JP3399113B2 - 車両用走行路認識装置及びこれを用いた警報・走行制御装置 - Google Patents
車両用走行路認識装置及びこれを用いた警報・走行制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載され自車線
上の先行車両等の存在に拘わらず正確に走行路を認識す
る装置、及び走行路の正確な認識により先行車両との接
触を警報や自動ブレーキにより未然に回避したり、先行
車両に車間距離一定で自動的に追従することにより運転
者の安心感を向上させ運転負担を軽減する警報、走行制
御装置に関する。
上の先行車両等の存在に拘わらず正確に走行路を認識す
る装置、及び走行路の正確な認識により先行車両との接
触を警報や自動ブレーキにより未然に回避したり、先行
車両に車間距離一定で自動的に追従することにより運転
者の安心感を向上させ運転負担を軽減する警報、走行制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、先行車両との衝突を警報、回避し
たり、一定の車間距離で自動的に先行車両を追従するた
めに必要な車両用走行路認識装置としては、特開平４−
２９１４０５号公報に開示されているものがある。これ
は、走行路認識のためのウインドウ設定を、前フレーム
で検出した走行路形状から推定したものと、現フレーム
で既知の走行路形状から推定したものとを融合して行な
い、走行路構造を認識することにより、車両の自律走行
の際に必要な走行路の情報を得ている。
たり、一定の車間距離で自動的に先行車両を追従するた
めに必要な車両用走行路認識装置としては、特開平４−
２９１４０５号公報に開示されているものがある。これ
は、走行路認識のためのウインドウ設定を、前フレーム
で検出した走行路形状から推定したものと、現フレーム
で既知の走行路形状から推定したものとを融合して行な
い、走行路構造を認識することにより、車両の自律走行
の際に必要な走行路の情報を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両用走行路認識装置にあっては、前方に先
行車両等が存在し走行路境界線が遮蔽され画像情報とし
て得られない場合には、現フレームの既知道路形状のみ
ならず前フレームの道路形状も得られず全く走行路検出
ができなくなるという問題があった。
うな従来の車両用走行路認識装置にあっては、前方に先
行車両等が存在し走行路境界線が遮蔽され画像情報とし
て得られない場合には、現フレームの既知道路形状のみ
ならず前フレームの道路形状も得られず全く走行路検出
ができなくなるという問題があった。
【０００４】また、どちらかの情報が得られたとして
も、車両部分の画像データなどを処理するために余計な
時間を要するだけでなく、走行路境界線以外の画像デー
タによる誤検出が多いなどの問題がある。またこの装置
をもとに構成された衝突警報、回避装置や追従走行装置
などは、運転者に装置の信頼性を疑わせ、むしろ運転負
担を増大させるなどの問題が生ずる恐れがある。
も、車両部分の画像データなどを処理するために余計な
時間を要するだけでなく、走行路境界線以外の画像デー
タによる誤検出が多いなどの問題がある。またこの装置
をもとに構成された衝突警報、回避装置や追従走行装置
などは、運転者に装置の信頼性を疑わせ、むしろ運転負
担を増大させるなどの問題が生ずる恐れがある。
【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みなされたもの
であり、先行車両などにより道路境界線が遮蔽されてい
る場合でも高速、且つ正確に走行路を認識できる車両用
走行路認識装置と、この装置により信頼性の高い接近警
報、回避や追従走行のための警報、走行制御装置を提供
することを目的とする。
であり、先行車両などにより道路境界線が遮蔽されてい
る場合でも高速、且つ正確に走行路を認識できる車両用
走行路認識装置と、この装置により信頼性の高い接近警
報、回避や追従走行のための警報、走行制御装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【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、車両の前端に設置される前方道路の撮像手
段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割り付
ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に変化
する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段と、
設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に配列
している部分を検出する直線検出手段と、該検出直線か
ら自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出された
自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段と、
前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次フレ
ームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数など
のパラメータを決定するウインドウ設定手段とを備える
ものとした。
の本発明は、車両の前端に設置される前方道路の撮像手
段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割り付
ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に変化
する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段と、
設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に配列
している部分を検出する直線検出手段と、該検出直線か
ら自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出された
自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段と、
前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次フレ
ームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数など
のパラメータを決定するウインドウ設定手段とを備える
ものとした。
【０００７】とくに、ウインドウ設定手段は、上記車両
検出手段により検出した車両と自車との車間距離が所定
範囲内にある場合には、該車両の後端から手前の領域に
ウインドウを設定するのが好ましい。上記領域におい
て、ウインドウ設定個数は一定とし、ウインドウの縦方
向の大きさは車間距離が短くなるに従い小さく設定する
ことができる。その他、上記領域において、ウインドウ
の縦方向の大きさは一定とし、ウインドウの設定個数は
車間距離が短くなるに従い少なく設定することができ
る。あるいはさらに上記領域において、車間距離が短く
なるに従って縦方向の大きさを小さく設定するとともに
設定個数を少なく設定することができる。
検出手段により検出した車両と自車との車間距離が所定
範囲内にある場合には、該車両の後端から手前の領域に
ウインドウを設定するのが好ましい。上記領域におい
て、ウインドウ設定個数は一定とし、ウインドウの縦方
向の大きさは車間距離が短くなるに従い小さく設定する
ことができる。その他、上記領域において、ウインドウ
の縦方向の大きさは一定とし、ウインドウの設定個数は
車間距離が短くなるに従い少なく設定することができ
る。あるいはさらに上記領域において、車間距離が短く
なるに従って縦方向の大きさを小さく設定するとともに
設定個数を少なく設定することができる。
【０００８】車両と自車との車間距離が所定範囲の上限
値を越える場合、若しくは車両が存在しないことを検出
した場合には、自車の前方に縦方向の大きさ、縦方向の
位置と設定個数が一定のウインドウを設定するのが好ま
しい。車両検出手段により検出した車両と自車との車間
距離が所定範囲の下限値未満の場合には、自車と該車両
後端との間の領域から該車両の後端以遠の領域まで縦方
向の大きさ、縦方向の位置と設定個数が一定のウインド
ウを設定するのが好ましい。前記ウインドウの横方向位
置として、検出された境界線上でウインドウの縦方向座
標と検出した走行路より決定される横座標を中心とし、
上底、下底を所定幅でウインドウを設定するのが好まし
い。
値を越える場合、若しくは車両が存在しないことを検出
した場合には、自車の前方に縦方向の大きさ、縦方向の
位置と設定個数が一定のウインドウを設定するのが好ま
しい。車両検出手段により検出した車両と自車との車間
距離が所定範囲の下限値未満の場合には、自車と該車両
後端との間の領域から該車両の後端以遠の領域まで縦方
向の大きさ、縦方向の位置と設定個数が一定のウインド
ウを設定するのが好ましい。前記ウインドウの横方向位
置として、検出された境界線上でウインドウの縦方向座
標と検出した走行路より決定される横座標を中心とし、
上底、下底を所定幅でウインドウを設定するのが好まし
い。
【０００９】請求項１０記載の発明は、前記直線検出手
段が、ウインドウ内に存在する複数のエッジ点を直線候
補点として、直線候補点の濃度値の和が最大となる直線
を検出するものとした。請求項１１記載の発明は、前記
走行路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ
毎に検出した直線群を境界線とした部分を走行路として
認識するものとした。請求項１２記載の発明は、前記走
行路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ毎
に検出した直線の端点と、前フレームで決定された所定
パラメータで記述される走行路を近似する曲線式から得
られる点との座標の差に基づいて、パラメータを補正し
た新たな曲線により走行路を認識するものとした。
段が、ウインドウ内に存在する複数のエッジ点を直線候
補点として、直線候補点の濃度値の和が最大となる直線
を検出するものとした。請求項１１記載の発明は、前記
走行路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ
毎に検出した直線群を境界線とした部分を走行路として
認識するものとした。請求項１２記載の発明は、前記走
行路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ毎
に検出した直線の端点と、前フレームで決定された所定
パラメータで記述される走行路を近似する曲線式から得
られる点との座標の差に基づいて、パラメータを補正し
た新たな曲線により走行路を認識するものとした。
【００１０】請求項１３記載の発明は、車両の前端に設
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離、相対速度を得る車間距離測定手段と、自車速度
を得る自車速度測定手段と、該先行車との車間距離、相
対速度及び自車速度から先行車への接近度を判断する接
近度判断手段と、該判断結果に応じて警報を発する警報
手段とを設けたものとした。
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離、相対速度を得る車間距離測定手段と、自車速度
を得る自車速度測定手段と、該先行車との車間距離、相
対速度及び自車速度から先行車への接近度を判断する接
近度判断手段と、該判断結果に応じて警報を発する警報
手段とを設けたものとした。
【００１１】請求項１４記載の発明は、車両の前端に設
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離、相対速度を得る車間距離測定手段と、自車速度
を得る自車速度測定手段と、該先行車との車間距離、相
対速度及び自車速度から先行車への接近度を判断する接
近度判断手段と、該判断結果に応じて自動ブレーキなど
をかける制動制御手段とを設けたものとした。
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離、相対速度を得る車間距離測定手段と、自車速度
を得る自車速度測定手段と、該先行車との車間距離、相
対速度及び自車速度から先行車への接近度を判断する接
近度判断手段と、該判断結果に応じて自動ブレーキなど
をかける制動制御手段とを設けたものとした。
【００１２】請求項１５記載の発明は、車両の前端に設
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離を得る車間距離測定手段と、上記先行車両との車
間距離一定に保持しながら追従走行するよう自動的に自
車速度を制御する速度制御手段とを設けたものとした。
置される前方道路の撮像手段と、前方道路画像を入力し
該画像に座標位置を割り付ける画像入力手段と、該画像
において濃度が急激に変化する点をエッジ点として抽出
するエッジ点抽出手段と、設定されるウインドウ内で上
記エッジ点が直線状に配列している部分を検出する直線
検出手段と、該検出直線から自車走行路を検出する走行
路検出手段と、検出された自車走行路上にある車両等を
検出する車両検出手段と、前記検出された走行路及び先
行車の遠近に応じて次フレームでの直線検出ウインドウ
の大きさ、位置、個数などのパラメータを決定するウイ
ンドウ設定手段とに加え、上記検出された先行車との車
間距離を得る車間距離測定手段と、上記先行車両との車
間距離一定に保持しながら追従走行するよう自動的に自
車速度を制御する速度制御手段とを設けたものとした。
【００１３】
【作用】請求項１の車両用走行路認識装置は、車両の前
方道路を撮像し、得た画像に座標位置を割り付けるとと
もに画像処理を施して、エッジ画像を作成し、複数のウ
インドウ内から直線状のエッジ点を検出するとともに、
検出直線から自車走行路を検出し認識する。ウインドウ
の設定は、前フレームで検出した走行路位置及び走行路
上から検出した先行車位置とによりウインドウの大き
さ、位置、個数を決定する。これにより走行路境界線の
検出が確実に行なわれる。
方道路を撮像し、得た画像に座標位置を割り付けるとと
もに画像処理を施して、エッジ画像を作成し、複数のウ
インドウ内から直線状のエッジ点を検出するとともに、
検出直線から自車走行路を検出し認識する。ウインドウ
の設定は、前フレームで検出した走行路位置及び走行路
上から検出した先行車位置とによりウインドウの大き
さ、位置、個数を決定する。これにより走行路境界線の
検出が確実に行なわれる。
【００１４】請求項１０記載の発明では、前記直線検出
手段が、ウインドウ内に存在する複数のエッジ点を直線
候補点として、直線候補点の濃度値の和が最大となる直
線を検出する。これによりウインドウ内からの直線検出
が確実に行なわれる。請求項１１の発明では、前記走行
路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ毎に
検出した直線群を境界線とした部分を走行路として認識
する。これにより走行路が先行車に遮蔽され正確な情報
が画像上で得られないときでも走行路を認識することが
できる。請求項１２の発明では、前記走行路認識手段
が、前記直線検出手段によりウインドウ毎に検出した直
線の端点と、前フレームで決定された所定パラメータで
記述される走行路を近似する曲線式から得られる点との
座標の差と、該曲線式に基づきパラメータを補正した曲
線式のモデルを走行路として認識する。これによっても
走行路が先行車に遮蔽され正確な情報が画像上で得られ
ないときでも走行路を認識することができる。
手段が、ウインドウ内に存在する複数のエッジ点を直線
候補点として、直線候補点の濃度値の和が最大となる直
線を検出する。これによりウインドウ内からの直線検出
が確実に行なわれる。請求項１１の発明では、前記走行
路認識手段が、前記直線検出手段によりウインドウ毎に
検出した直線群を境界線とした部分を走行路として認識
する。これにより走行路が先行車に遮蔽され正確な情報
が画像上で得られないときでも走行路を認識することが
できる。請求項１２の発明では、前記走行路認識手段
が、前記直線検出手段によりウインドウ毎に検出した直
線の端点と、前フレームで決定された所定パラメータで
記述される走行路を近似する曲線式から得られる点との
座標の差と、該曲線式に基づきパラメータを補正した曲
線式のモデルを走行路として認識する。これによっても
走行路が先行車に遮蔽され正確な情報が画像上で得られ
ないときでも走行路を認識することができる。
【００１５】請求項１３に記載の発明では、上記車両用
走行路認識装置で検出された先行車との車間距離、相対
速度を検出し、自車速度とにより先行車への接近度を判
断し、判断結果に応じて警報を発し運転者注意を促す。
これにより信頼性の高い車両用接近警報装置を実現する
ことができる。請求項１４に記載の発明では、判断した
先行車への接近度を自動ブレーキ操作に用い車両にブレ
ーキを自動的にかける。これにより信頼性の高い車両用
制動制御装置を実現することができる。請求項１５に記
載の発明では、上記車両用走行路認識装置で検出された
先行車との車間距離を検出し、自車速度を制御する。こ
れにより信頼性の高い自動走行制御装置を実現すること
ができる。
走行路認識装置で検出された先行車との車間距離、相対
速度を検出し、自車速度とにより先行車への接近度を判
断し、判断結果に応じて警報を発し運転者注意を促す。
これにより信頼性の高い車両用接近警報装置を実現する
ことができる。請求項１４に記載の発明では、判断した
先行車への接近度を自動ブレーキ操作に用い車両にブレ
ーキを自動的にかける。これにより信頼性の高い車両用
制動制御装置を実現することができる。請求項１５に記
載の発明では、上記車両用走行路認識装置で検出された
先行車との車間距離を検出し、自車速度を制御する。こ
れにより信頼性の高い自動走行制御装置を実現すること
ができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の第１の実施例の構成を示
す。まず、車両に搭載されているテレビカメラ１が捉ら
えた走行路画像は、１フレーム画像入力部２に入力され
画像データとして記憶される。エッジ点抽出部３におい
て画像データの濃度が急激に変化する点をエッジ点とし
て抽出し、エッジ画像が作成される。このエッジ画像に
対してウインドウ設定部４で設定したウインドウ内でエ
ッジ点が直線状に配列している部分を直線検出部５で検
出する。
す。まず、車両に搭載されているテレビカメラ１が捉ら
えた走行路画像は、１フレーム画像入力部２に入力され
画像データとして記憶される。エッジ点抽出部３におい
て画像データの濃度が急激に変化する点をエッジ点とし
て抽出し、エッジ画像が作成される。このエッジ画像に
対してウインドウ設定部４で設定したウインドウ内でエ
ッジ点が直線状に配列している部分を直線検出部５で検
出する。
【００１７】検出された直線から走行路認識部６におい
て走行路が認識される。そして認識された走行路に関す
る情報は、このフレームにおける車両検出部７での車両
検出の領域の設定と、ウインドウ設定部４での次フレー
ムにおける直線検出ウインドウの横方向の位置の設定に
用いられる。
て走行路が認識される。そして認識された走行路に関す
る情報は、このフレームにおける車両検出部７での車両
検出の領域の設定と、ウインドウ設定部４での次フレー
ムにおける直線検出ウインドウの横方向の位置の設定に
用いられる。
【００１８】設定された車両検出領域において前方走行
路上にある先行車両などが車両検出部７で検出されると
ともに、ウインドウ設定部４はその車両の画像上の位置
によってウインドウの縦方向の位置や、大きさを設定す
る。このように、次フレームでの直線検出ウインドウを
決定するための走行路認識情報と先行車両検出情報をウ
インドウ設定部４へ送った後、画像入力部１では次フレ
ーム走行路画像の入力が行なわれる。以下各ブロックの
働きを詳細に説明する。
路上にある先行車両などが車両検出部７で検出されると
ともに、ウインドウ設定部４はその車両の画像上の位置
によってウインドウの縦方向の位置や、大きさを設定す
る。このように、次フレームでの直線検出ウインドウを
決定するための走行路認識情報と先行車両検出情報をウ
インドウ設定部４へ送った後、画像入力部１では次フレ
ーム走行路画像の入力が行なわれる。以下各ブロックの
働きを詳細に説明する。
【００１９】画像入力部２は、１画面が５１２×４８０
画素の２５６階調のモノクロ濃淡画像情報を画像データ
としてＴＶカメラ１から連続的に入力し、フレーム毎に
横方向をｘ座標、縦方向をｙ座標として、画素Ｇ（ｘ、
ｙ）のように画素を特定する座標を割り付けて記憶す
る。
画素の２５６階調のモノクロ濃淡画像情報を画像データ
としてＴＶカメラ１から連続的に入力し、フレーム毎に
横方向をｘ座標、縦方向をｙ座標として、画素Ｇ（ｘ、
ｙ）のように画素を特定する座標を割り付けて記憶す
る。
【００２０】エッジ点抽出部３は、入力画像Ｇ（ｘ、
ｙ）に対してＳＯＢＬＥオペレータにより、ｘ方向の一
次微分を求めｙ方向の画像表現を尖鋭化させ、その処理
値Ｓｘ（ｘ、ｙ）をＧ（ｘ、ｙ）の濃度値とし、しきい
値Ｃｓとを比較する。Ｓｘ（ｘ、ｙ）＜Ｃｓの画素はエ
ッジ点ではないと判断し、一定の強度を有するエッジの
み抽出しエッジ画像を作成する ここでエッジ点とは、明かるさの急激に変化する点を意
味する。また、しきい値Ｃｓは入力画像の明かるさの度
合によって決定される。例えば、入力画像全体のコント
ラストが弱い場合にはＣｓも小さくなり、入力画像全体
のコントラストが強い場合にはＣｓも大きくなる。ＳＯ
ＢＥＬオペレータについては、エッジ検出の一般的手法
であり、ここでは説明を省略する。
ｙ）に対してＳＯＢＬＥオペレータにより、ｘ方向の一
次微分を求めｙ方向の画像表現を尖鋭化させ、その処理
値Ｓｘ（ｘ、ｙ）をＧ（ｘ、ｙ）の濃度値とし、しきい
値Ｃｓとを比較する。Ｓｘ（ｘ、ｙ）＜Ｃｓの画素はエ
ッジ点ではないと判断し、一定の強度を有するエッジの
み抽出しエッジ画像を作成する ここでエッジ点とは、明かるさの急激に変化する点を意
味する。また、しきい値Ｃｓは入力画像の明かるさの度
合によって決定される。例えば、入力画像全体のコント
ラストが弱い場合にはＣｓも小さくなり、入力画像全体
のコントラストが強い場合にはＣｓも大きくなる。ＳＯ
ＢＥＬオペレータについては、エッジ検出の一般的手法
であり、ここでは説明を省略する。
【００２１】ウインドウ設定部４は、エッジ画像内で走
行路の検出領域を定めるとともに検出領域を幾つかに分
割して、検出ウインドウを設定する。図２は、走行路の
右側境界線と左側境界線に、左右対象のウインドウを設
定したときのエッジ画像である。図中、ＹＬは消失点の
存在するｙ座標、Ｙｃは先行車両後端位置のｙ座標、ｙ
０〜ｙ５は各ウインドウの上端、下端のｙ座標である。
また、画像座標系では（Ｙｃ−ＹＬ）が大きいほど、す
なわち車両後端位置が画面上で下方にあるほど、自車と
先行車両との距離が短いものとなる。尚、ここでは直線
の走行路の図を例示しているが、曲線路についても全く
同様の処理となる。
行路の検出領域を定めるとともに検出領域を幾つかに分
割して、検出ウインドウを設定する。図２は、走行路の
右側境界線と左側境界線に、左右対象のウインドウを設
定したときのエッジ画像である。図中、ＹＬは消失点の
存在するｙ座標、Ｙｃは先行車両後端位置のｙ座標、ｙ
０〜ｙ５は各ウインドウの上端、下端のｙ座標である。
また、画像座標系では（Ｙｃ−ＹＬ）が大きいほど、す
なわち車両後端位置が画面上で下方にあるほど、自車と
先行車両との距離が短いものとなる。尚、ここでは直線
の走行路の図を例示しているが、曲線路についても全く
同様の処理となる。
【００２２】検出領域の設定は、前フレームで検出され
た先行車の遠近に基づき行なわれる。先行車両が遠くに
存在する場合、もしくは先行車両が検出されなかった場
合、すなわち図２で示すように先行車両後端位置のｙ座
標ＹｃがＹｃ−ＹＬ＜１０のとき、最上部にあるウイン
ドウの上端のｙ座標Ｙ０をＹ０＝ＹＬ＋１０とし、ウイ
ンドウ設定個数を５個、各ウインドウの縦方向の大きさ
ＨｉをＨ１＝５、Ｈ２＝６、Ｈ３＝８、Ｈ４＝１２、Ｈ
５＝１８のように順次それぞれ予め設定された一定の値
に設定する。これは、自車に近い領域ほど走行路境界線
の直線性が高く、自車から遠い領域にある走行路境界線
は、特に曲線路の場合には画面上での直線性が小さくな
るためのものである。
た先行車の遠近に基づき行なわれる。先行車両が遠くに
存在する場合、もしくは先行車両が検出されなかった場
合、すなわち図２で示すように先行車両後端位置のｙ座
標ＹｃがＹｃ−ＹＬ＜１０のとき、最上部にあるウイン
ドウの上端のｙ座標Ｙ０をＹ０＝ＹＬ＋１０とし、ウイ
ンドウ設定個数を５個、各ウインドウの縦方向の大きさ
ＨｉをＨ１＝５、Ｈ２＝６、Ｈ３＝８、Ｈ４＝１２、Ｈ
５＝１８のように順次それぞれ予め設定された一定の値
に設定する。これは、自車に近い領域ほど走行路境界線
の直線性が高く、自車から遠い領域にある走行路境界線
は、特に曲線路の場合には画面上での直線性が小さくな
るためのものである。
【００２３】そして先行車両後端位置のｙ座標Ｙｃが１
０≦Ｙｃ−ＹＬ≦２５のとき、車間距離が短くなるに従
い、すなわちＹｃ−ＹＬが大きくなるにつれて、ウイン
ドウの縦方向の大きさが小さくなる。この場合図３で示
すように一番上のウインドウの上端のｙ座標ｙ０はＹ０
＝Ｙｃで、各ウインドウの縦方向の大きさＨｉは、Ｙｃ
−ＹＬ算出値であるＹに基づいて算出される。すなわち
Ｈ１＝ＩＮＴ〔（−１／５）×Ｙ＋７〕で、Ｈ２＝ＩＮ
Ｔ〔（−１／５）×Ｙ＋８．５〕で、Ｈ３＝ＩＮＴ
〔（−１．３／５）×Ｙ＋１１．５〕で、Ｈ４＝ＩＮＴ
〔（−１．８／５）×Ｙ＋１６〕、Ｈ５＝１８で演算さ
れる。各車間距離におけるウインドウの縦方向の大きさ
算出値は図４に示している。
０≦Ｙｃ−ＹＬ≦２５のとき、車間距離が短くなるに従
い、すなわちＹｃ−ＹＬが大きくなるにつれて、ウイン
ドウの縦方向の大きさが小さくなる。この場合図３で示
すように一番上のウインドウの上端のｙ座標ｙ０はＹ０
＝Ｙｃで、各ウインドウの縦方向の大きさＨｉは、Ｙｃ
−ＹＬ算出値であるＹに基づいて算出される。すなわち
Ｈ１＝ＩＮＴ〔（−１／５）×Ｙ＋７〕で、Ｈ２＝ＩＮ
Ｔ〔（−１／５）×Ｙ＋８．５〕で、Ｈ３＝ＩＮＴ
〔（−１．３／５）×Ｙ＋１１．５〕で、Ｈ４＝ＩＮＴ
〔（−１．８／５）×Ｙ＋１６〕、Ｈ５＝１８で演算さ
れる。各車間距離におけるウインドウの縦方向の大きさ
算出値は図４に示している。
【００２４】検出された先行車両が近くに存在すると
き、すなわち車両後端位置のｙ座標Ｙｃ−ＹＬ＞２５の
場合、図５で示すように自車と先行車両後端の間の領域
から先行車両後端以遠の領域まで設定される。ウインド
ウの設定個数は４個とし、一番上のウインドウ上端のｙ
座標Ｙ１をＹ１＝ＹＬ＋２５で、縦方向の大きさＨｉが
上からＨ２＝３、Ｈ３＝５、Ｈ４＝８、Ｈ５＝１８であ
るように設定される。
き、すなわち車両後端位置のｙ座標Ｙｃ−ＹＬ＞２５の
場合、図５で示すように自車と先行車両後端の間の領域
から先行車両後端以遠の領域まで設定される。ウインド
ウの設定個数は４個とし、一番上のウインドウ上端のｙ
座標Ｙ１をＹ１＝ＹＬ＋２５で、縦方向の大きさＨｉが
上からＨ２＝３、Ｈ３＝５、Ｈ４＝８、Ｈ５＝１８であ
るように設定される。
【００２５】上記処理により、ウインドウの設定個数
と、縦方向の位置と大きさ、すなわち各ウインドウの上
端、下端のｙ座標ｙ０〜ｙ５が得られる。ウインドウの
横方向位置はｙ０〜ｙ５を前フレームで検出された走行
路境界線が横切るｘ座標をウインドウの中点としてお
り、所定の幅でウインドウが設定される。ただし、前回
検出された走行路境界線を折線として認識する場合、下
のウインドウでの検出直線の上端点と、上のウインドウ
での検出直線の下端点とのｘ座標のズレをｘ軸に平行な
直線で繋いだときには、その部分の中点をウインドウの
横方向決定の中点とする。
と、縦方向の位置と大きさ、すなわち各ウインドウの上
端、下端のｙ座標ｙ０〜ｙ５が得られる。ウインドウの
横方向位置はｙ０〜ｙ５を前フレームで検出された走行
路境界線が横切るｘ座標をウインドウの中点としてお
り、所定の幅でウインドウが設定される。ただし、前回
検出された走行路境界線を折線として認識する場合、下
のウインドウでの検出直線の上端点と、上のウインドウ
での検出直線の下端点とのｘ座標のズレをｘ軸に平行な
直線で繋いだときには、その部分の中点をウインドウの
横方向決定の中点とする。
【００２６】次に直線検出部５は、ウインドウ設定部４
で設定される個々のウインドウに存在する直線を検出す
る。図６は、１個のウインドウ内における直線の検出の
説明図である。図６において、ウインドウは、ｘ軸に平
行な台形で、上底座標が（ｘ＝ｘｕｉ（ｉ＝０〜ｎ）、
Ｙ＝ｙｕ）、下底が（ｘ＝ｘｄｊ（ｊ＝０〜ｍ）、ｙ＝
ｙｄ＝ｙｕ＋Ｈｉ）である。ウインドウ内の直線検出処
理の流れを図６を参照しながら、図７のフローチャート
に従い説明する。まず、ステップ５０で各変数ｉ、ｊ、
ｐｍａｘを初期化後、ステップ５１において、上端（ｘ
ｕｉ、ｙｕ）、下端（ｘｄｊ、ｙｄ）を結ぶ線分上の画
素の濃度値の和ｐを算出する。
で設定される個々のウインドウに存在する直線を検出す
る。図６は、１個のウインドウ内における直線の検出の
説明図である。図６において、ウインドウは、ｘ軸に平
行な台形で、上底座標が（ｘ＝ｘｕｉ（ｉ＝０〜ｎ）、
Ｙ＝ｙｕ）、下底が（ｘ＝ｘｄｊ（ｊ＝０〜ｍ）、ｙ＝
ｙｄ＝ｙｕ＋Ｈｉ）である。ウインドウ内の直線検出処
理の流れを図６を参照しながら、図７のフローチャート
に従い説明する。まず、ステップ５０で各変数ｉ、ｊ、
ｐｍａｘを初期化後、ステップ５１において、上端（ｘ
ｕｉ、ｙｕ）、下端（ｘｄｊ、ｙｄ）を結ぶ線分上の画
素の濃度値の和ｐを算出する。
【００２７】次にステップ５２で、濃度和ｐと登録され
た過去の濃度和の最大値ｐｍａｘとの比較を行なう。ｐ
がｐｍａｘより大きければステップ５３において、ｐｍ
ａｘ、ｘｕ、ｘｄの座標値を更新する。ステップ５４は
図６のように前記処理をｊ＝０〜ｍまで行なわせるとと
もに、ステップ５５、５６でそれをｉ＝０〜ｎのそれぞ
れについて行なう。最後のステップ５５でｙｅｓとなっ
たときに、ステップ５７で、ウインドウ内での濃度和が
最大となる座標ｘｕ、ｘｄと濃度和の最大値ｐｍａｘを
出力する。ここで得られたｘｕ、ｘｄが検出直線の端点
のｘ座標値、ｐｍａｘは直線の確からしさである。
た過去の濃度和の最大値ｐｍａｘとの比較を行なう。ｐ
がｐｍａｘより大きければステップ５３において、ｐｍ
ａｘ、ｘｕ、ｘｄの座標値を更新する。ステップ５４は
図６のように前記処理をｊ＝０〜ｍまで行なわせるとと
もに、ステップ５５、５６でそれをｉ＝０〜ｎのそれぞ
れについて行なう。最後のステップ５５でｙｅｓとなっ
たときに、ステップ５７で、ウインドウ内での濃度和が
最大となる座標ｘｕ、ｘｄと濃度和の最大値ｐｍａｘを
出力する。ここで得られたｘｕ、ｘｄが検出直線の端点
のｘ座標値、ｐｍａｘは直線の確からしさである。
【００２８】１走行路認識部６は、走行路の認識を行な
う。その認識処理としては、ウインドウ毎に検出した直
線群を境界線とした部分を走行路として認識するもので
ある。図８は、その検出の様子を示している。図におい
て、左右５個ずつ設定したウインドウを２１〜３０と
し、それぞれのウインドウで検出した直線を３１〜４０
とする。ウインドウ内で検出された直線は、一般的に概
ね道路の白線に沿うが完全には一致しない。
う。その認識処理としては、ウインドウ毎に検出した直
線群を境界線とした部分を走行路として認識するもので
ある。図８は、その検出の様子を示している。図におい
て、左右５個ずつ設定したウインドウを２１〜３０と
し、それぞれのウインドウで検出した直線を３１〜４０
とする。ウインドウ内で検出された直線は、一般的に概
ね道路の白線に沿うが完全には一致しない。
【００２９】ここで、検出直線の３１〜３５を繋ぎ直線
３５の上端点と消失点Ｂを繋いだ折線を右側の走行路境
界線、検出直線３６〜４０を繋ぎ直線４０の上端点と消
失点Ｂを繋いだ折線を左側の走行路境界線とし、その間
の領域を走行路として認識する。下のウインドウでの検
出直線の上端点と、上のウインドウでの検出直線の下端
点とでｘ座標がズレている部分はｘ軸に平行な直線で繋
ぐ。
３５の上端点と消失点Ｂを繋いだ折線を右側の走行路境
界線、検出直線３６〜４０を繋ぎ直線４０の上端点と消
失点Ｂを繋いだ折線を左側の走行路境界線とし、その間
の領域を走行路として認識する。下のウインドウでの検
出直線の上端点と、上のウインドウでの検出直線の下端
点とでｘ座標がズレている部分はｘ軸に平行な直線で繋
ぐ。
【００３０】車両検出部７は、図９で示すように車両後
端部の路面上に影が投影されることを利用して先行車を
検出する。影の検出は、まず走行路認識部６で認識した
走行路の中心線ａを作成して、走行路の中心線上の濃度
分布を求める。そしてｙをパラメータとして消失点座標
ｙｓから最下部のｙｅまで濃度最低点の位置ｙｃを検出
し中心線ａによって座標Ｘｃの算出とともに、認識した
先行車の画像座標系における車両後端位置（Ｘｃ、Ｙ
ｃ）を出力する。本実施例は以上のように構成され、走
行境界線の検出は先行車の位置に基づき設定された複数
のウインドウ内で検出されるため、処理するデータが少
なく、且つ走行路を確実に認識することができる。
端部の路面上に影が投影されることを利用して先行車を
検出する。影の検出は、まず走行路認識部６で認識した
走行路の中心線ａを作成して、走行路の中心線上の濃度
分布を求める。そしてｙをパラメータとして消失点座標
ｙｓから最下部のｙｅまで濃度最低点の位置ｙｃを検出
し中心線ａによって座標Ｘｃの算出とともに、認識した
先行車の画像座標系における車両後端位置（Ｘｃ、Ｙ
ｃ）を出力する。本実施例は以上のように構成され、走
行境界線の検出は先行車の位置に基づき設定された複数
のウインドウ内で検出されるため、処理するデータが少
なく、且つ走行路を確実に認識することができる。
【００３１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。この実施例は、図１に示したウインドウ設定部４
において、ウインドウの縦方向の大きさを一定にして個
数のみの設定を行なうようにしたものである。まずウイ
ンドウの大きさＨｉは、Ｈ１＝５、Ｈ２＝６、Ｈ３＝
８、Ｈ４＝１２、Ｈ５＝１８を設定しておき、車間距離
が短くなるに従い、すなわちＹｃ−ＹＬが大きくなるに
つれて、ウインドウの設定個数を減らしていく。すなわ
ち図１０のように、Ｙｃ−ＹＬが１０〜１２のときＨ１
〜Ｈ５ウインドウを用い、１３〜１７のときＨ２〜Ｈ５
を用い、１８〜２５のときＨ３〜Ｈ５を用いる。一番上
のウインドウの上端のＹ座標Ｙ１は、図１１のようにＹ
１＝Ｙｃであるように設定する。なお図１１はＹｃ−Ｙ
Ｌが１３〜１７で、４個のウインドウを設定したときエ
ッジ画像である。Ｙｃ−ＹＬ＜１０、またはＹｃ−ＹＬ
＞２５のときは第１の実施例と同様である。これによっ
て第１の実施例と同様の効果を有するほかウインドウ縦
方向の大きさの決定にかける演算時間がなく、リアルタ
イム演算が容易になる。
する。この実施例は、図１に示したウインドウ設定部４
において、ウインドウの縦方向の大きさを一定にして個
数のみの設定を行なうようにしたものである。まずウイ
ンドウの大きさＨｉは、Ｈ１＝５、Ｈ２＝６、Ｈ３＝
８、Ｈ４＝１２、Ｈ５＝１８を設定しておき、車間距離
が短くなるに従い、すなわちＹｃ−ＹＬが大きくなるに
つれて、ウインドウの設定個数を減らしていく。すなわ
ち図１０のように、Ｙｃ−ＹＬが１０〜１２のときＨ１
〜Ｈ５ウインドウを用い、１３〜１７のときＨ２〜Ｈ５
を用い、１８〜２５のときＨ３〜Ｈ５を用いる。一番上
のウインドウの上端のＹ座標Ｙ１は、図１１のようにＹ
１＝Ｙｃであるように設定する。なお図１１はＹｃ−Ｙ
Ｌが１３〜１７で、４個のウインドウを設定したときエ
ッジ画像である。Ｙｃ−ＹＬ＜１０、またはＹｃ−ＹＬ
＞２５のときは第１の実施例と同様である。これによっ
て第１の実施例と同様の効果を有するほかウインドウ縦
方向の大きさの決定にかける演算時間がなく、リアルタ
イム演算が容易になる。
【００３２】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。この実施例は、図１に示したウインドウ設定部４に
おいて、車間距離が短くなるに従いウインドウの縦方向
の大きさを小さく設定し、個数を少なく設定するように
したものである。各ウインドウの縦方向の大きさは、Ｈ
１＝ＩＮＴ〔（−１／５）×Ｙ＋７〕、Ｈ２＝ＩＮＴ
〔（１／５）×Ｙ＋８．５〕、Ｈ３＝ＩＮＴ〔（−１．
３／５）×Ｙ＋１１．５〕、Ｈ４＝ＩＮＴ〔（−１．８
／５）×Ｙ＋１６〕、Ｈ５＝１８となるように設定され
る。但し、Ｙ＝Ｙｃ−ＹＬ、Ｈ１≧３、Ｈ４≧８であ
る。ウインドウ個数は、図１２で示すようにＹｃ−ＹＬ
＝１０〜２０のときＨ１〜Ｈ５、２１〜２５のときＨ２
〜Ｈ５となるように設定される。また、縦方向の位置は
第２の実施例と同様で、一番上のウインドウ上端のｙ座
標が先行車両の後端位置Ｙｃとなる。Ｙｃ−ＹＬ＜１
０、またはＹｃ−ＹＬ＞２５のときは第１の実施例と同
様である。これによっても第１の実施例と同様の効果が
得られる。
る。この実施例は、図１に示したウインドウ設定部４に
おいて、車間距離が短くなるに従いウインドウの縦方向
の大きさを小さく設定し、個数を少なく設定するように
したものである。各ウインドウの縦方向の大きさは、Ｈ
１＝ＩＮＴ〔（−１／５）×Ｙ＋７〕、Ｈ２＝ＩＮＴ
〔（１／５）×Ｙ＋８．５〕、Ｈ３＝ＩＮＴ〔（−１．
３／５）×Ｙ＋１１．５〕、Ｈ４＝ＩＮＴ〔（−１．８
／５）×Ｙ＋１６〕、Ｈ５＝１８となるように設定され
る。但し、Ｙ＝Ｙｃ−ＹＬ、Ｈ１≧３、Ｈ４≧８であ
る。ウインドウ個数は、図１２で示すようにＹｃ−ＹＬ
＝１０〜２０のときＨ１〜Ｈ５、２１〜２５のときＨ２
〜Ｈ５となるように設定される。また、縦方向の位置は
第２の実施例と同様で、一番上のウインドウ上端のｙ座
標が先行車両の後端位置Ｙｃとなる。Ｙｃ−ＹＬ＜１
０、またはＹｃ−ＹＬ＞２５のときは第１の実施例と同
様である。これによっても第１の実施例と同様の効果が
得られる。
【００３３】次に本発明の第４の実施例について説明す
る。本実施例は、図１で示した走行路認識部６において
ウインドウ内で検出された直線を関数記述で認識するよ
うにしたものである。 まず走行路境界線をモデル化す
る。このモデルは走行路の３次元形状、車両位置、車両
姿勢、カメラの取り付け高度などを表わすパラメータを
用いて、図１３のように水平面（ｘ−ｚ）では二次式、
垂直面（ｙ−ｚ）では一次式で近似すると次式のように
記述することができる。以下走行路境界線を白線と称
す。図１３中、（ａ）は水平面、（ｂ）は垂直面を示
す。 ｘ＝ＢＺ2 ＋ＣＺ＋Ａ−ｉＥ （ｉは左の白線では０、
右の白線では１） ｙ＝ＤＺ−Ｈ0 ここに、Ａは車両左側白線と車両中心との距離（変
位）、Ｂは道路の曲率、ＣはＺ＝０における白線の接線
方向に対するヨー角β、Ｄは道路とＺ軸との相対角度
（ピッチ角）γ、Ｅは白線間距離（直線の場合は道
幅）、Ｈ0 はカメラの設置点の地上高に相当する道路座
標系上のパラメータである。このモデルに三次元から二
次元への透視変換を行ない、画像座標系（ｘ、ｙ）にお
ける白線モデルを作成すると次式のように変換される。
る。本実施例は、図１で示した走行路認識部６において
ウインドウ内で検出された直線を関数記述で認識するよ
うにしたものである。 まず走行路境界線をモデル化す
る。このモデルは走行路の３次元形状、車両位置、車両
姿勢、カメラの取り付け高度などを表わすパラメータを
用いて、図１３のように水平面（ｘ−ｚ）では二次式、
垂直面（ｙ−ｚ）では一次式で近似すると次式のように
記述することができる。以下走行路境界線を白線と称
す。図１３中、（ａ）は水平面、（ｂ）は垂直面を示
す。 ｘ＝ＢＺ2 ＋ＣＺ＋Ａ−ｉＥ （ｉは左の白線では０、
右の白線では１） ｙ＝ＤＺ−Ｈ0 ここに、Ａは車両左側白線と車両中心との距離（変
位）、Ｂは道路の曲率、ＣはＺ＝０における白線の接線
方向に対するヨー角β、Ｄは道路とＺ軸との相対角度
（ピッチ角）γ、Ｅは白線間距離（直線の場合は道
幅）、Ｈ0 はカメラの設置点の地上高に相当する道路座
標系上のパラメータである。このモデルに三次元から二
次元への透視変換を行ない、画像座標系（ｘ、ｙ）にお
ける白線モデルを作成すると次式のように変換される。
【００３４】
ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ
ここで、走行路は時間軸に対して滑らかに変化すると仮
定し、前フレーム画像での走行路認識結果の白線モデル
上の点と現フレーム画像で検出した直線の端点との座標
差から、パラメータの微小変動量Δａ、Δｂ、Δｃ、Δ
ｄ、Δｅを最小二乗法を用いて推定する。
定し、前フレーム画像での走行路認識結果の白線モデル
上の点と現フレーム画像で検出した直線の端点との座標
差から、パラメータの微小変動量Δａ、Δｂ、Δｃ、Δ
ｄ、Δｅを最小二乗法を用いて推定する。
【００３５】さらに、この微小変動量Δａ〜Δｅから上
式のパラメータａ〜ｅを更新することによって白線モデ
ルを認識する。そして画像座標系において曲線式により
記述される２本の白線モデルの間の領域を走行路として
認識する。なおこの場合の車両検出については、車両検
出部６は、図１４の（ａ）に示すように認識され白線モ
デルｘ（ｙ）をもとに自車走行路の中心線モデルｘｍ
（ｙ）を求め、消失点座標ＹＬから最下部の座標Ｙｅま
で（ｂ）のようにその中心線上の濃度分布を作成して、
その濃度の最低点ｐｃの座標ｙｃを車両後端位置として
認識する。図１５はその認識過程を示すフローチャート
である。まずステップ６０において、自車走行路の中心
線モデルｘｍ（ｙ）を作成する。ステップ６１では、ｙ
＝ｙｓ〜ｙｅでｘｍ（ｙ）上の濃度分布を作成し、ステ
ップ６２で、最小濃度値ｐｃ及びそのｙ座標Ｙｃを検出
する。ステップ６３では、Ｙｃを中心線モデルに代入す
ることによってｘｃを算出する。ステップ６４では、ｐ
ｃが所定のしきい値ｐｃｔ未満であるか否かを判定す
る。ｐｃがｐｃｔ未満であれば、ｐｃの部分は確実に影
であるため（ｘｃ、Ｙｃ）を画像座標系における車両後
端位置として出力する。ｐｃｔ以上であれば車両は存在
しないと判断する。これによっても本実施例は第１の実
施例と同様の効果が得られる。
式のパラメータａ〜ｅを更新することによって白線モデ
ルを認識する。そして画像座標系において曲線式により
記述される２本の白線モデルの間の領域を走行路として
認識する。なおこの場合の車両検出については、車両検
出部６は、図１４の（ａ）に示すように認識され白線モ
デルｘ（ｙ）をもとに自車走行路の中心線モデルｘｍ
（ｙ）を求め、消失点座標ＹＬから最下部の座標Ｙｅま
で（ｂ）のようにその中心線上の濃度分布を作成して、
その濃度の最低点ｐｃの座標ｙｃを車両後端位置として
認識する。図１５はその認識過程を示すフローチャート
である。まずステップ６０において、自車走行路の中心
線モデルｘｍ（ｙ）を作成する。ステップ６１では、ｙ
＝ｙｓ〜ｙｅでｘｍ（ｙ）上の濃度分布を作成し、ステ
ップ６２で、最小濃度値ｐｃ及びそのｙ座標Ｙｃを検出
する。ステップ６３では、Ｙｃを中心線モデルに代入す
ることによってｘｃを算出する。ステップ６４では、ｐ
ｃが所定のしきい値ｐｃｔ未満であるか否かを判定す
る。ｐｃがｐｃｔ未満であれば、ｐｃの部分は確実に影
であるため（ｘｃ、Ｙｃ）を画像座標系における車両後
端位置として出力する。ｐｃｔ以上であれば車両は存在
しないと判断する。これによっても本実施例は第１の実
施例と同様の効果が得られる。
【００３６】図１６は、本発明の第５の実施例として上
記車両用走行路検出装置を接近警報に適用した例を示
す。自車両に速度センサ１１、測距センサ８が設けられ
ている。それぞれの測定信号は自車速度測定部１２と、
車間距離測定部９を経て接近度判断部１０に入力され
る。接近度判断部１０にはさらに車両検出部７の検出値
が入力されている。その出力信号は警報部１３に出力さ
れる。ほかの構成は第１の実施例と同様である。接近度
判断部１０では、車両検出部７の検出値により先行車の
有無を判断した後、車間距離測定部９での車間距離測定
処理により車間距離と、車間距離の単位時間当たりの変
化量から相対速度Ｖｒ、および自車速度測定部１２で求
められた自車速度Ｖａに基づいて、式（１）により注意
喚起の一次警報距離Ｄ１と、式（２）により緊急の二次
警報距離Ｄ２を算出する。
記車両用走行路検出装置を接近警報に適用した例を示
す。自車両に速度センサ１１、測距センサ８が設けられ
ている。それぞれの測定信号は自車速度測定部１２と、
車間距離測定部９を経て接近度判断部１０に入力され
る。接近度判断部１０にはさらに車両検出部７の検出値
が入力されている。その出力信号は警報部１３に出力さ
れる。ほかの構成は第１の実施例と同様である。接近度
判断部１０では、車両検出部７の検出値により先行車の
有無を判断した後、車間距離測定部９での車間距離測定
処理により車間距離と、車間距離の単位時間当たりの変
化量から相対速度Ｖｒ、および自車速度測定部１２で求
められた自車速度Ｖａに基づいて、式（１）により注意
喚起の一次警報距離Ｄ１と、式（２）により緊急の二次
警報距離Ｄ２を算出する。
【数１】
【数２】
なお式（１）、式（２）では、α１、α２は車両の減速
度で、α１＞α２、Ｔ１、Ｔ２は運転者の反応時間でＴ
１＞Ｔ２、の関係にあるため、Ｄ１＞Ｄ２となる。警報
部１３では、車間距離が一次警報距離Ｄ１より短くなっ
た場合に注意喚起警報で、二次警報距離Ｄ２より短くな
った場合は緊急警報を発して運転者に注意を促す。上記
により警報機能を付加することで車両用接近警報装置が
実現できる。
度で、α１＞α２、Ｔ１、Ｔ２は運転者の反応時間でＴ
１＞Ｔ２、の関係にあるため、Ｄ１＞Ｄ２となる。警報
部１３では、車間距離が一次警報距離Ｄ１より短くなっ
た場合に注意喚起警報で、二次警報距離Ｄ２より短くな
った場合は緊急警報を発して運転者に注意を促す。上記
により警報機能を付加することで車両用接近警報装置が
実現できる。
【００３７】図１７は、本発明の第６の実施例として車
両走行路検出装置を自動制動に適用した例について説明
する。これは、図１６内の警報部１３を制動制御部１４
に置き換えたものである。そのほかの構成は第６の実施
例と同様である。制動制御部１４では、一次警報距離Ｄ
１、そして二次警報緊距離Ｄ２が所定時間以上に続いた
場合に、自動ブレーキをかけ、車両を止めさせる。これ
によって、車両用制動制御装置が実現できる。
両走行路検出装置を自動制動に適用した例について説明
する。これは、図１６内の警報部１３を制動制御部１４
に置き換えたものである。そのほかの構成は第６の実施
例と同様である。制動制御部１４では、一次警報距離Ｄ
１、そして二次警報緊距離Ｄ２が所定時間以上に続いた
場合に、自動ブレーキをかけ、車両を止めさせる。これ
によって、車両用制動制御装置が実現できる。
【００３８】図１８は、本発明の第７の実施例として車
両走行路検出装置を自律走行に適用した例について説明
する。測距センサ８の測定信号をもとに車間距離測定部
９で求めた車間距離は、車両検出部７の検出値とともに
に自車速度制御部１５に入力される。自車速度制御部１
５では、先行車両の検出値をもとに車間距離の入力値を
確認し、先行車両との車間距離を一定に保持しながら追
従走行するように自動的に走行速度を制御する。これに
よって、自動走行制御装置が実現できる。
両走行路検出装置を自律走行に適用した例について説明
する。測距センサ８の測定信号をもとに車間距離測定部
９で求めた車間距離は、車両検出部７の検出値とともに
に自車速度制御部１５に入力される。自車速度制御部１
５では、先行車両の検出値をもとに車間距離の入力値を
確認し、先行車両との車間距離を一定に保持しながら追
従走行するように自動的に走行速度を制御する。これに
よって、自動走行制御装置が実現できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に関わる車
両用走行路認識装置では、走行路境界線の検出は先行車
の位置に基づき幾つかのウインドウ内で行なわれるた
め、前方に先行車両などが存在し走行路境界線が遮蔽さ
れ画像情報として得られない場合でも、正確に走行路を
認識できる。また、走行路部分の画像データのみを最大
限用いて走行路認識を行なうため、車両部分などのデー
タを処理するための無駄な時間を省くことができる。こ
れにより、高速に走行路を認識できる効果が得られる。
そして走行路境界線以外のデータによる走行路の誤認識
が防げる。さらに、この装置をもとに構成される接近警
報装置、制動制御装置や走行制御装置等は、運転者に対
し高い信頼性を保証することができるため、運転者の安
心感を向上させ、運転負担を軽減することが期待され
る。
両用走行路認識装置では、走行路境界線の検出は先行車
の位置に基づき幾つかのウインドウ内で行なわれるた
め、前方に先行車両などが存在し走行路境界線が遮蔽さ
れ画像情報として得られない場合でも、正確に走行路を
認識できる。また、走行路部分の画像データのみを最大
限用いて走行路認識を行なうため、車両部分などのデー
タを処理するための無駄な時間を省くことができる。こ
れにより、高速に走行路を認識できる効果が得られる。
そして走行路境界線以外のデータによる走行路の誤認識
が防げる。さらに、この装置をもとに構成される接近警
報装置、制動制御装置や走行制御装置等は、運転者に対
し高い信頼性を保証することができるため、運転者の安
心感を向上させ、運転負担を軽減することが期待され
る。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】ウインドウ設定の説明図である。
【図３】ウインドウ設定の説明図である。
【図４】ウインドウ縦方向の大きさの算出値を示す図で
ある。
ある。
【図５】ウインドウ設定の説明図である。
【図６】ウインドウ内で直線検出の説明図である。
【図７】直線検出の手順を示すフローチャートである。
【図８】走行路検出の様子を示す図である。
【図９】車両検出の説明図である。
【図１０】ウインドウ縦方向の大きさの算出値を示す図
である。
である。
【図１１】ウインドウ設定の説明図である。
【図１２】ウインドウ縦方向の大きさの算出値を示す図
である。
である。
【図１３】走行路境界線モデルの説明図である。
【図１４】先行車両検出及び車両位置検出の説明図であ
る。
る。
【図１５】車両検出の流れを示すフローチャートであ
る。
る。
【図１６】本発明の第５の実施例の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図１７】本発明の第６の実施例の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図１８】本発明の第７の実施例の構成を示すブロック
図である。
図である。
１、 ＴＶカメラ入力
２、 画像入力部
３、 エッジ点抽出部
４、 ウインドウ設定部
５、 直線検出部
６、 走行路認識部
７、 車両検出部
８、 測距センサ入力
９、 車間距離測定部
１０、 接近度判断部
１１、 速度センサ入力
１２、 自車速度測定部
１３、 警報部
１４、 制動制御部
１５、 自車速度制御部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−313200（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−20593（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−303638（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−291405（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08G 1/16
B60R 21/00 621
G06T 1/00
Claims (15)
- 【請求項１】 車両の前端に設置される前方道路の撮像
手段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割り
付ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に変
化する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段
と、設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に
配列している部分を検出する直線検出手段と、該検出直
線から自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出さ
れた自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段
と、前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次
フレームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数
などのパラメータを決定するウインドウ設定手段とを備
えることを特徴とする車両用走行路認識装置。 - 【請求項２】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲内
にある場合には、該車両の後端から手前の領域にウイン
ドウを設定することを特徴とする請求項１記載の車両用
走行路認識装置。 - 【請求項３】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲内
にある場合には、該車両後端から手前の領域に設定個数
が一定で車間距離が短くなるに従い縦方向の大きさが小
さくなるウインドウを設定することを特徴とする請求項
１または２記載の車両走行路認識装置。 - 【請求項４】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲内
にある場合には、該車両後端から手前の領域に縦方向の
大きさが一定で、車間距離が短くなるに従い設定個数が
少なくなるウインドウを設定することを特徴とする請求
項１または２記載の車両走行路認識装置。 - 【請求項５】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲内
にある場合には、該車両後端から手前の領域に車間距離
が短くなるに従って縦方向の大きさが小さくなるととも
に設定個数も少なくなるウインドウを設定することを特
徴とする請求項１または２記載の車両走行路認識装置。 - 【請求項６】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲の
上限値を越える場合、若しくは車両が存在しないことを
検出した場合には、自車の前方に縦方向の大きさ、縦方
向の位置と設定個数が一定のウインドウを設定すること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の車両
用走行路認識装置。 - 【請求項７】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲の
下限値未満の場合には、自車と該車両後端との間の領域
から該車両の後端以遠の領域までウインドウを設定する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記
載の車両用走行路認識装置。 - 【請求項８】 前記ウインドウ設定手段は、車両検出手
段により検出した車両と自車との車間距離が所定範囲の
下限値未満の場合には、自車と該車両後端との間の領域
から該車両の後端以遠の領域まで縦方向の大きさ、縦方
向の位置と設定個数が一定のウインドウを設定すること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記
載の車両用走行路認識装置。 - 【請求項９】 前記ウインドウ設定手段は、検出された
境界線上でウインドウの縦方向座標と検出した走行路よ
り決定される横座標を中心とし、上底、下底を所定幅で
ウインドウを設定することを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６、７または８記載の車両用走行路認識装
置。 - 【請求項１０】 前記直線検出手段は、ウインドウ内に
存在する複数のエッジ点を直線候補点として、直線候補
点の濃度値の和が最大となる直線を検出することを特徴
とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９
記載の車両用走行路認識装置。 - 【請求項１１】 前記走行路認識手段は、前記直線検出
手段によりウインドウ毎に検出した直線群を境界線とし
た部分を走行路として認識するものであることを特徴と
する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または
１０記載の車両用走行路認識装置。 - 【請求項１２】 前記走行路認識手段は、前記直線検出
手段によりウインドウ毎に検出した直線の端点と、前フ
レームで決定された所定パラメータで記述される走行路
を近似する曲線式から得られる点との座標の差に基づい
て、パラメータを補正した新たな曲線式により走行路を
認識することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０または１１記載の車両用走行路認
識装置。 - 【請求項１３】 車両の前端に設置される前方道路の撮
像手段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割
り付ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に
変化する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段
と、設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に
配列している部分を検出する直線検出手段と、該検出直
線から自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出さ
れた自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段
と、前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次
フレームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数
などのパラメータを決定するウインドウ設定手段と、上
記検出された先行車との車間距離、相対速度を検出する
車間距離測定手段と、自車速度を検出する自車速度測定
手段と、該車間距離、相対速度及び自車速度から先行車
への接近度を判断する接近度判断手段と、該判断結果に
応じて警報を発する警報手段とを設けたことを特徴とす
る車両用接近警報装置。 - 【請求項１４】 車両の前端に設置される前方道路の撮
像手段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割
り付ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に
変化する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段
と、設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に
配列している部分を検出する直線検出手段と、該検出直
線から自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出さ
れた自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段
と、前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次
フレームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数
などのパラメータを決定するウインドウ設定手段と、上
記検出された先行車との車間距離、相対速度を検出する
車間距離測定手段と、自車速度を検出する自車速度測定
手段と、該車間距離、相対速度及び自車速度から先行車
への接近度を判断する接近度判断手段と、該判断結果に
応じて自動ブレーキなどをかける制動制御手段とを設け
たことを特徴とする車両用制動制御装置。 - 【請求項１５】 車両の前端に設置される前方道路の撮
像手段と、前方道路画像を入力し該画像に座標位置を割
り付ける画像入力手段と、該画像において濃度が急激に
変化する点をエッジ点として抽出するエッジ点抽出手段
と、設定されるウインドウ内で上記エッジ点が直線状に
配列している部分を検出する直線検出手段と、該検出直
線から自車走行路を検出する走行路検出手段と、検出さ
れた自車走行路上にある車両等を検出する車両検出手段
と、前記検出された走行路及び先行車の遠近に応じて次
フレームでの直線検出ウインドウの大きさ、位置、個数
などのパラメータを決定するウインドウ設定手段と、上
記検出された先行車との車間距離を検出する車間距離測
定手段と、上記先行車両との車間距離を一定に保持しな
がらそれを追従走行するよう自動的に自車速度を制御す
る速度制御手段とを設けたことを特徴とする自動走行制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25118794A JP3399113B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 車両用走行路認識装置及びこれを用いた警報・走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25118794A JP3399113B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 車両用走行路認識装置及びこれを用いた警報・走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0896299A JPH0896299A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3399113B2 true JP3399113B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17218982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25118794A Expired - Fee Related JP3399113B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 車両用走行路認識装置及びこれを用いた警報・走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399113B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5233696B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-07-10 | 株式会社デンソー | レーン境界線検出装置、境界線検出プログラム、および逸脱警報装置 |
| KR101428165B1 (ko) * | 2012-06-29 | 2014-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 차선이탈 경고 시스템 및 차선이탈 경고 방법 |
| WO2014054124A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | トヨタ自動車株式会社 | 路面標示検出装置及び路面標示検出方法 |
| JP5894201B2 (ja) * | 2014-02-14 | 2016-03-23 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 境界線認識装置 |
| JP6331629B2 (ja) * | 2014-04-15 | 2018-05-30 | 日産自動車株式会社 | 車線認識装置 |
| JP6331628B2 (ja) * | 2014-04-15 | 2018-05-30 | 日産自動車株式会社 | 車線認識装置 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP25118794A patent/JP3399113B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0896299A (ja) | 1996-04-12 |
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