JPH0659033A - 先行車両検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】先行車両までの距離と方向、およびその距離の
変化から得られる相対速度を正確に検出することの出来
る先行車両検出装置を提供する。 【構成】電磁波の放射と受信によって自車両から反射体
までの距離と方向を検出するレーザレーダ等の反射体検
出手段１と、テレビカメラ等の撮影手段３の画像から画
像処理によって先行車両を検出する画像認識手段５と、
画像認識手段５における画像処理結果に基づいて反射体
検出手段１における電磁波の掃引方向を変更する掃引方
向変更手段７とを備え、先行車両の存在する方向のみを
掃引するように構成した先行車両検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、車両の自動
走行制御装置や追突防止警報装置等に適用される先行車
両検出装置、すなわち自車両の前方を走行する先行車両
の位置を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の先行車両検出装置としては、例え
ば特開昭６１−２３９８５号公報等に記載されているよ
うな電磁波の反射を用いたものがある。これは、車両前
方に電磁波（例えばレーザ光など）を所定角度掃引しな
がら放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の掃引
角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間に基
づいて反射体までの距離を算出することにより、自車両
から反射体までの距離と方向を検出するものであり、自
車両から反射物までの方向と距離の情報を得ることがで
きる。なお、一般的に車両には後方からの視認性を向上
させるために、その後部にリフレックス・リフレクタが
設置されているが、このリフレックス・リフレクタが反
射体となって、レーザ光などの電磁波を反射するため、
容易に検出することができる。また、これ以外にも車両
前方に向けたテレビカメラ等を用いて、車両前方の風景
を入力し、入力された画像に対して画像処理を行なって
先行車両や道路を認識する装置も考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の先行車両検出装置においては、以下のような問題
があった。まず、レーザレーダ等の電磁波の反射を用い
た先行車両検出装置においては、電磁波を一回放射した
時の伝播遅延時間を計測するだけでは、反射体までの距
離を算出する精度はあまりよくなく数ｍのオーダとな
る。そのため従来のレーザレーダ装置においては、同じ
方向に数回、電磁波を放射し、それぞれの伝播遅延時間
から計測された距離を平均化して統計的に処理すること
により、精度を向上させている。したがって、精度を向
上させるためには平均化する計測回数を増やす必要があ
るが、カーブ路等を想定して自車両前方の広範囲の反射
体を検出する必要があるため、一方向への計測回数を増
やすことができず、距離精度が悪くなってしまう。仮
に、距離精度はほぼ満足できる精度で計測できたとして
も、自車両と先行車両との相対速度を検出する際には、
得られた距離データを微分して距離の変化を検出するこ
とになるので、計測回数を増やすために非常に短い周期
で掃引すると、距離の精度に対して速度の精度が非常に
低下してしまう。そのため、自動走行装置に適用した場
合には車両運動制御を行なう際の制御精度が低下した
り、車両等の接近報知装置に適用した場合には適切な報
知を発生することが困難になる、等の問題があった。さ
らに、レーザレーダに関する他の問題として、実際の道
路上には先行車両のリフレックス・リフレクタ以外に
も、隣の車線を走行中の車両のリフレックス・リフレク
タや、道路の路側帯に設置されたガードレール上のコー
ナ・リフレクタ等の反射体も存在し、これら数多くの反
射体のデータから先行車両のデータだけを選別すること
が困難であるという問題があった。特に、隣の車線を走
行中の車両のリフレックス・リフレクタは先行車両のそ
れと識別することが非常に難しく、レーザレーダ装置の
情報だけから判断することは困難であった。

【０００４】また、テレビカメラからの画像を画像処理
して先行車両を認識するような先行車両検出装置におい
ては、前方に物体が存在することや、車線境界線である
白線の識別は比較的容易に実現することが出来るが、自
車両（テレビカメラ）から物体までの距離を検出するこ
とは非常に困難である。したがって、例えば先行車両や
自車両の横方向の位置を検出して自動走行の操舵制御を
行なう装置（例えば特開昭６０−３７０１１号などに記
載）は開発されているが、先行車両までの距離を検出し
て自車両の速度制御を行なったり、車両の接近を適確に
報知することは困難であった。

【０００５】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、先行車両までの距離
と方向、および距離の変化から得られる相対速度を正確
に検出することの出来る先行車両検出装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。図１は、請求項１に記載した発明のク
レーム対応図である。図１において、反射体検出手段１
は、所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行方向に電
磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の掃
引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間に
基づいて反射体までの距離を算出することにより、自車
両から反射体までの距離と方向を検出する。この反射体
検出手段１は、例えば、後記図３の実施例におけるレー
ザ光掃引方向検出装置１１、レーザ光掃引装置１３およ
びレーザレーダ装置２１の部分に相当する。また、撮影
手段３は、自車両の走行方向前方の風景を撮影する。こ
の撮影手段３は、例えば後記図３の実施例におけるテレ
ビカメラ２３に相当する。また、画像認識手段５は、上
記撮影手段３によって撮影された車両前方の画像を処理
して前方に存在する先行車両を検出する。この画像認識
手段５は、例えば後記図３の実施例における画像処理回
路２５と先行車両検出回路２７の部分に相当する。ま
た、掃引方向変更手段７は、反射体検出手段１の電磁波
掃引方向を、画像認識手段５によって検出された先行車
両の存在する方向に変更する。この掃引方向変更手段７
は、例えば後記図３の実施例における先行車両存在方向
検出回路３３とレーザ光掃引装置１３の部分に相当す
る。また、先行車位置出力手段９は、反射体検出手段１
によって検出された反射体までの距離と方向とを先行車
両の距離と方向として出力する。この先行車位置出力手
段９は、例えば後記図３の実施例における信号処理回路
３１の一部に相当する。

【０００７】次に、図２は、請求項２に記載した発明の
クレーム対応図である。図２において、反射体検出手段
１は、所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行方向に
電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、所定の
掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅延時間
に基づいて反射体までの距離を算出することにより、自
車両から反射体までの距離と方向を検出する。この反射
体検出手段１は、例えば、後記図８の実施例におけるレ
ーザ光掃引方向検出装置１１、レーザ光掃引装置１３お
よびレーザレーダ装置２１の部分に相当する。また、撮
影手段３は、自車両の走行方向前方の風景を撮影する。
この撮影手段３は、例えば後記図８の実施例におけるテ
レビカメラ２３に相当する。また、画像認識手段５は、
上記撮影手段３によって撮影された車両前方の画像を処
理して前方に存在する先行車両を検出する。この画像認
識手段５は、例えば後記図８の実施例における画像処理
回路２５と先行車両検出回路２７の部分に相当する。ま
た、先行車距離・方向選別手段８は、反射体検出手段１
によって検出された距離・方向情報のうち画像認識手段
５によって検出された先行車両の存在する方向の情報だ
けを選別する。この先行車距離・方向選別手段８は、例
えば後記図８の実施例における先行車両存在方向検出回
路３３と信号処理回路３２の一部に相当する。また、先
行車位置出力手段９は、先行車距離・方向選別手段８に
よって選別された距離と方向を先行車両の距離と方向と
して出力する。この先行車位置出力手段９は、例えば後
記図８の実施例における信号処理回路３２の一部に相当
する。

【０００８】

【作用】上記のごとく、請求項１に記載した発明におい
ては、画像処理によって先行車両を検出し、その結果に
基づいて反射体検出手段における電磁波の掃引方向を変
更し、先行車両の存在する方向のみを掃引するように構
成している。したがって先行車両を確実に検出すること
が出来ると共に、不必要な部分を掃引しないために単位
時間あたりの先行車両に対する距離の検出回数を増加さ
せることが出来るので、先行車両までの距離と方向、お
よびその距離の変化から得られる自車両と先行車両との
相対速度を正確に検出することが出来る。また、請求項
２に記載した発明においては、画像処理によって先行車
両を検出し、その結果に基づいて反射体検出手段で検出
したデータの入力範囲を設定することにより、先行車両
の存在する方向のみのデータを処理するように構成して
いる。したがって先行車両を確実に検出することが出来
ると共に、データ処理量が減少するので、先行車両まで
の距離と方向、およびその距離の変化から得られる相対
速度を正確に検出することが出来る。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図３
は、この発明の一実施例のブロック図である。なお、図
３は、自車両と先行車両との車間距離を所定の安全距離
以上に保つように自動的に制御する自動車間距離制御装
置に本発明を適用した場合を例示している。図３におい
て、レーザレーダ装置２１は、レーザ光を放射する送光
器１５、この送光器１５から出力されたレーザ光の反射
光を受光する受光器１７、送光器１５におけるレーザ光
の放射から受光器１７における反射光の受光までのレー
ザ光の伝播遅延時間に基づいて反射体までの距離を検出
する距離検出回路１９を備えている。この距離検出回路
１９の出力は信号処理回路３１に送られる。また、レー
ザレーダ装置２１の送光器１５から放射されるレーザ光
は、レーザ光掃引装置１３によって車両の前方方向を中
心として左右に掃引されるように制御されている。この
レーザ光掃引装置１３は、例えば、ミラーを用いてレー
ザ光を左右方向に例えば振幅±１０度程度、周波数１０
Ｈｚ程度で掃引するものであり、さらにこの掃引する角
度（方向）は、先行車両存在方向検出回路３３からの指
令値によって変更可能になっている。このレーザ光掃引
装置１３の掃引角度はレーザ光掃引方向検出装置１１に
よって検出され、信号処理回路３１に供給される。

【００１０】上記のように、信号処理回路３１には、距
離検出回路１９からの距離信号とレーザ光掃引方向検出
装置１１からの掃引角度信号とが入力される。したがっ
て信号処理回路３１に入力する信号は、所定の掃引角度
毎における反射体までの距離、すなわち、自車両から反
射体までの距離と方向の情報を有する信号となる。信号
処理回路３１は、上記の距離と方向の情報を先行車両に
対する距離と方向として出力する。また、上記の先行車
両までの距離を微分した値、すなわち距離の変化分が自
車両と先行車両との相対速度になる。なお、信号処理回
路３１には車速センサ３５から自車両の車速信号も与え
られ、追突防止演算等に用いられる。上記のように、信
号処理回路３１からは、先行車両までの距離、方向、相
対速度および自車両の速度の各情報が出力され、車両運
動制御回路３７へ送られる。なお、上記のレーザ光掃引
方向検出装置１１としては、上記レーザ光掃引装置１３
のミラーを制御する手段として例えばステップモータを
用いている場合にはこのステップモータを駆動するパル
ス数に対応して掃引角度を出力する装置を用いることが
出来る。また、上記レーザ光掃引装置１３として例えば
ガルバノメータ方式のものを用いた場合にはこのガルバ
ノメータを制御する制御信号を掃引角度に対応した信号
として出力する装置を用いることが出来る。

【００１１】また、画像処理装置２９は、自車両前方の
画像を取り込むためのテレビカメラ２３と、取り込まれ
た画像を処理する画像処理回路２５と、画像処理回路２
５の処理結果から先行車両を検出する先行車両検出回路
２７からなり、先行車両存在方向検出回路３３を介し
て、レーザ光掃引装置１３に対して先行車両が検出され
た方向に電磁波を掃引するように指令値を送る。なお、
上記の信号処理回路３１、画像処理回路２５および先行
車両検出回路２７の部分は、例えばマイクロコンピュー
タで構成することが出来る。

【００１２】また、車両運動制御回路３７は、上記の与
えられた先行車両までの距離、方向、相対速度および自
車両の速度に基づいて、安全車間距離を保って先行車両
に追従走行できるようにアクチュエータ３９に対して指
令値を出力する。このアクチュエータ３５によってスロ
ットル弁、ブレーキ、ハンドル等の操縦装置４１を制御
することにより、安全に追従走行することが出来る。

【００１３】次に、本実施例の全体の作用を説明する前
に、まず先行車両の認識方法について説明する。図４
は、自車両が緩い右カーブを走行中の状態を模式的に示
した平面図である。図４において、図示しないレーザレ
ーダ装置２１から放射されたレーザ光は、車体中心線５
５を中心にして左右に掃引されている。また、レーザ光
掃引装置１３はテレビカメラ２３の画角に合わせて、最
大−θＭ〜θＭの中で先行車両存在方向検出回路３３か
らの指令値によって自由に掃引する範囲を設定できるよ
うになっている。その他、５３および５４は路側帯に設
けられた反射器（例えばキャッツアイのごときもの）、
４５は先行車両、４６ａ、４６ｂは先行車両に取り付け
られたリフレックス・リフレクタ、４９はセンターライ
ン、４７および５１は路端を示すラインである。

【００１４】次に、図５は、図４の状態においてテレビ
カメラ２３から取り込まれた車両前方画像を示す図であ
り、図４と同一のものの画像は同じ符号に「′」を付け
て示している。すなわち４５′は先行車両の画像であ
り、同様に、５３′、５４′は左右の路側帯に設けられ
た反射器、４９′はセンターライン、４７′および５
１′は路端を示すラインの画像を示す。この画像に対
し、画像処理を行なって先行車両を認識する。まず、エ
ッジ検出の手法を用い、センターライン４９′および路
端の白線４７′、５１′を検出する。さらに、自車両が
走行している車線を判別する。これには、４７′、４
９′、５１′の３本の曲線で囲まれる領域のどの領域に
原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）が含まれるかを求め、その含ま
れる領域が自車線であるとする。次に、自車線を構成す
る左右の境界（ここでは４９′と５１′）を求め、その
外側のデータを消去すると、図６のような画像となる。
図６において、自車線を２分割する曲線、つまり、境界
４９′と５１′のＸ方向の中央を通る曲線５７をＹ＝０
側（図面下方向）から引いていき、何か画像が存在する
ところまで引く。この、曲線５７の終点付近において縦
方向（Ｙ方向）のエッジを検出し、縦方向のエッジの最
も左側にあるエッジ５９と最も右側にあるエッジ６１を
求める。この２つのエッジ５９と６１との間の領域（Ｘ
ａ≦Ｘ≦Ｘｂ）が先行車両が存在する方向であり、先行
車両４５′を認識することができる。さらに、この領域
を掃引方向（角度）に換算して掃引方向変更の指令値を
決定すれば、先行車両の方向だけにレーザ光を掃引する
ことができる。

【００１５】次に、図７は、図３の実施例において先行
車両までの距離と方向を検出する処理手順を示すフロー
チャートである。以下、図７に基づいて図３に示す実施
例の作用を説明する。図７に示す処理手順は、大別する
と、テレビカメラから自車両前方の画像を取り込む画像
取り込み部１０１と、取り込まれた画像に画像処理を行
なって先行車両を認識する先行車両検出部１０３と、先
行車両が存在する場合には先行車両の画像内での領域か
ら掃引角度範囲を算出し、その値をレーザ光掃引装置１
３に出力する掃引角度範囲出力部１０５と、レーザレー
ダ装置２１によって先行車両までの距離を検出する距離
検出部１０７と、検出された距離と角度から先行車両の
位置を出力する先行車両位置出力部１０９に分けられ
る。

【００１６】次に、処理手順を詳細に説明する。まず、
ステップ１０１では、テレビカメラ２３から自車両前方
の画像を取り込む。次に、先行車両検出部１０３では、
ステップ１２１において先行車両を検出する。ここでは
前述したような方法を用いて先行車両を認識することが
できる。そしてステップ１２３では、先行車両が存在し
たか否かを判断し、先行車両が存在しない場合には、ス
テップ１０１の画像取り込み部へ戻って次の画像を取り
込む。先行車両が存在する場合にはその先行車両までの
距離を検出するために、次の掃引角度範囲出力部１０５
へ進む。

【００１７】掃引角度範囲出力部１０５では、まずステ
ップ１２５において、先行車両を検出したときの先行車
両の存在する領域（Ｘａ≦Ｘ≦Ｘｂ）の境界値Ｘａ、Ｘ
ｂから掃引角度範囲θａおよびθｂを算出する。この算
出式を下記（数１）式、（数２）式に示す。 θａ＝Ｋ１×Ｘａ …（数１） θｂ＝Ｋ１×Ｘｂ …（数２） なお、Ｋ１は定数である。次に、ステップ１２７では、
θａ、θｂをレーザ光掃引装置１３に向けて出力する。

【００１８】次に、距離検出部１０７では、まず、ステ
ップ１２９において計算用の変数ｊおよびΣＬを０に設
定する。なお、上記の変数ｊは、一回の掃引において距
離検出があった回数であり、ΣＬは検出距離Ｌの積算値
である。その後、ステップ１３１〜１４５において、掃
引角度θをθａ≦θ≦θｂの範囲で、Δθ刻みごとに掃
引させて距離を検出する。まず、θを初期値θａに合わ
せ（ステップ１３１）、掃引角度指令値θを出力し（ス
テップ１３３）、そのときの検出距離Ｌを読み込み（ス
テップ１３５）、距離検出があった場合のデータだけを
合計し（ステップ１４１）、掃引角度がθｂになるまで
距離を検出する。その後、ステップ１４７で距離検出が
あったデータの平均値Ｌｍ、すなわち検出距離Ｌの積算
値を回数ｊで割った値を算出する。

【００１９】最後に、先行車位置出力部１０９では、距
離検出部１０７で距離の検出があったか否かを判別し、
無かった場合には先行車検出部１０３で検出された先行
車両は誤検出だったと判断して何も行なわずに最初のス
テップ１０１へ戻る。距離検出があった場合には、先行
車両の位置（θｍ、Ｌｍ）を出力して（ステップ１５
１）、ステップ１０１へ戻る。なお、上記の先行車両の
方向θｍは、 θｍ＝（θａ＋θｂ）／２ …（数３） である。

【００２０】上記のごとく、図３および図７に示した実
施例においては、画像処理によって先行車両を検出し、
その結果に基づいてレーザレーダにおける電磁波の掃引
方向を変更し、先行車両の存在する方向のみを掃引する
ように構成している。したがって先行車両を確実に検出
することが出来ると共に、真に必要な狭い範囲のみを掃
引するので、単位時間あたりの先行車両に対する距離の
検出回数を増加させることが出来る。そのため、先行車
両までの距離と方向、およびその距離の変化から得られ
る自車両と先行車両との相対速度を正確に検出すること
が出来る。

【００２１】次に、図８は、本発明の第２の実施例のブ
ロック図である。なお、図８は、自車両と先行車両との
車間距離を所定の安全距離以上に保つように自動的に制
御する自動車間距離制御装置に本発明を適用した場合を
例示している。図８の構成は、前記図３の実施例とほぼ
同様であり、以下、異なる点のみを記載する。まず、レ
ーザ光掃引装置１３は、図３の実施例では掃引角度範囲
を可変にできるものであったが、本実施例の場合にはテ
レビカメラ２３の画角範囲−θＭ〜θＭに一致させて掃
引角度範囲が固定されている。また、先行車両存在方向
検出回路３３の出力は、データを処理する処理角度範囲
θａ、θｂの情報として信号処理回路３２へ送られる。
また、信号処理回路３２は、先行車両存在方向検出回路
３３から送られるデータ処理角度範囲θａ、θｂに応じ
て、レーザレーダ装置２１から送られる距離情報のうち
データとして取り込んで処理演算を行う範囲を限定し、
その範囲内でのみ距離演算を行う。その他の部分は前記
図３と同様である。

【００２２】次に、本実施例の全体の作用を説明する前
に、まず先行車両の認識方法について説明する。図９
は、前記図４の走行状態においてレーザレーダ装置２１
によって検出された検出距離を掃引角度に対して示した
図である。図９には、左右の路側帯に設置された反射器
５３、５４の反射信号５３″、５４″および先行車４５
のリフレックス・リフレクタ４６ａ、４６ｂの反射信号
４６ａ″、４６ｂ″が表示されている。また車体中心線
５５が掃引角度０度の線であり、これを中心として−θ
Ｍ〜＋θＭの範囲で掃引が行われる。図９から判るよう
に、レーザレーダ装置２１の検出結果においては、先行
車４５のリフレックス・リフレクタ４６ａ、４６ｂの反
射信号４６ａ″、４６ｂ″だけではなく、路側帯の反射
器５３、５４の反射信号５３″、５４″が多数検出され
ており、これらの反射信号の中から、先行車４５の反射
信号のみを判別するのは非常に困難である。したがっ
て、このままではリフレックス・リフレクタ４６ａ″、
４７ｂ″までの距離を求めることはできない。そのた
め、前記図３の実施例で説明したように、画像情報から
先行車両の存在方向範囲（θａ≦θ≦θｂ）を求め、こ
の範囲に存在する反射信号を先行車両のものとして認識
すればよい。

【００２３】次に、図１０は、図８の実施例において先
行車両までの距離と方向を検出する処理手順を示すフロ
ーチャートである。以下、図１０に基づいて図８に示す
実施例の作用を説明する。図１０に示す処理手順は、大
別すると、掃引角度毎の検出距離を算出して記憶する角
度・距離算出部２０１と、テレビカメラから自車両前方
の画像を取り込む画像取り込み部２０３と、取り込まれ
た画像に画像処理を行なって先行車両を認識する先行車
検出部２０５と、先行車両がある場合には先行車両の存
在方向を算出する先行車存在方向算出部２０７と、先行
車両までの距離を算出する先行車距離算出部２０９と、
先行車両の位置を出力する先行車位置出力部２１１に分
けられる。

【００２４】次に、処理手順を詳細に説明する。角度・
距離算出部２０１では、まず、ステップ２２１、２２３
で処理用の変数ｋとｉを０にしている。すなわち、レー
ザの掃引は、角度−θＭ〜θＭまで行なわれるが、この
間を２θＭ／Ｋmax毎にレーザを出力し、一回の掃引あ
たりＫmax回の出力が行なわれる。変数ｋはこの一回の
掃引におけるレーザ出力の番号であり、最大値はＫmax
である。また、変数ｉは一回の掃引において、距離検出
があった回数である。次に、ステップ２２５では、自車
両の走行車速を車速センサ３５から読み込む。また、ス
テップ２２７〜２４１がループとなっており、このルー
プが一回のレーザ出力毎に行なわれ、一回分の掃引が終
了すると、ステップ２４３を通って次の画像取り込み部
２０３へ進む。このループ内では、まず、掃引角θをレ
ーザ光掃引方向検出装置１１から読み込み（ステップ２
２７、２２９）、距離検出回路１９から検出距離Ｌを読
み込み（ステップ２３１）、距離検出がなければステッ
プ２３９へ進み、距離検出があればステップ２３５へ進
む（ステップ２３３）。ステップ２３５、２３７では距
離検出のあった場合だけ配列Ｄ（ｉ）にデータを取り込
む。この配列Ｄ（ｉ）は、角度θと距離Ｌの２つのデー
タを記憶するための配列であり、得られた角度θと距離
Ｌを入力する。その後、次の掃引角度指令値を出力し
（ステップ２３９）、ｋがＫmax未満であれば今回の掃
引はまだ終わりでないためステップ２２７へ戻り、ｋが
Ｋmax以上であれば今回の掃引によるデータは全て検出
され、取得されたとして、今回の掃引における距離検出
のあった回数をＩmaxに代入し（ステップ２４３）、次
の画像取り込み部２０３へ進む。

【００２５】次に、画像取り込み部２０３では、テレビ
カメラから自車両前方の画像を取り込む。次に、先行車
検出部２０５では、ステップ２４５において先行車両を
検出する。ここでは前記図３と図７で説明したような方
法を用いて先行車両を認識することができる。そして、
ステップ２４７で先行車両が存在したかどうか判断し、
先行車両が存在しない場合には、角度・距離算出部２０
１へ戻って次の処理を行なう。先行車両が存在する場合
には、その先行車両までの距離を検出するために、次の
先行車存在方向算出部２０７へ進む。先行車存在方向算
出部２０７では、先行車両を検出したときの先行車両の
存在する領域（Ｘａ≦Ｘ≦Ｘｂ）の境界値Ｘａ、Ｘｂか
らデータを処理する処理角度範囲θａおよびθｂを算出
する。この算出式を下記（数４）式、（数５）式に示
す。 θａ＝Ｋ１×Ｘａ …（数４） θｂ＝Ｋ１×Ｘｂ …（数５） なお、上式においてＫ１は定数である。

【００２６】次に、先行車距離算出部２０９では、ま
ず、ステップ２５１において計算用の変数ｊおよびΣＬ
を０に設定する。なお、上記の変数ｊは、データ処理角
度範囲（θａ≦θ≦θｂ）の掃引において距離検出があ
った回数（データの個数）であり、ΣＬはデータ処理角
度範囲における検出距離Ｌの積算値である。その後、ス
テップ２５３〜２６５において、距離検出のあったすべ
ての反射体データＤ（ｉ）のうちで、角度がθａ≦θ≦
θｂの範囲に含まれる反射体の検出距離Ｌを平均化す
る。すなわち、ステップ２５３でｉ＝０とし、ステップ
２５５〜２６３がループ処理となっている。角度θ
（ｉ）がθａ≦θ（ｉ）≦θｂの範囲に含まれる場合に
は、ΣＬにＬ（ｉ）を加え（ステップ２５７）、ｊを１
つ増やす（ステップ２５９）。この処理をｉを１ずつ増
やしながら繰り返し、全部の反射体のデータを処理する
まで（ｉ≧Ｉmaxまで）繰り返す。その後、処理角度範
囲内の検出距離の積算値ΣＬを角度θ（ｉ）がθａ≦θ
（ｉ）≦θｂの範囲に含まれるデータの個数ｊで割って
平均値Ｌｍを算出する。

【００２７】最後に、先行車位置出力部２１１では、先
行車距離算出部２０９で先行車両の距離の検出があった
かどうかを判別し、無かった場合には先行車検出部２０
５で検出された先行車両は誤検出だったと判断して何も
行なわずに最初の角度・距離検出部２０１へ戻る。距離
検出があった場合には、先行車両の位置（θｍ、Ｌｍ）
を出力して（ステップ２６９）、角度・距離検出部２０
１へ戻る。ここで、先行車両の方向θｍは、 θｍ＝（θａ＋θｂ）／２ …（数６） である。

【００２８】上記のように、図８および図１０に示した
実施例においては、画像処理によって先行車両を検出
し、その結果に基づいてレーザレーダで検出したデータ
の処理範囲を設定するようしたことにより、先行車両の
存在する方向のみのデータを処理するように構成してい
る。したがって先行車両を確実に検出することが出来る
と共に、データ処理量が減少するので、先行車両までの
距離と方向、およびその距離の変化から得られる自車両
と先行車両との相対速度を正確に検出することが出来
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明においては、画像処理によって先行車両を検出し、
その結果に基づいて反射体検出手段における電磁波の掃
引方向を変更し、先行車両の存在する方向のみを掃引す
るように構成している。したがって先行車両を確実に検
出することが出来ると共に、不必要な部分を掃引しない
ために単位時間あたりの先行車両に対する距離の検出回
数を増加させることが出来るので、先行車両までの距離
と方向、およびその距離の変化から得られる相対速度を
正確に検出することが出来る。また、請求項２に記載の
発明においては、画像処理によって先行車両を検出し、
その結果に基づいて反射体検出手段で検出したデータの
入力範囲を設定することにより、先行車両の存在する方
向のみのデータを処理するように構成している。したが
って先行車両を確実に検出することが出来ると共に、デ
ータ処理量が減少するので、先行車両までの距離と方
向、およびその距離の変化から得られる相対速度を正確
に検出することが出来る。したがって、上記のごとき先
行車両検出装置を車両の自動走行制御装置や車両等の接
近報知装置等に適用することによって、より精度の高い
自動走行や適切な報知を発生することができる、という
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明のクレーム対応図。

【図２】請求項２に記載の発明のクレーム対応図。

【図３】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図４】自車両が緩い右カーブを走行中の状態を模式的
に示した平面図。

【図５】図４の状態においてテレビカメラ２３から取り
込まれた車両前方の画像を示す図。

【図６】図５において自車線の範囲外の部分を消去した
画像を示す図。

【図７】図３の実施例において先行車両までの距離と方
向を検出する処理手順を示すフローチャート。

【図８】本発明の第２の実施例のブロック図。

【図９】図４の走行状態においてレーザレーダ装置２１
によって検出された検出距離を掃引角度に対して示した
図。

【図１０】図８の実施例において先行車両までの距離と
方向を検出する処理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…反射体検出手段 ３…撮影手段 ５…画像認識手段 ７…掃引方向変更手段 ８…先行車距離・方向選別手段 ９…先行車位置出力手段 １１…レーザ光掃引方向検出装置 １３…レーザ光掃引装置 １５…送光器 １７…受光器 １９…距離検出回路 ２１…レーザレーダ装置 ２３…テレビカメラ ２５…画像処理回路 ２７…先行車両検出回路 ２９…画像処理装置 ３１…信号処理回路 ３３…先行車両存在方向検出回路 ３５…車速センサ ３７…車両運動制御回路 ３９…アクチュエータ ４１…スロットル弁、ブレーキ、ハンドル等の操縦装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行
   方向に電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、
   所定の掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅
   延時間に基づいて反射体までの距離を算出することによ
   り、自車両から反射体までの距離と方向を検出する反射
   体検出手段と、 自車両の走行方向前方の風景を撮影する撮影手段と、 上記撮影手段によって撮影された車両前方の画像を処理
   して前方に存在する先行車両を検出する画像認識手段
   と、 上記反射体検出手段の電磁波掃引方向を、上記画像認識
   手段によって検出された先行車両の存在する方向に変更
   する掃引方向変更手段と、 上記反射体検出手段によって検出された反射体までの距
   離と方向を先行車両の距離と方向として出力する先行車
   位置出力手段と、 を備えたことを特徴とする先行車両検出装置。
2. 【請求項２】所定角度範囲を掃引しながら自車両の走行
   方向に電磁波を放射し、反射体からの反射波を受信し、
   所定の掃引角度毎に電磁波の放射から受信までの伝播遅
   延時間に基づいて反射体までの距離を算出することによ
   り、自車両から反射体までの距離と方向を検出する反射
   体検出手段と、 自車両の走行方向前方の風景を撮影する撮影手段と、 上記撮影手段によって撮影された車両前方の画像を処理
   して前方に存在する先行車両を検出する画像認識手段
   と、 上記反射体検出手段によって検出された距離・方向情報
   のうち上記画像認識手段によって検出された先行車両の
   存在する方向の情報だけを選別する先行車距離・方向選
   別手段と、 上記先行車距離・方向選別手段によって選別された距離
   と方向を先行車両の距離と方向として出力する先行車位
   置出力手段と、 を備えたことを特徴とする先行車両検出装置。