JPH07333339A - Obstacle detector for automobile - Google Patents

Obstacle detector for automobile

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JPH07333339A
JPH07333339A JP6122510A JP12251094A JPH07333339A JP H07333339 A JPH07333339 A JP H07333339A JP 6122510 A JP6122510 A JP 6122510A JP 12251094 A JP12251094 A JP 12251094A JP H07333339 A JPH07333339 A JP H07333339A
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JP
Japan
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light
distance
image
pulsed light
obstacle
Prior art date
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Application number
JP6122510A
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Japanese (ja)
Inventor
Seishi Wataya
晴司 綿谷
Hiroko Maekawa
ひろ子 前川
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an obstacle detector for automobile in which high reliability is ensured even under low visibility conditions of nighttime, for example. CONSTITUTION:A pulse light L1 is transmitted from a light transmitting means 1 and a pulse light L2, reflected on an object 30, is received by a light receiving means 3 where the received light is subjected to photoelectric conversion. A distance measuring means 6 then measures the distance R to the object based on the time difference between the transmitting timing of pulse light and the receiving timing of reflected pulse. Furthermore, means 11 picks up the image of the object based on the reflected pulse light and image processing means 12-15 recognize the object based on an image signal G received from the image pickup means 11 thus enhancing the sensitivity of the image pickup means using the pulse light for illumination.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はパルス光を物体に向け
て照射するとともに物体からの反射パルス光を受光し、
パルス光および反射パルス光の往復時間に基づいて物体
までの距離を求める自動車用障害物検知装置に関し、特
にパルス光を照明とした画像信号に基づいて物体を認識
することにより信頼性を向上させた自動車用障害物検知
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention irradiates pulsed light toward an object and receives reflected pulsed light from the object,
The present invention relates to an obstacle detection device for an automobile that obtains a distance to an object based on the round-trip time of pulsed light and reflected pulsed light, and in particular, has improved reliability by recognizing the object based on an image signal that uses pulsed light as illumination. The present invention relates to an obstacle detection device for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の自動車用障害物検知
装置としては、たとえば特開平2−228579号公報
等に開示されているようなレーザレーダがよく知られて
いる。図9は従来の自動車用障害物検知装置の構成を示
すブロック図であり、図において、10は自車両に搭載
されたレーザレーダ、30は検知対象となる先行車両等
の物体である。レーザレーダ10は、以下の要素1〜6
から構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laser radar as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-228579 is well known as an obstacle detecting device for an automobile of this type. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle obstacle detection device. In the figure, 10 is a laser radar mounted on the host vehicle, and 30 is an object such as a preceding vehicle to be detected. The laser radar 10 includes the following elements 1-6.
It consists of

【0003】1はレーザダイオード等の発光素子を駆動
して物体30に向けてパルス光L1を送光する送光器、
2はパルス光L1の発生タイミングとなるクロックパル
スCLを発生するクロック発生器、3はパルス光L1が
照射された物体30からの反射パルス光L2を電気信号
ELに変換する受光器、4はクロックパルスCLに基づ
いてサンプルパルスSPを発生するサンプルパルス発生
器、5はサンプルパルスSPに応答して電気信号ELを
保持するサンプルホールド回路である。
Reference numeral 1 denotes a light transmitter for driving a light emitting element such as a laser diode to send pulsed light L1 toward an object 30.
Reference numeral 2 is a clock generator that generates a clock pulse CL that is the generation timing of the pulsed light L1, 3 is a light receiver that converts the reflected pulsed light L2 from the object 30 irradiated with the pulsed light L1 into an electric signal EL, and 4 is a clock A sample pulse generator 5 that generates a sample pulse SP based on the pulse CL is a sample hold circuit that holds the electric signal EL in response to the sample pulse SP.

【0004】6は制御機能および演算機能とともに測距
手段を含むCPUであり、送光器1を制御するととも
に、サンプルパルスSPおよびサンプルホールドされた
電気信号ELに基づいて物体30までの距離Rなどを算
出する。
Reference numeral 6 denotes a CPU including a distance measuring means as well as a control function and a calculation function, which controls the light transmitter 1 and the distance R to the object 30 based on the sample pulse SP and the sampled and held electric signal EL. To calculate.

【0005】次に、図10の説明図を参照しながら、図
9のように構成された従来の自動車用障害物検知装置の
動作について説明する。図9において、横軸は時間t、
縦軸は各時刻における自車両から物体30までの距離R
をそれぞれ示している。
Next, the operation of the conventional vehicle obstacle detection device configured as shown in FIG. 9 will be described with reference to the explanatory view of FIG. In FIG. 9, the horizontal axis represents time t,
The vertical axis represents the distance R from the vehicle to the object 30 at each time
Are shown respectively.

【0006】まず、クロック発生器2はクロックパルス
CLを生成し、送光器1はクロックパルスCLに同期し
てパルス光L1を送光する。パルス光L1は物体30に
より反射され、反射パルス光L2となって受光器3によ
り受光される。受光器3は、反射パルス光L2を光電変
換して電気信号ELとし、これをサンプルホールド回路
5に入力する。
First, the clock generator 2 generates the clock pulse CL, and the light transmitter 1 transmits the pulsed light L1 in synchronization with the clock pulse CL. The pulsed light L1 is reflected by the object 30, becomes reflected pulsed light L2, and is received by the light receiver 3. The light receiver 3 photoelectrically converts the reflected pulsed light L2 into an electric signal EL, which is input to the sample hold circuit 5.

【0007】一方、サンプルパルス発生器4は、クロッ
クパルスCLを計数し、その計数値NにΔt(距離分解
能に相当する時間)を乗じた時間(N・Δt)だけクロ
ックパルスCLを遅延させたサンプルパルスSPを生成
する。サンプルホールド回路5は、サンプルパルスSP
に応答して受光器3からの電気信号ELをサンプルし、
これを次のサンプルパルスSPまで保持する。
On the other hand, the sample pulse generator 4 counts the clock pulses CL, and delays the clock pulses CL by a time (N · Δt) obtained by multiplying the count value N by Δt (time corresponding to distance resolution). A sample pulse SP is generated. The sample hold circuit 5 has a sample pulse SP
In response to, sample the electrical signal EL from the light receiver 3,
This is held until the next sample pulse SP.

【0008】CPU6は、サンプルホールド回路5で保
持された電気信号ELを所定のしきい値L0と比較し、
しきい値L0以上の電気信号ELを物体30からの反射
パルス光L2に対応する信号として検出する。そして、
自車両から物体30までの距離Rを以下の式(1)のよ
うに算出する。
The CPU 6 compares the electric signal EL held by the sample hold circuit 5 with a predetermined threshold value L0,
The electric signal EL having a threshold value L0 or more is detected as a signal corresponding to the reflected pulsed light L2 from the object 30. And
The distance R from the host vehicle to the object 30 is calculated by the following equation (1).

【0009】R=N・Δt×(c/2) …(1)R = NΔt × (c / 2) (1)

【0010】ただし、式(1)において、Nはサンプル
パルス発生器4におけるクロックパルスCLの計数値、
N・ΔtはサンプルパルスSPの遅れ時間、cは光速度
である。
However, in the equation (1), N is the count value of the clock pulse CL in the sample pulse generator 4,
N · Δt is the delay time of the sample pulse SP, and c is the speed of light.

【0011】すなわち、クロックパルスCLの計数値N
から求めたパルス光L1および反射パルス光L2の時間
差に光速度cを乗じて物体30までの往復距離(=2
R)を求め、往復距離の1/2が求める距離Rとなる。
なお、クロックパルスCLの計数値Nは、最大検出距離
に相当する値になると0に戻る。
That is, the count value N of the clock pulse CL
The round-trip distance (= 2) to the object 30 by multiplying the time difference between the pulsed light L1 and the reflected pulsed light L2 obtained from
R) is obtained, and 1/2 of the round trip distance is the obtained distance R.
The count value N of the clock pulse CL returns to 0 when it reaches a value corresponding to the maximum detection distance.

【0012】以上の動作を1周期として繰り返すことに
より、連続的に距離Rを測定することができる。したが
って、CPU6は、算出された距離Rの時間変化が、た
とえば図10のように減少傾向を示す場合、障害物すな
わち物体30が自車両に接近中であると判断することが
できる。特に、時間変化の大きいA部においては、急接
近状態であることが分かる。
By repeating the above operation as one cycle, the distance R can be continuously measured. Therefore, the CPU 6 can determine that the obstacle, that is, the object 30 is approaching the host vehicle when the time change of the calculated distance R shows a decreasing tendency as shown in FIG. 10, for example. In particular, it can be seen that the area A, which changes greatly with time, is in a state of rapid approach.

【0013】また、よりきめ細かく物体30までの距離
Rを測定するために、スキャン方式を用いることもでき
る。この種の自動車用障害物検知装置は、図示しない
が、たとえば特公昭55−1555号公報等に記載され
ており、送光器1を水平方向に走査してパルス光L1を
複数の方向に照射し、各方向からの反射パルス光L2を
受光器4で受光するようになっている。この場合、たと
えば複数方向の距離データのうち、少なくとも1つの距
離データが図10のような減少傾向を示す場合に、物体
(障害物)30が接近中であると判断される。
A scanning method can be used to measure the distance R to the object 30 more finely. Although not shown, this type of vehicle obstacle detection device is disclosed, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 55-1555, and radiates the pulsed light L1 in a plurality of directions by scanning the light transmitter 1 in the horizontal direction. The reflected pulsed light L2 from each direction is received by the light receiver 4. In this case, for example, when at least one of the distance data in a plurality of directions has a decreasing tendency as shown in FIG. 10, it is determined that the object (obstacle) 30 is approaching.

【0014】さらに、カメラ等で撮像された画像を用い
て物体を検出する手法もよく知られており、この種の自
動車用障害物検知装置としては、たとえば「高速道路に
おける先行車の同定と追跡」(コンピュータビジョン、
1985.7.18)や「三次元画像認識技術を用いた
運転支援システム」(自動車技術会学術講演会前刷集9
24、1992−10)等に記載されたものがある。
Further, a method of detecting an object by using an image picked up by a camera or the like is well known, and as an obstacle detecting apparatus for an automobile of this type, for example, "identification and tracking of a preceding vehicle on a highway" is used. (Computer vision,
1985.7.18) and "Driving support system using three-dimensional image recognition technology" (Preprint 9 of the Academic Conference of the Society of Automotive Engineers of Japan)
24, 1992-10) and the like.

【0015】上記のように画像を用いた自動車用障害物
検知装置のうち、前者の内容は、道路上の障害物を車両
に限定して、車両の左右対称性を利用する手法であり、
後者の内容は、ステレオ式の画像センサを小領域に分割
して距離データを求め、各距離データの空間分布から障
害物を認識する手法である。
Of the obstacle detection devices for automobiles using images as described above, the former content is a technique of limiting the obstacles on the road to the vehicle and utilizing the left-right symmetry of the vehicle.
The latter content is a method in which a stereo image sensor is divided into small areas to obtain distance data, and an obstacle is recognized from the spatial distribution of each distance data.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車用障害物
検知装置は以上のように、送受光(パルス光L1および
反射パルス光L2)の時間差を検出する装置において
は、物体30からの反射パルス光L2を受光することに
よって物体30までの距離Rを計測し、距離Rの情報に
基づいて物体30が障害物であることを検知している。
しかしながら、反射パルス光L2のみに基づいて、物体
30が道路上の障害物であるのか、あるいはガードレー
ルのリフレクタであるのかを識別することはできない。
As described above, the conventional obstacle detection device for an automobile detects a reflected pulse from the object 30 in the device for detecting the time difference between the light transmission and reception (the pulsed light L1 and the reflected pulsed light L2). The distance R to the object 30 is measured by receiving the light L2, and based on the information on the distance R, it is detected that the object 30 is an obstacle.
However, it is not possible to identify whether the object 30 is an obstacle on the road or a reflector of the guardrail based on only the reflected pulsed light L2.

【0017】したがって、カーブや勾配の大きい道路を
走行しているときには、道路面やガードレールなど、検
知される物体30が実際には走行の障害とならない場合
においても障害物とみなしてしまう場合があり、最終的
な障害物検知のためのデータとして信頼性が低いという
問題点があった。また、画像を用いた装置においては、
薄暮や夜間などの視界不良時に検出不能になり、実用的
でないという問題点があった。
Therefore, when the vehicle is traveling on a road having a large curve or a steep slope, it may be regarded as an obstacle even if the detected object 30 such as a road surface or a guardrail does not actually obstruct the traveling. However, there is a problem that reliability is low as data for final obstacle detection. Moreover, in the device using the image,
There was a problem that it was not practical because it became undetectable when the visibility was poor, such as at dusk or at night.

【0018】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、パルス光が照射された物体を
画像処理で認識する手法を併用することによって、信頼
性を向上させた自動車用障害物検知装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an automobile having improved reliability by using a method of recognizing an object irradiated with pulsed light by image processing is also used. An object is to provide an obstacle detection device for use.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る自動車用障害物検知装置は、パルス光を送光する送光
手段と、パルス光が照射された物体からの反射パルス光
を受光して光電変換する受光手段と、パルス光の送光タ
イミングと反射パルス光の受光タイミングとの時間差に
基づいて物体までの距離を測定する測距手段と、反射パ
ルス光に基づいて物体を撮像する撮像手段と、撮像手段
から得られた画像信号に基づいて物体を認識する画像処
理手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle obstacle detection device for transmitting a pulsed light and a pulsed light reflected from an object irradiated with the pulsed light. Then, the light receiving means for photoelectrically converting, the distance measuring means for measuring the distance to the object based on the time difference between the light sending timing of the pulsed light and the light receiving timing of the reflected pulsed light, and the object is imaged based on the reflected pulsed light. It is provided with an image pickup means and an image processing means for recognizing an object based on an image signal obtained from the image pickup means.

【0020】また、この発明の請求項2に係る自動車用
障害物検知装置は、請求項1において、撮像手段は、送
光手段および受光手段と近接して一体的に構成されたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the obstacle detecting device for an automobile according to the first aspect, wherein the image pickup means is integrally formed in close proximity to the light transmitting means and the light receiving means.

【0021】また、この発明の請求項3に係る自動車用
障害物検知装置は、請求項1または請求項2において、
送光手段は、パルス光を複数の方向に照射し、測距手段
は、物体までの距離を複数の方向に対して測定するもの
である。
The obstacle detecting device for an automobile according to claim 3 of the present invention is the same as that according to claim 1 or 2.
The light transmitting means irradiates the pulsed light in a plurality of directions, and the distance measuring means measures the distance to the object in the plurality of directions.

【0022】また、この発明の請求項4に係る自動車用
障害物検知装置は、請求項1から請求項3までのいずれ
かにおいて、画像処理手段は、白線を検出して自車両の
走行する車線を特定し、測距手段は、車線内の反射光の
みを有効として物体までの距離を求めるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle obstacle detection device according to any one of the first to third aspects, in which the image processing means detects a white line and the lane in which the vehicle is traveling. The distance measuring means determines the distance to the object by validating only the reflected light in the lane.

【0023】また、この発明の請求項5に係る自動車用
障害物検知装置は、請求項1から請求項4までのいずれ
かにおいて、撮像手段は、反射パルス光の光軸に対して
垂直の方向に離間して一対設置され、画像処理手段は、
一対の撮像手段からの各画像信号のずれ量に基づいて物
体までの距離を求めるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vehicle obstacle detection device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the image pickup means has a direction perpendicular to the optical axis of the reflected pulsed light. The image processing means are installed as a pair apart from each other.
The distance to the object is obtained based on the shift amount of each image signal from the pair of image pickup means.

【0024】[0024]

【作用】この発明の請求項1においては、送受光の時間
差に基づく距離測定情報と、画像内の物体形状に基づく
物体認識情報とを用いて障害物を認識し、また、送光手
段の照明により撮像手段の感度特性を強化することによ
り、障害物認識の信頼性を向上させる。
According to the first aspect of the present invention, the obstacle is recognized by using the distance measurement information based on the time difference between light transmission and reception and the object recognition information based on the object shape in the image, and the illumination of the light transmitting means is performed. By enhancing the sensitivity characteristic of the image pickup means, the reliability of obstacle recognition is improved.

【0025】また、この発明の請求項2においては、撮
像手段と送光手段および受光手段とを一体構成して、装
置全体を小形化する。
Further, according to a second aspect of the present invention, the image pickup means, the light transmitting means and the light receiving means are integrally configured to downsize the entire apparatus.

【0026】また、この発明の請求項3においては、パ
ルス光を複数の方向に照射して距離を測定し、信頼性を
さらに向上させる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the pulsed light is irradiated in a plurality of directions to measure the distance, and the reliability is further improved.

【0027】また、この発明の請求項4においては、画
像内の白線を検出して自車両の走行する車線を特定し、
車線内の反射光のみを有効として物体までの距離を求
め、信頼性をさらに向上させる。
According to a fourth aspect of the present invention, the white line in the image is detected to identify the lane in which the vehicle is traveling,
The reliability is further improved by determining the distance to the object by validating only the reflected light in the lane.

【0028】また、この発明の請求項5においては、反
射パルス光の光軸に対して垂直の方向に離間した一対の
撮像手段から一対の画像信号を取得し、各画像信号のず
れ量に基づいて物体までの距離を求め、送受光時間差に
基づく距離を比較することにより、さらに信頼性を向上
させる。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, a pair of image signals is acquired from a pair of image pickup means which are separated from each other in a direction perpendicular to the optical axis of the reflected pulsed light, and based on the deviation amount of each image signal. The reliability is further improved by calculating the distance to the object and comparing the distances based on the difference between the light transmission and reception times.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

実施例1.(請求項1、請求項3および請求項4に対
応)以下、この発明の実施例1を図について説明する。
図1はこの発明の実施例1の構成を示すブロック図であ
り、図において、1〜6、10および30は前述と同様
のものである。20は反射パルス光L2に基づいて物体
30を撮像し且つ画像処理する画像センサであり、以下
の要素11〜15から構成されている。
Example 1. (Corresponding to Claim 1, Claim 3 and Claim 4) Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention, in which 1 to 6, 10 and 30 are the same as those described above. Reference numeral 20 denotes an image sensor that captures an image of the object 30 based on the reflected pulsed light L2 and performs image processing, and includes the following elements 11 to 15.

【0030】11は撮像視野Bを有するビデオカメラで
あり、撮像視野B内の画像信号Gを生成する撮像手段を
構成している。12は画像信号Gをデジタル画像信号D
Gに変換するAD変換器、13は1画面分のデジタル画
像信号DGを格納する画像メモリ、14は画像メモリ1
3内のデータに対して種々の演算処理を行う演算器、1
5は画像メモリ13および演算器14と関連して白線検
出等の処理をおこなうCPUである。
Reference numeral 11 denotes a video camera having an image pickup visual field B, which constitutes an image pickup means for generating an image signal G within the image pickup visual field B. 12 is a digital image signal D for the image signal G
An AD converter for converting to G, an image memory 13 for storing a digital image signal DG for one screen, and an image memory 1 for 14
An arithmetic unit that performs various arithmetic processes on the data in 3
A CPU 5 performs processing such as white line detection in association with the image memory 13 and the arithmetic unit 14.

【0031】AD変換器12〜CPU15は、画像信号
Gに基づいて物体30を認識するための画像処理手段を
構成している。また、画像センサ20内のCPU15
は、レーザレーダ10内のCPU6と協動しており、C
PU6から距離Rのデータを取り込んでいる。
The AD converter 12 to the CPU 15 constitute image processing means for recognizing the object 30 based on the image signal G. In addition, the CPU 15 in the image sensor 20
Is cooperating with the CPU 6 in the laser radar 10, and C
Data of distance R is taken in from PU6.

【0032】次に、図1に示したこの発明の実施例1の
動作について説明する。この場合、レーザレーダ10に
おける物体(障害物)30の検知方法および距離R演算
手順は従来例と同様であり、画像センサ20が付加され
た点のみが異なる。なお、ここでは、スキャニングによ
りきめ細かく距離Rを測定するために、レーザレーダ1
0は、スキャン式の送光器1を用いているものとする。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. In this case, the method for detecting the object (obstacle) 30 and the procedure for calculating the distance R in the laser radar 10 are the same as those in the conventional example, except that the image sensor 20 is added. In addition, here, in order to measure the distance R finely by scanning, the laser radar 1
It is assumed that 0 uses the scanning type light transmitter 1.

【0033】画像センサ20において、ビデオカメラ1
1から得られた画像信号Gは、AD変換器12によりデ
ジタル画像信号DGに変換され、画像メモリ13に画像
データとして記憶される。CPU15は、画像メモリ1
3内の画像データを演算器14に入力するように設定
し、演算器14に演算開始時刻ならびに、たとえば加算
または減算などの演算モードを出力し、その結果を演算
器14から取り込む。
In the image sensor 20, the video camera 1
The image signal G obtained from 1 is converted into a digital image signal DG by the AD converter 12 and stored in the image memory 13 as image data. The CPU 15 is the image memory 1
The image data in 3 is set to be input to the calculator 14, the calculation start time and the calculation mode such as addition or subtraction are output to the calculator 14, and the result is fetched from the calculator 14.

【0034】このとき、送光器1からのパルス光L1は
ビデオカメラ11の撮像視野Bを照明するための光源と
なっており、薄暮や夜間などのコントラストの少ない状
況においても、ノイズ等の影響が少ない鮮明な画像信号
Gが得られるようになっている。
At this time, the pulsed light L1 from the light transmitter 1 serves as a light source for illuminating the imaging visual field B of the video camera 11, and the influence of noise or the like is exerted even in a situation where the contrast is low such as twilight or night. A clear image signal G with less noise is obtained.

【0035】次に、図2の説明図および図3のフローチ
ャートを参照しながら、この発明の実施例1による画像
センサ20の処理動作についてさらに詳細に説明する。
図2は画像センサ20による処理経過を画像化またはグ
ラフ化しており、(a)はビデオカメラ11により撮像
された画像、(b)は画像(a)内の道路面領域、
(c)は道路面領域(b)内の横エッジ点、(d)は横
エッジ点(c)のヒストグラム、(e)は各距離データ
の測定範囲、(f)は横エッジ点(c)および測定範囲
(e)を合成した画像、(g)は画像(a)内に物体3
0までの距離を表示した状態をそれぞれ示す。
Next, the processing operation of the image sensor 20 according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the explanatory view of FIG. 2 and the flowchart of FIG.
FIG. 2 is an image or graph of the processing progress by the image sensor 20, (a) is an image captured by the video camera 11, (b) is a road surface area in the image (a),
(C) is a lateral edge point in the road surface area (b), (d) is a histogram of the lateral edge point (c), (e) is a measurement range of each distance data, (f) is a lateral edge point (c). And an image obtained by synthesizing the measurement range (e), (g) shows the object 3 in the image (a).
The respective states in which the distance to 0 is displayed are shown.

【0036】図2(c)において、Hは横エッジ点のヒ
ストグラム(図2(d))から求められた障害物候補の
位置、Wは後述する実施例3において測距するときに用
いられるウィンドである。また、図2(d)において、
Vはヒストグラム(横エッジ点の度数)をとるための垂
直位置、Vpはヒストグラムのピーク点であり、図2
(e)において、e1〜e5は各距離データの測定領域
である。
In FIG. 2 (c), H is the position of the obstacle candidate obtained from the histogram of the lateral edge points (FIG. 2 (d)), and W is the window used for distance measurement in Example 3 described later. Is. In addition, in FIG.
V is a vertical position for taking a histogram (frequency of lateral edge points), and Vp is a peak point of the histogram.
In (e), e1 to e5 are measurement areas of each distance data.

【0037】まず、白線検出処理(ステップS40)に
おいて、図2(a)の画像から白線候補点を抽出する。
すなわち、道路部と白線部との間に輝度差があることを
利用して、輝度差を所定のしきい値で2値化するか、ま
たは、輝度信号を微分して輝度差の変化率を求める。こ
のような白線検出処理は、たとえば特開平3−2734
98号公報等に開示されているように、一般的な手法で
ある。
First, in the white line detection processing (step S40), white line candidate points are extracted from the image of FIG.
That is, by utilizing the fact that there is a brightness difference between the road part and the white line part, the brightness difference is binarized with a predetermined threshold value, or the brightness signal is differentiated to obtain the change rate of the brightness difference. Ask. Such white line detection processing is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3734/1993.
This is a general method as disclosed in Japanese Patent Publication No. 98 and the like.

【0038】続いて、道路面検出処理(ステップS4
1)において、白線検出処理(ステップS40)で検出
された白線候補で囲まれた領域を、図2(b)の斜線部
のように、道路面として検出する。
Subsequently, a road surface detection process (step S4)
In 1), the area surrounded by the white line candidates detected in the white line detection processing (step S40) is detected as a road surface, as indicated by the shaded area in FIG. 2B.

【0039】次に、横エッジ検出処理(ステップS4
2)において、道路面検出処理(ステップS41)で検
出された道路上の点に対して、図2(c)および(d)
のように水平エッジ点を検出し、各垂直位置毎の横エッ
ジ点のヒストグラムをとる。このような横エッジ検出処
理は、たとえば「コンピュータ画像処理」(産報出版、
第20頁参照)に記載されているような周知の水平エッ
ジ検出フィルタ等を用いて実行することができる。
Next, a horizontal edge detection process (step S4)
2C, the points on the road detected in the road surface detection process (step S41) are compared with those in FIGS.
Then, the horizontal edge points are detected and the histogram of the horizontal edge points for each vertical position is taken. Such lateral edge detection processing is performed by, for example, “computer image processing” (industry publication,
This can be carried out by using a well-known horizontal edge detection filter or the like as described in page 20).

【0040】また、障害物候補選択処理(ステップS4
3)において、画面の下方から垂直方向にサーチして、
ヒストグラムのピーク点Vpを求め、ピーク点Vpの位
置Hに障害物候補すなわち物体30があると判断する。
この処理は、自車両の走行車線内に車やオートバイ等の
障害物がある場合に、道路面領域(図2(b))と障害
物(物体30)との接する面で多くの横エッジ点(図2
(c))が発生することを利用して、障害物の形状を認
識する手法である。
In addition, obstacle candidate selection processing (step S4)
In 3), search vertically from the bottom of the screen,
The peak point Vp of the histogram is obtained, and it is determined that there is an obstacle candidate, that is, the object 30 at the position H of the peak point Vp.
This processing is performed when many obstacles such as a car and a motorcycle are present in the driving lane of the own vehicle, and many lateral edge points are present on the contact surface between the road surface area (FIG. 2B) and the obstacle (object 30). (Fig. 2
This is a method of recognizing the shape of an obstacle by utilizing the occurrence of (c)).

【0041】次に、距離データ入力処理(ステップS4
4)において、レーザレーダ10から、各測定領域e1
〜e5内の複数の距離Rを示すデータ(たとえば、「1
0」、「15」、「22」、「80」および「35」か
らなる距離データ)を、図2(e)のように取り込む。
Next, a distance data input process (step S4)
4), from the laser radar 10 to each measurement area e1
Data indicating a plurality of distances R within ~ e5 (for example, "1
The distance data composed of 0, 15, 15, 22, 80 and 35) is taken in as shown in FIG.

【0042】最後に、障害物検出処理(ステップS4
5)において、図2(f)のように、測定領域e1〜e
5と道路面領域(斜線部)とを合成し、距離データ入力
処理(ステップS44)で演算された距離データ(図2
(e))と、障害物候補選択処理(ステップS43)で
選択した障害物候補の位置Hとから、図2(g)のよう
に、物体30(障害物)までの距離Rを決定する。この
場合、距離Rは、測定領域e3に対応する距離データ
「22m」となって画面内に表示される。
Finally, obstacle detection processing (step S4)
5), as shown in FIG. 2F, measurement areas e1 to e
5 and the road surface area (hatched portion) are combined, and the distance data (FIG. 2) calculated in the distance data input process (step S44) is calculated.
From (e)) and the position H of the obstacle candidate selected in the obstacle candidate selection process (step S43), the distance R to the object 30 (obstacle) is determined as shown in FIG. In this case, the distance R is displayed on the screen as the distance data “22 m” corresponding to the measurement area e3.

【0043】すなわち、レーザレーダ10は、図2
(e)のように、各測距範囲e1〜e5の距離データを
出力する。また、画像センサ20は、障害物検出処理
(ステップS45)において、図2(f)のように、各
距離データを入力画像(a)に対応する位置に当ては
め、道路面領域(斜線部)内で横線(横エッジ点)を最
も多く含む位置Hの測定領域e3の距離「22」を障害
物までの距離とみなし、図2(g)のように、入力画像
に付加される。
That is, the laser radar 10 is shown in FIG.
As in (e), the distance data of each distance measuring range e1 to e5 is output. Further, in the obstacle detection process (step S45), the image sensor 20 applies each distance data to the position corresponding to the input image (a), as shown in FIG. 2 (f), and within the road surface area (hatched portion). The distance "22" of the measurement area e3 at the position H including the largest number of horizontal lines (horizontal edge points) is regarded as the distance to the obstacle, and is added to the input image as shown in FIG.

【0044】このようにして、レーザレーダ10からの
距離データと、画像センサ20からの障害物候補位置デ
ータとに基づいて、自車線内のいる障害物までの距離R
を検出することができる。このとき、送光器1からのパ
ルス光L1が照明として作用するので、ビデオカメラ1
1の撮像感度を高くすることができる。また、前述した
ように、送光器1のスキャニングによる各方向の距離デ
ータのうちの少なくとも1つが、図10のように減少傾
向を示す場合に、接近中の危険な物体30の存在を認識
することができる。
Thus, based on the distance data from the laser radar 10 and the obstacle candidate position data from the image sensor 20, the distance R to the obstacle in the own lane is set.
Can be detected. At this time, since the pulsed light L1 from the light transmitter 1 acts as illumination, the video camera 1
The imaging sensitivity of 1 can be increased. Further, as described above, when at least one of the distance data in each direction due to the scanning of the light transmitter 1 shows a decreasing tendency as shown in FIG. 10, the existence of the dangerous object 30 approaching is recognized. be able to.

【0045】ここでは、画像センサ20において、まず
白線を検出して道路面を切り出し、道路面の範囲内の横
エッジ点を障害物候補として認識したが、他の認識処
理、たとえば従来例で述べた車両の左右対称性を利用す
る手法を用いても、同様に信頼性の高い障害物認識を実
現することができる。また、レーザレーダ10におい
て、画像センサ20から白線位置を取得して、自車線内
の反射光のみを有効として距離Rを求めるようにしても
よい。
Here, the image sensor 20 first detects a white line, cuts out the road surface, and recognizes a lateral edge point within the range of the road surface as an obstacle candidate. However, other recognition processing, for example, a conventional example will be described. Even if the method utilizing the left-right symmetry of the vehicle is used, similarly reliable obstacle recognition can be realized. Further, in the laser radar 10, the white line position may be acquired from the image sensor 20, and only the reflected light within the own lane may be made effective to obtain the distance R.

【0046】実施例2.(請求項2に対応)なお、上記
実施例1では、画像センサ20をレーザレーダ10から
離間して配置したが、レーザレーダ10に近接して一体
的に構成してさらに小形化を実現してもよい。図4はレ
ーザレーダおよび画像センサを一体化したこの発明の実
施例2の構成を示すブロック図であり、図において、1
〜5、11〜14および30は前述と同様のものであ
る。
Example 2. (Corresponding to Claim 2) In the first embodiment, the image sensor 20 is arranged apart from the laser radar 10, but the image sensor 20 is arranged in close proximity to the laser radar 10 so as to be integrated with the laser radar 10. Good. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention in which a laser radar and an image sensor are integrated, and in FIG.
5 to 11 to 14 and 30 are the same as described above.

【0047】40はレーザレーダ10および画像センサ
20(図1参照)を一体構成にした障害物検出ユニット
であり、CPU6および15の両方の機能を有するCP
U41を含む。この場合、距離演算処理および障害物検
出処理などについては、前述と同様なので説明を省略す
る。
Reference numeral 40 denotes an obstacle detection unit in which the laser radar 10 and the image sensor 20 (see FIG. 1) are integrally formed, and a CP having the functions of both the CPUs 6 and 15.
Including U41. In this case, the distance calculation process and the obstacle detection process are the same as those described above, and thus the description thereof is omitted.

【0048】図4内の障害物検出ユニット40のよう
に、上記実施例1におけるレーザレーダ10および画像
センサ20を一体化することにより、通信線の断線など
によるエラーを回避するとともに、部品点数の削減や小
形化によりコストダウンを実現することができる。
Like the obstacle detection unit 40 in FIG. 4, by integrating the laser radar 10 and the image sensor 20 in the first embodiment, errors due to disconnection of communication lines and the like can be avoided and the number of parts can be reduced. Cost reductions can be realized through reductions and miniaturization.

【0049】実施例3.(請求項5に対応)また、上記
実施例1では、1台のビデオカメラ11を用いて画像信
号Gを得たが、一対のビデオカメラからステレオ式の画
像信号を得るようにしてもよい。図5は一対のビデオカ
メラを用いたこの発明の実施例3の構成を示すブロック
図であり、図において、1〜6、10および30は前述
と同様のものである。また、20Aは画像センサ20に
対応しており、以下の構成からなる。
Example 3. (Corresponding to claim 5) In the first embodiment, the image signal G is obtained by using one video camera 11, but a stereo image signal may be obtained from a pair of video cameras. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention using a pair of video cameras. In the figure, 1 to 6, 10 and 30 are the same as those described above. Further, 20A corresponds to the image sensor 20 and has the following configuration.

【0050】11aおよび11bはステレオカメラを構
成する一対のビデオカメラ、B1およびB2は各ビデオ
カメラ11aおよび11bの撮像視野、Mはビデオカメ
ラ11aと11bとの間の距離、G1およびG2は各ビ
デオカメラ11aおよび11bで撮像された一対の画像
信号、12aおよび12bは各画像信号G1およびG2
をAD変換するAD変換器、DG1およびDG2はAD
変換後のデジタル画像信号である。
11a and 11b are a pair of video cameras constituting a stereo camera, B1 and B2 are imaging fields of view of the video cameras 11a and 11b, M is a distance between the video cameras 11a and 11b, and G1 and G2 are video. A pair of image signals imaged by the cameras 11a and 11b, and 12a and 12b are image signals G1 and G2, respectively.
AD converters for AD-converting DG, DG1 and DG2 are AD
It is a digital image signal after conversion.

【0051】13aおよび13bは各デジタル画像信号
DG1およびDG2を格納する画像メモリ、14Aは画
像メモリ13aおよび13b内の画像信号すなわち画像
データに対して種々の演算を行う演算器である。15A
は各画像メモリ13aおよび13bならびに演算器14
Aを制御するCPUであり、各画像メモリ13aおよび
13b内の画像データを読み出して、演算器14Aによ
り所定の演算処理を実行する。
Reference numerals 13a and 13b are image memories for storing the respective digital image signals DG1 and DG2, and 14A is a computing unit for performing various computations on the image signals, that is, the image data in the image memories 13a and 13b. 15A
Are the image memories 13a and 13b and the arithmetic unit 14
A CPU that controls A, reads out image data in each of the image memories 13a and 13b, and executes a predetermined arithmetic processing by the arithmetic unit 14A.

【0052】この場合、レーザレーダ10における距離
Rの演算処理手順については実施例1と同様であり、画
像センサ20A内のステレオ画像処理構成のみが異な
る。すなわち、画像センサ20Aにおいて、障害物候補
の選択処理については実施例1と同様であるが、2台の
ビデオカメラ11aおよび11bを備えたことと、ステ
レオカメラに対応して各画像信号G1およびG2を処理
する一対の画像処理手段を備えたこととが異なる。
In this case, the procedure for calculating the distance R in the laser radar 10 is the same as that in the first embodiment, and only the stereo image processing configuration in the image sensor 20A is different. That is, in the image sensor 20A, the obstacle candidate selection process is the same as that in the first embodiment, but the two image cameras G1 and G2 are provided corresponding to the provision of the two video cameras 11a and 11b. Is provided with a pair of image processing means for processing.

【0053】したがって、演算器14AおよびCPU1
5Aは、ステレオカメラによる測距機能を実現するため
に、2つのビデオカメラ11aおよび11bの画像ずれ
から視差を求める一般的な手法を採用している。この種
の手法は、たとえば「テレビジョン学会技術報告」(第
12巻、第24号、第1頁〜第6頁)の「部分領域ごと
のマッチング法を用いたステレオ視による車間距離の計
測」により参照することができる。
Therefore, the arithmetic unit 14A and the CPU 1
5A employs a general method of obtaining a parallax from image shifts of two video cameras 11a and 11b in order to realize a distance measuring function by a stereo camera. This kind of method is, for example, “Measurement of inter-vehicle distance by stereoscopic vision using matching method for each partial area” in “Technical Report of Television Society” (Vol. 12, No. 24, pp. 1 to 6). Can be referred to.

【0054】次に、図2とともに、図6のフローチャー
トおよび図7の説明図を参照しながら、図5に示したこ
の発明の実施例3の処理動作について説明する。図6に
おいて、S40〜S44は図3内と同様のステップであ
り、また、S45AはステップS45に対応しており、
障害物候補測距処理ステップS50が挿入された点が異
なる。
Next, the processing operation of the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the explanatory view of FIG. 7 together with FIG. In FIG. 6, S40 to S44 are the same steps as in FIG. 3, and S45A corresponds to step S45,
The difference is that the obstacle candidate distance measurement processing step S50 is inserted.

【0055】まず、一対のビデオカメラ11aおよび1
1bからの画像信号G1およびG2に基づく画像データ
のうちの一方を選択して基準画像とし、この基準画像に
対して図6内の画像処理ステップS40〜S43を実行
する。すなわち、図2(a)の画像から図2(b)のよ
うに、白線検出処理(ステップS40)および道路面検
出処理(ステップS41)を行い、図2(c)〜(f)
のように、横エッジ処理(ステップS42)および障害
物候補測距処理(ステップS43)を行う。
First, a pair of video cameras 11a and 1a
One of the image data based on the image signals G1 and G2 from 1b is selected as a reference image, and the image processing steps S40 to S43 in FIG. 6 are executed for this reference image. That is, as shown in FIG. 2B, the white line detection process (step S40) and the road surface detection process (step S41) are performed from the image of FIG.
As described above, the lateral edge processing (step S42) and the obstacle candidate distance measuring processing (step S43) are performed.

【0056】次に、障害物候補測距処理(ステップS5
0)において、基準画像に対して、障害物候補位置Hを
中心とし且つ自車線内に内接する四角形を測距用のウィ
ンドW(図2(c)参照)として設定し、ウィンドW内
の障害物までの距離RWを測定する。すなわち、基準画
像上に設定したウィンドWを基準ウィンドとし、他方の
画像の中から最も近似したウィンドを検出することによ
って、2つの画像間のずれ量nを求め、ずれ量nから距
離RWを求める。
Next, obstacle candidate distance measuring processing (step S5)
In 0), with respect to the reference image, a quadrangle centered on the obstacle candidate position H and inscribed in the own lane is set as the window W for distance measurement (see FIG. 2C), and the obstacle in the window W is set. Measure the distance RW to the object. That is, by using the window W set on the reference image as the reference window, the displacement amount n between the two images is obtained by detecting the most approximate window from the other image, and the distance RW is obtained from the displacement amount n. .

【0057】このとき、基準ウィンドW内の障害物まで
の距離RWは、基準画像に対応する一方のビデオカメラ
11aの焦点距離fと、2つのビデオカメラ間の距離M
(基線長と称される)とを用いて、以下の式(2)から
求められる。
At this time, the distance RW to the obstacle in the reference window W is the focal length f of one video camera 11a corresponding to the reference image and the distance M between the two video cameras.
(Referred to as the baseline length), and is calculated from the following equation (2).

【0058】RW=f×M/n…(2)RW = f × M / n (2)

【0059】続いて、距離データ入力処理(ステップS
44)において、レーザレーダ10から式(1)に基づ
く距離データRを入力する。また、障害物検出処理(ス
テップS45A)において、距離データRと式(2)に
基づく距離データRWとを比較し、各距離RとRWとの
差ΔR(=|R−RW|)が所定値r以下であれば、2
つの距離RおよびRWが同じであって障害物までの距離
Rを示しているものと判断し、実施例1と同様の処理を
おこなう。
Subsequently, a distance data input process (step S
At 44), the distance data R based on the equation (1) is input from the laser radar 10. In the obstacle detection process (step S45A), the distance data R is compared with the distance data RW based on the equation (2), and the difference ΔR (= | R−RW |) between the distances R and RW is a predetermined value. If r or less, 2
It is determined that the two distances R and RW are the same and that the distance R to the obstacle is indicated, and the same processing as in the first embodiment is performed.

【0060】一方、2つの距離の差ΔRが所定値rより
大きい場合は、たとえば走行モードや距離データの時系
列変化などによって、どちらかの距離RまたはRWを選
択する必要がある。たとえば、図7(a)のように、レ
ーザレーダ10に基づく距離データRが不安定で且つ画
像センサ20Aに基づく距離データRWが安定している
場合は、安定している画像センサ20A側の距離データ
RWを採用する。
On the other hand, when the difference ΔR between the two distances is larger than the predetermined value r, it is necessary to select one of the distances R or RW depending on, for example, the running mode or the time series change of the distance data. For example, as shown in FIG. 7A, when the distance data R based on the laser radar 10 is unstable and the distance data RW based on the image sensor 20A is stable, the stable distance on the image sensor 20A side. Data RW is adopted.

【0061】しかし、図7(b)のように、ある時点t
oで2つの距離データRおよびRWが安定のまま全く異
なってしまった場合は、装置エラーとみなし、いずれの
距離データも採用しないようにする。このとき、必要に
応じて警報表示等が行われてもよい。これにより、誤っ
た距離に基づく危険度判定を防止し、フェールセーフ機
能を付加した、安全性の高い装置が得られる。
However, as shown in FIG. 7B, at a certain time t
If the two distance data R and RW are completely different while remaining stable at o, it is regarded as a device error and neither distance data is adopted. At this time, an alarm display or the like may be performed if necessary. As a result, it is possible to obtain a highly safe device in which the risk determination based on the wrong distance is prevented and the fail-safe function is added.

【0062】この場合、画像センサ20Aにおいて、障
害物候補位置HにウィンドWを設定したが、画像内を小
領域に分割して各領域毎に距離データRWiを求め、各
距離データRWiの空間分布から障害物を認識する手法
を用いてもよく、同様に信頼性の高い障害物認識を実現
することができる。
In this case, in the image sensor 20A, the window W is set at the obstacle candidate position H, but the image is divided into small areas, the distance data RWi is obtained for each area, and the spatial distribution of each distance data RWi is obtained. A method of recognizing an obstacle may be used, and similarly highly reliable obstacle recognition can be realized.

【0063】また、前述のように、車両の左右対称性を
用いて画像処理を行ってもよく、レーザレーダ10にお
いて、画像センサ20Aからの白線位置情報に基づき自
車線内の反射光のみを有効として距離Rを求めてもよ
い。また、一対のビデオカメラ11aおよび11bは、
反射パルス光L2の光軸に対して垂直の方向であれば、
上下または左右等の任意の方向に配置してもよく、同様
の効果を奏することは言うまでもない。
Further, as described above, the image processing may be performed using the left-right symmetry of the vehicle, and in the laser radar 10, only the reflected light within the own lane is effective based on the white line position information from the image sensor 20A. The distance R may be calculated as Also, the pair of video cameras 11a and 11b are
If the direction is perpendicular to the optical axis of the reflected pulsed light L2,
Needless to say, they may be arranged in any direction such as up and down or left and right, and the same effect is obtained.

【0064】実施例4.さらに、上記各実施例では、画
像センサ20または20Aとレーザレーダ10との間で
データ通信が行われているが、通信方向は単方向または
双方向のどちらでもよく、さらに新たな障害物認識用ユ
ニットに各データを送信するようにしてもよい。
Example 4. Further, in each of the above embodiments, data communication is performed between the image sensor 20 or 20A and the laser radar 10, but the communication direction may be unidirectional or bidirectional, and a new obstacle recognition Each data may be transmitted to the unit.

【0065】図8は障害物認識用ユニットを追加したこ
の発明の実施例4の構成例を概略的に示すブロック図で
あり、図において、10および20は前述と同様のもの
である。22はレーザレーダ10および画像センサ20
に接続された障害物認識用ユニットであり、レーザレー
ダ10および画像センサ20から距離データおよび障害
物候補データを受信して障害物を認識するようになって
いる。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing a configuration example of the fourth embodiment of the present invention in which an obstacle recognition unit is added. In the figure, 10 and 20 are the same as those described above. Reference numeral 22 denotes the laser radar 10 and the image sensor 20.
Is an obstacle recognition unit connected to the laser radar 10 and the image sensor 20 and receives distance data and obstacle candidate data from the laser radar 10 and the image sensor 20 to recognize an obstacle.

【0066】この場合、レーザレーダ10および画像セ
ンサ20は、認識用ユニット22に距離データRおよび
RWや障害物候補データ等を転送し、障害物認識用ユニ
ット22は、受信データに基づいて障害物認識処理等を
実行する。したがって、障害物認識用ユニット22は、
レーザレーダ10および画像センサ20内のCPU6お
よび15(図1参照)の機能を兼ねることもできる。
In this case, the laser radar 10 and the image sensor 20 transfer the distance data R and RW, obstacle candidate data and the like to the recognition unit 22, and the obstacle recognition unit 22 uses the received data to detect obstacles. Performs recognition processing and the like. Therefore, the obstacle recognition unit 22 is
The functions of the CPUs 6 and 15 (see FIG. 1) in the laser radar 10 and the image sensor 20 can also be combined.

【0067】図8のような構成においても、上記各実施
例と同様に、障害物以外の対象物からの反射光の受光を
防止し、反射パルス光L2および画像データに基づく信
頼性の高い障害物認識を実現することができる。すなわ
ち、送受光時間差に基づく距離測定機能と画像データに
基づく物体認識機能とを用いることにより、薄暮や夜間
等の視界不良状態においても、ガードレールや標識等を
誤検知することなく、障害物を確実に検知することがで
きる。
Also in the configuration as shown in FIG. 8, similarly to each of the above-described embodiments, the reception of the reflected light from the object other than the obstacle is prevented, and the highly reliable obstacle based on the reflected pulsed light L2 and the image data is obtained. Object recognition can be realized. That is, by using the distance measuring function based on the time difference between transmitting and receiving light and the object recognizing function based on image data, even in a poor visibility condition such as twilight or night, the obstacles can be reliably detected without erroneously detecting the guardrail or the sign. Can be detected.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、パルス光を送光する送光手段と、パルス光が照射さ
れた物体からの反射パルス光を受光して光電変換する受
光手段と、パルス光の送光タイミングと反射パルス光の
受光タイミングとの時間差に基づいて物体までの距離を
測定する測距手段と、反射パルス光に基づいて物体を撮
像する撮像手段と、撮像手段から得られた画像信号に基
づいて物体を認識する画像処理手段とを設け、パルス光
を照明として撮像手段の感度を上げるようにしたので、
夜間等の視界不良状況にあっても信頼性を向上させた自
動車用障害物検知装置が得られる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the light transmitting means for transmitting the pulsed light, and the light receiving for photoelectrically converting the reflected pulsed light from the object irradiated with the pulsed light. Means, distance measuring means for measuring the distance to the object based on the time difference between the timing of sending the pulsed light and the timing of receiving the reflected pulsed light, an imaging means for imaging the object based on the reflected pulsed light, and an imaging means Since an image processing means for recognizing an object based on the image signal obtained from is provided and the sensitivity of the imaging means is increased by using pulsed light as illumination,
There is an effect that an obstacle detection device for an automobile having improved reliability can be obtained even in a poor visibility condition such as at night.

【0069】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、撮像手段は、送光手段および受光手段と
近接して一体的に構成されたので、信頼性を向上させる
とともに小形化を実現した自動車用障害物検知装置が得
られる効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the image pickup means is integrally formed in close proximity to the light transmitting means and the light receiving means, so that the reliability is improved and the size is reduced. There is an effect that an obstacle detection device for an automobile that realizes the above can be obtained.

【0070】また、この発明の請求項3によれば、請求
項1または請求項2において、送光手段は、パルス光を
複数の方向に照射し、測距手段は、物体までの距離を複
数の方向に対して測定するようにしたので、さらに信頼
性を向上させた自動車用障害物検知装置が得られる効果
がある。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the light transmitting means irradiates the pulsed light in a plurality of directions, and the distance measuring means determines a plurality of distances to the object. Since the measurement is performed in the direction of, there is an effect that an obstacle detection device for a vehicle with further improved reliability can be obtained.

【0071】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1から請求項3までのいずれかにおいて、画像処理手
段は、白線を検出して自車両の走行する車線を特定し、
測距手段は、車線内の反射光のみを有効として物体まで
の距離を求めるようにしたので、さらに信頼性を向上さ
せた自動車用障害物検知装置が得られる効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the image processing means detects the white line to identify the lane in which the host vehicle is traveling,
Since the distance measuring means determines only the reflected light in the lane to obtain the distance to the object, there is an effect that an obstacle detecting device for a vehicle with further improved reliability can be obtained.

【0072】また、この発明の請求項5によれば、請求
項1から請求項4までのいずれかにおいて、撮像手段
は、反射パルス光の光軸に対して垂直の方向に離間して
一対設置され、画像処理手段は、一対の撮像手段からの
各画像信号のずれ量に基づいて物体までの距離を求める
ようにしたので、さらに信頼性を向上させた自動車用障
害物検知装置が得られる効果がある。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, a pair of the image pickup means are installed in a direction perpendicular to the optical axis of the reflected pulsed light. Then, the image processing means obtains the distance to the object based on the shift amount of each image signal from the pair of image pickup means, so that an obstacle detection device for a vehicle with further improved reliability can be obtained. There is.

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

【図1】 この発明の実施例1の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例1の画像センサでの処理動
作を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a processing operation of the image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例1による画像センサの処理
動作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the processing operation of the image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例2の構成を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施例3の構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施例3による画像センサの処理
動作を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing operation of an image sensor according to Embodiment 3 of the present invention.

【図7】 この発明の実施例3による距離測定動作を示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a distance measuring operation according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施例4の構成を概略的に示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 従来の自動車用障害物検知装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle obstacle detection device.

【図10】 一般的な距離データの一例を示す説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of general distance data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送光器、2 クロック発生器、3 受光器、4 サ
ンプルパルス発生器、5 サンプルホールド回路、6、
15、15A、41 CPU、10 レーザレーダ、1
1、11a、11b ビデオカメラ、12、12a、1
2b AD変換器、13、13a、13b 画像メモ
リ、14、14A 演算器、20、20A 画像セン
サ、30 物体、40 障害物検出ユニット、EL 電
気信号、G G1、G2 画像信号、H 障害物候補位
置、L1 パルス光、L2 反射パルス光、R 距離、
S40 白線検出処理ステップ、S41 道路面検出処
理ステップ、S43 障害物候補検出処理ステップ、S
44 距離データ入力処理ステップ、S45 障害物検
出処理ステップ、S50 障害物候補測距処理ステッ
プ。
1 light transmitter, 2 clock generator, 3 light receiver, 4 sample pulse generator, 5 sample hold circuit, 6,
15, 15A, 41 CPU, 10 laser radar, 1
1, 11a, 11b Video camera, 12, 12a, 1
2b AD converter, 13, 13a, 13b image memory, 14, 14A arithmetic unit, 20, 20A image sensor, 30 object, 40 obstacle detection unit, EL electric signal, GG1, G2 image signal, H obstacle candidate position , L1 pulsed light, L2 reflected pulsed light, R distance,
S40 white line detection processing step, S41 road surface detection processing step, S43 obstacle candidate detection processing step, S
44 distance data input processing step, S45 obstacle detection processing step, S50 obstacle candidate distance measurement processing step.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G08G 1/16 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G08G 1/16 C

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス光を送光する送光手段と、 前記パルス光が照射された物体からの反射パルス光を受
光して光電変換する受光手段と、 前記パルス光の送光タイミングと前記反射パルス光の受
光タイミングとの時間差に基づいて前記物体までの距離
を測定する測距手段と、 前記反射パルス光に基づいて前記物体を撮像する撮像手
段と、 前記撮像手段から得られた画像信号に基づいて前記物体
を認識する画像処理手段とを備えた自動車用障害物検知
装置。
1. A light sending means for sending pulsed light, a light receiving means for receiving and photoelectrically converting reflected pulsed light from an object irradiated with the pulsed light, a sending timing of the pulsed light, and the reflection Distance measuring means for measuring the distance to the object based on the time difference from the light receiving timing of the pulsed light, imaging means for imaging the object based on the reflected pulsed light, and an image signal obtained from the imaging means An obstacle detection device for an automobile, comprising: an image processing unit that recognizes the object based on the object.
【請求項2】 前記撮像手段は、前記送光手段および前
記受光手段と近接して一体的に構成されたことを特徴と
する請求項1の自動車用障害物検知装置。
2. The obstacle detecting apparatus for an automobile according to claim 1, wherein the image pickup means is formed integrally with the light transmitting means and the light receiving means in proximity to each other.
【請求項3】 前記送光手段は、前記パルス光を複数の
方向に照射し、 前記測距手段は、前記物体までの距離を前記複数の方向
に対して測定することを特徴とする請求項1または請求
項2の自動車用障害物検知装置。
3. The light transmitting means emits the pulsed light in a plurality of directions, and the distance measuring means measures a distance to the object in the plurality of directions. The automobile obstacle detection device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記画像処理手段は、白線を検出して自
車両の走行する車線を特定し、 前記測距手段は、前記車線内の反射光のみを有効として
前記物体までの距離を求めることを特徴とする請求項1
から請求項3までのいずれかの自動車用障害物検知装
置。
4. The image processing means detects a white line to identify a lane in which the host vehicle is traveling, and the distance measuring means determines a distance to the object by validating only reflected light in the lane. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The obstacle detection device for an automobile according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記撮像手段は、前記反射パルス光の光
軸に対して垂直の方向に離間して一対設置され、 前記画像処理手段は、前記一対の撮像手段からの各画像
信号のずれ量に基づいて前記物体までの距離を求めるこ
とを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの
自動車用障害物検知装置。
5. The pair of the image pickup means are installed in a direction perpendicular to the optical axis of the reflected pulsed light, and the image processing means is provided with a shift amount of each image signal from the pair of image pickup means. The obstacle detection device for an automobile according to any one of claims 1 to 4, wherein the distance to the object is obtained based on the above.
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