JP3430641B2 - 車間距離検出装置 - Google Patents
車間距離検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、追突事故を未然に防
止する車間距離警報装置や、走行中の車間距離を自動的
に安全な距離に制御する車間距離制御装置に用いるため
の、自車両の前方道路画像から先行車の存在を連続的に
認識しそのときの車間距離を検出する車間距離検出装置
に関する。
止する車間距離警報装置や、走行中の車間距離を自動的
に安全な距離に制御する車間距離制御装置に用いるため
の、自車両の前方道路画像から先行車の存在を連続的に
認識しそのときの車間距離を検出する車間距離検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車間距離検出装置としては、例え
ば特開平３−２７７９８８号公報に開示されているもの
がある。この従来の車間距離検出装置は図１５に示して
いるように、基準線Ｂを離して設置された２つのビデオ
カメラ１０Ａ、１０Ｂと、これらからの前方車両１５の
画像入力を受けて、先行車の画面上での位置を追尾し、
車間距離Ｒを算出する画像処理装置１１Ａで構成されて
いる。
ば特開平３−２７７９８８号公報に開示されているもの
がある。この従来の車間距離検出装置は図１５に示して
いるように、基準線Ｂを離して設置された２つのビデオ
カメラ１０Ａ、１０Ｂと、これらからの前方車両１５の
画像入力を受けて、先行車の画面上での位置を追尾し、
車間距離Ｒを算出する画像処理装置１１Ａで構成されて
いる。
【０００３】画像処理装置１１Ａにおける車間距離の検
出は、図１６で示しているように、画面内の先行車の位
置にウインドウｆを設け、ある時刻ｔ＝ｔ0 でのウイン
ドウｆ内の画像に最もよく似た画像を、図１７のように
時刻ｔ＝ｔ0 ＋Δｔの画面内から探索する。この探索を
行なう際には、前回のウンドウｆ位置を中心に上下左右
に広げた探索領域を設け、その中より探索する。ここで
時刻ｔ＝ｔ0 でのウインドウの大きさを（ｉ0 、ｊ0
）、左上の位置を（ｘ0 、ｙ0 ）とし、時刻ｔ＝ｔ＋
Δｔでの探索領域を（ｘ0 −ｄｘ，ｙ0 −ｄｙ）とする
と、探索領域内で最もよく似た画像位置の探索は、以下
のように実施される。
出は、図１６で示しているように、画面内の先行車の位
置にウインドウｆを設け、ある時刻ｔ＝ｔ0 でのウイン
ドウｆ内の画像に最もよく似た画像を、図１７のように
時刻ｔ＝ｔ0 ＋Δｔの画面内から探索する。この探索を
行なう際には、前回のウンドウｆ位置を中心に上下左右
に広げた探索領域を設け、その中より探索する。ここで
時刻ｔ＝ｔ0 でのウインドウの大きさを（ｉ0 、ｊ0
）、左上の位置を（ｘ0 、ｙ0 ）とし、時刻ｔ＝ｔ＋
Δｔでの探索領域を（ｘ0 −ｄｘ，ｙ0 −ｄｙ）とする
と、探索領域内で最もよく似た画像位置の探索は、以下
のように実施される。
【０００４】探索領域内での位置を（ｉ、ｊ）だけずら
した時の相関値ｃ（ｉ、ｊ）を、下記の式（１）でそれ
ぞれ求める。但し、−ｄｘ≦ｉ≦ｄｘ、−ｄｙ≦ｊ≦ｄ
ｙの領域で行なう。
した時の相関値ｃ（ｉ、ｊ）を、下記の式（１）でそれ
ぞれ求める。但し、−ｄｘ≦ｉ≦ｄｘ、−ｄｙ≦ｊ≦ｄ
ｙの領域で行なう。
【数１】
式（１）で算出された相関値ｃ（ｉ、ｊ）が最も大きい
ところが、最もよく似た画像位置であるとして、各
（ｉ、ｊ）の組み合わせの中で、相関値ｃ（ｉ、ｊ）が
最大となる時の両画面のずれ量（ｉe 、ｊe ）を求め
る。ずれ量（ｉe 、ｊe ）の所が今回の先行車の位置で
あるとし、時刻ｔ＝ｔ0 ＋Δｔでのウインドウｇの左上
の位置を（ｘ0 ＋ｉe 、ｙ0 ＋ｊe ）とする。
ところが、最もよく似た画像位置であるとして、各
（ｉ、ｊ）の組み合わせの中で、相関値ｃ（ｉ、ｊ）が
最大となる時の両画面のずれ量（ｉe 、ｊe ）を求め
る。ずれ量（ｉe 、ｊe ）の所が今回の先行車の位置で
あるとし、時刻ｔ＝ｔ0 ＋Δｔでのウインドウｇの左上
の位置を（ｘ0 ＋ｉe 、ｙ0 ＋ｊe ）とする。
【０００５】上記のように先行車の検出が行なわれ、そ
の後車間距離の検出を行なう。これは、先行車検出と同
様の処理を左右２つの画像間で実施し、式（１）と同様
の演算式を用いてビデオカメラ１０Ａ、１０Ｂで撮像し
た２つの画像における先行車位置のずれ量を求め、そし
てそのずれ量により下記の式（２）に基づいて車間距離
Ｒを算出する。 Ｒ＝ｆ・Ｂ／ａ （２） 但し、 ｆ：カメラ１０Ａ、１０Ｂの焦点距離 Ｂ：基線長（２つのカメラ光軸間距離） ａ：２つのカメラ間の画像ずれ量
の後車間距離の検出を行なう。これは、先行車検出と同
様の処理を左右２つの画像間で実施し、式（１）と同様
の演算式を用いてビデオカメラ１０Ａ、１０Ｂで撮像し
た２つの画像における先行車位置のずれ量を求め、そし
てそのずれ量により下記の式（２）に基づいて車間距離
Ｒを算出する。 Ｒ＝ｆ・Ｂ／ａ （２） 但し、 ｆ：カメラ１０Ａ、１０Ｂの焦点距離 Ｂ：基線長（２つのカメラ光軸間距離） ａ：２つのカメラ間の画像ずれ量
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車間距離検出装置にあっては、２つのビデオ
カメラを用いることによる設置の困難及び重量増などハ
ード面の問題のほかに、さらに以下のような問題点があ
った。すなわち、上記のような手順で先行車の追尾検出
を行なうにおいては、特に式（１）で計算するには、非
常に多くの計算ステップを必要とするため計算時間が膨
大となり、車間距離警報や、車間距離追従装置などへの
適用を考えて高速に計算を行なう必要がある。そのため
専用の計算素子を用いなければならないなど、実際に車
両搭載を考えた場合には、多くの費用を必要としてい
た。
うな従来の車間距離検出装置にあっては、２つのビデオ
カメラを用いることによる設置の困難及び重量増などハ
ード面の問題のほかに、さらに以下のような問題点があ
った。すなわち、上記のような手順で先行車の追尾検出
を行なうにおいては、特に式（１）で計算するには、非
常に多くの計算ステップを必要とするため計算時間が膨
大となり、車間距離警報や、車間距離追従装置などへの
適用を考えて高速に計算を行なう必要がある。そのため
専用の計算素子を用いなければならないなど、実際に車
両搭載を考えた場合には、多くの費用を必要としてい
た。
【０００７】また車間距離の検出には、２つのビデオカ
メラを用いて三角測量の原理によって車間距離を算出し
ているが、さらに以下の２つの問題点がある。すなわ
ち、先行車検出と同様に膨大な計算量の問題であり、車
間距離の演算式中で、画像処理装置１１Ａによって算出
される値は、２つ画像のずれ量ａであり、この値の精度
は主にデジタル画像処理を行なう際の量子化誤差に起因
する。このため車間距離の検出精度は上がらないのが実
情である。そして三角測量の原理を用いるため、検出精
度及び分解能は２つのカメラの間隔距離の大きさに比例
し、一般に三角測量では２つのカメラを水平に取り付け
ることが必須であるため、２つのビデオカメラを１つの
装置に組み込む必要があり、その間隔距離Ｂの値は必然
に大きくとることができない。一般の乗用車の場合せい
ぜい０．３〜０．５ｍが限度で、したがって高速の計算
素子を用い、上記の量子化誤差を小さくするにしても、
検出精度が上がらないという問題点をも有する。
メラを用いて三角測量の原理によって車間距離を算出し
ているが、さらに以下の２つの問題点がある。すなわ
ち、先行車検出と同様に膨大な計算量の問題であり、車
間距離の演算式中で、画像処理装置１１Ａによって算出
される値は、２つ画像のずれ量ａであり、この値の精度
は主にデジタル画像処理を行なう際の量子化誤差に起因
する。このため車間距離の検出精度は上がらないのが実
情である。そして三角測量の原理を用いるため、検出精
度及び分解能は２つのカメラの間隔距離の大きさに比例
し、一般に三角測量では２つのカメラを水平に取り付け
ることが必須であるため、２つのビデオカメラを１つの
装置に組み込む必要があり、その間隔距離Ｂの値は必然
に大きくとることができない。一般の乗用車の場合せい
ぜい０．３〜０．５ｍが限度で、したがって高速の計算
素子を用い、上記の量子化誤差を小さくするにしても、
検出精度が上がらないという問題点をも有する。
【０００８】上記三角測量の原理的問題の解決案とし
て、特開平３−２７３５００号公報には、１つのビデオ
カメラを用いて前方道路画面上の先行車の水平エッジ位
置を求め、その画面上での上下位置より車間距離を算出
する方法が開示されている。すなわち、 Ｒ＝ｆ・Ｈ0 ／（ｙ−ｄ） （３） を用いて算出する。 但し、 ｆ：カメラ焦点距離 Ｈ0 ：カメラの取り付け高さ（路面からの距離） ｄ：消失点上下位置 ｙ：水平エッジの上下位置
て、特開平３−２７３５００号公報には、１つのビデオ
カメラを用いて前方道路画面上の先行車の水平エッジ位
置を求め、その画面上での上下位置より車間距離を算出
する方法が開示されている。すなわち、 Ｒ＝ｆ・Ｈ0 ／（ｙ−ｄ） （３） を用いて算出する。 但し、 ｆ：カメラ焦点距離 Ｈ0 ：カメラの取り付け高さ（路面からの距離） ｄ：消失点上下位置 ｙ：水平エッジの上下位置
【０００９】しかしながら、この方法にあっては、路面
上の先行車による水平エッジの上下位置を検出するが、
この水平エッジは主に路面上への先行車の影であり、光
環境の変化や、路面の色の変化によって例えば影を捉ら
えることができずにバンバー位置で検出するなど、安定
性が確保できない。また、式（３）において、車間距離
の検出精度を向上させるには、その分子の値をなるべく
大きくする必要があるが、精度を向上する狙いで演算式
中のＨ0 を大きくするにはできるだけ、車両上方にビデ
オカメラを設置することが必要となる。しかし、乗用車
の場合、高さはせいぜい１．３ｍ程度までであり、それ
以上Ｈ0 を大きくすることによって精度を向上させるこ
とは望めない。そして一時的な突起乗り越しなどによる
車高の急激な変化や、ピッチ角の変動による消失位置の
変動などによって、車間距離算出値はより不安定なもの
となり、精度が向上しない。したがって、この発明は上
記のような従来の問題点に鑑み、エッジ検出法を用い
て、先行車の横幅を検出することで、計算量の少ない、
しかも検出精度の高い車間距離検出装置を提供すること
を目的とする。
上の先行車による水平エッジの上下位置を検出するが、
この水平エッジは主に路面上への先行車の影であり、光
環境の変化や、路面の色の変化によって例えば影を捉ら
えることができずにバンバー位置で検出するなど、安定
性が確保できない。また、式（３）において、車間距離
の検出精度を向上させるには、その分子の値をなるべく
大きくする必要があるが、精度を向上する狙いで演算式
中のＨ0 を大きくするにはできるだけ、車両上方にビデ
オカメラを設置することが必要となる。しかし、乗用車
の場合、高さはせいぜい１．３ｍ程度までであり、それ
以上Ｈ0 を大きくすることによって精度を向上させるこ
とは望めない。そして一時的な突起乗り越しなどによる
車高の急激な変化や、ピッチ角の変動による消失位置の
変動などによって、車間距離算出値はより不安定なもの
となり、精度が向上しない。したがって、この発明は上
記のような従来の問題点に鑑み、エッジ検出法を用い
て、先行車の横幅を検出することで、計算量の少ない、
しかも検出精度の高い車間距離検出装置を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、図１で示すように、車両に装着され走行中の前
方道路画像を入力する画像入力手段１と、入力される前
方道路画像内の先行車両を検出する先行車検出手段２
と、前記先行車の画像内位置から自車両との車間距離を
算出する初期車間距離検出手段３と、該画像内で前記先
行車に係わる２つのエッジを検出するエッジ検出手段４
と、該検出された２つのエッジの画像上位置から前記算
出された車間距離に基づいて２つのエッジの実幅を推定
するエッジ実幅推定手段５と、新たに入力される前方道
路画像上で前回先行車の画像上位置及び２つのエッジの
画像上位置をもとに、２つのエッジ及び先行車を検出す
ることを繰り返す先行車追尾検出手段６と、前記検出さ
れた２つのエッジの画像上位置及び前記エッジ実幅推定
手段の推定値１より車間距離を検出する連続車間距離検
出手段７とを有するものとした。
発明は、図１で示すように、車両に装着され走行中の前
方道路画像を入力する画像入力手段１と、入力される前
方道路画像内の先行車両を検出する先行車検出手段２
と、前記先行車の画像内位置から自車両との車間距離を
算出する初期車間距離検出手段３と、該画像内で前記先
行車に係わる２つのエッジを検出するエッジ検出手段４
と、該検出された２つのエッジの画像上位置から前記算
出された車間距離に基づいて２つのエッジの実幅を推定
するエッジ実幅推定手段５と、新たに入力される前方道
路画像上で前回先行車の画像上位置及び２つのエッジの
画像上位置をもとに、２つのエッジ及び先行車を検出す
ることを繰り返す先行車追尾検出手段６と、前記検出さ
れた２つのエッジの画像上位置及び前記エッジ実幅推定
手段の推定値１より車間距離を検出する連続車間距離検
出手段７とを有するものとした。
【００１１】請求項２記載の発明は、図２で示すよう
に、車両に装着され走行中の前方道路画像を入力する画
像入力手段１と、入力される前方道路画像内の先行車両
を検出する先行車検出手段２と、前記先行車の画像内位
置から自車両との車間距離を算出する初期車間距離検出
手段３と、該画像内で前記先行車に係わる２つのエッジ
を検出する第１エッジ検出手段４Ａと、該検出された２
つのエッジの画像上位置から前記算出された車間距離に
基づいて２つのエッジの実幅を推定するエッジ実幅推定
手段５と、新たに入力される前方道路画像上で前回２つ
のエッジの画像上位置及び前回算出された車間距離をも
とに、２つのエッジを検出する第２エッジ検出手段６Ａ
と、前記検出された２つのエッジの画像上位置及び前記
エッジ実幅推定手段の推定値により車間距離を検出する
連続車間距離検出手段７と、前記２つのエッジの画像上
位置及び前記連続車間距離で検出される車間距離をもと
に先行車を繰り返して追尾検出し、各車間距離の検出値
を出力する先行車追尾検出手段８Ａとを有するものとし
た。
に、車両に装着され走行中の前方道路画像を入力する画
像入力手段１と、入力される前方道路画像内の先行車両
を検出する先行車検出手段２と、前記先行車の画像内位
置から自車両との車間距離を算出する初期車間距離検出
手段３と、該画像内で前記先行車に係わる２つのエッジ
を検出する第１エッジ検出手段４Ａと、該検出された２
つのエッジの画像上位置から前記算出された車間距離に
基づいて２つのエッジの実幅を推定するエッジ実幅推定
手段５と、新たに入力される前方道路画像上で前回２つ
のエッジの画像上位置及び前回算出された車間距離をも
とに、２つのエッジを検出する第２エッジ検出手段６Ａ
と、前記検出された２つのエッジの画像上位置及び前記
エッジ実幅推定手段の推定値により車間距離を検出する
連続車間距離検出手段７と、前記２つのエッジの画像上
位置及び前記連続車間距離で検出される車間距離をもと
に先行車を繰り返して追尾検出し、各車間距離の検出値
を出力する先行車追尾検出手段８Ａとを有するものとし
た。
【００１２】
【作用】請求項１の発明では、画像入力手段１で入力さ
れた前方道路画像から、まず先行車検出手段２で先行車
両を検出し、そしてその画像上の位置をもとに初期車間
距離検出手段３により自車両との車間距離への検出を行
なう。そして同画像上でエッジ検出手段４により前記先
行車に係わる２つのエッジを検出し、エッジ実幅推定手
段５がその画像上位置から前記車間距離に基づいてその
２つのエッジの実幅を算出する。画像入力手段１により
新たな前方道路画像が入力される際に、先行車追尾検出
手段６が前回検出された先行車の位置及び２つのエッジ
位置をもとに先行車及び前記２つのエッジを繰り返して
追尾検出し、連続車間距離検出手段７がそのエッジ位置
の検出値と前記算出されたエッジの実幅とに基づいて車
間距離を連続検出する。これにより車間距離は僅かな計
算量で検出することができ、かつ安定な検出ができる。
れた前方道路画像から、まず先行車検出手段２で先行車
両を検出し、そしてその画像上の位置をもとに初期車間
距離検出手段３により自車両との車間距離への検出を行
なう。そして同画像上でエッジ検出手段４により前記先
行車に係わる２つのエッジを検出し、エッジ実幅推定手
段５がその画像上位置から前記車間距離に基づいてその
２つのエッジの実幅を算出する。画像入力手段１により
新たな前方道路画像が入力される際に、先行車追尾検出
手段６が前回検出された先行車の位置及び２つのエッジ
位置をもとに先行車及び前記２つのエッジを繰り返して
追尾検出し、連続車間距離検出手段７がそのエッジ位置
の検出値と前記算出されたエッジの実幅とに基づいて車
間距離を連続検出する。これにより車間距離は僅かな計
算量で検出することができ、かつ安定な検出ができる。
【００１３】請求項２の車間距離検出装置は、画像入力
手段１で入力された前方道路画像から、まず先行車検出
手段２で先行車両を検出し、そしてその画像上の位置を
もとに初期車間距離検出手段３により自車両との車間距
離への検出を行なう。そして同画像上で第１エッジ検出
手段４Ａにより前記先行車に係わる２つのエッジを検出
し、エッジ実幅推定手段５がその画像上位置から前記車
間距離に基づいてその２つのエッジの実幅を算出する。
画像入力手段１により新たな前方道路画像が入力される
際に、第２エッジ検出手段６Ａが前回検出された車間距
離及び２つのエッジ位置を検出し、連続車間距離検出手
段７がそのエッジ位置の検出値と前記算出されたエッジ
の実幅とに基づいて車間距離を連続検出し、先行車追尾
検出手段８Ａがその検出値と前記検出された車間距離を
もとに先行車を追尾検出するとともに、前記検出された
車間距離を出力する。これにより車間距離は僅かな計算
量で検出するができ、かつ安定な検出ができる。
手段１で入力された前方道路画像から、まず先行車検出
手段２で先行車両を検出し、そしてその画像上の位置を
もとに初期車間距離検出手段３により自車両との車間距
離への検出を行なう。そして同画像上で第１エッジ検出
手段４Ａにより前記先行車に係わる２つのエッジを検出
し、エッジ実幅推定手段５がその画像上位置から前記車
間距離に基づいてその２つのエッジの実幅を算出する。
画像入力手段１により新たな前方道路画像が入力される
際に、第２エッジ検出手段６Ａが前回検出された車間距
離及び２つのエッジ位置を検出し、連続車間距離検出手
段７がそのエッジ位置の検出値と前記算出されたエッジ
の実幅とに基づいて車間距離を連続検出し、先行車追尾
検出手段８Ａがその検出値と前記検出された車間距離を
もとに先行車を追尾検出するとともに、前記検出された
車間距離を出力する。これにより車間距離は僅かな計算
量で検出するができ、かつ安定な検出ができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図３は、この発明を車間距離警報装置に適用した第１の
実施例を示す。車両の前方に前方道路を撮像するための
ビデオカメラ１０が取り付けられており、その画像信号
は画像処理装置１１に入力される。画像処理装置１１は
入力された画像に対し先行車の検出、追尾などの処理を
行なって車間距離を算出する。警報レベル判断装置１２
は算出された車間距離と車速センサ１３で検出された自
車速とを入力しその両値を比較することによって先行車
への追突の可能性のレベルを判断する。警報装置１４は
警報レベル判断装置１２の判断結果を受けて、警報を発
生するようになっている。
図３は、この発明を車間距離警報装置に適用した第１の
実施例を示す。車両の前方に前方道路を撮像するための
ビデオカメラ１０が取り付けられており、その画像信号
は画像処理装置１１に入力される。画像処理装置１１は
入力された画像に対し先行車の検出、追尾などの処理を
行なって車間距離を算出する。警報レベル判断装置１２
は算出された車間距離と車速センサ１３で検出された自
車速とを入力しその両値を比較することによって先行車
への追突の可能性のレベルを判断する。警報装置１４は
警報レベル判断装置１２の判断結果を受けて、警報を発
生するようになっている。
【００１５】次に上記画像処理装置１１における車間距
離の検出について説明する。図４はその検出の流れを示
す。すなわち、初期検出処理を行なうステップ３０と先
行車の有無を判断するステップ５０とにより先行車を検
出する。そして連続追尾検出処理を行なうステップ６０
とステップ７０は画面上で検出された先行車を連続的に
追尾して各時刻の車間距離を検出し出力する。
離の検出について説明する。図４はその検出の流れを示
す。すなわち、初期検出処理を行なうステップ３０と先
行車の有無を判断するステップ５０とにより先行車を検
出する。そして連続追尾検出処理を行なうステップ６０
とステップ７０は画面上で検出された先行車を連続的に
追尾して各時刻の車間距離を検出し出力する。
【００１６】初期検出処理は前方道路画像から自車の走
行車線を検出するとともに、走行車線内で先行車を検出
し先行車との距離Ｒを算出し出力する。また走行車の特
徴としての左右両端の垂直エッジと下影の水平エッジを
検出し、距離Ｒと画面上の垂直エッジの幅とにより先行
車の実車幅を演算する。連続追尾検出処理は、初期検出
処理での検出結果に基づいて、画面上で先行車を検出す
るとともに、その先行車の実車幅の演算値をもとに画面
上の垂直エッジの幅により車間距離を連続的に算出す
る。なお上記の処理を行なうには、画像処理装置１１に
各時刻の処理データを記憶するためのＲＡＭメモリが備
えられている
行車線を検出するとともに、走行車線内で先行車を検出
し先行車との距離Ｒを算出し出力する。また走行車の特
徴としての左右両端の垂直エッジと下影の水平エッジを
検出し、距離Ｒと画面上の垂直エッジの幅とにより先行
車の実車幅を演算する。連続追尾検出処理は、初期検出
処理での検出結果に基づいて、画面上で先行車を検出す
るとともに、その先行車の実車幅の演算値をもとに画面
上の垂直エッジの幅により車間距離を連続的に算出す
る。なお上記の処理を行なうには、画像処理装置１１に
各時刻の処理データを記憶するためのＲＡＭメモリが備
えられている
【００１７】図５は、上記初期検出処理ステップ３０に
おける処理の詳細を示す。 まず電源をオンし車間距離
警報装置が通電されると、ＲＡＭメモリがクリアされ車
間距離の検出がスタートされる。次にステップ３０１に
おいて、ビデオカメラ１０から前方道路の画像信号が取
り込まれる。続いてステップ３０２において、取り込ま
れた前方道路画像に対して、エッジ抽出などの画像処理
を施して、車線表示ラインを検出しやすい画像が作成さ
れる。ここでエッジ抽出の処理は、例えば垂直方向のエ
ッジを強調して抽出できるＳｏｂｅｌオペレータなどの
フィルタを施せばよい。
おける処理の詳細を示す。 まず電源をオンし車間距離
警報装置が通電されると、ＲＡＭメモリがクリアされ車
間距離の検出がスタートされる。次にステップ３０１に
おいて、ビデオカメラ１０から前方道路の画像信号が取
り込まれる。続いてステップ３０２において、取り込ま
れた前方道路画像に対して、エッジ抽出などの画像処理
を施して、車線表示ラインを検出しやすい画像が作成さ
れる。ここでエッジ抽出の処理は、例えば垂直方向のエ
ッジを強調して抽出できるＳｏｂｅｌオペレータなどの
フィルタを施せばよい。
【００１８】ステップ３０３で、処理された画像上で、
画面中心から左右方向に向かって、直線の垂直エッジ成
分が存在するところを探索して、車線表示ラインを検出
する。なお、ここでは、特に直線を検出することにこだ
わるものではなく、特開平３−２７６３１１号公報に示
されるような道路構造令などで定められる道路構造を模
擬できる道路モデルを想定して、それに対して最もよく
当てはまる車線表示ラインを検出する方法なども用いて
もよい。その後ステップ３０４では、検出された車線表
示ラインで囲まれた領域を自車の走行車線として検出す
る。
画面中心から左右方向に向かって、直線の垂直エッジ成
分が存在するところを探索して、車線表示ラインを検出
する。なお、ここでは、特に直線を検出することにこだ
わるものではなく、特開平３−２７６３１１号公報に示
されるような道路構造令などで定められる道路構造を模
擬できる道路モデルを想定して、それに対して最もよく
当てはまる車線表示ラインを検出する方法なども用いて
もよい。その後ステップ３０４では、検出された車線表
示ラインで囲まれた領域を自車の走行車線として検出す
る。
【００１９】上記のように自車の走行車線領域が検出さ
れた後、ステップ３０５で、検出された走行車線領域に
対して、画像処理を施し水平エッジ成分を検出する。こ
こでは水平エッジを検出するために、例えば横方向のＳ
ｏｂｅｌオペレータを用いることができる。ステップ３
０６において、検出した水平エッジ成分を水平エッジし
きい値と比較し、先行車の影である可能性が高い高濃度
水平エッジを抜き出す。この後ステップ３０７で、抜き
出された水平エッジの中で、最も画面下方に存在するも
のを選択し、先行車の影として抽出する。ステップ３０
８では、上記の処理によりエッジが抽出できたかを判別
し、水平エッジの抽出ができた場合はその水平エッジの
上下位置ｙを算出し算出値をＹ0とし、ＲＡＭメモリに
記憶させる。抽出できなたった場合はステップ３０９
で、先行車がなしと判断してステップ３０１へリターン
される。
れた後、ステップ３０５で、検出された走行車線領域に
対して、画像処理を施し水平エッジ成分を検出する。こ
こでは水平エッジを検出するために、例えば横方向のＳ
ｏｂｅｌオペレータを用いることができる。ステップ３
０６において、検出した水平エッジ成分を水平エッジし
きい値と比較し、先行車の影である可能性が高い高濃度
水平エッジを抜き出す。この後ステップ３０７で、抜き
出された水平エッジの中で、最も画面下方に存在するも
のを選択し、先行車の影として抽出する。ステップ３０
８では、上記の処理によりエッジが抽出できたかを判別
し、水平エッジの抽出ができた場合はその水平エッジの
上下位置ｙを算出し算出値をＹ0とし、ＲＡＭメモリに
記憶させる。抽出できなたった場合はステップ３０９
で、先行車がなしと判断してステップ３０１へリターン
される。
【００２０】上記のようにして、影としての水平エッジ
が抽出された後、影は先行車のものであるかを判断す
る。これは、例えば図６に示すような、道路の上にある
橋の影や、図７に示すような隣車線を走行している車両
の影を、先行車であると誤検出するを防ぐためのもので
ある。すなわち、ステップ４００において、ステップ３
０７で抽出された水平エッジの上方に車両の存在を調
べ、また車両形状を検出するためのウインドウを設定す
る。このウインドウ設定は図８に示すように検出された
水平エッジのすぐ上方に先行車の影の左右幅よりもやや
広めの横方向に細長いウインドウａを設定する。
が抽出された後、影は先行車のものであるかを判断す
る。これは、例えば図６に示すような、道路の上にある
橋の影や、図７に示すような隣車線を走行している車両
の影を、先行車であると誤検出するを防ぐためのもので
ある。すなわち、ステップ４００において、ステップ３
０７で抽出された水平エッジの上方に車両の存在を調
べ、また車両形状を検出するためのウインドウを設定す
る。このウインドウ設定は図８に示すように検出された
水平エッジのすぐ上方に先行車の影の左右幅よりもやや
広めの横方向に細長いウインドウａを設定する。
【００２１】次にステップ４０１で、設定されたウイン
ドウａ内の垂直エッジを検出し、そしてステップ４０２
で、左右両端にある垂直エッジを１組として抽出する。
これは、車両形状の特徴として、特に車体の下の部分に
は、左右のすみにタイヤが存在するためである。抽出さ
れた垂直エッジは画面上で左側のエッジＬのｘ軸座標Ｘ
L0と、右側のエッジＲのｘ軸座標ＸR0を算出してＲＡＭ
メモリに記憶する。この後ステップ５００において、ウ
インドウａ内に２本の垂直エッジの抽出ができたかを判
別し、その判別の結果によって先行車の存在を判断す
る。すなわち、１組となる垂直エッジが抽出されない場
合、先行車なしと判断してリターンされる。検出された
場合は、先行車ありと判断し、ステップ５０１で、２本
の垂直エッジの座標からエッジの幅Ｗ0 を検出する。
ドウａ内の垂直エッジを検出し、そしてステップ４０２
で、左右両端にある垂直エッジを１組として抽出する。
これは、車両形状の特徴として、特に車体の下の部分に
は、左右のすみにタイヤが存在するためである。抽出さ
れた垂直エッジは画面上で左側のエッジＬのｘ軸座標Ｘ
L0と、右側のエッジＲのｘ軸座標ＸR0を算出してＲＡＭ
メモリに記憶する。この後ステップ５００において、ウ
インドウａ内に２本の垂直エッジの抽出ができたかを判
別し、その判別の結果によって先行車の存在を判断す
る。すなわち、１組となる垂直エッジが抽出されない場
合、先行車なしと判断してリターンされる。検出された
場合は、先行車ありと判断し、ステップ５０１で、２本
の垂直エッジの座標からエッジの幅Ｗ0 を検出する。
【００２２】この後、ステップ５０２で、メモリに記憶
してある先行車影の水平エッジのｙ軸座標を用いて下式
（４）より、車間距離Ｒを算出する Ｒ＝Ｆ×Ｈ0 ／（ｙ−ｄ） （４） 但し、 Ｆ：ビデオカメラ１０の焦点距離、 Ｈ0 ：ビデオカメラ１０の路面からの取り付け高さ、 ｄ：画面上での道路消失点のｙ座標値 である。定数ｄについては、本実施例では、定数として
扱うが、例えばステップ３０３で行なう走行車線検出に
おいて、道路消失点を求め、毎回の処理においてその値
を用いるようにすれば、例えば、車両のピッチ角変動な
どの影響を小さくできるため、一層精度を向上できる。
してある先行車影の水平エッジのｙ軸座標を用いて下式
（４）より、車間距離Ｒを算出する Ｒ＝Ｆ×Ｈ0 ／（ｙ−ｄ） （４） 但し、 Ｆ：ビデオカメラ１０の焦点距離、 Ｈ0 ：ビデオカメラ１０の路面からの取り付け高さ、 ｄ：画面上での道路消失点のｙ座標値 である。定数ｄについては、本実施例では、定数として
扱うが、例えばステップ３０３で行なう走行車線検出に
おいて、道路消失点を求め、毎回の処理においてその値
を用いるようにすれば、例えば、車両のピッチ角変動な
どの影響を小さくできるため、一層精度を向上できる。
【００２３】車間距離Ｒを検出した後、ステップ５０３
で、下式（５）を用いて、実車両幅推定値Ｗc を算出す
る Ｗc ＝Ｗ0 ×Ｒ／Ｆ （５） そして算出値Ｗc をＲＡＭメモリに記憶しておく。その
後、ステップ５０４で、車間距離検出値Ｒを警報レベル
判断装置１２に出力し、初期検出処理が終了する。
で、下式（５）を用いて、実車両幅推定値Ｗc を算出す
る Ｗc ＝Ｗ0 ×Ｒ／Ｆ （５） そして算出値Ｗc をＲＡＭメモリに記憶しておく。その
後、ステップ５０４で、車間距離検出値Ｒを警報レベル
判断装置１２に出力し、初期検出処理が終了する。
【００２４】次に初期検出の後続処理としての連続追尾
検出処理６０の詳細を図９のフローチャートに従って説
明する。車間距離Ｒが出力されるとステップ６００で、
ビデオカメラ１０から新たな前方道路画像が取り込まれ
る。次にステップ６０１において、ＲＡＭメモリに記憶
してある先行車の認識結果に基づき、新たな垂直エッジ
検出ウインドウ位置を決定する。
検出処理６０の詳細を図９のフローチャートに従って説
明する。車間距離Ｒが出力されるとステップ６００で、
ビデオカメラ１０から新たな前方道路画像が取り込まれ
る。次にステップ６０１において、ＲＡＭメモリに記憶
してある先行車の認識結果に基づき、新たな垂直エッジ
検出ウインドウ位置を決定する。
【００２５】この垂直エッジ検出ウインドウは、図１０
に示すように、左右両端の垂直エッジのｘ軸座標と水平
エッジｙ軸座標とにより、以下の式で定める。 左側検出ウインドウｂ： （ＸL0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸL0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 右側検出ウインドウｃ： （ＸR0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸR0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 但し、 ＸL0： 前回の左側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 ＸR0： 前回の右側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 Ｙ0 ： 前回の水平エッジ検出位置ｙ座標 ΔＸ： 定数（検出ウインドウの左右幅／２） ΔＹ1 、ΔＹ2 ： 定数（ΔＹ1 −ΔＹ2 が検出ウイン
ドウの上下幅、ΔＹ1 ＞ΔＹ2 ） である。
に示すように、左右両端の垂直エッジのｘ軸座標と水平
エッジｙ軸座標とにより、以下の式で定める。 左側検出ウインドウｂ： （ＸL0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸL0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 右側検出ウインドウｃ： （ＸR0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸR0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 但し、 ＸL0： 前回の左側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 ＸR0： 前回の右側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 Ｙ0 ： 前回の水平エッジ検出位置ｙ座標 ΔＸ： 定数（検出ウインドウの左右幅／２） ΔＹ1 、ΔＹ2 ： 定数（ΔＹ1 −ΔＹ2 が検出ウイン
ドウの上下幅、ΔＹ1 ＞ΔＹ2 ） である。
【００２６】ステップ６０２で、水平エッジ検出ウイン
ドウ位置を決定する。この水平エッジ検出ウインドウｄ
は、図１１に示すように、ＲＡＭメモリ内の水平エッジ
のｙ軸座標Ｙ0 と２本の垂直エッジ座標ＸL0、ＸR0によ
り、以下の式で定める。 検出ウインドウｄ： （ＸL0，Ｙ0 −ΔＹ）−（ＸR0，
Ｙ0 ＋ΔＹ） 但し、 ΔＹ： 定数 （検出ウインドウの上下幅／２） である。
ドウ位置を決定する。この水平エッジ検出ウインドウｄ
は、図１１に示すように、ＲＡＭメモリ内の水平エッジ
のｙ軸座標Ｙ0 と２本の垂直エッジ座標ＸL0、ＸR0によ
り、以下の式で定める。 検出ウインドウｄ： （ＸL0，Ｙ0 −ΔＹ）−（ＸR0，
Ｙ0 ＋ΔＹ） 但し、 ΔＹ： 定数 （検出ウインドウの上下幅／２） である。
【００２７】次にステップ６０３において、左右の各垂
直エッジ検出ウインドウの中で新たな垂直エッジの検出
処理を行なう。これには、垂直エッジを抽出するＳｏｂ
ｅｌオペレータなどを用いることもできる。そしてステ
ップ６０４において、ウインドウｂ内で最も左側にある
垂直エッジとウインドウｃ内で最も右側にある垂直エッ
ジを１本ずつ抽出する。ここで抽出された各垂直エッジ
のｘ座標をＸR 、ＸLとし、ＲＡＭメモリに記憶させ
る。この後ステップ６０５で、図１１に示したように、
水平エッジ検出ウインドウ内で水平エッジの検出処理を
行なう。これには、垂直エッジと同様に水平エッジを抽
出するＳｏｂｅｌオペレータなどを用いることができ
る。
直エッジ検出ウインドウの中で新たな垂直エッジの検出
処理を行なう。これには、垂直エッジを抽出するＳｏｂ
ｅｌオペレータなどを用いることもできる。そしてステ
ップ６０４において、ウインドウｂ内で最も左側にある
垂直エッジとウインドウｃ内で最も右側にある垂直エッ
ジを１本ずつ抽出する。ここで抽出された各垂直エッジ
のｘ座標をＸR 、ＸLとし、ＲＡＭメモリに記憶させ
る。この後ステップ６０５で、図１１に示したように、
水平エッジ検出ウインドウ内で水平エッジの検出処理を
行なう。これには、垂直エッジと同様に水平エッジを抽
出するＳｏｂｅｌオペレータなどを用いることができ
る。
【００２８】そしてステップ６０６で、水平エッジ抽出
ウインドウ内で最も下にある水平エッジ１本を抽出す
る。抽出した水平エッジのｙ座標をＲＡＭメモリに記憶
させる。ステップ７００で、垂直エッジ２本、水平エッ
ジ１本が抽出できたかを判別して、その判別結果により
先行車があるかを判断する。すなわち抽出されない場合
はステップ７０１で、先行車なしと判断して、初期検出
処理へリターンされる。検出されれば、ステップ７０２
で、先行車ありと判断し、そしてステップ７０３で、垂
直エッジの幅Ｗを算出する。この垂直エッジ幅は左右の
垂直エッジｘ座標より次の通りである。 Ｗ＝ＸR −ＸL （６）
ウインドウ内で最も下にある水平エッジ１本を抽出す
る。抽出した水平エッジのｙ座標をＲＡＭメモリに記憶
させる。ステップ７００で、垂直エッジ２本、水平エッ
ジ１本が抽出できたかを判別して、その判別結果により
先行車があるかを判断する。すなわち抽出されない場合
はステップ７０１で、先行車なしと判断して、初期検出
処理へリターンされる。検出されれば、ステップ７０２
で、先行車ありと判断し、そしてステップ７０３で、垂
直エッジの幅Ｗを算出する。この垂直エッジ幅は左右の
垂直エッジｘ座標より次の通りである。 Ｗ＝ＸR −ＸL （６）
【００２９】さらに、ステップ７０４で、この画面上の
垂直エッジ幅Ｗと、記憶されていた実車両幅推定値Ｗc
によって、今回の車間距離Ｒが、以下の式（７）で算出
される。 Ｒ＝Ｆ×Ｗc ／Ｗ （７） 最後に車間距離を警報レベル判断装置１２に出力した
後、ステップ６００に戻って新たな入力画像の処理に移
る。
垂直エッジ幅Ｗと、記憶されていた実車両幅推定値Ｗc
によって、今回の車間距離Ｒが、以下の式（７）で算出
される。 Ｒ＝Ｆ×Ｗc ／Ｗ （７） 最後に車間距離を警報レベル判断装置１２に出力した
後、ステップ６００に戻って新たな入力画像の処理に移
る。
【００３０】上記のように車間距離が連続的に検出され
出力される。この次は車間距離Ｒにより追突可能性の判
断及び警報の作動について説明する。警報レベル判断装
置１２は検出された車間距離と車速センサ１３で検出さ
れた自車速とを入力され、これら２つの信号をもとに、
警報距離を算出し、警報距離と車間距離を比較すること
により、先行車への追突の恐れの有無を判断し、追突の
恐れがある場合に警報を発するように作動信号を出力す
る。警報装置１４はこの作動信号に従って、例えば、警
報ランプなどによる視覚的な呈示、警報音の発生などの
聴覚的な呈示を行なって警報を発する。
出力される。この次は車間距離Ｒにより追突可能性の判
断及び警報の作動について説明する。警報レベル判断装
置１２は検出された車間距離と車速センサ１３で検出さ
れた自車速とを入力され、これら２つの信号をもとに、
警報距離を算出し、警報距離と車間距離を比較すること
により、先行車への追突の恐れの有無を判断し、追突の
恐れがある場合に警報を発するように作動信号を出力す
る。警報装置１４はこの作動信号に従って、例えば、警
報ランプなどによる視覚的な呈示、警報音の発生などの
聴覚的な呈示を行なって警報を発する。
【００３１】上記における処理の詳細は図１２に示す。
まず、ステップ１００で、車速センサ１３からの自車速
Ｖf 及び画像処理装置１１からの車間距離Ｒを読み込
む。次にステップ１０１において、車間距離の変化率を
算出することで自車と先行車の相対速度Ｖr ＝ｄＲ／ｄ
ｔを求める。この相対速度を求める手法は例えば精度の
高い最小二乗法などで行なわれる。その後、ステップ１
０２へと進み、相対速度ＶR により警報距離を算出す
る。警報距離は１次警報用の警報距離Ｒs1と、２次警報
距離用の警報距離Ｒs2をそれぞれ算出する。
まず、ステップ１００で、車速センサ１３からの自車速
Ｖf 及び画像処理装置１１からの車間距離Ｒを読み込
む。次にステップ１０１において、車間距離の変化率を
算出することで自車と先行車の相対速度Ｖr ＝ｄＲ／ｄ
ｔを求める。この相対速度を求める手法は例えば精度の
高い最小二乗法などで行なわれる。その後、ステップ１
０２へと進み、相対速度ＶR により警報距離を算出す
る。警報距離は１次警報用の警報距離Ｒs1と、２次警報
距離用の警報距離Ｒs2をそれぞれ算出する。
【００３２】警報距離の算出は、先行車に対して追突し
ないのが条件で、ここで、仮に先行車が急にブレーキを
かけ減速しようとすると、先行車が停止するまでに進む
距離Ｌa は次のように表わすことができる。 Ｌa ＝Ｖa 2 ／２β （８） 但し、 Ｖa ： 先行車の車速 β： 先行車の減速度 である。一方自車は、先行車のブレーキに反応してから
制動を開始するので、先行車での制動距離と同様に算出
される制動距離に対して、先行車に対する反応遅れ時間
の間に進行する距離が追加され、実際に停止するまでに
進む距離Ｌf は、次のようになる。 Ｌf ＝Ｖf ・Ｔd ＋Ｖf 2 ／２α （９） 但し、 Ｖf ： 自車の車速 Ｔd ： ブレーキの踏み替え時間 α： 自車の減速度 である。従って、警報距離Ｒs の算出式は、 Ｒs ＝Ｖf ・Ｔd ＋Ｖf 2 ／２α−Ｖa 2 ／２β （１０） である。
ないのが条件で、ここで、仮に先行車が急にブレーキを
かけ減速しようとすると、先行車が停止するまでに進む
距離Ｌa は次のように表わすことができる。 Ｌa ＝Ｖa 2 ／２β （８） 但し、 Ｖa ： 先行車の車速 β： 先行車の減速度 である。一方自車は、先行車のブレーキに反応してから
制動を開始するので、先行車での制動距離と同様に算出
される制動距離に対して、先行車に対する反応遅れ時間
の間に進行する距離が追加され、実際に停止するまでに
進む距離Ｌf は、次のようになる。 Ｌf ＝Ｖf ・Ｔd ＋Ｖf 2 ／２α （９） 但し、 Ｖf ： 自車の車速 Ｔd ： ブレーキの踏み替え時間 α： 自車の減速度 である。従って、警報距離Ｒs の算出式は、 Ｒs ＝Ｖf ・Ｔd ＋Ｖf 2 ／２α−Ｖa 2 ／２β （１０） である。
【００３３】実際には、警報を発生させる場合に、先行
車や自車がどの位の減速度を発生させるのかは予測でき
ないため、ここでα＝βと仮定し、簡略化すると、以下
のようになる。 １次警報： Ｒs1＝Ｖf ×Ｔd1＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ） 2）／２α1 （１ １） ２次警報： Ｒs2＝Ｖf ×Ｔd2＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ）2 ）／２α2 （１ ２） 式（１１）は追突可能性の低い場合の警報距離で、式
（１２）は追突可能性の高いい場合の警報距離である。
なお、Ｔd1、Ｔd2は追突しないで停止するための条件に
必要な定数で、α1 、α2 はそれぞれ１次警報、２次警
報距離の算出における自車及び先行車の減速度を意味す
る係数である。
車や自車がどの位の減速度を発生させるのかは予測でき
ないため、ここでα＝βと仮定し、簡略化すると、以下
のようになる。 １次警報： Ｒs1＝Ｖf ×Ｔd1＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ） 2）／２α1 （１ １） ２次警報： Ｒs2＝Ｖf ×Ｔd2＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ）2 ）／２α2 （１ ２） 式（１１）は追突可能性の低い場合の警報距離で、式
（１２）は追突可能性の高いい場合の警報距離である。
なお、Ｔd1、Ｔd2は追突しないで停止するための条件に
必要な定数で、α1 、α2 はそれぞれ１次警報、２次警
報距離の算出における自車及び先行車の減速度を意味す
る係数である。
【００３４】ステップ１０３で、車間距離Ｒと１次警報
距離Ｒs1を比較して、以下の式で追突の可能性のレベル
を判別する。 Ｒ≦Ｒs1 この式が成立しないなら１次警報距離以下であるとし
て、ステップ１００へと戻る。この式が成立するときに
は、ステップ１０４で、さらに２次警報距離Ｒs2と車間
距離Ｒを比較し、二次警報距離Ｒs2よりも車間距離Ｒが
小さい場合にはステップ１０５へと進み、２次警報用の
警報音を発生し、そしてステップ１０６で、２次警報用
の警報ランプを点灯するように警報装置１４へ指令値を
出力する。
距離Ｒs1を比較して、以下の式で追突の可能性のレベル
を判別する。 Ｒ≦Ｒs1 この式が成立しないなら１次警報距離以下であるとし
て、ステップ１００へと戻る。この式が成立するときに
は、ステップ１０４で、さらに２次警報距離Ｒs2と車間
距離Ｒを比較し、二次警報距離Ｒs2よりも車間距離Ｒが
小さい場合にはステップ１０５へと進み、２次警報用の
警報音を発生し、そしてステップ１０６で、２次警報用
の警報ランプを点灯するように警報装置１４へ指令値を
出力する。
【００３５】２次警報距離Ｒs2よりも車間距離Ｒが大き
い場合には、ステップ１０７へ経て、ステップ１０８
で、１次警報用の警報音を発生し、そしてステップ１０
９で、１次警報用のランプを点灯するように警報装置１
４へ指令値を出力する。ステップ１０７では、警報開始
時刻ＴF1から現在時刻までの経過時間を判別し、所定の
警報時刻Δｔが経過すると、ステップ１１０で、１次警
報用の警報音を停止させ、警報ランプのみで運転者に注
意を促す。１次警報、２次警報共に警報発生後は、ステ
ップ１００へと戻り、処理が繰り返される。ステップ３
０２〜３０９が発明の先行車検出手段２を構成してい
る。ステップ４００、４０１、４０２が発明のエッジ検
出手段４を構成している。ステップ５０１、５０２が発
明の初期車間距離検出手段３を構成している。ステップ
５０３が発明のエッジ実幅推定手段５を構成している。
ステップ６０１〜６０６、７０１、７０２が発明の先行
車追尾検出手段６を構成している。ステップ７０３〜７
０５が発明の連続車間距離検出手段７を構成している。
い場合には、ステップ１０７へ経て、ステップ１０８
で、１次警報用の警報音を発生し、そしてステップ１０
９で、１次警報用のランプを点灯するように警報装置１
４へ指令値を出力する。ステップ１０７では、警報開始
時刻ＴF1から現在時刻までの経過時間を判別し、所定の
警報時刻Δｔが経過すると、ステップ１１０で、１次警
報用の警報音を停止させ、警報ランプのみで運転者に注
意を促す。１次警報、２次警報共に警報発生後は、ステ
ップ１００へと戻り、処理が繰り返される。ステップ３
０２〜３０９が発明の先行車検出手段２を構成してい
る。ステップ４００、４０１、４０２が発明のエッジ検
出手段４を構成している。ステップ５０１、５０２が発
明の初期車間距離検出手段３を構成している。ステップ
５０３が発明のエッジ実幅推定手段５を構成している。
ステップ６０１〜６０６、７０１、７０２が発明の先行
車追尾検出手段６を構成している。ステップ７０３〜７
０５が発明の連続車間距離検出手段７を構成している。
【００３６】本実施例では、先行車を画像上で追尾する
場合に、先行車左右両端の垂直エッジ２本と、下端の水
平エッジを検出し、それぞれの位置を追尾するようにし
たため、前回の画像に対する相関値を求めて画像追尾を
行なう従来の方法に対して、毎回の計算量が非常に少な
くなり、計算時間を短縮し、簡単な構成でもリアルタイ
ム処理が可能となるという効果が得られる。また、車間
距離を算出する場合に、初期検出に基づいて推定した実
車幅推定値と、検出した先行車の画面上での幅から車間
距離を算出するようにしたので、式（３）とほぼ同一の
構成をとる式（７）を用いても、式（３）よりも式
（７）の分子の値がより大きくなって、原理的に精度が
向上し、さらにビデオカメラの取付高さや取り付け角度
の変動に関係なく、車間距離を安定して出力することが
できる。
場合に、先行車左右両端の垂直エッジ２本と、下端の水
平エッジを検出し、それぞれの位置を追尾するようにし
たため、前回の画像に対する相関値を求めて画像追尾を
行なう従来の方法に対して、毎回の計算量が非常に少な
くなり、計算時間を短縮し、簡単な構成でもリアルタイ
ム処理が可能となるという効果が得られる。また、車間
距離を算出する場合に、初期検出に基づいて推定した実
車幅推定値と、検出した先行車の画面上での幅から車間
距離を算出するようにしたので、式（３）とほぼ同一の
構成をとる式（７）を用いても、式（３）よりも式
（７）の分子の値がより大きくなって、原理的に精度が
向上し、さらにビデオカメラの取付高さや取り付け角度
の変動に関係なく、車間距離を安定して出力することが
できる。
【００３７】また、従来の垂直エッジ法に比べて、路上
の影という検出に不安定なものからの影響を受けず、車
両の見掛け幅は、ビデオカメラの取付高さや取付角度が
変動しても変わらないため、非常に安定して車間距離を
算出することができる。また、本実施例では、実車両幅
の推定について、初期検出処理３０内で１回のみの推定
ということで説明したが、より推定精度を向上させるた
めに、連続追尾処理６０内で毎回実車両幅を推定し、連
続した多数の検出結果を例えば平均処理を施すことで推
定精度を向上させることも可能である。なお、本実施例
では、車間距離検出後の適用例として、車間距離警報に
適用したシステムについてのみ説明したが、これに限定
されず、車間距離制御型定速走行装置や、あるいは、さ
らに大規模な環境認識装置の一部として用いることもで
きる。
の影という検出に不安定なものからの影響を受けず、車
両の見掛け幅は、ビデオカメラの取付高さや取付角度が
変動しても変わらないため、非常に安定して車間距離を
算出することができる。また、本実施例では、実車両幅
の推定について、初期検出処理３０内で１回のみの推定
ということで説明したが、より推定精度を向上させるた
めに、連続追尾処理６０内で毎回実車両幅を推定し、連
続した多数の検出結果を例えば平均処理を施すことで推
定精度を向上させることも可能である。なお、本実施例
では、車間距離検出後の適用例として、車間距離警報に
適用したシステムについてのみ説明したが、これに限定
されず、車間距離制御型定速走行装置や、あるいは、さ
らに大規模な環境認識装置の一部として用いることもで
きる。
【００３８】次に、本発明の第２の実施例として、第１
の実施例の画像処理装置１１における図９に示した連続
追尾検出処理と異なった手法による処理例を示す。その
他の構成及び初期検出処理は第１の実施例と同様であ
る。図１３は、この追尾連続検出処理の流れを示すフロ
ーチャートである。初期検出処理３０を経て、先行車が
存在しない状態から初めて先行車を検出し車間距離Ｒの
演算値が出力されると、まず、ステップ２００におい
て、前方道路画像を取り込む。次にステップ２０１で、
第１の実施例と同様に、初期検出処理でＲＡＭメモリに
記憶してある１つの水平エッジと２つの垂直エッジの座
標に基づき、図１０に示したように、左右両端の垂直エ
ッジのｘ軸座標と水平エッジｙ軸座標とにより、以下の
式で定めるウインドウを設定する。 左側検出ウインドウｂ： （ＸL0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸL0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 右側検出ウインドウｃ： （ＸR0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸR0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 但し、 ＸL0： 前回の左側の垂直エッジ検出位置Ｘ座標 ＸR0： 前回の右側の垂直エッジ検出位置Ｘ座標 Ｙ0 ： 前回の水平エッジ検出位置Ｙ座標 ΔＸ： 定数 （検出ウインドウの左右幅／２） ΔＹ1 、ΔＹ2 ： 定数 （ΔＹ1 −ΔＹ2 が検出ウイ
ンドウの上下幅、ΔＹ1 ＞ΔＹ2 ） である。
の実施例の画像処理装置１１における図９に示した連続
追尾検出処理と異なった手法による処理例を示す。その
他の構成及び初期検出処理は第１の実施例と同様であ
る。図１３は、この追尾連続検出処理の流れを示すフロ
ーチャートである。初期検出処理３０を経て、先行車が
存在しない状態から初めて先行車を検出し車間距離Ｒの
演算値が出力されると、まず、ステップ２００におい
て、前方道路画像を取り込む。次にステップ２０１で、
第１の実施例と同様に、初期検出処理でＲＡＭメモリに
記憶してある１つの水平エッジと２つの垂直エッジの座
標に基づき、図１０に示したように、左右両端の垂直エ
ッジのｘ軸座標と水平エッジｙ軸座標とにより、以下の
式で定めるウインドウを設定する。 左側検出ウインドウｂ： （ＸL0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸL0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 右側検出ウインドウｃ： （ＸR0−ΔＸ，Ｙ0 −ΔＹ1 ）−（ＸR0＋ΔＸ，Ｙ0 −
ΔＹ2 ） 但し、 ＸL0： 前回の左側の垂直エッジ検出位置Ｘ座標 ＸR0： 前回の右側の垂直エッジ検出位置Ｘ座標 Ｙ0 ： 前回の水平エッジ検出位置Ｙ座標 ΔＸ： 定数 （検出ウインドウの左右幅／２） ΔＹ1 、ΔＹ2 ： 定数 （ΔＹ1 −ΔＹ2 が検出ウイ
ンドウの上下幅、ΔＹ1 ＞ΔＹ2 ） である。
【００３９】つぎにステップ２０２において、左右の各
垂直エッジ検出ウインドウの中で垂直エッジの検出処理
を行なう。これには、垂直エッジを抽出するｓｏｂｅｌ
オペレータなどを用いる。そしてステップ２０３で、ウ
インドウａ内で最も左側とウインドウｂ内で最も右側に
ある垂直エッジを１本ずつ抽出する。抽出した各垂直エ
ッジのｘ座標を各ＸL 、ＸR とする。
垂直エッジ検出ウインドウの中で垂直エッジの検出処理
を行なう。これには、垂直エッジを抽出するｓｏｂｅｌ
オペレータなどを用いる。そしてステップ２０３で、ウ
インドウａ内で最も左側とウインドウｂ内で最も右側に
ある垂直エッジを１本ずつ抽出する。抽出した各垂直エ
ッジのｘ座標を各ＸL 、ＸR とする。
【００４０】ステップ２０４で、垂直エッジの幅を算出
する。この垂直エッジ幅Ｗは左右の垂直エッジｘ座標よ
り下式により求められる。 Ｗ＝ＸR −ＸL さらに、この垂直エッジ幅Ｗと、初期検出処理でＲＡＭ
メモリに記憶してある実車両幅推定値Ｗc によって、ス
テップ２０５では、今回の車間距離Ｒが下式（１３）で
算出される。 Ｒ＝Ｆ×Ｗc ／Ｗ （１３） ステップ２０６で、垂直エッジの検出結果と、車間距離
Ｒの算出結果に基づき、水平エッジ検出ウインドウｅの
位置を決定する。この水平エッジ検出ウインドウは、図
１４に示すように以下の式で定める。 検出ウインドウｅ： （ＸL ，Ｙr −ΔＹ）−（ＸR ，Ｙr ＋ΔＹ） 但し、 ＸL ：今回の左側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 ＸR ：今回の右側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 Ｙr ：車間距離Ｒより算出した水平エッジの推定位置 ΔＹ：定数（検出ウインドウの上下幅／２） である。ここで、水平エッジの推定位置Ｙr は、車間距
離Ｒより、下式（１４）で求める。 Ｙr ＝Ｆ・Ｈ0 ／Ｒ＋ｄ （１４）
する。この垂直エッジ幅Ｗは左右の垂直エッジｘ座標よ
り下式により求められる。 Ｗ＝ＸR −ＸL さらに、この垂直エッジ幅Ｗと、初期検出処理でＲＡＭ
メモリに記憶してある実車両幅推定値Ｗc によって、ス
テップ２０５では、今回の車間距離Ｒが下式（１３）で
算出される。 Ｒ＝Ｆ×Ｗc ／Ｗ （１３） ステップ２０６で、垂直エッジの検出結果と、車間距離
Ｒの算出結果に基づき、水平エッジ検出ウインドウｅの
位置を決定する。この水平エッジ検出ウインドウは、図
１４に示すように以下の式で定める。 検出ウインドウｅ： （ＸL ，Ｙr −ΔＹ）−（ＸR ，Ｙr ＋ΔＹ） 但し、 ＸL ：今回の左側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 ＸR ：今回の右側の垂直エッジ検出位置ｘ座標 Ｙr ：車間距離Ｒより算出した水平エッジの推定位置 ΔＹ：定数（検出ウインドウの上下幅／２） である。ここで、水平エッジの推定位置Ｙr は、車間距
離Ｒより、下式（１４）で求める。 Ｙr ＝Ｆ・Ｈ0 ／Ｒ＋ｄ （１４）
【００４１】ステップ２０７で、水平エッジ検出ウイン
ドウ内で水平エッジの検出処理を行なう。これには垂直
エッジと同様に水平エッジを抽出するＳｏｂｅｌオペレ
ータなどを用いることができる。ステップ２０８で、水
平エッジ検出ウインドウ内で、最も下方にある水平エッ
ジを１本抽出する。抽出した水平エッジのｙ座標をｙと
する。
ドウ内で水平エッジの検出処理を行なう。これには垂直
エッジと同様に水平エッジを抽出するＳｏｂｅｌオペレ
ータなどを用いることができる。ステップ２０８で、水
平エッジ検出ウインドウ内で、最も下方にある水平エッ
ジを１本抽出する。抽出した水平エッジのｙ座標をｙと
する。
【００４２】その後ステップ２０９で、垂直エッジ２
本、水平エッジ１本が検出できたかどうかを判別する。
検出されれば、ステップ２１０で、先行車ありと判断し
て、ステップ２１１で、警報レベル判断装置１２へ車間
距離を出力する。そしてステップ２００に戻って上記の
処理が繰り返され、連続追尾検出処理が行なわれる。検
出されない場合には、ステップ２１２で、先行車なしと
判断して、初期検出処理にリターンされる。
本、水平エッジ１本が検出できたかどうかを判別する。
検出されれば、ステップ２１０で、先行車ありと判断し
て、ステップ２１１で、警報レベル判断装置１２へ車間
距離を出力する。そしてステップ２００に戻って上記の
処理が繰り返され、連続追尾検出処理が行なわれる。検
出されない場合には、ステップ２１２で、先行車なしと
判断して、初期検出処理にリターンされる。
【００４３】ステップ２０１〜２０３が発明の第２エッ
ジ検出手段を構成している。ステップ２０４、２０５が
発明の連続車間距離検出手段７を構成している。ステッ
プ２０６〜２１２が発明の先行車追尾検出手段８Ａを構
成している。本実施例では、第１の実施例と同様の効果
を有する他に先行車がより確実に検出できる効果があ
る。
ジ検出手段を構成している。ステップ２０４、２０５が
発明の連続車間距離検出手段７を構成している。ステッ
プ２０６〜２１２が発明の先行車追尾検出手段８Ａを構
成している。本実施例では、第１の実施例と同様の効果
を有する他に先行車がより確実に検出できる効果があ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上の通り、本発明は、前方道路画像か
ら先行車を検出しその画像上の位置から自車両との車間
距離を算出するとともに、前記画像上で先行車にかかわ
る２つのエッジ及びその幅を検出し、エッジ実幅推定手
段で前記算出された車間距離と前記２つのエッジ幅より
エッジの実幅を推定しておき、前記先行車の位置及びエ
ッジの位置により前方道路画像上で前記先行車の位置及
び前記２つのエッジ位置を追尾検出する先行車追尾検出
手段と、検出された垂直エッジ幅と前記算出された該エ
ッジの実幅とにより先行車との車間距離を検出算出する
連続車間距離検出手段とを設けたので、比較的光環境変
化や、路面の舗装状態の変化などの影響を受けにくい、
そして車間距離検出処理が僅かな計算量で済む。安定か
つ高精度の検出ができ、車間距離検出の安全性をさらに
向上させることが可能となる。さらに先行車との車間距
離の算出結果を基に先行車の水平エッジの存在するであ
ろう推定位置を算出して、先行車の位置を検出すると検
出位置が不安定になりやすい水平エッジをより安定的に
検出することが出来る。
ら先行車を検出しその画像上の位置から自車両との車間
距離を算出するとともに、前記画像上で先行車にかかわ
る２つのエッジ及びその幅を検出し、エッジ実幅推定手
段で前記算出された車間距離と前記２つのエッジ幅より
エッジの実幅を推定しておき、前記先行車の位置及びエ
ッジの位置により前方道路画像上で前記先行車の位置及
び前記２つのエッジ位置を追尾検出する先行車追尾検出
手段と、検出された垂直エッジ幅と前記算出された該エ
ッジの実幅とにより先行車との車間距離を検出算出する
連続車間距離検出手段とを設けたので、比較的光環境変
化や、路面の舗装状態の変化などの影響を受けにくい、
そして車間距離検出処理が僅かな計算量で済む。安定か
つ高精度の検出ができ、車間距離検出の安全性をさらに
向上させることが可能となる。さらに先行車との車間距
離の算出結果を基に先行車の水平エッジの存在するであ
ろう推定位置を算出して、先行車の位置を検出すると検
出位置が不安定になりやすい水平エッジをより安定的に
検出することが出来る。
【図１】本発明１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明２の構成を示すブロック図である。
【図３】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４】車間距離検出を示すフローチャートである。
【図５】図４における初期検出処理の詳細を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】道路の状況を示す図である。
【図７】道路の状況を示す図である。
【図８】初期処理における先行車を検出するためのウイ
ンドウ設定の説明図である。
ンドウ設定の説明図である。
【図９】図４における連続検出処理の詳細を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１０】垂直エッジを検出するためのウインドウ設定
の説明図である。
の説明図である。
【図１１】水平エッジを検出するためのウインドウ設定
の説明図である。
の説明図である。
【図１２】警報レベル判断装置の判断処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１３】図２における連続検出処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１４】水平エッジを検出するためのウインドウ設定
の説明図である。
の説明図である。
【図１５】従来の車間距離検出装置の構成図である。
【図１６】従来の先行車を検出するためのウインドウ設
定の説明図である。
定の説明図である。
【図１７】従来の先行車を検出するためのウインドウ設
定の説明図である。
定の説明図である。
１ 画像入力手段
２ 先行車検出手段
３ 初期車間距離検出手段
４ エッジ検出手段
４Ａ 第１エッジ検出手段
５ エッジ実幅推定手段
６Ａ 第２エッジ検出手段
６、８Ａ 先行車追尾検出手段
７ 連続車間距離検出手段
１０、１０Ａ、１０Ｂ ビデオカメラ
１１、１１Ａ 画像処理装置
１２ 警報レベル判断装置
１３ 車速センサ
１４ 警報装置
１５ 先行車
Claims (5)
- 【請求項１】 車両に装着され走行中の前方道路画像を
入力する画像入力手段と、入力される前方道路画像内の
先行車両を検出する先行車検出手段と、前記先行車の画
像内位置から自車両との車間距離を算出する初期車間距
離検出手段と、該画像内で前記先行車に係わる２つのエ
ッジを検出するエッジ検出手段と、該検出された２つの
エッジの画像上位置から前記算出された車間距離に基づ
いて２つのエッジの実幅を推定するエッジ実幅推定手段
と、新たに入力される前方道路画像上で前回先行車の画
像上位置及び２つのエッジの画像上位置をもとに、２つ
のエッジ及び先行車を検出することを繰り返す先行車追
尾検出手段と、前記検出された２つのエッジの画像上位
置及び前記エッジ実幅推定手段の推定値により車間距離
を検出する連続車間距離検出手段とを有することを特徴
とする車間距離検出装置。 - 【請求項２】 車両に装着され走行中の前方道路画像を
入力する画像入力手段と、入力される前方道路画像内の
先行車両を検出する先行車検出手段と、前記先行車の画
像内位置から自車両との車間距離を算出する初期車間距
離検出手段と、該画像内で前記先行車に係わる２つのエ
ッジを検出する第１エッジ検出手段と、該検出された２
つのエッジの画像上位置から前記算出された車間距離に
基づいて２つのエッジの実幅を推定するエッジ実幅推定
手段と、新たに入力される前方道路画像上で前回２つの
エッジの画像上位置及び前回算出された車間距離をもと
に、２つのエッジを検出する第２エッジ検出手段と、前
記検出された２つのエッジの画像上位置及び前記エッジ
実幅推定手段の推定値により車間距離を検出する連続車
間距離検出手段と、前記２つのエッジの画像上位置及び
前記連続車間距離で検出される車間距離をもとに先行車
を繰り返して追尾検出し、各車間距離の検出値を出力す
る先行車追尾検出手段とを有することを特徴とする車間
距離検出装置。 - 【請求項３】 前記先行車に係わる２つのエッジは、先
行車の車両幅を表わす両端の垂直エッジであることを特
徴とする請求項１または２記載の車間距離検出装置。 - 【請求項４】 前記先行車は該車両の下部にある車影で
代表され、該車影が形成する水平エッジを検出すること
によって検出され、前記エッジ検出手段は、該水平エッ
ジの両端点の上方部に設定した所定大きさのウインドウ
内で垂直エッジを検出することを特徴とする請求項１、
２または３記載の車間距離検出装置。 - 【請求項５】 前記先行車追尾検出手段は、前回の先行
車位置と２つのエッジ位置により所定大きさのウインド
ウ内で前記先行車及び前記エッジを検出することを特徴
とする請求項１、２、３、または４記載の車間距離検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261494A JP3430641B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 車間距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261494A JP3430641B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 車間距離検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334799A JPH07334799A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3430641B2 true JP3430641B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=15544239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15261494A Expired - Fee Related JP3430641B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 車間距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430641B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018100971A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Ricoh Company, Ltd. | Information processing device, imaging device, apparatus control system, movable body, information processing method, and computer program product |
| US11030761B2 (en) | 2016-11-30 | 2021-06-08 | Ricoh Company, Ltd. | Information processing device, imaging device, apparatus control system, movable body, information processing method, and computer program product |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3727400B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2005-12-14 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 横断者の検出装置 |
| JP3757500B2 (ja) * | 1996-11-13 | 2006-03-22 | 日産自動車株式会社 | 先行車追従装置 |
| JP3633284B2 (ja) * | 1998-06-11 | 2005-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車高調整装置を備えた車輌 |
| JP4205825B2 (ja) * | 1999-11-04 | 2009-01-07 | 本田技研工業株式会社 | 対象物認識装置 |
| JP2002189075A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Fujitsu Ten Ltd | 道路上方静止物検知方法 |
| JP4502733B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2010-07-14 | ダイハツ工業株式会社 | 障害物測定方法及び障害物測定装置 |
| US7231288B2 (en) | 2005-03-15 | 2007-06-12 | Visteon Global Technologies, Inc. | System to determine distance to a lead vehicle |
| CN101187982B (zh) | 2006-11-17 | 2011-08-24 | 东软集团股份有限公司 | 一种用于从图像中分割出对象的方法及装置 |
| CN102982304B (zh) * | 2011-09-07 | 2016-05-25 | 株式会社理光 | 利用偏光图像检测车辆位置的方法和系统 |
| JP6199693B2 (ja) * | 2013-10-17 | 2017-09-20 | 株式会社デンソーアイティーラボラトリ | 車間距離測定装置、車間距離測定方法、およびプログラム |
| JP6673087B2 (ja) * | 2016-08-03 | 2020-03-25 | トヨタ自動車株式会社 | フォークリフト制御装置 |
| KR20210115026A (ko) * | 2019-02-28 | 2021-09-24 | 선전 센스타임 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 차량 인텔리전트 운전 제어 방법 및 장치, 전자 기기 및 기억 매체 |
| JP7286406B2 (ja) * | 2019-05-07 | 2023-06-05 | アルパイン株式会社 | 画像分析システムおよび画像分析方法 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP15261494A patent/JP3430641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018100971A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Ricoh Company, Ltd. | Information processing device, imaging device, apparatus control system, movable body, information processing method, and computer program product |
| US11030761B2 (en) | 2016-11-30 | 2021-06-08 | Ricoh Company, Ltd. | Information processing device, imaging device, apparatus control system, movable body, information processing method, and computer program product |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07334799A (ja) | 1995-12-22 |
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|---|---|---|---|
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