JP2886324B2 - 近隣走行車両との相対位置計測システム - Google Patents
近隣走行車両との相対位置計測システムInfo
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- JP2886324B2 JP2886324B2 JP2288342A JP28834290A JP2886324B2 JP 2886324 B2 JP2886324 B2 JP 2886324B2 JP 2288342 A JP2288342 A JP 2288342A JP 28834290 A JP28834290 A JP 28834290A JP 2886324 B2 JP2886324 B2 JP 2886324B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、道路交通において自車両の前後左右を走行
中の近隣車両との相対位置関係を自動的に正確に認識し
て、安全な運転と円滑な交通流を実現するための近隣走
行車両との相対位置計測システムに関する。
中の近隣車両との相対位置関係を自動的に正確に認識し
て、安全な運転と円滑な交通流を実現するための近隣走
行車両との相対位置計測システムに関する。
（従来の技術） 自動車の安全走行を目的に、同一車線上を走行中の先
行車両と自車との間の距離を認識するために、従来から
各種の追突防止センサシステムが考案されている。マイ
クロ波或いはミリ波を使用したレーダ形の追突防止セン
サが最も一般的であり、自車から発射したレーダ波が先
行車両の車体で反射してくる反射波を受信し、電波の伝
播遅延或いはドップラ効果による周波数の変化を観測し
て車間距離を計測するものである。
行車両と自車との間の距離を認識するために、従来から
各種の追突防止センサシステムが考案されている。マイ
クロ波或いはミリ波を使用したレーダ形の追突防止セン
サが最も一般的であり、自車から発射したレーダ波が先
行車両の車体で反射してくる反射波を受信し、電波の伝
播遅延或いはドップラ効果による周波数の変化を観測し
て車間距離を計測するものである。
一方交通流の自動計測を目的に、CCDカメラによる走
行車両のナンバプレートの自動認識システムの開発研究
が進められており、この場合のCCDカメラは道路の構造
物上に設置され、背景は一般的には固定しているにも拘
わらず、認識のための画像処理にはかなりの処理能力が
必要とされている（例えば、計測自動制御学会論文集
（1989）vol.25,No.2P243−245）。
行車両のナンバプレートの自動認識システムの開発研究
が進められており、この場合のCCDカメラは道路の構造
物上に設置され、背景は一般的には固定しているにも拘
わらず、認識のための画像処理にはかなりの処理能力が
必要とされている（例えば、計測自動制御学会論文集
（1989）vol.25,No.2P243−245）。
（発明が解決しようとする課題） 上述のような従来の追突防止センサシステムでは、益
々錯綜しつつある近年の道路交通事情の下では、安全走
行の点で未だ不十分である。すなわち、まず電波を使用
した追突防止センサでは、複数車線の道路の場合、夫々
の車線を走行中の先行車両の識別が困難である。また、
対向車線を走行中の車両からの放射レーダ波が直接的に
受信され、本来観測すべき先行車両からの反射波受信に
対する妨害波となるという重大な欠点を有している。
々錯綜しつつある近年の道路交通事情の下では、安全走
行の点で未だ不十分である。すなわち、まず電波を使用
した追突防止センサでは、複数車線の道路の場合、夫々
の車線を走行中の先行車両の識別が困難である。また、
対向車線を走行中の車両からの放射レーダ波が直接的に
受信され、本来観測すべき先行車両からの反射波受信に
対する妨害波となるという重大な欠点を有している。
一方、CCDカメラの画像処理による計測システムで
は、自然光を対象としたカメラ画像を前提とする関係
上、昼夜の別、道路照明の変化、トンネルの入出口附近
での明るさの急激な変化等への対応が困難であるという
本質的な欠点に加えて、画像処理技術としても、走行中
の車両にカメラを設置した場合、画像は背景を含めてす
べて動画像となり、その中で先行車両を抽出して認識す
るためには膨大な情報量を高速度で処理する高価格な処
理装置を必要とし、これらが該システムの普及の重大な
障害となっている。
は、自然光を対象としたカメラ画像を前提とする関係
上、昼夜の別、道路照明の変化、トンネルの入出口附近
での明るさの急激な変化等への対応が困難であるという
本質的な欠点に加えて、画像処理技術としても、走行中
の車両にカメラを設置した場合、画像は背景を含めてす
べて動画像となり、その中で先行車両を抽出して認識す
るためには膨大な情報量を高速度で処理する高価格な処
理装置を必要とし、これらが該システムの普及の重大な
障害となっている。
本発明は上記欠点を除去するためになされたものであ
って、先行車両の２基の赤外光標識機を観測することに
より、計測に必要な画像のみを対向車線を走行する車両
の妨害を受けることなく取得し、簡単な画像処理で信頼
性の高い車両間相対位置を得ることができる近隣走行車
両との相対位置計測システムを提供することを目的とす
る。
って、先行車両の２基の赤外光標識機を観測することに
より、計測に必要な画像のみを対向車線を走行する車両
の妨害を受けることなく取得し、簡単な画像処理で信頼
性の高い車両間相対位置を得ることができる近隣走行車
両との相対位置計測システムを提供することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、質問信号である赤
外光を定期的に先行車両に送信する赤外光送信機と、可
視光を遮断し、先行車両からの応答信号である赤外光に
感応するCCDカメラとを各車両の前部に設け、後続車両
からの質問信号である赤外光を受信する赤外光受信機を
前記各車両の後部に設け、前記赤外光受信機による質問
信号の受信後、一定期間応答信号である赤外光を後続車
両に送信する２基の赤外光標識機を前記各車両の後部の
左右に所定間隔で設け、前記CCDカメラによる画像を処
理することにより走行車両間の相対位置を計測するもの
である。
外光を定期的に先行車両に送信する赤外光送信機と、可
視光を遮断し、先行車両からの応答信号である赤外光に
感応するCCDカメラとを各車両の前部に設け、後続車両
からの質問信号である赤外光を受信する赤外光受信機を
前記各車両の後部に設け、前記赤外光受信機による質問
信号の受信後、一定期間応答信号である赤外光を後続車
両に送信する２基の赤外光標識機を前記各車両の後部の
左右に所定間隔で設け、前記CCDカメラによる画像を処
理することにより走行車両間の相対位置を計測するもの
である。
（作用） 本発明の近隣走行車両との相対位置計測システムは、
基本的には先行車両の２基の赤外光標識機の観測による
ものであり、太陽光或いは道路照明光による可視反射光
画像の場合に周囲環境条件により画像の状態が大きく変
化するのに対して、本発明においてはフィルタにより可
視光を遮断した状態で、規定された赤外光源としての光
標識機のみの画像を対象とするために、背景等の不必要
な動画像成分を除外した極めて簡素化された画像とな
り、先行車両の位置情報の抽出のための画像処理は大幅
に簡素化できることになる。
基本的には先行車両の２基の赤外光標識機の観測による
ものであり、太陽光或いは道路照明光による可視反射光
画像の場合に周囲環境条件により画像の状態が大きく変
化するのに対して、本発明においてはフィルタにより可
視光を遮断した状態で、規定された赤外光源としての光
標識機のみの画像を対象とするために、背景等の不必要
な動画像成分を除外した極めて簡素化された画像とな
り、先行車両の位置情報の抽出のための画像処理は大幅
に簡素化できることになる。
また、本発明では、赤外光標識機の動作を後続車両か
らの質問応答形として、後続車両が観測に必要なタイム
スロット内でのみ光標識信号を送信するようにしたこと
により、対向車線を走行中の車両からの質問信号との識
別を容易にしている。
らの質問応答形として、後続車両が観測に必要なタイム
スロット内でのみ光標識信号を送信するようにしたこと
により、対向車線を走行中の車両からの質問信号との識
別を容易にしている。
（実施例） 第１図は本発明の近接走行車両との相対位置計測シス
テムの実施例を示す構成図であって、（ａ）は走行車両
間の位置関係と各車両における機器の搭載位置を示す図
であり、（ｂ）は信号系を示すブロック図である。第１
図において、1aは走行する車両、1bは車両1aの前方を走
行する車両である（当該車両、先行車両に対応して夫々
添字a,bで表現している）。車両1a,1bの前部には、可視
光を遮断し赤外光のみを通すフィルタが装着されたCCD
カメラ3a,3bを該車両1a,1bの中心線上に前方に向けて搭
載し、その隣りには赤外光を送信する赤外光送信機2a,2
bを前方に向けて搭載している。また、車両1a,1bの後部
には、所定の距離2sを置いて赤外光を送信する２基の赤
外光標識機5aと6a,5bと6bを後方に向けて搭載し、１基
の赤外光を受信する赤外光受信機7a,7bを後方に向けて
搭載している。更に、各車両1a,1bの内部には上記の各
機器と接続される回線制御器8a,8b（8bは図示せず）、
標識応答器9a,9b（9aは図示せず）、画像処理装置10a,1
0b（10bは図示せず）等を搭載している。
テムの実施例を示す構成図であって、（ａ）は走行車両
間の位置関係と各車両における機器の搭載位置を示す図
であり、（ｂ）は信号系を示すブロック図である。第１
図において、1aは走行する車両、1bは車両1aの前方を走
行する車両である（当該車両、先行車両に対応して夫々
添字a,bで表現している）。車両1a,1bの前部には、可視
光を遮断し赤外光のみを通すフィルタが装着されたCCD
カメラ3a,3bを該車両1a,1bの中心線上に前方に向けて搭
載し、その隣りには赤外光を送信する赤外光送信機2a,2
bを前方に向けて搭載している。また、車両1a,1bの後部
には、所定の距離2sを置いて赤外光を送信する２基の赤
外光標識機5aと6a,5bと6bを後方に向けて搭載し、１基
の赤外光を受信する赤外光受信機7a,7bを後方に向けて
搭載している。更に、各車両1a,1bの内部には上記の各
機器と接続される回線制御器8a,8b（8bは図示せず）、
標識応答器9a,9b（9aは図示せず）、画像処理装置10a,1
0b（10bは図示せず）等を搭載している。
次に、本実施例の動作を第１図，第２図を用いて説明
する。なお、第２図はCCDカメラ3a,3bで観測される赤外
光画像の画面の一例である。
する。なお、第２図はCCDカメラ3a,3bで観測される赤外
光画像の画面の一例である。
車両1aに着目する。当該車両1aの回線制御器8aは赤外
光送信機2a、画像処理装置10aに対し、所定のタイムス
ロットで動作させるための制御信号を出力する。赤外光
送信機2aは前記制御信号で指定されたタイムスロットで
定期的（例えば１乃至10回／程度）に質問信号である赤
外光を先行車両1bへ送信する。
光送信機2a、画像処理装置10aに対し、所定のタイムス
ロットで動作させるための制御信号を出力する。赤外光
送信機2aは前記制御信号で指定されたタイムスロットで
定期的（例えば１乃至10回／程度）に質問信号である赤
外光を先行車両1bへ送信する。
先行車両1bの赤外光受信機7bが後続の車両1aから送信
される前記質問信号を受信すると、標識応答器9bは応答
信号を送信させるための制御信号を出力する。２基の赤
外光標識機5b,6bは前記制御信号に基づき所定の時間
（例えば0.03乃至0.3秒程度）、後続車両1aに対して応
答信号である赤外光を出力する。
される前記質問信号を受信すると、標識応答器9bは応答
信号を送信させるための制御信号を出力する。２基の赤
外光標識機5b,6bは前記制御信号に基づき所定の時間
（例えば0.03乃至0.3秒程度）、後続車両1aに対して応
答信号である赤外光を出力する。
後続の車両1aのCCDカメラ3aは前記応答信号を受信
し、先行する車両1bに搭載されている２基の赤外光標識
機5b,6bの像を観測する。この場合、CCDカメラ3aの前面
には可視光を遮断し、赤外光のみを通すフィルタ4aが装
着されているので、背景等の不必要な動画像成分は阻止
され、赤外光標識機5b,6bからの赤外光のみがカメラ3a
に到達する。従って、カメラ3aによって得られる画面に
は、第２図に示すように赤外光標識機5b,6bに夫々対応
する像Q1,Q2のみが現われ、極めて簡素化されたものと
なる。
し、先行する車両1bに搭載されている２基の赤外光標識
機5b,6bの像を観測する。この場合、CCDカメラ3aの前面
には可視光を遮断し、赤外光のみを通すフィルタ4aが装
着されているので、背景等の不必要な動画像成分は阻止
され、赤外光標識機5b,6bからの赤外光のみがカメラ3a
に到達する。従って、カメラ3aによって得られる画面に
は、第２図に示すように赤外光標識機5b,6bに夫々対応
する像Q1,Q2のみが現われ、極めて簡素化されたものと
なる。
前記画面において、その横方向画面幅2q0は車両1aの
中心線に対するカメラ3aの水平方向の有効指向角の範囲
±θに対応する。該画面中における２基の赤外光標識機
像Q1,Q2の間隔、及び該画面の中心線からの２基の赤外
光標識機像Q1,Q2の中心点のずれを、夫々該画面の水平
方向画面幅2q0で正規化した値を求め、夫々ξ及びζと
すると、当該車両と該先行車両との間の車間距離Ｌ及び
両走行車両の中心線のずれＷは、第１図から明らかなよ
うに次の関係式から算出される。
中心線に対するカメラ3aの水平方向の有効指向角の範囲
±θに対応する。該画面中における２基の赤外光標識機
像Q1,Q2の間隔、及び該画面の中心線からの２基の赤外
光標識機像Q1,Q2の中心点のずれを、夫々該画面の水平
方向画面幅2q0で正規化した値を求め、夫々ξ及びζと
すると、当該車両と該先行車両との間の車間距離Ｌ及び
両走行車両の中心線のずれＷは、第１図から明らかなよ
うに次の関係式から算出される。
画像処理装置10aはCCDカメラ3aで観測した画像のう
ち、回線制御器8aからの制御信号により指定されたタイ
ムスロットに対応した期間の画像について、すなわち先
行車両1bから応答信号が送信されてくる期間内における
画像について画像処理を実行する。これにより対向車線
を走行する車両から送信される赤外光による影響を低減
することができる。画像処理装置10aは前記画像処理に
おいて、（１）式に基づき当該車両1aと先行車両1bとの
間の車間距離Ｌ及び両走行車両1a,1bの中心線のずれＷ
を算出し、相対位置情報端子11aから出力する。
ち、回線制御器8aからの制御信号により指定されたタイ
ムスロットに対応した期間の画像について、すなわち先
行車両1bから応答信号が送信されてくる期間内における
画像について画像処理を実行する。これにより対向車線
を走行する車両から送信される赤外光による影響を低減
することができる。画像処理装置10aは前記画像処理に
おいて、（１）式に基づき当該車両1aと先行車両1bとの
間の車間距離Ｌ及び両走行車両1a,1bの中心線のずれＷ
を算出し、相対位置情報端子11aから出力する。
以上説明したように本実施例においては、各走行車両
は先行車両に対して定期的に赤外光による質問信号を送
信し、先行車両から赤外光による応答信号を受信して相
対位置情報を取得し、一方、後続の車両から赤外光によ
る質問信号を受信したときは所定期間赤外光による応答
信号を後続車両に送信し、後続車両の相対位置情報の取
得に協力しながら走行するものである。
は先行車両に対して定期的に赤外光による質問信号を送
信し、先行車両から赤外光による応答信号を受信して相
対位置情報を取得し、一方、後続の車両から赤外光によ
る質問信号を受信したときは所定期間赤外光による応答
信号を後続車両に送信し、後続車両の相対位置情報の取
得に協力しながら走行するものである。
（発明の効果） 本発明によれば、同一車線は勿論のこと隣接する左右
の車線を走行中の車両を含めて相対位置関係の情報を抽
出することができるようになる。また本発明によれば、
質問応答形で駆動する赤外光標識を観測対象とするため
に、信頼性の高い計測が低価格の画像処理で可能とな
る。かかる本発明の効果を総合して、交通事故を未然に
防止して高度な安全性と円滑な交通流を実現する走行支
援システムの実現に大きく貢献する。
の車線を走行中の車両を含めて相対位置関係の情報を抽
出することができるようになる。また本発明によれば、
質問応答形で駆動する赤外光標識を観測対象とするため
に、信頼性の高い計測が低価格の画像処理で可能とな
る。かかる本発明の効果を総合して、交通事故を未然に
防止して高度な安全性と円滑な交通流を実現する走行支
援システムの実現に大きく貢献する。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図はCCDカメラ
による観測画像を示す図である。 1a,1b……車両、2a,2b……赤外光送信機、3a,3b……CCD
カメラ、4a……フィルタ、5a,5b,6a,6b……赤外光標識
機、7a,7b……赤外光受信機、8a……回線制御器、9a…
…標識応答器、10a……画像処理装置、11a……相対位置
情報端子。
による観測画像を示す図である。 1a,1b……車両、2a,2b……赤外光送信機、3a,3b……CCD
カメラ、4a……フィルタ、5a,5b,6a,6b……赤外光標識
機、7a,7b……赤外光受信機、8a……回線制御器、9a…
…標識応答器、10a……画像処理装置、11a……相対位置
情報端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−196488（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−101537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−28884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−156655（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−145177（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95 B60R 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】質問信号である赤外光を定期的に先行車両
に送信する赤外光送信機と、 可視光を遮断し、先行車両からの応答信号である赤外光
に感応するCCDカメラと を各車両の前部に設け、 後続車両からの質問信号である赤外光を受信する赤外光
受信機を前記各車両の後部に設け、 前記赤外光受信機による質問信号の受信後、一定期間応
答信号である赤外光を後続車両に送信する２基の赤外光
標識機を前記各車両の後部の左右に所定間隔で設け、 前記CCDカメラによる画像を処理することにより走行車
両間の相対位置を計測することを特徴とする近隣走行車
両との相対位置計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288342A JP2886324B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 近隣走行車両との相対位置計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288342A JP2886324B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 近隣走行車両との相対位置計測システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164281A JPH04164281A (ja) | 1992-06-09 |
| JP2886324B2 true JP2886324B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=17728961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288342A Expired - Fee Related JP2886324B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 近隣走行車両との相対位置計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3533269B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2004-05-31 | 光洋精工株式会社 | 車両の位置検知システム |
| DE19945588A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-04-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Sensoranordnung |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2288342A patent/JP2886324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04164281A (ja) | 1992-06-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |