋回角度や移動距離等の成分を含む移動ベクトルを抽出し、決定した移動ベクトルに応じて支援を行う運転支援装置がある。運転支援装置は、撮像画像から抽出された複数の移動ベクトルに基づいてヒストグラムを生成することで移動ベクトルの代表値を一意に決定する(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, when a vehicle is turning, a driving support device that extracts a movement vector including components such as the turning angle and the moving distance of the vehicle from an image captured by an in-vehicle camera and provides support according to the determined movement vector has been used. is there. The driving support device uniquely determines a representative value of the movement vector by generating a histogram based on a plurality of movement vectors extracted from the captured image (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術では、複数の移動ベクトルから一意に決定された代表値と、実際の車両の移動とがズレている可能性については考慮されていなかった。このため、運転者にとって実際の車両の移動と支援内容とがズレている可能性があることを認識できないため、実際とはズレた支援内容が行われた場合に、戸惑うおそれがあった。 However, in the conventional technique, the possibility that the representative value uniquely determined from a plurality of movement vectors and the actual movement of the vehicle deviate from each other has not been considered. For this reason, the driver cannot recognize that the actual movement of the vehicle and the support content may be different from each other, and there is a risk of confusion when the support content is different from the actual one.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者に対して的確な通知を行うことができる運転支援装置および運転支援方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a driving support device and a driving support method capable of accurately notifying a driver.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る運転支援装置は、ヒストグラム生成部と、決定部と、算出部と、情報生成部とを備える。ヒストグラム生成部は、車両に設けられた撮像部の撮像画像から前記車両の移動に伴う移動ベクトルを抽出し、複数の前記移動ベクトルに基づいてヒストグラムを生成する。決定部は、前記ヒストグラム生成部によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記移動ベクトルの代表値を決定する。算出部は、前記ヒストグラム生成部によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記決定部によって決定された前記代表値の信頼度を算出する。情報生成部は、前記算出部によって算出された前記信頼度に基づいて前記車両の運転を支援するための支援情報を生成する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the driving support device according to the present invention includes a histogram generation unit, a determination unit, a calculation unit, and an information generation unit. The histogram generation unit extracts a movement vector accompanying the movement of the vehicle from the captured image of the imaging unit provided in the vehicle, and generates a histogram based on the plurality of the movement vectors. The determination unit determines a representative value of the movement vector based on the histogram generated by the histogram generation unit. The calculation unit calculates the reliability of the representative value determined by the determination unit based on the histogram generated by the histogram generation unit. The information generation unit generates support information for supporting the driving of the vehicle based on the reliability calculated by the calculation unit.
本発明によれば、運転者に対して的確な通知を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to give an accurate notification to the driver.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する運転支援装置および運転支援方法の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the driving support device and the driving support method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
まず、図1Aおよび図1Bを用いて、実施形態に係る運転支援方法の概要について説明する。図1Aおよび図1Bは、実施形態に係る運転支援方法の概要を示す図である。図1Aに示すように、以下の実施形態では、車両Cが空きスペースへ旋回しながらバック走行している場面を一例として説明する。 First, the outline of the driving support method according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. 1A and 1B are diagrams showing an outline of a driving support method according to an embodiment. As shown in FIG. 1A, in the following embodiment, a scene in which the vehicle C is traveling backward while turning to an empty space will be described as an example.
図1Aに示すように、実施形態に係る運転支援装置1は、車両Cに搭載され、実施形態に係る運転支援方法を実行する。実施形態に係る運転支援装置1は、撮像部10である車載カメラから車両Cの後方の様子を撮像した撮像画像Pを取得する。図1Bにおいて、運転支援装置1が取得する撮像画像Pを示す。
As shown in FIG. 1A, the
図1Bに示すように、実施形態に係る運転支援装置1は、撮像画像Pから車両Cの移動に伴う移動ベクトルV(図3A等参照)のヒストグラムを生成し、かかるヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値およびかかる代表値の信頼度を算出するものである。
As shown in FIG. 1B, the
なお、信頼度とは、決定した代表値の信頼性を示す度合である。具体的には、信頼度は、移動ベクトルVの代表値と実際の車両Cの移動とが一致している可能性を示す度合である。 The reliability is a degree indicating the reliability of the determined representative value. Specifically, the reliability is a degree indicating the possibility that the representative value of the movement vector V and the actual movement of the vehicle C match.
ここで、従来の運転支援方法について説明する。従来の運転支援方法では、複数の移動ベクトルを値毎に分類したヒストグラムに基づいて移動ベクトルの代表値を決定し、かかる代表値に基づいて運転者に対して支援を行っていた。 Here, the conventional driving support method will be described. In the conventional driving support method, a representative value of a movement vector is determined based on a histogram in which a plurality of movement vectors are classified for each value, and support is provided to the driver based on the representative value.
ところが、従来は、複数の移動ベクトルの値から一意に代表値を決定しているにすぎず、代表値と実際の車両Cの移動とがズレている可能性については考慮されていなかった。つまり、従来は、運転者にとって支援内容が実際の車両の移動とズレている可能性があることを認識できないため、実際とはズレた支援内容が行われた場合に、戸惑うおそれがあった。すなわち、従来は、運転者に対して的確な通知を行う点で改善の余地があった。 However, conventionally, the representative value is only uniquely determined from the values of a plurality of movement vectors, and the possibility that the representative value and the actual movement of the vehicle C are different from each other has not been considered. That is, conventionally, since the driver cannot recognize that the support content may be different from the actual movement of the vehicle, there is a risk of being confused when the support content is different from the actual one. That is, in the past, there was room for improvement in providing accurate notification to the driver.
そこで、実施形態に係る運転支援方法では、決定した代表値が実際の移動ベクトルVとズレている可能性がどの程度あるかを示す信頼度を算出することとした。具体的には、まず、実施形態に係る運転支援装置1は、車両Cに設けられた撮像部10の撮像画像Pから車両Cの移動ベクトルV(図3A等参照)を抽出し、複数の移動ベクトルVに基づいてヒストグラムを生成する(ステップS1)。例えば、移動ベクトルVに含まれる車両Cの旋回角度および移動距離のヒストグラムを生成する。
Therefore, in the driving support method according to the embodiment, it is decided to calculate the reliability indicating how much the determined representative value is likely to deviate from the actual movement vector V. Specifically, first, the
つづいて、実施形態に係る運転支援装置1は、生成したヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値を決定する(ステップS2)。つづいて、実施形態に係る運転支援装置1は、生成したヒストグラムに基づいて決定した代表値の信頼度を算出する(ステップS3)。
Subsequently, the
そして、実施形態に係る運転支援装置1は、算出した信頼度に基づいて車両Cの運転を支援するための支援情報を生成する(ステップS4)。例えば、運転支援装置1は、代表値に基づいて車両Cの予測される進行方向を示す予測線100(図6A参照)を支援情報として生成するとともに、信頼度に応じて予測線100の表示形態を変化させる。なお、予測線100の生成については、図6Aおよび図6Bを用いて後述する。
Then, the
つまり、実施形態に係る運転支援装置1では、例えば信頼度が低い場合に、予測線100の透過率を上げて表示することで、運転者が予測線100の信頼度が低いことを認識できる。
That is, in the driving
これにより、例えば実際とはズレた予測線100が表示された場合であっても、運転者は、信頼度が低いことを認識しているため、戸惑うことを防止できる。つまり、運転者に対して的確な通知を行うことができる。
As a result, for example, even when the
なお、実施形態に係る運転支援装置1では、移動ベクトルVに含まれる移動距離のヒストグラムに基づいて信頼度を算出するが、かかる点については、図4を用いて後述する。
In the driving
また、実施形態に係る運転支援装置1は、ヒストグラムの最頻値を代表値として決定するとともに、最頻値Fと中央値M(図4参照)との差分に基づいて信頼度を算出するが、かかる点については、図4を用いて後述する。
Further, the driving
次に、図2を参照して、実施形態に係る運転支援装置1の構成について詳細に説明する。図2は、実施形態に係る運転支援装置1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、運転支援装置1は、撮像部10と、シフトセンサ11と、表示装置50とに接続される。まず、運転支援装置1以外の構成について説明する。
Next, the configuration of the driving
撮像部10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を備えた車載カメラであり、例えば車両C後方の様子を撮像する位置に設けられる。
The
また、撮像部10は、魚眼レンズ等の広角レンズを備えており、車両Cの周囲を広範囲に撮像することが可能である。なお、撮像部10は、車両C後方を撮像する場合に限らず、車両Cの前方や側方を撮像する位置に設けられてもよい。
Further, the
シフトセンサ11は、トランスミッションのシフト位置を検出するセンサである。シフトセンサ11は、検出したシフト位置を示す信号を運転支援装置1へ出力する。
The shift sensor 11 is a sensor that detects the shift position of the transmission. The shift sensor 11 outputs a signal indicating the detected shift position to the driving
表示装置50は、例えば液晶パネルを備え、運転支援装置1から出力される情報を表示する。表示装置50は、例えば撮像画像Pや、撮像画像Pに予測線100を重ねた合成画像を表示する。
The
次に、実施形態に係る運転支援装置1について説明する。運転支援装置1は、制御部2と、記憶部3とを備える。制御部2は、画像取得部21と、ヒストグラム生成部22と、決定部23と、算出部24と、情報生成部25と、描画部26とを備える。記憶部3は、画像情報31と、信頼度情報32とを備える。
Next, the driving
ここで、運転支援装置1は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
Here, the
コンピュータのCPUは、たとえば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部2の画像取得部21、ヒストグラム生成部22、決定部23、算出部24、情報生成部25および描画部26として機能する。
The CPU of the computer, for example, reads and executes the program stored in the ROM to read and execute the image acquisition unit 21, the
また、制御部2の画像取得部21、ヒストグラム生成部22、決定部23、算出部24、情報生成部25および描画部26の少なくともいずれか一つまたは全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
Further, at least one or all of the image acquisition unit 21, the
また、記憶部3は、たとえば、RAMやHDDに対応する。RAMやHDDは、画像情報31や、信頼度情報32、各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、運転支援装置1は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
Further, the
制御部2は、撮像画像Pから抽出した移動ベクトルVのヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値を決定するとともに、かかる代表値の信頼度を算出し、信頼度に基づいて運転を支援するための支援情報を生成する。
The
画像取得部21は、撮像部10から所定の周期(例えば、1/30秒周期)で時間的に連続して撮像画像Pを取得する。画像取得部21は、取得した撮像画像Pを画像情報31として記憶部3に記憶させるとともに、ヒストグラム生成部22へ出力する。
The image acquisition unit 21 acquires images P from the
ここで、画像情報31は、撮像画像Pが時系列に並べて記憶された情報である。画像情報31は、画像取得部21によって最新の撮像画像Pが記憶されると、時間的に最も古い撮像画像Pから順次削除して更新される。
Here, the
ヒストグラム生成部22は、撮像画像Pから車両Cの移動に伴う移動ベクトルVを抽出し、複数の移動ベクトルVに基づいてヒストグラムを生成する。ここで、図3Aおよび図3Bを用いて、ヒストグラム生成部22の処理内容について詳細に説明する。
The
図3Aおよび図3Bは、ヒストグラム生成部22の処理内容を示す図である。図3Aおよび図3Bには、路面をX軸およびY軸の平面とする路面座標を示している。路面座標において、原点は、車両Cの後端中央部を示し、X軸は、車両Cの車幅方向を示し、Y軸は、車両Cの前後方向を示す。また、図3Aおよび図3Bには、X軸と平行な軸Xaを示しており、かかる軸Xaは、車両Cの後輪(旋回軸)の位置に対応している。
3A and 3B are diagrams showing the processing contents of the
また、図3Aおよび図3Bには、撮像画像Pから抽出されたオプティカルフローを路面座標に投影した移動ベクトルVを示している。オプティカルフローから移動ベクトルVへの座標変換は、撮像部10の取り付け俯角および取り付け高さに基づいて変換可能である。
Further, FIGS. 3A and 3B show a movement vector V in which the optical flow extracted from the captured image P is projected onto the road surface coordinates. The coordinate conversion from the optical flow to the movement vector V can be performed based on the mounting depression angle and mounting height of the
ヒストグラム生成部22は、複数の移動ベクトルVに基づいて車両Cの旋回角度αおよび移動距離を算出する。まず、図3Aを用いて、車両Cの旋回角度αの算出方法について説明する。
The
図3Aに示すように、まず、ヒストグラム生成部22は、路面座標に変換された移動ベクトルVに基づいて車両Cの旋回中心Aを算出する。具体的には、ヒストグラム生成部22は、各移動ベクトルVの始点P1および終点P2の中点を通り、移動ベクトルVと直交する直線が交わる点を旋回中心Aとして算出する。
As shown in FIG. 3A, first, the
旋回中心Aは、軸Xaである車両Cの旋回軸上に位置しており、車両Cが円弧状に旋回する場合の中心となる位置である。つまり、路面座標において、旋回中心Aと車両Cとの距離が遠い程、車両Cの旋回半径が大きいことを示す。 The turning center A is located on the turning axis of the vehicle C, which is the axis Xa, and is the center position when the vehicle C turns in an arc shape. That is, in terms of road surface coordinates, the farther the distance between the turning center A and the vehicle C is, the larger the turning radius of the vehicle C is.
つづいて、ヒストグラム生成部22は、始点P1および終点P2から旋回中心Aまで引かれた2直線のなす角を車両Cの旋回角度αとして算出する。ヒストグラム生成部22は、各移動ベクトルVについて同様に旋回角度αを算出し、算出した複数の旋回角度αの角度毎のヒストグラム(図1B等参照)を生成する。
Subsequently, the
ヒストグラム生成部22は、例えば旋回角度αの階級値を1度毎に設定するが、これに限定されず、階級値の区分けは、任意に設定可能である。ヒストグラム生成部22は、生成した旋回角度αのヒストグラムを決定部23へ出力する。
The
なお、ヒストグラム生成部22は、撮像画像Pのみに基づいてヒストグラムを生成することが可能である。つまり、ヒストグラム生成部22は、舵角センサ等を用いることなく旋回角度αを算出することができる。これにより、運転支援装置1が例えば撮像部10の後付にも対応可能となるため、汎用性を向上させることができる。
The
次に、図3Bを用いて、車両Cの移動距離の算出方法について説明する。移動距離とは、2時刻間(例えば撮像画像Pの撮像間隔)における車両Cの移動距離を示す。ここで、移動ベクトルVの元となるオプティカルフローは、撮像画像Pの路面等から抽出された特徴点を用いている。 Next, a method of calculating the moving distance of the vehicle C will be described with reference to FIG. 3B. The moving distance indicates the moving distance of the vehicle C in two time intervals (for example, the imaging interval of the captured image P). Here, the optical flow that is the source of the movement vector V uses the feature points extracted from the road surface or the like of the captured image P.
このため、車両Cが旋回しながら移動する場合、得られるオプティカルフローの長さは、車両Cの移動距離に加えて、車両Cの旋回角度αも影響する。 Therefore, when the vehicle C moves while turning, the length of the obtained optical flow is affected by the turning angle α of the vehicle C in addition to the moving distance of the vehicle C.
つまり、移動ベクトルVの始点P1と終点P2とを結ぶ直線の長さは、移動距離および旋回角度αの2成分が合成された値となる。なお、車両Cが直進する場合は、旋回角度αが影響しない、つまり、移動ベクトルVの長さがそのまま移動距離となる。 That is, the length of the straight line connecting the start point P1 and the end point P2 of the movement vector V is a value obtained by combining the two components of the movement distance and the turning angle α. When the vehicle C travels straight, the turning angle α does not affect it, that is, the length of the movement vector V becomes the movement distance as it is.
そこで、ヒストグラム生成部22は、この点に着目し、移動ベクトルVから旋回角度αの成分を除くことで、移動距離を算出する。具体的には、図3Bに示すように、まず、ヒストグラム生成部22は、車両Cの所定の点A1を中心として、移動ベクトルVの始点P1を旋回角度α分回転させる。所定の点A1は、例えば、車両Cの後輪軸の中心位置、言い換えれば、Y軸および軸Xaの交点である。
Therefore, the
ヒストグラム生成部22は、始点P1の回転後の点P1aから終点P2までを変換ベクトルVaとして設定する。これにより、変換ベクトルVaでは、移動ベクトルVから旋回角度αの成分が除かれ、移動距離の成分、いわゆる並進量のみとなる。
The
ヒストグラム生成部22は、各移動ベクトルVについて同様に変換ベクトルVaに変換するとともに、変換ベクトルVaの長さである移動距離を算出し、ヒストグラムを生成する。ヒストグラム生成部22は、生成した移動距離のヒストグラムを決定部23へ出力する。
The
なお、ヒストグラム生成部22は、変換ベクトルVaの長さを移動距離としてヒストグラムを生成したが、例えば、変換ベクトルVaの長さをY軸向きの長さ(Y軸並進量)およびX軸向きの長さ(X軸並進量)に分解して、それぞれについてヒストグラムを生成することとしてもよい。
The
図2に戻って、決定部23について説明する。決定部23は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値を決定する。具体的には、決定部23は、旋回角度αおよび移動距離それぞれのヒストグラムの最頻値F(図4参照)を代表値として決定する。
Returning to FIG. 2, the
決定部23は、決定した代表値の情報を算出部24へ出力する。なお、決定部23は、最頻値Fを代表値として決定したが、これに限定されず、旋回角度αおよび移動距離の平均値を代表値として決定してもよい。
The
算出部24は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて決定部23によって決定された代表値の信頼度を算出する。信頼度とは、代表値の信頼性を示す度合であり、より具体的には、決定部23が決定した代表値が実際の移動ベクトルVとずれる可能性がどの程度あるかを示す指標である。ここで、図4を用いて、算出部24の処理内容について詳細に説明する。
The calculation unit 24 calculates the reliability of the representative value determined by the
図4は、算出部24の処理内容を示す図である。図4には、ヒストグラム生成部22によって生成された移動距離のヒストグラムを示している。ここで、決定部23は、ヒストグラムの最頻値Fを移動距離の代表値として決定している。
FIG. 4 is a diagram showing the processing contents of the calculation unit 24. FIG. 4 shows a histogram of the moving distance generated by the
算出部24は、車両Cの運転者が行う車両Cのバック走行への切替操作を検出した場合に、信頼度の算出を開始する。具体的には、算出部24は、シフトセンサ11からシフト位置がリバースであることを示す情報を取得した場合に、信頼度の算出を開始する。 The calculation unit 24 starts calculating the reliability when the driver of the vehicle C detects the operation of switching the vehicle C to the back driving. Specifically, the calculation unit 24 starts the calculation of the reliability when the information indicating that the shift position is reverse is acquired from the shift sensor 11.
なお、算出部24は、シフトセンサ11からの情報に限らず、バック走行への切替操作であればよく、例えば車速がゼロになったことを検知して、信頼度の算出を開始することとしてもよい。これにより、不必要に信頼度を算出しなくてよいため、制御部2の処理負荷を抑えることができる。
The calculation unit 24 is not limited to the information from the shift sensor 11, and may be an operation for switching to back driving. For example, the calculation unit 24 detects that the vehicle speed has become zero and starts calculating the reliability. May be good. As a result, it is not necessary to calculate the reliability unnecessarily, so that the processing load of the
つづいて、算出部24は、信頼度情報32を用いて、ヒストグラム生成部22によって生成された移動距離のヒストグラムにおける最頻値Fと中央値Mとの差分Dに基づいて信頼度を算出する。
Subsequently, the calculation unit 24 calculates the reliability based on the difference D between the mode F and the median M in the histogram of the moving distance generated by the
信頼度情報32は、信頼度を算出するための係数の情報を含んだ情報であるが、かかる点について図5Aを用いて後述する。最頻値Fとは、ヒストグラムにおいて頻度が最大となる階級値である。中央値Mとは、最小の階級値および最大の階級値の中間となる階級値である。
The
最頻値Fと中央値Mとの差分Dが大きくなる場面として、夜間の撮像画像Pからヒストグラムを生成した場合がある。具体的には、算出部24は、撮像画像Pが夜間画像である場合に、車両Cのバックライトや暗闇の影響で、ゼロ付近の階級値を最頻値Fとしてしまうことがある。 As a scene where the difference D between the mode F and the median M becomes large, there is a case where a histogram is generated from the captured image P at night. Specifically, when the captured image P is a night image, the calculation unit 24 may set the class value near zero as the mode value F due to the influence of the backlight or darkness of the vehicle C.
このため、算出部24は、夜間画像の影響で最頻値Fおよび中央値Mの差分Dが大きい場合に、代表値の信頼度が低くなるように算出する。これにより、例えば夜間画像によって信頼度が低下していることを運転者が容易に知ることができる。 Therefore, the calculation unit 24 calculates so that the reliability of the representative value becomes low when the difference D between the mode value F and the median value M is large due to the influence of the nighttime image. As a result, the driver can easily know that the reliability is lowered by, for example, a night image.
また、算出部24は、ヒストグラムのばらつきに基づいて信頼度を算出する。具体的には、算出部24は、ヒストグラムの分散や標準偏差をばらつきとして算出する。つまり、算出部24は、例えばヒストグラムの階級値が広範囲に分布している場合には、代表値が実際の値とずれる可能性が高い。このため、分散が大きい程、信頼度が低くなるように算出することで、信頼度をより正確に算出することができる。 Further, the calculation unit 24 calculates the reliability based on the variation of the histogram. Specifically, the calculation unit 24 calculates the variance and standard deviation of the histogram as variations. That is, in the calculation unit 24, for example, when the class values of the histogram are widely distributed, there is a high possibility that the representative values deviate from the actual values. Therefore, the reliability can be calculated more accurately by calculating so that the larger the variance, the lower the reliability.
なお、図4に示すように、算出部24は、移動距離のヒストグラムを用いて信頼度を算出することが好ましい。これは、旋回角度αに基づいて移動距離を算出していることに基づく。つまり、算出部24は、移動距離のヒストグラムを用いることで、旋回角度αおよび移動距離双方の影響を加味した信頼度を算出することができる。 As shown in FIG. 4, it is preferable that the calculation unit 24 calculates the reliability by using the histogram of the moving distance. This is based on the fact that the moving distance is calculated based on the turning angle α. That is, the calculation unit 24 can calculate the reliability in consideration of the influences of both the turning angle α and the moving distance by using the histogram of the moving distance.
なお、算出部24は、移動距離のヒストグラムに限らず、旋回角度αのヒストグラムを用いて信頼度を算出することとしてもよい。かかる場合、移動距離および旋回角度α双方のヒストグラムからそれぞれ信頼度を算出し、かかる2つの信頼度を比較することで最終的な信頼度を算出することとしてもよい。 The calculation unit 24 may calculate the reliability by using not only the histogram of the moving distance but also the histogram of the turning angle α. In such a case, the reliability may be calculated from the histograms of both the moving distance and the turning angle α, and the final reliability may be calculated by comparing the two reliabilitys.
次に、図5Aおよび図5Bを用いて算出部24の信頼度算出についてさらに説明する。図5Aは、信頼度情報32の説明図である。まず、図5Aを用いて、算出部24の信頼度算出方法について説明する。
Next, the reliability calculation of the calculation unit 24 will be further described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG. 5A is an explanatory diagram of the
図5Aに示すように、信頼度情報32は、算出部24によって算出された差分Dに応じた係数Xと、分散に応じた係数Yとを組み合わせて、信頼度を算出するための係数を決定する情報である。
As shown in FIG. 5A, the
より具体的には、算出部24は、信頼度の最大値を4とし、係数Xおよび係数Yに応じて決定された係数を4から差し引いて信頼度を算出する、いわゆる減点方式を用いる。これにより、信頼度を容易に算出することができる。 More specifically, the calculation unit 24 uses a so-called deduction method in which the maximum value of the reliability is set to 4, and the coefficient determined according to the coefficient X and the coefficient Y is subtracted from 4 to calculate the reliability. Thereby, the reliability can be easily calculated.
図5Aに示すように、算出部24は、差分Dが大きい程、係数Xが大きくなり、また、分散が大きい程、係数Yが大きくなる、つまり、係数Xおよび係数Yの合算値が大きくなるため、結果として信頼度が小さくなる。 As shown in FIG. 5A, in the calculation unit 24, the larger the difference D, the larger the coefficient X, and the larger the variance, the larger the coefficient Y, that is, the total value of the coefficient X and the coefficient Y becomes larger. Therefore, the reliability is reduced as a result.
また、例えば、算出部24は、ヒストグラムの差分Dが「4以下」であり、分散が「45以下」である場合、減点数を「0」とする、すなわち、算出結果である信頼度は最大値である「4」となる。 Further, for example, when the difference D of the histogram is "4 or less" and the variance is "45 or less", the calculation unit 24 sets the deduction point to "0", that is, the reliability of the calculation result is maximum. The value is "4".
一方、算出部24は、ヒストグラムの差分Dが「8以上」であり、分散が「60以上」である場合、減点数を「4」とする、すなわち、算出結果である信頼度は最小値である「0」となる。 On the other hand, when the difference D of the histogram is "8 or more" and the variance is "60 or more", the calculation unit 24 sets the deduction point to "4", that is, the reliability of the calculation result is the minimum value. It becomes a certain "0".
なお、算出部24は、信頼度を減点方式によって算出する場合に限らず、例えば、係数Xおよび係数Yに応じて決定された係数をそのまま信頼度として決定することとしてもよい。かかる場合には、信頼度の最大値は「0」となり、最小値は「4」となる。 The calculation unit 24 is not limited to the case where the reliability is calculated by the deduction method, and may, for example, determine the coefficient determined according to the coefficient X and the coefficient Y as it is as the reliability. In such a case, the maximum value of the reliability is "0" and the minimum value is "4".
また、図5Aに示した信頼度の最大値や係数Xおよび係数Yは、一例であり、差分Dと分散との組み合わせによって相対的に信頼度が決定されるものであれば足りる。つづいて、算出部24は、係数Xおよび係数Yによって算出した信頼度を、車両Cの走行速度に応じて補正する。かかる点について、図5Bを用いて説明する。 Further, the maximum value of the reliability and the coefficient X and the coefficient Y shown in FIG. 5A are examples, and it is sufficient if the reliability is relatively determined by the combination of the difference D and the variance. Subsequently, the calculation unit 24 corrects the reliability calculated by the coefficient X and the coefficient Y according to the traveling speed of the vehicle C. This point will be described with reference to FIG. 5B.
図5Bは、車両Cの走行速度に応じた補正方法の説明図である。図5Bに示すように、算出部24は、車両Cの走行速度(車速)を行、差分Dおよび分散によって算出された信頼度を列とするテーブルの情報に基づいて信頼度を算出する。なお、かかるテーブルの情報は、例えば信頼度情報32と合わせて記憶部3に記憶される。
FIG. 5B is an explanatory diagram of a correction method according to the traveling speed of the vehicle C. As shown in FIG. 5B, the calculation unit 24 calculates the reliability based on the information in the table in which the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle C is rowed, the difference D and the reliability calculated by the variance are columns. The information in the table is stored in the
図5Bに示すように、算出部24は、車速に応じた係数Zを用いて信頼度を補正することで、最終的な信頼度を算出する。具体的には、算出部24は、車速が速い程、係数Zを小さくする、つまり、最終的な信頼度が小さくなるようにする。 As shown in FIG. 5B, the calculation unit 24 calculates the final reliability by correcting the reliability using the coefficient Z corresponding to the vehicle speed. Specifically, the calculation unit 24 reduces the coefficient Z as the vehicle speed increases, that is, the final reliability decreases.
これは、車速が速い程、2時刻間の撮像画像Pの変化が大きくなることで、同一特徴点の変化の追従精度が悪化することを考慮している。したがって、車速に応じて信頼度を補正することで、より正確な信頼度を算出することができる。 This is because the faster the vehicle speed, the larger the change in the captured image P between two hours, and the worse the tracking accuracy of the change in the same feature point. Therefore, more accurate reliability can be calculated by correcting the reliability according to the vehicle speed.
なお、算出部24は、撮像画像Pに基づいて算出した移動距離を用いて車両Cの走行速度を算出してもよく、あるいは、別途設けられた車速センサ等から車両Cの走行速度を取得することとしてもよい。 The calculation unit 24 may calculate the traveling speed of the vehicle C using the moving distance calculated based on the captured image P, or acquire the traveling speed of the vehicle C from a separately provided vehicle speed sensor or the like. It may be that.
図2に戻って、情報生成部25について説明する。情報生成部25は、算出部24によって算出された信頼度に基づいて車両Cの運転を支援するための支援情報を生成する。ここで、図6Aおよび図6Bを用いて情報生成部25の処理内容について説明する。
Returning to FIG. 2, the
図6Aおよび図6Bは、情報生成部25の処理内容を示す図である。図6Aおよび図6Bでは、情報生成部25が支援情報として車両Cの予測される進行方向を示す予測線100を生成する処理を一例として説明する。
6A and 6B are diagrams showing the processing contents of the
図6Aに示すように、情報生成部25は、領域R内に予測線100を描画するための支援情報を生成する。領域Rは、車両Cの前後方向Hおよび車幅Wによって規定される。例えば、前後方向Hは、算出部24によって算出された移動距離に応じて動的に変化する値であり、車幅Wは、静的な値である。
As shown in FIG. 6A, the
情報生成部25は、ヒストグラム生成部22によって算出された旋回中心Aを中心とする2つの円弧を予測線100として生成する。かかる2つの円弧は、車両C側の基端がそれぞれ車両Cの側面位置に対応する。つまり、2つの円弧の間隔は、車幅を示す。
The
情報生成部25は、生成した予測線100を路面座標から撮像画像Pの座標に変換する。なお、情報生成部25は、予測線100に加えて、車両Cの前後方向で平行となるように固定され、車幅を示す固定ガイド線を併せて生成することとしてもよい。
The
また、情報生成部25は、算出部24によって算出された信頼度に応じた表示形態の予測線100を生成する。かかる点について、図6Bを用いて説明する。図6Bに示すグラフでは、横軸に信頼度を示し、縦軸に予測線100の透過率を示している。
Further, the
ここで、透過率「0%」とは、予測線100が運転者に視認できる状態であり、予測線100と重なった部分の撮像画像Pは視認できない状態を示す。また、透過率が0より大きく、100%未満である場合、たとえば、「50%」は、半透明の予測線100と予測線100と重なった部分の撮像画像Pとが視認できる状態を示す。
Here, the transmittance "0%" indicates a state in which the
50%より透過率が高くなると、予測線100を通して撮像画像Pをより鮮明に視認でき、一方、50%より透過率が低くなると、予測線100がより鮮明に視認できる。透過率「100%」は、予測線100が透明のため視認できず、予測線100と重なった部分の撮像画像Pのみが視認できる状態を示す。
When the transmittance is higher than 50%, the captured image P can be visually recognized more clearly through the
図6Bに示すように、情報生成部25は、信頼度が低い程、生成する予測線100の透過率を高くする。つまり、情報生成部25は、信頼度が低い程、予測線100よりも撮像画像Pを視認しやすくすることで、撮像画像Pをより鮮明に視認できるようにする。
As shown in FIG. 6B, the lower the reliability of the
また、情報生成部25は、信頼度がゼロの場合には、予測線100の透過率を100%にする、つまり、予測線100を非表示とする。このように、予測線100の表示形態を変えることで、車両Cの運転者が予測線100の信頼度を認識できるため、予測線100が実際と一致していなかった場合でも戸惑いにくくすることができる。
Further, when the reliability is zero, the
なお、予測線100の表示形態は、透過率に限定されるものではなく、色の濃淡を変化させるようにしてもよい。あるいは、予測線100を信頼度に応じた点滅間隔で点滅表示させることとしてもよい。
The display form of the
図2に戻って、描画部26について説明する。描画部26は、車両Cの予測される進行方向を示す予測線100を撮像画像Pに重ねて描画した合成画像を生成する。描画部26は、生成した合成画像を表示装置50に出力することで、合成画像を表示させる。
Returning to FIG. 2, the
次に、図7を用いて、実施形態に係る運転支援装置1が実行する支援処理の処理手順について説明する。図7は、実施形態に係る運転支援装置1が実行する支援処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, the processing procedure of the support processing executed by the driving
図7に示すように、まず、画像取得部21は、バック走行の切替操作を検出する(ステップS101)。なお、画像取得部21が切替操作を検出することとしたが、算出部24が切替操作を直接検出することとしてもよい。 As shown in FIG. 7, first, the image acquisition unit 21 detects the back running switching operation (step S101). Although the image acquisition unit 21 has decided to detect the switching operation, the calculation unit 24 may directly detect the switching operation.
つづいて、ヒストグラム生成部22は、車両Cに設けられた撮像部10の撮像画像Pから車両Cの移動に伴う移動ベクトルVを抽出し、複数の移動ベクトルVに基づいてヒストグラムを生成する(ステップS102)。
Subsequently, the
つづいて、決定部23は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値を算出する(ステップS103)。つづいて、算出部24は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて決定部23によって決定された代表値の信頼度を算出する(ステップS104)。
Subsequently, the
つづいて、情報生成部25は、算出部24によって算出された信頼度が最大値であるか否かを判定する(ステップS105)。情報生成部25は、信頼度が最大値であった場合(ステップS105,Yes)、通常表示となる予測線100を生成し(ステップS106)、処理を終了する。
Subsequently, the
一方、ステップS105において、情報生成部25は、信頼度が最大値でなかった場合(ステップS105,No)、信頼度がゼロであるか否かを判定する(ステップS107)。
On the other hand, in step S105, when the reliability is not the maximum value (steps S105, No), the
情報生成部25は、信頼度がゼロであった場合(ステップS107,Yes)、非表示となるように予測線100を生成し(ステップS108)、処理を終了する。あるいは、情報生成部25は、予測線100の生成を禁止する。
When the reliability is zero (step S107, Yes), the
一方、ステップS107において、情報生成部25は、信頼度がゼロでない場合(ステップS107,No)、信頼度に応じた表示形態で表示される予測線100を生成し(ステップS109)、処理を終了する。
On the other hand, in step S107, when the reliability is not zero (step S107, No), the
上述してきたように、実施形態に係る運転支援装置1は、ヒストグラム生成部22と、決定部23と、算出部24と、情報生成部25とを備える。ヒストグラム生成部22は、車両Cに設けられた撮像部10の撮像画像Pから車両Cの移動に伴う移動ベクトルVを抽出し、複数の移動ベクトルVに基づいてヒストグラムを生成する。決定部23は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて移動ベクトルVの代表値を決定する。算出部24は、ヒストグラム生成部22によって生成されたヒストグラムに基づいて決定部23によって決定された代表値の信頼度を算出する。情報生成部25は、算出部24によって算出された信頼度に基づいて車両Cの運転を支援するための支援情報を生成する。これにより、運転者が戸惑うことを防止できる。
As described above, the driving
なお、上述した実施形態では、撮像画像Pのみを用いて移動ベクトルVの代表値を決定したが、例えば舵角センサ等を別途設けておいてもよい。つまり、通常は、舵角センサから車両Cの旋回移動を検出することとし、例えば、舵角センサが故障した場合に、撮像画像Pを用いて移動ベクトルVを決定することとしてもよい。 In the above-described embodiment, the representative value of the movement vector V is determined using only the captured image P, but for example, a steering angle sensor or the like may be provided separately. That is, normally, the turning movement of the vehicle C is detected from the steering angle sensor, and for example, when the steering angle sensor fails, the movement vector V may be determined using the captured image P.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
1 運転支援装置
2 制御部
3 記憶部
10 撮像部
21 画像取得部
22 ヒストグラム生成部
23 決定部
24 算出部
25 情報生成部
C 車両
V 移動ベクトル
1 Driving
Claims (8)
前記ヒストグラム生成部によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記移動ベクトルの代表値を決定する決定部と、
前記ヒストグラム生成部によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記決定部によって決定された前記代表値の信頼度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記信頼度に基づいて前記車両の運転を支援するための支援情報を生成する情報生成部と、
を備え、
前記決定部は、
前記ヒストグラムの最頻値を前記代表値として決定し、
前記算出部は、
前記ヒストグラムにおける前記最頻値と中央値との差分に基づいて前記信頼度を算出すること
を特徴とする運転支援装置。 A histogram generation unit that extracts a movement vector accompanying the movement of the vehicle from an image captured by an imaging unit provided on the vehicle and generates a histogram based on the plurality of movement vectors.
A determination unit that determines a representative value of the movement vector based on the histogram generated by the histogram generation unit, and a determination unit.
A calculation unit that calculates the reliability of the representative value determined by the determination unit based on the histogram generated by the histogram generation unit, and a calculation unit.
An information generation unit that generates support information for supporting the driving of the vehicle based on the reliability calculated by the calculation unit, and an information generation unit .
Equipped with a,
The decision unit
The mode value of the histogram is determined as the representative value, and
The calculation unit
A driving support device characterized in that the reliability is calculated based on the difference between the mode value and the median value in the histogram.
前記情報生成部は、
前記算出部によって算出された前記信頼度に応じた表示形態の前記予測線を含む前記支援情報を生成し、当該支援情報を前記描画部へ出力すること
を特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。 A drawing unit for drawing a prediction line indicating the predicted traveling direction of the vehicle by superimposing it on the captured image is further provided.
The information generation unit
The operation according to claim 1, wherein the support information including the prediction line in a display form according to the reliability calculated by the calculation unit is generated, and the support information is output to the drawing unit. Support device.
前記車両の旋回角度の成分と、前記車両の移動距離の成分とを含み、
前記ヒストグラム生成部は、
前記移動ベクトルの大きさから前記旋回角度の成分を除くことによって算出される前記移動距離の前記ヒストグラムを生成し、
前記算出部は、
前記移動距離の前記ヒストグラムに基づいて前記信頼度を算出すること
を特徴とする請求項1または2に記載の運転支援装置。 The magnitude of the movement vector is
The component of the turning angle of the vehicle and the component of the moving distance of the vehicle are included.
The histogram generator
The histogram of the movement distance calculated by removing the component of the turning angle from the magnitude of the movement vector is generated.
The calculation unit
The driving support device according to claim 1 or 2, wherein the reliability is calculated based on the histogram of the moving distance.
前記ヒストグラムのばらつきに基づいて前記信頼度を算出すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の運転支援装置。 The calculation unit
The driving support device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the reliability is calculated based on the variation of the histogram.
前記車両の走行速度に応じて前記信頼度を補正すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の運転支援装置。 The calculation unit
The driving support device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the reliability is corrected according to the traveling speed of the vehicle.
前記撮像画像のみに基づいて前記ヒストグラムを生成すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の運転支援装置。 The histogram generator
The driving support device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the histogram is generated based only on the captured image.
前記車両の運転者が行う前記車両のバック走行への切替操作を検出した場合に、前記信頼度の算出を開始すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の運転支援装置。 The calculation unit
The driving support according to any one of claims 1 to 6 , wherein the calculation of the reliability is started when the operation of switching to the back running of the vehicle is detected by the driver of the vehicle. apparatus.
前記ヒストグラム生成工程によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記移動ベクトルの代表値を決定する決定工程と、
前記ヒストグラム生成工程によって生成された前記ヒストグラムに基づいて前記決定工程によって決定された前記代表値の信頼度を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された前記信頼度に基づいて前記車両の運転を支援するための支援情報を生成する情報生成工程と、
を含み、
前記決定工程は、
前記ヒストグラムの最頻値を前記代表値として決定し、
前記算出工程は、
前記ヒストグラムにおける前記最頻値と中央値との差分に基づいて前記信頼度を算出すること
を特徴とする運転支援方法。 A histogram generation step of extracting a movement vector accompanying the movement of the vehicle from an image captured by an imaging unit provided in the vehicle and generating a histogram based on the plurality of the movement vectors.
A determination step of determining a representative value of the movement vector based on the histogram generated by the histogram generation step, and a determination step of determining the representative value of the movement vector.
A calculation step of calculating the reliability of the representative value determined by the determination step based on the histogram generated by the histogram generation step, and a calculation step.
An information generation step of generating support information for supporting the driving of the vehicle based on the reliability calculated by the calculation step, and an information generation step .
Only including,
The determination step is
The mode value of the histogram is determined as the representative value, and
The calculation process is
A driving support method characterized in that the reliability is calculated based on the difference between the mode and the median in the histogram.
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