JP2002029348A

JP2002029348A - 車両用外界認識装置

Info

Publication number: JP2002029348A
Application number: JP2000216616A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Izawa; 久弥井沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】先行車両が自車線内に存在するか否かの判定
精度を向上させる。【解決手段】車両用外界認識装置は、車両に設けられ
車両進行方向の走行路を撮影するＣＣＤカメラと、該Ｃ
ＣＤカメラが撮影した画像における走行区分線を認識す
る走行区分線認識手段（ステップＳ０２）と、前記ＣＣ
Ｄカメラの車両における配置に基づき車両の先端位置を
認識すると共に前記走行区分線認識手段の認識した走行
区分線を前記車両先端位置まで延長する走行区分線延長
手段（ステップＳ０３）と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像として検出
された走行区分線と車両の位置関係から、自車両軌跡内
外のいずれに先行車両が存在するかを判断する技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】走行区分線を認識する技術としては、Ｃ
ＣＤカメラで撮影した画像上でエッジ検出を行い、Ｈｏ
ｕｇｈ変換により走行区分線の位置を求める方法が知ら
れている。また、先行車両を認識する技術としては、ス
テレオカメラにより先行車両までの距離や先行車両の左
右位置関係を検出する方法が知られている。

【０００３】そして、これらの検出結果に基づいて、走
行区分線と先行車両の位置関係から、先行車両が自車両
軌跡内外のいずれに存在するかを判断する技術が開発さ
れている。この先行車両の自車両軌跡内外判定では、通
常、左右一対の走行区分線の位置と、先行車両の下端
（例えば、タイヤの接地面）の横方向の位置関係から、
先行車両が自車線内に存在するか否かの判断を行ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
先行車両の自車両軌跡内外判定技術においては、先行車
両が自車両に接近してその下端が画像に収まらなくな
り、先行車両の下端が走行区分線の一番手前のデータよ
り下になってしまうと、先行車両が自車線内に存在する
という判断ができなくなってしまうという問題があっ
た。

【０００５】また、左右一対の走行区分線のいずれか一
方が画像の側縁から切れてしまう場合には、画像データ
上は先行車両の下端の横方向に走行区分線がないという
ことになり、左右一対の走行区分線内に先行車両の下端
が収まらないということで、先行車両が自車線内に存在
しているにもかかわらず、自車線外と判断するという問
題があった。そこで、この発明は、先行車両の自車両軌
跡内外判断の判定精度の高い車両用外界認識装置を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明に係る車両用外界認識装置
（例えば、後述する実施の形態における車両用外界認識
装置１０）は、車両（例えば、後述する実施の形態にお
ける車両１）に設けられ車両進行方向の走行路を撮影す
る撮影手段（例えば、後述する実施の形態におけるＣＣ
Ｄカメラ２０ａ）と、該撮影手段が撮影した画像におけ
る走行区分線（例えば、後述する実施の形態におけるＬ
Ｌ，ＬＲ）を認識する走行区分線認識手段（例えば、後
述する実施の形態におけるステップＳ０２）と、前記撮
影手段の前記車両における配置に基づき前記車両の先端
位置を認識すると共に前記走行区分線認識手段の認識し
た走行区分線を前記車両先端位置まで延長する走行区分
線延長手段（例えば、後述する実施の形態におけるステ
ップＳ０３）と、を備えることを特徴とする。このよう
に構成することで、車両の先端に相当する位置まで画像
上の走行区分線を延長することにより、車両先端位置ま
で自車線を正しく認識することが可能になる。

【０００７】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載した発明において、前記走行区分線延長手段
は、前記走行区分線認識手段が認識した走行区分線を直
線的に延長することを特徴とする。このように構成する
ことで、走行区分線の延長処理を容易に実行可能にな
る。

【０００８】請求項３に記載した発明に係る車両用外界
認識装置（例えば、後述する実施の形態における車両用
外界認識装置１０）は、車両（例えば、後述する実施の
形態における車両１）に設けられ車両進行方向の走行路
を撮影する撮影手段（例えば、後述する実施の形態にお
けるＣＣＤカメラ２０ａ）と、該撮影手段が撮影した画
像における物体を認識する物体認識手段（例えば、後述
する実施の形態における近距離センサ２０）と、該物体
認識手段の認識結果に基づき前記物体までの距離を算出
する距離算出手段（例えば、後述する実施の形態におけ
る近距離センサ２０）と、前記撮影手段の前記車両にお
ける取り付け位置および前記距離算出手段の算出した距
離に基づき前記画像の範囲外の前記物体の下端位置を推
定する下端位置推定手段（例えば、後述する実施の形態
におけるステップＳ０６）と、を備えることを特徴とす
る。このように構成することで、自車両と物体とが相対
的に接近して物体の下端が画像から外れた場合にも、物
体の下端位置を推定することが可能になる。

【０００９】また、請求項４に記載した発明は、請求項
３に記載した発明において、前記撮影手段が撮影した画
像における走行区分線（例えば、後述する実施の形態に
おけるＬＬ，ＬＲ）を認識する走行区分線認識手段（例
えば、後述する実施の形態におけるステップＳ０２）
と、該走行区分線認識手段が認識した走行区分線と前記
物体認識手段が認識した物体との車幅方向の位置関係を
求める位置関係推定手段（例えば、後述する実施の形態
におけるステップＳ０７）と、該位置関係推定手段の推
定結果に基づき前記物体と前記車両が同一走行区分線内
にいるか否かを判断する同一車線内判断手段（例えば、
後述する実施の形態におけるステップＳ０７）と、を備
えることを特徴とする。このように構成することで、自
車両と物体とが相対的に接近して物体の下端が画像から
外れた場合にも、下端位置推定手段で推定した物体の下
端位置に基づいて、該物体が自車両と同一走行区分線内
に存在するか否かを的確に判断することが可能になる。

【００１０】また、請求項５に記載した発明は、請求項
４に記載した発明において、前記位置関係推定手段は、
前記物体の車幅方向の端部の位置と前記車両と前記物体
との距離に等しい走行区分線上の位置との車幅方向の位
置関係を推定するものであることを特徴とする。このよ
うに構成することで、同一車線内判断手段の判定精度を
向上させることが可能になる。

【００１１】また、請求項６に記載した発明は、請求項
４に記載した発明において、前記位置関係推定手段は、
前記物体の車幅方向の端部の位置と前記車両と前記物体
との距離に等しい走行区分線上の位置との幅が所定値以
下か否かを推定するものであり、前記同一車線内判断手
段は前記幅が所定値以下の時に同一走行区分線内である
と判断することを特徴とする。このように構成すること
で、同一車線内判断手段の判定精度を向上させることが
可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る車両用外界
認識装置の一実施の形態を図１から図１７の図面を参照
して説明する。図１はこの発明に係る車両用外界認識装
置１０を搭載した車両１の全体構成図、図２は同システ
ム構成図である。

【００１３】車両１に搭載された車両用外界認識装置１
０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）１１、
車速センサ１２、車輪速センサ１３、ヨーレートセンサ
１４、スイッチ類１５、遠距離センサ１６、近距離セン
サ２０、スロットルアクチュエータ３１、ブレーキ油圧
ソレノイド３２、オートマチックトランスミッション用
電子制御ユニット（以下、ＡＴ・ＥＣＵと略す）３３、
インジケータ３４を備えている。

【００１４】車速センサ１２は自車両の車速を検知し、
車速に応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。車輪速
センサ１３は車輪速を検知し、車輪速に応じた出力信号
をＥＣＵ１１に出力する。なお、図１では左前輪の車輪
速センサ１３だけを図示しているが、車輪速センサ１３
は左右前後四つの車輪にそれぞれ設けられている。ヨー
レートセンサ１４は自車両のヨーレートを検知し、ヨー
レートに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。スイ
ッチ類１５は、オートクルーズ・メインスイッチや車間
距離設定スイッチなどであり、運転席前方の所定部位に
設けられ、各スイッチ類１５の出力信号はＥＣＵ１１に
入力される。ＥＣＵ１１は、車速センサ１２で検知した
車速とヨーレートセンサ１４で検知したヨーレートに基
づいて自車両の進行軌跡を予測する。

【００１５】遠距離センサ１６はミリ波レーダ装置から
なり、車両１のボディのノーズ部に内蔵されている。遠
距離センサ１６を構成するミリ波レーダ装置について説
明すると、ミリ波レーダ装置では、周波数を時間と共に
三角波状に増減させた送信信号を車両の前方に向けて送
信し、前方の検知対象での反射によって生じた反射信号
を受信し、これを送信信号と混合してビート信号を発生
させ、このビート信号の周波数ｆ（「ビート周波数」）
から検知対象までの距離や相対速度を検出するように構
成されている。

【００１６】図３に示すように、周波数が時間軸上で三
角波状に変化するミリ波レーダ装置では、送信ミリ波信
号の周波数が直線的に増加中の期間（上昇期間）内はこ
れよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が低く
なり、送信ミリ波信号の周波数が直線的に滅少中の期間
（下降期間）内はこれよりも遅延して出現する受信信号
の周波数の方が高くなる。一般に、このようなミリ波レ
ーダ装置を搭載した自車両と検知対象である先行車両と
が同一速度で走行中でなければ、すなわち両車両の相対
速度がゼロでなければ、図４に示すように、車両間の相
対速度をゼロと仮定した場合の上述のビー卜周波数ｆ中
に、両車両の相対速度に応じたドップラーシフト量ｆp
が含まれてくる。

【００１７】そして、このドップラーシフト量ｆpは、
送信ミリ波信号の周波数の上昇期間内に検出されるビー
卜周波数ｆuと、下降期間内に検出されるビー卜周波数f
dとでは、その増滅に関して互いに逆向きの影響を与
え、次のように与えられる。ｆu＝ｆ−ｆp （１）ｆd＝ｆ＋ｆp （２）（１）式と（２）式から、次式の関係が得られる。ｆ＝（ｆu＋ｆd）／２（３）ｆp＝（ｆu−ｆd）／２（４）

【００１８】検知対象と自車両との距離をＲ、相対速度
をｕとすると、（３）式および（４）式から、次式を得
る。Ｒ＝ｃｆ／（４ｆm・Δｆ）（５）ｕ＝ｃｆp／２ｆ0 （６）ここで、ｃは光速、△ｆはミリ波信号の周波数の変化
幅、ｆmは前記周波数の変化周期、ｆ0はミリ波信号の中
心周波数である。

【００１９】ビート周波数は、通常、ビート信号を高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって検出される。
この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周
波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であ
るかに応じて、図５に例示するように、自車両と先行車
両の相対速度がゼロの場合のビート周波数ｆの前後に、
ドップラーシフト量ｆpだけシフトしたビート周波数の
ペア（ｆu，ｆd）となる。

【００２０】近距離センサ２０はステレオカメラ装置か
らなり、車室内のフロントガラス近傍に設けられてい
る。ステレオカメラ装置は、一対のＣＣＤカメラ２０ａ
でフロントガラス越しに車両１の前方を撮影し、その撮
像信号を所定に処理することにより、自車両の進行方向
に存在する検知対象（例えば、先行車両）と自車両との
距離や、該検知対象と自車両との相対速度を算出し、こ
れら検知結果をＥＣＵ１１に出力する。

【００２１】ステレオカメラ装置について図６を参照し
て説明すると、ステレオカメラ装置における一対のＣＣ
Ｄカメラ２０ａの一方を構成するラインセンサ２１およ
びレンズ２３は、他方のＣＣＤカメラ２０ａを構成する
ラインセンサ２２およびレンズ２４と所定の間隔、すな
わち基線長Ｂだけ水平方向に間隔を有して配置されてい
る。ラインセンサ２１および２２は、典型的には１次元
のＣＣＤであり、直線的に配列されたフォトセンサのア
レイであってよい。この場合、レンズ２３，２４の前に
赤外線透過性のフィルタを置き、赤外線の光源を用いて
一定の周期で検知対象Ｚを照射し、検知対象Ｚから反射
する赤外線をラインセンサ２１，２２が感知するように
するのが良い。

【００２２】ラインセンサ２１，２２は、それぞれレン
ズ２３，２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２
３，２４のある平面から距離ａにある検知対象Ｚの像
が、ラインセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ず
れた位置に結像し、ラインセンサ２２ではレンズ２４の
光軸からＸ２だけずれた位置に結像したとすると、レン
ズ２３，２４の面から検知対象Ｚまでの距離ａは、三角
計測法の原理により、次式により求められる。ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）（７）

【００２３】ところで、遠距離センサ１６と近距離セン
サ２０はそれぞれ検知領域を異にしており、図７に示す
ように、水平視野角については遠距離センサ１６よりも
近距離センサ２０の方が広角であり、検出可能距離につ
いては遠距離センサ１６の方が近距離センサ２０よりも
大きい。なお、この実施の形態では、遠距離センサ１６
の水平視野角α１は約２０度、近距離センサ２０の水平
視野角α２は約４０度に設定されており、遠距離センサ
１６の検出可能距離Ｌ１は５〜１４０ｍ、近距離センサ
２０の検出可能距離Ｌ２は０〜２０ｍに設定されてい
る。

【００２４】そして、この車両用外界認識装置１０にお
いては、自車両と検知対象（先行車両）との距離が大き
い時には遠距離センサ１６で検知された距離値および相
対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行し、自
車両と検知対象（先行車両）との距離が小さい時には近
距離センサ２０で検知された距離値および相対速度値に
基づいてオートクルーズ制御等を実行する。

【００２５】スロットルアクチュエータ３１は、オート
クルーズ走行を実施しているときに、設定された車間距
離を保持しつつ先行車両に追従走行するようにスロット
ル（図示せず）を所定開度に開閉させるためのものであ
り、スロットルアクチュエータ３１はＥＣＵ１１からの
出力信号に基づいて作動する。

【００２６】ブレーキ油圧ソレノイド３２は、オートク
ルーズ走行を実施しているときに、スロットルアクチュ
エータ３１によりスロットルを絞って減速してもなお減
速度が足りない場合に、減速度を増大させるべくブレー
キを作動させるためのものであり、ブレーキ油圧ソレノ
イド３２はＥＣＵ１１からの出力信号に基づいて作動す
る。

【００２７】また、ＥＣＵ１１は、オートクルーズ走行
を実施しているときに、スロットルアクチュエータ３１
によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足り
ない場合に、ＡＴ・ＥＣＵ３３にシフトダウン指令を出
力する。シフトダウン指令を入力されたＡＴ・ＥＣＵ３
３は、減速度を増大させるべくシフトダウン制御を実行
する。

【００２８】インジケータ３４は、運転席前方のメータ
パネル（図示せず）に設けられており、オートクルーズ
システム作動時に点灯し非作動時に消灯する表示灯や、
システム異常時に点滅する警告灯などからなる。

【００２９】ここで、前記近距離センサ２０のステレオ
カメラ装置を構成する二つのＣＣＤカメラ２０ａは、前
述したように自車両の進行方向に存在する検知対象（例
えば、先行車両）と自車両との距離や、該検知対象と自
車両との相対速度を検出するが、走行区分線を認識する
場合にはいずれか一方のＣＣＤカメラ２０ａでこれを行
っている。具体的には、路面に対して明るい走行区分線
をその境界部分をエッジ検出してドット単位でとらえ、
各ドットを通る直線が一致した場合に走行区分線の位置
を示すものとなる。ところで、画面上の一つの点を通る
直線は無数にあるため、各点毎にこれを通る直線を求め
ると処理に負担がかかる。このような不具合をなくすた
めに、各ドットを通る直線を以下に説明するハフ（Ｈｏ
ｕｇｈ）変換により求めている。

【００３０】図８（ａ）に示すような断片的点列画像か
ら直線上に点列と、その直線（図８（ｂ））を検出する
ことを考える。検出したい直線の式を、傾きａ、切片ｂ
としてパラメーター空間（ａ，ｂ）に、この直線上の点
（ｘi，ｙi）を写像すれば、図９に示すようにｂ＝−ｘi・ａ＋ｙi （８）の直線となる。したがって、ａ−ｂ平面上でこれらの直
線の交点の座標値より、ｘ−ｙ平面上の直線を求めるこ
とができる。この方法がハフ変換であるが、ａ−ｂ平面
上には制限がなく、実際に適用するのが困難であるた
め、Ｄｕｄａ＆Ｈａｒｔは前記直線の式（８）をｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ＝ρ で表し、パラメータ空間として（θ，ρ）空間を用いる
方法を採用した（図１０、図１１）。

【００３１】ここで、ρはｘ−ｙ座標原点から直線へお
ろした垂線の長さ、θは垂線とｘ軸とのなす角である。
このとき、画像上の点（ｘ0，ｙ0）を通る直線は ρ＝ｘ0・ｃｏｓθ＋ｙ0・ｓｉｎθ （９）の関係を満たしている。また、（ｘ，ｙ）空間と（θ，
ρ）空間の関係を示すと、（ｘ，ｙ）空間上の１本の直
線は（θ，ρ）空間の１点に対応する。逆に、（θ，
ρ）空間の式（１）の曲線は（ｘ，ｙ）空間において、
点（ｘ0，ｙ0）を通る全ての直線群に対応する。（ｘ，
ｙ）空間の全ての点について、（９）式の曲線を計算
し、（θ，ρ）空間において曲線が集中して交わる点
（θ0，ρ0）を求めれば、これにより（ｘ，ｙ）空間で
の直線、 ρ0＝ｘ・ｃｏｓθ0＋ｙ・ｓｉｎθ0 が得られることになる。

【００３２】このような原理から、走行区分線をエッジ
検出してエッジ点（ドット）を抽出したら、各検出点
（ｘi，ｙi）について、０゜≦θ≦１８０゜の範囲内で ρ＝ｘi・ｃｏｓθ＋ｙi・ｓｉｎθ を計算する。そして、算出されたρに対応した配列要素
のカウント数を増加させ、最大カウント数の配列要素
（θmax，ρmax）を選出する。

【００３３】つまり、以下の（１０）式で表される直線
が求める直線である。 ρmax＝ｘ・ｃｏｓθmax＋ｙ・ｓｉｎθmax （１０）このような方法により走行区分線を求めることで、画像
中の走行区分線が連続していなくても検出できるメリッ
トがある。

【００３４】次に、この車両用外界認識装置１０によっ
て、先行車両が自車両の走行区分線内に存在するか否か
の判定方法について図１２を参照して説明する。図１２
は、自車両から先行車両ＶＴまでの車間距離が十分にあ
り、且つ、自車両が車線のほぼ中央を走行している時
に、一方のＣＣＤカメラ２０ａで撮影された画像を示し
ており、画像上には、自車両が走行している車線を区画
する左右一対の走行区分線ＬＬ，ＬＲと先行車両ＶＴの
像が写っている。

【００３５】この車両用外界認識装置１０では、先行車
両ＶＴと走行区分線ＬＬ，ＬＲの画像上の位置関係か
ら、先行車両ＶＴが自車線内に存在するか否かを判断す
る。詳述すると、先行車両ＶＴの下端をタイヤの接地面
とし、エッジ検出等の所定の画像処理により、接地面に
おける先行車両ＶＴの左下座標Ａ（ｘcl，ｙ）および右
下座標Ｂ（ｘcr，ｙ）を求めるとともに、左右の走行区
分線ＬＬ，ＬＲと接地面との交点座標Ｃ（ｘrl，ｙ）、
Ｄ（ｘrr，ｙ）を求める。これら情報から、次の（１
１）式または（１２）式の条件が成立した場合に、先行
車両ＶＴは自車線内に存在するものと判断する。ｘrl＜ｘcl 且つｘcr＜ｘrr ・・・（１１） max(ｘcl−ｘrl，ｘrr−ｘcr)＜α ・・・（１２）ここで、αは定数であり、例えば、車線幅が３.２ｍ程
度で、車幅が１.８ｍ程度と考えた場合には、α＝１.８
ｍに設定する。（１１）式が成立するということは、先
行車両ＶＴが自車線内に収まっていることを意味し、
（１２）式が成立するということは、自車両が先行車両
ＶＴの横をすり抜ける余裕がないことを意味する。

【００３６】この図１２に示す画像のように、画像上に
先行車両ＶＴの下端が映し出されており、且つ左右両方
の走行区分線ＬＬ，ＬＲが画像の下縁まで延びていると
きには上述の手順によって先行車両ＶＴが自車線内に存
在するか否かを判定することができる。

【００３７】しかしながら、先行車両ＶＴの下端が画像
から外れている時、あるいは、左右の走行区分線ＬＬ，
ＬＲの少なくともいずれか一方が画像の下縁まで延びて
おらず、画像の左側縁もしくは右側縁で切れてしまって
いる時には、単純に前述の手順に従ったのでは、先行車
両ＶＴが自車線内に存在するか否かを判断することがで
きない。そこで、この車両用外界認識装置１０では、こ
れらの場合にも、次のようにして先行車両ＶＴが自車線
内に存在するか否かを判定することができるようにし
た。

【００３８】図１３は、先行車両ＶＴの下端が画像から
外れている時の自車両Ｖと先行車両ＶＴの前後位置関係
を示す図であり、図１４はその時の画像を示す図であ
る。なお、この実施の形態では、ＣＣＤカメラ２０ａは
車両先端よりも後方に取り付けられていて、その光軸を
水平にして固定されているものとする。図１３および図
１４において、各符号の意味するところは次の通りであ
る。 θ ：カメラの消失点から下方の視界角度 θ’ ：先行車両ＶＴの後端から下ろした垂線と路面と
の交点が見える角度ｈ：カメラの取り付け位置の高さｄ：先行車両ＶＴの後端までの距離ｙv ：画像上の消失点のｙ座標ｙθ ：画像上の視界下端に対応したｙ座標ｙθ’：画像上の先行車両ＶＴの下端位置に対応したｙ
座標

【００３９】ここで、距離ｄは、遠距離センサ１６ある
いは近距離センサ２０で検出された距離値と、ＣＣＤカ
メラ２０ａの取り付け位置から自車両Ｖの先端までの距
離との和として算出可能であるので、θ’は次の（１
３）式から求めることができる。 θ’＝ｔａｎ^-1（ｈ／ｄ）・・・（１３）したがって、ｙθ’は近似的に次の（１４）式から求め
ることができる。ｙθ’＝ｙv ＋（yθ−ｙv）・（θ’／θ）・・・（１４）

【００４０】図１５は、左側の走行区分線ＬＬが画像の
左側縁で切れてしまっている時の画像を示す図であり、
この車両用外界認識装置１０では、画像上の左右両方の
走行区分線ＬＬ，ＬＲを、自車両Ｖの先端から下ろした
垂線と路面との交点に相当するｙ座標まで延長する。こ
の走行区分線ＬＬ，ＬＲを延長する部分は自車両Ｖから
極めて近距離にあり、近距離ではコーナＲの影響は小さ
いので、図１６に示すように画像座標上で直線近似して
もあまり影響がない。したがって、この実施の形態では
直線近似により走行区分線ＬＬ，ＬＲを延長することに
する。

【００４１】走行区分線を直線近似する場合、画像上に
実際に写っている走行区分線上の二つのドット座標に基
づいて延長線の傾きを求める。ここで、走行区分線上の
二つのドット座標として、走行区分線上においてある程
度前方に位置するドットの座標（ｘs，ｙs）と、最も手
前に位置するドットの座標（ｘe，ｙe）を採用する。こ
のようにして走行区分線を直線近似して延長した場合、
延長線上のドット座標（ｘ，ｙ）は次の（１５）式の関
係が成立する。ｘ＝ｘe＋(ｙ−ｙe)・(ｘe−ｘs)／(ｙe−ｙs) ・・・（１５）

【００４２】したがって、先行車両ＶＴの下端が画像か
ら外れていて、且つ、走行区分線が画像の側縁で切れて
いる時には、まず（１４）式によりｙθ’を求め、次
に、（１５）式においてｙ＝ｙθ’とすると、先行車両
ＶＴの下端におけるｙ座標（すなわち、ｙθ’）と走行
区分線の延長線との交点のｘ座標を求めることができる
ことになる。その結果、このような時にも、前述した
（１１）式または（１２）式の条件が成立するか否かに
よって、先行車両ＶＴが自車線内に存在するか否かの判
断が可能になる。

【００４３】次に、オートクルーズ制御実行時にＣＣＤ
カメラ２０ａの画像からオートクルーズ用ターゲットと
しての先行車両を決定する処理（以下、画像による先行
車両決定処理という）について、図１７の図面を参照し
て説明する。図１７に示すフローチャートは画像による
先行車両決定処理ルーチンを示しており、この先行車両
決定処理ルーチンは、一定時間毎（例えば１００ｍｓ
毎）に実行される。

【００４４】まず、ステップＳ０１において画像を取り
込む。次に、ステップＳ０２において前述した走行区分
線と路面の明暗の差を用いてエッジ検出等で左右の走行
区分線を検知する。次に、ステップＳ０３において、前
述した手法（図１５および図１６に示す手法）により、
左右の走行区分線を自車両の先端から下ろした垂線と路
面との交点に相当するｙ座標まで延長する。これによ
り、自車両の車線を認識する。

【００４５】次に、ステップＳ０４において、エッジ検
出等の画像処理により先行車両の上下左右座標を検出す
る。この上下左右座標には先行車両の下端（タイヤ接地
面）の座標が含まれる。次に、ステップＳ０５におい
て、先行車両の下端が検出できたか否か判定する。ステ
ップＳ０５で否定判定した場合には、ステップＳ０６に
進み、ステップＳ０６において、前述した手法（図１３
および図１４に示す手法）により、近距離センサ２０で
検出した先行車両との距離値から先行車両の下端を推定
するとともに、先行車両の左右端をセンサ角度値から推
定する。

【００４６】ステップＳ０５で肯定判定した場合、ある
いは、ステップＳ０６で先行車両の下端を推定した後、
ステップＳ０７に進み、ステップＳ０７において先行車
両が自車線内に存在するか否か判断する。すなわち、ス
テップＳ０７において、先行車両の左下座標Ａ（ｘcl，
ｙ）および右下座標Ｂ（ｘcr，ｙ）と、左右の走行区分
線と先行車両の接地面との交点座標Ｃ（ｘrl，ｙ）、Ｄ
（ｘrr，ｙ）に基づいて、前記式（１１）または式（１
２）の条件が成立するか否かを判定し、成立する場合に
は先行車両が自車線内に存在するものと判断し、成立し
ない場合には先行車両は自車線内に存在しないと判断す
る。

【００４７】次に、ステップＳ０８において、ステップ
Ｓ０７で自車線内に存在すると判断した先行車両の中か
ら、車間距離や相対速度などの条件を加味して、実際に
オートクルーズ用ターゲットとして最適な先行車両を決
定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００４８】以上のように、この実施の形態の車両用外
界認識装置１０では、自車両の先端に相当する位置まで
画像上の走行区分線を延長しているので、自車両が走行
している車線を正しく認識することができ、また、画像
上の走行区分線が画像の側縁で切れている場合にも、先
行車両が自車線内に存在するか否かを的確に判断するこ
とができる。

【００４９】また、画像から先行車両の下端が外れるほ
ど先行車両との車間距離が近くなった場合にも、画像上
における車両の下端位置を推定できるので、このような
時にも、先行車両が自車線内に存在するか否かを的確に
判断することができる。したがって、先行車両と自車両
との車間距離が殆どなくなるまで、先行車両が自車線内
にいるか否かの判断が可能になるので、車間距離が極め
て短い状態でのオートクルーズ用ターゲットの決定が可
能になり、オートクルーズの制御性が向上する。

【００５０】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１また
は請求項２に記載した発明によれば、車両の先端に相当
する位置まで画像上の走行区分線を延長することによ
り、自車両先端位置まで自車線を正しく認識することが
可能になるので、自車線の認識を前提とする種々の制御
（例えば、オートクルーズ制御など）が車間距離の短い
領域においても実現可能になるという優れた効果が奏さ
れる。

【００５１】請求項３に記載した発明によれば、自車両
と物体とが相対的に接近して物体の下端が画像から外れ
た場合にも、物体の下端位置を推定することが可能にな
るので、物体の下端位置の認識を前提とする種々の制御
（例えば、オートクルーズ制御など）が車間距離の短い
領域においても実現可能になるという優れた効果が奏さ
れる。

【００５２】請求項４または請求項５または請求項６に
記載した発明によれば、自車両と物体とが相対的に接近
して物体の下端が画像から外れた場合にも、下端位置推
定手段で推定した物体の下端位置に基づいて、該物体が
自車両と同一走行区分線内に存在するか否かを的確に判
断することが可能になるので、物体が自車線内に存在す
るか否かの認識に基づいて実行する種々の制御（例え
ば、オートクルーズ制御など）の制御性が向上するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態における車両用外界
認識装置を搭載した車両の全体構成図である。

【図２】前記実施の形態における車両用外界認識装置
のシステム構成図である。

【図３】前記実施の形態における車両用外界認識装置
に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号
波形図である。

【図４】前記実施の形態における車両用外界認識装置
に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号
波形図である。

【図５】前記実施の形態における車両用外界認識装置
に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための周波
数スペクトル図である。

【図６】前記実施の形態における車両用外界認識装置
に用いる近距離センサの概略構成図である。

【図７】前記実施の形態における車両用外界認識装置
に用いる遠・近距離センサの検知領域を示す図である。

【図８】前記実施の形態におけるハフ変換の説明のた
めにエッジ点集合からの直線上に並ぶ点列の検出を示す
グラフ図であり、（ａ）はエッジ点を示すグラフ図、
（ｂ）は相関直線を示すグラフ図である。

【図９】前記実施の形態におけるハフ変換の説明のた
めに傾きａ、切片ｂのパラメータ空間における直線を示
すグラフ図である。

【図１０】前記実施の形態におけるハフ変換の説明の
ためにｘ−ｙ平面上に直線ｌをパラメータ（θ，ρ）で
示すグラフ図である。

【図１１】前記実施の形態におけるハフ変換の説明の
ために（θ，ρ）空間での曲線の交点が検出直線に対応
することを示すグラフに図である。

【図１２】前記実施の形態において先行車両が自車線
内に存在するか否かの判定処理の説明図である。

【図１３】前記実施の形態における先行車両の下端位
置推定処理の説明図（その１）である。

【図１４】前記実施の形態における先行車両の下端位
置推定処理の説明図（その２）である。

【図１５】前記実施の形態における走行区分線延長処
理の説明図（その１）である。

【図１６】前記実施の形態における走行区分線延長処
理の説明図（その２）である。

【図１７】前記実施の形態における先行車両決定処理
ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１・・・車両１０・・・車両用外界認識装置２０・・・近距離センサ（物体認識手段、距離算出手
段）２０ａ・・・ＣＣＤカメラ（撮影手段）ＬＬ，ＬＲ・・・走行区分線ステップＳ０２・・・走行区分線認識手段ステップＳ０３・・・走行区分線延長手段ステップＳ０６・・・下端位置推定手段ステップＳ０７・・・位置関係推定手段、同一車線内判
断手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８ＡＧ０６Ｔ 1/00 ３３０Ｇ０６Ｔ 1/00 ３３０Ａ３３０Ｂ 7/60 １８０ 7/60 １８０Ｂ２００２００ＪＨ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ 7/18 7/18 ＪＫＮ // Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 ＣＦターム(参考） 5B057 AA16 BA02 BA11 CF03 CH08 DA07 DA08 DA16 DC13 DC16 5C022 AA04 AC18 AC42 AC54 5C054 AA01 AA05 CA05 CC02 CD03 CE12 EA05 FC14 FC15 FE28 FF03 HA30 5H180 AA01 CC02 CC04 CC12 CC14 CC15 CC24 LL01 LL04 LL08 LL09 5L096 BA04 CA05 CA14 DA04 FA14 FA24 FA54 FA64 FA66 FA67 FA69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられ車両進行方向の走行路を
撮影する撮影手段と、該撮影手段が撮影した画像における走行区分線を認識す
る走行区分線認識手段と、前記撮影手段の前記車両における配置に基づき前記車両
の先端位置を認識すると共に前記走行区分線認識手段の
認識した走行区分線を前記車両先端位置まで延長する走
行区分線延長手段と、を備えることを特徴とする車両用外界認識装置。
【請求項２】前記走行区分線延長手段は、前記走行区
分線認識手段が認識した走行区分線を直線的に延長する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用外界認識装
置。
【請求項３】車両に設けられ車両進行方向の走行路を
撮影する撮影手段と、該撮影手段が撮影した画像における物体を認識する物体
認識手段と、該物体認識手段の認識結果に基づき前記物体までの距離
を算出する距離算出手段と、前記撮影手段の前記車両における取り付け位置および前
記距離算出手段の算出した距離に基づき前記画像の範囲
外の前記物体の下端位置を推定する下端位置推定手段
と、を備えることを特徴とする車両用外界認識装置。
【請求項４】前記撮影手段が撮影した画像における走
行区分線を認識する走行区分線認識手段と、該走行区分線認識手段が認識した走行区分線と前記物体
認識手段が認識した物体との車幅方向の位置関係を求め
る位置関係推定手段と、該位置関係推定手段の推定結果に基づき前記物体と前記
車両が同一走行区分線内にいるか否かを判断する同一車
線内判断手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用外界
認識装置。
【請求項５】前記位置関係推定手段は、前記物体の車
幅方向の端部の位置と前記車両と前記物体との距離に等
しい走行区分線上の位置との車幅方向の位置関係を推定
するものであることを特徴とする請求項４に記載の車両
用外界認識装置。
【請求項６】前記位置関係推定手段は、前記物体の車
幅方向の端部の位置と前記車両と前記物体との距離に等
しい走行区分線上の位置との幅が所定値以下か否かを推
定するものであり、前記同一車線内判断手段は前記幅が
所定値以下の時に同一走行区分線内であると判断するこ
とを特徴とする請求項４に記載の車両用外界認識装置。