JPH0954898A

JPH0954898A - 車両周辺監視装置

Info

Publication number: JPH0954898A
Application number: JP8099918A
Authority: JP
Inventors: Kazutomo Fujinami; 一友藤浪; Naoto Ishikawa; 直人石川; Toshiaki Ozaki; 敏明尾崎; Kazuyuki Sasaki; 一幸佐々木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2016-04-22
Also published as: JP3661957B2

Abstract

(57)【要約】【課題】認識した障害物に関し、撮像範囲外に移動し
たものあるいは撮像範囲内にて消滅したものについて移
動位置を認識可能とし、使い勝手を向上させた車両周辺
監視装置を提供する。【解決手段】車両に設置された撮像手段（１）からの
画像データに基づいて車両の周辺を監視する車両周辺監
視装置において、画像データから障害物を検出する障害
物検出手段（４１ａ）と、障害物検出手段より検出され
た障害物の位置情報を取得する障害物位置取得手段（４
１ｂ）と、車両の走行状態を示す走行状態情報を検出し
出力する走行状態情報出力手段（２）と、走行状態情報
と前記障害物の位置情報とに基づいて検出された障害物
の移動位置を予測する障害物位置予測手段（４１ｃ）
と、障害物位置予測手段により予測された障害物の移動
位置を運転者に告知する告知手段（７）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両周辺監視装置に
かかり、より詳細には、自動車などの車両の周辺を監視
して車両運転における運転者の安全確認を支援するのに
有効に適用される車両周辺監視装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などの車両の周辺を監視す
る装置として、図１４に示す構成を有するものがあっ
た。同図において、１は車両周辺を撮像する撮像部、２
１はハンドルの舵角あるいは操舵輪の操舵角を検出し転
回情報を出力する舵角検出部、３は撮像部１から得られ
る画像信号あるいは車両の形状情報等が保持された記憶
部、４は予め格納されたプログラムに従って動作するコ
ンピュータによって構成されるデータ処理部、５はディ
スプレイ装置５１を備えた表示部、６は警報音あるいは
音声ガイダンスを発生する音声指示部である。

【０００３】舵角検出部２１はハンドル舵角を検出する
ハンドル舵角センサあるいは操舵輪の操舵角を検出する
操舵角検出センサ（いずれも図示せず）を備え、車両の
転回情報を出力している。そしてこの舵角検出部２１に
は入力信号をデジタル変換して出力するＡ／Ｄコンバー
タ２１ａが付設されており、データ処理部４に対してデ
ジタル変換された舵角情報を出力している。

【０００４】上記記憶部３は、撮像部１から得られる画
像信号を一時的に蓄えるフレームメモリ３１と、障害物
がない平坦な地面の場合の画像データを参照データとし
て予め保持した参照データメモリ３２と、車両の現在位
置データ、車両の２次元あるいは３次元の形状データ及
び車両内における撮像部１の取り付け位置である車両基
準位置データを車両情報として保持する車両データメモ
リ３３とを有している。

【０００５】上記データ処理部４は、動作プログラムが
格納されたＲＯＭ４２と、この動作プログラムに従って
動作するＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動作時において必
要な情報を一時格納するＲＡＭ４３とを有している。上
記表示部５は、ＣＰＵ４１から出力された表示画像信号
に基づいて、物体の車両との相対位置を表示したり、運
転者に対するメッセージを表示したりする。上記音声指
示部６は、スピーカ６１と、ＣＰＵ４１からの制御信号
に基づいてブザー信号あるいは音声信号を生成し、この
音声信号をスピーカ６１に出力する駆動回路６２とを有
している。

【０００６】そして、上記撮像部１は、例えばレーザ光
を利用したものあるいはステレオ式のものがある。レー
ザ光を利用したものは、図１５（ａ）に示すように、レ
ーザ光源１２と、レーザ光源１２を駆動するレーザ光源
駆動装置１１と、レーザ光源１２からレーザ光を入力
し、この入力したレーザ光により監視領域に輝点マトリ
クス１３ａを投影するパターン光投影素子１３と、一旦
監視領域に投影された輝点マトリクス１３ｂを撮像する
ＣＣＤカメラ１４とを有している。

【０００７】この構成においては、ＣＣＤカメラ１４に
撮像された画像すなわち監視領域内において障害物など
によって乱された輝点マトリクス１３ｂを画像情報とし
てフレームメモリ３１に一時的に保持させる。そしてデ
ータ処理部４は、このフレームメモリ３１に保持された
画像情報と上記参照データメモリ３２に保持された参照
データとを対比することにより、障害物の形状及び撮像
部１との相対位置情報を取得する。

【０００８】一方、ステレオ式のものは、図１５（ｂ）
に示すように、互いに所定距離ｄｘａだけ離間して配設
された右側ＣＣＤカメラ１４Ｒ及び左側ＣＣＤカメラ１
４Ｌの２つのＣＣＤカメラを有している。これに伴い、
フレームメモリは右側フレームメモリ３１Ｒと左側フレ
ームメモリ３１Ｌとの２つ設けられている。

【０００９】この構成においては、右側ＣＣＤカメラ１
４Ｒに撮像された画像を右側画像情報として右側フレー
ムメモリ３１Ｒに蓄え、左側ＣＣＤカメラ１４Ｌに撮像
された画像を左側画像情報として左側フレームメモリ３
１Ｌに蓄える。そしてデータ処理部４は、例えば、フレ
ームメモリ３１Ｌに格納された左側画像情報の水平方向
の微分を行い、得られた障害物などの物体のエッジを検
出し、このエッジ点をきっかけ点すなわち基準点とし
て、他方のフレームメモリ３１Ｒに格納された右側画像
情報の中から、上記エッジ点に対応するエッジ点を取得
する。そして、このようにして取得した左右画像のエッ
ジ点の画素上における位置の差、すなわち視差により物
体の位置を検出する。

【００１０】このような撮像部１は、例えば図１６に示
すように、車両１００の後側上方のほぼ中央部に地面の
法線に対し角度θで取り付けられている。これによりこ
の撮像部１は、車両１００の後方、より詳細には同図に
示すように後方近傍領域の監視領域１００ａ内における
障害物等を検出する。そしてこの撮像部１の取付位置
が、上述した車両位置基準情報として車両データメモリ
３３に格納されている。

【００１１】データ処理部４は、以上のように認識した
障害物情報と車両データメモリ３３に格納された車両の
現在位置データ、車両の形状データ及び車両基準位置デ
ータといった車両情報とに基づいて車両と障害物との相
対位置を算出するとともに算出した相対位置に基づいて
車両と障害物の位置関係を表示部５のディスプレイ装置
５１に表示する。また、データ処理部４は舵角検出部２
から出力された転回情報に基づいて車両の進路を予測
し、検出された障害物と車両とが衝突すると予測された
場合は、音声指示手段６に音声信号を出力する。音声指
示手段６はデータ処理部４から出力された音声信号に基
づき、運転者に衝突を事前に知らせるブザー音や音声ガ
イダンスといった警報を発する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来装置で
は、図１６にて説明したように、その監視領域１００ａ
内の障害物を検出し、そして監視領域１００ａ内に存在
している障害物に対して車両との衝突などを予測してい
る。従ってこの従来装置は、障害物がこの監視領域１０
０ａ内に存在している限りにおいては、車両と障害物と
の相対位置を把握することができ有効である。

【００１３】しかしながら、障害物が一旦この監視領域
１００ａから外れた場合においては、この監視領域外と
なった障害物については何等考慮されておらず、衝突な
どを予測することができないという問題点があった。

【００１４】例えば、車両１００が大きくハンドルを切
った状態すなわち操舵輪（前輪）の舵角が比較的大きい
状態のまま後退した場合には、例えば図１７に示すよう
に、位置Ｐ１（図中点線にて示す）においてその監視領
域１００ａ（Ｐ１）内に存在していた障害物２００は、
車両１００が舵角θ₁ で後退して矢印で示す軌跡に沿っ
て位置Ｐ２（図中一点鎖線にて示す位置）まで移動する
と、この位置Ｐ２にて監視領域１００ａ（Ｐ２）から外
れる。これによりデータ処理部４はこの障害物２００を
監視対象から除外する。そして車両１００がさらに後退
することにより位置Ｐ３（図中実線にて示す位置）まで
達すると、この障害物２００は車両１００の右前方側面
部に位置して操舵輪と衝突してしまう。このとき、デー
タ処理部４は既にこの障害物２００を監視対象から除外
してしまっているので、衝突などの危険性があるにも関
わらず警報は発せられない。

【００１５】また、車両１００の側面部に障害物２００
が位置し、この状態から車両１００が転回しながら後退
した場合は、例えば図１８に示すように、位置Ｐ４（図
中点線にて示す位置）においてその監視領域１００ａ
（Ｐ４）内に存在していた障害物２００は車両１００の
後退に伴ってその監視領域から外れ、車両１００がさら
に後退して位置Ｐ５（図中実線にて示す位置）に達する
と障害物２００は車両１００の右側面部に位置する。

【００１６】この状態からハンドル操作により操舵輪の
舵角をθ₂ とした状態で車両１００を後退させると、車
両１００は図中矢印で示す軌跡に沿って移動し、障害物
２００がその右前方側面部に衝突する。この場合におい
ても、データ処理部４は、障害物２００が監視領域１０
０ａから外れた時点で、この障害物２００をその監視対
象から外してしまうので、衝突などの危険性があるにも
関わらず警報は発せられない。

【００１７】また、障害物が非常に小さいものであり、
この障害物がＣＣＤカメラ１４（１４Ｒ、１４Ｌ）を構
成するＣＣＤセンサ（図示せず）の検出線同士の隙間に
位置した場合には、障害物を検出することができず、障
害物が監視領域１００ａ内に存在するにも関わらず、こ
の障害物の検出及び消滅が繰り返され、視認性が損なわ
れてしまうという問題点があった。

【００１８】なお、上述した問題点は、ＣＣＤカメラ１
４に限るものではなくビデオカメラ（図示せず）を用い
た場合にも生じるものである。すなわち、障害物がビデ
オカメラの撮像領域から外れた場合においてはいうまで
もなく、障害物が非常に小さいものであった場合におい
ては、この障害物がビデオカメラの走査線同士の間に位
置した場合に、障害物の検出及び消滅が繰り返されてし
まう。

【００１９】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、障害物として認識したものについては監視領域外
にあるものであってもその位置を知ることができ、車両
との衝突といった危険性があれば、それを運転手に告知
し、衝突等を未然に回避できるようにした使い勝手並び
に安全性を向上させた車両周辺監視装置を提供すること
を課題とする。また、監視領域内にて消滅した障害物に
ついても移動位置を認識可能とし、視認性の向上を図り
使い勝手を向上させた車両周辺監視装置を提供すること
を他の課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明によりなされた車両周辺監視装置は、図１の基本
構成図に示すように、車両に設置された撮像手段（１）
からの画像データに基づいて車両の周辺を監視する車両
周辺監視装置において、前記画像データから障害物を検
出する障害物検出手段（４１ａ）と、前記障害物検出手
段（４１ａ）により検出された障害物の位置情報を取得
する障害物位置取得手段（４１ｂ）と、前記車両の走行
状態を示す走行状態情報を検出し出力する走行状態情報
出力手段（２）と、前記走行状態情報と前記障害物の位
置情報とに基づいて前記検出された障害物の移動位置を
予測する障害物位置予測手段（４１ｃ）と、前記障害物
位置予測手段（４１ｃ）により予測された前記障害物の
移動位置を運転者に告知する告知手段（７）とを有する
ことを特徴としている。（請求項１）

【００２１】上記請求項１の構成において、撮像手段
は、車両周辺の画像を画像データとして取得し、障害物
検出手段は、前記画像データから障害物を検出する。障
害物位置取得手段は、検出された障害物の位置情報を取
得し、障害物位置予測手段は、走行状態情報出力手段か
らの車両の走行状態を示す走行状態情報を取得するとと
もにこの走行状態情報と前記障害物位置取得手段により
取得された障害物の位置情報とに基づいて、障害物の移
動位置を予測する。告知手段は、前記障害物位置予測手
段により予測された移動位置にて障害物の表示を行う。

【００２２】すなわち、この請求項１の構成において
は、車両の走行状態情報に基づいて検出された障害物の
移動位置を予測するとともにこの予測された移動位置に
て障害物の表示を行うように構成したので、予測された
移動位置に基づく制御を行うことができ、使い勝手のよ
い車両周辺監視装置を提供することができる。

【００２３】また、前記障害物位置予測手段（４１ｃ）
は、前記障害物が前記撮像手段（１）による撮像範囲か
ら消滅した場合に、当該消滅した障害物に対する移動位
置の予測を行い、前記告知手段（７）は、前記消滅した
障害物についての予測された移動位置を告知することを
特徴としている。（請求項２）

【００２４】上記請求項２の構成において、障害物位置
予測手段及び告知手段が対象とする障害物は、撮像手段
による撮像範囲から消滅した障害物とされる。よって、
この請求項２の構成においては、撮像範囲から消滅した
障害物についての移動位置を知ることができ、安全性を
高めた使い勝手のよい車両周辺監視装置を提供すること
ができる。

【００２５】また、前記障害物位置取得手段（４１ｂ）
は、前記障害物が前記撮像手段（１）による撮像範囲か
ら外れて消滅した際に、当該消滅した障害物に関する情
報を範囲外障害物情報として取得するとともに当該取得
した範囲外障害物情報を範囲外障害物情報保持手段（３
４）に保持させ、前記障害物位置予測手段（４１ｃ）
は、前記範囲外障害物情報に基づき消滅した障害物に対
する移動位置の予測を行うことを特徴としている。（請
求項３）

【００２６】上記請求項３の構成において、障害物位置
取得手段が取得する障害物の位置情報は、撮像手段の範
囲外に移動することにより消滅した障害物とされ、この
障害物の位置情報は、範囲外障害物情報として範囲外障
害物情報保持手段に保持される。障害物位置予測手段
は、範囲外障害物情報に基づき、消滅した障害物の移動
位置を予測する。よって、この請求項３の構成において
は、撮像手段による撮像範囲外に移動して消滅した障害
物についても移動位置を知ることができ、安全性を高め
た使い勝手のよい車両周辺監視装置を提供することがで
きる。

【００２７】また、前記障害物位置取得手段（４１ｂ）
は、前記障害物の前記撮像手段（１）による撮像範囲内
における位置情報を範囲内障害物情報として取得し、前
記障害物位置予測手段（４１ｃ）は、前記範囲内障害物
情報に基づき障害物に対する移動位置の予測を行うとと
もに当該予測した障害物の移動位置を範囲内障害物移動
位置保持手段（３５）に格納し、前記告知手段（７）
は、前記障害物が前記撮像手段（１）による撮像範囲内
にて消滅した際に、当該消滅した障害物について、予測
された障害物の移動位置を告知することを特徴としてい
る。（請求項４）

【００２８】上記請求項４の構成において、障害物位置
取得手段が取得する障害物の位置情報は、撮像手段の撮
像範囲内に存在する障害物の位置情報とされ、障害物位
置予測手段は、この撮像範囲内に存在する障害物の位置
情報と走行状態情報とに基づいて、障害物の移動位置を
予測する。告知手段は、撮像範囲内にて消滅した障害物
に関し、障害物位置予測手段により予測された移動位置
を運転者に告知する。よって、この請求項４の構成にお
いては、撮像手段による撮像範囲内にて消滅した障害物
についても移動位置を知ることができ、安全性を高めた
使い勝手のよい車両周辺監視装置を提供することができ
る。

【００２９】また、前記障害物位置取得手段（４１ｂ）
は、前記範囲内障害物情報を周期的に取得し、前記障害
物位置予測手段（４１ｃ）は、前記周期毎に、前記範囲
内障害物情報と走行状態情報とに基づいて前記障害物の
移動位置を予測するとともに当該予測した障害物の移動
位置を範囲内障害物移動位置保持手段（３５）に格納す
ることを特徴としている。（請求項５）

【００３０】上記請求項５の構成において、障害物位置
取得手段は、撮像手段の撮像範囲内に存在する障害物の
位置情報（範囲内障害物情報）を周期的に取得する。障
害物位置予測手段は、周期毎に、取得した障害物の移動
位置を予測し、この予測した障害物の移動位置を範囲内
障害物移動位置保持手段に格納する。そして、告知手段
は、撮像範囲内にて消滅した障害物に関し、障害物位置
予測手段により予測された移動位置を運転者に告知す
る。よって、この請求項５の構成によれば、撮像手段に
よる撮像範囲内にて消滅した障害物について、直ちにそ
の移動位置を知ることができ、安全性を高めた使い勝手
のよい車両周辺監視装置を提供することができる。

【００３１】また、前記車両の進路を予測する車両進路
予測手段（４１ｄ）を有し、前記告知手段（７）は、前
記車両進路予測手段（４１ｄ）により予測された車両の
進路と前記障害物位置予測手段により予測された障害物
の移動位置とを運転者に告知することを特徴としてい
る。（請求項６）

【００３２】上記請求項６の構成において、告知手段
は、車両進路予測手段により予測された車両の進路と障
害物位置予測手段により予測された障害物の移動位置と
を運転者に告知するので、車両がこれから走行すること
が予測される進路上における障害物の存在を、撮像範囲
から消滅した障害物についても知ることができ、安全性
を高めた使い勝手のよい車両周辺監視装置を提供するこ
とができる。

【００３３】また、前記車両進路予測手段（４１ｄ）
は、前記撮像手段（１）からの画像情報に基づいて車両
の転回方向を認識するとともに当該認識した転回方向に
基づいて車両の進路を予測することを特徴としている。
（請求項７）

【００３４】上記請求項７の構成において、車両進路予
測手段は、撮像手段からの画像情報に基づいて車両の転
回方向を認識するとともに認識した転回方向とから車両
の進路を予測するので、特別な装置が不要となり装置の
構成を簡単にすることができる。

【００３５】また、前記車両進路予測手段（４１ｄ）
は、前記撮像手段（１）からの画像信号を保持する画像
保持手段（３１）内における着目画素の移動方向及び移
動量に基づいて車両の転回方向を認識することを特徴と
している。（請求項８）

【００３６】上記請求項８の構成において、車両進路予
測手段は、撮像手段からの画像情報を保持する画像保持
手段に保持された画像情報を参照し、この画像情報内に
おける着目画素の移動方向及び移動量を検出する。そし
て、この検出された移動方向及び移動量に基づいて車両
の移動方向を認識するとともに認識した移動方向から車
両の進路を予測する。よって、この構成によれば、車両
の進路を予測する場合において、着目点についてのみ処
理を行えば良いので、処理に要する演算ステップを簡略
化できる。

【００３７】また、前記車両進路予測手段（４１ｄ）
は、前記走行状態情報に基づいて前記車両の進路を予測
することを特徴としている。（請求項９）

【００３８】上記請求項９の構成において、車両進路予
測手段は、前記走行状態情報に基づいて車両の進路を予
測するので、車両の進路の予測と障害物の移動位置の予
測とを共通の情報により行うことができ、装置構成を簡
単にすることができる。

【００３９】また、前記走行状態情報出力手段（２）
は、前記車両の走行距離を検出する走行距離検出手段
（２４）と、前記車両の転回方向を検出するとともに検
出した転回方向を転回情報として出力する転回方向検出
手段（２１）とを有することを特徴としている。（請求
項１０）

【００４０】上記請求項１０の構成において、走行状態
情報出力手段は、車両の走行距離を検出する走行距離検
出手段からの走行距離情報と車両に設けられた転回方向
検出手段からの転回方向の情報とを走行状態情報として
出力する。これらの走行距離情報と転回方向情報とは車
両から直接読み取ることができるので、車両の進路を予
測する場合において、処理を高速に行うことができる。

【００４１】また、前記転回方向検出手段（２１）が、
ハンドル舵角を検出するハンドル舵角センサ（２２）、
操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサ（２３）のいず
れかであることを特徴としている。（請求項１１）

【００４２】上記請求項１１の構成において、転回方向
検出手段は、ハンドル舵角を検出するハンドル舵角セン
サあるいは操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサとし
て構成されているので、車両の転回方向の情報を確実に
把握することができる。

【００４３】また、前記車両進路予測手段（４１ｄ）に
より予測された車両進路と前記障害物位置予測手段によ
り予測された障害物の移動位置とに基づいて、前記車両
と前記障害物との衝突を予測する衝突予測手段（４１
ｅ）を有し、前記告知手段（７）は、前記衝突予測手段
（４１ｅ）が衝突を予測した場合に、当該衝突を告知す
ることを特徴としている。（請求項１２）

【００４４】上記請求項１２の構成において、衝突予測
手段は、予測された車両進路と予測された障害物の移動
位置とに基づいて車両が障害物に衝突するか否かを予測
し、衝突すると予測された場合に告知手段が衝突の旨を
告知する。よって、この構成によれば、運転者は車両が
現在の状態で移動した場合における車両と障害物との衝
突可能性を事前に知ることができ、衝突を未然に防ぐこ
とができ、より安全性を高めた車両周辺監視装置を提供
することができる。

【００４５】また、前記告知手段（７）は、車両と障害
物との相対距離及びメッセージを表示する表示手段
（５）、あるいは、ブザー音や音声を発生する音声指示
手段（６）の少なくとも一方であることを特徴としてい
る。（請求項１３）

【００４６】上記請求項１３の構成において、告知手段
は、車両と障害物との相対距離及びメッセージを表示す
る表示手段、あるいは、ブザー音や音声を発生する音声
指示手段の一方あるいは双方であるので、運転者の視覚
あるいは聴覚により車両と障害物との位置関係を伝達す
ることができる。とりわけ、運転者に衝突などの危険を
告知する場合には、双方を動作させることにより一層明
確にその旨を告げることができる。

【００４７】また、前記撮像手段（１）は、前記車両の
後方に当該車両の後方領域を撮像するように取り付けら
れていることを特徴としている。（請求項１４）

【００４８】上記請求項１４の構成において、撮像手段
は、車両の後方に車両の後方領域を撮像するように取り
付けられているので、運転者が視認し難い車両の後方近
傍領域の障害物を運転者に認識させることができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の具体
例を図面を参照して説明する。まず、本発明が適用され
た車両周辺監視装置の第１実施形態について説明する。
図２は本発明による車両周辺監視装置の構成を説明する
ブロック図で、同図において、先に説明したものと同一
部には同一符号を付して示している。すなわち、１は撮
像部、２は舵角検出部２１を有する検出部、３は記憶
部、４はデータ処理部、７は表示部５と音声指示部６と
からなる告知部である。

【００５０】撮像部１は、撮像手段として機能し、図１
５（ａ）にて説明したレーザ光を利用したもの、あるい
は、図１５（ｂ）にて説明したステレオ式のもののいず
れかが適宜選択されて用いられている。この撮像部１に
ついては従来と同様なものであるので、その説明を省略
する。なお、上述したように、この撮像部１について
は、ＣＣＤカメラの他にビデオカメラも適用することが
できる。

【００５１】検出部２は、舵角検出部２１と、走行距離
検出部２４とから構成されている。舵角検出部２１は、
ハンドル舵角センサ２２あるいは操舵角センサ２３のい
ずれか一方あるいは双方が用いられている。これらのハ
ンドル舵角センサ２２及び操舵角センサ２３は、車両１
００を操舵するステアリング機構に取り付けられてい
る。

【００５２】図３（ａ）はハンドル舵角センサ２２の取
り付け態様を例示する図であり、１１０はステアリング
機構、１２０はホイール（但しホイールの外周面のみを
図示する）である。このステアリング機構１１０は、運
転者によって回転操作されるハンドル１１１と、このハ
ンドル１１１の中心部にその上端が取り付けられたメイ
ンシャフト１１２と、このメインシャフト１１２の下端
にジョイント１１８ａを介して取り付けられた中間シャ
フト１１３と、その周面に歯面が形成されるとともに中
間シャフト１１３の下端にジョイント１１８ｂを介して
接続されたピニオン１１４と、このピニオン１１４と噛
合する歯面が形成されたラック１１５と、このラック１
１５の両端部（図では右端部だけを示す）にジョイント
１１８ｃを介して接合された中間アーム１１６と、この
中間アーム１１６の外側端部にジョイント１１８ｄを介
して接合されたナックルアーム１１７とを有している。
そしてホイール１２０は、このナックルアーム１１７の
外側端部の支持部１１７ａにて回転自在に支持されてい
る。

【００５３】このようなステアリング機構１１０におい
ては、運転者がハンドル１１１を回転操作するとこのハ
ンドル１１１の回転がメインシャフト１１２、中間シャ
フト１１３と順次伝達され、これによりピニオン１１４
が回転する。そしてピニオン１１４の回転に伴い、この
ピニオン１１４と噛合しているラック１１５がその延長
方向（図中左右方向）に移動する。このラック１１５の
移動は、中間アーム１１６及びナックルアーム１１７に
伝達される。そしてナックルアーム１１７は転舵中心Ｃ
を支点に回転して、その支持部１１７ａにて支持された
ホイール１２０を実線と点線で示す角度に回転させる。

【００５４】ハンドル舵角センサ２２は、例えば上記ピ
ニオン１１４のように、ハンドル１１１の回転操作に伴
って回転する部材に取り付けられている。同図にて例示
したハンドル舵角センサ２２は、図示しない発光受光素
子対を２組備えた光センサ２２ａとその周面に反射面及
び非反射面が交互に形成されたドラム部材２２ｂとから
構成されている。ドラム部材２２ｂはピニオン１１４に
対しこのピニオン１１４とともに回転するように取り付
けられている。光センサ２２ａはこのドラム部材２２ｂ
の周面に対向するとともに発光受光素子対の各組がドラ
ム部材２２ｂの回転方向に対して僅かにずらされて配設
されている。

【００５５】そして運転者がハンドル１１１を回転操作
してピニオン１１４が回転するとドラム部材２２ｂも回
転する。このドラム部材２２ｂの回転に伴って光センサ
２２ａの目前を反射面及び非反射面が次々と通過し、光
センサ２２ａはこの回転に応じたパルス信号を出力す
る。このとき光センサ２２ａの発光受光素子対の各組は
僅かに位置をずらされているので、この光センサ２２ａ
からは位相がずれたパルス信号が出力される。そしてこ
のパルス信号における位相のずれ状態はドラム部材２２
ｂの回転方向によって異なる。従って、このハンドル舵
角センサ２２は、光センサ２２ａからのパルス信号のパ
ルス数を計数することによりハンドル１１１の操作量
（回転量）を把握し、位相のずれ状態からハンドル１１
１の回転方向すなわち車両の転回方向を把握する。

【００５６】操舵角センサ２３は、例えば図３（ｂ）に
示すように、ステアリング機構１１０〔図３（ａ）参
照〕のナックルアーム１１７に取り付けられている。こ
の操舵角センサ２３は、ローラ部材２３ａと、このロー
ラ部材２３ａの回転に基づいてパルス信号を生成するパ
ルス生成部２３ｂとから構成されている。そしてローラ
部材２３ａは、ナックルアーム１１７の転舵中心Ｃに接
するよう配設され、そしてローラ部材２３はこのナック
ルアーム１１７の転舵中心Ｃが回転することにより自ら
も回転する構成となっている。パルス生成部２３ｂは、
例えば、ローラ部材２３ａとともに回転するスリット板
とこのスリット板に配設された発光受光素子対とからな
るいわゆるフォトインタラプタ（いずれも図示せず）と
して構成されており、ローラ部材２３ａの回転に応じて
パルス信号を出力する構成となっている。この操舵角セ
ンサ２３においても、このパルス信号に基づいてハンド
ル１１１の操作量及び回転方向を把握する。

【００５７】そしてこれらのハンドル舵角センサ２２あ
るいは操舵角センサ２３からのパルス信号は、転回情報
としてデータ処理部４のＣＰＵ４１に供給される。な
お、ここではハンドル舵角センサ２２あるいは操舵角セ
ンサ２３として光センサを使用したものについて例示し
たが、これらの舵角センサ２２、２３については、例示
したものに限るものではなくハンドル１１１の舵角ある
いは操舵輪（ホイール１２０）の操舵角を検出するもの
であれば何でも良い。

【００５８】走行距離検出部２４は、車両の走行距離を
検出する機構で、車両のトランスミッションシャフト等
に取付けられている。この走行距離検出部２４は、例え
ば、トランスミッションシャフトに取付けられた磁石
と、この磁石に隣接して配置されたホール素子と、この
ホール素子からの出力に応じて可変する比較電圧がその
一方の端子（例えば＋端子）に供給され、他方の端子
（例えば−端子）に基準電圧が供給されたコンパレータ
とを備えている。

【００５９】このような走行検出部２４においては、磁
石は、トランスミッションシャフトが回転することによ
り回転し、ホール素子にＮ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，…と磁界を加
える。これによりホール素子は加えられた磁界に応じて
所定の電圧を誘起し、そしてコンパレータの一方の端子
に供給する比較電圧を増減する。コンパレータは、一方
の端子に供給された比較電圧が他方の端子に供給された
基準電圧より低い場合は「Ｈ」を、また高い場合は
「Ｌ」なる電圧を出力する。従って、コンパレータ１
は、磁石の回転に対応して「Ｈ」，「Ｌ」となる走行パ
ルスを出力する。すなわち、この走行検出部２４は、単
位距離走行する毎にパルス信号を出力するように構成さ
れている。

【００６０】記憶部３は、従来装置で説明した撮像部１
からの画像信号を蓄えるフレームメモリ３１、障害物が
ない平坦な地面の場合の画像データを保持する参照デー
タメモリ３２及び車両の形状データなどを保持する車両
データメモリ３３の他に、撮像部１の監視領域１００ａ
の範囲外となった障害物に関するデータを範囲外障害物
データとして保持する範囲外障害物メモリ３４を有して
いる。

【００６１】データ処理部４は、従来装置と同様に、動
作プログラムが格納されたＲＯＭ４２と、この動作プロ
グラムに従って動作するＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動
作時において必要な情報を一時格納するＲＡＭ４３とを
有している。また、表示部５及び音声指示部６からなる
告知部７についても従来装置と構成上の大きな差はな
い。ただし表示部５に関し、撮像部１が撮像した画像と
データ処理部によって生成した画像とを切換表示するた
めのスイッチ５２が設けられている。

【００６２】次に、上述した構成を有する第１実施形態
の動作について説明する。本実施形態において、データ
処理部４は、図４に示すフローチャートの処理を実行す
ることにより、車両と障害物との相対位置の算出動作及
び衝突回避のための警報動作を行う。

【００６３】まず、ステップＳ１１０において、この計
測動作すなわちこのフローチャートの処理が初回である
か否かを判定する。このステップＳ１１０で初回の処理
と判定された場合には、障害物が撮像手段１の監視領域
１００ａの範囲外に移動したかを判定する必要はないの
で、ステップＳ１２０に移行する。そして、このステッ
プＳ１１０で初回でないと判定された場合には、ステッ
プＳ１１１に移行する。

【００６４】ステップＳ１１１では、車両の移動位置の
算出、すなわち前回の計測動作から今回の計測動作の期
間内における車両の移動距離及びその移動方向といった
車両の移動量を算出する。このステップＳ１１１では、
上記走行検出部２４からのパルス信号に基づいて車両の
走行距離を取得し、図３にて説明したハンドル舵角セン
サ２２あるいは操舵角センサ２３からの転回情報に基づ
いて車両の移動方向を取得する。そしてこれらの走行距
離情報および転回情報を車両の相対移動量として保持
（ＲＡＭ４３に格納）する。

【００６５】このステップＳ１１１では、走行検出部８
からの走行距離情報及びハンドル舵角センサ２２（操舵
角センサ２３）からの転回情報に基づいて、車両の相対
移動量を算出するものを例示したが、これを図５に示す
ように、撮像部１からの画像情報を用いて算出するよう
に構成することもできる。

【００６６】すなわち、図５（ａ）に示すように、フレ
ームメモリ３１に蓄えられた画像情報中に任意の指標物
Ｂを設定し、この指標物Ｂにおける着目点の座標Ｂ₁ を
取得する。そしてこの着目点の座標が車両の移動に伴
い、図５（ｂ）に示すように座標Ｂ₂ へ移動し、さらな
る車両の移動により図５（ｃ）に示すように座標Ｂ₃ へ
と移動する。

【００６７】そしてこの着目点が座標Ｂ₁ 、座標Ｂ₂ 、
座標Ｂ₃ へ移動する際のフレームメモリ３１における移
動量ｄｘ₁ 及びｄｙ₁ や移動量ｄｘ₂ 及びｄｙ₂ に基づ
いて車両の相対移動量を算出するように構成してもよ
い。この場合、三次元位置計算により着目点の高さを既
知とし、この高さ既知の着目点に基づき上述した演算を
実行する。

【００６８】また、他には、車両の速度を検出する車速
センサを用い、この車速センサにて検出された車速と前
回の計測動作から今回の計測動作までの経過時間とを積
算して車両の移動距離を算出し、この移動距離情報に、
ハンドル舵角センサ２２などからの転回情報を加味して
車両の相対移動量を取得するように構成してもよい。

【００６９】このステップＳ１１１における車両の相対
移動量の算出は、図６の模式図にて示すように、車両１
００の撮像手段１の取付位置Ｐ１００（ｘ１００，ｙ１
００）を基準点として、この基準点の移動量として処理
すると処理が高速化できて都合がよい。この場合、後
述する衝突予測ステップにおいては、記憶部３の車両デ
ータメモリ３３に保持された車両情報すなわち、基準点
Ｐ１００、右側後端点Ｐ１００ａ、左側後端点Ｐ１００
ｂ、右側前端点Ｐ１００ｃ及び左側前端点Ｐ１００ｄの
各データをこの基準点Ｐ１００に重畳することにより車
両の位置及び形状を把握し衝突を予測する。

【００７０】このようにステップＳ１１１にて車両の相
対移動量を算出すると、次いでステップＳ１１２に移行
する。このステップＳ１１２では、ステップＳ１１１に
て算出した車両の相対移動量に基づき、前回までに検出
された障害物について今回の計測動作時点における障害
物の位置を推定する。これは、障害物が静止しているも
のとみなして、前回の計測動作時点での障害物の位置座
標にステップＳ１１１にて算出した車両の相対移動量を
加算することにより行われる。

【００７１】このステップＳ１１２における障害物の位
置推定動作も、図６に示すように、障害物２００の重心
を基準点Ｐ２００とし、この基準点Ｐ２００の移動座標
値として処理すると、処理を高速化することができる。
そしてこのように基準点を用いた場合、先の車両データ
のときと同様に後述する衝突予測ステップにおいては、
障害物２００の形状データＰ２００ｒをこの基準点Ｐ２
００に重畳することにより、障害物の位置及び形状を把
握し衝突を予測する。

【００７２】そして引き続くステップＳ１１３では、ス
テップＳ１１２で推定した障害物が、監視領域１００ａ
の範囲内であるか範囲外であるかを判定する。この判定
は監視領域１００ａ内にある障害物のそれぞれについて
行う。そして「範囲外」と判定された障害物について
は、記憶部３の範囲外障害物メモリ４３にその位置情報
及び形状情報を格納する。このステップＳ１１３におけ
る「範囲内」あるいは「範囲外」の判定は、障害物の重
心を基準点として、この基準点が監視領域１００ａ内に
あるか否かを判定するように構成すると処理を高速化で
きる。

【００７３】すなわち、図６の模式図に示すように、障
害物２００の重心が前回の計測動作時点において基準点
Ｐ２００の位置にあって、そして車両１００が移動した
ことによりその重心が基準点Ｐ２００ａまで移動した場
合は、障害物２００がＰ２００の位置にあるときはそ
の重心が監視領域１００ａ内にあるので、障害物２００
は「範囲内」と判定される。そして障害物２００がＰ２
００ａの位置にあるときはその重心が監視領域１００ａ
より外側に位置しているので障害物２００は「範囲外」
と判定される。このように障害物２００の重心を判定の
基準とすることにより、演算処理を簡単にすることがで
きる。

【００７４】以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１
３により障害物が監視領域１００ａ内にあるか否かを判
定し、そして監視領域１００ａの範囲外と判定した障害
物についてはその位置情報及び形状情報を記憶部３の範
囲外障害物メモリ４３に保持する。そしてステップＳ１
２０に移行する。

【００７５】このステップＳ１２０では、今回計測時に
おける車両位置での障害物の検出が行われる。すなわち
このステップＳ１２０では、撮像部１（図１５参照）に
より、この時点における監視領域１００ａ内に存在する
障害物の有無の検出が行われる。そしてステップＳ１２
１では、上記ステップＳ１２０にて検出された障害物の
それぞれについて、２次元形状あるいは３次元形状とい
った形状情報の取得動作及び撮像部１との相対位置情報
が算出される。このステップＳ１２１の相対位置情報の
算出は、例えば、障害物の形状情報に基づいて当該障害
物の重心を算出し、この重心と撮像部１との相対位置を
算出することが行われる。

【００７６】そしてステップＳ１２２では、上記ステッ
プＳ１２１で算出された障害物の相対位置情報及び形状
情報を記憶する。これらの相対位置情報及び形状情報
は、データ処理部４のＲＡＭ４３に保持される。以上の
ステップＳ１２０〜ステップＳ１２２の処理により、監
視領域１００ａ内における障害物が検出されるとともに
検出された障害物と車両（撮像部１）との相対位置が算
出される。

【００７７】次いでステップＳ１３０に移行する。この
ステップＳ１３０では、車両の進路が予測される。すな
わち、このステップＳ１３０では、図３で説明した舵角
検出部２１（ハンドル舵角センサ２２、操舵角センサ２
３）からの転回情報に基づいて車両の転回角度を算出す
るとともにこの転回角度に基づいて車両の予測進路を算
出する。

【００７８】なお、このステップＳ１３０の処理に関
し、上述したステップＳ１１１と同様に車両の進路をフ
レームメモリ３１に記憶されたデータに対する画像処理
にて算出できるのは、いうまでもない。

【００７９】そして引き続くステップＳ１３１では、上
記ステップＳ１１３にて記憶した「範囲外」の障害物に
関する位置情報及び形状情報と、上記ステップＳ１２２
にて記憶した監視領域１００ａ内（「範囲内」）の障害
物に関する位置情報及び形状情報と、上記ステップＳ１
３１にて算出した車両の予測進路とに基づき、「範囲
内」及び「範囲外」の障害物と、予測進路上における車
両との相対位置を算出するとともにこの算出した相対位
置に基づいて障害物と車両とが衝突する（衝突の危険性
がある）か否かを判定する。

【００８０】次のステップＳ１４０では上記ステップＳ
１３１の判定結果に基づいて警報を発生するか否かがの
判定が行われる。すなわち、上記ステップＳ１３１で
「衝突しない」と判定された場合には上記ステップＳ１
１０に移行して次の計測動作を行う。一方、上記ステッ
プＳ１３１で「衝突する（危険性あり）」と判定された
場合には引き続くステップＳ１５０に移行する。

【００８１】このステップＳ１５０では、上記ＣＰＵ４
１は表示部５のディスプレイ装置５１に対して「衝突す
る」旨のメッセージを表示するよう駆動信号を送出し、
音声指示部６の駆動回路６２に対して「衝突する」旨を
知らせる音声ガイダンスあるいはブザー音を生成するた
めの音声信号を送出する。ＣＰＵ４１からの駆動信号あ
るいは音声信号により、表示部５のディスプレイ装置は
メッセージを表示し、音声指示部６のスピーカ６１は音
声あるいはブザー音を発生する。

【００８２】なお、このステップＳ１４０〜ステップＳ
１５０においては、障害物と車両とが衝突する危険性が
ある場合に警告メッセージや警告音（音声ガイダンス、
ブザー音）を発生する構成を例示したが、これを「範囲
内」及び「範囲外」の障害物を常時ディスプレイ装置５
１に表示させておくようにし、運転者に車両との相対距
離を認識させるよう構成してもよい。

【００８３】次に、上述した各ステップに基づく実際の
処理について図１８を参照して説明する。車両１００が
位置Ｐ４（図中点線にて示す）にある場合においては、
障害物２００は車両１００の監視領域１００ａ内に存在
している。従ってこの位置Ｐ４では障害物２００は「範
囲内」のものとして扱われる。そして車両１００におけ
る撮像部１の取付位置Ｐ１００（Ｐ４）と障害物２００
の重心Ｐ２００との相対距離ＳＰ（Ｐ４）と、両者の位
置関係を示すＤＸ（Ｐ４）及びＤＹ（Ｐ４）とが算出さ
れ、これらが相対位置データとして記憶される。

【００８４】この位置Ｐ４において車両の操舵輪（前
輪）の操舵角は車両１００の側面に平行な操舵角θ₀ で
あるので、車両１００はそのまま直進して後退する。Ｃ
ＰＵ４３は車両１００の車両データとこの障害物２００
の形状データとを加味して車両１００と障害物２００と
が衝突するか否かを判定する。この場合、図からも明ら
かなように両者は衝突しないので警報は発せられない。

【００８５】そして車両が位置Ｐ５（図中実線にて示
す）まで移動した場合には、障害物２００は監視領域１
００ａから外れている。従ってこの位置Ｐ５においては
障害物２００は「範囲外」のものとして扱われ、その位
置情報及び形状情報は記憶部３の範囲外障害物メモリ３
４に保持されている。そして車両１００における撮像部
１の取付位置Ｐ１００（Ｐ５）と障害物２００の重心Ｐ
２００との相対距離ＳＰ（Ｐ５）と、両者の位置関係を
示すＤＸ（Ｐ５）及びＤＹ（Ｐ５）とが算出され、これ
らが相対位置データとして記憶される。

【００８６】この位置Ｐ５において車両の操舵輪（前
輪）の操舵角は操舵角θ₂ であるので、車両１００は図
中矢印で示す軌跡の上を弧を描いて後退する。ＣＰＵ４
３は車両１００の車両データとこの障害物２００の形状
データとを加味して車両１００と障害物２００とが衝突
するか否かを判定する。この場合、図からも明らかなよ
うにこの障害物２００は車両１００の右前端部Ｐ１００
ｃの軌跡の範囲内に存在するので、この場合ＣＰＵ４３
は告知部７に対して警報を発生するよう信号を送出す
る。このように本実施形態においては、監視領域１００
ａの範囲外となった障害物についても車両との相対位置
を算出するので、監視範囲外にある障害物であっても車
両との衝突といった危険性があれば、それを運転手に告
知する。

【００８７】以上説明した第１実施形態では、ＣＣＤカ
メラ１４の撮像範囲内で検出された障害物が車両との相
対移動により監視領域から外れた場合においても移動位
置を知ることができる。次に、ＣＣＤカメラ１４の撮像
範囲内で検出及び消滅を繰り返すような比較的小さい障
害物について、移動位置を知ることができるように構成
した第２実施形態について説明する。

【００８８】図７は、この第２実施形態の構成を説明す
るブロック図で、同図において、先に説明したものと同
一部には同一符号を付して示している。この第２実施形
態では、記憶部３に範囲内障害物移動位置メモリ３５が
設けられている点に構成上の相違がある。この範囲内障
害物移動位置メモリ３５は、第１実施形態における範囲
外障害物メモリ３４に代えて設けられている。

【００８９】また、この第２実施形態における撮像部１
としては、一対のビデオカメラにより構成されたステレ
オ式（図１５（ｂ）参照）のものとされ、フレームメモ
リ３１もまた左右一対設けられている。これにより、左
右画像の視差から路面画像を消去することができるとと
もに高さのある画像（すなわち物体）のエッジ画像を取
得することができる。なお、この第２実施形態における
他の構成については、先に説明した第１実施形態にて説
明した構成と同様であるので、その説明を省略する。

【００９０】そして、範囲内障害物移動位置メモリ３５
は、図８に示すように、３つの保持領域すなわち第１保
持領域３５ａ、第２保持領域３５ｂ及び第３保持領域３
５ｃから構成されている。

【００９１】これらの保持領域の内、第１保持領域３５
ａは、撮像部１による撮像画像、すなわち監視領域中に
存在する障害物について、全ての特徴点の３次元位置デ
ータを記憶する領域とされている。

【００９２】そして、第２保持領域３５ｂは、所定時間
が経過した時点における障害物の特徴点の３次元位置デ
ータを記憶する領域とされている。この第２保持領域３
５ｂに格納されるデータは、第１保持領域３５ａに格納
された障害物の特徴点の３次元位置データと、走行距離
検出部２４から出力されるパルス信号の送出間隔に基づ
いて検出された車両の走行速度情報と、舵角検出部２１
により検出された車両の転回情報とに基づいて予測され
た、所定時間が経過した時点に存在すると予測される障
害物の特徴点の３次元位置データとされる。

【００９３】また、第３保持領域３５ｃには、第２保持
領域３５ｂに格納された障害物の特徴点の３次元位置デ
ータと、車両の走行速度情報と、車両の転回情報とに基
づいて予測された、さらに所定時間が経過した時点に存
在すると予測される障害物の特徴点の３次元位置データ
とされる。

【００９４】次に、上述した構成を有する第２実施形態
の動作について説明する。本実施形態において、データ
処理部４は、図９に示すフローチャートの処理を実行す
ることにより、車両と障害物との相対位置の算出動作及
び衝突回避のための警報動作を行う。

【００９５】まず、ステップＳ２００において、範囲内
障害物移動位置メモリ３５の第１保持領域３５ａ、第２
保持領域３５ｂ及び第３保持領域３５ｃの保持内容をリ
セットする。ステップＳ２０１では、周期カウンタのリ
セットを行う。この周期カウンタは、装置の動作周期を
計時するものとされ、データ処理部４のＲＡＭ４３に設
定される。なお、本実施形態における周期カウンタの計
時時間は、１フレームの画像を処理するのに要する時間
として規定される。そして、ステップＳ２０２では、周
期カウンタによるカウント動作をスタートする。

【００９６】ステップＳ２１０では、撮像部１により撮
像された監視領域１００ａ（図１６参照）内の画像をフ
レームメモリ３１に取り込む。ステップＳ２１１では、
舵角検出部２１からのハンドル舵角情報、及び、走行距
離検出部２４から出力されるパルス信号の送出間隔すな
わち車速情報を取り込む。

【００９７】ステップＳ２１２では、障害物検出処理を
行う。この障害物検出処理は、上記ステップＳ２１０に
て取り込まれた撮像画像に対してなされる処理である。
この処理では、まず、路面画像（すなわち高さ「０」の
画像）を除去し、この路面画像が除去された画像に対し
て水平方向及び垂直方向あるいは何れか一方向の微分処
理を行なうことにより、物体の外観を表すエッジ画像を
取得する。

【００９８】そして、取得したエッジ画像より、監視領
域１００ａ内に存在する物体（すなわち障害物）の形状
を示す特徴点の３次元座標データを障害物のデータとし
て取得する。ステップＳ２１３では、上記ステップＳ２
１２で取得した特徴点の３次元座標データ（検出結果）
を範囲内障害物移動位置メモリ３５の第１保持領域３５
ａに記憶させる。

【００９９】ステップＳ２２０では、範囲内障害物移動
位置メモリ３５の第２保持領域３５ｂの保持内容を参照
し、この第２保持領域３５ｂ内にデータが記憶されてい
るか否かを判定する。そして、データが記憶されている
場合（Ｙ）にはステップＳ２２１に移行し、データが記
憶されていない場合（Ｎ）には、ステップＳ２２５に移
行する。

【０１００】ステップＳ２２１では、範囲内障害物移動
位置メモリ３５の第３保持領域３５ｃの保持内容を参照
し、この第３保持領域３５ｃ内にデータが記憶されてい
るか否かを判定する。そして、データが記憶されている
場合（Ｙ）にはステップＳ２２２に移行し、データが記
憶されていない場合（Ｎ）には、ステップＳ２２４に移
行する。

【０１０１】ステップＳ２２２では、範囲内障害物移動
位置メモリ３５の第１保持領域３５ａ、第２保持領域３
５ｂ及び第３保持領域３５ｃに記憶されたデータを表示
部５のディスプレイ装置５１にて表示する。

【０１０２】より詳細には、現動作周期にて撮像した画
像から取得した障害物の特徴点の３次元位置データ（第
１保持領域３５ａ）、１動作周期前にて取得した障害物
の特徴点の３次元位置データから予測した障害物の３次
元位置データ（第２保持領域３５ｂ）、２動作周期前に
て取得した障害物の３次元位置データから予測した障害
物の３次元位置データ（第３保持領域３５ｃ）の表示を
行う。そして、このステップＳ２２２の処理が終了する
とステップＳ２２３に移行して上述した周期カウンタの
カウント値が規定時間に達しストップするまで待機す
る。

【０１０３】一方、範囲内障害物移動位置メモリ３５の
第３保持領域３５ｃにデータが記憶されておらず（Ｓ２
２１で「Ｎ」）ステップＳ２２４に移行した場合には、
このステップＳ２２４にて範囲内障害物移動位置メモリ
３５の第１保持領域３５ａ（現動作周期のデータ）及び
第２保持領域３５ｂ（１動作周期前のデータより予測さ
れたデータ）をディスプレイ装置５１にて表示する。そ
して、ステップＳ２２３に移行して上述した周期カウン
タのカウント値が規定時間に達しストップするまで待機
する。

【０１０４】また、範囲内障害物移動位置メモリ３５の
第２保持領域３５ｃにデータが記憶されておらず（Ｓ２
２０で「Ｎ」）ステップＳ２２５に移行した場合には、
このステップＳ２２５にて範囲内障害物移動位置メモリ
３５の第１保持領域３５ａ（現動作周期のデータ）のみ
をディスプレイ装置５１にて表示する。そして、ステッ
プＳ２２６に移行して上述した周期カウンタのカウント
をストップした後にステップＳ２３２に移行する。

【０１０５】そして、上記ステップＳ２２３の処理が終
了しステップＳ２３０に移行した場合には、このステッ
プＳ２３０にて次動作周期における障害物の位置予測を
行う。すなわち、このステップＳ２３０では、舵角検出
部２１からのハンドル舵角情報、走行距離検出部２４か
らの車速情報及び周期カウンタ（ＲＡＭ４３）により規
定された動作周期に基づき、次の動作周期時点の車両の
相対移動量を算出するとともに範囲内障害物移動位置メ
モリ３５の第２保持領域３５ｂに記憶されたデータにつ
いて、次の動作周期時点における障害物（特徴点の３次
元座標データ）の移動位置を算出（予測）する。

【０１０６】引き続くステップＳ２３１では、上記ステ
ップＳ２３０にて算出した障害物の移動位置を範囲内障
害物移動位置メモリ３５の第３保持領域３５ｃに記憶さ
せる。

【０１０７】ステップＳ２３２では、現動作周期にて取
得された障害物について次動作周期における障害物の位
置予測を行う。すなわち、このステップＳ２３２では、
上記ステップＳ２３０の動作を範囲内障害物移動位置メ
モリ３５の第１保持領域３５ａに記憶されたデータに対
して行う。引き続くステップＳ２３３では、上記ステッ
プＳ２３２にて算出した障害物の移動位置を範囲内障害
物移動位置メモリ３５の第２保持領域３５ｂに記憶させ
る。そして、このステップＳ２３３の処理が終了する
と、ステップＳ２０１に移行して、次周期における動作
を実行する。

【０１０８】次に、上述した各ステップに基づく実際の
処理について図１０〜図１３を参照して説明する。図１
０は範囲内障害物移動位置メモリ３５内の記憶内容を示
す模式図、図１１は車両１００と障害物２００Ａの相対
位置関係を説明する模式図、図１２は撮像部１を構成す
るビデオカメラの走査線と、このビデオカメラにより撮
像された障害物の関係を説明する模式図、図１３は障害
物２００Ａがディスプレイ装置５１により表示される様
子を説明する模式図である。

【０１０９】図１１に示すように、動作周期ｔ１時点に
おいて停車中にある車両１００（ｔ１）が、この動作周
期ｔ１経過直後に後方へ移動を開始し、所定の動作周期
ｔが経過した動作周期ｔ２時点（符号１００（ｔ２）で
示す位置に相当）にて画像を取得した場合について考え
る。

【０１１０】この場合、まず、動作周期ｔ１以前の停車
時点において、範囲内障害物移動位置メモリ３５の記憶
内容をリセットする（Ｓ２００）。そして、周期カウン
タのカウント値をリセットし、周期カウンタによるカウ
ントをスタートする（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。そして、
撮像部１により監視領域１００ａ内を撮像し、この画像
データを動作周期ｔ１時点の画像データとしてフレーム
メモリ３１に取り込み（Ｓ２１０）、同時に、舵角検出
部２１からのハンドル舵角情報、及び、走行距離検出部
２４から出力されるパルス信号の送出間隔すなわち車速
情報をＲＡＭ４３に取り込む（Ｓ２１１）。なお、この
時点における障害物２００Ａは、図１２に示すように、
ビデオカメラの走査線上に存在し、このビデオカメラに
よる検出が可能な状態となっている。

【０１１１】続いて、フレームメモリ３１に取り込まれ
た画像データより障害物の検出すなわち高さのある物体
のエッジ画像の作成並びにこのエッジ画像に基づく特徴
点（３次元位置座標データ、以下特徴点データという）
の取得を行う（Ｓ２１２）。そして、例示しているよう
に、監視領域１００ａ内に障害物２００Ａのみが存在す
る場合には、この障害物２００Ａの特徴点データが取得
される。また、多数の障害物が存在した場合には、存在
した全ての障害物の特徴点データが取得される。

【０１１２】この取得した特徴点データは、範囲内障害
物移動位置メモリ３５の第１保持領域３５ａに記憶され
る（Ｓ２１３）。この場合、初回の動作周期であるの
で、取得した特徴点データは、図１０における動作周期
ｔ１に示すように、第１保持領域３５ａに特徴点データ
Ｐ₁₁として記憶される。

【０１１３】続いて、範囲内障害物移動位置メモリ３５
の第２保持領域３５ｂ及び第３保持領域３５ｃに過去分
の特徴点データが記憶されているか否かを判定する（Ｓ
２２０、Ｓ２２１）。この場合には、第１保持領域３５
ａのみに特徴点データが記憶されているので（Ｓ２２０
で「Ｎ」）、この第１保持領域３５ａに記憶された特徴
点データに基づく障害物をディスプレイ装置５１にて表
示する（Ｓ２２５、図１３（ａ）参照）。

【０１１４】そして、動作周期カウンタのカウント値が
規定時間に達するまで待機し（Ｓ２２６）、ハンドル舵
角情報及び車速情報を用いた演算動作により第１保持領
域３５ａに記憶された特徴点データの次動作周期時点に
おける移動位置を予測し（Ｓ２３２）、この予測した移
動位置を第２保持領域３５ｂに特徴点データＰ₁₂として
記憶させる（Ｓ２３３、図１０における動作周期ｔ２参
照）。

【０１１５】続いて、周期カウンタをリセットするとと
もに再度カウントをスタートし（Ｓ２０１、Ｓ２０
２）、動作周期ｔ２時点の画像、ハンドル舵角並びに車
速を取り込む（Ｓ２１０、Ｓ２１１）。なお、この動作
周期ｔ２時点における障害物２００Ａは、図１２に点線
で示すように、ビデオカメラの走査線間に存在し、検出
できない（消滅した）状態となっている。

【０１１６】続いて、取り込まれた画像データより障害
物の特徴点データの取得を行い（Ｓ２１２）、この取得
した特徴点データＰ₂₁を範囲内障害物移動位置メモリ３
５の第１保持領域３５ａに記憶させる（Ｓ２１３、図１
０の動作周期ｔ２参照）。

【０１１７】続いて、範囲内障害物移動位置メモリ３５
の第２保持領域３５ｂ及び第３保持領域３５ｃに過去分
の特徴点データが記憶されているか否かを判定（Ｓ２２
０、Ｓ２２１）する。この場合には、第１保持領域３５
ａ及び第２保持領域３５ｂに特徴点データが記憶されて
いるので（Ｓ２２１で「Ｎ」）、これらの第１保持領域
３５ａ及び第２保持領域３５ｂに記憶された特徴点デー
タに基づく障害物をディスプレイ装置５１にて表示する
（Ｓ２２４）。

【０１１８】このとき、この障害物２００Ａ（ｔ２）
は、上述したように撮像画像上においては消滅している
が、第２保持領域３５ｂに保持された特徴点データに基
づいて表示を行うことができる（図１３（ｂ）参照）

【０１１９】そして、動作周期カウンタのカウント値が
規定時間に達するまで待機し（Ｓ２２３）、ハンドル舵
角情報及び車速情報を用いた演算動作により第２保持領
域３５ｂに記憶された特徴点データＰ₁₂の次動作周期時
点における移動位置を予測し（Ｓ２３０）、この予測し
た移動位置を第３保持領域３５ｃに特徴点データＰ₁₃と
して記憶させる（Ｓ２２１、図１０における動作周期ｔ
３参照）。

【０１２０】さらに、同様な移動位置の予測動作を第１
保持領域３５ａに記憶された特徴点データＰ₂₁に対して
行い（Ｓ２３２）、この予測した移動位置を第２保持領
域３５ｂに特徴点データＰ₂₂として記憶させる（Ｓ２３
３）。その後、動作周期ｔ３移行の処理を繰り返し実行
する。

【０１２１】そして、このような処理を継続して実行す
ることにより、図１０に示すように、範囲内障害物移動
位置メモリ３５には、撮像画像（現動作周期）に基づく
特徴点データＰ₁₁、Ｐ₂₁、Ｐ₃₁・・・、１動作周期前の
撮像画像に基づく特徴点データＰ₁₂、Ｐ₂₂、Ｐ₃₂・・
・、及び、２動作周期前の撮像画像に基づく特徴点デー
タＰ₁₃、Ｐ₂₃、Ｐ₃₃・・・が記憶されるので、例示した
ように、障害物がビデオカメラの撮像画像にて検出、消
滅を繰り返す場合においても、この障害物を連続して捕
捉することができる。

【０１２２】なお、以上説明した本実施形態において
も、上述した第１実施形態の如く、車両の転回方向をフ
レームメモリ３１内に記憶された画像の着目画素の移動
量に基づいて検出してもよい。同様に、障害物と車両の
相対距離に基づき、両者が衝突する危険性がある場合
に、その旨を告知手段を介して運転者に告知するように
構成してもよい。

【０１２３】また、本発明の基本構成と本実施形態と
は、次の対応関係を有する。すなわち、本発明の基本構
成における撮像手段は本実施形態における撮像部１に対
応し、走行状態情報出力手段は検出部２に対応し、告知
手段は告知部７に対応している。転回方向検出手段は舵
角検出部２１に対応し、表示手段は表示部５に、音声指
示手段は音声指示部６に対応している。範囲外障害物情
報保持手段は範囲外障害物メモリ３４に対応し、範囲内
障害物移動位置保持手段は範囲内障害物移動位置メモリ
３５に対応し、画像保持手段はフレームメモリ３１に対
応している。

【０１２４】また、障害物検出手段４１ａはフローチャ
ートにおけるステップＳ１２０（第１実施形態）と、ス
テップＳ２１２（第２実施形態）とに対応し、障害物位
置取得手段（４１ｂ）はステップＳ１２１（第１実施形
態）と、ステップＳ２１２（第２実施形態）とに対応し
ている。障害物位置予測手段４１ｃはステップＳ１３０
（第１実施形態）と、ステップＳ２３０及びＳ２３２
（第１実施形態）とに対応している。車両進路予測手段
４１ｄは、ステップＳ１３０（第１実施形態）に対応し
ている。

【０１２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、次の効果を奏する。すなわち、車両の走行状態情
報に基づいて検出された障害物の移動位置を予測すると
ともにこの予測された移動位置にて障害物の表示を行う
ように構成したので、予測された移動位置に基づく制御
を行うことができ、使い勝手のよい車両周辺監視装置を
提供することができる。

【０１２６】また、障害物位置予測手段及び告知手段が
対象とする障害物を撮像手段による撮像範囲から消滅し
た障害物としたので、撮像範囲から消滅した障害物につ
いての移動位置を知ることができ、安全性を高めた使い
勝手のよい車両周辺監視装置を提供することができる。

【０１２７】また、障害物位置取得手段が取得する障害
物の位置情報を撮像手段の範囲外に移動することにより
消滅した障害物とし、障害物位置予測手段は、この障害
物の情報（範囲外障害物情報）に基づき、消滅した障害
物の移動位置を予測するので、撮像手段による撮像範囲
外に移動して消滅した障害物についても移動位置を知る
ことができ、安全性を高めた使い勝手のよい車両周辺監
視装置を提供することができる。

【０１２８】また、障害物位置取得手段が取得する障害
物の位置情報を撮像手段の撮像範囲内に存在する障害物
の位置情報とし、障害物位置予測手段は、この障害物の
位置情報と走行状態情報とに基づいて、障害物の移動位
置を予測し、告知手段は、撮像範囲内にて消滅した障害
物に関し、障害物位置予測手段により予測された移動位
置を運転者に告知するので、撮像手段による撮像範囲内
にて消滅した障害物についても移動位置を知ることがで
き、安全性を高めた使い勝手のよい車両周辺監視装置を
提供することができる。

【０１２９】また、障害物位置取得手段は、撮像手段の
撮像範囲内に存在する障害物の位置情報（範囲内障害物
情報）を周期的に取得し、障害物位置予測手段は、周期
毎に、取得した障害物の移動位置を予測し、この予測し
た障害物の移動位置を範囲内障害物移動位置保持手段に
格納し、告知手段は、撮像範囲内にて消滅した障害物に
関し、障害物位置予測手段により予測された移動位置を
運転者に告知するので、撮像手段による撮像範囲内にて
消滅した障害物について、直ちにその移動位置を知るこ
とができ、安全性を高めた使い勝手のよい車両周辺監視
装置を提供することができる。

【０１３０】また、告知手段は、車両進路予測手段によ
り予測された車両の進路と障害物位置予測手段により予
測された障害物の移動位置とを運転者に告知するので、
車両がこれから走行することが予測される進路上におけ
る障害物の存在を、撮像範囲から消滅した障害物につい
ても知ることができ、安全性を高めた使い勝手のよい車
両周辺監視装置を提供することができる。

【０１３１】また、車両進路予測手段は、撮像手段から
の画像情報に基づいて車両の転回方向を認識するととも
に認識した転回方向とから車両の進路を予測するので、
特別な装置が不要となり装置の構成を簡単にすることが
できる。

【０１３２】また、車両進路予測手段は、撮像手段から
の画像情報を保持する画像保持手段に保持された画像情
報を参照し、この画像情報内における着目画素の移動方
向及び移動量を検出する。そして、この検出された移動
方向及び移動量に基づいて車両の移動方向を認識すると
ともに認識した移動方向から車両の進路を予測するの
で、車両の進路を予測する場合において、着目点につい
てのみ処理を行えば良いので、処理に要する演算ステッ
プを簡略化できる。

【０１３３】また、車両進路予測手段は、前記走行状態
情報に基づいて車両の進路を予測するので、車両の進路
の予測と障害物の移動位置の予測とを共通の情報により
行うことができ、装置構成を簡単にすることができる。

【０１３４】また、走行状態情報出力手段は、車両の走
行距離を検出する走行距離検出手段からの走行距離情報
と車両に設けられた転回方向検出手段からの転回方向の
情報とを走行状態情報として出力するので、走行距離情
報と転回方向情報とが車両から直接読み取ることがで
き、車両の進路を予測する場合において、処理を高速に
行うことができる。

【０１３５】また、転回方向検出手段は、ハンドル舵角
を検出するハンドル舵角センサあるいは操舵輪の操舵角
を検出する操舵角センサとして構成されているので、車
両の転回方向の情報を確実に把握することができる。

【０１３６】また、衝突予測手段は、予測された車両進
路と予測された障害物の移動位置とに基づいて車両が障
害物に衝突するか否かを予測し、衝突すると予測された
場合に告知手段が衝突の旨を告知するので、運転者は車
両が現在の状態で移動した場合における車両と障害物と
の衝突可能性を事前に知ることができ、衝突を未然に防
ぐことができ、より安全性を高めた車両周辺監視装置を
提供することができる。

【０１３７】また、告知手段は、車両と障害物との相対
距離及びメッセージを表示する表示手段、あるいは、ブ
ザー音や音声を発生する音声指示手段の一方あるいは双
方であるので、運転者の視覚あるいは聴覚により車両と
障害物との位置関係を伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図である。

【図２】第１実施形態の構成を説明するブロック図であ
る。

【図３】舵角検出部２１を説明する図である。

【図４】第１実施形態の動作を説明するフローチャート
である。

【図５】フレームメモリ３１に蓄えられた画像情報から
車両の相対移動量を算出する方法を説明する図である。

【図６】障害物の位置を推定する動作、障害物の存在領
域を判定する動作を説明する模式図である。

【図７】第２実施形態の構成を説明するブロック図であ
る。

【図８】範囲内障害物移動位置メモリ３５の構成を説明
する図である。

【図９】第２実施形態の動作を説明するフローチャート
である。

【図１０】範囲内障害物移動位置メモリ３５内の記憶内
容を示す模式図である。

【図１１】車両１００と障害物２００Ａの相対位置関係
を説明する模式図である。

【図１２】撮像部１を構成するビデオカメラの走査線
と、このビデオカメラにより撮像された障害物の関係を
説明する模式図である。

【図１３】障害物２００Ａがディスプレイ装置５１によ
り表示される様子を説明する模式図である。

【図１４】従来装置の構成を説明するブロック図であ
る。

【図１５】撮像部１の構成を説明する図である。

【図１６】撮像部１の取り付け態様を説明する図であ
る。

【図１７】車両１００の動きと障害物２００の関係を説
明する図である。

【図１８】車両１００の動きと障害物２００の関係を説
明する図である。

【符号の説明】

１撮像部２検出部２１蛇角検出部２４走行距離検出部３記憶部３１フレームメモリ３４範囲外障害物メモリ３５範囲内障害物移動位置メモリ４データ処理部４１ＣＰＵ４２ＲＯＭ４３ＲＡＭ５表示部６音声指示部７告知部１００車両２００、２００Ａ障害物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｃ (72)発明者佐々木一幸静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設置された撮像手段からの画像デ
ータに基づいて車両の周辺を監視する車両周辺監視装置
において、前記画像データから障害物を検出する障害物検出手段
と、前記障害物検出手段により検出された障害物の位置情報
を取得する障害物位置取得手段と、前記車両の走行状態を示す走行状態情報を検出し出力す
る走行状態情報出力手段と、前記走行状態情報と前記障害物の位置情報とに基づいて
前記検出された障害物の移動位置を予測する障害物位置
予測手段と、前記障害物位置予測手段により予測された前記障害物の
移動位置を運転者に告知する告知手段とを有することを
特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】前記障害物位置予測手段は、前記障害物
が前記撮像手段による撮像範囲から消滅した場合に、当
該消滅した障害物に対する移動位置の予測を行い、前記告知手段は、前記消滅した障害物についての予測さ
れた移動位置を告知することを特徴とする請求項１記載
の車両周辺監視装置。
【請求項３】前記障害物位置取得手段は、前記障害物
が前記撮像手段による撮像範囲から外れて消滅した際
に、当該消滅した障害物に関する情報を範囲外障害物情
報として取得するとともに当該取得した範囲外障害物情
報を範囲外障害物情報保持手段に保持させ、前記障害物位置予測手段は、前記範囲外障害物情報に基
づき消滅した障害物に対する移動位置の予測を行うこと
を特徴とする請求項１または２記載の車両周辺監視装
置。
【請求項４】前記障害物位置取得手段は、前記障害物
の前記撮像手段による撮像範囲内における位置情報を範
囲内障害物情報として取得し、前記障害物位置予測手段は、前記範囲内障害物情報に基
づき障害物に対する移動位置の予測を行うとともに当該
予測した障害物の移動位置を範囲内障害物移動位置保持
手段に格納し、前記告知手段は、前記障害物が前記撮像手段による撮像
範囲内にて消滅した際に、当該消滅した障害物につい
て、予測された障害物の移動位置を告知することを特徴
とする請求項１記載の車両周辺監視装置。
【請求項５】前記障害物位置取得手段は、前記範囲内
障害物情報を周期的に取得し、前記障害物位置予測手段は、前記周期毎に、前記範囲内
障害物情報と走行状態情報とに基づいて前記障害物の移
動位置を予測するとともに当該予測した障害物の移動位
置を範囲内障害物移動位置保持手段に格納することを特
徴とする請求項４記載の車両周辺監視装置。
【請求項６】前記車両の進路を予測する車両進路予測
手段を有し、前記告知手段は、前記車両進路予測手段により予測され
た車両の進路と前記障害物位置予測手段により予測され
た障害物の移動位置とを運転者に告知することを特徴と
する請求項３〜５の何れかに記載の車両周辺監視装置。
【請求項７】前記車両進路予測手段は、前記撮像手段
からの画像情報に基づいて車両の転回方向を認識すると
ともに当該認識した転回方向に基づいて車両の進路を予
測することを特徴とする請求項６記載の車両周辺監視装
置。
【請求項８】前記車両進路予測手段は、前記撮像手段
からの画像信号を保持する画像保持手段内における着目
画素の移動方向及び移動量に基づいて車両の転回方向を
認識することを特徴とする請求項７記載の車両周辺監視
装置。
【請求項９】前記車両進路予測手段は、前記走行状態
情報に基づいて前記車両の進路を予測することを特徴と
する請求項６記載の車両周辺監視装置。
【請求項１０】前記走行状態情報出力手段は、前記車
両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、前記車両
の転回方向を検出するとともに検出した転回方向を転回
情報として出力する転回方向検出手段とを有することを
特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の車両周辺監視
装置。
【請求項１１】前記転回方向検出手段が、ハンドル舵
角を検出するハンドル舵角センサ、操舵輪の操舵角を検
出する操舵角センサのいずれかであることを特徴とする
請求項１０記載の車両周辺監視装置。
【請求項１２】前記車両進路予測手段により予測され
た車両進路と前記障害物位置予測手段により予測された
障害物の移動位置とに基づいて、前記車両と前記障害物
との衝突を予測する衝突予測手段を有し、前記告知手段は、前記衝突予測手段が衝突を予測した場
合に、当該衝突を告知することを特徴とする請求項６〜
１１の何れかに記載の車両周辺監視装置。
【請求項１３】前記告知手段は、車両と障害物との相
対距離及びメッセージを表示する表示手段、あるいは、
ブザー音や音声を発生する音声指示手段の少なくとも一
方であることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記
載の車両周辺監視装置。
【請求項１４】前記撮像手段は、前記車両の後方に当
該車両の後方領域を撮像するように取り付けられている
ことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の車両
周辺監視装置。