(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2019144737
(43)【公開日】20190829
(54)【発明の名称】信号機判別装置
(51)【国際特許分類】
   G08G 1/09 20060101AFI20190802BHJP
   F21S 2/00 20160101ALI20190802BHJP
   F21V 23/00 20150101ALI20190802BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20190802BHJP
【FI】
   !G08G1/09 D
   !F21S2/00 660
   !F21V23/00 113
   !F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】2018026966
(22)【出願日】20180219
(71)【出願人】
【識別番号】000005016
【氏名又は名称】パイオニア株式会社
【住所又は居所】東京都文京区本駒込二丁目28番8号
(71)【出願人】
【識別番号】595105515
【氏名又は名称】インクリメント・ピー株式会社
【住所又は居所】東京都文京区本駒込二丁目28番8号
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】菅原 拓矢
【住所又は居所】岩手県盛岡市盛岡駅西通2−9−1マリオス9F インクリメント・ピー株式会社 東北開発センター内
(72)【発明者】
【氏名】栃木 由和
【住所又は居所】岩手県盛岡市盛岡駅西通2−9−1マリオス9F インクリメント・ピー株式会社 東北開発センター内
(72)【発明者】
【氏名】竹田 淳一
【住所又は居所】岩手県盛岡市盛岡駅西通2−9−1マリオス9F インクリメント・ピー株式会社 東北開発センター内
(72)【発明者】
【氏名】池田 佑太
【住所又は居所】岩手県盛岡市盛岡駅西通2−9−1マリオス9F インクリメント・ピー株式会社 東北開発センター内
(72)【発明者】
【氏名】川口 拓磨
【住所又は居所】岩手県盛岡市盛岡駅西通2−9−1マリオス9F インクリメント・ピー株式会社 東北開発センター内
【テーマコード(参考)】
3K014
3K243
5H181
【Fターム(参考)】
3K014AA01
3K243MA01
5H181AA01
5H181BB12
5H181BB13
5H181CC04
5H181FF04
(57)【要約】
【課題】信号機のうち、特にLED(発光ダイオード)信号機を判別する。
【解決手段】信号機判別装置1は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数のカメラ2a、2bと、カメラ2a、2bのうち、カメラ2aで撮影された画像群と、カメラ2bで撮影された画像群と、に基づいてカメラ2a、2bが撮影した対象物がLED信号機であるかを判別する判別部3と、を備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部と、
前記複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて前記複数の撮影部が撮影した前記対象物がLED信号機であるかを判別する判別部と、
を備えることを特徴とする信号機判別装置。
【請求項2】
前記一の撮影部の前記フレームレートは、前記LED信号機の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されており、前記他の撮影部の前記フレームレートは、前記LED信号機の電源周波数の整数分の1以外又は整数倍以外の値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の信号機判別装置。
【請求項3】
前記LED信号機の電源周波数が複数種類ある場合は、前記複数の撮影部は、複数種類の各々の電源周波数に対応して設けられ、対応する電源周波数の整数分の1又は整数倍のフレームレートにそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項2に記載の信号機判別装置。
【請求項4】
前記撮影部が2つであって、かつ、前記LED信号機の電源周波数が2種類ある場合は、
前記一の撮影部の前記フレームレートは、一方の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されており、前記他の撮影部の前記フレームレートは、他方の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されていることを特徴とする請求項3に記載の信号機判別装置。
【請求項5】
前記判別部は、前記一の撮影部が撮影した所定期間の画像群が点滅状態を示し、かつ、前記他の撮影部が撮影した前記所定期間に画像群が常時点灯状態または常時消灯状態を示す場合は、前記対象物がLED信号機であると判別することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の信号機判別装置。
【請求項6】
それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部を備えた信号機判別装置で実行される信号機判別方法であって、
前記複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて前記複数の撮影部が撮影した前記対象物がLED信号機であるかを判別する判別工程を含むことを特徴とする信号機判別方法。
【請求項7】
請求項6に記載の信号機判別方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする信号機判別プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED信号機を判別する信号機判別装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、暗い道を避けて走行するために、現在日時が夜間に含まれる場合に、検出された車両の周囲の明るさが所定の値を下回るかを判定し、所定の値を下回る場合に、現在位置およびその周辺を夜間走行困難区間として記憶することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−220479号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の発明の場合、車両の周囲の明るさを検出するのみであり、例えば、その明るさを検出した地点が、周囲に何もないような地点や人通りの少ない地点であって、交差点の信号機の明るさにより明るいと判定される場合があり得る。このような信号機の明るさにより明るいと判定された場合は、その地点の状況が周囲に何もないような地点等であると、本来夜間走行困難区間にすべき地点を検出することができず、暗い道を避けたいという要求を満たすことはできない。
【0005】
したがって、実質的な暗い道を検出するためには、信号機の明るさを判別して排除することが望ましい。
【0006】
本発明が解決しようとする課題としては、信号機のうち、特にLED(発光ダイオード)信号機を判別することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部と、前記複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて前記複数の撮影部が撮影した前記対象物がLED信号機であるかを判別する判別部と、を備えることを特徴としている。
【0008】
請求項6に記載の発明は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部を備えた信号機判別装置で実行される信号機判別方法であって、前記複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて前記複数の撮影部が撮影した前記対象物がLED信号機であるかを判別する判別工程を含むことを特徴としている。
【0009】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の信号機判別方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施例にかかる信号機判別装置の機能構成図である。
【図2】図1に示された信号機判別装置の判別方法の説明図である。
【図3】図1に示された信号機判別方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態にかかる信号機判別装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる信号機判別装置は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部と、複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて複数の撮影部が撮影した対象物がLED信号機であるかを判別する判別部と、を備えている。このようにすることにより、複数の撮影部で撮影された画像群によってLED信号機の光源の点灯と点滅を検出することができ、LED信号機を判別することが可能となる。
【0012】
また、一の撮影部のフレームレートは、LED信号機の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されており、他の撮影部のフレームレートは、LED信号機の電源周波数の整数分の1以外又は整数倍以外の値に設定されていてもよい。このようにすることにより、電源周波数に基づいて光源が点滅するLED信号機において、常時点灯状態または常時消灯状態を確実に検出することができる。
【0013】
また、LED信号機の電源周波数が複数種類ある場合は、複数の撮影部は、複数種類の各々の電源周波数に対応して設けられ、対応する電源周波数の整数分の1又は整数倍のフレームレートにそれぞれ設定されていてもよい。このようにすることにより、LED信号機の電源周波数が複数種類であっても、複数の撮影部のいずれかで、常時点灯状態または常時消灯状態を検出することができる。
【0014】
また、撮影部が2つであって、かつ、LED信号機の電源周波数が2種類ある場合は、一の撮影部のフレームレートは、一方の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されており、他の撮影部のフレームレートは、他方の電源周波数の整数分の1又は整数倍となる値に設定されていてもよい。このようにすることにより、LED信号機の電源周波数が2種類の場合は、2つの撮影部で、いずれの電源周波数の場合もLED信号機を判別することができる。
【0015】
また、判別部は、前記一の撮影部が撮影した所定期間の画像群が点滅状態を示し、かつ、前記他の撮影部が撮影した所定期間の画像群が常時点灯状態または常時消灯状態を示す場合は、前記対象物がLED信号機であると判別してもよい。このようにすることにより、複数の撮影部のうち、一の撮影部が点滅状態、他の撮影部が点灯状態を検出することができる。したがって、LED信号機を判別することができる。
【0016】
また、本発明の一実施形態にかかる信号機判別方法は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数の撮影部を備えた信号機判別装置で実行される信号機判別方法であって、複数の撮影部のうち、一の撮影部で撮影された画像群と、他の撮影部で撮影された画像群と、に基づいて複数の撮影部が撮影した対象物がLED信号機であるかを判別する判別工程を含むことを特徴としている。このようにすることにより、複数の撮影部で撮影された画像群によってLED信号機の点灯と点滅を検出することができ、LED信号機を判別することが可能となる。
【0017】
また、上述した信号機判別方法を、コンピュータにより実行させてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、複数の撮影部で撮影された画像群によってLED信号機の点灯と点滅を検出することができ、LED信号機を判別することが可能となる。
【実施例】
【0018】
本発明の一実施例にかかる信号機判別装置を図1〜図3を参照して説明する。信号機判別装置1は、例えば移動体としての車両に搭載されている。なお、信号機判別装置1は、車両に限らず、自動二輪車や自転車等の道路を走行する移動体であれば搭載することができる。信号機判別装置1は、図1に示したように、カメラ2a、2bと、判別部3と、出力部4と、を備えている。
【0019】
カメラ2a、2bは、車両前方を撮影するように設置されている。また、カメラ2a、2bの撮影範囲は一致していることが好ましいが、一部が重なっていればよい。即ち、カメラ2a、2bは共通の対象物を撮影可能であればよい。
【0020】
カメラ2aは、周知のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやCCD(Charge Coupled Device)センサ等のイメージセンサ等を有し、所定のフレームレート(例えば25Hz)で車両前方の動画像を撮影する。
【0021】
カメラ2bは、カメラ2aと同様に周知のCMOSセンサやCCDセンサ等のイメージセンサ等を有し、所定のフレームレート(例えば30Hz)で車両前方の動画像を撮影する。
【0022】
なお、カメラ2aとカメラ2bは、異なるフレームレートに設定されている。さらに、本実施例では、カメラ2aのフレームレートは東日本における商用電源の周波数(50Hz)の2分の1の25Hzに設定され、カメラ2bのフレームレートは西日本における商用電源の周波数(60Hz)の2分の1の30Hzに設定されている。これは、例えば、信号機判別装置1を搭載している車両等が東日本を走行している場合は、カメラ2aのフレームレートはLED信号機の電源周波数の整数分の1となる値に設定され、カメラ2bのフレームレートはLED信号機の電源周波数の整数分の1以外の値に設定されていることとなる。
【0023】
判別部3は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の制御装置により構成されている。判別部3は、カメラ2aで撮影された動画像とカメラ2bで撮影された動画像とに基づいて動画像内にLED信号機があるか判別する。判別方法は後述する。
【0024】
出力部4は、例えばメモリーカードやハードディスク等の記憶装置により構成されている。出力部4は、判別部3でLED信号機と判別された信号機について、例えば図示しないGPS受信機等から取得した現在位置と関連付けて記憶装置に記憶する。なお、出力部4としては、上記した判別結果と現在位置等を外部サーバ等へ出力する通信装置として構成してもよい。
【0025】
次に、上述した構成の信号機判別装置1におけるLED信号機の判別方法について説明する。LED信号機は、周知のようにLED(発光ダイオード)を光源として使用する信号機であり、商用電源周波数(西日本では60Hz、東日本では50Hz)に基づいて光源が点滅している。以下に示す図2では便宜上電源周波数で光源が点滅するものとして説明するが、実際はチラつき感を低減させるため、これら商用電源周波数の2倍程度の周波数で駆動されることが多い。但し、LED信号機の光源の点滅周期が商用電源周波数の2倍の周波数の場合であっても以下の説明の原理としては変わるものではない。
【0026】
本実施例のカメラ2aはフレームレートが25Hzであり、カメラ2bはフレームレートが30Hzである。このとき、LED信号機の電源周波数が50Hzとすると、図2上段のように、フレームレートが25Hzのカメラ2aは常時「明」状態(あるいは常時「暗」状態)の画像からなる画像群(動画像)が撮影され、フレームレートが30Hzのカメラ2bは「明」状態と「暗」状態との両方の状態を含む画像からなる画像群が撮影される。つまり、フレームレートが25Hzのカメラ2aではLED信号機の光源が常時点灯状態(常時消灯状態)として撮影され、フレームレートが30Hzのカメラ2bではLED信号機の光源が点滅状態として撮影される。この場合、カメラ2a、2bに撮影された範囲には、常時点灯状態として撮影されたカメラ2aのフレームレートの2倍(整数倍)である50Hzの電源周波数で動作するLED信号機が撮影されていると判別される。
【0027】
即ち、判別部3は、カメラ2bが撮影した所定期間の画像群が点滅状態を示し、かつ、カメラ2aが撮影した所定期間に画像群が常時点灯状態または常時消灯状態を示す場合は、カメラ2a、2bが撮影した共通の対象物がLED信号機であると判別している。
【0028】
次に、LED信号機の電源周波数が60Hzとすると、図2下段のように、フレームレートが30Hzのカメラ2bは常時「明」状態(あるいは常時「暗」状態)の画像からなる画像群が撮影され、フレームレートが25Hzのカメラ2aは「明」状態と「暗」状態との両方の状態を含む画像からなる画像群が撮影される。つまり、フレームレートが30Hzのカメラ2bではLED信号機の光源が常時点灯状態(常時消灯状態)として撮影され、フレームレートが25Hzのカメラ2aではLED信号機の光源が点滅状態として撮影される。この場合、カメラ2a、2bに撮影された範囲には、常時点灯状態として撮影されたカメラ2bのフレームレートの2倍(整数倍)である60Hzの電源周波数で動作するLED信号機が撮影されていると判別される。
【0029】
即ち、判別部3は、カメラ2aが撮影した所定期間の画像群が点滅状態を示し、かつ、カメラ2bが撮影した所定期間に画像群が常時点灯状態または常時消灯状態を示す場合は、カメラ2a、2bが撮影した共通の対象物がLED信号機であると判別している。
【0030】
なお、本実施例における点滅状態とは、図2に示したように、必ずしも1フレームごとで交互に「明」状態と「暗」状態とが繰り返されるものでなくてもよい。
【0031】
このように、本実施例の構成では、西日本、東日本のいずれの地域を走行していてもLED信号機を自動的に判別することが可能である。
【0032】
次に、上記で説明したLED信号機の判別方法について、図3のフローチャートを参照して説明する。図3のフローチャートは、判別部3で実行される。つまり、図3のフローチャートを判別部3のCPUで実行するコンピュータプログラムとして構成することで、信号機判別プログラムとすることができる。
【0033】
まず、ステップS1において、カメラ2a、2bから動画像(画像群)を取得する。取得期間は、電源周波数とフレームレートに基づいて上記した点滅状態を検出することができる範囲で適宜定めればよい。
【0034】
次に、ステップS2において、ステップS1において取得した動画像に基づいて、上述した方法によりLED信号機の判別を行う。
【0035】
次に、ステップS3において、ステップS2の結果LED信号機が判別されたか否かを判断し、LED信号機が判別された場合(ステップS3:YESの場合)は、ステップS4において、判別結果を出力部4へ現在位置とともに記憶(出力)させる。一方、ステップS2の結果LED信号機が判別されない場合(ステップS3:NOの場合)は、ステップS4を実行せずにフローチャートを終了する。
【0036】
本実施例によれば、信号機判別装置1は、それぞれ撮影時のフレームレートが異なるとともに共通の対象物を撮影する複数のカメラ2a、2bと、カメラ2a、2bのうち、カメラ2aで撮影された画像群と、カメラ2bで撮影された画像群と、に基づいてカメラ2a、2bが撮影した対象物がLED信号機であるかを判別する判別部3と、を備えている。このようにすることにより、カメラ2a、2bで撮影された画像群によってLED信号機の光源の点灯と点滅を検出することができ、LED信号機を判別することが可能となる。
【0037】
また、本実施例では、カメラが2つであって、かつ、LED信号機の電源周波数が2種類である。そして、カメラ2aのフレームレートは、東日本における商用電源周波数の2分の1となる値に設定されており、カメラ2bのフレームレートは、西日本における商用電源周波数の2分の1となる値に設定されていている。このようにすることにより、LED信号機の電源周波数が2種類の場合は、2つのカメラで、いずれの電源周波数の場合もLED信号機を判別することができる。
【0038】
また、判別部3は、例えばカメラ2bが撮影した所定期間の画像群が点滅状態を示し、かつ、カメラ2aが撮影した所定期間の画像群が常時点灯状態または常時消灯状態を示す場合は、カメラ2a、2bが撮影した対象物がLED信号機であると判別している。このようにすることにより、2つのカメラのうち、例えばカメラ2bが点滅状態、カメラ2aが点灯状態を検出することができる。したがって、LED信号機を判別することができる。
【0039】
なお、上述した実施例では、カメラ2a、2bのフレームレートは商用電源周波数の2分の1であったが、整数分の1又は整数倍であればよい。
【0040】
また、上述した実施例では、LED信号機を駆動する電源周波数は2種類であったが、3種類以上であってもよい。その場合は、少なくとも各電源周波数の整数分の1又は整数倍のフレームレートを有するカメラがあればよい。例えば、電源周波数が、A、B、Cの3種類で、フレームレートの倍率を2分の1又は2倍とした場合は、A/2又は2×Aのフレームレートのカメラと、B/2又は2×Bのフレームレートのカメラと、C/2又は2×Cのフレームレートのカメラがあればよい。
【0041】
即ち、LED信号機の電源周波数が複数種類ある場合は、複数のカメラは、複数種類の各々の電源周波数に対応して設けられ、対応する電源周波数の整数分の1又は整数倍のフレームレートにそれぞれ設定されている。このようにすることにより、LED信号機の電源周波数が複数種類であっても、複数のカメラのいずれかで、常時点灯状態または常時消灯状態を検出することができる。
【0042】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の信号機判別装置を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【0043】
1 信号機判別装置
2a カメラ
2b カメラ
3 判別部
4 出力部
【図1】
【図2】
【図3】