JP3738949B2 - 車両周辺領域監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両周辺領域監視装置に係り、特に車両に設置したＣＣＤカメラ(固体撮像素子カメラ)によって後方(後側方も含む)を撮像した画像を用いて後方及び後側方より接近する車両や障害物を検知し、運転者に警告を与える車両周辺領域監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両走行中に隣接車線に車線変更する場合、隣接車線を自車より速い速度で走行中の車両や、又隣接車両にある障害物(停止車両や工事物等)を見落とした場合、又自車と同じ車線の後続車両が急接近したことを知らずに急ブレーキをかけた場合等、いずれの場合も事故につながるおそれがある。
このため従来よりＣＣＤカメラを用いて後方及び後側方を撮像した画像を、画像処理して前記接近車両や障害物の画像認識を行って、運転者に警告を与えるようにした車両周辺領域監視装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−５０７６９号公報(先行技術１)においては、走行車両後部よりＣＣＤカメラ(ビデオカメラ)後方画像を撮像した場合、後方の近接物体が車両の前進走行により遠ざかるに連れ、無限遠点に集束する方向に移動する点に着目し、Δｔ時間間隔毎に撮像した画像の着目する一点を抽出し、前の画像と後の画像の点間を結ぶ画素移動量をオプテイカルフローとして求め、該オプテイカルフローの速度ベクトル成分を演算して静止画像との比較において接近車両の画像認識を行っている。
即ち、風景や路面上のマーク等の静止画像は自車の走行速度に対応したベクトル長さで、無限遠点に向かうが、接近車両の場合は、自車との相対速度によって前記ベクトル長さが異なり、そのベクトル長さを比較することにより車両等の接近状態の判別が可能となる。
【０００４】
又特許第２７０１６５１号公報(先行技術２)においては、ＣＣＤカメラ(テレビカメラ)で撮像した後方画像の中の車両監視帯域内で、走行レーンに対応する左右対象領域を探索し、その夫々の領域(走行レーン)に位置する車像を存在候補とし、その車像が前記レーン間を左右及び中央に移動する状態を検知することにより車両等の接近状態や衝突の恐れの判別が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記いずれの技術も監視精度の向上と衝突の危険性の回避を図るためにＣＣＤカメラの画角を広角にして後方左側部〜中央部〜右側部までの広い領域を監視し、言い換えればＣＣＤ画素を広い範囲でスキャンして画像処理を行う必要がある。
しかしながらＣＣＤ画像の監視領域が大きくなるとその画素毎の濃淡２値化変換及び演算処理等の画像処理が煩雑となり、処理時間がかかってしまい、結果として衝突等の予測を短時間で行い得ず、実際の運用上大きな問題があった。
かかる欠点を解消するために、監視領域内を間引き処理を行って処理時間の短縮を図ることも可能であるが、このことは検出性能や検出精度が悪化する。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、予め検出対象車の軌跡情報を収集し、検出頻度の多い領域を監視領域に設定する事で、監視領域の縮小を図り、間引き処理等の検出精度が低下する操作を行うことなく、衝突等の検知に必要な検出精度を維持しつつ処理時間の低減を図り、これにより、車両等の接近状態や衝突の恐れの判別を正確且つ速やかに行い得る車両周辺領域監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、
車両に設けられ、該車両より所定の方向を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られた画像より監視領域を設定する監視領域設定手段と、該設定された監視領域を間引いて画像処理を行う第１の画像処理手段と、該第１の画像処理手段より監視物体の軌跡データを収集する軌跡データ収集手段と、該軌跡データ収集手段より得られた軌跡データを基に該軌跡データが存在する前記監視領域を危険予知領域として設定する危険予知領域設定手段と、前記危険予知領域において通常もしくは緻密な画像処理を行う第２の画像処理手段と、前記車両が警報すべき条件にあるか否かを判定する警報条件判定手段と、前記警報条件判定手段からの判定に基づいて警告すべき条件が成立すると前記第１の画像処理手段に代えて前記第２の画像処理手段を選択する選択手段とを備えたことを特徴とする車両周辺領域監視装置を提供する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は請求項１にかかり、前記選択手段により前記第２の画像処理手段が選択された場合、該第２の画像処理手段からの画像処理データに基づいて警報判定を行い、警報判定された場合は警報手段を作動することを特徴とする。
【０００９】
ここで警報すべき条件の基となる信号（警報条件信号）とは、方向指示器（ウインカ）信号、ハンドル角信号、ブレーキ信号、アクセル信号、ターボ信号、速度センサ、フォグランプ信号等が上げられる。
又危険予知領域は、方向指示器信号やハンドル角信号に基づく車線変更の場合は、曲がる隣接車線と対応する後側方となり、ブレーキ信号に基づく急ブレーキの場合は後正面となり、又アクセル信号、ターボ信号、速度センサに基づく急加速の場合は、前方となる。従って監視領域とは後方のみならず、後側方、左右側方、前方、前側方のうちの１又は複数の領域を指す。
【００１０】
尚、方向指示器（ウインカ）信号を車両衝突防止装置の検出信号として用いる技術は特許第２６４１５６２号公報に開示されているが、かかる技術は単に後続車検出手段とのアンドをとって警報の有無を判定するもので、監視領域の絞りを行うものではなく、本発明と異なる技術である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施形態に係る車両周辺領域監視装置のブロック図、図２はそのフローチャート図である。尚、本実施形態においては、方向指示器信号を警報条件信号とし、車線変更の場合の後続車両との衝突防止を目的とする監視装置である。
図１及び図２において、１はＣＣＤカメラ(電荷結合素子カメラ)で画角を広角にし、車内より車両後方及び隣接車線の後側方までを撮像する。これは(Ｓ１)における画像入力部に相当する。
【００１２】
前記ＣＣＤカメラ１で撮像された後方画像はアナログデータであるために、ＡＤ変換器２によりデジタル階調画像に変換した後、該デジタル階調画像を２値化変換回路３内の濃淡レベル変換手段により所定長以下の黒レベルを抽出した後、浮動２値化手段により浮動２値化されて２値化画像データに変換した後、ビデオメモリ４にデータ展開する。
【００１３】
警報条件判定部（警報条件判定手段）５において、警報条件が成立していない場合は（Ｓ２）（例えば方向指示器オンが警報条件成立とした場合に方向指示器オフの状態を指す。領域選択回路６に広領域選択信号を送信することにより、前記ビデオメモリ５に展開された画像の不要部分のマスキングを行うことにより、例えば隣接車線域における後続車両が検知可能な広い範囲の監視領域６０を設定する（Ｓ３）。
この場合、前記マスキングは任意に設定できるが、本実施形態の場合は、車線変更の場合の後方監視であるために、自車の後方背面側の自車走行レーンと対応する部分のみをマスキングし、左右の隣接車線域及びその外側のガードレールと対応する部分まで監視領域に入れる。
【００１４】
又、走行レーンがはっきりしない道路や雪道などの白線がない道路においてもマスキング範囲を限定してファージな部分まで含めて広く監視領域を設定すればよい。
このように監視領域を広い領域に設定することにより、前記走行レーンがはっきりしない道路や雪道のみならず、撮像道路が曲がりカーブの場合でも隣接車線域全体を捕らえることが出来る。
【００１５】
次に前記監視領域を間引き処理回路７にて間引き処理をしながら(Ｓ４)、演算回路８にてオプテイカルフローデータの演算と収集を行う (Ｓ５) 。このオプテイカルフローデータの演算と収集は、前記先行技術１にもその一の例示が記載されており、その詳細な説明は省略する。
そして前記フローデータを基に後続車両や障害物等の監視物体の軌跡をデータとして軌跡メモリ９に記録しておく (Ｓ６) 。
【００１６】
本第一のルーチンの場合、監視領域の間引き処理を行っているが、このルーチンは瞬時の判定用データではなく、ロングタームの軌跡収集用のデータ収集であるために、間引き処理後の画素データで十分である。
【００１７】
一方、車線変更する場合のように警報条件が成立（例えば方向指示器才ン）した場合は（Ｓ１１）第二のルーチンに移行し、前記警報条件が成立していない場合に記録しておいた後続車両等の監視物体の軌跡データを絞り領域設定回路１１に取り込み、該設定回路１１において、静止画像との比較において軌跡データ（接近車両）の画像認識を行い、マスキング処理にて、該軌跡データの存在する領域に監視領域を絞る（Ｓ１２）。
これにより警報すべき物体が最も多く現れる領域、即ち接近車両等により衝突等の事故の発生する可能性の高い領域に監視領域を絞る事が出来る。
【００１８】
そして前記絞った領域の画累データを警報判定部１２に取り込み、前記第一のルーチンのような間引き処理を行うことなく、そのまま警報判定部１２で通常の画像処理にて警報判定を行う（Ｓ１３）。
そして該判定部１２で警報信号有りつまり警報表示要と判定された場合は、警報表示出力部１３で所定の警報出力を行う（Ｓ１４）。
【００１９】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、監視すべき物体が現れる確率が多い領域を集中して監視することで、余分な領域を監視する分の処理時間の低減を図ることが出来るとともに、監視領域内は間引く事がないために、精度向上検出性能の向上が図れる。
又前記先行例２に示すように、走行レーンを認識して監視領域を設定するような監視領域設定方法に比べて、走行レーンがはっきりしない道路や雪道などの白線がない道路においても有効に監視領域の設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る車両周辺領域監視装置のブロック図である。
【図２】 図１の動作手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤカメラ(電荷結合素子カメラ)
３ ２値化変換回路
４ ビデオメモリ
５ 警報条件判定部
６ 領域選択回路
７ 間引き処理回路
９ 軌跡メモリ
１１ 絞り領域設定回路
１２ 警報判定部
１３ 警報表示出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は車両周辺領域監視装置に係り、特に車両に設置したＣＣＤカメラ(固体撮像素子カメラ)によって後方(後側方も含む)を撮像した画像を用いて後方及び後側方より接近する車両や障害物を検知し、運転者に警告を与える車両周辺領域監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両走行中に隣接車線に車線変更する場合、隣接車線を自車より速い速度で走行中の車両や、又隣接車両にある障害物(停止車両や工事物等)を見落とした場合、又自車と同じ車線の後続車両が急接近したことを知らずに急ブレーキをかけた場合等、いずれの場合も事故につながるおそれがある。
このため従来よりＣＣＤカメラを用いて後方及び後側方を撮像した画像を、画像処理して前記接近車両や障害物の画像認識を行って、運転者に警告を与えるようにした車両周辺領域監視装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−５０７６９号公報(先行技術１)においては、走行車両後部よりＣＣＤカメラ(ビデオカメラ)後方画像を撮像した場合、後方の近接物体が車両の前進走行により遠ざかるに連れ、無限遠点に集束する方向に移動する点に着目し、Δｔ時間間隔毎に撮像した画像の着目する一点を抽出し、前の画像と後の画像の点間を結ぶ画素移動量をオプテイカルフローとして求め、該オプテイカルフローの速度ベクトル成分を演算して静止画像との比較において接近車両の画像認識を行っている。
即ち、風景や路面上のマーク等の静止画像は自車の走行速度に対応したベクトル長さで、無限遠点に向かうが、接近車両の場合は、自車との相対速度によって前記ベクトル長さが異なり、そのベクトル長さを比較することにより車両等の接近状態の判別が可能となる。
【０００４】
又特許第２７０１６５１号公報(先行技術２)においては、ＣＣＤカメラ(テレビカメラ)で撮像した後方画像の中の車両監視帯域内で、走行レーンに対応する左右対象領域を探索し、その夫々の領域(走行レーン)に位置する車像を存在候補とし、その車像が前記レーン間を左右及び中央に移動する状態を検知することにより車両等の接近状態や衝突の恐れの判別が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記いずれの技術も監視精度の向上と衝突の危険性の回避を図るためにＣＣＤカメラの画角を広角にして後方左側部〜中央部〜右側部までの広い領域を監視し、言い換えればＣＣＤ画素を広い範囲でスキャンして画像処理を行う必要がある。
しかしながらＣＣＤ画像の監視領域が大きくなるとその画素毎の濃淡２値化変換及び演算処理等の画像処理が煩雑となり、処理時間がかかってしまい、結果として衝突等の予測を短時間で行い得ず、実際の運用上大きな問題があった。
かかる欠点を解消するために、監視領域内を間引き処理を行って処理時間の短縮を図ることも可能であるが、このことは検出性能や検出精度が悪化する。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、予め検出対象車の軌跡情報を収集し、検出頻度の多い領域を監視領域に設定する事で、監視領域の縮小を図り、間引き処理等の検出精度が低下する操作を行うことなく、衝突等の検知に必要な検出精度を維持しつつ処理時間の低減を図り、これにより、車両等の接近状態や衝突の恐れの判別を正確且つ速やかに行い得る車両周辺領域監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、
車両に設けられ、該車両より所定の方向を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られた画像より監視領域を設定する監視領域設定手段と、該設定された監視領域を間引いて画像処理を行う第１の画像処理手段と、該第１の画像処理手段より監視物体の軌跡データを収集する軌跡データ収集手段と、該軌跡データ収集手段より得られた軌跡データを基に該軌跡データが存在する前記監視領域を危険予知領域として設定する危険予知領域設定手段と、前記危険予知領域において通常もしくは緻密な画像処理を行う第２の画像処理手段と、前記車両が警報すべき条件にあるか否かを判定する警報条件判定手段と、前記警報条件判定手段からの判定に基づいて警告すべき条件が成立すると前記第１の画像処理手段に代えて前記第２の画像処理手段を選択する選択手段とを備えたことを特徴とする車両周辺領域監視装置を提供する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は請求項１にかかり、前記選択手段により前記第２の画像処理手段が選択された場合、該第２の画像処理手段からの画像処理データに基づいて警報判定を行い、警報判定された場合は警報手段を作動することを特徴とする。
【０００９】
ここで警報すべき条件の基となる信号（警報条件信号）とは、方向指示器（ウインカ）信号、ハンドル角信号、ブレーキ信号、アクセル信号、ターボ信号、速度センサ、フォグランプ信号等が上げられる。
又危険予知領域は、方向指示器信号やハンドル角信号に基づく車線変更の場合は、曲がる隣接車線と対応する後側方となり、ブレーキ信号に基づく急ブレーキの場合は後正面となり、又アクセル信号、ターボ信号、速度センサに基づく急加速の場合は、前方となる。従って監視領域とは後方のみならず、後側方、左右側方、前方、前側方のうちの１又は複数の領域を指す。
【００１０】
尚、方向指示器（ウインカ）信号を車両衝突防止装置の検出信号として用いる技術は特許第２６４１５６２号公報に開示されているが、かかる技術は単に後続車検出手段とのアンドをとって警報の有無を判定するもので、監視領域の絞りを行うものではなく、本発明と異なる技術である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施形態に係る車両周辺領域監視装置のブロック図、図２はそのフローチャート図である。尚、本実施形態においては、方向指示器信号を警報条件信号とし、車線変更の場合の後続車両との衝突防止を目的とする監視装置である。
図１及び図２において、１はＣＣＤカメラ(電荷結合素子カメラ)で画角を広角にし、車内より車両後方及び隣接車線の後側方までを撮像する。これは(Ｓ１)における画像入力部に相当する。
【００１２】
前記ＣＣＤカメラ１で撮像された後方画像はアナログデータであるために、ＡＤ変換器２によりデジタル階調画像に変換した後、該デジタル階調画像を２値化変換回路３内の濃淡レベル変換手段により所定長以下の黒レベルを抽出した後、浮動２値化手段により浮動２値化されて２値化画像データに変換した後、ビデオメモリ４にデータ展開する。
【００１３】
警報条件判定部（警報条件判定手段）５において、警報条件が成立していない場合は（Ｓ２）（例えば方向指示器オンが警報条件成立とした場合に方向指示器オフの状態を指す。領域選択回路６に広領域選択信号を送信することにより、前記ビデオメモリ５に展開された画像の不要部分のマスキングを行うことにより、例えば隣接車線域における後続車両が検知可能な広い範囲の監視領域６０を設定する（Ｓ３）。
この場合、前記マスキングは任意に設定できるが、本実施形態の場合は、車線変更の場合の後方監視であるために、自車の後方背面側の自車走行レーンと対応する部分のみをマスキングし、左右の隣接車線域及びその外側のガードレールと対応する部分まで監視領域に入れる。
【００１４】
又、走行レーンがはっきりしない道路や雪道などの白線がない道路においてもマスキング範囲を限定してファージな部分まで含めて広く監視領域を設定すればよい。
このように監視領域を広い領域に設定することにより、前記走行レーンがはっきりしない道路や雪道のみならず、撮像道路が曲がりカーブの場合でも隣接車線域全体を捕らえることが出来る。
【００１５】
次に前記監視領域を間引き処理回路７にて間引き処理をしながら(Ｓ４)、演算回路８にてオプテイカルフローデータの演算と収集を行う (Ｓ５) 。このオプテイカルフローデータの演算と収集は、前記先行技術１にもその一の例示が記載されており、その詳細な説明は省略する。
そして前記フローデータを基に後続車両や障害物等の監視物体の軌跡をデータとして軌跡メモリ９に記録しておく (Ｓ６) 。
【００１６】
本第一のルーチンの場合、監視領域の間引き処理を行っているが、このルーチンは瞬時の判定用データではなく、ロングタームの軌跡収集用のデータ収集であるために、間引き処理後の画素データで十分である。
【００１７】
一方、車線変更する場合のように警報条件が成立（例えば方向指示器才ン）した場合は（Ｓ１１）第二のルーチンに移行し、前記警報条件が成立していない場合に記録しておいた後続車両等の監視物体の軌跡データを絞り領域設定回路１１に取り込み、該設定回路１１において、静止画像との比較において軌跡データ（接近車両）の画像認識を行い、マスキング処理にて、該軌跡データの存在する領域に監視領域を絞る（Ｓ１２）。
これにより警報すべき物体が最も多く現れる領域、即ち接近車両等により衝突等の事故の発生する可能性の高い領域に監視領域を絞る事が出来る。
【００１８】
そして前記絞った領域の画累データを警報判定部１２に取り込み、前記第一のルーチンのような間引き処理を行うことなく、そのまま警報判定部１２で通常の画像処理にて警報判定を行う（Ｓ１３）。
そして該判定部１２で警報信号有りつまり警報表示要と判定された場合は、警報表示出力部１３で所定の警報出力を行う（Ｓ１４）。
【００１９】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、監視すべき物体が現れる確率が多い領域を集中して監視することで、余分な領域を監視する分の処理時間の低減を図ることが出来るとともに、監視領域内は間引く事がないために、精度向上検出性能の向上が図れる。
又前記先行例２に示すように、走行レーンを認識して監視領域を設定するような監視領域設定方法に比べて、走行レーンがはっきりしない道路や雪道などの白線がない道路においても有効に監視領域の設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る車両周辺領域監視装置のブロック図である。
【図２】 図１の動作手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤカメラ(電荷結合素子カメラ)
３ ２値化変換回路
４ ビデオメモリ
５ 警報条件判定部
６ 領域選択回路
７ 間引き処理回路
９ 軌跡メモリ
１１ 絞り領域設定回路
１２ 警報判定部
１３ 警報表示出力部
Claims (2)
- 車両に設けられ、該車両より所定の方向を撮像する撮像手段と、
該撮像手段から得られた画像より監視領域を設定する監視領域設定手段と、
該設定された監視領域を間引いて画像処理を行う第１の画像処理手段と、
該第１の画像処理手段より監視物体の軌跡データを収集する軌跡データ収集手段と、
該軌跡データ収集手段より得られた軌跡データを基に該軌跡データが存在する前記監視領域を危険予知領域として設定する危険予知領域設定手段と、
前記危険予知領域において通常もしくは緻密な画像処理を行う第２の画像処理手段と、
前記車両が警報すべき条件にあるか否かを判定する警報条件判定手段と、
前記警報条件判定手段からの判定に基づいて警告すべき条件が成立すると前記第１の画像処理手段に代えて前記第２の画像処理手段を選択する選択手段とを備えたことを特徴とする車両周辺領域監視装置。 - 前記選択手段により前記第２の画像処理手段が選択された場合、該第２の画像処理手段からの画像処理データに基づいて警報判定を行い、警報判定された場合は警報手段を作動することを特徴とする請求項１記載の車両周辺領域監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19494599A JP3738949B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 車両周辺領域監視装置 |
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| JP19494599A JP3738949B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 車両周辺領域監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023092A JP2001023092A (ja) | 2001-01-26 |
| JP3738949B2 true JP3738949B2 (ja) | 2006-01-25 |
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ID=16332953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP19494599A Expired - Fee Related JP3738949B2 (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 車両周辺領域監視装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3738949B2 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| JP4658724B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2011-03-23 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 後側方視認システム |
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Family Cites Families (7)
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| JPH0918863A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Yazaki Corp | 車両用後側方監視装置 |
| JPH09231379A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-05 | Hitachi Ltd | 画像処理による走行車線認識装置 |
| JPH10105695A (ja) * | 1996-10-01 | 1998-04-24 | Nissan Motor Co Ltd | 画像入力装置 |
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-
1999
- 1999-07-08 JP JP19494599A patent/JP3738949B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102782741A (zh) * | 2010-03-03 | 2012-11-14 | 本田技研工业株式会社 | 车辆周围监测装置 |
| CN102782741B (zh) * | 2010-03-03 | 2015-08-19 | 本田技研工业株式会社 | 车辆周围监测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2001023092A (ja) | 2001-01-26 |
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