JPH04138950A - 車両用画像検出装置 - Google Patents

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、車両用画像検出装置に関し、特に車両に取り
付けたＴＶカメラの画像を検出して処理する装置に関す
るものである。

（従来の技術と課題〕 従来より、車両に画像検出手段としてのＴＶカメラを取
り付けて前方又は後方の走行路における障害物の状態を
検出することにより、運転操作に関する警報を発したり
、或いは自動的にブレーキ操作や操舵操作を行うシステ
ムの研究開発が行われて来ている。

この場合、ＴＶカメラは、車外に取り付ける方法と車内
に取り付ける方法とがあるが、前者の場合には、雨天時
等における雨滴や、塵埃がレンズ表面に付着して明瞭な
画像を得ることが出来ないという欠点がある。

このようにＴＶカメラのレンズ表面に付着する雨滴や塵
埃を除去する装置が実開昭５９　＝　２５５２８号公報
に提案されているが、このような装置では、雨滴や塵埃
を除去するために一々ＴＶカメラのレンズを回動させな
ければならず、時間が掛かると共にその間の画像は使用
出来なくなってしまうという問題がある。

更に、ＴＶカメラを車外に取り付ける場合には、ＴＶカ
メラ自身が附滴や塵埃に晒されるため、その機能が劣化
し易く寿命も短くなってしまうという問題がある。

そこで、ＴＶカメラを車内（フロント／リア・ガラス、
ウィンドウスクリーン、キャノピ−）に取り付ける方が
車外の場合より好ましいことになるが、この場合には、
今度は雨滴や塵埃を除去するためのワイパー画像がＴＶ
カメラの検出画像に入ってしまい、そのまま画像処理を
行うとそのワイパー画像を含む画面は前後の画面と脈絡
が途切れているため画像としては無効となり車両を自動
走行させるための明瞭な画像が得られず、更に、このよ
うな無効画面であるにも関わらず無駄な画像処理に時間
を浪費するという問題点があった。

そこで、本発明は、車内にＴＶカメラを取り付けて画像
検出を行う車両用画像検出装置において、ワイパー画像
に影響されずに有効な画像が得られるようにすることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明に係る車両用画像検
出装置においては、車両用ワイパーの駆動手段と、該駆
動手段の駆動角度を検出する手段と、該ワイパー前方の
該ワイパーの移動方向に垂直な走査線から成る画像を車
内から検出する手段と、該検出画像の全走査線中の該ワ
イパーが交差するマスク範囲を該駆動角度から演算する
と共に該マスク範囲の走査線の画像のみをマスク処理し
てブランク・データを出力する画像処理手段と、を備え
ている。

また、本発明では、画像処理手段が、上記のマスク処理
の代わりに該マスク範囲の走査線の画像のみを該ワイパ
ーの画像を含まない最新の検出画像中の対応する走査線
の静止画像データで置き換える処理を行うこともできる
。

〔作　　　用〕

本発明による車両用画像検出装置では、先ず、車両内部
に設けた画像検出手段が車両前方の状況を監視するため
ワイパー前方の画像を検出して絶えず画像処理手段に送
っている。この場合、画像検出手段で検出される画像の
走査線は、第２図に示すようにワイパーの移動（払拭）
方向に対して実質的に垂直な方向に予め設定されている
。

一方、ワイパーは駆動手段により駆動されるが、払拭中
のワイパーの角度は角度センサによって検出されて画像
処理手段に送られる。

ここで、ワイパーは同図に斜線で示すように成る一定の
幅を持つため、画像検出手段がらの検出画像を取り込ん
だ画像処理手段では、検出画像を構成する走査線中のワ
イパー検出画像と交差する範囲内の走査線は画像処理上
無意味でありこれをマスクするために、駆動角度検出手
段により検出された駆動手段の駆動角度に基づいてその
マスク範囲の走査線を演算により決定する。

そして、画像処理手段では更に、上記のように演算され
たマスク範囲の走査線のみを画像検出手段の検出画像に
ついてマスク処理してブランク・データとして出力し、
その他の走査線についての検出画像はそのままデータ出
力する。

これにより、ワイパーが検出画像として画像処理手段に
取り込まれた時、ワイパーの画像と交差していない走査
線部分はそのまま出力され、交差した走査線部分のみが
マスク処理されて出力されることとなる。

従って、ワイパー画像による影響を無効にした画像デー
タが得られることとなる。

また、本発明では、画像処理手段が、上記のマスク処理
を行わずに、マスクすべき走査線範囲の部分を、ワイパ
ー画像を含まない有効な走査線部分の最新の静止検出画
像と置き換えることができる。

（実　施　例〕 第１図は、本発明に係る車両用画像検出装置の一実施例
の構成を示したブロック図であり、図中、１は車両（図
示せず）のフロント（又は場合にょってはリア）ウィン
ドウのガラス、２はこのガラス１に付着した雨滴又は塵
埃等を払拭するための車両用ワイパー、３はワイパー２
の駆動手段としてのワイパーモータ、４はワイパーモー
タ３の駆動角度を検出する検出手段としての角度センサ
、５はワイパー２の前方の画像を検出するＴＶカメラ装
置、６は角度センサからの角度信号によりマスクすべき
走査線の範囲を求めると共にＴＶ左カメラ置５で得た画
像信号に対しマスク範囲の走査線部分をマスクする画像
処理手段としての画像処理回路をそれぞれ示している。

また、画像処理回路６は、ＴＶ左カメラ置５からの画像
信号の水平同期信号を検出する水平同期検出回路６１と
、水平同期検出回路６１で検出された水平同期信号によ
り検出画像信号の走査線番号を計数する走査線カウンタ
６２と、各走査線間の画素をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
器６３と、Ａ／Ｄ変換器６３からの出力データを記憶す
るバッファメモリ６４と、カウンタ６２からの走査線番
号と角度センサ４からのワイパー角度θを受けてＡ／Ｄ
変換器６３及びハソファ・メモリ６４を制御するＣＰＵ
６５とで構成されている。

次に上記実施例の動作を第２図、第３図、及び画像処理
回路６のマスク処理アルゴリズムを示した第４図を参照
して説明する。

ＴＶ左カメラ置５は車両用ワイパー前方の画像Ａ（第１
図参照）を検出して画像信号を絶えず画像処理回路７に
送出している（第４図のステップＳｌ）。

一方、ワイパー２はワイパーモータ３により電動駆動さ
れており、同時にワイパー千−タ３と連動した角度セン
サ４によりワイパー２の角度θを示す信号を検出し画像
処理回路６に送出している（同ステップＳ２）。

この場合、第２図に示すように、ＴＶ左カメラ置５の走
査線方向はこのワイパー２（斜線で図示）の移動（払拭
）方向に対して垂直に走査されるよう予めカメラ位置が
設定されている。

次に、払拭動作中のワイパー２の画像がＴＶ左カメラ置
５によって検出され、例えば第２図に斜線で示す位置に
ワイパー像が位置する場合にワイパー２の映像が、画像
信号を構成する各走査線と交差する無効走査線の本数を
ｎ本としてマスクするため、画像処理回路６のＣＰＵ６
５では、角度センサ４で検出されたワイパー２の駆動角
度θに基づいてこの走査線範囲の走査線番号ｊ＋１とＪ
＋ｎとを算出する（同ステップｓ３）、尚、この時、ワ
イパー２とＴＶ左カメラ置５の相互の位置関係により、
ワイパー２が第２図に一点鎖線で示す撮像面をｉ１通す
る時の駆動角度は予め判明している為、角度センサ４が
らの駆動角度θによりＴＶ左カメラ置５で捉えた画像内
のどの位置にワイパー２の映像が入るかが判ることにな
る。

以下に、ワイパー２の駆動角度θから上記の走査線番号
ｊ＋１とｊ十ｎの算出方法について第３図に基づいて説
明する。

同図に於いて、撮像面の寸法を横Ｌ１．縦Ｌ２、ワイパ
ー２の回転中心と撮像面の原点位置０との距離をＨとす
ると、先ず、ワイパー２が交差していると考えられる走
査、％Ｉｊ＋１〜ｊ＋ｎの範囲（斜線で図示）の原点位
置０からの水平路ｌｉｔ　ｉ　Ｉ！、は、それぞれ次式
で表される。

ｊ！＋　＝　（Ｈ（Ｌｘ　／２）　ｌ　ｔ　ａ　ｎθ１
！ｘ　＝　（Ｈ＋　（Ｌｘ　／２）　）　ｔ　ａ　ｎθ
即ち、撮像面の横の距離り、がＮ本の走査線で構成され
ている場合には、ワイパー２の映像の走査線の位置は距
離１１と４２間に在ることになる。

従って、距離ｌ、〜１２間に対応した走査線番号ｊ＋１
とｊ＋ｎは、Ｌ、とＮ、！、とｊ＋１及びｊ２２とｊ＋
ｎがそれぞれ対応する為、それぞれ次式で表されること
になる。

ｊ＋ｌ＝Ｎ　（（１／２）−（ｆ＋　／Ｌ、））ｊ　＋
ｎ＝Ｎ　（（１／２）　　　（ｊ！ｚ　／Ｌ＋　）　）
ここで、実際には、ワイパー２はそのアームやブレード
の変形によるブレを考慮して、上記のｊ十１とｊ＋ｎに
マージンを与えてもよい。

そして、ＴＶ左カメラ置５から出力された画像信号を構
成する全走査線の内、上記のように求めたマスクすべき
走査線の範囲ｊ＋１本目〜ｊ＋ｎ本目に対して以下に述
べるマスク処理を実行する。

先ず、画像処理回路６の水平同期検出回路６１でＴＶカ
メラ装置５の検出画像信号から水平同期信号を検出する
（同ステップＳ４）。

次に、検出された水平同期信号に含まれる走査線番号１
〜最大値Ｎ内の若い方から順番に走査線カウンタ６２で
計数してＣＰＵ６５に伝え、これによりＣＰＵ６５は、
計数値ａが、ｊ＋１≦ａ≦ｊ＋ｎと、ａ＜ｊ＋１及びｊ
　＋ｎ＜ａとの場合に分けて以下の処理を行う（同ステ
ップＳ５）。

まず、計数（＋！ａがｊ＋１≦ａ≦ｊ十ｎの時ムこは、
当該走査線の各画素分のブランク・データ列をバッファ
メモリ６４に記憶する（同ステップＳ６）。

尚、このブランク・データとしては、実際のワイパー画
像が“０”データとして検出されとすれば、その反対の
“１”データとすればよい。その他、予め決めておけば
種々のブランク・データを用いることができる。

また、ＣＰＵ６５は、計数値ａが、ａ＜ｊ＋１及びｊ　
＋ｎ＜ａの時には、走査線内の各画素をＡ／Ｄ変換器６
３によりＡ／Ｄ変換させ（同ステップＳ７）、Ａ／Ｄ変
換後のデータ列を走査線に対応してバッファメモリ６４
に記憶させる（同ステップＳ８）。

バッファメモリ６４はそれぞれ記憶された各走査線毎の
データ列をＣＰＵ６５の制御により逐次読み出しく同ス
テップＳ９）、マスク処理後の一画面分の画像データ出
力として出力することになるが、ワイパ一部分について
はブランク・データであるために、後のデータ処理とし
ては考慮の対象から外されるため、処理エラーは生しな
い。

尚、第２図に示される画像を構成する各走査線は、ＮＴ
ＳＣ方式では５２５本（＝Ｎ本）の走査線で構成されて
いる。この時は、走査線１〜ｊ十１とｊ＋ｎ〜５２５の
範囲がワイパー２の映像の写っていない有効画像領域と
して送出されることになる。

次に、上述したマスク処理に置いてマスクされた走査線
部分をブランク・データとする代わりに、この部分をマ
スクされる以前のデータに置き換える本発明の方法につ
いて説明する。尚、このときの処理の流れは破線で図示
されている。

このときは、ＣＰＵ６５は、計数値ａが、ａくｊ＋１及
びｊ＋ｎ＜ａの時に、バッファメモリ６４に記憶されて
いるＡ／Ｄ変換後の各走査線毎の各画素データ列を画面
１フレ一ム分だけフレームメモリ６６に記憶させる（同
ステップ３１１）。

即ち、フレームメモリ６６に記憶される各走査線毎の画
素データはマスクされていない最新のデータが記憶され
ていることになる。

従って、ＣＰＵ６５は、計数値ａが、ｊ＋１≦ａ≦ｊ＋
ｎの時には、フレームメモリ６６から走査線カウンタ６
２の値に対応した走査線の画素データ列を読み出す（同
ステップ５１２）。

そして読み出した画素データ列を再度バッファメモリ６
４に記憶する（同ステップ５１３）。

その後は、前述したようにバッファメモリ６４の内容を
出力する（同ステップＳ９）ことにより、マスクすべき
走査線部分にマスクされる以前のデータが移植されるこ
とになる。

このようにして、検出画像内に入り込んだワイパーの映
像はマスクされてブランク表示されるか、若しくはマス
クされる直前の画像データに置き換えられて、ワイパー
が映っていない部分（マスクされていない）は有効とし
てバッファメモリ６４から出力されることとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る車両用画像検出装置
によれば、ワイパー前方の該ワイパーの移動方向に垂直
な走査線から成る画像を車内から検出した画像の全走査
線中の該ワイパーが交差するマスク範囲をワイパーの駆
動角度から演算し、そのマスク範囲の走査線の画像のみ
をマスク処理してデータ出力するか、又はマスク処理の
代わりに該マスク範囲の走査線の画像のみを該ワイパー
の画像を含まない最新の検出画像中の対応する走査線の
静止画像データで移植するように構成したので、雨天時
等のワイパー画像による画像データの品質の劣化の影響
をワイパーが検出画像上に存在し得る極限られた最小の
範囲に留めることができ、且つ得られた画像データに対
して行われる画像処理・認識等において無駄ム処理時間
を無くすことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両用画像検出装置の一実施例
を示すシステム構成ブロック図、第２図は、本発明にお
けるワイパーの映像とＴＶカメラ装置の走査線との関係
を説明するための作用原理図、 第３図は、本発明におけるマスクすべき走査線範囲を求
める方法を説明した回、 第４図は、実施例におけるマスク処理アルゴリズムを示
すフローチャート図、である。 図において、２はワイパー、３はワイパーモータ、４は
角度センサ、５はＴＶカメラ装置、６は画像処理回路、
をそれぞれ示す。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両用ワイパーの駆動手段と、該駆動手段の駆動
   角度を検出する手段と、該ワイパー前方の該ワイパーの
   移動方向に垂直な走査線から成る画像を車内から検出す
   る手段と、該検出画像の全走査線中の該ワイパーが交差
   するマスク範囲を該駆動角度から演算すると共に該マス
   ク範囲の走査線の画像のみをマスク処理してブランク・
   データを出力する画像処理手段と、を備えたことを特徴
   とする車両用画像検出装置。
2. （２）請求項１記載の車両用画像検出装置において、該
   画像処理手段が、該マスク処理の代わりに該マスク範囲
   の走査線の画像のみを該ワイパーの画像を含まない最新
   の検出画像中の対応する走査線の静止画像データで置き
   換える処理を行うことを特徴とした車両用画像検出装置
   。