JPH07266919A - カーブ路警報装置 - Google Patents

カーブ路警報装置

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JPH07266919A
JPH07266919A JP6226794A JP6226794A JPH07266919A JP H07266919 A JPH07266919 A JP H07266919A JP 6226794 A JP6226794 A JP 6226794A JP 6226794 A JP6226794 A JP 6226794A JP H07266919 A JPH07266919 A JP H07266919A
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JP
Japan
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curvature
curved road
radius
vehicle speed
curve
Prior art date
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Pending
Application number
JP6226794A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshibumi Koshizawa
俊文 越沢
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次元画像内の白線座標からカーブ路の曲率
半径を求めるのではなくまた、カーブ路に送信器を設置
することなくカーブ路の曲率半径を求めて危険な車速に
対して警報を与えるカーブ路警報装置を実現する。 【構成】 カーブ路に設置されたカーブ曲率表示標識を
撮像する二次元カメラから得られた画像信号に二値化処
理及びエッジ処理を施して決定される文字パターンと予
め記憶されたカーブ曲率の文字パターンとを照合するこ
とにより該カーブ路の曲率半径を決定するとともにこの
曲率半径から予め設定した許容車速を求めこの許容車速
より検出した自車速の方が大きいときにはオーバースピ
ードであるとして一定時間警報を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカーブ路警報装置に関
し、特に車両がカーブ路に進入したときの車速が危険な
状態のとき警報を発生する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】このようなカーブ路警報装置において
は、まずカーブ路の曲率半径を検出する必要があるが、
このような従来例としては特開平3-186713号公報及び同
3-139706号公報などがあり、これらにおいては二次元カ
メラの出力画像から2本の白線(案内線)を検出し、こ
の白線の座標からカーブ路の曲率半径を求めていた。
【0003】しかしながら、このような従来例のごとく
二次元画像内における白線座標からカーブ路の曲率半径
を算出する場合、以下の様な問題点があった。
【0004】(1)夜間、白線が充分照明されていない
とき、または走行路に沿って防音壁が設置されていると
き等、遠方の白線が検出出来ずカーブ路の正確な曲率半
径が求められない。
【0005】(2)「単眼視三角測量の原理」に基づい
ているため、白線の距離算出においてカメラ光軸の方向
が路面に対して厳密に設定されている必要があり、車両
がピッチングしたときにはカーブ路の曲率半径に算出誤
差を生じる。
【0006】(3)勾配又はバンクを有するカーブ路で
は、上記の単眼視三角測量の原理に基づいているため、
カーブ路の曲率半径の算出の差を生じる。
【0007】このように単眼視三角測量の原理に基づく
欠点を有しないカーブ路警報装置としては特開昭54-559
23号公報が挙げられる。
【0008】この装置においては、カーブ路の入口付近
に送信器を設け、この送信器からカーブ路に進入してく
る車両の受信器に向けて基準許容車速情報を発信し、受
信した基準許容車速に基づき、現在の車速との関係から
警報を発生するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術の場合には、送信装置を各カーブ路に新設
する必要があり、完全に設置するまでに長い期間が必要
であり且つ完全に設置されるまでは十分な効果が発揮出
来ない。
【0010】また、このような送信装置を各カーブ路に
新設する際にはかなりのコストがかかるとともにその保
守も道路設置・管理者側に大きな負担になるという問題
点があった。
【0011】従って本発明は、二次元画像内の白線座標
からカーブ路の曲率半径を求めるのではなく、また、カ
ーブ路に送信器を設置することなくカーブ路の曲率半径
を求めて危険な車速に対して警報を与えるカーブ路警報
装置を実現することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るカーブ路警報装置は、車両に搭載され
て道路のカーブ曲率半径表示標識を撮影する二次元カメ
ラと、車速検出手段と、警報器と、該カメラから得られ
た画像信号に二値化処理及びエッジ処理を施して検出さ
れる文字パターンと予め記憶されたカーブ曲率半径の文
字パターンとを照合することにより該カーブ路の曲率半
径を検出するとともに該カーブ曲率半径から予め記憶し
た許容車速を求め該許容車速より該検出した車速が大き
いときに該警報器を一定時間付勢する信号処理手段と、
を備えている。
【0013】上記の信号処理手段は、カーブ曲率半径の
文字パターンを記憶したメモリと、カーブ曲率半径に対
応した許容車速を記憶したメモリとを含んでいる。
【0014】
【作用】殆どの高速道路のカーブ路の入口にはそのカー
ブ路の進入に際して車速に注意しなければならないよう
な急なカーブ路の殆どにおいてその曲率半径を表示した
標識が設置されており、その表示値も予め設計時に設定
された値であり十分正確な値として判断することが出来
る。
【0015】このため本発明では、信号処理手段が車両
に搭載された二次元カメラから得られた画像信号を二値
化処理及びエッジ処理して文字パターンを検出する。
【0016】そして、この文字パターンとメモリに予め
記憶されたカーブ曲率半径の文字パターンとを比較照合
することによりカーブ路の曲率半径表示標識に含まれて
いるカーブ曲率半径を認識し、このカーブ曲率半径から
メモリに予め記憶した許容車速を求める。
【0017】そして、信号処理手段はこの求めた許容車
速と車速検出手段によって検出した現在の車速とを比較
し、現在の車速が該許容車速より大きいとき警報器を一
定時間付勢することにより信号処理手段はドライバーに
対して警報を発生することが出来る。
【0018】
【実施例】図1は本発明に係るカーブ路警報装置の実施
例を示したもので、図中、1は車両に取り付けられ高速
道路のカーブ路に設置されているカーブ曲率半径表示標
識を撮影するための二次元カメラ、2は車速検出手段と
しての車速センサ、3は警報器、そして4は信号処理手
段としてのコントロールユニットである。
【0019】また、コントロールユニット4は、二次元
カメラ1の出力画像をディジタル信号に変換するための
A/D変換器41と、このA/D変換器41からのディ
ジタル信号を格納するためのフレームメモリ42と、車
速センサ2からの車速信号を取り込むための入力回路4
3と、フレームメモリ42に格納したデータを二値化処
理して撮影された画像内の輝度エッジ部を抽出するCP
U44と、このCPU44によって二値化処理されたデ
ータを格納するフレームメモリ45と、文字パターン
(テンプレート)を予め格納したメモリ46と、CPU
44が実行するためのプログラム及びデータを予め格納
したROM47と、CPU44によって演算処理された
処理結果を警報器3に出力するための出力回路48とで
構成されている。
【0020】図2には図1に示したCPU44で実行さ
れる処理プログラムのフローチャートが示されており、
以下、このフローチャートを参照して図1に示した本発
明の実施例の動作を説明する。
【0021】まず、CPU44に対する初期化処理が行
われる(ステップS1)。
【0022】つぎに、CPU44に内蔵されるタイマカ
ウンタを“0”にリセットし、出力回路48をOFFに
初期設定する(ステップS2)。
【0023】さらに、車速センサ2から車速信号を入力
回路43を経由して読み込み、その結果を自車速Vとし
て保存する(ステップS3)。
【0024】また、A/D変換器41から出力された二
次元カメラ1のディジタル信号をフレームメモリ42に
格納させる(ステップS4)。
【0025】フレームメモリ42に一旦格納した二次元
画像データを読み出して前記のように二値化処理を行い
撮像された画像内の輝度エッジ部を抽出するエッジ処理
を行ってその処理結果のデータをフレームメモリ45に
格納する(ステップS5)。
【0026】したがって、この二値化処理及びエッジ処
理により、カメラ1で撮像された画像内の物体や標識な
どの文字部分の輪郭が抽出されてフレームメモリ45に
文字パターンデータとして格納されることとなる。
【0027】つぎに、CPU44はフレームメモリ45
に格納した文字パターンデータと予めメモリ46に設定
しておいた文字パターンとを比較する。
【0028】この登録パターンとしては下記の表1に示
すように、英大文字「R」、数字「0」〜「9」、英小
文字「m」がテンプレートデータtR ,t0 〜t9 ,t
m としてそれぞれ登録設定されており、この登録された
パターンがフレームメモリ45内に有るか否かを判定す
るテンプレートマッチング処理を実行する(ステップS
6)。
【0029】
【表1】
【0030】そして、ステップS6において「R○○○
m」(○部は数字)に該当するパターンが検出された場
合は、数字3桁の「○○○」部をカーブ曲率半径値(m
単位)として認識する(ステップS7)。
【0031】テンプレートマッチングの説明 ここで、ステップS7におけるカーブ曲率半径値の認識
過程について以下に詳しく説明する。
【0032】図3には車両10が右回りカーブ路20に
進入するときの状態を示しており、このカーブ路20の
入口にはカーブ曲率表示標識30が図示のごとく立てら
れている。
【0033】そして、この車両10に搭載した二次元カ
メラ1で撮像された画像例が図4に示されている。
【0034】いま、図4に示した二次元の画面上の画像
は、画面上の点座標(x,y)の濃度値f(x,y)の
全体を表す2変数実関数z=f(x,y)で表現され
る。
【0035】ある処理(例えば上記の二値化処理)によ
り,元画像の濃度値f(x,y)から処理後画像の濃度
値g(x,y)を得る場合、線型処理であれば次式が成
立する。
【0036】
【数1】
【0037】ここで,α(x,y)は処理内容により規
定されるパラメータであり重み関数と呼ばれるものであ
る。
【0038】即ち、上記の(1)式は、カメラ1で撮像
した画面上の点(x,y)における処理後画像の濃度値
g(x,y)に、入力画像の点(u,v)における濃度
値f(u,v)が重みα(x−u,y−v)で寄与し、
これが、点(x,y)と点(u,v)の間の座標値の差
(x−u,y−v)で定まるという事を示している。
【0039】テンプレートマッチングでは、予め用意し
た標準画像(テンプレート画像)t(x,y)と、元画
像との類似性、同一性、相違性を以下に示す様な尺度を
用いて評価して認識・判別させる処理を行う。
【0040】代表的なテンプレートマンチングは(1)
式において重み関数α(x,y)をテンプレートの反転
値t(−x,−y)に設定する(α(x,y)=t(−
x,−y))。これは、正規化因子を用いて次式のよう
に表される。
【0041】
【数2】
【0042】この(2)式で求められるg'(x,y)を
(1)式のg(x,y)に代入することにより、|g'
(x,y)|をテンプレートと元画像との類似性評価の
尺度として利用することができる。
【0043】上記実施例の場合には、元画像内文字パタ
ーンのサイズとテンプレートのサイズがほぼ一致する様
に、文字候補の輪郭内の面積等をパラメータとして、元
画像またはテンプレートを拡大・縮小した後に、上記の
|g'(x,y)|を求め、その値が設定値以上であれ
ば、画像内にテンプレート文字が存在するとして認識す
ることができる。(テンプレートと元画像が完全一致し
た場合は|g'(x,y)|=1となる。)
【0044】このようにしてカーブ曲率半径値が認識さ
れたか否かをステップS8において判定し、カーブ曲率
半径値が認識されたと判定された場合にはその認識値を
Rとする(ステップS9)。
【0045】そして、この認識されたR値に基づきRO
M47に予め実験又は演算等により設定されたカーブ路
での許容車速を図示のようなマッピングデータから求め
てこの許容車速をVR として格納する(ステップS1
0,S11)。尚、カーブ曲率半径値に対する許容車速
については、上記の特開昭54-55923号に示す如く公知で
ある。
【0046】そして、オーバースピード警報を所定時間
発生するために内蔵するタイマカウンタに設定値を設定
する(ステップS12)。
【0047】この後、ステップS3で読み込んだ自車速
VとステップS11で格納した許容車速VR とを比較判
定し(ステップS13)、V>VR であることが判った
ときには、現在のタイマカウンタが“1”であるか否か
を判定し(ステップS14)、“1”でないときにはタ
イマカウンタの値から“1”をデクリメントし(ステッ
プS15)、“1”であるときにはタイマカウンタの値
を“0”にリセットし(ステップS16)、それぞれ出
力回路48を経て警報器3に警報信号を与える(ステッ
プS17)。
【0048】ステップS13においてV≦VR であるこ
とが判ったときには、タイマカウンタを“0”にリセッ
トし(ステップS18)、出力回路48から警報器3へ
警報信号を与えないようにする(ステップS19)。
【0049】また、上記のカーブ曲率半径値の認識(ス
テップS7)は通常一瞬にして行われるので、CPU4
4の処理周期によりステップS8を次に通過するときに
は認識値は存在しないことになるので、ステップS20
に進んでタイマカウンタの値をチェックし、タイマカウ
ンタ値が“0”でなければステップS13〜S17を実
行し、タイマカウンタ値が“0”になっていればステッ
プS19へ飛び、警報出力を発生しないようにする。
【0050】以上の動作により、警報出力は以下のよう
に作動する。
【0051】高速道路のカーブ曲率半径表示標識を一回
認識するごとに自車速と予め記憶された許容車速を比較
して、自車速≦許容車速の場合は警報は発生せず、自車
速>許容車速の場合にはその後、自車速≦許容車速と
なるか、警報発生後所定時間経過するまでの間警報を
発生させる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るカー
ブ路警報装置によれば、カーブ路に設置されたカーブ曲
率表示標識を撮像する二次元カメラから得られた画像信
号に二値化処理及びエッジ処理を施して検出される文字
パターンと予め記憶されたカーブ曲率の文字パターンと
を照合することにより該カーブ路の曲率半径を検出する
とともにこの曲率半径から予め記憶した許容車速を求め
この許容車速より検出した自車速の方が大きいときには
オーバースピードであるとして一定時間警報を発生する
ように構成したので、複雑な補正計算処理を必要とせず
に正確なカーブ曲率をカーブ路進入前に得られ、正確且
つ適性なタイミングでカーブ路進入速度超過の警報を発
することが出来、車両の安全運行に貢献することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカーブ路警報装置の実施例を示し
たブロック図である。
【図2】本発明に係るカーブ路警報装置に用いられるコ
ントロールユニットで実行される処理手順を示したフロ
ーチャート図である。
【図3】車両がカーブ路に進入するときの表示標識の設
置例を示した図である。
【図4】カーブ路の曲率表示標識をカメラで撮影したと
きの画像例を示した図である。
【符号の説明】
1 二次元カメラ 2 車速センサ 3 警報器 4 コントロールユニット 42,45 フレームメモリ 44 CPU 46 メモリ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載されて道路のカーブ曲率半径
    表示標識を撮影する二次元カメラと、車速検出手段と、
    警報器と、該カメラから得られた画像信号に二値化処理
    及びエッジ処理を施して決定される文字パターンと予め
    記憶されたカーブ曲率半径の文字パターンとを照合する
    ことにより該カーブ路の曲率半径を検出するとともに該
    カーブ曲率半径から予め記憶した許容車速を求め該許容
    車速より該検出した車速が大きいときに該警報器を一定
    時間付勢する信号処理手段と、を備えたことを特徴とす
    るカーブ路警報装置。
  2. 【請求項2】 該信号処理手段が、カーブ曲率半径の文
    字パターンを記憶したメモリと、カーブ曲率半径に対応
    した許容車速を記憶したメモリとを含んでいることを特
    徴とした請求項1に記載のカーブ路警報装置。
JP6226794A 1994-03-31 1994-03-31 カーブ路警報装置 Pending JPH07266919A (ja)

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JP6226794A JPH07266919A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 カーブ路警報装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005004410A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Clarion Co Ltd 道路標識等表示装置及び道路標識等画像の画像表示方法
WO2006013645A1 (ja) * 2004-08-06 2006-02-09 Hitachi, Ltd. 車両姿勢制御装置および方法
JP2014115775A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Denso Corp 道路形状特定装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030415