JPH0827187B2 - Vehicle obstacle detection device - Google Patents
Vehicle obstacle detection deviceInfo
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- JPH0827187B2 JPH0827187B2 JP2290469A JP29046990A JPH0827187B2 JP H0827187 B2 JPH0827187 B2 JP H0827187B2 JP 2290469 A JP2290469 A JP 2290469A JP 29046990 A JP29046990 A JP 29046990A JP H0827187 B2 JPH0827187 B2 JP H0827187B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔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光学式の車両用
障害物検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical vehicle obstacle detection device for detecting an obstacle ahead of a traveling vehicle or another vehicle approaching from behind. Is.
従来から、走行する車両の前方あるいは後方の障害物
を検出する装置としては特公昭55−15337号公報、実公
平１−12221号公報などが提案されており、これらは前
方あるいは後方の監視したい方向に向けて超音波、電磁
波等を発射して障害物からの反射波を検知し、障害物の
有無あるいは障害物までの距離を検出していた。Conventionally, Japanese Patent Publication No. 55-15337 and Japanese Utility Model Publication No. 1-12221 have been proposed as a device for detecting an obstacle in front of or behind a traveling vehicle. Ultrasonic waves, electromagnetic waves, etc. were emitted toward the target to detect reflected waves from the obstacle, and the presence or absence of the obstacle or the distance to the obstacle was detected.
又、従来より、イメージセンサを用いた光学式の距離
検出装置が特公昭63−38085号公報、特公昭63−46363号
公報等により開示されている。これらはいずれも第７図
に示すように、左右２つの光学系即ちレンズ1,2を有し
ており、レンズ1,2は基線長Ｌだけ離れて配置されてい
る。又、レンズ1,2の焦点距離ｆの位置にはそれぞれイ
メージセンサ3,4が設けられ、信号処理装置30はイメー
ジセンサ3,4の画像信号を順次シフトしながら重ね合わ
せ、この２つの画像信号が最もよく一致したときのシフ
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 として求めていた。Further, conventionally, an optical distance detecting device using an image sensor has been disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 63-38085 and 63-46363. As shown in FIG. 7, each of these has two left and right optical systems, that is, lenses 1 and 2, and the lenses 1 and 2 are arranged apart from each other by a base line length L. Further, image sensors 3 and 4 are provided at the positions of the focal lengths f of the lenses 1 and 2, respectively, and the signal processing device 30 superimposes the image signals of the image sensors 3 and 4 while sequentially shifting the image signals, and the two image signals The distance R to the object 31 from the shift amount l when the Was asking for.
従来の車両用障害物検出装置は上記のように構成され
ており、超音波、電磁波を発射した方向にある障害物を
検知することはできるが、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ことは困難であ
り、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誤認する等の課題があった。又、
広い視野内のどの方向に障害物があるかを検知するため
には、多数の送受波装置を配置しなければならないとい
う課題もあった。The conventional vehicle obstacle detection device is configured as described above, it is possible to detect an obstacle in the direction of emitting ultrasonic waves, electromagnetic waves, but the obstacle prevents the traveling of the own vehicle. It is difficult to detect whether or not there is, and there is a problem that the front guardrail is erroneously recognized as an obstacle when traveling on a curved road, for example. or,
There is also a problem that a large number of transmitting / receiving devices must be arranged in order to detect in which direction the obstacle is present in a wide field of view.
この発明は上記のような課題を解決するために成され
たものであり、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、その障害物を自車
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
できる車両用障害物検出装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to easily know in which direction in a wide field of view an obstacle exists, and to drive the own vehicle through the obstacle. An object of the present invention is to obtain an obstacle detection device for a vehicle that can identify whether it is an obstacle.
この発明に係る車両用障害物検出装置は、車両周辺を
撮像する一対のイメージセンサと、一方のイメージセン
サにより撮像された画像内の所定位置に複数のウインド
ウを設定する手段と、前記各ウインドウ内領域における
他方のイメージセンサとの画像のずれを検出して距離情
報を前記各ウインドウ毎に検出する手段と、前記各ウイ
ンドウの画像内における位置及び各ウインドウ毎に検出
された距離情報に基づいて前記イメージセンサにより撮
像された画像内の障害物の有無を識別する手段を設けた
ものである。An obstacle detection device for a vehicle according to the present invention includes a pair of image sensors for capturing an image around the vehicle, a unit for setting a plurality of windows at predetermined positions in an image captured by one of the image sensors, and each of the windows. Means for detecting distance information for each window by detecting a deviation of the image from the other image sensor in the area, and the position based on the position of each window in the image and the distance information detected for each window. A means for identifying the presence or absence of an obstacle in the image captured by the image sensor is provided.
この発明においては、イメージセンサの表示画面に障
害物の有無を監視する複数のウインドウが設けられ、こ
のウインドウ内の画像を基準画像として一対のイメージ
センサによる画像が比較され、両画像のずれが電気的に
検出されて三角測量の原理により各ウインドウに捕えら
れた対象物までの距離が測定され、この距離測定値とウ
インドウ位置とから自車両の走行を妨げる障害物の方向
と距離が検知される。In the present invention, a plurality of windows for monitoring the presence or absence of obstacles are provided on the display screen of the image sensor, the images in the windows are used as reference images, and the images of the pair of image sensors are compared. The distance to the object caught in each window is measured by the principle of triangulation and the direction and distance of the obstacle that obstructs the running of the host vehicle is detected from the measured distance value and the window position. .
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第
１図はこの実施例による車両用障害物検出装置の構成を
示し、該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す。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
対応してそれぞれ配設された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、6,7はアナログ・
デジタル変換器、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
により制御される。12は障害物の有無を監視する領域を
画面上に指定するウインドウを設定するウインドウ設定
装置である。ウインドウ設定装置12により設定されたウ
インドウ15〜19は、第２図に示すように表示画面11の所
定位置に予め配置されている。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は例えばブザーで
構成された警報装置である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of an obstacle detection device for a vehicle according to this embodiment, and shows an embodiment in which the device is mounted on a vehicle traveling to measure an inter-vehicle distance from a preceding vehicle traveling ahead. 1,
2 is a lens that configures the upper and lower optical systems, 3 and 4 are two-dimensional image sensors arranged corresponding to the lenses 1 and 2, respectively.
5 is the preceding vehicle running in front of the host vehicle, 6 and 7 are analog
The digital converter, 8 and 9 are memories, 10 is a microcomputer, 11 is a display screen for displaying an image picked up by the upper image sensor 4, and the microcomputer 10
Controlled by. Reference numeral 12 is a window setting device for setting a window for designating an area for monitoring the presence or absence of an obstacle on the screen. The windows 15 to 19 set by the window setting device 12 are arranged in advance at predetermined positions on the display screen 11 as shown in FIG. Reference numeral 13 is a steering wheel angle sensor for detecting the steering wheel operation amount of the own vehicle, and 14 is an alarm device composed of, for example, a buzzer.
以上の構成において、例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、第３図に示
すように障害物として走行車５の像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17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。又、下側のイメー
ジセンサ３の画像信号が記録されているメモリ８の中で
ウインドウ17に対応する領域をマイクロコンピュータ10
が選択し、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。即ち、ウインドウ17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。このとき、演算に関与する領域
は、第４図に示すようにウインドウ17内の基準画像信号
に対してメモリ８内の画像がウインドウ17の位置に対応
する領域22である。こ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とすると、先行車まで
の距離Ｒは として求められる。こうして、ウインドウ17内の対象物
までの距離を検出することができる。In the above configuration, for example, the upper image sensor 4
If the image 5a of the traveling vehicle 5 is displayed as an obstacle as shown in FIG. 3 in the image in front of the own vehicle captured by the microcomputer 10, the microcomputer 10 displays the image 5a of the preceding vehicle in the window 17 Read the pixel signal of from the memory 9,
It is used as a reference image signal for inter-vehicle distance calculation. Further, in the memory 8 in which the image signal of the lower image sensor 3 is recorded, an area corresponding to the window 17 is set in the microcomputer 10
The image signal of the memory 8 is sequentially shifted pixel by pixel with respect to the reference image signal, and the sum of the absolute values of the signal differences of the upper and lower pixels is calculated. That is, the position of the image that most matches the image in the window 17 is sequentially obtained pixel by pixel. At this time, the area involved in the calculation is the area 22 in which the image in the memory 8 corresponds to the position of the window 17 with respect to the reference image signal in the window 17, as shown in FIG. In this way, when the upper and lower pixels are compared, and the pixel shift amount when the sum of the absolute values of the difference signals is the minimum is n pixels and the pixel pitch is P, the distance R to the preceding vehicle is Is required. In this way, the distance to the object in the window 17 can be detected.
同様にして、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、第３図に示
すようにその先行車像25がウインドウ19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19内の画像
信号を基準画像信号として、第４図に示すようにメモリ
９内の画像のウインドウ19に対するメモリ８内の領域24
を選択し、この領域24内でウインドウ19内の画と最も整
合する画の位置を求める。そして、（１）式により他の
先行車と自車両との車間距離を演算する。こうして、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。Similarly, when another preceding vehicle traveling in the adjacent lane enters the field of view of the image sensors 3 and 4, and the preceding vehicle image 25 is captured by the window 19 as shown in FIG. 3, The microcomputer 10 uses the image signal in the window 19 as a reference image signal and, as shown in FIG. 4, an area 24 in the memory 8 for the window 19 of the image in the memory 9.
Is selected, and the position of the image that most matches the image in the window 19 in this area 24 is obtained. Then, the inter-vehicle distance between the other preceding vehicle and the host vehicle is calculated by the equation (1). In this way, even when a plurality of preceding vehicles are traveling, the inter-vehicle distance to each preceding vehicle can be known at the same time.
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15〜19により捕えられた対象物は第４図に示すように
これらのウインドウ15〜19にそれぞれ対応する演算領域
20〜24内で画像比較され、ウインドウ15〜19毎に対象物
までの距離を検出することができる。又、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
出されているときは、表示画面11の中央のウインドウ17
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を作動させ、前方に障害物があることを運転車に
知らせる。As shown in FIG. 4, the objects captured by the windows 15 to 19 set in the display screen 11 as described above are calculation areas corresponding to these windows 15 to 19, respectively.
The images are compared within 20 to 24, and the distance to the object can be detected for each of the windows 15 to 19. When it is detected by the output signal of the steering wheel angle sensor 13 that the vehicle is traveling straight, the window 17 at the center of the display screen 11 is displayed.
Since it is possible to determine that the preceding vehicle caught in (1) is a preceding vehicle traveling in the same lane as the own vehicle, the microcomputer 10 activates the alarm device 14 when the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle becomes short, Inform the driver that there is an obstacle ahead.
他方、カーブ路例えば左へカーブしている道路を走行
しているときは、自車両前方の画像には第５図に示すよ
うに走行車線26の路肩に設けられたガードレールの像27
が表示される。そして、前記と同様にこのガードレール
の像27を捕えている各ウインドウ15〜19により、それぞ
れガードレールまでの距離が検出される。この場合、表
示画面11の中央のウインドウ17で検出された距離に比べ
て右側に位置するウインドウ18,19により検出された距
離ほど短かくなり、左側に位置するウインドウ15,16に
より検出された距離ほど長くなるという特徴がある。従
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ときに上記特徴のような距離
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17で捕えている対象物はガードレールであ
ると判断し、検出された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を作動させな
い。このように、各ウインドウ15〜19により検出された
距離情報に基づき、自車両前方の障害物の識別を行なう
ことができる。On the other hand, when traveling on a curved road, for example, a road curving to the left, in the image in front of the host vehicle, as shown in FIG. 5, an image 27 of the guardrail provided on the shoulder of the traveling lane 26 is shown.
Is displayed. Then, similarly to the above, the windows 15 to 19 that capture the image 27 of the guardrail detect the distance to the guardrail. In this case, the distance detected by the windows 18, 19 located on the right side becomes shorter than the distance detected by the window 17 in the center of the display screen 11, and the distance detected by the windows 15, 16 located on the left side. It has the characteristic of becoming longer. Therefore, when the steering wheel angle sensor 13 detects that the steering wheel is operated to the left, when the distance detection information having the above characteristics is obtained, the microcomputer 10 determines that the target object captured by the central window 17 is The alarm device 14 is not operated because it is determined that the vehicle is a guardrail, and the detected distance is short, it does not hinder the running of the host vehicle. In this way, the obstacle in front of the vehicle can be identified based on the distance information detected by the windows 15 to 19.
なお、上記実施例では５個のウインドウ15〜19を設定
したものを示したが、イメージセンサ3,4の視界内の障
害物の大きさや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。又、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第６図に示すように監視し
たい領域に合わせて、各ウインドウをずらせて配置して
もよい。さらに、この発明装置により自車両の後方視界
を監視することもでき、また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のか
離れているのかも知ることができる。Although the five windows 15 to 19 are set in the above embodiment, the number of windows may be arbitrarily set depending on the size of obstacles in the visual field of the image sensors 3 and 4 and the number of objects requiring distance measurement. Is set. Also, the size and shape of the windows may be arbitrarily changed according to the object, and the setting positions of the windows may be arranged so as to be shifted according to the region to be monitored as shown in FIG. Good. Further, the rear view of the host vehicle can be monitored by the device of the present invention, and it can be known from the rate of change of the distance to the target object caught in the window whether the target object is approaching or far away. .
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
の所定位置に複数のウインドウを設定し、これらのウイ
ンドウを捕えられた対象物までの距離を各ウインドウ毎
に検出し、これらの距離情報と各ウインドウの設定位置
に基づき車両周辺の障害物の有無を識別するようにした
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否かも識別することができる。As described above, according to the present invention, a plurality of windows are set at predetermined positions on the display screen on which the image of the vehicle surroundings captured by the image sensor is displayed, and the distances to the object captured by these windows are set. Is detected for each window, and the presence or absence of obstacles around the vehicle is identified based on these distance information and the setting position of each window, making it easy to determine in which direction within a wide field of view the obstacle is located. In addition to being able to know, it is also possible to identify whether or not the obstacle obstructs the running of the host vehicle.
第１図はこの発明装置の構成図、第２図はこの発明によ
るウインドウを示す図、第３図はこの発明による表示画
面内に先行車像が入った状態を示す図、第４図はこの発
明による各ウインドウ内の基準画像と比較画像の領域を
示す図、第５図はこの発明によるカーブ路を走行してい
る時の表示画像を示す図、第６図はこの発明によるウイ
ンドウの設定位置の変更例を示す図、第７図は従来装置
の構成図である。 1,2……レンズ、3,4……イメージセンサ、５……先行
車、8,9……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、15〜19……ウインド
ウ。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of the device of the present invention, FIG. 2 is a view showing a window according to the present invention, FIG. FIG. 5 is a diagram showing regions of a reference image and a comparison image in each window according to the invention, FIG. 5 is a diagram showing a display image when traveling on a curved road according to the invention, and FIG. 6 is a setting position of the window according to the invention. FIG. 7 is a diagram showing a modified example of FIG. 1,2 …… Lens, 3,4 …… Image sensor, 5 …… Preceding vehicle, 8,9 …… Memory, 10 …… Microcomputer, 11
…… Display screen, 12 …… Window setting device, 13 …… Handle angle sensor, 14 …… Alarm device, 15 to 19 …… Window. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
と、一方のイメージセンサにより撮像された画像内の所
定位置に複数のウインドウを設定する手段と、前記各ウ
インドウ内領域における他方のイメージセンサとの画像
のずれを検出して距離情報を前記各ウインドウ毎に検出
する手段と、前記各ウインドウの画像内における位置及
び各ウインドウ毎に検出された距離情報に基づいて前記
イメージセンサにより撮像された画像内の障害物の有無
を識別する手段とを備えたことを特徴とする車両用障害
物検出装置。1. A pair of image sensors for picking up an image around a vehicle, a means for setting a plurality of windows at predetermined positions in an image picked up by one of the image sensors, and another image sensor in each window area. Means for detecting the displacement of the image by detecting the distance information for each window, and the image captured by the image sensor based on the position in the image of each window and the distance information detected for each window. And a means for identifying the presence or absence of an obstacle in the vehicle.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290469A JPH0827187B2 (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Vehicle obstacle detection device |
| DE69124726T DE69124726T2 (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Distance detection device for a motor vehicle |
| EP91118063A EP0482604B1 (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Distance detecting apparatus for a vehicle |
| US07/782,110 US5214408A (en) | 1990-10-25 | 1991-10-24 | Distance detecting apparatus for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290469A JPH0827187B2 (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Vehicle obstacle detection device |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH04161810A JPH04161810A (en) | 1992-06-05 |
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Family
ID=17756419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2290469A Expired - Fee Related JPH0827187B2 (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Vehicle obstacle detection device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0827187B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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| JP3212218B2 (en) * | 1994-05-26 | 2001-09-25 | 三菱電機株式会社 | Obstacle detection device for vehicles |
| JP5432545B2 (en) * | 2009-02-25 | 2014-03-05 | 株式会社トプコン | Object detection device |
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-
1990
- 1990-10-25 JP JP2290469A patent/JPH0827187B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH04161810A (en) | 1992-06-05 |
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Legal Events
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