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JP4033017B2 - Ambient monitoring device for vehicles - Google Patents
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JP4033017B2 - Ambient monitoring device for vehicles - Google Patents

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JP4033017B2 JP2003092047A JP2003092047A JP4033017B2 JP 4033017 B2 JP4033017 B2 JP 4033017B2 JP 2003092047 A JP2003092047 A JP 2003092047A JP 2003092047 A JP2003092047 A JP 2003092047A JP 4033017 B2 JP4033017 B2 JP 4033017B2
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monitoring device
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obstacle
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載カメラを用いて自車両の周囲を監視する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車載カメラを用いて、運転者にとって死角となる車両の左前輪付近を撮像して、車内のディスプレイに表示する車載カメラ装置が知られている(特許文献1参照)。この車載カメラ装置によれば、運転者は、ディスプレイに表示された映像を参照しながら、車両を路肩へ幅寄せすることができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−222697号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車載カメラ装置によれば、車両の周囲に歩行者や対向車等が多い状況下では、運転者は、歩行者や対向車等に気を取られてディスプレイを見ている余裕がなく、車体やタイヤが路肩と接触する可能性があった。
【0005】
本発明は、運転者がディスプレイを見る余裕がないような状況下でも、車両と路肩との接近度合を検出して運転者に報知する車両用周囲監視装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用周囲監視装置は、自車両の側面を含む車両側方を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像に基づいて道路と平行な方向のエッジを検出するエッジ検出手段と、エッジ検出手段により検出された複数のエッジのエッジ並び方向の輝度変化特性に基づいて、エッジ検出手段により検出された複数のエッジのうち、道路上の白線のエッジを除外して立体障害物のエッジを抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された立体障害物のエッジと車両との位置関係に基づいて、立体障害物と車両との接近度合を乗員に報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【0007】
【発明の効果】
本発明による車両用周囲監視装置によれば、撮像画像に基づいて検出される複数のエッジのうち、複数のエッジのエッジ並び方向の輝度変化特性に基づいて、道路上の白線のエッジを除外して立体障害物のエッジを抽出し、抽出された立体障害物のエッジと車両との位置関係に基づいて立体障害物と車両との接近度合を乗員に報知するので、車両周囲に歩行者や対向車が存在する場合でも、運転者は安心して路肩に幅寄せをすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による車両用周囲監視装置を車両10に適用した一実施の形態の構成を示す図である。一実施の形態における車両用周囲監視装置は、CCDカメラ1と、コントロールユニット2と、スイッチ装置3と、ディスプレイ4と、スピーカ5とを備える。
【0009】
CCDカメラ1は、車両の左側ミラー11に内蔵されており(図2参照)、車両10の側面を含む車両側方、特に、左前輪6付近を撮像する。コントロールユニット2は、CCDカメラ1により撮像された映像に基づいて、路肩などの立体障害物を検知する。この時、検知した立体障害物と自車両10との間の距離が所定距離以下であれば、CCDカメラ1による撮像映像をディスプレイ4に表示するとともに、立体障害物と自車とが接近していることをスピーカ5を用いて乗員に報知する。路肩などの立体障害物の検知方法については、後述する。
【0010】
スイッチ装置3は、例えば、運転席のダッシュボードに設けられ、車両の乗員により操作される。乗員は、スイッチ装置3を操作することにより、CCDカメラ1により撮像された映像を車内に設置されたディスプレイ4に表示させることができる。ディスプレイ4は、運転者が見やすい位置に設けられており、CCDカメラ1により撮像された映像を少なくとも表示することができる。車両10がカーナビゲーション装置を備えている場合には、目的地までの経路情報を含む地図情報をディスプレイ4に表示することもできる。スピーカ5は、コントロールユニット2からの信号に基づいて、立体障害物と車両10とが接近していることを運転者に報知する。なお、スピーカ5は、車載オーディオのスピーカと兼用することができる。
【0011】
図2は、車両10が路肩12に幅寄せする状況を、車両10の後方から見た様子を示す図である。図2に示すように、路肩12は、車道のアスファルト面13と同一平面上にはなく、段差となっている。従って、車両10を路肩12に寄せすぎると、左前輪6や左後輪7、および、車輪に取り付けられているホイール(不図示)を路肩12にこすってしまう可能性がある。
【0012】
図3は、図2に示す状況下において、左側ミラー11に内蔵されたCCDカメラ1により撮像された映像をディスプレイ4に表示した様子を示す図である。図3に示すように、撮像された映像の右側には、左前輪6および車両10のボディが映されており、それらの左側には、白線14の描かれたアスファルト面13および路肩12が映されている。
【0013】
車両10を路肩12に幅寄せする場合、運転者は通常、スイッチ装置3を操作することにより、CCDカメラ1により撮像される映像を車内のディスプレイ4に表示させる。そして、ディスプレイ4に表示された自車両10と路肩12との位置関係を把握することにより、車両10の幅寄せを行う。スイッチ装置3を操作して、ディスプレイ4に撮像映像を表示した場合でも、車両10の周囲に存在する歩行者等に気を取られて、ディスプレイ4の映像を見る余裕がないこともある。従って、一実施の形態における車両用周囲監視装置では、CCDカメラ1により撮像された映像に基づいて立体障害物である路肩12を検出し、検出された路肩12と自車両10との距離に基づいて、車両10が路肩12に接近しすぎてしまう可能性があると判断した場合に、運転者に対する報知を行う。
【0014】
図4は、自車両10の近くに存在する障害物の有無、および、スイッチ装置3の操作状態に対する、ディスプレイ4の表示およびスピーカ5による警報の要否についてまとめた図である。後述する障害物検知処理により、自車両10から近い位置に路肩(障害物)12が検出された場合には、スイッチ装置3の操作状態に関わらず、CCDカメラ1により撮像される映像をディスプレイ4に表示するとともに、スピーカ5から警報を発して、運転者に報知する。警報は、ビープ音を用いたり、「障害物に接近しています」などの音声アナウンスを用いることができる。
【0015】
自車両10から近い位置に路肩12が検出されない状況では、スピーカ5を用いた運転者への報知は行われない。この場合、スイッチ装置3の操作状態に応じて、CCDカメラ1による撮像映像がディスプレイ4に表示される。すなわち、乗員がCCDカメラ1により撮像される映像をディスプレイ4に表示させるために、スイッチ装置3を操作した場合には(スイッチON)、CCDカメラ1により撮像される映像がディスプレイ4に表示される。一方、スイッチ装置3が操作されていない場合には(スイッチOFF)、ディスプレイ4にはCCDカメラ1により撮像される映像が表示されない。
【0016】
CCDカメラ1により撮像された映像に基づいて、路肩などの立体障害物を検出し、検出された立体障害物に基づいて、運転者に警報を発する方法について、図5〜図7を用いて説明する。図5は、障害物検知処理の手順を示すフローチャートである。ステップS10から始まる処理は、例えば所定の時間間隔にて、コントロールユニット2により行われる。ステップS10では、CCDカメラ1により撮像された画像のうち、障害物検知処理を行う障害物検出領域の画像を切り出す。
【0017】
図6(a)は、CCDカメラ1により撮像された画像中における障害物検出領域Cを示す図である。図6(a)において、横方向をX方向とする。障害物検出領域Cは、図6(a)に示すように、撮像画像中において、車両10の左前輪6の横の位置に、X方向に長い長方形の領域として設定する。なお、障害物検出領域Cの位置および大きさは、CCDカメラ1の取り付け位置および撮像範囲等に基づいて、障害物を検出したい領域に予め設定しておく。
【0018】
ステップS10において、撮像画像のうち、障害物検出領域C内の画像を切り出すと、ステップS20に進む。ステップS20では、障害物検出領域C内の画像において、各画素の輝度値に対してX方向の微分演算を実行することにより、X方向と垂直な縦方向のエッジを検出する。すなわち、路肩12やガードレールなどの立体障害物は、道路と平行に位置しているために、縦方向エッジを検出することにより、路肩12などの立体障害物を検出する。図6(a)の障害物検出領域C内の画像に基づいて検出された縦方向エッジを図6(b)に示す。
【0019】
ステップS20に続くステップS30では、ステップS20で検出された複数の縦方向エッジのうち、ノイズと思われるものを除去する。具体的には、ステップS20において検出された複数の縦方向エッジのうち、エッジが障害物検出領域Cの上端から下端まで連続的に存在しているもののみを抽出する。図6(b)に示す縦方向エッジの中からノイズを除去した図を図6(c)に示す。
【0020】
ステップS30に続くステップS40では、図6(d)に示すように、障害物検出領域C内の中央の横1ライン(A−A')上の濃度プロファイルを作成する。図6(e)は、図6(d)に対応した濃度プロファイルを示す図であり、縦軸は、輝度変化の大きさを示す。図6(e)に示すように、道路に平行なペイント表示および障害物の両端(エッジ)において、輝度変化のピークが現れる。
【0021】
ステップS40に続くステップS50では、ステップS40で検出されたペイント表示および障害物の中から、道路上に描かれているペイント表示を除去して、高さのある立体障害物のみを抽出する。この方法を図7(a)および図7(b)を用いて説明する。
【0022】
図7(a)は、図6(a)に示す障害物検出領域C内の撮像画像を示す図である。図7(a)には、左から順に▲1▼歩道などの道路脇、▲2▼路肩の上面(水平面)、▲3▼路肩の側面、▲4▼アスファルト(車道)、▲5▼道路の白線、▲6▼アスファルト(車道)が示されている。図7(b)は、図7(a)に示す画像に基づいて求められる濃度プロファイルである。図7(b)の上部に示される障害物領域C内の斜め方向の線分は、上述したステップS10〜ステップS30の処理により求められる縦エッジであり、図7(a)に示す各領域▲1▼〜▲6▼の境界線にそれぞれ対応している。また、図7(b)に示す濃度プロファイルは、ステップS40の処理により作成されるものである。図7(b)に示す濃度プロファイルにおける輝度変化のピーク値の大きさは、隣接する各領域間の輝度差に応じて決定される。
【0023】
ここで、道路(アスファルト)に描かれる白線などのペイント表示と、路肩などの立体障害物とを区別する方法について説明する。上述したように、白線は、路肩などと同様に道路と平行に延びているので、撮像画像中の縦方向エッジを検出するだけでは、立体障害物である路肩と白線とを区別することはできない。しかし、道路上に描かれる白線は、白線の両端(エッジ)がアスファルトに接しており、線の幅はそれほど大きくない(ある程度決められた大きさである)という特徴がある。従って、白線の濃度プロファイルは、白線の両端に対応する輝度変化のピーク値がほぼ等しく、かつ、両ピーク値は近接した位置に現れるという特徴がある。
【0024】
図7(b)に示す濃度プロファイルでは、輝度変化のピーク値がほぼ等しく、かつ、近接している部分(領域▲4▼と▲5▼の境界、および、領域▲5▼と▲6▼の境界)の線分が道路に描かれた白線であると考えられる。なお、輝度変化のピーク値がほぼ等しい2本の線分が存在する場合でも、両ピーク値が離れた位置に現れる場合には、この2本の線分は白線を構成しないと考えられる。
【0025】
図5に示すフローチャートのステップS50では、このような方法により、道路上に描かれている白線などのペイント表示を検出して、高さのある立体障害物のみを抽出する。
【0026】
ステップS50に続くステップS60では、ステップS50で抽出された立体障害物(路肩)と自車両10との距離が所定の距離以下であるか否かを判定する。まず始めに、ステップS50で抽出された立体障害物を構成する複数のエッジのうち、車両10に最も近いエッジを検出し、検出したエッジと、上述した障害物検出領域C内の中央線A−A'との交点Bを検出する(図6(a),図6(e)参照)。図6(a)に示すように、車両10に最も近いエッジは、立体障害物である路肩の側面と路面(アスファルト)との接線に相当する。次に、障害物検出領域C内の中央線A−A'の延長線と、自車両10の側面のラインとの交点B'を検出する。図6(a)に示すように、点Bと点B'との間の距離dは、障害物検出領域C内の中央線A−A'上において、車両10と路肩との間の最短距離に相当する。
【0027】
コントロールユニット2は、上述した点Bおよび点B'を検出することにより、B−B'間の距離dを算出し、図示しないROMに予め記憶している接近危険距離dと距離dとの大きさを比較する。算出した距離dが距離d以下であれば、車両10と路肩との距離が近いと判断し、距離dが距離dより大きければ、車両10は路肩と十分離れていると判断する。
【0028】
ステップS60において、d≦dの関係が成り立つと判定するとステップS70に進み、d>dの関係が成り立つと判定すると、図5に示すフローチャートによる処理を終了する。ステップS70では、CCDカメラ1により撮像される映像をディスプレイ4に表示するとともに、スピーカ5を用いて車両10が路肩に接近している旨を運転者に報知する。運転者に対する報知を行うと、図5に示すフローチャートによる処理を終了する。
【0029】
一実施の形態における車両用周囲監視装置によれば、CCDカメラ1により撮像された映像に基づいて、道路と平行な方向のエッジ(縦エッジ)を検出し、検出した複数の縦エッジのうち、白線などの路面ペイント表示に対応するエッジを除外して立体障害物のエッジを検出するので、簡易な方法により確実に立体障害物を検出することができる。また、検出した立体障害物のエッジと自車両10との位置関係に基づいて立体障害物に接近しすぎていることを乗員に報知するので、乗員が必要とする状況下において、乗員に警告等を行うことができる。すなわち、商店街等のように周囲に歩行者が多い場合や、幹線道路等のように交通量が多い場合でも、路肩と接触する不安を感じることなく、安心して路肩への幅寄せを行うことができる。また、白線と立体障害物とを識別するので、白線のエッジが検出された場合にまで乗員に報知が行われるのを防ぐことができる。
【0030】
一実施の形態における車両用周囲監視装置では、撮像画像に基づいて検出される縦エッジの輝度変化特性(濃度プロファイル)に基づいて、白線などのペイント表示に対応するエッジを検出して、立体障害物のエッジを抽出するので、複数の縦エッジの中から、立体障害物のエッジを確実に検出することができる。
【0031】
また、抽出された立体障害物のエッジと車両との距離が所定の距離以下の場合に、スピーカ5による警告音または音声アナウンスにより乗員に報知を行うので、乗員がディスプレイ4を見る余裕がない場合でも、車両10が立体障害物に接近しすぎていることを確実に乗員に報知することができる。この場合には、CCDカメラ1により撮像される映像をディスプレイ4に自動的に表示するようにしたので、撮像映像をディスプレイ4に表示するためにスイッチ装置3を操作できない場合や、スイッチ装置3を操作し忘れていた場合でも、車両10の周囲の状況を認識することができる。
【0032】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した一実施の形態では、右ハンドルの車両10を運転する場合には、車両の左側が運転者にとって死角になるために、左側のドアミラー11にCCDカメラ1を内蔵させたが、左ハンドルの車両の場合には車両の右側が死角となるので、右側のドアミラーにCCDカメラ1を内蔵させることができる。また、CCDカメラ1は、ドアミラー11に内蔵させたが、車両の死角となる位置が撮像できれば、他の位置に取り付けてもよい。
【0033】
上述した一実施の形態では、立体障害物として路肩12を検出する場合について説明したが、上述した方法により、壁やガードレールなどの立体障害物の他に、側溝なども検出することができることは言うまでもない。従って、側溝が存在する場所に幅寄せする場合には、一実施の形態における車両用周囲監視装置を用いることにより、側溝に脱輪する不安を感じることを防ぐことができる。また、立体障害物と区別する非立体障害物として、道路上に描かれたペイント表示(白線)を一例に挙げたが、ペイント表示に限定されることはない。
【0034】
上述した一実施の形態では、撮像装置としてCCDカメラ1を用いたが、CMOS型撮像素子を用いたCMOSカメラを用いてもよいし、その他の撮像素子を用いるカメラを用いることもできる。また、車両が立体障害物に接近しすぎていることを乗員に報知する際に、ディスプレイ4に「注意!」などの文字表示を行うこともできる。さらに、障害物検出領域Cも図6(a)に示す形状および大きさに限定されることはない。
【0035】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、CCDカメラ1が撮影手段を、コントロールユニット2がエッジ検出手段、抽出手段、および、判定手段を、スピーカ5が報知手段を、ディスプレイ4が表示手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両用周囲監視装置を車両に適用した一実施の形態の構成を示す図
【図2】車両が路肩に幅寄せする状況を、車両の後方から見た様子を示す図
【図3】図2に示す状況下において、CCDカメラにより撮像されてディスプレイに表示される映像を示す図
【図4】自車両の近くに存在する障害物の有無、および、スイッチ装置の操作状況に対する、ディスプレイの表示およびスピーカによる警報の要否についてまとめた図
【図5】障害物検知処理の手順を示すフローチャート
【図6】図6(a)〜図6(e)は、CCDカメラにより撮像された映像に基づいて路肩などの立体障害物を検出する方法を説明するための図
【図7】図7(a)は、障害物検出領域C内の撮像映像を示す図、図7(b)は、立体障害物と白線とを区別する方法を説明するための図
【符号の説明】
1…CCDカメラ、2…コントロールユニット、3…スイッチ装置、4…ディスプレイ、5…スピーカ、6…左前輪、7…左後輪、10…車両、11…左側ドアミラー、12…路肩、13…車道のアスファルト面、14…白線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for monitoring the surroundings of a host vehicle using an in-vehicle camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An in-vehicle camera device that uses an in-vehicle camera to capture an image of the vicinity of the left front wheel of a vehicle that becomes a blind spot for a driver and displays the image on a display inside the vehicle is known (see Patent Document 1). According to this in-vehicle camera device, the driver can bring the vehicle closer to the road shoulder while referring to the video displayed on the display.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-222697
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional in-vehicle camera device, in a situation where there are many pedestrians and oncoming vehicles around the vehicle, the driver can afford to look at the display by being distracted by pedestrians and oncoming vehicles. There was also a possibility that the car body and tires would contact the road shoulder.
[0005]
The present invention provides a vehicle surrounding monitoring device that detects the degree of approach between a vehicle and a road shoulder and notifies the driver even under circumstances where the driver cannot afford to look at the display.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle periphery monitoring device according to the present invention includes an imaging unit that images a side of a vehicle including a side surface of the host vehicle, and an edge detection unit that detects an edge in a direction parallel to a road based on an image captured by the imaging unit. Based on the luminance change characteristics in the edge arrangement direction of the plurality of edges detected by the edge detection means , the white line edge on the road is excluded from the plurality of edges detected by the edge detection means. Extraction means for extracting an edge, and notification means for notifying an occupant of the degree of approach between the three-dimensional obstacle and the vehicle based on the positional relationship between the edge of the three-dimensional obstacle extracted by the extraction means and the vehicle. Features.
[0007]
【The invention's effect】
According to the vehicle periphery monitoring device of the present invention, the edge of the white line on the road is excluded based on the luminance change characteristic of the edge arrangement direction of the plurality of edges among the plurality of edges detected based on the captured image. The edge of the three-dimensional obstacle is extracted and the occupant is informed of the degree of approach between the three-dimensional obstacle and the vehicle based on the positional relationship between the extracted three-dimensional obstacle edge and the vehicle. Even when a car is present, the driver can rest on the shoulder in peace.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment in which a vehicle surrounding monitoring apparatus according to the present invention is applied to a vehicle 10. The vehicle surrounding monitoring apparatus in one embodiment includes a CCD camera 1, a control unit 2, a switch device 3, a display 4, and a speaker 5.
[0009]
The CCD camera 1 is built in the left mirror 11 of the vehicle (see FIG. 2), and images the side of the vehicle including the side surface of the vehicle 10, in particular, the vicinity of the left front wheel 6. The control unit 2 detects a three-dimensional obstacle such as a road shoulder based on the video imaged by the CCD camera 1. At this time, if the distance between the detected three-dimensional obstacle and the host vehicle 10 is equal to or less than the predetermined distance, the image captured by the CCD camera 1 is displayed on the display 4 and the three-dimensional obstacle and the own vehicle approach each other. The passenger is notified using the speaker 5. A method of detecting a three-dimensional obstacle such as a road shoulder will be described later.
[0010]
The switch device 3 is provided, for example, on the dashboard of the driver's seat and is operated by a vehicle occupant. The occupant can display the video imaged by the CCD camera 1 on the display 4 installed in the vehicle by operating the switch device 3. The display 4 is provided at a position that is easy for the driver to see, and can display at least an image captured by the CCD camera 1. When the vehicle 10 includes a car navigation device, map information including route information to the destination can be displayed on the display 4. The speaker 5 notifies the driver that the three-dimensional obstacle and the vehicle 10 are approaching based on the signal from the control unit 2. The speaker 5 can also be used as a vehicle audio speaker.
[0011]
FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which the vehicle 10 is brought closer to the road shoulder 12 as viewed from the rear of the vehicle 10. As shown in FIG. 2, the road shoulder 12 is not on the same plane as the asphalt surface 13 of the roadway, but is a step. Therefore, if the vehicle 10 is brought too close to the road shoulder 12, the left front wheel 6, the left rear wheel 7, and a wheel (not shown) attached to the wheel may be rubbed against the road shoulder 12.
[0012]
FIG. 3 is a diagram showing a state where an image captured by the CCD camera 1 built in the left mirror 11 is displayed on the display 4 under the situation shown in FIG. As shown in FIG. 3, the left front wheel 6 and the body of the vehicle 10 are shown on the right side of the captured image, and the asphalt surface 13 and the road shoulder 12 on which the white line 14 is drawn are shown on the left side thereof. Has been.
[0013]
When the vehicle 10 is brought close to the road shoulder 12, the driver usually operates the switch device 3 to display an image captured by the CCD camera 1 on the display 4 in the vehicle. Then, by grasping the positional relationship between the host vehicle 10 and the road shoulder 12 displayed on the display 4, the vehicle 10 is shifted. Even when the switch device 3 is operated to display a captured image on the display 4, a pedestrian or the like existing around the vehicle 10 may be distracted and there is no room for viewing the image on the display 4. Therefore, in the vehicle surrounding monitoring apparatus according to the embodiment, the road shoulder 12 that is a three-dimensional obstacle is detected based on the image captured by the CCD camera 1, and based on the detected distance between the road shoulder 12 and the host vehicle 10. Thus, when it is determined that the vehicle 10 may approach the road shoulder 12 too much , the driver is notified.
[0014]
FIG. 4 is a diagram summarizing the display on the display 4 and the necessity of an alarm from the speaker 5 with respect to the presence or absence of an obstacle present near the host vehicle 10 and the operation state of the switch device 3. When a road shoulder (obstacle) 12 is detected at a position close to the host vehicle 10 by an obstacle detection process to be described later, an image captured by the CCD camera 1 is displayed on the display 4 regardless of the operation state of the switch device 3. And an alarm is issued from the speaker 5 to notify the driver. For the alarm, a beep sound or a voice announcement such as “approaching an obstacle” can be used.
[0015]
In the situation where the road shoulder 12 is not detected at a position close to the host vehicle 10, notification to the driver using the speaker 5 is not performed. In this case, an image captured by the CCD camera 1 is displayed on the display 4 in accordance with the operation state of the switch device 3. That is, when the occupant operates the switch device 3 (switch ON) in order to display the image captured by the CCD camera 1 on the display 4, the image captured by the CCD camera 1 is displayed on the display 4. . On the other hand, when the switch device 3 is not operated (switch OFF), the image captured by the CCD camera 1 is not displayed on the display 4.
[0016]
A method for detecting a three-dimensional obstacle such as a road shoulder based on an image captured by the CCD camera 1 and issuing a warning to the driver based on the detected three-dimensional obstacle will be described with reference to FIGS. To do. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the obstacle detection process. The process starting from step S10 is performed by the control unit 2 at a predetermined time interval, for example. In step S <b> 10, an image of an obstacle detection area where the obstacle detection process is performed is cut out from the image captured by the CCD camera 1.
[0017]
FIG. 6A is a diagram illustrating an obstacle detection region C in an image captured by the CCD camera 1. In FIG. 6A, the horizontal direction is the X direction. As shown in FIG. 6A, the obstacle detection area C is set as a rectangular area that is long in the X direction at a position next to the left front wheel 6 of the vehicle 10 in the captured image. The position and size of the obstacle detection area C are set in advance in an area where an obstacle is desired to be detected based on the mounting position of the CCD camera 1 and the imaging range.
[0018]
In step S10, when an image in the obstacle detection area C is extracted from the captured image, the process proceeds to step S20. In step S20, an edge in the vertical direction perpendicular to the X direction is detected in the image in the obstacle detection area C by performing a differential operation in the X direction on the luminance value of each pixel. That is, since the three-dimensional obstacles such as the road shoulder 12 and the guard rail are positioned in parallel with the road, the three-dimensional obstacle such as the road shoulder 12 is detected by detecting the vertical edge. FIG. 6B shows the vertical edge detected based on the image in the obstacle detection area C of FIG.
[0019]
In step S30 subsequent to step S20, what seems to be noise is removed from the plurality of vertical edges detected in step S20. Specifically, out of a plurality of vertical edges detected in step S20, only those whose edges are continuously present from the upper end to the lower end of the obstacle detection area C are extracted. FIG. 6C shows a diagram in which noise is removed from the vertical edges shown in FIG. 6B.
[0020]
In step S40 following step S30, a density profile on the central horizontal line (AA ′) in the obstacle detection region C is created as shown in FIG. FIG. 6E shows a density profile corresponding to FIG. 6D, and the vertical axis shows the magnitude of the luminance change. As shown in FIG. 6E, a peak of luminance change appears at the paint display parallel to the road and at both ends (edges) of the obstacle.
[0021]
In step S50 following step S40, the paint display drawn on the road is removed from the paint display and obstacle detected in step S40, and only a three-dimensional obstacle having a height is extracted. This method will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).
[0022]
FIG. 7A is a diagram illustrating a captured image in the obstacle detection area C illustrated in FIG. In Fig. 7 (a), from left to right: (1) Roadsides such as sidewalks, (2) Road shoulder upper surface (horizontal plane), (3) Road shoulder side, (4) Asphalt (roadway), (5) Road A white line, (6) asphalt (roadway) is shown. FIG. 7B is a density profile obtained based on the image shown in FIG. A diagonal line segment in the obstacle region C shown in the upper part of FIG. 7B is a vertical edge obtained by the processing in steps S10 to S30 described above, and each region shown in FIG. This corresponds to the boundary lines 1 ▼ to 6). Further, the density profile shown in FIG. 7B is created by the process of step S40. The magnitude of the peak value of the luminance change in the density profile shown in FIG. 7B is determined according to the luminance difference between adjacent regions.
[0023]
Here, a method for distinguishing between a paint display such as a white line drawn on a road (asphalt) and a three-dimensional obstacle such as a road shoulder will be described. As described above, since the white line extends in parallel with the road like the road shoulder, the road shoulder that is a three-dimensional obstacle cannot be distinguished from the white line only by detecting the vertical edge in the captured image. . However, the white line drawn on the road is characterized in that both ends (edges) of the white line are in contact with the asphalt and the width of the line is not so large (the size is determined to some extent). Therefore, the density profile of the white line is characterized in that the peak values of the luminance change corresponding to both ends of the white line are approximately equal, and both peak values appear at close positions.
[0024]
In the density profile shown in FIG. 7B, the peak values of the luminance change are almost equal and close to each other (the boundaries between the regions (4) and (5) and the regions (5) and (6)). The boundary line is considered to be a white line drawn on the road. Even when two line segments having substantially the same peak value of luminance change are present, if both peak values appear at positions separated from each other, it is considered that these two line segments do not constitute a white line.
[0025]
In step S50 of the flowchart shown in FIG. 5, a paint display such as a white line drawn on the road is detected by such a method, and only a three-dimensional obstacle having a height is extracted.
[0026]
In step S60 following step S50, it is determined whether or not the distance between the three-dimensional obstacle (road shoulder) extracted in step S50 and the host vehicle 10 is equal to or less than a predetermined distance. First, of the plurality of edges constituting the three-dimensional obstacle extracted in step S50, the edge closest to the vehicle 10 is detected, and the detected edge and the center line A− in the obstacle detection area C described above are detected. An intersection B with A ′ is detected (see FIGS. 6A and 6E). As shown in FIG. 6A, the edge closest to the vehicle 10 corresponds to the tangent line between the side surface of the road shoulder, which is a three-dimensional obstacle, and the road surface (asphalt). Next, an intersection B ′ between the extension line of the center line AA ′ in the obstacle detection area C and the line on the side surface of the host vehicle 10 is detected. As shown in FIG. 6A, the distance d 1 between the point B and the point B ′ is the shortest distance between the vehicle 10 and the road shoulder on the center line AA ′ in the obstacle detection area C. Corresponds to distance.
[0027]
The control unit 2 detects the point B and the point B ′ described above, thereby calculating the distance d 1 between BB ′, and the approach danger distance d 2 and the distance d 1 stored in advance in a ROM (not shown). Compare the size with. If the calculated distance d 1 is a distance d 2 or less, it is determined that the distance between the shoulder and the vehicle 10 is short, if the distance d 1 is greater than the distance d 2, the vehicle 10 determines that apart shoulders sufficiently .
[0028]
If it is determined in step S60 that the relationship of d 1 ≦ d 2 is established, the process proceeds to step S70, and if it is determined that the relationship of d 1 > d 2 is established, the processing according to the flowchart illustrated in FIG. In step S <b> 70, an image captured by the CCD camera 1 is displayed on the display 4, and the driver is notified that the vehicle 10 is approaching the road shoulder using the speaker 5. When the notification to the driver is given, the processing according to the flowchart shown in FIG.
[0029]
According to the vehicle surrounding monitoring apparatus in one embodiment, an edge (vertical edge) in a direction parallel to the road is detected based on an image captured by the CCD camera 1, and among a plurality of detected vertical edges, Since the edge of the three-dimensional obstacle is detected by excluding the edge corresponding to the road surface paint display such as a white line, the three-dimensional obstacle can be reliably detected by a simple method. In addition, since the passenger is informed that the vehicle is approaching too close to the three-dimensional obstacle based on the positional relationship between the detected edge of the three-dimensional obstacle and the host vehicle 10, a warning is given to the passenger under the circumstances required by the passenger. It can be performed. In other words, even when there are many pedestrians in the surrounding area such as a shopping street, or when there is a lot of traffic such as a main road, the width of the shoulder should be assured without feeling uneasy to touch the shoulder. Can do. Further, since the white line and the three-dimensional obstacle are identified, it is possible to prevent the passenger from being notified until the edge of the white line is detected.
[0030]
In the vehicle surrounding monitoring apparatus according to an embodiment, a three-dimensional obstacle is detected by detecting an edge corresponding to a paint display such as a white line based on a luminance change characteristic (density profile) of a vertical edge detected based on a captured image. Since the edge of an object is extracted, the edge of a three-dimensional obstacle can be reliably detected from a plurality of vertical edges.
[0031]
In addition, when the distance between the edge of the extracted three-dimensional obstacle and the vehicle is equal to or smaller than a predetermined distance, the passenger is notified by a warning sound or voice announcement from the speaker 5, and therefore the passenger cannot afford to see the display 4. However, it is possible to reliably notify the occupant that the vehicle 10 is too close to the three-dimensional obstacle. In this case, since the image captured by the CCD camera 1 is automatically displayed on the display 4, the switch device 3 cannot be operated in order to display the captured image on the display 4. Even when the operation is forgotten, the situation around the vehicle 10 can be recognized.
[0032]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, when driving the right-hand drive vehicle 10, the left side of the vehicle is a blind spot for the driver, so the left side mirror 11 incorporates the CCD camera 1. In the case of a vehicle with a handle, the right side of the vehicle is a blind spot, so the CCD camera 1 can be built in the right door mirror. Further, although the CCD camera 1 is built in the door mirror 11, it may be attached to another position as long as the position that becomes the blind spot of the vehicle can be imaged.
[0033]
In the above-described embodiment, the case where the road shoulder 12 is detected as a three-dimensional obstacle has been described, but it is needless to say that a side groove or the like can be detected in addition to a three-dimensional obstacle such as a wall or a guardrail. Yes. Therefore, when the vehicle is brought close to the place where the side groove exists, it is possible to prevent anxiety that the wheel is removed from the side groove by using the vehicle surrounding monitoring device according to the embodiment. Moreover, although the paint display (white line) drawn on the road was mentioned as an example as a non-stereoscopic obstacle to distinguish from a three-dimensional obstacle, it is not limited to a paint display.
[0034]
In the above-described embodiment, the CCD camera 1 is used as the imaging device. However, a CMOS camera using a CMOS image sensor may be used, or a camera using another image sensor may be used. Further, when notifying the occupant that the vehicle is too close to the three-dimensional obstacle, it is possible to display characters such as “CAUTION!” On the display 4. Furthermore, the obstacle detection area C is not limited to the shape and size shown in FIG.
[0035]
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the CCD camera 1 constitutes an imaging means, the control unit 2 constitutes an edge detection means, an extraction means, and a determination means, the speaker 5 constitutes a notification means, and the display 4 constitutes a display means. In addition, as long as the characteristic function of this invention is not impaired, each component is not limited to the said structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment in which a vehicle periphery monitoring device according to the present invention is applied to a vehicle. FIG. 2 is a diagram showing a situation in which the vehicle is brought close to a road shoulder as viewed from the rear of the vehicle. 3 is a diagram showing an image captured by a CCD camera and displayed on a display under the situation shown in FIG. 2. FIG. 4 is the presence / absence of an obstacle present near the host vehicle and the operating state of the switch device. Fig. 5 is a flow chart showing the procedure of obstacle detection processing. Fig. 6 (a) to Fig. 6 (e) are images taken by a CCD camera. FIG. 7A is a diagram illustrating a captured image in the obstacle detection area C, and FIG. 7B is a diagram for explaining a method of detecting a three-dimensional obstacle such as a road shoulder based on the recorded image. ) A three-dimensional obstacle and a white line Diagram for explaining another methods [EXPLANATION OF SYMBOLS]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CCD camera, 2 ... Control unit, 3 ... Switch apparatus, 4 ... Display, 5 ... Speaker, 6 ... Left front wheel, 7 ... Left rear wheel, 10 ... Vehicle, 11 ... Left door mirror, 12 ... Road shoulder, 13 ... Roadway Asphalt surface, 14 ... white line

Claims (5)

自車両の側面を含む車両側方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づいて、道路と平行な方向のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段により検出された複数のエッジのエッジ並び方向の輝度変化特性に基づいて、前記エッジ検出手段により検出された複数のエッジのうち、道路上の白線のエッジを除外して、立体障害物のエッジを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された立体障害物のエッジと車両との位置関係に基づいて、立体障害物と車両との接近度合を乗員に報知する報知手段とを備えることを特徴とする車両用周囲監視装置。
Imaging means for imaging the side of the vehicle including the side surface of the host vehicle;
Edge detection means for detecting an edge in a direction parallel to the road based on the image picked up by the image pickup means;
Based on the luminance change characteristics in the edge arrangement direction of the plurality of edges detected by the edge detection means , the white line on the road is excluded from the plurality of edges detected by the edge detection means, and the three-dimensional obstacle Extraction means for extracting the edge of the object;
Vehicle surrounding monitoring, comprising: notification means for notifying a passenger of the degree of approach between the three-dimensional obstacle and the vehicle based on the positional relationship between the edge of the three-dimensional obstacle and the vehicle extracted by the extracting means. apparatus.
請求項1に記載の車両用周囲監視装置において、
前記抽出手段は、前記エッジ検出手段により検出された複数のエッジのエッジ並び方向の輝度変化のピーク値、および、前記ピーク値が現れる位置に基づいて、前記道路上の白線のエッジを除外して、立体障害物のエッジを抽出することを特徴とする車両用周囲監視装置。
The vehicle surrounding monitoring device according to claim 1,
The extraction unit excludes the edge of the white line on the road based on the peak value of the luminance change in the edge arrangement direction of the plurality of edges detected by the edge detection unit and the position where the peak value appears. A vehicle surrounding monitoring device characterized by extracting an edge of a three-dimensional obstacle .
請求項1または2に記載の車両用周囲監視装置において、
前記抽出手段により抽出された立体障害物の複数のエッジのうち、車両に最も近い位置のエッジと車両との距離が所定距離以下であるか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記判定手段により前記車両に最も近い位置のエッジと車両との距離が所定距離以下であると判定された場合に、乗員に報知を行うことを特徴とする車両用周囲監視装置。
The vehicle surrounding monitoring device according to claim 1 or 2,
Of the plurality of edges of the three-dimensional obstacle extracted by the extraction means, further comprising a determination means for determining whether the distance between the edge closest to the vehicle and the vehicle is a predetermined distance or less,
The vehicle surroundings monitoring device, wherein the notification unit notifies a passenger when the determination unit determines that the distance between the edge closest to the vehicle and the vehicle is a predetermined distance or less. .
請求項3に記載の車両用周囲監視装置において、In the vehicle periphery monitoring device according to claim 3,
前記報知手段は、警告音または音声アナウンスにより乗員への報知を行うことを特徴とする車両用周囲監視装置。The vehicle surrounding monitoring device, wherein the notification means notifies a passenger by a warning sound or a voice announcement.
請求項3または4に記載の車両用周囲監視装置において、The vehicle surrounding monitoring device according to claim 3 or 4,
少なくとも前記撮像手段により撮像された映像を表示する表示手段をさらに備え、And further comprising display means for displaying at least the video imaged by the imaging means,
前記表示手段は、前記判定手段により前記車両に最も近い位置のエッジと車両との距離が所定距離以下であると判定された場合に、前記撮像手段により撮像された映像を表示することを特徴とする車両用周囲監視装置。The display unit displays an image captured by the imaging unit when the determination unit determines that the distance between the edge closest to the vehicle and the vehicle is equal to or less than a predetermined distance. A vehicle surrounding monitoring device.
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