JPH05110906A - 車両の画像検出装置 - Google Patents

車両の画像検出装置

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JPH05110906A
JPH05110906A JP3297958A JP29795891A JPH05110906A JP H05110906 A JPH05110906 A JP H05110906A JP 3297958 A JP3297958 A JP 3297958A JP 29795891 A JP29795891 A JP 29795891A JP H05110906 A JPH05110906 A JP H05110906A
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vehicle
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sensor
image
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Masaaki Saito
昌明 西頭
Shinjiro Endo
慎二郎 遠藤
Akira Kato
加藤  明
Hirobumi Sakamoto
博文 坂本
Yasumaru Kubo
康丸 久保
Toshihiro Kuroda
年宏 黒田
Keisuke Kawashima
慶輔 川島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の前方又は後方の路面上の障害物をTV
カメラによって監視するための車両の画像検出装置に関
し、車両がピッチングした場合だけでなく路面の不整部
分に乗り上げたような場合にも誤った画像を検出するこ
とが無い車両の画像検出装置を提供する事を目的とす
る。 【構成】 車両が加速又は減速状態に有るか或いは停車
状態にある時のみ車両の姿勢補正の演算を行ってTVカ
メラを制御するように構成し、路面の不整部分に車両が
乗り上げた時には、補正の演算を行わず直前迄の角度の
カメラ画像を使用するので誤った画像検出を防ぎ走行環
境の誤認識を回避する事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両の画像検出装置に関
し、特に車両の前方又は後方の路面上の障害物をTVカ
メラによって監視するための車両の画像検出装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より車両の前方又は後方に於ける路
面の走行環境を監視するため、車両にTVカメラを設置
し、そのカメラによって検出した画像により車両の走行
制御を行う技術が既に提案されている。
【0003】しかしながら、走行路に対して相対的に車
両が傾いてしまうと、その車両に搭載されているTVカ
メラも走行路に対して傾く為、TVカメラには本来入力
されるべき画像とは撮像角度及び撮像領域を異にした画
像が入力されてしまい、この様な画像に基づいて走行路
の認識を行うと車両の位置関係を誤って認識してしまう
等の問題が発生する。
【0004】この様な問題を解決する為、特開平1-2737
46号公報に示された従来技術では、車両の各車輪に加速
度センサを設け、これらの出力と前輪側の加速度センサ
と後輪側の加速度センサとの距離により車体の傾斜角
(ピッチ角)を近似的に算出し、この傾斜角θが所定の
範囲以上になった時は画像を取り込まない様にし、傾斜
角がゼロになった時点で電子シャッターを切って傾斜し
ていない状態に於ける画像の取り込みを行っている。
【0005】また、車両が傾いている場合に於いても画
像の取り込みは行い、但し、その傾斜角に対応して画像
の修正を行う様にしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な特開平1-27
3746号公報に示す従来例に於いては、各車輪に加速度セ
ンサを設けて車両の走行路に対する傾斜状態を検出し、
更にこの傾斜角に基づいて画像の制御及び補正を行って
いるので、車両の初期状態からの姿勢変化は検出出来る
が、図4に示すように、車両Cが路面Rの不整部分9に
乗り上げた様な場合には、車両Cがその不整部分9に乗
り上げたのか或いはピッチングなのかの判断が難しく角
度補正を行うと図示のような「誤差」が生じてしまうと
言う問題点があった。
【0007】即ち、例えば車両の初期状態が路面に対し
て水平な状態であったとすると、車両が傾斜した路面に
進入した時、車両が傾斜したことは検出出来るが、図4
に示すような不整部分9によっても車両が水平に保たれ
るような路面に対する車両の姿勢を検出出来ないと言う
問題があった。
【0008】従って本発明は、車両がピッチングした場
合だけでなく路面の不整部分に乗り上げたような場合に
も誤った画像を検出することが無い車両の画像検出装置
を提供する事を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の画像検出装置は、車両の各車輪
のストロークセンサと、該車両の前後加速度センサと、
車速センサと、該車速センサの出力信号により該車両が
走行中であり且つ該前後加速度センサにより該車両の前
後加速度が検出されたときには各ストロークセンサによ
って検出された各車輪の高さから該車両とTVカメラの
路面上の視野位置との距離が一定になるように該TVカ
メラの角度を補正すると共に該前後加速度センサにより
該車両の前後加速度が検出されなかったときには該補正
動作を停止させるコントローラと、該コントローラの出
力信号により該TVカメラの位置を制御するカメラ台
と、を備えている。
【0010】また、上記の車両の画像検出装置におい
て、該車速センサの出力信号により該車両が停車中であ
ることを検出したときには常に該補正を行うことができ
る。
【0011】
【作用】本発明では、路面に対する姿勢を検出する為に
はホイールストロークの様に車体と路面との関係を検出
する事が必要である事に着目したものである。
【0012】この為、本発明では先ず、車速センサの出
力信号により車両が走行中であることが判ったときに
は、コントローラは前後加速度センサにより車両の前後
加速度が検出された時、即ち車両が何らかの形で加速度
(減速度)が掛かって傾いた時には、各車輪に設けたス
トロークセンサによって検出された各車輪の高さから車
両とTVカメラの路面上の視野位置との距離が一定にな
る様にTVカメラの角度を補正する。そして、コントロ
ーラはこの補正値によりカメラ台を制御してTVカメラ
を所望の角度に設定するようにしている。
【0013】また、前後加速度センサにより車両の前後
加速度が検出されなかった時、即ち車両が路面と水平に
走行している時や路面の不整部分に乗り上げても車両が
水平に保たれているような時等には、補正動作を停止さ
せてTVカメラの撮像角度を変えないようにし、誤った
画像がTVカメラに取り込まれない様にしている。
【0014】また、上記の様な車両の画像検出装置に於
いて、車速センサの出力信号により車両が停車中である
ことが判ったときには、前後加速度センサによる前後加
速度の有無に関係なくTVカメラの角度補正を行って車
両の積載重量に伴う初期状態を調整する事が出来る。
【0015】
【実施例】図1は本発明に係る車両の画像検出装置をブ
ロック図で示したもので、1AはTVカメラ、1BはT
Vカメラ1Aを回動させるカメラ台、2は車両の右前輪
に設けたストロークセンサ、3は左前輪に設けたストロ
ークセンサ、4は右後輪に設けたストロークセンサ,5
は左後輪に設けたストロークセンサ、6は車両の重心回
りの運動の影響を受けないように車両重心の近くに取り
付けられた例えばシリコン容量式の前後加速度(G)セ
ンサ、7は例えば車輪に設けた車速センサ、8はこれら
センサ2〜7からの出力信号を受けてカメラ台1Bを制
御するコントローラである。
【0016】また、10はハンドルのステアリングセン
サ、11はTVカメラ1Aからの画像を処理して座標を
求める為の画像処理座標演算部、12はこの演算部11
の出力信号を受けて例えば警報出力を発生する運転経路
判断部12であり、これらステアリングセンサ10と演
算部11と判断部12とはTVカメラ1Aの出力信号を
どの様に処理するかを示すもので特に本発明に不可欠も
のものではない。
【0017】図2乃至図4は、図1に示したTVカメラ
1A、カメラ台1B、ストロークセンサ2〜5、前後加
速度センサ6、車速センサ7、及びコントローラ8を含
む車両Cが路面R上を走行する種々の態様を示したもの
で、図2は停車状態又は走行中に於いて車両Cと路面R
とが水平になった状態を示しており、図3は例えばブレ
ーキを掛けたとき等の前後加速度が生じたときの態様を
示した図であり、図4は路面R上に於ける不整部分9上
に車両Cが乗り上げたときの態様を示した図である。
【0018】また、図5には各車輪に設けたストローク
センサの具体的な接続配置例が示されており、ストロー
クセンサ2〜5は車両のシャーシ21に取り付けられて
おり、ロッド22を介してスプリング23に接合された
アクスル24と接続されている。
【0019】この様なストロークセンサの構造の一実施
例が更に図6に示されており、このストロークセンサは
ポテンショ式のものであり、図5に示したスプリング2
3が上下することにより、ロッド22が回転して可変抵
抗Rの接続点が変化する事により基準電圧Vからの出力
電圧VOUT が発生される様になっている。
【0020】この様なストロークセンサの出力電圧特性
が図7に示されており、ストロークが大きくなるに比例
して出力電圧が大きくなる事が判る。
【0021】また、図8には車両Cの中央部に設けた前
後加速度センサの電圧特性が示されており、前方向の加
速度が大きくなるにつれて出力電圧が大きくなり、後方
向の加速度が大きくなるに連れて出力電圧が小さくなる
ような特性を呈している。
【0022】図9は、図1に示したコントローラ8によ
って実行される制御アルゴリズムを示したフローチャー
トであり、以下このフローチャートに沿って図1乃至図
4に示した本発明の実施例の動作を説明する。
【0023】先ずコントローラ8は各センサ2〜7の出
力信号を入力する(図9のステップS1)。そして、こ
の内の車速センサ7の出力信号から車両Cが停止してい
るか否かを判定する(同S2)。
【0024】この結果、車速センサ7の出力信号がゼロ
でなく走行中であることを示している時には、更に前後
加速度センサ6の出力信号から車両Cが加速状態又は減
速状態に有るか否かが判定される(同S3)。
【0025】この結果、車両Cが図3に示す様な加速状
態又は減速状態にない時、即ち図2の車両Cが路面Rに
水平に走行している状態や、図4に示す様に路面R上の
不整部分9に車両Cが乗り上げている場合であっても車
両Cと路面Rとが水平状態に保たれているような時には
このルーチンを終了し、コントローラ8はカメラ台1B
を介してTVカメラ1Aの角度を変化させない様にする
と共に、直前までのTVカメラ1Aの角度により画像を
出力させて誤った画像を使用しないようにしている。
【0026】一方、ステップS2に於いて車両Cが停止
していることが判った時、又は車両Cは走行中であって
も図3に示すような加速状態又は減速状態になった時に
は、ステップS4に於いて車両Cの姿勢補正の演算を行
う(同S4)と共に、カメラ台1Bの制御出力を発生す
る(同S5)。尚、停車時の姿勢補正演算は、車両の積
載量により車両全体の高さが変化するのを補正するため
である。
【0027】図10及び図11は上記の補正演算を説明
する為の図であり、図示のパラメータはそれぞれ以下の
値を示している。
【0028】 x:TVカメラ1Aの視野の中心に見える路面R上の点
Pと車両(この場合はTVカメラ1A)Cとの距離 h:TVカメラ1Aの路面Rからの初期高さ(=m+y
FO) m:車両C内でのTVカメラ1Aの高さ θ:TVカメラ1Aの角度 L:前輪と後輪との距離 lo :前輪の路面Rとの接点とTVカメラ1Aとの距離 yF ,yR :前後輪の車両Cのストロークセンサ2〜5
により検出されるフロント高さyF 及びリヤ高さyR で
あり、それぞれ下記の式(1) 及び(2) で与えられる。 yF =(y FR+y FL)/2 ・・・(1) yR =(yRR+yRL)/2 ・・・(2)
【0029】この様な車両のパラメータからは、TVカ
メラ1Aの角度θは次の式(3) により求められる。 tanθ=x/h=x/(m+yFO) ・・・(3)
【0030】この様な図10に示した車両の状態は停車
中の値であり、図11は図3に示した前方加速度が生じ
た場合の図を示しており、この場合のピッチングにより
車両がαだけ前に傾いた時を考えると、このαは次の式
(4) に示される値となる。 sinα=(yR −yF )/L ・・・(4)
【0031】そして、更にTVカメラ1Aの路面からの
高さh’は次の式(5) に示される様になる。 h’=yF +l0 (yF −yR )/l+mcosα ・・・(5)
【0032】そして、この時のTVカメラ1Aの角度
θ’は次の式(6) に示す様になる。 tanθ=x/h’ ・・・(6)
【0033】以上の様にして車両Cが停車状態にある時
又は加速/減速状態にある時のみ図10及び図11に示
す様な車両の姿勢補正の演算を行うので、図4に示す様
な路面Rの不整部分9に車両Cが乗り上げた様な場合に
は点Pの位置は変化しないものとして誤った角度補正に
よる誤った画像を出力する事が無くなる。
【0034】尚、図1に示した画像処理座標演算部11
ではTVカメラ1Aの出力画像から座標を求め、この座
標を運転経路判断部12に与える事によりこの判断部1
2はステアリングセンサ10からのステアリング角を得
る事により図4の様に車両が路面の不整部分に乗り上げ
た場合にTVカメラ1Aの座標が変化し且つハンドル操
作が必要以上に行われる様な場合には警報出力を発生す
る事が出来る。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る車両の
画像検出装置によれば、車両が加速又は減速状態に有る
か或いは停車状態にある時のみ車両の姿勢補正の演算を
行ってTVカメラを制御するように構成したので、路面
の不整部分に車両が乗り上げた時には、補正の演算を行
わず直前迄の角度のカメラ画像を使用するので誤った画
像検出を防ぐ事が出来、走行環境の誤認識を回避する事
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両の画像検出装置を示したブロ
ック図である。
【図2】車両が停車中又は走行中で加速又は減速状態に
ない場合を示した図である。
【図3】車両が加速度(減速度)の状態にある場合を示
した図である。
【図4】車両が路面の不整部分に乗り上げても車両と路
面とが初期(水平)状態にある場合を示す図である。
【図5】車両の各車輪に設置されるストロークセンサの
配置例を示した図である。
【図6】ポテンショ式ストロークセンサの構造を示した
図である。
【図7】ストロークセンサのストローク対出力電圧特性
を示した図である。
【図8】前後加速度センサの前後加速度対出力電圧の特
性を示したグラフ図である。
【図9】本発明に用いるコントローラで実行される制御
アルゴリズムを示したフローチャート図である。
【図10】車両と路面とが初期(水平)状態にある時の
車両の姿勢補正の演算を示した図である。
【図11】ピッチングにより車両が前に傾いた時の車両
の姿勢補正演算を説明する為の図である。
【符号の説明】
1A TVカメラ 1B カメラ台 2〜5 ストロークセンサ 6 前後加速度センサ 7 車速センサ 8 コントローラ 9 路面の不整部分 C 車両 R 路面 P TVカメラの視野の中心に見える路面上の点 x 点PとTVカメラとの距離 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 坂本 博文 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 久保 康丸 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 黒田 年宏 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 川島 慶輔 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の各車輪のストロークセンサと、該
    車両の前後加速度センサと、車速センサと、該車速セン
    サの出力信号により該車両が走行中であり且つ該前後加
    速度センサにより該車両の前後加速度が検出されたとき
    には各ストロークセンサによって検出された各車輪の高
    さから該車両とTVカメラの路面上の視野位置との距離
    が一定になるように該TVカメラの角度を補正すると共
    に該前後加速度センサにより該車両の前後加速度が検出
    されなかったときには該補正動作を停止させるコントロ
    ーラと、該コントローラの出力信号により該TVカメラ
    の位置を制御するカメラ台と、を備えたことを特徴とす
    る車両の画像検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の車両の画像検出装置に
    おいて、該車速センサの出力信号により該車両が停車中
    であることを検出したときには常に該補正を行うことを
    特徴とした請求項1に記載の車両の画像検出装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0746460A (ja) * 1993-08-02 1995-02-14 Mitsubishi Electric Corp 車載用撮影装置
JP2008258778A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Toyota Motor Corp 撮像システム
US10220820B2 (en) 2016-12-21 2019-03-05 Hyundai Motor Company Vehicle and method for controlling the same
CN114298865A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 宁波小遛共享信息科技有限公司 车辆事故确定方法、装置、终端设备及介质

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