JP2013101040A - 距離推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両と当該自車両の周囲に存在する障害物との距離を推定し、その推定値が信頼できるものかどうかを判定することにより、距離の誤認識を防止することができる距離推定装置の提供。
【解決手段】自車両と、自車両周辺に存在する障害物との距離を推定する距離推定装置であって、自車両周辺を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した画像から上記障害物の複数の特徴点の像を抽出し、上記画像内の特徴点間距離に基づき上記自車両と上記障害物の距離を推定する距離推定手段と、上記画像内における上記複数の特徴点の像のうち少なくとも一つの特徴点の像の位置に基づき、上記距離推定手段が推定する距離の信頼性を判定する信頼性判定手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は距離推定装置に関し、より詳しくは、自車両と当該自車両の周囲に存在する障害物との距離を推定し、その推定値が信頼できるものかどうかを判定することにより、車間距離の誤認識を防止することができる距離推定装置に関する。

従来、自車両と先行車両の距離を検出し、安全車間距離を維持しつつ自車両の走行を制御する技術が提案され、実用化されている。

例えば、特許文献１には、先行車両のテールランプの像を撮像し、予め記憶されている基準のテールランプ間隔と画像内のテールランプ像の間隔（イメージセンサ上に結像した２つのテールランプ像の間隔）とから、自車両と先行車両の距離（車間距離）を検出する車間距離測定装置が開示されている。この車間距離測定装置によれば、画像内のテールランプ間隔をδ、先行車両の実際のテールランプ間隔をＬ、カメラの焦点距離をｆとすると、車間距離Ｄを以下の式（１）を用いて算出することができる。

車間距離Ｄ＝ｆ・Ｌ／δ ・・・式（１）

しかしながら、特許文献１の技術には、以下の課題が存在した。
すなわち、先行車両がカーブ路を走行しているときには、先行車両の進行方向は、自車両の進行方向に対して傾め向きとなる。このため、先行車両がカーブ路を走行しているときには、先行車両が直線路を走行しているときよりも、画像内のテールランプ間隔δが小さくなる。よって、特許文献１の技術では、先行車両がカーブ路を走行しているときには、先行車両が直線路を走行しているときよりも、車間距離Ｄが大きく算出されてしまう。

特許文献１の技術は、自車両および先行車両が同一車線の直線路を走行していることを前提としている。よって、先行車両がカーブ路を走行しているときには、実際の車間距離よりも大きな値で車間距離が算出され、車間距離の誤認識が生じてしまう。そうすると、先行車両との安全車間距離を維持しつつ自車両の走行を制御することが難しくなってしまう可能性があった。

以下、具体的に説明する。図１０（ａ），（ｂ）の下側は、自車両２と先行車両３の位置関係を示す図であり、図１０（ａ），（ｂ）の上側は、先行車両３の画像からテールランプＰの像Ｐ１（以下、テールランプ像Ｐ１と称する）を抽出して示す図である。図１０（ａ）は、先行車両３が直線路を走行中である場合を示している。図１０（ｂ）は、先行車両３がカーブ路を走行中である場合を示している。図１０（ａ）の場合における自車両２と先行車両３の実際の距離と、図１０（ｂ）の場合における自車両２と先行車両３の実際の距離は、ほぼ等しいものとする。

図１０（ａ）に示されるように、先行車両３が直線路を走行中は、左右のテールランプ像Ｐ１、Ｐ１の間隔はδ１である。一方、先行車両３がカーブ路を走行中は、左右のテールランプ像Ｐ１、Ｐ１の間隔はδ２であり、δ１＞δ２となっている。これは、図１０（ｂ）の場合に、先行車両３がカーブ路を走行中であるために、先行車両３の向きが自車両２の向きに対して斜め向きとなったことによるものである。δ２を用いて車間距離Ｄを算出すると、実際の車間距離よりも大きな値が算出されてしまう。

特開平２−２３２５１５号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、自車両と当該自車両の周囲に存在する障害物（例えば先行車両）との距離を推定し、その推定値が信頼できるものかどうかを判定することにより、車間距離の誤認識を防止することができる距離推定装置の提供を目的とする。

第１の発明は、
自車両と、自車両周辺に存在する障害物との距離を推定する距離推定装置であって、
自車両周辺を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段が撮像した画像から上記障害物の複数の特徴点の像を抽出し、上記画像内の特徴点間距離に基づき上記自車両と上記障害物の距離を推定する距離推定手段と、
上記画像内における上記複数の特徴点の像のうち少なくとも一つの特徴点の像の位置に基づき、上記距離推定手段が推定した距離の信頼性を判定する信頼性判定手段と、を備えた距離推定装置である。

第１の発明によれば、距離推定手段が推定した距離の信頼性が、信頼性判定手段によって判定される。これにより、信頼性が高いと判定された推定距離のみを距離認識に用い、信頼性が低いと判定された推定距離については補正を行う等の対応が可能となるので、距離の誤認識を防止することができる。
なお、本発明において、信頼性は数値で算出されてもよいし、または、「信頼性が高い」「信頼性が低い」の二者択一で判定されてもよい。信頼性を数値で判定する場合には、信頼性が高いか低いかを識別する基準となる閾値を設定することができる。「信頼性が高い」には「信頼することができる」という概念が含まれ、「信頼性が低い」には「信頼することができない」という概念が含まれる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記信頼性判定手段が、上記距離推定手段によって推定された距離の信頼性が低いと判定した場合に、上記推定された距離を補正または破棄する距離補正手段をさらに備えたことを特徴とする。

第２の発明によれば、信頼性が低いと判定された推定距離は補正または破棄される。よって、距離の誤認識をより確実に防止することができる。

第３の発明は、第１の発明において、
上記障害物は先行車両であることを特徴とする。

第３の発明によれば、自車両と先行車両の距離の誤認識を防止することができる。

第４の発明は、第３の発明において、
上記複数の特徴点は、上記先行車両の左右のテールランプであることを特徴とする。

第４の発明によれば、夜間であっても、自車両と先行車両の距離の誤認識を防止することができる。

第５の発明は、第３の発明において、
上記複数の特徴点は、上記先行車両の左右のタイヤまたは左右の後端角部であることを特徴とする。

第５の発明によれば、昼間において、自車両と先行車両の距離の誤認識を防止することができる。

第６の発明は、第３の発明において、
上記信頼性判定手段は、上記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定し、その判定結果に基づいて上記信頼性を判定することを特徴とする。

第６の発明によれば、先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるか否かに基づいて推定距離の信頼性を判定する。先行車両が直線路を走行しているときは、先行車両は自車両とほぼ同じ向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は高いと考えられる。一方、先行車両が直線路以外の道路（例えばカーブ路）を走行しているときは、先行車両は自車両とは異なる向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は低いと考えられる。よって、信頼性の判定を的確に行うことができる。

第７の発明は、第６の発明において、
上記信頼性判定手段は、上記先行車両が直線路を走行中であると判定した場合、上記信頼性が高いと判定し、上記先行車両が直線路以外の道路を走行中であると判定した場合、上記信頼性が低いと判定することを特徴とする。

第７の発明によれば、先行車両が直線路を走行しているときは、先行車両は自車両とほぼ同じ向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は高いと判定される。一方、先行車両が直線路以外の道路（例えばカーブ路）を走行しているときは、先行車両は自車両とは異なる向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は低いと判定される。よって、信頼性の判定を的確に行うことができる。

第８の発明は、第６の発明において、
前記信頼性判定手段は、前記先行車両が直線路を走行していると仮定した場合に、当該直線路から前記少なくとも一つの特徴点が逸脱しているかどうかを判定し、その判定結果に基づいて、前記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することを特徴とする。

第８の発明によれば、カーナビゲーションシステム等から道路形状情報を取得しなくても、先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することができる。

第９の発明は、第８の発明において、
前記信頼性判定手段は、前記少なくとも一つの特徴点が前記直線路から逸脱していないと判定した場合に、前記先行車両が直線路を走行中であると判定し、前記少なくとも一つの特徴点が前記直線路から逸脱していると判定した場合に、前記先行車両が直線路以外の道路を走行中であると判定することを特徴とする。

第９の発明によれば、カーナビゲーションシステム等から道路形状情報を取得しなくても、先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかをより正確に判定することができる。

第１０の発明は、第６の発明において、
前記信頼性判定手段は、カーナビゲーションシステムから取得した道路形状情報に基づいて、前記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することを特徴とする。

第１０の発明によれば、カーナビゲーションシステムから道路形状情報を取得して、先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することができる。

第１１の発明は、第６の発明において、
前記直線路以外の道路は、カーブ路であることを特徴とする。

第１１の発明によれば、先行車両が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるか否かに基づいて推定距離の信頼性を判定する。先行車両が直線路を走行しているときは、先行車両は自車両とほぼ同じ向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は高いと考えられる。一方、先行車両がカーブ路を走行しているときは、先行車両は自車両とは異なる向きに進行していると考えられ、推定距離の信頼性は低いと考えられる。よって、信頼性の判定を的確に行うことができる。

第１２の発明は、第１の発明において、
上記信頼性判定手段が、上記画像内の特徴点間距離に基づいて推定される上記自車両と上記障害物との距離の信頼性が低いと判定した場合に、上記距離推定手段は、上記特徴点間距離を用いずに上記自車両と上記障害物の距離を推定することを特徴とする。

第１２の発明によれば、画像内の特徴点間距離に基づいて算出される距離の信頼性が低い場合には、特徴点間距離を用いずに距離が算出されるので、距離の誤認識を防止することができる。

本発明によれば、自車両と当該自車両の周囲に存在する障害物（例えば先行車両）との距離を推定し、その推定値が信頼できるものかどうかを判定することにより、車間距離の誤認識を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図 先行車両が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるかを判定する方法について説明する図 図２に示される判定方法をより詳しく説明する図 第１実施形態に係る距離推定装置の動作の一例を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図 第２実施形態に係る距離推定装置の動作を示すフローチャート 第２実施形態において、テールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する方法の一例を示す図 本発明の第３実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図 第３実施形態に係る距離推定装置の動作を示すフローチャート 従来技術の一例を説明する図

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、第１実施形態に係る距離推定装置１は、自車両２と、自車両２の周囲に存在する障害物（例えば先行車両）３との距離（車間距離）を推定する装置である。障害物３の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では、障害物３が先行車両（以下、先行車両３と称する）である場合を例にとって説明する。

距離推定装置１は、撮像手段４と、距離推定手段５と、信頼性判定手段６と、距離補正手段１１とを備えている。距離推定手段５、信頼性判定手段６、および距離補正手段１１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７が有する機能部として構成されている。

撮像手段４は、自車両２の周囲（特に前方領域）を撮像する。撮像手段４は、例えばデジタルカメラである。撮像手段４は、イメージセンサ９を有しており、撮像対象物（先行車両３、走行車線を規定する白線等）から到来した光をレンズ１０などの光学系によってイメージセンサ９の受光平面に結像させ、その像の明暗を電荷の量に光電変換し、当該電荷量を電気信号に変換して撮像対象物の画像を取得する。

距離推定手段５は、撮像手段４が撮像した画像から先行車両３の複数の特徴点Ｐの像Ｐ１を抽出し、画像内の特徴点間距離δに基づき自車両２と前方車両３の距離を推定する。画像内の特徴点間距離δは、イメージセンサ９の受光平面上の像Ｐ１、Ｐ１の間隔である（図１参照）。距離画像推定手段５が抽出する特徴点Ｐの像Ｐ１の数は特に限定されないが、例えば２個とされる。なお、像Ｐ１の数は、テールランプ等の特徴点Ｐの数に対応する。また、特徴点Ｐの種類も特に限定されないが、例えば、先行車両３の左右のテールランプとされる。以下の説明では、特徴点Ｐがテールランプである場合を例にとって説明する（以下、テールランプＰと称する）。テールランプＰの像Ｐ１（以下、テールランプ像Ｐ１と称する場合がある）は、撮像手段４のイメージセンサ９の受光平面上に結像する。

距離推定手段５による距離推定の方法は、特に限定されるものではないが、例えば、画像内のテールランプＰ、Ｐの間隔をδ（以下、テールランプ間隔δと称する場合がある）、先行車両３の実際のテールランプ間隔をＬ、カメラの焦点距離をｆとすると、自車両２と先行車両３の距離を以下の式（２）を用いて算出することができる。推定された距離を、推定距離Ｄｅと称する。なお、実際のテールランプ間隔Ｌは、例えば、自動車に関する法規等によって予め定められている値を用いることができる。

推定距離Ｄｅ＝ｆ・Ｌ／δ ・・・式（２）

なお、距離推定に用いる撮像手段４の数は特に限定されず、例えば、１つの撮像手段を用いてもよいし、或いは、所定間隔をあけて配置した２つの撮像手段を用いてステレオ測距を行うものであってもよい。

信頼性判定手段６は、撮像手段４が取得した画像内における複数のテールランプ像Ｐ１のうち少なくとも一つのテールランプ像Ｐ１の位置に基づき、距離推定手段５が推定した距離Ｄｅの信頼性（以下、距離信頼性と称する）を判定する。

信頼性判定手段６は、先行車両３が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定し、その判定結果に基づいて距離信頼性を判定する。信頼性判定手段６は、先行車両３が直線路を走行中であると判定した場合、距離信頼性が高いと判定し、先行車両３が直線路以外の道路（例えばカーブ路）を走行中であると判定した場合、距離信頼性が低いと判定する。なお、本実施形態における「道路」は、片側複数車線の道路については、一車線と同様の概念である。

このように判定する理由は、先行車両３が直線路以外の道路を走行中であると、先行車両３の向きが自車両２の向きに対して斜め向きとなり、推定距離Ｄｅが実際の距離より大きな不正確なものとなってしまうからである。なお、直線路以外の道路の形状は、特に限定されるものではないが、例えばカーブ路である。なお、カーブ路であっても、曲率半径が大きく、車間距離の推定に実質的に影響しない場合は、直線路であるとみなすことができる。以下の説明では、直線路以外の道路がカーブ路である場合を例にとって説明する。

ここで、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるかを判定する方法について説明する。図２（ａ），（ｂ）は、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるかを判定する方法について説明する図である。図２（ａ）は、先行車両３が直線路を走行中である場合を示している。図２（ｂ）は、先行車両３がカーブ路を走行中である場合を示している。図２（ａ），（ｂ）の下側は、自車両２と先行車両３の位置関係を示す図であり、図２（ａ），（ｂ）の上側は、先行車両３の画像からテールランプ像Ｐ１を抽出して示す図である。図２（ａ）の場合における自車両２と先行車両３の実際の距離と、図２（ｂ）の場合における自車両２と先行車両３の実際の距離は、ほぼ等しいものとする。

図２（ａ）に示されるように、先行車両３が直線路を走行中は、左右のテールランプ像Ｐ１、Ｐ１の間隔はδ１である。一方、先行車両３がカーブ路を走行中は、左右のテールランプ像Ｐ１、Ｐ１の間隔はδ２であり、δ１＞δ２となっている。これは、図２（ｂ）の場合に、先行車両３がカーブ路を走行中であるために、先行車両３の向きが自車両２の向きに対して斜め向きとなったことによるものである。

信頼性判定手段６は、まず、先行車両３が直線路を走行していると仮定する。そして、信頼性判定手段６は、少なくとも一つのテールランプＰが直線路から逸脱しているかどうかを判定し、その判定結果に基づいて、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるかを判定する。少なくとも一つのテールランプＰが直線路から逸脱しているかどうかの判定は、少なくとも一つのテールランプ像Ｐ１が仮想直線路Ｒ１から逸脱しているかどうかを判定することと等価である（図２参照）。

図２において示す仮想直線路Ｒ１は、左右の仮想白線Ｈ１によって規定される。仮想白線Ｈ１は、図２に示されるように、撮像手段４によって撮像された左右の白線の位置に基づいて設定される。撮像手段４は、自車両２から白線までの距離が大きくなる程、白線の認識精度が低下し、その傾向は夜間や霧が発生している場合に顕著である。そこで、白線を比較的精度よく認識できる自車両２近くにおいて認識された白線の位置および方向に基づいて、自車両２から比較的遠い位置の白線の位置を推定する。この場合、白線は直線であるものと仮定する。このようにして推定された白線が仮想白線Ｈ１である。左右の仮想白線Ｈ１、Ｈ１の間隔は、自車両２から離れるにつれて次第に小さくなる。

信頼性判定手段６は、いずれのテールランプＰも直線路から逸脱していないと判定した場合、すなわち、いずれのテールランプ像Ｐ１も仮想直線路Ｒ１から逸脱していないと判定した場合には（図２（ａ）上側を参照）、先行車両３が直線路を走行中であると判定する（図２（ａ）下側を参照）。一方、信頼性判定手段６は、少なくとも一つのテールランプＰが直線路から逸脱していると判定した場合、すなわち、少なくとも一つのテールランプ像Ｐ１が仮想直線路Ｒ１から逸脱していると判定した場合には（図２（ｂ）上側を参照）、先行車両３がカーブ路を走行中であると判定する（図２（ｂ）下側を参照）。

図３は、図２に示される判定方法をより詳しく説明する図である。
図３の下側は、自車両２と先行車両３の位置関係を示す図であり、図３の上側は、先行車両３の画像からテールランプ像Ｐ１を抽出して示す図である。図３は、先行車両３がカーブ路を走行中である場合を示している。

少なくとも一つのテールランプ像Ｐ１が仮想直線路Ｒ１から逸脱しているかどうかを判定する方法は、例えば以下の通りである。
まず、図３に示されるように、先行車両が直線路を走行していると仮定したときの仮想先行車両３Ａを想定する。自車両２と仮想先行車両３Ａの間の推定距離Ｄｅを、上記式（２）を用いて算出する。テールランプ間隔をδ２とすると、推定距離Ｄｅは、以下の式（３）で表すことができる。

推定距離Ｄｅ＝ｆ・Ｌ／δ２ ・・・式（３）

次いで、テールランプＰが存在すると推定される位置での道路の幅方向一端、すなわち、自車両２から前方に距離Ｄｅ離れた位置での道路の幅方向一端を自車両２から見たときに、自車両２の真正面に対して道路の幅方向一端が見える角度θ１（図３参照）を算出する。

次いで、先行車両３のテールランプＰを自車両２から見たときに、自車両２の真正面に対してテールランプＰが見える方向の角度θ２（図３参照）を算出する。

次いで、θ１がθ２以上であるか否かを判定する。θ１≧θ２である場合、信頼性判定手段６は、仮想車両３Ａが仮想直線路Ｒ１を走行中であり、先行車両２が直線路内を走行中であると判定する。一方、θ１＜θ２である場合、信頼性判定手段６は、仮想車両３Ａが仮想直線路Ｒ１から逸脱した位置を走行中であり、先行車両２がカーブ路を走行中であると判定する。

上記の如く、信頼性判定手段６は、先行車両３が直線路を走行中であると判定した場合、距離信頼性が高いと判定し、先行車両３がカーブ路を走行中であると判定した場合、距離信頼性が低いと判定する。

信頼性判定手段６が、距離推定手段５によって推定された距離Ｄｅの信頼性が高いと判定した場合、その距離は種々の車両制御に用いられる。例えば、車両制御の具体例としては、例えば、衝突回避を支援するプリクラッシュセーフティシステム（PCS：Pre Crash Safety System）、車間距離調節を支援するアダプティブクルーズコントロールシステム（ACC：Adaptive Cruise Control System）等を挙げることができる。

一方、信頼性判定手段６が、距離推定手段５によって推定された距離Ｄｅの信頼性が低いと判定した場合、推定された距離は実際とは異なる値であってそのままでは使用できない値であるため、補正されるか、または破棄される。

距離補正手段１１は、信頼性判定手段６が、距離推定手段５によって推定された距離Ｄｅの信頼性が低いと判定した場合、推定された距離を補正または破棄する。

距離補正手段１１による補正方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下の方法を採用することができる。
例えば、テールランプＰが仮想直線路Ｒ１からはみ出している程度に応じた補正係数αを予め記憶部に設定しておく。そして、テールランプＰが仮想直線路Ｒ１からはみ出している程度に応じた補正係数αを記憶部から読み出し、読み出した補正係数αと推定距離Ｄｅの積を算出することにより、補正後の距離Ｄｔ（図３参照）を求めることができる。

次に、距離推定装置１の動作について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。図４は、距離推定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、図４に示されるように、撮像手段４が撮像した自車両周辺の画像に基づき、先行車両３のテールランプＰを検出する（ステップＳ１）。次いで、検出した２個のテールランプＰが同一の先行車両３のものかどうかを判定する（ステップＳ２）。この判定は、例えば、各テールランプＰの軌跡を求め、テールランプ間隔δが所定時間を経ても略一定であるかどうかに基づいて行うことができる。テールランプ間隔δが時間を経ても略一定であれば、２個のテールランプＰは同一の先行車両３の左右のテールランプＰであると判定し、ステップＳ３に進む。一方、テールランプ間隔δが所定時間内に大きく変化するならば、２個のテールランプＰは同一の先行車両３のテールランプＰではないと判定し、ステップＳ１に戻る。

次いで、撮像手段４が撮像した自車両周辺の画像に基づき、自車両２が走行する道路上の白線を検出する。複数車線を有する道路については、各車線の白線を検出する。そして、白線間の距離を算出することで車線幅を算出する（ステップＳ３）。

次いで、先行車両３と自車両２が同じ車線を走行しているかどうかを判定する（ステップＳ４）。この判定は、例えば、自車両２に対して、自車両２の車幅方向に先行車両３のテールランプＰがどれだけずれた位置にあるかに基づいて行うことができる。そのずれ量が所定の閾値以内であれば、自車両２と先行車両３は同じ車線内を走行していると判断される。一方、そのずれ量が所定の閾値を超えるならば、自車両２と先行車両３は異なる車線を走行していると判断される。

先行車両３と自車両２が同じ車線を走行していると判定された場合は、ステップＳ５に進む。一方、先行車両３と自車両２が異なる車線を走行していると判定された場合は、ステップＳ１に戻る。先行車両３と自車両２が異なる車線を走行している場合は、先行車両３と自車両２が衝突する可能性が低く、また、自車両２が先行車両３に追従して走行する必要がないと考えられるからである。

次いで、撮像手段４が撮像した画像内のテールランプ間隔δに基づいて、自車両２と先行車両３の距離が推定される（ステップＳ５）。

次いで、先行車両３が直線路を走行中であるか否かが判定される（ステップＳ６）。この判定は、例えば、上記したように、少なくとも一つのテールランプＰ（図３参照）が仮想直線路Ｒ１から逸脱しているかどうかを判定することで行うことができる。いずれのテールランプＰも仮想直線路Ｒ１内にあれば（図３（ａ）参照）、先行車両３は直線路を走行中であると判定され、ステップＳ７に進む。一方、少なくとも一つのテールランプＰが仮想直線路Ｒ１を逸脱していれば（図３（ｂ）参照）、先行車両３はカーブ路を走行中であると判定され、ステップＳ８に進む。

ステップＳ７においては、ステップＳ５で推定された距離の信頼性が高いと判定される。ステップＳ７において信頼性が高いと判定されると、ステップＳ９に進む。一方、ステップＳ８においては、ステップＳ５で推定された距離の信頼性が低いと判定される。ステップＳ８において信頼性が低いと判定されると、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ９においては、ステップＳ５で推定された距離が車両法規で定められた最小値以上であるか否かが判定される。車両法規で定められた最小値は、例えば、軽自動車について規定されたテールランプ間隔である。ステップＳ５で推定された距離が車両法規で定められた最小値以上であると判定された場合は、ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ５で推定された距離が車両法規で定められた最小値より小さいと判定された場合は、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１０においては、ステップＳ５で推定された距離Ｄｅが記憶部に保存される。記憶部に保存された推定距離Ｄｅは、ＰＣＳ、ＡＣＣ等の車両制御システムにおいて利用することができる。
一方、ステップＳ１１においては、ステップＳ５で推定された距離Ｄｅが保存されずに破棄される。これは、正しく検出されたテールランプ間隔であれば、軽自動車に規定されたテールランプ間隔より小さいということは考えにくいからである。ステップＳ５で推定された距離Ｄｅが車両法規で定められた最小値より小さい場合、何らかの原因でテールランプ間隔の誤検出が生じたと考えられる。よって、この場合の推定距離Ｄｅは保存されない。

ステップＳ１２においては、ステップＳ５で推定された距離Ｄｅが補正される。補正の方法は特に限定されないが、例えば、上記したように、ステップＳ５で推定された距離Ｄｅに補正係数αを掛け合わせることにより、補正後の距離を得ることができる。補正がなされると、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３においては、補正後の距離が記憶部に保存され、処理が終了する。記憶部に保存された補正後の距離は、ＰＣＳ、ＡＣＣ等の車両制御システムにおいて利用することができる。
以上が、距離推定装置１の動作である。

第１実施形態によれば、距離推定手段５が推定した距離Ｄｅの信頼性が、信頼性判定手段６によって判定される。これにより、信頼性が高いと判定された推定距離Ｄｅのみを車間距離として認識することができ、また、信頼性が低いと判定された推定距離Ｄｅについては補正を行う等の対応が可能となる。よって、距離の誤認識を防止することができるとともに、正確に推定された車間距離に基づいて、種々の車両制御を正しく行うことが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

第２実施形態に係る距離推定装置１Ａが第１実施形態と異なる点は、第１実施形態における距離推定手段５が距離推定手段５Ａに置き換わった点と、第１実施形態における距離補正手段１１が無い点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。

図６は、第２実施形態に係る距離推定装置１Ａの動作を示すフローチャートである。
距離推定装置１Ａの動作は、ステップＳ１〜Ｓ１０までは第１実施形態と同様である。
第２実施形態においては、ステップＳ８の次に、ステップＳ５Ａが存在する。

距離推定手段５Ａは、ステップＳ５において、第１実施形態の場合と同様、テールランプ間距離を用いて推定距離を算出するとともに、ステップＳ５Ａにおいてテールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する。

ステップＳ５Ａにおいてテールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する理由は、先行車両３がカーブ路を走行中であるために、テールランプ間距離を用いて推定距離を算出すると、推定距離が実際の車間距離より大きくなってしまうからである。

テールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下のようにして算出することができる。図７は、テールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する方法の一例を示す図である。

図７に示されるように、まず、自車両２の幅方向中心点を自車両２の進行方向に伸ばした直線Ｌ１を想定する。

次いで、先行車両３の左右のテールランプＰのうち、自車両２から見て外側に位置するテールランプＰ（以下、外側テールランプＰと称する）と直線Ｌ１の距離Ｗを算出する。距離Ｗは、外側テールランプＰから直線Ｌ１に下ろした垂線の長さである。距離Ｗは、例えば、仮想直線路の車線幅Ｂと対比することにより算出することができる。仮想直線路の車線幅Ｂは、自車両２が走行中の車線の幅と同じに設定することができる。自車両２が走行中の車線の幅は、撮像手段４が車線を規定する白線を撮像して得た白線の画像情報に基づき、白線間の距離として算出することができる。その算出方法については、例えば従来公知の方法を採用することができる。

次いで、自車両２から先行車両３の外側テールランプＰを見たときに、自車両２の真正面に対して外側テールランプＰが見える角度θを算出する。次に、以下の式（４）を用いて推定距離Ｄｔｈを算出することができる。

Ｄｔｈ＝Ｗ／ｔａｎθ・・・式（４）

以上が、テールランプ間距離を用いずに推定距離を算出する方法の一例である。
ステップＳ５Ａにおいて、推定距離を算出した後、ステップＳ１０Ａに進む。

ステップＳ１０Ａにおいては、ステップＳ５Ａで算出した推定距離Ｄｔｈを記憶部に保存する。記憶部に保存された推定距離は、正しい推定距離として認識され、ＰＣＳ、ＡＣＣ等の車両制御システムにおいて利用することができる。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１実施形態のように補正係数を予め設定していなくても、適切に対応することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図８は、本発明の第３実施形態に係る距離推定装置の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

第３実施形態に係る距離推定装置１Ｂが第１実施形態と異なる点は、第１実施形態における信頼性判定手段６が信頼性判定手段６Ｂに置き換わった点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。

図９は、第３実施形態に係る距離推定装置１Ｂの動作を示すフローチャートである。
図９に示されるように、距離推定装置１Ｂの動作は、ステップＳ１〜Ｓ５、Ｓ７〜Ｓ１１では第１実施形態と同様である。
第３実施形態においては、ステップＳ５の次に、ステップＳ６Ｂが存在する。

ステップＳ６Ｂでは、カーナビゲーションシステム（図示せず）から取得した道路形状情報に基づいて、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるかを判定する。具体的には、例えば、第１実施形態と同様、式（３）を用いて推定距離Ｄｅを算出し、自車両２から推定距離Ｄｅ離れた位置における道路が直線路またはカーブ路のいずれであるかをカーナビゲーションシステムから取得した道路形状から判定する。これにより、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるのかを判定することができる。

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、カーナビゲーションシステムから取得した道路形状の情報を用いて、先行車両３が直線路またはカーブ路のいずれを走行中であるのかを簡単に判定することができる。

なお、上記各実施形態では、先行車両３の特徴点がテールランプである場合を例にとって説明したが、これに代えて、特徴点を先行車両３の左右のタイヤまたは左右の後端角部としてもよい。

本発明は、自車両と当該自車両の周囲に存在する障害物との距離を推定し、その推定値が信頼できるものかどうかを判定することにより、距離の誤認識を防止することができる距離推定装置等に利用可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 距離推定装置
２ 自車両
３ 障害物（先行車両）
４ 撮像手段
５、５Ａ 距離推定手段
６、６Ｂ 信頼性判定手段
７ ＥＣＵ
９ イメージセンサ
１０ レンズ
１１ 距離補正手段
Ｐ 特徴点（テールランプ）
Ｐ１ 特徴点の像（テールランプの像）
δ、δ１、δ２ 画面内での特徴点間距離（テールランプ像の間隔）
Ｄｅ、Ｄｔｈ 推定距離
Ｄｔ 補正後の距離

Claims (12)

1. 自車両と、自車両周辺に存在する障害物との距離を推定する距離推定装置であって、
   自車両周辺を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像から前記障害物の複数の特徴点の像を抽出し、前記画像内の特徴点間距離に基づき前記自車両と前記障害物の距離を推定する距離推定手段と、
   前記画像内における前記複数の特徴点の像のうち少なくとも一つの特徴点の像の位置に基づき、前記距離推定手段が推定する距離の信頼性を判定する信頼性判定手段と、を備えた距離推定装置。
2. 前記信頼性判定手段が、前記距離推定手段によって推定された距離の信頼性が低いと判定した場合に、前記推定された距離を補正または破棄する距離補正手段をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の距離推定装置。
3. 前記障害物は先行車両であることを特徴とする、請求項１に記載の距離推定装置。
4. 前記複数の特徴点は、前記先行車両の左右のテールランプであることを特徴とする、請求項３に記載の距離推定装置。
5. 前記複数の特徴点は、前記先行車両の左右のタイヤまたは左右の後端角部であることを特徴とする、請求項３に記載の距離推定装置。
6. 前記信頼性判定手段は、前記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定し、その判定結果に基づいて前記信頼性を判定することを特徴とする、請求項３に記載の距離推定装置。
7. 前記信頼性判定手段は、前記先行車両が直線路を走行中であると判定した場合、前記信頼性が高いと判定し、前記先行車両が前記直線路以外の道路を走行中であると判定した場合、前記信頼性が低いと判定することを特徴とする、請求項６に記載の距離推定装置。
8. 前記信頼性判定手段は、前記先行車両が直線路を走行していると仮定した場合に、当該直線路から前記少なくとも一つの特徴点が逸脱しているかどうかを判定し、その判定結果に基づいて、前記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することを特徴とする、請求項６に記載の距離推定装置。
9. 前記信頼性判定手段は、前記少なくとも一つの特徴点が前記直線路から逸脱していないと判定した場合に、前記先行車両が直線路を走行中であると判定し、前記少なくとも一つの特徴点が前記直線路から逸脱していると判定した場合に、前記先行車両が直線路以外の道路を走行中であると判定することを特徴とする、請求項８に記載の距離推定装置。
10. 前記信頼性判定手段は、カーナビゲーションシステムから取得した道路形状情報に基づいて、前記先行車両が直線路または直線路以外の道路のいずれを走行中であるかを判定することを特徴とする、請求項６に記載の距離推定装置。
11. 前記直線路以外の道路は、カーブ路であることを特徴とする、請求項６に記載の距離推定装置。
12. 前記信頼性判定手段が、前記画像内の特徴点間距離に基づいて推定される前記自車両と前記障害物との距離の信頼性が低いと判定した場合に、前記距離推定手段は、前記特徴点間距離を用いずに前記自車両と前記障害物の距離を推定することを特徴とする、請求項１に記載の距離推定装置。

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