JP2908947B2 - 物体検知装置 - Google Patents

物体検知装置

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JP2908947B2 JP4283383A JP28338392A JP2908947B2 JP 2908947 B2 JP2908947 B2 JP 2908947B2 JP 4283383 A JP4283383 A JP 4283383A JP 28338392 A JP28338392 A JP 28338392A JP 2908947 B2 JP2908947 B2 JP 2908947B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、物体検知装置に関し
特に車両前方に存在する障害物を画像にて表示すると共
に、障害物までの距離を測定する物体検知装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の装置として、例えば特公昭
51ー7892号公報に開示されているように電磁波、
超音波、レーザ光等のエネルギー波を前方に照射し、そ
の反射波により障害物を検知する障害物検知装置があ
る。図4はこのような障害物検知装置を車両に搭載し車
両前方の障害物を検知する方法を示した図である。図に
おいて、41は障害物検知装置を構成する検知器41A
を車両前方に搭載した自車両であり、42は前方を走行
する障害物としての先行車両である。尚、検知器41A
は障害物検知装置を構成する送受信装置から発信される
例えば電磁波を障害物に対して送信すると共に、障害物
より反射された電磁波を受信し送受信装置へ送る。
【0003】図から明らかなように自車両41が曲線状
の予想軌跡43を走行しようとする時、この予想軌跡4
3は車両の内側、外側の走行軌跡による外円43Aと内
円43Bに挟まれ近似的にドーナツ状になる。そこで自
車両41と同様に予測軌跡を走行する先行車両42に対
し検知器41Aから電磁波等のビームを発信すると、先
行車両23からの反射波によって測定される先行車両4
2までの最大測定可能距離は自車両41の車両軸41B
と外円43Aの交点C1から検知器41Aまでの距離L
1となる。
【0004】しかし、検知器41Aを自車両のハンドル
(図示せず)の実舵角を検出する実舵角検出装置(図示
せず)からの検出信号により回転する回転装置(図示せ
ず)に取り付け、検知器41Aを実舵角に対応した角度
で水平方向に回転させ先行車両42を追尾するようにす
ると、障害物検知装置の最大測定可能距離はビームの波
動軸から内円43Bに接線41Cを引いてこの接線41
Cと外円43Aとの交点C2から検知器41Aまでの距
離Lとなる。
【0005】このように検知器41Aを実舵角に応じて
回転させると、自車両41前方に存在する障害物を広範
囲に渡って検知することができるため自車両41の車軸
41B方向の障害物のみならず車両の予測軌跡上に存在
する障害物をも遥か前方において検知することができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の障害物検知装置
は以上のようにビームの反射により障害物を検知してい
たため、その障害物がガードレール、道路際の看板或は
標識といった静止物か、または前方を走行する車両であ
るか即座に識別することができないという問題点があっ
た。更に、検知器はばねの力に抗して所定角度回転させ
るといった機械的な動作を利用しているため頻繁に稼働
させると機械的な耐久性に問題があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、検知した障害物を画像表示でき
ると共に、先行車両を追尾するにしてもその機構に機械
的な可動部分を不要にすることができる物体検知装置を
得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る物体検知
装置は、車両に搭載され車外を撮影する撮像手段と、前
記車両のハンドルの実舵角を検出する実舵角検出手段
と、前記撮像手段より出力された画像信号をもとに画像
を画像表示手段に表示させると共に、前記検出された実
舵角に基づいて物体検知帯域を前記画像表示手段の表示
画面上で移動させて表示する画像処理手段と、前記物体
検知帯域内に表示された物体までの距離を画像信号に基
づいて演算し、その距離に応じて物体の遠近を検知する
物体検出手段とを備えたものである。
【0009】
【作用】この発明における物体検知装置は、車外映像画
像にハンドルの実舵角度に基づいて設定された物体検知
帯域の画像を重畳して画像表示手段に表示し、この物体
検知帯域内に表示された物体までの距離を物体検出手段
にて演算することで車両の走行方向に存在する障害を画
像に認識出来ると共に、表示画像中障害物に焦点を絞っ
て距離測定を行うことができる。
【0010】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を、例えば車両前
方に存在する障害物を検知する場合に適用した例を図つ
いて説明する。図1は本実施例による物体検知装置の全
体構成を示すブロック図である。図において、1は車中
のフロントウインド近傍に設置された撮像手段としての
ビデオカメラ、2はビデオカメラ1より出力された画像
信号を記憶する記憶手段としてのメモリ、3は画像処理
手段であり、メモリ2に記憶された画像信号を処理し画
像表示データを生成すると共に、車両ハンドルの実舵角
を検出する実舵角検出手段4よりの検出角度に基づいて
表示画面中における障害物検知帯域を設定する。
【0011】5は上記設定された障害物検知帯域内に表
示された物体を検出して車両前方の障害物の有無を検知
すると共に、障害物までの距離を演算する障害物検知手
段、6は障害物検知時に警報を発する警報手段、7は画
像処理手段より出力された画像表示データに従って車両
前方の車外画像と共に障害物検知帯域を画像表示する画
像表示手段である。
【0012】図2は図1に示す各手段から構成される障
害物検知装置のハードウェア構成を示すブロック図であ
る。9、10は基線長Lだけ離隔して左右対象に配置さ
れた一対のレンズであり、距離R前方に位置する先行車
両8の像を焦点距離f後方に位置するイメージセンサ1
1、12に結像する。13、14はイメージセンサ1
1、12よりの出力をデジタル変換するA/D変換器、
15、16はA/D変換出力を先行車両8の画像データ
として記憶するメモリ、17は後述するCPUによって
処理された画像表示データを記憶するメモリである。
【0013】19はCPUであり、メモリ15、16、
17より読み出した画像データを処理して画像表示デー
タを生成し、先行車両8を含む車両前方の物体の画像を
表示装置18に表示させると共に、先行車8を障害物と
した場合先行車両8までの距離を演算する。20は自車
両のハンドルの実舵角度を検出し、角度検出値をCPU
19に出力する実舵角検出装置、21は障害物監視帯域
形成装置であり、表示装置18の画面上に表示する障害
物監視帯域を設定するマスクデータを形成する。22は
障害物監視帯域内に物体が表示されると障害物検出とし
て警報を発する警報装置である。尚、レンズ9,10、
イメージセンサ11,12、A/D変換器13,14で
ビデオカメラ1の一部を、メモリ15,16,17で記
憶手段2を、CPU19で画像処理手段3及び物体検出
手段としての障害物検出手段5を、実舵角検出装置20
で実舵角検出手段4を、警報装置22で警報手段6を、
表示装置18で画像表示手段7を構成する。
【0014】次に、本実施例の動作について説明する。
CPU19はメモリ15ないし16より画像信号を読み
取って処理し自車両前方の画像を表示装置18に表示す
ると共に、実舵角検出装置20より実舵角度を入力し自
車両の直進、右折、或は左折中を検知し直進状態にある
場合は図3(a)に示すように障害物監視帯域形成装置
21より障害物監視帯域18Aを表示するマスクデータ
を入力し、このマスクデータのもとに障害物監視帯域画
像を生成して表示装置18の画面中央に現在表示中の画
像と共に表示する。
【0015】更に、実舵角検出装置20より検出した実
舵角度より自車両が左折状態であることが判定されたな
らば図3(b)に示すように障害物監視帯域18Aを画
面左側に表示し左折状態であること表示する。また自車
両が右折中であることが判定されたならば図3(b)に
示すように障害物監視帯域18Aを画面右側に表示し右
折中であること表示する。つぎにCPU19は障害物監
視帯域18A内に物体が表示されたならば、その物体を
障害物と判定し警報装置22を作動させて運転者に注意
を促すと共に、障害物までの距離を測定し表示装置18
に表示する。
【0016】CPU19による障害物である先行車両8
までの距離測定方法を説明する。CPU19はメモリ1
5、16からイメージセンサ11、12の左上端に配置
された画素から画像信号a1,b1をそれぞれ読み出
し、それら画像信号の差の絶対値c11=|a1−b1
|求める。更にイメージセンサ11、12の左端から1
つ右側に配置された画素から画像信号a2,b2をそれ
ぞれ読み出し、それら画像信号の差の絶対値c11=|
a1−b1|求める。このような操作を各イメージセン
サ11、12の全画素に対して行い、総ての絶対値の総
和s1=Σc1iを求める。
【0017】以上のように絶対値の総和s1が求められ
たならば、次にCPU19はメモリ15からイメージセ
ンサ11の左上端に配置された画素から画像信号a1を
読み出と共に、メモリ16からイメージセンサ12の左
上端から1つ右側に配置された画素から画像信号b2を
読み出し、それら画像信号の差の絶対値c21=|a1
−b2|求める。更にイメージセンサ11の左上端から
1つ右側に配置された画素から画像信号a2を読み出す
と共に,イメージセンサ12の左上端から2つ右側に配
置された画素から画像信号b3をそれぞれ読み出し、そ
れら画像信号の差の絶対値c22=|a2−b3|求め
る。このような操作を各イメージセンサ11、12の全
画素に対して行い、総ての絶対値の総和s2=Σc2i
を求める。
【0018】上記のようにCPU21はメモリ15、1
6を通してイメージセンサ11、12の各画素をn(n
=1.2.3..)づつシフトしながら繰り返し画像信
号を読み出して各画像信号の差の絶対値の総和を求め
る。そして総和レベルが最も高くなった時が双方のイメ
ージセンサにおける画像信号が最も一致したと判定し、
その時のイメージセンサのシフト数nと共に各レンズ
9、10の基線長L、レンズ9、10の焦点距離f、イ
メージセンサ11、12を形成する画素間のピッチ幅p
を下式に代入し三角測量の原理によりレンズ9、10か
ら先行車両8までの距離Rを求める。
【0019】R=(f*L)/(n*p)
【0020】このように先行車両8までの距離を求めて
画像表示することで、運転者は距離に応じて自車両の制
動、退避、或は運転継続といった動作を余裕を持って行
うことができる。
【0021】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、車両に
搭載され車外を撮影する撮像手段と、前記車両のハンド
ルの実舵角を検出する実舵角検出手段と、前記撮像手段
より出力された画像信号をもとに画像を画像表示手段に
表示させると共に、前記検出された実舵角に基づいて物
体検知帯域を前記画像表示手段の表示画面上で移動させ
て表示する画像処理手段と、前記物体検知帯域内に表示
された物体までの距離を画像信号に基づいて演算し、そ
の距離に応じて物体の遠近を検知する物体検出手段とを
備えたので、障害物を画像にて認識できると共にその距
離まで測定できるため運転手は障害物に対して充分な余
裕を持て対処できることから安全走行を保つことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による物体検知装置の全体構成をしめ
すブロック図である。
【図2】本実施例による物体検知装置のハードウェア構
成をしめすブロック図である。
【図3】本実施例による表示装置の画面上の障害物監視
帯域が表示された場合に表示例を示す図である。
【図4】従来の障害物検知装置による障害物検知方法を
説明する図である。
【符号の説明】
1 ビデオカメラ 3 画像処理手段 4 実舵角検出手段 5 障害物検出手段 7 画像表示手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載され車外を撮影する撮像手段
    と、前記車両のハンドルの実舵角を検出する実舵角検出
    手段と、前記撮像手段より出力された画像信号をもとに
    画像を画像表示手段に表示させると共に、前記検出され
    た実舵角に基づいて物体検知帯域を前記画像表示手段の
    表示画面上で移動させて表示する画像処理手段と、前記
    物体検知帯域内に表示された物体までの距離を画像信号
    に基づいて演算し、その距離に応じて物体の遠近を検知
    する物体検出手段とを備えたことを特徴とする。
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