JP3070277B2 - Preceding vehicle detection device - Google Patents

Preceding vehicle detection device

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JP3070277B2
JP3070277B2 JP4208166A JP20816692A JP3070277B2 JP 3070277 B2 JP3070277 B2 JP 3070277B2 JP 4208166 A JP4208166 A JP 4208166A JP 20816692 A JP20816692 A JP 20816692A JP 3070277 B2 JP3070277 B2 JP 3070277B2
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distance
preceding vehicle
reflector
detected
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智弘 山村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、車両の自動
走行制御装置や追突防止警報装置等に適用される先行車
両検出装置、すなわち自車両の前方を走行する先行車両
の位置を検出する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a preceding vehicle detecting device applied to, for example, a vehicle automatic traveling control device or a rear-end collision prevention alarm device, that is, a device for detecting the position of a preceding vehicle traveling in front of a host vehicle. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の先行車両検出装置としては、例え
ば特開昭61−23985号公報等に記載されているよ
うな電磁波の反射を用いたものがある。これは、車両前
方に電磁波(例えばレーザ光など)を所定角度掃引しな
がら放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の掃引
角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間に基
づいて反射体までの距離を算出することにより、自車両
から反射体までの距離と方向を検出するものであり、自
車両から反射物までの方向と距離の情報を得ることがで
きる。なお、一般的に車両には後方からの視認性を向上
させるために、その後部にリフレックス・リフレクタが
設置されているが、このリフレックス・リフレクタが反
射体となって、レーザ光などの電磁波を反射するため、
容易に検出することができる。また、これ以外にも車両
前方に向けたテレビカメラ等を用いて、車両前方の風景
を入力し、入力された画像に対して画像処理を行なって
先行車両や道路を認識する装置も考えられている。
2. Description of the Related Art As a conventional preceding vehicle detection device, there is one which uses reflection of electromagnetic waves as described in, for example, JP-A-61-23985. In this method, an electromagnetic wave (eg, laser light) is emitted while sweeping a predetermined angle in front of a vehicle, a reflected wave from a reflector is received, and a propagation delay time from emission to reception of the electromagnetic wave is determined for each predetermined sweep angle. By calculating the distance from the vehicle to the reflector, the distance and direction from the host vehicle to the reflector are detected, and information on the direction and distance from the host vehicle to the reflector can be obtained. In general, a vehicle is provided with a reflex reflector at the rear in order to improve visibility from the rear, and the reflex reflector serves as a reflector, and the electromagnetic wave such as a laser beam is used. To reflect
It can be easily detected. In addition, a device that recognizes a preceding vehicle or a road by inputting a scene in front of the vehicle using a television camera or the like directed toward the front of the vehicle and performing image processing on the input image has been considered. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の先行車両検出装置においては、以下のような問題
があった。まず、レーザレーダ等の電磁波の反射を用い
た先行車両検出装置においては、電磁波を一回放射した
時の伝播遅延時間を計測するだけでは、反射体までの距
離を算出する精度はあまりよくなく数mのオーダとな
る。そのため従来のレーザレーダ装置においては、同じ
方向に数回、電磁波を放射し、それぞれの伝播遅延時間
から計測された距離を平均化して統計的に処理すること
により、精度を向上させている。したがって、精度を向
上させるためには平均化する計測回数を増やす必要があ
るが、カーブ路等を想定して自車両前方の広範囲の反射
体を検出する必要があるため、一方向への計測回数を増
やすことができず、距離精度が悪くなってしまう。仮
に、距離精度はほぼ満足できる精度で計測できたとして
も、自車両と先行車両との相対速度を検出する際には、
得られた距離データを微分して距離の変化を検出するこ
とになるので、計測回数を増やすために非常に短い周期
で掃引すると、距離の精度に対して速度の精度が非常に
低下してしまう。そのため、自動走行装置に適用した場
合には車両運動制御を行なう際の制御精度が低下した
り、車両等の接近報知装置に適用した場合には適切な報
知を発生することが困難になる、等の問題があった。さ
らに、レーザレーダに関する他の問題として、実際の道
路上には先行車両のリフレックス・リフレクタ以外に
も、隣の車線を走行中の車両のリフレックス・リフレク
タや、道路の路側帯に設置されたガードレール上のコー
ナ・リフレクタ等の反射体も存在し、これら数多くの反
射体のデータから先行車両のデータだけを選別すること
が困難であるという問題があった。特に、隣の車線を走
行中の車両のリフレックス・リフレクタは先行車両のそ
れと識別することが非常に難しく、レーザレーダ装置の
情報だけから判断することは困難であった。
However, the above-mentioned conventional preceding vehicle detecting apparatus has the following problems. First, in a preceding vehicle detection device using reflection of electromagnetic waves, such as a laser radar, the accuracy of calculating the distance to the reflector is not very good just by measuring the propagation delay time when an electromagnetic wave is emitted once. m. Therefore, in the conventional laser radar device, accuracy is improved by radiating electromagnetic waves several times in the same direction, averaging distances measured from respective propagation delay times, and statistically processing the distances. Therefore, to improve the accuracy, it is necessary to increase the number of measurements to be averaged.However, since it is necessary to detect a wide-range reflector in front of the vehicle on the assumption of a curved road or the like, the number of measurements in one direction is required. Cannot be increased, and the distance accuracy deteriorates. Even if the distance accuracy could be measured with almost satisfactory accuracy, when detecting the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle,
Since the change in distance is detected by differentiating the obtained distance data, if the sweep is performed in a very short cycle in order to increase the number of times of measurement, the accuracy of the speed is greatly reduced with respect to the accuracy of the distance. . Therefore, when applied to an automatic traveling device, control accuracy in performing vehicle motion control is reduced, and when applied to an approach notification device such as a vehicle, it becomes difficult to generate appropriate notification. There was a problem. Another problem related to laser radar is that, in addition to the reflex reflector of the preceding vehicle on the actual road, it is installed on the reflex reflector of the vehicle traveling in the next lane or on the roadside zone of the road There is also a reflector such as a corner reflector on the guardrail, and there is a problem that it is difficult to select only the data of the preceding vehicle from the data of these many reflectors. In particular, it is very difficult to distinguish the reflex reflector of a vehicle traveling in the adjacent lane from that of a preceding vehicle, and it is difficult to judge it only from information of the laser radar device.

【0004】また、テレビカメラからの画像を画像処理
して先行車両を認識するような先行車両検出装置におい
ては、前方に物体が存在することや、車線境界線である
白線の識別は比較的容易に実現することが出来るが、自
車両(テレビカメラ)から物体までの距離を検出するこ
とは非常に困難である。したがって、例えば先行車両や
自車両の横方向の位置を検出して自動走行の操舵制御を
行なう装置(例えば特開昭60−37011号などに記
載)は開発されているが、先行車両までの距離を検出し
て自車両の速度制御を行なったり、車両の接近を適確に
報知することは困難であった。
[0004] In a preceding vehicle detection device that recognizes a preceding vehicle by processing an image from a television camera, it is relatively easy to identify the presence of an object in front and the white line that is a lane boundary. However, it is very difficult to detect the distance from the vehicle (television camera) to the object. Accordingly, for example, an apparatus (for example, described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-37011) that detects a lateral position of a preceding vehicle or a host vehicle and performs steering control of automatic traveling has been developed. It is difficult to detect the vehicle speed and control the speed of the own vehicle or to accurately notify the approach of the vehicle.

【0005】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、先行車両までの距離
と方向、および距離の変化から得られる相対速度を正確
に検出することの出来る先行車両検出装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of accurately detecting a distance and a direction to a preceding vehicle, and a relative speed obtained from a change in the distance. It is an object to provide a vehicle detection device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。図1は、請求項1に記載した発明のク
レーム対応図である。図1において、反射体検出手段1
は、所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行方向に電
磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の掃
引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間に
基づいて反射体までの距離を算出することにより、自車
両から反射体までの距離と方向を検出する。この反射体
検出手段1は、例えば、後記図3の実施例におけるレー
ザ光掃引方向検出装置11、レーザ光掃引装置13およ
びレーザレーダ装置21の部分に相当する。また、撮影
手段3は、自車両の走行方向前方の風景を撮影する。こ
の撮影手段3は、例えば後記図3の実施例におけるテレ
ビカメラ23に相当する。また、画像認識手段5は、上
記撮影手段3によって撮影された車両前方の画像を処理
して、自車両の走行する車線を検出し、さらに上記の検
出した自車両の走行する車線内で前方に存在する先行車
両を検出する。この画像認識手段5は、例えば後記図3
の実施例における画像処理回路25と先行車両検出回路
27の部分に相当する。また、掃引方向変更手段7は、
反射体検出手段1の電磁波掃引方向を、画像認識手段5
によって検出された先行車両の存在する方向に変更す
る。この掃引方向変更手段7は、例えば後記図3の実施
例における先行車両存在方向検出回路33とレーザ光掃
引装置13の部分に相当する。また、先行車位置出力手
段9は、反射体検出手段1によって検出された反射体ま
での距離と方向とを先行車両の距離と方向として出力す
る。この先行車位置出力手段9は、例えば後記図3の実
施例における信号処理回路31の一部に相当する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the claims. FIG. 1 is a diagram corresponding to the claim of the first aspect. In FIG. 1, reflector detecting means 1
Emits an electromagnetic wave in the traveling direction of the vehicle while sweeping a predetermined angle range, receives a reflected wave from a reflector, and reflects the wave based on a propagation delay time from emission to reception of the electromagnetic wave at each predetermined sweep angle. By calculating the distance to the body, the distance and direction from the host vehicle to the reflector are detected. The reflector detecting means 1 corresponds to, for example, a laser light sweep direction detecting device 11, a laser light sweeping device 13, and a laser radar device 21 in the embodiment of FIG. The photographing means 3 photographs a scene ahead of the own vehicle in the traveling direction. This photographing means 3 corresponds to, for example, the television camera 23 in the embodiment of FIG. Further, the image recognizing means 5 processes the image in front of the vehicle taken by the photographing means 3 to detect the lane in which the own vehicle travels.
A preceding vehicle existing ahead in the lane in which the own vehicle travels is detected. This image recognition means 5 is, for example, shown in FIG.
Corresponds to the image processing circuit 25 and the preceding vehicle detection circuit 27 in the embodiment. In addition, the sweep direction changing means 7
The direction of sweeping the electromagnetic wave of the reflector detecting means 1 is changed to the image recognizing means 5.
Is changed to the direction in which the preceding vehicle is detected. The sweep direction changing means 7 corresponds to, for example, a portion of the preceding vehicle existing direction detection circuit 33 and the laser light sweep device 13 in the embodiment of FIG. Further, the preceding vehicle position output means 9 outputs the distance and direction to the reflector detected by the reflector detecting means 1 as the distance and direction of the preceding vehicle. The preceding vehicle position output means 9 corresponds to, for example, a part of the signal processing circuit 31 in the embodiment of FIG.

【0007】次に、図2は、請求項2に記載した発明の
クレーム対応図である。図2において、反射体検出手段
1は、所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行方向に
電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の
掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間
に基づいて反射体までの距離を算出することにより、自
車両から反射体までの距離と方向を検出する。この反射
体検出手段1は、例えば、後記図8の実施例におけるレ
ーザ光掃引方向検出装置11、レーザ光掃引装置13お
よびレーザレーダ装置21の部分に相当する。また、撮
影手段3は、自車両の走行方向前方の風景を撮影する。
この撮影手段3は、例えば後記図8の実施例におけるテ
レビカメラ23に相当する。また、画像認識手段5は、
上記撮影手段3によって撮影された車両前方の画像を処
理して、自車両の走行する車線を検出し、さらに上記の
検出した自車両の走行する車線内で前方に存在する先行
車両を検出する。この画像認識手段5は、例えば後記図
8の実施例における画像処理回路25と先行車両検出回
路27の部分に相当する。また、先行車距離・方向選別
手段8は、反射体検出手段1によって検出された距離・
方向情報のうち画像認識手段5によって検出された先行
車両の存在する方向の情報だけを選別する。この先行車
距離・方向選別手段8は、例えば後記図8の実施例にお
ける先行車両存在方向検出回路33と信号処理回路32
の一部に相当する。また、先行車位置出力手段9は、先
行車距離・方向選別手段8によって選別された距離と方
向を先行車両の距離と方向として出力する。この先行車
位置出力手段9は、例えば後記図8の実施例における信
号処理回路32の一部に相当する。
Next, FIG. 2 is a diagram corresponding to the claim of the second aspect of the present invention. In FIG. 2, a reflector detecting means 1 emits an electromagnetic wave in the traveling direction of the vehicle while sweeping a predetermined angle range, receives a reflected wave from the reflector, and receives from a radiation of the electromagnetic wave at each predetermined sweep angle. The distance and direction from the host vehicle to the reflector are detected by calculating the distance to the reflector based on the propagation delay time up to the vehicle. The reflector detecting means 1 corresponds to, for example, a laser light sweep direction detecting device 11, a laser light sweeping device 13, and a laser radar device 21 in the embodiment of FIG. The photographing means 3 photographs a scene ahead of the own vehicle in the traveling direction.
This photographing means 3 corresponds to, for example, the television camera 23 in the embodiment of FIG. Further, the image recognition means 5
The image in front of the vehicle taken by the photographing means 3 is processed to detect the lane in which the own vehicle is traveling.
A preceding vehicle existing ahead in the detected lane in which the host vehicle travels is detected. This image recognition means 5 corresponds to, for example, a portion of an image processing circuit 25 and a preceding vehicle detection circuit 27 in the embodiment of FIG. The preceding vehicle distance / direction selecting means 8 calculates the distance / direction detected by the reflector detecting means 1.
Only the information of the direction in which the preceding vehicle exists, which is detected by the image recognizing means 5, is selected from the direction information. The preceding vehicle distance / direction selecting means 8 includes, for example, a preceding vehicle existing direction detecting circuit 33 and a signal processing circuit 32 in the embodiment of FIG.
Corresponds to a part of Further, the preceding vehicle position output means 9 outputs the distance and direction selected by the preceding vehicle distance / direction selecting means 8 as the distance and direction of the preceding vehicle. The preceding vehicle position output means 9 corresponds to, for example, a part of the signal processing circuit 32 in the embodiment of FIG.

【0008】[0008]

【作用】上記のごとく、請求項1に記載した発明におい
ては、画像処理によって自車両の走行する車線を検出
し、さらに上記の検出した自車両の走行する車線内で
行車両を検出し、その結果に基づいて反射体検出手段に
おける電磁波の掃引方向を変更し、先行車両の存在する
方向のみを掃引するように構成している。したがって先
行車両を確実に検出することが出来ると共に、不必要な
部分を掃引しないために単位時間あたりの先行車両に対
する距離の検出回数を増加させることが出来るので、先
行車両までの距離と方向、およびその距離の変化から得
られる自車両と先行車両との相対速度を正確に検出する
ことが出来る。また、請求項2に記載した発明において
は、画像処理によって自車両の走行する車線を検出し、
さらに上記の検出した自車両の走行する車線内で先行車
両を検出し、その結果に基づいて反射体検出手段で検出
したデータの入力範囲を設定することにより、先行車両
の存在する方向のみのデータを処理するように構成して
いる。したがって先行車両を確実に検出することが出来
ると共に、データ処理量が減少するので、先行車両まで
の距離と方向、およびその距離の変化から得られる相対
速度を正確に検出することが出来る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the lane in which the host vehicle travels is detected by image processing.
Further, a preceding vehicle is detected in the lane in which the own vehicle travels, and a sweeping direction of the electromagnetic wave in the reflector detecting means is changed based on the detection result. It is configured to sweep only. Therefore, the preceding vehicle can be reliably detected, and the number of times of detection of the distance to the preceding vehicle per unit time can be increased in order to prevent unnecessary portions from being swept. Therefore, the distance and direction to the preceding vehicle, and The relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle obtained from the change in the distance can be accurately detected. Further, in the invention described in claim 2, the lane in which the vehicle travels is detected by image processing ,
Further, by detecting the preceding vehicle in the lane in which the own vehicle travels, and setting the input range of the data detected by the reflector detecting means based on the result, data in only the direction in which the preceding vehicle exists can be obtained. Is configured to be processed. Therefore, the preceding vehicle can be reliably detected, and the amount of data processing is reduced. Therefore, the distance and direction to the preceding vehicle, and the relative speed obtained from the change in the distance can be accurately detected.

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図3
は、この発明の一実施例のブロック図である。なお、図
3は、自車両と先行車両との車間距離を所定の安全距離
以上に保つように自動的に制御する自動車間距離制御装
置に本発明を適用した場合を例示している。図3におい
て、レーザレーダ装置21は、レーザ光を放射する送光
器15、この送光器15から出力されたレーザ光の反射
光を受光する受光器17、送光器15におけるレーザ光
の放射から受光器17における反射光の受光までのレー
ザ光の伝播遅延時間に基づいて反射体までの距離を検出
する距離検出回路19を備えている。この距離検出回路
19の出力は信号処理回路31に送られる。また、レー
ザレーダ装置21の送光器15から放射されるレーザ光
は、レーザ光掃引装置13によって車両の前方方向を中
心として左右に掃引されるように制御されている。この
レーザ光掃引装置13は、例えば、ミラーを用いてレー
ザ光を左右方向に例えば振幅±10度程度、周波数10
Hz程度で掃引するものであり、さらにこの掃引する角
度(方向)は、先行車両存在方向検出回路33からの指
令値によって変更可能になっている。このレーザ光掃引
装置13の掃引角度はレーザ光掃引方向検出装置11に
よって検出され、信号処理回路31に供給される。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention. FIG. 3 illustrates a case where the present invention is applied to an inter-vehicle distance control device that automatically controls the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle to be equal to or greater than a predetermined safe distance. In FIG. 3, a laser radar device 21 includes a light transmitter 15 that emits laser light, a light receiver 17 that receives reflected light of the laser light output from the light transmitter 15, and emission of laser light in the light transmitter 15. And a distance detecting circuit 19 for detecting a distance to the reflector based on the propagation delay time of the laser light from the light receiving device 17 to the reception of the reflected light. The output of the distance detection circuit 19 is sent to a signal processing circuit 31. Further, the laser light emitted from the light transmitter 15 of the laser radar device 21 is controlled by the laser light sweeping device 13 so as to be swept right and left around the forward direction of the vehicle. The laser light sweeping device 13 uses, for example, a mirror to project laser light in the left-right direction, for example, with an amplitude of about ± 10 degrees and a frequency of 10 degrees.
The sweeping is performed at about Hz, and the sweeping angle (direction) can be changed by a command value from the preceding vehicle existing direction detection circuit 33. The sweep angle of the laser light sweep device 13 is detected by the laser light sweep direction detection device 11 and supplied to the signal processing circuit 31.

【0010】上記のように、信号処理回路31には、距
離検出回路19からの距離信号とレーザ光掃引方向検出
装置11からの掃引角度信号とが入力される。したがっ
て信号処理回路31に入力する信号は、所定の掃引角度
毎における反射体までの距離、すなわち、自車両から反
射体までの距離と方向の情報を有する信号となる。信号
処理回路31は、上記の距離と方向の情報を先行車両に
対する距離と方向として出力する。また、上記の先行車
両までの距離を微分した値、すなわち距離の変化分が自
車両と先行車両との相対速度になる。なお、信号処理回
路31には車速センサ35から自車両の車速信号も与え
られ、追突防止演算等に用いられる。上記のように、信
号処理回路31からは、先行車両までの距離、方向、相
対速度および自車両の速度の各情報が出力され、車両運
動制御回路37へ送られる。なお、上記のレーザ光掃引
方向検出装置11としては、上記レーザ光掃引装置13
のミラーを制御する手段として例えばステップモータを
用いている場合にはこのステップモータを駆動するパル
ス数に対応して掃引角度を出力する装置を用いることが
出来る。また、上記レーザ光掃引装置13として例えば
ガルバノメータ方式のものを用いた場合にはこのガルバ
ノメータを制御する制御信号を掃引角度に対応した信号
として出力する装置を用いることが出来る。
As described above, the signal processing circuit 31 receives the distance signal from the distance detection circuit 19 and the sweep angle signal from the laser light sweep direction detection device 11. Therefore, the signal input to the signal processing circuit 31 is a signal having information on the distance to the reflector at each predetermined sweep angle, that is, the distance and direction from the own vehicle to the reflector. The signal processing circuit 31 outputs the information on the distance and the direction as the distance and the direction with respect to the preceding vehicle. A value obtained by differentiating the distance to the preceding vehicle, that is, a change in the distance is a relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle. The signal processing circuit 31 is also supplied with the vehicle speed signal of the host vehicle from the vehicle speed sensor 35, and is used for rear-end collision prevention calculation and the like. As described above, the signal processing circuit 31 outputs information on the distance to the preceding vehicle, the direction, the relative speed, and the speed of the host vehicle, and sends the information to the vehicle motion control circuit 37. The laser light sweep direction detecting device 11 includes the laser light sweep device 13.
For example, when a step motor is used as means for controlling the mirror, a device that outputs a sweep angle corresponding to the number of pulses for driving the step motor can be used. In the case where, for example, a galvanometer type is used as the laser beam sweeping device 13, a device that outputs a control signal for controlling the galvanometer as a signal corresponding to the sweep angle can be used.

【0011】また、画像処理装置29は、自車両前方の
画像を取り込むためのテレビカメラ23と、取り込まれ
た画像を処理する画像処理回路25と、画像処理回路2
5の処理結果から先行車両を検出する先行車両検出回路
27からなり、先行車両存在方向検出回路33を介し
て、レーザ光掃引装置13に対して先行車両が検出され
た方向に電磁波を掃引するように指令値を送る。なお、
上記の信号処理回路31、画像処理回路25および先行
車両検出回路27の部分は、例えばマイクロコンピュー
タで構成することが出来る。
The image processing device 29 includes a television camera 23 for capturing an image in front of the host vehicle, an image processing circuit 25 for processing the captured image, and an image processing circuit 2.
A preceding vehicle detection circuit 27 for detecting a preceding vehicle from the processing result of step 5, and sweeps an electromagnetic wave in a direction in which the preceding vehicle is detected to the laser beam sweeping device 13 via a preceding vehicle existing direction detection circuit 33. To the command value. In addition,
The signal processing circuit 31, the image processing circuit 25, and the preceding vehicle detection circuit 27 can be constituted by, for example, a microcomputer.

【0012】また、車両運動制御回路37は、上記の与
えられた先行車両までの距離、方向、相対速度および自
車両の速度に基づいて、安全車間距離を保って先行車両
に追従走行できるようにアクチュエータ39に対して指
令値を出力する。このアクチュエータ35によってスロ
ットル弁、ブレーキ、ハンドル等の操縦装置41を制御
することにより、安全に追従走行することが出来る。
Further, the vehicle motion control circuit 37 can follow the preceding vehicle while maintaining a safe inter-vehicle distance based on the given distance, direction, relative speed and own vehicle speed to the preceding vehicle. A command value is output to the actuator 39. By controlling the steering device 41 such as a throttle valve, a brake, and a steering wheel by the actuator 35, the vehicle can safely follow the vehicle.

【0013】次に、本実施例の全体の作用を説明する前
に、まず先行車両の認識方法について説明する。図4
は、自車両が緩い右カーブを走行中の状態を模式的に示
した平面図である。図4において、図示しないレーザレ
ーダ装置21から放射されたレーザ光は、車体中心線5
5を中心にして左右に掃引されている。また、レーザ光
掃引装置13はテレビカメラ23の画角に合わせて、最
大−θM〜θMの中で先行車両存在方向検出回路33か
らの指令値によって自由に掃引する範囲を設定できるよ
うになっている。その他、53および54は路側帯に設
けられた反射器(例えばキャッツアイのごときもの)、
45は先行車両、46a、46bは先行車両に取り付け
られたリフレックス・リフレクタ、49はセンターライ
ン、47および51は路端を示すラインである。
Next, before describing the overall operation of this embodiment, a method of recognizing a preceding vehicle will be described first. FIG.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a state in which the host vehicle is traveling on a gentle right curve. In FIG. 4, laser light emitted from a laser radar device 21 (not shown)
It is swept left and right around 5. In addition, the laser beam sweeping device 13 can set a sweeping range freely according to a command value from the preceding vehicle existing direction detection circuit 33 within the maximum -θM to θM in accordance with the angle of view of the television camera 23. I have. In addition, 53 and 54 are reflectors provided on the roadside zone (for example, cat eye),
45 is a preceding vehicle, 46a and 46b are reflex reflectors attached to the preceding vehicle, 49 is a center line, and 47 and 51 are roadside lines.

【0014】次に、図5は、図4の状態においてテレビ
カメラ23から取り込まれた車両前方画像を示す図であ
り、図4と同一のものの画像は同じ符号に「′」を付け
て示している。すなわち45′は先行車両の画像であ
り、同様に、53′、54′は左右の路側帯に設けられ
た反射器、49′はセンターライン、47′および5
1′は路端を示すラインの画像を示す。この画像に対
し、画像処理を行なって先行車両を認識する。まず、エ
ッジ検出の手法を用い、センターライン49′および路
端の白線47′、51′を検出する。さらに、自車両が
走行している車線を判別する。これには、47′、4
9′、51′の3本の曲線で囲まれる領域のどの領域に
原点(X=0、Y=0)が含まれるかを求め、その含ま
れる領域が自車線であるとする。次に、自車線を構成す
る左右の境界(ここでは49′と51′)を求め、その
外側のデータを消去すると、図6のような画像となる。
図6において、自車線を2分割する曲線、つまり、境界
49′と51′のX方向の中央を通る曲線57をY=0
側(図面下方向)から引いていき、何か画像が存在する
ところまで引く。この、曲線57の終点付近において縦
方向(Y方向)のエッジを検出し、縦方向のエッジの最
も左側にあるエッジ59と最も右側にあるエッジ61を
求める。この2つのエッジ59と61との間の領域(X
a≦X≦Xb)が先行車両が存在する方向であり、先行
車両45′を認識することができる。さらに、この領域
を掃引方向(角度)に換算して掃引方向変更の指令値を
決定すれば、先行車両の方向だけにレーザ光を掃引する
ことができる。
FIG. 5 is a diagram showing an image in front of the vehicle taken from the television camera 23 in the state of FIG. 4. Images of the same ones as those in FIG. I have. That is, 45 'is an image of the preceding vehicle, 53' and 54 'are reflectors provided on the left and right roadside zones, 49' is a center line, 47 'and 5'
1 'shows an image of a line indicating a roadside. Image processing is performed on this image to recognize the preceding vehicle. First, a center line 49 'and white lines 47' and 51 'at the roadside are detected by using an edge detection method. Further, the lane in which the own vehicle is traveling is determined. This includes 47 ', 4
It is determined which of the regions surrounded by the three curves 9 'and 51' includes the origin (X = 0, Y = 0), and it is assumed that the included region is the own lane. Next, the left and right boundaries (49 'and 51' in this case) constituting the own lane are determined, and data outside the boundary is erased to obtain an image as shown in FIG.
In FIG. 6, a curve dividing the own lane into two, that is, a curve 57 passing through the center in the X direction between boundaries 49 'and 51' is represented by Y = 0.
Pull down from the side (downward in the drawing) until you find an image. The edge in the vertical direction (Y direction) is detected near the end point of the curve 57, and the leftmost edge 59 and the rightmost edge 61 of the vertical edge are determined. The area between these two edges 59 and 61 (X
a ≦ X ≦ Xb) is the direction in which the preceding vehicle exists, and the preceding vehicle 45 ′ can be recognized. Further, by converting this area into a sweep direction (angle) and determining a command value for changing the sweep direction, the laser beam can be swept only in the direction of the preceding vehicle.

【0015】次に、図7は、図3の実施例において先行
車両までの距離と方向を検出する処理手順を示すフロー
チャートである。以下、図7に基づいて図3に示す実施
例の作用を説明する。図7に示す処理手順は、大別する
と、テレビカメラから自車両前方の画像を取り込む画像
取り込み部101と、取り込まれた画像に画像処理を行
なって先行車両を認識する先行車両検出部103と、先
行車両が存在する場合には先行車両の画像内での領域か
ら掃引角度範囲を算出し、その値をレーザ光掃引装置1
3に出力する掃引角度範囲出力部105と、レーザレー
ダ装置21によって先行車両までの距離を検出する距離
検出部107と、検出された距離と角度から先行車両の
位置を出力する先行車両位置出力部109に分けられ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for detecting the distance and direction to the preceding vehicle in the embodiment of FIG. Hereinafter, the operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be described based on FIG. The processing procedure shown in FIG. 7 is roughly divided into an image capturing unit 101 that captures an image in front of the own vehicle from a television camera, a preceding vehicle detecting unit 103 that performs image processing on the captured image to recognize a preceding vehicle, If there is a preceding vehicle, a sweep angle range is calculated from a region in the image of the preceding vehicle, and the value is calculated by using the calculated value.
3, a sweep angle range output unit 105, a distance detection unit 107 that detects the distance to the preceding vehicle by the laser radar device 21, and a preceding vehicle position output unit that outputs the position of the preceding vehicle from the detected distance and angle. 109.

【0016】次に、処理手順を詳細に説明する。まず、
ステップ101では、テレビカメラ23から自車両前方
の画像を取り込む。次に、先行車両検出部103では、
ステップ121において先行車両を検出する。ここでは
前述したような方法を用いて先行車両を認識することが
できる。そしてステップ123では、先行車両が存在し
たか否かを判断し、先行車両が存在しない場合には、ス
テップ101の画像取り込み部へ戻って次の画像を取り
込む。先行車両が存在する場合にはその先行車両までの
距離を検出するために、次の掃引角度範囲出力部105
へ進む。
Next, the processing procedure will be described in detail. First,
In step 101, an image in front of the host vehicle is captured from the television camera 23. Next, in the preceding vehicle detection unit 103,
In step 121, a preceding vehicle is detected. Here, the preceding vehicle can be recognized using the method described above. In step 123, it is determined whether or not there is a preceding vehicle. If there is no preceding vehicle, the process returns to the image capturing section in step 101 to capture the next image. If there is a preceding vehicle, the next sweep angle range output unit 105 detects the distance to the preceding vehicle.
Proceed to.

【0017】掃引角度範囲出力部105では、まずステ
ップ125において、先行車両を検出したときの先行車
両の存在する領域(Xa≦X≦Xb)の境界値Xa、X
bから掃引角度範囲θaおよびθbを算出する。この算
出式を下記(数1)式、(数2)式に示す。 θa=K1×Xa …(数1) θb=K1×Xb …(数2) なお、K1は定数である。次に、ステップ127では、
θa、θbをレーザ光掃引装置13に向けて出力する。
In the sweep angle range output unit 105, first, in step 125, when the preceding vehicle is detected, the boundary values Xa, X of the area where the preceding vehicle exists (Xa ≦ X ≦ Xb) are detected.
The sweep angle ranges θa and θb are calculated from b. This calculation formula is shown in the following (Formula 1) and (Formula 2) formulas. θa = K1 × Xa (Equation 1) θb = K1 × Xb (Equation 2) Here, K1 is a constant. Next, in step 127,
θa and θb are output to the laser light sweeping device 13.

【0018】次に、距離検出部107では、まず、ステ
ップ129において計算用の変数jおよびΣLを0に設
定する。なお、上記の変数jは、一回の掃引において距
離検出があった回数であり、ΣLは検出距離Lの積算値
である。その後、ステップ131〜145において、掃
引角度θをθa≦θ≦θbの範囲で、Δθ刻みごとに掃
引させて距離を検出する。まず、θを初期値θaに合わ
せ(ステップ131)、掃引角度指令値θを出力し(ス
テップ133)、そのときの検出距離Lを読み込み(ス
テップ135)、距離検出があった場合のデータだけを
合計し(ステップ141)、掃引角度がθbになるまで
距離を検出する。その後、ステップ147で距離検出が
あったデータの平均値Lm、すなわち検出距離Lの積算
値を回数jで割った値を算出する。
Next, in step 129, the distance detecting section 107 sets variables j and ΔL for calculation to 0. Note that the above variable j is the number of times the distance has been detected in one sweep, and ΔL is the integrated value of the detected distance L. Thereafter, in steps 131 to 145, the sweep angle θ is swept in the range of θa ≦ θ ≦ θb at intervals of Δθ to detect the distance. First, θ is set to the initial value θa (step 131), the sweep angle command value θ is output (step 133), the detected distance L at that time is read (step 135), and only the data when the distance is detected is read. The sum is calculated (step 141), and the distance is detected until the sweep angle becomes θb. Thereafter, an average value Lm of the data for which the distance has been detected in step 147, that is, a value obtained by dividing the integrated value of the detected distance L by the number of times j is calculated.

【0019】最後に、先行車位置出力部109では、距
離検出部107で距離の検出があったか否かを判別し、
無かった場合には先行車検出部103で検出された先行
車両は誤検出だったと判断して何も行なわずに最初のス
テップ101へ戻る。距離検出があった場合には、先行
車両の位置(θm、Lm)を出力して(ステップ15
1)、ステップ101へ戻る。なお、上記の先行車両の
方向θmは、 θm=(θa+θb)/2 …(数3) である。
Finally, the preceding vehicle position output unit 109 determines whether or not the distance is detected by the distance detection unit 107.
If there is no preceding vehicle, it is determined that the preceding vehicle detected by the preceding vehicle detection unit 103 has been erroneously detected, and the process returns to the first step 101 without performing any operation. If the distance is detected, the position (θm, Lm) of the preceding vehicle is output (step 15).
1) Return to step 101. The direction θm of the preceding vehicle is as follows: θm = (θa + θb) / 2 (Equation 3)

【0020】上記のごとく、図3および図7に示した実
施例においては、画像処理によって先行車両を検出し、
その結果に基づいてレーザレーダにおける電磁波の掃引
方向を変更し、先行車両の存在する方向のみを掃引する
ように構成している。したがって先行車両を確実に検出
することが出来ると共に、真に必要な狭い範囲のみを掃
引するので、単位時間あたりの先行車両に対する距離の
検出回数を増加させることが出来る。そのため、先行車
両までの距離と方向、およびその距離の変化から得られ
る自車両と先行車両との相対速度を正確に検出すること
が出来る。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 3 and 7, a preceding vehicle is detected by image processing.
The sweep direction of the electromagnetic wave in the laser radar is changed based on the result, and only the direction in which the preceding vehicle exists is swept. Therefore, the preceding vehicle can be reliably detected, and only the really necessary narrow range is swept, so that the number of times of detecting the distance to the preceding vehicle per unit time can be increased. Therefore, it is possible to accurately detect the distance and direction to the preceding vehicle, and the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle obtained from the change in the distance.

【0021】次に、図8は、本発明の第2の実施例のブ
ロック図である。なお、図8は、自車両と先行車両との
車間距離を所定の安全距離以上に保つように自動的に制
御する自動車間距離制御装置に本発明を適用した場合を
例示している。図8の構成は、前記図3の実施例とほぼ
同様であり、以下、異なる点のみを記載する。まず、レ
ーザ光掃引装置13は、図3の実施例では掃引角度範囲
を可変にできるものであったが、本実施例の場合にはテ
レビカメラ23の画角範囲−θM〜θMに一致させて掃
引角度範囲が固定されている。また、先行車両存在方向
検出回路33の出力は、データを処理する処理角度範囲
θa、θbの情報として信号処理回路32へ送られる。
また、信号処理回路32は、先行車両存在方向検出回路
33から送られるデータ処理角度範囲θa、θbに応じ
て、レーザレーダ装置21から送られる距離情報のうち
データとして取り込んで処理演算を行う範囲を限定し、
その範囲内でのみ距離演算を行う。その他の部分は前記
図3と同様である。
Next, FIG. 8 is a block diagram of a second embodiment of the present invention. FIG. 8 illustrates a case where the present invention is applied to an inter-vehicle distance control device that automatically controls the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle to be equal to or longer than a predetermined safety distance. The configuration of FIG. 8 is almost the same as the embodiment of FIG. 3, and only different points will be described below. First, the laser beam sweeping device 13 can change the sweep angle range in the embodiment of FIG. 3, but in the present embodiment, the sweep angle range is adjusted to the angle of view −θM to θM of the television camera 23. The sweep angle range is fixed. The output of the preceding vehicle presence direction detection circuit 33 is sent to the signal processing circuit 32 as information on the processing angle ranges θa and θb for processing data.
In addition, the signal processing circuit 32 determines the range in which the distance information sent from the laser radar device 21 is fetched as data in the distance information sent from the laser radar device 21 to perform a processing operation according to the data processing angle ranges θa and θb sent from the preceding vehicle presence direction detection circuit 33. Limited,
Distance calculation is performed only within that range. Other parts are the same as those in FIG.

【0022】次に、本実施例の全体の作用を説明する前
に、まず先行車両の認識方法について説明する。図9
は、前記図4の走行状態においてレーザレーダ装置21
によって検出された検出距離を掃引角度に対して示した
図である。図9には、左右の路側帯に設置された反射器
53、54の反射信号53″、54″および先行車45
のリフレックス・リフレクタ46a、46bの反射信号
46a″、46b″が表示されている。また車体中心線
55が掃引角度0度の線であり、これを中心として−θ
M〜+θMの範囲で掃引が行われる。図9から判るよう
に、レーザレーダ装置21の検出結果においては、先行
車45のリフレックス・リフレクタ46a、46bの反
射信号46a″、46b″だけではなく、路側帯の反射
器53、54の反射信号53″、54″が多数検出され
ており、これらの反射信号の中から、先行車45の反射
信号のみを判別するのは非常に困難である。したがっ
て、このままではリフレックス・リフレクタ46a″、
47b″までの距離を求めることはできない。そのた
め、前記図3の実施例で説明したように、画像情報から
先行車両の存在方向範囲(θa≦θ≦θb)を求め、こ
の範囲に存在する反射信号を先行車両のものとして認識
すればよい。
Next, before describing the overall operation of the present embodiment, a method of recognizing a preceding vehicle will be described first. FIG.
Is the laser radar device 21 in the running state of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a detection distance detected by a scanning angle with respect to a sweep angle. FIG. 9 shows the reflected signals 53 ″ and 54 ″ of the reflectors 53 and 54 installed on the left and right roadside zones and the preceding vehicle 45.
The reflected signals 46a "and 46b" of the reflex reflectors 46a and 46b are displayed. Further, the vehicle body center line 55 is a line having a sweep angle of 0 degree, and -θ
The sweep is performed in the range of M to + θM. As can be seen from FIG. 9, the detection results of the laser radar device 21 show not only the reflection signals 46 a ″ and 46 b ″ of the reflex reflectors 46 a and 46 b of the preceding vehicle 45 but also the reflections of the roadside reflectors 53 and 54. Many signals 53 "and 54" are detected, and it is very difficult to determine only the reflection signal of the preceding vehicle 45 from these reflection signals. Therefore, in this state, the reflex reflector 46a ″,
Therefore, as described in the embodiment of FIG. 3, the range of the direction in which the preceding vehicle exists (θa ≦ θ ≦ θb) is obtained from the image information, and the reflection existing in this range is determined. The signal may be recognized as that of the preceding vehicle.

【0023】次に、図10は、図8の実施例において先
行車両までの距離と方向を検出する処理手順を示すフロ
ーチャートである。以下、図10に基づいて図8に示す
実施例の作用を説明する。図10に示す処理手順は、大
別すると、掃引角度毎の検出距離を算出して記憶する角
度・距離算出部201と、テレビカメラから自車両前方
の画像を取り込む画像取り込み部203と、取り込まれ
た画像に画像処理を行なって先行車両を認識する先行車
検出部205と、先行車両がある場合には先行車両の存
在方向を算出する先行車存在方向算出部207と、先行
車両までの距離を算出する先行車距離算出部209と、
先行車両の位置を出力する先行車位置出力部211に分
けられる。
Next, FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for detecting the distance and direction to the preceding vehicle in the embodiment of FIG. Hereinafter, the operation of the embodiment shown in FIG. 8 will be described based on FIG. The processing procedure shown in FIG. 10 is roughly divided into an angle / distance calculation unit 201 that calculates and stores a detection distance for each sweep angle, an image capture unit 203 that captures an image ahead of the vehicle from a television camera, A preceding vehicle detecting unit 205 that performs image processing on the image obtained to recognize the preceding vehicle, a preceding vehicle existing direction calculating unit 207 that calculates the existing direction of the preceding vehicle when there is a preceding vehicle, and a distance to the preceding vehicle. A preceding vehicle distance calculation unit 209 to calculate;
It is divided into a preceding vehicle position output unit 211 that outputs the position of the preceding vehicle.

【0024】次に、処理手順を詳細に説明する。角度・
距離算出部201では、まず、ステップ221、223
で処理用の変数kとiを0にしている。すなわち、レー
ザの掃引は、角度−θM〜θMまで行なわれるが、この
間を2θM/Kmax毎にレーザを出力し、一回の掃引あ
たりKmax回の出力が行なわれる。変数kはこの一回の
掃引におけるレーザ出力の番号であり、最大値はKmax
である。また、変数iは一回の掃引において、距離検出
があった回数である。次に、ステップ225では、自車
両の走行車速を車速センサ35から読み込む。また、ス
テップ227〜241がループとなっており、このルー
プが一回のレーザ出力毎に行なわれ、一回分の掃引が終
了すると、ステップ243を通って次の画像取り込み部
203へ進む。このループ内では、まず、掃引角θをレ
ーザ光掃引方向検出装置11から読み込み(ステップ2
27、229)、距離検出回路19から検出距離Lを読
み込み(ステップ231)、距離検出がなければステッ
プ239へ進み、距離検出があればステップ235へ進
む(ステップ233)。ステップ235、237では距
離検出のあった場合だけ配列D(i)にデータを取り込
む。この配列D(i)は、角度θと距離Lの2つのデー
タを記憶するための配列であり、得られた角度θと距離
Lを入力する。その後、次の掃引角度指令値を出力し
(ステップ239)、kがKmax未満であれば今回の掃
引はまだ終わりでないためステップ227へ戻り、kが
Kmax以上であれば今回の掃引によるデータは全て検出
され、取得されたとして、今回の掃引における距離検出
のあった回数をImaxに代入し(ステップ243)、次
の画像取り込み部203へ進む。
Next, the processing procedure will be described in detail. angle·
In the distance calculation unit 201, first, steps 221 and 223
Sets the variables k and i for processing to 0. That is, the laser is swept from the angle-[theta] M to [theta] M, during which the laser is output every 2 [theta] M / Kmax, and Kmax outputs are performed per sweep. The variable k is the number of the laser output in this one sweep, and the maximum value is Kmax
It is. The variable i is the number of times that the distance has been detected in one sweep. Next, in step 225, the traveling vehicle speed of the own vehicle is read from the vehicle speed sensor 35. Steps 227 to 241 form a loop. This loop is performed for each laser output. When one sweep is completed, the process proceeds to step 243 to the next image capturing unit 203. In this loop, first, the sweep angle θ is read from the laser beam sweep direction detecting device 11 (step 2).
27, 229), the detection distance L is read from the distance detection circuit 19 (step 231). If there is no distance detection, the process proceeds to step 239. If there is a distance detection, the process proceeds to step 235 (step 233). In steps 235 and 237, data is taken into the array D (i) only when the distance is detected. The array D (i) is an array for storing two data of the angle θ and the distance L, and inputs the obtained angle θ and the distance L. Thereafter, the next sweep angle command value is output (step 239). If k is smaller than Kmax, the current sweep is not yet completed, and the process returns to step 227. If k is equal to or larger than Kmax, all data obtained by the current sweep is output. Assuming that it has been detected and acquired, the number of times of distance detection in the current sweep is substituted for Imax (step 243), and the process proceeds to the next image capturing unit 203.

【0025】次に、画像取り込み部203では、テレビ
カメラから自車両前方の画像を取り込む。次に、先行車
検出部205では、ステップ245において先行車両を
検出する。ここでは前記図3と図7で説明したような方
法を用いて先行車両を認識することができる。そして、
ステップ247で先行車両が存在したかどうか判断し、
先行車両が存在しない場合には、角度・距離算出部20
1へ戻って次の処理を行なう。先行車両が存在する場合
には、その先行車両までの距離を検出するために、次の
先行車存在方向算出部207へ進む。先行車存在方向算
出部207では、先行車両を検出したときの先行車両の
存在する領域(Xa≦X≦Xb)の境界値Xa、Xbか
らデータを処理する処理角度範囲θaおよびθbを算出
する。この算出式を下記(数4)式、(数5)式に示
す。 θa=K1×Xa …(数4) θb=K1×Xb …(数5) なお、上式においてK1は定数である。
Next, the image capturing section 203 captures an image ahead of the host vehicle from the television camera. Next, the preceding vehicle detection unit 205 detects a preceding vehicle in step 245. Here, the preceding vehicle can be recognized using the method described with reference to FIGS. And
At step 247, it is determined whether a preceding vehicle exists,
If there is no preceding vehicle, the angle / distance calculation unit 20
Returning to step 1, the next processing is performed. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to the next preceding vehicle existing direction calculation unit 207 to detect the distance to the preceding vehicle. The preceding vehicle existing direction calculation unit 207 calculates the processing angle ranges θa and θb for processing data from the boundary values Xa and Xb of the area where the preceding vehicle exists (Xa ≦ X ≦ Xb) when the preceding vehicle is detected. This calculation formula is shown in the following (Formula 4) and (Formula 5). θa = K1 × Xa (Equation 4) θb = K1 × Xb (Equation 5) In the above equation, K1 is a constant.

【0026】次に、先行車距離算出部209では、ま
ず、ステップ251において計算用の変数jおよびΣL
を0に設定する。なお、上記の変数jは、データ処理角
度範囲(θa≦θ≦θb)の掃引において距離検出があ
った回数(データの個数)であり、ΣLはデータ処理角
度範囲における検出距離Lの積算値である。その後、ス
テップ253〜265において、距離検出のあったすべ
ての反射体データD(i)のうちで、角度がθa≦θ≦
θbの範囲に含まれる反射体の検出距離Lを平均化す
る。すなわち、ステップ253でi=0とし、ステップ
255〜263がループ処理となっている。角度θ
(i)がθa≦θ(i)≦θbの範囲に含まれる場合に
は、ΣLにL(i)を加え(ステップ257)、jを1
つ増やす(ステップ259)。この処理をiを1ずつ増
やしながら繰り返し、全部の反射体のデータを処理する
まで(i≧Imaxまで)繰り返す。その後、処理角度範
囲内の検出距離の積算値ΣLを角度θ(i)がθa≦θ
(i)≦θbの範囲に含まれるデータの個数jで割って
平均値Lmを算出する。
Next, in the preceding vehicle distance calculating section 209, first, in step 251, the variables j and ΣL
Is set to 0. Note that the variable j is the number of times that the distance has been detected (the number of data) in the sweep of the data processing angle range (θa ≦ θ ≦ θb), and ΔL is the integrated value of the detection distance L in the data processing angle range. is there. Thereafter, in steps 253 to 265, the angle θa ≦ θ ≦ of all the reflector data D (i) for which the distance has been detected.
The detection distance L of the reflector included in the range of θb is averaged. That is, i = 0 in step 253, and steps 255 to 263 form a loop process. Angle θ
If (i) falls within the range of θa ≦ θ (i) ≦ θb, L (i) is added to ΔL (step 257), and j is set to 1
Number is increased (step 259). This process is repeated while incrementing i by one, and is repeated until data of all the reflectors is processed (up to i ≧ Imax). After that, the integrated value ΣL of the detected distance within the processing angle range is converted into an angle θ (i) where θa ≦ θ.
(I) The average value Lm is calculated by dividing by the number j of data included in the range of ≦ θb.

【0027】最後に、先行車位置出力部211では、先
行車距離算出部209で先行車両の距離の検出があった
かどうかを判別し、無かった場合には先行車検出部20
5で検出された先行車両は誤検出だったと判断して何も
行なわずに最初の角度・距離検出部201へ戻る。距離
検出があった場合には、先行車両の位置(θm、Lm)
を出力して(ステップ269)、角度・距離検出部20
1へ戻る。ここで、先行車両の方向θmは、 θm=(θa+θb)/2 …(数6) である。
Lastly, the preceding vehicle position output unit 211 determines whether or not the preceding vehicle distance calculation unit 209 has detected the distance of the preceding vehicle.
It is determined that the preceding vehicle detected in step 5 was erroneously detected, and the process returns to the initial angle / distance detecting unit 201 without performing any operation. If the distance is detected, the position of the preceding vehicle (θm, Lm)
Is output (step 269), and the angle / distance detector 20
Return to 1. Here, the direction θm of the preceding vehicle is θm = (θa + θb) / 2 (Equation 6).

【0028】上記のように、図8および図10に示した
実施例においては、画像処理によって先行車両を検出
し、その結果に基づいてレーザレーダで検出したデータ
の処理範囲を設定するようしたことにより、先行車両の
存在する方向のみのデータを処理するように構成してい
る。したがって先行車両を確実に検出することが出来る
と共に、データ処理量が減少するので、先行車両までの
距離と方向、およびその距離の変化から得られる自車両
と先行車両との相対速度を正確に検出することが出来
る。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 8 and 10, the preceding vehicle is detected by image processing, and the processing range of the data detected by the laser radar is set based on the result. Thus, data is processed only in the direction in which the preceding vehicle exists. Therefore, since the preceding vehicle can be reliably detected and the amount of data processing is reduced, the distance and direction to the preceding vehicle, and the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle obtained from the change in the distance are accurately detected. You can do it.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明においては、画像処理によって自車両の走行する車
線を検出し、さらに上記の検出した自車両の走行する車
線内で先行車両を検出し、その結果に基づいて反射体検
出手段における電磁波の掃引方向を変更し、先行車両の
存在する方向のみを掃引するように構成している。した
がって先行車両を確実に検出することが出来ると共に、
不必要な部分を掃引しないために単位時間あたりの先行
車両に対する距離の検出回数を増加させることが出来る
ので、先行車両までの距離と方向、およびその距離の変
化から得られる相対速度を正確に検出することが出来
る。また、自車両の走行する車線内に存在する先行車両
のみを検出するので、自車両の走行する車線外に存在す
る物体を障害物と誤認識することがなく、自車両の走行
する車線内に存在する真の障害物(先行車両)のみを正
確に検出することが出来る。また、請求項2に記載の発
明においては、画像処理によって自車両の走行する車線
を検出し、さらに上記の検出した自車両の走行する車線
内で先行車両を検出し、その結果に基づいて反射体検出
手段で検出したデータの入力範囲を設定することによ
り、先行車両の存在する方向のみのデータを処理するよ
うに構成している。したがって先行車両を確実に検出す
ることが出来ると共に、データ処理量が減少するので、
先行車両までの距離と方向、およびその距離の変化から
得られる相対速度を正確に検出することが出来る。
た、自車両の走行する車線内に存在する先行車両のみを
検出するので、自車両の走行する車線外に存在する物体
を障害物と誤認識することがなく、自車両の走行する車
線内に存在する真の障害物(先行車両)のみを正確に検
出することが出来る。したがって、上記のごとき先行車
両検出装置を車両の自動走行制御装置や車両等の接近報
知装置等に適用することによって、より精度の高い自動
走行や適切な報知を発生することができる、という効果
が得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the vehicle on which the own vehicle travels by image processing.
The vehicle on which the own vehicle travels after detecting the line
A preceding vehicle is detected in the line, and the sweep direction of the electromagnetic wave in the reflector detecting means is changed based on the result, so that only the direction in which the preceding vehicle exists is swept. Therefore, the preceding vehicle can be reliably detected,
Accurately detects the distance and direction to the preceding vehicle, and the relative speed obtained from the change in the distance, since the number of times of detection of the distance to the preceding vehicle can be increased per unit time so that unnecessary parts are not swept. You can do it. In addition, the preceding vehicle existing in the lane where the own vehicle runs
Is detected only outside the vehicle's lane.
Traveling of the vehicle without erroneously recognizing the obstacle
Only true obstacles (preceding vehicles) existing in the lane
It can be detected reliably. According to the second aspect of the present invention, the lane in which the own vehicle travels by image processing.
And the lane in which the detected vehicle travels
By detecting the preceding vehicle within the vehicle and setting the input range of the data detected by the reflector detecting means based on the result, data in only the direction in which the preceding vehicle exists is processed. Therefore, the preceding vehicle can be reliably detected, and the amount of data processing is reduced.
It is possible to accurately detect the distance and direction to the preceding vehicle and the relative speed obtained from the change in the distance. Ma
In addition, only the preceding vehicle existing in the lane
Objects that are outside the lane where the vehicle is running
The vehicle on which the host vehicle travels without erroneously recognizing
Accurately detect only true obstacles (preceding vehicles) existing in the line
Can be issued. Therefore, by applying the preceding vehicle detection device as described above to an automatic traveling control device of a vehicle, an approach notification device of a vehicle, or the like, it is possible to generate more accurate automatic traveling or an appropriate notification. can get.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1に記載の発明のクレーム対応図。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the invention described in claim 1;

【図2】請求項2に記載の発明のクレーム対応図。FIG. 2 is a diagram corresponding to claims of the invention according to claim 2;

【図3】本発明の第1の実施例のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図4】自車両が緩い右カーブを走行中の状態を模式的
に示した平面図。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a state in which the host vehicle is traveling on a gentle right curve.

【図5】図4の状態においてテレビカメラ23から取り
込まれた車両前方の画像を示す図。
FIG. 5 is a view showing an image in front of the vehicle taken from the television camera 23 in the state of FIG. 4;

【図6】図5において自車線の範囲外の部分を消去した
画像を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an image in which a portion outside the range of the own lane is deleted in FIG.

【図7】図3の実施例において先行車両までの距離と方
向を検出する処理手順を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for detecting a distance and a direction to a preceding vehicle in the embodiment of FIG. 3;

【図8】本発明の第2の実施例のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図9】図4の走行状態においてレーザレーダ装置21
によって検出された検出距離を掃引角度に対して示した
図。
9 shows a laser radar device 21 in the running state of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a detection distance detected by a sweep angle.

【図10】図8の実施例において先行車両までの距離と
方向を検出する処理手順を示すフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for detecting a distance and a direction to a preceding vehicle in the embodiment of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…反射体検出手段 3…撮影手段 5…画像認識手段 7…掃引方向変更手段 8…先行車距離・方向選別手段 9…先行車位置出力手段 11…レーザ光掃引方向検出装置 13…レーザ光掃引装置 15…送光器 17…受光器 19…距離検出回路 21…レーザレーダ装置 23…テレビカメラ 25…画像処理回路 27…先行車両検出回路 29…画像処理装置 31…信号処理回路 33…先行車両存在方向検出回路 35…車速センサ 37…車両運動制御回路 39…アクチュエータ 41…スロットル弁、ブレーキ、ハンドル等の操縦装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflector detection means 3 ... Photographing means 5 ... Image recognition means 7 ... Sweep direction changing means 8 ... Prior vehicle distance / direction selection means 9 ... Previous vehicle position output means 11 ... Laser beam sweep direction detection device 13 ... Laser beam sweep Device 15 ... Light transmitter 17 ... Light receiver 19 ... Distance detection circuit 21 ... Laser radar device 23 ... TV camera 25 ... Image processing circuit 27 ... Previous vehicle detection circuit 29 ... Image processing device 31 ... Signal processing circuit 33 ... Presence of vehicle Direction detection circuit 35 Vehicle speed sensor 37 Vehicle motion control circuit 39 Actuator 41 Operating device such as throttle valve, brake, steering wheel, etc.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01G 1/16 H04N 7/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95 G01G 1/16 H04N 7/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行
方向に電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、
所定の掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅
延時間に基づいて反射体までの距離を算出することによ
り、自車両から反射体までの距離と方向を検出する反射
体検出手段と、 自車両の走行方向前方の風景を撮影する撮影手段と、 上記撮影手段によって撮影された車両前方の画像を処理
して、自車両の走行する車線を検出し、さらに上記の検
出した自車両の走行する車線内で前方に存在する先行車
両を検出する画像認識手段と、 上記反射体検出手段の電磁波掃引方向を、上記画像認識
手段によって検出された先行車両の存在する方向に変更
する掃引方向変更手段と、 上記反射体検出手段によって検出された反射体までの距
離と方向を先行車両の距離と方向として出力する先行車
位置出力手段と、 を備えたことを特徴とする先行車両検出装置。
1. An electromagnetic wave is emitted in a traveling direction of a vehicle while sweeping a predetermined angle range, and a reflected wave from a reflector is received.
A reflector detecting means for detecting a distance and a direction from the host vehicle to the reflector by calculating a distance to the reflector based on a propagation delay time from emission of the electromagnetic wave to reception at each predetermined sweep angle; A photographing means for photographing a scene in front of the vehicle in the traveling direction; processing an image in front of the vehicle photographed by the photographing means to detect a lane in which the own vehicle travels;
The image recognition means for detecting a preceding vehicle existing ahead in the lane in which the own vehicle travels, and the electromagnetic wave sweeping direction of the reflector detecting means is set to the direction in which the preceding vehicle detected by the image recognition means exists. Sweep direction changing means for changing, and preceding vehicle position output means for outputting the distance and direction to the reflector detected by the reflector detecting means as the distance and direction of the preceding vehicle. Vehicle detection device.
【請求項2】所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行
方向に電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、
所定の掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅
延時間に基づいて反射体までの距離を算出することによ
り、自車両から反射体までの距離と方向を検出する反射
体検出手段と、 自車両の走行方向前方の風景を撮影する撮影手段と、 上記撮影手段によって撮影された車両前方の画像を処理
して、自車両の走行する車線を検出し、さらに上記の検
出した自車両の走行する車線内で前方に存在する先行車
両を検出する画像認識手段と、 上記反射体検出手段によって検出された距離・方向情報
のうち上記画像認識手段によって検出された先行車両の
存在する方向の情報だけを選別する先行車距離・方向選
別手段と、 上記先行車距離・方向選別手段によって選別された距離
と方向を先行車両の距離と方向として出力する先行車位
置出力手段と、 を備えたことを特徴とする先行車両検出装置。
2. An electromagnetic wave is emitted in the traveling direction of the vehicle while sweeping a predetermined angle range, and a reflected wave from a reflector is received.
A reflector detecting means for detecting a distance and a direction from the host vehicle to the reflector by calculating a distance to the reflector based on a propagation delay time from emission of the electromagnetic wave to reception at each predetermined sweep angle; A photographing means for photographing a scene in front of the vehicle in the traveling direction; processing an image in front of the vehicle photographed by the photographing means to detect a lane in which the own vehicle travels;
Image recognition means for detecting a preceding vehicle existing ahead in the lane in which the own vehicle travels ; and distance / direction information of the preceding vehicle detected by the image recognition means in the distance / direction information detected by the reflector detection means. Preceding vehicle distance / direction selecting means for selecting only information of the existing direction; preceding vehicle position output means for outputting the distance and direction selected by the preceding vehicle distance / direction selecting means as the distance and direction of the preceding vehicle; A preceding vehicle detection device comprising:
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