JPS62131837A - 車両のヘッドライト制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に夜間において前方を走行づる車両のテ
ールランプの存在、さらに対向車のヘッドライトの存在
を認識し、前方車両との相対関係を計算表示すると共に
、自車ヘッドライトを自動的にコントロールできるよう
にする走行車両の認識装置に関する。

［背景技術］ 自動車を夜間運転する場合、ヘッドライトを点灯して走
行しているものであり、特に走行している車両の少ない
場所等を運転する際には、ヘッドライトをハイビームに
設定して運転している。

しかし、このようなハイビームの運転状態にあっては、
対向車が存在する場合、あるいは前方を走行する車両が
近接した状態では、ヘッドライトをロービームに切換え
、対向車の運転者あるいは前方を走行する車両の運転者
の視界を妨げないようにする必要がある。しかし、この
ようなヘッドライトのビームコントロールは運転者にと
って煩わしいものであり、特にカーブの多い道路を運転
している場合には、運転操作をより複雑なものとしてい
る。また、前方を走行している車両が存在する場合には
、この前方車両との車間距離、さらに前方車両との相対
速度を運転者が正確に認知する必要のあるものであり、
安全運転のためには、このようなライトコントロールと
共に、前方車両との相対関係を正確に知る必要のあるも
のである。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特に
夜間に運転する場合において、前方に存在する車両の状
態に対応して例えばヘッドライトのビームをハイビーム
およびロービームに自動的に制御できるようにするもの
であり、また前方を走行する車両との相対関係に対応し
て運転者に警告を発することができるようにした走行車
両の認識装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る走行車両の認識装置は、走行
する車両に対してこの車両の前方を撮影する例えばカラ
ーテレビジョンカメラのような撮像装置を設定し、この
撮像装置で撮影したカラー映像信号に基づいて、ヘッド
ライト並びにテールランプの色彩の特徴を抽出すること
によって特徴抽出カラー画像信号を形成し、前方車両の
ヘッドライト、並びにテールランプを認識するものであ
り、この認識結果に基づいてヘッドライトのビーム制御
を実行させるようにするものである。また、ｉ識された
テールランプの画像信号に基づいて前方を走行する車両
との車間距離並びに相対速度を算出するようにしている
。

［作用］ 上記のように構成される走行車両の認識装置にあっては
、色彩の特徴から前方の車両のヘッドライトおよびテー
ルランプを認識できるものであり、この認識によって対
向車の存在、さらには前方を走行する車両の存在を運転
者に知らせることができるようになる。また、この認識
結果に基づいてヘッドライトをハイビームからロービー
ムに切換える必要が生じたときの条件が検出されるもの
であり、この検出条件が設定されたときにヘッドライト
のビームコントロールを自動的に実行させることができ
るようになる。また、テールランプの認識から、前方車
両との車間距離並びに相対速度が計算できるものであり
、したがって例えば追突の危険性があるような状態で、
運転者に対して警告が発せられるようになるものである
。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示すもので、カラーテレビジョンカ
メラ１１を備える。このテレビジョンカメラ１１は、例
えば第２図で示すように自動車等の車両１２の前方に取
り付は設定されているもので、この車両１２の前方を撮
影し、特に前方を走行する車両１２１と共に、対向車線
を走行する車両１２２までも撮影できるように設定され
ている。この場合、特に夜間において車両１２１の赤色
のテールランプおよび車両１２２の白色のヘッドライト
が確実に撮影されるようにしである。

このテレビジョンカメラ１１で撮影された映像のビデオ
信号は、デコーダ１３に供給されるもので、このデコー
ダ１３にあっては、上記ビデオ信号に基づいてＲ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー画像信号を形成し、この
Ｒ，Ｇ、Ｂのカラー画像信号は画像信号処理部１４に供
給する。

この画像信号処理部１４にあっては、上記Ｒ，Ｇ。

Ｂのカラー画像信号から、テールランプの色彩である赤
色、さらにヘッドライトの色彩である白色の特徴を抽出
し、例えば２値の画像信号を抽出するものであり、この
抽出画像信号に基づいて撮影された映像の中にテールラ
ンプあるいはヘッドライトの存在をＥＫ！させるように
するものである。

そして、このＨＩＭ結果は実行部１５に送られる。

また、この実行部１５には、車速センサ１６からの車両
速度に対応して検出信号、およびヘッドライト切換えス
イッチ１７からの、ヘッドライトのハイビームあるいは
ロービームの設定状態を示す信号が供給されている。そ
して、この実行部１５で上記ａ識情報、車速情報、並び
にヘッドライト情報に基づいて、ヘッドライトのビーム
制御あるいは運転者に対する警報報知の作業が実行され
るようにしているものである。

第３図は上記のような装置の動作状態の流れを示してい
るものであり、車両のイグニッションスイッチが投入さ
れることによってスタートされるようになる。そして、
ステップ１０１でヘッドライトの点灯の有無から夜間で
あるか否かを判断プるもので、夜間であることが判断さ
れたならばステップ１０２に進む。そして、このステッ
プ１２２で初期設定する。この初期設定ステップ１０２
においては、撮影する画面の走査部分の設定や、テール
ランプおよびヘッドライトをｇ！！！ＩＥするための特
徴抽出条件を設定するものである。

このように初期設定されたならば次のステップ１０３に
進み、カラーテレビジョンカメラ１１からのビデオ信号
に基づいて形成されたデコーダ１３からのカラー画像信
号を取り込み、画像信号処理部１４に入力させる。そし
て、次のステップ１０４に進む。

このステップ１０４は上記カラー画像信号から画像信号
処理部１４での特徴抽出を実行させるもので、発光色の
白および赤を強調するものである。

この画像信号処理部１４は、例えば第４図で示すように
構成されるもので、特徴抽出部１４１を備え、この特徴
抽出部１４１に上記デコーダ１３からのＲｌＧ、８のカ
ラー画像信号が供給される。この特徴抽出部１４１で実
行する特徴抽出とは、入力画像信号を２値化して、認識
する対象であるヘッドライトおよびテールランプに関連
する情報のみを取り出すものであり、ここではヘッドラ
イトおよびテールランプそれぞれの発光色彩に対応した
カラー画像信号を抽出するものである。そして、この特
徴抽出のための条件式が設定されるものであり、この条
件式に対応した画像信号を抽出するものである。

、　例えばヘッドライトの点灯時のような白の発光色は
、Ｒ，ＧＳＢのそれぞれの値が大きく、且つこの名優の
相互の間の差が小さい状態となる。そして、この白の発
光色を抽出する条件式は、次のようになる。

ｌ　Ｒ−Ｇ　ｌ　＜ε／１０ １　Ｇ−Ｂ　＋　＜ε／１０ ＋　Ｂ−Ｒｌ　＜ε／１０ ４ε１５＜Ｒ，Ｇ、Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）但し、Ｒ，ＧＳＢの取り得る値の範囲はＯ〜εと
する。

また、テールランプの点灯時の赤の発光色は、Ｒ（赤）
の値が他のＧ（緑）、Ｂ（青）の２倍以上となるもので
あるため、このテールランプの赤の発光色の抽出条件式
は次のようになる。

Ｒ＞２Ｂ、およびＲ＞２Ｇ・・・・・・・・・（２）こ
のようにしてステップ１０４で特徴抽出された画像デー
タは、ステップ１０５でメモリ１４２にストアされる。

この画像データのストアは、例えば０．０５秒毎に実行
される。そして、このメモリ１４２にストアされた画像
データは、ステップ１０６で認識部１４３に送られて、
この特徴抽出された画像がテールランプであるか否か判
断される。

この判断の基準としては、第５図（Ａ＞に示すように自
分の車両の走行する走行車線の範囲に対応する画面上の
設定範囲５１内に、同じ高さで２つの赤い色の像５２．
５３があるか否かによって判断する。このステップ１０
６でテールランプがａｉされたならば、ステップ１０７
に進んで、ヘッドライトの遠近切換えスイッチの状態か
ら、ヘッドライトの状態がハイビームであるか否か判断
する。このステップ１０７でヘララドライトがハイビー
ムの状態であったならば、次のステップ１０８でヘッド
ライトをロービームに切換えるライトコントロールを実
行し、ステップ１０９に進む。この場合、ヘッドライト
をハイビームからロービームへの切換えを実行したこと
は、メモリに対して記憶しておく。

この記憶は、ヘッドライトビームが再びハイビームとな
った場合、あるいはイグニッションスイッチが開放され
た場合に消去されるもので、それまでは保持されている
。また、ステップ１０７でヘッドライトがロービームで
あると判断されたならば、そのままステップ１０９に進
む。

このステップ１０９では、０．０５秒毎に上記メモリ１
４２にストアさせれた画像データを計算部１４４に対し
て入力させるものであり、次のステップ１１０で前方を
走行する車両との車間路ｍｚ、ざらに前方を走行する車
両との相対速度を計算させる。

ここで、前方を走行する車両との車間距離２は、例えば
上記認識されたテールランプ５２および５３の間の距ｌ
！１ｌｒ１に基づき計算するもので、具体的には次のよ
うな計算により上記距離ｒ１を求める。

すなわち、テレビジョンカメラ１１の焦点距離をｆｌこ
のカメラ１１のレンズから車両までの距離を２１カメラ
１１の倍率をβとすると、 β−ｆ／Ｚ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（３）の式が成り立つ。そして、
上記倍率βが「１」の場合のテールランプ間の距離をＲ
とすると、次の式が成り立つ。

β−ｒ／Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（４）上記（３）および（４）式
から、車間距離Ｚは次式で求められる。

Ｚ−ｆＲ／ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（５）このような車間距離の演算は上
記画像データのストアされる０、０５秒毎に実行される
ものであり、この０．０５秒毎に得られる車間距離から
自己の車両と前方を走行する車両との相対速度が計算さ
れる。すなわち、第５図（Ａ）で示すようなテールラン
プの画像が得られてから０．０５秒後の同じテールラン
プの画像は第５図の（Ｂ）に示すようになるものであり
、テールランプ５２と５３との間の距離はｒｌからｒ２
に変化するようになる。

そして、この距離ｒ２によって計算した車間距離を７１
とすると、前方車両との相対速度Ｖは次の式で求められ
る。

Ｖ−（Ｚ−Ｚｌ　）１０．０５・・・・・・（６）この
ような計算によってステップ１１０で前方車両との車間
距離Ｚおよび相対速度■が求められるもので、この計算
結果はステップ１１１で表示されるようになる。

このステップ１１１における表示の手段としては、例え
ば車両のメータパネルに数字によって表示するようにす
ればよい。

上記ステップ１０６でテールランプが認識されなかった
場合はステップ１１２に進む。このステップ１１２では
ヘッドライトの認識を行なうもので、第６図に示すよう
に画面上の対向車線に相当する設定範囲６１に、同じ高
さで２つの白い発光色６２．６３が存在するか否かによ
って判断するもので、この２つの白い発光色６２．６３
の存在によって対向車のヘッドライトを認識する。

このステップ１１２でヘッドライトが認識されたならば
ステップ１１３に進み、自己の車両のヘッドライトの状
態をステップ１０７と同様に判断し、ハイビームであっ
た場合にはステップ１１４でロービームに切換える。

上記ステップ１１２でヘッドライトが認識されなかった
場合には、前方を走行する車両および対向車が存在しな
いことが判断されるもので、この場合にはステップ１１
５に進む。このステップ１１５では、メモリの記憶内容
から過去のヘッドライトの設定状態を判断し、メモリに
ハイビームであったことが記憶されていたならば、ステ
ップ１１６に進んでヘッドライトをハイビームに切換え
る。例えば、ハイビームで走行している状態でステップ
１０８あるいは１１４でロービームに切換えられ、その
前のハイビームの状態がメモリに記憶されていたならば
、前方車両を追い越し、あるいは対向車とすれ違った後
にステップ１１６でヘッドライトがハイビームに切換え
られるものである。

すなわち、上記の装置にあっては夜間走行中において、
前方に車両が存在する場合、あるいは対同車が存在する
場合には、例えばヘッドライトがハイビーム状態である
場合に、これを自動的にロービームに切換えるものであ
り、通路の安全運転が自動的に実行されるものである。

また、夜間にあって特に前方車両との車間距離および相
対速度が、正確な状態で知ることができるものであり、
追突防止手段としても効果的に利用できる。この場合、
車間距離および相対速度が計痺されているものであるか
ら、これらのデータから追突予測もできるものであり、
この予測から運転者に音響等によって警告を発すること
もできる。すなわち、居眠り運転の防止手段としても使
用できるようになる。

尚、前方を撮影するテレビジョンカメラの取り付は位置
は、車両の前方を撮影することのできる位置であればど
の位置であってもよい。また、カメラの取り付は角度を
変化できるように構成し、例えばステアリングの操作角
度に対応して自動的に角度制御できるようにしてもよい
。このようにすれば、カメラは常に車両の操舵方向に向
くようになり、前方車両の監視が効果的に実行されるよ
うになる。また、自己の車両の絶対車速によって安全車
間距離を設定し、車間距離がその設定車間距離以下の状
態となったときに、音声またはブザーによって運転者に
報知できるようにしておけば、安全運転警告システムと
して効果的に利用できるものである。さらに、上記実施
例でロービームからハイビームに切換え制御する場合に
、遅延タイマ処理を施すようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る走行車両の認識装置によれ
ば、特に夜間において前方を走行する車両、さらに対向
車の存在を確実に認識し、この認識結果によってヘッド
ライトコントロールが自動的に実行されるようになる。

したがって、夜間運転の基本的な安全操作が自動的に実
行されるものであり、安全運転上で大きな効果を発揮す
ることができる。また、これに対陣して各種の安全運転
上の警告動作も実行できるようになるものであり、その
安全運転のための応用範囲も効果的に拡大されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る認識装置を説明する
構成図、第２図は上記実施例におけるテレビジョンカメ
ラの設定状態を説明する図、第３図は上記実施例の動作
状態を説明するフローチャート、第４図は上記実施例の
画像信号処理部の構成例を示す図、第５図はテールラン
プを認識する画像状態を説明する図、第６図は同じくヘ
ッドライトを認識する画像状態を説明する図である。 １１・・・カラーテレビジョンカメラ、１２・・・車両
、１３・・・デコーダ、１４・・・画像信号処理部、１
５・・・実行部、１６・・・車速センサ、１７・・・ヘ
ッドライト切換えスイッチ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　走行する車両の前方を撮影するカラー撮像手段と、 この撮像手段で撮影された映像信号に基づき、各色にそ
   れぞれ対応するカラー画像信号を形成する手段と、 上記手段によつて得られたカラー画像信号に基づき、テ
   ールランプおよびヘッドライトにそれぞれ相当する色彩
   の画像信号を抽出する特徴抽出手段と、 この特徴抽出手段によって抽出された画像信号によつて
   、テールランプあるいはヘッドライトの存在を認識する
   手段と、 上記認識されたテールランプの画像に基づいて、前方車
   両との間の車間距離並びに相対速度を算出する計算手段
   と、 上記認識手段の認識結果に基づき、ヘッドライトコント
   ロールを実行させる実行手段とを具備し、 少なくとも上記ヘッドライトの認識によって前方に対向
   車の存在する状態が認識されたときに、車両のヘッドラ
   イトをロービームに切換え制御するようにしたことを特
   徴とする走行車両の認識装置。