JPH02120909A

JPH02120909A - 物体認識装置

Info

Publication number: JPH02120909A
Application number: JP63273299A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kagawa; 香川　八州男; Kenji Fujita; 健二藤田; Kazuhiro Sumi; 和宏角
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、例えば走行路等の上に存在する、例えば障害
物等の物体の実際の幅を認識するための物体認識装置に
関する。

（従来の技術）外界を認識して自律走行制御を行なう移動車においては
、一般に絡端等を検出して、この絡端に沿って走行制御
を行なうようにしている。一方、走行路上には一般に障
害物が存在するのが通常であるから、自律走行制御を行
なう移動車にとっては、障害物の存在及び大きさの認識
が、その障害物を回避するために不可欠となる。自律走
行制御の従来例として、例えば、特開昭６１−１００８
９８号または特開昭６１−２４０３０７号が知られてい
る。特開昭６１−１００８９８号は、通過特異点を順次
指定して、目的地までの通過予定経路を設定し、その経
路に従って、車両を誘導するようにしている。また、特
開昭６１−２４０３０７号のように、画像を取り込んで
、この画像中にある無限遠線に基づいて移動車の走行制
御を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする課題）障害物の回避のためには、少なくとも、その物体の実際
の幅を検知する必要があるが、かかる上記の従来技術で
は、特に明示はないものの、複数のカメラを用いたステ
レオ視や、あるいは、レンジセンサを用いている。

しかしながら、これらの複数のカメラやレンジセンサの
必要性はコスト増や装置規模の膨大化を招く。

そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために提
案されたもので、その目的は、単一の撮像手段で物体の
実際の幅の認識が可能な物体認識装置を提案するところ
にある。

（課題を達成するための手段及び作用）上記課題を達成
するための本発明に係る移動車の物体認識装置の構成は
、認識対象物体との間で所定の相対速度で相対的な移動
を行ない、該物体を含む画像を所定時間の間隔で複数回
撮る手段と、得られた複数の画像内での認識対象物体の
幅を演算する手段と、演算された物体の幅と上記所定の
相対速度とに基づいて、該物体の実際の幅を演算する手
段とを備えたことを特徴とする。

（実施例）以下添付図面を参照して、本発明を、移動車の走行制御
における障害物認識に適用した場合の実施例を説明する
。

第２図は、移動車１０が、障害物１００に向かって、左
絡端２１と右絡端２２とに規定された走行路上を走行し
ている状況を説明する。移動車１０は、相対速度Ｖで前
進しながら、カメラ１により前方画像を得て、障害物１
００の幅Ｗを認識し、この幅と走行路幅との迂回路の幅
を認識し、走行可能ならば、迂回路軌道２３を創成して
、障害物を迂回する。尚、移動車１０は、中央に各々独
立した２つの駆動輪を兼ねた操舵輪９Ｌ、９Ｒを備えて
いるタイプのものである。

第３図は、移動車１０における障害物認識、迂回経路誘
導のシステムを図示したものである。１は移動車に取付
けられた撮像装置としてのカメラであり、４は障害物認
識装置である。障害物認識装置４は障害物の認識を行な
って障害物マツプを生成し、経路誘導装置７に送る。誘
導装置７はこのマツプから障害物を迂回できるような経
路に対応するモータコマンドを生成し、モータコントロ
ーラ８に送る。コントローラ８はモータコマンドから両
輪の回転数ＮＬ、ＮＲを計算して、モータ１１ｔ、ｌｌ
Ｒに出力するというものである。両輪の回転数Ｎ、、Ｎ
Ｒは、所望の方向に操舵されるように差が設定されてい
る。

第３図において、３は移動車１ｏと障害物１゜Ｏとの間
の相対速度を検出する速度計であり、第２図の場合は障
害物１００は不動なので、移動車１９の車速計を流用す
ることができる。尚、障害物１００が移動するものであ
れば、相対速度計３として、例えば、ドツプラー効果を
利用した速度形が利用できる。

第１図及び第４図は、本実施例の障害物の実際の幅Ｗを
認識するための原理を説明する。第１図においで、時刻
ｔ１にフレーム１を得、時刻ｔ２（二ｔ１＋Δ℃）にフ
レーム２を得たとする。移動車１０がもし前進している
ならば、第１図に示すような、時間の経過毎に拡大する
障害物の増１００ａ　（幅ＬＪＩ　）、　　１００ｂ　
（幅ｕ２）が得られる。障害物１００の増の幅ｕ１とｕ
２とは例えば次のようにして得ることができる。物体１
００は輪郭線を持つから、輪郭線を追跡して求め、輪郭
線の横方向座標値の最大値と最小値との差を画像の幅Ｕ
とする。もし、障害物の画像が絡端２１若しくは２２と
重なって得られた場合は、絡端な先に認識し、この絡端
画像を重なった輪郭線から取り除くようにして、障害物
１００の輪郭線を得る。

第４図は、カメラ１の撮像センサ（例えば、ＣＣＤエリ
アセンサ）上に結像された像Ｕと、レンズと障害物１０
０（幅Ｗ）との位置関係を示す。

レンズ、センサ共に障害物１００に対して速度■で近側
いている。尚、センサ上に結像された像の大きさと、画
像処理装置５内の不図示の画像メモリ内の画像の大きさ
とは物理的に一致しないが、センサの画素の物理的大き
さと画像メモリの画素の大きさは１対１の対応関係にあ
るので、メモリ内の画像の大きさとセンサ上の像の大き
さとを共にＵと考えて差し支えない。

第４図において、レンズの焦点距離なｆ、時刻１＋にお
ける障害物までの距離なＺ＋、時刻ｔ２における障害物
までの距離を２２とすると、近似的に、が成り立つ。時刻ｔｌからｔ２までに、距離でだけ進ん
だとすると、ｇ＝ｖ　　・　△ｔ　＝　　Ｚ　、Ｚ　２したがって、氾　・　ｌｕＩ’ｔ１２ ”−ｆ（ｕ２　　ｕｌ）が得られる。こうして得られた障害物１ｏＯの幅を用い
て障害物認識モジュール６はマツプを作成する。このマ
ツプを利用して、障害物１００が回避されるのは前述し
た通りである。

この実施例によれば、従来のような複数のカメラやレン
ジセンサを用いることなく、物体の実際の幅Ｗを検出す
ることができる。

尚、もし、フレーム間で、相対速度が変化するときは、
平均速度をＶとして使用する。

また上記実施例では、自律走行型の移動車の障害物回避
に本発明を適用したものを説明したが、本発明にこれに
限られず、例えば、障害物の幅の情報を表示したりする
ものにも適用できる。また、移動車は自動車に限らず、
移動車するものであれば、船舶、航空機であってもよい
。

（発明の効果）以上説明したように本発明に係る移動車の物体認識装置
の構成は、認識対象物体との間で所定の相対速度で相対
的な移動を行ない、該物体を含む画像を所定時間の間隔
で複数口振る手段と、得られた複数の画像内での認識対
象物体の幅を演算する手段と、演算された物体の幅と上
記所定の相対速度とに基づいて、該物体の実際の幅を演
算する手段とを備えたことを特徴とする。

従って、撮像手段に関しては１つで済み、そのために、
安価で容易な物体認識装置が得られる。

特に、この物体認識装置を自律走行型の走行制御に流用
すれば、同じ撮像手段を走行制御のための撮像にも兼用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図は夫々、本発明に係る一実施例の原理
を説明する図、第２図は移動車と障害物との走行路上での位置関係を説
明する図、第３図は実施例の障害物回避システムのシステム構成を
示す図である。認識モジュール、７・・・経路誘導装置、８・・・モー
フコントローラ、９Ｌ、９Ｒ・・・車輪、１１Ｌ。ＩＩＲ・・・モータ、２０・・・撮像範囲、２１・・・
左絡端、２２・・・右絡端、１００・・・障害物、１０
０ａ１００ｂ・・・障害物の像、Ｕ・・・障害物像の幅
、■・・・相対速度、Ｗ・・・障害物の実際の幅である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）認識対象物体との間で所定の相対速度で相対的な
移動を行ない、該物体を含む画像を所定時間の間隔で複
数回撮る手段と、得られた複数の画像内での認識対象物体の幅を演算する
手段と、演算された物体の幅と上記所定の相対速度とに基づいて
、該物体の実際の幅を演算する手段とを備えたことを特
徴とする物体認識装置。