JP2000168442A - 車両の後方監視装置 - Google Patents

車両の後方監視装置

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JP2000168442A
JP2000168442A JP10352578A JP35257898A JP2000168442A JP 2000168442 A JP2000168442 A JP 2000168442A JP 10352578 A JP10352578 A JP 10352578A JP 35257898 A JP35257898 A JP 35257898A JP 2000168442 A JP2000168442 A JP 2000168442A
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JP
Japan
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vehicle
vector
turning
approaching
optical flow
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JP10352578A
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English (en)
Inventor
Akihiro Shin
章宏 新
Hiroshi Fujii
啓史 藤井
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回走行時であっても接近する移動物体を正
確に認識して誤警報等の発生をなくす。 【解決手段】 カメラ2によって車両1の後方を撮影
し、オプティカルフロー算出部6で移動物体をオプティ
カルフローとして算出し、ヨーレイトセンサ4から求め
られるヨーレイト及び車速センサ3で検出される車速に
より旋回ベクトル算出部7で旋回ベクトルを算出し、旋
回ベクトルをオプティカルフローの移動ベクトルから差
し引いて接近ベクトルを算出し、算出した接近ベクトル
によって、接近物体の自車両に接近する向き及び速度を
認識し、旋回時であっても後続車両の実際の接近状況を
認識すると共に、静止物体を移動物体として誤認識する
ことをなくし、旋回走行時であっても接近する移動物体
を正確に認識して誤警報等の発生をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の後方を撮像
した画像に基づいて後方側から接近する車両を監視する
後方監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】隣接する車線の後方車両や後続車両を認
識する後方監視装置として、車両後方に向けたカメラで
車両の後方を撮影し、画像処理により後方車両や後続車
両を検出する装置が種々提案されている(特開平6-2472
46号公報、特開平7-50769 号公報等参照)。
【0003】従来から提案されている後方監視装置は、
所定時間前後する2コマの画像の同一点の移動をオプテ
ィカルフローとして検出し、無限遠点から放射状に形成
されるオプティカルフローのベクトルによってガードレ
ールや標識等の静止物と後続車両等の移動物体とを分離
し、接近する車両を認識している。例えば、自車両の進
行方向の反対方向の一点に対応する無限遠点から外側に
ベクトルが形成された場合、自車両と同方向に移動する
移動物体と認識し、ベクトルの大きさによって接近度合
いが認識される。また、無限遠点側に向かってベクトル
が形成された場合、自車両に対して相対的に反対方向に
移動する物体、即ち、静止物体と認識する。
【0004】このようにして、後方監視装置により後方
の移動物体及びその接近度合いを認識し、隣接する車線
の後方から高速で接近する車両があった際の車線変更時
に警告等を発したり、後続車両の急接近等を知らせたり
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の後方監視装置で
は、カーブ等の旋回走行時に静止物体が無限遠点から外
側にベクトルを形成する場合がある。即ち、旋回時に立
木、ガードレール、標識等の静止物が後続車両等の移動
物体と同じ向きのオプティカルフローとして検出される
ことがあった。このため旋回走行時に、実際には接近す
る移動物体がないにも拘らず、隣接する車線の後方から
の車両の急接近や後続車両の急接近等の警報や認識情報
が発せられる虞があった。
【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、旋回走行時であっても接近する移動物体を正確に認
識することができる車両の後方監視装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の車両の後方監視装置は、車両の後方を撮像す
る撮像手段と、車両の旋回状態を検出する旋回検出手段
と、撮像手段で撮像された画像に基づいて画像に現れる
接近物体候補を認識すると共に旋回検出手段で検出され
た旋回状態に基づいて画像に現れた接近物体候補の旋回
成分を除去して接近物体候補から接近物体を識別する処
理手段とからなることを特徴とする。
【0008】カメラ等の撮像装置によって車両の後方を
撮影して所定時間前後する複数コマの画像の同一点の移
動をオプティカルフローとして検出すると共に、ヨーレ
イトセンサやハンドル角センサと車速センサとから求め
られるヨーレイトを検出して車両の旋回状態を検出し、
処理装置によって、ヨーレイトに基づく旋回ベクトルを
オプティカルフローのベクトル(移動ベクトル)から差
し引いて接近ベクトルを算出する。算出した接近ベクト
ルによって、接近物体の自車両に接近する向き及び速度
を認識する。
【0009】
【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施形態例に
係る後方監視装置を備えた車両の背面視、図2には図1
中の上面視、図3には処理装置のブロック構成を示して
ある。
【0010】図1、図2に示すように、車両1の後部に
は撮像手段としてのカメラ2が搭載され、カメラ2によ
って車両1の後方が撮影される。また、車両1には車速
センサ3及び旋回検出手段としてのヨーレイトセンサ4
が設けられている。図3に示すように、カメラ2で撮影
された画像、車速センサ3の情報及びヨーレイトセンサ
4の情報は処理手段としての処理装置5に入力される。
処理装置5では、入力された情報に基づいて隣接する車
線の後方から高速で接近する車両や後続車両の急接近等
を認識し、必要に応じて警報や表示を行なう。
【0011】処理装置5にはオプティカルフロー算出部
6が備えられ、オプティカルフロー算出部6にはカメラ
2で撮影された画像情報及び車速センサ3の検出情報が
入力される。また、処理装置5には旋回ベクトル算出部
7が備えられ、旋回ベクトル算出部7には車速センサ3
の検出情報及びヨーレイトセンサ4の検出情報が入力さ
れる。
【0012】オプティカルフロー算出部6では、複数の
画像情報及び車速情報から同一物体の移動状態を識別
し、識別した移動状態を車両1の進行方向の正反対の方
向を示す1点に対応する無限遠点(FOE: FOCUS OF EXPA
NSION)から放射状に形成されるオプティカルフローとし
て求める。車両1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 に向かう方向がガードレール等
の静止物体であり、FOEから離れる方向が車両1に接近
している物体とみなされる接近物体候補であり、オプテ
ィカルフローのベクトルの大きさが車両1に対する接近
速度もしくは離反速度である。
【0013】旋回ベクトル算出部7では、車速情報及び
ヨーレイト情報により車両1の旋回状態である旋回ベク
トルを算出する。即ち、旋回走行や右左折状態によって
現れるオプティカルフローの旋回成分を算出する。尚、
車両1の旋回状態を検出する旋回検出手段は、ヨーレイ
トセンサ4に限らず、車速とハンドル角とを検出する手
段や、ナビ情報等の位置情報を検出する手段を用いるこ
とも可能である。
【0014】旋回ベクトル算出部7で算出された旋回ベ
クトルの情報はオプティカルフロー算出部6に入力さ
れ、求められたオプティカルフローに対して旋回成分を
差し引いて実際の接近状況を認識する。
【0015】例えば、静止物体が旋回によりFOE から離
れる方向のオプティカルフロー(接近物体候補)として
求められた場合や、実際には接近していない後続車両が
大きなベクトルのオプティカルフローとして求められた
場合、車両1の旋回ベクトルを差し引き、接近ベクトル
だけを求めて(接近物体識別)実際の接近状況を認識す
る。
【0016】図4、図5に基づいてカメラ2により撮影
される画像とオプティカルフローの状況を具体的に説明
する。図4には直進状態で撮影される画像とオプティカ
ルフローの状況説明、図5にはカーブ走行時に撮影され
る画像とオプティカルフローの状況説明を示してある。
【0017】車両1が直進状態で走行している場合、所
定時間前後する2コマの画像は、図4(a)(b)に示すよう
に、ガードレールや標識等の静止物体11は遠ざかる状
態になり、接近する後続車両12は近づく状態になる。
この時のオプティカルフローの状況は、図4(c) に示す
ように、静止物体11はFOE に向かう方向になり、後続
車両12はFOE から離れる方向になる。
【0018】このため、車両1が直進状態で走行してい
る場合には、後続車両12に対応してFOE から離れる方
向のオプティカルフローAが存在する場合、後続車両1
2の存在が認識され、そのベクトルが大きい場合、車両
1に対して後続車両12が急接近していると認識され
る。
【0019】車両1がカーブを走行している場合、所定
時間前後する2コマの画像は、図5(a)(b)に示すよう
に、静止物体(立木)11a、静止物体(標識)11
b、及び後続車両12が右側に移動した状態になる。こ
の時のオプティカルフローの状況は、図5(c) に示すよ
うに、FOE より左側の静止物体(標識)11bはFOE に
向かう方向になり、FOE より右側の静止物体(立木)1
1aはFOE から離れる方向になる。
【0020】このため、車両1がカーブを走行している
場合には、接近物体候補としては、後続車両12に対応
してFOE から離れる方向のオプティカルフローAが存在
し、静止物体(標識)11bに対応してFOE に近づくオ
プティカルフローBが存在し、静止物体(立木)11a
に対応してFOE から離れる方向のオプティカルフローC
が存在する。
【0021】そこで、本実施形態例では、車両1が旋回
状態で走行している場合には、旋回補正処理により、車
速情報及びヨーレイト情報により車両1の旋回ベクトル
を算出し、FOE から離れる方向のオプティカルフローの
移動ベクトルから旋回ベクトルを差し引いて、実際の接
近ベクトルを求めるようにしている。これにより、図5
(c) に示すように、オプティカルフローA,B,Cが存
在した場合でも、実際に接近していない後続車両12を
識別することはない。
【0022】図6乃至図8に基づいて処理装置5におけ
る後方監視の制御状況を説明する。図6には後方監視処
理の全体制御のフローチャート、図7には旋回補正処理
制御のフローチャート、図8には旋回補正の概念状況を
示してある。
【0023】図6に基づいて後方監視処理の全体の制御
状況を説明する。
【0024】ステップS1でカメラ2の画像を入力する
と共に、ステップS2で車速センサ3及びヨーレイトセ
ンサ4の情報を入力する。ステップS3では、カメラ2
の画像及び車速に基づいてオプティカルフローにより移
動ベクトルが算出される。次に、ステップS4で旋回補
正処理が実行され、ステップS3で算出された移動ベク
トルに対して旋回補正を行ない、旋回走行時に接近物体
候補から接近物体を識別する。
【0025】尚、ステップS4の旋回補正処理は、旋回
が判定された時、例えば、所定状態以上のハンドル角が
検出された時にのみ実行するようにしてもよい。
【0026】ステップS4で旋回補正処理が行なわれた
後、ステップS5で接近車両があるか否かが判断され、
接近車両があると判断された場合、ステップS6で接近
車両が急接近しているか否か、即ち、距離等が所定距離
以下になって警報状態にあるか否かが判断される。ステ
ップS6で警報状態にあると判断された場合、ステップ
S7で警報や表示を行なう警報出力を実行する。
【0027】図7に基づいて旋回補正処理の制御状況を
説明する。
【0028】ステップS11でヨーレイトセンサ4の検
出情報を読み出し、ステップS12でヨーレイトと車速
により車両1の旋回ベクトルを算出する。次に、ステッ
プS13では、前述したステップS3で算出されたオプ
ティカルフローによる移動ベクトルから旋回ベクトルが
差し引かれ、接近ベクトルが算出される。即ち、図8に
示すように、前回の物***置Pと今回の物***置Qを結
ぶ移動ベクトルb1に対し、旋回成分の旋回ベクトルb2を
差し引き、オプティカルフローの接近ベクトルb3を算出
する。
【0029】図8(a) で示した状況は、例えば、図5
(c) に示したように、静止物体(立木)11aに対応し
てFOE から離れる方向のベクトルのオプティカルフロー
Cが存在する。この場合、移動ベクトルb1から旋回ベク
トルb2を差し引くことで、接近ベクトルb3となる。
【0030】図8(b) で示した状況は、移動ベクトルb1
と旋回ベクトルb2が等しい状況で、図5(c) に示したよ
うに、後続車両12に対してFOE から離れる方向のオプ
ティカルフローAが存在する状況である。この場合、移
動ベクトルb1から旋回成分の旋回ベクトルb2を差し引く
ことで、接近ベクトルb3が0となる。
【0031】ステップS13で接近ベクトルを算出した
後、ステップS14で接近ベクトルから接近物体の車両
1に接近する向き及び速度を認識する。つまり、図8
(a) で示した状況では、移動ベクトルのオプティカルフ
ローCが存在する状況であるが、旋回状態であることを
加味すると、接近ベクトルb3となり、接近ベクトルb3が
警報を発する程の大きさではない場合、急接近する接近
物体とは認識しない。また、図8(b) で示した状況で
は、FOE から離れる方向のオプティカルフローAが存在
する状況であるが、旋回状態であることを加味すると、
接近ベクトルb3が0となり、オプティカルフローAを接
近物体とは認識しない。
【0032】従って、カーブ走行時に静止物体11aに
対応したオプティカルフローCは、実際には接近ベクト
ルb3によるオプティカルフローとなり、移動ベクトルb1
が大きい場合であっても、この接近ベクトルb3に基づい
て接近状態を判断するので、急接近の誤検出をなくすこ
とができる。また、後続車両12に対応したオプティカ
ルフローAは、実際には接近ベクトルb3が存在しないオ
プティカルフローとなり、FOE から離れる方向のオプテ
ィカルフローが存在する場合であっても、接近ベクトル
b3に基づいて接近状態を判断するので、接近状態とは識
別せず誤検出をなくすことができる。
【0033】尚、上述した実施形態例では、カーブ走行
時における旋回補正処理を例に挙げて説明したが、旋回
走行時や車線変更時等においても同様に旋回補正処理を
実行して、後続車両の実際の接近状況を認識したり、静
止物体を移動物体として認識しないようにすることがで
きる。
【0034】上述した車両の後方監視装置は、カメラ2
によって車両1の後方を撮影して移動物体をオプティカ
ルフローとして検出すると共に、ヨーレイトセンサ4か
ら求められるヨーレイトを検出して車両1の旋回状態を
検出し、ヨーレイトに基づく旋回ベクトルをオプティカ
ルフローの移動ベクトルから差し引いて接近ベクトルを
算出するようにしたので、算出した接近ベクトルによっ
て、接近物体の自車両に接近する向き及び速度を認識す
ることができる。このため、右左折時等の旋回時であっ
ても後続車両の実際の接近状況を認識することができる
と共に、静止物体を移動物体として誤認識することがな
くなる。
【0035】
【発明の効果】本発明の車両の後方監視装置は、撮像手
段で撮像された画像に基づいて画像に現れる接近物体候
補を認識すると共に旋回検出手段で検出された旋回状態
に基づいて画像に現れた接近物体候補の旋回成分を除去
して接近物体候補から接近物体を識別するようにしたの
で、旋回時であっても後続車両の実際の接近状況を認識
することができると共に、静止物体を移動物体としてと
して認識しないようにすることができる。この結果、旋
回走行時であっても接近する移動物体を正確に認識し、
誤警報等の発生をなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例に係る後方監視装置を備
えた車両の背面視図。
【図2】図1中の上面視図。
【図3】処理装置のブロック構成図。
【図4】直進状態で撮影される画像とオプティカルフロ
ーの状況説明図。
【図5】旋回時に撮影される画像とオプティカルフロー
の状況説明図。
【図6】後方監視処理の全体制御のフローチャート。
【図7】旋回補正処理制御のフローチャート。
【図8】旋回補正の概念図。
【符号の説明】
1 車両 2 カメラ 3 車速センサ 4 ヨーレイトセンサ 5 処理装置 6 オプティカルフロー算出部 7 旋回ベクトル算出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C054 AA00 CC02 CH01 EA05 FA00 FC13 HA30 5L096 BA04 CA02 DA03 EA23 FA70 HA04

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の後方を撮像する撮像手段と、車両
    の旋回状態を検出する旋回検出手段と、撮像手段で撮像
    された画像に基づいて画像に現れる接近物体候補を認識
    すると共に旋回検出手段で検出された旋回状態に基づい
    て画像に現れた接近物体候補の旋回成分を除去して接近
    物体候補から接近物体を識別する処理手段とからなるこ
    とを特徴とする車両の後方監視装置。
JP10352578A 1998-12-11 1998-12-11 車両の後方監視装置 Pending JP2000168442A (ja)

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