JP3232985B2 - 車輛識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通常は先行車との距
離を測定する車間距離測定装置と組合わされ、先行する
対象物が正しく車輛であることを識別するための車輛識
別装置に関する。なお、以下各図において同一の符号は
同一もしくは相当部分を示す。

【０００２】

【従来の技術】先ず先行車との距離を測定する車間距離
測定装置の従来技術を説明する。従来の車間距離測定装
置としては、左右の２つの光学系により結像された像を
電気的に比較して、三角測量により測距を行うものが知
られている。図１３は、この種の従来の車間距離測定装
置を示す図である。図１３において、結像レンズ１，２
は光軸間隔Ｂを隔てて配置されている。光センサアレイ
３Ａ，４Ａは、例えばＣＣＤリニアセンサアレイであ
り、夫々結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置に
配置されている。これらの光センサアレイ３Ａ，４Ａ
は、結像レンズ１，２により各々結像された対象物１６
Ａの像を像信号３０Ａ，４０Ａに変換し、信号処理部５
に出力する。

【０００３】信号処理部５は増幅器５１，５２、Ａ／Ｄ
変換器５３，５４、記憶装置５５からなる。光センサア
レイ３Ａ，４Ａからの像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５
１，５２により増幅されてＡ／Ｄ変換器５３，５４によ
りディジタルデータに変換され、像データ３１Ａ，４１
Ａとして記憶装置５５に出力される。信号処理部５の出
力側に設けられた距離検出回路６は、マイクロコンピュ
ータにより構成されており、記憶装置５５に記憶された
左右の像データ３１Ａ，４１Ａを比較して対象物１６Ａ
までの距離を算出し、距離信号１１として外部に出力す
る。

【０００４】次に、距離算出の原理を図１４を用いて説
明する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして横軸
Ｘ，縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ の座標を夫々
（−ａ_L1−Ｂ／２，−ｆ），（ａ_R1＋Ｂ／２，−ｆ）と
する。ここで、ａ_L1，ａ_R1は図示するように光センサア
レイ３Ａ，４Ａ上の距離である。結像レンズ１の中心点
Ｏ_L の座標は（−Ｂ／２，０）、結像レンズ２の中心点
Ｏ_R の座標は（Ｂ／２，０）であり、対象物１６Ａの点
Ｍの座標を（ｘ，ｙ）とすれば、点ＭからＸ軸に下ろし
た垂線とＸ軸との交点Ｎとの座標は（ｘ，０）、点Ｏ_L
から光センサアレイ３Ａに下ろした垂線の位置Ｌ₀ の座
標は（−Ｂ／２，−ｆ）、点Ｏ_R から光センサアレイ４
Ａに下ろした垂線の位置Ｒ₀ の座標は（Ｂ／２，−ｆ）
である。このとき、ΔＭＯ_L ＮとΔＯ_L Ｌ₁ Ｌ₀ ，ΔＭ
Ｏ_R ＮとΔＯ_R Ｒ₁ Ｒ₀ は夫々相似であるから、数式
１，数式２が成り立つ。

【０００５】

【数１】 （ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_L1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ

【０００６】

【数２】 （−ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_R1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ 数式１，数式２から数式３を得ることができる。この数
式３により、結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関する距離ａ_L1，ａ
_R1がわかれば、対象物１６Ａまでの距離ｙを算出するこ
とができる。

【０００７】

【数３】ｙ＝Ｂ・ｆ／（ａ_R1＋ａ_L1） 次に、距離検出回路６の動作の詳細を説明する。距離検
出回路６は、図１５の実線に示すような、左右の像デー
タ３ＡＬ，４ＡＲを、別途設定した測距範囲２３（図１
６参照）の部分について比較し、像が一致しなければ同
図の破線のように、例えば左の像データ３ＡＬを右に、
右の像データ４ＡＲを左に順次シフトしていき、左右の
像データが一致したときのシフト量を検出する。

【０００８】前述した左右の結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関す
る距離ａ_L1，ａ_R1はこのシフト量に一致するので、距離
検出回路６はシフト量ａ_L1，ａ_R1から、対象物１６Ａま
での距離ｙを前記数式３により算出する。図１６は、先
行車１６との車間距離検出における正常時の画像を示す
模式図である。同図において、測定視野２２内に測距範
囲２３を設定し、測距範囲２３内の対象物つまり先行車
１６に対する距離を、前述の距離検出の原理に基づき車
間距離として検出する。

【０００９】ところで上述した従来技術では、次のよう
な不都合が起こりうる。例えば図１７に示すように、道
路上には先行車以外にも標識や横断歩道の塗分け模様な
どがあり、測距範囲２３内に表れるこれらの画像までの
距離を測っている場合が度々生じる。また、道路脇にも
看板，標識等が多く、特に道路がカーブしているような
場合はこれらがセンサの視野の中央に見えるため先行車
と誤認しやすい。従って、車間距離測定装置としては、
先行車を正しく認識すると共にこの先行車までの正確な
距離情報のみを出力することが求められる。

【００１０】この要求に応えるべく、ＣＣＤセンサの濃
淡画像情報を用い、画像データのエッジを抽出して２値
化した後、領域分割を行って対象認識を行うといった画
像処理による対象認識方法がある。しかし、こういった
画像処理は２値化までの濃淡画像のフィルタ処理などに
よるノイズの除去や画像の差分等によるエッジの抽出等
の前処理に時間を要してしまい、仮に高速な画像処理装
置を用いて処理を行うにしても装置のコスト増加，大型
化は避けられず、実用化が困難である。

【００１１】この問題を解決しようとする技術として本
出願人の先願になる特願平７−４２４５８号の提案があ
る。次にこの先願の技術内容を簡単に説明する。この先
願では先行車との車間距離のような先行対象物までの距
離を、光センサアレイを有する受光器を用いて安定，正
確かつ簡単に求め、距離測定装置を低コスト化しようと
するものである。図３はこの先願の技術を車間距離測定
装置に適用した場合の構成例を示すものであり、車間距
離を測定すべき先行対象物としての先行車１６が、図示
されていない自車輛と同一の車線を走行している。

【００１２】結像レンズ１，２は光軸間隔Ｂを隔てて配
置され、受光器３，４は焦点距離ｆ（便宜上、図示せ
ず）の位置に配置される。受光器３は、光軸に対して垂
直な平面内に平行に配設されたｍ本の光センサアレイ３
ｌ〜３ｍからなり、同様に受光器４は、光軸に対して垂
直な平面内に平行に配設されたｍ本の光センサアレイ４
ｌ〜４ｍからなり、３ｌと４ｌ，３ｉと４ｉ，３ｍと４
ｍが同一の視野を有するように並設されている。

【００１３】結像レンズ１により結像された対象物の像
は、受光器３の光センサアレイ３ｌ〜３ｍにより像信号
３０ｌ〜３０ｍに変換され、同様に結像レンズ２により
結像された対象物の像は、受光器４の光センサアレイ４
ｌ〜４ｍにより像信号４０ｌ〜４０ｍに変換され、夫々
信号処理部５に出力される。信号処理部５は増幅器５１
ｌ〜５１ｍ及び５２ｌ〜５２ｍ，Ａ／Ｄ変換器５３ｌ〜
５３ｍ及び５４ｌ〜５４ｍ，記憶装置５５からなり、受
光器３の光センサアレイ３ｌ〜３ｍからの像信号３０ｌ
〜３０ｍは増幅器５１ｌ〜５１ｍにより増幅され、Ａ／
Ｄ変換器５３ｌ〜５３ｍによりディジタルデータ変換さ
れて像データ３１ｌ〜３１ｍとして記憶装置５５に格納
される。

【００１４】同様に、受光器４の光センサアレイ４ｌ〜
４ｍからの像信号４０ｌ〜４０ｍは増幅器５２ｌ〜５２
ｍにより増幅され、Ａ／Ｄ変換器５４ｌ〜５４ｍにより
ディジタルデータに変換されて像データ４１ｌ〜４１ｍ
として記憶装置５５に格納される。距離検出回路６は、
図１３と同様にマイクロコンピュータによって構成され
ており、記憶装置５５に記憶された左右の像データ３１
ｌ，４１ｌ、３１ｉ，４１ｉ、３１ｍ，４１ｍから各光
センサアレイ３ｌ，４ｌ、３ｉ，４ｉ、３ｍ，４ｍの測
定視野内で測距範囲内の対象物までの距離を算出する。

【００１５】距離ブロック図抽出部７では、図７及び図
８に示すように測定視野２２内の測距範囲２３をｍ×ｎ
（ｍ：片側の光センサアレイ数を示す自然数、ｎ：光セ
ンサアレイ内の測定ウインドウ数を示す自然数）個の距
離ブロックとして番地付けし、各ブロックにおける測定
距離情報を集めた距離ブロック図２４を作成する。この
距離ブロック図はｍ×ｎ個の測距データの集まりという
ことができる。

【００１６】ここでは、例として光センサアレイ数ｍが
７、光センサアレイ長手方向の測定ウインドウ数ｎが１
２の場合を図７，図８によって説明する。これらの図に
おいて、測距範囲２３の上から順に光センサアレイをＡ
１〜Ａ７とし、左から順に光センサアレイ長手方向の測
定点をＷ１〜Ｗ１２とし、光センサアレイＡｉ上の測定
点Ｗｊにおける測定距離をＬｉｊで表す。図示例では測
定視野２２内の７×１２点の距離検出が可能であり、そ
の結果、図８のような距離ブロック図２４が抽出され
る。

【００１７】ここで、光センサアレイ長手方向の複数点
の測距原理を図９を用いて説明する。この場合の距離測
定装置の構成は図１３とまったく同様であり、異なるの
は各センサアレイが複数の領域（測定ウインドウ）に区
画されることである。なお、図９では光センサアレイが
３つの領域，，に区画された場合を例示してい
る。

【００１８】距離測定の対象物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ が距離
測定装置の一点鎖線で示された３つの方向、すなわち中
心線方向とその両側の角度αの方向とに、夫々距離
Ｌ₁ ，Ｌ ₂ ，Ｌ₃ を隔てて位置するものとする。各光セ
ンサアレイ３，４の３つの領域，，は、夫々対象
物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ に対応する。言い換えれば、各光セ
ンサアレイ３，４の領域に同時に結像するのが中心線
の左側の角度αの方向にある対象物Ｏ₁ に関するもので
あり、同様に領域，に同時に結像するのが夫々中心
線方向、右側の角度αの方向にある対象物Ｏ₂ ，Ｏ₃ に
関するものである。そして、各対象物Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃
までの距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ は次の数式４〜数式６によ
って表される。なお、これらの数式における各距離Ｂ，
ｆ，Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ２３
は図９に示すとおりである

【００１９】

【数４】Ｌ₁ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２１−Ｕ１１）

【００２０】

【数５】Ｌ₂ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ２２＋Ｕ１２）

【００２１】

【数６】Ｌ₃ ＝Ｂ・ｆ／（Ｕ１３−Ｕ２３） 各光センサアレイ３，４の像データに基づいて、各シフ
ト量（Ｕ２１，Ｕ１１，Ｕ２２，Ｕ１２，Ｕ１３，Ｕ２
３）は距離検出回路６によって求められるから、数式４
〜数式６によって各距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ を求めること
ができる。

【００２２】このようにして得られた距離ブロック図抽
出部７からの距離信号１２は、図３における距離選択部
８へ出力される。距離選択部８では、距離信号１２の距
離度数分布をとり、距離信号１２の中から先行車１６ま
での距離のみを選択し、距離信号１３として移動平均処
理部９へと出力する。次に、距離選択部８の動作原理を
図１０を参照しつつ説明する。図１０において、横軸に
階級幅ΔＬをもつ距離階級Ｋを設け、縦軸は夫々の階級
に属する度数値Ｙを示す。このようにして距離信号１２
を分別する。ここで、図１１に示されるように、測距範
囲２３内における先行車１６の占める大きさは先行車１
６までの車間距離によって異なり、従って先行車１６ま
での距離を測っていると考えられる測定データの点数も
車間距離によって異なってくる。

【００２３】一般に、車間距離がｎ倍になると測定範囲
内における先行車１６の占める大きさは相似の関係から
（１／ｎ）² になる。すなわち、先行車１６までの距離
を測定している測定データの点数も（１／ｎ）² になる
と容易に推測される。従って、ある距離で先行車１６ま
での距離を測定している測定データの点数、つまり度数
値は数式７により与えられる。

【００２４】

【数７】Ｙ＝ａ／Ｋ² （Ｙ：度数値，ａ：定数，Ｋ：
距離階級（距離）） 定数ａは先行車１６そのものの大きさや距離測定装置の
形状によって決まるものであり、ここではその具体的な
求め方についての記述は省略する。この曲線Ｙを図１０
に破線で示し、この曲線Ｙの上領域まで伸びている度数
値をもつ距離階級Ｋの中央値Ｌ（＝（Ｋ２＋Ｋ３）／
２）を先行車１６までの測定距離の候補値とし、距離信
号１３として移動平均処理部９へ出力する。

【００２５】移動平均処理部９では、距離信号１３に基
づいて前述した７×１２の距離ブロックの大きさの範囲
内で移動平均処理を行い、各移動平均位置での距離平均
値，標準偏差／距離平均値の移動平均処理結果１４を、
先行対象物認識部としての先行車認識部１０に送信す
る。移動平均処理の演算原理を図１２を用いて説明す
る。先ず、距離信号１３（距離階級の中央値Ｌ）から移
動平均をとるｉ×ｊ（ｉ：ｍ以下の自然数，ｊ：ｎ以下
の自然数）の距離ブロックの大きさを決定する。この距
離ブロックの大きさは、距離信号１３による先行車１６
までの車間距離，先行車１６そのものの大きさ，距離測
定装置の形状によって決まるものであり、ここではその
具体的な求め方についての記述は省略する。

【００２６】以下では、前述した７×１２の距離ブロッ
ク図を例にとって移動平均処理を説明する。ここで移動
平均をとる距離ブロックの大きさを３×６とした場合、
図１２（ａ）の移動平均をとった結果は図１２（ｂ）〜
（ｄ）で表される。Ｌｉｊをｉ番目のセンサアレイ上の
ｊ番目のウインドウ位置における測定距離とすると、図
１２（ｂ），（ｃ），（ｄ）におけるＡｉｊ，Ｓｉｊ，
Ｄｉｊは下記の数式８〜数式１０にて表される。

【００２７】

【数８】

【００２８】

【数９】

【００２９】

【数１０】Ｄｉｊ＝Ｓｉｊ／Ａｉｊ なお、数式８において、ＡＶＧは距離平均値である。例
えば、図１２（ａ）において斜線部の距離の平均値が図
１２（ｂ），標準偏差が図１２（ｃ），標準偏差／距離
平均値が図１２（ｄ）の夫々斜線部で表される領域であ
る。

【００３０】先行対象物認識部としての先行車認識部１
０は、移動平均処理部９と接続されており、移動平均処
理部９から送信された移動平均処理結果１４としての距
離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値に基づき、
前方の測定対象物が先行車１６であるか否かを判定す
る。この判定には移動平均をとる距離ブロックの左上を
ＬｉｊとするＤｉｊの値が用いられ、この値がある規格
値ｂよりも小さい場合には、測定視野内のＬｉｊにおけ
る移動平均位置において、距離平均値Ａｉｊにより表さ
れる車間距離に先行車１６があると判定し、先行車１６
の位置及び先行車１６までの車間距離を先行車の情報１
５として外部の警報位置等へ出力する。

【００３１】上述した例における処理のフローチャート
を図４に示す。すなわち、距離検出回路６は信号処理部
５の記憶装置５５内のデータを用いてｍ×ｎ個の測定距
離情報を算出し（Ｓ１）、これに基づいて距離ブロック
図抽出部７が距離ブロック図を作成する（Ｓ２）。その
後、距離選択部８は距離度数分布をとり（Ｓ３）、距離
階級Ｋの中央値Ｌを抽出する（Ｓ４）。

【００３２】移動平均処理部９は、上記中央値Ｌに基づ
いて移動平均をとる距離ブロックの大きさｉ×ｊを決定
し（Ｓ５）、このｉ×ｊのエリアによりｍ×ｎのエリア
の移動平均を求める（Ｓ６）。次に、各移動平均位置で
の距離平均値，標準偏差，標準偏差／距離平均値を算出
し、これらを先行車認識部１０に送信する（Ｓ７）。

【００３３】先行車認識部１０では、標準偏差／距離平
均値と規格値ｂとを比較し（Ｓ８）、その結果、先行車
ありと判断された場合（Ｓ９１）には移動平均位置を先
行車の位置、距離平均値を先行車までの車間距離として
出力する（Ｓ１０）。また、先行車なしと判断された場
合（Ｓ９２）にはそのまま処理を終了する。ところで、
上記の装置を実現させるには、先行車１６を確実にとら
えるために測定視野ができるだけ広いことが望ましい。
このために光センサアレイを長手方向に長くする、光セ
ンサアレイの一対を複数個，数多く配置するといったこ
とが考えられるが、このような方法では装置が大きくな
る。受光器の端部分で結像レンズの収差により像のぼけ
が大きくなり特性が劣化する、増幅器，Ａ／Ｄ変換器等
の処理回路が複雑になるといった問題がある。

【００３４】従って、図５の構成例では距離測定装置本
体１００を、その光軸線が放射状方向をとるように揺動
させる構成としている。図５において、制御回路部１８
は距離測定装置揺動用モータ１７と信号処理部５とに接
続され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処理部
５に送信している。モータ１７は測定装置本体１００と
機械的に接続されており、制御信号１９に基づいて光軸
線を放射状方向にとるように測定装置本体１００を揺動
させる。

【００３５】また、図６の構成例では距離測定装置を、
定置される測定装置本体１００と、この測定装置本体１
００に放射状方向からの光を入射させるべく揺動する反
射ミラー２１とを有する構成としている。制御回路部１
８は反射ミラー駆動用モータ１７と信号処理部５とに接
続され、制御信号１９，２０をモータ１７と信号処理部
５に出力している。モータ１７は反射ミラー２１に機械
的に接続されており、制御信号１９に基づいて測定装置
本体１００に放射状方向からの光を入射させるように反
射ミラー２１を揺動させる。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】上述した先願の技術に
基づく車間距離測定装置は、同一距離のデータの集まり
を生ずる対象物の大きさが車輛と同じであればこの対象
物を先行車と判定する。しかしながらこの方式では車輛
と同じような大きさの、例えば看板，壁などの対象物を
先行車と誤認識してしまうという問題がある。

【００３７】そこで本発明はこの問題を解消できる車輛
識別装置を提供することを課題とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の車輛識別装置は、路面にほぼ平行な光
軸を持つ光学系（結像レンズ１又は２）の結像面上に、
（受光器３又は４として）１又は複数の光センサアレイ
（３ｌ〜３ｍ又は４ｌ〜４ｍ）をその長手方向がほぼ水
平となるように所定間隔で並列に配置した装置であっ
て、この各光センサアレイ毎に、当該の光センサアレイ
上に長手方向に並ぶ各光センサ素子が検出した画素の濃
度データを光センサ素子の座標順に配列してなる画像の
濃度分布データ列を微分し、この微分データ列上におけ
る隣接する正負のピーク値（エッジピークＥ１１〜Ｅ３
２など）間の距離としての画像エッジ間距離（Ｄ１〜Ｄ
５など）を抽出する画像エッジ抽出手段（画像エッジ抽
出部６２）と、同一の光センサアレイの微分データ列か
ら（Ｄ１，Ｄ５などの）ほぼ等しい２つの画像エッジ間
距離が抽出されたときは、光軸方向に車輛が有ると推定
する車輛識別手段（左右対称性判別部６３）とを備えた
ものとする。

【００３９】また請求項２の車輛識別装置では、請求項
１に記載の車輛識別装置は、先行車（１６）との距離を
測定する（先行車認識部１０等からなる）車間距離測定
装置と組合わされたものであるようにする。また請求項
３の車輛識別装置では、請求項２に記載の車輛識別装置
において、前記光センサアレイは車間距離測定装置と共
用されるものであるようにする。

【００４０】また請求項４の車輛識別装置は、請求項２
又は３に記載の車輛識別装置において、前記車間距離測
定装置（の移動平均処理部９，先行車認識部１０など）
によって、前記光センサアレイ上における先行車に対応
すべき画像領域（距離ブロック）が検出されたときは、
この画像領域内の光センサ素子に基づく前記画像の濃度
分布データ列（抽出データ列ＳＤ２〜ＳＤ４など）を抽
出し、前記画像エッジ抽出手段及び車輛識別手段に夫々
その処理を行わせる手段（センサデータ抽出部６１）を
備えたものとする。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
要部の構成図である。同図においては図３に対しセンサ
データ抽出部６１，画像エッジ抽出部６２，左右対称性
判別部６３が新設されている。図２は本発明の動作説明
図で同図（ａ）は図７に例示した測定視野２２の測距範
囲２３内にある先行車の画像を示し、同図（ｂ）は先行
車の画像領域を横切る光センサアレイＡ２〜Ａ５のうち
のアレイＡ４の、前記画像領域内の各光センサ素子の検
出した抽出データ列ＳＤ４によって示される画像濃度の
分布（つまり光センサ素子の検出した画像濃度（縦軸）
と、その光センサ素子の光センサアレイ上（水平軸上）
の座標（横軸）との関係）を示し、同図（ｃ）は同図
（ｂ）の微分値を示す。

【００４２】次に図２を参照しつつ図１を説明する。図
１のセンサデータ抽出部６１は左右の光センサアレイの
群３ｌ〜３ｍ又は４ｌ〜４ｍのうちの何れか一方の群に
相当する、図２（ａ）の例に示す光センサアレイＡ１〜
Ａ７のうち、先行車認識部１０が先行車ありと認識した
距離ブロック（図１２の例では距離データＬ２２を左上
隅とする縦３×横６の距離データからなるブロック）を
横切る３つの光センサアレイＡ２，Ａ３，Ａ４の夫々に
ついての、この距離ブロック内のウインドウ領域に含ま
れる各光センサ素子の検出データ（これは先行車と認識
した対象物の像についての各光センサ素子が検出した画
素のＡ／Ｄ変換データで、その画素の明るさ（濃度）を
示す値である）の列ＳＤ２〜ＳＤ４を記憶装置５５から
抽出する。

【００４３】この抽出された光センサアレイＡ２〜Ａ４
別の光センサ素子の配列順に並ぶ検出データ列ＳＤ２〜
ＳＤ４は、夫々光センサアレイＡ２〜Ａ４上の画像濃度
の分布を示し、図２（ｂ）はこのうち抽出データ列ＳＤ
４に基づく光センサアレイＡ４上の画像濃度分布を示
す。図２（ｂ）の例ではこの画像濃度分布内に先行車の
左右の後部ライトの画像部に対応する濃度ピークＰ１，
Ｐ３と、ナンバプレートの画像部に対応する濃度ピーク
Ｐ２が表れている。

【００４４】図１の画像エッジ抽出部６２は抽出データ
列ＳＤ２〜ＳＤ４を夫々微分し、抽出データ列内に含ま
れる画像の両端エッジを検出する。この例では抽出デー
タ列ＳＤ４の微分によって、図２（ｃ）に示すように、
先行車の左側の後部ライトの両端の正，負のエッジピー
クＥ１１，Ｅ１２と、ナンバプレートの両端の正，負の
エッジピークＥ２１，Ｅ２２と、また右側の後部ライト
の両端の正，負のエッジピークＥ３１，Ｅ３２が夫々検
出される。

【００４５】画像エッジ抽出部６２はこのような隣接す
る正負１組のエッジピークが１つの画像の両端を表すも
のとして、微分値データ列から順次エッジ間の距離Ｄ１
〜Ｄ５を求める。次に左右対称性判別部６３は、このエ
ッジ間距離Ｄ１〜Ｄ５から対象物の左右の対称性を判別
する。この例では、

【００４６】

【数１１】 Ｄ１≒Ｄ５ ・・・（１１−１） Ｄ２≒Ｄ４ ・・・（１１−２） であることから、対象物が左右対称であると判別し、先
行する対象物が正しく車輛であると識別する。

【００４７】但し対象物の左右対称性の判別には数式
（１１−１），（１１−２）のように複数の条件が満足
されず、例えば数式（１１−１）又は（１１−２）の何
れか一方のみが満足されても左右対称性ありと判別す
る。図１の例では先行車認識部１０によって先行車と做
される対象物の画像領域についての、光センサアレイの
画像濃度分布（光センサ素子の検出データ列）中の左右
対称画像の存在を調べたが、逆に図１の手段６〜１０の
処理を経る以前に各光センサアレイ、例えば３ｌ〜３ｍ
別の全体の画像濃度分布（全ての光センサ素子の検出デ
ータ列）について夫々画像エッジ抽出部６２，左右対称
性判別部６３の処理を行い、この光センサアレイ別の画
像濃度分布から得られた画像エッジ間距離を一般にＤ
１，Ｄ２，・・・，ＤＮとしたとき、この中にＤｉ＝Ｄ
ｊ（但し（ｉ≠ｊ ｉ＝１〜Ｎ，ｊ＝１〜Ｎ）の関係が
あれば、これを先行車の候補の画像部分として、その画
像領域について手段６〜１０による先行車の距離測定を
含む認識処理を行ってもよい。

【００４８】

【発明の効果】一般に車輛はその背後にライトなどの外
見から判る左右対称の装備を持っている。本発明では路
面にほぼ平行な光軸を持つ光学系の結像面上に、長手方
向をほぼ水平にした１又は複数の光センサアレイを所定
間隔で、並列に配置し、この各光センサアレイ上の画像
濃度分布の微分値から光センサアレイ上の画像のエッジ
間距離を求め、エッジ間距離の等しい２画像の存在を判
別して、左右対称構造の対象物としての先行車の存在を
推定するようにしたので、先行車の存在の可能性を簡単
に推定識別することができる。さらにこの識別装置と車
間距離測定装置とを組合せることによって、正しく先行
車と確認される対象物との距離を測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての構成図

【図２】図１の動作説明図

【図３】先願技術に基づく車間距離測定装置の構成例を
示す図

【図４】図３の装置の処理を示すフローチャート

【図５】図３の撮像機構部の異なる例を示す構成図

【図６】図３の撮像機構部の他の異なる例を示す構成図

【図７】図３の測定視野と測距範囲の説明図

【図８】図３の距離ブロック図を示す模式図

【図９】図３の受光センサアレイ長手方向の複数点の測
距原理を示す図

【図１０】図３の距離選択部の動作原理を示す図

【図１１】図３の測定視野内の先行車の大きさを示す図

【図１２】図３の移動平均処理部の動作原理を示す図

【図１３】先願以前の技術に基づく車間距離測定装置の
構成図

【図１４】図１３の距離算出の原理を示す図

【図１５】図１３の距離検出回路の動作原理を示す図

【図１６】図１３の車間距離検出における正常時の画像
を示す図

【図１７】図１３の車間距離検出における不都合を示す
図

【符号の説明】

１，２ 結像レンズ ３，４ 受光器 ５ 信号処理部 ６ 距離検出回路 ７ 距離ブロック図抽出部 ８ 距離選択部 ９ 移動平均処理部 １０ 先行車認識部 １１，１２，１３ 距離信号 １４ 移動平均処理結果 １５ 先行車の情報 １６ 先行車 １７ モータ １８ 制御回路部 １９，２０ 制御信号 ２１ 反射ミラー ２２ 測定視野 ２３ 測距範囲 ２４ 距離ブロック図 ５５ 記憶装置 ６１ センサデータ抽出部 ６２ 画像エッジ抽出部 ６３ 左右対称性判別部 １００ 距離測定装置本体 ＳＤ２〜ＳＤ４ 抽出データ列 Ｐ１〜Ｐ３ 濃度ピーク Ｅ１１〜Ｅ３２ エッジピーク Ｄ（Ｄ１〜Ｄ５） エッジ間距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−210848（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−249652（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243491（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−535（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−28975（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331335（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16 G06T 1/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】路面にほぼ平行な光軸を持つ光学系の結像
   面上に、１又は複数の光センサアレイをその長手方向が
   ほぼ水平となるように所定間隔で並列に配置した装置で
   あって、 この各光センサアレイ毎に、当該の光センサアレイ上に
   長手方向に並ぶ各光センサ素子が検出した画素の濃度デ
   ータを光センサ素子の座標順に配列してなる画像の濃度
   分布データ列を微分し、この微分データ列上における隣
   接する正負のピーク値間の距離としての画像エッジ間距
   離を抽出する画像エッジ抽出手段と、 同一の光センサアレイの微分データ列からほぼ等しい２
   つの画像エッジ間距離が抽出されたときは、光軸方向に
   車輛が有ると推定する車輛識別手段とを備えたことを特
   徴とする車輛識別装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車輛識別装置は、 先行車との距離を測定する車間距離測定装置と組合わさ
   れたものであることを特徴とする車輛識別装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の車輛識別装置において、 前記光センサアレイは車間距離測定装置と共用されるも
   のであることを特徴とする車輛識別装置。
4. 【請求項４】請求項２又は３に記載の車輛識別装置にお
   いて、 前記車間距離測定装置によって、前記光センサアレイ上
   における先行車に対応すべき画像領域が検出されたとき
   は、この画像領域内の光センサ素子に基づく前記画像の
   濃度分布データ列を抽出し、前記画像エッジ抽出手段及
   び車輛識別手段に夫々その処理を行わせる手段を備えた
   ことを特徴とする車輛識別装置。