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車載センサ カメラ 書籍

No.1515

★トヨタ、日産、ホンダ、マツダ、スバル、スズキ、ダイハツ、いすゞ、BMW・・・
          他では絶対得れない最新情報を開発責任者が本音でノウハウを綴る!

★アイシン、デンソー、ボッシュ、ソニー、東芝、エプソン、三洋、日立、富士通、オムロン・・・
 業界最大手センサ・カメラメーカーの開発担当者が書き下ろした圧倒的な情報が満載!

【最新版】 車載用センサ/カメラ技術と

安全運転支援システム

Sensors for Automobile / Camera technology and safe driving support system

発刊 発刊 2009年5月29日  体裁:B5判 655頁 上製本  定価 90,000円(税抜)

【執筆者 敬称略】
トヨタ自動車(株)
日産自動車(株)
富士重工業(株)
ダイハツ工業(株)
いすゞ自動車(株)
アイシン精機(株)
日産自動車(株)
マツダ(株)
マツダ(株)
マツダ(株)
マツダ(株)
マツダ(株)
マツダ(株)
スズキ(株)
(株)本田技術研究所
京都大学
日産自動車(株)
(株)東芝
(株)東芝
(株)東芝
(株)東芝
富士通(株)
名古屋大学
(財)日本自動車研究所
(独)産業技術総合研究所
名城大学
オムロン(株)
名城大学
富士重工業(株)
科学警察研究所
東海電子(株)
大阪工業大学
田中 宏明
溝口 和貴
土屋 英明
伊東 敏夫
島   高志
秋田 時彦
金岡 晃廣
礒本 和典
清水 賢治
西田 史彦
花田 充基
浜田 裕史
遠藤 靖之
久保田 整
辻   孝之
平岡 敏洋
大泉 謙
長井 武彦
中川 淳
仲野 剛
岡本 恭一
佐藤 純
谷本 正幸
関   馨
赤松 幹之
山本 新
木下 航一
山田 宗男
松尾 典義
藤田 悟郎
都築 伴三
大須賀 美恵子

東北大学
千葉工業大学
東北セミコンダクタ(株)
Freescale Semiconductor,.Inc.
愛知製鋼(株)
多摩川精機(株)
本多電子(株)
住友ゴム工業(株)
古河電気工業(株)
名古屋大学
(株)富士通研究所
(株)デンソー
(株)アドヴィックス
ボッシュ(株)
ビー・エム・ダブリュ(株)
奈良先端科学技術大学院大学
(株)東芝
Pixim International, Inc
ソニー(株)
セイコーエプソン(株)
三洋電機(株)
NECAvio赤外線テクノロジー(株)
(株)オートネットワーク技術研究所
(株)富士通研究所
(株)富士通研究所
(株)東芝
(株)日立製作所
名城大学
秋田大学

江刺 正喜
室   英夫
大井 英生
Dave Monk
本蔵 義信
熊谷 秀夫
佐野 貢
中尾 幸夫
青柳 靖
村瀬 洋
大橋 洋二
渡辺 高元
児玉 博之
浅田 尚志
山根 健
太田 淳
中條 博則
熊田 和秀
森   浩史
多津田 哲男
本郷 仁志
安田 升
滝本 周平
山田 浩
河合 淳
服部 寛
村松 彰二
中野 倫明
水戸部 一孝

【目次・本書のポイント】
                    

≪≪ 章のタイトルをクリックすると、ご覧になりたい章の項目に移動します ≫≫


第1章 安全性向上を目指した自律型運転支援システム

・ ドライバの 『認知ミス』 『判断ミス』 を防ぐ支援システムの高精度化と予防安全技術!

・ プリクラッシュ・セーフティ・システム、ナイトビュー、セレクトバックアイカメラ、
  プリクラッシュ・ブレーキ・システム、リアビークルモニタリングシステム、キープレーン、
    シースルーピラー、後方認識支援システム、ステレオカメラを用いた前方認識技術・・・

  『交通事故ゼロ社会』 を目指した先行自動車メーカーの
    『ぶつからない・事故を起こさない』 意思を持つクルマの最新予防安全支援システム!


第2章 インフラ活用型運転支援システム


・ 車車間・路車間・歩行者との間で情報の共有化による運転支援システム!

・ 実現に向けたセンサ高度化と、高い普及率を目指した課題および各社の戦略的取り組み!


第3章 運転支援システムのためのドライバ状態の検知・監視システム

・ ドライバ状態を常に検知・監視し、事故防止へ繋げるヒューマンインタフェース技術とは?

・ 香りによる覚醒、ドライバの顔検出、飲酒検知システムとアルコールの影響・・・
   ドライバの意識低下を検知し防ぐ最新予防技術と評価システムとは?


第4章 各種車載用センサの高精度化、高機能化


・ 過酷な使用環境に耐え、高信頼性を得る!
     且つ小型化・高精度・低コストを達成するセンサ!!

・ MEMSセンサ、加速度センサ、磁気センサ、ジャイロセンサ、
     超音波センサ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、路面判別センサ、
        近距離レーダ、車両運動制御、ダイナミック・スタビリティ・コントロール ・・・

   クルマの 『死角』 を無くし、
       ドライバ・乗員に 『安全・安定・安心』 を与える環境認識・制御センサとは?


第5章 車載用カメラの撮像素子と画像処理技術

・ 『人』・『障害物』 を的確に捉える車載カメラの視認性向上、
   ドライバー、乗員が『見やすい・判りやすい』と思わせる撮像・画像処理技術!

・ 広角化に伴うレンズ歪み補正・高感度・ダイナミックレンジ化、
   耐候性、気密性、使用温度特性・・・車載品質のレベルUPと低コスト化への取り組みとは?

・ 北米での法制化に伴う車載カメラの国外(欧・米・・)への対応と今後の課題とは?


第6章 高齢者の視覚、認知、判断測定システム


・ 高齢化社会の急速な進展に伴う高齢者ドライバへ対応するべきクルマの未来像!


・ 高齢化社会に向けた高齢者ドライバの運転視力
    (視野、動体視力、判断の能力、距離感を表す深視力)を測定するシステムとは?

第1章 安全性向上を目指した自律型運転支援システム

第1節 予防安全のための運転支援システムの現状と動向

1.交通事故の現状

2.予防安全技術の重要性

3.最新の予防安全のための運転支援システムの紹介
 3.1 視覚支援システム
  3.1.1 サイドモニタ
  3.1.2 ブラインドコーナーモニタ
  3.1.3 AFS ( Adaptive Front-Lighting System )
  3.1.4 ナイトビュー
 3.2 運転負荷軽減システム
  3.2.1 ACC ( Adaptive Cruise Control )
  3.2.2 LKA ( Lane Keeping Assist )
  3.2.3 IPA ( Intelligent Parking Assist )
 3.3 運動限界/統合制御システム
  3.3.1 ECS (Electric Stability Control )
  3.3.2 VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management )
  3.3.3 ナビAI (Artificial Intelligence ) シフト
 3.4 衝突緩和・被害軽減システム
  3.4.1 車線逸脱防止支援(逸脱警報)
  3.4.2 衝突被害軽減ブレーキ

4.自律型運転支援システムの事故低減効果と事故低減効果予測
 4.1 事故低減効果の一例
 4.2 事故低減効果予測

5.今後の安全支援システムの方向性 (通信利用型安全支援システム)
 5.1 通信利用型安全支援システムの重要性
 5.2 通信利用型安全支援システムの概要
 5.3 通信利用型安全支援システムの事故低減効果予測

6.センシングの進化とセンサ開発への期待
 6.1 センシング技術の進化の方向性
 6.2 センサ開発への期待
  6.2.1 低コスト化
  6.2.2 ダイナミックレンジの拡大
  6.2.3 小型化
  6.2.4 複合・多機能化
  6.2.5 開発期間の短縮

第2節 レーンマーカ検知による車線逸脱防止支援システム

1.車線逸脱防止支援システムのねらい
 1.1 交通事故の低減
 1.2 運転負荷の軽減

2.車線逸脱防止支援システム
 2.1 ドライバーへの報知を主眼とするもの
 2.2 ドライバーの運転操作を支援するもの

3.車線逸脱防止支援システムにおけるレーンマーカ検知センサ
 3.1 レーンマーカ検知センサ概要
 3.2 レーンマーカ検知センサ開発における留意点
  3.2.1 レーンマーカ種別の多様性
  3.2.2 周囲の光環境による影響

第3節 ステレオ・カメラを用いた前方認識技術と運転支援システム

1.運転支援システム概要

2.前方監視型運転支援システムへのセンサ適用

3.ステレオ・カメラによる距離画像の取得
 3.1 ステレオ法
 3.2 左右画像からの一致点探索

4.ステレオ・カメラによる道路環境認識
 4.1 白線の認識
 4.2 立体物の認識
 4.3 車両モデルの認識
 4.4 ガードレールモデルの認識

5.ステレオ・カメラによる認識システムの実装
 5.1 一致点探索アルゴリズムの実装と認識システム構成
 5.2 ジオメトリ補正の実装
 5.3 感度補正の実装
 5.4 光量の調節・制御の実装

6.ステレオ・カメラを用いた運転支援システムの製品化例と運転支援機能
 6.1 先行車認識を主体にする運転支援機能
 6.2 白線・車線認識を主体とする運転支援機能
 6.3 立体物一般の認識を主体とする運転支援機能

第4節 センサフュージョンによるプリクラッシュセーフティシステム

1.プリクラッシュセーフティシステム概略

2.センサフュージョン
 2.1 センサフュージョン方法
 2.2 センサフュージョンの効果

第5節 大型トラックに搭載するプリクラッシュブレーキシステム

1.プリクラッシュブレーキシステム概要
 1.1 プリクラッシュブレーキシステムの作動概要
 1.2 プリクラッシュブレーキシステムの装置概要

2.プリクラッシュブレーキシステムの作動説明

3.前方障害物検知性能
 3.1 センシングデバイス
 3.2 ターゲット検知処理
 3.3 ミリ波レーダによる物体検知の実力

4.被害軽減効果

5.システムの問題点と今後の方向

第6節 後方モニターカメラを用いた走行支援システム

1.システム構成

2.システム検知領域とドライバ死角

3.レーン維持支援システム
 3.1 後方カメラによるレーン認識方法
 3.2 前方カメラとの比較
  3.2.1 コスト
  3.2.2 掠れ白線認識性能
  3.2.3 北米鋲マーカ認識性能
  3.2.4 路面反射影響
  3.2.5 近隣車両隠れ影響
  3.2.6 影・トンネル影響
  3.2.7 悪天候影響(雨天・霧)
  3.2.8 カーブ認識遅れ
 3.3 後方モニターカメラ利用時の課題及び対策
  3.3.1 カーブ認識遅れ課題対策
  3.3.2 レーンマーカ空白部未検出対策
 3.4 レーン認識性能
  3.4.1 日本国内での評価結果
  3.4.2 北米での評価結果
 3.5 操舵支援制御への応用

4.レーンチェンジ支援システム
 4.1 接近車認識画像処理アルゴリズム概要
 4.2 画像正像化
 4.3 特徴点及びオプティカルフロー計算
 4.4 グルーピング
 4.5 接近車判別
 4.6 距離算出
 4.7 位置推定
 4.8 衝突警報判断
 4.9 評価結果

第7節 アラウンドビューモニターによる駐車支援システム

1.アラウンドビューモニター概要
 1.1 狙い
 1.2 「分かりやすい」の実現
 1.3 「使いやすい」の実現
 1.4 「見やすい」の実現

2.システム構成

3.商品化への技術課題と解決策
 3.1 超高速視点変換
 3.2 キャリブレーション
 3.3 「見やすい」画像の実現
 3.4 「分かりやすい」「使いやすい」の実現

4.効果

第8節 24GHzレーダを用いた安全運転支援システム

1.後側方障害物警報システムの概要
 1.1 市場の動向
 1.2 後側方障害物警報システム
 1.3 障害物の検知範囲

2.システム構成
 2.1 センサ
 2.2 警報機能
  2.2.1 警報アイコンの認知性
  2.2.2 警報アイコンの視認性
  2.2.3 警報手段

3.Blind Spot Monitoringシステム
 3.1 Blind Spot Monitoringのシステム概要
 3.2 Blind Spot Monitoringのシステム構成
 3.3 Blind Spot Monitoring用24GHzレーダ

4.Rear Vehicle Monitoringシステム
 4.1 Rear Vehicle Monitoringのシステム概要
 4.2 Rear Vehicle Monitoringのシステム構成
 4.3 Rear Vehicle Monitoring用24GHzレーダ

第9節 セレクトビューバックアイカメラを用いた運転支援システム

1.開発の背景

2.画像処理技術
 2.1 カメラの座標系
 2.2 画像の歪み補正
 2.3 カメラ画像と俯瞰画像の関係
 2.4 カメラキャリブレーション

3.画像処理コントローラ

4.セレクトビューバックアイカメラの機能

5.運転支援システムへの適用

第10節 夜間の歩行者認知支援システム

1.システム機能

2.システム構成

3.歩行者検知処理
 3.1 高温対象物の抽出処理
 3.2 位置と相対移動ベクトルの算出
 3.3 形状判別処理

4.歩行者検知性能とシステム効果

第11節 夜間時における歩行者検出システム

1.夜間時視覚支援システムの概要
 1.1 遠赤外線映像と近赤外線映像
 1.2 市販されたNVES
 1.3 歩行者検知機能

2.NVESの効果評価に関する先行研究
 2.1 実車実験による効果評価
 2.2 ドライビングシミュレータを用いた効果評価
  2.2.1 赤外線映像の有無が運転行動に与える影響
  2.2.2 赤外線映像の差異が運転行動に与える影響
  2.2.3 その他の研究

第12節 シースルーピラーによる視界支援システム

1.シースルーピラー・システムの構成

2.表示映像の生成
 2.1 視点変換
 2.2 両眼視差への対応
 2.3 ドライバーの身長差への対応
 2.4 システムの動作と今後の課題

第2章 インフラ活用型運転支援システム  

第1節 路車協調による安全運転支援システム

1.安全運転支援システム(DSSS)

2.出会い頭衝突防止支援システムの概要

3.歩行者・自転車感知センサ

4.システム性能評価
 4.1 検出位置精度
 4.2 対象物の検出率
 4.3 システム信頼性

第2節 インフラ協調型安全運転支援システムにおける自動車周辺環境検知センサ

1.想定サービス
 1.1 右直事故防止情報提供サービス
 1.2 横断歩行者情報提供サービス

2.車両検知センサ
 2.1 車両検知の要件とフュージョンセンサのねらい
 2.2 ミリ波レーダの原理
 2.3 フュージョンセンサの仕組み
 2.4 検出性能の評価

3.横断歩行者検知センサ
 3.1 歩行者検知用ミリ波レーダ
 3.2 歩行者検知処理装置
 3.3 実道での検知結果

4.システム評価

第3節 安全走行支援システム『HIR』の取り組みと課題

1.HIRシステム

2.車内・車外のセンシング
 2.1 遠赤外線カメラによる車内センシング
 2.2 広視野/狭視野カメラによる車外センシング

3.LED信号機通信
 3.1 LED信号機を用いた路車間通信
 3.2 高速度カメラ受信方式
 3.3 フォトダイオード受信方式

4.車載3次元ディスプレイ

5.自由視点鳥瞰システム

6.交差点右折支援システム
 6.1 提案法
 6.2 車載カメラ方式
 6.3 インフラカメラ方式

第4節 車車間通信による安全運転支援システム
 
1.安全運転支援システムとは

2.安全運転支援システム開発の経過

3.車車間通信を利用した安全運転支援システム

4.通信方式について

5.通信周波数,出力

6.海外の動向
  (1) 米国
  (2) 欧州

第5節 車載機器ヒューマンインタフェースシステムの設計・構築と評価

1.車載機器のヒューマンインタフェースの基本的要件

2.車載機器のディスプレイの位置

3.車載機器の操作系
 3.1 インパネやステアリング回りの操作系
 3.2 カーナビなどのインタラクティブシステムの操作系

4.視覚ディスプレイのデザイン要件
 4.1 ディスプレイのグループ化
 4.2 ディスプレイ内の表示

5.聴覚表示

6.車載システム利用が運転に与える影響の評価方法
 6.1 視覚行動の計測
 6.2 視覚遮断法
 6.3 周辺刺激検知タスク法

7.衝突警報システムのインタフェース設計
 7.1 警報情報の基本的デザイン
 7.2 複数の警報システム

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第3章 運転支援システムのためのドライバ状態の検知・監視システム

第1節 ドライバ状態の検知・監視技術の現状と課題

1.ドライバ状態の検知・監視システムとは

2.ドライバ状態検知のための要素技術
 2.1 撮像方法
 2.2 顔や顔部品の検出方法
  2.2.1 顔および顔部品の検出

3.ドライバ状態の検知・監視の研究開発の例
 3.1 意識低下の推定
 3.2 携帯通話による不注視や漫然運転の検知
 3.3 アルコールインターロック,飲酒状態の検知

4.今後の課題

第2節 ドライバーの顔検出、顔画像センシング技術

1.顔検出技術
 1.1 局所濃淡特徴量
 1.2 AdaBoost学習
 1.3 カスケード構造検出器
 1.4 顔検出手法の改良

2.顔器官検出技術
 2.1 形状モデル
 2.2 摂動特徴量による高速フィッティング

3.顔状態推定技術
 3.1 顔向き・視線検出技術
 3.2 目・口開閉検出技術

4.その他の顔画像センシング技術
 4.1 顔認証技術
 4.2 顔属性推定技術

第3節 ドライバの意識低下の検知・監視

1.視挙動による意識低下状態の推定手法
 1.1 意識低下状態の推定手法
 1.2 検証

2.運転パフォーマンスと視挙動の融合による意識低下状態の推定
 2.1 運転パフォーマンスとの融合
 2.2 検証

第4節 香り呈示によるドライバ覚醒効果とその影響

1.ドライバの覚醒低下の判別
 1.1 覚醒低下判別手法
 1.2 ドライバ覚醒低下状態の推定からふらつき警報への展開

2.最適な覚醒低下時の警報手段の検討
 2.1 警報手段の再検討
 2.2 実験方法
 2.3 結果
 2.4 考察

3.課題と展望

第5節 低濃度アルコールが運転時・ドライバに与える影響

1.アルコールの影響
 1.1 アルコールの薬理作用
 1.2 アルコール代謝の個人差
 1.3 アルコールが運転に及ぼす影響

2.測定装置と材料
 2.1 ドライビングシミュレータと検査課題
 2.2 アルコール濃度の測定装置
 2.3 飲料とプラセボ
 2.4 飲料のアルコール濃度

3.実験計画法
 3.1 被験者間要因による計画
 3.2 被験者内要因による計画
 3.3 混合計画

4.データ解析
 4.1 分散分析によるデータ解析
 4.2 分散分析表の見方

第6節 アルコールインターロックにおけるドライバー飲酒検知システム

1.概要

2.アルコールインターロック装置の基本構成図

3.Handset部 (飲酒検知部)
 @ ヘンリーの法則
 A 呼気用アルコールセンサー
 B 呼気流量、呼気流速測定
 C マウスピース

4.Controller部
 @ 電源部
 A リレー制御部
 B Speed Pulse検知部
 C メモリー部
 D CPU部

5.Display Unit部
 @ 表示部

6.今後の課題

第7節 ドライバ状態の生理計測

1.何のために測るか
 1.1 生理計測の特徴
 1.2 生理計測の目的

2.生理計測の要件
 2.1 ドライバの生理計測場面
 2.2 生理計測における倫理的配慮
 2.3 データのばらつきへの対処

3.代表的な生理計測とドライバ状態評価への応用
 3.1 脳活動の計測
  3.1.1 脳機能画像計測
  3.1.2 脳の電気活動の計測
   (1) 自発脳波
   (2) 事象関連電位
 3.2 視覚系の計測
   (1) 眼球運動
   (2) 瞬目
   (3) 画像計測
 3.3 筋・骨格系の計測
 3.4 自律神経系の計測
   (1) 心電図(Electrocardiogram)
   (2) 血圧(Blood Pressure)
   (3) 脈波(Pulse Wave)
   (4) 呼吸(Respiration)
   (5) 皮膚電気活動(Electodermal activity: EDA)
   (6) 皮膚温
   (7)低負担計測(環境組み込み型)

第4章 各種車載用センサの高精度化、高機能化

第1節 車載用MEMSセンサにおける現状と今後の課題

1.圧力センサとエンジン制御

2.慣性センサと走行・安全

3.イメージャと外界検知

第2節 車載用加速度センサの小型化・高性能化 

1.加速度センサ検出の原理と方式

2.MEMS加速度センサの概要

3.車載用加速度センサ開発の歴史

4.車載用加速度センサの今後

第3節 車載用加速度センサの高精度化と高信頼性 

1.容量変化型加速度センサ

2.センサチップとASICチップの組み合わせ

3.加速度センサ本体の対応
 3.1 加速度センサの高感度化
 3.2 制振応答特性
 3.3 過動の防止と貼り付きの防止
 3.4 HARMEMS技術

4.ASIC回路の対応
 4.1 ダイナミックレンジとS/N比
 4.2 ゲイン・オフセットエラー
 4.3 デジタル信号処理と通信機能

5.ESCシステム用の加速度センサ製品
 5.1 シグマ・デルタ・コンバータ
 5.2 DSPによるトリミングとローパスフィルター機能
 5.3 その他の機能

第4節 自動車用MIセンサ

1.MIセンサとは
 1.1 原理
 1.2 電子回路
 1.3 出力特性(基板タイプ)
 1.4 他磁気センサとの比較した場合

2.MIセンサの応用
 2.1 電子コンパスの開発
 2.2 姿勢検知センサの開発
  2.2.1 原理(図13)
  2.2.2 AMI602
  2.2.3 センサの評価
 2.3 他社センサとの比較
 2.4 今後の展開と自動車への応用

3.今後の自動車分野への展開

第5節 ジャイロセンサの原理と応用

1.一般的ジャイロセンサの原理と用途
 1.1 機械式レートジャイロ (Mechanical)
 1.2 ガスレートセンサ (GRS:Gas Rate Sensor)
 1.3 光ファイバージャイロ (FOG:Fiber Optic Gyro)
 1.4 リングレーザージャイロ (RLG:Ring Laser Gyro)
 1.5 振動ジャイロ (Vibration)

2.車載用ジャイロセンサの用途
 2.1 カーナビゲーション用途
 2.2 ヨーレート制御用途
 2.3 サイドエアバック(ロールオーバ)用途

3.車載用ジャイロセンサ(振動ジャイロ)の原理
 3.1 BOSCH製レートジャイロ
 3.2 BEI社(曙ブレーキ)製レートジャイロ
 3.3 SSS(住友精密工業)社製レートジャイロ
 3.4 AD社製レートジャイロ
 3.5 EPSON社製レートセンサ
 3.6 富士通社製レートジャイロ
 3.7 パナソニック社製レートジャイロ
 3.8 村田製作所社製レートジャイロ

4.今後の動向

第6節 車載用超音波センサの近距離・車体直下検知技術

1.車載センサ

2.乗り心地

3.距離の安全性

4.超音波センサ

5.車載センサに必要なこと

6.なぜ超音波を利用しているか

7.超音波の特性

8.超音波センサの構成

9.センサの原理

10.変換器(超音波振動子)

11.電気回路

12.制御
 12.1 車高センサ
 12.2 衝突防止センサ

13.センサとしての必要技術
 13.1 空気中の音波の減衰
 13.2 温度及び湿度と圧力による特性
 13.3 物体の反射損失
 13.4 雑音
 13.5 環境の影響

14.センサの設計方法及び要素技術や性能を知る

15.性能
 15.1 衝突防止センサ
 15.2 車高センサ

16.車両の安全・安定・安心性の確保

17.センサの今後の動向と期待

第7節 車載用路面センサ

1.車両制御におけるμ推定
 1.1 車載用運転支援装置
 1.2 車載用μ測定装置
  1.2.1 加速度計を用いる方法
  1.2.2 タイヤが発生する力を検出する方法
 1.3 アルゴリズムによるμ推定

2.タイヤ特性
 2.1 タイヤのμ-s特性
 2.2 タイヤ特性を利用したμ推定

3.路面センサ技術
 3.1 走行中のμ-s特性の検出
  3.1.1 スリップ率
  3.1.2 駆動力
  3.1.3 加速度
  3.1.4 加速度によるμ-s勾配の算出
 3.2 路面判定方法
  3.2.1 基準値
  3.2.2 基準路面の識別
  3.2.3 閾値
  3.2.4 路面判定値

4.路面センサ装置の実現
 4.1 GPS路面センサ
  4.1.1 高精度な速度情報
  4.1.2 GPSによる路面傾斜角

5.プローブカーシステムへの応用
 5.1 社会実験への参画
 5.2 性能の検証

第8節 近距離レーダを用いた車両周辺障害物検出技術

1.近距離レーダの概要
 1.1 近距離レーダの位置づけ
 1.2 車両周辺監視アプリケーションとレーダ仕様例
 1.3 なぜUWBか?
 1.4 UWBレーダの実例

2.UWBレーダの法制化動向
 2.1 国際的な枠組み
 2.2 米国の動向
 2.3 欧州
 2.4 その他
 2.5 日本
  2.5.1 標準化活動の経緯
  2.5.2. 干渉検討の前提
  2.5.3 干渉検討対象
  2.5.4 今後の展開について

3.今後の課題

第9節 車載レーザレーダを用いた自車位置推定と周囲環境認識技術

1.車載レーザレーダによる自車位置推定

2.各種センサを用いた自車位置推定
 (1) 画像センサ
 (2) ミリ波レーダ
 (3) レーザレーダ

3.レーザレーダを用いた自車位置推定の概要

4.距離データマップの構築
 4.1 距離データマップ用の高精度位置計測
 4.2 レーザレーダデータ系列のデータ表現
 4.3 信頼性の付与

5.距離データマップとの照合による自車位置推定
 5.1 距離データ系列の切り出し
 5.2 車線位置を考慮した照合
 5.3 自車位置推定の実験例

6.レーザレーダを用いた周囲移動車両の検出
 (1) 前処理
 (2) フレーム間差分を利用した移動物の抽出
 (3) L字形状の抽出

7.市街地の景観変化の検出

第10節 車載用ミリ波レーダーの特徴と実装技術

1.車載用ミリ波レーダー

2.ミリ波実装技術の歴史

3.ミリ波に適したフリップチップ実装方法

4.フリップチップ実装の注意点

5.ミリ波パッケージ

6.パッケージ間接続による特性劣化

7.ミリ波技術の今後

第11節 小型・高感度センサ用AD変換器TADと各種センサのデジタル化

1.求められるセンサとは
 1.1 センサの現状
 1.2 センサの理想形態
 1.3 センサの発展性

2.センサ用AD変換器の条件

3.センサ用AD変換器TAD
 3.1 動作原理
 3.2 回路構成
 3.3 フィルタ効果
 3.4 AD変換特性
  3.4.1 特性評価例
  3.4.2 低電圧動作と低消費電力化
  3.4.3 TADフィルタ特性
  3.4.4 前置フィルタ不要化
  3.4.5 クロックノイズ除去

4.TAD適用デジタル式センサ
 4.1 圧力センサIC
 4.2 各種センサ応用
  4.2.1 電圧/数値変換(AD変換)応用
  4.2.2 時間/数値変換(Time-to-Digital: TD変換)応用

5.TADの可能性

第12節 走行時安定化を目指した車両運動制御システム

1.交通事故発生状況と予防安全システムの変遷

2.運動限界制御・操作補助
 2.1 アンチロックブレーキシステム(ABS)
 2.2 トラクションコントロールシステム(TCS)
 2.3 ブレーキアシスト(BA)
 2.4 エレクロニックスタビリティコントロール(ESC)

3.車両運動統合・協調制御
 3.1 操舵システムとブレーキシステムとの協調制御
 3.2 タイヤ発生力センシングを応用したABS性能の向上

4.自立型運転運転支援・通信利用型安全運転支援

第13節 車載用MEMSセンサの開発と制御システム

1.MEMSセンサチップ
 1.1 加速度センサ
 1.2 角速度センサ

2.ESCセンサモジュールの動向
 2.1 慣性センサユニット
 2.2 ESC油圧ユニット部ECUへの統合
 2.3 エアーバックECUへの統合
 2.4 ドメインコントロールユニット(DCU)

第14節 ダイナミック・スタビリティ・コントロール(DSC)による車両 走行安定制御

1.BMWのシャシー運動性能開発とその歴史

2.ABS(アンチ・ロック・ブレーキ・システム)

3.Automatic Stability Control (ASC)

4.Dynamic Stability Control (DSC)

5.その他の制御システム

第5章 車載用カメラの撮像素子と画像処理技術

第1節 インテリジェントイメージセンサ

1.CCDとCMOSイメージセンサの基本構造
 (1) CCDイメージセンサ
 (2) CMOSイメージセンサ

2.高機能化のためのアーキテクチャ

第2節 車載用イメージセンサの広帯域化と撮像特性

1.車載用カメラの種類

2.広ダイナミックレンジ化技術 ( WDR技術 )

3.昼夜用カメラ

4.複数の「CSCM」を使ったシステムカメラ案

第3節 CMOSセンサの広ダイナミックレンジ化と車載用途への展開

1.DPS:デジタル・ピクセル・システムの概要
 1.1 1.ピクセル・1ADコンバータ型CMOSセンサ ーシステム
 1.2 ワイド・ダイナミック・レーンジの撮影映像
 1.3 DPS搭載カメラの特徴

2.DPSの半導体構造
 2.1 DPSセンサーの基本
  2.1.1 ピクセル構造
  2.1.2 DPSピクセル・リードアウト
 2.2 DPSイメージ・プロセッサーの基本
  2.2.1 画像プロセッサーによる画像処理
  2.2.2 マイクロコントローラー
  2.2.3 システム・コントロール
  2.2.4 ユニファイド・メモリー・バッファ(IBUFF2)
  2.2.5 ビットマップ・オーバーレイ
  2.2.6 NTSC/PALエンコーダーとデジタル出力
  2.2.7 イメージ・パイプライン
 2.3 DPSシステムの基本
  2.3.1 DPSインターフェース

3.DPSデジタル・イメージ・キャプチャー
 3.1 最適なS/N比
 3.2 ソフト・ウエア・ベース・画素欠陥補正
 3.3 速写性電子シャッター
 3.4 イメージ・キャプチャー

4.Pixim DPS製品ファミリー

5.DPSカメラサンプル画像

6.DPSカメラ開発の流れ

7.車載カメラへの応用
 7.1 なぜ関西地区のLEDの信号機はブラックアウトを生じ るのか
 7.2 CMOS/CCDではどのように回避するのか
 7.3 Pixim DPS技術による回避方法

第4節 HDRカメラの広ダイナミックレンジ化技術と車載用途への展開

1.広ダイナミックレンジカメラの概要

2.HDRカメラ技術
 2.1 HDRイメージセンサの構造と動作
 2.2 HDRイメージセンサの特徴
  2.2.1 HDRイメージセンサのチップ構成とカメラ構成
  2.2.2 CMOSイメージセンサ,CCDとの比較
  2.2.3 非破壊読み出し技術
  2.2.4 HDRイメージセンサの動作
 2.3 HDR画像処理技術
  2.3.1 輝度合成処理
  2.3.2 トーンマッピング

3.車載カメラ用途への展開
 3.1 品質保証
 3.2 技術の応用
 3.3 HDRチップセットの仕様

第5節 車載用カメラの特性、特長と画像処理技術

※第5節はインタビュー形式での掲載です。
下記項目を主に取材し、生の声を図表込みで掲載しております。

1.車載用カメラの特性、特長

2.業務用(民生用)カメラとの差別化

3.視認性を向上させる画像処理技術

4.低コスト化への取り組み

5.車載用カメラ参入に至る経緯

6.車載カメラの今後(戦略、構想)

第6節 視点変換機能を搭載した車載用リアカメラシステム

1.リアカメラシステムの概要
 1.1 リアカメラと画像処理アプリケーション
 1.2 俯瞰画像システムの課題

2.俯瞰画像変換
 2.1 レンズ歪み補正
 2.2 視点変換

3.視点変換機能搭載リアカメラシステム
 3.1 カメラパラメータおよびガイドラインの調整
 3.2 視認性向上

第7節 赤外線カメラの撮像特性と車載カメラへの応用

1.車載赤外カメラ

2.赤外線撮像の特性
 2.1 赤外線の大気伝搬特性
 2.2 撮像方式
 2.3 撮像システム性能
 2.4 視認性能モデル

3.非冷却赤外センサの原理と特性

4.赤外映像の見え方

5.車載赤外センサの課題と新技術
 5.1 赤外線センサのローコスト化
 5.2 赤外線光学系のコスト低減
 5.3 カメラ化の技術
 5.4 歩行者の検知

第8節 モーションステレオ法、フロントカメラを用いた単眼距離検出 システム

1.単眼測距の原理
 1.1 カメラモデルと座標系
 1.2 .車両の移動
 1.3 併進時の単眼測距原理
 1.4 車両旋回時の回転補正

2.単眼測距検証システム
 2.1 ピンホールカメラモデルへの変換
 2.2 カメラの移動量の算出
  2.2.1 キャプチャ時間間隔冲の最適化
  2.2.2 探索領域の制限
 2.3 対応点座標の算出
 2.4 システム構成

3.検証結果

第9節 車載カメラシステムの高度化を実現するIDB-1394映像ネットワーク

1.背景

2.IDB-1394ネットワークと車載用映像圧縮技術
 2.1 IDB-1394ネットワーク
 2.2 車載用映像圧縮技術 SmartCODEC
 2.3 SmartCODECとIDB-1394ネットワーク
 2.4 マルチチャネルデコード技術

3.運転視覚支援システムプラットフォーム
 3.1 ネットワークアーキテクチャ
 3.2 試作プラットフォーム
  3.2.1 入力ブロック
  3.2.2 システム管理ブロック
  3.2.3 中間処理ブロック
  3.2.4 出力生成ブロック
  3.2.5 出力ブロック

4.むすび

第10節 車載向けステレオ画像処理技術

1.ステレオ視差計算の概要
 1.1 再帰相関演算法
 1.2 視差の探索空間における物体の存在範囲

2.画像認識LSI への実装

3.巻き込み検知への適用

第11節 予防安全を支援する画像認識技術

1.予防安全で期待される車載カメラ

2.画像認識ハードウェア技術
 2.1 画像認識ハードウェアのアーキテクチャ
 2.2 システム統合化の潮流
 2.3 単眼カメラとステレオカメラ
  2.3.1 単眼画像認識処理カメラ
  2.3.2 ステレオカメラ

3.画像認識ソフトフェア技術
 3.1 レーン認識
  3.1.1 レーン認識における課題
  3.1.2 レーン認識の処理フロー
  3.1.3 ステレオカメラによるレーン認識の高度化
 3.2 車両検知
  3.2.1 車両検知における課題
  3.2.2 車両検知の処理フロー
  3.3.3 ステレオカメラによる車両検知の高度化

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第6章 高齢者の視覚、認知、判断測定システム

第1節 我が国における高齢者の交通事故の実態

1.超高齢社会の到来

2.高齢者の交通事故の実態

3.高齢者事故の要因

4.超高齢化社会の到来に向けて

第2節 超高齢社会に向けた新たな取り組みの現状

1.高齢歩行者に対する取り組み

2.高齢ドライバに対する取り組み

第3節 高齢ドライバの運転視力測定システム

1.運転に必要とされる視覚機能と運転への影響

2.運転視力測定システムの構成
 2.1 システム開発の基本方針
 2.2 全体構成
 2.3 測定方法

3.運転視力測定システムの性能

4.本測定システムによる運転視力の測定結果

第4節 高齢ドライバの認知判断能力測定シミュレータ

1.高齢者の運転能力評価とその課題

2.認知判断能力測定シミュレータ
 2.1 基本方針
 2.2 測定シミュレータの構成
 2.3 測定方法
  (1) 視野の測定方法
  (2) 白内障対応静止視力の測定方法
  (3) 認知・判断機能の測定方法

3.高齢者の運転能力の評価実験
 3.1 実験方法
  (1) 視野測定
  (2) 視力測定
  (3) 認知・判断機能測定
 3.2 実験結果

第5節 高齢者を対象とした歩行環境シミュレータ

1.高齢者の知覚運動特性

2.歩行環境シミュレータ
 2.1 車道横断時の交通事故誘発リスク
 2.2 車両知覚能力検査

3.高齢歩行者からみた安全な車両

 

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