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JP2800531B2 - 車両用障害物検出装置 - Google Patents

車両用障害物検出装置

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JP2800531B2
JP2800531B2 JP4043065A JP4306592A JP2800531B2 JP 2800531 B2 JP2800531 B2 JP 2800531B2 JP 4043065 A JP4043065 A JP 4043065A JP 4306592 A JP4306592 A JP 4306592A JP 2800531 B2 JP2800531 B2 JP 2800531B2
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嘉明 浅山
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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、走行する車両の前方
障害物あるいは後方から接近してくる他の車両等を検出
する車両用障害物検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、走行する車両の前方あるいは
後方の障害物を検出する装置は特公昭５５−１５３３７
号公報、実公昭６３−４３１７２号公報等で提案されて
いるように、前方あるいは後方の監視したい方向に向け
て電波、レーザ光等を発射して障害物からの反射波を検
知することにより、障害物の有無あるいは障害物までの
距離を検出するように構成した車載レーダ装置がある。
【０００３】他方、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７に示すように左右二つの光学
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、レンズ１，２で構成されている。
【０００４】レンズ１，２の焦点距離ｆの位置には、そ
れぞれ別々のイメージセンサ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、上記二つの画像信
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の障害物検出装置
は以上のように構成されているので、電波あるいはレー
ザ光を発射した方向にある障害物は検知できるが、その
障害物が自車両の走行を妨げるものであるかどうかを検
知するのは困難である。例えばカーブ路を走行している
場合に前方のガードレールを障害物として検知する等の
問題点があった。さらに広い視界内のどの方向に障害物
があるかを検知するには、多数の送・受信装置を配置せ
ねばならないなどの問題点があった。
【０００６】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、広い視界内のどの方向に障害物
があるかを容易に知ることができるとともに、その障害
物が自車両の走行を妨げるものであるかどうかも識別す
ることができ、さらに障害物検出機能の信頼性が高い車
両用障害物検出装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用障
害物検出装置は、車両の前方または後方の広い視野を撮
像することができ、実質的に上下に離間して配設された
二つのイメージセンサと、上下いずれか一方のイメージ
センサにより撮像された画像を表示する表示画面と、レ
ーダビームを放射し、車両周辺の所定角範囲内を探知領
域とする障害物検知用の車載レーダ装置と、画面内の所
定位置に配置され、少なくとも一つの車載レーダ装置の
探知領域に設定された複数個のウインドウとを設けたも
のである。これらのウインドウにより捕捉された車両周
辺の対象物までの距離を各ウインドウ毎に検出するとと
もに、障害物が自車両の走行を妨げるか否かを判定する
マイクロコンピュータとを設けたものである。
【０００８】
【作用】この発明における表示画面内で障害物の有無を
監視する必要のある位置に複数個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、二つのイメージセンサで撮像された上下の対応
する画像をマイクロコンピュータで比較し、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
インドウで捕えられた対象物までの距離を測定し、これ
らの距離測定値とウインドウ設定位置を基に車載レーダ
装置により捕えられている障害物が自車両の走行を妨げ
るものであるかどうかを判定する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明による車両用障害物検出装置を走
行する車両に搭載して前方を走行する先行車との車間距
離を測定する場合の実施例を示し、図中１，２は上下の
光学系を構成するレンズ、３，４はレンズ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
自車両の前方を走行する先行車を示す。
【００１０】また、６，７はアナログ・デジタル（以
下、Ａ／Ｄという）変換器、８，９はメモリ、１０はマ
イクロコンピュータ、１１は上側のイメージセンサ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は障害
物の有無を監視す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。
【００１１】図２はこのウインドウ設定装置により設定
された複数のウインドウ１６，１７，１８，１９，２０
を示す。この図２に示すように、これらのウインドウ１
６〜２０は表示画面１１の所定位置にあらかじめ配置さ
れている。
【００１２】ここで、再び説明を図１に戻す。この図１
の１３は自車両のハンドル操作量を検出するハンドル角
センサ、１４はたとえばブザーで構成された警報装置で
ある。１５は障害物検知用の車載レーダ装置である。こ
の車載レーダ装置１５による障害物の探知領域２１は図
２に示すように、上記表示画面１１に設定された中央部
のウインドウ１８の監視領域とほぼ同じとなるように配
置されている。
【００１３】次に、動作について説明する。レンズ１，
２を通して先行車５を撮像すると、その撮像をイメージ
センサ３，４でそれぞれ画像信号に変換して、Ａ／Ｄ変
換器６，７でディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号はマイクロコンピュータ１０の制御により、メ
モリ８，９に記憶される。このメモリ８，９に記憶され
た先行車５の撮像画像がマイクロコンピュータ１０の制
御により読み出されて表示画面１１に表示される。
【００１４】いま、たとえば、上側のイメージセンサ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
うに障害物として先行車像５ａが表示されたとすると、
マイクロコンピュータ１０は先行車像５ａを捕えている
ウインドウ１８内の画素信号をメモリ９から読み出し、
車間距離演算の基準画像信号とする。そして、下側のイ
メージセンサ３の画像信号が記憶されているメモリ８の
中で上記ウインドウ１８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
素毎の信号の差の絶対値の総和を演算して行く。すなわ
ち、ウインドウ１８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１
８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１８の位置に対応する領域２４である。
【００１５】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、先行車５までの距離
をＲとすれば、距離Ｒは次の式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｎ・Ｐ ……（１） このようにして、ウインドウ１８内の対象物までの距離
を検出することができる。
【００１６】同様にして、上記イメージセンサ３，４の
視界内に隣りの車線を走行している他の先行車が入って
きて、図３に示すように、その先行車像２７がウインド
ウ２０により捕えられると、マイクロコンピュータ１０
はウインドウ２０内の画像信号を基準画像信号として、
図４に示すように、メモリ９内の画像のウインドウ２０
に対応するメモリ８内の画像の演算領域２６を選択し、
この演算領域２６内でウインドウ２０内の画と最も整合
する画の位置を求める。そして上記（１）式により、上
記他の先行車と自車両との車間距離を演算する。このよ
うにして、複数の先行車が走行している場合でも、それ
ぞれの先行車との車間距離を同時に知ることができる。
【００１７】以上のように、表示画面１１内に設定され
ているウインドウ１６〜２０により捕えられた対象物は
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２２，２３，２４，２５，２６内で画像
比較され、ウインドウ１６，１７，１８，１９，２０毎
に対象物までの距離を検出することができる。そして、
ハンドル角センサ１３の出力信号により自車両が直進し
ていることが検出されている時は、表示画面１１の中央
のウインドウ１８で捕えた先行車が自車両と同じ車線を
走行している先行車であると判断することができるの
で、この先行車との車間距離が短かくなると、マイクロ
コンピュータ１０は警報装置１４を作動して、前方に障
害物があることを運転者に知らせる。
【００１８】また、このように自車両が直進している時
は、前方を走行している先行車は車載レーダ装置１５の
探知領域２１内に入っているので、車載レーダ装置１５
も先行車との車間距離を検出する。検出された距離信号
はマイクロコンピュータ１０に入力され、上記と同様、
車間距離が短かくなると警報装置１４を作動して、前方
に障害物があることを運転者に知らせる。
【００１９】特に、薄暮時あるいはトンネル内を走行し
ている時のようにイメージセンサ３，４による先行車の
撮像が不安定となり、画像比較による車間距離検出が困
難となっても、上記レーダ装置１５により安定した車間
距離検出ができるので、非常に信頼性の高い障害物検出
が実現されている。
【００２０】他方、カーブ路、たとえば左へカーブして
いる道路を走行している時は、自車両前方の画像には図
５に示すように走行車線２８の路肩に設けられたガード
レールの像２９が表示される。そして上記と同様に、こ
のガードレールの像２９を捕えている各ウインドウ１
６，１７，１８，１９，２０により、それぞれガードレ
ールまでの距離が検出される。
【００２１】ところで、表示画面１１の中央のウインド
ウ１８で検出された距離に比べて右側に位置するウイン
ドウ１９，２０ほど検出された距離は短かくなり、左側
に位置するウインドウ１７，１６ほど検出された距離は
長くなるという特徴がある。
【００２２】したがって、ハンドル角センサ１３によ
り、左へハンドル操作していることが検出されている時
に、上記のような特徴のある距離検出情報が得られる
と、マイクロコンピュータ１０は、中央のウインドウ１
８で捕えている対象物（車載レーダ装置１５で捕えてい
る対象物でもある。）はガードレールであると判断し、
検出される距離が短かくても自車両の走行を妨げるもの
ではないので、警報装置１４を作動しない。このように
して、各ウインドウ１６〜２０で検出された距離情報に
基づき自車両前方の障害物の識別が行なわれる。
【００２３】なお、上記実施例では、５個のウインドウ
１６〜２０を設定したものを示したが、イメージセンサ
の視界内の障害物の大きさ、距離測定が必要な対象物の
数などによりウインドウ数は任意に設定される。また、
ウインドウの大きさ、形状も対象物に応じてそれぞれ任
意に変えてもよく、ウインドウの設定位置も図６に示す
ように監視したい領域に合せて、各ウインドウをずらせ
て配置してもよい。
【００２４】さらに、この発明の装置により、自車両の
後方視界を監視することもできるとともに、ウインドウ
で捕えられた対象物までの距離の変化率から、対象物が
接近しているものか、あるいは離れているものかも知る
ことができる。
【００２５】また、車載レーダ装置１５の探知領域２１
には、一つのウインドウ１８を設定したものを示した
が、上記探知領域２１の大きさに応じて二つまたは三つ
のウインドウを設定してもよく、上記実施例に限定され
るものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、イメ
ージセンサにより撮像された車両周辺の画像が表示され
ている表示画面の所定位置に複数個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
として二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
測量の原理により、それぞれのウインドウで捕捉した対
象物までの距離をマイクロコンピュータで測定し、これ
らの距離測定値とウインドウ設定位置を基に車載レーダ
装置で捕捉される障害物が自車両の走行を妨げるもので
あるか否かを判定するように構成したので、レーダ装置
が捕えている障害物が何であるかを容易に知ることがで
きるとともに、その障害物が自車両の走行を妨げるもの
であるかどうかも識別することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による車両用障害物検出装
置の構成を示すブロック図である。
【図２】同上実施例における表示画面に設定された複数
個のウインドウの配置を示す説明図である。
【図３】同上実施例における表示画面内に先行車像が入
った状態を示す説明図である。
【図４】同上実施例における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説明図である。
【図５】同上実施例におけるカーブ路を走行している時
の画像の一例を示す説明図である。
【図６】この発明の車両用障害物検出装置における表示
画面に設定されたウインドウの配置の他の実施例を示す
説明図である。
【図７】従来の光学式距離検出装置の構成を示す説明図
である。
【符号の説明】
１ レンズ ２ レンズ ３ イメージセンサ ４ イメージセンサ ５ 先行車 ８ メモリ 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 １３ ハンドル角センサ １４ 警報装置 １５ 車載レーダ装置 １６ ウインドウ １７ ウインドウ １８ ウインドウ １９ ウインドウ ２０ ウインドウ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両周辺を撮像する二つのイメージセン
    サと、このイメージセンサにより撮像された画像を表示
    する表示画面とレーダビームを放射し、上記車両周辺の
    所定角範囲内を探知領域とする障害物検知用の車載レー
    ダ装置と、上記表示画面の所定位置に設定され少なくと
    も一つは上記車載レーダ装置の探知領域に設定された複
    数個のウインドウと、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上記二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て両画像のずれを
    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
    ウで捕捉した対象物までの距離を測定してその測定値と
    上記各ウインドウ設定位置を基に上記車載レーダ装置で
    捕捉した障害物の自車両の走行を妨げるか否かの判断を
    行うマイクロコンピュータとを備えた車両用障害物検出
    装置。
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