JP3165729U - ビデオレーダー運転補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビデオレーダー運転補助装置の提供。【解決手段】このビデオレーダー運転補助装置は、カメラアレイ、映像認識ユニット、環境モニタユニット、ビデオレーダー表示設備、アラームユニット、運転制御ユニット及び制動ユニットを包含し、該カメラアレイは環境映像を撮影し、該映像認識ユニットにより環境物品及びその映像、位置、色、速度及び方向を認識し、並びに環境モニタユニットにより読み取り車両付近の再現環境情報を発生し、並びに該車両と環境物品の間の相対空間関係がアラーム情報を発生するか否かを判断し、ビデオレーダー表示設備及びアラームユニットはそれぞれ再現環境情報の単一フレームを表示し及びアラーム情報の対応アラーム操作を実行し、運転制御ユニット及び制動ユニットは再現環境情報に基づき制御命令を発生してアクセル、ブレーキ或いはステアリングホイールを制御し、運転の安全性をアップする。【選択図】図１

Description

本考案は一種のビデオレーダー運転補助装置に係り、特にビデオレーダー表示設備、アラームユニット、運転制御ユニット及び制動ユニットを利用して運転の安全を高めるものに関する。

いかに運転の安全を改善するかは、ずっと業界の努力の方向であり、多くのメーカーが赤外線、超音波レーダー、マイクロ波、無線電波を利用して車両周囲の障害物を検出し、ドライバーに道路状況について注意を促す方法を開発している。例えば、前方車両衝撃警告表示に用いられるトヨタのカムリシリーズのＡＣＣシステム、或いは左転、右転アラームのアウディシリーズの側方補助システムがある。

しかし、赤外線、超音波レーダーは検出範囲が小さく、距離が短く、干渉を受けやすく、マイクロ波、無線電波は検出範囲を強化する時、発射パワーを高めなければならず、人体に有害であるのみならず、価格が高価である。最も厳重であるのは、これらの設計はいずれも致命的な欠点を有しており、大部分はただ一つの目標（自動車、通行人或いは道路上の物品）をモニタできるだけで、あるものは非金属物品（例えば道路上の標識或いはプラスチックの障害物）を検出することができない。

このほか、現在、先進の自動車中の制御システムは、前後左右の映像をドライバーシートの右前方に提供してドライバーが運転情報を掌握する補助を行う。例えばＬｕｘｇｅｎ或いはボルボＳ４０ＢＬＩＳシステムがある。しかし、ドライバーは同時に三つのミラーと一つのスクリーンを監視しなければならず、反応の遅いドライバーは混乱して危険を発生しやすい。

このため、整合性のある単一画面を提供して全てのミラーを監視する必要のないビデオレーダー運転補助装置を提供し、上述の周知の技術の問題を解決することが必要である。

本考案は一種のビデオレーダー運転補助装置を提供し、それは、カメラアレイ、映像認識ユニット、環境モニタユニット、ビデオレーダー表示設備、アラームユニット、運転制御ユニット及び制動ユニットを包含する。

該カメラアレイは環境映像を撮影し、該映像認識ユニットにより環境物品及びその映像、位置、色、速度及び方向を認識し、それぞれ環境物品データベース及び映像認識データベースに保存する。

該環境モニタユニットは環境物品の映像、位置、色、移動速度及び移動方向を読み取り再現環境情報を発生し、さらに、現在の運転データベースを参考にし、並びに該車両と少なくとも一つの該環境物品の間の相対空間関係を判断してアラーム情報を発生するか否かを判断する。

該ビデオレーダー表示設備及びアラームユニットはそれぞれ再現環境情報の単一フレームを表示し及びアラーム情報の対応アラーム操作を実行してドライバーの注意を促す。

該運転制御ユニット及び制動ユニットは再現環境情報に基づき制御命令を発生してアクセル、ブレーキ或いはステアリングホイールを制御し、運転の安全性をアップする。

これにより、本考案のビデオレーダー運転補助装置はビデオレーダー機能を提供し並びに車両、船舶或いは飛行機に設置されて運転者を補助し、特に、運転記録を達成し並びに自動運転機能、前方車両衝突アラーム機能、後方車両衝突アラーム機能、側方衝突アラーム機能、後退衝突アラーム機能或いは危険運転アラーム機能を達成し、これにより車両運転の安全性をさらに改善する。

本考案のビデオレーダー運転補助装置の表示図である。 本考案のビデオレーダー運転補助装置のカメラアレイ設置表示図である。 本考案のビデオレーダー運転補助装置の単一画面表示図である。

本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図１及び図２を参照されたい。これらはそれぞれ本考案のビデオレーダー運転補助装置の表示図及びカメラアレイの設置表示図である。図１に示されるように、本考案のビデオレーダー運転補助装置は、少なくとも一つのカメラアレイ１０、少なくとも一つの映像認識ユニット２０、環境物品データベース２２、映像認識データベース２４、運転データベース２６、環境モニタユニット３０、ビデオレーダー表示設備４０、アラームユニット５０、運転制御ユニット６０及び制動ユニット７０を包含し、交通工具に設置され、これにより、例えば図２に示される車両８０がビデオレーダー機能をドライバー（図示せず）に提供し並びに運転を補助し、これにより運転の安全性を改善する。

注意すべきことは、図中の車両８０は本考案の特徴を説明するための例にすぎず、本考案の範囲を限定するものではなく、これにより、車両８０以外に、本考案のビデオレーダー運転補助装置を設置できる交通工具は、船舶或いは飛行機とされ得る。

各カメラアレイ１０は少なくとも一つのカメラを包含し、例えば、図２に示されるように、第１カメラ１１、第２カメラ１２、第３カメラ１３、第４カメラ１４を包含し、これらが車両８０において異なる方向に設置されて、車両周囲の環境を撮影して、対応する複数の環境映像を発生する。例えば、第１カメラ１１、第２カメラ１２、第３カメラ１３、第４カメラ１４はそれぞれ前方Ｄ１、左側方Ｄ２、後方Ｄ３、右側方Ｄ４に向けて設置される。

検出の角度と長さを増すため、各カメラアレイ１０にさらにロングレンズ、広角レンズ、赤外線レンズが付け加えられるか、或いは直接カメラ数量が増されてさらに多方向にモニタする。

各映像認識ユニット２０が、カメラアレイ１０にビデオ媒体により電気的に接続され並びにこれらの環境映像を受信し、これら環境映像中の少なくとも一つの環境物品及びその映像、位置、色、移動速度及び移動方向を認識する。さらに具体的には、環境物品は、車両、地面標線、地面表示文字、交通標識、周辺障害物、通行人或いは保護柵を包含しうる。

上述のビデオ媒体は、ＵＳＢ及びビデオケーブルのいずれかとされる。該ビデオケーブルは複合（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、色差（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、ＨＤＭＩ、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＣＣＩＲ６０１及びＣＣＩＲ６５６ケーブルのいずれかとされ得る。

該環境物品データベース２２は該映像認識ユニット２０に接続されて、環境物品の映像を受信並びに保存し、該映像認識データベース２４は該映像認識ユニット２０に接続されて、環境物品の位置、色、移動速度及び移動方向を受信並びに保存する。

運転データベース２６は車両８０の動態情報と静態情報を具え、そのうち動態情報は車両のＧＰＳ情報、車両の動態速度と方向を包含し、静態情報は事前に入力された制動距離、回転半径、加速能力、安全車間距離或いは車両の長さ、幅、及び高さとされる。

該環境モニタユニット３０は、環境物品データベース２２、映像認識データベース２４、運転データベース２６に接続されて、環境物品の映像、位置、色、移動速度及び移動方向を読み取り、並びに車両８０の周囲環境を表示するための再現環境情報を生成し、並びに該再現環境情報に基づき該車両８０と環境物品の間の相対空間関係を判断し、それは例えば静態と動態関係を判断し、静態関係は相対距離、相対方向、動態関係は相対速度を包含し、これによりアラーム情報を発生する。相対速度は運転データベース２６の車両８０の動態車両速度に物品距離変化を加えて計算される。

例えば、環境モニタユニット３０は車両８０と環境物品の間の相対距離が所定の安全距離より小さいときにアラーム情報を発生し、設定安全距離は車両８０と環境物品の間の相対速度が時速１０ｋｍ増加する度に、少なくとも６ｍ増加し、各種の車型、車種により調整される。これらの情報はいずれも予め運転データベース２６中に保存され、運転中に続けて現在の運転速度、方向を更新し、環境モニタユニット３０の動態判断に供する。

該ビデオレーダー表示設備４０は映像表示機能を有し、環境モニタユニット３０の再現環境情報を受け取りが車両８０の周囲環境の単一画面を表示し、且つ単一画面は鳥瞰図及びレーダー図の少なくともそのうち一つの方式で表示される。

例えば、車両８０の前方Ｄ１、左側方Ｄ２、後方Ｄ３及び右側方Ｄ４の対応物品は、それぞれ単一画面中の上方、左方、下方及び右方に位置し、こうしてドライバーが車両周囲の道路状況を了解しやすくしている。

該アラームユニット５０は、環境モニタユニット３０のアラーム情報を受け取り、対応する音声、光或いは振動を発生して車両８０のドライバーを覚醒させる。

該運転制御ユニット６０は、環境モニタユニット３０の再現環境情報を受け取り、並びに再現環境情報に基づき制御命令を発生する。

該制動ユニット７０は運転制御ユニット６０の制御命令を伝送媒体により受け取り並びに変換して対応する制御信号となし、車両８０（交通工具）のアクセル、ブレーキ及びステアリングホイールの少なくとも一つを制御する。

上述の伝送媒体は、有線媒体及び無線媒体のいずれかとされる。そのうち、有線媒体は、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）及びコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、トランスミッションコントロールプロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）のいずれかとされる。

該無線媒体は、赤外線を使用する赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）協定、無線周波数（ＲＦ）を使用するブルートゥース協定及びコンピュータ及び携帯電話間に用いられるＷＩＦＩ／ＷＩＭＡＸ／３Ｇ／ＬＴＥのいずれかとされる。

さらに本考案の特徴を明かにするため、図３を参照されたい。図３は本考案のビデオレーダー運転補助装置の単一画面の表示図である。図３に示されるように、本考案のビデオレーダー表示設備４０の表示する単一画面は、本車９０、第１車９１、第２車９２、第３車９３、第４車９４、第５車９５、車道線ＲＬ、第１標識ＲＳ１、第２標識ＲＳ２、第３標識ＲＳ３、第１アラーム標識ＤＳ１、第２アラーム標識ＤＳ２、第３アラーム標識ＤＳ３を包含する。

そのうち、本車９０は本考案のビデオレーダー運転補助装置が設置された車両であり、第１車９１、第２車９２、第３車９３、第４車９４は本車９０周囲の車両であり、車道線ＲＬは車道に描かれた分離線であり、たとえば最左側と最右側の連続線と、車道の間の複数の点線を包含する。第１標識ＲＳ１、第２標識ＲＳ２、第３標識ＲＳ３はそれぞれ次の道路の出口標識、速度制限標識、及び道路距離標識である。

このほか、図３中の第１アラーム標識ＤＳ１、第２アラーム標識ＤＳ２、第３アラーム標識ＤＳ３は、ビデオレーダー表示設備４０がさらに環境モニタユニット３０のアラーム情報を受け取った後に、単一画面中に表示するアラーム情報の対応イメージであり、そのうち、第１アラーム標識ＤＳ１は本車９０が前方の第１車９１に接近しすぎて第１車９１に衝突する危険を表示する。第２アラーム標識ＤＳ２は第３車９３が本車９０に接近しすぎるか或いは原運転車路から離れすぎるか、或いは車道変換準備していることを示すか、或いは本車９０が車線を左側車線に変更しようとするときに発生する側方衝突アラームとされる。第３アラーム標識ＤＳ３は第４車９４が本車９０に接近しすぎて本車９０に衝突する危険を表示する。

注意すべきことは、図３は同じ方向の複数車線上の環境物品をもって実施例として説明しているが、本考案の単一画面は実質上は対向車線上の環境物品も包含し得ることである。

本考案のビデオレーダー運転補助装置はさらに運転記録ユニットを包含し得る（図示せず）。それは環境モニタユニット３０に接続されて、環境物品の映像、位置、色、移動速度及び移動方向を受信し並びに記録する。

本考案の特徴は、ビデオレーダー運転補助装置が自動運転機能、前方衝突アラーム機能、後方衝突アラーム機能、側方衝突アラーム機能、後退衝突アラーム機能、及び危険運転アラーム機能を実現し、並びに大型交通工具、たとえば飛行機、船舶にも応用可能であることである。特に、体積が膨大であるこれらの交通工具に対しては、本考案のビデオレーダー運転補助装置はドライバーが監視できず角度と面積が非常に大きいことから、発生しやすい衝突と極めて大きな損失の問題を解決し、運転の安全性を高めることができる。

以上述べたことは、本考案の実施例にすぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の権利請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１０ カメラアレイ
２０ 映像認識ユニット
２２ 環境物品データベース
２４ 映像認識データベース
２６ 運転データベース
３０ 環境モニタユニット
４０ ビデオレーダー表示設備
５０ アラームユニット
６０ 運転制御ユニット
７０ 制動ユニット
８０ 車両
９０ 本車
９２ 第２車
９３ 第３車
９４ 第４車
９５ 第５車
Ｄ１ 前方
Ｄ２ 左側方
Ｄ３ 後方
Ｄ４ 右側方
ＤＳ１ 第１アラーム標識
ＤＳ２ 第２アラーム標識
ＤＳ３ 第３アラーム標識
ＲＬ 車道線
ＲＳ１ 第１標識
ＲＳ２ 第２標識
ＲＳ３ 第３標識

Claims (10)

1. ビデオレーダー運転補助装置において、該ビデオレーダー運転補助装置は交通工具に取り付けられて、ドライバーが該交通工具を運転するのを補助し、該ビデオレーダー運転補助装置は、
   少なくとも一つのカメラアレイであって、該各カメラアレイは少なくとも一つのカメラを包含し、該カメラは該交通工具に取り付けられて異なる方向に環境を撮影して、対応する複数の環境映像を発生し、ロングレンズ、広角レンズ、赤外線レンズが添加され得て、或いはカメラ数量が増加されることで検出の角度と長さが増される、上記少なくとも一つのカメラアレイと、
   少なくとも一つの映像認識ユニットであって、ビデオ媒体により対応する該カメラアレイに電気的に接続されてこれらの環境映像を受信し、これら環境映像中の少なくとも一つの環境物品及びその映像、位置、色、移動速度及び移動方向を認識する、上記少なくとも一つの映像認識ユニットと、
   環境物品データベースであって、該少なくとも一つの映像認識ユニットに接続されて、該少なくとも一つの環境物品の映像を受信並びに保存する、上記環境物品データベースと、
   映像認識データベースであって、該少なくとも一つの映像認識ユニットに接続されて、該少なくとも一つの環境物品の位置、色、移動速度及び移動方向の情報を受信並びに保存する、上記映像認識データベースと、
   運転データベースであって、該交通工具の動態データ及び静態データを有し、該動態データは該交通工具の動態速度と方向とされ、該静態データは事前に該交通工具に記録された制動距離、回転半径、安全車間距離、及び該交通工具の長さ、幅及び高さとされる、上記運転データベースと、
   環境モニタユニットであって、該環境物品データベース、該映像認識データベース、及び該交通工具の運転データベースに接続されて、該少なくとも一つの環境物品の映像、位置、色、移動速度及び移動方向の情報を受け取り、並びに該交通工具の周囲を表示するための再現環境情報を生成し、並びに該再現環境情報により該交通工具と該少なくとも一つの環境物品の間の相対空間関係を判断し、並びにアラーム情報を表示する、上記環境モニタユニットと、
   ビデオレーダー表示設備であって、該環境モニタユニットの再現環境情報を受け取り、該交通工具の周囲環境の単一画面を表示する、上記ビデオレーダー表示設備と、
   アラームユニットであって、該環境モニタユニットのアラーム情報を受け取り、対応する音声、光或いは振動を発生してドライバーを覚醒させる、上記アラームユニットと、
   運転制御ユニットであって、該環境モニタユニットの再現環境情報を受け取り、並びに該再現環境情報に基づき制御命令を発生する、上記運転制御ユニットと、
   制動ユニットであって、該運転制御ユニットの制御命令を伝送媒体により受け取り、並びに制御信号に変換してアクセル、ブレーキ及びステアリングホイールのいずれかを制御する、上記制動ユニットと、
   を包含したことを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
2. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該交通工具は、車両、船舶及び飛行機のいずれかとされることを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
3. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該ビデオ媒体は、ＵＳＢ及びビデオケーブルのいずれかとされ、該ビデオケーブルは複合（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、色差（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、ＨＤＭＩ、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＣＣＩＲ６０１及びＣＣＩＲ６５６ケーブルのいずれかとされることを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
4. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該少なくとも一つのカメラは、該車両の前方、後方、左側方、右側方の少なくともそのうちの一つに向いていることを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
5. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該相対空間関係は静態関係と動態関係を包含することを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
6. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該単一画面は鳥瞰図とレーダー図のいずれかの方式で表示されることを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
7. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該環境モニタユニットは該車両と該少なくとも一つの環境物品の間の装置距離が所定の安全距離より小さいときに、該アラーム情報を発生することを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
8. 請求項７記載のビデオレーダー運転補助装置において、該運転データベースは事前に記録されるべき安全車間距離、制動距離及び該交通工具の長さ、幅及び高さを有し、該事前に記録されるべき安全車間距離は、該交通工具と該少なくとも一つの環境物品の間の相対速度が時速１０ｋｍ増加するごとに、少なくとも６メートル増加することを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
9. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該伝送媒体は有線媒体と無線媒体のいずれかとされ、該有線媒体は、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）及びコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、トランスミッションコントロールプロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）のいずれかとされ、該無線媒体は、赤外線を使用する赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）協定、無線周波数（ＲＦ）を使用するブルートゥース協定及びコンピュータ及び携帯電話間に用いられるＷＩＦＩ／ＷＩＭＡＸ／３Ｇ／ＬＴＥのいずれかとされることを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。
10. 請求項１記載のビデオレーダー運転補助装置において、該ビデオレーダー表示設備が該環境モニタユニットのアラーム情報を受け取り、該単一画面中にアラーム情報に対応するイメージを表示することを特徴とする、ビデオレーダー運転補助装置。

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