JPH1038560A - 車間距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先行車の車種によらず迅速かつ高精度に車間
距離を検出する。 【解決手段】 自車１００に設けたカメラ１０、１２で
先行車２００のリフレクタ２０、２２を撮影する。カメ
ラ１０、１２で得られた画像は処理装置１６に供給され
る。処理装置１６は、カメラ１０、１２の視差（ステレ
オ測距）に基づきリフレクタ２０、２２の実際の間隔を
算出する。さらに、算出された間隔と画像内におけるリ
フレクタ間隔に基づいて先行車２００との車間距離を算
出する。ステレオ測距でリフレクタ間隔を算出するの
で、車種に応じてリフレクタ間隔を使い分ける必要が無
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車間距離検出装置、
特に画像処理を用いた車間距離検出に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、先行車との車間距離を検出
し、安全車間距離を維持しつつ自車の走行を制御する技
術が提案されている。

【０００３】例えば、特開平２−２３２５１５号公報に
は、先行車のテールランプの像を撮影し、予め記憶され
ている基準のテールランプ間隔と画像内における間隔か
ら車間距離を検出する構成が開示されている。すなわ
ち、画像内のテールランプ間隔をδ、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、

【数１】車間距離Ｄ＝ｆ・Ｌ／δ ・・・（１） で算出できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テール
ランプ間隔（またはリフレクタ間隔）Ｌは車種により異
なるため、精度良く車間距離を検出するためには固定値
を用いることはできない。従って、予め複数の値をメモ
リに記憶させて運転者が適当な間隔Ｌを選択しなければ
ならず、煩雑である問題があった。もちろん、得られた
画像から車種を特定してＬを自動選択することも考えら
れるが、画像処理による車種の特定は極めて困難であ
る。

【０００５】一方、このように先行車の特徴点間隔と基
準間隔を比較するのではなく、自車に設けた複数のカメ
ラによる視差を利用して車間距離を検出することも考え
られるが（いわゆるステレオ測距）、車両搭載上の制約
から基線長を長く設定することができないので、特に車
間距離が大きいところでは精度が低い問題がある。

【０００６】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、運転者の手間を省く
とともに、周囲車両の車種によらず近距離から遠距離ま
で精度良く車間距離を検出することができる装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定間隔離れて配置され周囲車両を撮影
する複数の撮像手段と、得られた画像から周囲車両に設
けられた複数の特徴点を抽出し、この特徴点間の画像内
距離に基づき周囲車両までの距離を演算する演算手段と
を備える車間距離検出装置であって、複数の前記撮像手
段で得られた画像における前記特徴点の視差に基づいて
前記周囲車両までの仮車間距離を算出する第１算出手段
と、前記仮車間距離が所定値以下の場合における前記特
徴点間の実距離を算出する第２算出手段と、算出された
実距離及び前記特徴点間の画像内距離に基づいて車間距
離を算出する第３算出手段とを有することを特徴とす
る。

【０００８】このように、本発明では、特徴点間隔に基
づく車間距離検出と視差（ステレオ測距）に基づく車間
距離検出を巧みに組み合わせることで、所期の目的を達
成したものである。ステレオ測距は、近距離では比較的
高精度で車間距離を演算できる。そこで、ステレオ測距
を用いて近距離であることを確認した上で実際の特徴点
間隔を算出する。そして、算出された実際の特徴点間隔
と画像内の特徴点間隔を用いることで、遠距離における
車間距離も高精度に検出できる。本発明では、実際の特
徴点間隔を演算により推定するので、予め固定値をメモ
リに記憶させる必要もなく車種の特定も不要となる。

【０００９】なお、このようにステレオ測距により算出
された特徴点間隔にも当然誤差は含まれているが、車種
毎の特徴点間隔のばらつきと比較すれば十分小さいの
で、全ての車種に対して一つの固定間隔を用いて車間距
離を検出した場合に比べて高精度の検出が行える。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００１１】図１には、本実施形態の構成が示されてい
る。自車１００には、ステレオ光学系としてのカメラ１
０、１２が所定間隔（例えば０．２ｍ）離れて設けられ
ている。また、先行車２００の特徴点、例えば２つのリ
フレクタ２０、２２を明瞭に撮影するための赤外光投光
器１４が設けられている。投光器１４からの光は特徴点
で反射され、カメラ１０あるいは１２に入射する。カメ
ラ１０、１２で得られた画像信号はマイクロコンピュー
タを含む処理装置１６に供給される。従って、本実施例
では、所定間隔離れた２つのカメラ１０、１２でリフレ
クタ２０あるいは２２を撮影してステレオ測距ができる
とともに、リフレクタ２０、２２の実際の間隔が分かれ
ばこれを用いてカメラ１０の画像あるいはカメラ１２の
画像から車間距離を演算することも可能な構成となって
いる。但し、本実施形態ではリフレクタ２０と２２の実
際の間隔Ｌは未知であり、メモリにも記憶されていな
い。

【００１２】図２には、カメラ１０とカメラ１２で得ら
れる先行車２００の画像が模式的に示されており、図中
上半分がカメラ１２（左側）の画像であり、下半分がカ
メラ１０（右側）の画像である。視差ｐのため先行車２
００の位置及びリフレクタ２０、２２の位置は両画像で
ずれている。本実施形態では、この視差ｐ及びリフレク
タ２０、２２の画像内距離δを共に用いて車間距離Ｄを
算出し、算出された車間距離に基づいて自車の走行を制
御する。

【００１３】図３には、処理装置１６で行われる車間距
離演算の全体処理フローチャートが示されている。処理
装置１６は、カメラ１０及び１２からの画像を入力する
と、まず所定の発見処理を実行する（Ｓ１０１）。この
処理は先行車２００のリフレクタ２０と２２を発見し、
ステレオ測距により先行車２００との仮車間距離Ｄhを
算出するとともに、リフレクタ２０と２２間の実際の間
隔Ｌを演算により算出する処理である。実際の間隔Ｌが
算出されると、次に仮車間距離Ｄh と所定の車間距離
（例えば５ｍ）を比較する（Ｓ１０２）。この比較の結
果、車間距離が十分に小さくステレオ測距の精度が高い
と判定された場合には、所定のトラッキング処理に移行
する（Ｓ１０３）。このトラッキング処理は、算出され
た実際のリフレクタ間隔Ｌと画像内のリフレクタ間隔δ
を用いて先行車２００との車間距離を算出し、先行車２
００に追従するように制御する処理である。なお、車間
距離が５ｍ以下となる状況は、例えば渋滞時等が考えら
れ、本実施形態の車間距離検出は特に渋滞時における先
行車追従走行に有効である。

【００１４】図４には、Ｓ１０１における発見処理の詳
細なフローチャートが示されている。処理装置１６は、
まずカメラ１０、１２から供給された画像からリフレク
タ像を発見する（Ｓ２０１）。リフレクタ２０、２２は
投光器１４からの光を反射しているため、画像中の輝度
レベルが高い部位がリフレクタ位置となる。リフレクタ
位置を発見した後、カメラ１０及び１２の画像における
リフレクタ位置の相違、すなわち視差ｐを計算する（Ｓ
２０２）。視差ｐを算出した後、処理装置１６はこの視
差ｐを用いて先行車２００との仮車間距離をステレオ測
距で演算する（Ｓ２０３）。具体的には、基線長（カメ
ラ１０、１２間の距離）をＢとした場合、

【数２】仮車間距離Ｄh ＝ｆ・Ｂ／ｐ ・・・（２） で算出できる。なお、リフレクタ２０までの距離とリフ
レクタ２２までの距離の２つを算出できるので、これら
を平均したものを仮車間距離とする（Ｓ２０４）。

【００１５】仮車間距離Ｄh を算出すると、次にこの仮
車間距離Ｄh を用いて実際のリフレクタ間隔Ｌを推定す
る。すなわち、カメラ１０あるいは１２からの画像にお
ける画像内のリフレクタ間隔δを算出し（Ｓ２０５）、
上記の（１）式を用いてリフレクタ間隔Ｌを算出する
（Ｓ２０６）。すなわち、

【数３】 リフレクタ間隔Ｌ＝Ｄh ・δ／ｆ ・・・（３） で算出する。

【００１６】以上のようにして仮車間距離Ｄh 及びリフ
レクタ間隔Ｌを算出して発見処理が終了する。そして、
既述したように仮車間距離Ｄh が５ｍ以下であり、リフ
レクタ間隔Ｌが十分精度が高いと判定された場合には、
次のトラッキング処理に移行する。

【００１７】図５には、Ｓ１０３におけるトラッキング
処理のフローチャートが示されている。まず、カメラ１
０、１２の画像からリフレクタを継続的に抽出する（Ｓ
３０１）。そして、画像内におけるリフレクタ間隔δを
カメラ１０、１２のそれぞれで算出する（Ｓ３０２）。
左右の画像内リフレクタ間隔δが算出された後、Ｓ２０
６で算出された実際のリフレクタ間隔Ｌを用いて（１）
式に従い車間距離Ｄを算出する（Ｓ３０３）。さらに、
左右で算出された車間距離の平均を算出して最終的な車
間距離Ｄとする（Ｓ３０４）。

【００１８】このように、本実施形態ではリフレクタ間
隔を固定値としてメモリに記憶しておくのではなく、ス
テレオ測距でリフレクタ間隔を算出し、この算出リフレ
クタ間隔を用いて車間距離を算出するので、従来のよう
に運転者が車種に応じて基準となる間隔を選択すること
が不要となり、また一度リフレクタ間隔を算出した後は
短い基線長に基づくステレオ測距は行わないので、例え
ば車間距離が２０ｍ程度に増大しても高精度に車間距離
を検出することが可能となる。

【００１９】なお、本実施形態では先行車の特徴点とし
てリフレクタを用いたが、もちろんテールランプを用い
ることも可能である。

【００２０】また、本実施形態では、仮車間距離が５ｍ
以下であるか否かを判定する前にリフレクタ間隔を算出
しているため、結果として仮車間距離が５ｍ以上の場合
にもリフレクタ間隔が算出されることになるが、５ｍ以
上で算出されたリフレクタ間隔は車間距離算出には用い
られないので（Ｓ１０２参照）、真に有効なリフレクタ
間隔は仮車間距離が５ｍ以下の場合のみ算出されること
になる。

【００２１】さらに、本実施形態では車間距離を左右の
距離の平均としているが（Ｓ３０４）、より迅速処理を
図る観点からは、左右いずれかの距離のみを算出して車
間距離とすることも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周囲車両の車種によらず、迅速かつ高精度に車間距離を
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成図である。

【図２】 左右のカメラの画像説明図である。

【図３】 処理装置の全体処理フローチャートである。

【図４】 図３における発見処理のフローチャートであ
る。

【図５】 図３におけるトラッキング処理のフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ カメラ（右）、１２ カメラ（左）、１４ 投光
器、１６ 処理装置、２０ リフレクタ（右）、２２
リフレクタ（左）、１００ 自車、２００先行車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔離れて配置され、周囲車両を撮
   影する複数の撮像手段と、 得られた画像から周囲車両に設けられた複数の特徴点を
   抽出し、この特徴点間の画像内距離に基づき周囲車両ま
   での距離を演算する演算手段と、 を備える車間距離検出装置であって、 複数の前記撮像手段で得られた画像における前記特徴点
   の視差に基づいて前記周囲車両までの仮車間距離を算出
   する第１算出手段と、 前記仮車間距離が所定値以下の場合における前記特徴点
   間の実距離を算出する第２算出手段と、 算出された実距離及び前記特徴点間の画像内距離に基づ
   いて車間距離を算出する第３算出手段と、 を有することを特徴とする車間距離検出装置。