JP7488010B2 - Distance calculation device and distance calculation method - Google Patents
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Description
本発明は、距離算出装置および距離算出方法に関する。 The present invention relates to a distance calculation device and a distance calculation method.
従来、画像などに基づいて距離を測定する技術がある。特許文献1には、ステレオカメラが撮影した測距対象の画像を基にして、測距対象までの距離を測定する第1の測距と、発光部が測距対象に光ビームを照射して、反射されてきた反射光を基にして、測距対象までの距離を測定する第2の測距と、を選択して実行する測距部を備えた測距装置が開示されている。
Conventionally, there is technology for measuring distance based on images, etc.
ここで、距離の算出を安価な構成で実現できることが望まれている。例えば、単眼のカメラによる画像から距離を算出することができれば、コスト低減が可能となる。 Here, it is desirable to be able to calculate distance with an inexpensive configuration. For example, if distance could be calculated from an image taken with a monocular camera, costs could be reduced.
本発明の目的は、安価な構成によって距離を算出することができる距離算出装置および距離算出方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a distance calculation device and a distance calculation method that can calculate distance with an inexpensive configuration.
本発明の距離算出装置は、車両の前方を前記車両のカメラによって撮像した動画データを取得する動画取得部と、前記車両の速度データを取得する速度取得部と、前記動画データの画像から先行車両およびナンバープレートを検出し、かつ前記ナンバープレートが撮像されている画素の領域である第一領域のサイズを検出する検出部と、前記車両の進行方向に沿った距離を推定する推定部と、を備え、前記推定部は、前記先行車両が停止し、かつ前記車両が走行していたときに撮像された複数のフレームにおける前記第一領域のサイズと、前記速度データと、に基づいて係数を設定し、前記推定部は、前記係数と、前記第一領域のサイズと、に基づいて前記進行方向に沿った距離を算出することを特徴とする。 The distance calculation device of the present invention includes a video acquisition unit that acquires video data of the area ahead of the vehicle captured by a camera of the vehicle, a speed acquisition unit that acquires speed data of the vehicle, a detection unit that detects a leading vehicle and license plate from an image of the video data and detects the size of a first area, which is an area of pixels in which the license plate is captured, and an estimation unit that estimates a distance along the traveling direction of the vehicle, wherein the estimation unit sets a coefficient based on the size of the first area and the speed data in a plurality of frames captured when the leading vehicle was stopped and the vehicle was traveling, and the estimation unit calculates the distance along the traveling direction based on the coefficient and the size of the first area.
本発明に係る距離算出装置は、ナンバープレートが撮像されている画素の領域である第一領域のサイズと、車両の速度データと、に基づいて車両の進行方向に沿った距離を算出する。本発明に係る距離算出装置によれば、安価な構成によって距離を算出することができるという効果を奏する。 The distance calculation device according to the present invention calculates the distance along the vehicle's traveling direction based on the size of a first region, which is the region of pixels in which the license plate is imaged, and the vehicle's speed data. The distance calculation device according to the present invention has the effect of being able to calculate the distance with an inexpensive configuration.
以下に、本発明の実施形態に係る距離算出装置および距離算出方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 The distance calculation device and distance calculation method according to the embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. Furthermore, the components in the following embodiments include those that can be easily imagined by a person skilled in the art or those that are substantially the same.
[実施形態]
図1から図15を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、距離算出装置および距離算出方法に関する。図1は、実施形態に係る距離検出装置のブロック図、図2は、自らの車両が先行車両の後方に停止するときの様子を示す図、図3は、先行車両が撮像されたフレームを示す図、図4は、先行車両が撮像されたフレームを示す図、図5は、先行車両までの距離と撮像範囲との関係を示す図、図6は、先行車両およびナンバープレートの検出について説明する図、図7は、先行車両までの距離と第一領域の幅との関係を示す図、図8は、走行距離の算出方法を説明する図、図9は、平均速度について説明する図、図10は、走行距離の算出方法を説明する図である。
[Embodiment]
An embodiment will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 15. The embodiment relates to a distance calculation device and a distance calculation method. Fig. 1 is a block diagram of a distance detection device according to the embodiment, Fig. 2 is a diagram showing a state when a vehicle stops behind a preceding vehicle, Fig. 3 is a diagram showing a frame in which the preceding vehicle is imaged, Fig. 4 is a diagram showing a frame in which the preceding vehicle is imaged, Fig. 5 is a diagram showing a relationship between the distance to the preceding vehicle and an image capture range, Fig. 6 is a diagram explaining detection of the preceding vehicle and the license plate, Fig. 7 is a diagram showing a relationship between the distance to the preceding vehicle and the width of the first area, Fig. 8 is a diagram explaining a calculation method of a travel distance, Fig. 9 is a diagram explaining an average speed, and Fig. 10 is a diagram explaining a calculation method of a travel distance.
図11は、算出する距離の基準を説明する図、図12は、番号標の分類を示す図、図13は、検量線の平均化について説明する図、図14および図15は、実施形態に係るフローチャートである。 Figure 11 is a diagram explaining the criteria for calculating distance, Figure 12 is a diagram showing the classification of number markers, Figure 13 is a diagram explaining the averaging of the calibration curve, and Figures 14 and 15 are flowcharts relating to the embodiment.
図1に示す本実施形態の距離算出装置1は、車両100に搭載される。車両100は、例えば、自動車であり、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車であってもよい。車両100は、貨物を輸送する車両または人員を輸送する車両であってもよい。
The
車両100には、データ計測部110が搭載されている。データ計測部110は、カメラ111および速度センサ112を含む。データ計測部110は、カメラ111によって生成された動画データを取得して保存する。取得する動画データは、車両100の前方をカメラ111によって撮像した動画データである。また、データ計測部110は、速度センサ112によって検出された速度値を取得して保存する。速度センサ112は、車両100の走行速度を検出するセンサである。速度データは、検出された速度値、および速度値の検出時刻を含む。動画データおよび速度データは、例えば、ドライブレコーダやデジタルタコグラフ等の車載器に保存される。
The
距離算出装置1は、距離推定部10を有する。距離推定部10は、動画取得部2、速度取得部3、検出部4、推定部5、および距離出力部6を有する。動画取得部2は、データ計測部110と通信を行い、データ計測部110から動画データを取得する。動画取得部2は、リアルタイムで動画データを取得してもよく、トリガ条件が成立したときに動画データを取得してもよい。動画取得部2は、取得した動画データを静止画に分割して保存することができる。速度取得部3は、データ計測部110から速度データを取得する。速度取得部3は、例えば、リアルタイムで速度データを取得する。
The
検出部4は、動画データの画像から物体検出を行なう。検出部4は、ディープラーニング等の機械学習によって、画像から物体を検出する機能を獲得している。本実施形態の検出部4は、動画データから先行車両およびナンバープレートを検出するように構成されている。
The
本実施形態の距離算出装置1は、以下に説明するように、動画データから先行車両200のナンバープレート210を検出し、画像におけるナンバープレート210のサイズに基づいて進行方向に沿った距離を算出する。図2には、自らの車両100が先行車両200の後方に停止するときの様子が示されている。図2のグラフにおいて、横軸は時間t、縦軸は車両100の速度vである。
As described below, the
時刻t2において、先行車両200は停止しており、車両100は走行しながら先行車両200に近づいている。時刻t2における車両100の位置をp2とする。なお、位置p0,p1,p2は、車両100の進行方向に沿った位置であり、例えば、車両100の先端の位置である。時刻t2において、動画データのフレームF2が撮像される。その後の時刻t1において、フレームF1が撮像される。時刻t1における車両100の位置をp1とする。時刻t1において車両100はまだ走行している。時刻t0において車両100が位置p0に停止する。時刻t2から時刻t0まで、先行車両200は停止したままである。
At time t2 , the preceding
図3には、時刻t2において撮像されたフレームF2が示されている。図4には、時刻t1において撮像されたフレームF1が示されている。フレームF1,F2には、それぞれ先行車両200およびナンバープレート210が撮像されている。フレームF1では、フレームF2と比較してナンバープレート210が大きな範囲に写っている。つまり、車両100と先行車両200との相対距離に応じて画像におけるナンバープレート210のサイズが変化する。距離算出装置1は、画像におけるナンバープレート210のサイズに基づいて車両100の進行方向に沿った距離を推定する。
Fig. 3 shows frame F2 captured at time t2 . Fig. 4 shows frame F1 captured at time t1 . Frames F1 and F2 respectively capture images of a leading
図5に示すように、車両100から先行車両200までの距離に応じて撮像範囲Rに対するナンバープレート210の長さNの割合が変化する。撮像範囲Rは、カメラ111の画角θに応じて決まる実空間での範囲である。図5に示す撮像範囲Rは、画像横方向の範囲であり、カメラ111によって撮像可能な範囲である。例えば、先行車両200までの距離La,Lbに対して、画角θに応じて撮像範囲Ra,Rbが決まる。先行車両200までの距離が大きくなるに従って、撮像範囲Rに対する長さNの割合が小さくなる。言い換えると、距離が大きくなるに従って、画像におけるナンバープレート210の見かけのサイズが小さくなる。
As shown in Fig. 5, the ratio of the length N of the
図6に示すように、検出部4は、画像から先行車両200およびナンバープレート210を検出する。検出部4は、各フレームFからナンバープレート210が撮像されている第一領域A1を検出する。第一領域A1は、ナンバープレート210が撮像されている画素の領域である。例示された第一領域A1の形状は、矩形である。また、検出部4は、第一領域A1のサイズを検出する。本実施形態の検出部4は、第一領域A1のサイズとして、画像横方向Xの幅pWを検出する。幅pwは、例えば、画素数である。幅pWは、車両100から見たときのナンバープレート210の見かけの幅である。
As shown in FIG. 6, the
検出部4は、各フレームFから先行車両200が撮像されている第二領域A2を検出する。第二領域A2は、先行車両200が撮像されている画素の領域である。例示された第二領域A2の形状は、矩形である。検出部4は、第一領域A1および第二領域A2を独立して検出する。検出部4は、第一領域A1の全体が第二領域A2に含まれる場合、検出されたナンバープレート210が先行車両200のナンバープレートであると判断する。
The
図7には、車両100と先行車両200との距離に応じた第一領域A1の幅pWが示されている。図7には、車両100が位置p1(図2参照)にあるときの第一領域A1の幅pW1、および車両100が位置p2にあるときの第一領域A1の幅pW2が示されている。先行車両200に対して車両100が近いときには、第一領域A1の幅pWが大きい。車両100に対して先行車両200が遠くなるに従い第一領域A1の幅pWが小さくなる。また、車両100に対して先行車両200が遠くなるに従い第一領域A1が画像の消失点VPへ収束していく。
7 shows the width pW of the first region A1 according to the distance between the
図8から図10を参照して説明するように、推定部5は、車両100の速度データに基づいて、位置p0で停止するまでの車両100の走行距離を算出する。図8等において、大文字のTで示す時刻は、速度センサ112による速度の検出時刻である。検出時刻Tの添え字jは、過去に向けて増加する。推定部5は、平均速度mvを用いて走行距離を算出する。図9に示すように、平均速度mvjは、検出時刻Tjと検出時刻Tj+1との間の期間における平均の速度である。平均速度mvjは、下記式(1)によって算出される。ここで、vj:検出時刻Tjにおいて検出された速度値、vj+1:検出時刻Tj+1において検出された速度値である。
mvj=(vj+vj+1)/2 (1)
As will be described with reference to Figs. 8 to 10, the
mvj = ( vj + vj + 1 ) / 2 (1)
また、上記の期間における走行距離ΔLjは、下記式(2)によって算出される。
ΔLj=mvj×(Tj-Tj+1) (2)
Further, the travel distance ΔLj during the above period is calculated by the following formula (2).
ΔL j = mv j × ( T j - T j + 1 ) (2)
推定部5は、図10に示す走行距離Lnを算出する。走行距離Lnは、先行車両200が停止してから車両100が停止するまでの間に車両100が走行した距離である。走行距離Lnの始点となる位置Pnは、先行車両200が停止して最初のフレームFnが撮像されたときの車両100の位置である。走行距離Lnの終点は、車両100が停止した位置p0である。後述するように、先行車両200が停止しているか否かは動画データに基づいて判定される。
The
位置pnから位置p0までの走行距離Lnは、下記[数1]によって算出される。ここで、添え字j=sは、図10に示す検出時刻Tsに対応する。検出時刻Tsは、例えば、車両100が停止したと判定されたときの速度vの検出時刻Tである。また、添え字j=eは、図10に示す検出時刻Teに対応する。検出時刻Teは、位置pnを通過してから最初に速度vが検出された検出時刻Tである。
A travel distance Ln from position pn to position p0 is calculated by the following [Equation 1]. Here, the subscript j=s corresponds to the detection time Ts shown in FIG. 10. The detection time Ts is, for example, the detection time T of the speed v when it is determined that the
図11に示すように、距離算出装置1が算出する距離Lの基準は、車両100が停止した位置p0である。本実施形態の距離算出装置1は、ナンバープレート210の幅に基づいて走行距離Li(i=1,2,3,…)を算出する。ここで、ナンバープレート210の実際の大きさは、先行車両200の種類によって異なる。図12には、日本において自動車に用いられる番号標の種類および大きさが示されている。図12に示すように、番号標は、大型、中型、および小型の三種類に分かれている。番号標の種類に応じて番号標の大きさが定められている。
As shown in Fig. 11, the reference of the distance L calculated by the
距離算出装置1は、先行車両200の種類にかかわらず同じ係数C1,C2を用いて距離Lを算出できるように、画像から検出された幅pWを正規化する。より詳しくは、推定部5は、下記式(3)によって正規化された幅Wを算出する。ここで、長さNは、車両の種類に応じた番号標の横幅の大きさである。
W=pW/N (3)
The
W = pW / N (3)
図11には、正規化された幅Wと距離Lとの関係が示されている。正規化された幅Wは、先行車両200の種類にかかわらず同じ大きさとなる。言い換えると、正規化された幅Wから距離Lを一意に決定することが可能である。
Figure 11 shows the relationship between the normalized width W and the distance L. The normalized width W is the same regardless of the type of preceding
本実施形態の推定部5は、正規化された幅Wと距離Lとの関係を下記式(4)に示す一次関数の線形回帰モデルで推定する。式(4)において、C1およびC2はそれぞれ係数である。
L=C1+C2(W/2) (4)
The
L = C1 + C2 (W / 2) (4)
推定部5は、フレームFnにおいて検出された幅pWnから正規化された幅Wnを算出する。また、推定部5は、位置p0から位置pnまでの間に撮像された各フレームFiについて、正規化された幅Wi、および位置p0から位置piまでの走行距離Liを算出する。走行距離Liの算出方法は、上記[数1]によって走行距離Lnを算出した方法と同様である。推定部5は、走行距離Lnと正規化された幅Wnとの組み合わせ、および走行距離Liと正規化された幅Wiの組み合わせをそれぞれ式(4)に代入し、係数C1,C2を決定する。
The
ここで、先行車両200と位置p0との間の距離が停車する毎に異なることが考えられる。そこで、本実施形態の推定部5は、係数C1,C2を決定するアクティブキャリブレーションを複数回、行い、係数C1,C2を平均化する。図13の左側に示すように、推定部5は、複数の検量線を算出する。推定部5は、それぞれの検量線において算出された係数C1,C2を平均化して、係数D1,D2を決定する。なお、一つの検量線において、他の検量線と比較して係数C1,C2の値が大きく乖離している場合、その一つの検量線の係数C1,C2は省かれる。推定部5は、統計計算を行ない、指定した値よりも分散を大きくする係数C1,C2を係数D1,D2の算出に用いない。
Here, it is considered that the distance between the preceding
推定部5は、平均化された係数D1,D2を用いて、下記式(5)によって距離Lを算出する。詳しくは、検出部4は、動画の画像から第一領域A1のサイズpWおよび先行車両200の種類を検出する。推定部5は、検出部4の検出結果に基づいて正規化された幅Wを算出し、幅Wを式(5)に代入して距離Lを算出する。
L=D1+D2(W/2) (5)
The
L = D1 + D2 (W / 2) (5)
本実施形態に係る距離算出装置1によれば、画像データおよび速度データに基づいて車両100から先行車両200までの距離を概算することができる。つまり、車両100に高価な距離センサを付加することなく距離Lを算出することができる。
The
図14を参照して、距離算出装置1による距離の算出方法について説明する。ステップS10において、推定部5は、車両100が停止したか否かの確認を開始する。推定部5は、ステップS10において、例えば、現在の車両100の速度が0であるか否かを確認する。ステップS10が実行されると、ステップS20に進む。
The method of calculating distance by the
ステップS20において、推定部5は、車両100の停止が検出されたかを判定する。推定部5は、例えば、車両100の検出速度が所定時間の間0である場合に、車両100の停止が検出されたと判定する。ステップS20において車両100が停止していると肯定判定された場合にはステップS30に進み、否定判定された場合にはステップS10に戻る。
In step S20, the
ステップS30において、推定部5は、動画データの映像を巻き戻す。推定部5は、例えば、車両100が停止していると判定された時刻よりも前の最後のフレームの画像を取得する。ステップS30が実行されると、ステップS40に進む。
In step S30, the
ステップS40において、推定部5は、検出部4に先行車両200の検出を指令する。検出部4は、ステップS30で取得された画像から先行車両200の検出処理を実行する。検出部4は、先行車両200を検出した場合、その先行車両200に対して車両の種類を示すラベルを付す。ラベルは、例えば、大型番号標が付された車両であることを示す"大型"ラベル、中型番号標が付された車両であることを示す"中型"ラベル、および小型番号標が付された車両であることを示す"小型"ラベルの何れかである。なお、検出部4は、車両の種類が判別できない場合には、検出された先行車両200に対して"不明"ラベルを付してもよい。ステップS40が実行されると、ステップS50に進む。
In step S40, the
ステップS50において、推定部5は、ステップS40で検出された先行車両200が対象車両であるか否かを判定する。推定部5は、例えば、先行車両200に付されたラベルが"大型"、"中型"、および"小型"のいずれかである場合に先行車両200が対象車両であると判定する。ステップS50で対象車両であると肯定判定された場合にはステップS60に進み、否定判定された場合にはフローチャートが終了する。
In step S50, the
ステップS60において、推定部5は、動画データの映像を巻き戻す。例えば、推定部5は、現在の対象フレームよりも一つ前に撮像されたフレームの画像を取得する。ステップS60が実行されると、ステップS70に進む。
In step S60, the
ステップS70において、推定部5は、検出部4に対して先行車両200が停止しているかの確認を実行するよう指令する。検出部4は、例えば、ステップS60で取得したフレームの画像と、一つ後に撮像されたフレームの画像と、に基づいて先行車両200が停止しているかを判定する。検出部4は、例えば、先行車両200と周囲の物体との位置関係が変化したか否かを検出する。ステップS70が実行されると、ステップS80に進む。
In step S70, the
ステップS80において、推定部5は、先行車両200の停止が検出されたか否かを判定する。推定部5は、検出部4の検出結果に基づいてステップS80の判定を行なう。ステップS80の判定の結果、先行車両200が停止しているとして肯定判定された場合にはステップS90に進み、否定判定された場合にはステップS60に戻る。
In step S80, the
ステップS90において、推定部5は、動画データの映像を巻き戻す。推定部5は、例えば、現在の対象フレームよりも一つ前に撮像されたフレームの画像を取得する。ステップS90が実行されると、ステップS100に進む。
In step S90, the
ステップS100において、推定部5は、検出部4に対して先行車両200およびナンバープレート210の検出を指令する。検出部4は、指令に応じてステップS90で取得された画像から先行車両200およびナンバープレート210の検出処理を実行する。検出部4は、ナンバープレート210が検出された場合、第一領域A1の位置やサイズについての情報を記録する。検出部4は、先行車両200が検出された場合、第二領域A2の位置やサイズについての情報、および先行車両200の種類に関するラベルを記録する。ステップS100が実行されると、ステップS110に進む。
In step S100, the
ステップS110において、推定部5は、先行車両200およびナンバープレート210の両方が一つの画像から検出されたか否かを判定する。また、推定部5は、検出されたナンバープレート210が先行車両200のものであるかを判定する。ステップS110の判定の結果、先行車両200およびナンバープレート210が検出されたと肯定判定された場合にはステップS120に進み、否定判定された場合にはステップS130に進む。
In step S110, the
ステップS120において、推定部5は、検出されたナンバープレート210のサイズおよび速度値を記憶する。推定部5は、ナンバープレート210のサイズとして、画像横方向Xにおける第一領域A1の幅pWを算出する。更に、推定部5は、先行車両200の種類のラベルに基づいて、正規化された幅Wを算出する。また、推定部5は、検出対象のフレームFが撮像された時刻から車両100が停止する時刻までの走行距離を算出するために必要な速度値を取得する。ステップS120が実行されると、ステップS130に進む。
In step S120, the
ステップS130において、推定部5は、動画データの映像を巻き戻す。推定部5は、例えば、対象フレームよりも一つ前に撮像されたフレームの画像を取得する。ステップS130が実行されると、ステップS140に進む。
In step S130, the
ステップS140において、推定部5は、検出部4に対して先行車両200の走行を確認するよう指令する。検出部4は、例えば、ステップS130で取得したフレームの画像と、一つ後に撮像されたフレームの画像と、に基づいて先行車両200が走行しているかを検出する。ステップS140が実行されると、ステップS150に進む。
In step S140, the
ステップS150において、推定部5は、先行車両200の走行が検出されたか否かを判定する。ステップS150において、先行車両200が走行していると肯定判定された場合にはステップS160に進み、否定判定された場合にはステップS100に戻り、先行車両200およびナンバープレート210を検出する。
In step S150, the
ステップS160において、推定部5は検量線を作成する。ステップS160の検量線の作成について、図15を参照して説明する。
In step S160, the
ステップS210において、推定部5は、ステップS120で記憶された幅Wおよび速度値に基づいて新たな検量線を作成する。ステップS210が実行されると、ステップS220に進む。
In step S210, the
ステップS220において、推定部5は、検量線を作成できたか否かを判定する。読み込んだ幅Wおよび速度値のデータ数が不十分な場合、係数C1,C2が算出できず、検量線が作成できないことがある。検量線を作成できたと肯定判定された場合には、ステップS230に進み、否定判定された場合にはステップS210に戻る。否定判定された場合は、例えば、速度値や幅Wのデータが追加されて検量線の作成が再実行される。
In step S220, the
ステップS230において、推定部5は、過去に検量線を作成したか否かを判定する。過去に検量線を作成したと肯定判定された場合にはステップS240に進み、否定判定された場合にはステップS250に進む。
In step S230, the
ステップS240において、推定部5は、平均の検量線を作成する。推定部5は、複数の検量線を平均化して係数D1,D2を決定する。ステップS240が実行されると、ステップS250に進む。
In step S240, the
ステップS250において、推定部5は、検量線を出力する。ステップS250が実行されると、フローチャートが終了する。ステップS160の検量線の作成が完了すると、図14のフローチャートが終了する。
In step S250, the
以上説明したように、本実施形態に係る距離算出装置1は、動画取得部2と、速度取得部3と、検出部4と、推定部5と、を有する。動画取得部2は、車両100の前方を車両100のカメラ111によって撮像した動画データを取得する。速度取得部3は、車両100の速度データを取得する。検出部4は、動画データの画像から先行車両200およびナンバープレート210を検出する。検出部4は、更に、ナンバープレート210が撮像されている画素の領域である第一領域A1のサイズを検出する。推定部5は、車両100の進行方向に沿った距離Lを推定する。
As described above, the
推定部5は、先行車両200が停止し、かつ車両100が走行していたときに撮像された複数のフレームFにおける第一領域A1のサイズと、速度データと、に基づいて係数C1,C2を設定する。推定部5は、係数C1,C2と、第一領域A1のサイズと、に基づいて進行方向に沿った距離を算出する。本実施形態の距離算出装置1によれば、安価な構成によって距離を算出することができる。
The
本実施形態の推定部5は、速度データに基づいて、先行車両200が停止したときから先行車両200の後方に車両100が停止したときまでの車両100の走行距離Lnを算出し、走行距離Lnに基づいて係数C1,C2を設定する。よって、推定部5は、先行車両200と車両100との車間距離の変化と、第一領域A1のサイズの変化との関係を精度よく推定することができる。
The
本実施形態の検出部4は、先行車両200の種類を検出する。推定部5は、先行車両200の種類に応じて定められているナンバープレート210の大きさNによって第一領域A1のサイズを正規化する。推定部5は、正規化された第一領域A1のサイズWに基づいて係数C1,C2を設定する。よって、本実施形態の距離算出装置1は、先行車両200の種類によらず同じ係数C1,C2によって距離Lを推定することができる。
The
[実施形態の第1変形例]
図16および図17を参照して、実施形態の第1変形例について説明する。図16は、実施形態の第1変形例に係るフローチャート、図17は、実施形態の第1変形例に係るブロック図である。実施形態の第1変形例に係る車両100には、距離算出装置1を含む運転支援装置20が搭載されている。運転支援装置20は、距離算出装置1によって算出された距離L、および行動検出の結果に基づいて警報を出力する。
[First Modification of the Embodiment]
A first modified example of the embodiment will be described with reference to Fig. 16 and Fig. 17. Fig. 16 is a flowchart according to the first modified example of the embodiment, and Fig. 17 is a block diagram according to the first modified example of the embodiment. A driving
図17に示すように、運転支援装置20は、距離推定部10、行動検出部7、異常検出部8、および警報出力部9を有する。距離推定部10は、上記実施形態の距離推定部10と同様に構成されている。行動検出部7は、動画データに基づいて物体の行動を検出する。検出対象の物体は、例えば、車両100の周辺に存在する移動体である。移動体は、例えば、先行車両200や自転車などの他車両を含む。移動体には、歩行者や動物が含まれてもよい。
As shown in FIG. 17, the driving
行動検出部7は、動画データの画像から移動体を検出し、かつ移動体の行動を検出するように構成されている。行動検出部7は、同一の移動体が撮像されている複数のフレームに基づいて移動体の行動を検出する。例えば、行動検出部7は、移動体の状態の変化や位置の変化など、移動体の時間的な変化を検出する。行動検出部7は、検出された移動体の位置、移動体の種類、および移動体の行動を記録する。行動検出部7は、例えば、移動体が右から左へ移動することを検出する。行動検出部7は、例えば、車両100の前方の自転車がふらふらしながら走行していることを検出する。
The
異常検出部8は、行動検出部7の検出結果、および距離推定部10の算出結果に基づいて異常を検出する。警報出力部9は、異常検出部8の検出結果に基づいて警報を出力する。
The
図16を参照して、実施形態の第1変形例に係る運転支援装置20の動作について説明する。ステップS310において、速度取得部3は、データ計測部110から速度データを取得する。ステップS310が実行されると、ステップS330に進む。
The operation of the driving
ステップS320において、動画取得部2は、データ計測部110から動画データを取得する。ステップS320が実行されると、ステップS330およびステップS350に進む。
In step S320, the
ステップS330において、距離推定部10は、検量線を作成する。推定部5は、上記実施形態で説明した手順により検量線を作成する。ステップS330が実行されると、ステップS340に進む。
In step S330, the
ステップS340において、距離推定部10は、車両100と先行車両200との距離を推定する。距離推定部10は、ステップS330で作成された検量線に基づいて、距離Lを推定する。運転支援装置20は、推定された距離Lを車両100と先行車両200との距離として用いる。ステップS340が実行されると、ステップS370に進む。
In step S340, the
ステップS350において、行動検出部7は、行動検出を実行する。行動検出部7は、ステップS320で取得された動画データに基づいて移動体の行動を検出する。ステップS350が実行されると、ステップS360に進む。
In step S350, the
ステップS360において、異常検出部8は、ステップS350で検出された行動が危険な行動であるかを判定する。その結果、危険な行動であると肯定判定された場合にはステップS370に進み、否定判定された場合にはステップS400に進む。
In step S360, the
ステップS370において、異常検出部8は、ステップS340で推定された距離Lが指定値以下であるかを判定する。指定値は、例えば、移動体の危険な行動が車両100の安全走行に対して影響を及ぼすか否かを判定する値である。距離Lが指定値以下であると肯定判定された場合にはステップS380に進み、否定判定された場合にはステップS400に進む。
In step S370, the
ステップS380において、異常検出部8は、異常が検出されているか否かを判定する。異常検出部8は、例えば、検出された移動体の行動が危険な行動であり、かつ距離Lが指定値以下である場合に、異常が検出されていると判定する。異常が検出されていると肯定判定された場合にはステップS390に進み、否定判定された場合にはステップS400に進む。
In step S380, the
ステップS390において、警報出力部9は、警報を発出する。警報出力部9は、例えば、光や音声によって車両100のドライバに対して警報を行なう。ステップS390が実行されると、フローチャートが終了する。
In step S390, the
ステップS400において、異常検出部8は、安全であると判定する。ステップS400が実行されると、フローチャートが終了する。
In step S400, the
[実施形態の第2変形例]
図18および図19を参照して、実施形態の第2変形例について説明する。図18は、実施形態の第2変形例に係るフローチャート、図19は、実施形態の第2変形例に係るブロック図である。実施形態の第2変形例において、上記第1変形例と異なる点は、例えば、行動検出部7に代えて関係行動検出部11を有する点である。
[Second Modification of the Embodiment]
A second modified example of the embodiment will be described with reference to Fig. 18 and Fig. 19. Fig. 18 is a flowchart according to the second modified example of the embodiment, and Fig. 19 is a block diagram according to the second modified example of the embodiment. The second modified example of the embodiment differs from the first modified example in that, for example, the second modified example has a related
図19に示すように、第2変形例に係るデータ計測部110は、加速度センサ113によって生成された加速度データを取得して保存する機能を有する。運転支援装置20は、距離推定部10、関係行動検出部11、異常検出部8、および警報出力部9を有する。
As shown in FIG. 19, the
関係行動検出部11は、車両100の行動と、検出された移動体の行動と、の関係を検出する。関係行動検出部11は、例えば、教師データに基づく機械学習によって関係行動を検出できるように構成された人工知能である。第2変形例に係る運転支援装置20は、移動体の行動と、車両100の行動と、の関係性に基づいて異常を検出する。
The related
図18を参照して、実施形態の第2変形例に係る運転支援装置20の動作について説明する。ステップS410において、データ計測部110が加速度センサ113から加速度データを取得する。ステップS410が実行されると、ステップS460に進む。
The operation of the driving
ステップS420において、速度取得部3は、データ計測部110から速度データを取得する。ステップS420が実行されると、ステップS440およびステップS460に進む。
In step S420, the
ステップS430において、動画取得部2は、データ計測部110から動画データを取得する。ステップS430が実行されると、ステップS440に進む。
In step S430, the
ステップS440において、距離推定部10は、検量線を作成する。推定部5は、上記実施形態で説明した手順により検量線を作成する。ステップS440が実行されると、ステップS450に進む。
In step S440, the
ステップS450において、距離推定部10は、車両100と先行車両200との距離を推定する。距離推定部10は、ステップS440で作成された検量線に基づいて、距離Lを推定する。運転支援装置20は、推定された距離Lを車両100と先行車両200との距離として用いる。ステップS450が実行されると、ステップS460に進む。
In step S450, the
ステップS460において、関係行動検出部11は、関係行動を検出する。関係行動検出部11は、ステップS410で取得された加速度データ、ステップS420で取得された速度データ、ステップS430で取得された動画データ、およびステップS450で推定された距離Lに基づいて移動体の行動と車両100の行動との関係を検出する。ステップS460が実行されると、ステップS470に進む。
In step S460, the related
ステップS470において、異常検出部8は、異常が検出されたか否かを判定する。異常検出部8は、ステップS460における関係行動検出部11による検出結果に基づいてステップS470の判定を行なう。異常が検出されたと肯定判定された場合にはステップS480に進み、否定判定された場合にはステップS490に進む。
In step S470, the
ステップS480において、警報出力部9は、警報を発出する。ステップS480が実行されると、フローチャートが終了する。
In step S480, the
ステップS490において、異常検出部8は安全であると判定する。ステップS490が実行されると、フローチャートが終了する。
In step S490, the
上記の実施形態および各変形例に係る距離算出方法は、動画データを取得するステップS320,S430と、速度データを取得するステップS310,S420と、検出するステップS100と、推定するステップと、を含む。 The distance calculation method according to the above embodiment and each modified example includes steps S320 and S430 of acquiring video data, steps S310 and S420 of acquiring speed data, a detection step S100, and an estimation step.
動画データを取得するステップS320,S430では、車両100の前方を車両100のカメラ111によって撮像した動画データが取得される。速度データを取得するステップS310,S420では、車両100の速度データが取得される。検出するステップS100では、動画データの画像から先行車両200およびナンバープレート210が検出される。更に、検出するステップS100では、第一領域A1のサイズが検出される。
In steps S320 and S430 for acquiring video data, video data is acquired that is captured by the
推定するステップは、係数C1,C2を設定するステップS160と、距離Lを算出するステップS340,S450と、を含む。係数C1,C2を設定するステップS160では、先行車両200が停止し、かつ車両100が走行していたときに撮像された複数のフレームにおける第一領域A1のサイズpWと、速度データと、に基づいて係数C1,C2が設定される。距離Lを算出するステップS340,S450では、係数C1,C2と、第一領域A1のサイズpWと、に基づいて車両100の進行方向に沿った距離Lが算出される。
The estimation steps include step S160 for setting coefficients C1 and C2, and steps S340 and S450 for calculating distance L. In step S160 for setting coefficients C1 and C2, coefficients C1 and C2 are set based on the size pW of first area A1 in multiple frames captured when leading
[実施形態の第3変形例]
実施形態の第3変形例について説明する。推定部5によって算出される距離Lは、平均的な停止位置までの残りの距離として用いられてもよい。停止している先行車両200に対して車両100が後方から接近して停止する場面について説明する。この場合、距離Lが0となる位置は、車両100のドライバにとって安全な車間距離を確保できる停止位置である。運転支援装置20は、距離L=0の位置で車両100が停止できないと予想した場合に警報を発出してもよい。車両100が停止するまでの走行距離は、例えば、減速中に算出された車両100の速度、加速度、および距離Lに基づいて算出可能である。
[Third Modification of the Embodiment]
A third modified example of the embodiment will be described. The distance L calculated by the
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。 The contents disclosed in the above embodiments and variations can be implemented in any suitable combination.
1 距離算出装置
2 動画取得部
3 速度取得部
4 検出部
5 推定部
6 距離出力部
7 行動検出部
8 異常検出部
9 警報出力部
10 距離推定部
11 関係行動検出部
20 運転支援装置
100 車両
110:データ計測部、 111:カメラ、 112:速度センサ
113:加速度センサ
200:先行車両、 210:ナンバープレート
A1:第一領域、 A2:第二領域
F,F1,F2 フレーム
L 距離
N ナンバープレートの長さ
p0,p1,p2,pn 車両の位置
R,Ra,Rb 撮像範囲
pW:第一領域の幅、 W:正規化された幅
Tj 検出時刻
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記車両の速度データを取得する速度取得部と、
前記動画データの画像から先行車両およびナンバープレートを検出し、かつ前記ナンバープレートが撮像されている画素の領域である第一領域のサイズを検出する検出部と、
前記車両の進行方向に沿った距離を推定する推定部と、
を備え、
前記進行方向に沿った距離は、前記車両から前記先行車両までの距離であり、
前記推定部は、前記先行車両が停止し、かつ前記車両が走行していたときに撮像された複数のフレームにおける前記第一領域のサイズと、前記速度データと、に基づいて係数を設定し、
前記係数は、前記第一領域のサイズと、前記進行方向に沿った距離との関係を示し、
前記推定部は、前記係数と、前記第一領域のサイズと、に基づいて前記進行方向に沿った距離を算出する
ことを特徴とする距離算出装置。 a video acquisition unit that acquires video data captured by a camera of the vehicle;
A speed acquisition unit that acquires speed data of the vehicle;
a detection unit that detects a leading vehicle and a license plate from an image of the video data and detects a size of a first region that is a pixel region in which the license plate is captured;
an estimation unit that estimates a distance along a traveling direction of the vehicle;
Equipped with
the distance along the traveling direction is a distance from the vehicle to the preceding vehicle,
the estimation unit sets a coefficient based on a size of the first area in a plurality of frames captured when the preceding vehicle is stopped and the preceding vehicle is traveling and based on the speed data;
the coefficient indicates a relationship between a size of the first region and a distance along the traveling direction,
The distance calculation device, wherein the estimation unit calculates the distance along the traveling direction based on the coefficient and a size of the first region.
請求項1に記載の距離算出装置。 2. The distance calculation device according to claim 1, wherein the estimation unit calculates a travel distance of the vehicle from when the preceding vehicle stops to when the vehicle stops behind the preceding vehicle based on the speed data, and sets the coefficient based on the travel distance.
前記推定部は、前記先行車両の種類に応じて定められているナンバープレートの大きさによって前記第一領域のサイズを正規化し、
前記推定部は、正規化された前記第一領域のサイズに基づいて前記係数を設定する
請求項1または2に記載の距離算出装置。 The detection unit detects a type of the preceding vehicle,
The estimation unit normalizes a size of the first region according to a size of a license plate determined according to a type of the preceding vehicle,
The distance calculation device according to claim 1 , wherein the estimation unit sets the coefficient based on a normalized size of the first region.
前記車両の速度データを取得するステップと、
前記動画データの画像から先行車両およびナンバープレートを検出し、かつ前記ナンバープレートが撮像されている画素の領域である第一領域のサイズを検出するステップと、
前記車両の進行方向に沿った距離を推定するステップと、
を含み、
前記推定するステップは、
前記先行車両が停止し、かつ前記車両が走行していたときに撮像された複数のフレームにおける前記第一領域のサイズと、前記速度データと、に基づいて係数を設定するステップと、
前記係数と、前記第一領域のサイズと、に基づいて前記進行方向に沿った距離を算出するステップと、
を含み、
前記進行方向に沿った距離は、前記車両から前記先行車両までの距離であり、
前記係数は、前記第一領域のサイズと、前記進行方向に沿った距離との関係を示す、
距離算出方法。 acquiring video data of an area ahead of the vehicle captured by a camera of the vehicle;
acquiring speed data of the vehicle;
detecting a leading vehicle and a license plate from an image of the video data, and detecting a size of a first region which is a pixel region in which the license plate is captured;
estimating a distance along a direction of travel of the vehicle;
Including,
The estimating step includes:
setting a coefficient based on a size of the first area in a plurality of frames captured when the preceding vehicle was stopped and the preceding vehicle was traveling, and on the speed data;
calculating a distance along the travel direction based on the coefficient and a size of the first region;
Including,
the distance along the traveling direction is a distance from the vehicle to the preceding vehicle,
The coefficient indicates a relationship between the size of the first region and a distance along the traveling direction.
Distance calculation method.
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