JPH0862335A

JPH0862335A - 物体検出装置

Info

Publication number: JPH0862335A
Application number: JP6201013A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nakayama; 佳行中山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は前方車両のリフレクタを検出する車
両用物体検出装置に関し、自然光の照射条件の変化等に
対して安定な検出精度を確保することを目的とする。【構成】ＬＥＤアレイから所定波長域のビームを間欠
発光する。該ビームを透過させるフィルタを受光面に備
えるカメラで、先行車のリフレクタからの反射光を受光
する。ビーム発光前における受光信号をｆ_n-1、ビーム
発光時における受光信号をｆ_n、ビーム発光後における
受光信号をｆ_n+1として取り込む。２ｆ_n−ｆ_n-1−ｆ
_n+1＝ｇ_nにより受光信号の２階差分ｇ_nを演算する。
ｇ_nが所定値ｔ₁以上である領域を先行車のリフレクタ
領域、ｔ₁未満の領域を自然光の反射領域として把握
し、リフレクタ領域のみを抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体検出装置に係り、
特に車両用物体検出装置として、前方車両のリフレクタ
を検出するのに好適な物体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用の物体検出装置とし
て、例えば特開平３−５２５６号公報に開示されるよう
に、赤外光をパルス発光し、その反射光に基づいて先行
車を検出する装置が知られている。

【０００３】すなわち、車両の背面には、受けた光をそ
の入射方向に反射するリフレクタが通常配設されてい
る。従って、後続車両から先行車に向けて赤外光を発す
れば、先行車のリフレクタから後続車に向けてその光が
反射される。従って、赤外光のみを透過させるフィルタ
を用いてその反射光を検出すれば、先行車の有無を判断
することが可能である。

【０００４】ところで、太陽光等の自然光には赤外光も
含まれている。このため、車両が自然光の下で走行して
いる場合には、後続車から前方に向けて赤外光を発する
までもなく、先行車のリフレクタ以外の部位、すなわち
先行車の車体、及び路上設置物等から赤外光が車両に向
けて照射される場合がある。従って、かかる状況下で
は、赤外光を発した際に受光された受光信号のみからで
は、先行車の有無を判断することができない。

【０００５】上記公報記載の装置において、赤外光をパ
ルス発光しているのは、かかる点に鑑みたものである。
すなわち、上述した自然光等に起因する反射光は、通常
連続的に発生する光である。これに対して、先行車のリ
フレクタから後続車に向けて進行する反射光は、後続車
から赤外光を発した場合にのみ発生する光である。

【０００６】従って、後続車から前方に向けて赤外光を
発した際に受光される反射光から、赤外光を発していな
い場合に受光される反射光を差し引くこととすれば、連
続的に発生する反射光を除去することができ、結果的に
先行車のリフレクタからの反射光のみを検出することが
できる。

【０００７】そこで、上記公報記載の装置においては、
車両前方に向けてパルス発光により赤外光を発すること
とし、更に赤外光の発光前後で受光信号の１階差分をと
ることで、先行車両の検出精度の向上を図ったものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の物
体検出装置は、あくまでも自然光等に起因する反射光が
連続光であることを前提としたものである。これに対し
て、現実の走行状況下では、先行車の車両姿勢の変化、
自車と路上設置物との相対位置の変動、トンネル等日照
遮蔽物の存在等に起因し、自然光等の反射光が突然消滅
し、又は突然発生する場合がある。

【０００９】かかる場合において、その消滅タイミング
または発生タイミングが、後続車両から前方に向けて赤
外光を発するタイミングと一致すると、赤外光の発光前
後で受光信号の１階差分をとった結果と、先行車のリフ
レクタから発せられた反射光との対応がとれなくなり、
先行車の有無を誤検出する事態が生じ得る。

【００１０】この意味で、上記従来の物体検出装置は、
反射光の発生状態が変化した場合に、先行車の有無を誤
判定する場合があるという問題を有するものであった。

【００１１】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、所定波長領域のビームを間欠発光すると共に、
ビーム発光時の受光信号について、ビーム発光前及びビ
ーム発光後の受光信号を用いた２階差分を求め、その結
果に基づいて先行車の有無を判断することにより上記の
課題を解決する物体検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は、上記の課題を解
決する物体検出装置の原理構成図を示す。すなわち、上
記の目的は、図１中に実線で示す如く、所定波長域のビ
ームを間欠発光する間欠発光手段Ｍ１と、該間欠発光手
段Ｍ１の発するビームを透過させるフィルタＭ２を受光
面に備える受光手段Ｍ３と、前記間欠発光手段Ｍ１の発
光タイミングと同期して、前記ビーム発光前における前
記受光手段Ｍ３の受光信号を第１受光信号、前記ビーム
発光時における前記受光手段Ｍ３の受光信号を第２受光
信号、前記ビーム発光後における前記受光手段Ｍ３の受
光信号を第３受光信号としてそれぞれ取り込む受光信号
取り込み手段Ｍ４と、前記第２受光信号の前後で、前記
第１及び第３受光信号を用いて受光信号の２階差分を演
算する２階差分演算手段Ｍ５とを備える物体検出装置に
より達成される。

【００１３】また、上記の目的は、図１中に実線及び破
線で示す如く、上記請求項１記載の物体検出装置におい
て、前記受光手段Ｍ３を２次元画像センサで構成すると
共に、前記２階差分演算手段Ｍ５による演算の結果、演
算値が第１の判定値に満たないとされる領域と、演算値
が第１の判定値以上であって、その周囲に演算値が第２
の判定値以下とされる領域が存在する領域とを不要領域
として除去する不要領域除去手段Ｍ６とを備える物体検
出装置によっても達成される。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明において、前記間欠発光手
段Ｍ１は、所定のタイミングで間欠的に所定周波数帯の
ビームを発光する。また、前記フィルタＭ２は、該周波
数帯の光を透過させる。

【００１５】一方、太陽光等の自然光には、前記ビーム
と同周波数帯の光が含まれている。従って、前記受光手
段Ｍ３には、前記間欠発光手段Ｍ１の発光時において
は、前記ビームの反射光と、自然光中に含まれる前記ビ
ームと同波長帯の光のうち進行方向を該受光手段Ｍ３向
きとする光が受光され、また前記間欠発光手段Ｍ１の非
発光時には、自然光中に含まれる前記ビームと同波長帯
の光のうち進行方向を該受光手段Ｍ３向きとする光が受
光される。

【００１６】これに対して、前記受光取り込み手段Ｍ４
は、前記間欠発光手段Ｍ１の発光タイミングと同期し
て、各タイミングにおいて前記受光手段Ｍ３が受光した
受光信号を、前記第１乃至第３受光信号として取り込
む。この場合、自然光に起因する受光信号が連続的に検
出されるとすれば、前記第１及び第３受光信号は自然光
に起因する信号のみを含む受光信号となり、前記第２受
光信号は、自然光及び前記ビームに起因する信号を含む
受光信号となる。

【００１７】また、前記２階差分演算手段Ｍ５は、前記
第２受光信号の前後で、前記第１及び第３受光信号を用
いて受光信号の２階差分を演算する。この場合、自然光
に起因する受光信号が連続的に検出されていたとすれ
ば、前記第２受光信号を２倍した結果から前記第１及び
第３受光信号を差し引いて２階差分を求めると、その演
算結果には、前記ビームに起因する受光信号のみが残存
することとなり、自然光に起因する受光信号と前記ビー
ムに起因する受光信号との区別が可能となる。

【００１８】更に、自然光に起因する受光信号が、前記
ビームの発光開始タイミングにおいて突然発生し、また
は前記ビームの発光停止タイミングにおいて突然消滅し
た場合、２階差分の結果には、前記受光手段Ｍ３が前記
ビームに起因して受けた受光号の２倍値に等しい受光信
号と、前記受光手段Ｍ３が自然光に起因して受けた受光
信号の２倍値に比して明らかに小さい受光信号とが残存
することとなり、やはり自然光に起因する受光信号と前
記ビームに起因する受光信号との区別が可能となる。

【００１９】従って、本発明にかかる物体検出装置にお
いては、物体検出中において自然光の照射条件が変動し
たような場合にも、前記ビームを反射する物体を、安定
した精度で検出することが可能となる。

【００２０】請求項２記載の発明において、２次元画像
センサからなる前記受光手段Ｍ３は、前記ビームの反射
光に起因する受光信号、及び自然光に起因する受光信号
を２次元の画像情報として受光する。従って、本発明に
おいては、前記受光信号取り込み手段Ｍ４、及び前記２
階差分演算手段Ｍ５の処理も、２次元画像情報に対して
行われる。

【００２１】この場合において、自然光又は前記ビーム
を反射する物体と前記受光手段Ｍ３との相対位置が変化
すると、その変化に追従して前記受光手段Ｍ３上におけ
る受光位置が変化する。

【００２２】この際、前記ビームに起因する受光信号
は、前記第２受光信号にのみ含有される信号であるた
め、その信号については、２階差分の演算結果が上述し
た相対位置の変化に影響を受けることはない。

【００２３】一方、前記自然光に起因する受光信号は、
前記第１乃至第３受光信号の全てに含まれ得る信号であ
り、上述した相対変位が生じ、その結果前記受光手段Ｍ
３上の受光位置が変化すると、受光信号の２階差分をと
ることによっては、自然光に起因する信号のうち、前記
第１乃至第３受光信号の全てに重複受光されていない信
号が消去できない事態を生ずる。

【００２４】これに対して、前記不要領域除去手段Ｍ６
は、前記２階差分演算手段Ｍ５による演算の結果、演算
値が第１の判定値に満たないとされる領域と、演算値が
第１の判定値以上であって、その周囲に演算値が第２の
判定値以下とされる領域が存在する領域とを不要領域と
して除去する。

【００２５】この場合、前記不要領域除去手段Ｍ６によ
り不要領域が除去されると、前記第２受光信号中にのみ
含有される信号が存在し、かつその周囲に前記第１及び
第３受光信号中に含有される信号が存在しない領域のみ
が残存することとなり、上述した相対変位が生じた場合
において、自然光に起因する受光信号が適切に不要領域
として除去されることになる。

【００２６】

【実施例】図２は、請求項１及び２記載の発明の一実施
例である物体検出装置のブロック構成図を示す。尚、本
実施例の物体検出装置は、車両において先行車を検出す
べく配設される装置である。

【００２７】図１において、ＬＥＤアレイ１０は、車両
前方に向けて所定波長帯のビームを発光すべく設けられ
ており、適当な指向性が与えられている。ＬＥＤアレイ
１０には、駆動回路１２が接続されており、所定間隔毎
に間欠的に発光信号が供給される。

【００２８】ここで、本実施例においては、１フレーム
３３msに対して、発光期間を１フレーム、停止期間を７
フレームとして８フレームを１周期とする間欠発光を行
うこととしている。この場合、ＬＥＤアレイ１０の昇温
を適切に抑制することができ、連続発光する場合に比べ
て十分に大きな強度でＬＥＤアレイ１０を発光させるこ
とが可能である。

【００２９】カメラ１４は、上述したＬＥＤアレイ１０
から発せられたビームの反射光を受光すべく車両前方に
配設されており、その反射信号を２次元信号として受光
することができる。

【００３０】ここで、カメラ１４の受光面前面には、Ｌ
ＥＤアレイ１０から発せられるビームと同一の周波数領
域の光のみを透過させる光学フィルタ１６が配設されて
いる。従って、カメラ１４には、ＬＥＤアレイ１０から
発せられたビームの反射光、及び自然光中に含有される
光のうち、そのビームと同一周波数帯の光のみが受光さ
れることになる。

【００３１】ところで、本実施例の物体検出装置は、Ｌ
ＥＤアレイ１０から間欠的にビームを発光し、後述の如
く、ビーム発光時においてカメラ１４が受光する信号
と、ビーム停止時にカメラ１４が受光する信号とを併せ
て考慮することで所望の物体検出を行う装置である。

【００３２】このため、ＬＥＤアレイ１０における発光
タイミングと、カメラ１４の撮像フレームとを同期制御
する必要があり、図２に示すようにカメラ１４と駆動回
路１２とを接続し、カメラ１４側から同期信号を供給す
ることとしている。

【００３３】また、カメラ１４には、画像処理装置１８
が接続されている。この画像処理装置１８は、カメラ１
４において受光された受光信号を、撮像フレーム毎に取
り込む機能を備えており、本実施例においては、ＬＥＤ
アレイ１０からビームが発光された際に受光された第ｎ
フレームの画像と、その前後の画像である第ｎ−１フレ
ーム及び第ｎ＋１フレームの画像を受光信号として取り
込むこととしている。

【００３４】尚、画像処理装置１８には、物体位置演算
装置２０が接続されており、画像処理装置１８において
所望の処理が行われた後は、物体位置演算装置２０にお
いて、画像処理の結果に基づいてビームの反射対象物体
の位置演算が行われる。

【００３５】ところで、本実施例の物体検出装置は、上
記の如く先行車両の検出を目的として構成された装置で
あり、特に先行車両の背面に配設されるリフレクタを利
用してその存在を認識しようとするものである。

【００３６】すなわち、車両においてその背面に配設さ
れるリフレクタは、入射光の入射方向と同一方向に反射
光を発するように構成されており、先行車と後続車の位
置関係に関わらず、後続車から発せられた光をそのまま
後続車に向けて反射する。

【００３７】従って、上述の如くＬＥＤアレイ１０から
先行車に向けてビームを発すると、先行車が存在する限
り、その反射光がカメラ１４に向けて反射されることに
なり、比較的容易にその存在を認識することが可能であ
る。

【００３８】更に、先行車において、特にそのリフレク
タのみを画像情報として検出することができれば、２つ
のカメラを用いてリフレクタをステレオ視等すること
で、先行車との距離演算が可能となる。

【００３９】このように、先行車のリフレクタを利用し
てその存在を検出する構成によれば、物体検出装置とし
て高い検出精度を得ることができると共に、リフレクタ
の検出結果の更なる利用を図ることができ、車両におい
て有益な物体検出装置を実現することが可能である。

【００４０】尚、上述の如く、車両に配設されるリフレ
クタは、入射光と同一方向に光を反射する特性を有する
ことから、本実施例においては、図３に示す如く、ＬＥ
Ｄアレイ１０の中央部にカメラ１４の受光面を配設する
こととし、ＬＥＤアレイ１０から発したビームの反射光
の受光効率向上を図っている。

【００４１】ところで、カメラ１４には、上述の如く先
行車のリフレクタにおける反射光、及び自然光に起因す
る信号が受光される。従って、先行車が存在し、かつカ
メラ１４を照射する自然光が存在しない場合は、ビーム
の発光時において、図４に示す如く、先行車３０のリフ
レクタ３２のみが撮像される。

【００４２】これに対して、先行車３０においてカメラ
１４に向けて自然光を反射する領域３４，３６が存在
し、又はガードレール等の路上設置物において、カメラ
１４に向けて自然光を反射する領域３８が存在すると、
ビームの発光時において、図５に示す如くリフレクタ３
２と共に、自然光反射領域３４，３６，３８がカメラ１
４により撮像される。

【００４３】従って、かかる場合には、ビームの発光時
における撮像画像から直接的に先行車両のリフレクタを
検出することはできず、この場合にリフレクタを検出す
るためには、ビーム発光時における撮像画像と、ビーム
非発光時における撮像画像、すなわち自然光に起因する
受光信号のみが撮像されている画像とを併せて考慮する
必要がある。

【００４４】そして、それらを併せて考慮するにあた
り、ビーム発光時における撮像画像とビーム発光前、又
はビーム発光後の撮像画像の１階差分をとる手法では、
例えば先行車の車両姿勢変化、及びガードレール等の設
置状況の変化等に起因して、自然光反射領域３４，３
６，３８が突然発生し、又は消滅した場合に、正確な検
出が困難となることは前記した通りである。

【００４５】そこで、本実施例においては、ビーム発光
時における撮像画像、すなわち第ｎフレームの画像と、
その前後の画像、すなわち第ｎ−１フレーム及び第ｎ＋
１フレームの画像とを用いて、受光信号の２階差分を求
めることで、カメラ１４に向かう自然光の照射条件の変
化に安定な物体検出の実現を図っている。

【００４６】以下、図６を参照して、２階差分を求める
手法の具体的内容について説明する。すなわち、図６
は、第ｎ−１フレーム、第ｎフレーム、第ｎ＋１フレー
ムにおいてカメラ１４に撮像された画像をｆ_n-1，
ｆ_n，ｆ_n+1として表し、２ｆ_n−ｆ_n-1−ｆ_n+1をｇ
_nとして表したものである。この場合、ｇ_nが本実施例
における受光信号の２階差分である。

【００４７】この場合、先行車のリフレクタ３２は、ビ
ームを発光した場合にのみ撮像され、ｆ_nにのみ含有さ
れているはずであり、一方、自然光反射領域が連続光と
して発生していれば、ｆ_n-1，ｆ_n，ｆ_n+1の何れにも
含有されているはずである。

【００４８】従って、上記の如く２階差分ｇ_nを求める
と、自然光反射領域から発せられる信号が消去され、そ
の結果、リフレクタによってビームが反射されて生じた
信号（図６中にハッチングで示す領域）のみが残存する
ことになる。

【００４９】更に、カメラ１４に向かう自然光の照射状
況が、ビームの発光タイミングと同期して変化し、その
結果ｆ_n-1又はｆ_n+1の一方に、自然光に起因する信号
が含有されなかった場合においても、自然光に起因する
信号については、２階差分をとる過程で少なくとも一回
は減算が行われる。

【００５０】従って、かかる状況においても、２階差分
の結果であるｇ_n中では、２階差分の演算過程で何ら減
算の行われないビームの反射光に起因する信号と、少な
くとも一回の減算が行われる自然光に起因する信号とは
明らかに値が異なることとなり、適当な判定値ｔ₁を設
定することで両者を容易に区別することができる。

【００５１】この意味で、カメラ１４の受光信号につい
て２階差分を演算し、その演算結果に基づいて先行車の
リフレクタの存在を判断する本実施例の手法は、自然光
の照射条件の変化に対して、安定した検出精度を確保す
るうえで、極めて有効な手法である。

【００５２】ところで、本実施例の物体検出装置に用い
ているカメラ１４は、上述の如く車両前方の２次元画像
を撮像する。従って、撮像の対象と自車との相対位置関
係が変化すれば、第ｎ−１フレーム、第ｎフレーム、第
ｎ＋１フレームにおいて、同一対象物が画像内の異なる
位置に撮像されることになる。

【００５３】この場合、リフレクタの反射光は、元来ｆ
_nにのみ撮像される光であるため、かかる相対位置関係
の変動が生じても、何らその影響を受けることはない
が、自然光に起因する連続光については問題が生ずる。

【００５４】すなわち、自然光に起因する連続光は、図
７に示す如く、第ｎ−１フレーム、第ｎフレーム、第ｎ
＋１フレームにおいて僅かに異なる位置に撮像され、ｇ
_nにおいて自然光に起因する信号を全て消去することが
できない。従って、かかる状況下では、ｇ_nの演算結果
から直接的にリフレクタの反射光に起因する信号を抽出
することはできないという問題を生ずることになる。

【００５５】しかしながら、図７に示す如く、ｇ_n中に
自然光に起因する信号が残存する場合には、その周囲に
必ず演算値が負となる領域が発生する。従って、ｇ_n中
において演算値が負となる領域を検出し、その周辺領域
を一つのまとまりとして捕らえて不要領域として扱え
ば、連続光に起因する信号をｇ_n中から消去することが
可能である。

【００５６】そこで、本実施例においては、ｇ_nの演算
結果が所定の判定値ｔ₁（＞０）以上となる領域であっ
て、その周囲に演算値が所定の判定値−ｔ₂（≦０）以
下となる領域が存在する領域を不要領域として扱うこと
として、自然光反射領域が画像中で移動した場合の対処
を図ることとした。

【００５７】図８は、上述した機能を実現すべく、画像
処理装置１８、及び物体位置演算装置２０において実行
される物体位置出力ルーチンの一例のフローチャートで
ある。以下、同図に沿って、本実施例の物体検出装置の
動作について詳説する。

【００５８】図８に示すルーチンが起動すると、先ずス
テップ１００において、カメラ１４から画像処理装置１
８への画像入力が行われる。本ステップでは、上述した
如く、ビーム発光時の画像を中心として、第ｎ−１フレ
ーム、第ｎフレーム、及び第ｎ＋１フレームの画像が入
力される。

【００５９】図９及び図１０に、それぞれカメラ１４の
前方に存在する先行車両が、撮像画像中で移動しない場
合、及び移動する場合の入力画像を例示する。尚、図９
及び図１０は、車両背面のルーフ近傍、及び車両中央に
自然光反射領域３４，３６が発生している状態を示して
いる。

【００６０】ステップ１０２では、入力した３つの画像
を基に、上述した２階差分画像の演算を行う。この結
果、先行車両が撮像画像中で移動していない場合は、図
９に示す如く先行車両のリフレクタ領域３２のみが残存
する画像が得られ、また先行車両が撮像画像中で移動す
る場合は、図１０に示す如く、先行車両のリフレクタ領
域３２と、演算値が負となる領域を周囲に携える自然光
反射領域３４，３６とが残存する画像が得られることに
なる。

【００６１】次に、ステップ１０４では、得られた画像
中から演算値が判定値ｔ₁以上となる領域を検出する。
２階差分画像から、比較的高い演算値を得られている領
域を抽出するためである。尚、かかる処理の結果、図９
においては、２階差分画像中からリフレクタ領域３２が
検出され、図１０においては、２階差分画像中からリフ
レクタ領域３２、及び自然光反射領域３４，３６内にお
いて高い演算値が残存した領域が検出されることにな
る。

【００６２】ステップ１０６では、上記ステップ１０４
において演算値が判定値ｔ₁以上であるとされた領域の
うち、半径ｒ以内に演算値が判定値−ｔ₂以下となる部
分を携えている領域を除去するステップである。図１０
に示す２階差分画像中における自然光反射領域３４，３
６の如く、画像中における反射対象物の移動に起因して
高い演算値が残存した領域を除去するためである。

【００６３】この結果、図１０に示す状況においても、
図９の場合と同様に、得られた画像中には先行車両のリ
フレクタ領域３２のみが残存することになり、何れの場
合においても、適切に先行車のリフレクタが検出できる
ことになる。

【００６４】以下、物体位置演算装置２０において、ス
テップ１０８以降の処理が行われる。ここで、ステップ
１０８は、上述の処理の結果得られた画像中に残存して
いる各領域をひとつのまとまりとしてラベルを付するス
テップである。

【００６５】また、ステップ１１０は、単一のラベルが
付された領域について重心位置を計算するステップであ
り、ステップ１１２は、演算された重心位置をその物体
の位置として出力するステップである。この結果、本実
施例においては、物体検出装置の前方に先行車が存在す
る限り、先行車のリフレクタの位置が出力されることに
なる。

【００６６】このように、本実施例の物体検出装置によ
れば、自然光の照射条件に対して安定して、かつ先行車
と自車との相対位置関係の変化の影響を受けずに、リフ
レクタの位置を精度良く検出することができ、車両にお
いて先行車の有無を検出する物体検出装置として高い有
用性を備えている。

【００６７】尚、本実施例においては、ＬＥＤアレイ１
０及び駆動回路１２が前記した間欠発光手段Ｍ１に、カ
メラ１４が前記した受光手段Ｍ３に、画像処理装置１８
が前記した２階差分演算手段Ｍ５、及び不要領域除去手
段Ｍ６にそれぞれ相当している。

【００６８】また、本実施例においては、第ｎ−１フレ
ーム、第ｎフレーム、及び第ｎ＋１フレームにおける受
光信号ｆ_n-1，ｆ_n，ｆ_n+1がそれぞれ前記した第１乃
至第３受光信号に、上述した判定値ｔ₁，−ｔ₂がそれ
ぞれ前記した第１の判定値、及び第２の判定値にそれぞ
れ相当している。

【００６９】ところで、上述した実施例は、受光手段Ｍ
３として２次元画像を撮像し得るカメラ１４を用いてい
るが、これに限るものではなく、単に先行車の有無を検
出することのみを目的とする場合には、受光手段Ｍ３と
してフォトトランジスタ等の受光素子を用いることも可
能である。

【００７０】一方、上記実施例は、受光手段Ｍ３として
カメラ１４を一台のみ使用する構成であるが、２台のカ
メラを用いて図１１（Ａ），（Ｂ）に示す如く先行車両
をステレオ視することとすれば、それらの画像中の視差
に基づいて先行車両との車間距離等を演算することも可
能である。

【００７１】尚、図１１は、同図（Ａ）が車両において
上方に配設されたカメラにより得られた上画像を、同図
（Ｂ）が車両において下方に配設されたカメラにより得
られた下画像をそれぞれ示している。

【００７２】図１２は、画像処理装置１８に２台のカメ
ラを接続した場合において、かかる機能を実現するルー
チンの一例のフローチャートである。尚、同図において
上記図８に示すステップと同一の処理を実行するステッ
プについては、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００７３】すなわち、図１２に示すルーチンが起動す
ると、先ず上記図８に示すルーチンと同様に、ステップ
１００〜１０６において先行車のリフレクタ領域のみが
残存する画像を作成する処理を行う。

【００７４】ここで、本実施例においては、後の処理を
正確に行うため、図１１に示す如く、上記の如く得られ
た画像に対して所定幅のウィンドウを設定することとし
ている。２台のカメラによりステレオ視した結果から先
行車との距離を測定するためには、各画像中に撮像され
た対象物を適切に対応させる必要があり、正確を期すう
えでは、より狭い領域同士で各画像を比較すべきだから
である。

【００７５】このため、本ルーチンにおいては、上記ス
テップ１００〜１０６を実行することで上画像、及び下
画像それぞれについて所望の画像が得られたら、ステッ
プ２００において、各画像に対して各ウィンドウを設定
し、ウィンドウ毎に上記図８中ステップ１０８と同様の
ラベリング処理を行う。

【００７６】そして、かかるラベリング処理を終えた
ら、ステップ２０２へ進み、各画像について、ウィンド
ウ毎に同一ラベルが付された領域についての重心位置を
計算する。

【００７７】以後、ステップ２０４では、各ウィンドウ
内の各ラベル毎に、重心位置から上下画像の視差を計算
し、次いでステップ２０６において、視差から先行車と
の距離を計算し、更にステップ２０８において、検出さ
れた物体の位置、及び先行車との距離を出力して今回の
ルーチンを終了する。

【００７８】この場合、先行車の有無のみならず、先行
車との車間距離をも精度良く検出することが可能であ
る。尚、本ルーチンにおいては、上記の如く上画像及び
下画像のそれぞれに対してウィンドウを設定しているこ
とから、図１１に示す如く、カメラの画像内に複数の先
行車が撮像された場合においては、各先行車との車間距
離を、的確に検出することが可能である。

【００７９】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、受光手段において受光された信号について、間欠発
光手段によりビームが発光された際の受光信号の前後に
おける２階差分を求めることで自然光の影響を排除して
いる。

【００８０】従って、自然光の照射条件が、間欠発光手
段による発光タイミングに同期して変化した場合におい
ても的確にその影響を排除することができ、適切にビー
ムの反射光のみを検出することができる。

【００８１】このため、本発明に係る物体検出装置によ
れば、受光信号の１階差分に基づいて物体検出を行う場
合に比べ、自然光の照射条件に変動に対して安定した検
出精度の下にビームを反射する物体を検出することがで
きる。

【００８２】また、請求項２記載の発明によれば、ビー
ム及び自然光の反射対象物体と受光手段との相対位置が
変化した場合においても、適切に自然光に起因する受光
信号を除去することができる。

【００８３】従って、本発明は、上記請求項１記載の発
明と同様に自然光の照射条件の変化に対して安定した物
体検出が可能であると共に、相対位置の変化する物体を
も安定した精度で検出し得る物体検出装置を実現するこ
とができるという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る物体検出装置の原理構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である物体検出装置のブロッ
ク構成図である。

【図３】本実施例におけるＬＥＤアレイとカメラの配置
を表す図である。

【図４】本実施例における撮像画像の一例である。

【図５】本実施例における撮像画像の他の例である。

【図６】本実施例において２階差分画像を求める手法を
説明するための図である。

【図７】本実施例において不要領域を除去した画像を求
める手法を説明するための図である。

【図８】本実施例において実行されるルーチンの一例の
フローチャートである。

【図９】本実施例の物体検出装置における画像処理の内
容を説明するための図（その１）である。

【図１０】本実施例の物体検出装置における画像処理の
内容を説明するための図（その２）である。

【図１１】２台のカメラを用いてステレオ視した際に得
られる画像の例である。

【図１２】本実施例の物体検出装置において実行される
ルーチンの他の例のフローチャートである。

【符号の説明】

Ｍ１間欠発光手段Ｍ２，１６フィルタＭ３受光手段Ｍ４受光信号取り込み手段Ｍ５２階差分演算手段Ｍ６不要領域除去手段１０ＬＥＤアレイ１２駆動回路１４カメラ１８画像処理装置２０物体位置演算手段３２リフレクタ領域３４，３６，３８自然光反射領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定波長域のビームを間欠発光する間欠
発光手段と、該間欠発光手段の発するビームを透過させるフィルタを
受光面に備える受光手段と、前記間欠発光手段の発光タイミングと同期して、前記ビ
ーム発光前における前記受光手段の受光信号を第１受光
信号、前記ビーム発光時における前記受光手段の受光信
号を第２受光信号、前記ビーム発光後における前記受光
手段の受光信号を第３受光信号としてそれぞれ取り込む
受光信号取り込み手段と、前記第２受光信号の前後で、前記第１及び第３受光信号
を用いて受光信号の２階差分を演算する２階差分演算手
段とを備えることを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】請求項１記載の物体検出装置において、前記受光手段を２次元画像センサで構成すると共に、前記２階差分演算手段による演算の結果、演算値が第１
の判定値に満たないとされる領域と、演算値が第１の判
定値以上であって、その周囲に演算値が第２の判定値以
下とされる領域が存在する領域とを不要領域として除去
する不要領域除去手段とを備えることを特徴とする物体
検出装置。