JP7311468B2 - 車両識別装置 - Google Patents

Description

本発明は、夜間、車両の前方にある車両を識別する車両識別装置に関する。

夜間、車両の走行中に、前方にある光源を検出し、その光源が車両のものであるか否かを識別して、ヘッドランプ制御を含む運転支援システム等の車両制御が行われている。車両の前方の光源としては、前走車のテールランプ、対向車のヘッドランプの他に路側に設置された反射板からの反射光がある。これらの光源を識別するために、特許文献１では、先行車のテールランプの赤色光と反射板や外乱光の白色光を判別して、車両を認識している。

特開２００７－３０００５４号公報

車両以外の光源から発せられた光が車両のテールランプからの光と同色であった場合、車両以外の光源を車両の光源と誤って判別するおそれがあり、識別の精度が悪くなる。精度よく識別するには、車両以外の光源に関する情報を取得して、車両以外の光源を特定しなければならず、処理が煩雑となる。

本発明は、上記に鑑み、夜間の走行中に前方の車両を簡易に精度よく識別できる車両識別装置の提供を目的とする。

本発明の車両識別装置は、車両の前方を撮像する撮像部と、撮像部からの撮像情報により光源を検出する光源検出部と、検出された光源から車両の光源を識別する車両判定部とを有するものであって、検出された光源に対して、この光源の車幅方向の一側における他の光源の有無を確認する光源確認部を有し、車両判定部は、他の光源の有無に応じて、検出された光源が車両のものか車両以外のものかを判別する。

前走車と路側の反射板のように、前方の車両の光源の位置と車両以外の物体の光源の位置に相対関係があるとき、１つの光源に対して車幅方向の一側に他の光源があるか否かによって、その光源が車両のものであるかを判別できる。例えば、左側通行の場合、前走車の左側には路側の反射板がある。したがって、光源の左側に他の光源があるとき、その光源は車両のものとなる。光源の左側に他の光源がないとき、その光源は車両以外、例えば反射板のものとなる。

本発明によると、夜間の走行中に、撮像された画像に映った光源からでは車両か車両以外の物体が判別できない場合でも、各光源の位置関係に基づいて車両を確実に識別することができる。

本発明の実施形態の車両識別装置の概略構成図 前方の車両と反射板およびセンタラインの位置関係を示す図 前走車のテールランプおよび路側の反射板による光源が映った画像を示す図 撮像された画像から車両を識別するときのフローチャート 前走車の光源と反射板の光源との位置関係を示す図

本発明の実施形態に係る運転支援システム等の車両制御に使用される車両識別装置を図１に示す。車両の前方の物体を識別するための車両識別装置は、夜間の走行中における車両制御の１つとしてヘッドランプ１の作動を制御するヘッドランプ制御装置２に接続され、車両の前方を撮像する撮像部３と、撮像部３によって撮像された撮像情報を解析して、前走車等の車両を含む物体を識別する画像処理装置４とを備えている。撮像部３は、車室の前側に設置されるステレオカメラとされる。画像処理装置４は、ＣＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサ、メモリ、車内通信インターフェースによって構成される。

そして、夜間に車両の前方の物体を識別するために、画像処理装置４は、撮像部３からの撮像情報に基づいて光源を検出して、検出された光源に基づいて車両と車両以外の物体とを識別する。そのため、画像処理装置４は、撮像部３が撮像した画像から光源を検出する光源検出部５と、検出された光源の位置関係から前方の物体を識別する車両判定部６とを有する。撮像部３はステレオカメラにより３次元的な画像を撮像するが、上記の画像処理装置４は、平面画像で処理する。そのため、１つのカメラで撮像した画像を取得して解析処理する。これにより、処理時間を短縮でき、すばやく車両を識別することができる。

図２に示すように、左側通行では、走行中の車両の前方に存在する物体として、前走車１０、対向車１１といった車両の他に、路側に設置された反射板１２、照明灯等があり、前走車１０のテールランプ１３、対向車１１のヘッドランプ１４、照明灯のように自ら光を発する物体、自車のヘッドランプ１からの光を反射する反射板１２が光源となる。反射板１２には、走行している車線の路側の反射板１２以外に、対向車線の路側の反射板１５、センタライン１６がある。

光源検出部５は、撮像された画像において歪補正等の画像前処理を行ってから、明るい領域を探して、光源を検出する。すなわち、光源検出部５は、所定以上の大きさおよび所定の輝度以上を有する明るい領域を探して、その領域を光源として抽出し、その領域の色を判別することにより、光源を識別する。車両判定部６は、光源の色に基づいて車両か車両以外の物体かを判別する。光源の色が赤色の場合、前走車１０であると判定する。光源の色が白色の場合、輝度に基づいて明るい光源は対向車１１であると判定する。光源の輝度が小さい場合、さらに光源の位置に基づいて、反射板１２，１５あるいはセンタライン１６と判定する。

通常、光源の色としては、前走車１０のテールランプ１３は赤色、対向車１１のヘッドランプ１４は白色、反射板１２，１５は白色あるいはオレンジ色、センタライン１６は白色が考えられるが、国、地域によっては、反射板１２から反射される光がテールランプ１３と同じ赤色の場合がある。この場合、光源の色は同じとなり、前走車１０のテールランプ１３と路側の反射板１２との判別が困難となる。ここで、撮像された画像では、遠近法によって車幅方向の一側に向かうほど車線の外側に向かっていく。左側通行の場合、左上側が車線の外側になる。図３に示すように、走行している車線側の反射板１２は、左下側から右斜め上方向に向かって並んで見える。前走車１０に対して、反射板１２は常に左側から左上側にかけて位置する。すなわち、前走車１０のテールランプ１３の左上側には反射板１２があるといった車両の走行位置と反射板１２の設置位置には、一定の相対関係がある。したがって、光源の左上側に他の光源がある場合、その光源は車両のテールランプ１３であり、光源の左上側に他の光源がない場合、その光源は車両以外の物体、すなわち反射板１２である。

このように、走行中の車両と反射板１２との位置関係に基づいて、夜間の走行中に検出された光源から車両と車両以外の物体を識別することができる。そのため、画像処理装置４は、検出された光源に対して、この光源の車幅方向の一側における他の光源の有無を確認する光源確認部７を有している。光源確認部７は、同じ色の光源をグループ化し、グループ内で各光源の位置を判別して、車幅方向の一側、すなわち左上側に他の光源があるか否かを確認する。なお、光源の色が類似する色の場合でも、その光源を同じグループにしてもよい。

夜間に車両が走行しているとき、撮像部３が車両の前方を撮像する。画像処理装置４は撮像部３から撮像情報を取得する。図４に示すように、光源検出部５は、撮像された画像において歪補正等の画像前処理を行ってから、所定の条件を満たす明るい領域を抽出して、光源を検出する。すなわち、光源検出部５は、所定値以上の輝度を有する所定の大きさ以上の領域を抽出して、この領域が発する光の色を判別して、この領域を光源として識別する。これにより、撮像された画像における光源の位置と色が検出される。

撮像された画像に、同じ色の光源が複数ある場合、光源確認部７は、同じ色の光源をグループ化し、各光源の左上側に他の光源、すなわち同色の光源があるか否かを判別する。図５に示すように、ａ～ｉの光源において、ａ～ｅの光源では、左上側に他の光源を確認できない。ｆ～ｉの光源では、左上側に他の光源を確認できる。したがって、ａ～ｅの光源は反射板１２となり、ｆ～ｉの光源は車両となる。

車両判定部６は、光源の色および明るさ、各光源に対する周囲の光源の有無に基づいて車両と車両以外の物体を判別する。白く明るい光源で左上側に他の光源がない光源は、対向車１１のヘッドランプ１４と判定する。赤い光源で左上側に他の光源がある場合、前走車１０のテールランプ１３と判定する。赤い光源で左上側に他の光源がない場合、路側の反射板１２と判定する。

また、反対車線の路側に反射板１５がある場合、光源の色は赤色であるが、対向車１１のヘッドランプ１４は白色であるので、各光源の左上側には、同じ色の他の光源はなく、反対車線の路側の反射板１５であると判定される。

センタライン１６による反射光が白色の場合、対向車１１のヘッドランプ１４と同じ色となる。対向車１１が遠い場合、両者の光源の輝度の差が小さいと車両を識別できなくなる。この場合でも同様に周囲の光源の有無を確認することにより、車両と他の物体とを識別できる。すなわち、光源確認部７は、白色の光源の左側に同色の他の光源があるか否かを確認する。左下側および左上側に他の光源がある場合、その光源は対向車１１のヘッドランプ１４となる。左下側および左上側に他の光源がない場合、その光源はセンタライン１６となる。

上記のように、前方の車両が識別されると、画像処理装置４は、ボディＥＣＵからなるヘッドランプ制御装置２にハイビーム制御信号を出力し、ヘッドランプ１の作動が制御される。ヘッドランプ１は、配光可変ヘッドランプ（ＡＤＢ）とされ、ヘッドランプ制御装置２は、ハイビーム制御信号が入力されると、前走車１０や対向車１１などの前方に存在する車両に応じてハイビームの配光パターンを自動的に制御する。すなわち、車両以外の領域はハイビームとし、車両がある領域はロービームにする、あるいはハイビームを遮光する。

このように、車両が発する光と同色の光を発する車両以外の物体とを正しく識別できるので、車両のテールランプ１３とよく似た光源を間違って車両と誤判断することを防止できる。したがって、車両と路側の反射板１２とを正しく判別して、ヘッドランプ制御を精度よく行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。撮像部３はステレオカメラに限らず、単眼カメラであってもよい。上記の車両識別装置をヘッドランプ制御に限らず、運転支援システムに関する車両制御に使用してもよい。さらに、本発明の車両識別装置では、平面画像処理を行う安価な画像処理装置を活用できるが、３次元的な画像処理を行える画像処理装置を採用してもよく、より判定精度を上げることができる。

上記実施形態では、左側通行の場合であるが、右側通行の場合でも同様に適用できる。夜間の走行中、光源検出部５は、撮像された画像から光源を検出する。光源確認部７は、同じ色の光源をグループ化し、各光源の右上側に同色の光源があるか否かを判別する。車両判定部６は、車両と車両以外の物体を判別する。白く明るい光源で右上側に他の光源がない光源は、対向車１１のヘッドランプ１４と判定する。赤い光源で右上側に他の光源がある場合、前走車１０のテールランプ１３と判定する。赤い光源で右上側に他の光源がない場合、路側の反射板１２と判定する。ヘッドランプ制御装置２は、前方に存在する車両に応じてハイビームの配光パターンを自動的に制御する。

１ ヘッドランプ
２ ヘッドランプ制御装置
３ 撮像部
４ 画像処理装置
５ 光源検出部
６ 車両判定部
７ 光源確認部
１０ 前走車
１１ 対向車
１２ 反射板
１３ テールランプ
１４ ヘッドランプ
１５ 反射板
１６ センタライン

Claims (1)

1. 車両の前方を撮像する撮像部と、撮像部からの撮像情報により光源を検出する光源検出部と、検出された光源から光源の色に基づいて車両の光源を識別する車両判定部とを有する車両識別装置であって、同じ色の光源に対して、この光源の左上側あるいは右上側における他の光源の有無を確認する光源確認部を有し、車両判定部は、左側通行であれば左上に、右側通行であれば右上における同じ色の他の光源の有無に応じて、検出された光源が車両のものか車両以外のものかを判別することを特徴とする車両識別装置。

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