JPH08221700A

JPH08221700A - ストップランプ認識装置

Info

Publication number: JPH08221700A
Application number: JP5328195A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Izawa; 和幸井沢
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】認識対象の車両や撮像環境の変化にかかわら
ずストップランプの点灯を認識すること。【構成】自車１０の進行方向を撮像する撮像手段１
と、この撮像手段１からの画像データ１ａ中の特定色部
分１ｅを抽出する特定色部分抽出手段２と、画像データ
中１ｅの輝度データ１ｃを抽出する輝度データ抽出手段
３と、当該特定色部分１ｅの輝度データ１ｃが所定のし
きい値ｔｈを越えている場合に先行車２０のストップラ
ンプ２０ａの点灯と判定する判定手段４とを備え、判定
手段４が、輝度データ１ｃ中のしきい値ｔｈより大きい
輝度値であるストップランプ輝度Ｓ又はしきい値ｔｈよ
り小さい輝度値であるテールランプ輝度Ｔを検索する輝
度値検索部５と、当該ストップランプ輝度Ｓ又はテール
ランプ輝度Ｔに対する一定比率を目標値としてしきい値
ｔｈを更新するしきい値更新部６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストップランプ認識装
置に係り、特に、先行車のストップランプを走行中に認
識するストップランプ認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】夜間における先行車両のストップランプ
認識は、ランプ輝度がテールランプとストップランプの
二段階であるため、これを分離して識別する必要があ
る。識別方法としては、テールランプとストップランプ
のランプ輝度の統計的分布から決定される一定のしきい
値を設定し、このしきい値を境にストップランプの点灯
を認識することが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法では、ストップランプの輝度が車両毎に異なるため、
適当なしきい値を一意に定めることが難しい、という不
都合がある。特に、車種や経年変化を考慮したしきい値
を一意に定めることが難しい。

【０００４】また、この手法では、撮像した画像中のラ
ンプの輝度は、撮像光学系の絞りやシャッター速度ある
いは天候等の環境によって大きく左右されるため、適切
な調整が困難である、という不都合がある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する課題を改
善し、特に、認識対象の車両や撮像環境の変化にかかわ
らずストップランプの点灯を認識することのできるスト
ップランプ認識装置を提供することを、その目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、自車の進行方向を撮像する撮像手段
と、この撮像手段からの画像データ中の特定色部分を抽
出する特定色部分抽出手段と、画像データ中の輝度デー
タを抽出する輝度データ抽出手段と、当該特定色部分の
輝度データが所定のしきい値を越えている場合に先行車
のストップランプの点灯と判定する判定手段とを備えて
いる。このうち、この判定手段が、特定色部分の輝度デ
ータ中のしきい値より大きい輝度値である所定のストッ
プランプ輝度又はしきい値より小さい輝度値である所定
のテールランプ輝度を検索する輝度値検索部と、当該ス
トップランプ輝度又はテールランプ輝度に対する一定比
率を目標値としてしきい値を更新するしきい値更新部と
を備えた、という構成を採っている。

【０００７】第２の手段として、第１の手段の所定のス
トップランプ輝度が、特定色部分の輝度データ中のしき
い値より大きい輝度値の内最低値の輝度であり、所定の
テールランプ輝度が、特定色部分の輝度データ中のしき
い値より小さい輝度値の内最高値の輝度である、という
構成を採っている。

【０００８】また、第３の手段として、第１の手段の輝
度値検索部が、特定色部分の輝度データ中の輝度の最高
値を検索する機能を有し、しきい値更新部が、しきい値
より輝度の最高値が大きい場合にはストップランプ輝度
に基づいて当該しきい値を更新する機能と、しきい値よ
り輝度の最高値が小さい場合にはテールランプ輝度に基
づいてしきい値を更新する機能とを備えた、という構成
を採っている。

【０００９】第４の手段として、第１の手段のしきい値
更新部が、最新のテールランプ輝度と前回までのテール
ランプ輝度とによりテールランプ輝度の基準値を算出す
る機能と、最新のストップランプ輝度と前回までのスト
ップランプ輝度とによりストップランプ輝度の基準値を
算出する機能と、当該ストップランプ輝度の基準値がテ
ールランプ輝度の基準値に対して一定比率以内にないと
きにはストップランプ輝度の基準値を当該一定比率内の
値となるよう更新する機能と、当該更新したストップラ
ンプ輝度の基準値又は当該テールランプ輝度の基準値に
対する一定比率としてしきい値を更新する機能とを備え
た、という構成を採っている。

【００１０】本発明では、これらの手段によって、前述
した目的を達成しようとするものである。

【００１１】

【作用】第１の手段では、ストップランプ認識装置の動
作中、撮像手段が自車の進行方向を撮像すると、特定色
部分抽出手段は、この撮像手段からの画像データ中の特
定色部分を抽出し、輝度データ抽出手段は、画像データ
中の輝度データを抽出する。判定手段は、当該特定色部
分の輝度データが所定のしきい値を越えている場合に先
行車のストップランプの点灯と判定する。

【００１２】この判定手段は、輝度データを用いてしき
い値を逐次変動させている。まず、輝度値検索部が、輝
度データ中のしきい値より大きい輝度値であるストップ
ランプ輝度を検索し、またしきい値より小さい輝度値で
あるテールランプ輝度を検索する。先行車のストップラ
ンプやテールランプの状態に応じて、少なくともどちら
か一方の値が検索される。このストップランプ輝度は、
現在のしきい値によりストップランプの点灯と判定され
る輝度値である。一方、テールランプ輝度は、現在のし
きい値によりストップランプの点灯と判定されない輝度
値である。

【００１３】次いで、しきい値更新部は、当該ストップ
ランプ輝度又はテールランプ輝度に対する一定比率を目
標値としてしきい値を更新する。例えば、ストップラン
プ輝度の一定割合以上となるようなしきい値を設定し、
また、テールランプ輝度の一定倍以下となるようしきい
値を設定する。これは、ストップランプ輝度に対してし
きい値が低すぎると、テールランプをストップランプと
して誤認識する可能性があり、また、テールランプに対
してしきい値が高すぎると、ストップランプをテールラ
ンプとして誤認識する可能性があるためである。

【００１４】このため、しきい値更新部は、テールラン
プ輝度の下降やストップランプ輝度の上昇に伴ってしき
い値を変動させている。すると、先行車のテールランプ
の輝度とストップランプの輝度とは一定の比率であるた
め、しきい値はこの比率により定まるテールランプ輝度
とストップランプ輝度の間の値となる。従って、例えば
先行車が入れ替わってテールランプの輝度が低下した場
合、これに伴ってしきい値を下降させるよう更新するた
め、ストップランプが点灯したときに輝度値が前回より
下回っていてもこれを点灯と判定する。

【００１５】また、動作開始直後等テールランプの点灯
をストップランプの点灯と誤認識をしていても、ストッ
プランプの点灯によって、このストップランプ輝度に対
する比率によりしきい値を更新するため、更新されたし
きい値ではテールランプの点灯をストップランプの点灯
とは認識しなくなる。

【００１６】第２の手段では、輝度値検索手段が、しき
い値より上の輝度値の内最低値をストップランプ輝度値
として検索し、また、しきい値より下の輝度の内最高値
をテールランプ輝度として検索する。次いで、しきい値
更新部が、このしきい値より上の輝度の内最高値に対す
る一定比率を目標値として更新し、また、しきい値より
下の輝度の内最低値に対する一定比率を目標値として更
新している。このように、ストップランプ輝度及びテー
ルランプ輝度をしきい値に最も近い値としているため、
これらの輝度からの一定比率により良好な精度でしきい
値を更新することとなる。

【００１７】第３の手段では、しきい値の更新処理につ
いて次のように処理している。輝度値検索部が、輝度デ
ータ中の輝度の最高値を検索する。次いで、しきい値更
新部は、現在のしきい値より当該輝度の最高値が大きい
場合には検索されたストップランプ輝度に基づいて当該
しきい値を更新する。一方、しきい値より輝度の最高値
が小さい場合には、テールランプ輝度に基づいてしきい
値を更新する。

【００１８】このように輝度データ中の輝度の最高値に
基づいてしきい値の更新処理を行うため、ストップラン
プの点灯中と判定している間は、ストップランプ輝度に
基づいてしきい値の設定処理を行い、また、ストップラ
ンプの点灯中と判定していない間は、テールランプ輝度
に基づいてしきい値の更新処理を行うこととなる。

【００１９】第４の手段では、連続的なデータ処理を行
うため、テールランプ輝度とストップランプ輝度それぞ
れについて基準値を算出するようにしている。これは、
最新のテールランプ輝度と前回までのテールランプ輝度
とによりテールランプ輝度の基準値を算出し、また、最
新のストップランプ輝度と前回までのストップランプ輝
度とによりストップランプ輝度の基準値を算出する。

【００２０】さらに、テールランプの輝度とストップラ
ンプの輝度の比率はほぼ一定の範囲内であることから、
当該ストップランプ輝度の基準値が、テールランプ輝度
の基準値に対して一定比率以内ではないときに、ストッ
プランプ輝度の基準値を当該一定比率内となるよう更新
する。この一定比率は、例えば、ストップランプの輝度
の基準値がテールランプの輝度の基準値の２倍以上３倍
以内であるとする比率である。次いで、当該更新したス
トップランプの輝度の基準値又は当該テールランプの輝
度の基準値に対する一定比率としてしきい値を更新す
る。この各基準値としきい値間の比率は、第１又は第２
の手段と同様である。

【００２１】このようにすることによって、テールラン
プ輝度のみが検索される状態で、当該テールランプに対
応するストップランプの輝度を予測することができる。
例えば、先行車が入れ替わった場合、入れ替わった後の
車両のテールランプ輝度によりこの車両のストップラン
プ輝度を比率として予測し、この予測に基づいてしきい
値を変動させる。すると、このように先行車が入れ替わ
った場合であっても、ストップランプが点灯したときに
的確にこれを判別する。

【００２２】また、このようにストップランプ等の基準
値を算出し、これに基づいてしきい値の更新処理を行う
ため、撮像環境の瞬間的な変化などによるノイズの影響
を受けにくい判定処理を行っている。

【００２３】

【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２４】図１は、本発明によるストップランプ認識
装置の構成を示すブロック図である。ストップランプ認
識装置は、自車１０の進行方向を撮像する撮像手段１
と、この撮像手段１からの画像データ１ａ中の特定色部
分１ｅを抽出する特定色部分抽出手段２と、画像データ
１ａ中の輝度データ１ｃを抽出する輝度データ抽出手段
３と、当該特定色部分１ｅの輝度データ１ｃが所定のし
きい値ｔｈを越えている場合に先行車２０のストップラ
ンプ２０ａの点灯と判定する判定手段４とを備えてい
る。

【００２５】このうち、この判定手段４が、輝度データ
１ｃ中のしきい値ｔｈより大きい輝度値であるストップ
ランプ輝度Ｓ又はしきい値ｔｈより小さい輝度値である
テールランプ輝度Ｔを検索する輝度値検索部５と、当該
ストップランプ輝度Ｓ又はテールランプ輝度Ｔに対する
一定比率を目標値としてしきい値ｔｈを更新するしきい
値更新部６とを備えている。また、本実施例では、特定
色部分１ｅをラベリングしてラベル間の相関関係の有無
を判定することにより、テールランプ２０ｂ又はストッ
プランプ２０ａの点灯の有無を判定するランプ有無検出
部７を備えている。

【００２６】これを詳細に説明する。

【００２７】撮像手段１はカラー画像撮像手段であり、
一定の間隔でカラー画像データ１ａを特定色部分抽出手
段２と輝度データ抽出手段３とに出力する。撮像手段１
は、特定色部分抽出手段２が要求する特定色と、輝度の
変化を認識しうる画像データ１ａを得ることのできるも
のであればよい。本実施例ではＣＣＤカメラを用いてい
て、１秒間に３〜４回の間隔で撮像している。

【００２８】判定手段４は、しきい値ｔｈに基づいて先
行車２０のストップランプ点灯を判定する。さらに、次
回のストップランプ点灯認識のため、しきい値ｔｈを更
新している。また、ストップランプ点灯の判定結果は各
種装置に出力される。例えば、先行車との接近を警報す
る装置である。

【００２９】図２はハードウエア資源の構成を示すブロ
ック図である。本実施例では、撮像手段１からのカラー
画像データ１ａをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
３Ａと、データ変換用のマップを記憶したデータ変換用
ＲＯＭ３Ｂとを備えている。これらは、特定色部分抽出
手段２及び輝度データ抽出手段３として機能する。ＲＯ
Ｍ３ＢのアドレスはＡ／Ｄ変換器からのＲＧＢで表現さ
れる任意の色に対応していて、この任意の色に対する出
力（マップデータ）がＲＯＭ３Ｂに格納されているた
め、ＲＯＭ３Ｂは、入力された色信号に対して変換され
た出力結果（特定色抽出，輝度変換）が得られるデータ
変換器として機能する。この場合、ＣＰＵ４Ｂを介さず
動作するため、極めて高速に画像データ１ａの前処理を
行うことができる。

【００３０】また、判定手段４は、データ変換用ＲＯＭ
から出力されたデジタル信号を記憶する画像メモリ４Ａ
と、プログラムに基づいて各種データ処理を行うＣＰＵ
４Ｂとから構成される。

【００３１】図３はストップランプ等の認識に用いる画
像データの前処理過程を示すブロック図である。本実施
例では、特定色部分抽出手段２は、８ビットのＲＧＢデ
ジタル信号（原画像）１ｂの特定色部分１ｅを抽出して
１ビットの特定色抽出２値画像１ｄとしている。ここで
は、一般的なテールランプ２０ｂ及びストップランプ２
０ａの色を特定色としている。また、輝度データ抽出手
段３は、原画像１ｂから８ビット（２５６階調）のモノ
クロ輝度画像１ｃに変換する。

【００３２】図４はこれらの画像の一例を示す図で、図
４（ａ）は原画像の一例を示し、図４（ｂ）は特定色抽
出画像１ｄの一例を示す。原画像については、正確には
カラー多階調のデータであるが、図中簡略表記を用いて
いる。予め与えられた特定色のみを切り出すため、図４
（ｂ）に示すように先行車１０のストップランプ部分が
良好に抽出される。多少含まれるノイズについてはラベ
リング処理及びラベル間の相関関係の有無を判定するこ
とで除去している。ラベル間の相関関係は、連続する画
像間でラベルの位置及び大きさの変化が一定のしきい値
以内であるか否かによって確認している。

【００３３】本実施例は、先行車２０のストップランプ
２０ａの点灯の認識処理に際して、特に以下に示す３つ
の特徴点がある。

【００３４】（１）．第１に、テールランプの輝度とス
トップランプの輝度とが一定の比率にあることを利用し
て、画像データ１ａ中のストップランプ輝度Ｓ又はテー
ルランプ輝度Ｔに対する一定比率を目標値としてしきい
値ｔｈを更新している。

【００３５】ここでは、ストップランプ輝度又はテール
ランプ輝度に対するしきい値の比率を求め、この比率に
従ってしきい値を更新していく手法を採用している。例
えば、ストップランプの輝度対テールランプの輝度が
３：２である場合には、しきい値ｔｈは、ストップラン
プ輝度の２／３以上であり、また、テールランプ輝度の
１．５倍以下である。このため、テールランプ輝度Ｔの
みを撮像しているときに、このテールランプ輝度に応じ
たしきい値ｔｈを当該テールランプ輝度Ｔの１．５倍以
下に誘導する。このため、テールランプ２０ｂの点灯の
みを撮像しているときに、このテールランプによるスト
ップランプ２０ａの点灯の輝度を想定したしきい値に更
新することができる。

【００３６】このストップランプ輝度Ｓは、しきい値ｔ
ｈよりも輝度が高い輝度値であり、また、テールランプ
輝度Ｔはしきい値ｔｈよりも輝度が低い輝度値である。
より具体的には、ラベリングした画像データ中の特定色
部分１ｅ上の輝度値を、現在のしきい値ｔｈで分離す
る。本実施例では輝度データを８ｂｉｔとしているた
め、この輝度値は２５６階調の濃度値である。この分離
した各濃度値のうちのいずれかを各ランプ輝度として用
いている。

【００３７】これらのランプ輝度としては、しきい値に
最も近い値を用いるのが望ましい。従って、ストップラ
ンプ輝度Ｓはしきい値よりも上の輝度値の内最低値とな
り、テールランプ輝度Ｔはしきい値よりも下の輝度値の
内最高値となる。実際には、ストップランプ輝度又はテ
ールランプ輝度のみが存在する場合が通常であるため、
特定色部分１ｅのラベル中の最低値又は最高値である。
このようにしきい値に近い値を各ランプ輝度Ｓ，Ｔとす
ることによって、これらのランプ輝度Ｓ，Ｔから一定の
比率でしきい値の目標値を定めることができる。

【００３８】また、これらのランプ輝度Ｓ，Ｔとして
は、しきい値を境にしてそれぞれの輝度値の平均を取る
ようにしてもよいし、中心となる値でも良い。本実施例
では、しきい値を境にしてストップランプ輝度Ｓとテー
ルランプ輝度Ｔとに分離したことに特徴があり、如何な
る値をもってストップランプ輝度Ｓ等とするかは以下の
点を考慮して定めている。

【００３９】まず、しきい値の目標値との比率が安定し
ていることであり、次いで、検索等の処理工程数が少な
いことである。上記のように、現在のしきい値に一番近
い値が最も良好であった。しかし、ストップランプ輝度
Ｓとしては、例えばノイズの影響を考慮して平均を取る
ようにしても良いし、また、輝度の最高値であってもよ
い。

【００４０】（２）．第２に、特定色部分１ｅ中の最高
輝度値としきい値ｔｈとの関係によって処理を分岐して
いる。

【００４１】ランプ輝度Ｔ，Ｓを有効に用いるため、本
実施例では、画像データ中輝度の最高値としきい値ｔｈ
との関係によってどちらのランプ輝度Ｔ，Ｓを用いるか
定めている。このため、次の構成を採用している。

【００４２】輝度値検索部５が、輝度データ１ｃ中の輝
度の最高値Ｈを検索する機能を有し、しかも、しきい値
更新部６が、しきい値ｔｈより当該輝度の最高値Ｈが大
きい場合にはストップランプ輝度Ｓに基づいて当該しき
い値ｔｈを更新する機能と、しきい値ｔｈより当該輝度
の最高値Ｈが小さい場合にはテールランプ輝度Ｔに基づ
いてしきい値ｔｈを更新する機能とを備えている。従っ
て、テールランプ２０ｂのみを検出している場合にはテ
ールランプ輝度Ｔに基づいてしきい値ｔｈを算出し、一
方、ストップランプ２０ａのみを検出している場合には
ストップランプ輝度Ｓに基づいてしきい値ｔｈを更新し
ている。

【００４３】（３）．テールランプとストップランプの
輝度が一定比率であることを利用するため、ストップラ
ンプとして認識する輝度と、テールランプとして認識す
る輝度の基準値をそれぞれ算出している。この基準値
は、ストップランプ輝度Ｓやテールランプ輝度Ｔの連続
性と、各輝度の比率とを加味した値となる。具体的には
次のような構成としている。

【００４４】しきい値更新部６が、最新のテールランプ
輝度Ｔnと前回までのテールランプ輝度Ｔmとによりテー
ルランプ輝度Ｔの基準値Ｔtを算出する機能と、最新の
ストップランプ輝度Ｓnと前回までのストップランプ輝
度Ｓmとによりストップランプ輝度の基準値Ｓtを算出す
る機能とを備えている。これは、前回までの各ランプ輝
度の基準値Ｔt，Ｓtを最新のランプ輝度Ｔn，Ｓnで更新
することにより行っている。

【００４５】また、しきい値更新部６は、当該ストップ
ランプ輝度の基準値Ｓtがテールランプ輝度Ｔtの基準値
に対して一定比率以内にないときにはストップランプ輝
度Ｓtの基準値を当該一定比率内となるよう更新する機
能を備えている。これは、ストップランプ２０ａの輝度
がテールランプ２０ｂの輝度の２倍以上３倍以内とする
と、ストップランプ輝度の基準値Ｓtが更新された場合
には、この基準値Ｓtがテールランプ輝度の基準値の２
倍以下であるか否かを確認する。一方、テールランプ輝
度の基準値Ｔtが更新された場合には、ストップランプ
の基準値Ｓtがテールランプの基準値Ｔtの３倍以上であ
るかを確認する。

【００４６】ストップランプの基準値Ｓtがテールラン
プの基準値Ｔtに対して２倍以下又は３倍以上である場
合には、ストップランプの基準値Ｓtを当該比率内とな
るよう更新する。さらに、しきい値更新部６は、当該更
新したストップランプの輝度又は当該テールランプの輝
度に対する一定比率としてしきい値を更新する機能とを
備えている。

【００４７】この（３）．に示した基準値を用いる手法
によって、第１に、ストップランプとテールランプの輝
度の比を直接的に用いることができ、第２に、連続的な
輝度データ１ｃに不可避的に生じるノイズの影響を最小
限にすることができる。

【００４８】次に動作を説明する。

【００４９】図５はストップランプ認識処理の一例を示
すフローチャートである。夜間、先行車のストップラン
プ２０ａを認識するには、ランプの輝度変化を検出して
テールランプ２０ｂとストップランプ２０ａの区別を行
う必要がある。まず、撮像手段１が撮像した自車１０の
前方の画像データ１ａを取り込む（ステップＳ１）。次
いで、特定色部分抽出手段２が、画像データ１ａから特
定色部分１ｅを抽出し、このストップランプ抽出画像
（特定色部分１ｅ）をラベリングする（ステップＳ
２）。さらに、ラベルが存在する場合には（ステップＳ
３）、画面間におけるラベルの相関関係を確認する（ス
テップＳ４）。これは、前回撮像した画像データ１ａ
と、最新の画像データ１ａ間で、ラベルの位置及び大き
さの変化が所定のしきい値以内であるか否かのチェック
によって行っている。ラベルが存在しない場合（ステッ
プＳ３）、また、画面間に相関がない場合には（ステッ
プｓ４）、次画面へ処理を移行する。

【００５０】相関関係が確認された場合には、先行車の
ランプ２０ａ，２０ｂが点灯であると判定する（ステッ
プＳ５）。次いで、当該特定色部分１ｅのランプ輝度を
算出する（ステップＳ６）。これは、輝度の最高値Ｈの
検索処理である。さらに、この輝度の最高値Ｈがしきい
値ｔｈを越えている場合、（ステップＳ７）、ストップ
ランプ２０ａの点灯と判定する（ステップＳ８）。一方
輝度の最高値Ｈがしきい値を越えていない場合（ステッ
プＳ７）、テールランプ２０ｂの点灯と判定する（ステ
ップＳ９）。次いで、現在処理した画像に基づいてしき
い値ｔｈを更新する（ステップＳ１０）。

【００５１】図６はしきい値ｔｈを最新の画像データ１
ａに基づいて更新する処理の一例を示すフローチャート
である。図６に示す処理によって、図７に示すしきい値
の更新が行われる。まず、図６に示すフローチャート上
の用語を定義する。

【００５２】ランプ最高輝度Ｈ ..... lmp_max しきい値以上のランプ輝度の最低値Ｓ ..... lmp_u_min しきい値以下のランプ輝度の最高値Ｔ ..... lmp_l_max しきい値ｔｈ .....brt_th

【００５３】しきい値以上のランプ輝度の最低値lmp_u_minの基準値Ｓt ..... ave_u しきい値以下のランプ輝度の最高値lmp_l_maxの基準値Ｔt ..... ave_l

【００５４】また、ここでは、ave_uはave_lの２倍以上
３倍以下に収まるようにする。

【００５５】まず、輝度データ中の最高値lmp_maxを検
索する（ステップＳ２１）。次いで、しきい値以上のラ
ンプ輝度中の最低値lmp_u_min（ストップランプ輝度
Ｓ）を検索する（ステップＳ２２）。このlmp_u_min
は、ストップランプ２０ａの点灯として認識される最低
限の輝度値である。さらに、しきい値以下のランプ輝度
の最高値lmp_l_max（テールランプ輝度Ｔ）を検索する
（ステップＳ２３）。このlmp_l_maxは、ストップラン
プ２０ａの点灯として判定されない輝度の最高値であ
る。この３つの値の検索は、撮像した１画面毎に行って
いる。

【００５６】さらに、特定色データ上のラベル間の相関
関係により、当該画面中にランプが存在するか否かを判
定する（ステップＳ２５）。当該画面中にランプが存在
しない場合には、次画面に処理を移行する。

【００５７】ランプが存在する場合、輝度データ中の最
高値lmp_maxと現在のしきい値brt_thとを比較する（ス
テップＳ２６）。現在のしきい値brt_thが大きい場合に
は、lmp_l_maxを用いてテールランプ輝度の基準値ave_l
を次式（１）により更新する（ステップＳ２７）。

【００５８】 ave_l_n={ave_l_n-1 x (n-1) + lmp_l_max}/n .....式（１）

【００５９】ここで、１秒間に３〜４回のサイクルで撮
像する場合nは１０から３０としている。

【００６０】これによって、テールランプ輝度の基準値
ave_lが現在の画像による輝度データ１ｅ中の最高値lmp
_maxに近づく。この段階では、輝度データ中の最高値lm
p_maxはテールランプの点灯として扱われる。

【００６１】次いで、ステップＳ２６でテールランプ輝
度の基準値ave_lと、ストップランプ輝度の基準値ave_l
とを比較する。即ち、テールランプの点灯と判定する輝
度の最高値と、ストップランプの点灯と判定する輝度の
最低値とを比較する（ステップＳ２８）。

【００６２】テールランプ輝度の基準値ave_lの３倍よ
りも、ストップランプ輝度の基準値ave_uが大きい場
合、ストップランプ点灯の輝度値がテールランプ点灯の
輝度値の３倍以上あることになるため、まず、ストップ
ランプ輝度の基準値ave_uを、現在処理中の輝度の最高
値lmp_l_maxと対応するテールランプ輝度の基準値ave_l
の３倍以内の適正値へ次式（２）を用いて更新する（ス
テップＳ２９）。

【００６３】 ave_u_n={ave_u_n-1x (n-1) + ave_l x 3}/n .....式（２）

【００６４】この式（２）によって、ave_lの３倍以上
あったave_uを３倍に近づけている。即ち、現在のテー
ルランプ輝度Ｔに応じてストップランプ輝度の基準値av
e_uを更新している。次いで、ステップＳ３０に処理を
移行する。

【００６５】ステップＳ２８において、ストップランプ
輝度の基準値ave_uが、テールランプ輝度の基準値ave_l
の３倍以内である場合には、次のステップＳ３０に移行
する。

【００６６】ステップＳ３０では、次式（３）によりし
きい値brt_thを更新する。

【００６７】 brt_th_n={brt_th_n-1 x (n-1)+min(ave_ux0.9，ave_l x 1.5)}/n .....式（３）

【００６８】式（３）中、min(ave_u x 0.9，ave_l x
1.5)は、ここではave_u x 0.9とave_l x 1.5のうちどち
らか小さい方を選択して計算することを表している。

【００６９】この式（３）によって、しきい値の適正値
をave_u x 0.9以下又はave_l x 1.5以上としている場
合、当該範囲内にしきい値brt_thを近づけている。

【００７０】一方、ステップＳ２６において、輝度デー
タ中の最高値lmp_maxと現在のしきい値とを比較し、現
在のしきい値が小さい場合には、ストップランプ輝度lm
p_u_minを用いて次式（４）によりストップランプ輝度
の基準値ave_uを更新する。

【００７１】 ave_u_n={ave_u_n-1 x (n-1) + lmp_u_min}/n .....式（４）

【００７２】式（４）により、ストップランプ輝度の基
準値ave_uをしきい値以上の最低輝度lmp_u_minに近づけ
る。次いで、このストップランプ輝度の基準値ave_u
と、テールランプ輝度の基準値ave_lとを比較する（ス
テップＳ３２）。

【００７３】ストップランプ輝度の基準値ave_uが、テ
ールランプ輝度の基準値ave_lの２倍よりも小さい場合
には、即ち、ストップランプ点灯として判定する輝度値
が、テールランプとして判定する輝度値の２倍に満たな
い場合には、次式（５）によりストップランプ輝度の基
準値ave_uを更新する。

【００７４】 ave_u_n={ave_u_n-1x (n-1) + ave_l x 2}/n .....式（５）

【００７５】この式（５）によって、ストップランプ輝
度の基準値ave_uを、現在の画面のテールランプ輝度lmp
_l_minとの関係で適正値となるようにしている。即ち、
ストップランプ点灯として判定する輝度値の最低値が、
テールランプ点灯として検出する輝度の最高値の２倍以
上となるよう処理している。次いで、ステップＳ３４に
移る。

【００７６】ステップＳ３２において、ストップランプ
輝度の基準値ave_uが、テールランプ輝度の基準値ave_
の２倍よりも大きい場合には、ストップランプ輝度の基
準値ave_uは適正なものであるとしてそのままステップ
Ｓ３４に処理を移行する。

【００７７】ステップＳ３４では、次式（６）によりし
きい値brt_thを更新する。

【００７８】 brt_th_n={brt_th_n-1x (n-1)+(ave_u x 0.9)}/n .....式（６）

【００７９】これによって、しきい値brt_thはストップ
ランプ輝度の基準値ave_uの１．５倍に近づくよう更新
される。

【００８０】図７はこのアルゴリズムに従った輝度しき
い値brt_thの設定と、ストップランプ点灯判定の例を示
す説明図である。図７（ａ）はランプ輝度が比較的安定
している場合である。このような場合は、輝度しきい値
を一定値としてもストップランプとテールランプを分離
して判断することができる。しかし、図７（ｂ）のよう
に、ランプ輝度が急激に変化した場合には、固定された
輝度しきい値で両者を分離することはできない。

【００８１】図７（ｂ）はランプ輝度が高い車両２０Ａ
に続いて、ランプ輝度が低い車両２０Ｂを認識した例で
ある。本実施例によるアルゴリズムに基づいて算出され
る輝度しきい値brt_thは、ランプ輝度の低下に伴って小
さくなり、このような場合においてもストップランプ点
灯を認識することができる。図７（ｃ）は輝度しきい値
よりテールランプ輝度が高く、誤認識（二点鎖線円内
部，テールランプをストップランプと誤認識）している
例である。この場合、先行車両のストップランプ２０ａ
が点灯することで輝度しきい値brt_thが上昇し、正常な
認識状態に復帰する。

【００８２】上述したように本実施例によると、ランプ
輝度に応じてしきい値ｔｈを変化させるため、車両内の
ランプ輝度のバラツキによる誤認識が低減される。ま
た、しきい値自身が自動的に変化する構成としたため、
天候等の環境変化に強く、かつ、撮像装置の設定の条件
が緩和され、保守上の負担が軽減される。

【００８３】本実施例のアルゴリズムに基づくストップ
ランプ輝度しきい値設定方法は、図８及び図９のように
車間距離警報装置３０と組み合わせた場合に有効であ
る。この場合、警報の信頼性が高くなる。

【００８４】車間距離警報装置３０は、先行車２０との
距離等のデータから安全車間距離を算出し、この安全車
間距離に対して現在の車間距離がどの程度の比率なのか
によって警報を発するものである。本実施例で用いる安
全車間距離は次式（７）となる。

【００８５】

【数１】

【００８６】ここで、各値は次の通りである。Ｖ：自車速度Ｖｒ：相対速度ｔｄ：反応遅れ時間（定数）ａ：減速度（定数）

【００８７】図７は車間距離評価手段３２による車間距
離の評価の手法を示す図表である。まず、本実施例では
安全車間距離との関係で警報が必要とされる車間距離の
範囲を次の４段階に区分している。

【００８８】１．車間距離が安全車間距離の１／２より
も小さい（＜Ｒｓ／２）２．車間距離が安全車間距離よりも小さい（＜Ｒｓ）３．車間距離が安全車間距離の１．５倍よりも小さい
（＜３Ｒｓ／２）４．車間距離が安全車間距離の１．５倍以上（≧３Ｒｓ
／２）

【００８９】また、警報の段階を従来例と同様に以下の
如く３段階にしている。０．警報なし１．一次警報（注意を促す）２．二次警報（操作を促す）

【００９０】図７に示す例では、警報レベルの判定処理
に自車のブレーキ状態を示す自車ブレーキ情報と、先行
車２０のブレーキ情報を用いている。これによって、先
行車の挙動を考慮した警報の出力制御を行うことができ
る。また、先行車との相対速度により先行車と接近して
いるか又は離隔しているかを走行状態情報として用いて
いる。この先行車のブレーキ情報は、上述した実施例に
よるストップランプ認識装置の判定結果である。

【００９１】図７に示す評価テーブルに従うと、先行車
２０がブレーキ中に自車１０がブレーキを作動させてお
らず、しかも先行車２０と接近している場合には、距離
に関係なく警報を発する。また、自車１０のブレーキが
ｏｎであり、先行車２０のブレーキがｏｆｆであるとき
は、安全車間距離の１／２以下で且つ接近している場合
にのみ２次警報を発する。このように、先行車２０との
車間距離に応じて警報を発する制御を基本としながら、
自車ブレーキ情報や、先行車ブレーキ情報に基づいて警
報と車間距離の関係を設定しているため、先行車及び自
車の走行状態に応じた的確なタイミングで警報を発する
ことができる。

【００９２】図８は本実施例による警報出力処理の一例
を示すフローチャートである。まず、車間距離を測距す
る（ステップＳ４１）。次いで、この車間距離の変化に
より相対速度を算出する（ステップＳ４２）。ここで
は、接近しているか離隔しているかのみを算出してい
る。さらに、自車ブレーキセンサ等からの自車の走行状
態情報を取得する（ステップＳ４３）。次いで、安全車
間距離を算出する（ステップＳ４４）。

【００９３】さらに、ストップランプ認識装置を用いて
先行車のストップランプを認識する（ステップＳ４
５）。このステップＳ４１からステップＳ４５までに取
得した情報に基づいて、警報が必要とされる車間距離２
ａを設定する（ステップＳ４６）。さらに、図７に示し
た評価テーブルに基づいて、警報レベルを判定し（ステ
ップＳ４７）、警報を発する（ステップＳ４８）。

【００９４】この車間距離警報装置では、夜間であって
もストップランプの点灯を正確に認識し、さらに、先行
車のブレーキ状態を考慮して警報レベルの判定処理を行
うため、警報出力の精度が大幅に向上する。

【００９５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、輝度値検索部が、ストップランプ
輝度又はテールランプ輝度を検索し、しきい値更新部
が、ストップランプ輝度又はテールランプ輝度に対する
一定比率を目標値としてしきい値を更新するため、テー
ルランプ輝度の下降やストップランプ輝度の上昇に伴っ
てしきい値を変動させることができる。

【００９６】しかも、先行車のテールランプの輝度とス
トップランプの輝度とは一定の比率であり、しきい値は
この比率により定まるテールランプ輝度とストップラン
プ輝度の間の値となるため、例えば先行車が入れ替わっ
てテールランプの輝度が低下した場合、これに伴ってし
きい値を下降させるよう更新することができる。従っ
て、判定手段は、ストップランプが点灯したときに輝度
値が前回より下回っていてもこれを点灯と判定すること
ができる。

【００９７】また、動作開始直後等テールランプの点灯
をストップランプの点灯と誤認識をしていても、ストッ
プランプの点灯によって、このストップランプ輝度に対
する比率によりしきい値を更新するため、更新されたし
きい値ではテールランプの点灯をストップランプの点灯
と誤認識することを回避することができる。このよう
に、認識対象の車両や撮像環境の変化にかかわらずスト
ップランプの点灯を認識することができる従来にない優
れたストップランプ認識装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本実施例のハードウエア資源の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本実施例の前処理での構成を示すブロック図で
ある。

【図４】図３に示した前処理の具体例を示す説明図であ
り、図４（ａ）は原画像の一例を示す図で、図４（ｂ）
は特定色抽出画像の一例を示す図である。

【図５】図１に示した構成によるストップランプの認識
処理の一例を示すフローチャートである。

【図６】図５に示したしきい値の更新処理の詳細を示す
フローチャートである。

【図７】図５及び図６に示したフローチャートによる時
間経過に伴うしきい値の変化を示す図で、図７（ａ）は
通常の場合を示す説明図で、図７（ｂ）は先行車両が変
化した場合を示す説明図で、図７（ｃ）は当初に誤認識
していた場合を示す説明図である。

【図８】図１に示したストップランプ認識装置を用いた
車間距離警報装置の実施例を示す図表である。

【図９】図８に示した図表による車間距離警報装置の動
作例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１撮像装置２特定色部分抽出手段３輝度データ抽出手段４判定手段５輝度値検索部６しきい値更新部１０自車２０先行車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車の進行方向を撮像する撮像手段と、
この撮像手段からの画像データ中の特定色部分を抽出す
る特定色部分抽出手段と、前記画像データ中の輝度デー
タを抽出する輝度データ抽出手段と、当該特定色部分の
輝度データが所定のしきい値を越えている場合に先行車
のストップランプの点灯と判定する判定手段とを備え、この判定手段が、前記特定色部分の輝度データ中の前記
しきい値より大きい輝度値である所定のストップランプ
輝度又は前記しきい値より小さい輝度値である所定のテ
ールランプ輝度を検索する輝度値検索部と、当該ストッ
プランプ輝度又はテールランプ輝度に対する一定比率を
目標値として前記しきい値を更新するしきい値更新部と
を備えたことを特徴とするストップランプ認識装置。
【請求項２】前記所定のストップランプ輝度が、前記
特定色部分の輝度データ中の前記しきい値より大きい輝
度値の内最低値の輝度値であり、前記所定のテールラン
プ輝度が、前記特定色部分の輝度データ中の前記しきい
値より小さい輝度値の内最高値の輝度値であることを特
徴とする請求項１記載のストップランプ認識装置。
【請求項３】前記輝度値検索部が、前記特定色部分の
輝度データ中の輝度の最高値を検索する機能を有し、前記しきい値更新部が、前記しきい値より前記輝度の最
高値が大きい場合には前記ストップランプ輝度に基づい
て当該しきい値を更新する機能と、前記しきい値より前
記輝度の最高値が小さい場合には前記テールランプ輝度
に基づいて前記しきい値を更新する機能とを備えたこと
を特徴とする請求項１又は２記載のストップランプ認識
装置。
【請求項４】前記しきい値更新部が、最新のテールラ
ンプ輝度と前回までのテールランプ輝度とによりテール
ランプ輝度の基準値を算出する機能と、最新のストップ
ランプ輝度と前回までのストップランプ輝度とによりス
トップランプ輝度の基準値を算出する機能と、当該スト
ップランプ輝度の基準値が前記テールランプ輝度の基準
値に対して一定比率以内にないときには前記ストップラ
ンプ輝度の基準値を当該一定比率内の値となるよう更新
する機能と、当該更新したストップランプ輝度の基準値
又は当該テールランプ輝度の基準値に対する一定比率と
して前記しきい値を更新する機能とを備えたことを特徴
とする請求項１又は２記載のストップランプ認識装置。