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JP7488010B2 - Distance calculation device and distance calculation method - Google Patents
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JP7488010B2 - Distance calculation device and distance calculation method - Google Patents

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JP7488010B2 JP2020173658A JP2020173658A JP7488010B2 JP 7488010 B2 JP7488010 B2 JP 7488010B2 JP 2020173658 A JP2020173658 A JP 2020173658A JP 2020173658 A JP2020173658 A JP 2020173658A JP 7488010 B2 JP7488010 B2 JP 7488010B2
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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. Patent Document 1 discloses a distance measuring device equipped with a distance measuring unit that selects and executes a first distance measurement that measures the distance to the target based on an image of the target captured by a stereo camera, and a second distance measurement that measures the distance to the target based on the reflected light after a light emitting unit irradiates the target with a light beam.

特開2020-112434号公報JP 2020-112434 A

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.

図1は、実施形態に係る距離検出装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a distance detection device according to an embodiment. 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である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the vehicle stops behind the preceding vehicle. 図3は、先行車両が撮像されたフレームを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a frame in which an image of a leading vehicle is captured. 図4は、先行車両が撮像されたフレームを示す図である。FIG. 4 shows a frame in which an image of a leading vehicle is captured. 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である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance to the leading vehicle and the imaging range. 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である。FIG. 6 is a diagram for explaining detection of a leading vehicle and its license plate. 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である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the distance to the leading vehicle and the width of the first area. 図8は、走行距離の算出方法を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method for calculating the traveled distance. 図9は、平均速度について説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the average speed. 図10は、走行距離の算出方法を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating the traveled distance. 図11は、算出する距離の基準を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the criteria for calculating the distance. 図12は、番号標の分類を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing classification of number plates. 図13は、検量線の平均化について説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the averaging of the calibration curve. 図14は、実施形態に係るフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart according to the embodiment. 図15は、実施形態に係るフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart according to the embodiment. 図16は、実施形態の第1変形例に係るフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart according to a first modified example of the embodiment. 図17は、実施形態の第1変形例に係るブロック図である。FIG. 17 is a block diagram according to a first modified example of the embodiment. 図18は、実施形態の第2変形例に係るフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart according to a second modified example of the embodiment. 図19は、実施形態の第2変形例に係るブロック図である。FIG. 19 is a block diagram according to a second modification of the embodiment.

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 distance calculation device 1 of this embodiment shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle 100. The vehicle 100 is, for example, an automobile, and may be a hybrid automobile, a plug-in hybrid automobile, or an electric automobile. The vehicle 100 may be a vehicle for transporting cargo or a vehicle for transporting personnel.

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 vehicle 100 is equipped with a data measurement unit 110. The data measurement unit 110 includes a camera 111 and a speed sensor 112. The data measurement unit 110 acquires and stores video data generated by the camera 111. The acquired video data is video data captured by the camera 111 of the area ahead of the vehicle 100. The data measurement unit 110 also acquires and stores a speed value detected by the speed sensor 112. The speed sensor 112 is a sensor that detects the traveling speed of the vehicle 100. The speed data includes the detected speed value and the time when the speed value was detected. The video data and the speed data are stored in an in-vehicle device such as a drive recorder or a digital tachograph.

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 distance calculation device 1 has a distance estimation unit 10. The distance estimation unit 10 has a video acquisition unit 2, a speed acquisition unit 3, a detection unit 4, an estimation unit 5, and a distance output unit 6. The video acquisition unit 2 communicates with the data measurement unit 110 and acquires video data from the data measurement unit 110. The video acquisition unit 2 may acquire the video data in real time, or may acquire the video data when a trigger condition is met. The video acquisition unit 2 can divide the acquired video data into still images and store them. The speed acquisition unit 3 acquires speed data from the data measurement unit 110. The speed acquisition unit 3 acquires the speed data in real time, for example.

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 detection unit 4 detects objects from images of video data. The detection unit 4 acquires the function of detecting objects from images through machine learning such as deep learning. In this embodiment, the detection unit 4 is configured to detect a preceding vehicle and license plate from video data.

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 distance calculation device 1 of this embodiment detects the license plate 210 of the leading vehicle 200 from video data and calculates the distance along the traveling direction based on the size of the license plate 210 in the image. Figure 2 shows a state in which the vehicle 100 stops behind the leading vehicle 200. In the graph of Figure 2, the horizontal axis is time t, and the vertical axis is the speed v of the vehicle 100.

時刻t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tにおける車両100の位置をpとする。なお、位置p,p,p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tにおいて、動画データのフレームFが撮像される。その後の時刻tにおいて、フレームFが撮像される。時刻tにおける車両100の位置をpとする。時刻tにおいて車両100はまだ走行している。時刻tにおいて車両100が位置pに停止する。時刻tから時刻tまで、先行車両200は停止したままである。 At time t2 , the preceding vehicle 200 is stopped, and the vehicle 100 is moving while approaching the preceding vehicle 200. The position of the vehicle 100 at time t2 is defined as p2 . Note that positions p0 , p1 , and p2 are positions along the traveling direction of the vehicle 100, for example, the position of the tip of the vehicle 100. At time t2 , frame F2 of the video data is captured. At the subsequent time t1 , frame F1 is captured. The position of the vehicle 100 at time t1 is defined as p1 . At time t1 , the vehicle 100 is still moving. At time t0 , the vehicle 100 stops at position p0 . From time t2 to time t0 , the preceding vehicle 200 remains stopped.

図3には、時刻tにおいて撮像されたフレームFが示されている。図4には、時刻tにおいて撮像されたフレームFが示されている。フレームF,F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Fでは、フレームF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 vehicle 200 and a license plate 210. In frame F1 , the license plate 210 is captured over a larger area than in frame F2 . That is, the size of the license plate 210 in the image changes depending on the relative distance between the vehicle 100 and the leading vehicle 200. The distance calculation device 1 estimates the distance along the traveling direction of the vehicle 100 based on the size of the license plate 210 in the image.

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R,R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 license plate 210 to the imaging range R changes depending on the distance from the vehicle 100 to the preceding vehicle 200. The imaging range R is a range in real space determined according to the angle of view θ of the camera 111. The imaging range R shown in Fig. 5 is a range in the lateral direction of the image, and is a range that can be imaged by the camera 111. For example, for distances La and Lb to the preceding vehicle 200, the imaging ranges Ra and Rb are determined according to the angle of view θ. As the distance to the preceding vehicle 200 increases, the ratio of the length N to the imaging range R decreases. In other words, as the distance increases, the apparent size of the license plate 210 in the image decreases.

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 detection unit 4 detects the preceding vehicle 200 and the license plate 210 from the image. The detection unit 4 detects a first area A1 in which the license plate 210 is imaged from each frame F. The first area A1 is an area of pixels in which the license plate 210 is imaged. The illustrated shape of the first area A1 is rectangular. The detection unit 4 also detects the size of the first area A1. In this embodiment, the detection unit 4 detects the width pW in the horizontal direction X of the image as the size of the first area A1. The width pw is, for example, the number of pixels. The width pW is the apparent width of the license plate 210 when viewed from the vehicle 100.

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 detection unit 4 detects the second area A2 in which the preceding vehicle 200 is imaged from each frame F. The second area A2 is an area of pixels in which the preceding vehicle 200 is imaged. The illustrated shape of the second area A2 is rectangular. The detection unit 4 detects the first area A1 and the second area A2 independently. If the entire first area A1 is included in the second area A2, the detection unit 4 determines that the detected license plate 210 is the license plate of the preceding vehicle 200.

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p(図2参照)にあるときの第一領域A1の幅pW、および車両100が位置pにあるときの第一領域A1の幅pW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 vehicle 100 and the preceding vehicle 200. FIG. 7 shows the width pW 1 of the first region A1 when the vehicle 100 is at position p 1 (see FIG. 2 ), and the width pW 2 of the first region A1 when the vehicle 100 is at position p 2. When the vehicle 100 is close to the preceding vehicle 200, the width pW of the first region A1 is large. As the preceding vehicle 200 becomes farther away from the vehicle 100, the width pW of the first region A1 becomes smaller. Also, as the preceding vehicle 200 becomes farther away from the vehicle 100, the first region A1 converges to the vanishing point VP of the image.

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p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mvは、検出時刻T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mvは、下記式(1)によって算出される。ここで、v:検出時刻T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。
mv=(v+vj+1)/2 (1)
As will be described with reference to Figs. 8 to 10, the estimation unit 5 calculates the travel distance of the vehicle 100 until it stops at position p0 based on the speed data of the vehicle 100. In Fig. 8 and other figures, the time indicated by a capital T is the time when the speed is detected by the speed sensor 112. The subscript j of the detection time T increases toward the past. The estimation unit 5 calculates the travel distance using the average speed mv. As shown in Fig. 9, the average speed mvj is the average speed in the period between the detection time Tj and the detection time Tj +1 . The average speed mvj is calculated by the following formula (1). Here, vj is the speed value detected at the detection time Tj , and vj +1 is the speed value detected at the detection time Tj +1 .
mvj = ( vj + vj + 1 ) / 2 (1)

また、上記の期間における走行距離ΔLは、下記式(2)によって算出される。
ΔL=mv×(T-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Lを算出する。走行距離L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Lの始点となる位置Pは、先行車両200が停止して最初のフレームFが撮像されたときの車両100の位置である。走行距離Lの終点は、車両100が停止した位置p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 estimation unit 5 calculates the travel distance Ln shown in Fig. 10. The travel distance Ln is the distance traveled by the vehicle 100 from when the preceding vehicle 200 stops until the vehicle 100 stops. The position Pn , which is the start point of the travel distance Ln , is the position of the vehicle 100 when the preceding vehicle 200 stops and the first frame Fn is captured. The end point of the travel distance Ln is the position p0 where the vehicle 100 stops. As will be described later, whether the preceding vehicle 200 is stopped is determined based on the video data.

位置pから位置pまでの走行距離L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Tに対応する。検出時刻T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Tに対応する。検出時刻Tは、位置p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 vehicle 100 has stopped. The subscript j=e corresponds to the detection time Te shown in FIG. 10. The detection time Te is the detection time T when the speed v is first detected after passing position pn .

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p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L(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 distance calculation device 1 is the position p0 where the vehicle 100 stops. The distance calculation device 1 of this embodiment calculates the traveled distance L i (i = 1, 2, 3, ...) based on the width of the license plate 210. Here, the actual size of the license plate 210 differs depending on the type of the preceding vehicle 200. Fig. 12 shows the types and sizes of number plates used for automobiles in Japan. As shown in Fig. 12, number plates are divided into three types: large, medium, and small. The size of the number plate is determined depending on the type of number plate.

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 distance calculation device 1 normalizes the width pW detected from the image so that the distance L can be calculated using the same coefficients C1 and C2 regardless of the type of the preceding vehicle 200. More specifically, the estimation unit 5 calculates the normalized width W by the following formula (3), where the length N is the horizontal size of the number plate according to the type of vehicle.
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 vehicle 200. In other words, it is possible to uniquely determine the distance L from the normalized width W.

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 estimation unit 5 of the present embodiment estimates the relationship between the normalized width W and the distance L using a linear regression model of a linear function shown in the following formula (4): In formula (4), C1 and C2 are coefficients.
L = C1 + C2 (W / 2) (4)

推定部5は、フレームFにおいて検出された幅pWから正規化された幅Wを算出する。また、推定部5は、位置pから位置pまでの間に撮像された各フレームFについて、正規化された幅W、および位置pから位置pまでの走行距離Lを算出する。走行距離Lの算出方法は、上記[数1]によって走行距離Lを算出した方法と同様である。推定部5は、走行距離Lと正規化された幅Wとの組み合わせ、および走行距離Lと正規化された幅W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 estimation unit 5 calculates a normalized width W n from the width pW n detected in the frame F n . The estimation unit 5 also calculates a normalized width W i and a travel distance L i from the position p 0 to the position p i for each frame F i captured between the position p 0 and the position p n . The method of calculating the travel distance L i is the same as the method of calculating the travel distance L n by the above [Equation 1]. The estimation unit 5 substitutes the combination of the travel distance L n and the normalized width W n and the combination of the travel distance L i and the normalized width W i into the formula (4) to determine the coefficients C1 and C2.

ここで、先行車両200と位置p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 vehicle 200 and the position p0 varies every time the vehicle stops. Therefore, the estimation unit 5 of this embodiment performs active calibration to determine the coefficients C1 and C2 multiple times, and averages the coefficients C1 and C2. As shown on the left side of FIG. 13, the estimation unit 5 calculates multiple calibration curves. The estimation unit 5 averages the coefficients C1 and C2 calculated in each calibration curve to determine the coefficients D1 and D2. Note that, when the values of the coefficients C1 and C2 in one calibration curve are significantly different from those in the other calibration curves, the coefficients C1 and C2 of that one calibration curve are omitted. The estimation unit 5 performs statistical calculations, and does not use the coefficients C1 and C2 that make the variance larger than a specified value in the calculation of the coefficients D1 and D2.

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 estimation unit 5 uses the averaged coefficients D1 and D2 to calculate the distance L according to the following formula (5). In detail, the detection unit 4 detects the size pW of the first area A1 and the type of the leading vehicle 200 from the video image. The estimation unit 5 calculates the normalized width W based on the detection result of the detection unit 4, and calculates the distance L by substituting the width W into formula (5).
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 distance calculation device 1 according to this embodiment can roughly calculate the distance from the vehicle 100 to the preceding vehicle 200 based on image data and speed data. In other words, the distance L can be calculated without adding an expensive distance sensor to the vehicle 100.

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 distance calculation device 1 will be described with reference to FIG. 14. In step S10, the estimation unit 5 starts checking whether the vehicle 100 has stopped. In step S10, the estimation unit 5 checks, for example, whether the current speed of the vehicle 100 is 0. After step S10 is executed, the process proceeds to step S20.

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 estimation unit 5 determines whether the stop of the vehicle 100 has been detected. For example, the estimation unit 5 determines that the stop of the vehicle 100 has been detected when the detected speed of the vehicle 100 is 0 for a predetermined time. If a positive determination is made in step S20 that the vehicle 100 has stopped, the process proceeds to step S30, and if a negative determination is made, the process returns to step S10.

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 estimation unit 5 rewinds the video data. For example, the estimation unit 5 acquires an image of the last frame before the time when it is determined that the vehicle 100 is stopped. After step S30 is executed, the process proceeds to step S40.

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 estimation unit 5 instructs the detection unit 4 to detect the preceding vehicle 200. The detection unit 4 executes a detection process for the preceding vehicle 200 from the image acquired in step S30. When the detection unit 4 detects the preceding vehicle 200, it attaches a label indicating the type of vehicle to the preceding vehicle 200. The label is, for example, one of a "large" label indicating a vehicle with a large number plate, a "medium" label indicating a vehicle with a medium number plate, and a "small" label indicating a vehicle with a small number plate. Note that the detection unit 4 may attach an "unknown" label to the detected preceding vehicle 200 if it cannot determine the type of vehicle. After step S40 is executed, the process proceeds to step S50.

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 estimation unit 5 determines whether the preceding vehicle 200 detected in step S40 is a target vehicle. For example, the estimation unit 5 determines that the preceding vehicle 200 is a target vehicle if the label attached to the preceding vehicle 200 is any of "large", "medium", and "small". If a positive determination is made in step S50 that the preceding vehicle is a target vehicle, the process proceeds to step S60, and if a negative determination is made, the flowchart ends.

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 estimation unit 5 rewinds the video of the video data. For example, the estimation unit 5 obtains an image of the frame captured one frame before the current target frame. After step S60 is executed, the process proceeds to step S70.

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 estimation unit 5 instructs the detection unit 4 to check whether the preceding vehicle 200 is stopped. The detection unit 4 determines whether the preceding vehicle 200 is stopped, for example, based on the image of the frame acquired in step S60 and the image of the frame captured one frame later. The detection unit 4 detects, for example, whether the positional relationship between the preceding vehicle 200 and surrounding objects has changed. After step S70 is executed, the process proceeds to step S80.

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 estimation unit 5 determines whether or not the preceding vehicle 200 has been detected as stopped. The estimation unit 5 performs the determination in step S80 based on the detection result of the detection unit 4. If the result of the determination in step S80 is a positive determination that the preceding vehicle 200 has stopped, the process proceeds to step S90, and if a negative determination is made, the process returns to step S60.

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 estimation unit 5 rewinds the video of the video data. For example, the estimation unit 5 obtains an image of a frame captured one frame before the current target frame. After step S90 is executed, the process proceeds to step S100.

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 estimation unit 5 commands the detection unit 4 to detect the preceding vehicle 200 and the license plate 210. In response to the command, the detection unit 4 executes a detection process for the preceding vehicle 200 and the license plate 210 from the image acquired in step S90. If the detection unit 4 detects the license plate 210, it records information about the position and size of the first area A1. If the detection unit 4 detects the preceding vehicle 200, it records information about the position and size of the second area A2, and a label related to the type of the preceding vehicle 200. Once step S100 has been executed, the process proceeds to step S110.

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 estimation unit 5 determines whether or not both the preceding vehicle 200 and the license plate 210 have been detected from one image. The estimation unit 5 also determines whether the detected license plate 210 belongs to the preceding vehicle 200. If the result of the determination in step S110 is a positive determination that the preceding vehicle 200 and the license plate 210 have been detected, the process proceeds to step S120, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S130.

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 estimation unit 5 stores the size and speed value of the detected license plate 210. The estimation unit 5 calculates the width pW of the first area A1 in the horizontal direction X of the image as the size of the license plate 210. Furthermore, the estimation unit 5 calculates a normalized width W based on the type label of the preceding vehicle 200. The estimation unit 5 also acquires a speed value required to calculate the travel distance from the time the frame F to be detected is captured to the time the vehicle 100 stops. After step S120 is executed, the process proceeds to step S130.

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 estimation unit 5 rewinds the video of the video data. For example, the estimation unit 5 obtains an image of a frame captured one frame before the target frame. After step S130 is executed, the process proceeds to step S140.

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 estimation unit 5 instructs the detection unit 4 to check whether the preceding vehicle 200 is traveling. The detection unit 4 detects whether the preceding vehicle 200 is traveling, for example, based on the image of the frame acquired in step S130 and the image of the frame captured one frame later. After step S140 is executed, the process proceeds to step S150.

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 estimation unit 5 determines whether or not the preceding vehicle 200 is detected. If a positive determination is made in step S150 that the preceding vehicle 200 is moving, the process proceeds to step S160, and if a negative determination is made, the process returns to step S100 and detects the preceding vehicle 200 and the license plate 210.

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 estimation unit 5 creates a calibration curve. The creation of the calibration curve in step S160 is described with reference to FIG. 15.

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 estimation unit 5 creates a new calibration curve based on the width W and speed value stored in step S120. After step S210 is executed, the process proceeds to step S220.

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 estimation unit 5 determines whether or not the calibration curve has been created. If the number of data items read for the width W and speed value is insufficient, the coefficients C1 and C2 cannot be calculated, and the calibration curve may not be created. If it is determined that the calibration curve has been created, the process proceeds to step S230; if it is determined that the calibration curve has been created, the process returns to step S210. If it is determined that the calibration curve has been created, data for the speed value and width W are added, for example, and the calibration curve is created again.

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 estimation unit 5 determines whether a calibration curve has been created in the past. If it is determined that a calibration curve has been created in the past, the process proceeds to step S240, and if it is determined that a calibration curve has been created in the past, the process proceeds to step S250.

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 estimation unit 5 creates an average calibration curve. The estimation unit 5 averages multiple calibration curves to determine the coefficients D1 and D2. After step S240 is executed, the process proceeds to step S250.

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 estimation unit 5 outputs the calibration curve. When step S250 is executed, the flowchart ends. When the creation of the calibration curve in step S160 is completed, the flowchart in FIG. 14 ends.

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 distance calculation device 1 according to this embodiment has a video acquisition unit 2, a speed acquisition unit 3, a detection unit 4, and an estimation unit 5. The video acquisition unit 2 acquires video data captured by the camera 111 of the vehicle 100 of the vehicle 100. The speed acquisition unit 3 acquires speed data of the vehicle 100. The detection unit 4 detects the preceding vehicle 200 and the license plate 210 from the image of the video data. The detection unit 4 further detects the size of a first area A1, which is an area of pixels in which the license plate 210 is captured. The estimation unit 5 estimates the distance L along the traveling direction of the vehicle 100.

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 estimation unit 5 sets the coefficients C1 and C2 based on the size of the first area A1 in multiple frames F captured when the leading vehicle 200 was stopped and the vehicle 100 was traveling, and on the speed data. The estimation unit 5 calculates the distance along the traveling direction based on the coefficients C1 and C2 and the size of the first area A1. According to the distance calculation device 1 of this embodiment, the distance can be calculated with an inexpensive configuration.

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Lを算出し、走行距離L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 estimation unit 5 of this embodiment calculates the travel distance Ln of the vehicle 100 from when the preceding vehicle 200 stops to when the vehicle 100 stops behind the preceding vehicle 200 based on the speed data, and sets the coefficients C1 and C2 based on the travel distance Ln . Thus, the estimation unit 5 can accurately estimate the relationship between the change in the inter-vehicle distance between the preceding vehicle 200 and the vehicle 100 and the change in the size of the first area A1.

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 detection unit 4 of this embodiment detects the type of the preceding vehicle 200. The estimation unit 5 normalizes the size of the first area A1 according to the size N of the license plate 210 that is determined according to the type of the preceding vehicle 200. The estimation unit 5 sets the coefficients C1 and C2 based on the normalized size W of the first area A1. Therefore, the distance calculation device 1 of this embodiment can estimate the distance L using the same coefficients C1 and C2 regardless of the type of the preceding vehicle 200.

[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 support device 20 including a distance calculation device 1 is mounted on a vehicle 100 according to the first modified example of the embodiment. The driving support device 20 outputs an alarm based on the distance L calculated by the distance calculation device 1 and the result of behavior detection.

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 assistance device 20 has a distance estimation unit 10, a behavior detection unit 7, an abnormality detection unit 8, and an alarm output unit 9. The distance estimation unit 10 is configured similarly to the distance estimation unit 10 in the above embodiment. The behavior detection unit 7 detects the behavior of an object based on video data. The object to be detected is, for example, a moving object present in the vicinity of the vehicle 100. The moving object includes, for example, a leading vehicle 200 and other vehicles such as a bicycle. The moving object may also include a pedestrian or an animal.

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 behavior detection unit 7 is configured to detect a moving object from images of the video data, and to detect the behavior of the moving object. The behavior detection unit 7 detects the behavior of the moving object based on multiple frames in which the same moving object is imaged. For example, the behavior detection unit 7 detects changes over time in the moving object, such as changes in the state or position of the moving object. The behavior detection unit 7 records the position of the detected moving object, the type of moving object, and the behavior of the moving object. For example, the behavior detection unit 7 detects that the moving object is moving from right to left. For example, the behavior detection unit 7 detects that a bicycle in front of the vehicle 100 is swaying unsteadily.

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 abnormality detection unit 8 detects abnormalities based on the detection result of the behavior detection unit 7 and the calculation result of the distance estimation unit 10. The alarm output unit 9 outputs an alarm based on the detection result of the abnormality detection unit 8.

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 assistance device 20 according to the first modified example of the embodiment will be described with reference to FIG. 16. In step S310, the speed acquisition unit 3 acquires speed data from the data measurement unit 110. After step S310 is executed, the process proceeds to step S330.

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 video acquisition unit 2 acquires video data from the data measurement unit 110. After step S320 is executed, the process proceeds to steps S330 and S350.

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 distance estimation unit 10 creates a calibration curve. The estimation unit 5 creates the calibration curve using the procedure described in the above embodiment. After step S330 is executed, the process proceeds to step S340.

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 distance estimation unit 10 estimates the distance between the vehicle 100 and the preceding vehicle 200. The distance estimation unit 10 estimates the distance L based on the calibration curve created in step S330. The driving assistance device 20 uses the estimated distance L as the distance between the vehicle 100 and the preceding vehicle 200. After step S340 is executed, the process proceeds to step S370.

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 behavior detection unit 7 executes behavior detection. The behavior detection unit 7 detects the behavior of the moving object based on the video data acquired in step S320. After step S350 is executed, the process proceeds to step S360.

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 abnormality detection unit 8 determines whether the behavior detected in step S350 is a dangerous behavior. If the behavior is determined to be a dangerous behavior in a positive manner, the process proceeds to step S370, and if the behavior is determined to be a dangerous behavior in a negative manner, the process proceeds to step S400.

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 abnormality detection unit 8 determines whether the distance L estimated in step S340 is equal to or less than a specified value. The specified value is, for example, a value for determining whether or not the dangerous behavior of the moving object affects the safe driving of the vehicle 100. If a positive determination is made that the distance L is equal to or less than the specified value, the process proceeds to step S380, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S400.

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 abnormality detection unit 8 determines whether or not an abnormality has been detected. For example, the abnormality detection unit 8 determines that an abnormality has been detected when the behavior of the detected moving object is dangerous and the distance L is equal to or less than a specified value. If a positive determination is made that an abnormality has been detected, the process proceeds to step S390, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S400.

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 warning output unit 9 issues a warning. The warning output unit 9 issues a warning to the driver of the vehicle 100 by, for example, light or sound. When step S390 is executed, the flowchart ends.

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 abnormality detection unit 8 determines that it is safe. When step S400 is executed, the flowchart ends.

[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 behavior detection unit 11 instead of the behavior detection unit 7.

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 data measurement unit 110 according to the second modified example has a function of acquiring and storing acceleration data generated by an acceleration sensor 113. The driving assistance device 20 has a distance estimation unit 10, a related behavior detection unit 11, an abnormality detection unit 8, and an alarm output unit 9.

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 behavior detection unit 11 detects the relationship between the behavior of the vehicle 100 and the behavior of the detected moving object. The related behavior detection unit 11 is, for example, artificial intelligence configured to detect related behavior by machine learning based on teacher data. The driving assistance device 20 according to the second modified example detects an abnormality based on the relationship between the behavior of the moving object and the behavior of the vehicle 100.

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 assistance device 20 according to the second modified example of the embodiment will be described with reference to FIG. 18. In step S410, the data measurement unit 110 acquires acceleration data from the acceleration sensor 113. After step S410 is executed, the process proceeds to step S460.

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 speed acquisition unit 3 acquires speed data from the data measurement unit 110. After step S420 is executed, the process proceeds to steps S440 and S460.

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 video acquisition unit 2 acquires video data from the data measurement unit 110. After step S430 is executed, the process proceeds to step S440.

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 distance estimation unit 10 creates a calibration curve. The estimation unit 5 creates the calibration curve using the procedure described in the above embodiment. After step S440 is executed, the process proceeds to step S450.

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 distance estimation unit 10 estimates the distance between the vehicle 100 and the preceding vehicle 200. The distance estimation unit 10 estimates the distance L based on the calibration curve created in step S440. The driving assistance device 20 uses the estimated distance L as the distance between the vehicle 100 and the preceding vehicle 200. After step S450 is executed, the process proceeds to step S460.

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 behavior detection unit 11 detects related behavior. The related behavior detection unit 11 detects the relationship between the behavior of the moving object and the behavior of the vehicle 100 based on the acceleration data acquired in step S410, the speed data acquired in step S420, the video data acquired in step S430, and the distance L estimated in step S450. After step S460 is executed, the process proceeds to step S470.

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 anomaly detection unit 8 determines whether or not an anomaly has been detected. The anomaly detection unit 8 makes the determination in step S470 based on the detection result by the related behavior detection unit 11 in step S460. If a positive determination is made that an anomaly has been detected, the process proceeds to step S480, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S490.

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 alarm output unit 9 issues an alarm. When step S480 is executed, the flowchart ends.

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 abnormality detection unit 8 determines that it is safe. When step S490 is executed, the flowchart ends.

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 camera 111 of the vehicle 100, ahead of the vehicle 100. In steps S310 and S420 for acquiring speed data, the speed data of the vehicle 100 is acquired. In step S100 for detection, the preceding vehicle 200 and the license plate 210 are detected from the image of the video data. Furthermore, in step S100 for detection, the size of the first area A1 is detected.

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 vehicle 200 was stopped and vehicle 100 was traveling, and on speed data. In steps S340 and S450 for calculating distance L, distance L along the traveling direction of vehicle 100 is calculated based on coefficients C1 and C2 and size pW of first area A1.

[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 estimation unit 5 may be used as the remaining distance to the average stop position. A scene in which the vehicle 100 approaches the stopped preceding vehicle 200 from behind and stops will be described. In this case, the position where the distance L is 0 is a stop position where a safe inter-vehicle distance can be secured for the driver of the vehicle 100. The driving support device 20 may issue an alarm when it is predicted that the vehicle 100 cannot stop at the position where the distance L = 0. The travel distance until the vehicle 100 stops can be calculated, for example, based on the speed, acceleration, and distance L of the vehicle 100 calculated during deceleration.

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,F,F フレーム
L 距離
N ナンバープレートの長さ
,p,p,p 車両の位置
R,R,R 撮像範囲
pW:第一領域の幅、 W:正規化された幅
検出時刻
REFERENCE SIGNS LIST 1 Distance calculation device 2 Video acquisition unit 3 Speed acquisition unit 4 Detection unit 5 Estimation unit 6 Distance output unit 7 Behavior detection unit 8 Abnormality detection unit 9 Warning output unit 10 Distance estimation unit 11 Related behavior detection unit 20 Driving support device 100 Vehicle 110: Data measurement unit 111: Camera 112: Speed sensor 113: Acceleration sensor 200: Leading vehicle 210: License plate A1: First area A2: Second area F, F1 , F2 Frame L Distance N Length of license plate p0 , p1 , p2 , pn Vehicle position R, R a , R b Imaging range pW: Width of first area W: Normalized width T j Detection time

Claims (4)

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.
前記推定部は、前記速度データに基づいて、前記先行車両が停止したときから前記先行車両の後方に前記車両が停止したときまでの前記車両の走行距離を算出し、前記走行距離に基づいて前記係数を設定する
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.
前記検出部は、前記先行車両の種類を検出し、
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.
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ステップと、
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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