JP2005148309A - Exposure controller for white line detection camera - Google Patents

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Kentaro Mochida
健太郎 望田
Koji Okata
浩司 大方
Yasuhiko Sato
泰彦 佐藤
Katsuhiko Hibino
克彦 日比野
Fumio Asakura
史生 浅倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress hunting in exposure control even in such a situation that a dark part and a bright part repeatedly appear on a road surface. <P>SOLUTION: When a road surface brightness equivalent value B<SB>IMG</SB>(weighted average brightness V<SB>IMG</SB>) is different from the brightness equivalent value B<SB>TGT</SB>of a target pixel value M<SB>TH</SB>, a target exposure control amount for bringing the road surface brightness equivalent value B<SB>IMG</SB>close to the brightness equivalent value B<SB>TGT</SB>of the target pixel value M<SB>TH</SB>is calculated. Further, it is judged whether the variation C of the target exposure control amount exceeds an increase threshold value T<SB>HI</SB>or a reduction threshold value T<SB>LO</SB>on the basis of the present exposure control amount. When the variation C is beyond the threshold values, the variation C of the target exposure control amount is restricted to the threshold value. Then, even in such the situation that a sunny place and the shade repeatedly appear on the road surface, the degree of hunting is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両前方の道路における白線を検出するために、車両前方を撮像して画像信号を出力するカメラの露出制御を行なう露出制御装置に関するものである。   The present invention relates to an exposure control apparatus that performs exposure control of a camera that captures an image of the front of a vehicle and outputs an image signal in order to detect a white line on a road ahead of the vehicle.

従来の白線検出装置として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。この従来の白線検出装置では、まずCCDカメラにおける露光量(露出量)が所定範囲に収まるように露光制御(露出制御)を行なう。そして、CCDカメラの各素子毎の輝度信号をデジタル信号に変換して記憶する。   As a conventional white line detection device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. In this conventional white line detection device, exposure control (exposure control) is first performed so that the exposure amount (exposure amount) in the CCD camera is within a predetermined range. Then, the luminance signal for each element of the CCD camera is converted into a digital signal and stored.

さらに、デジタル信号に変換された輝度信号の最大値及び平均値に基づいてしきい値を演算し、このしきい値を利用してデジタル信号を二値化する。そして、二値化データの変化状態より白線の左右エッジ部を検出する。このとき、通常、複数の左右エッジ部が検出されるので、前回、前々回の白線位置の変化状態から今回の白線位置を予測して、予測位置に最も近いものを選択し、白線位置として、その選択した白線座標を出力する。
特開平5−289743号公報
Furthermore, a threshold value is calculated based on the maximum value and average value of the luminance signal converted into the digital signal, and the digital signal is binarized using this threshold value. Then, the left and right edge portions of the white line are detected from the change state of the binarized data. At this time, since a plurality of left and right edge portions are usually detected, the current white line position is predicted from the previous change state of the white line position the previous time, the one closest to the predicted position is selected, and the white line position is Output the selected white line coordinates.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-289743

ここで、白線検出用カメラの撮影範囲は、車両の走行中、常に移動する。そして、路面上に日向と日陰が繰り返し発生する道路を車両が走行する場合、カメラの撮像画面に現れる日向と日陰の繰り返し周期が、カメラの露出制御周期と同期することが考えられる。このように、日向と日陰の繰り返し周期にカメラの露出制御周期が同期してしまうと、日陰のため画面輝度が暗くなり露出量を増加するように制御しても、その露出量が実際に増加された時には、カメラが日向の路面を撮像することになる。このようにして、露出制御を行なっても路面の明るさに対して長時間に渡ってカメラの露出量が適応しない、いわゆるハンチングが生じることが予想される。   Here, the shooting range of the white line detection camera always moves while the vehicle is traveling. When the vehicle travels on a road where the sun and shade repeatedly occur on the road surface, it is conceivable that the cycle of the sun and shade appearing on the imaging screen of the camera is synchronized with the exposure control cycle of the camera. In this way, when the camera exposure control cycle is synchronized with the cycle of the sun and the shade, the exposure actually increases even if the screen brightness is darkened due to the shade and the exposure is increased. When it is done, the camera will pick up the road surface in the sun. In this way, it is expected that so-called hunting occurs in which the exposure amount of the camera does not adapt to the brightness of the road surface for a long time even if the exposure control is performed.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、路面上に暗い部分と明るい部分とが繰り返し発生する状況においても、露出制御のハンチングを抑制することが可能な白線検出用カメラの露出制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described points, and exposure of a white line detection camera capable of suppressing hunting for exposure control even in a situation where a dark part and a bright part repeatedly occur on the road surface. The object is to provide a control device.

上記した目的を達成するために、請求項1に記載の白線検出用カメラの露出制御装置は、
車両に搭載され、当該車両が走行する道路上の車線を区画する白線を検出するための画像信号を繰り返し出力するカメラの露出を制御する露出制御装置であって、
カメラから出力される画像信号において、道路上の白線を除く部分に対応するエリアを設定するエリア設定手段と、
画像信号におけるエリアの画素値が目標画素値となるように、カメラの露出制御を行なう露出制御手段とを備え、
この露出制御手段は、エリアの画素値が目標画素値と異なる場合、そのエリア画素値を目標画素値に近づけるための次回の露出制御量を算出するとともに、現在の露出制御量と算出した次回の露出制御量との変化量が所定の限界値よりも大きい場合には、算出した次回の露出制御量を、現在の露出制御量との変化量が限界値に制限された露出制御量に補正することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exposure control device for a white line detection camera according to claim 1,
An exposure control device that controls the exposure of a camera that is mounted on a vehicle and repeatedly outputs an image signal for detecting a white line that divides a lane on a road on which the vehicle travels,
In the image signal output from the camera, area setting means for setting an area corresponding to a portion excluding the white line on the road;
Exposure control means for controlling the exposure of the camera so that the pixel value of the area in the image signal becomes the target pixel value;
When the pixel value of the area is different from the target pixel value, the exposure control means calculates the next exposure control amount for bringing the area pixel value closer to the target pixel value, and calculates the current exposure control amount and the next calculated If the amount of change from the exposure control amount is larger than a predetermined limit value, the calculated next exposure control amount is corrected to an exposure control amount in which the change amount from the current exposure control amount is limited to the limit value. It is characterized by that.

このように、まず、画像信号において道路上の白線をのぞく部分に対応するエリアが設定される。白線は、少なくとも白線以外の道路部分よりも明るい。このため、画像信号の白線を除く部分に対応するエリアの画素値が所定の目標画素値となるように露出制御を行なえば、画像信号において、白線を除く部分に対する白線のコントラストを確保できる。   Thus, first, an area corresponding to a portion of the image signal excluding the white line on the road is set. The white line is brighter than at least road parts other than the white line. For this reason, if exposure control is performed so that the pixel value of the area corresponding to the portion excluding the white line of the image signal becomes the predetermined target pixel value, the contrast of the white line with respect to the portion excluding the white line can be ensured in the image signal.

ただし、画像信号に設定されたエリアの画素値を一気に目標画素値に合わせるように露出制御を行なうと、路面の輝度の変化に対する応答性は向上するが、路面の状況によっては、上述したハンチングが発生することが懸念される。   However, if exposure control is performed so that the pixel value of the area set in the image signal matches the target pixel value at once, the responsiveness to changes in the brightness of the road surface is improved. There are concerns about the occurrence.

そのため、請求項1に記載の露出制御装置では、露出制御手段が、現在の露出制御量と算出した次回の露出制御量との変化量が所定の限界値よりも大きい場合、算出した露出制御量を、現在の露出制御量との変化量が限界値に制限された露出制御量に補正する。これにより、路面上に日向と日陰とが繰り返し発生するような状況であっても、現在の露出制御量を基準として、露出制御量の変化量が制限されるため、ハンチングの影響を抑制することができる。   Therefore, in the exposure control apparatus according to claim 1, the exposure control means calculates the exposure control amount when the change amount between the current exposure control amount and the calculated next exposure control amount is larger than a predetermined limit value. Is corrected to an exposure control amount in which the amount of change from the current exposure control amount is limited to the limit value. As a result, even in situations where the sun and shade are repeatedly generated on the road surface, the amount of change in the exposure control amount is limited based on the current exposure control amount, thereby suppressing the effects of hunting. Can do.

請求項2に記載したように、目標画素値を基準として所定の不感帯が設定され、エリア画素値がこの不感帯に属する場合、露出制御手段は、エリア画素値が目標画素値に等しいとみなして、露出制御量を不変とすることが好ましい。エリア画素値が目標画素値に近似していれば、白線とのコントラストが確保された画像が得られており、更なる露出制御を行なう必要はないためである。また、露出制御を実行することにより、却ってエリア画素値が目標画素値から離れてしまう可能性もあるためである。   As described in claim 2, when a predetermined dead zone is set with reference to the target pixel value and the area pixel value belongs to this dead zone, the exposure control means considers that the area pixel value is equal to the target pixel value, The exposure control amount is preferably unchanged. This is because if the area pixel value approximates the target pixel value, an image in which contrast with the white line is secured is obtained, and no further exposure control is necessary. Also, by executing exposure control, there is a possibility that the area pixel value may be separated from the target pixel value.

請求項3に記載したように、限界値として、露出制御量が増加する場合の増加限界値と、露出制御量が減少する場合の減少限界値とを設け、かつ露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさが異なるように増加限界値及び減少限界値とを設定することが好ましい。露出制御のハンチングは、露出制御量の同程度の増加・減少が繰り返されることによって発生する。このため、露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさを異ならせることにより、一層効果的にハンチングの影響を抑制することができる。   According to a third aspect of the present invention, as the limit value, an increase limit value when the exposure control amount increases and a decrease limit value when the exposure control amount decreases are provided, and a large value when the exposure control amount increases. It is preferable to set the increase limit value and the decrease limit value so that the magnitude at the time of decrease differs. Exposure control hunting occurs when the same amount of increase / decrease in exposure control amount is repeated. For this reason, the influence of hunting can be more effectively suppressed by making the magnitude at the time of increase of the exposure control amount different from the magnitude at the time of reduction.

例えば、露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさとを異ならせる場合、請求項4に記載したように、増加時の大きさが、減少時の大きさよりも大きくすることが好ましい。このようにした場合、トンネルの出入り口の明るさ変化の特性に対応させつつ、効果的にハンチングの影響を抑制することができる。   For example, in the case where the magnitude at the time of increase of the exposure control amount is different from the magnitude at the time of decrease, it is preferable that the magnitude at the time of increase is larger than the magnitude at the time of decrease as described in claim 4. In this case, the influence of hunting can be effectively suppressed while corresponding to the brightness change characteristics of the entrance and exit of the tunnel.

請求項5に記載したように、現在の露出制御量と算出した露出制御量との変化量は、現在の路面輝度と目標画素値に相当する路面輝度との比を用いて求めることができる。もちろん、現在の路面輝度と目標画素値に相当する路面輝度との差を取って、変化量を求めることも可能であるが、両者の比を用いて変化量を求めても良い。   As described in claim 5, the amount of change between the current exposure control amount and the calculated exposure control amount can be obtained by using the ratio between the current road surface luminance and the road surface luminance corresponding to the target pixel value. Of course, it is possible to obtain the amount of change by taking the difference between the current road surface luminance and the road surface luminance corresponding to the target pixel value, but the amount of change may be obtained using the ratio of the two.

請求項6に記載したように、エリア設定手段は、複数のエリアを画像信号に設定することが好ましい。実際の道路環境においては、カメラの撮像範囲における路面の明るさは、全体的、部分的に種々の態様で変化する。そのため、カメラから出力される画像信号において、道路上の白線を除く部分に対応する複数のエリアを設定し、その複数のエリアの路面輝度に基づいて、カメラの露出制御を行なうようにすれば、カメラの撮像範囲における路面の明るさが種々の態様で変化しても、複数のエリアの路面輝度からその変化を総合的に勘案して露出制御を行なうことが可能になる。   Preferably, the area setting means sets a plurality of areas in the image signal. In an actual road environment, the brightness of the road surface in the imaging range of the camera changes in various ways as a whole and in part. Therefore, in the image signal output from the camera, if a plurality of areas corresponding to the portion excluding the white line on the road is set, and the exposure control of the camera is performed based on the road surface brightness of the plurality of areas, Even if the brightness of the road surface in the imaging range of the camera changes in various ways, exposure control can be performed by comprehensively considering the change from the road surface brightness of a plurality of areas.

請求項7に記載したように、エリア設定手段は、複数のエリアとして、自車が走行する車線の路面部分に対応してセンターエリアを設定するとともに、自車が走行する車線を区画する白線を越えた両側部分にそれぞれ左右サイドエリアを設定することが好ましい。このように、白線を挟んで白線の両側に輝度を計測するエリアを設定することにより、白線のコントラストを確保する上での基準となる路面輝度を、広い範囲の輝度に基づいて設定することができる。このため、カメラの撮像範囲における明るさが種々の態様で変化しても、露出制御に対するその変化の影響を軽減することができる。   As described in claim 7, the area setting means sets, as a plurality of areas, a center area corresponding to a road surface portion of the lane in which the host vehicle travels, and white lines that divide the lane in which the host vehicle travels. It is preferable to set the left and right side areas respectively on both side portions beyond the above. Thus, by setting areas for measuring brightness on both sides of the white line across the white line, it is possible to set the road surface brightness as a reference for securing the contrast of the white line based on a wide range of brightness. it can. For this reason, even if the brightness in the imaging range of the camera changes in various ways, the influence of the change on the exposure control can be reduced.

以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、本実施形態では、白線検出用カメラの露出制御装置を備えた車線逸脱警報装置に関して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a lane departure warning device including a white line detection camera exposure control device will be described.

図1は、実施形態による車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、車線逸脱警報装置は、カメラ1、制御部2、車線逸脱警報ECU7、及び警報部8から構成されている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a lane departure warning device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the lane departure warning device includes a camera 1, a control unit 2, a lane departure warning ECU 7, and a warning unit 8.

カメラ1は、車室内の所定位置、例えばルームミラーの裏側に設置され、車両の進行方向前方の道路を撮像するものである。なお、カメラ1は、車室内の所定位置に設置されるときに、その撮像範囲が車両の進行方向に対して所定の撮像範囲となるように、その向き等が調整される。また、カメラ1は、増幅部及びA/D変換部を内蔵しており、画像を撮像した時、その画像の各画素の明るさを示す画素値を所定のゲインで増幅し、かつ増幅した画素値をデジタル値に変換して保持する。そして、カメラ1は、この保持している画素値を、画像信号として、画像の各ラインごとに出力する。   The camera 1 is installed at a predetermined position in the vehicle interior, for example, on the back side of a room mirror, and images a road ahead in the traveling direction of the vehicle. In addition, when the camera 1 is installed at a predetermined position in the vehicle interior, the direction and the like of the camera 1 are adjusted so that the imaging range is a predetermined imaging range with respect to the traveling direction of the vehicle. Further, the camera 1 includes an amplifying unit and an A / D conversion unit, and when an image is captured, the pixel value indicating the brightness of each pixel of the image is amplified with a predetermined gain, and the amplified pixel Convert the value to a digital value and hold it. Then, the camera 1 outputs the held pixel value as an image signal for each line of the image.

制御部2は、カメラ1から出力された画像信号を処理することにより、白線の位置の認識を行なうとともに、その認識した白線位置を車線逸脱警報ECU7に出力する。さらに、制御部2は、白線と白線を除く路面部分とのコントラストが適正になるようにカメラ1の露出制御を行なう。つまり、制御部2は、カメラ1のシャータースピード及びフレームレート、さらに増幅部のゲインを調整するため、これらの調整指示値を含むカメラ制御値をカメラ1に出力する。   The control unit 2 recognizes the position of the white line by processing the image signal output from the camera 1, and outputs the recognized white line position to the lane departure warning ECU 7. Further, the control unit 2 controls the exposure of the camera 1 so that the contrast between the white line and the road surface portion excluding the white line is appropriate. That is, the control unit 2 outputs camera control values including these adjustment instruction values to the camera 1 in order to adjust the shutter speed and frame rate of the camera 1 and the gain of the amplification unit.

制御部2は、画像インターフェース(I/F)3、CPU4,メモリ5、及び通信I/F6を有する。画像I/F3は、カメラ1から出力される画素値の位置情報等が入力され、その位置情報等をCPU4に伝達する。CPU4は、画像I/F3によって伝達される位置情報に基づいて、画像の各ラインごとに出力される画素値が、いずれの画素位置に対応するものかを認識する。そして、認識した画素位置に対応するように、カメラ1から出力される画素値をメモリ5に記憶する。このようにして、メモリ5に、カメラ1から出力される画像信号が保存される。   The control unit 2 includes an image interface (I / F) 3, a CPU 4, a memory 5, and a communication I / F 6. The image I / F 3 receives position information of pixel values output from the camera 1 and transmits the position information to the CPU 4. The CPU 4 recognizes which pixel position the pixel value output for each line of the image corresponds to based on the position information transmitted by the image I / F 3. Then, the pixel value output from the camera 1 is stored in the memory 5 so as to correspond to the recognized pixel position. In this way, the image signal output from the camera 1 is stored in the memory 5.

通信I/F6は、CPU4と車線逸脱警報ECU7との間の通信を調整するものである。本実施形態では、CPU4は、画像信号における白線の位置を認識して、この認識した白線位置を車線逸脱警報ECU7に送信する。一方、車線逸脱警報ECU7は、図示しないレーダ装置によって先行車両等の位置を検出し、自車と先行車両との距離及び自車を基準とする先行車両の方位を、先行車両の位置を示す情報として、CPU4に送信する。   Communication I / F6 adjusts communication between CPU4 and lane departure warning ECU7. In the present embodiment, the CPU 4 recognizes the position of the white line in the image signal and transmits the recognized white line position to the lane departure warning ECU 7. On the other hand, the lane departure warning ECU 7 detects the position of the preceding vehicle or the like by a radar device (not shown), and indicates the distance between the own vehicle and the preceding vehicle and the direction of the preceding vehicle based on the own vehicle, indicating the position of the preceding vehicle. As shown in FIG.

車線逸脱警報ECU7は、CPU4から送信された白線位置に基づいて、自車が車線内から逸脱した(しそう)か否かを判定し、逸脱した(しそう)と判定した場合には、警報部9に対して、警報を発するように指示する。   The lane departure warning ECU 7 determines whether or not the vehicle has deviated from the inside of the lane based on the white line position transmitted from the CPU 4. Is instructed to issue an alarm.

なお、車線逸脱警報ECU7は、追従走行制御機能も有しており、上述したレーダ装置により検出される先行車両等の位置や相対速度に基づいて、自車が先行車両に追従走行するように図示しないスロットルバルブの開度や制動装置の制動状態を調節して、自車の走行速度を制御する。   The lane departure warning ECU 7 also has a follow-up running control function, and is illustrated so that the own vehicle follows the preceding vehicle based on the position and relative speed of the preceding vehicle detected by the radar device described above. The traveling speed of the host vehicle is controlled by adjusting the throttle valve opening and the braking state of the braking device.

ただし、車線逸脱警報装置としては、必ずしも車線逸脱警報ECU7を有している必要はない。例えば、CPU4において自車が車線から逸脱した(しそう)か否かを判定し、必要時に警報を発するように構成することも可能である。また、自車が車線を逸脱した(しそうな)場合には、単に警報を発するだけでなく、例えば操舵装置におけるアシスト量を調節して、車線中央に戻りやすくしたり、あるいは自動的に操舵装置を駆動して車両が車線中央に復帰するようにしてもよい。   However, the lane departure warning device does not necessarily have the lane departure warning ECU 7. For example, the CPU 4 can determine whether or not the vehicle has deviated from the lane, and can be configured to issue an alarm when necessary. In addition, when the vehicle deviates from the lane (not likely), it not only issues an alarm, but also adjusts the amount of assist in the steering device to make it easier to return to the center of the lane, or automatically May be driven to return the vehicle to the center of the lane.

図2は、制御部2において実行される処理を示すフローチャートである。図2において、まずステップS110では、カメラ1から出力された画像信号の取込を行なう。すなわち、上述したように、カメラ1から出力される位置情報に対応するように、画像信号を構成する各画素値をメモリ5に保存する。   FIG. 2 is a flowchart showing processing executed in the control unit 2. In FIG. 2, first, in step S110, the image signal output from the camera 1 is captured. That is, as described above, each pixel value constituting the image signal is stored in the memory 5 so as to correspond to the position information output from the camera 1.

ステップS120では、メモリ5に保存した画像信号に対して演算処理を行ない、白線位置を認識する。この演算処理では、まず、画像信号を構成する各画素の画素値に基づいて、白線部分に該当する画素値を抽出するためのしきい値を設定する。そして、このしきい値と各画素の画素値との大小比較を行なって、しきい値以上の画素値を有する画素を抽出する。さらに、これらの抽出した画素を組み合わせた場合に白線に相当する形状をなす抽出画素集合を特定し、この抽出画素集合位置を白線位置として認識する。   In step S120, calculation processing is performed on the image signal stored in the memory 5, and the position of the white line is recognized. In this calculation process, first, a threshold value for extracting a pixel value corresponding to the white line portion is set based on the pixel value of each pixel constituting the image signal. Then, the threshold value is compared with the pixel value of each pixel to extract a pixel having a pixel value equal to or greater than the threshold value. Furthermore, when these extracted pixels are combined, an extracted pixel set having a shape corresponding to a white line is specified, and this extracted pixel set position is recognized as a white line position.

なお、カメラによっては、撮像範囲の明るさのレベルと単純比例しない画素値を出力するものがある。つまり、暗い側の分解能が細かくなり、明るい側の分解能が粗くなる画素値特性を持つカメラも存在する。このような画素値特性を持ったカメラを用いる場合には、上述した処理の初期段階において、カメラ1の画素値特性に従って、各画素値を相互に対比可能な輝度に変換する。そして、変換後の輝度に基づいて、しきい値の設定、大小比較、及び各画素からの輝度の抽出処理を行なう。   Some cameras output pixel values that are not simply proportional to the brightness level of the imaging range. In other words, there is a camera having a pixel value characteristic in which the resolution on the dark side becomes fine and the resolution on the bright side becomes coarse. When a camera having such a pixel value characteristic is used, each pixel value is converted into a mutually comparable luminance according to the pixel value characteristic of the camera 1 in the initial stage of the above-described processing. Based on the converted luminance, threshold value setting, size comparison, and luminance extraction processing from each pixel are performed.

続くステップS130では、白線位置を車線逸脱警報ECU7に向けて送信するために、ステップS120で認識した白線位置を出力する。   In subsequent step S130, the white line position recognized in step S120 is output in order to transmit the white line position to the lane departure warning ECU 7.

そして、ステップS140では、カメラ1の露出制御を行なう。このカメラの露出制御では、白線を除く路面部分の輝度を算出し、この路面輝度が目標画素値として撮影できるように、カメラ1の露出を制御する。これにより、少なくとも白線は路面部分よりも明るいので、路面部分と白線とのコントラストが確保された画像信号を得ることができる。この露出制御の処理の詳細を図3のフローチャートに基づいて説明する。   In step S140, exposure control of the camera 1 is performed. In the exposure control of the camera, the brightness of the road surface portion excluding the white line is calculated, and the exposure of the camera 1 is controlled so that the road surface brightness can be photographed as the target pixel value. Thereby, since at least the white line is brighter than the road surface portion, an image signal in which the contrast between the road surface portion and the white line is ensured can be obtained. Details of the exposure control process will be described with reference to the flowchart of FIG.

図3において、まずステップS210では、カメラ1から出力される画像信号において、道路上の白線を除く部分に対応して複数のエリアを設定する。このエリアの設定方法について図4及び図5(a),(b)を用いて説明する。   In FIG. 3, first, in step S210, a plurality of areas are set in the image signal output from the camera 1 so as to correspond to portions excluding white lines on the road. A method for setting this area will be described with reference to FIGS. 4 and 5A and 5B.

図4に示すように、本実施形態では、3個のエリア、すなわち自車が走行する車線の路面部分に対応するセンターエリアBと、自車が走行する車線を区画する白線を越えた両側部分にそれぞれ左サイドエリアC_LFT及び右サイドエリアC_RGTを設定する。これら3個のエリアは、画像信号において、固定した位置に予め設定されているものである。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, there are three areas, that is, a center area B corresponding to the road surface portion of the lane in which the vehicle travels, and both side portions beyond the white line that divides the lane in which the vehicle travels. Left side area C_LFT and right side area C_RGT, respectively. These three areas are preset at fixed positions in the image signal.

カメラ1は、ルームミラーの裏側等の所定位置に固定されるため、車両を基準とした場合、カメラ1の撮像範囲は一定である。そして、車両は、通常、車線のほぼ中央を走行するため、画像信号において白線が現れる位置は予め特定できる。ただし、車両がカーブを走行した場合には、図4に示すように、そのカーブの度合に応じて画像信号において白線が傾く。従って、白線が傾いた場合であっても、その白線を含まない領域を自車線上及び自車線を区画する白線を越えた両側に特定し、その領域内で、センターエリアB及び左右のサイドエリアC_LFT,C_RGTを設定することにより、これらのエリアの位置は固定できるのである。このように予め固定した位置に従ってエリアを設定することにより、エリア設定のための処理負荷を軽減することができる。   Since the camera 1 is fixed at a predetermined position such as the rear side of the rearview mirror, the imaging range of the camera 1 is constant when the vehicle is used as a reference. Since the vehicle normally travels substantially in the center of the lane, the position where the white line appears in the image signal can be specified in advance. However, when the vehicle travels on a curve, the white line in the image signal is inclined according to the degree of the curve, as shown in FIG. Therefore, even if the white line is inclined, the area not including the white line is specified on the own lane and on both sides beyond the white line defining the own lane, and the center area B and the left and right side areas in the area are specified. By setting C_LFT and C_RGT, the positions of these areas can be fixed. Thus, by setting the area according to the position fixed in advance, the processing load for setting the area can be reduced.

ただし、センターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTは、先行車両の有無に依存して、そのエリア形状が修正される。すなわち、CPU4は、車間距離ECU7から出力される先行車両の位置を示す情報に基づいて、この先行車両が、センターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTに属するか否かを判定する。そして、各エリア内に属する先行車両が存在しないと判定した場合には、図5(a)に示すように、予め設定されているエリアの形状をそのまま維持する。   However, the area shapes of the center area B and the left and right side areas C_LFT and C_RGT are corrected depending on the presence or absence of a preceding vehicle. That is, the CPU 4 determines whether or not the preceding vehicle belongs to the center area B and the left and right side areas C_LFT and C_RGT based on the information indicating the position of the preceding vehicle output from the inter-vehicle distance ECU 7. And when it determines with the preceding vehicle which belongs in each area not existing, as shown to Fig.5 (a), the shape of the area set beforehand is maintained as it is.

一方、先行車両がセンターエリアB及び/又は左右サイドエリアC_LFT,C_RGTに属すると判定された場合には、その先行車両を含まないようにエリアの形状を修正する。図5(b)では、自車の走行車線上に先行車両が存在し、かつセンターエリアBに属する場合に、その先行車両を含まないように形状が修正されたセンターエリアBを示している。すなわち、先行車との距離に基づいて、センターエリアBの前端位置をその先行車との距離以下にする。これにより,センターエリアBの形状を先行車両を含まないように修正することができる。なお、自車が複数車線からなる道路を走行する場合には、自車の走行車線の隣接車線に他車両が存在し、その他車両が左右サイドエリアC_LFT,C_RGTに属する場合がある。従って、車間距離ECU7から送信される先行車両の位置に関する情報に基づいて、左右サイドエリアC_LFT,C_RGTに他車両が属すると判定した場合には、左右サイドエリアC_LFT,C_RGTの形状をその他車両を含まないように修正する。   On the other hand, when it is determined that the preceding vehicle belongs to the center area B and / or the left and right side areas C_LFT and C_RGT, the shape of the area is corrected so as not to include the preceding vehicle. FIG. 5B shows the center area B whose shape has been corrected so as not to include the preceding vehicle when the preceding vehicle exists on the traveling lane of the host vehicle and belongs to the center area B. That is, based on the distance from the preceding vehicle, the front end position of the center area B is set to be equal to or less than the distance from the preceding vehicle. Thereby, the shape of the center area B can be corrected so as not to include the preceding vehicle. In addition, when the own vehicle travels on a road composed of a plurality of lanes, there may be other vehicles in the lane adjacent to the traveling lane of the own vehicle, and the other vehicles may belong to the left and right side areas C_LFT and C_RGT. Therefore, when it is determined that another vehicle belongs to the left and right side areas C_LFT and C_RGT based on the information related to the position of the preceding vehicle transmitted from the inter-vehicle distance ECU 7, the shapes of the left and right side areas C_LFT and C_RGT are included. Correct so that there is no.

このようにしてセンターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTが設定・修正されると、ステップS220において、各エリアの路面輝度を算出する。すなわち、図6に示すように、センターエリアBの路面輝度VIMG_B、右サイドエリアの路面輝度VIMG_C_RGT、及び左サイドエリアの路面輝度VIMG_C_LFTを算出する。なお、各エリアの路面輝度は、各エリアに含まれる取り込みラインにおける画素の画素値を平均化することによって算出する。このようにして、路面部分の輝度を算出する基礎となる各エリアの路面輝度が算出される。ただし、上述したように、撮像範囲の明るさのレベルと単純比例しない画素値を出力するカメラを使用する場合には、各画素の画素値を、カメラの画素値特性に従って輝度に変換し、その上で、変換後の輝度を平均化して、各エリアの路面輝度を算出する。 When the center area B and the left and right side areas C_LFT and C_RGT are set and corrected in this manner, the road surface brightness of each area is calculated in step S220. That is, as shown in FIG. 6, calculates the road surface brightness V IMG_B center area B, the right side area road surface brightness V IMG_C_RGT, and road surface brightness V IMG_C_LFT the left area. Note that the road surface brightness of each area is calculated by averaging the pixel values of the pixels in the capture line included in each area. In this way, the road surface brightness of each area that is a basis for calculating the brightness of the road surface portion is calculated. However, as described above, when using a camera that outputs a pixel value that is not simply proportional to the brightness level of the imaging range, the pixel value of each pixel is converted to luminance according to the pixel value characteristics of the camera, and Above, the luminance after conversion is averaged, and the road surface luminance of each area is calculated.

続くステップS230では、各エリアの路面輝度の加重平均輝度を算出する。以下に加重平均輝度を算出するための演算式について説明する。   In subsequent step S230, a weighted average luminance of the road surface luminance of each area is calculated. Hereinafter, an arithmetic expression for calculating the weighted average luminance will be described.

白線を除く路面の輝度を算出する場合、基本的には、センターエリアBの路面輝度VIMG_Bを主に用いることが好ましい。なぜならば、画像信号には、路面部分以外に、白線、路側帯,分離帯、併走車、対向車などが含まれる可能性がある。それらの影響は主に左右サイドエリア輝度VIMG_C_LFT, VIMG_C_RGTに表れるためである。従って、センターエリア路面輝度VIMG_Bを路面の輝度算出の基礎とすれば、それらの影響を避けることができる。 When calculating the luminance of the road surface excluding the white line, basically, it is preferable to mainly use the road surface luminance V IMG_B of the center area B. This is because the image signal may include a white line, a roadside band, a separation band, a parallel vehicle, an oncoming vehicle, and the like in addition to the road surface portion. This is because these effects mainly appear in the left and right side area luminances V IMG_C_LFT and V IMG_C_RGT . Therefore, if the center area road surface brightness V IMG_B is used as a basis for calculating the road surface brightness, the influence thereof can be avoided.

しかしながら、実際の道路環境においては、カメラ1の撮像範囲における明るさは、遮音壁、街路樹、併走車両、対向車両等が外乱となり、全体的、部分的に種々の態様で変化する。そのため、単にセンターエリア路面輝度VIMG_Bのみから路面輝度を求めると、それら外乱の影響で、白線とのコントラストを確保する上で基礎とすべき適切な路面輝度にはならないこともある。そのため、影や対向車等の影響が疑われるときには、適宜、複数のエリアの路面輝度を加重平均し、外乱の影響を考慮することが望ましい。 However, in an actual road environment, the brightness in the imaging range of the camera 1 is disturbed by sound insulation walls, roadside trees, side-by-side vehicles, oncoming vehicles, and the like, and changes in various manners in whole or in part. For this reason, if the road surface brightness is obtained only from the center area road surface brightness V IMG_B, it may not be an appropriate road surface brightness that should be the basis for securing contrast with the white line due to the influence of the disturbance. For this reason, when the influence of a shadow or an oncoming vehicle is suspected, it is desirable to appropriately consider the influence of disturbance by weighted averaging of the road surface luminance of a plurality of areas.

そのため、3個のエリアを対象として、輝度のばらつきの大きさを判定するとともに、輝度のばらつきの大きさに応じて、3個のエリアの路面輝度を加重平均して、最終的な路面輝度を示す加重平均輝度VIMGを求める。この加重平均輝度VIMGを算出するための演算式の一例を、以下の式1に示す。
(式1)
IMG_C=(VIMG_C_LFT+VIMG_C_RGT)/2
(1+WBC)・VIMG=VIMG_B+WBC・VIMG_C
すなわち、まず左右サイドエリア輝度VIMG_C_LFT, VIMG_C_RGTを平均化したサイドエリア平均輝度VIMG_Cを求め、このサイドエリア平均輝度VIMG_Cに加重値WBCを乗じた値とセンターエリア輝度VIMG_Bとを加算した値から、加重平均輝度VIMG_BRIGHTを求める。
Therefore, for the three areas, the magnitude of the luminance variation is determined, and the road surface luminance of the three areas is weighted and averaged according to the magnitude of the luminance variation to obtain the final road luminance. The indicated weighted average luminance V IMG is determined. An example of an arithmetic expression for calculating the weighted average luminance V IMG is shown in Expression 1 below.
(Formula 1)
V IMG_C = (V IMG_C_LFT + V IMG_C_RGT ) / 2
(1 + W BC ) ・ V IMG = V IMG_B + W BC・ V IMG_C
That is, first, the side area average luminance V IMG_C obtained by averaging the left and right side area luminances V IMG_C_LFT and V IMG_C_RGT is obtained, and a value obtained by multiplying the side area average luminance V IMG_C by the weight value W BC and the center area luminance V IMG_B are added. The weighted average luminance V IMG_BRIGHT is obtained from the obtained value.

ここで、加重値WBCは、図7に示すように、3個のエリアの路面輝度の最大値(MAX[VIMG_B、VIMG_C_RGT、VIMG_C_LFT])と最小値(MIN[VIMG_B、VIMG_C_RGT、VIMG_C_LFT])との差の大きさに応じて、0〜2の範囲で定められる。この図7に示す特性に従って加重値WBCを設定すると、加重値WBCは、最大値と最小値との差がX1よりも小さいときにはゼロとなり、X1以上X2以下の範囲においてはその差の大きさに比例して増加し、X2より大きい場合には2となる。 Here, as shown in FIG. 7, the weight value W BC includes the maximum value (MAX [V IMG_B , V IMG_C_RGT , V IMG_C_LFT ]) and the minimum value (MIN [V IMG_B , V IMG_C_RGT) of the three areas. , V IMG_C_LFT ]), it is determined in the range of 0-2. When the weight value W BC is set according to the characteristics shown in FIG. 7, the weight value W BC becomes zero when the difference between the maximum value and the minimum value is smaller than X1, and the difference is large in the range from X1 to X2. It increases in proportion to the length and becomes 2 when it is larger than X2.

従って、3個のエリアにおける路面輝度の差が小さい場合には、サイドエリア平均輝度VIMG_Cに乗じられる加重値WBCの値が小さくなるため、相対的にセンターエリア路面輝度VIMG_Bの加重が大きくなり、主にセンターエリア路面輝度VIMG_Bに基づいて、加重平均輝度VIMGが求められる。そして、3個のエリアにおける路面輝度の差が大きくなるに従って、加重値WBCの値が大きくなるので、相対的に左右サイドエリア路面輝度の加重が大きくなり、左右サイドエリア路面輝度VIMG_C_LFT, VIMG_C_RGTも考慮して加重平均輝度VIMGを求めることができる。 Therefore, when the difference in road surface brightness in the three areas is small, the weight value W BC multiplied by the side area average brightness V IMG_C is small, so the weight of the center area road surface brightness V IMG_B is relatively large. Thus , the weighted average luminance V IMG is obtained mainly based on the center area road surface luminance V IMG_B . As the difference in road surface brightness in the three areas increases, the value of the weight value W BC increases. Therefore, the weight of the left and right side area road surface brightness is relatively increased, and the left and right side area road surface brightness V IMG_C_LFT , V The weighted average luminance V IMG can be obtained in consideration of IMG_C_RGT .

このようにして加重平均輝度VIMGを求めた後、ステップS240にて、この加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)と、目標画素値MTHを基準として不感帯を規定するための不感帯上限値HTH及び不感帯下限値LTHとを比較する。そして、加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)が、この不感帯に属すると判定される場合(LTH<FB→V(VIMG)<HTH)、加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)は目標画素値MTHに相当するとみなして、露出制御量を現状の露出制御量のまま保持する。 After obtaining the weighted average luminance V IMG in this way, in step S240, the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value and the target pixel value M TH are used as references. The dead zone upper limit value H TH and the dead zone lower limit value L TH for defining the dead zone are compared. When the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value is determined to belong to the dead zone (L TH <F B → V (V IMG ) <H TH ), The value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value is regarded as corresponding to the target pixel value M TH , and the exposure control amount is maintained as the current exposure control amount.

加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)が目標画素値MTHに近似していれば、白線を除く路面と白線とのコントラストが確保された画像が得られており、露出制御量を変更する必要はないためである。また、加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)が目標画素値MTHに近似しているにもかかわらず、さらに加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)を目標画素値MTHに近づけるように露出制御を実行すると、却って加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)が目標画素値MTHから離れてしまう可能性もあるためである。なお、上記のFB→Vは、輝度相当値を画素値に変換するための関数である。また、露出制御量には、カメラ1のシャッタースピード、フレームレート、及び増幅部のゲインが含まれる。 If the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value approximates the target pixel value M TH , an image in which the contrast between the road surface excluding the white line and the white line is secured can be obtained. This is because there is no need to change the exposure control amount. Further, although the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into the pixel value is approximate to the target pixel value M TH , the weighted average luminance V IMG is further converted into the pixel value. When exposure control is executed so that the value F B → V (V IMG ) approaches the target pixel value M TH , the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value is the target pixel value. This is because there is a possibility of moving away from MTH . The above FB → V is a function for converting a luminance equivalent value into a pixel value. Further, the exposure control amount includes the shutter speed of the camera 1, the frame rate, and the gain of the amplification unit.

一方、ステップS240において、この加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)が不感帯上限値HTH以上であるか、または不感帯下限値LTH以下であると判定された場合には、加重平均輝度VIMGを画素値に変換した値FB→V(VIMG)と目標画素値MTHとの差が大きいため、ステップS250にて、その差を小さくするための目標露出制御量を算出する。同時に、算出した目標露出制御量と現状の露出制御量との変化量も算出する。以下に、目標露出制御量の算出方法の一例を説明する。 On the other hand, in step S240, it is determined that the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value is equal to or greater than the dead band upper limit value H TH or equal to or smaller than the dead band lower limit value L TH. In this case, since the difference between the value F B → V (V IMG ) obtained by converting the weighted average luminance V IMG into a pixel value and the target pixel value M TH is large, in step S250, the difference is reduced. A target exposure control amount is calculated. At the same time, the amount of change between the calculated target exposure control amount and the current exposure control amount is also calculated. Hereinafter, an example of a method for calculating the target exposure control amount will be described.

上述した加重平均輝度VIMGを現在の路面輝度相当値BIMGkとし、目標画素値MTHを輝度相当値に変換した値をBTGT(=FV→B(MTH))とした場合、フレームレートを一定と仮定すれば、以下の式2が成り立つ。
(式2)
TGT/BIMG K=(ShutSpdTGT・10GAINTGT/20)/(ShutSpdIMG k・10GAINIMG k/20
なお、FV→Bは画素値を輝度相当値に変換する関数、ShutSpdTGTは制御目標シャッタースピード、GAINTGTは制御目標ゲイン、ShutSpdIMG kは現シャッタースピード、GAINIMG kは現制御ゲインである。
When the above-described weighted average luminance V IMG is the current road surface luminance equivalent value B IMGk and the value obtained by converting the target pixel value M TH into the luminance equivalent value is B TGT (= F V → B (M TH )), the frame Assuming that the rate is constant, the following Equation 2 is established.
(Formula 2)
B TGT / B IMG K = (ShutSpd TGT · 10 GAINTGT / 20 ) / (ShutSpd IMG k · 10 GAINIMG k / 20 )
FV → B is a function for converting the pixel value into a luminance equivalent value, ShutSpd TGT is the control target shutter speed, GAIN TGT is the control target gain, ShutSpd IMG k is the current shutter speed, and GAIN IMG k is the current control gain. .

すなわち、ステップS250では、次回の目標露出制御量として上記した式2のShutSpdTGT・10GAINTGT/20を算出する。 That is, in step S250, ShutSpd TGT · 10 GAINTTG / 20 of the above equation 2 is calculated as the next target exposure control amount.

また、式2より、現在の露出制御量と次回の目標露出制御量との変化量Cは、現在の路面輝度相当値BIMG kと、目標画素値MTHに相当する輝度相当値BTGTとの比として求めることができる。 Further, according to Equation 2, the change amount C between the current exposure control amount and the next target exposure control amount is expressed by the current road surface luminance equivalent value B IMG k and the luminance equivalent value B TGT corresponding to the target pixel value M TH. The ratio can be obtained.

そして、ステップS270では、この現在の露出制御量と次回の目標露出制御量との変化量Cの大きさが減少側限界値TLOよりも小さいか否かを判定する。このとき「Yes」と判定された場合には、ステップS280にて、目標露出制御量の変化量Cを減少限界値TLOに制限する。すなわち、目標露出制御量を算出するための路面輝度相当値BIMG kと、目標画素値MTHに相当する輝度相当値BTGTとの比(倍率)を減少限界値TLOに置き換えて、目標露出制御量を算出する。 Then, in step S270, it determines whether the magnitude of the change amount C of the current amount of exposure control and the next target exposure control amount is smaller than the decrease side threshold T LO. If “Yes” is determined at this time, the change amount C of the target exposure control amount is limited to the decrease limit value T LO in step S280. That is, the ratio (magnification) between the road surface luminance equivalent value B IMG k for calculating the target exposure control amount and the luminance equivalent value B TGT corresponding to the target pixel value M TH is replaced with the reduction limit value T LO , Calculate the exposure control amount.

逆に、ステップS290では、変化量Cの大きさを示す路面輝度相当値BIMG kと、目標画素値MTHに相当する輝度相当値BTGTとの比(倍率)が増加側限界値THIよりも大きいか否かを判定する。このとき「Yes」と判定された場合には、ステップS300にて、目標露出制御量の変化量Cを増加限界値THIに制限する。すなわち、目標露出制御量の変化量Cを示す路面輝度相当値BIMG kと、目標画素値MTHに相当する輝度相当値BTGTとの比(倍率)を増加限界値THIに置き換えて、目標露出制御量を算出する。 On the contrary, in step S290, the ratio (magnification) between the road surface luminance equivalent value B IMG k indicating the magnitude of the change amount C and the luminance equivalent value B TGT corresponding to the target pixel value M TH is increased side limit value T HI. It is judged whether it is larger than. At this time if it is determined that "Yes" at step S300, the limits of variation C of the target amount of exposure control to increase the limit value T HI. That is, the ratio (magnification) between the road surface luminance equivalent value B IMG k indicating the change amount C of the target exposure control amount and the luminance equivalent value B TGT corresponding to the target pixel value M TH is replaced with the increase limit value T HI . A target exposure control amount is calculated.

このように、現状の露出制御量に対する目標露出制御量の変化量Cが大きい場合に、目標露出制御量を制限する理由について以下に説明する。   Thus, the reason why the target exposure control amount is limited when the change amount C of the target exposure control amount with respect to the current exposure control amount is large will be described below.

図8に示すように、例えば日差しを遮る建造物や街路樹が等間隔に並んでいる場合、路面には日向となっている明るい部分と日陰となっている暗い部分とが繰り返し表れる。このように路面輝度が低い部分と高い部分とが繰り返し発生する道路を車両が走行する場合に、カメラ1の撮像画面に現れる低輝度部分と高輝度部分との繰り返し周期がカメラ1の露出制御周期と同期すると、露出制御によるカメラ1の露出量が路面の明るさに適応できずにエリアの加重平均輝度が発散する、いわゆるハンチングが発生する。   As shown in FIG. 8, for example, when buildings and roadside trees that block sunlight are arranged at equal intervals, a bright portion that is sunny and a dark portion that is shaded appear repeatedly on the road surface. In this way, when the vehicle travels on a road where road surface luminance is low and high, the repetition cycle of the low luminance portion and the high luminance portion appearing on the imaging screen of the camera 1 is the exposure control cycle of the camera 1. In other words, so-called hunting occurs in which the weighted average luminance of the area diverges because the exposure amount of the camera 1 by the exposure control cannot be adapted to the brightness of the road surface.

具体的に説明すると、最初の低輝度部分をカメラ1が撮像したとき、路面輝度として算出したエリア画素値が低いため、制御部2は露出を増加するためのカメラ制御値をカメラ1に出力する。このカメラ制御値に従って、カメラ1の露出量が増加されたときには、輝度を算出するためのエリア内の路面が高輝度部分となっており、増加された露出量では、エリア画素値が高くなりすぎている。このため、制御部2は逆に露出量を減少するためのカメラ制御値をカメラ1に出力する。このように、カメラの露出量の制御と路面の明るさとが相反する状態が繰り返されることにより、エリア画素値が発散するのである。   More specifically, when the camera 1 captures the first low-luminance portion, the area pixel value calculated as the road surface luminance is low, so the control unit 2 outputs a camera control value for increasing the exposure to the camera 1. . When the exposure amount of the camera 1 is increased according to this camera control value, the road surface in the area for calculating the luminance is a high luminance portion, and the area pixel value becomes too high with the increased exposure amount. ing. Therefore, the control unit 2 outputs a camera control value for reducing the exposure amount to the camera 1. Thus, the area pixel value diverges by repeating the state in which the control of the exposure amount of the camera and the brightness of the road surface conflict.

そのため、本実施形態では、現在の露出制御量に対する次回の目標露出制御量の変化量Cを、増加限界値THI及び減少限界値TLOと比較することによって、その大きさを判定し、各々の限界値を超えるような大きな変化量Cを制限することとした。これにより、路面上において日陰と日向のように低輝度部分と高輝度部分とが繰り返し発生するような状況であっても、目標露出制御量の変化量Cが制限されるため、ハンチングの程度を抑制することができる。 Therefore, in this embodiment, the magnitude C is determined by comparing the change amount C of the next target exposure control amount with respect to the current exposure control amount with the increase limit value T HI and the decrease limit value T LO. It was decided to limit the large change amount C exceeding the limit value. As a result, even in a situation where a low-luminance portion and a high-luminance portion occur repeatedly on the road surface, such as in the shade and in the sun, the amount C of change in the target exposure control amount is limited. Can be suppressed.

なお、上述した減少限界値TLO及び増加限界値THIは、目標画素値MTHの輝度相当値BTGTと現在の路面輝度相当値BIMG kとの比(倍率)である変化量Cと比較されるものであるため、減少限界値TLOは0より大きく1より小さいの範囲の数値に設定され、増加限界値THIは1より大きな数値に設定される。 Note that the decrease limit value T LO and the increase limit value T HI described above are the change amount C, which is the ratio (magnification) between the luminance equivalent value B TGT of the target pixel value M TH and the current road luminance equivalent value B IMG k. Since they are to be compared, the decrease limit value T LO is set to a value in a range greater than 0 and less than 1, and the increase limit value T HI is set to a value greater than 1.

ただし、この増加限界値THIと減少限界値TLOとは、目標露出制御量が増加するときと減少するときとでその大きさが異なるように設定することが好ましい。例えば、目標露出制御量を減少する場合に、現在の露出制御量の50%までに制限する場合であれば、目標露出制御量を増加する場合には、現在の露出制御量の150%よりも大きい、例えば250パーセント程度までの変化を許容するように設定する。露出制御のハンチングは、露出制御量の同程度の増加・減少が繰り返されることによって発生する。このため、露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさが異なるように増加限界値THIと減少限界値TLOとを設定することにより、一層効果的にハンチングの程度を抑制することができる。 However, it is preferable to set the increase limit value THI and the decrease limit value TLO so that the magnitudes thereof differ between when the target exposure control amount increases and when it decreases. For example, when the target exposure control amount is decreased, if the target exposure control amount is limited to 50% of the current exposure control amount, the target exposure control amount is increased more than 150% of the current exposure control amount. It is set to allow a large change, for example, up to about 250 percent. Exposure control hunting occurs when the same amount of increase / decrease in exposure control amount is repeated. Therefore, by size and decreased when the magnitude of the time increase of the amount of exposure control is set to a different increase limit value T HI and reduced limit value T LO, suppressing the degree of more effectively hunting Can do.

特に、露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさが異なるように増加限界値THIと減少限界値TLOとを設定する場合、上述したように、露出制御量の増加時の大きさが、減少時の大きさよりも大きくすることが好ましい。このようにした場合、トンネルの出入り口の明るさ変化の特性に対応させつつ、効果的にハンチングの程度を抑制することができる。 In particular, when the increase limit value THI and the decrease limit value TLO are set so that the magnitude when the exposure control amount increases is different from the magnitude when the exposure control amount decreases, as described above, the magnitude when the exposure control amount increases. Is preferably larger than the size at the time of decrease. In this case, it is possible to effectively suppress the degree of hunting while corresponding to the brightness change characteristics at the entrance and exit of the tunnel.

最後に、ステップS310では、ステップS250にて算出した露出制御量、あるいはステップS280、S290にて補正された露出制御量に応じたカメラ制御値を出力する。すなわち、目標露出制御量ShutSpdTGT・10GAINTGT/20を達成するためのゲインとシャッタースピードとの組合せを決定し、これら決定したゲイン、シャッタースピードをカメラ制御値として出力する。なお、目標露出制御量が、ゲインやシャッタースピードの調整範囲を超えている場合には、フレームレートを変更することによって目標露出制御量に対応するカメラ制御値を生成する。 Finally, in step S310, a camera control value corresponding to the exposure control amount calculated in step S250 or the exposure control amount corrected in steps S280 and S290 is output. That is, a combination of a gain and a shutter speed for achieving the target exposure control amount ShutSpd TGT · 10 GAINTTG / 20 is determined, and the determined gain and shutter speed are output as camera control values. If the target exposure control amount exceeds the gain or shutter speed adjustment range, a camera control value corresponding to the target exposure control amount is generated by changing the frame rate.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述した実施形態においては、目標露出制御量と現状の露出制御量との変化量Cを目標画素値MTHの輝度相当値BTGTと現在の路面輝度相当値BIMG kとの(倍率)として求めた。しかしながら、目標露出制御量と現状の露出制御量との変化量は、目標露出制御量と現状の露出制御量とをそれぞれ求め、その差から算出することも可能である。 For example, in the above-described embodiment, the amount of change C between the target exposure control amount and the current exposure control amount is calculated by multiplying the luminance equivalent value B TGT of the target pixel value M TH with the current road luminance equivalent value B IMG k (magnification ). However, the amount of change between the target exposure control amount and the current exposure control amount can be calculated from the difference between the target exposure control amount and the current exposure control amount.

実施形態における車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the lane departure warning apparatus in embodiment. 処理部2において白線位置を認識して出力するための処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process for recognizing and outputting a white line position in the process part. カメラ1の露出制御の処理の詳細を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing details of exposure control processing of the camera 1. 白線を除く路面部分に対応して設定される3個のエリア、すなわち、自車が走行する車線の路面部分に対応して設定されるセンターエリアBと、自車が走行する車線を区画する白線を越えた両側部分にそれぞれ設定されるの左サイドエリアC_LFT及び右サイドエリアC_RGTを示す説明図である。Three areas set corresponding to the road surface portion excluding the white line, that is, the center area B set corresponding to the road surface portion of the lane in which the vehicle travels, and the white line that divides the lane in which the vehicle travels It is explanatory drawing which shows the left side area C_LFT and the right side area C_RGT which are each set in the both-sides part exceeding this. センターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTが先行車の有無によって修正されることを説明するための説明図であり、(a)は先行車が無い場合のセンターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTの形状を示し、(b)は先行車が有る場合のセンターエリアB及び左右サイドエリアC_LFT,C_RGTの形状を示す。It is explanatory drawing for demonstrating that the center area B and right-and-left side area C_LFT, C_RGT are corrected by the presence or absence of a preceding vehicle, (a) is the center area B and left-right side area C_LFT, C_RGT when there is no preceding vehicle. (B) shows the shape of the center area B and the left and right side areas C_LFT and C_RGT when there is a preceding vehicle. センターエリアBの輝度VIMG_B、右サイドエリアの輝度VIMG_C_RGT、及び左サイドエリアの輝度VIMG_C_LFTの算出方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of the brightness | luminance VIMG_B of the center area B, the brightness | luminance VIMG_C_RGT of the right side area, and the brightness | luminance VIMG_C_LFT of the left side area. 加重値WBCの変化特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the change characteristic of weight value WBC . 露出制御において、ハンチングが発生する原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the principle which hunting generate | occur | produces in exposure control.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ
2 制御部
3 画像I/F
4 CPU
5 メモリ
6 通信I/F
7 車線逸脱警報ECU
8 警報部
1 Camera 2 Control unit 3 Image I / F
4 CPU
5 Memory 6 Communication I / F
7 Lane departure warning ECU
8 Alarm section

Claims (7)

車両に搭載され、当該車両が走行する道路上の車線を区画する白線を検出するための画像信号を繰り返し出力するカメラの露出を制御する露出制御装置であって、
前記カメラから出力される画像信号において、道路上の白線を除く部分に対応するエリアを設定するエリア設定手段と、
前記画像信号における前記エリアの画素値が目標画素値となるように、前記カメラの露出制御を行なう露出制御手段とを備え、
前記露出制御手段は、前記エリアの画素値が目標画素値と異なる場合、そのエリア画素値を目標画素値に近づけるための次回の露出制御量を算出するとともに、現在の露出制御量と算出した次回の露出制御量との変化量が所定の限界値よりも大きい場合には、算出した次回の露出制御量を、現在の露出制御量との変化量が前記限界値に制限された露出制御量に補正することを特徴とする白線検出用カメラの露出制御装置。
An exposure control device that controls the exposure of a camera that is mounted on a vehicle and repeatedly outputs an image signal for detecting a white line that divides a lane on a road on which the vehicle travels,
In the image signal output from the camera, area setting means for setting an area corresponding to a portion excluding the white line on the road;
Exposure control means for performing exposure control of the camera so that the pixel value of the area in the image signal becomes a target pixel value;
When the pixel value of the area is different from the target pixel value, the exposure control means calculates a next exposure control amount for making the area pixel value close to the target pixel value, and calculates the current exposure control amount and the next time If the amount of change from the exposure control amount is greater than a predetermined limit value, the calculated next exposure control amount is changed to an exposure control amount in which the change amount from the current exposure control amount is limited to the limit value. An exposure control device for a white line detection camera, wherein correction is performed.
前記目標画素値を基準として所定の不感帯が設定され、前記エリア画素値がこの不感帯に属する場合、前記露出制御手段は、前記エリア画素値が前記目標画素値に等しいとみなして、露出制御量を不変とすることを特徴とする請求項1に記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   When a predetermined dead zone is set on the basis of the target pixel value and the area pixel value belongs to the dead zone, the exposure control means considers that the area pixel value is equal to the target pixel value, and sets an exposure control amount. 2. The white line detection camera exposure control device according to claim 1, wherein the exposure control device is invariable. 前記限界値として、前記露出制御量が増加する場合の増加限界値と、前記露出制御量が減少する場合の減少限界値とを設け、かつ露出制御量の増加時の大きさと減少時の大きさが異なるように増加限界値及び減少限界値とを設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   As the limit value, an increase limit value when the exposure control amount increases and a decrease limit value when the exposure control amount decreases are provided, and the magnitude when the exposure control amount increases and the magnitude when the exposure control amount decreases 3. The exposure control device for a white line detection camera according to claim 1, wherein the increase limit value and the decrease limit value are set so as to be different from each other. 露出制御量の増加時の大きさが減少時の大きさよりも大きくなるように、前記増加限界値及び前記減少限界値が設定されることを特徴とする請求項3に記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   The white line detection camera according to claim 3, wherein the increase limit value and the decrease limit value are set so that a magnitude when the exposure control amount increases is larger than a magnitude when the exposure control amount decreases. Exposure control device. 現在の露出制御量と次回の露出制御量との変化量は、現在の路面輝度と目標画素値に相当する路面輝度との比を用いて求めることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   5. The amount of change between the current exposure control amount and the next exposure control amount is obtained using a ratio between the current road surface luminance and the road surface luminance corresponding to the target pixel value. An exposure control device for a white line detection camera according to any one of the above. 前記エリア設定手段は、複数のエリアを前記画像信号に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   6. The white line detection camera exposure control device according to claim 1, wherein the area setting means sets a plurality of areas in the image signal. 前記エリア設定手段は、前記複数のエリアとして、自車が走行する車線の路面部分に対応してセンターエリアを設定するとともに、前記自車が走行する車線を区画する白線を越えた両側部分にそれぞれ左右サイドエリアを設定することを特徴とする請求項6に記載の白線検出用カメラの露出制御装置。   The area setting means sets, as the plurality of areas, a center area corresponding to a road surface portion of a lane in which the vehicle travels, and on both side portions beyond a white line that divides the lane in which the vehicle travels. The white line detection camera exposure control device according to claim 6, wherein left and right side areas are set.
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