(57)【要約】【課題】車両周辺の障害物と車両との距離を算出する際、遠近関係が逆転してしまうことを防止し、障害物と車両との距離を高精度に検出することができる車両周辺監視装置を提供する。【解決手段】処理ユニット４０において、スリット光を照射するアクティブ光源２０から車両周辺にスリット光を照射させると共に、車両に搭載されたカメラ１０で撮影された車両周辺の画像を入力し、この画像の中から撮影されたスリット光が屈曲する屈曲点を検出し、この屈曲点に基づいて障害物６０と車両との距離を算出する。【選択図】図１
2007327803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（７０）に搭載された光源（２０）からスリット光を照射させると共に、前記車両のボデー上で前記光源から離れた位置に搭載された撮影手段（１０）で撮影された車両周辺の画像を入力とし、前記画像の中から前記スリット光が屈曲する屈曲点（８５〜８８）を検出すると共に、この屈曲点に基づいて障害物（６０）と前記車両との距離を算出する処理手段（３０、４０）を備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
前記光源は、当該光源から照射される前記スリット光が地面に照射された際に伸びる方向と前記車両のボデー面とが平行になるように前記車両に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項３】
前記光源は、赤外線のスリット光を照射するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両周辺監視装置。
【請求項４】
前記撮影手段は、反射対象までの距離に応じた一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両周辺監視装置。
【請求項５】
前記光源から前記スリット光が照射された状態で前記撮影手段にて車両周辺を撮影する際、前記撮影手段のシャッター速度は、当該撮影手段において前記スリット光を感光可能な最小限の時間に相当していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両周辺監視装置。
【請求項６】
前記処理手段は、
前記撮影手段にて前記スリット光を照射することなく撮影された画像を第１画像として入力する第１画像取得手段（１１０）と、
前記光源から前記スリット光を照射させると共に、前記撮影手段にて撮影された画像を第２画像として入力する第２画像取得手段（１２０、１３０）と、
前記第１画像と前記第２画像との各画像のデータの差分演算を行い、この差分演算で得られた画像を第３画像として取得する第３画像取得手段（１４０）と、
前記第３画像の中から、前記スリット光を示すものが折れ曲がる場所を前記屈曲点として検出してこの屈曲点の座標を取得すると共に、前記屈曲点のうち、前記障害物が存在しない位置からの反射に該当する屈曲点（８５、８８）の座標と、前記障害物が存在する位置からの反射に該当する屈曲点（８６、８７）の座標とから、前記光源と前記撮影手段との視差を求める視差取得手段（１５０）と、
前記光源と前記撮影手段との視差の値を用いて、前記障害物と前記車両との距離を取得する距離取得手段（１６０）と、を備え、これら各手段によって距離算出処理を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両周辺監視装置。
【請求項７】
前記スリット光の照射角度がそれぞれ異なる複数の光源を有しており、
前記処理手段は、
前記複数の光源の中から、一つを選択するスリット光パターン選択手段（２１０）と、
前記スリット光パターン選択手段にて選択された前記スリット光に基づいて前記距離算出処理を行う距離算出処理手段（２２０）と、
前記複数の光源全てについて前記距離算出処理が行われたか否かを判定するパターン判定手段（２３０）と、
を備えていることを特徴とする請求項６に記載の車両周辺監視装置。
【請求項８】
前記撮影手段および前記光源は前記車両の四方のいずれかに設置され、前記処理手段には前記車両のステアリング角度に応じた信号が入力されるようになっており、
前記処理手段は、前記光源から照射される前記スリット光が前記車両のステアリング角度に応じた車両移動範囲に合うように前記スリット光を曲げるようになっており、前記撮影手段および前記光源によって撮影された画像に示される前記スリット光の曲線が、前記障害物が無い場合の曲線と異なる場合に、前記車両が前記障害物に衝突する可能性があると判定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両周辺監視装置。
【請求項９】
前記撮影手段および前記光源は、前記車両の四方のいくつか、あるいは全ての方向に設置されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両周辺監視装置。
【請求項１０】
前記撮影手段で撮影したスリット光の反射による曲線と、前記障害物の無い場合の曲線を基準として比較し、これらが異なる、つまり一致しない点の座標を求め、前記距離算出処理を行うことで、前記障害物までの距離を算出することを特徴とする請求項８または９に記載の車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺の障害物と車両との距離を算出する車両周辺監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両周辺の障害物を検知すると共に、この障害物と車両との間の距離を算出する手法が知られている。具体的には、ステレオカメラにて撮影された各画像から同一点が見つけ出されて視差が求められる。そして、ステレオカメラの各レンズの焦点距離をｆ、基線長（ステレオカメラを構成する２台のカメラの間隔、または各レンズの間隔）をｌ、視差をｘとすると、ステレオカメラと障害物との距離ｄはｄ＝ｆ×ｌ／ｘから算出される。
【０００３】
上記のようにステレオカメラを用いて車両周辺の障害物を検出すると共に、その障害物と車両との距離を算出して報知する走行案内装置は、例えば特許文献１で提案されている。
【特許文献１】特開平７−１９２１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術に示されるように、ステレオカメラにて撮影された各画像に基づいて距離ｄを算出する方法では、視差ｘ（基線長ｌに依存）が小さい場合、上記距離ｄを求める演算式において分母に視差ｘの値を用いるために、算出される距離ｄの分解能が得られなくなってしまう。特に、撮影手段として複眼型のものを用いる場合、ステレオカメラが収納された本体ケースのサイズの制限から基線長ｌを大きく確保することができない。このため、障害物が遠距離に存在する場合に算出される距離ｄの精度を確保できないという問題がある。
【０００５】
これに対し、互いに別体の２台のカメラを用意し、これら各カメラの基線長ｌをあらかじめ大きくしてそれぞれ車両に設置することが考えられる。しかし、仮に基線長ｌを大きくしたとしても、得られた各画像の視点が異なるために同一点を選択する際に各点の位置の誤差が含まれてしまい、上述のように距離ｄの算出精度が悪くなってしまう。これにより、算出された距離ｄによっては、遠近関係が逆転してしまうという問題も生じる。すなわち、算出された距離ｄが実際の距離よりも近く算出される場合や、逆に遠く算出される場合が生じてしまい、ドライバに対して誤った情報を与えてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、車両周辺の障害物と車両との距離を算出する際、遠近関係が逆転してしまうことを防止し、障害物と車両との距離を高精度で検出することができる車両周辺監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、処理手段において、車両（７０）に搭載された光源（２０）からスリット光を照射させると共に、車両のボデー上で前記光源から離れた位置に搭載された撮影手段（１０）で撮影された車両周辺の画像を入力し、入力した画像の中からスリット光が屈曲する屈曲点（８５〜８８）を検出してこの屈曲点に基づいて障害物（６０）と車両との距離を算出することを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、スリット光が障害物に照射された場合、光源と撮影手段との視差によって生じたスリット光の屈曲点（折れ曲がり点）を撮影することができる。そして、画像の中からこの屈曲点の座標を検出し、この屈曲点の座標を用いて障害物が無い場合のスリット光からのずれを得ることで、障害物と車両との距離を得ることができる。このスリット光の折れ曲がりは、実在する障害物の表面で発生するため、障害物と車両との遠近関係が逆転してしまうことを防止でき、障害物と車両との距離を精度良く検出することができる。
【０００９】
撮影に用いられる光源は、当該光源から照射されるスリット光が地面に照射された際に伸びる方向と車両のボデー面とが平行になるように車両に設置されていることが好ましい。このようにすることで、車両のボデー面からの距離を取得することができる。
【００１０】
また、光源は、赤外線のスリット光を照射するようになっていることが好ましい。
【００１１】
さらに、上記撮影手段は、反射対象（例えば障害物）までの距離に応じた一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射する。これにより、スリット光が太陽光に埋もれてしまい、スリット光をカメラで撮影しにくくなることを防止できる。
【００１２】
上記撮影手段のシャッター速度は、当該撮影手段においてスリット光を感光可能な最小限の時間に相当していることが好ましい。このようにして、シャッター時間を短縮することで、スリット光をより顕著に撮影することができる。
【００１３】
上記処理手段を、撮影手段にてスリット光を照射することなく撮影された画像を第１画像として入力する第１画像取得手段（１１０）と、光源からスリット光を照射させると共に、撮影手段にて撮影された画像を第２画像として入力する第２画像取得手段（１２０、１３０）と、第１画像と第２画像との各画像のデータの差分演算を行い、この差分演算で得られた画像を第３画像として取得する第３画像取得手段（１４０）と、第３画像の中から、スリット光を示すものが折れ曲がる場所を屈曲点として検出してこの屈曲点の座標を取得すると共に、屈曲点（８５〜８７）のうち、障害物が存在しない位置からの反射に該当する屈曲点（８５、８８）の座標と、障害物が存在する位置からの反射に該当する屈曲点（８６、８７）の座標とから、光源と撮影手段との視差を求める視差取得手段（１５０）と、光源と撮影手段との視差の値を用いて、障害物と車両との距離を取得する距離取得手段（１６０）と、を備えた構成とし、これら各構成で距離算出処理を行うようにしても良い。
【００１４】
また、スリット光の照射角度がそれぞれ異なる複数の光源を有しており、処理手段を、複数の光源の中から、一つを選択するスリット光パターン選択手段（２１０）と、スリット光パターン選択手段にて選択されたスリット光に基づいて距離算出処理を行う距離算出処理手段（２２０）と、複数の光源全てについて距離算出処理が行われたか否かを判定するパターン判定手段（２３０）と、を備えた構成としても良い。
【００１５】
さらに、撮影手段および光源を車両の四方のいずれかに設置し、処理手段に車両のステアリング角度に応じた信号を入力する。そして、処理手段にて、光源から照射されるスリット光が車両のステアリング角度に応じた車両移動範囲に合うようにスリット光を曲げるようになっており、撮影手段および光源によって撮影された画像に示されるスリット光の曲線が、障害物が無い場合の曲線と異なる場合に、車両が障害物に衝突する可能性があると判定することもできる。
【００１６】
上記撮影手段および光源は、車両の四方のいくつか、あるいは全ての方向に設置することができる。
【００１７】
また、上記のように、車両の四方のいずれかまたは全てに設置した撮影手段で撮影したスリット光の反射による曲線と、障害物の無い場合の曲線を基準として比較し、これらが異なる、つまり一致しない点の座標を求め、距離算出処理を行うことで、車両から障害物までの距離を算出することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される車両周辺監視装置は、車両周辺の障害物を検出し、この障害物と車両との距離を算出することにより、ドライバに注意を促すものとして用いられるものである。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両周辺監視装置のブロック構成図である。この図に示されるように、車両周辺監視装置Ｓ１は、カメラ１０と、アクティブ光源２０と、スリット光発光部３０と、処理ユニット４０と、表示器５０と、を備えて構成されている。
【００２２】
カメラ１０は、車両周辺の景色を撮影するものであり、例えば１秒間に１５枚の画像を撮影する。撮影された１枚１枚の画像は、連続して表示されることで映像として認識される。このカメラ１０にて撮影された画像のデータは、処理ユニット４０に出力される。また、本実施形態では、カメラ１０のレンズ焦点距離をｆとする。このレンズ焦点距離ｆは、あらかじめ処理ユニット４０に記憶されている。
【００２３】
なお、カメラ１０は既に車両に搭載されたものを用いるようにしても構わない。また、カメラ１０は、本発明の撮影手段に相当する。
【００２４】
アクティブ光源２０は、カメラ１０にて車両周辺を撮影するための光源である。つまり、このアクティブ光源２０によって光が発せられると、車両周辺における障害物６０に光が照射され、障害物６０から反射した光をカメラ１０がとらえて撮影する。
【００２５】
このようなアクティブ光源２０は、光源と、光源から発せられた光を集光する集光レンズと、集光レンズから照射される光をスリット状に照射する断面が平凸状の半円柱レンズと、を有して構成される。このような構成では、光源から発せられた光は、集光レンズを介して半円柱レンズの凸面から水平方向に伸びたスリット光として車両周辺に照射されることとなる。本実施形態では、光源として赤外光を発するＬＥＤが採用される。なお、アクティブ光源２０は、本発明の光源に相当する。
【００２６】
また、外乱光である太陽光の光量は例えば一般的な文献によれば１ｍＷ／ｍｍ２であるので、この太陽光の反射光量よりも大きな光量の光を照射しなければならない。すなわち、障害物６０等で反射したスリット光の光量が太陽光の光量よりも低い場合、スリット光が太陽光に埋もれてしまい、スリット光をカメラ１０で撮影しにくくなる。したがって、アクティブ光源２０からは、反射対象までの距離に応じたカメラ１０の一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射することが好ましい。
【００２７】
これらカメラ１０およびアクティブ光源２０を車両に設置した様子を図２に示す。本実施形態では、カメラ１０は車両７０のボデー上でアクティブ光源２０から離れた位置に搭載されている。具体的には、図２に示されるように、カメラ１０は車両７０のボデーの後方に固定され、例えば道路上の障害物６０を撮影する向きで固定される。アクティブ光源２０は、車両７０の後方のバンパーに固定され、カメラ１０の撮影方向と同様の後方に向けられて固定される。さらに、カメラ１０およびアクティブ光源２０はそれぞれ離れた場所に固定される。つまり、カメラ１０とアクティブ光源２０との距離（間隔）が基線長ｌとなる。この基線長ｌの値はあらかじめ処理ユニット４０に記憶されている。
【００２８】
このように、車両７０のボデー上でアクティブ光源２０から離れた位置にカメラ１０が搭載される場合、スリット光を車両７０のボデー面に投影したとき、その投影されたスリット光の直線上にカメラ１０が配置される場合もある。このような場合であっても、カメラ１０とアクティブ光源２０との間に一定距離が設けられることで、スリット光が障害物６０に照射された場合に視差を生じた画像をカメラ１０にて撮影することができる。
【００２９】
なお、アクティブ光源２０から空間に照射されるスリット光の光路によって形成される面を照射面とし、車両７０のうち照射面に対して離れた位置にカメラ１０を搭載するようにしても良い。このように、カメラ１０およびアクティブ光源２０を配置したとしても、カメラ１０にてカメラ１０とアクティブ光源２０との視差によるスリット光のずれを撮影することができる。
【００３０】
また、アクティブ光源２０は、当該アクティブ光源２０から照射されるスリット光が地面に照射された際に伸びる方向と車両７０のボデー面とが略平行になるように車両７０に設置されている。これにより、車両７０のボデー面から障害物６０までの距離を算出することができる。例えば車両７０がバック走行することによって障害物６０に接近する場合、アクティブ光源２０から照射されたスリット光が障害物６０に当たるところまで接近すると、障害物６０の表面で屈曲する。ここで、略平行とは、実質的に平行であることを示すものであり、スリット光が地面に照射された際に伸びる方向と車両７０のボデー面とが平行である場合とほぼ平行である場合とを含んでいる。
【００３１】
そして、図１に示されるスリット光発光部３０は、アクティブ光源２０の光源を駆動するものである。このスリット光発光部３０は、処理ユニット４０からスリット光照射信号を入力すると、アクティブ光源２０の光源を駆動して光を照射させ、アクティブ光源２０からスリット光を照射させる。
【００３２】
処理ユニット４０は、カメラ１０で車両周辺を撮影する機能、スリット光発光部３０にスリット光照射信号を出力してアクティブ光源２０からスリット光を照射する機能、カメラ１０で撮影された画像から、障害物６０と車両７０との距離を算出する機能、カメラ１０で撮影された画像、算出された距離の情報、障害物６０の位置の情報をそれぞれ表示器５０に表示する機能を有するものである。本実施形態では、障害物６０と車両７０との距離をｄとする。
【００３３】
このような機能を有する処理ユニット４０として、例えばメモリやＣＰＵ等を備えたマイクロコンピュータ等によって構成されるＥＣＵが採用され、障害物６０と車両７０との距離ｄを算出する距離算出プログラムを有している。この距離算出プログラムは、メモリに格納され、ＣＰＵによって実行される。なお、上記スリット光発光部３０および処理ユニット４０は、本発明の処理手段に相当する。
【００３４】
表示器５０は、カメラ１０で撮影された映像を表示するものであり、例えば液晶パネルが採用される。なお、この表示器５０は、車両７０に既に搭載されているものであっても構わない。なお、表示器５０は、本発明の表示手段に相当する。
【００３５】
以上が、本実施形態に係る車両周辺監視装置Ｓ１の構成である。
【００３６】
次に、上記処理ユニット４０において行われる障害物６０までの距離の算出について、図３を参照して説明する。図３は、距離算出プログラム（距離算出処理）の内容を示すフローチャートである。本実施形態では、処理ユニット４０にシフトポジション（Ｒ、Ｄなど）を示す信号が入力されるようになっており、Ｒのポジションを示す信号を距離算出信号とする。そして、この距離算出信号が処理ユニット４０に入力されると、距離算出プログラムに従って図３に示されるフローがスタートする。また、以下では、図２に示されるように、車両７０の後方に障害物６０が存在する場合について説明する。
【００３７】
図３に示されるステップ１１０（第１画像取得手段）では、スリット光を照射することなくカメラ１０で撮影が行われる。カメラ１０にて撮影された画像のデータは処理ユニット４０に入力される。本ステップで得られた画像を画像Ａ（本発明の第１画像に相当）とする。
【００３８】
ステップ１２０では、スリット光が照射される。すなわち、処理ユニット４０からスリット光発光部３０にスリット光照射信号が出力される。スリット光発光部３０では、スリット光照射信号の入力に従って、アクティブ光源２０からスリット光の照射が行われる。
【００３９】
ステップ１３０では、カメラ１０で撮影が行われる。すなわち、ステップ１２０によってスリット光が照射された状態で車両周辺が撮影される。本実施形態では、カメラ１０のシャッターは高速シャッターになっている。シャッター速度はスリット光を感光可能な最小限の時間であることが好ましい。本ステップで得られた画像を画像Ｂ（本発明の第２画像に相当）とする。
【００４０】
なお、撮影後、処理ユニット４０からスリット光発光部３０への指令により、スリット光の照射は停止される。また、ステップ１２０、１３０についての処理の手段は、本発明の第２画像取得手段に相当する。
【００４１】
ステップ１４０（第３画像取得手段）では、画像Ａと画像Ｂとの差分演算が行われる。具体的には、画像Ａと画像Ｂとの各画素値のデータ（ＲＧＢの各値）の差分が求められる。これにより、障害物６０にスリット光が照射されない場合と照射された場合との各画素値の差分データによって構成される画像は、図４に示される差分画像Ｃ（本発明の第３画像に相当）として得られる。なお、カメラ１０が白黒カメラである、あるいはカラーカメラでも処理量を削減する場合などは、ＲＧＢの各値ではなく輝度情報のみを用いて差分を求めても良い。また、赤外線を分離して撮影できるカメラであれば、当該赤外線の輝度情報のみを用いることにより太陽光との分離をし易くなる。
【００４２】
図４は、スリット光が照射されない場合と照射された場合との各画像Ａ、Ｂの各画素値の差分によって得られた画像を示した図である。この図に示されるように、反射したスリット光が差分画像Ｃに示されている。具体的に、差分画像Ｃのうち上部左右に示される断続的な第１直線８１は、図２に示されるように、スリット光が地面上の撮像点９１で反射したものである。
【００４３】
また、差分画像Ｃの中央部に第１直線８１から距離ｘだけ離れた場所に第２直線８２が描かれている。この第２直線８２は、図２に示されるように、スリット光が障害物６０の撮像点９２で反射したものである。
【００４４】
このように、地面上に障害物６０が存在する場合では、スリット光は道路上の撮像点９１、そして障害物６０の撮像点９２それぞれで反射する。このため、図４に示されるように、第１直線８１がこの第１直線８１上の屈曲点８５〜８８で屈曲して距離ｘだけ離れることとなる。つまり、この距離ｘがカメラ１０とアクティブ光源２０との視差に相当する。この視差の値は、次のステップで取得される。以上のようにして、本ステップでは、図４に示される差分画像Ｃが得られる。
【００４５】
なお、点線は、道路上に障害物６０が存在しない場合に第１直線８１が連続する様子を表現したものであって、本ステップで得られる差分画像Ｃに現れるものではない。また、車両周辺に何も障害物６０が無ければ、スリット光が地面に真っ直ぐに照射されているものが撮影される。障害物６０が無い場合のスリット光が撮影される位置が、撮影される画像の中心よりも下の場合、障害物６０がスリット光の照射される地面上の位置よりも車両７０に近い場所に存在する場合、差分画像Ｃにおいてスリット光は上方へ屈曲する。また、溝などが存在すると、差分画像Ｃにおいてスリット光は下方へ屈曲する。カメラ１０とアクティブ光源２０の位置関係が前記と逆になると、屈曲方向に応じた障害物６０との距離関係も逆になる。以下のステップで得られる障害物６０と車両７０との距離の精度は、ステレオカメラを用いた場合と同様に基線長ｌとカメラ１０の画素数に依存するが、スリット光の屈曲が逆転することはあり得ないので、障害物６０と車両７０との遠近関係が逆転することは無い。
【００４６】
ステップ１５０（視差取得手段）では、屈曲点８５〜８８の検出が行われる。すなわち、第２直線８２が第１直線８１に対してどのくらいずれているのかが検出される。例えば、障害物６０が無い場合のスリット光の反射が撮像される位置が既知であることから、第１直線８１の点を見つけ、既知の第１直線８１に沿って探していくことにより、第１直線８１が屈曲する屈曲点８５、８８を見つけ、その座標を得る。本実施形態では、図４に示されるように、４カ所の屈曲点８５〜８８が取得される。このようにして取得された各屈曲点８５〜８８の座標から、第１直線８１と第２直線８２との距離ｘ、すなわち視差ｘが得られる。
【００４７】
本実施形態では、上記した屈曲点８５〜８８のうち、障害物６０が存在しない位置からの反射に該当する屈曲点８５、８８の座標と、障害物６０が存在する位置からの反射に該当する屈曲点８６、８７の座標とから、アクティブ光源２０とカメラ１０との視差を求めることとなる。
【００４８】
なお、本実施形態では、第１直線８１が既知の形状（例えば直線状）でなくなる場合を屈曲すると言う。すなわち、図４に示されるように、障害物６０によって第１直線８１から第２直線８２が引き離された状態になっているが、この場合も第１直線８１が折れ曲がっている、と言うこととする。これにより、第１直線８１および第２直線８２により、スリット光に屈曲点８５〜８８が形成されることとなる。
【００４９】
ステップ１６０（距離取得手段）では、障害物６０の位置の取得および距離の算出が行われる。すなわち、あらかじめ基線長ｌおよびレンズの焦点距離ｆがわかっており、上記ステップ１５０にて視差ｘが得られている。また、上述のように、カメラ１０から障害物６０までの距離ｄはｄ＝ｆ×ｌ／ｘにより得られる。したがって、この式に各値を代入することで距離ｄが得られる。
【００５０】
なお、図２に示されるように、カメラ１０とアクティブ光源２０は、地面からある高さ分だけ高い位置に設置されている。したがって、各々の位置情報をあらかじめ設定すると共に、その情報を処理ユニット４０に格納しておくことにより、水平方向における車両７０の車両端と障害物６０との距離ｄまたは反射した地面からの高さを、三角関数を用いた演算により求めることができる。
【００５１】
また、第２直線８２の屈曲点８６、８７の座標を用いることにより、第２直線８２の幅、すなわち障害物６０の幅が得られる。これにより、障害物６０の位置が得られる。こうして、本フローは終了する。
【００５２】
この後、処理ユニット４０では、上記距離演算処理によって得られた障害物６０と車両７０との距離ｄおよび障害物６０の位置を表示器５０にて表示する処理が行われる。具体的には、カメラ１０で撮影された映像のデータがカメラ１０から処理ユニット４０に入力されると共に、この映像のデータが処理ユニット４０から表示器５０に出力されることで表示器５０に映像が表示される。
【００５３】
また、処理ユニット４０では、上記距離演算処理で得られた距離ｄの数値をカメラ１０で撮影された映像に重畳表示する処理がなされる。同様に、障害物６０の位置の情報から、カメラ１０で撮影された映像中の障害物６０の位置にマーク等の画像を重畳表示する処理がなされる。これにより、表示器５０には、カメラ１０で撮影された車両７０の後方の映像に、障害物６０と車両７０との距離ｄの数値と、障害物６０の位置を示す画像と、が重畳された映像が表示される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、車両７０の周辺に障害物６０が存在する場合、障害物６０にスリット光を照射して障害物６０を撮影すると共に、撮影した画像の中からスリット光が折れ曲がる屈曲点８５〜８８を検出し、その屈曲点８５〜８８に基づいて障害物６０と車両７０との距離ｄを算出することが特徴となっている。このスリット光の折れ曲がりは、実在する障害物６０の表面で発生するため、距離算出の際に障害物６０と車両７０との遠近関係が逆転してしまうことを防止できる。また、撮影した画像の中から上記屈曲点８５〜８８の座標から視差ｘを求めているため、障害物６０と車両７０との距離を精度良く求めることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、照射角度が異なる複数のアクティブ光源２０を用いることが特徴である。
【００５６】
図５は、複数のアクティブ光源２０を車両７０に設置した模式図である。この図に示されるように、本実施形態では、スリット光の照射角度がそれぞれ異なる複数のアクティブ光源２０を車両７０に設置する。
【００５７】
また、本実施形態では、処理ユニット４０は、各アクティブ光源２０を駆動するための各スリット光照射信号をスリット光発光部３０に出力する。これにより、スリット光発光部３０は、入力されたスリット光照射信号に応じて各アクティブ光源２０を駆動するようになっている。
【００５８】
このように、複数のアクティブ光源２０を用いる場合、図６に示されるフローに従って障害物６０までの距離ｄが算出される。
【００５９】
まず、ステップ２１０（スリット光パターン選択手段）では、スリット光パターンの選択が行われる。すなわち、複数のアクティブ光源２０のうち、どのアクティブ光源２０からスリット光を照射するかが選択される。
【００６０】
ステップ２２０（距離算出処理手段）では、距離算出処理が行われる。すなわち、図３に示されるフローに従って、障害物６０の検知およびその距離ｄが得られる。この処理が行われる際、上記ステップ２１０で選択されたアクティブ光源２０が用いられる。
【００６１】
ステップ２３０（パターン判定手段）では、スリット光パターンのうち全パターンの距離算出処理が終了したか否かが判定される。すなわち、車両７０に設置された全アクティブ光源２０が用いられて上記ステップ２２０で距離算出処理が行われたが判定される。
【００６２】
本ステップにて、全パターンが終了していない場合、ステップ２１０に戻り、他のアクティブ光源２０が選択される。また、全パターンが終了した場合、本フローは終了する。
【００６３】
以上、説明したように、複数のアクティブ光源２０を用意すると共に、各アクティブ光源２０からそれぞれ異なる照射角度でスリット光を照射する。これにより、車両７０が移動しなくても、複数のスリット光のうちいずれかで障害物６０を検出できると共に、障害物６０と車両７０との距離を算出することができる。
【００６４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、車両７０の周辺に障害物６０が存在する場合について説明したが、もちろん、障害物６０が存在しない場合もある。差分画像Ｃから屈曲点が見つからない場合には、障害物６０は存在しないと判定する。また、スリット光を撮影できない場合は、障害物６０として鏡面を有するものであり、水たまりや鏡面の壁、物体等が該当する。このような場合では、距離や位置を算出することはできないが、物体が存在することを例えば表示器５０を介して報知することはできる。
【００６５】
また、上記各実施形態では、障害物６０を検出するタイミング（図３および図６に示されるフローの開始のタイミング）として、シフトレバーがバック（Ｒ）になったときとしているが、他のタイミングで障害物６０の検知を開始するようにしても構わない。例えば、車両７０の車速が一定値を下回った場合等に障害物６０の検知を開始するようにしても構わない。
【００６６】
上記各実施形態では、障害物６０として道路上に立体的に存在するものを例に説明したが、障害物６０として、溝、天井、橋、梁等であっても、上記のようにして距離ｄを求めることができる。また、路面の傾きや段差、縁石、輪留め等も検出できる。
【００６７】
上記各実施形態では、カメラ１０およびアクティブ光源２０が車両７０の後方に設置されているが、これらは車両７０の前部や側部に設置されていても良い。
【００６８】
上記各実施形態では、アクティブ光源２０の光源としてＬＥＤが採用されているが、光源としてレーザを用いても良い。このようにレーザを用いる場合、レーザ光を走査することによってスリット光を実現する。
【００６９】
上記各実施形態では、スリット光が地面に照射された際に伸びる方向と前記車両７０のボデー面とが略平行になるように照射していたが、スリット光の照射の向きはこれに限定されるものではない。例えば、スリット光を、車両７０のステアリング角度に応じた車両移動範囲に合わせるように曲げる。ここで、スリット光を曲げるとは、例えば車両側方ボデーが移動する予測軌道に合わせて曲げることを意味する。そして、このスリット光が期待値（障害物６０が無く、地面に照射されている場合の曲線）と異なる場合に、衝突の可能性があるとして表示器５０等で警報する。また、車両７０の移動方向が前進または後退により車両移動範囲が異なるため、その範囲に合わせてスリット光を曲げれば良い。このような場合、ステアリング舵角センサの信号を処理ユニット４０に入力する。また、スリット光を曲げるための手段として、レンズやミラー、凹面鏡を採用できる。
【００７０】
上記第２実施形態では、図５に示されるように、複数のスリット光は道路側に照射されるようになっているが、車両上方に照射されるようにしても構わない。このような場合、例えば天井との距離ｄを容易に検出することができる。
【００７１】
上記各実施形態では、スリット光を水平方向に照射しているが、スリット光の照射角度は水平方向に限らず、水平方向に対して角度をもった方向に照射されるようにしても構わない。そして、スリット光が障害物６０に照射された際、撮影される画像にスリット光の視差が生じていれば、画像の中からスリット光が屈曲する屈曲点を検出できると共に、この屈曲点に基づいて障害物６０と車両７０との距離を算出することができる。車両７０への障害物６０の接近を検知するという観点では、上記各実施形態のようにスリット光は車両端に対して平行で、かつ、水平方向に伸びるものであることが好ましい。
【００７２】
上記カメラ１０およびアクティブ光源２０は、車両７０の四方のいくつか、あるいは全ての方向に設置するようにしても構わない。
【００７３】
また、カメラ１０で撮影したスリット光の反射による曲線と、障害物６０が存在しない場合の曲線を基準として比較し、これらが異なる、つまり一致しない点の座標を求め、距離算出処理を行うことで、障害物６０までの距離を算出することもできる。
【００７４】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両周辺監視装置のブロック構成図である。
【図２】カメラおよびアクティブ光源を車両に設置した模式図である。
【図３】距離算出プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図４】スリット光が照射されない場合と照射された場合との各画像Ａ、Ｂの各画素値の差分によって得られた画像を示した図である。
【図５】第２実施形態において、複数のアクティブ光源を車両に設置した模式図である。
【図６】第２実施形態に係る距離算出プログラムの内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１０…撮影手段としてのカメラ、２０…アクティブ光源、３０…スリット光発光部、４０…処理ユニット、５０…表示器、６０…障害物、７０…車両、８５〜８８…屈曲点、１１０…画像Ａ取得手段、１２０、１３０…画像Ｂ取得手段、１４０…画像Ｃ取得手段、１５０…視差取得手段、１６０…距離取得手段、２１０…スリット光パターン選択手段、２２０…距離算出処理手段、２３０…パターン判定手段。
【図１】
2007327803.tif 000003
【図２】
2007327803.tif 000004
【図３】
2007327803.tif 000005
【図４】
2007327803.tif 000006
【図５】
2007327803.tif 000007
【図６】
2007327803.tif 000008