JP3399104B2

JP3399104B2 - 先行車検出装置及び接近警報装置

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Publication number: JP3399104B2
Application number: JP19497494A
Authority: JP
Inventors: 和彦金原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 2003-04-21
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JPH0843083A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理によって先行
車検出を行なう先行車検出装置に関し、とくに高速道路
における先行車の検出及びそれを用いて車間距離を計
り、先行車に異常接近が発生したとき警報する接近警報
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の先行車検出装置に関しては、例え
ば、特開平３−２７３５００号公報に開示されているも
のがある。このものは、撮像手段によって得られた前方
画像より、自車走行領域を認識し、該走行領域におい
て、車両の水平エッジ成分を利用して、水平エッジを探
すことを以て車両検出を行なう。また、取付位置の既知
のビデオカメラと、その画像内の車両最下端部水平エッ
ジ位置より、車間距離を算出して、自車速によって対先
行車間で危険度判断を行ない、そして危険と判定された
場合は警報により運転者に注意を促すというシステムで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の先行車検出装置にあっては、先行車の検出は
水平エッジの検出に基づいて行なわれるため、路面上に
は車両のほかに水平エッジが検出される物標が多数存在
し、例えば跨道橋の影や、車間距離確認用白線や、道路
継ぎ目など暗ー明ー暗、あるいは、明ー暗ー明等濃度差
が存在し、且つ走行路進行方向に対して略垂直方向に分
布してあるから、誤検出が多い。

【０００４】そして車間距離は車両最下部水平エッジの
画像内位置によって検出するとしているが、車両は、図
１６の（ａ）で示すように路面上に影２５３を伴ない、
その車両影には濃度諧調が存在するために（ｂ）のよう
に車両下部近傍においては影２５３による複数水平エッ
ジが存在することになり、水平エッジが検出されても、
車両最下部水平エッジの特定が困難である。従って、図
１７で示すように仮に車両近傍の下端水平エッジから車
間距離を演算すると実際の車間距離より短い距離値を出
力ことになり、例えば接近警報装置に適用した場合、頻
繁に警報が発生することにより運転者に違和感を与えか
ねない。

【０００５】上記問題に対する１つの対策としては、橋
影、道路標識、道路継ぎ目などの水平エッジは道幅いっ
ぱいに分布し、また電柱などの路肩静止物の場合は影の
水平エッジに静止物の最下部上方のエッジが走行レーン
外から分布するという特徴を持っていることから、例え
ば車両下端部より上方で検出される水平エッジの幅が所
定範囲内であること利用しての誤検出防止方法が考えら
れる。しかしこの場合、水平エッジ幅を実際の車幅に変
換する際、車両下端座標における道幅が必要となるが、
車両近傍の水平エッジ最下端の座標がすなわち車両下端
座標たりえないので、新たなに車両下端を特定する手段
が必要となるという問題があった。

【０００６】また、画像の下端の水平エッジの周辺にお
いて原画像内で車線内濃度値が車両影として認識し得る
低い濃度値を有することから、濃度値で道路標識、継ぎ
目等による誤検出を防止するというアルゴリズムを考え
た場合、車線内のどこを参照したらよいのかが分からな
いため、効率が非常に低い。従ってこの場合は影として
十分低い濃度値が得られるのかが特定されないという問
題もあった。この発明は、上記問題点に鑑み、誤検出を
無くし、より精度の高い先行車検出装置を提供し、また
これを用いて接近警報装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため請求項１記載の
本発明は、図１で示すように、車両に装着され前方道路
を撮像する撮像手段１と、前方道路原画像にフィルタ処
理を施して水平エッジを検出してエッジ画像を生成する
水平エッジ検出手段２と、上記水平エッジ画像、原画像
を保持する記憶手段３と、自車走行レーン検出手段４
と、該自車走行レーンにおいて、原画像の濃度値が変化
することを反映した水平エッジ強度を縦方向の画像座標
ｙの所定の関数Ｒ（ｙ）で評価する評価手段５と、該評
価結果に基づき上記自車走行レーン内の先行車候補とみ
なせる水平エッジ位置ｙｏを検出する先行車候補検出手
段６と、該ｙｏを起点として画面上方にて初めてエッジ
強度が極小となる座標ｙｓを検出する先行車下端位置検
出手段７と、上記自車走行レーン内に前記座標ｙｓ上の
原画像濃度値が所定範囲内にあるか否かを判定する濃度
判定手段８とを備え、該原画像濃度値が所定範囲内であ
るときに先行車の検出信号を出力するものとした。

【０００８】請求項２記載の発明は、車両に装着され前
方道路を撮像する撮像手段１と、前方道路原画像にフィ
ルタ処理を施して水平エッジを検出してエッジ画像を生
成する水平エッジ検出手段２と、上記水平エッジ画像、
原画像を保持する記憶手段３と、自車走行レーン検出手
段４と、該自車走行レーンにおいて、原画像の濃度値が
変化することを反映した水平エッジ強度を縦方向の画像
座標ｙの所定の関数Ｒ（ｙ）で評価する評価手段５と、
該評価結果に基づき上記自車走行レーン内の先行車候補
とみなせる水平エッジ位置ｙｏを検出する先行車候補検
出手段６と、該ｙｏを起点として画面上方にて初めてエ
ッジ強度が極小となる座標ｙｓを検出する先行車下端位
置検出手段７と、上記自車走行レーン内に前記座標ｙｓ
上の原画像濃度値が所定範囲内にあるか否かを判定する
濃度判定手段８と、前記座標ｙｓより上方に、幅が所定
範囲にある水平エッジの有無を判定する幅判定手段９と
を備え、上記原画像濃度値が所定範囲内、かつ水平エッ
ジの幅が所定範囲内であるときに先行車の検出信号を出
力するものとした。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記関数Ｒ（ｙ）
は、ｙにより定まる道幅相当画素数と、道該幅内におけ
る所定範囲の強度を有する水平エッジ点の個数との比と
されるものとした。請求項４記載の発明は、上記関数Ｒ
（ｙ）は、レーンマーカに平行するサーチラインを画像
座標系に変換したサーチライン上の水平エッジ強度とさ
れるものとした。請求項５記載の発明は、上記先行車下
端位置検出手段によるエッジ強度極小値の検出は、ある
水平エッジの強度値と、当該水平エッジのｙ座標前後の
水平エッジ強度値との差及び積によって行なうものとし
た。請求項６記載の発明は、上記先行車下端位置検出手
段によるエッジ強度極小値の検出は、前記関数Ｒ（ｙ）
の値が所定値以下であるか否かを判断することによって
検出するものとした。請求項７記載の発明は、上記先行
車下端位置検出手段によるエッジ位置ｙｓの検出は、過
去の先行車候補ｙｏ及びｙｏに対する座標ｙｓの位置を
メモリテーブルに記憶し、検出されたｙｏによって該メ
モリテーブルを参照して検出を行なうものとした。

【００１０】請求項８記載の発明は、上記自車走行レー
ン検出手段５は、上記原画像上で白線候補点を検出し、
該候補点により決定される白線を所定のパラメータによ
って記述される近似曲線で近似し自車走行レーンを検出
するものとした。請求項９記載の発明は、上記近似曲線
の記述式は、少なくともａ（白線からの距離に相当）、
ｂ（道路曲率に相当）、ｃ（対道路ヨー角に相当）、ｄ
（道路とカメラのなす角に相当するピッチ角）、ｅ（道
路幅に相当）という５つのパラメータを含むものとし
た。請求項１０記載の発明は、上記近似曲線の記述式
は、二次式とされるものとした。請求項１１記載の発明
は、上記二次式は、ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／
（ｙ−ｄ）＋ｃ（但し、ｉは整数とする。）とされる
ものとした。請求項１２記載の発明は、上記近似は、最
小二乗法で近似するものとした。

【００１１】請求項１３記載の発明は、図２で示すよう
に、車両前方に装着され前方道路を撮像する撮像手段１
と、前方道路原画像にフィルタ処理を施して水平エッジ
を検出してエッジ画像を生成する水平エッジ検出手段２
と、上記原画像、水平エッジ画像を保持する記憶手段３
と、自車走行レーン検出手段４と、該自車走行レーン上
において、原画像の濃度値が変化することを反映した水
平エッジ強度を縦方向の画像座標ｙの所定の関数Ｒ
（ｙ）で評価する評価手段５と、該評価結果に基づき上
記自車走行レーン内の先行車候補とみなせる水平エッジ
位置ｙｏを検出する先行車候補検出手段６と、該ｙｏを
起点として画面上方にて初めてエッジ強度が極小となる
座標ｙｓを検出する先行車下端位置検出手段７と、上記
自車走行レーン内に前記座標ｙｓ上の原画像濃度値が所
定範囲内にあるか否かを判定する濃度判定手段８と、前
記座標ｙｓをもとに先行車との概略車間距を算出する距
離算出手段１０と、車両に装着され先行車との車間距離
を測定する測距手段１１と、自車速を検出する速度検出
手段１２と、上記概略車間距離値、測距手段の測定値、
自車速度により先行車への接近状況を判断し警報を発す
る警報手段１３とを備えるものとした。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、前方道路原画像にフィル
タ処理を施して水平エッジ画像を作成する。そして水平
エッジ画像の下から明→暗方向に原画像の濃度値が変化
することを反映した水平エッジ強度を所定の関数Ｒ
（ｙ）で評価し、その評価結果によって先行車の下端候
補とみなせる水平エッジを抽出し、該水平エッジの位置
座標ｙｏから、さらに上方向を探索し初めて水平エッジ
の強度の絶対値が極小となる座標位置ｙｓを検出する。
そして該エッジの座標位置ｙｓから原画像上で所定範囲
内に所定濃度値以下の画素の有無によって、検出された
エッジは先行車のものであるかを判定する。これにより
誤検出が少なく、先行車が確実に検出される。

【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明に加
えて、さらに検出された水平エッジの位置座標ｙｓか
ら、原画像上で所定範囲内に水平エッジの有無によっ
て、検出されたエッジは先行車のものであるかを重ねて
判定する。先行車の検出がより確実に行なわれる。請求
項３の発明では、関数Ｒ（ｙ）は道幅に相当する画素数
と、該道幅内における所定範囲内の強度を有する水平エ
ッジ点の個数との比として設定される。これにより跨道
橋、道路の継ぎ目などによる誤検出が防げる。請求項４
の発明では、関数Ｒ（ｙ）はレーンマーカに平行するサ
ーチラインを画像座標系に変換したサーチライン上の水
平エッジ強度で設定される。これにより水平エッジと垂
直方向から水平エッジを探索することができる。

【００１４】請求項５の発明では、上記先行車下端位置
検出手段は、あるｙ座標前後の水平エッジ強度値と、該
座標における強度値との差及び積によってエッジ強度極
小値の検出を行なう。これにより検出値に信頼性が高
く、先行車量の検出精度を向上する。請求項６の発明で
は、上記先行車下端位置検出手段は、所定値と前記関数
Ｒ（ｙ）の値との比較によってエッジ強度極小値を検出
する。これにより画像処理装置の負担が軽減する。請求
項７の発明では、過去の検出値ｙｏ及びｙｓをテブルメ
モリに記憶し、検出されたｙｏによりそれを参照するこ
とで座標ｙｓを検出する。これによりｙｓの検出速度が
向上する。請求項８の発明では、自車走行レーンの検出
は、原画像上の白線候補点を所定のパラメータによって
記述される近似曲線で近似することによって検出する。
これにより検出速度が向上する。

【００１５】請求項９記載の発明では、上記近似曲線の
記述式は、少なくともａ（白線からの距離に相当）、ｂ
（道路曲率に相当）、ｃ（対道路ヨー角に相当）、ｄ
（道路とカメラのなす角に相当するピッチ角）、ｅ（道
路幅に相当）という５つのパラメータを含むから、各レ
ーンマーカの位置を認識することができる。請求項１０
の発明では、、二次式を用いて近似曲線を構成する。高
速な近似ができる。請求項１１の発明では、近似曲線を
ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ
（但し、ｉは整数とする。）で表現する。高速かつ誤差
の少ない近似ができる。請求項１２記載の発明は、近似
曲線を最小二乗法で近似する。近似誤差が最小となる。
請求項１３の発明では、先行車を検出し、その画像上位
置から概略車間距離を算出する。その概略車間距離をも
とに測距手段から正確な測定値を抽出し、自車速とによ
り、先行車への接近状況を判断して、警報装置を作動さ
せる。これにより正確な位置測定ができる。

【００１６】

【実施例】図３は、この実施例の構成を示す。まず車
両２０のフロントウインドウ上部に前方に向けてビデオ
カメラ２１が設けられている。このビデオカメラ２１で
車両２０の前方道路を撮像し、その路面画像はコントロ
ーラ２２に入力され、ここでこの路面画像に画像処理を
施して自車走行レーンを検出する。そしてその自車走行
レーン内でさらに先行車を検出し、概略車間距離を算出
する。

【００１７】コントローラ２１にはさらに車両２０の前
端に設けられたレーザレーダ距離計２３と前車輪に設け
られた車速センサ２４が接続され、検出値が入力され
る。レーザレーダ距離計２３は３つのヘッドを有して、
それぞれ左（Ｌ）、中央（Ｃ）、右（Ｒ）の３方向に所
定の指向角を付けられて設置される。各ヘッドはそれぞ
れの方向にビームを発して先行車を含む物体の距離を検
出する。

【００１８】コントローラ２１では、上記概略車間距離
をもとにレーザレーダ距離計２３による３つの距離検出
値の中から車間距離とされる検出値を選出して採用す
る。そしてその車間距離と車速センサ２４の入力値とに
基づいて、先行車への接近状況が判断される。その判断
結果を受けてそれに接続されている表示装置２５が相応
の警報表示をし運転者に注意を促す。

【００１９】次に、この実施例における先行車の検出に
ついて説明する。図４は、先行車を含む路面画像及び
その画像特徴を示す。図４において、車両下部には濃度
階調を有する車両影が存在する。この車両影に起因しそ
の濃度値の変化を反映した水平エッジ強度は、ｙ座標の
変化に従い変化し、低い濃度値を示した車両の底部では
極小値となる。従って、水平エッジ画像上ではその水平
エッジ強度が画面下から初めて極小となる位置が車両の
最下端部とみなすことができ、かつ原画像上では濃度値
の最も低い位置である。

【００２０】走行レーンにおいて、車両近傍の水平エッ
ジの長さの最大値は車両幅を反映した長さとなるため、
例えば軽自動車の場合車幅１．４ｍに対し道幅を高速道
路を想定して３．５ｍとすれば、水平エッジの長さと水
平エッジが所在の道幅の比Ｎｅ／Ｎｗの比によって、影
が車両のものであるかどうかが分かる。

【００２１】従って水平エッジ画像上では、水平エッジ
画像の下からエッジ強度を画像座標系上のｙのＮｅ
（ｙ）／Ｎｗ（ｙ）で評価し、該評価結果に基づいて該
走行レーン上で車両候補と考えられる水平エッジを検出
することができる。そして検出されるｙ座標を起点とし
て画面上方にて初めてＲ（ｙ）が極小となる座標を検出
することによって先行車を検出することが可能である。

【００２２】図５はコントローラ２１における処理の流
れを示す。すなわち、まずステップ１００において、
レーダ距離計２３から３つの距離測定値ＬＬ、ＬＣ、Ｌ
Ｒを取り込む。ステップ１０１で、ビデオカメラ２１か
ら路面画像信号を取り込む。ステップ１０２で、速度セ
ンサ２４から自車速を取り込む。続いてステップ１０３
において、上記の各検出値を画像信号とともにＲＡＭメ
モリに記憶させる。ＲＡＭメモリは画像信号の走査と同
期して各信号を次のフレームが来るまで保持する。

【００２３】ステップ１０４において、ＲＡＭメモリ内
に保持された画像信号に対し画像処理を施して、水平エ
ッジを検出する。そしてステップ１０５で、水平エッジ
画像をＲＡＭメモリに記憶させる。これも上記と同様に
フレーム毎に更新する。なお上記ステップ１０３〜１０
５はパイプライン構造を有する画像処理装置を用いるこ
とにより同時に行なうことも可能である。

【００２４】続いてステップ１０６において、路面画像
上でレーンマーカ検出を行なって、各レーンマーカに図
６で示すようにＮｏ数を与えて、それぞれの座標位置を
認識する。これには、例えば次式のような自車位置、方
位と関連づけたパラメータを含む白線モデル式で路面画
像におけるレーンマーカの近似を行なって認識すること
ができる。ｘｉ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃここで、ａ：左側の白線からの距離に相当ｂ：道路曲率に相当ｃ：対角路ヨー角に相当ｄ：ピッチ角、道路とビデオカメラのなす角に相当ｅ：道路幅に相当、ｉ：整数、左側から数えるレーンマーカＮ
ｏ数である。すなわち原画像上で、いくつかの白線候補を検
出して、白線モデルとなる上式を例えば最小二乗法でカ
ーブフィットすることによって、パラメータａ〜ｅを求
めて、レーンマーカＮｏ数で走行レーンが認識される。

【００２５】以下検出されたレーンマーカの座標位置は
白線モデル表示として次の処理を説明していく。ステッ
プ１０７において、白線モデルのパラメータａ〜ｅによ
り自車のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカＮｏ
が求められて、自車走行レーンを認識する。ステップ１
０８で、ＲＡＭメモリに保持された水平エッジ画像上
で、画面の下から一定の強度を有し、かつ道幅との比が
所定範囲内の水平エッジを車両下端候補として検出す
る。

【００２６】これには、まず図７の（ａ）に示す矢印Ａ
のように画面の下からｙ軸に沿って走行レーンを探索し
て、各水平エッジ点の個数を検出するとともに該水平エ
ッジのｙ座標における道幅の画素数を検出する。次式
で、水平エッジのｙ軸座標を検出する。ｉｆＲ（ｙ）＞Ｒｔｔｈｅｎｙｏ＝ｙここで、Ｒ（ｙ）は〔Ｎｅ／Ｎｗ〕×１００％とし、Ｎ
ｅは水平エッジ点の個数、Ｎｗは該水平エッジにおける
道幅の画素数、Ｒｔは水平エッジの強度下限値を定める
しきい値でる。その水平エッジの検出ができたら、次の
ステップへ進む。検出ができなければステップ１００に
戻る。

【００２７】上記車両下端候補が検出されると、ステッ
プ１０９において、次式の計算を行なって、図７の
（ａ）のように座標ｙｏより画面上方からＲ（ｙ）が初
めて極小となる座標値を検出し、その検出値ｙｓを車両
下端座標として認識される。

【数１】ここに、Δｙは先行車下端位置検索範囲のｙ方向に制限
を与える定数である。添え字ｊは３つのｙ座標の直前後
関係を示すもので、−１は画面上で１画素下方を、＋１
は画面上で１画素上方をそれぞれ表わす。図８はそのｙ
ｓ座標の検出過程を示している。すなわち、矢印Ｃが示
す方向に評価関数Ｒ（ｙ）の前後差に基づいて符号が変
わるところでそれを最小値と認識し座標ｙｓが検出され
る。

【００２８】ステップ１１０において、さらに原画像上
で、ｙｓ座標と道幅で規定される領域内で所定濃度以下
の画素が存在するかを調べる。存在するならば、次のス
テップへ進む。存在しないならばステップ１００に戻
る。これにより、車両影ではない図９の（ａ）、（ｂ）
のような車間距離確認用白線１１３、道路継ぎ目１１４
などの誤検出を防ぐことが出来る。ステップ１１１にお
いて、図７の（ｃ）のように水平エッジ画像上で矢印Ｂ
が示す方向にｙｓより上方の自車走行レーン領域内で、
各水平エッジの点の個数Ｎｅとｙｓ座標における道幅の
画素数Ｎｗ（ｙｓ）との比Ｎｅ／Ｎｗ（ｙｓ）で評価関
数Ｇ（ｙ）を作成する。なお評価関数Ｇ（ｙ）の作成に
は例えば水平エッジのｙ座標毎に該当する道幅の画素数
を計数することによって求めることができる。

【００２９】ステップ１１２において、上記Ｇ（ｙ）よ
り、次式を満足する水平エッジがあるかを調べる。１．４／３．５≦Ｇ（ｙ）≦２．５／３．５なお、２．５は大型トラックの車幅である。そして上式
を満足する水平エッジの両端の座標ｘｃ０、ｘｃ１とｙ
ｓにおける自車走行レーンマーカ座標ｘ０（ｙｓ）、ｘ
１（ｙｓ）により、次式で、その水平エッジが車線内に
収まっているかを検出する。［ｘ０（ｙｓ）＜ｘｃ０］ａｎｄ［ｘ１（ｙｓ）＞ｘｃ
１］上記何れの条件とも満たされるなら、次のステップへ進
む。満たされなかったら、ステップ１００に戻る。これ
により、ｙｓは車両下端と認識することが出来、図１０
のような同じ影である跨道橋の影１１１、および図１１
のような路肩静止物の影１１２は車両の影と区別され
る。

【００３０】上記の処理によって先行車が検出される
と、続いて概略車間距離と自車との接近状況を検出す
る。ステップ１１３において、道路の勾配を無視して、
前記白線モデルの近似によって求められたピッチ角ｄ及
び上記のｙｓを用いて、次式で先行車までの概略距離を
算出する。Ｌ＿ＩＭＧ＝Ｆ・Ｈ０／（ｙｓ−ｄ）ここで、Ｆは焦点距離に対応した定数、Ｈ０はビデオカ
メラ取り付け高さを表わす。ステップ１１４で、ＲＡＭ
メモリからレーザレーダの３つの測定値を読み込み、上
記概略距離との差の絶対値ΔＬＬ、ΔＬＣ、ΔＬＲを求
める。ステップ１１５で、上記ΔＬＬ〜ΔＬＲ内の最小
値を求め、該最小値をもたらすレーダ距離値を先行車ま
での距離として採用する。

【００３１】ステップ１１６において、ＲＡＭメモリか
ら自車速度の検出値を読み込んで、上記で得られた車間
距離を時間に対し微分計算をし、その相対速度と、自車
速とによって、接近し過ぎか否かの判断を行ない、もし
接近し過ぎと判断されなければステップ１００に戻る。
接近し過ぎと判断されれば表示装置２５へ警報指令を出
力する。その後ステップ１００に戻り上記のフローを繰
り返し、連続的に検出が行なわれる。本実施例は以上の
ように構成され、その結果、車両の影でない車間距離確
認白線や、道路継ぎ目などの水平エッジによる誤検出が
防げられるとともに、跨道橋および路肩静止物の影が先
行車量の影と区別され、その誤検出も防止され、確実に
先行車を検出できる。

【００３２】図１２は、本発明の第２の実施例として、
第１の実施例で示した車両下端の検出の変形例を示す。
すなわち、予めしきい値Ｒｔを設定し、関数Ｒ（ｙ）を
それと比較することによって、極小値を検出する。そし
てその極小値の座標を先行車下端位置として検出する。
そのほかの構成は第１の実施例と同様である。

【００３３】次に、本発明の第３の実施例として、第１
の実施例で示した車両下端の検出の変形例を示す。本実
施例では、図１３で示すように原画像上で検出されたレ
ーンマーカに平行した５つのサーチラインを作成し、サ
ーチライン上の水平エッジ強度分布を図１４のように各
ラインごとに作成する。その強度に対してしきい値ｅｈ
＿ｔを設けて、それ以上のピークが存在するラインを選
出し、一定の個数以上存在するという条件のもと、図１
４の例ではそのピーク位置ｙ２〜ｙ４の平均値をｙｏ＝
（ｙ２＋ｙ３＋ｙ４）／３でとることにより先行車下端
候補ｙｏ及びｙｓを算出する。そのほかの構成は第１の
実施例と同様である。

【００３４】次に第４実施例として、さらに簡略化した
検出方法について説明する。すなわち、過去検出された
車両下端候補座標ｙｏと車両下端座標ｙｓ及びその差Δ
ｙを図１５のようにテーブルメモりに格納し、以後該テ
ーブルを参照することによって、先行車下端位置を検出
するものである。上記実施例では、接近警報装置を応用
した例を中心に説明してきたが、これに限らず、例えば
先行車に自動的に追従する自律走行車などにも応用する
ことが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、水平エッジの画像下
から明→暗方向に原画像の濃度値が変化することを反映
した水平エッジ強度を所定の関数Ｒ（ｙ）で評価し、そ
の評価結果によって先行車の下端候補とみなせる水平エ
ッジを抽出して、該水平エッジが抽出された位置座標か
ら上方向に初めて該水平エッジの強度の絶対値が極小と
なる座標位置を検出する。そして該水平エッジの座標位
置から所定範囲内に所定濃度値以下の画素が有無によっ
て、先行車の下端位置座標を検出するから、誤検出が少
なく、確実に先行車が検出される。そして検出された先
行車の下端位置座標から、画像の上方の所定範囲内に水
平エッジが有ることによって、先行車の存在を判定する
ようにしたときには、先行車の検出がより確実に行なわ
れる。また関数Ｒ（ｙ）は道幅に相当する画素数と、該
道幅内における所定範囲内の強度を有する水平エッジ点
の個数との比として設定すると、跨道橋、道路の継ぎ目
などによる誤検出が防げる。さらにまた関数Ｒ（ｙ）は
レーンマーカに平行するサーチラインを画像座標系に変
換したサーチライン上の水平エッジ強度の平均値で設定
するときには、検出値の信頼性が向上する。これによ
り、信頼性の高い先行車検出が可能となり、画像による
車間距離算出をより正確に行なえる

【図面の簡単な説明】

【図１】クレームの対応図である。

【図２】クレームの対応図である。

【図３】第１の実施例の構成を示す図である。

【図４】先行車を含む路面画像及びその濃度、水平エッ
ジ強度を示す図である。

【図５】コントローラにおける処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図６】白線モデルの説明図である。

【図７】水平エッジ画像における水平エッジとｙ座標の
関係及びその原画像を示す図である。

【図８】車両下影部水平エッジの検出過程を示す図であ
る。

【図９】水平エッジの有する画像である。

【図１０】影の有する画像である。

【図１１】影の有する画像である。

【図１２】車両下影部水平エッジの検出を示す図であ
る。

【図１３】サーチラインを有する路面画像である。

【図１４】サーチライン上で検出した水平エッジ強度を
示す図である。

【図１５】テブルメモリの例を示す図である。

【図１６】原画像とその水平エッジ画像を示す図であ
る。

【図１７】原画像とその水平エッジ強度の変化を示す図
である。

【符号の説明】

１撮像手段２水平エッジ検出手段３記憶手段４自車走行レーン検出手段５評価手段６先行車候補検出手段７先行車下端位置検出手段８濃度判定手段９幅判定手段１０距離算出手段１１速度手段１２測距手段１３警報手段２０自車両２１ビデオカメラ２２コントローラ２３レーザレーダ２４速度センサ２５警報表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０６Ｔ 1/00 ２８０Ｇ０６Ｔ 1/00 ２８０ 7/60 ２５０ 7/60 ２５０Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 G01C 3/06 G06T 1/00 280 G06T 7/60 250 G08G 1/16 B60R 21/00 624 B60R 21/00 626

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に装着され前方道路を撮像する撮像
手段と、前方道路原画像にフィルタ処理を施して水平エ
ッジを検出してエッジ画像を生成する水平エッジ検出手
段と、上記水平エッジ画像、原画像を保持する記憶手段
と、自車走行レーン検出手段と、該自車走行レーンにお
いて、原画像の濃度値が変化することを反映した水平エ
ッジ強度を縦方向の画像座標ｙの所定の関数Ｒ（ｙ）で
評価する評価手段と、該評価結果に基づき上記自車走行
レーン内の先行車候補とみなせる水平エッジ位置ｙｏを
検出する先行車候補検出手段と、該ｙｏを起点として画
面上方にて初めてエッジ強度が極小となる座標ｙｓを検
出する先行車下端位置検出手段と、上記自車走行レーン
内に前記座標ｙｓ上の原画像濃度値が所定範囲内にある
か否かを判定する濃度判定手段とを備え、該原画像濃度
値が所定範囲内であるときに先行車の検出信号を出力す
ることを特徴とする先行車検出装置。
【請求項２】車両に装着され前方道路を撮像する撮像
手段と、前方道路原画像にフィルタ処理を施して水平エ
ッジを検出してエッジ画像を生成する水平エッジ検出手
段と、上記水平エッジ画像、原画像を保持する記憶手段
と、自車走行レーン検出手段と、該自車走行レーンにお
いて、原画像の濃度値が変化することを反映した水平エ
ッジ強度を縦方向の画像座標ｙの所定の関数Ｒ（ｙ）で
評価する評価手段と、該評価結果に基づき上記自車走行
レーン内の先行車候補とみなせる水平エッジ位置ｙｏを
検出する先行車候補検出手段と、該ｙｏを起点として画
面上方にて初めてエッジ強度が極小となる座標ｙｓを検
出する先行車下端位置検出手段と、上記自車走行レーン
内に前記座標ｙｓ上の原画像濃度値が所定範囲内にある
か否かを判定する濃度判定手段と、前記座標ｙｓより上
方に、幅が所定範囲にある水平エッジの有無を判定する
幅判定手段とを備え、上記原画像濃度値が所定範囲内、
かつ水平エッジの幅が所定範囲内であるときに先行車の
検出信号を出力することを特徴とする先行車検出装置。
【請求項３】上記関数Ｒ（ｙ）は、ｙにより定まる道
幅相当画素数と、該道幅内における所定範囲の強度を有
する水平エッジ点の個数との比とされることを特徴とす
る請求項１または２記載の先行車検出装置。
【請求項４】上記関数Ｒ（ｙ）は、レーンマーカに平
行するサーチラインを画像座標系に変換したサーチライ
ン上の水平エッジ強度とされることを特徴とする請求項
１または２記載の先行車検出装置。
【請求項５】上記先行車下端位置検出手段によるエッ
ジ強度極小値の検出は、ある水平エッジの強度値と、当
該水平エッジのｙ座標前後の水平エッジ強度値との差及
び積によって行なうことを特徴とする請求項１または２
記載の先行車検出装置。
【請求項６】上記先行車下端位置検出手段によるエッ
ジ強度極小値の検出は、前記関数Ｒ（ｙ）の値が所定値
以下であるか否かを判断することによって検出すること
を特徴とする請求項１、２、３または４記載の先行車検
出装置。
【請求項７】上記先行車下端位置検出手段によるエッ
ジ位置ｙｓの検出は、過去の先行車候補ｙｏ及びｙｏに
対する座標ｙｓの位置をメモリテーブルに記憶し、検出
されたｙｏによって該メモリテーブルを参照して検出を
行なうことを特徴とする請求項１または２記載の先行車
検出装置。
【請求項８】上記自車走行レーン検出手段は、上記原
画像上で白線候補点を検出し、該候補点により決定され
る白線を所定のパラメータによって記述される近似曲線
で近似して自車走行レーンを検出することを特徴とする
請求項１または２記載の先行車検出装置。
【請求項９】上記近似曲線の記述式は、少なくともａ
（白線からの距離に相当）、ｂ（道路曲率に相当）、ｃ
（対道路ヨー角に相当）、ｄ（道路とカメラのなす角に
相当するピッチ角）、ｅ（道路幅に相当）という５つの
パラメータを含むことを特徴とする請求項８記載の先行
車検出装置。
【請求項１０】上記近似曲線の記述式は、二次式とさ
れることを特徴とする請求項８または９記載の先行車検
出装置。
【請求項１１】上記二次式は、ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ
−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ（但し、ｉは整数とす
る。）とされることを特徴とする請求項１０記載の先行
車検出装置。
【請求項１２】上記近似は、最小二乗法で近似するこ
とを特徴とする請求項８記載の先行車検出装置。
【請求項１３】車両に装着され前方道路を撮像する撮
像手段と、前方道路原画像にフィルタ処理を施して水平
エッジを検出してエッジ画像を生成する水平エッジ検出
手段と、上記水平エッジ画像、原画像を保持する記憶手
段と、自車走行レーン検出手段と、該自車走行レーンに
おいて、原画像の濃度値が変化することを反映した水平
エッジ強度を縦方向の画像座標ｙの所定の関数Ｒ（ｙ）
で評価する評価手段と、該評価結果に基づき上記自車走
行レーン内の先行車候補とみなせる水平エッジ位置ｙｏ
を検出する先行車候補検出手段と、該ｙｏを起点として
画面上方にて初めてエッジ強度が極小となる座標ｙｓを
検出する先行車下端位置検出手段と、上記自車走行レー
ン内に前記座標ｙｓ上の原画像濃度値が所定範囲内にあ
るか否かを判定する濃度判定手段と、前記座標ｙｓをも
とに先行車との概略車間距を算出する距離算出手段と、
車両に装着され先行車との車間距離を測定する測距手段
と、自車速を検出する速度検出手段と、上記概略車間距
離値、測距手段の測定値、自車速度により先行車への接
近状況を判断し警報を発する警報手段とを備えることを
特徴とする接近警報装置。