JP2002098764A

JP2002098764A - 車間距離推定装置

Info

Publication number: JP2002098764A
Application number: JP2000289277A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Taya; 智田家; Yosuke Kobayashi; 洋介小林; Hideaki Inoue; 秀明井上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】レーダとカメラとを搭載する車両にあって、カ
メラから得た画像に基づいて正確な車間距離の推定を行
う。【解決手段】車速Ｖが所定値以下、レーザレーダ７で検
出された車間距離ＤＬが所定値以下のとき、前方車両後
方面の下部と上部とに、夫々、下方の部分画像と上方の
部分画像とを設定し、そのときの車間距離を基準車間距
離ＤＣ０とすると共に二つの部分画像の間隔ＤＹ０を記
憶する。その後は、ＣＣＤカメラ５で撮像された全画像
中に、前記二つの部分画像に対応する画像を、テンプレ
ートマッチングで探索し、それら二つの対応画像の間隔
ＤＹを前記部分画像の間隔ＤＹ０と比較して推定車間距
離ＤＣを幾何学的に算出する。部分画像には十分な濃淡
差があるものを選出する。また、対応画像は、部分画像
との相関係数の最も大きなものを抽出する。切り取る画
像は横長とし、上下に離間させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばレーダと
カメラとを備え、カメラが捉えた画像から、自動制動な
どのために前方車両との車間距離を推定する車間距離推
定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような車間距離推定装置としては、
例えば本出願人が先に提案した特開平１１−４４５３３
号公報に記載されるものがある。この車間距離設定装置
は、レーザレーダが前方車両までの車間距離を検出して
いる間に、当該前方車両の一部をテンプレートとして記
憶し、レーザレーダが前方車両までの車間距離を検出で
きなくなったら、ＣＣＤカメラで捉えた画像の中に、テ
ンプレートに最も類似する画像領域を相関処理によって
求め、その中心の位置までの距離を車間距離として推定
するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１１−４４５３３号公報に記載される車間距離推定
装置では、テンプレートと同じ大きさの画像領域の濃淡
の総和の逆数を相関値として用いており、テンプレート
に最も類似する画像領域を求めるのが困難であると共
に、更にその画像領域の中心の位置までの距離を、光学
系で決まる幾何学的手法によって算出しなければならな
いため、車間距離の推定が面倒で、しかも比較的精度が
低い。また、テンプレートに最も類似する画像領域を求
めているうちに、画像の明るさなどの変化によって、求
めた画像領域が、本来のテンプレート相当の画像領域を
異なる方向に移動してしまう恐れがある。

【０００４】本発明は、これらの諸問題を解決すべく開
発されたものであり、カメラが捉えた画像の中の前方車
両の一部が写っている部分画像を二つ切出し、そのとき
の車間距離を基準車間距離とし、二つの部分画像に対応
する対応画像の間隔と基準車間距離とから車間距離を推
定することによって、車間距離を容易に推定できるよう
にすると共に、その車間距離の推定精度を高めることが
可能な車間距離推定装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に係る車間距離推定装置は、
自車両から前方車両までの車間距離を検出する車間距離
検出手段と、自車両の前方の画像を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段の画像のうち、少なくとも前方車両の
一部を含む互いに離間した二つの画像を部分画像として
設定する部分画像設定手段と、前記部分画像設定手段で
設定された二つの部分画像の間隔と、前記車間距離検出
手段で検出された車間距離とを関連づけて基準車間距離
を設定する基準車間距離設定手段と、前記撮像手段の画
像の内部に、前記部分画像設定手段で設定された二つの
部分画像と同等の画像を探索し、夫々に対応する二つの
対応画像を抽出する対応画像抽出手段と、前記対応画像
抽出手段で抽出された二つの対応画像の間隔と、前記基
準車間距離設定手段で設定された基準車間距離及びそれ
に関連づけられた二つの部分画像の間隔とに基づいて、
前方車両までの車間距離を推定する車間距離推定手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明のうち請求項２に係る車間距
離推定装置は、前記請求項１の発明において、前記部分
画像設定手段で設定される二つの部分画像は、撮像手段
で撮像される実際の画像空間で、上下に離間しているこ
とを特徴とするものである。また、本発明のうち請求項
３に係る車間距離推定装置は、前記請求項１又は２の発
明において、前記部分画像設定手段は、前記車間距離検
出手段が前方車両までの車間距離を検出していない状態
から検出している状態に変化したときに、前記二つの部
分画像の設定を行い、前記基準車間距離設定手段は、そ
のときの車間距離を基準車間距離に設定することを特徴
とするものである。

【０００７】また、本発明のうち請求項４に係る車間距
離推定装置は、前記請求項１乃至３の発明において、前
記部分画像設定手段は、前記車間距離検出手段で検出さ
れる前方車両までの車間距離が所定値以下であるとき
に、前記二つの部分画像の設定を行い、前記基準車間距
離設定手段は、そのときの車間距離を基準車間距離に設
定することを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明のうち請求項５に係る車間距
離推定装置は、前記請求項１乃至４の発明において、前
記部分画像設定手段は、前記車間距離検出手段で検出さ
れる前方車両までの車間距離に応じて、部分画像の初期
位置を設定することを特徴とするものである。また、本
発明のうち請求項６に係る車間距離推定装置は、前記請
求項１乃至５の発明において、前記部分画像設定手段
は、濃淡が最も強い位置に部分画像を設定することを特
徴とするものである。

【０００９】また、本発明のうち請求項７に係る車間距
離推定装置は、前記請求項１乃至６の発明において、前
記部分画像設定手段は、下方の部分画像から所定間隔以
上離間した位置に上方の部分画像を設定することを特徴
とするものである。また、本発明のうち請求項８に係る
車間距離設定装置は、前記請求項１乃至７の発明におい
て、前記車間距離推定手段は、前記部分画像設定手段で
設定される部分画像の濃淡が所定値以下のときには、車
間距離の推定を行わないことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の効果】而して、本発明のうち請求項１に係る車
間距離推定装置によれば、少なくとも前方車両の一部を
含む互いに離間した二つの画像を部分画像として設定
し、それら二つの部分画像の間隔と、検出された車間距
離とを関連づけて基準車間距離を設定しておき、二つの
部分画像と同等の画像を探索し、夫々に対応する二つの
対応画像を抽出し、その抽出された二つの対応画像の間
隔と、基準車間距離及びそれに関連づけられた二つの部
分画像の間隔とに基づいて、前方車両までの車間距離を
推定する構成としたため、対応画像の抽出も、それから
車間距離を推定することも容易であり、しかも光学系の
幾何学的算出方法を用いる必要のないことから、車間距
離の推定精度を高めることができる。

【００１１】また、本発明のうち請求項２に係る車間距
離推定装置によれば、撮像される実際の画像空間で、上
下に離間した部分画像を設定する構成としたため、後方
から撮像される前方車両の横長な後方面に対し、濃淡の
強い部分画像を設定し易く、更に車間距離の推定精度を
高めることができる。また、本発明のうち請求項３に係
る車間距離推定装置によれば、前方車両までの車間距離
を検出していない状態から検出している状態に変化した
ときに、部分画像の設定を行い、そのときの車間距離を
基準車間距離に設定する構成としたため、車間距離が検
出されていないときに抽出した対応画像が、本来の部分
画像からずれていても、車間距離が再検出されたときに
新たな部分画像及び基準車間距離の設定がなされるた
め、誤った車間距離の推定を短時間に終了させることが
でき、その分だけ車間距離の推定精度を高めることがで
きる。

【００１２】また、本発明のうち請求項４に係る車間距
離推定装置によれば、検出される前方車両までの車間距
離が所定値以下であるときに、部分画像の設定を行い、
そのときの車間距離を基準車間距離に設定する構成とし
たため、画像から抽出する対応画面と部分画面との大き
さの違いを小さくすることができるので、その分だけ対
応画面を抽出し易くなり、より一層、車間距離の推定が
容易になる。

【００１３】また、本発明のうち請求項５に係る車間距
離推定装によれば、検出される前方車両までの車間距離
に応じて、部分画像の初期位置を設定する構成としたた
め、車間距離と画像の中の前方車両の大きさ並びに位置
との関係に則って、後方から撮像される前方車両の後方
面に対し、濃淡の強い部分画像を設定し易く、更に車間
距離の推定精度を高めることができる。

【００１４】また、本発明のうち請求項６に係る車間距
離推定装置によれば、濃淡が最も強い位置に部分画像を
設定する構成としたため、対応画像を抽出し易く、また
部分画像と対応画像との相関をとり易いことから、更に
車間距離の推定精度を高めることができる。また、本発
明のうち請求項７に係る車間距離推定装置によれば、下
方の部分画像から所定間隔以上離間した位置に上方の部
分画像を設定する構成としたため、夜間、ヘッドライト
に照らされる前方車両の後方面下部に下方の部分画像を
設定し、それより所定間隔以上離間した位置に上方の部
分画像を設定するようにすれば、夜間での車間距離の推
定精度を高めることも可能である。

【００１５】また、本発明のうち請求項８に係る車間距
離設定装置によれば、部分画像の濃淡が所定値以下のと
きには、車間距離の推定を行わない構成としたため、対
応画像を抽出しにくく、その結果、車間距離の推定精度
が低下するという事態を事前に回避することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の車間距離設定装置
を展開した自動制動装置付き車両のシステム構成図であ
る。前輪１Ｆ及び後輪１Ｒへの制動力は、ホイールシリ
ンダ３Ｆ、３Ｒへの制動流体圧（図ではブレーキ圧）
を、ブレーキ圧制御装置２からの指令値に基づいてブレ
ーキアクチュエータ３で創成することによって制御され
る。なお、後輪１Ｒには車輪速センサ４ａが設けられて
おり、その車輪速センサ４ａで検出された車輪速を、車
速検出装置４で車速として検出するように構成されてい
る。

【００１７】一方、キャビンのフロントガラス寄りに
は、撮像手段としてのＣＣＤカメラ５が設けられてい
る。このＣＣＤカメラ５は、上下方向に２０°程度の画
角を有する。従って、相当の急制動時に、車体がノーズ
ダイブしても、前方車両を撮像し続けることが可能であ
る。このＣＣＤカメラ５で撮像された自車両前方の画像
は、画像処理装置６に取り込まれ、ここで必要な画像処
理が施される。

【００１８】また、車両の前方には、車間距離検出手段
としてのレーザレーダ７とレーザレーダコントローラ８
が設けられている。そして、このレーザレーダ７で検出
した自車両前方の距離情報から、レーザレーダコントロ
ーラ８で前方車両の検出と、その前方車両までの測距、
即ち車間距離の検出が行われる。なお、レーザレーダ７
は、限られたパワーでより遠方まで測距する必要がある
ため、上下方向の検出角度は３〜４°程度である。その
ため、車両が大きくノーズダイブすると、前方車両を検
出できなくなる可能性がある。

【００１９】そして、車間距離推定装置１１は、前記車
速検出装置４で検出された車速、画像処理装置６で撮像
された自車両前方の画像情報、レーザレーダコントロー
ラ８で検出された前方車両情報並びに車間距離を読込
み、前記自車両前方の画像情報から推定車間距離ＤＣを
算出し、それを前記ブレーキ圧制御装置２に向けて出力
する。この算出された推定車間距離ＤＣを読込んだブレ
ーキ圧制御装置２では、例えば自車両の前方に、それま
での前方車両と異なる車両が割り込み、車間距離Distが
急変した場合などに、自車両が、その前方車両に衝突す
るのを回避すべく、目標減速度又は目標制動力を設定
し、その目標減速度又は目標制動力が達成されるように
ブレーキ圧を制御する。なお、このようなブレーキ圧制
御については、例えば特開平７−１４４５８８号公報に
記載されるものを適用することができる。

【００２０】次に、前記車間距離推定装置１１で行われ
る推定車間距離ＤＣ算出のための演算処理について図２
のフローチャートを用いて説明する。この車間距離推定
装置１１は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処
理装置を備えており、その演算処理装置内で所定のサン
プリング時間（この場合は１００msec. ）毎にタイマ割
込処理される。なお、このフローチャートでは、特に通
信のためのステップを設けていないが、例えばフローチ
ャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶される
し、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、
各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主と
して制御を司っている装置から常時読み込まれ、送られ
てきた情報は、随時記憶装置に記憶される。

【００２１】この演算処理のステップＳ１０１では、同
ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記画
像処理装置６からＣＣＤカメラ５で撮像した自車両前方
の全画面情報を読込み、配列ＩＸに入力する。この配列
ＩＸは、所謂ディジタルフィールドであり、本実施形態
では、例えば図３ａに示すように、全画像の左上隅部を
原点とし、右下方に向けて、横座標をｘ座標、縦座標を
ｙ座標として、各画素毎に色合い、明度、輝度等の情報
を記憶する。なお、横座標の最大値はＸ０、縦座標の最
大値はＹ０とする。

【００２２】次にステップＳ２に移行して、前記レーザ
レーダコントローラ８で検出された前方車両までの車間
距離ＤＬ、車速検出装置４で検出された車速Ｖを読込
む。次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で
読込んだ車速Ｖが、例えば２０km/h程度に設定された車
速所定値Ｖ０以上であるか否かを判定し、当該車速Ｖが
所定値Ｖ０以上である場合にはステップＳ４に移行し、
そうでない場合にはステップＳ５に移行する。

【００２３】前記ステップＳ５では、後述する基準車間
距離が記憶済みか否かの判定のために、フラグｆｌａｇ
が“１”のセット状態であるか否かを判定し、フラグｆ
ｌａｇがセット状態である場合にはステップＳ６に移行
し、そうでない場合にはステップＳ７に移行する。前記
ステップＳ７では、同ステップ内で行われる個別の演算
処理に従って、前記レーザレーダ７及びレーザレーダコ
ントローラ８によって前方車両を捕捉しているか否かの
判定を行い、前方車両を捕捉している場合にはステップ
Ｓ８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４に
移行する。

【００２４】一方、前記ステップＳ６では、同ステップ
内で行われる個別の演算処理に従って、前回のサンプリ
ング時刻での演算処理時に、前記レーザレーダ７及びレ
ーザレーダコントローラ８によって前方車両を捕捉して
いたか否かの判定を行い、前回、前方車両を捕捉してい
た場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合に
は前記ステップＳ１６に移行する。

【００２５】前記ステップＳ１６では、同ステップ内で
行われる個別の演算処理に従って、今回、前記レーザレ
ーダ７及びレーザレーダコントローラ８によって前方車
両を捕捉しているか否かの判定を行い、今回、前方車両
を捕捉している場合には前記ステップＳ８に移行し、そ
うでない場合には前記ステップＳ１５に移行する。前記
ステップＳ８では、前方車両が近距離であるか否かの判
定するために、前記ステップＳ２で読込んだ車間距離Ｄ
Ｌが、例えば７ｍ程度に設定された車間距離所定値ＤＬ
０以下であるか否かを判定し、当該車間距離ＤＬが所定
値ＤＬ０以下である場合にはステップＳ９に移行し、そ
うでない場合には前記ステップＳ４に移行する。

【００２６】前記ステップＳ９では、そのときの車間距
離ＤＬを基準車間距離ＤＣ０に設定し、それを記憶して
からステップＳ１０に移行する。前記ステップＳ１０で
は、後述する図４の演算処理に従って、下方の部分画像
を記憶してからステップＳ１１に移行する。前記ステッ
プＳ１１では、前記ステップＳ１０で設定された下方の
部分画像の濃淡が十分であるか否かを判定するために、
同ステップＳ１０のマイナプログラムで算出された下方
濃淡度の最大値ＣＬｍａｘが所定値Ｃ０以上であるか否
かを判定し、当該下方濃淡度最大値ＣＬｍａｘが所定値
Ｃ０以上である場合にはステップＳ１２に移行し、そう
でない場合には前記ステップＳ４に移行する。

【００２７】前記ステップＳ１２では、後述する図５の
演算処理に従って、上方の部分画像を記憶してからステ
ップＳ１３に移行する。前記ステップＳ１３では、前記
ステップＳ１２で設定された上方の部分画像の濃淡が十
分であるか否かを判定するために、同ステップＳ１２の
マイナプログラムで算出された上方濃淡度の最大値ＣＵ
ｍａｘが所定値Ｃ０以上であるか否かを判定し、当該上
方濃淡度最大値ＣＵｍａｘが所定値Ｃ０以上である場合
にはステップＳ１４に移行し、そうでない場合には前記
ステップＳ４に移行する。

【００２８】前記ステップＳ１４では、前記ステップＳ
１０のマイナプログラムで算出された下方部分画像の原
点縦座標ＹＬ０から、前記ステップＳ１２のマイナプロ
グラムで算出された上方部分画像の原点縦座標ＹＵ０を
減じた値を基準間隔ＤＹ０として更新記憶すると共に、
前記フラグｆｌａｇを“１”にセットし、更に基準車間
距離ＤＣ０を推定車間距離ＤＣに設定してからステップ
Ｓ２３に移行する。

【００２９】一方、前記ステップＳ４では、終了処理と
して、前記フラグｆｌａｇを“０”にリセットすると共
に、推定車間距離ＤＣを、ロスト（前方車両までの車間
距離を算出できないの意）と意味する“０”としてから
前記ステップＳ２３に移行する。これに対し、前記ステ
ップＳ１５では、後述する図６の演算処理に従って、下
方の部分画像についてテンプレートマッチング処理を行
い、対応する対応画像を抽出してからステップＳ１７に
移行する。ちなみに、テンプレートマッチング処理と
は、前記部分画像をテンプレートと考え、それと同等の
画像を探索することをいう。

【００３０】前記ステップＳ１７では、前記ステップＳ
１５のマイナプログラムで算出された下方対応画像相関
係数ＲＬｍａｘが所定値Ｒ０以上であるか否かを判定
し、当該下方対応画像相関係数ＲＬｍａｘが所定値Ｒ０
以上である場合にはステップＳ１８に移行し、そうでな
い場合にはステップＳ１９に移行する。前記ステップＳ
１８では、後述する図７の演算処理に従って、上方の部
分画像についてテンプレートマッチング処理を行い、対
応する対応画像を抽出してからステップＳ２０に移行す
る。

【００３１】前記ステップＳ２０では、前記ステップＳ
１８のマイナプログラムで算出された上方対応画像相関
係数ＲＵｍａｘが所定値Ｒ０以上であるか否かを判定
し、当該上方対応画像相関係数ＲＵｍａｘが所定値Ｒ０
以上である場合にはステップＳ２１に移行し、そうでな
い場合には前記ステップＳ１９に移行する。前記ステッ
プＳ２１では、後述する図８の演算処理に従って、上下
の対応画像の上下方向の間隔から推定車間距離ＤＣを算
出してからステップＳ２２に移行する。

【００３２】前記ステップＳ２２では、前記ステップＳ
２１で算出した推定車間距離ＤＣが、例えば８ｍ程度に
設定された推定車間距離所定値ＤＬ２以上であるか否か
を判定し、当該推定車間距離ＤＣが所定値ＤＬ２以上で
ある場合には前記ステップＳ１９に移行し、そうでない
場合には前記ステップＳ２３に移行する。前記ステップ
Ｓ１９では、終了処理として、前記フラグｆｌａｇを
“０”にリセットすると共に、推定車間距離ＤＣを、前
記ロストを意味する“０”に設定してから前記ステップ
Ｓ２３に移行する。

【００３３】前記ステップＳ２３では、同ステップ内で
行われる個別の演算処理に従って、推定車間距離ＤＣを
出力してからメインプログラムに復帰する。次に、前記
図３の全画像内に設定する下方の部分画像と、上方の部
分画像について説明する。図３ａで四角形に囲まれた二
つの画像が、夫々、下方の部分画像と上方の部分画像に
相当する。この実施形態における下方の部分画像と上方
の部分画像の大きさは同じであり、共に横座標方向にΔ
ｘ、縦座標方向にΔｙの横長の長方形である。このう
ち、下方の部分画像は、少なくとも前方車両後方面の下
方に設定される部分画像であり、上方の部分画像は、そ
れよりも上方に所定間隔以上離間して設定される部分画
像になる。なお、図３ｂが図３ａに設定された上方の部
分画像、図３ｃが下方の部分画像に相当する。

【００３４】次に、前記図２の演算処理のステップＳ１
０で行われる図４のマイナプログラムについて説明す
る。この演算処理では、まずステップＳ１００１で、下
方の部分画像の原点の仮の縦座標ＹＬ００を設定する。
この下方の部分画像の原点の仮の縦座標は、少なくとも
前方車両の後方面の下方部分を含む下方の部分画像の原
点の縦座標をおおよそ設定するものであり、この場合は
前記基準車間距離ＤＣ０の増加に伴ってリニアに減少す
る関数に従って設定される。なお、下方の部分画像の原
点は、当該下方の部分画像の左上隅部を示す。即ち、こ
の実施形態では、前記前記図３ａに示すように、全画像
の左上隅部を原点とし、右方にゆくほど横座標が増大
し、下方にゆくほど縦座標が増大するようになってい
る。一方、この全画像の中で、前方車両までの車間距離
が大きいほど、前方車両は小さくなると共に、上方に移
動する。そこで、基準車間距離ＤＣ０（このときにはレ
ーザレーダ７及びレーザレーダコントローラ８が前方車
両を捕捉している）が大きいほど、全画像の中で上方に
あるであろう前方車両に対し、その後方面下部に設定す
べき下方の部分画像の原点の仮の縦座標ＹＬ００を小さ
く設定するように構成されている。この下方の部分画像
の原点の仮の縦座標ＹＬ００は、このときの基準車間距
離ＤＣ０がレーダ車間距離ＤＬに等しいことから、実験
的に前方車両後方面下端部近傍になるように設定するこ
とが可能である。

【００３５】次にステップＳ１００２に移行して、下方
画像用カウンタＮを“−２”に設定する。次にステップ
Ｓ１００３に移行して、下記１式に従って、下方の部分
画像の原点（ＸＬ０，ＹＬ０）を設定する。なお、式中
のΔｙｋは予め設定された正値の微小縦座標変化量であ
る。また、下方の部分画像の横原点ＸＬ０は、下方の部
分画像が全画像の横方向の中央になるように設定してあ
る。また、前記下方画像用カウンタＮは、後述するステ
ップＳ１００６で“２”までインクリメントされるの
で、下方の部分画像の縦原点ＹＬ０は、前記微小縦座標
変化量Δｙｋずつ、減少する。つまり、図３ｃに示すよ
うに、このステップＳ１００３と、次のステップＳ１０
０４を通過する毎に、抽出される下方の部分画像は、前
記微小縦座標変化量Δｙｋずつ、全画像の下から上に移
動される。

【００３６】ＹＬ０＝ＹＬ００−Ｎ・ΔｙｋＸＬ０＝Ｘ０／２−Δｘ／２ ……… (1) 次にステップＳ１００４に移行して、同ステップ内で行
われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１００
３で設定した（ＸＬ０，ＹＬ０）を原点として、縦方向
高さΔｙ、横方向幅Δｘの部分画像を切出して配列ＩＸ
Ｌ０に入力する。

【００３７】次にステップＳ１００５に移行して、同ス
テップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステ
ップＳ１００４で入力した配列ＩＸＬ０にソーベルフィ
ルタ（空間フィルタ）をかけた後、各要素のうちで所定
値以上のものをカウントし、その数を下方濃淡度ＣＬ
［Ｎ］として記憶する。なお、Ｎには、前記下方画像用
カウンタＮを代入する。つまり、ソーベルフィルタをか
けると、隣合う要素同士の濃淡の差が大きいときに論理
値“１”がたち、濃淡差が小さいときに論理値“０”と
なるので、前記抽出された下方の部分画像の濃淡度の総
和からなる下方濃淡度ＣＬ［Ｎ］は、その下方画像用カ
ウンタＮに応じて抽出された部分画像内の濃淡度差が大
きいほど大きくなる。

【００３８】次にステップＳ１００６に移行して、前記
下方画像用カウンタＮをインクリメントする。次にステ
ップＳ１００７に移行して、前記下方画像用カウンタＮ
が“２”以上であるか否かを判定し、当該下方画像用カ
ウンタＮが“２”以上である場合にはステップＳ１００
８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１００
３に移行する。

【００３９】前記ステップＳ１００８では、同ステップ
内で行われる個別の演算処理に従って、前記下方濃淡度
ＣＬ［Ｎ］の最大値ＣＬｍａｘを求め、そのときの下方
部分画像と原点とを記憶してから、前記図２の演算処理
のステップＳ１１に移行する。次に、前記図２の演算処
理のステップＳ１２で行われる図５のマイナプログラム
について説明する。この演算処理では、まずステップＳ
１２０１で、上方の部分画像の原点の仮の縦座標ＹＵ０
０を設定する。この上方の部分画像の原点の仮の縦座標
は、少なくとも前方車両の後方面の上方部分を含む上方
の部分画像の原点の縦座標をおおよそ設定するものであ
り、この場合は前記図４の演算処理のステップＳ１００
８で算出設定した下方の部分画像の原点の縦座標ＹＬ０
から、正値の所定値ΔＹＵＣを減じた値を上方の部分画
像の原点の仮の縦座標ＹＵ００に設定する。なお、上方
の部分画像の原点は、当該上方の部分画像の左上隅部を
示す。つまり、この実施形態では、前記図３ａの画像座
標から明らかなように、上方の部分画像は、下方の部分
画像から所定間隔（＝ΔＹＵＣ）離間した位置に設定さ
れる。

【００４０】次にステップＳ１２０２に移行して、上方
画像用カウンタＭを“０”に設定する。次にステップＳ
１２０３に移行して、下記２式に従って、上方の部分画
像の原点（ＸＵ０，ＹＵ０）を設定する。なお、式中の
Δｙｋは予め設定された正値の微小縦座標変化量であ
る。また、上方の部分画像の横原点ＸＵ０は、前記下方
の部分画像の横原点ＸＬ０と同じであることから、当該
下方の部分画像と同様に、上方の部分画像が全画像の横
方向の中央になるように設定してある。また、前記上方
画像用カウンタＭは、後述するステップＳ１２０６でイ
ンクリメントされるので、上方の部分画像の縦原点ＹＵ
０は、前記微小縦座標変化量Δｙｋずつ、減少する。つ
まり、図３ａの座標系では、図３ｂに示すように、この
ステップＳ１２０３と、次のステップＳ１２０４を通過
する毎に、抽出される上方の部分画像は、前記微小縦座
標変化量Δｙｋずつ、全画像の下から上に移動される。
また、上方画像用カウンタＭの初期値が“０”であるこ
とから、抽出される上方の部分画像は、下方の部分画像
から所定間隔（＝ΔＹＵＣ）以上離間した位置に設定さ
れることになる。

【００４１】ＹＵ０＝ＹＵ００−Ｍ・ΔｙｋＸＵ０＝ＸＬ０ ……… (1) 次にステップＳ１２０４に移行して、同ステップ内で行
われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１２０
３で設定した（ＸＵ０，ＹＵ０）を原点として、縦方向
高さΔｙ、横方向幅Δｘの部分画像を切出して配列ＩＸ
Ｕ０に入力する。

【００４２】次にステップＳ１２０５に移行して、同ス
テップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記ステ
ップＳ１２０４で入力した配列ＩＸＵ０にソーベルフィ
ルタ（空間フィルタ）をかけた後、各要素のうちで所定
値以上のものをカウントし、その数を上方濃淡度ＣＵ
［Ｍ］として記憶する。なお、Ｍには、前記上方画像用
カウンタＭを代入する。従って、前記図４の演算処理の
ステップＳ１００５と同様に、前記抽出された上方の部
分画像の濃淡度の総和からなる上方濃淡度ＣＵ［Ｍ］
は、その上方画像用カウンタＭに応じて抽出された部分
画像内の濃淡度差が大きいほど大きくなる。

【００４３】次にステップＳ１２０６に移行して、前記
上方画像用カウンタＭをインクリメントする。次にステ
ップＳ１２０７に移行して、前記ステップＳ１２０３で
設定した上方の部分画像の原点の縦座標ＹＵ０が、例え
ば２０画素程度に予め設定された縦座標上限値ＹＵｌｉ
ｍｉｔ以上であるか否かを判定し、当該上方の部分画像
の原点の縦座標ＹＵ０が縦座標上限値ＹＵｌｉｍｉｔ以
上である場合にはステップＳ１２０８に移行し、そうで
ない場合には前記ステップＳ１２０３に移行する。

【００４４】前記ステップＳ１２０８では、同ステップ
内で行われる個別の演算処理に従って、前記上方濃淡度
ＣＵ［Ｍ］の最大値ＣＵｍａｘを求め、そのときの上方
部分画像と原点とを記憶してから、前記図２の演算処理
のステップＳ１３に移行する。次に、前記図２の演算処
理のステップＳ１５で行われる図６のマイナプログラム
について説明する。この演算処理では、まずステップＳ
１５０１で、下方画像縦座標用カウンタβを“−２”に
設定する。

【００４５】次にステップＳ１５０２に移行して、下記
３式に従って、下方の対応画像の抽出用原点の縦座標Ｙ
Ｌを算出する。なお、式中のＹＬ１は、前回抽出された
下方の対応画像の原点の縦座標であり、その初期値は、
前記設定された下方の部分画像の原点の縦座標ＹＬ０で
ある。また、式中のΔｋｙは、予め設定された正値の微
小縦座標変化量である。

【００４６】ＹＬ＝ＹＬ１＋β・Δｋｙ ……… (3) 次にステップＳ１５０３に移行して、下方画像横座標用
カウンタαを“−２”に設定する。次にステップＳ１５
０４に移行して、下記４式に従って、下方の対応画像の
抽出用原点の横座標ＸＬを算出する。なお、式中のＸＬ
１は、前回抽出された下方の対応画像の原点の横座標で
あり、その初期値は、前記設定された下方の部分画像の
原点の横座標ＸＬ０である。また、式中のΔｋｘは、予
め設定された正値の微小横座標変化量である。

【００４７】ＸＬ＝ＸＬ１＋α・Δｋｘ ……… (4) 次にステップＳ１５０５に移行して、同ステップ内で行
われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１５０
２及びステップＳ１５０４で設定した（ＸＬ，ＹＬ）を
原点として、前記下方の部分画像と同じ大きさの縦方向
高さΔｙ、横方向幅Δｘの対応画像を切出して配列ＩＸ
Ｌに入力する。

【００４８】次にステップＳ１５０６に移行して、同ス
テップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図４
の演算処理のステップＳ１００８で最終的に記憶された
下方の部分画像の配列ＩＸＬ０と、前記ステップＳ１５
０５で入力された配列ＩＸＬの各要素の相関係数を算出
し、それを配列ＲＬ（α，β）に入力する。次にステッ
プＳ１５０７に移行して、前記下方画像横座標用カウン
タαをインクリメントする。

【００４９】次にステップＳ１５０８に移行して、前記
下方画像横座標用カウンタαが“２”以上であるか否か
を判定し、当該下方画像横座標用カウンタαが“２”以
上である場合にはステップＳ１５０９に移行し、そうで
ない場合にはステップＳ１５０４に移行する。前記ステ
ップＳ１５０９では、前記下方画像縦座標表カウンタβ
をインクリメントする。

【００５０】次にステップＳ１５１０に移行して、前記
下方画像縦座標表カウンタβが“２”以上であるか否か
を判定し、当該下方画像縦座標表カウンタβが“２”以
上である場合にはステップＳ１５１１に移行し、そうで
ない場合には前記ステップＳ１５０２に移行する。前記
ステップＳ１５１１では、同ステップ内で行われる個別
の演算処理に従って、前記ステップＳ１５０６で入力さ
れた各カウンタα、β毎の配列ＲＬ（α，β）の中から
下方画像相関係数の最大値ＲＬｍａｘを求め、それを更
新記憶してから前記図２の演算処理のステップＳ１７に
移行する。

【００５１】次に、前記図２の演算処理のステップＳ１
８で行われる図７のマイナプログラムについて説明す
る。この演算処理では、まずステップＳ１８０１で、上
方画像縦座標用カウンタδを“−２”に設定する。次に
ステップＳ１８０２に移行して、下記５式に従って、上
方の対応画像の抽出用原点の縦座標ＹＵを算出する。な
お、式中のＹＵ１は、前回抽出された上方の対応画像の
原点の縦座標であり、その初期値は、前記設定された上
方の部分画像の原点の縦座標ＹＵ０である。また、式中
のΔｋｙは、予め設定された正値の微小縦座標変化量で
ある。

【００５２】ＹＵ＝ＹＵ１＋δ・Δｋｙ ……… (5) 次にステップＳ１８０３に移行して、上方画像横座標用
カウンタγを“−２”に設定する。次にステップＳ１８
０４に移行して、下記６式に従って、上方の対応画像の
抽出用原点の横座標ＸＵを算出する。なお、式中のＸＵ
１は、前回抽出された上方の対応画像の原点の横座標で
あり、その初期値は、前記設定された上方の部分画像の
原点の横座標ＸＵ０である。また、式中のΔｋｘは、予
め設定された正値の微小横座標変化量である。

【００５３】ＸＵ＝ＸＵ１＋γ・Δｋｘ ……… (6) 次にステップＳ１８０５に移行して、同ステップ内で行
われる個別の演算処理に従って、前記ステップＳ１８０
２及びステップＳ１８０４で設定した（ＸＵ，ＹＵ）を
原点として、前記上方の部分画像と同じ大きさの縦方向
高さΔｙ、横方向幅Δｘの対応画像を切出して配列ＩＸ
Ｕに入力する。

【００５４】次にステップＳ１８０６に移行して、同ス
テップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図５
の演算処理のステップＳ１２０８で最終的に記憶された
上方の部分画像の配列ＩＸＵ０と、前記ステップＳ１８
０５で入力された配列ＩＸＵの各要素の相関係数を算出
し、それを配列ＲＵ（γ，δ）に入力する。次にステッ
プＳ１８０７に移行して、前記上方画像横座標用カウン
タγをインクリメントする。

【００５５】次にステップＳ１８０８に移行して、前記
上方画像横座標用カウンタγが“２”以上であるか否か
を判定し、当該上方画像横座標用カウンタγが“２”以
上である場合にはステップＳ１８０９に移行し、そうで
ない場合にはステップＳ１８０４に移行する。前記ステ
ップＳ１８０９では、前記上方画像縦座標表カウンタδ
をインクリメントする。

【００５６】次にステップＳ１８１０に移行して、前記
上方画像縦座標表カウンタδが“２”以上であるか否か
を判定し、当該上方画像縦座標表カウンタδが“２”以
上である場合にはステップＳ１８１１に移行し、そうで
ない場合には前記ステップＳ１８０２に移行する。前記
ステップＳ１８１１では、同ステップ内で行われる個別
の演算処理に従って、前記ステップＳ１８０６で入力さ
れた各カウンタγ、δ毎の配列ＲＵ（γ，δ）の中から
上方画像相関係数の最大値ＲＵｍａｘを求め、それを更
新記憶してから前記図２の演算処理のステップＳ２０に
移行する。

【００５７】次に、前記図２の演算処理のステップＳ２
１で行われる図８のマイナプログラムについて説明す
る。この演算処理では、まずステップＳ２１０１で、同
ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図
６の演算処理のステップＳ１５０６で求めた下方画像相
関係数ＲＬが最大となる下方の対応画像の原点の位置を
算出する。具体的には、前記図６の演算処理のステップ
Ｓ１５０６で入力した配列ＲＬ（α，β）が下方画像相
関係数最大値ＲＬｍａｘ（α，β）となるカウンタα、
βを求め、それを下方対応画像原点設定用係数αＬ、β
Ｌとする。

【００５８】次にステップＳ２１０２に移行して、同ス
テップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記図７
の演算処理のステップＳ１８０６で求めた上方画像相関
係数ＲＵが最大となる上方の対応画像の原点の位置を算
出する。具体的には、前記図７の演算処理のステップＳ
１８０６で入力した配列ＲＵ（γ，δ）が上方画像相関
係数最大値ＲＵｍａｘ（γ，δ）となるカウンタγ、δ
を求め、それを上方対応画像原点設定用係数γＵ、δＵ
とする。

【００５９】次にステップＳ２１０３に移行して、下記
７式に従って、各対応画像の新たな原点座標を算出設定
する。なお、各対応画像の原点座標の初期値は、前記部
分画像の原点座標に対応する。ＹＬ１←ＹＬ１＋βＬ・ΔｋｙＸＬ１←ＸＬ１＋αＬ・ΔｋｘＹＵ１←ＹＵ１＋δＵ・ΔｋｙＸＵ１←ＸＵ１＋γＵ・Δｋｘ ……… (7) 次にステップＳ２１０４に移行して、前記下方の対応画
像の原点の縦座標ＹＬ１から上方の対応画像の原点の縦
座標ＹＵ１を減じて（ＹＬ１＞ＹＵ１）、二つの対応画
像の間隔ＤＹを算出する。

【００６０】次にステップＳ２１０５に移行して、下記
８式に従って推定車間距離ＤＣを算出してから前記図２
の演算処理のステップＳ２２に移行する。ＤＣ＝（Ｈ０／ｈ０−１）・（１−ＤＹ／ＤＹ０）・（ＤＣ０＋ｄｍ）＋ＤＣ０ ……… (8) ここで、式中の符号について、図９を用いながら説明す
る。この実施形態では、ＣＣＤカメラ５で撮像された全
画像中で、前方車両が遠ざかるに従って、小さくなりな
がら、画像の上方に移動する。図９は、例えば前記基準
車間距離ＤＣ０で下方部分画像と上方部分画像との間隔
が基準間隔ＤＹ０であった前方車両が、そのときよりも
遠くに移動し、その結果、車間距離が前記推定車間距離
ＤＣ（＞ＤＣ０）で、現在の下方対応画像と上方対応画
像との間隔が前記ＤＹ（＜ＤＹ０）であるとし、その相
似形の延長で、やがて下方対応画像と上方対応画像との
間隔が“０”になる、つまり前方車両が見えなくなる
（消失）と仮定して、それらによって構成される三角形
の辺の長さを書き込んだものである。なお、符号ｄｍ
は、前記ＣＣＤカメラ５とレーザレーダ７との取付け位
置の距離である。また、符号ｈ０は、前記基準車間距離
ＤＣ０にあった前方車両の下方部分画像の原点の高さで
あり（ＣＣＤカメラ５は、水平方向に画像を捉えている
と仮定）、符号Ｈ０は、前方車両が消失するときの下方
部分画像の原点の高さである。この相似形を、推定車間
距離ＤＣについて解けば前記８式が導出される。

【００６１】次に、本実施形態の作用について説明す
る。図２の演算処理によれば、各サンプリング時刻毎
に、まずステップＳ１で、前記ＣＣＤカメラ５及び画像
処理装置６によって撮像された自車両前方の全画面の撮
像結果を読込み、それを配列ＩＸに入力し、次のステッ
プＳ２で、レーザレーダ７及びレーザレーダコントロー
ラ８による車間距離ＤＬ及び車速検出装置４で検出され
た車速Ｖを読込む。

【００６２】そして、ステップＳ３で、車速Ｖが、前記
車速所定値Ｖ０以上である場合にはステップＳ４に移行
して、推定車間距離ＤＣを、ロストを意味する“０”と
してしまうが、車速Ｖが車速所定値Ｖ０未満である場合
には、ステップＳ５以後に移行して、推定車間距離ＤＣ
の算出が可能となる。そのため、急激な車両状態変化や
急激な車間距離変動が少ない状態でのみ、推定車間距離
ＤＣを算出することになり、推定車間距離の信頼性を高
めることが可能となる。

【００６３】そして、前記ステップＳ５で、前記フラグ
ｆｌａｇがリセット状態にある場合にはステップＳ７に
移行し、ここでレーダが前方車両を捕捉していない場合
には、前記ステップＳ４に移行して、推定車間距離ＤＣ
を、ロストを意味する“０”としてしまうが、レーダが
前方車両を捕捉している場合にはステップＳ８に移行す
る。このステップＳ８で、前記レーダで検出された車間
距離ＤＬが、前記車間距離所定値ＤＬ０より大きい場合
には前記ステップＳ４に移行して、推定車間距離ＤＣ
を、ロストを意味する“０”としてしまうが、車間距離
ＤＬが車間距離所定値未満である場合にはステップＳ９
以後に移行して、推定車間距離ＤＣの算出が可能とな
る。そのため、画像から抽出する対応画面と部分画面と
の大きさの違いを小さくすることができる、つまり記憶
した部分画像をスケーリングしたりすることなく、対応
画面を探索することができるので、その分だけ対応画面
を抽出し易くなり、推定車間距離ＤＣの算出が容易にな
ると共に、その推定精度が向上する。

【００６４】また、レーダで検出された車間距離ＤＬが
車間距離ＤＬ０以下であった結果、ステップＳ９に移行
すると、そのときの車間距離ＤＬが基準車間距離ＤＬ０
に設定され、次のステップＳ１０で、前記図４の演算処
理によって下方の部分画像が設定され、記憶され、次の
ステップＳ１１で、当該下方の部分画像の下方濃淡度最
大値ＣＬｍａｘが所定値Ｃ０未満であると、前記ステッ
プＳ４に移行して、推定車間距離ＤＣを、ロストを意味
する“０”としてしまうが、当該下方濃淡度最大値ＣＬ
ｍａｘが所定値Ｃ０以上であると、ステップＳ１２以後
に移行して上方部分画像の設定が行われる。前記図４の
演算処理では、前述したように、幾つかの下方の部分画
像を設定し、その夫々の下方濃淡度ＣＬ［Ｎ］のうちの
最大値を前記下方濃淡度最大値ＣＬｍａｘとして選出す
るので、それが前記所定値Ｃ０以上であれば下方の部分
画像が設定されることになる。

【００６５】ここで、前記図４の演算処理では、そのス
テップＳ１００１で、下方の部分画像の原点の仮の縦座
標ＹＬ００を基準車間距離ＤＣ０、つまりそのときのレ
ーダ車間距離ＤＬに応じて設定することにより、例えば
実験値などから、下方の部分画像自体を前方車両後方面
下端部近傍になるように設定することが可能であり、そ
のようにすれば、例えば濃淡差の大きいリヤバンパの下
部（底面が影になる）を下方の部分画像に設定すること
ができ、その分だけ、下方の部分画像を速やかに、且つ
正確に設定することができる。また、上方の部分画像に
先立って、下方の部分画像が設定されることになるが、
前方車両の後方面のうち、その下方部分が、夜間、自車
両のヘッドライトに照らされるので、その分だけ、濃淡
差が生じやすく、下方の部分画像を速やかに、且つ正確
に設定することができる。また、幾つかの下方の部分画
像を抽出し、そのうちの濃淡が最も強い位置に部分画像
を設定する構成としたため、前記ステップＳ１５で行わ
れる図６の演算処理で対応画像を抽出し易く、また部分
画像と対応画像との相関をとり易いことから、更に車間
距離の推定精度を高めることができる。

【００６６】このように下方の部分画像が設定されると
ステップＳ１２に移行して、前記図５の演算処理によっ
て上方の部分画像が設定され、記憶され、次のステップ
Ｓ１３で、当該上方の部分画像の上方濃淡度最大値ＣＵ
ｍａｘが所定値Ｃ０未満であると、前記ステップＳ４に
移行して、推定車間距離ＤＣを、ロストを意味する
“０”としてしまうが、当該上方濃淡度最大値ＣＵｍａ
ｘが所定値Ｃ０以上であると、ステップＳ１４以後に移
行して基準間隔ＤＹ０の算出や推定車間距離ＤＣ（＝基
準車間距離ＤＣ０）の設定が行われる。前記図５の演算
処理では、前述したように、幾つかの上方の部分画像を
設定し、その夫々の上方濃淡度ＣＵ［Ｍ］のうちの最大
値を前記上方濃淡度最大値ＣＵｍａｘとして選出するの
で、それが前記所定値Ｃ０以上であれば上方の部分画像
が設定されることになる。

【００６７】ここで、前記図５の演算処理では、下方の
部分画像から所定間隔（＝ΔＹＵＣ）以上離間した位置
に上方の部分画像を設定する構成としたため、前述した
ように、夜間、自車両のヘッドライトに照らされる前方
車両の後方面下部に下方の部分画像を設定し、それより
所定間隔以上離間した位置に上方の部分画像を設定する
ようにすることで、夜間での車間距離の推定精度を高め
ることも可能である。また、幾つかの上方の部分画像を
抽出し、そのうちの濃淡が最も強い位置に部分画像を設
定する構成としたため、前記ステップＳ１８で行われる
図７の演算処理で対応画像を抽出し易く、また部分画像
と対応画像との相関をとり易いことから、更に車間距離
の推定精度を高めることができる。

【００６８】前述のようにして、上方の部分画像と下方
の部分画像とが設定され、記憶されると、前記ステップ
Ｓ１４でフラグｆｌａｇがセットされるので、これ以後
は、前記車速Ｖが車速所定値Ｖ０以上とならない限り、
ステップＳ５からステップＳ６以後に移行する。このス
テップＳ６で、前回のサンプリング時刻でレーダが前方
車両を捕捉している場合には、そのままステップＳ１５
以後に移行して対応画像の抽出が行われる。また、前回
のサンプリング時刻でレーダが前方車両を捕捉しておら
ず、今回のサンプリング時刻でもレーダが前方車両を捕
捉していない場合にも、前記ステップＳ６からステップ
Ｓ１６を経てステップＳ１５以後に移行して対応画像の
抽出が行われる。しかしながら、前回のサンプリング時
刻で（前回のサンプリング時刻まで）レーダが前方車両
を捕捉しておらず、今回のサンプリング時刻にはレーダ
が前方車両を捕捉している場合には、前記ステップＳ１
６からステップＳ８以後に移行し、このときレーダ車間
距離ＤＬが前記車間距離所定値ＤＬ０以下であれば、前
記ステップＳ９以後に移行して、再び部分画像の設定が
行われる。このため、例えば後述するようにして、前記
レーダ車間距離ＤＬが検出されていないときに抽出した
対応画像が、本来の部分画像からずれていても、レーダ
車間距離ＤＬが再検出されたときに新たな部分画像及び
基準車間距離の設定がなされるため、誤った推定車間距
離ＤＣが算出されてしまうのを短時間に終了させること
ができ、その分だけ車間距離の推定精度を高めることが
できる。

【００６９】一方、前記ステップＳ１５では、前記図６
の演算処理によって前記下方の部分画像に対応する画像
を探索して下方の対応画像の抽出を行い、そのとき得ら
れた下方画像相関係数最大値ＲＬｍａｘが前記所定値Ｒ
０未満である場合には、ステップＳ１７から前記ステッ
プＳ１９に移行して、推定車間距離ＤＣを、ロストを意
味する“０”としてしまうが、当該下方画像相関係数最
大値ＲＬｍａｘが所定値Ｒ０以上である場合にはステッ
プＳ１８以後に移行する。このステップ１８では、前記
図７の演算処理によって前記上方の部分画像に対応する
画像を探索して上方の対応画像の抽出を行い、そのとき
得られた上方画像相関係数最大値ＲＵｍａｘが前記所定
値Ｒ０未満である場合には、ステップＳ２０から前記ス
テップＳ１９に移行して、推定車間距離ＤＣを、ロスト
を意味する“０”としてしまうが、当該上方画像相関係
数最大値ＲＵｍａｘが所定値Ｒ０以上である場合にはス
テップＳ２１以後に移行する。このステップＳ２１で
は、前記図８の演算処理によって、前記上方の対応画面
と下方の対応画面との間隔から推定車間距離ＤＣの算出
と行い、その推定車間距離ＤＣが前記所定値ＤＬ２以上
である場合には、ステップＳ２２から前記ステップ１９
に移行して、推定車間距離ＤＣを、ロストを意味する
“０”としてしまうが、当該推定車間距離ＤＣが所定値
ＤＬ２未満である場合にはステップＳ２３に移行して当
該推定車間距離ＤＣの出力処理を行う。

【００７０】ここで、前記図６の演算処理では、前記下
方の部分画像の原点（ＸＬ０，ＹＬ０）に対し、前記下
方画像横座標用カウンタα及び下方画像縦座標用カウン
タβを、夫々、“−２”から“２”まで、一つずつ変化
させることにより、当該下方の部分画像の原点（ＸＬ
０，ＹＬ０）を中心として、横座標Δｘ、縦座標Δｙの
対応画像を、前記微小変化量Δｋｘ、Δｋｙずつずらし
て、計２５個抽出し、夫々の対応画像と前記下方の部分
画像との下方画像相関係数ＲＬを求め、その中から下方
画像相関係数最大値ＲＬｍａｘを選出する。この下方画
像相関係数最大値ＲＬｍａｘが前記所定値Ｒ０以上であ
れば、前記ステップＳ１７からステップＳ１８に移行し
て上方の対応画像の抽出が行われる。このように、下方
の部分画像に対して相関係数の最も高い対応画像を下方
の対応画像に設定することで、その対応画像の抽出精度
を高めることができる。また、下方の部分画像の大きさ
を変えることなく、下方の対応画像との相関をとること
で、下方の対応画像を比較的容易に抽出することができ
る。また、下方画像相関係数最大値ＲＬｍａｘが前記所
定値Ｒ０未満である場合には、推定車間距離ＤＣの算出
を行わないので、対応画像を抽出しにくく、その結果、
車間距離の推定精度が低下するという事態を事前に回避
することができる。

【００７１】また、前記図７の演算処理では、前記上方
の部分画像の原点（ＸＵ０，ＹＵ０）に対し、前記上方
画像横座標用カウンタγ及び上方画像縦座標用カウンタ
Δを、夫々、“−２”から“２”まで、一つずつ変化さ
せることにより、当該上方の部分画像の原点（ＸＵ０，
ＹＵ０）を中心として、横座標Δｘ、縦座標Δｙの対応
画像を、前記微小変化量Δｋｘ、Δｋｙずつずらして、
計２５個抽出し、夫々の対応画像と前記上方の部分画像
との上方画像相関係数ＲＵを求め、その中から上方画像
相関係数最大値ＲＵｍａｘを選出する。この上方画像相
関係数最大値ＲＵｍａｘが前記所定値Ｒ０以上であれ
ば、前記ステップＳ２０からステップＳ２１に移行して
推定車間距離ＤＣの算出が行われる。このように、上方
の部分画像に対して相関係数の最も高い対応画像を上方
の対応画像に設定することで、その対応画像の抽出精度
を高めることができる。また、上方の部分画像の大きさ
を変えることなく、上方の対応画像との相関をとること
で、上方の対応画像を比較的容易に抽出することができ
る。また、上方画像相関係数最大値ＲＵｍａｘが前記所
定値Ｒ０未満である場合には、推定車間距離ＤＣの算出
を行わないので、対応画像を抽出しにくく、その結果、
車間距離の推定精度が低下するという事態を事前に回避
することができる。

【００７２】そして、前記図８の演算処理では、前記相
関係数最大値ＲＬｍａｘ、ＲＵｍａｘとなる対応画像間
の間隔ＤＹを用いて推定車間距離ＤＣの算出を行うた
め、推定車間距離ＤＣの算出が容易であり、しかも光学
系の幾何学的算出方法を用いる必要のないことから、車
間距離の推定精度を高めることができる。また、上下に
離間した部分画像を用いて推定車間距離ＤＣを算出する
ようにしたため、後方から撮像される前方車両の横長な
後方面に対し、濃淡の強い部分画像を設定し易く、車間
距離の推定精度を高めることができる。

【００７３】以上より、前記レーザレーダ７及びレーザ
レーダコントローラ８が、本発明の車間距離検出手段を
構成し、以下同様に、前記ＣＣＤカメラ５及び画像処理
装置６が撮像手段を構成し、前記図２の演算処理のステ
ップＳ１０で行われる図４の演算処理及び同ステップＳ
１１及び同ステップＳ１２で行われる図５の演算処理及
び同ステップＳ１３が部分画像設定手段を構成し、図２
の演算処理のステップＳ１４が基準車間距離設定手段を
構成し、図２の演算処理のステップＳ１５で行われる図
６の演算処理及び同ステップＳ１７及び同ステップＳ１
８で行われる図７の演算処理及び同ステップＳ２０が対
応画像抽出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ
２１で行われる図８の演算処理が車間距離推定手段を構
成している。

【００７４】なお、前記下記実施形態では、夫々の演算
処理装置にマイクロコンピュータを用いたが、これに代
えて各種の論理回路を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車間距離設定装置の一例を示す車両構
成図である。

【図２】車間距離推定の演算処理の一例を示すフローチ
ャートである。

【図３】図２の演算処理で設定される全画像と部分画像
の説明図である。

【図４】図２の演算処理で行われるマイナプログラムの
フローチャートである。

【図５】図２の演算処理で行われるマイナプログラムの
フローチャートである。

【図６】図２の演算処理で行われるマイナプログラムの
フローチャートである。

【図７】図２の演算処理で行われるマイナプログラムの
フローチャートである。

【図８】図２の演算処理で行われるマイナプログラムの
フローチャートである。

【図９】推定車間距離を算出するための説明図である。

【符号の説明】

１Ｆ、１Ｒは車輪２はブレーキ圧制御装置３はブレーキアクチュエータ４は車速検出装置５はＣＣＤカメラ６は画像処理装置７はレーザレーダ８はレーザレーダコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｄ５Ｊ０８４Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｇ０１Ｂ 11/00 Ｈ５Ｌ０９６Ｇ０１Ｂ 11/00 Ｇ０６Ｔ 1/00 ３３０ＢＧ０６Ｔ 1/00 ３３０ 7/00 ３００Ｄ 7/00 ３００Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ (72)発明者井上秀明神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA06 BB15 CC11 FF04 GG09 JJ03 JJ26 QQ31 UU05 3D044 AA25 AB01 AC26 AC59 AD21 AE01 AE15 3D046 BB18 HH20 HH22 HH36 3G093 BA23 CB11 DB02 DB05 DB16 EB04 5B057 AA16 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE09 DB02 DB09 DC02 DC22 DC34 5J084 AA05 AB01 AC02 BA03 BA34 EA22 5L096 AA06 BA04 CA02 CA14 EA35 FA14 FA34 FA66 HA08 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両から前方車両までの車間距離を検
出する車間距離検出手段と、自車両の前方の画像を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段の画像のうち、少なくと
も前方車両の一部を含む互いに離間した二つの画像を部
分画像として設定する部分画像設定手段と、前記部分画
像設定手段で設定された二つの部分画像の間隔と、前記
車間距離検出手段で検出された車間距離とを関連づけて
基準車間距離を設定する基準車間距離設定手段と、前記
撮像手段の画像の内部に、前記部分画像設定手段で設定
された二つの部分画像と同等の画像を探索し、夫々に対
応する二つの対応画像を抽出する対応画像抽出手段と、
前記対応画像抽出手段で抽出された二つの対応画像の間
隔と、前記基準車間距離設定手段で設定された基準車間
距離及びそれに関連づけられた二つの部分画像の間隔と
に基づいて、前方車両までの車間距離を推定する車間距
離推定手段とを備えたことを特徴とする車間距離推定装
置。
【請求項２】前記部分画像設定手段で設定される二つ
の部分画像は、撮像手段で撮像される実際の画像空間
で、上下に離間していることを特徴とする請求項１に記
載の車間距離推定装置。
【請求項３】前記部分画像設定手段は、前記車間距離
検出手段が前方車両までの車間距離を検出していない状
態から検出している状態に変化したときに、前記二つの
部分画像の設定を行い、前記基準車間距離設定手段は、
そのときの車間距離を基準車間距離に設定することを特
徴とする請求項１又は２に記載の車間距離推定装置。
【請求項４】前記部分画像設定手段は、前記車間距離
検出手段で検出される前方車両までの車間距離が所定値
以下であるときに、前記二つの部分画像の設定を行い、
前記基準車間距離設定手段は、そのときの車間距離を基
準車間距離に設定することを特徴とする請求項１乃至３
の何れかに記載の車間距離推定装置。
【請求項５】前記部分画像設定手段は、前記車間距離
検出手段で検出される前方車両までの車間距離に応じ
て、部分画像の初期位置を設定することを特徴とする請
求項１乃至４の何れかに記載の車間距離推定装置。
【請求項６】前記部分画像設定手段は、濃淡が最も強
い位置に部分画像を設定することを特徴とする請求項１
乃至５の何れかに記載の車間距離推定装置。
【請求項７】前記部分画像設定手段は、下方の部分画
像から所定間隔以上離間した位置に上方の部分画像を設
定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載
の車間距離設定装置。
【請求項８】前記車間距離推定手段は、前記部分画像
設定手段で設定される部分画像の濃淡が所定値以下のと
きには、車間距離の推定を行わないことを特徴とする請
求項１乃至７の何れかに記載の車間距離推定装置。