JPS6352300A - 車上前方監視装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌の前方を監視して障害を検出する前方監
視装置に関し、例えば、車輌進行方向を監視して障害あ
りなしにより車速を制御する速度自動制御装置に関する
。

（従来の技術） この種の従来技術には、マイクロ波、超音波等を利用し
た車間検出装置が知られている。しかしながら、同種の
装置を搭載した車輌が近接すると干渉を起すという問題
点があり、車輌後退時の後方クリアランスの検出等の、
ごく短距離の車間検出に利用が限られていた。

特開昭５９−１９７８１６には、各種車輌の特徴を示す
特徴データを記憶したメモリ手段を僅え、車輌前方の影
像を特徴パラメータにより処理したデータと、メモリ手
段の特徴データとを夫々照合して該影像に含まれる車輌
を検出し、該車輌までの距離を検出する装置が開示され
ている。

これによれば、マイクロ波、超音波等を使用しなイノテ
、同種の装置が近接しても相互に干渉を起すことはない
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この種の装置においては、前方車輌の検
出に車輌の特徴データを用いているので、現存する全て
の車輌に関する特徴データを記憶しておく必要がある。

また、新しい車輌が発売される毎にその特徴データを新
規登録する必要がある。

つまり、厖大なメモリ手段を必要とするのみならず、そ
れを逐次更新しなければならないという不都合があり、
実際的であるとはいえない。

また、メモリ手段に記憶している特徴データを検索する
ためには、厖大な情報処理を必要とし、処理時間がかか
りすぎるという欠点がある。

さらには、日照等による照明条件や、建造物の影等によ
り、同一の車輌でも異なる形状のものとして撮像される
ことがあり、この場合は一致する特徴データが見付から
ずに、車輌が検知されないという問題を生ずる。

これとは別に、車輌にバーコードや発光体等のマーカを
備えて、該マーカを読み取ることにより車輌を認識する
思い付きがあるが、すべての車輌に備えるためには業界
でのコンセンサスを必要とし、車輌デザインにも問題を
生ずるので、実現は不可能であろう。

本発明は、検出対象毎の特徴データを必要とせずに、比
較的短い処理時間で前方の車輌等の障害を検出すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すめために、本発明の車上監視装置にお
いては：車輌前方の像の光情報を電気信号に変換する撮
像手段；該像の所定部分対応の該電気信号を２つの濃度
集合に分類する濃度に基づいて第１閾値を設定し、いず
れか一方の濃度集合を代表する′ａ度に基づいて第２閾
値を設定する閾値設定手段；前記電気信号を第１閾値に
より２値化し、車輌の走行する走行帯を示す情報を抽出
する走行帯抽出手段；車輌の走行速度を検出する速度検
出手段；走行帯抽出手段の抽出情報および速度検出手段
の検出走行速度より監視領域を設定する監視領域設定手
段；少なくとも監視領域に対応する前記像の電気信号を
第２閾値により２値化する２値化手段；および、監視領
域に対応する２値化手段の２値化情報に、画像成分あり
情報が含まれるとき、障害ありを検出する検出手段；を
備える。

（作用） 例えば、高速道路等においては、車輌の走行帯が連続的
あるいは断続的な白線により区分されている。該白線と
道路との濃度差は大きいので、この道路に注目して濃度
（明度）に関するヒストグラム（例えば、注目領域内の
、各濃度と各濃度の占有面積の相関）を作成すると、２
つの山ができる（第１２図参照）。これらの山は、それ
ぞれ白線濃度と道路の濃度を表わすものであるので、谷
に相当する濃度を第１閾値として読み取り画像を２値化
することにより、白線が抽出される。

抽出した白線のうち、自車の両側に存在するものは、自
軍の走行ＩＦ（自軍レーン）を区分する。したがって、
自軍レーンを区分する白線と、自軍速度に応じて設定し
た遠端限界とにより、監視領域を設定すれば、この監視
領域内の情報量はかなり限定されるために画像処理は至
って簡単になる。

例えば、道路の濃度（一方の前記山を代表する濃度）に
基づいて設定した第２閾値により監視領域対応の画像を
２値化すると（全画像を第２閾値により２値化した後、
監視領域に対応付けして切り出しても同じことである）
、道路と、その他の物、例えば他の車輌や人、オートバ
イ、自転車、路上落下物等が識別される。

つまり、検出対象毎の特徴データを必要とせずに、他の
車輌等の障害を検出することができる。また、処理が簡
単であるので、比較的短い処理時間でこの障害を検出す
ることができる。

本発明の他の目的および特徴は、以下の図面を参照した
実施例説明より明らかになろう。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例の構成を示す。この実施例は
、車輌の進行方向を監視し、障害のありなしに応じて車
輌の自動速度制御を行なう走行制御装置である。

この装置では、マイクロプロセッサＣＰＵＩおよびマイ
クロプロセッサＣＰＵ２により、ビデオカメラ１５によ
る車輌進行方向の影像を処理して障害を検出し、該障害
と自軍との距離（車間距離）および相対速度の相関に応
じて走行速度を設定し、該設定速度により定速走行制御
ユニット１３において速度制御を行なっている。

ビデオカメラ１５は、車内のフロントウィンド中央上部
のルームミラー付近に設置されており、１フレーｔｚ　
２５６　ｘ　２５６画素のアナログ撮像信号（白黒）を
得る２次元ＣＣＤを備えるものである。このビデオカメ
ラ１５による撮像信号はＡ／Ｄコンバータ１６により各
画素毎に１６階調のデジタル画信号に変換され、イメー
ジメモリ１７に書き込まれる。ＣＰＵ１は、ビデオカメ
ラコントローラ１４を介してビデオカメラ１５の絞りお
よび撮像信号の出力等を制御し、Ａ／Ｄコンバータ１６
の入出力およびイメージメモリ１７の書き込み処理等を
同期制御する。

出カバソファメモリ１８は、表示用の１フレ一ム分の画
信号を記憶するためのものである。ディスプレイコント
ローラ１９には、カラーＣＲＴＩを駆動するＣＲＴドラ
イバ２０．速度表示器２を駆動する表示ドライバ２１．
アラーム４を駆動するアラームドライバ２２が接続され
ており、ＣＰＵ１の指示を受けて、進行方向の影像、監
視領域。

検出障害等を色分表示し、自軍速度を表示し、危険領域
内の障害があるときにはアラーム４を付勢する。第３図
に示す、車輌のインスツルメントパネル外観を参照する
と、カラーＣＲＴＩおよび速度表示器２はインスツルメ
ントクラスタに収納されている。

ＲＯＭＩＩには制御プログラムが格°納されており、Ｒ
ＡＭ１２には処理中のパラメータが格納される。バスコ
ントローラ１０は、構成各部相互間のデータ転送、アド
レス転送等を制御する。

定速走行制御ユニット１３の構成を第２図に示す。第２
図を参照すると、定速走行制御の主体であるマイクロプ
ロセッサＣＰＵ３の入力ポートＰ１−Ｐ９には、インタ
ーフェイス回路ＩＯを介して、スイッチＳＷＩ、ＳＷ２
．ＳＷ３．ＳＷ４゜ＳＷＳ、ＳＷＳ、ＳＷ７およびＳＷ
Ｓが、出力ポートＰＩＯおよびｐＨにはソレノイドドラ
イバＤｒｌおよびモータドライバＤｒ２がそれぞれ接続
されている。

スイッチＳＷＩはブレーキペダルの操作に連動するスイ
ッチ、スイッチＳＷ２はクラッチペダルの操作に連動す
るスイッチ、スイッチＳＷ３はアクセルペダルの操作に
連動するスイッチである。

スイッチＳＷ４は定速走行モードを解除するスイッチ、
スイッチＳ　’Ｗ　５は定速走行モードを設定するリジ
ュームスイッチ、スイッチＳＷ６は定速走行モードを設
定するスピードスイッチ、スイッチＳＷ７は定速走行モ
ードを設定するオートスイッチであり、これらのスイッ
チは、第３図を参照すると、ステアリングホイール３の
センタ部に配置されている。なお、ステアリングホイー
ル３に結合されるステアリングシャフトは固定軸に支持
された中空軸となっており、このセンタ部は該固定軸に
固着されているのでステアリングホイール３が回動して
もその姿勢は変化しない。

スイッチＳＷ８は磁気感応のリードスイッチであり、そ
の近傍には、車軸に結合された４極の永久磁石Ｍ　ａ　
ｇが配設されている。永久磁石Ｍ　ａ　ｇは車輪と同じ
回転数で回転する。

ＬＰはストップランプである。

スイッチＳＷＩの一端は、フユーズＦＳ１およびスイッ
チＩＧ（車輌使用時は接となる）を介して車上バッテリ
Ｂｔｔのプラス極に接続され、他端はストップランプＬ
Ｐを介して接地されている。

スイッチＳＷＩの両端は、それぞれインターフェイス回
路ＩＯを介してマイクロプロセッサＣＰＵ３の入力ポー
トＰ１およびＰ２に接続されている。

スイッチＳＷｌが接となると、異常のない場合にはポー
トＰ１の入力レベルは変化せずにＰ２の入力レベルがＬ
レベルからＨレベルとなり、フユーズＦＳＩが８断した
場合にはポートＰ２の入力レベルは変化せずにＰｌの入
力レベルがＨレベルからＬレベルとなる。

スイッチＳＷ２〜ＳＷ８の一端は全て接地されている。

つまり、各スイッチＳＷ２〜ＳＷ８が接となると、それ
ぞれがインターフェイス回路ＩＯを介して接続されてい
る入力ポートＰ３〜Ｐ９がＬレベルとなる。なお、Ｐ９
は外部割込み入力ポートである。

この定続走行制御ユニット１３は、バキュームエアポン
プ、エア流路切り換えソレノイド弁およびダイアフラム
を備えて、スロットル弁を開閉駆動するアクチュエータ
を備えている。バキュームエアポンプには、モータＶＰ
Ｍが備わっており、付勢時にその出力ポートに負圧を発
生する。エア流路切り換えソレノイド弁番こは、ソレノ
イドＳｏＱが備わって”おり、消勢時にダイアフラムの
入力ポートと大気とを連通し、付勢時にダイアフラムの
入力ポートとバキュームエアポンプの出力ポートとを連
通する。つまり、スロットル弁開度を増すときには（速
度を増す）、モータＶＰＭおよびソレノイドＳｏΩを付
勢してダイアプラム室内に負圧を供給し、スロットル弁
開度を維持するときには（速度を維持する）、モータＶ
ＰＭを消勢し、ソレノイドＳｏＱを付勢してダイアフラ
ム室内圧力を維持し、スロットル弁開度を減するときに
は（速度を減する）、モータＶＰＭおよびソレノイドＳ
ＯＱを消勢してダイアフラム室内に大気圧を供給する。

ソレノイドドライバＤｒｌは、ＣＰＵ３の指示でソレノ
イド５ｏｆ２を付勢／消勢制御し、モータドライバＤｒ
２は、ＣＰｔＪ３の指示でモータＶ　Ｐ　Ｍを付勢／消
勢制御する。なお、このアクチュエータの詳細な構成に
ついては、特願昭６０−２９３９７９に説明しているの
で参照されたい。

安定化電源Ｒｅ　ｇは、フユーズＦＳ２を介してスイッ
チ１Ｇに接続されており、ＩＧが接となると車上バッテ
リＢｉｔに接続されて定電圧Ｖｃｃを装置構成各部に供
給する。

次に、第１図に示した装置の！１８３＠］作を説明する
。

第４図はビデオカメラ１５により撮像した車輌進行方向
の影像の一例である。この影像【；は、道路、自軍レー
ンを区分する白線、前方車輌、空および周囲の風景が写
し出されている。この影像が明暗が不適切であれば、コ
ントローラ１４に絞りの制御を指示し、適切であれば、
第５図に示すウィンドＷ内の濃度ヒストグラムを作成す
る。このウィンドＷは、自軍の直前から約１５ｍ前方の
領域に対応し、自軍から充分近い前方領域なので、通常
、そこには道路および白線のみが含ま九る。

道路と白線とは濃度差が大きいので、このウィンドＷの
濃度ヒストグラムを作成すると、第１２図に示す如くの
、２つの山と谷が明確にできる。そこで、谷部の濃度を
第１閾値ＴＨｈとし、２つの山のうち、明度の低い山の
ピーク部の濃度を適当な１以下の係数で補正して第２閾
値ＴＨＩ２とする。

第４図の画像を、第１閾値ＴＨｈにより２値化すると、
第６図に示すように、路上の白線および空が分離される
。また、第４図の画像を、第２閾値ＴＨＱにより２値化
すると、第７図に示すように、前方の車輌および背景の
一部が分離される。

次に、第６図のように抽出した路上の白線のうち、自軍
レーンを示す白線、すなわち、自軍から最も近い両側の
白線、をそれぞれ１次関数で近似する。

自軍左側の白線を近似した直線をＡ、右側の白線を近似
した直線をＢとし、安全車間距離、すなわち、自軍速度
に応じた前方監視限界を示す直線をＣとすると、第９図
に示したように、直線（破線）Ａ、Ｂ、Ｃで囲まれる下
側の領域を前方監視領域として設定する。この前方監視
領域で、第７図に示した第２閾値ＴＨＱによる２値画像
の切り出しを行なうと、前方車輌のみが抽出される。

画面上の前方車輌の下端Ｙ座標をＹｌ　（第１０図）と
すると、第１１図に示すように、路面からビデオカメラ
のレンズ中心までの高さＨｅ、焦点距離ｆ、受光面の高
さＹ　ｍａｘとにより、前方車輌までの距離りは、 Ｌ＝Ｈｅ−ｆ／　（Ｙｍａｘ／２−Ｙｔ　）　　・・・
・（１）として求まる。

この前方車輌までの距ＷＩＬを時間微分すると、前方車
輌の相対速度ＶＲが求まる。

前方監視限界Ｃに対応する路上の距離、すなわち安全車
間距離をＬｃとし、係数をに１として、第１の危険度Ｄ
１を次の第（２）式により定める。

Ｄｚ　＝Ｋｔ　・　（Ｌｃ−Ｌ）／Ｌｃ　　　−（２）
このＤｌの値がＯを超えると、安全車間距離内に前方車
輌が存在することになり危険である。第１３図に、Ｄｌ
のグラフを示した。

また、相対速度ＶＲと車間距１ｉＬとの相関から、第２
の危険度Ｄ２を次の第（３）式により定める。

Ｄ２＝に２・ｖＲ／ＬＣ・・・・（３）ここでに２は定
数である。このＤｌのグラフを第１４図に示したが、こ
こでＤｔｈは安全限界を示す閾値であり、Ｄｌがこの値
を超えると危険走行と判定する。つまり、同一車間距離
でも、相対速度ＶＲが大きいほど、危険走行となる確率
が高くなる。

危険走行と判定した場合には、第１危険度Ｄ１と相対速
度ＶＲとの相関から、減速度（ＲＭｃ）を設定する。

定速走行ユニット１３では、定速走行モードのオート走
行において、危険走行の判定信号を受けると、前記減速
度に応じて車速を減する。

次に、第１５ａ図、第１５ｂ図、第１５ｃ図および第１
５ｄ図に示すフローチャートを参照して、ＣＰＵＩの処
理を主体とする、本実施例装置の動作を説明する。なお
、以下において、”ｓ−一″′はフローチャートのステ
ップ番号を示すものとする（フローチャートではｌＩ　
Ｓ　１１を省略している）。

電源が第六されると、Ｓｌで入出力ボート、各種メモリ
、構成要素のそれぞれを初期化する。

Ｓ２では、次に説明する定速走行ユニット１３から与え
られる速度データを読み取り、Ｓ３で該速度に応じた安
全車間距離（Ｌｃ）をビデオカメラ１５による画面上の
Ｙ座標に換算した値Ｃを設定し、Ｓ４でディスプレイコ
ントローラ、１９に車速の表示を指示する。

Ｓ５では、ビデオカメラコントローラ１４．ビデオカメ
ラ１５．Ａ／Ｄコンバータ１６およびイメージメモリ１
７を制御して、ビデオカメラ１５による影像を画素区分
でＡ／Ｄ変換して、イメージメモリ１７に書き込む。こ
れにより、イメージメモリ１７内には、第４図に示す如
き１フレ一ム分の影像が、各画素区分で１６階調のデジ
タル信号として書き込まれる。

Ｓ６では、マイクロプロセッサＣＰＵ２に画質判定を指
示する。ＣＰＵ２は、この指示を受けると、イメージメ
モリ１７内の影像について、各階調（１〜１６）と画素
数のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムを調べて画
質の適／不適を判定する。ヒストグラムに極端な偏りや
飽和がない場合には適としてＣＰＵＩに判定信号を転送
し、極端な偏りや飽和がある場合には不適としてＣＰＵ
Ｉに判定信号を転送する。

ＣＰＵ２の処理と平行して、Ｓ７においてイメージメモ
リ１７内の、第５図に示したウィンドＷに相当する影像
について、第１２図に示す如き各階調（１〜１６）と画
素数のヒストグラムを作成する。Ｓ８では、このヒスト
グラムを調べて前述の山および谷を検索し、谷部の階調
を第１閾値ＴＨｈに設定し、明度の低い側の山の階調を
係数で補正して第２閾値ＴＨＱを設定する。

Ｓ９は、ＣＰＵ２の画質判定完了を待つステップであり
、画質が不適であれば、ＳＩＯ，Ｓｌｌと進み、ビデオ
カメラコントローラ１４にビデオカメラ１５の絞り制御
を指示する。その後、適正な絞りを設定して、再度Ｓ２
からのステップを繰り返す。

画像が適正であればＳｉ２において、ＣＰＵ２に、第２
閾値ＴＨＱによる、イメージメモリ１７内に書き込みし
ている影像の２値化を指示する。

これにより、ＣＰＵ２では、イメージメモリ１７内に書
き込みしている各画素の諧調データを読み出し、第２閾
値ＴＨＱとの大小関係を比較して、閾値ＴＨＩ２を超え
る階調データの画素を白画素として２値化し、第７図に
示すような２値画像を作成する。

ＣＰＵ２の処理と平行して、ＣＰＵＩではＳ１３〜Ｓ２
２の処理を実行する。

まず、Ｓ１３では、イメージメモリ１７内に書き込みし
ている各画素の階調データを読み出し、第１閾値ＴＨｈ
との大小関係を比較して、閾値ＴＨｈを超える階調デー
タの画素を白画素として２値化し、第６図に示すような
２値画像を作成する。

次に、Ｓ１４で、Ｘレジスタの値をｘｑａの原点にａ定
する。Ｓ１５では、Ｘレジスタの値により示されるＸ座
標上の白画素のＹ座標の最小値、すなわち、Ｙ＋＋ｉｎ
　（Ｘ）および、Ｘレジスタの値に　・Δ１を加えた値
により示されるＸ座標上の白画素のＹ座標の最小値、す
なわち、Ｙｍｉｎ（Ｘ＋Δ１）をサンプリングし、それ
ぞれＹｌ、Ｙ２とする。

ｂｌの値は、係数の検出誤差を少なくするために比較的
大きな値に設定している。この態様を第８図に示す。

このとき、ＹｌまたはＹ２の値が前記Ｃを超える場合に
は、白線が不連続となる部分をサンプリングしたことに
なるので、Ｓ１６がら３２０に進むが、そうでなければ
、Ｓ１７で、Ｘ、Ｘ＋Δ１゜ＹｌおよびＹ２の値から、
ｆ（Ｘ）＝ａＸ＋ｂなる１次関数の係数ａ、ｂを求め（
連立方程式）、Ｓ１８でａ、ｂの値と頻度のヒストグラ
ムを作成する。

３１９でＸレジスタの値にΔ２を加えて更新する。

Δ２の値は、第８図に示すように、Δ１より小さい値と
し、サンプリングデータを多くすることにより係数の検
出誤差を少なくしている。

Ｘレジスタの値を逐次更新しながら、３１５〜Ｓ２０を
ループ状に繰り返し、Ｘ＋Δ２が、画面の右端ｘｑ標、
つまりＸ　ｗａｘを超えると、ループを抜ける８ 第８図を参照すれば明らかなように、この画像上では、
路上の白線のみが一定の規則性を持って存在するので、
このループにおいて作成したａ、　ｂのヒストグラムは
、それぞれ少なくとも２つの極大値を有することになる
。そこで、Ｓ２１ではそれぞれのヒストグラムから、最
大値に対応するａ。

ｂおよび２番目の値に対応するａ、ｂを選択する。

ここで、再び第８図を参照すると、車輌の左側の白線は
傾きが正となり、車輌の右側の白線は傾きが負となる。

そこで、選択した２つのａの値のうち、大きい方をａｉ
ｒ小さい方をａ２とし、選択した２つのｂの値のうち、
小さい方をｂｌ、太きぃ方をｂ２と定める。ａｌおよび
ｂｌは車輌の左側の白線を１次関数で近似するときの係
数であり、ａ２およびｂ２は車輌の右側の白線を１次関
数で近似するときの係数である。

Ｓｉ２において、ＣＰＵ２に第２閾値ＴＨｆｌによる２
値化画像の作成を指示しているので、ＣＰＵ２の処理が
終了していれば、Ｓ２２から３２３に進み、ＣＰＵ２に
よる２値化画像（例えば第７図に示す画像）から、次の
４つの直線、ｆ　ｏ　（Ｘ）＝　Ｏ。

ｆ　１（Ｘ）＝　ａ　Ｉ　Ｘ＋　ｂ　１ｆ　２　（Ｘ　
）＝　ａ　２　Ｘ　＋　ｂ　２および、ｆ３（Ｘ）＝Ｃ で囲まれる領域を前方監視領域として切り出す。

Ｓ２４では、前方監視領域内に２次元に連続して存在す
る、所定個数以上の黒画素でなる、黒画素群を抽出する
。この黒画素群は、車間距離が短くなった前方の車輌ま
たは側方より割り込んで来た車輌に相当する。したがっ
て、黒画素群がないときには、Ｓ２５から３２６に進み
、ここでカウントレジスタＣＮをクリアしてＳ２に戻る
。

黒画素群があるときには、Ｓ２７でカウントレジスタを
１インクリメントする。つまり、カウントレジスタＣＮ
は黒画素群を連続して検出する回数をカウントする。

３２８では、第１０図に示すように、黒画素群のＸ方向
下限値Ｘ１　、Ｘ方向上限値Ｘ３ｔＸ１とＸ３の平均値
Ｘ２ｙ黒画素群のＹ方向下限値Ｙ１＋Ｙ方向上限値ｙ３
．ＹｌとＹ３の平均値Ｙ２をそれぞれ求める。座標（Ｘ
２　、　Ｙ２　）は、黒画素群の幾何重心Ｓを示す。

Ｓ２９では、Ｌレジスタに格納されている、前回法に説
明するＳ３０で求めた前方車輌との距離が格納されてお
り、この値をＬＰレジスタに格納する。Ｓ３０では、前
述した第（１）式により前方車輌との距離を演算し、Ｌ
レジスタに格納する。

つまり、Ｌレジスタには現在の、ＬＰレジスタには前回
の、前方車輌との距離が格納される。

Ｓ３１では、タイマの値をＴレジスタに格納する。タイ
マＴは、Ｓ３１を通るときにクリア＆スタートされるの
で、Ｔレジスタの値はＳ３１を通る周期を示すことにな
る。そこで、Ｓ３２において、Ｌｐレジスタの値とＬレ
ジスタの値との差分をＴレジスタの値で除することによ
り、前方車輌との距離の時間変化分、すなわち、前方車
輌と自軍との相対速度を求め、ＶＲレジスタに格納する
・Ｓ３３では、前述の第（２）式により第１危険度Ｄ１
を求め、Ｓ３４では前述の第（３）式により第２危険度
Ｄ２を求める。

Ｓ３５において、幾何重心Ｓと、直線ｆ１（Ｘ）。

ｆ２（Ｘ）およびｆ３（Ｘ）との距離を求めてそれぞれ
ｄ１ｗｄ２ｔｄ３とする。このとき、ｄｌが最小であれ
ばＳ３６．Ｓ３７においてＦレジスタの値をＯとし、ｄ
２が最小であれば３３８，３３９においてＦレジスタの
値を１とし、ｄ３が最小であれば８４０においてＦレジ
スタの値を２とする。

Ｓ４１でカウントレジスタＣＮの値を調べ、Ｎ未満であ
ればＳ２に戻る。本実施例ではＮの値を４としている。

つまり、４回連続して（４フレーム連続して）前方車輌
を検出し場合に５４２以下に進む。

Ｓ４２でカウントレジスタを０にリセットすると、３４
３で、ディスプレイコントローラ１９に監視領域（切り
出し領域）、障害（前方車輌）および矢印の表示を指示
する。この場合、矢印は、Ｆレジスタにより示される進
入方向、および、重心Ｓの座標（Ｘ２．Ｙ２）で示され
る位置を指定する。これにより、ディスプレイコントロ
ーラは、ＣＲＴ　ｌ上に、監視領域を緑で、障害を赤で
、矢印（第３図に示すＡＲＯ）を黄色で、他の領域を黒
白でそれぞれ表示する。

Ｓ４４では、第２危険度Ｄ２を吟味する。このとき、Ｄ
２が閾値Ｄｔ、ｈ以上であると、安全限界を超えて障害
（前方車輌）が接近したので、Ｓ４５で、Ｓｅレジスタ
に１をセットし、３４６でアラーム４を付勢して車輌の
ドライバに危険を報知する。

第２危険度Ｄ２が閾値Ｄｔｈ未満であれば、３４７でＳ
ｃレジスタを０にリセットし、３４８で第１危険度Ｄ１
および相対速度ＶＲより、ＲＯＭテ−プルを参照して減
速度を設定しＲＭ　Ｓレジスタ、。

格納する。

Ｓ４９では、ＣＰＵ３に向けてＳｃレジスタの値および
ＲＭｃレジスタの値を出力する。この後、Ｓ２に戻り、
以上の処理を繰り返し実行する。

第１６図は、第２図に示した定速走行制御ユニット１３
０マイクロプロセツサＣＰｔＪ３の概略制御動作を示す
フローチャートであり、第１７ａ図は割込み処理ルーチ
ンの詳細を、第１７ｂ図、第１７ｃ図、第１７ｄ図、第
１７ｅ図および第１７ｆ図は第１６図に示すサブルーチ
ンの詳細を、それぞれ示すフローチャートである。

まず第１６図を参照して概略を説明する。

ＣＰＵ３は、電源がオンすると、初期設定すなわちボー
トの状態設定、メモリクリア、パラメータの初期設定等
を行なった後、入力ポートＰ１〜Ｐ８の状態を読み取る
。次に、現在の車速データ（現車速：後述ＲＯレジスタ
の内容）を、ＣＰＵ１に向けて出力する。

５Ｗ１−３Ｗ４がオン（接）となった場合、および現車
速が低速限界Ｖ　ｌｌｌ１ｎ　（本実施例では３０１１
ＩＩ／ｈとしている）未満か、高速限界Ｖｍａｘ（本実
施例では１００ｋｍ／ｈとしている）を超える場合には
、Ｓレジスタの値を０とし、ＳＷ５がオンとなった場合
にはＳレジスタの値を２に、ＳＷ６がオンとなった場合
にはＳレジスタの値を３に、ＳＷ７がオンとなった場合
にはＳレジスタの値を４に、それぞれセットする。その
後、Ｓレジスタの内容に応じて分岐して「待機処理」、
ｒ車速制御処理」。

「リジューム処理」、「スピード処理」または「オート
処理」を実行し、再び入力ポートの読み取りに戻る。以
後、この動作をループ状に繰り返し実行する。

第１７ａ図を参照して外部割込を説明する。外部割込み
は、この例では車速検出用のリードスイッチＳＷ８がオ
ンする毎に、つまり入力ポートＰ９に印加される信号の
立ち下がりで発生する。外部割込みが発生すると、Ｒ１
レジスタの内容をインクリメントする。その結果、Ｒ１
レジスタの内容が４未満ならただちにメインルーチンに
戻るが、Ｒ１レジスタの内容が４以上であると、ＣＰｔ
Ｊ３はその内部に備わったハードウェアカラツタＣＮＴ
の内容を読む。

このカウンタＣＮＴは、ＣＰＵ３の動作とは別に常時所
定周期のクロックパルスを計数するが、外部割込みが４
回発生する毎にクリアされる。従って、このカウンタＣ
ＮＴには、車速検出用リードスイッチＳＷ８から４つの
パルスが出力される時間に応じた値が入る６つまり、リ
ードスイッチＳＷ８の近傍に配置した永久磁石は４極で
あるので、それが１回転するとリードスイッチＳＷ８は
４つのパルスを出力し、カウンタＣＮＴはその時間を測
定する。この時間は、車輪が１回転する時間に相当する
。

カウンタＣＮ　Ｔの内容を読んで得られる周期データを
、Ｒ２レジスタに格納し、Ｒ１レジスタの内容を０にク
リアする。

Ｒ２レジスタに格納した周期データから、車速を演算し
、その結果をＲＯレジスタに格納する。車速の演算は、
車輪１回転で車輌が進む距離は一定であるので、その距
離をＫｄとするとＫｄ／Ｒ２で与えられる。

これらの処理が終了すると、カウンタＣＮの内容をクリ
アして再スタートし、メインルーチンに戻る。

次に、第１７ｂ図を参照して「待機処理」を説明する。

この処理においては、切り換えソレノイド弁のソレノイ
ド５ｏ１２およびバキュームエアポンプのモータＶＰＭ
を消勢してメインルーチンに戻る。これにより、ダイア
フラム室は大気と連通となる。

次に、第１７ｄ図を参照して「リジューム処理」を説明
する。「リジューム処理」は、リジュームスイッチＳＷ
５がオンすると車速を徐々・に増加し、オンからオフと
なったときの車速により定速走行制御を行なう処理であ
る。つまり、リジュームスイッチＳＷ５がオンになると
、切り換えソレノイド弁のソレノイドＳｏＱおよびバキ
ュームエアポンプのモータＶ　Ｐ　Ｍを付勢してダイア
フラム室に負圧を供給して、ＲＯレジスタの現車速を車
速メモリＲＭに格納する。これにより、スロットル弁が
開駆動されるので、車速が徐々に増加するが、該車速が
高速限界ＶｍａＸを超えると、前述したようにＳレジス
タをＯにセットして「リジューム処理」を解除する。

リジュームスイッチＳＷ５がオンからオフに変化すると
、Ｓレジスタに１をセットする。Ｓレジスタに１をセッ
トすると、次のループからは、第１７ｃ図に示すｒ車速
制御処理」を実行する。

第１７ｅ図を参照して「スピード処理」を説明する。「
スピード処理」は、スピードスイッチＳＷ６がオフとな
ったときの車速により定速走行制御を行なう処理である
。つまり、スピードスイッチＳＷ６がオンとなり、オン
の状態を保持していると、処理を行なわずに直ちにメイ
ンルーチンに戻り、オンからオフに変化すると、その時
のＲＯレジスタの内容、すなわち現車速を、車速メモリ
ＲＭに格納し、Ｓレジスタを１にセットする。Ｓをレジ
スタ１にセットすると、次のループ処理からは、第１７
ｃ図に示す「車速制御処理」を実行する。

第１７ｃ図を参照してｒ車速制御処理」を説明する。「
車速制御処理」では、切り換えソレノイド弁のソレノイ
ド弁ｏＱおよびバキュームエアポンプのモータＶ　Ｐ　
Ｍを付勢／消勢制御して、現車速（ＲＯレジスタの値）
と設定車速（車速メモリＲＭの内容）を一致させる。

まず、メモリＲＭの内容、すなわち目標車速と、ＲＯレ
ジスタの内容、すなわち現車速とを比較する。この比較
において、目標車速より現車速が小さいとき、ソレノイ
ドＳｏＱおよびモータＶＰＭを付勢してダイアフラム室
に負圧を供給し、スロットル弁を開駆動して、車速を増
加する。逆に、目標車速より現車速が大きいとき、ソレ
ノイドＳＯＱおよびモータＶＰＭを消勢してダイアフラ
ム室を大気と連通とし、スロットル弁を閉駆動して、車
速を減少する。また、目標車速と現車速が等しいとき、
ソレノイドＳｏｎを付勢しモータＶＰＭを消勢してダイ
アプラム室を閉塞して、スロットル弁の開度を固定し、
車速を維持する。

第１７ｆ図を参照して「オート処理」を説明する。「オ
ート処理」は、オートスイッチＳＷ７がオフとなったと
きの車速に基づいて、前方の障害（車輌）を監視しなが
ら定速走行制御を行なう処理である。

オートスイッチＳＷ７がオンとなり、オンの状態を保持
しているときは、Ｓレジスタを４にセットしているので
、処理を行なわずに直ちにメインルーチンに戻り、オン
からオフに変化すると、その時のＲＯレジスタの内容、
すなわち現車速を、車速メモリＲＭに格納し、Ｓレジス
タを５にセットする。続いて、マイクロプロセッサＣＰ
Ｕ１から与えられる、前記Ｓｃレジスタの値（Ｓｃ）お
よびＲＭ　ｃレジスタの値（減速度ＲＭ　ｃ　）を読み
取り、それぞれの値に応じて定速走行制御を実行する。

また、Ｓレジスタを５にセットするので次のループから
は該定速走行制御を繰り返し実行する。

つまり、この定速走行制御では、Ｓｃが０であれば、Ｒ
Ｍレジスタの目標車速から減速度ＲＭ　ｃを減じて補正
し、前述の第１７ｃ図に示した「車速制御処理」を実行
し、Ｓｃが１であれば、ＣＰＵ１において危険走行が判
定されているので、Ｓレジスタに０をセットし、「オー
ト処理」を解除し、次のループから「待機処理」を実行
する。

減速度ＲＭ　ｃは、前方車輌（障害）との車間距離およ
び相対速度に応じて設定されるので、「オート処理」で
は、前方車輌（障害）が監視領域内に侵入すると、徐々
に減速して車間距離を増加する。

安全限界を超えて前方車輌（障害）が接近すると「オー
ト処理」を解除して「特機処理」を実行する。

なお、上記実施例においては、自車の両側の２本の白線
を検出しているが、一方のみを検出し。

他方を自車の幅対応付けて設定し、あるいは走行レーン
の一般的な幅より類推しても良い。

また、上記実施例では第１１ｊＪ値および第２閾値を、
濃度ヒストグラムの山と谷の濃度に基づいて決定するモ
ード法を用いているが、濃度値の集合を２つのクラスに
分割したと仮定して、それぞれのクラス間の分離が最適
となるようなパラメータを決定する判別分析法を用いて
決定しても良い。

判別分析法の詳細については公知技術であるのでここで
の説明を省略する。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明によれば、走行帯および自
軍速度に応じた遠端限界により、監視領域を設定してい
るので、この監視領域内の情報員はかなり限定され、画
像処理が至って簡単になる。

例えば、道路の濃度に基づいて設定した第２閾値により
監視領域対応の画伶を２値化すると（全画像を第２閾値
により２値化した後監視領域に対応付けして切り出して
も同じことである）、道路と、その他の物、例えば他の
車輌や人、オートバイ。

自転車、路上落下物等が識別される。

つまり、検出対象毎の特徴データを必要とせずに。

他の車輌等の障害を検出することができる。また、処理
が簡単であるので、比較的短い処理時間でこの障害を検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の構成を示すブロック図・第２図は第
１図に示す定速走行制御ユニット１３の構成を示すブロ
ック図である。 第３図は車輌のインスツルメントパネルの外瓶を示す斜
視図である。 第４図、第５図、第６図、第７図、第８０．第９図およ
び第１０図は第１図に示す装置で行なわれる障害検出の
処理を２次元的に示した平面図である。　第１１図は車
間距離を求める演算を図解した平面図である。 第１２図は第５図に示すウィンド内の濃度ヒストグラム
を示すグラフである。 第１３図は第１危険度り、を示すグラフ、第１４図は第
２危険度Ｄ２を示すグラフである。 第１５ａ図、第１５ｂ図、第１５ｃ図および第１５ｄ図
は第１図に示すマイクロプロセッサＣＰＵ１の処理動作
を主体に示したフローチャートである。 第１６図は第２図に示すマイクロプロセッサＣＰＵ３の
処理動作概略を示すフローチャート、第１７ａ図はＣＰ
ｔＪ３の外部割込処理を示すフローすフローチャートで
ある。 １：ＣＲＴ　　　　　　２：速度表示器３ニステアリン
グホイール ４：アラーム １０：バスコントローラ １１：　ＲＯＭ　　　　　　１２：　ＲＡＭ１３：定速
走行制御ユニット １４：ビデオカメラコントローラ １５：ビデオカメラ（撮像手段） １６：Ａ／Ｄコンバータ １７：イメージメモリ　１８：出力バノファメモリ１９
：ディスプレイコントローラ ２０：ＣＲＴドライバ　２１：表示ドライバ２２：アラ
ームドライバ ＣＰＵＩ、ＣＰＬ１２　：マイクロプロセッサ（閾値設
定手段。 走行帯抽出手段、監視領域設定手段、検出手段）ＣＰＵ
３　：マイクロプロセッサ エＯ：インターフェイス回路 ５ｌｊｌ〜Ｓシフ、ＩＧ　：各種スイッチＳ−８：リー
ドスイッチ Ｍａｇ：永久磁石 ＣＰＵ３．ＳＷ８．Ｍａｇ：　　（速度検出手段）Ｄｒ
ｌソレノイドドライバ Ｄｒ２　：モータドライバ ＳｏΩ：ソレノイド　　ＶＰＭ　：モータＲｅに　：安
定化電ｒＸＦＳＩ、ＦＳ２　：　７　ユーズＢｔ、し＝
車上バッテリ Ｗ：ウィンド（像の所定部分） 第４図 第５阿 肩６（支） 兜７習 夙８ワ 名９図 菟１０叉 第１１羽 し 第１２図 ＴＨ＋　　　　ＴＨｈ　　　　Ｘ度（明尻）壓１５６　
ｂ 第１５ｂ図 懲１７ｃ図 兎１７６面　　　　　　　　　　老１７ｆ阿Ｃざ玉り 手続補正帯 昭和６２年　５月３０日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌前方の像の光情報を電気信号に変換する撮像
   手段； 該像の所定部分対応の該電気信号を２つの濃度集合に分
   類する濃度に基づいて第１閾値を設定し、いずれか一方
   の濃度集合を代表する濃度に基づいて第２閾値を設定す
   る閾値設定手段； 前記電気信号を第１閾値により２値化し、車輌の走行す
   る走行帯を示す情報を抽出する走行帯抽出手段； 車輌の走行速度を検出する速度検出手段； 走行帯抽出手段の抽出情報および速度検出手段の検出走
   行速度より監視領域を設定する監視領域設定手段； 少なくとも監視領域に対応する前記像の電気信号を第２
   閾値により２値化する２値化手段；および、 監視領域に対応する２値化手段の２値化情報に、画像成
   分あり情報が含まれるとき、障害ありを検出する検出手
   段； を備える車上前方監視装置。
2. （２）閾値設定手段は、車輌の走行する走行帯を含む路
   面の少なくとも一部に対応する前記電気信号の、濃度に
   関するヒストグラムを作成する、前記特許請求の範囲第
   （１）項記載の車上前方監視装置。
3. （３）閾値設定手段は、ヒストグラムの極小値の１つに
   対応する濃度に基づいて第１閾値を設定し、ヒストグラ
   ムの極大値の１つに対応する濃度に基づいて第２閾値を
   設定する、前記特許請求の範囲第（２）項記載の車上前
   方監視装置。
4. （４）走行帯抽出手段は、前記走行帯を区分する路面上
   に描かれた連続的あるいは断続的な区分線を抽出する、
   前記特許請求の範囲第（１）項記載の車上前方監視装置
   。
5. （５）前記区分線は、前記走行帯の両側にあり、走行帯
   抽出手段は、それぞれを抽出する前記特許請求の範囲第
   （４）項記載の車上前方監視装置。
6. （６）監視領域設定手段は、走行帯抽出手段の抽出情報
   を１次関数に近似し、該１次関数により示される直線と
   、速度検出手段の検出走行速度に対応付けて設定した監
   視の遠端を示す直線とにより、監視領域を設定する、前
   記特許請求の範囲第（１）項記載の車上前方監視装置。
7. （７）走行帯抽出手段は、前記走行帯の両側にある区分
   線をそれぞれ抽出し；監視領域設定手段は、走行帯抽出
   手段の抽出情報をそれぞれ１次関数に近似し、各１次関
   数により示される直線と、速度検出手段の検出走行速度
   に対応付けて設定した監視の遠端を示す直線とにより、
   監視領域を設定する、前記特許請求の範囲第（１）項記
   載の車上前方監視装置。
8. （８）検出手段は、複数回連続して、監視領域に対応す
   る２値化手段の２値化情報に画像成分あり情報が含まれ
   るとき、障害ありを検出する、前記特許請求の範囲第（
   １）項記載の車上前方監視装置。