JP3464368B2 - Rear side monitoring device for vehicles - Google Patents
Rear side monitoring device for vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に設置したビデオカメラによって後方及び側方を撮像し
た画像を用いて、車両の走行の際に後方および側方より
接近する車両を検知し運転者に警告を与えるための車両
用後側方監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】片側2車線以上の道路を車両が走行中に
車線変更する際、変更しようとする隣接車線を、自車よ
り速い速度で走行中の車両を見落した場合、大事故につ
ながる危険性が大である。また、自車と同じ車線を走行
中の後続車両がある場合、急接近してきた場合などに急
ブレーキをかけると追突される危険性があるため、近接
車両を認識しておく必要がある。
【0003】隣接車線を走行中の車両および後続車両を
認識させる従来例としては特開平1−189289号公
報(車両情報表示装置)が提案されている。この特開平
1−189289号公報には、車両の後方及び側方をカ
メラによって撮影し、撮影された画像をモニタに表示さ
せることによって、隣接車線を走行中の車両および後続
車両を認識させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮影さ
れた画像をモニタに表示させることによって、隣接車線
を走行中の車両および後続車両を認識させる方法では、
運転者は運転中に度々モニタを見る動作が要求されるこ
とになるため、安全な走行を行う上で好ましくない問題
があった。
【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、隣接車線を走行中の車両および後続車両が自車に対
して急接近してきたことを容易かつ的確に認識させ得る
車両用後側方監視装置を提案しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明により成された車両用後側方監視装置は、図1
及び図2に示すように、走行している自車両から後側景
を撮像する撮像手段(2)を有し、当該撮像手段(2)
により撮像した画像に基づいて自車両に対して後方又は
隣接車線から接近する車両を検出して運転者(9)にこ
のことを認識させる車両用後側方監視装置において、撮
像手段(1)により得られた画像信号(S1)を用いて
自車両に対して前記後方又は隣接車線から接近してくる
車両を検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及
び当該危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段
(3,4)と、右側のドアミラーと同一の視界に入るよ
うに右側のドアミラー(6)の近傍に設けられ、危険度
判断手段(3,4)により右側隣接車線の危険度が大き
いことを示す判断結果が得られたときに警告表示を行う
第1のインジケータ(5A)と、左側のドアミラーと同
一の視界に入るように左側のドアミラー(8)の近傍に
設けられ、危険度判断手段(3,4)により左側隣接車
線の危険度が大きいことを示す判断結果が得られたとき
に警告表示を行う第2のインジケータ(5C)と、バッ
クミラーと同一の視界に入るようにバックミラー(7)
の近傍に設けられ、危険度判断手段(3,4)により後
方の危険度が大きいことを示す判断結果が得られたとき
に警告表示を行う第3のインジケータ(5B)とを備え
るようにする。
【0007】以上の構成において、例えば運転者が右側
隣接車線に車線変更しようとして、右側ドアミラー
(6)を見ると視界内に第1のインジケータ(5A)が
入ることにより、右側ドアミラー(6)による右側隣接
車線の確認と第1のインジケータ(5A)の確認を同時
に行うことができるようになる。この結果、運転中にわ
ざわざインジケータを確認するといった動作を省略でき
るため、安全運転が可能となる。また第1、第2又は第
3のインジケータ(5A,5C又は5B)が警告表示を
行うと、運転者の視線はそのインジケータの方に向く。
このときその視界内にはドアミラー(6,8)又はバッ
クミラー(7)が入るので、運転者の注意を急接近して
くる車両が映るミラーの方向に自然に向けることができ
るようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施形態を説明する。
【0009】(1)構成
図1において、1は全体として実施の形態による車両用
後側方監視装置を示す。車両用後側方監視装置1は、例
えば車両の後方を向くようにリアウインドウ近傍に配置
されたビデオカメラ2により得られた画像信号S1を画
像処理部3に送出する。
【0010】ここで画像処理部3及び危険度判定部4
は、ビデオカメラ2により得られた画像信号S1を用い
て自車両に対して後方又は隣接車線から接近してくる車
両を検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及び
当該危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段とし
て設けられている。
【0011】すなわち画像処理部3は、撮像した後側景
の同一点の移動を、所定時間相前後する2コマの画像に
基づいてオプティカルフローとして求める。危険度判定
部4は、画像処理部3により求められたオプティカルフ
ローの速度ベクトルに基づいて、自車に対して急接近し
てくる車両の方向及びその危険度を求める。なお画像処
理部3及び危険度判定部4の処理の詳細については後述
する。
【0012】危険度判定部4は危険度が大きいと判定し
た方向に対応するインジケータ5A,5B及び5Cに表
示制御信号S2A、S2B及びS2Cを送出することに
より、危険度が大きい方向に対応するインジケータ5
A,5B及び5Cを点灯させる。
【0013】具体的には、右側隣接車線の危険度が大き
いことを示す判定結果が得られた場合には、右警告表示
インジケータ5Aに表示制御信号S2Aを送出すること
により右警告表示インジケータ5Aを点灯させる。また
左側隣接車線の危険度が大きいことを示す判定結果が得
られた場合には、左警告表示インジケータ5Cに表示制
御信号S2Cを送出することにより左警告表示インジケ
ータ5Cを点灯させる。さらに後方の危険度が大きいこ
とを示す判定結果が得られた場合には、制動警告表示イ
ンジケータ5Bに表示制御信号S2Bを送出することに
より制動警告表示インジケータ5Bを点灯させる。
【0014】ここで右警告表示インジケータ5A、左警
告表示インジケータ5C及び制動警告表示インジケータ
5Bは、図2に示すように、それぞれ右側のドアミラー
6の近傍位置、左側のドアミラー8の近傍位置及びバッ
クミラー7の近傍位置に設けられている。
【0015】この結果、運転者は右側のドアミラー6と
右警告表示インジケータ5A、左側のドアミラー8と左
警告表示インジケータ5C、バックミラー7と制動警告
表示インジケータ5Bをそれぞれ同一視界内で見ること
ができるようになり、運転中にわざわざインジケータを
確認するといった動作を省略できるため、安全運転が可
能となる。
【0016】(2)危険度の算出
次に危険度判断手段としての画像処理部3及び危険度判
定部4による危険度の判定処理について詳述する。図3
(a)は、ビデオカメラ2によって得られる後側景画像
の変化を説明するための図であり、(b)は(a)に示
す自車両を含む状況においてビデオカメラ2が時間tで
撮像した画像、(c)は時間t+Δtで撮像した画像を
それぞれ示す。
【0017】今、自車両は平坦な道を直進しているとす
ると、例えば後方に見える(a)に示される道路標識及
び建物に注目すると、ビデオカメラ2からは、時間の経
過により時間t、時間t+Δtにおいて、(b)、
(c)に示されるような画像が得られる。この2枚の画
像において対応する点を捜しそれらを結ぶと(d)に示
されるような速度ベクトルが得られる。これがオプティ
カルフローである。また、後続車両が接近する場合は図
3(d)で示すオプティカルフローの速度ベクトルの方
向は逆になる。
【0018】ここでこれらオプティカルフローは、画像
内のFOE(Focus of Expansion)とよばれる1点から
放射状に現れる。FOEとは、無限遠点又は消失点と呼
ばれ、車両が直進している場合画像上において自車両の
進行方向の正反対方向を示す1点に対応する。このよう
に、自車両が走行している場合に求められるオプティカ
ルフローは、FOEから放射状の方向である。ここで後
続または隣接車線を走行中の車両から発せられたオプテ
ィカルフローは、自車両に対する後続または隣接車両の
位置、相対速度からなる情報を含んでおり、オプティカ
ルフローが長く、かつその方向がFOEより発散する場
合は危険度が高いと考えられる。
【0019】次に、その詳細を図4を参照して説明す
る。同図の光学的配置において、2Aはビデオカメラ2
のレンズ、2Bはビデオカメラのイメージプレーン、f
はレンズ2Aからイメージプレーン2Bまでの距離、P
(X,Y,Z)は後続車両上の任意の1点、p(x,
y)はイメージプレーン2B上の点Pに対応する点とす
ると、3角形の相似の比から
x=f・X/Z ……(2)
となる。
【0020】この式を変形して、時間微分すると、
X’=(Δx/Δt・Z+x・Z’)/f ……(3)
となる。また、オプティカルフローのx方向成分uとは
u=Δx/Δt ……(4)
であるので、これを用いて
Z=(f・X’−x・Z’)/u ……(5)
となる。
【0021】ここで
Z’=後続車両ないし隣接車線を走行中の車両と自車両との相対速度=−α
……(6)
であるから上式(5)は
Z=(f・X’+xα)/u ……(7)
となる。よってオプティカルフローのx方向成分uは
u=(f・X’+xα)/Z ……(8)
となる。Yについても同様に求まる。
【0022】よって上式(8)より、Zが小、すなわち
後続車両又は隣接車線を走行中の車両までの距離が小で
ある程、又はαが大、すなわち相対速度が大である程、
オプティカルフローのx成分は大きくなる。これはY方
向についても同様である。従って、オプティカルフロー
は後続車両などとの距離が小な程、更に相対速度が大な
程長くなり、これよりオプティカルフローの方向がFO
Eに対して発散し、その長さが短いときより長いときの
方が相対的に後続車両又は隣接車両に対する危険度が大
きいと考えられる。
【0023】この実施形態では、オプティカルフローが
FOEから放射状の向きに求められるということを利用
し、高速にオプティカルフローを求めるようにしてお
り、その方法を図5に基づいて以下説明する。
【0024】図5は、高速にオプティカル・フローを求
める方法の一例を示した図である。まず、始めに時間t
での画像において着目する一点に対しFOEから放射状
の方向に窓を設定する(図5(a))。次に、時間t+
Δtでの画像において、窓をFOEから放射状の方向に
一点ずつ移動しながら、時間tでの窓との輝度差の絶対
値の総和を求める。そして総和が最小になったときの窓
の移動量が、着目する一点の速度ベクトルとして求めら
れる(図5(b))。なお、上記輝度差は、窓を構成す
る各画素について、例えば(a)及び(b)に●で示す
対応する位置の画素間のものである。
【0025】以上のような処理を時間tの画像の全ての
点において繰り返し行うことにより、画像全体のオプテ
ィカルフローを求めることができる。また、窓内の画素
を走査して、着目する点を抽出し、抽出された点を結ん
でオプティカルフローを求めるようにしても良い。
【0026】次に、危険度を求める方法について説明す
る。オプティカルフローの方向がFOEに向う方向なら
ば後続車両の速度が自車両の速度より遅く、自車両から
離れていくことを示しており、反対にオプティカルフロ
ーの方向がFOEに対して発散する方向である場合は自
車両に接近していることを示している。
【0027】また、設定した領域内で撮影された風景や
路面上のマーク等によって生ずるオプティカルフローの
方向は全てFOEに向う方向となり、接近する後続車両
と容易に区別できる。したがって、例えば、オプティカ
ルフローの方向がFOEから発散するものに対して、そ
の長さに重み付けをし、重み付けをした値が或るしきい
値を越えたら危険と判断される。また、しきい値を数レ
ベル設定しておき、危険度のレベルを判断することもで
きる。
【0028】因みに、この実施形態の車両用後側方監視
装置1では、危険度を自車の後方、右隣接車線及び左隣
接車線で判定するため、画像処理部3においてこれら3
つの領域それぞれについてオプティカルフローを作成
し、危険度判定部4においてこれらのオプティカルフロ
ーを用いて3つの領域の危険度をそれぞれ判定するよう
になされている。
【0029】ここで画像処理部3及び危険度判定部4に
よる危険度判定処理の手順を要約して示すと、図6のよ
うになる。まず、ステップSP1において画像処理部3
がビデオカメラ2から時間tでの画像を取り込み、次に
ステップSP2において時間t+Δtでの画像を取り込
む。その後ステップSP3においてFOEの設定を行
う。その後ステップSP4に進んで設定した領域内でF
OEから発散する方向のオプティカルフローのみを求
め、次のステップSP5において危険度判定部4が重み
付けした値によって危険度を計算する。
【0030】(3)動作
以上の構成において、車両用後側方監視装置1は、図7
に示すような後側方監視処理手順を実行することによ
り、危険度に応じて各インジケータ5A〜5Cを点灯さ
せる。
【0031】すなわちステップSP10で処理を開始す
ると、先ず画像処理部3及び危険度判定部4によって、
ステップSP11でオプティカルフローを作成し、当該
オプティカルフローのベクトルに基づいて危険度を求め
た後、ステップSP12で閾値判定を行うことにより危
険な状態であるか否か(すなわち急接近してくる車両が
あるか否か)を判断する。そしてステップSP12で危
険な状態でないと判断した場合にはステップSP11に
戻り、危険な状態であると判断した場合にはステップS
P13に移る。
【0032】ステップSP13では、ステップSP12
において危険な状態であるとされた方向を判断し、その
方向が右側隣接車線の方向であった場合にはステップS
P14に移り、後方であった場合にはステップSP15
に移り、左側隣接車線の方向であった場合にはステップ
SP16に移る。
【0033】ステップSP14では、危険度判定部4が
右警告表示インジケータ5Aに表示制御信号S2Aを送
出することにより右警告表示インジケータ5Aを点灯さ
せ、運転者に右側隣接車線から急接近してくる車両があ
ることを認識させる。またステップSP15では、危険
度判定部4が制動警告表示インジケータ5Bに表示制御
信号S2Bを送出することにより制動警告表示インジケ
ータ5Bを点灯させ、運転者に後方から急接近してくる
車両があることを認識させる。またステップSP16で
は、危険度判定部4が左警告表示インジケータ5Cに表
示制御信号S2Cを送出することにより左警告表示イン
ジケータ5Cを点灯させ、運転者に左側隣接車線から急
接近してくる車両があることを認識させる。そしてステ
ップSP14、SP15又はSP16の処理の後、ステ
ップSP11に戻る。
【0034】(4)効果
以上の構成によれば、右警告表示インジケータ5A、左
警告表示インジケータ5C、制動警告表示インジケータ
5Bをそれぞれ、運転者が右側のドアミラー6、左側の
ドアミラー8、バックミラー7と同一視界内で見ること
ができるような位置に設けるようにしたことにより、隣
接車線を走行中の車両および後続車両が自車に対して急
接近してきたことを容易かつ的確に認識させ得る車両用
後側方監視方装置1を実現できる。
【0035】(5)他の実施形態
なお上述の実施形態においては、図2に示すように、右
警告表示インジケータ5A及び左警告表示インジケータ
5Cをフロントピラーに設けると共に、制動警告表示イ
ンジケータ5Bを天井に設けるようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、右警告表示インジケ
ータ5A、左警告表示インジケータ5C及び制動警告表
示インジケータ5Bをそれぞれ各ミラー5A、5C、5
Bのフレーム部分に設けるようにしてもよく、要はミラ
ーと同一の視界に入るように各ミラーの近傍位置に設け
るようにすればよい。
【0036】また上述の実施形態においては、危険度判
断手段として画像処理部3及び危険度判定部4を設け、
所定時間相前後する2コマの画像中の同一点の移動をオ
プティカルフローとして検出し、前記後方車両又は隣接
車線を走行中の車両上の点に対して現れる画像内の無限
遠点(FOE)から発散する方向のオプティカルフロー
のベクトルの大小によって危険度を判断するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は自
車両に対する後方車両又は隣接車線を走行中の車両の相
対的位置関係に基づいて危険度を判定できるようなもの
であればどのような危険度判定処理を行ってもよい。
【0037】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、走行して
いる自車両から後側景を撮像する撮像手段を有し、当該
撮像手段により撮像した画像に基づいて自車両に対して
後方又は隣接車線から接近する車両を検出して運転者に
このことを認識させる車両用後側方監視装置において、
撮像手段により得られた画像信号を用いて、自車両に対
して後方又は隣接車線から接近してくる車両を検出し、
当該接近の度合いに応じてその危険度及び当該危険度の
大きい方向を判断する危険度判断手段と、右側のドアミ
ラーと同一の視界に入るように右側のドアミラーの近傍
に設けられ、危険度判断手段により右側隣接車線の危険
度が大きいことを示す判断結果が得られたときに警告表
示を行う第1のインジケータと、左側のドアミラーと同
一の視界に入るように左側のドアミラーの近傍に設けら
れ、危険度判断手段により左側隣接車線の危険度が大き
いことを示す判断結果が得られたときに警告表示を行う
第2のインジケータと、バックミラーと同一の視界に入
るようにバックミラーの近傍に設けられ、危険度判断手
段により後方の危険度が大きいことを示す判断結果が得
られたときに警告表示を行う第3のインジケータとを設
けるようにしたことにより、隣接車線を走行中の車両お
よび後続車両が自車に対して急接近してきたことを容易
かつ的確に認識させ得る車両用後側方監視装置を実現で
きる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera mounted on a vehicle such as an automobile, and uses a video image of the rear and side of the video camera. The present invention also relates to a vehicle rear side monitoring device for detecting a vehicle approaching from the side and giving a warning to a driver. 2. Description of the Related Art When a vehicle changes lanes while traveling on a road having two or more lanes on one side, if a vehicle running at a speed higher than that of the own vehicle is overlooked in an adjacent lane to be changed, a large problem occurs. The risk of accidents is great. In addition, if there is a following vehicle traveling in the same lane as the own vehicle, there is a danger of a rear-end collision if a sudden brake is applied when approaching suddenly. Therefore, it is necessary to recognize a nearby vehicle. [0003] As a conventional example for recognizing a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-189289 (vehicle information display device) has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-189289 discloses a technique in which a rear and a side of a vehicle are photographed by a camera, and the photographed image is displayed on a monitor so that a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle can be recognized. ing. [0004] However, in a method of recognizing a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle by displaying a captured image on a monitor,
The driver is often required to look at the monitor during driving, which is not desirable for safe driving. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made in consideration of the above-mentioned problems, and is intended to facilitate and accurately recognize that a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle have suddenly approached the own vehicle. It is intended to propose a side monitoring device. [0006] In order to solve the above-mentioned problems, a vehicle rear-side monitoring apparatus according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 2 and FIG. 2, an image pickup means (2) for picking up an image of a rear view from a running vehicle is provided, and the image pickup means (2) is provided.
In the vehicle rear side monitoring device that detects a vehicle approaching the host vehicle from the rear lane or an adjacent lane based on the image captured by the vehicle and allows the driver (9) to recognize this, the imaging means (1) Using the obtained image signal (S1), a vehicle approaching the own vehicle from the rear or adjacent lane is detected, and the risk and the direction of the greater risk are determined according to the degree of the approach. And the same visibility as the door mirror on the right side
A first indicator which is provided near the right side door mirror (6) and gives a warning display when the risk determination means (3, 4) obtains a determination result indicating that the risk of the adjacent lane on the right side is large. (5A) and the same as the left side door mirror
Near the left door mirror (8) so that you can see
Setting vignetting, and a second indicator displaying a warning when a determination result indicating that the risk of left adjacent lane is large is obtained by the risk determination means (3,4) (5C), back
Rearview mirror (7) so that it is in the same view as the mirror
And a third indicator (5B) for displaying a warning when the risk determination means (3, 4) obtains a determination result indicating that the rear risk is high. . [0007] In the above configuration, for example, when the driver tries to change lanes to the right adjacent lane, the first indicator (5A) enters the field of view when looking at the right door mirror (6). The confirmation of the lane on the right side and the confirmation of the first indicator (5A) can be performed simultaneously. As a result, the operation of checking the indicator during driving can be omitted, so that safe driving can be performed. When the first, second, or third indicator (5A, 5C, or 5B) displays a warning, the driver's line of sight turns toward the indicator.
At this time, since the door mirrors (6, 8) or the rearview mirror (7) are within the field of view, the driver's attention can be naturally directed to the direction of the mirror on which the vehicle approaching suddenly is reflected. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (1) Configuration In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle rear side monitoring device according to the embodiment as a whole. The vehicle rear side monitoring device 1 sends an image signal S1 obtained by a video camera 2 arranged near a rear window so as to face the rear of the vehicle, for example, to the image processing unit 3. Here, the image processing unit 3 and the risk determination unit 4
Detects a vehicle approaching from the rear or an adjacent lane to the own vehicle using the image signal S1 obtained by the video camera 2, and detects the degree of danger and the degree of danger according to the degree of the approach. It is provided as danger determining means for determining the direction. That is, the image processing unit 3 obtains the movement of the same point in the rear view taken as an optical flow based on two frames before and after a predetermined time. The danger determining unit 4 determines the direction of the vehicle that is approaching the own vehicle rapidly and the danger thereof based on the optical flow velocity vector obtained by the image processing unit 3. The details of the processing of the image processing unit 3 and the risk determination unit 4 will be described later. The danger determining unit 4 sends display control signals S2A, S2B and S2C to the indicators 5A, 5B and 5C corresponding to the directions in which the danger is determined to be high, so that the indicators corresponding to the directions with the high danger are determined. 5
A, 5B and 5C are turned on. More specifically, when a determination result indicating that the degree of danger of the adjacent lane on the right side is large is obtained, a display control signal S2A is transmitted to the right warning display indicator 5A so that the right warning display indicator 5A is displayed. Turn on. When a determination result indicating that the degree of danger of the adjacent lane on the left side is large is obtained, the display control signal S2C is transmitted to the left warning display indicator 5C to light the left warning display indicator 5C. When a determination result indicating that the degree of danger behind is greater is obtained, a display control signal S2B is sent to the brake warning display indicator 5B to light the brake warning display indicator 5B. As shown in FIG. 2, the right warning display indicator 5A, the left warning display indicator 5C, and the braking warning display indicator 5B are located near the right door mirror 6, near the left door mirror 8, and the rearview mirror, respectively. 7 is provided in the vicinity. As a result, the driver can see the right door mirror 6 and the right warning display indicator 5A, the left door mirror 8 and the left warning display indicator 5C, and the rearview mirror 7 and the brake warning display indicator 5B in the same field of view. As a result, the operation of checking the indicator during driving can be omitted, so that safe driving is possible. (2) Calculation of Danger Next, the risk determination processing by the image processing unit 3 and the risk determination unit 4 as the risk determination means will be described in detail. FIG.
(A) is a figure for explaining change of the back side view picture obtained by video camera 2, and (b) is video camera 2 imaged at time t in a situation including own vehicle shown in (a). (C) shows an image captured at time t + Δt. Now, assuming that the vehicle is traveling straight on a flat road, for example, focusing on a road sign and a building shown in FIG. At time t + Δt, (b),
An image as shown in (c) is obtained. By searching for corresponding points in these two images and connecting them, a velocity vector as shown in (d) is obtained. This is the optical flow. When the following vehicle approaches, the direction of the velocity vector of the optical flow shown in FIG. 3D is reversed. Here, these optical flows appear radially from one point called an FOE (Focus of Expansion) in the image. The FOE is called an infinity point or a vanishing point, and corresponds to one point indicating a direction directly opposite to a traveling direction of the own vehicle on an image when the vehicle is traveling straight. Thus, the optical flow required when the host vehicle is traveling is in a radial direction from the FOE. Here, the optical flow emitted from the vehicle traveling in the following or adjacent lane includes information including the position and the relative speed of the following or adjacent vehicle with respect to the own vehicle, the optical flow is longer, and the direction is larger than that of the FOE. If diverging, the risk is considered to be high. Next, the details will be described with reference to FIG. And have you optically placement in FIG, 2A is a video camera 2
Lens, 2B is the image plane of the video camera, f
Is the distance from the lens 2A to the image plane 2B, P
(X, Y, Z) is an arbitrary point on the following vehicle, p (x,
Assuming that y) is a point corresponding to the point P on the image plane 2B, x = f × X / Z (2) from the similarity ratio of the triangle. By transforming this equation and differentiating it over time, X '= (Δx / Δt · Z + x · Z ′) / f (3) Further, since the x-direction component u of the optical flow is u = Δx / Δt (4), using this, Z = (f × X′−xZ ′) / u (5) Become. Here, Z '= the relative speed between the following vehicle or the vehicle traveling in the adjacent lane and the own vehicle = -α (6) Therefore, the above equation (5) gives Z = (f × X ′ + xα). ) / U (7) Therefore, the x-direction component u of the optical flow is as follows: u = (f × X ′ + xα) / Z (8) The same applies to Y. Therefore, from the above equation (8), as Z becomes smaller, that is, as the distance to the following vehicle or a vehicle traveling in the adjacent lane becomes smaller, or as α becomes larger, that is, as the relative speed becomes larger,
The x component of the optical flow increases. This is the same in the Y direction. Therefore, the optical flow becomes longer as the distance to the following vehicle or the like becomes smaller, and further, as the relative speed becomes larger, whereby the direction of the optical flow becomes FO.
It is considered that the divergence with respect to E and the risk when the length is longer than when the length is shorter are relatively greater for the following vehicle or the adjacent vehicle. In this embodiment, the fact that the optical flow is obtained in a radial direction from the FOE is used to obtain the optical flow at a high speed. The method will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for obtaining an optical flow at high speed. First, time t
A window is set in a radial direction from the FOE with respect to one point of interest in the image of FIG. Next, at time t +
In the image at Δt, the window is moved one point at a time in the radial direction from the FOE, and the sum of the absolute values of the luminance differences from the window at time t is obtained. Then, the moving amount of the window when the sum is minimized is obtained as a speed vector of one point of interest (FIG. 5B). The luminance difference is, for example, between the pixels at the corresponding positions indicated by ● in (a) and (b) for each pixel constituting the window. By repeating the above processing at all points of the image at the time t, the optical flow of the entire image can be obtained. Alternatively, a pixel in the window may be scanned to extract a point of interest, and the extracted points may be connected to obtain an optical flow. Next, a method for obtaining the degree of risk will be described. If the direction of the optical flow is the direction toward the FOE, it indicates that the speed of the following vehicle is lower than the speed of the own vehicle and is away from the own vehicle. On the contrary, the direction of the optical flow is divergent with respect to the FOE. In some cases, it indicates that the vehicle is approaching. The direction of the optical flow generated by the scenery photographed in the set area, the mark on the road surface, or the like is all toward the FOE, and can be easily distinguished from the approaching following vehicle. Therefore, for example, for those whose optical flow direction diverges from the FOE, the length is weighted, and if the weighted value exceeds a certain threshold value, it is determined to be dangerous. In addition, several levels of thresholds can be set to determine the level of risk. Incidentally, in the vehicle rear side monitoring device 1 of this embodiment, since the degree of danger is determined based on the rear lane, the right adjacent lane and the left adjacent lane of the own vehicle, the image processing unit 3 determines the danger degree.
An optical flow is created for each of the three regions, and the risk determining unit 4 determines the risk of each of the three regions by using these optical flows. Here, the procedure of the risk determination process by the image processing section 3 and the risk determination section 4 is summarized as shown in FIG. First, in step SP1, the image processing unit 3
Captures the image at time t from the video camera 2, and then captures the image at time t + Δt in step SP2. After that, the FOE is set in step SP3. Then, the process proceeds to step SP4, where F is set in the set area.
Only the optical flow in the direction diverging from the OE is obtained, and in the next step SP5, the risk is calculated by the risk determining unit 4 using the weighted value. (3) Operation In the configuration described above, the rear side monitoring device 1 for a vehicle is configured as shown in FIG.
The indicators 5A to 5C are turned on in accordance with the degree of danger by executing the rear side monitoring processing procedure shown in FIG. That is, when the process is started in step SP10, first, the image processing unit 3 and the risk determination unit 4
An optical flow is created in step SP11, a risk is determined based on the vector of the optical flow, and a threshold determination is performed in step SP12 to determine whether or not the vehicle is in a dangerous state (i.e., a vehicle that approaches rapidly). Is determined). If it is determined in step SP12 that the state is not dangerous, the process returns to step SP11. If it is determined that the state is dangerous, step S11 is performed.
Move to P13. At step SP13, step SP12
Is determined to be a dangerous state, and if the direction is the direction of the adjacent lane on the right, the process proceeds to step S
Moves to P14, and if it is backward, step SP15
If it is the direction of the left adjacent lane, the process proceeds to step SP16. In step SP14, the danger determining unit 4 sends the display control signal S2A to the right warning display indicator 5A to turn on the right warning display indicator 5A, so that the vehicle approaching the driver from the right adjacent lane rapidly. Recognize that there is. In step SP15, the danger determining unit 4 sends the display control signal S2B to the braking warning display indicator 5B to turn on the braking warning display indicator 5B, thereby confirming that there is a vehicle approaching the driver from behind. Recognize. In step SP16, the danger determining unit 4 sends the display control signal S2C to the left warning display indicator 5C to turn on the left warning display indicator 5C, and there is a vehicle that is suddenly approaching the driver from the left adjacent lane. Recognize that. Then, after the processing in step SP14, SP15 or SP16, the process returns to step SP11. (4) Effect According to the above configuration, the driver displays the right warning display indicator 5A, the left warning display indicator 5C, and the braking warning display indicator 5B respectively on the right side mirror 6, the left side mirror 8, and the rear view mirror 7. A vehicle that can easily and accurately recognize that a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle have suddenly approached the host vehicle by being provided at a position where the vehicle can be seen within the same field of view. The rear side monitoring method device 1 can be realized. (5) Other Embodiments In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the right warning display indicator 5A and the left warning display indicator 5C are provided on the front pillar, and the brake warning display indicator 5B is mounted on the ceiling. However, the present invention is not limited to this, and the right warning display indicator 5A, the left warning display indicator 5C, and the braking warning display indicator 5B may be provided in the respective mirrors 5A, 5C, 5B.
B may be provided in the frame portion. In short, it may be provided at a position near each mirror so as to enter the same field of view as the mirror. In the above-described embodiment, the image processing unit 3 and the risk determining unit 4 are provided as risk determining means.
The movement of the same point in the two frames of images before and after the predetermined time is detected as an optical flow, and from the point at infinity (FOE) in the image that appears for a point on the vehicle traveling on the following vehicle or an adjacent lane. Although the case where the degree of danger is determined based on the magnitude of the optical flow vector in the diverging direction has been described, the present invention is not limited to this, and the point is that the relative position of the vehicle running in the rear lane or the adjacent lane with respect to the own vehicle is important. Any risk determination process may be performed as long as the risk can be determined based on the positional relationship. As described above, according to the present invention, there is provided an image pickup means for picking up an image of a rear side view from a running host vehicle, and the image pickup means is provided for the host vehicle based on the image picked up by the image pickup means. On the other hand, in a vehicle rear side monitoring device that detects a vehicle approaching from the rear or an adjacent lane and allows the driver to recognize this,
Using the image signal obtained by the imaging means, to detect a vehicle approaching from the rear or adjacent lane to the own vehicle,
Danger determining means for determining the degree of danger and the direction in which the degree of danger is large according to the degree of approach ;
Near the right side mirror so that it is in the same field of view as
A first indicator for displaying a warning when the risk determination means obtains a determination result indicating that the risk of the adjacent lane on the right side is high, and a door mirror on the left side.
A second indicator that is provided near the left side door mirror so as to enter one view, and that displays a warning when the risk degree determination unit obtains a determination result indicating that the degree of risk of the left adjacent lane is large; Enter the same field of view as the rearview mirror
A third indicator is provided in the vicinity of the rear-view mirror, and provides a warning display when the risk determination means obtains a determination result indicating that the rear risk is large, A vehicle rear side monitoring device that can easily and accurately recognize that a vehicle traveling in an adjacent lane and a following vehicle has suddenly approached the own vehicle can be realized.
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態による車両用後側方監視装置の構成を
示すブロック図である。
【図2】各インジケータの設置箇所を示す図である。
【図3】図1のビデオカメラが撮像する前景、画像及び
得られるオプティカルフローを示す略線図である。
【図4】障害物などの検出の仕方の説明に供する略線図
である。
【図5】オプティカルフローの求め方の説明に供する略
線図である。
【図6】危険度を求める際の処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図7】実施形態による車両用後側方監視装置の動作の
説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
2 ビデオカメラ(撮像手段)
3 画像処理部(危険度判断手段)
4 危険度判定部(危険度判断手段)
5A 右警告表示インジケータ(第1のインジケ
ータ)
5B 制動警告表示インジケータ(第3のインジ
ケータ)
5C 左警告表示インジケータ(第2のインジケ
ータ)BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle rear side monitoring device according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram showing locations where respective indicators are installed. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a foreground, an image, and an obtained optical flow captured by the video camera in FIG. 1; FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of detecting an obstacle or the like; FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of obtaining an optical flow. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for obtaining a degree of risk. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle rear side monitoring device according to the embodiment; [Description of Signs] 2 Video camera (imaging means) 3 Image processing section (risk determining means) 4 Danger determining section (risk determining means) 5A Right warning display indicator (first indicator) 5B Braking warning display indicator ( (3rd indicator) 5C Left warning display indicator (2nd indicator)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/00 B60R 21/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60R 21/00 B60R 21/34
Claims (1)
る撮像手段を有し、当該撮像手段により撮像した画像に
基づいて自車両に対して後方又は隣接車線から接近する
車両を検出して運転者にこのことを認識させる車両用後
側方監視装置において、 前記撮像手段により得られた画像信号を用いて、自車両
に対して前記後方又は隣接車線から接近してくる車両を
検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及び当該
危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段と、右側のドアミラーと同一の視界に入るように右側のドア
ミラーの近傍に設 けられ、前記危険度判断手段により右
側隣接車線の危険度が大きいことを示す判断結果が得ら
れたときに警告表示を行う第1のインジケータと、左側のドアミラーと同一の視界に入るように左側のドア
ミラーの近傍に 設けられ、前記危険度判断手段により左
側隣接車線の危険度が大きいことを示す判断結果が得ら
れたときに警告表示を行う第2のインジケータと、バックミラーと同一の視界に入るようにバックミラーの
近傍に 設けられ、前記危険度判断手段により後方の危険
度が大きいことを示す判断結果が得られたときに警告表
示を行う第3のインジケータとを具えることを特徴とす
る車両用後側方監視装置。(57) [Claim 1] An image pickup means for picking up an image of a rear side view from a running own vehicle, and based on an image picked up by the image pickup means, the rearward or rearward of the own vehicle. In a vehicle rear side monitoring device that detects a vehicle approaching from an adjacent lane and allows a driver to recognize this, using an image signal obtained by the imaging unit, the rear or adjacent lane to the own vehicle Danger determining means for detecting the approaching vehicle from the vehicle and determining the danger and the direction of the greater danger according to the degree of the approach, and the right door so as to enter the same field of view as the right door mirror.
Set in the vicinity of the mirror vignetting, the same view as the first indicator of warning display, and the left door mirror when the determination result indicating that the greater the risk of the right adjacent lane is obtained by the risk determination means As you enter the left door
Provided in the vicinity of the mirror, and a second indicator displaying a warning when a determination result indicating that a large risk of left adjacent lane is obtained by the risk determination means, into the same field of view and rearview mirror Like a rearview mirror
A third indicator provided in the vicinity and for displaying a warning when a judgment result indicating that the rear risk is large is obtained by the risk judgment means. Monitoring device.
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