JP2006146754A - 先行車検出方法及び先行車検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下において、自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときにも、撮影画像から自車と先行車との車間距離を求めて先行車を検出できるようにする。
【解決手段】前記の夜間状態の走行環境下、自車前方の撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出し、このとき、自車と先行車との車間距離によって、自車のヘッドランプ光の先行車での反射位置が上下し、この上下にしたがって自車ヘッドランプ写り込み画像の高さが上下することから、ヘッドランプ光の先行車での反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、反射位置の検出高さから自車と先行車との実車間距離を求めて先行車を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下において、画像処理によって先行車を検出する先行車検出方法及び先行車検出装置に関する。なお、この出願の夜間状態の走行環境には、いわゆる夜間走行の環境の他、トンネル内走行の環境等のヘッドライトを点灯して走行する種々の環境が含まれるものとする。

従来、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ）と呼ばれる先進安全自動車等においては、いわゆるドライバ支援の情報提供等を行なうため、自車前方を撮影する撮像手段として、ＣＣＤカメラ等のいわゆる車載カメラを備え、この車載カメラの撮影画像から矩形領域を抽出等の画像処理により、自車前方の先行車を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下において、前記の車載カメラの撮影画像の色や輝度の大小（高低）から先行車のストップランプ光、テールランプ光を検出することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。なお、ストップランプ光、テールランプ光は、多くの場合、車両後部２個所のリヤコンビネーションランプのストップランプ点灯、テールランプ点灯（スモール点灯）によって発生し、ブレーキ操作時に発生するストップランプ光は、テールランプ光に比して高輝度である。

特開平１０−１５７５３８号公報（段落［００１３］、［００１８］、［００２６］、図１、図２、図６） 特開平８‐２２１７００号公報（段落［００２４］−［００２８］、［００３５］、図１、図５）

前記従来のように、撮影画像からの矩形領域の抽出等の複雑な画像処理によって自車前方の先行車を検出する場合、カメラのダイナミックレンジ等に基き、昼と夜間では撮影画像がまったく異なり、十分なダイナミックレンジの撮影画像が得られる昼間は、この画像から自車と先行車との車間距離を推定して先行車を検出できたとしても、ダイナミックレンジが小さくなる夜間は、撮影画像から得られる画像情報が不足して先行車をうまく検出できないことが多く、とくに、自車と先行車との車間距離が中遠距離になって自車のヘッドランプの光が先行車全体を照射しなくなるときに顕著である。

また、夜間状態の走行環境下において、前記の車載カメラの撮影画像の色や輝度の大小から先行車のストップランプ光、テールランプ光を検出する場合も、前記したように撮影画像のダイナミックレンジが小さくなることから、とくに、輝度が低いテールランプ光は検出が容易でない。

すなわち、夜間状態の走行環境下においては、従来、前記の車載カメラ等の撮影手段の撮影画像のダイナミックレンジが小さくなるため、とくに自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときに、その撮影画像から、前記車間距離を推定して先行車を確実に検出することができない問題がある。また、先行車のテールランプ光の検出も困難で自車前方の先行車の存在自体を検出できないおそれもある。

その結果、先行車の存在を認識して自車とその先行車との車間距離を推定し、先行車を自動的に確実に検出することができず、さらには、その先行車の減速や停止の状態を検出することもできず、ＡＳＶ等の夜間状態の走行環境下での画像処理によるドライバ支援の情報提供等が良好に行なえない。

本発明は、夜間状態の走行環境下において、自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときにも、前記の車載カメラ等の撮像手段の撮影画像から、自車と先行車との車間距離を求めて先行車を検出できるようにすることを目的とする。また、その影画像から、先行車のテールランプ光を確実に検出できるようにすることも目的とする。さらに、前記の撮像手段の撮影画像から、先行車を認識して自車とその先行車との車間距離を推定し、先行車を自動的に確実に検出できるようにするとともに、その先行車の減速や停止の状態も検出できるようにし、ＡＳＶ等の夜間状態の走行環境下において、自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときにも、画像処理によるドライバ支援の情報提供等が良好に行なえるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の先行車検出方法は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、自車前方の撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出し、前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出し、前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出することを特徴としている（請求項１）。

また、本発明の先行車検出方法は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の環境下、自車前方の撮影画像の左右方向の２個所からの設定したテールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識して検出することを特徴としている（請求項２）。

さらに、本発明の先行車検出方法は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、自車前方の撮影画像の左右の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出し、該画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識し、該認識に基き、前記撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出し、前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出し、前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出し、かつ、前記撮影画像の設定面積以上の輝度飽和領域を検出して前記先行車の前記テールランプ光より明るいストップランプ光を認識したときに、該認識に基き、前記先行車が減速又は停止の特定状態であることを検出することを特徴としている（請求項３）。

つぎに、本発明の先行車検出装置は、自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置に、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出するヘッドランプ画像検出手段と、前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出する反射位置検出手段と、前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出する車間距離演算手段とを設けたことを特徴としている（請求項４）。

また、本発明の先行車検出装置は、自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置に、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出する画像特徴領域検出手段と、該画像特徴領域検出手段の前記テールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識して検出する存在認識手段とを設けたことを特徴としている（請求項５）。

さらに、本発明の先行車検出装置は、自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置に、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出する画像特徴領域検出手段と、該画像特徴領域検出手段の前記テールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識する存在認識手段と、該存在認識手段の認識に基き、前記撮像手段の撮影画像から自車のヘッドランプ光が前記先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出するヘッドランプ画像検出手段と、前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出する反射位置検出手段と、前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出する車間距離演算手段と、前記撮影画像の設定面積以上の輝度飽和領域を検出して前記先行車の前記テールランプ光より明るいストップランプ光を認識し、該認識に基き、前記先行車が減速又は停止の特定状態であることを検出するストップランプ光認識手段とを設けたことを特徴としている（請求項６）。

まず、請求項１、４の構成によれば、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像は、自車と先行車との車間距離が、ヘッドランプ光が先行車の一部を照射する中遠距離であっても、十分に明るく、輝度飽和画像になることに着目し、自車前方の撮影画像の輝度飽和領域から前記の自車ヘッドランプ写り込み画像を検出する。

このとき、自車と先行車との車間距離によって、自車のヘッドランプ光の先行車での反射位置が上下し、この上下にしたがって自車ヘッドランプ写り込み画像の高さが上下することから、前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、反射位置の検出高さから自車と先行車との実車間距離を求めて先行車を検出することができる。

したがって、夜間状態の走行環境下において、自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときにも、撮像手段の撮影画像から、自車と先行車との車間距離を求めて先行車を検出することができる。

また、請求項２、５の構成によれば、自車と先行車との車間距離が前記の中遠距離であっても、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の環境下、先行車のテールランプ光が撮影画像の左右方向の２個所のほぼ同一の高さの位置にほぼ同じ大きさ、形状でほぼ同じ輝度の特徴的な領域として存在することに着目し、この特徴的な画像領域の情報に基き、自車前方の撮影画像の左右方向の２個所から設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出することで、先行車のテールランプ光を確実に検出し、自車前方の先行車の存在を認識することができる。

さらに、請求項３、６の構成によれば、前記の撮影画像から設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出することにより、先行車のテールランプ光を確実に検出して自車前方の先行車の存在を認識することができ、この認識に基づき、自車ヘッドランプ写り込み画像の高さから自車と先行車との実車間距離を求めて先行車を検出することができ、しかも、ブレーキ操作による先行車のストップランプ光が発生すると、このストップランプ光の画像が前記の撮影画像に設定面積以上の輝度飽和領域として出現し、この設定面積以上の輝度飽和領域の出現を検出して先行車のストップランプ光を認識し、この認識に基き、先行車が減速又は停止の特定状態であることを検出することができる。

したがって、ＡＳＶ等の夜間状態の走行環境下において、自車と先行車との車間距離が中遠距離になるときにも、画像処理によるドライバ支援の情報提供等を良好に行なうことができる。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、その実施形態について、図１〜図８にしたがって詳述する。

(第１の実施形態)
まず、請求項１、４に対応する第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

図１は自車１の先行車検出装置のブロック図、図２は図１の先行車検出方法説明用のフローチャートであり、図３は各車間距離の自車ヘッドランプ写り込み画像の説明図、図４は自車のヘッドランプの照射範囲の説明図、図５は先行車のヘッドランプ照射位置と車間距離との関係の説明図である。

そして、図１の自車１は自車前方を撮影する撮像手段としてＣＣＤ単眼カメラ等のカメラ２を備え、少なくとも自車１のエンジン動作中は、カメラ２により自車前方を連続的に撮影し、その時々刻々の撮影画像の信号がマイクロコンピュータ構成のＥＣＵ３に取り込まれる。

また、自車１には走行状態等を監視検出するため車速センサ４等の各種のセンサやヘッドランプスイッチ５等の各種のスイッチが設けられ、これらのセンサやスイッチの信号もＥＣＵ３に取り込まれる。

つぎに、ＥＣＵ３に接続されたメモリユニット６は、例えば、予め設定された追従走行制御、自動ブレーキ制御のプログラム等の走行制御の各種プログラムや後述の先行車検出のプログラム等を保持するとともに、カメラ２の撮影画像や各種のセンサやスイッチの信号等を書き換え自在に収集する。

そして、ＥＣＵ３が形成する走行制御装置は走行モードの選択等にしたがって周知の追従走行制御等を実行し、スロットルユニット７、ブレーキユニット８を制御して自車１の加速、減速を制御し、例えば、先行車と一定の車間距離を保つように、自車１を走行し、車間距離等の制御情報を表示ユニット９に表示してドライバに報知する。

このＥＣＵ３及びメモリユニット６によりつぎに説明する画像処理装置が形成され、この画像処理装置とカメラ２とによって、本願発明の先行車検出装置が形成される。

そして、この実施形態の前記画像処理装置は、少なくとも前記のエンジン動作中、メモリユニット６に設定された図２の先行車検出のプログラムをＥＣＵ３が実行することにより、とくにヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の環境下に先行車を検出する、ソフトウエア構成のつぎの各手段が設けられる。

（ａ）ヘッドランプ画像検出手段
この手段は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、カメラ２の撮影画像の輝度飽和領域から自車１のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出する。

（ｂ）反射位置検出手段
この手段は、前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から自車１のヘッドランプ光の先行車での反射位置の高さを検出する。

（ｃ）車間距離演算手段
この手段は、前記反射位置の各高さに対応してメモリユニット６に記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車１と先行車との実車間距離を求めて先行車を検出する。

そして、例えば自車１の走行中に図２のステップＡ１によりカメラ２の撮影画像を取り込むと、ステップＡ２に移行し、ヘッドランプ画像検出手段がヘッドランプスイッチ５の信号から自車１のヘッドランプの点、消灯を判別する。

このとき、判別結果が消灯になる自車１のヘッドランプの消灯中は、いわゆる昼間の状態で走行しているため、ステップＡ２からステップＡ３に移行し、例えばカメラ２の撮影画像から矩形領域を抽出したり、画像の輪郭線を検出したりして先行車を検出する、従来と同様の周知の画像処理によって先行車を検出する。

一方、図２のステップＡ２の判別結果が自車１のヘッドランプの点灯中になると、前記の夜間状態の走行環境であることから、ステップＡ２からステップＡ４に移行し、つぎのようにして前記のヘッドランプ画像検出手段が自車ヘッドランプ写り込み画像を検出する。

すなわち、夜間状態の走行環境下においては、自車１のヘッドランプ光が先行車で反射すると、例えば図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の撮影画像Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに示すように、自車１と先行車ＴＧとの車間距離によって高さ及び範囲が変化する明るい自車ヘッドランプ写り込み画像αが、カメラ２に撮影される。なお、撮影画像Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは先行車ＴＧが遠、中、近の車間距離の画像である。

そして、自車ヘッドランプ写り込み画像αは、車間距離が中遠距離になり、自車１のヘッドランプの光が例えば図３の（ａ）、（ｂ）に示すように先行車ＴＧ全体を照射しなくなるときにも輝度飽和画像になる。

そのため、ヘッドランプ画像検出手段は、例えば、ヘッドランプのビーム選択（制御）等に基くヘッドランプの照射範囲（主に高さ方向の範囲）を予測し、カメラ２の撮影画像のこの照射範囲の設定面積以上の輝度飽和領域を自車ヘッドランプ写り込み画像αとして検出する。

つぎに、図２のステップＡ５に移行し、反射位置検出手段により、自車ヘッドランプ写り込み画像αの上限の高さから自車１と先行車ＴＧとの実車間距離を求めて先行車ＴＧを検出する。

すなわち、自車１のヘッドランプの光軸は、通常、自車前方の道路平面を照射するように斜め下向きであり、そのため、図４に示すように、自車１と先行車ＴＧ（Ｚ１）、ＴＧ（Ｚ２）、ＴＧ（Ｚ３）、ＴＧ（Ｚ４）との車間距離Ｚ（＝Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４：Ｚ１＞Ｚ２＞Ｚ３＞Ｚ４）によって、ヘッドランプ光の反射位置の高さ（上端の高さ）ｙが変化する。

そして、図５に示すような高さｙに対する車間距離Ｚの特性線ｚのデータを、種々の実験等によって求め、その結果を、自車１のヘッドランプ光の先行車ＴＧでの反射位置の各高さに対応した車間距離としてメモリユニット６に予め保持しておく。

そして、自車ヘッドランプ写り込み画像αを検出すると、その上端の撮影画像上の高さに、カメラ２の設置高さや撮影倍率等の撮影条件から定まる周知の換算演算を施し、自車ヘッドランプ写り込み画像αの上端の実際の高さ（実高さ）ｙαを求め、この高さｙαに対応する車間距離Ｚαをメモリユニット６の前記特性線βのデータから求め、この車間距離Ｚαを実車間距離として算出して推定し、先行車ＴＧを検出する。

つぎに、図２のステップＡ６に移行し、例えば、算出した実車間距離を図１の表示ユニット９に数値等で表示して先行車ＴＧの検出をドライバ等に報知する。

この場合、自車１のヘッドランプ光が先行車ＴＧの一部を照射する中遠距離であっても、自車１のヘッドランプ光が先行車ＴＧで反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像αから、自車１と先行車ＴＧとの車間距離を求めて推定し、先行車ＴＧを確実に検出することができる。

(第２の実施形態)
つぎに、請求項２、５に対応する第２の実施形態について、図１及び図６、図７を参照して説明する。

図６は先行車検出方法説明用のフローチャートであり、図７はテールランプ光の画像の説明図である。

そして、この実施形態においては、図１の構成の自車１により、前記の夜間状態の環境下、先行車の後部左右のリヤコンビネーションランプのテールランプ点灯（スモール点灯）によって発生するテールランプ光を検出することで、自車前方に先行車が存在することを認識して検出する。

そのため、図１のメモリユニット６に、図２の先行車検出のプログラムに代えて図６の先行車検出のプログラムを保持し、メモリユニット６とともに画像処理装置を形成する図１のＥＣＵ３により、そのプログラムを実行することで、画像処理装置にソフトウエア構成のつぎの各手段を設ける。

（ｄ）画像特徴領域検出手段
この手段は、ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、撮像手段としてのカメラ２の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出する。

（ｅ）存在認識手段
この手段は、画像特徴領域検出手段のテールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車ＴＧが存在することを認識して検出する。

そして、自車１の走行中に図６のステップＢ１によりカメラ２の撮影画像をＥＣＵ３に取り込むと、ステップＢ２に移行し、ヘッドランプ画像検出手段がヘッドランプスイッチ５の信号から自車１のヘッドランプの点、消灯を判別する。

このとき、ステップＢ２からステップＢ３に移行し、図２のステップＡ３と同様の昼間の検出処理を行なう。

一方、図２のステップＢ２の判別結果が自車１のヘッドランプの点灯中になると、前記の夜間状態の走行環境であることから、ステップＢ２からステップＢ４に移行し、画像特徴領域検出手段により、つぎのようにして前記の画像特徴領域検出手段がテールランプ光の画像特徴領域を検出する。

すなわち、夜間状態の走行環境下、自車１の前方に走行中の先行車ＴＧが存在すれば、そのテールランプ点灯（スモール点灯）により、先行車ＴＧの後部の左右２個所のリヤコンビネーションランプがテールランプ光を発生する。

このテールランプ光をカメラ２が撮影すると、例えば図７のカメラ２の撮影画像Ｐｄに示すように、この画像Ｐｄの左右方向の２個所のほぼ同じ高さの位置に、例えば、輝度が飽和したほぼ同じ大きさ、形状の特徴的な領域、すなわち、テールランプ光の画像特徴領域βが発生する。

そこで、例えば、（ア）輝度が飽和していること、（イ）ほぼ同じ大きさ（面積）と形状であること、（ウ）同じ高さの位置（ｙ座標位置）にあることを、画像特徴領域βの検出条件としてメモリユニット６に保持し、撮影画像から前記の検出条件に合致する２個所の輝度飽和領域を検出したときに、両領域をテールランプ光の画像特徴領域βとして検出する。

そして、テールランプ光の画像特徴領域βを検出すると、この検出に基づき、存在認識手段により、自車前方に先行車ＴＧが存在することを認識して検出し、図６のステップＢ４からステップＢ５を介してステップＢ６に移行し、例えば、表示ユニット９にキャラクタ図形等で先行車ＴＧの存在をドライバ等に報知する。

この場合、カメラ２の撮影画像の画像特徴領域の検出により、先行車ＴＧが中遠距離に位置するときも、先行車ＴＧのヘッドランプ光や後述のストップランプ光より輝度が低いテールランプ光を確実に検出し、自車１の前方に先行車ＴＧが存在することを認識して検出することができる。

(第３の実施形態)
つぎに、請求項３、６に対応する第３の実施形態について、図１及び図８を参照して説明する。図８は先行車検出方法説明用のフローチャートである。

この実施形態においては、図１の構成の自車１により、前記の夜間状態の環境下、先行車の後部左右のリヤコンビネーションランプのテールランプ点灯（スモール点灯）によって発生するテールランプ光を検出し、自車前方に先行車ＴＧが存在することを認識し、この認識に基き、自車１のヘッドランプ光が先行車ＴＧで反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像αから、自車１と先行車ＴＧとの車間距離を求めて推定し、先行車ＴＧを確実に検出し、さらに、先行車ＴＧのストップランプ点灯から、先行車ＴＧが減速又は停止の特定状態であることも検出し、ＡＳＶ等の夜間状態の走行環境下において、画像処理によるドライバ支援の情報提供等が良好に行なえるようにする。

そのため、図１のメモリユニット６に、図８の先行車検出のプログラムを保持し、メモリユニット６とともに画像処理装置を形成する図１のＥＣＵ３により、そのプログラムを実行することで、画像処理装置にソフトウエア構成のつぎの各手段を設ける。

すなわち、図８の先行車検出のプログラムの実施により、画像処理装置に、前記第１の実施形態のヘッドランプ画像検出手段、反射位置検出手段、車間距離演算手段、及び、前記第２の実施形態の画像特徴領域検出手段、存在認識手段を設け、さらに、つぎのストップランプ光認識手段を設ける。

このストップランプ光認識手段は、カメラ２の撮影画像の設定面積以上の輝度飽和領域を検出して先行車ＴＧのテールランプ光より明るいストップランプ光を認識し、この認識に基き、先行車ＴＧが減速又は停止の特定状態であることを検出する。

そして、これらの手段の動作により、図８の各ステップＣ１〜Ｃ１０の処理を行なう。

具体的には、図８のステップＣ１〜Ｃ５の処理は、前記の画像特徴領域検出手段、存在認識手段によって行なわれる図６のステップＢ１〜Ｂ５と同様の処理であり、これらの処理により、第２の実施形態で説明したようにして、前記の夜間状態の環境下、先行車の後部左右のリヤコンビネーションランプのテールランプ点灯（スモール点灯）によって発生するテールランプ光を検出し、自車前方に先行車が存在することを認識する。

また、図８のステップＣ６〜Ｃ８の処理は、前記の先行車の存在の認識に基き、前記のヘッドランプ画像検出手段、反射位置検出手段、車間距離演算手段によって行なわれる図２のステップＡ４〜Ａ６と同様の処理であり、これらの処理により、第１の実施形態で説明したようにして、自車１のヘッドランプ光が先行車ＴＧで反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像αから、自車１と先行車ＴＧとの車間距離を求めて推定し、先行車ＴＧを確実に検出する。

さらに、図８のステップＣ９、Ｃ１０の処理は、前記のストップランプ光認識手段によって行なわれる処理であり、ブレーキ操作を行うことで先行車ＴＧの後部左右のリヤコンビネーションランプのストップランプが点灯すると、そのストップランプ光の輝度は極めて高く、カメラ２の撮影画像に、前記のテールランプ光の画像と十分に区別できるほどの大きな（大面積）の輝度飽和領域が発生することに着目し、ステップＣ９により、カメラ２の撮影画像から、実験等によって設定した設定面積以上の輝度飽和領域を検出したときに、先行車ＴＧのテールランプ光より明るいストップランプ光の発生を検出して認識し、この認識に基き、ステップＣ１０により先行車ＴＧが減速又は停止の特定状態であることを検出し、例えば、図１の表示ユニット９にキャラクタ図形等で先行車ＴＧの減速又は停止をドライバ等に報知する。

したがって、この場合は夜間状態の環境下において、カメラ２の画像処理により、自車前方に先行車ＴＧが存在することを認識し、自車１と先行車ＴＧとの車間距離を求めて推定し、先行車ＴＧを確実に検出することができ、しかも、その先行車ＴＧが減速又は停止の特定状態であることも検出することができ、ＡＳＶ等の夜間状態の走行環境下において、先行車ＴＧが中遠距離に位置するときも、画像処理によるドライバ支援の情報提供等を良好に行なうことができる。

ところで、前記各実施形態の検出結果は、表示ユニット９によってドライバ等に報知するだけでなく、自車１の追従走行制御等に用いてもよいのは勿論である。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、カメラ２はステレオカメラ等であってもよく、また、先行車ＴＧはストップランプとテールランプとが別個独立に設けられていてもよい。

ところで、自車１の装備部品数を少なくするため、例えば図１のカメラ２を追従走行制御等の他の制御のセンサに兼用する場合にも適用することができる。

第１の実施形態のブロック図である。 第１の実施形態の動作説明用のフローチャートである。 第１の実施形態の自車ヘッドランプ写り込み画像の説明図である。 第１の実施形態のヘッドランプの照射範囲の説明図である。 第１の実施形態のヘッドランプ照射位置と車間距離との関係の説明図である。 第２の実施形態の動作説明用のフローチャートである。 第２の実施形態のテールランプ光の画像の説明図である。 第３の実施形態の動作説明用のフローチャートである。

符号の説明

１ 自車
２ カメラ
３ ＥＣＵ
６ メモリユニット
ＴＧ 先行車
α 自車ヘッドランプ写り込み画像
β テールランプ光の特徴的な画像

Claims (6)

1. ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、
   自車前方の撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出し、
   前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出し、
   前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出することを特徴とする先行車検出方法。
2. ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の環境下、
   自車前方の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出し、
   該画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識して検出することを特徴とする先行車検出方法。
3. ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、
   自車前方の撮影画像の左右の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出し、
   該画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識し、
   該認識に基き、前記撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出し、
   前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出し、
   前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出し、
   かつ、前記撮影画像の設定面積以上の輝度飽和領域を検出して前記先行車の前記テールランプ光より明るいストップランプ光を認識したときに、該認識に基き、前記先行車が減速又は停止の特定状態であることを検出することを特徴とする先行車検出方法。
4. 自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、
   前記画像処理装置に、
   ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の輝度飽和領域から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出するヘッドランプ画像検出手段と、
   前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出する反射位置検出手段と、
   前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出する車間距離演算手段とを設けたことを特徴とする先行車検出装置。
5. 自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、
   前記画像処理装置に、
   ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出する画像特徴領域検出手段と、
   該画像特徴領域検出手段の前記テールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識して検出する存在認識手段を設けたことを特徴とする先行車検出装置。
6. 自車前方を撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影画像を処理する画像処理装置とを備え、
   前記画像処理装置に、
   ヘッドランプを点灯して走行する夜間状態の走行環境下、前記撮像手段の撮影画像の左右方向の２個所から、設定したテールランプ光の画像特徴領域を検出する画像特徴領域検出手段と、
   該画像特徴領域検出手段の前記テールランプ光の画像特徴領域の検出により、自車前方に先行車が存在することを認識する存在認識手段と、
   該存在認識手段の認識に基き、前記撮像手段の撮影画像から自車のヘッドランプ光が先行車で反射して生じる自車ヘッドランプ写り込み画像を検出するヘッドランプ画像検出手段と、
   前記自車ヘッドランプ写り込み画像の高さ方向の画像位置から前記ヘッドランプ光の前記先行車での反射位置の高さを検出する反射位置検出手段と、
   前記反射位置の各高さに対応して記憶した各車間距離に基き、前記反射位置の検出高さから自車と前記先行車との実車間距離を求めて前記先行車を検出する車間距離演算手段と、
   前記撮影画像の設定面積以上の輝度飽和領域を検出して前記先行車の前記テールランプ光より明るいストップランプ光を認識し、該認識に基き、前記先行車が減速又は停止の特定状態であることを検出するストップランプ光認識手段とを設けたことを特徴とする先行車検出装置。