JP2002122670A - 車間距離計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、前方車両との車間距離が近づいた
場合でも、精度良く車間距離を計測することができる車
間距離計測方法を提供することにある。 【解決手段】 スキャニングレーザレーダ１３の検知角
度内に存在する前方車両までの距離と方位を計測し、計
測した距離と方位に基づいて、前方車両に対する自車両
の角度を算出しておき、カメラ１７で撮像した前方車両
に取付けられたナンバープレートの画像から当該画像内
のナンバープレートの大きさを算出し、算出したナンバ
ープレートの大きさと、前方車両に対する自車両の角度
に基づいて、当該前方車両のナンバープレートまでの距
離を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前方車両との車間
距離が近づいた場合でも、精度良く車間距離を計測する
ことができる車間距離計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダから発射された送信光や送信音が
物体に反射されて戻ってくる反射光や反射音を受信し
て、発射から受信までの遅延時間を計測して物体までの
距離計測を行う場合、計測距離の分解能が距離に関係な
く一定になるため、近距離の測定精度が遠距離と比較し
て低下するといった問題があった。

【０００３】そこで、このような問題を解決するため、
特開平４−２７４７８５号公報に記載された「自動追尾
装置」が報告されている。一般に、ナンバープレートの
大きさが既知であり車種に関係なく同じ大きさに統一さ
れているので、この方法においては、前方車両に取り付
けられたナンバープレートをカメラで撮像し、画像内の
ナンバープレートの大きさと実際の寸法から比例計算を
用いて当該車両までの車間距離を求めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前方車
両が自車両に対して斜めに位置すると、カメラにより撮
像されるナンバープレートの大きさが小さくなるので、
上述したような比例計算を行った場合、車間距離の算出
誤差が大きくなるといった問題があった。また、撮像さ
れた画像内のナンバープレートのエッジ部分を検出する
場合、前方車両の色や周囲物体の影などからの影響によ
り誤検出する可能性が高まるといった問題があった。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、前方車両との車間距離が近づいた場
合でも、精度良く車間距離を計測することができる車間
距離計測方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、車両の走行方向に送信波を所
定の検知角度で走査しながら前方車両までの距離を計測
するとともに、車両の前方方向をカメラにより撮像する
車間距離計測方法において、前記検知角度内に存在する
前方車両までの距離と方位を計測する手順と、計測した
距離と方位に基づいて、前方車両に対する自車両の角度
を算出する手順と、前記カメラで撮像した前方車両に取
付けられたナンバープレートの画像から当該画像内のナ
ンバープレートの大きさを算出する手順と、算出したナ
ンバープレートの大きさと、前方車両に対する自車両の
角度に基づいて、当該前方車両のナンバープレートまで
の距離を算出する手順とを有することを要旨とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記検知角度内に存在する全て車両のナンバー
プレートまでの距離と位置を計測する手順を有すること
を要旨とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記検知角度内のナンバープレートの位置は、
計測中の前方車両の左右両側に存在する最も反射強度の
高い位置の間に位置する次に反射強度が高い位置とし、
この位置に対応して存在する物体の画像からナンバープ
レートの位置を検出することを要旨とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記ナンバープレートの位置の検出では、前記
画像からナンバープレートの文字領域を抜き出し、この
画像の各縦座標毎の輝度ヒストグラムまたは輝度分散値
ヒストグラムの和を求め、それぞれのヒストグラムのピ
ーク点の位置の間隔からナンバープレートの文字間隔の
特徴を示す部分を探すようにすることを要旨とする。

【００１０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、検知角
度内に存在する前方車両までの距離と方位を計測し、計
測した距離と方位に基づいて、前方車両に対する自車両
の角度を算出しておき、カメラで撮像した前方車両に取
付けられたナンバープレートの画像から当該画像内のナ
ンバープレートの大きさを算出し、算出したナンバープ
レートの大きさと、前方車両に対する自車両の角度に基
づいて、当該前方車両のナンバープレートまでの距離を
算出することで、前方車両との車間距離が近づいた場合
でも、精度良く車間距離を計測することができる。

【００１１】また、請求項２記載の本発明によれば、検
知角度内に存在する全て車両のナンバープレートまでの
距離と位置を計測することで、計測した全ての車両の距
離と位置に基づいて、全ての車両に対する自車両の角度
を算出しておき、カメラで撮像した前方車両に取付けら
れたナンバープレートの画像から画像内のそれぞれの車
両のナンバープレートの大きさを算出し、算出したナン
バープレートの大きさと、全ての車両に対する自車両の
角度に基づいて、全ての車両のナンバープレートまでの
距離を算出することで、精度良く車間距離を計測するこ
とができる。

【００１２】また、請求項３記載の本発明によれば、検
知角度内のナンバープレートの位置は、計測中の前方車
両の左右両側に存在する最も反射強度の高い位置の間に
位置する次に反射強度が高い位置とし、この位置に対応
して存在する物体の画像からナンバープレートの位置を
検出することで、確実にナンバープレートを検出するこ
とができ、画像処理の計算量の削減にも効果がある。さ
らに、大まかな大きさもスキャニングレーザレーダの結
果からわかるため、検出対象とする長方形の大きさも限
定でき、より確実な検出を行うことができる。

【００１３】また、請求項４記載の本発明によれば、ナ
ンバープレートの位置の検出では、画像からナンバープ
レートの文字領域を抜き出し、この画像の各縦座標毎の
輝度ヒストグラムまたは輝度分散値ヒストグラムの和を
求め、それぞれのヒストグラムのピーク点の位置の間隔
からナンバープレートの文字間隔の特徴を示す部分を探
すようにすることで、ナンバープレートのエッジが不鮮
明な場合でも、ナンバープレートの位置を確実に検出で
きるようになる。さらに、そのピーク点の間隔の大きさ
よりナンバープレートの画像上の大きさを求めること
で、ナンバープレート付近に他のエッジが存在する画像
の場合でも、他のエッジをナンバープレートと誤計測し
たことを確認することができ、画像の状態や車両の形状
などに関係なく、ナンバープレートの位置とともに大き
さも確実に求められるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の車間距離計測方
法を適用可能な車間距離計測装置１１のシステム構成を
示す図である。

【００１５】スキャニングレーザレーダ１３は、車両前
方の走行方向に対して垂直かつ路面に平行な１次元方向
を所定の検知角度でスキャニングしながらレーザレーダ
（送信波）をパルス信号として照射し、出射したレーザ
レーダが車両前方に存在する物体により反射された反射
波を受信して受信信号を出力する。距離計測部１５は、
スキャニングレーザレーダ１３が照射したパルス信号と
受信した受信信号に基づいて、レーザレーダの出射から
車両前方に存在する物体による反射波の入射までの伝搬
遅延時間を検出して検知角度内に存在する全ての物体ま
での距離を計測し、さらに、方位を計測する。さらに、
計測した距離と方位に基づいて、前方車両に対する自車
両の角度を算出する。

【００１６】カメラ１７は、車両の前方方向を撮像して
画像データをナンバープレート検出部１９に出力する。
ナンバープレート検出部１９は、カメラ１７で撮像され
た車両の前方方向の画像データに対してナンバープレー
トの大きさ検出処理を行う。前方車両の距離・位置・動
き計測部２１は、算出したナンバープレートの大きさ
と、前方車両に対する自車両の角度に基づいて、当該前
方車両のナンバープレートまでの距離、位置および動き
を算出する。

【００１７】図２は、車両に搭載されたカメラ１７とス
キャニングレーザレーダ１３の位置とそれぞれの基準座
標系を示す図である。図２に示すように、車両に搭載さ
れたカメラ１７の撮像方向の光軸（Ｚ）と、スキャニン
グレーザレーダ１３のスキャニングの中心軸（Ｚ）は、
それぞれ車両の幅方向（Ｘ）の中心位置に直進方向
（Ｚ）に平行な方向に取り付けられており、それぞれの
基準座標系の原点が路面に鉛直方向（Ｙ）に同じ位置に
取り付けられている。

【００１８】以下、説明のためカメラ１７のレンズの中
心を原点とした基準座標系を用いて説明する。ただし、
この発明は、光軸や中心軸が直進方向でない場合や、そ
の取り付け位置が車両の中心軸からずれている場合で
も、その角度、位置を幾何学計算時に考慮すれば、全て
以下の説明で成り立つものである。

【００１９】（第１の原理）まず、車間距離計測方法に
関する第１の原理を説明する。図３は、自車両に対して
異なる位置姿勢で存在する前方車両までの距離をスキャ
ニングレーザレーダ１３で計測したときの結果を図示し
たものであり、遠距離先を自車両と同じ向きに存在する
車両を検知したときの図３（ａ）、自車両と近い位置で
自車両の正面に自車両と同じ向きで存在する車両を検知
したときの図３（ｂ）、前方車両までの距離が図３
（ｂ）と同じでその向きが自車両に対して斜めの向きで
存在する車両を検知したときの図３（ｃ）である。ま
た、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、図３（ａ）〜図３
（ｃ）に示すそれぞれの状況の場面を自車両に搭載した
カメラ１７で撮影したときの画像である。

【００２０】スキャニングレーザレーダ１３を用いて前
方に存在する車両を計測する場合、図３（ａ）に示すよ
うに、車両が遠距離の場合は反射強度の強いリフレクタ
からの反射光の到達時間により距離が計測されることが
多い。近距離の場合は、図３（ｂ），図３（ｃ）に示す
ように、前方車両のリフレクタだけでなく、ナンバープ
レートやボディからの反射光も検知できる。このため、
検知角度内に存在する前方車両の背面を計測することも
可能である。

【００２１】一方、近距離の場合に、カメラ１７で撮像
される画像を用いて直接に距離を計測することはできな
い。しかしながら、ナンバープレートのように大きさＡ
が既知の物体のときには、図５に示すように、その物体
（ここではナンバープレート）の面がカメラの撮像面と
平行であれば、画像上に撮像されたときのその面（ナン
バープレート）の大きさ（Ｘa ）を検出することで、そ
の値とカメラの焦点距離ｆに基づいて、カメラ１７の撮
像面からの前方車両のナンバープレートまでの距離を式
（１）により求めることができる。

【００２２】

【数１】 Ｚ＝ｆ・Ａ／Ｘa …（１） Ａ（ｍ）：ナンバープレートの横幅（固定値） Ｘa （画素）：画像上のナンバープレートの横幅 Ｚ（ｍ）：自車両から前方車両までの距離 ｆ（画素）：カメラの焦点距離 しかし、画像上のナンバープレートの大きさは、距離が
同じ場合でも、前方車両に対する自車両の角度が異なる
と、その大きさが変化する。そのため、ナンバープレー
トの大きさを用いて距離計測を行うためには、前方車両
の自車両に対する角度θを求める必要がある。

【００２３】図６（ａ）は、自車両に対する前方車両の
角度を求める方法の一例を示す図である。上述したよう
に、スキャニングレーザレーダ１３では、前方車両が近
距離の場合、車両のリフレクタだけでなく、ナンバープ
レート、ボディ面などからも反射光が返ってくる。その
ため、スキャニングレーザレーダ１３の分解能毎に計測
した結果を用い、例えば、それらの点の最小二乗誤差直
線の傾きから前方車両背面の自車両に対する角度θを求
めることができる。ここで、図６（ｂ）を用いて、自車
両に対する傾き角がθである車両に取り付けられたナン
バープレートの画像上の大きさを用いて、自車両から前
方車両までの距離を求める方法を説明する。

【００２４】図６（ｂ）では、カメラ１７の撮像面に対
して、θ傾いているナンバープレートの見かけ上の大き
さはＡ・ｃｏｓθとなる。通常、Ｚ＞＞Ａであるので、
カメラ１７の光軸に対してθ傾いた向きで距離Ｚの位置
に存在する横幅Ａのナンバープレートの画像上の大きさ
は、光軸に直角で大きさＡ・ｃｏｓθの面を撮像したと
きと同じ大きさとなる。つまり、自車両に対する前方車
両の傾きがθとわかっている場合、画像上のナンバープ
レートの大きさＸa より、その前方車両までの距離Ｚ
は、式（２）で求めることができる。

【００２５】

【数２】 Ｚ＝ｆ・Ａ・ｃｏｓθ／Ｘa …（２） （第２の原理）次に、車間距離計測方法に関する第２の
原理を説明する。図７は、図２のようにレンズ中心を原
点とした基準座標系において、前方車両上のナンバープ
レートの中心点Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）の、横方向の位
置（ｘ座標上の位置、つまり、光軸からの距離）を求め
る方法を示す図である。

【００２６】この座標系における前方車両の点ＰのＸ座
標の位置Ｘp （ｍ）は、画像上において検出したナンバ
ープレートの中心の座標を（Ｘi 、Ｙi ）とすると、式
（３）で求めることができる。

【００２７】

【数３】 Ｘp ＝Ｘi ・Ｚp ／ｆ …（３） Ｚp （ｍ）：ナンバープレートまでの距離 ただし、前方車両のナンバープレートまでの距離Ｚp
（ｍ）は、第１の原理において説明した方法で求めるこ
とができる。

【００２８】前方車両上のナンバープレートの中心位置
・点Ｐの動きを追従することができるため、点Ｐの動き
を精度よく求めることで、前方車両の縦横両方向の位置
および動きを精度よく求めることができる。また、スキ
ャニングレーザレーダ１３の検知角度内に同時に複数車
両が存在する場合は、複数の異なる個所での距離が検出
されることから、第１の処理を検知角度内の複数箇所に
施すことで、複数台の車両の距離を計測することができ
る。この場合、それらの距離それぞれに相当する位置で
画像処理上でもナンバープレート検出を行うことで前方
に複数台の車両が存在する場合にも対応でき、それら全
ての車両の位置、動きを計測することができる。

【００２９】（第３の原理）次に、車間距離計測方法に
関する第３の原理を説明する。図８は、自車両前方の近
距離に自車両と平行な向きの前方車両を検知したときの
スキャニングレーザレーダ１３の検知結果の例を示す図
であり、レーザレーダが検知した反射強度の分布図
（ａ）、距離と方向を示す図（ｂ）である。図３でも示
したように、前方車両が遠距離にある場合は、リフレク
タからの反射光しか検知できないが、前方車両が近距離
にある場合、リフレクタだけでなく反射強度の弱いナン
バープレートや車両のボディからの反射光も検知でき、
車両を検知した場合のその強度は、図８（ａ）に示すよ
うに、通常、リフレクタ、ナンバープレート、ボディ面
の順となる。

【００３０】このことから、レーザレーダの反射強度の
分布から、左右のリフレクタの間にあり、反射強度がそ
の次に強い範囲を前方車両のナンバープレートの位置と
する。さらに、スキャニングレーザレーダ１３でナンバ
ープレートを検知した位置に基づいて、それと対応する
物体が撮像される画像上の位置を求めることができる。
図８（ｂ）は、ナンバープレートの反射強度を持つ分布
がスキャニングレーザレーダ１３の中心軸から左にＸp
l、右にＸprと検知され、そのナンバープレートまでの
距離がＺp である場合のスキャニングレーザレーダ１３
とナンバープレートの位置関係、そのナンバープレート
の左右両端が撮像される画像上の位置（Ｘpli 、Ｘpli
）との関係を示したものである。

【００３１】ナンバープレートまでの距離とそれが検知
される中心軸に対する横位置がわかれば、図８（ａ）に
示す関係から、幾何学計算により定義した車両上の座標
系におけるナンバープレートの実際の存在位置がわか
り、それが撮像される画像上の位置も幾何学的計算によ
り求めることができる。

【００３２】このように、まず、反射強度の分布に基づ
いて、画像上におけるナンバープレートが撮像される大
まかな位置を求め、その後に、画像処理によるエッジ検
出などでより正確にナンバープレートを検出することに
より、より確実にナンバープレートを検出することが可
能となり、この結果、画像処理における走査範囲の限定
から計算量を減らすことができる。

【００３３】（第４の原理）次に、車間距離計測方法に
関する第４の原理を説明する。一般に、車両に取り付け
られたナンバープレートは、背景が白色または文字が白
色で文字数や文字の大きさが決まっている。図９は、画
像上に撮像された白色のナンバープレート内の数字部分
の領域における、各Ｙ軸座標毎の輝度ヒストグラムと各
Ｙ座標毎の輝度の分散値を求めた結果である。文字の種
類は様々であるが、文字と文字の間は全てのナンバープ
レートにおいて同色である。このため、白色のナンバー
プレートの場合、輝度ヒストグラムは文字間の部分では
値の高いヒストグラムができ、分散値は文字間の値が低
い分布となる。

【００３４】また、ナンバープレート上の文字の間隔は
全てナンバープレートにおいて共通である。つまり、画
像上で求めたヒストグラムのピーク点の間隔（Ｗ１〜Ｗ
５）の比率は、

【数４】 Ｗ１：Ｗ２：Ｗ３：Ｗ４：Ｗ５ …（４） となり、ナンバープレートの自車両に対する角度、ナン
バープレートの種類に関係なく共通である。

【００３５】しかし、その間隔は距離やナンバープレー
トの角度によって変化する。このことから、ナンバープ
レートの反射強度の分布を示す輝度ヒストグラムまたは
輝度の分散値のヒストグラムを求め、ナンバープレート
の特徴を示すヒストグラム分布の現れる位置やその分布
のピーク点の間隔を求めることで、ナンバープレートの
画像上の大きさおよび位置を再確認することができる。

【００３６】これにより、白色の車両に取り付けられた
白色のナンバープレートや、図９（ｂ）に示すように、
ナンバープレート周囲に他の縦エッジが存在する車両の
ように、ナンバープレート自体のエッジが検出し難い場
合でも、ナンバープレートの画像上の位置、大きさを確
実に求めることができる。

【００３７】（一実施の形態）図１０は、本発明の一実
施の形態に係る物体位置検出方法を適用可能な車間距離
計測装置５１の基本構成を示す図である。車間距離計測
装置５１は、図２に示すように、スキャニングレーザレ
ーダ５３の中心軸とカメラ５５の光軸を、車両の中心軸
と平行でかつ横方向の位置が車両の中心軸と同じ位置に
なるように車両に取付けられている。

【００３８】スキャニングレーザレーダ５３は、車両前
方の走行方向に対して垂直かつ路面に平行な１次元方向
を所定の検知角度でスキャニングしながらレーザレーダ
（送信波）をパルス信号として照射し、出射したレーザ
レーダが車両前方に存在する物体により反射された反射
波を受信して受信信号を出力する。

【００３９】カメラ５５は、車両の前方方向を撮像して
画像データを制御部５５に出力する。制御部５７は、制
御プログラムを記憶したＲＯＭと、制御データを記憶す
るＲＡＭと、制御プログラムに従って処理を実行するＣ
ＰＵとを有している。

【００４０】まず、図１１に示すフローチャートを参照
して、この実施の形態の処理方法を説明する。なお、本
フローチャートは上述したＲＯＭに制御プログラムとし
て記憶されていることとする。まず、ステップＳ１０で
は、スキャニングレーザレーダ５３で距離計測を行う。
そして、ステップＳ２０では、計測された距離Ｚが近距
離のしきい値Ｚ１よりも小さいかどうかを判断する。こ
こで、距離Ｚが近距離のしきい値Ｚ１よりも大きい場合
には、ステップＳ１０に戻り、処理を繰り返す。一方、
距離Ｚが近距離のしきい値Ｚ１よりも小さい場合、ステ
ップＳ３０に進む。

【００４１】ここで、ステップＳ２０の判断処理に用い
たしきい値Ｚ１について詳しく説明する。

【００４２】この基準となる距離のしきい値Ｚ１は、ナ
ンバープレートによる距離計測の高精度化を行うため、
車両に搭載したスキャニングレーザレーダ１３の距離分
解能と画像上のナンバープレートから求められる距離の
分解能の関係から、画像からのナンバープレートの距離
計測の方が高精度となる距離Ｚ１とすれば良い。

【００４３】この距離分解能の比較は、次の方法で行え
る。通常、スキャニングレーザレーダ１３の距離分解能
は、計測距離に関係なく一定値である。この値をΔＺL
とする。また、画像上のナンバープレートの大きさから
求める距離の分解能ΔＺI は、ナンバープレートの大き
さが画像上での１画素の差に相当するため、式（５）で
求められる。

【００４４】

【数５】 ΔＺI ＝ｆ・Ａ（１／Ｘa −１／（Ｘa ＋１）） …（５） つまり、この計算式より求めたΔＺI が、ＺL ＞ΔＺI
となる最長の距離をＺ１と定義すればよい。

【００４５】次に、計測距離Ｚがしきい値Ｚ１よりも小
さい場合は、ステップＳ３０では、スキャニングレーザ
レーダ５３による計測点から、前方車両の自車両に対す
る角度θを求める。この角度θは、上述した図６（ａ）
に示す方法と同様に、観測点の最小二乗誤差直線の傾き
として求めればよい。

【００４６】次に、ステップＳ４０では、画像上に置け
るナンバープレートの横の長さＸaを求める。画像中の
ナンバープレートの位置の検出については、個々ではナ
ンバープレートまでのおおよその距離と方位がスキャニ
ングレーザレーダ１３の検知結果より求められている。
このため、そのナンバープレートが撮像される付近の位
置を幾何学的に求め、その付近に存在する縦横のエッジ
を検出し、その中から、ナンバープレートの大きさ、比
率に近い横長の長方形を成す組合わせのエッジを選択す
る。また、そのときに検出した２本の縦エッジ間の距離
が画像上に置けるナンバープレートの横幅Ｘa となる。
距離Ｚの算出は、ステップＳ３０，Ｓ４０の処理で求め
た角度θと画像上のナンバープレートの横幅Ｘa を
（２）式に適用することで求められる。

【００４７】次に、画像を用いて検出したナンバープレ
ートの位置から前方車両の動きを求める方法を説明す
る。カメラ１７の基準座標系を図２に示した位置姿勢の
ように設定し、計測中のナンバープレートの中心位置を
点Ｐとする。図７に示すように、この点Ｐの基準座標系
における位置（Ｘp ，Ｙp ，Ｚp ）は、上述した処理で
求めた自車両からの距離Ｚと、画像上で検出されたナン
バープレートの中心位置（Ｘi 、Ｙi ）より、（６）
式により求めることができる。

【００４８】

【数６】 Ｚp ＝Ｚ Ｘp ＝Ｘi ・Ｚ／ｆ Ｙp ＝Ｙi ・Ｚ／ｆ …（６） ここで、Ｚp は、上述した処理で求めた自車両から前方
車両までの距離Ｚそのものである。また、Ｘp ，Ｙp
は、図７に示すように、比例計算により求められる。一
般に、ある車両が先行する前方車両に追従走行する場
合、前方車両の左右端の位置や形状全体の動きをセンサ
で把握することが困難である。そのため、前方車両まで
の距離を計測することはできても、３次元的な動きの追
従を精度良く行うことは難しい。

【００４９】しかしながら、この発明では、前方車両の
ナンバープレートの中心点という車両上のただ１点の動
きに着目することができるため、その動きから前方車両
の自車両に対する３次元全ての方向の動きを計測するこ
とが可能となる。

【００５０】次に、カメラ１７で撮像した画像から前方
車両のナンバープレートの位置を検出するときに、基準
とするレーザレーダの検知結果から縦横両方向のナンバ
ープレートの位置を検出する方法を説明する。

【００５１】図８（ａ）に示したように、近距離前方を
走行している前方車両を計測する場合、スキャニングレ
ーザレーダ１３の各角度毎に計測される反射強度の分布
は、リフレクタ部分が最も高く、次にナンバープレー
ト、最後にボディ面の順となることが多い。また、通常
の車両の場合、リフレクタは車両の左右の両側、ナンバ
ープレートはその間に位置する。

【００５２】このことから、スキャニングレーザレーダ
１３の反射強度の分布から、二つの強度の高い位置に挟
まれる位置にある２番目に強度の高い分布を示す範囲が
ナンバープレート部分であると判断できる。例えば、図
８（ａ）に示すような反射強度の分布の場合、ナンバー
プレートの位置は、スキャニングレーザレーダ１３で、
中心軸から左に３点目（Ｘpl）と右に２点目（Ｘpr）の
間に存在すると判断できる。

【００５３】一方、画像上におけるナンバープレートの
位置は、この情報をもとにその存在範囲を限定できる。
例えば、スキャニングレーザレーダ１３の角度分解能を
βとすると、例えば、図８（ｂ）に示すように、ナンバ
ープレートの検出範囲が中心軸から左に３点目から右に
２点目で、その車両までの距離がＺの場合、基準座標系
におけるナンバープレートの横位置（Ｘpl，Ｘpr）は、
（７）式で求められる。

【００５４】

【数７】 Ｘpl＝Ｚ・ｔａｎ（−３×β） Ｘpr＝Ｚ・ｔａｎ（２×β） …（７） 検出対象物の基準座標系における位置がわかれば、画像
上におけるそれら２本のエッジの画像上の横方向の位置
（Ｘpli ，Ｘpri ）は、図７に示す原理と同様の考え方
から、（８）式で求めることができる。

【００５５】

【数８】 Ｘpli ＝Ｘpl・ｆ／Ｚ Ｘpri ＝Ｘpr・ｆ／Ｚ …（８） また、ここでは、ナンバープレートまでのおおまかな距
離とこのナンバープレートの光軸に対する角度が既知で
あることから、画像上のナンバープレートのおおまかな
大きさがわかる。これらのことから、（８）式で求めた
位置付近に存在し、検出対象の大きさをなす長方形を検
出することで、ナンバープレートを検出することができ
る。

【００５６】最後に、エッジが不鮮明であったり、ナン
バープレート近辺に他の縦エッジが多く存在するなどで
ナンバープレートの両端エッジを検出しにくい条件下に
おいても、確実にナンバープレートを検出する方法を説
明する。

【００５７】画像上におけるナンバープレートのおおま
かな位置や大きさは上述した方法で求めることができ
る。これと同様の考え方により、ナンバープレートの内
部の数字の存在範囲は、（８）式で求めた画像上の横方
向の位置（Ｘpli ，Ｘpri ）の間であると求められる。

【００５８】図９は、この考え方に基づいて、この範囲
から切り取ったナンバープレート内部の画像と、その内
部の各ｙ座標毎に求めた輝度ヒストグラムを輝度の分散
値である。上述したように、ナンバープレートの文字間
隔は一定であり、文字と文字の間は無地であるため、例
えば白ナンバーであれば輝度の加算値が高く分散値が低
くなる。つまり、図９（ａ）に示すように、ピーク点間
の比率が一定であれば輝度の加算値が高く分散値が低く
なる。つまり、図９（ａ）に示すように、ピーク点間の
比率が一定の分布となる。

【００５９】このことから、予めナンバープレートの特
徴を示す輝度の加算値または輝度の分散値のピーク点間
の特徴を求めておき、これと同じヒストグラム分布が現
れる位置を求めることで、図９（ｃ）に示すように、両
端エッジが不鮮明な場合やエッジが複数存在する場合で
もナンバープレートの位置を求めることができ、基準と
して予め求めたヒストグラム分布に対する、実際に求め
られたヒストグラム分布の大きさの比率より、画像上の
ナンバープレートの大きさを求めることができる。な
お、上記説明の中では、スキャニングレーザレーダがス
キャンする範囲を１次元方向としていたが、２次元方向
にしても同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車間距離計測方法を適用可能な車間距
離計測装置１１のシステム構成を示す図である。

【図２】車両に搭載されたカメラ１７とスキャニングレ
ーザレーダ１３の位置とそれぞれの基準座標系を示す図
である。

【図３】自車両に対して異なる位置姿勢で存在する前方
車両までの距離をスキャニングレーザレーダ１３で計測
したときの結果を示す図（ａ）〜（ｃ）である。

【図４】図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すそれぞれの状況
の場面を自車両に搭載したカメラ１７で撮影したときの
画像の様子を示す図（ａ）〜（ｃ）である。

【図５】画像上の大きさと実際の大きさの関係を説明す
るための図である。

【図６】自車両に対する傾きがθのナンバープレートの
画像上の大きさから距離を算出する方法を説明するため
の図（ａ），（ｂ）である。

【図７】ナンバープレート中心点の画像上の位置と実際
の位置の関係を説明するための図である。

【図８】自車両前方の近距離に自車両と平行な向きの前
方車両を検知したときのスキャニングレーザレーダ１３
の検知結果の例を示す図であり、レーザレーダが検知し
た反射強度の分布図（ａ）、距離と方向を示す図（ｂ）
である。

【図９】撮像されたナンバープレートの文字領域の輝度
および輝度分散値ヒストグラムを表す図（ａ）、縦エッ
ジの多い車両を示す図（ｂ）、ナンバープレートのエッ
ジ検出の様子を示す図である。

【図１０】本発明の一実施の形態に係る物体位置検出方
法を適用可能な車間距離計測装置５１の基本構成を示す
図である。

【図１１】車間距離計測装置５１のを動作を説明するた
めのフローチャートである。

【符号の説明】

１１，５１ 車間距離計測装置 １３，５３ スキャニングレーザレーダ １５ 距離計測部 １７，５５ カメラ １９ ナンバープレート検出部 ２１ 前方車両の距離・位置・動き計測部 ５７ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行方向に送信波を所定の検知角
   度で走査しながら前方車両までの距離を計測するととも
   に、車両の前方方向をカメラにより撮像する車間距離計
   測方法において、 前記検知角度内に存在する前方車両までの距離と方位を
   計測する手順と、 計測した距離と方位に基づいて、前方車両に対する自車
   両の角度を算出する手順と、 前記カメラで撮像した前方車両に取付けられたナンバー
   プレートの画像から当該画像内のナンバープレートの大
   きさを算出する手順と、 算出したナンバープレートの大きさと、前方車両に対す
   る自車両の角度に基づいて、当該前方車両のナンバープ
   レートまでの距離を算出する手順とを有することを特徴
   とする車間距離計測方法。
2. 【請求項２】 前記検知角度内に存在する全て車両のナ
   ンバープレートまでの距離と位置を計測する手順を有す
   ることを特徴とする請求項１記載の車間距離計測方法。
3. 【請求項３】 前記検知角度内のナンバープレートの位
   置は、 計測中の前方車両の左右両側に存在する最も反射強度の
   高い位置の間に位置する次に反射強度が高い位置とし、 この位置に対応して存在する物体の画像からナンバープ
   レートの位置を検出することを特徴とする請求項１記載
   の車間距離計測方法。
4. 【請求項４】 前記ナンバープレートの位置の検出で
   は、 前記画像からナンバープレートの文字領域を抜き出し、 この画像の各縦座標毎の輝度ヒストグラムまたは輝度分
   散値ヒストグラムの和を求め、 それぞれのヒストグラムのピーク点の位置の間隔からナ
   ンバープレートの文字間隔の特徴を示す部分を探すよう
   にすることを特徴とする請求項２又は３項に記載の車間
   距離計測方法。