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JP7820144B2 - 車載装置および信号無視判定方法 - Google Patents
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JP7820144B2 - 車載装置および信号無視判定方法 - Google Patents

車載装置および信号無視判定方法

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Description

開示の実施形態は、車載装置および信号無視判定方法に関する。
従来、車載型の映像記録装置であるドライブレコーダが知られている。ドライブレコーダは、たとえば加速度センサにより事故等による衝撃を検知した場合に、検知前後の所定時間分の映像を上書き禁止で記録するイベント録画を行うことができる。これにより、たとえば事故発生時の状況を上書きされることなく確実に記録することが可能となる。
ところで、事故発生のリスクが高い運転行為の一つに信号無視が挙げられる。こうした信号無視をイベントとして検知するものとして、たとえば光ビーコンによる受信情報やカメラの撮像画像から検出される信号機の点灯状態と、ブレーキなどの各種の車両の操作状況とに基づいて、自車両が信号無視をしたかどうかを判定する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2012-069051号公報
しかしながら、上述した従来技術には、より簡便に自車両の信号無視を判定するうえで、さらなる改善の余地がある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、より簡便に自車両の信号無視を判定することができる車載装置および信号無視判定方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る車載装置は、車両に搭載される車載装置であって、制御部を備える。前記制御部は、カメラの撮像画像から主信号機の点灯状態および前記撮像画像上での前記主信号機の動きを画像認識し、前記主信号機の動きの方向に基づいて前記車両の進行方向を判定し、前記主信号機の点灯状態が前記車両の進行方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、前記撮像画像上での前記主信号機の移動速度に基づく前記車両の速度が所定速以上のまま所定時間が経過している場合に、前記車両が赤信号無視を行ったと判定する。
実施形態の一態様によれば、より簡便に自車両の信号無視を判定することができる。
図1は、実施形態に係る信号無視判定方法の概要説明図である。 図2は、実施形態に係る情報処理システムの構成例を示す図である。 図3は、実施形態に係るドライブレコーダの構成例を示すブロック図である。 図4は、実施形態に係る画像認識AIの説明図である。 図5は、左折の場合の説明図である。 図6は、右折の場合の説明図である。 図7は、青信号無視を判定する場合の説明図である。 図8は、実施形態に係るドライブレコーダが実行する処理手順を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する車載装置および信号無視判定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す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、以下では、実施形態に係る車載装置が、車両に搭載されるドライブレコーダ10である場合を例に挙げて説明を行う。
まず、実施形態に係る信号無視判定方法の概要について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係る信号無視判定方法の概要説明図である。
図1に示すように、ドライブレコーダ10は、カメラ3と、制御部13(図3参照)とを有する。ドライブレコーダ10は、カメラ3によって撮影された車両内外の映像記録を、繰り返し上書きしながら常時録画することができる。
そして、ドライブレコーダ10は、たとえば加速度センサにより事故発生時の衝撃をイベントとして検知した場合に、検知時間の前後所定時間分の記録をイベント録画にて保護し、事故発生時の状況を確実に記録することができる。イベント録画は、上書き禁止の不揮発性記録であるイベント記録方式での録画である。
なお、ドライブレコーダ10は、カメラ3から取得した画像を用い、実施形態に係る信号無視判定方法を制御部13で実行する。ドライブレコーダ10は、判定した自車両V-sの信号無視をイベントとして検知し、イベント録画を行う。実施形態に係る信号無視判定方法では、制御部13が、画像認識した主信号機の点灯状態を判定し、画像上での主信号機の動きを判定し、判定した主信号機の点灯状態および画像上での主信号機の動きに基づいて、自車両の信号無視を判定する。
言い換えれば、実施形態に係る信号無視判定方法では、画像認識に基づいて自車両V-sの信号無視を判定する。図1を用いて、自車両V-sが、交差点に進入しようとしている状況を例に説明する。
実施形態に係る信号無視判定方法では、制御部13は、カメラ3の撮像画像に基づいて主信号機300を画像認識する。主信号機300は、自車両V-sが進入する交差点において、自車両V-sの進行方向における通行の優先権の有無を提示する信号機である。また、制御部13は、後述する画像認識AI(Artificial Intelligence)を用いて画像認識を行う。
そして、制御部13は、画像認識した主信号機300の点灯状態を判定する(ステップS1)。制御部13は、画像認識AIの認識結果に基づいてかかる判定を行う。
次に、実施形態に係る信号無視判定方法では、制御部13は、画像認識に用いられた画像上での主信号機300の動きを判定する(ステップS2)。かかる判定は、連続する複数のフレームを画像解析し、フレーム間での差異や、フレーム間でのオプティカルフローの動きを解析することなどによって行われる。
図1を用いて、自車両V-sが直進する場合の主信号機300の動きを説明すると、カメラ3が撮影した画像上では、主信号機300は、上方へ向けてフレームアウトする動きを示すこととなる。制御部13は、かかる主信号機300の動きを判定することにより、図1の例では自車両V-sが直進していることを認識することができる。なお、「上方へ向けて」とは、たとえば、主信号機300の画像上での動きが、左右方向よりも上側へ向いていることなどを指す。制御部13は、主信号機300の画像上での移動方向ベクトルの各方向成分を比較し、主信号機300の動きが、自車両V-sが直進状態にある場合に対応する動きか否かを判定する。
なお、制御部13は、主信号機300の画像上での移動速度に基づいて、自車両V-sの速度と進行方向を判定してもよい。具体的には、所定時間における画像上での移動距離が実際の距離に換算するとどの程度の距離に該当するかを予め係数として保持しておき、画像上での移動距離を実際の距離に換算することで自車両V-sの速度を求めることができる。
そして、制御部13は、ステップS1,S2の判定結果に基づいて信号無視を判定する(ステップS3)。具体的には、主信号機300の点灯状態が「赤」で直進方向の通行の優先権は無く、かつ、主信号機300の動きが自車両V-sが直進状態であることに対応する動きである場合、制御部13は、自車両V-sが、赤信号無視を行ったと判定する。
なお、ステップS2で制御部13が自車両V-sの速度と進行方向を判定している場合は、以下の判断としてもよい。制御部13は、主信号機300の点灯状態が「赤」で直進方向の通行の優先権は無く、かつ、自車両V-sが所定速以上で直進し、かつ、所定時間が経過している場合、自車両V-sが、赤信号無視を行ったと判定する。
そして、制御部13は、自車両V-sの信号無視を検知した場合に、これをイベントとしてイベント録画を行う。
このように、実施形態に係る信号無視判定方法によれば、画像認識に基づいて、より簡便に自車両V-sの信号無視を判定することができる。また、ドライブレコーダ10は、自車両V-sの信号無視時の状況を簡便かつ確実に記録することができる。
また、制御部13は、自車両V-sの信号無視を検知した場合に、これを各車両の運転状況データを収集するサーバ装置へ通知してもよい。サーバ装置は、こうして収集された運転状況データを各車両向けの運転スコアの算出用に用いたり、ビックデータ解析したりすることができる。
以下、上述した実施形態に係る信号無視判定方法を適用したドライブレコーダ10を含む情報処理システム1の構成例について、より具体的に説明する。
図2は、実施形態に係る情報処理システム1の構成例を示す図である。情報処理システム1は、1以上のドライブレコーダ10と、サーバ装置100とを含む。
各ドライブレコーダ10と、サーバ装置100とは、インターネットや携帯電話回線網等であるネットワークNを介して相互に通信可能に接続される。
ドライブレコーダ10は、上述したように、信号無視を含む各種のイベントに応じたイベント録画を行う装置である。また、ドライブレコーダ10は、記録されたイベント録画映像を含むイベント発生時の各種の車両状況データをサーバ装置100へ送信することができる。
サーバ装置100は、各ドライブレコーダ10から送信される車両状況データを収集し、蓄積および管理する装置である。また、サーバ装置100は、収集した車両状況データに基づき、上述したように、ビックデータ解析したり、各車両向けの運転スコアを算出したりすることができる。
次に、図3は、実施形態に係るドライブレコーダ10の構成例を示すブロック図である。なお、図3では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
換言すれば、図3に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
また、図3を用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、説明を省略する場合がある。
図3に示すように、実施形態に係るドライブレコーダ10は、カメラ3、通信部11、記憶部12、および制御部13を有する。カメラ3は、フロントガラスやリアガラス、サイドミラー、ダッシュボード等の車両の各所に取り付けられ、車両の周辺の所定の撮像領域を撮像する。
通信部11は、ネットワークアダプタ等によって実現される。通信部11は、ネットワークNと無線で接続され、ネットワークNを介して、サーバ装置100との間で情報の送受信を行う。
記憶部12は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の記憶デバイスによって実現され、図3の例では、画像認識AI12aと、処理パラメータ情報12bと、記録映像情報12cとを記憶する。
画像認識AI12aは、画像認識用のAIモデルである。具体的には、画像認識AI12aは、機械学習のアルゴリズムを用いて学習されたDNN(Deep Neural Network)モデル等である。画像認識AI12aは、後述する画像認識部13aにDNNモデルとして読み込まれた後、画像認識部13aにカメラ3の撮像画像が入力された場合に、かかる画像に含まれる各種の物体を判別可能に設けられる。また、画像認識AI12aはさらに、物体として信号機が判別された場合に、かかる信号機の点灯状態を判別可能に設けられる。
ここで、図4は、実施形態に係る画像認識AI12aの説明図である。図4に示すように、画像認識AI12aは、図示略のGPU(Graphics Processing Unit)やAIプラットフォームを含む学習装置500において、三灯式の通常の信号機、各種の矢印式信号機、一灯式信号機といった多様な信号機の画像を学習データとして、これら信号機を判別可能に予め学習される。
そして、画像認識AI12aは、ドライブレコーダ10において前述の画像認識部13aにDNNモデルとして読み込まれた後、画像認識部13aにカメラ3の撮像画像が入力された場合には、かかる画像上における自車両V-sに対する主信号機300およびその点灯状態を判別する。
図3の説明に戻る。処理パラメータ情報12bは、後述する判定部13bが実行する判定処理において用いられる閾値等のパラメータを含む情報である。記録映像情報12cは、カメラ3によって撮影され、後述する映像記録部13dによって記録される記録映像群を含む情報である。
制御部13は、コントローラ(controller)であり、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等によって、ドライブレコーダ10内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部13は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現することができる。
制御部13は、画像認識部13aと、判定部13bと、記録制御部13cと、映像記録部13dと、送信部13eとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。
画像認識部13aは、カメラ3によって撮像された撮像画像を取得し、かかる撮像画像を読み込んだ画像認識AI12aへ入力する。また、画像認識部13aは、撮像画像を入力した結果、画像認識AI12aから出力される画像認識結果を取得する。また、画像認識部13aは、画像認識AI12aから取得した画像認識結果を判定部13bへ出力する。
判定部13bは、画像認識部13aから入力された画像認識結果に基づいて、自車両V-sの主信号機300の点灯状態を判定する。また、判定部13bは、同じく画像認識結果に基づいて画像上の主信号機300の動きを判定する。
また、判定部13bは、判定した主信号機300の点灯状態および画像上での動きに基づいて自車両V-sの信号無視を判定する。
判定部13bは、主信号機300の点灯状態が「赤」で直進方向の通行の優先権は無いことを示しており、かつ、自車両V-sが所定速(たとえば、30km/h)以上で所定時間(たとえば、5秒間)以上直進している場合、自車両V-sが、赤信号無視を行ったと判定する。
ここで、左折または右折の場合の判定方法について説明する。図5は、左折の場合の説明図である。また、図6は、右折の場合の説明図である。
たとえば左折の場合、図5に示すように、画像上では、主信号機300は、右方へ向けてフレームアウトする動きを示すこととなる。判定部13bは、かかる主信号機300の動きを判定することにより、図5の例では自車両V-sが左折していると判定する。なお、「右方へ向けて」とは、たとえば、主信号機300の画像上での移動ベクトルの方向成分について、右方向の成分が右方向以外の成分よりも大きいことなどを指す。
そして、かかる場合に、判定部13bは、主信号機300の点灯状態が左折方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、自車両V-sが所定速度(たとえば、30km/h)以上で所定時間(たとえば、5秒間)以上通行している場合、自車両V-sが、赤信号無視を行ったと判定する。
一方、たとえば右折の場合、図6に示すように、画像上では、主信号機300は、左方へ向けてフレームアウトする動きを示すこととなる。判定部13bは、かかる主信号機300の動きを判定することにより、図6の例では自車両V-sが右折していると判定する。なお、「左方へ向けて」とは、たとえば、主信号機300の画像上での移動ベクトルの方向成分について、左方向の成分が左方向以外の成分よりも大きいことなどを指す。
そして、かかる場合に、判定部13bは、主信号機300の点灯状態が右折方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、自車両V-sが所定速(たとえば、30km/h)以上で所定時間(たとえば、5秒間)以上通行している場合、自車両V-sが、赤信号無視を行ったと判定する。
図5および図6を用いて説明した判定方法により、右左折方向についても、画像認識により、自車両V-sの赤信号無視を判定することが可能となる。
図3の説明に戻る。また、判定部13bは、判定した判定結果を記録制御部13cへ出力する。記録制御部13cは、判定部13bの判定結果に応じて、映像記録部13dによって記録される記録映像の記録方式を制御する。具体的には、記録制御部13cは、記録映像のアクセス権を制御する。
より具体的には、記録制御部13cは、判定部13bによって自車両V-sが信号無視を行ったと判定された場合、映像記録部13dに上書き禁止のイベント録画を行わせる。なお、記録制御部13cは、所定時間分のイベント録画が行われた後は、イベント録画を停止させた後、映像記録部13dに上書き可能な常時録画を再開させる。
また、記録制御部13cは、予め送信対象として指定されたイベントについては、かかるイベントに対応するカメラ3の撮像画像を含む車両状況データを、サーバ装置100へ向けて送信部13eに送信させる。記録制御部13cは、信号無視が送信対象として指定されている場合は、判定部13bによって自車両V-sが信号無視を行ったと判定された場合に、かかる信号無視発生時の車両状況データをサーバ装置100へ向けて送信部13eに送信させる。
映像記録部13dは、記録制御部13cによって制御される記録方式で、カメラ3の撮影映像を記録映像情報12cへ記録する。送信部13eは、記録制御部13cの指示に基づいて、かかる指示に該当する車両状況データをサーバ装置100へ向けて通信部11を介し送信する。
ところで、これまでは、自車両V-sの赤信号無視を判定する場合について説明したが、実施形態に係る信号無視判定方法は、青信号無視の場合にも適用することができる。次に、かかる青信号無視を判定する場合について説明する。図7は、青信号無視を判定する場合の説明図である。
具体的に、自車両V-sが、交差点において赤信号で停車している状況を考える。かかる場合に、画像認識部13aは、カメラ3の撮像画像に基づいて主信号機300を画像認識する。
そして、画像認識部13aが、かかる信号停車中、画像認識した主信号機300の点灯状態が赤から青へ変化したことを検知したものとする(ステップS11)。すると、判定部13bは、画像認識部13aの画像認識結果に基づき、自車両V-sが先頭車両であり、かつ、自車両V-sの速度が0km/hのまま所定時間(たとえば、5秒間)経過した場合、自車両V-sが、青信号無視を行ったと判定する(ステップS12)。
そして、判定部13bは、かかる青信号無視を検知した場合に、これをイベントとして記録制御部13cにイベント録画を行わせる。
これにより、自車両V-sの青信号無視、すなわち発進無視を原因とするトラブルなどが発生した場合に、かかるトラブル発生時の状況を確実に記録することができる。
次に、実施形態に係るドライブレコーダ10が実行する処理手順について、図8を用いて説明する。図8は、実施形態に係るドライブレコーダ10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
図8に示すように、制御部13は、画像認識した主信号機300の点灯状態を判定する(ステップS101)。また、制御部13は、画像認識した画像上での主信号機300の動きを判定する(ステップS102)。
そして、制御部13は、主信号機300の点灯状態および画像上での動きに基づいて信号無視を判定する(ステップS103)。その結果、信号無視を検知した場合(ステップS104,Yes)、イベント録画を行う(ステップS105)。また、制御部13は、車両状況データをサーバ装置100へ送信する(ステップS106)。
そして、ステップS101からの処理を繰り返す。また、信号無視を検知しなかった場合も(ステップS104,No)、ステップS101からの処理を繰り返す。
なお、これまでは、画像認識により信号無視を判定することとしたが、無論、車両に搭載された各種センサのセンサデータを組み合わせることとしてもよい。たとえば、自車両V-sの進行方向は、ステアリングセンサや加速度センサのセンサ値を利用して取得してもよいし、自車両V-sの車速は、速度センサのセンサ値を利用して取得してもよい。
上述してきたように、実施形態に係るドライブレコーダ10は、自車両V-s(「車両」の一例に相当)に搭載される車載装置であって、制御部13を備える。制御部13は、カメラ3の撮像画像から画像認識した主信号機300の点灯状態および撮像画像上での主信号機300の動きに基づいて自車両V-sの信号無視を判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、より簡便に自車両V-sの信号無視を判定することができる。
また、制御部13は、上記撮像画像上での主信号機300の動きに基づいて自車両V-sの動きを判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識による主信号機300の動きに基づいて、自車両V-sの動きを判定することができる。
また、制御部13は、主信号機300の点灯状態が自車両V-sの進行方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、自車両V-sが所定速以上で所定時間以上通行している場合に、自車両V-sが赤信号無視を行ったと判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識によって自車両V-sの赤信号無視を判定することができる。
また、制御部13は、撮像画像上で主信号機300が上方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、自車両V-sの進行方向が直進方向であると判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識によって自車両V-sの直進する場合の赤信号無視を判定することができる。
また、制御部13は、撮像画像上で主信号機300が右方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、自車両V-sの進行方向が左折方向であると判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識によって自車両V-sの左折する場合の赤信号無視を判定することができる。
また、制御部13は、撮像画像上で主信号機300が左方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、自車両V-sの進行方向が右折方向であると判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識によって自車両V-sの右折する場合の赤信号無視を判定することができる。
また、制御部13は、自車両V-sの信号停車中に主信号機300の点灯状態が信号停車の解除を示し、先頭車両である自車両V-sが停車状態のまま所定時間が経過した場合に、自車両V-sが青信号無視を行ったと判定する。
したがって、実施形態に係るドライブレコーダ10によれば、画像認識によって自車両V-sの青信号無視を判定することができる。
なお、上述した実施形態では、ドライブレコーダ10が、画像認識およびその結果に基づく信号無視判定を行うこととしたが、画像認識部13aおよび/または判定部13bの機能の一部または全部を、ドライブレコーダ10以外の装置、たとえばサーバ装置100などが行うこととしてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 情報処理システム
3 カメラ
10 ドライブレコーダ
11 通信部
12 記憶部
12a 画像認識AI
12b 処理パラメータ情報
12c 記録映像情報
13 制御部
13a 画像認識部
13b 判定部
13c 記録制御部
13d 映像記録部
13e 送信部
100 サーバ装置
300 主信号機
V-s 自車両

Claims (7)

  1. 車両に搭載される車載装置であって、
    カメラの撮像画像から主信号機の点灯状態および前記撮像画像上での前記主信号機の動きを画像認識し、
    前記主信号機の動きの方向に基づいて前記車両の進行方向を判定し、
    前記主信号機の点灯状態が前記車両の進行方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、前記撮像画像上での前記主信号機の移動速度に基づく前記車両の速度が所定速以上のまま所定時間が経過している場合に、前記車両が赤信号無視を行ったと判定する制御部
    を備える、車載装置。
  2. 前記制御部は、
    前記撮像画像上での前記主信号機の動きに基づいて前記車両の進行方向を含む前記車両の動きを判定する、
    請求項1に記載の車載装置。
  3. 前記制御部は、
    前記撮像画像上で前記主信号機が上方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、前記車両の進行方向が直進方向であると判定する、
    請求項またはに記載の車載装置。
  4. 前記制御部は、
    前記撮像画像上で前記主信号機が右方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、前記車両の進行方向が左折方向であると判定する、
    請求項1、2または3に記載の車載装置。
  5. 前記制御部は、
    前記撮像画像上で前記主信号機が左方へ向けてフレームアウトする動きを示す場合に、前記車両の進行方向が右折方向であると判定する、
    請求項1~のいずれか一つに記載の車載装置。
  6. 前記制御部は、
    前記車両の信号停車中に前記主信号機の点灯状態が前記信号停車の解除を示し、画像認識により前記車両が先頭車両で停車状態のまま所定時間が経過したと判定された場合に、前記車両が青信号無視を行ったと判定する、
    請求項1~のいずれか一つに記載の車載装置。
  7. 車両に搭載される車載装置が行う信号無視判定方法であって、
    カメラの撮像画像から主信号機の点灯状態および前記撮像画像上での前記主信号機の動きを画像認識することと、
    前記主信号機の動きの方向に基づいて前記車両の進行方向を判定することと、
    前記主信号機の点灯状態が前記車両の進行方向の通行の優先権が無いことを示しており、かつ、前記撮像画像上での前記主信号機の移動速度に基づく前記車両の速度が所定速以上のまま所定時間が経過している場合に、前記車両が赤信号無視を行ったと判定することと
    を含む、信号無視判定方法。
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