JP2671615B2 - ガードレール検出装置 - Google Patents
ガードレール検出装置Info
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- JP2671615B2 JP2671615B2 JP3022485A JP2248591A JP2671615B2 JP 2671615 B2 JP2671615 B2 JP 2671615B2 JP 3022485 A JP3022485 A JP 3022485A JP 2248591 A JP2248591 A JP 2248591A JP 2671615 B2 JP2671615 B2 JP 2671615B2
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- guardrail
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- window
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、イメージセンサを用
いた光学式の距離検出装置により、自車両前方のガード
レールまでの距離を測定し、このガードレールの曲率を
予測するようにしたガードレール検出装置に関するもの
である。
いた光学式の距離検出装置により、自車両前方のガード
レールまでの距離を測定し、このガードレールの曲率を
予測するようにしたガードレール検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来よりイメージセンサを用いた光学式
の距離検出装置は例えば特公昭６３−３８０８５号公
報、特公昭６３−４６３６３号公報等により開示されて
いる。これらはいずれも図６に示すように左右２つの光
学系を有しており、この左右の光学系は基線長Ｌだけ離
れて配置したレンズ１，２で構成されている。レンズ
１，２の焦点距離ｆの位置にはそれぞれイメージセンサ
３，４を設け、信号処理装置３０においてイメージセン
サ３，４の画像信号を順次シフトしながら電気的に重ね
合わせ上記２つの画像信号が最もよく一致した時のシフ
ト量ｌから三角測量の原理により対象物３１までの距離
ＲをＲ＝ｆ・Ｌ／ｌとして求めている。
の距離検出装置は例えば特公昭６３−３８０８５号公
報、特公昭６３−４６３６３号公報等により開示されて
いる。これらはいずれも図６に示すように左右２つの光
学系を有しており、この左右の光学系は基線長Ｌだけ離
れて配置したレンズ１，２で構成されている。レンズ
１，２の焦点距離ｆの位置にはそれぞれイメージセンサ
３，４を設け、信号処理装置３０においてイメージセン
サ３，４の画像信号を順次シフトしながら電気的に重ね
合わせ上記２つの画像信号が最もよく一致した時のシフ
ト量ｌから三角測量の原理により対象物３１までの距離
ＲをＲ＝ｆ・Ｌ／ｌとして求めている。
【０００３】一方、自動車の走行曲率半径を検知する方
法は例えば特開平１−２８５８１５号公報等で開示され
ている。このような従来装置ではジャイロスコープある
いは地磁気センサを用いて、自車両が走行しているカー
ブ路の曲率半径を検知するように構成している。
法は例えば特開平１−２８５８１５号公報等で開示され
ている。このような従来装置ではジャイロスコープある
いは地磁気センサを用いて、自車両が走行しているカー
ブ路の曲率半径を検知するように構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来装置
では、カーブ路の曲率半径を検知するためには、そのカ
ーブ路を走行しないと検知することができない。また、
カーブ路に進入する以前にそのカーブの程度を検知する
ことができないので、前方の急カーブを運転者に警告す
ることができないなどの問題点があった。
では、カーブ路の曲率半径を検知するためには、そのカ
ーブ路を走行しないと検知することができない。また、
カーブ路に進入する以前にそのカーブの程度を検知する
ことができないので、前方の急カーブを運転者に警告す
ることができないなどの問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、カーブ路に沿って設けられたガ
ードレールのカーブの程度を検知することにより、カー
ブ路に進入する以前に、このカーブ路の曲率半径を予測
することができるガードレール検出装置を得ることを目
的とする。
ためになされたもので、カーブ路に沿って設けられたガ
ードレールのカーブの程度を検知することにより、カー
ブ路に進入する以前に、このカーブ路の曲率半径を予測
することができるガードレール検出装置を得ることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るガードレ
ール検出装置は、上下方向に所定距離だけ離して設置さ
れた一対の光学系によりイメージセンサ上に結像させた
自車両前方のガードレールを含む上下の画像の信号を比
較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測量の原理
で上記ガードレールまでの距離を測定するガードレール
検出装置であって、上下いずれか一方の画像の所定部分
にその水平方向位置を互いにずらした複数個のウインド
ウを設定するウインドウ設定手段と、設定されたそれぞ
れのウインドウ内の画像信号を基準信号とし、これら基
準信号のそれぞれに対応する上下の画像信号を比較する
ことにより、上記複数個のウインドウ毎にガードレール
までの距離を演算する距離演算手段と、その距離演算結
果から上記ガードレールの曲率を予測する手段とを備え
たことを特徴とする。
ール検出装置は、上下方向に所定距離だけ離して設置さ
れた一対の光学系によりイメージセンサ上に結像させた
自車両前方のガードレールを含む上下の画像の信号を比
較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測量の原理
で上記ガードレールまでの距離を測定するガードレール
検出装置であって、上下いずれか一方の画像の所定部分
にその水平方向位置を互いにずらした複数個のウインド
ウを設定するウインドウ設定手段と、設定されたそれぞ
れのウインドウ内の画像信号を基準信号とし、これら基
準信号のそれぞれに対応する上下の画像信号を比較する
ことにより、上記複数個のウインドウ毎にガードレール
までの距離を演算する距離演算手段と、その距離演算結
果から上記ガードレールの曲率を予測する手段とを備え
たことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明においては、表示画面内のガードレー
ルが撮像されている位置に複数のウインドウを設定し、
これらのウインドウ内のそれぞれの画像を基準画像とし
て、２つのイメージセンサで撮像された上下の対応する
画像を比較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測
量の原理で、それぞれのウインドウで捕らえられたガー
ドレールまでの距離を測定し、これらの距離測定値と上
記ウインドウ設定位置をもとに前方のガードレールのカ
ーブの程度を演算するようにしたものである。
ルが撮像されている位置に複数のウインドウを設定し、
これらのウインドウ内のそれぞれの画像を基準画像とし
て、２つのイメージセンサで撮像された上下の対応する
画像を比較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測
量の原理で、それぞれのウインドウで捕らえられたガー
ドレールまでの距離を測定し、これらの距離測定値と上
記ウインドウ設定位置をもとに前方のガードレールのカ
ーブの程度を演算するようにしたものである。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面について説
明する。図１はこの発明によるガードレール検出装置を
走行する車両に搭載して前方のカーブ路に沿って設けら
れたガードレールまでの距離を測定し、上記カーブ路の
曲率半径を予測する場合の実施例を示し、図において、
１，２は上下の光学系を構成するレンズ、３，４はこの
レンズ１，２にそれぞれ対応して配設された２次元のイ
メージセンサ、５は走行する自車両の前方のカーブ路に
沿って設けられているガードレール、６，７はアナログ
・デジタル変換器、８，９はメモリ、１０はマイクロコ
ンピュータ、１１は一方のイメージセンサ４により撮像
された画像を表示する表示画面であり、マイクロコンピ
ュータ１０により制御されている。１２はガードレール
５までの距離が測定される領域を画像上で指定するため
のウインドウを設定するウインドウ設定装置である。こ
のウインドウ設定装置１２により設定された複数のウイ
ンドウ１５，１６，１７，１８，１９は図２に示すよう
に、その水平方向位置を互いにずらして表示画面１１の
所定位置にあらかじめ配置されている。１３は自車両の
車速検出器、１４は例えばブザーで構成された警報装置
である。
明する。図１はこの発明によるガードレール検出装置を
走行する車両に搭載して前方のカーブ路に沿って設けら
れたガードレールまでの距離を測定し、上記カーブ路の
曲率半径を予測する場合の実施例を示し、図において、
１，２は上下の光学系を構成するレンズ、３，４はこの
レンズ１，２にそれぞれ対応して配設された２次元のイ
メージセンサ、５は走行する自車両の前方のカーブ路に
沿って設けられているガードレール、６，７はアナログ
・デジタル変換器、８，９はメモリ、１０はマイクロコ
ンピュータ、１１は一方のイメージセンサ４により撮像
された画像を表示する表示画面であり、マイクロコンピ
ュータ１０により制御されている。１２はガードレール
５までの距離が測定される領域を画像上で指定するため
のウインドウを設定するウインドウ設定装置である。こ
のウインドウ設定装置１２により設定された複数のウイ
ンドウ１５，１６，１７，１８，１９は図２に示すよう
に、その水平方向位置を互いにずらして表示画面１１の
所定位置にあらかじめ配置されている。１３は自車両の
車速検出器、１４は例えばブザーで構成された警報装置
である。
【０００９】次に動作について説明する。例えば、一方
のイメージセンサ４により撮像された自車両前方の画像
の中に図３に示すように、走行路の前方のカーブ路に沿
って設けられたガードレールの像５ａが表示されたとす
ると、マイクロコンピュータ１０はガードレール像５ａ
を捕らえているウインドウ１７内の画素信号をメモリ９
から読み出し、距離演算の基準画像信号とする。そして
他方のイメージセンサ３の画像信号がメモリされている
メモリ８の中で上記ウインドウ１７に対応する領域をマ
イクロコンピュータ１０が選択して、上記基準画像信号
に対してメモリ８の画像信号を１画素づつ順次シフトし
ながら上下画素毎の信号の絶対値の総和を演算してい
く。すなわち、ウインドウ１７内の画と最も整合する画
の位置を１画素づつ順次シフトしながら求めるのであ
る。この時、演算に関与する領域は図４に示すようにウ
インドウ１７内の基準画像信号に対してメモリ８内の画
像はウインドウ１７の位置に対応する領域２２である。
上記のように上下の画素を比較し、その差信号の絶対値
の総和が最小になるときの画素のシフト量をｎ画素、画
素のピッチをＰとし、光学系の基線長をＬ、レンズ１，
２の焦点距離をｆ、ガードレール５までの距離をＲとす
ればＲは次の式で求められる。
のイメージセンサ４により撮像された自車両前方の画像
の中に図３に示すように、走行路の前方のカーブ路に沿
って設けられたガードレールの像５ａが表示されたとす
ると、マイクロコンピュータ１０はガードレール像５ａ
を捕らえているウインドウ１７内の画素信号をメモリ９
から読み出し、距離演算の基準画像信号とする。そして
他方のイメージセンサ３の画像信号がメモリされている
メモリ８の中で上記ウインドウ１７に対応する領域をマ
イクロコンピュータ１０が選択して、上記基準画像信号
に対してメモリ８の画像信号を１画素づつ順次シフトし
ながら上下画素毎の信号の絶対値の総和を演算してい
く。すなわち、ウインドウ１７内の画と最も整合する画
の位置を１画素づつ順次シフトしながら求めるのであ
る。この時、演算に関与する領域は図４に示すようにウ
インドウ１７内の基準画像信号に対してメモリ８内の画
像はウインドウ１７の位置に対応する領域２２である。
上記のように上下の画素を比較し、その差信号の絶対値
の総和が最小になるときの画素のシフト量をｎ画素、画
素のピッチをＰとし、光学系の基線長をＬ、レンズ１，
２の焦点距離をｆ、ガードレール５までの距離をＲとす
ればＲは次の式で求められる。
【００１０】 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｎＰ …(1)
【００１１】このようにしてウインドウ１７により捕ら
えられたガードレール５の領域までの距離を検出するこ
とができる。同様にして表示画面１１内に設定されてい
る各ウインドウ１５，１６，１８，１９により捕らえら
れたガードレール像５ａは図４に示すように、これらの
ウインドウのそれぞれに対応する演算領域２０，２１，
２３，２４内で画像比較され、ウインドウ１５，１６，
１８，１９毎にガードレール５までの距離が上記(1) 式
により演算される。
えられたガードレール５の領域までの距離を検出するこ
とができる。同様にして表示画面１１内に設定されてい
る各ウインドウ１５，１６，１８，１９により捕らえら
れたガードレール像５ａは図４に示すように、これらの
ウインドウのそれぞれに対応する演算領域２０，２１，
２３，２４内で画像比較され、ウインドウ１５，１６，
１８，１９毎にガードレール５までの距離が上記(1) 式
により演算される。
【００１２】ところで、図５に示すように自車両２５が
走行する走行路２６に沿って設けられたガードレール５
が前方で左へカーブしている場合は、自車両２５に搭載
されている上記レンズ１，２の位置Ａ点からガードレー
ル５までの距離は中央のウインドウ１７により実質的に
ガードレールのＤ点までの距離が測定され、ウインドウ
１５によりＢ点までの距離、ウインドウ１６によりＣ点
までの距離、同様にウインドウ１８ではＥ点、ウインド
ウ１９ではＦ点までの距離がそれぞれ測定されることに
なる。
走行する走行路２６に沿って設けられたガードレール５
が前方で左へカーブしている場合は、自車両２５に搭載
されている上記レンズ１，２の位置Ａ点からガードレー
ル５までの距離は中央のウインドウ１７により実質的に
ガードレールのＤ点までの距離が測定され、ウインドウ
１５によりＢ点までの距離、ウインドウ１６によりＣ点
までの距離、同様にウインドウ１８ではＥ点、ウインド
ウ１９ではＦ点までの距離がそれぞれ測定されることに
なる。
【００１３】そして当然ながら、Ａ−Ｄ間の距離と比較
してＡ−Ｃ間は長く、Ａ−Ｅ間は短くなる。上記各測定
点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを見る視角θ1 ，θ2 は上記表示
画面１１にあらかじめ設定されている各ウインドウ１５
〜１９の位置により自ずと決まるものである。従って、
上記Ａ−Ｄ間の距離ｄと、Ａ−Ｃ間の距離ｃが求められ
ると三角形Ａ，Ｃ，Ｄの形状が定まり、角度αは周知の
ように次式の関係式から演算して求められる。
してＡ−Ｃ間は長く、Ａ−Ｅ間は短くなる。上記各測定
点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを見る視角θ1 ，θ2 は上記表示
画面１１にあらかじめ設定されている各ウインドウ１５
〜１９の位置により自ずと決まるものである。従って、
上記Ａ−Ｄ間の距離ｄと、Ａ−Ｃ間の距離ｃが求められ
ると三角形Ａ，Ｃ，Ｄの形状が定まり、角度αは周知の
ように次式の関係式から演算して求められる。
【００１４】
【数１】
【００１５】同様にして、角度βも演算して求められ
る。これらの演算はマイクロコンピュータ１０により実
行される。上記角度αはＤ点を基準にしたガードレール
５の曲率の程度を表しており、鋭角であれば急カーブ
を、鈍角であれば、ゆるやかなカーブを表している。ま
た、角度βはｃ点より先のガードレール５の曲率がどの
程度かを表している。このようにガードレール５の曲率
の程度を知ることができるので結果的に前方走行路の曲
率を予測することができる。
る。これらの演算はマイクロコンピュータ１０により実
行される。上記角度αはＤ点を基準にしたガードレール
５の曲率の程度を表しており、鋭角であれば急カーブ
を、鈍角であれば、ゆるやかなカーブを表している。ま
た、角度βはｃ点より先のガードレール５の曲率がどの
程度かを表している。このようにガードレール５の曲率
の程度を知ることができるので結果的に前方走行路の曲
率を予測することができる。
【００１６】また、上記Ａ−Ｅ間の距離がＡ−Ｄ間の距
離より短いことから、走行路が前方で左へカーブしてい
ることを知ることができる。そして上記角度α，βによ
り前方に急カーブがあるとマイクロコンピュータ１０に
より判断されると警報装置１４が作動され運転者に左へ
の急カーブがあることを事前に知らせて注意を促すよう
にする。
離より短いことから、走行路が前方で左へカーブしてい
ることを知ることができる。そして上記角度α，βによ
り前方に急カーブがあるとマイクロコンピュータ１０に
より判断されると警報装置１４が作動され運転者に左へ
の急カーブがあることを事前に知らせて注意を促すよう
にする。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明は上下一対の光
学系によりイメージセンサ上に結像した上下の画像信号
を比較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測量の
原理で自車両前方のガードレールまでの距離を測定する
ガードレール検出装置であって、上下いずれか一方の画
像の所定部分にその水平方向位置を互いにずらした複数
個のウインドウを設定し、これらのウインドウにより捕
らえられたガードレールの複数点までの距離をそれぞれ
のウインドウ内の画像に対応する上下の画像を比較する
ことにより測定し、これらを距離測定値から上記ガード
レールの曲率の程度を演算するようにしたので、最少限
必要な一対１組の光学系のみを使った簡単な構成で、自
車両がカーブ路に進入する以前にカーブの方向と、この
カーブ路の曲率を予測することができるようになり、こ
の結果、車両運転において前方の状況を未然に確認する
ことができる。
学系によりイメージセンサ上に結像した上下の画像信号
を比較し、両画像のずれを電気的に検出して三角測量の
原理で自車両前方のガードレールまでの距離を測定する
ガードレール検出装置であって、上下いずれか一方の画
像の所定部分にその水平方向位置を互いにずらした複数
個のウインドウを設定し、これらのウインドウにより捕
らえられたガードレールの複数点までの距離をそれぞれ
のウインドウ内の画像に対応する上下の画像を比較する
ことにより測定し、これらを距離測定値から上記ガード
レールの曲率の程度を演算するようにしたので、最少限
必要な一対１組の光学系のみを使った簡単な構成で、自
車両がカーブ路に進入する以前にカーブの方向と、この
カーブ路の曲率を予測することができるようになり、こ
の結果、車両運転において前方の状況を未然に確認する
ことができる。
【図１】この発明の一実施例によるガードレール検出装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】表示画面に設定された図である。
【図３】表示画面内に自車両前方のガードレール像が入
った状態を示す説明図である。
った状態を示す説明図である。
【図４】各ウインドウ内の基準画像と比較される画像領
域を示す図である。
域を示す図である。
【図５】ガードレールの曲率を予測する方法の説明図で
ある。
ある。
【図６】従来の光学式の距離検出装置を示す構成図であ
る。
る。
１，２ レンズ ３，４ イメージセンサ ５ ガードレール ８，９ メモリ １０ マイクロコンピュータ １１ 表示画面 １２ ウインドウ設定装置 １４ 警報装置 １５〜１９ ウインドウ ２５ 自車両 ２６ 走行路
Claims (1)
- 【請求項１】 上下方向に所定距離だけ離して設置され
た一対の光学系によりイメージセンサ上に結像させた自
車両前方のガードレールを含む上下の画像の信号を比較
し、両画像のずれを電気的に検出して三角測量の原理で
上記ガードレールまでの距離を測定するガードレール検
出装置であって、上下いずれか一方の画像の所定部分に
その水平方向位置を互いにずらした複数個のウインドウ
を設定するウインドウ設定手段と、設定されたそれぞれ
のウインドウ内の画像信号を基準信号とし、これら基準
信号のそれぞれに対応する上下の画像信号を比較するこ
とにより、上記複数個のウインドウ毎にガードレールま
での距離を演算する距離演算手段と、その距離演算結果
から上記ガードレールの曲率を予測する手段とを備えた
ことを特徴とするガードレール検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022485A JP2671615B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ガードレール検出装置 |
| US07/835,485 US5223907A (en) | 1991-02-18 | 1992-02-14 | Guard rail detecting device |
| DE69202270T DE69202270T2 (de) | 1991-02-18 | 1992-02-17 | Leitplankenermittlungsvorrichtung. |
| EP92102611A EP0500017B1 (en) | 1991-02-18 | 1992-02-17 | Guard rail detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022485A JP2671615B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ガードレール検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262498A JPH04262498A (ja) | 1992-09-17 |
| JP2671615B2 true JP2671615B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=12084030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022485A Expired - Fee Related JP2671615B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ガードレール検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5223907A (ja) |
| EP (1) | EP0500017B1 (ja) |
| JP (1) | JP2671615B2 (ja) |
| DE (1) | DE69202270T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101545478B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2015-08-19 | 현대모비스(주) | 차량용 전방관측시스템 및 방법 |
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| JP2635246B2 (ja) * | 1991-08-28 | 1997-07-30 | 三菱電機株式会社 | 先行車追尾用車間距離検出装置 |
| JPH05296767A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車間距離検出装置 |
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| JP2887039B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1999-04-26 | 三菱電機株式会社 | 車両周辺監視装置 |
| JP3470453B2 (ja) * | 1995-04-06 | 2003-11-25 | 株式会社デンソー | 車間距離制御装置 |
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| JP3995846B2 (ja) * | 1999-09-24 | 2007-10-24 | 本田技研工業株式会社 | 物体認識装置 |
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