JP2006168459A - Vehicle surrounding supervisory alarm apparatus - Google Patents

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JP2006168459A JP2004361395A JP2004361395A JP2006168459A JP 2006168459 A JP2006168459 A JP 2006168459A JP 2004361395 A JP2004361395 A JP 2004361395A JP 2004361395 A JP2004361395 A JP 2004361395A JP 2006168459 A JP2006168459 A JP 2006168459A
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豪延 矢部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle rear supervisory alarm apparatus capable of issuing correct warning by positively performing vehicle rear supervision and exactly detecting an obstacle. <P>SOLUTION: The presence of an object within a dangerous area 27 is preliminarily detected with a shooting image of a television camera 1, and the presence of the obstacle is determinately detected in accordance with a position on an image data 29, of a beam spot 32 formed as a result of an optical beam 31 emitted from an optical beam emitting section 2 hitting the obstacle. This permits correct grasp of the presence of the obstacle within the dangerous area 27 and annunciate the presence of the obstacle by warning, thus the vehicle can reverse or run safely. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、車両後方の障害物等の存在を確認して警告を出すための車両周囲監視警報装置に関し、簡単な構成で障害物までの距離を正確に把握できるようにしたものである。   The present invention relates to a vehicle surrounding monitoring alarm device for confirming the presence of an obstacle or the like behind a vehicle and issuing a warning so that the distance to the obstacle can be accurately grasped with a simple configuration.

車庫入れ等の車両の後退時に、車両後方の障害物等の存在を運転者に知らせるための装置が様々提案されている。実用化されているものとしては、例えば超音波を用いたバック・ソナー方式の車両後方監視装置がある。これは、リヤバンパーなどに超音波発振器と超音波受信器を埋め込み配置して、超音波発振器から車両後方に向けて超音波を発信し、超音波受信器でその反射波を受信し、これら発受信の時間差から障害物までの距離を計測して、一定距離以上に近づくと警報を発するようにしたものである。また、計測した距離をインナーミラー内に表示するようにしたものが提案されていた(特許文献1参照)。   Various devices have been proposed for informing the driver of the presence of obstacles or the like behind the vehicle when the vehicle is retracted, such as in a garage. For example, there is a back sonar vehicle rear monitoring device using ultrasonic waves. This is because an ultrasonic oscillator and an ultrasonic receiver are embedded in a rear bumper, etc., and ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic oscillator toward the rear of the vehicle, and the reflected waves are received by the ultrasonic receiver. The distance to the obstacle is measured from the reception time difference, and an alarm is issued when the distance approaches a certain distance. Further, there has been proposed a display in which the measured distance is displayed in the inner mirror (see Patent Document 1).

また、別のものとして、テレビカメラを使用して、テレビカメラで車両後方の画像を撮像して運転席付近に配設したテレビモニタにその画像を映し出したり、上記テレビカメラで車両後方の画像を撮像するに当って、赤外光ビームを出射してテレビカメラの撮像区域を決めるようにしたものがある(特許文献2参照)。
特公平04−025174号公報 特開平09−039658号公報
As another example, a TV camera is used to capture an image of the rear of the vehicle with the TV camera, and the image is displayed on a TV monitor disposed near the driver's seat. In imaging, there is one in which an infrared light beam is emitted to determine an imaging area of a television camera (see Patent Document 2).
Japanese Patent Publication No. 04-025174 Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-039658

しかしながら、前記超音波を用いたバック・ソナーでは、障害物の形状、位置等によっては距離の検出精度が低く、障害物に最接近した位置まで車両を後退させて停止させるのに役立たない場合が多多あった。また、距離を算出するための演算装置が必要であり、高価となるという不具合があった。また、赤外光ビームによりテレビカメラの撮像区域を決めるようにしたものでは、撮像区域は特定されても、操作者(運転者)が安全運転に慣れてしまうとモニター画面を見逃してしまい事故を起こすということが多く、これまでの車両後方監視装置はどれも充分に役立ってはいなかった。   However, the back sonar using ultrasonic waves has low distance detection accuracy depending on the shape, position, etc. of the obstacle, and may not be useful for stopping the vehicle by moving it back to the position closest to the obstacle. There were many. In addition, an arithmetic device for calculating the distance is necessary, and there is a problem that it is expensive. In addition, in the case where the imaging area of the TV camera is determined by the infrared light beam, even if the imaging area is specified, if the operator (driver) gets used to safe driving, the monitor screen will be overlooked and an accident will occur. In the past, none of the conventional vehicle rear-viewing devices has been sufficiently useful.

この発明は、以上のような従来の不具合に鑑みてなされたもので、その目的は、車両の周囲の監視を確実に行い、しかも障害物の検出を正確に行って正しい警報を発することができる車両周囲監視警報装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is to reliably monitor the surroundings of the vehicle, and to accurately detect obstacles and issue a correct alarm. It is to provide a vehicle surrounding monitoring alarm device.

この発明は、車両後部に配置されて、車両後方の所定区域の画像を撮像するテレビカメラと、車両後部の車体低部に取り付けられ、車両後方へ向けて扇状の平行光ビームを出射する光ビーム出射部と、前記テレビカメラにより撮像された車両後方の所定区域の画像および前記平行光ビームの照射スポット画像に基づいて車両後方直後位置付近に障害物が存在するか否かを解析する障害物解析手段と、前記障害物解析手段の解析結果により、車両後方直後位置付近に障害物が存在することを報知する警報手段とを具備してなるものである。また、本発明において、車両後方の所定区域を、車両がバックするときの危険区域に設定し、当該危険区域の地面上のエリアの撮像画像データを第1の参照データとし、また、前記危険区域の境界に立つ物体に前記平行光ビームを照射したときのエリアの撮像画像データを第2の参照データとし、第1の参照データのエリア内に物体の存在を認め、且つ第2の参照データのエリア内に照射スポットを認めた場合に、車両後方に障害物があると判定するようにしている。さらにこの構成に、テレビカメラにより撮像された画像を表示すモニターを備えることも可能である。   The present invention is a television camera that is arranged at the rear of the vehicle and captures an image of a predetermined area behind the vehicle, and a light beam that is attached to the lower body of the vehicle and emits a fan-shaped parallel light beam toward the rear of the vehicle. Obstacle analysis for analyzing whether there is an obstacle in the vicinity of the position just behind the vehicle based on the image of a predetermined area behind the vehicle and the irradiation spot image of the parallel light beam captured by the TV camera. And alarm means for notifying that an obstacle exists near the position immediately behind the vehicle based on the analysis result of the obstacle analyzing means. In the present invention, a predetermined area behind the vehicle is set as a dangerous area when the vehicle backs, and the captured image data of the area on the ground of the dangerous area is used as the first reference data, and the dangerous area The captured image data of the area when the parallel light beam is irradiated onto the object standing on the boundary of the second reference data is used as the second reference data, the existence of the object is recognized in the area of the first reference data, and the second reference data When an irradiation spot is recognized in the area, it is determined that there is an obstacle behind the vehicle. Furthermore, it is also possible to provide a monitor for displaying an image captured by the television camera in this configuration.

これによれば、テレビカメラの撮像画像により所定区域内(危険区域内)における障害物の存在を予備的に検出し、且つ光ビーム出射部から出射された光ビームが障害物に当たって形成されたビームスポットの、画像データ上での位置により障害物の存在を確定的に検出する。よって、危険区域内における障害物の存在を正確に把握することができ、しかもその障害物の存在を警報により報知するため、車両は安全に後退することができる。   According to this, a beam formed by preliminarily detecting the presence of an obstacle in a predetermined area (in a dangerous area) from a captured image of a television camera, and the light beam emitted from the light beam emitting unit hits the obstacle. The presence of an obstacle is deterministically detected based on the position of the spot on the image data. Therefore, the presence of an obstacle in the danger area can be accurately grasped, and the presence of the obstacle is notified by an alarm, so that the vehicle can safely move backward.

以上説明したように、この発明によれば、比較的簡単なプロセスで実行できる画像処理により車両後方の障害物の存在を正確に把握することができ、しかもその障害物の存在を警報により報知するため、車両は安全に後退することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to accurately grasp the presence of an obstacle behind the vehicle by image processing that can be executed by a relatively simple process, and to notify the presence of the obstacle by an alarm. Thus, the vehicle can safely move backward.

この発明の実施の形態を以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態としての、車両後方監視警報装置の構成を概略的に示す図である。図1において、符号1はテレビカメラであり、このテレビカメラ1は、例えば車両の後部屋根部分において車両幅方向中央位置に、車両後方斜め下方に向けて取り付けられている。2は光ビーム出射部であり、この光ビーム出射部2は例えば車両の後部バンパー付近に配設されている。光ビーム出射部2からは、例えば発光ダイオード或いはレーザー装置から発光されレンズにより扇形状に屈折されて平行光線にされた光ビーム3が車両後方水平方向に向けて出射される。または、光ビーム出射部2からは、発光ダイオード或いはレーザー装置から発光され反射鏡の回転動作により走査されて扇形状の平行光線にされた光ビーム3が車両後方水平方向に向けて出射される。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle rear monitoring alarm device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a television camera, and this television camera 1 is attached, for example, at the center position in the vehicle width direction at the rear roof portion of the vehicle, and obliquely downward toward the rear of the vehicle. Reference numeral 2 denotes a light beam emitting portion, and this light beam emitting portion 2 is disposed, for example, near the rear bumper of the vehicle. From the light beam emitting unit 2, for example, a light beam 3 emitted from a light emitting diode or a laser device and refracted into a fan shape by a lens and made into a parallel light beam is emitted toward the rear horizontal direction of the vehicle. Alternatively, the light beam emitting unit 2 emits a light beam 3 emitted from a light emitting diode or a laser device and scanned into a fan-shaped parallel beam by a rotating operation of a reflecting mirror toward the rear horizontal direction of the vehicle.

4はテレビカメラ1及び光ビーム出射部2に接続された障害物解析手段としての解析装置であり、5は車両内部の運転席付近に設置され解析装置4に接続されたテレビモニターである。テレビモニター5には警報装置が組み込まれている。警報報知の方法としては音声によるもの、光の点滅によるもの、テレビモニター5の画面上にメッセージで表示するもの、或いはこれらの組み合わせによって行われる。   Reference numeral 4 denotes an analysis device as an obstacle analysis unit connected to the television camera 1 and the light beam emitting unit 2, and 5 denotes a television monitor installed near the driver's seat inside the vehicle and connected to the analysis device 4. An alarm device is incorporated in the television monitor 5. As an alarm notification method, a method using sound, a method using flashing light, a method of displaying a message on the screen of the television monitor 5, or a combination thereof is used.

図2は上記光ビーム出射部2において用いられる投光器の一例を示す断面図である。この投光器6は、光ビーム出射方向に開口したハウジング7と、ハウジング7の内奥部分に設けられた発光ランプ8と、ハウジング7の開口部に配設された集光レンズ9とから成る。図3は集光レンズ9の構成を示す図である。集光レンズ9は、断面が円形または長円形に成形され、全体的に弧状に曲げられた構造を持つ中実体からなり、ガラスなどの光透過性の材料から成形される。図3(a)は集光レンズ9をハウジング7に組み込んだ状態での平面図を表し、図3(b)は集光レンズ9の中央部分における断面B−Bおよび端面部分における断面C−Cが円形である一例を示す。また、図3(c)は集光レンズ9の中央部分における断面B−Bおよび端面部分における断面C−Cが長円形状である一例を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a projector used in the light beam emitting section 2. The projector 6 includes a housing 7 that opens in the light beam emitting direction, a light-emitting lamp 8 that is provided in an inner part of the housing 7, and a condenser lens 9 that is disposed in the opening of the housing 7. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the condenser lens 9. The condensing lens 9 is formed of a solid body having a circular or oval cross section and bent in an arc shape as a whole, and is formed of a light transmitting material such as glass. 3A shows a plan view in a state where the condenser lens 9 is incorporated in the housing 7, and FIG. 3B shows a cross section BB in the central portion of the condenser lens 9 and a cross section CC in the end face portion. An example in which is circular. FIG. 3C shows an example in which the cross section B-B in the central portion of the condenser lens 9 and the cross section C-C in the end surface portion are oval.

図4は上記光ビーム出射部2において用いられる投光器の別の例を示す断面図である。この投光器10は、光ビーム出射方向に開口したハウジング11と、ハウジング11の内部に設けられた第1の発光ランプ12と、第1の発光ランプ12とは別にハウジング11の内部に設けられた第2の発光ランプ13と、第1の発光ランプ12に対応するハウジング11の開口部に配設された集光レンズ14とから成る。この例においては、第2の発光ランプ13は斜め下方に向けられて設置されており、地面にできた影(障害物などの物体の影)を消す働きをするようになっている。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a projector used in the light beam emitting section 2. The projector 10 includes a housing 11 that opens in the light beam emitting direction, a first light-emitting lamp 12 that is provided inside the housing 11, and a first light-emitting lamp 12 that is provided inside the housing 11 separately from the first light-emitting lamp 12. 2 light-emitting lamps 13 and a condenser lens 14 disposed in the opening of the housing 11 corresponding to the first light-emitting lamp 12. In this example, the second light-emitting lamp 13 is installed so as to be directed obliquely downward, and works to erase a shadow (shadow of an object such as an obstacle) formed on the ground.

図5は解析装置4の回路構成の概要を示すブロック図である。この解析装置4は、テレビカメラ1からの映像信号(NTSC信号)を受け取って分配する分配器15と、分配器15において分配された映像信号を色別の映像信号と同期信号に分配する色信号/同期信号分配器16と、映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するAD変換器17と、デジタル化された映像信号を格納するN画面画像メモリ18と、解析装置4の全体動作をコントロールする制御手段としてのマイクロコンピュータ19と、解析装置4において種々の処理動作を行わせるプログラムが格納されるプログラムメモリ20と、処理動作に際して生成される処理データが格納されるメモリ21と、テレビモニター5へ送付される画面データを生成する出力画像メモリ22と、出力画像メモリ22で生成された画像データに警報表示信号を重畳させる警報表示重畳器23とを具備してなる。   FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the circuit configuration of the analysis device 4. The analysis device 4 receives and distributes a video signal (NTSC signal) from the television camera 1, and a color signal that distributes the video signal distributed in the distributor 15 into a video signal and a synchronization signal for each color. / Synchronous signal distributor 16, AD converter 17 that converts a video signal from an analog signal to a digital signal, an N-screen image memory 18 that stores a digitized video signal, and the overall operation of the analysis device 4. To a microcomputer 19 as a control means, a program memory 20 in which a program for performing various processing operations in the analysis device 4 is stored, a memory 21 in which processing data generated in the processing operation is stored, and the television monitor 5 The output image memory 22 that generates the screen data to be sent, and the image data generated by the output image memory 22 Formed by and a warning display superposition device 23 for superimposing the broadcast display signal.

以上の構成を有する車両後方監視警報装置の動作について以下説明する。   The operation of the vehicle rear monitoring alarm device having the above configuration will be described below.

(参照データの登録動作)
本装置では、障害物の有る、無しを判定するための第1の基準データを生成し登録するために、警報対象エリアを限定し、対象内を一定寸法毎(例えば縦、横20cm毎)にマス目を基準となる床(或いは地面)にペイントしマトリックスラインを描く。図6は参照データの登録動作の状況を示す図である。図6において符号25は車両を表す。26はテレビカメラ1と解析装置4とテレビモニター5を接続してビデオ信号の伝送路となる信号ケーブル、27は危険区域に合わせて設定された警報エリアを画成する警報エリア枠、28は警報エリア枠27内に描かれたマトリックスラインを表す。警報エリア枠27は、車両がバックするときに障害物が存在すると危険と認定される区域に合わせて設定され、例えば図6(a)の平面図に示す例では車両の直後の幅方向に1.8メートル、車両後方へ2メートルの範囲を警報エリアと設定している。そして、テレビカメラ1は図6(b)の側面図に示すように、上記警報エリアをカバーして撮像し得るよう、車両の上部に少し斜め下方向に向けて設置される。図6(c)はテレビカメラ1によって撮像され、テレビモニター5に表示された警報エリア枠27及びマトリックスライン28を示すものであり、警報エリア枠27は略台形状を示し、マトリックスラインは先方に行くにしたがって幅が狭くなる放射形状の直線で示される。この映像の画像データは第1の参照データ(基準データ)としてメモリ21に保存される。
(Reference data registration operation)
In this device, in order to generate and register the first reference data for judging whether there is an obstacle or not, the alarm target area is limited, and the inside of the target is set for every fixed dimension (for example, every 20 cm vertically and horizontally). Draw a matrix line by painting the squares on the reference floor (or the ground). FIG. 6 is a diagram showing the status of the reference data registration operation. In FIG. 6, the code | symbol 25 represents a vehicle. 26 is a signal cable that connects the TV camera 1, the analyzer 4, and the TV monitor 5 to serve as a video signal transmission path, 27 is an alarm area frame that defines an alarm area set in accordance with the dangerous area, and 28 is an alarm. The matrix line drawn in the area frame 27 is represented. The alarm area frame 27 is set in accordance with an area that is recognized as dangerous if an obstacle is present when the vehicle backs up. For example, in the example shown in the plan view of FIG. The range of 8 meters and 2 meters behind the vehicle is set as the warning area. Then, as shown in the side view of FIG. 6B, the television camera 1 is installed on the upper part of the vehicle in a slightly obliquely downward direction so as to cover and capture the alarm area. FIG. 6C shows an alarm area frame 27 and a matrix line 28 that are imaged by the TV camera 1 and displayed on the TV monitor 5. The alarm area frame 27 has a substantially trapezoidal shape, and the matrix line is ahead. It is indicated by a radial line that becomes narrower as it goes. The video image data is stored in the memory 21 as first reference data (standard data).

さらに本装置では、障害物の有る、無しを判定するための第2の参照データを生成し登録するために、上記警報エリア枠27の四辺のうち車両25と接する辺を除く三辺上にパネルを立て、光ビーム出射部2から扇状の平行ビーム光を発射してそのビーム光がパネルを照射する状態をテレビカメラ1により撮像する。この第2の参照データを登録するときの動作状況を図7に示す。図7(a)はその平面図、図7(b)は側面図である。これらの図において、符号30は上記警報エリア枠27の四辺のうち車両25と接する辺を除く三辺上に立てられたパネルを表す。そして、光ビーム出射部2から扇状の平行ビーム光31を発射すると、パネル30のビーム光が当った高さ位置に線状の照射部ができる。この線状の照射部は輝線となってテレビカメラ1によって撮像され、図7(c)に一点鎖線で示されるように輝線枠29がテレビモニター5に表示される。この映像における輝線の画像データは第2の参照データ(基準データ)としてメモリ21に保存される。   Furthermore, in this apparatus, in order to generate and register the second reference data for determining whether there is an obstacle or not, a panel is provided on three sides excluding the side in contact with the vehicle 25 among the four sides of the alarm area frame 27. The TV camera 1 captures a state in which fan-shaped parallel beam light is emitted from the light beam emitting unit 2 and the light beam irradiates the panel. FIG. 7 shows an operation situation when registering the second reference data. FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a side view. In these drawings, reference numeral 30 denotes a panel that is erected on three sides of the four sides of the alarm area frame 27 excluding the side that contacts the vehicle 25. When the fan-shaped parallel beam 31 is emitted from the light beam emitting unit 2, a linear irradiation unit is formed at a height position where the beam light hits the panel 30. This linear irradiation part becomes a bright line and is imaged by the television camera 1, and a bright line frame 29 is displayed on the television monitor 5 as shown by a one-dot chain line in FIG. The bright line image data in this video is stored in the memory 21 as second reference data (standard data).

図8は上記参照データの登録動作を説明するフローチャートである。この登録動作が開始されると図6に示されたマトリックスライン28および図7に示されたパネル30がテレビカメラ1により撮像される。このとき、パネル30には、光ビーム出射部2から放射された光ビーム31が照射されている。テレビカメラ1において撮像されたビデオ信号は解析装置4に入力され(ステップST1)、その分配器15によりビデオ信号が分配される(ステップST2)。分配器15により分配されたビデオ信号の一方は、映像としての表示を行うために、テレビモニター5へ送付され、テレビモニター5は車両後方の状況をリアルタイムで表示する。分配器15により分配されたビデオ信号の他方は色信号分配器16によりR・G・B信号別に分解され(ステップST3)、色別の信号(R・G・B)はAD変換器17によりアナログ信号からデジタル信号へ変換され(ステップST4)、デジタル化されたビデオ信号は、N画面画像メモリ18に静止画像として記録される(ステップST5)。一方、マイクロコンピュータ19は、撮像されたマトリックスライン28の静止画像を解析し、当該静止画像上に記録されたマトリックスライン28位置と画素位置を1:1で記録し、またマトリックスライン28上の後方距離を記録して第1の参照データとしてメモリ21に登録する(ステップST6)。さらにマイクロコンピュータ19は、撮像されたビーム光31が照射されたパネル30の静止画像を解析し、当該静止画像上に記録されたパネル30上の輝点スポットライン位置と画素位置を1:1で記録し、輝点スポットの外枠ラインのデータを第2の参照データとしてメモリ21に登録する(ステップST7)。以上の第1の参照データおよび第2の参照データの登録により参照データの登録動作を終了する。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the reference data registration operation. When this registration operation starts, the matrix line 28 shown in FIG. 6 and the panel 30 shown in FIG. At this time, the panel 30 is irradiated with the light beam 31 emitted from the light beam emitting unit 2. The video signal picked up by the television camera 1 is input to the analysis device 4 (step ST1), and the video signal is distributed by the distributor 15 (step ST2). One of the video signals distributed by the distributor 15 is sent to the television monitor 5 for display as an image, and the television monitor 5 displays the situation behind the vehicle in real time. The other of the video signals distributed by the distributor 15 is separated into R, G, and B signals by the color signal distributor 16 (step ST3), and the color-specific signals (R, G, and B) are converted into analog signals by the AD converter 17. The signal is converted into a digital signal (step ST4), and the digitized video signal is recorded as a still image in the N-screen image memory 18 (step ST5). On the other hand, the microcomputer 19 analyzes the captured still image of the matrix line 28, records the matrix line 28 position and the pixel position recorded on the still image 1: 1, and the rear side of the matrix line 28. The distance is recorded and registered in the memory 21 as first reference data (step ST6). Further, the microcomputer 19 analyzes the still image of the panel 30 irradiated with the imaged beam light 31, and the bright spot spot line position and the pixel position on the panel 30 recorded on the still image are 1: 1. The outer frame line data of the bright spot is recorded and registered in the memory 21 as second reference data (step ST7). The registration operation of the reference data is completed by registering the first reference data and the second reference data.

(実際の運用動作)
上述のようにして第1及び第2の参照動作がメモリ21に登録された状態で、解析装置4により実際に車両後方監視および警報動作を行う場合について説明する。図9は上記車両後方監視および警報動作の前半の処理ステップを説明するフローチャートであり、図10は同じく車両後方監視および警報動作の後半の処理ステップを説明するフローチャートである。この車両後方監視および警報動作が開始されると実際に車両がバックする場面における現場の映像がテレビカメラ1により撮像される。テレビカメラ1において撮像されたビデオ信号は、解析装置4に入力され(ステップST11)、その分配器15によりビデオ信号が分配される(ステップST12)。分配器15により分配されたビデオ信号の一方は、映像としての表示を行うために、テレビモニター5へ送付され(図9、図10中の矢印B)、テレビモニター5は車両後方の状況をリアルタイムで表示する。分配器15により分配されたビデオ信号の他方は色信号分配器16によりR・G・B信号別に分解され(ステップST13)、色別の信号(R・G・B)はAD変換器17によりアナログ信号からデジタル信号へ変換され(ステップST14)、デジタル化されたビデオ信号は、N画面画像メモリ18に静止画像として記録される(ステップST15)。
(Actual operation)
A case will be described in which the analysis device 4 actually performs vehicle rear monitoring and alarm operation in a state where the first and second reference operations are registered in the memory 21 as described above. FIG. 9 is a flow chart for explaining the first half of the vehicle rear monitoring and alarm operation, and FIG. 10 is a flow chart for explaining the second half of the vehicle rear monitoring and warning operation. When this vehicle rear monitoring and alarm operation is started, an image of the scene in the scene where the vehicle actually backs is captured by the television camera 1. The video signal picked up by the television camera 1 is input to the analysis device 4 (step ST11), and the video signal is distributed by the distributor 15 (step ST12). One of the video signals distributed by the distributor 15 is sent to the television monitor 5 for display as an image (arrow B in FIGS. 9 and 10), and the television monitor 5 shows the situation behind the vehicle in real time. Is displayed. The other of the video signals distributed by the distributor 15 is separated into R, G, and B signals by the color signal distributor 16 (step ST13), and the color-specific signals (R, G, and B) are converted into analog signals by the AD converter 17. The signal is converted into a digital signal (step ST14), and the digitized video signal is recorded as a still image in the N-screen image memory 18 (step ST15).

次に、マイクロコンピュータ19は、N画面画像メモリ18から順次静止画像を呼び出すとともに、メモリ21から図6(c)に示すマトリックスラインの静止画像を呼び出し、相前後する静止画像の間で前回の静止画像と今回の静止画像とを比較解析し、さらに第1の参照データであるマトリックスラインの静止画像と比較解析し(ステップST16)、両画像の間に相違があるかどうかを判定する(ステップST17)。   Next, the microcomputer 19 calls the still images sequentially from the N-screen image memory 18 and also calls the matrix line still images shown in FIG. The image and the current still image are compared and analyzed, and further compared with the still image of the matrix line as the first reference data (step ST16), and it is determined whether there is a difference between the two images (step ST17). ).

この判定動作を行うときの静止画像の状態を図11に示す。図11において、相前後する静止画像が(a)のままであれば、判定結果は異状なし、すなわち、正常とされる。これに対して、途中から静止画像の中に人物などの障害物が入り(a)と(b)の関係が生じた場合は、予備的に異状と判定し、さらにマトリックスライン28の静止画像(第1の参照データ)と比較解析し人物の画像がマトリックスライン28の枠内に入っているかどうかを解析する。この解析で人物の画像がマトリックスライン28の枠内に入ってない場合は正常との結論を出し、人物の画像がマトリックスライン28の枠内に入っている場合は異状との結論を出す。したがって、ステップST16およびステップST17の処理においては、図11に示された、(b)の静止画像は正常、(c)の静止画像は異状の結論が出される。   The state of the still image when this determination operation is performed is shown in FIG. In FIG. 11, if the still images that follow each other remain (a), the determination result is not abnormal, that is, normal. On the other hand, when an obstacle such as a person enters the still image from the middle, and the relationship (a) and (b) occurs, it is determined as a preliminary abnormality, and the still image of the matrix line 28 ( Comparison analysis with the first reference data) is performed to analyze whether or not the person image is within the frame of the matrix line 28. In this analysis, when the person image does not fall within the frame of the matrix line 28, a conclusion that the person is normal is obtained. When the person image falls within the frame of the matrix line 28, a conclusion that the person image is abnormal is obtained. Therefore, in the processing of step ST16 and step ST17, it is concluded that the still image (b) shown in FIG. 11 is normal and the still image (c) is abnormal.

上記判定動作において正常な(相違はない)と判定された場合はステップST16の処理に戻り、順次呼び出される次の静止画像について再度ステップST16とステップST17の処理を繰り返す。他方、ステップST17における判定動作において異状(相違がある)と判定された場合、これは第1の参照データとの比較解析で異状とされたのみであるので、直ちに警報が発せられるのではなく、次にマイクロコンピュータ19は被検出さ静止画像上に輝点スポットがありさらにこの輝点スポットは図7(c)に示された輝線の画像データの枠、すなわち輝線枠29内に存在するかどうかを判定する(ステップST18)。   If it is determined to be normal (no difference) in the determination operation, the process returns to step ST16, and the processes of step ST16 and step ST17 are repeated again for the next still image that is sequentially called. On the other hand, if it is determined that there is an abnormality (there is a difference) in the determination operation in step ST17, this is only an abnormality in the comparative analysis with the first reference data, so that an alarm is not immediately issued, Next, the microcomputer 19 has a bright spot on the detected still image, and whether this bright spot is present in the frame of the bright line image data shown in FIG. Is determined (step ST18).

すなわち、ステップST16およびステップST17の判定動作により異状ありと判定されても地面に描かれたマトリックスラインの区域内に平面的な異物が存在することを判定したに過ぎず、これは影や高さが無いかきわめて低いもの(シートなど)である可能性がある。そこで、ステップST16およびステップST17の判定動作により異状ありと判定された場合に、その異状の原因が立体的な障害物によるものであるかどうかを判定するのがステップST18の処理である。この立体物判定の動作を図12に示す。図12において、マトリックスラインの区域内に立体的な障害物(例えば人物とする)が存在すると、この人物の一部には光ビーム出射部2から放射された平行ビーム光31が当り、その部分に輝点スポット32ができ、この輝点スポットはテレビカメラにより撮像される。この輝点スポット32の形成により人物などの立体物が判別される。さらにマイクロコンピュータ19は上記輝点スポット32が第2参照データの輝線枠29の中に存在するか否かを解析する。この解析で輝点スポット32が輝線枠29の中に入っていない場合は異状無し(正常)との結論を出し、輝点スポット32が輝線枠29の中に入っている場合は異状有りとの結論を出して警報として判断する(ステップST19)。図11の(c)はこの異状有りの判定を出すときの静止画像の状態を示す。   That is, even if it is determined that there is an abnormality by the determination operation in step ST16 and step ST17, it is merely determined that a planar foreign object exists in the area of the matrix line drawn on the ground, which is a shadow or height. There may be no or very low (sheets, etc.). Therefore, when it is determined that there is an abnormality in the determination operations of step ST16 and step ST17, it is the process of step ST18 that determines whether the cause of the abnormality is due to a three-dimensional obstacle. FIG. 12 shows the operation for determining the three-dimensional object. In FIG. 12, when a three-dimensional obstacle (for example, a person) exists in the area of the matrix line, a part of this person is hit by the parallel beam light 31 emitted from the light beam emitting unit 2, and the part. A bright spot 32 is formed on the screen, and this bright spot is picked up by a television camera. By the formation of the bright spot 32, a three-dimensional object such as a person is discriminated. Further, the microcomputer 19 analyzes whether the bright spot 32 is present in the bright line frame 29 of the second reference data. In this analysis, when the bright spot 32 is not within the bright line frame 29, it is concluded that there is no abnormality (normal). When the bright spot 32 is within the bright line frame 29, it is determined that there is an abnormality. A conclusion is drawn and judged as an alarm (step ST19). FIG. 11C shows the state of the still image when the presence / absence determination is made.

上記判定動作において正常な(異状なし)と判定された場合、マイクロコンピュータ19はステップST16に戻って順次呼び出される次の静止画像について再度判定の処理を繰り返す。他方、ステップST19における判定動作において異状有りと判定された場合は、マイクロコンピュータ19は静止画像の中の人物(障害物)とマトリックスライン登録位置とを比較し、車両25から異状位置までの距離を求め(ステップST20)、次いで,異状位置までの距離のデータおよび警報画面、警報メッセージなどのデータ画面を作成する(ステップST21)。警報データは、
「後ろに障害物があります。」または「後ろに人物がいます。」
といった音声メッセージであってもよい。次にマイクロコンピュータ19は警報を画面で行う場合は、警報画面用のデータをテレビカメラ1において撮像されテレビモニター5へ送付されるリアルタイムの映像データに重畳し(ステップST22)、警報下面が重畳されたビデオ信号は、テレビモニター5へ送付され(ステップST23)、テレビモニター5は車両後方の状況と警報をリアルタイムで表示する。なお警報を音声メッセージにより行う場合は、警報データ(音声)がテレビモニター5に備えられたスピーカに送られ、音声により警報が報知される。以上により、車両後方監視および警報動作における一連の運用動作が終了する。
If it is determined that the determination is normal (no abnormality), the microcomputer 19 returns to step ST16 and repeats the determination process again for the next still images that are sequentially called. On the other hand, if it is determined in step ST19 that there is an abnormality, the microcomputer 19 compares the person (obstacle) in the still image with the matrix line registration position, and determines the distance from the vehicle 25 to the abnormality position. Next, the distance data to the abnormal position and the data screen such as an alarm screen and an alarm message are created (step ST21). The alarm data is
"There are obstacles behind" or "There are people behind."
May be a voice message. Next, when performing an alarm on the screen, the microcomputer 19 superimposes the data for the alarm screen on the real-time video data captured by the TV camera 1 and sent to the TV monitor 5 (step ST22), and the lower surface of the alarm is superimposed. The video signal is sent to the television monitor 5 (step ST23), and the television monitor 5 displays the situation and warning behind the vehicle in real time. In the case where the alarm is given by a voice message, the alarm data (voice) is sent to a speaker provided in the television monitor 5, and the alarm is notified by voice. Thus, a series of operation operations in the vehicle rear monitoring and alarm operation is completed.

なお、上記実施の形態においては、テレビカメラ1や光ビーム出射部2を車両25の後方部分に取り付けて車両25がバックするときの後方監視と警報を行うようにしているが、車両の側部などに設置して、車両25の周囲全般を監視するとともに、必要に応じて警報を発するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the TV camera 1 and the light beam emitting unit 2 are attached to the rear part of the vehicle 25 so as to perform rear monitoring and warning when the vehicle 25 is back. May be installed to monitor the entire surroundings of the vehicle 25 and issue an alarm if necessary.

本発明では、比較的簡単なプロセスで実行できる画像処理により車両周囲の障害物の存在を運転者に正確に判定することができ、しかもその障害物の存在を警報により運転者に報知することを可能とし、車両は安全に後退または走行することができる。   In the present invention, it is possible to accurately determine the presence of an obstacle around the vehicle by image processing that can be executed by a relatively simple process, and to notify the driver of the presence of the obstacle by an alarm. And the vehicle can safely reverse or run.

本発明の一実施の形態としての、車両後方監視警報装置の構成を概略的に示す図The figure which shows schematically the structure of the vehicle back monitoring alarm apparatus as one embodiment of this invention. 前記実施の形態における光ビーム出射部において用いられる投光器の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the light projector used in the light beam emission part in the said embodiment (a)前記実施の形態において集光レンズをハウジングに組み込んだ状態での平面図 (b)前記実施の形態において集光レンズの中央部分における断面B−Bおよび端面部分における断面C−Cが円形である一例を示す図 (c)前記実施の形態において集光レンズの中央部分における断面B−Bおよび端面部分における断面C−Cが長円形状である一例を示す図(A) Plan view in a state in which the condensing lens is incorporated in the housing in the above embodiment (b) In the above embodiment, the cross section BB at the central portion and the cross section CC at the end surface portion of the condensing lens are circular. (C) The figure which shows an example in which the cross section BB in the center part of the condensing lens and the cross section CC in an end surface part are oval in the said embodiment. 前記実施の形態において光ビーム出射部において用いられる投光器の別の例を示す断面図Sectional drawing which shows another example of the light projector used in the light beam emission part in the said embodiment. 前記実施の形態における解析装置の回路構成の概要を示すブロック図The block diagram which shows the outline | summary of the circuit structure of the analyzer in the said embodiment (a)前記実施の形態において第1の参照データの登録動作の状況を示す平面図 (b)前記実施の形態において第1の参照データの登録動作の状況を示す側面図 (c)前記実施の形態においてテレビカメラによって撮像され、テレビモニターに表示された警報エリア枠及びマトリックスラインを示す図(A) Plan view showing the status of the first reference data registration operation in the embodiment (b) Side view showing the status of the first reference data registration operation in the embodiment (c) The embodiment The figure which shows the alarm area frame and matrix line which were imaged with the television camera in the form, and were displayed on the television monitor (a)前記実施の形態において第2の参照データの登録動作の状況を示す平面図 (b)前記実施の形態において第2の参照データの登録動作の状況を示す側面図 (c)前記実施の形態において第2の参照データとして得られた輝線枠の画像データを示す図(A) Plan view showing the status of the second reference data registration operation in the embodiment (b) Side view showing the status of the second reference data registration operation in the embodiment (c) The embodiment The figure which shows the image data of the bright line frame obtained as 2nd reference data in form 前記実施の形態において参照データの登録動作を説明するフローチャートFlowchart explaining reference data registration operation in the embodiment 前記実施の形態において車両後方監視および警報動作の前半の処理ステップを説明するフローチャートFlowchart for explaining the first half of the vehicle rear monitoring and alarm operation in the embodiment. 前記実施の形態において車両後方監視および警報動作の後半の処理ステップを説明するフローチャートFlowchart for explaining processing steps in the latter half of the vehicle rear monitoring and alarm operation in the embodiment. 前記実施の形態においてマトリックスラインの静止画像を用いて車両後方監視動作を行うときの静止画像の状態を示す図The figure which shows the state of a still image when performing vehicle back monitoring operation | movement using the still image of a matrix line in the said embodiment. 前記実施の形態において立体的な障害物判定の動作状態を示す図The figure which shows the operation state of a three-dimensional obstacle determination in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 テレビカメラ
2 光ビーム出射部
3 光ビーム
4 解析装置
5 テレビモニター
15 分配器
16 色信号/同期信号分配器
17 AD変換器
18 N画面画像メモリ
19 マイクロコンピュータ
20 プログラムメモリ
21 メモリ
22 出力画像メモリ
23 警報表示重畳器

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Television camera 2 Light beam emission part 3 Light beam 4 Analyzer 5 Television monitor 15 Distributor 16 Color signal / synchronization signal distributor 17 AD converter 18 N screen image memory 19 Microcomputer 20 Program memory 21 Memory 22 Output image memory 23 Alarm display superimposer

Claims (5)

車両後部に配置されて、車両後方の所定区域の画像を撮像するテレビカメラと、
車両後部の車体低部に取り付けられ、車両後方へ向けて扇状の平行光ビームを出射する光ビーム出射部と、
前記テレビカメラにより撮像された車両後方の所定区域の画像および前記平行光ビームの照射スポット画像に基づいて車両後方直後位置付近に障害物が存在するか否かを解析する障害物解析手段と、
前記障害物解析手段の解析結果により、車両後方直後位置付近に障害物が存在することを報知する警報手段と、
を具備してなる車両後方監視警報装置。
A television camera that is arranged at the rear of the vehicle and captures an image of a predetermined area behind the vehicle;
A light beam emitting part that is attached to the lower part of the vehicle body at the rear of the vehicle and emits a fan-shaped parallel light beam toward the rear of the vehicle;
Obstacle analysis means for analyzing whether there is an obstacle near the position immediately behind the vehicle based on an image of a predetermined area behind the vehicle imaged by the television camera and an irradiation spot image of the parallel light beam;
According to the analysis result of the obstacle analysis means, alarm means for notifying that there is an obstacle near the position immediately behind the vehicle,
A vehicle rear monitoring alarm device comprising:
障害物解析手段は、車両後方の所定区域を、車両がバックするときの危険区域に設定し、当該危険区域の地面上のエリアの撮像画像データを第1の参照データとし、また、前記危険区域の境界に立つ物体に前記平行光ビームを照射したときの輝線エリアの撮像画像データを第2の参照データとし、第1の参照データのエリア内に物体の存在を認め、且つ第2の参照データの輝線エリア内に照射スポットを認めた場合に、車両後方に障害物があると判定することを特徴とする請求項1記載の車両後方監視警報装置。 The obstacle analysis means sets a predetermined area behind the vehicle as a dangerous area when the vehicle backs, uses captured image data of an area on the ground of the dangerous area as first reference data, and the dangerous area The captured image data of the bright line area when the object standing on the boundary is irradiated with the parallel light beam is used as the second reference data, the existence of the object is recognized in the area of the first reference data, and the second reference data The vehicle rear monitoring alarm device according to claim 1, wherein when an irradiation spot is recognized in the bright line area, it is determined that there is an obstacle behind the vehicle. テレビカメラで撮像された画像を表示するモニターをさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の車両後方監視警報装置。 The vehicle rear monitoring alarm device according to claim 1, further comprising a monitor that displays an image captured by the television camera. 車両側部に配置されて、車両側方の所定区域の画像を撮像するテレビカメラと、
車両側部の車体低部に取り付けられ、車両側方へ向けて扇状の平行光ビームを出射する光ビーム出射部と、
前記テレビカメラにより撮像された車両側方の所定区域の画像および前記平行光ビームの照射スポット画像に基づいて車両側方直近位置付近に障害物が存在するか否かを解析する障害物解析手段と、
前記障害物解析手段の解析結果により、車両側方直近位置付近に障害物が存在することを報知する警報手段と、
を具備してなる車両周囲監視警報装置。
A television camera that is arranged on the side of the vehicle and captures an image of a predetermined area on the side of the vehicle;
A light beam emitting part that is attached to the vehicle body lower part of the vehicle side part and emits a fan-shaped parallel light beam toward the vehicle side;
Obstacle analysis means for analyzing whether there is an obstacle in the vicinity of the vehicle side nearest position based on an image of a predetermined area on the side of the vehicle imaged by the television camera and an irradiation spot image of the parallel light beam; ,
According to the analysis result of the obstacle analysis means, alarm means for notifying that there is an obstacle near the vehicle side nearest position; and
A vehicle surroundings monitoring alarm device comprising:
障害物解析手段は、車両側方の所定区域を、車両が走行するときの危険区域に設定し、当該危険区域の地面上のエリアの撮像画像データを第1の参照データとし、また、前記危険区域の境界に立つ物体に前記平行光ビームを照射したときの輝線エリアの撮像画像データを第2の参照データとし、第1の参照データのエリア内に物体の存在を認め、且つ第2の参照データの輝線エリア内に照射スポットを認めた場合に、車両側方に障害物があると判定することを特徴とする請求項4記載の車両周囲監視警報装置。
The obstacle analysis means sets a predetermined area on the side of the vehicle as a dangerous area when the vehicle travels, uses captured image data of an area on the ground of the dangerous area as first reference data, and the danger The captured image data of the bright line area when the object standing on the boundary of the area is irradiated with the parallel light beam is used as the second reference data, the existence of the object is recognized in the area of the first reference data, and the second reference 5. The vehicle surrounding monitoring alarm device according to claim 4, wherein when an irradiation spot is recognized in the bright line area of the data, it is determined that there is an obstacle on the side of the vehicle.
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