JPH07333339A - 自動車用障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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を得る。 【構成】 パルス光Ｌ１を送光する送光手段１と、パル
ス光が照射された物体３０からの反射パルス光Ｌ２を受
光して光電変換する受光手段３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Ｒを測定する測距手段６と、反射
パルス光に基づいて物体を撮像する撮像手段１１と、撮
像手段から得られた画像信号Ｇに基づいて物体を認識す
る画像処理手段１２〜１５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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０００９】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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２９】

【実施例】

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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００５８】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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１０】 一般的な距離データの一例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

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。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。