JPH09161063A - 先行車両識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像処理により自車両と検出物体との間の進路
境界線の有無を検出することによって、高速且つ正確に
先行車両を識別できる装置を提供する。 【解決手段】カメラ11で車両前方の走行路状況を撮像す
ると共に、レーザレーダ12で自車両前方に存在する物体
までの距離を測定する。マイクロコンピュータ13におい
てレーザレーダ12の測定結果から先行車両の検出対象物
体を特定し、その検出対象物体の位置を基にカメラ11で
得た画像データ上に白線検出のためのウィンドウを設定
する。この設定したウィンドウ内の白線が撮影された画
像部分の有無を画像処理装置14で検出し、その検出結果
を基にマイクロコンピュータ13で検出対象物体が先行車
両であるか否かを判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先行車両識別装置
に関し、特に、先行車両の検出精度の向上及び処理速度
の高速化を図るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の先行車両識別装置としては、例え
ば、画像処理装置で撮像された自車両前方の走行風景の
画像データを用いて、自車両が走行する領域内に存在す
る物体の位置を検出し、合わせて、画像処理装置とは個
別の距離測定装置でも自車両前方に存在する物体との距
離、方位を測定する。そして、それぞれの装置の測定結
果を比較し、前方に存在する物体が先行車両であるか否
かを判別して、先行車両が判別されると、自車両と先行
車両との接近度を判断するような構成の装置がある。ま
た、例えば、画像処理装置の画像データを用いて走行路
を認識すると共に物体検出が必要な最遠距離を算出し、
物体検出領域を自車両前方から最遠距離までの走行路範
囲に限定して、この領域内の物体のみを距離測定装置で
測定する。このために、距離測定装置のレーダビーム放
射角度に応じて反射ビームの受信ゲート時間を可変制御
して、受信ゲート時間内に反射ビームが入力すれば障害
物有りと判断するような構成として、走行路外の物体の
検出を防止し高速に障害物の検出を行う装置等も提案さ
れている（特願平６−３０２２９２号、特願平６−３０
２２９４号等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の先行車両識別装置は、画像処理装置で撮像された画
像データに対して、画像範囲に存在する全ての物体を検
出してその物体が自車両の進路領域に存在するか否かを
判断したり、あるいは、画像範囲に存在する白線等を検
出して走行路を認識する等の構成であって、画像データ
の全領域若しくは広範囲な領域について画像処理を行う
必要がある。このため、先行車両の検出には関係のない
自車両の走行路車線以外の範囲に対しても画像処理する
ことになり、先行車両の識別に時間を要する。

【０００４】また、画像データ上の広範囲な領域に存在
する物体等の有無を認識するため、一般的に画像のコン
トラストが低く、画像の大きさが小さくなる進路遠方の
物体等まで認識する必要がある。例えば、車両には多種
の車体色があるので、車両と周囲とのコントラストが低
い画像データから先行車両を検出するような場合もあ
る。このため、複雑な画像処理が必要であり、画像の検
索範囲も広くなるのでデータ処理に時間がかかる。

【０００５】従って、このような従来の先行車両識別装
置では、高速処理が可能な画像処理装置が必要であって
複雑なシステムになってしまうという問題がある。本発
明は上記の問題点に着目してなされたもので、画像デー
タを用いて自車両と検出物体との間の進路境界線の有無
を検出し、その進路境界線の有無に基づいて先行車両の
識別を行うことで、先行車両を高速且つ正確に識別でき
る先行車両識別装置を提供することを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明のうちの
請求項１に記載の発明では、図１の実線に示すように、
自車両前方の走行路状況を撮像する撮像手段Ａと、放射
角度を変えてレーダビームを放射し、該レーダビームの
反射波に基づいて自車両前方の物体までの距離及び方向
を測定する距離測定手段Ｂと、該距離測定手段Ｂで測定
した前記物体までの距離及び方向に基づいて、前記自車
両前方の検出対象とする物体を特定し、該検出対象物体
の位置を検出する物体検出手段Ｃと、該物体検出手段Ｃ
で検出した前記検出対象物体の位置に基づいて、前記撮
像手段Ａで撮像した画像上の前記自車両と前記検出対象
物体との間に、前記走行路上の進路境界線が撮像された
画像部分を検出するためのウィンドウを設定するウィン
ドウ設定手段Ｄと、該ウィンドウ設定手段Ｄで設定した
前記ウィンドウ内における前記進路境界線の画像部分の
有無を検出する進路境界線検出手段Ｅと、該進路境界線
検出手段Ｅの検出結果を基に、前記進路境界線の画像部
分が無いウィンドウに対応する前記検出対象物体は先行
車両であると判断し、前記進路境界線の画像部分が有る
ウィンドウに対応する前記検出対象物体は先行車両でな
いと判断する先行車両判断手段Ｆと、を備えて構成され
ることを特徴とする。

【０００７】かかる構成によれば、撮像手段Ａで自車両
前方の走行路の状況を撮像し、また、距離測定手段Ｂか
らレーダビームを放射角度を変えて放射して自車両前方
に存在する物体の方向及び距離を測定する。物体検出手
段Ｃは、距離測定手段Ｂで測定された物体から検出対象
物体を特定して、その検出対象物体の位置を出力する。
ウィンドウ設定手段Ｄでは、検出対象物体の位置に基づ
いて、前記撮像手段Ａで撮像した画像上の自車両と検出
対象物体との間に、走行路上の進路境界線が撮像された
画像部分を検出するためのウィンドウを設定する。この
設定したウィンドウ内の進路境界線の画像部分の有無を
進路境界線検出手段Ｅで検出し、先行車両判断手段Ｆ
は、検出されたウィンドウ内の進路境界線の有無によっ
て検出対象物体が先行車両であるか否かを判断する。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の発明において、図１の破線に示すように、自
車両の移動距離を検出する移動距離検出手段Ｇを備え、
前記先行車両判断手段Ｆが、前記移動距離検出手段Ｇで
一定の移動距離が検出される間における同一の前記検出
対象物体に対する前記進路境界線検出手段Ｅの検出結果
を基に、前記進路境界線の画像部分が無く且つ前記検出
結果が不変であるウィンドウに対応する前記検出対象物
体は先行車両であると判断し、前記進路境界線の画像部
分が有るか若しくは前記検出結果が変化するウィンドウ
に対応する前記検出対象物体は先行車両でないと判断す
る構成であることを特徴とする。

【０００９】かかる構成によれば、移動距離検出手段Ｇ
で自車両の移動距離が検出されて、自車両が一定の移動
距離を走行する間の同一の検出対象物体に対する進路境
界線検出手段Ｅの検出結果より、先行車両判断手段Ｆで
検出対象物体が先行車両であるか否かを判断する。これ
によって、進路境界線に切れ目等がある場合にも先行車
両が識別されるようになる。

【００１０】また、請求項３に記載の発明では、請求項
１又は２に記載の発明において、図１の一点鎖線に示す
ように、前記先行車両判断手段Ｆの判断結果に基づい
て、自車両の走行速度を制御する速度制御手段Ｈを備
え、先行車両との車間距離を所定の距離以上に保つ構成
であることを特徴とする。かかる構成によれば、先行車
両判断手段Ｆで先行車両が検出されると、速度制御手段
Ｈによって、検出された先行車両と自車両との車間距離
を所定の距離以上に保つように自車両の走行速度が制御
されるようになる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、前記距離
測定手段Ｂの具体的な構成として、レーダビームを水平
方向に周期的に回動するスキャニング方式であることを
特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、前記距離
測定手段Ｂの具体的な構成として、それぞれ異なる放射
方向の複数のレーダビームを、順次放射するマルチビー
ム方式であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図２は、本発明に係る先行車両識別
装置の第１の実施形態のシステム構成図である。図２に
おいて、本装置は、車両の進行方向、例えば車両前方の
走行路状況を撮像して画像データを出力する撮像手段Ａ
としてのカメラ11と、レーダビームを自車両前方に放射
角度を変えて放射し、前方に存在する物体までの距離を
測定してその距離及び方向を示す信号を出力する距離測
定手段Ｂとしてのレーザレーダ12と、レーザレーダ12か
ら出力される信号を基に先行車両の検出対象とする物体
を特定してその検出対象物体の位置を求める物体検出手
段Ｃとしての機能、その検出対象物体の位置を基に後述
するウィンドウを画像データ上に設定するウィンドウ設
定手段Ｄとしての機能、及び後述する画像処理装置14の
処理結果を基に先行車両の有無を判断する先行車両判断
手段Ｆとしての機能を備えたマイクロコンピュータ13
と、マイクロコンピュータ13で設定したウィンドウ内の
画像データ領域において、走行路上の進路境界線であ
る、例えば、白線が撮像された画像部分の有無を検出す
る進路境界線検出手段Ｆとしての前記画像処理装置14
と、マイクロコンピュータ13から出力される先行車両の
有無及び先行車両までの距離を示す信号を基に安全な車
間距離を保つように自車両の速度を制御する速度制御手
段Ｈとしての速度制御装置15と、を備えて構成される。

【００１３】カメラ11は、例えば、ルームミラー付近の
位置に自車両の前方走行路が撮像できるように固定され
る。レーザレーダ12は、１本のレーダビームを水平方向
に周期的に回動するスキャニング方式のレーザレーダで
ある。このレーザレーダ12は、フロントグリル付近等に
設置され、検出範囲がカメラ11の撮像範囲内に設定され
て、レーダビームが放射されてからそのレーダビームの
前方に存在する物体からの反射波が受信されるまでの時
間に基づいて物体までの距離を測定してそのときの回動
角度から物体の存在する方向及び距離を示す信号を出力
する。尚、レーザレーダはスキャニング方式に限らず、
例えば、複数のレーダビームをそれぞれのビーム放射角
を異ならせて配置し、順次レーダビームを放射するマル
チビーム方式のレーザレーダ等も応用できる。

【００１４】マイクロコンピュータ13の前記ウィンドウ
を設定する機能は、例えば、検出対象物体の位置に基づ
いて、検出対象物体を先行車両と仮定し、その仮定した
先行車両と自車両とを結ぶ走行路の形状を曲線で推定す
る。その曲線をカメラ11で撮像された画像データ上の座
標に変換し、変換した曲線を用いて白線が撮像された画
像部分を検出する範囲を定めるウィンドウを画像データ
上に設定する。

【００１５】次に、第１の実施形態の動作について説明
する。図３は、第１の実施形態の処理手順を示すフロー
チャートである。図３において、ステップ11（図中Ｓ11
で示し、以下同様とする）では、カメラ11で自車両前方
の走行路の状況を撮像して、その画像データを画像処理
装置14に入力する。図４には、このときの画像データの
一例を示す。

【００１６】ステップ12では、ステップ11で撮像した範
囲内にレーザレーダ12からレーダビームを放射して自車
両前方に存在する物体の位置を測定する。この測定で
は、撮像範囲内を水平方向に周期的に回動するレーダビ
ームの複数の放射角度それぞれに対して、前述の反射波
の受信時間を基に自車両から前方の物体までの距離が求
められる。この測定結果は、レーダビームの各放射角度
を物体の検出方向として、それぞれの検出方向に対する
物体までの検出距離がマイクロコンピュータ13に出力さ
れる。

【００１７】ステップ13では、マイクロコンピュータ13
において、レーザレーダ12から得られた複数の検出方向
に対する検出距離データのうちで同一物体が検出されて
いると判断できるデータを統合する。この同一物体と判
断した物体を先行車両の検出対象物体として特定し、統
合したデータに基づいて検出対象物体の位置を求める。

【００１８】ここで、レーザレーダ12からのデータを統
合するための判断基準及び検出対象物体の位置の算出方
法について詳しく説明する。連続する検出方向に対応し
た検出距離がレーザレーダ12の測定誤差σの範囲内で検
出されている場合に、その連続する検出方向に存在する
物体は同一の物体であると判断してこれらのデータを統
合する。例えば、複数の検出方向のうちのｎ番目の検出
方向θ_n と、これに連続するｎ＋１番目の検出方向θ
_n+1 とにおいて、これらに対応する検出距離がＬ_n とＬ
_n+1 であるとき、次の条件（1)式を満たす場合、検出方
向θ_n ，θ_n+1 に存在する物体は同一物体であると判断
する。

【００１９】 ｜Ｌ_n −Ｌ_n+1 ｜＜σ （1) このようにして、連続する検出方向の検出結果全てにつ
いて同一物体であるか否かの判断を行い、同一物体と判
断した検出方向に対応するデータを統合してその代表値
を算出する。例えば、ｎ番目の検出方向θ_n からｎ＋ｉ
番目の検出方向θ_n+i までが同一物体と判断された場合
を考える。検出方向の代表値については、次の（2)式で
示す検出方向の中央値をその同一物体の方向θ_n ’とす
る。

【００２０】 θ_n ’＝（θ_n+i −θ_n ）／２＋θ_n （2) また、検出距離の代表値については、それぞれの検出方
向での検出距離の平均値を同一物体までの距離Ｌ_n ’と
する。そして、この同一物体を先行車両の検出対象物体
とし、その検出対象物体の位置について、距離及び方向
で表されたデータ（Ｌ_n ’，θ_n ’）を、図５のような
車両座標系のデータ（Ｘ_n ，Ｚ_n ）に変換する。図５に
示すように、カメラ11の撮像位置を車両座標系の原点と
し、レーザレーダ12がカメラ11からＸ方向に−Ｘ_ofs 、
Ｚ方向にＺ_ofs の位置でＺ軸に対して角度θ_ofs 傾けて
取付けられているとすると、（Ｌ_n ’，θ_n ’）は次の
（3)式で示す座標（Ｘ_n ，Ｚ_n ）に変換される。

【００２１】 Ｘ_n ＝Ｌ_n ^' ・ｓｉｎ（θ_n ^' ＋θ_ofs ）−Ｘ_ofs Ｚ_n ＝Ｌ_n ’・ｃｏｓ（θ_n ’＋θ_ofs ）＋Ｚ_ofs （3) このようにして、検出対象物体と特定した全てのデータ
について車両座標を求める。図６は、検出対象物体が１
個の場合の車両座標の例である。ステップ14では、ステ
ップ13で特定した検出対象物体の全てについて、次のス
テップ15、ステップ16の処理が行われたか否かの判断を
する。全ての検出対象物体に対するステップ15、ステッ
プ16の処理が完了するとステップ17に移る。

【００２２】ステップ15では、ステップ13で検出した各
検出対象物体に対応して、画像データ上に白線検出用の
ウィンドウを設定する。ここで、このウィンドウの設定
動作について具体的に説明する。まず、検出対象物体の
位置を基に、それぞれの検出対象物体を先行車両と仮定
して、自車両と先行車両とが走行する車線の形状を推定
する。このため、例えば、自車両が走行車線と平行に走
行していると仮定して（即ち、自車両が走行車線を横切
るような場合等は除いて）、自車両と先行車両とを結ん
だ走行車線の曲線を放物線で近似する。車両座標上で自
車両の現在位置（座標原点とする）と仮定した先行車両
の位置（Ｘ_n ，Ｚ_n ）とを通る道路モデルを次の（4)式
で表すと、 Ｘ＝（ａ₁ ／２）・Ｚ² （4) 先行車両の位置（Ｘ_n ，Ｚ_n ）からａ₁ の値が算出され
て走行車線の形状が推定される。図７に推定された道路
モデル曲線の一例を示す。

【００２３】次に、車両座標上で推定された走行車線の
形状をカメラ11で撮像された画像の座標上に変換する。
図８に示すようにとった画像座標系（ＩＸ，ＩＹ）にお
いて、カメラ11の俯角をφ、カメラ11の焦点距離をＦ、
カメラ11とレーザレーダ12との取付け高さの差をｈとす
ると、車両座標（Ｘ，Ｚ）と画像座標（ＩＸ，ＩＹ）と
の関係は次の数１に示す（5)式となる。

【００２４】

【数１】

【００２５】（5)式の関係を用いて（4)式で表された走
行車線の形状を画像座標に変換する。図９には、画像座
標上に変換された道路モデル曲線の一例を示す。このよ
うにして算出された画像座標上での走行車線の形状（Ｉ
Ｘ，ＩＹ）を用いて、画像データの白線が撮像された部
分を検出するためのウィンドウを設定する。ウィンドウ
は、例えば図10のように、走行車線の形状（ＩＸ，Ｉ
Ｙ）を仮定した先行車両と自車両との間を結ぶ一辺と
し、白線を検出するための幅Ｗを有する４辺形とする。
尚、このウィンドウの幅Ｗは、白線を検出するのに最適
となるように使用するカメラ系を用いて実験的に求め、
予め設定するパラメータである。ウィンドウの外周部の
座標が設定されると、その座標を示す信号が画像処理装
置14に出力される。

【００２６】ステップ16では、画像処理装置14におい
て、ステップ15で設定したウィンドウ内における走行路
上の白線が撮像された画像部分の検出を行う。ここで、
画像処理装置14の白線検出方法の一例を説明する。ま
ず、カメラ11で撮像された画像データについて、設定さ
れたウィンドウ内の画像データをＳＯＢＥＬオペレータ
により一次微分して、エッジ点を抽出したエッジ画像を
作成する。ただし、エッジ点とは、画素の明るさが急激
に変化する点を意味し、ＳＯＢＥＬオペレータにより一
次微分した値が所定の閾値以上の画素をエッジ点と判断
する。また、この所定の閾値は画像データの明るさによ
って決定され、例えば、画像全体のコントラストが小さ
い場合には閾値を小さくし、画像全体のコントラストが
大きい場合には閾値を大きくする。尚、ＳＯＢＥＬオペ
レータはエッジ抽出の一般的な手法であるため、ここで
は説明を省略する。

【００２７】次に、画像データ上の白線の画像とその周
辺の走行路面等の画像との境界部分は、明るさが大きく
変化し略直線的に存在すると考えられるため、得られた
エッジ画像においてエッジ点の配列が略直線上になって
いる部分を検索する。この検索は、エッジ画像上に直線
を設定してその直線上に存在するエッジ点の個数を判断
することにより行われる。図11に、この検索方法のフロ
ーチャートを示す。

【００２８】図11において、まず、ステップ21では、エ
ッジ画像上に設定する直線の先端位置の初期値を設定す
る。例えば、ステップ15で求めた走行車線の形状（Ｉ
Ｘ，ＩＹ）上において、Ｙ座標が任意の間隔で刻まれた
複数の点を直線の先端位置（ＩＸ₀ ，ＩＹ₀ ）とし、Ｙ
座標が最小となる点の座標を先端位置の初期値として設
定する。

【００２９】ステップ22では、直線の後端位置の初期値
を設定する。画像データ上において検出され得る白線の
画像部分の傾きを、カメラ11の取付け状態等に基づいて
予め設定しておく。例えば、その傾きの設定値がα₁ 〜
α_n の範囲とすると、直線の後端位置の座標（ＩＸ_e ，
ＩＹ_e ）はウィンドウの幅Ｗを用いて（ＩＸ₀ ＋Ｗ，Ｉ
Ｙ₀ ＋Ｗ・ｔａｎα₁ ）〜（ＩＸ₀ ＋Ｗ，ＩＹ₀ ＋Ｗ・
ｔａｎα_n ）で表される。この後端座標のうちの（ＩＸ
₀ ＋Ｗ，ＩＹ₀ ＋Ｗ・ｔａｎα₁ ）を初期値として設定
する。

【００３０】ステップ23では、先端位置（ＩＸ₀ ，ＩＹ
₀ ）と後端位置（ＩＸ_e ，ＩＹ_e ）とを通る直線ｆでウ
ィンドウ内に位置するものを算出する。ステップ24で
は、エッジ画像においてステップ23で算出した直線ｆが
通る部分のエッジ点の個数を計数する。ステップ25で
は、ステップ24で計数されたエッジ点の個数が予め設定
したエッジ点の個数の設定値以上であるか否かが判断さ
れる。エッジ点の個数が設定値以上である場合には、ス
テップ26に進み、ウィンドウ内に白線有りと判断してこ
のウィンドウ内の検索を終了する。一方、エッジ点の個
数が設定値よりも少ない場合には、ステップ27に進む。

【００３１】ステップ27では、後端位置（ＩＸ_e ，ＩＹ
_e ）についてＹ座標を次の値に更新する。即ち、Ｙ座標
の初期値（＝ＩＹ₀ ＋Ｗ・ｔａｎα₁ ）を次の値に更新
する場合には、Ｙ座標をＩＹ_e ＝ＩＹ₀ ＋Ｗ・ｔａｎα
₂ と設定する。ステップ28では、ステップ27で設定した
ＩＹ_e がＩＹ₀ ＋Ｗ・ｔａｎα_n 以下の場合にはステッ
プ23に戻り、上記と同様の処理を行う。ＩＹ_e がＩＹ₀
＋Ｗ・ｔａｎα_n より大きい場合にはステップ29に進
む。

【００３２】ステップ29では、先端位置（ＩＸ₀ ，ＩＹ
₀ ）を次の座標に更新する。このため、先端位置（ＩＸ
₀ ，ＩＹ₀ ）のＹ座標に走行車線の形状上の任意の間隔
を隔てた次のＹ座標を代入して、その代入したＩＹ₀ と
走行車線形状から次のＸ座標を求めて、次の先端位置
（ＩＸ₀ ，ＩＹ₀ ）を設定する。ステップ30では、ステ
ップ29で新たに設定した先端位置（ＩＸ₀ ，ＩＹ₀ ）の
Ｙ座標ＩＹ₀ が、先行車両と仮定した検出対象物体のＹ
座標以下の場合には、ステップ23に戻り、先にステップ
22で設定した後端位置の初期値から上記と同様の処理を
行う。一方、ＩＹ₀ が、前記検出対象物体のＹ座標より
大きい場合には、ステップ31に進み、このウィンドウ内
に白線は無いと判断して本ウィンドウ内の検索を終了す
る。

【００３３】上述のステップ21〜ステップ31の処理によ
ってウィンドウ内の白線の有無を判断する。そして、図
３のステップ14に戻り、ステップ13で特定した検出対象
物体の全てについて、ステップ15、ステップ16の処理が
完了したならば、ステップ17に進む。ステップ17では、
マイクロコンピュータ13において、画像処理装置14で検
出されたウィンドウ内の白線の有無を基に、先行車両と
仮定した検出対象物体が確かに先行車両であるか否かを
判断する。この判断方法は、ウィンドウ内に白線が無い
と検出された場合、そのウィンドウに対応する検出対象
物体が自車両の走行車線前方に存在する先行車両である
と判断する。図12にはウィンドウ内に白線が無いときの
画像データの一例を示す。一方、ウィンドウ内に白線が
有ると検出された場合、検出対象物体が先行車両ではな
いと判断する。図13にはウィンドウ内に白線が有るとき
の画像データの一例を示す。そして、先行車両の存在が
識別されると、先行車両と判断した検出対象物体の位置
から、自車両と先行車両との間の車間距離が求められ
る。１つの画像データ上に先行車両と判断される検出対
象物体が複数存在する場合には、その検出対象物体まで
の距離が最短のものを自車両と先行車両との間の車間距
離と判断する。このようにして先行車両の存在及び車間
距離が検出されると、図示されていない先行車両フラグ
をＯＮにし車間距離を示す信号が速度制御装置15に出力
される。

【００３４】ステップ18では、速度制御装置15におい
て、先行車両フラグがＯＮとなると、先行車両との車間
距離が自車両の走行速度等を考慮して設定される安全な
車間距離以上となるように自車両の速度制御が行われ
る。尚、速度制御装置15は、先行車両が無く先行車両フ
ラグがＯＦＦの場合には、運転者からの指令値に走行速
度が一致するように速度制御を行う。

【００３５】上述のように、第１の実施形態によれば、
レーザレーダ12で測定された物体が先行車両であるか否
かを判断する基準を自車両と検出対象物体との間の白線
の有無とすることによって、白線が存在する場合、その
白線は自車両に対して先行車両よりも近距離に存在する
ので、画像データを処理して従来のように先行車両の有
無を検出するよりも白線の有無を検出する方が確実に検
出でき、また、一般に、白線と走行路面とはコントラス
トを大きくとれる場合が多く、車体色等によってはコン
トラストが小さくなってしまう場合のある先行車両を検
出するよりも白線を検出した方が画像処理の点で有利で
あるため、先行車両を確実に識別できる。更に、検出対
象物体の位置を基にウィンドウを設定してそのウィンド
ウの範囲内で白線検出を行う構成としたことによって、
画像処理の対象となる画像領域が小さくなり画像処理の
演算量を減少できるため、例えば処理時間を一定にする
場合には、より簡単な演算装置で先行車両識別処理が可
能となり、また、例えば同一の演算装置を使用する場合
には、処理時間の短縮が可能である。加えて、速度制御
装置15を備えることによって、検出した先行車両に対し
て一定の車間距離を保つように自車両の走行速度を自動
制御できるため安全性が向上する。

【００３６】次に、本発明に係る先行車両識別装置の第
２の実施形態について説明する。図14は、第２の実施形
態のシステム構成図を示す。ただし、第１の実施形態と
同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
図14において、第２の実施形態の構成が第１の実施形態
の構成と異なる部分は、自車両に取付けられて後述する
処理周期で自車両の移動距離を検出する移動距離検出手
段Ｇとしての移動距離検出装置16を設け、その移動距離
検出装置16の出力をマイクロコンピュータ13’に入力す
る点である。他の部分の構成は第１の実施形態と同じで
あるため、ここでは説明を省略する。

【００３７】次に、第２の実施形態の動作について説明
する。図15は、第２の実施形態の処理手順を示すフロー
チャートである。ただし、第１の実施形態と同一のステ
ップには同一符号を付してある。図15において、ステッ
プ11〜ステップ16の処理は、第１の実施形態の処理手順
と同様に、レーザレーダ12での測定結果を基に、マイク
ロコンピュータ13’で検出対象物体を特定し、カメラ11
で撮像した画像データ上に白線検出用のウィンドウを設
定して、画像処理装置14でウィンドウ内の白線の有無の
検出処理を行う。特定した検出対象物体の全てについて
上記の処理が完了すると、ステップ41に進む。

【００３８】ステップ41では、移動距離検出装置16にお
いて、ステップ11で画像データが取得されてから検出対
象物体の全てについての白線検出処理が完了するまでの
一連の処理を前記処理周期として、この１処理周期の間
の自車両の移動距離を検出して、その移動距離をマイク
ロコンピュータ13’に伝送する。ステップ42では、マイ
クロコンピュータ13’において、物体検出装置13、画像
処理装置14及び移動距離検出装置16からの入力信号を基
に、それぞれの検出対象物体について、検出対象物体の
位置、ウィンドウ内の白線の有無及び後述する測定から
の走行距離に関する情報を１組のデータとして記憶す
る。このデータを記憶する際に、現在の処理周期で計測
された検出対象物体の位置と１処理周期前に記憶した検
出対象物体の位置とが所定の設定値以内に接近している
検出対象物体が同一物体と判断されて、この検出対象物
体の１処理周期前に記憶した位置及びウィンドウ内の白
線の有無の情報が、現在の処理周期に検出した位置及び
ウィンドウ内の白線の有無の情報に更新される。また、
この更新が行われた検出対象物体について、現在の処理
周期に検出したウィンドウ内の白線の有無が１処理周期
前の検出結果と同じ場合には、前記測定からの走行距離
に移動距離検出装置18で検出した移動距離が加算され
る。一方、現在の処理周期に検出したウィンドウ内の白
線の有無が１処理周期前の検出結果と異なる場合には、
測定からの走行距離が０にされる。即ち、測定からの走
行距離は、測定開始若しくはウィンドウ内の白線の有無
に変化が生じてから次にウィンドウ内の白線の有無が変
化するまでの間の自車両の移動距離を表す。

【００３９】ステップ43では、ステップ42で記憶したそ
れぞれの検出対象物体に対応するデータに基づき、各検
出対象物体が先行車両であるか否かを判断する。この判
断方法は、記憶したデータより、白線が有るウィンドウ
に対応する検出対象物体を先行車両でないと判断する。
一方、白線が無いウィンドウに対応する検出対象物体に
ついては、測定からの走行距離が、一定の移動距離とし
て予め設定した所定距離以上の場合にその検出対象物体
を先行車両と判断し、測定からの走行距離が所定距離よ
り短い場合にその検出対象物体を先行車両でないと判断
する。

【００４０】そして、先行車両の存在が検出されると、
先行車両と判断した検出対象物体の位置から自車両と先
行車両との間の車間距離を求める。１つの画像データ上
に先行車両と判断される検出対象物体が複数存在する場
合には、その検出対象物体までの距離が最短のものを自
車両と先行車両との間の車間距離と判断する。このよう
にして先行車両が検出されると、先行車両フラグをＯＮ
にし車間距離を示す信号を速度制御装置15に出力して、
ステップ18に進む。

【００４１】ステップ18では、第１の実施形態と同様
に、自車両の速度制御が行われる。このように、第２の
実施形態によれば、検出対象物体が先行車両であるか否
かの判断を、対応するウィンドウ内の白線の有無及び測
定からの走行距離によって行う構成としたことにより、
例えば、検出される白線に切れ目等のある場合でも確実
に先行車両の識別が可能である。また、自車両の走行す
る車線に関係なく先行車両を検出することもできる。

【００４２】尚、第１、２の実施形態では、進路境界線
として白線を検出する場合について説明したが、勿論、
黄線等の他の進路境界線を検出することも可能である。
また、本装置は、先行車両の識別に限らず、自車両前方
の障害物等の検出に応用することもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、距離測定手段で測定し物体検出手段で特
定した検出対象物体が先行車両であるか否かを判断する
基準を、自車両と検出対象物体との間に進路境界線が存
在するか否かとしたことによって、進路境界線が存在す
る場合、その進路境界線は自車両に対して先行車両より
も近距離に存在するので、画像処理の対象を先行車両と
するよりも進路境界線とする方が確実に検出でき、ま
た、進路境界線と走行路面とのコントラストも大きくと
れるため、画像処理の検出対象として進路境界線を用い
ることが有利であり、先行車両を確実に識別することが
できる。更に、検出対象物体の位置を基にウィンドウを
設定してそのウィンドウの範囲内のみで進路境界線の検
出を行う構成としたことによって、画像処理の対象とな
る画像領域が小さくなり画像処理の演算量を減少できる
ため、演算装置の簡略化あるいは処理の高速化が可能で
ある。

【００４４】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の効果に加えて、検出対象物体が先
行車両であるか否かの判断を、自車両が一定の移動距離
を走行する間に検出されるウィンドウ内の進路境界線の
有無によって行う構成としたことにより、検出される進
路境界線に切れ目等のある場合でも確実に先行車両の識
別が可能である。また、自車両の走行する車線に関係な
く先行車両を検出することもできる。

【００４５】また、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、速度制御手
段を備えることによって、検出した先行車両に対して自
動的に一定の車間距離を保つことができるため、自車両
の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図

【図２】本発明の第１の実施形態のシステム構成図

【図３】同上第１の実施形態の動作を説明するフローチ
ャート

【図４】同上第１の実施形態の画像データの一例を示す
図

【図５】同上第１の実施形態のレーザレーダ座標と車両
座標の関係を示す図

【図６】同上第１の実施形態における自車両と検出対象
物体との位置関係の一例を示す図

【図７】同上第１の実施形態における道路モデル曲線の
一例を示す図

【図８】同上第１の実施形態の画像座標と車両座標の関
係を示す図

【図９】同上第１の実施形態における道路モデル曲線を
画像座標に変換した図

【図10】同上第１の実施形態におけるウィンドウの一例
を示す図

【図11】同上第１の実施形態の白線検出動作を説明する
フローチャート

【図12】同上第１の実施形態における検出対象物体が自
車線上の場合の画像の一例を示す図

【図13】同上第１の実施形態における検出対象物体が自
車線外の場合の画像の一例を示す図

【図14】本発明の第２の実施形態のシステム構成図

【図15】同上第２の実施形態の動作を説明するフローチ
ャート

【符号の説明】

11 カメラ 12 レーザレーダ 13,13' マイクロコンピュータ 14 画像処理装置 15 速度制御装置 16 移動距離検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 13/86 Ｇ０１Ｓ 13/86 13/93 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ａ Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｚ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自車両前方の走行路状況を撮像する撮像手
   段と、 放射角度を変えてレーダビームを放射し、該レーダビー
   ムの反射波に基づいて自車両前方の物体までの距離及び
   方向を測定する距離測定手段と、 該距離測定手段で測定した前記物体までの距離及び方向
   に基づいて、前記自車両前方の検出対象とする物体を特
   定し、該検出対象物体の位置を検出する物体検出手段
   と、 該物体検出手段で検出した前記検出対象物体の位置に基
   づいて、前記撮像手段で撮像した画像上の前記自車両と
   前記検出対象物体との間に、前記走行路上の進路境界線
   が撮像された画像部分を検出するためのウィンドウを設
   定するウィンドウ設定手段と、 該ウィンドウ設定手段で設定した前記ウィンドウ内にお
   ける前記進路境界線の画像部分の有無を検出する進路境
   界線検出手段と、 該進路境界線検出手段の検出結果を基に、前記進路境界
   線の画像部分が無いウィンドウに対応する前記検出対象
   物体は先行車両であると判断し、前記進路境界線の画像
   部分が有るウィンドウに対応する前記検出対象物体は先
   行車両でないと判断する先行車両判断手段と、 を備えて構成されることを特徴とする先行車両識別装
   置。
2. 【請求項２】自車両の移動距離を検出する移動距離検出
   手段を備え、前記先行車両判断手段が、前記移動距離検
   出手段で一定の移動距離が検出される間における同一の
   前記検出対象物体に対する前記進路境界線検出手段の検
   出結果を基に、前記進路境界線の画像部分が無く且つ前
   記検出結果が不変であるウィンドウに対応する前記検出
   対象物体は先行車両であると判断し、前記進路境界線の
   画像部分が有るか又は前記検出結果が変化するウィンド
   ウに対応する前記検出対象物体は先行車両でないと判断
   する構成であることを特徴とする請求項１記載の先行車
   両識別装置。
3. 【請求項３】前記先行車両判断手段の判断結果に基づい
   て、自車両の走行速度を制御する速度制御手段を備え、
   先行車両との車間距離を所定の距離以上に保つ構成であ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の先行車両識別
   装置。
4. 【請求項４】前記距離測定手段が、レーダビームを水平
   方向に周期的に回動するスキャニング方式であることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の先行車
   両識別装置。
5. 【請求項５】前記距離測定手段が、それぞれ異なる放射
   方向の複数のレーダビームを、順次放射するマルチビー
   ム方式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １つに記載の先行車両識別装置。