JPH0757183A - 車両用環境認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 道路形状等の車両用環を常に正しく認識し得るように撮
像手段の虹彩調整を行える車両用環境認識装置の提供。 【構成】 撮像手段１が撮像した画像から、道路形状認
識手段２により自車両の進行方向前方の道路形状を認識
し、この認識結果と車速検出手段３からの自車両の走行
速度に基づいて虹彩調整手段４は一定時間後の環境を認
識し、撮像手段１における虹彩を調整することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の前方走行画面
から進路方向の環境を認識し、トンネル等の環境変化が
検出された場合、それに応じて撮像手段等を制御するこ
とにより環境認識のロバスト性を向上させる車両用環境
認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用環境認識装置としては、例
えば、特開平４−３６８７８がある。これは、画面中の
道路端やレーンマーカを検出する際に、前回の演算結果
をもとにウィンドゥを設定し、このウィンドゥ内におけ
るエッジ点を直線近似して直線式を求めて進路方向の道
路形状を推定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両用環境認識装置にあっては、以下のよう
な問題点があった。

【０００４】つまり、撮像装置等の外部環境を取り込む
手段に関して、天候の変化や日没など経時変化の小さい
環境の変化に対しては、例えばオートアイリスなどの自
動調節機能によって検出精度の低下を防ぐことができる
が、例えばオートアイリスは時定数を小さくするとハン
チングを起こすといった不都合がおきるため応答を速く
することができず、車両がトンネルを通過する場合や日
向から日陰部分に進入した場合など経時変化の大きい環
境変化に対しては即座に応答することができないため、
入力画像が乱れてしまい、その結果、道路形状等環境の
認識精度が低下してしまうということがある。

【０００５】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、画像処理等を応用した環境認識
技術を用いて自車両の一定時間後の走行路環境を予め認
識し、撮像手段の虹彩調整機能をその領域に対して最適
になるように調節することにより、上記問題点を解決す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、図１に示すように、市車両の進行方向
前方の道路状況を撮像する撮像手段１と、該撮像手段１
から取り込まれる前方画像から自車両の進行方向先方の
道路形状を認識する道路形状認識手段２と、自車両の走
行車速を検出する車速検出手段３と、前記道路形状認識
手段３で認識された道路形状と前記車速検出手段３で検
出された自車速に応じて一定時間後の環境を認識し、前
記撮像手段１における虹彩を調整する虹彩調整手段４
と、を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明による車両用環境認識装置であれば、撮
像手段により撮像した自車両の進行方向の画像から道路
形状認識手段２により自車両の進行方向の道路形状が認
識され、この認識された道路形状と車速検出手段３が検
出され自車両の走行車速とに基づいて自車両の一定時間
後の走行路環境を予め認識させる。従って、道路形状認
識手段２の認識結果と車速検出手段３からの自車両の走
行車速に基づいて虹彩調整手段４は、自車両の一定時間
後の走行路環境値を予め認識し、この値に対応させて撮
像手段１の虹彩調整の制御を行える。これにより、撮像
手段１の虹彩調整を最適化し得ることになり、道路形状
認識手段２での道路形状認識の精度低下を回避できる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。

【０００９】図２はこの発明が適用された車両用環境認
識装置の第１実施例のシステムブロック図である。

【００１０】まず、この第１実施例について、構成を説
明する。構成は自車両前方を撮像する白黒ＣＣＤカメラ
１１と、ＣＣＤカメラ用虹彩調節機能付きレズ１２、自
車両の車速を検出するための車速センサ１３、ＣＣＤカ
メラ１１と車速センサ１３からの信号を処理してレンズ
１２の虹彩を制御するパラメータや道路形状の推定結果
を出力する画像処理回路１４、画像処理回路１４からの
パラメータよりレンズ１２の虹彩を調節する虹彩制御部
１５、画像処理回路１４からの道路形状の推定をもとに
自車両の挙動を制御する車両制御部１６とからなる。

【００１１】次にこの第１実施例の作用を説明する。

【００１２】ＣＣＤカメラ１１は図４のような自車両前
方の風景を撮影しており、走行路の状況とこれから自車
が通過する領域が画像入力されている。車速センサ１３
から得られる車速を基に、画像処理回路１４では、ウィ
ンドゥ面積設定処理により一定時間後にカメラ１１で撮
影される画像て全画面になる面積が演算される。また、
この画像処理回路１４において前回の処理結果による道
路形状の推定式より画面中の道路の消失点が得られる
と、自車両は消失点に向かっているので画面中の進路方
向が判別する。したがって、画面中のどの領域が一定時
間後に全画面になるかを判別することができる。これか
らはウィンドゥ設定処理で行い、得られた領域に対して
濃度値の平均を算出する演算処理を行う。例えば図４の
ように前方にトンネルがある場合、破線で示した領域が
ウィンドゥ設定処理で得られた領域とすると、演算処理
の演算結果は全画面にわたる濃度値の平均より低くな
る。したがって、アイリス制御パラメータ算出処理、こ
の処理結果に応じてなされるアイリス制御処理によって
虹彩制御部１５が制御動作されレンズ１２のアイリスを
開くように制御される。このアイリスの制御は、応答速
度を上げるとハンチングを起こすため、ある程度遅い応
答になっているので、その応答の遅い分を相殺するよう
にウィンドゥの面積を設定することにより、自車がトン
ネル内に侵入した直後、あるいはトンネルから出た直後
でレーンマーカや道路端などを鮮明に画像入力できるよ
うにすることができる。

【００１３】次に、この第１実施例構成での要部をなす
画像処理回路１４における処理フローを図３のフローチ
ャートに従って説明する。一番最初の処理については初
期設定値を用いる（ＳＴ１）。続くＳＴ２において自車
速と前方走行画面が入力されると、まず車速から撮像装
置を制御するパラメータを算出するためのウィンドゥの
大きさを、車速が遅いときには大きく、車速が速いとき
には小さくなるように決定する（ＳＴ３）。次に、前回
の処理結果から得られる道路形状の推定値より自車の走
行路の消失点が判るので、この消失点がウィンドゥの中
心になるようにウィンドゥの位置を決定（ＳＴ４）し、
そのウィンドゥ内について画像処理Ｉによって各画素の
濃度値の平均を求める演算を行う（ＳＴ５）。次に、画
像処理Ｉでの処理結果より撮像手段（レンズ１２）を制
御するパラメータを、濃度値の平均が低い場合には虹彩
が広がり、濃度値の平均が高い場合には虹彩が絞られる
ように算出（ＳＴ６）し、次回の画像入力のために撮像
手段の虹彩を調節する（ＳＴ７）。次に画像処理IIによ
って、画面全体のエッジ点抽出をしたのち道路形状の特
徴となるレーンマーカや道路端等を直線検出によって検
出（ＳＴ８）し、これらの直線式をもとに道路形状の推
定をした後（ＳＴ９）、処理結果として道路形状を表す
パラメータを出力する（ＳＴ１０）。この出力は次回の
ウィンドゥ位置の決定に利用されると共に、車両制御手
段へ制御パラメータとして出力される。

【００１４】例えば、自車両が高速走行している場合に
は、図５に示すようにアイリス制御のための処理領域の
面積を自車両が低速走行しているときよりも小さくする
ことで自車速によって生じる環境変化の速さの違いに対
応することができ、図６のように走行路がカーブしてい
る場合、前回の処理結果により道路の消失点の位置の変
化が判るので、その領域にウィンドゥ移動させることで
対応することができる。

【００１５】また、他の実施例として、画像処理回路１
４において図７に示す処理フローを実行する方法があ
る。これは、図３での車速からウィンドゥの大きさを決
定する処理の代わりに、車速からアイリス制御の速さを
決定する処理を実行するものである（ＳＴ３Ａ）。走行
路の消失点を中心とするウィンドゥの大きさを、車速に
応じて変化させずに一定の大きさとし、ウィンドゥ内の
輝度値の変化にともなうアイリス制御の応答速度を、車
速が速いときは速く、遅いときは遅くする。このような
構成の処理フローを実現することで前述した第１実施例
と同様の効果を得ることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成を画像処理等を応用した環境認識技術を
用いて自車両の一定時間後のための走行路環境を予め認
識し、撮像手段の調節機能をその領域に対して最適にな
るように調節する構成としたため、自車両前方の状況が
構造物等によって急激に変化した場合でも、入力画像を
乱すことなく、道路形状等環境の認識精度を向上させる
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】この発明のクレーム対応図である。

【図２】この発明が適用された車両用環境認識装置の第
１実施例のシステムブロック図である。

【図３】この発明の第１実施例構成での要部をなす画像
処理回路における処理フローを示すフローチャートであ
る。

【図４】この発明の第１実施例の作用を説明するために
用いた図である。

【図５】この発明の第１実施例の作用を説明するために
用いた図である。

【図６】この発明の第１実施例の作用を説明するために
用いた図である。

【図７】この発明の第２実施例での処理フローを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 撮像手段 ２ 道路形状認識手段 ３ 車速検出手段 ４ 虹彩調整手段 １１ ＣＣＤカメラ １２ 虹彩調節機能付きレンズ １３ 車速センサ １４ 画像処理回路 １５ 虹彩制御部 １６ 車両制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両の進行方向の道路状況を撮像する
   撮像手段と、該撮像手段から取り込まれる前方画像から
   自車両の進行方向前方の道路形状を認識する道路形状認
   識手段と、自車両の走行車速を検出する車速検出手段
   と、前記道路形状認識手段で認識された道路形状と前記
   車速検出手段で検出された自車速に応じて一定時間後の
   環境を認識し、 前記撮像手段における虹彩を調整する虹彩調整手段と、
   を有することを特徴とする車両用環境認識装置。
2. 【請求項２】 前記虹彩調整手段は、全画像領域内で前
   記道路形状認識手段で認識された道路消失点近傍の明る
   さを用いて前記撮像手段における虹彩を調整することを
   特徴とする請求項１記載の車両用環境認識装置
3. 【請求項３】 前記虹彩調整手段は、前記車速検出手段
   で検出される自車速が大きいほど前記撮像手段における
   虹彩の調整に際して、全画像領域で虹彩調整に用いる画
   像部分の大きさを小さくする調整を行うことを特徴とす
   る請求項１または２記載の車両用環境認識装置。
4. 【請求項４】 前記虹彩調整手段は、前記撮像手段にお
   ける虹彩の調整に際して、虹彩調整に用いる画像部分の
   大きさを一定とし、前記車速検出手段で検出される自車
   速が速いときは虹彩調整速度を速くし、その自車速が遅
   いときは虹彩調整速度を遅くする調整を行うことを特徴
   とする請求項１または２記載の車両用環境認識装置。