JPH06276524A

JPH06276524A - 対向車両認識装置

Info

Publication number: JPH06276524A
Application number: JP5060282A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Satonaka; 久志里中; Masashi Mizukoshi; 雅司水越
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】対向車両のヘッドランプや外灯等の光が複数
存在する画像から、対向車両を容易に認識する。【構成】ＴＶカメラで撮影した画像から対向車両認識
領域を設定し（４０２）、この領域内の画像を２値化し
かつノイズ除去した後に明領域にラベリングして各明領
域の重心と面積を演算する（４０４〜４１０）。次に、
ヘッドランプと想定される明領域のペアをライト候補と
する（４１２）。このライト候補の下方に明領域がある
ときにライト候補を対向車両のヘッドランプと認識する
ことで対向車両を認識する（４１４）。この認識された
対向車両のライト候補の間隔から車幅を演算する（４１
６）。従って、外灯等の対向車両のヘッドランプ以外の
光点領域が存在しても対向車両のヘッドランプ及びヘッ
ドランプの路面反射光による明領域から対向車両を容易
に認識できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対向車両認識装置にか
かり、詳細には、車両の走行中に、自車両の前方を走行
している対向車両を検出する対向車両認識装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
車両には、夜間等にドライバーの前方視認性を向上させ
るために、車両の略先端に配設されて予め定められた範
囲を照射するためのヘッドランプが配設されている。

【０００３】このヘッドランプには、ステアリング角に
よる走行方向や車速等の車両の走行状態に応じて車両前
方の照射方向及び照射範囲を変更するために、ヘッドラ
ンプに照射光を遮光するための遮光板を配設しこの遮光
板の移動を制御することによって道路に光を照射したと
きの照射領域と未照射領域との境界部分（以下、カット
ラインという。）を制御するものもある。

【０００４】ところで、ヘッドランプのカットラインを
制御すると、この制御したカットラインに内包される照
射範囲に自車両の前方を同じ方向に走行している車両
（以下、先行車両という。）が存在する場合には、先行
車両のドライバーには、不快なグレアを与えることとな
る。

【０００５】同様に、自車両の前方を逆方向に走行して
いる車両（以下、対向車両という。）にグレアを与えな
いためにも、先行車両の認識と同様に対向車両の認識が
必要となる。

【０００６】従って、ヘッドランプのカットラインを制
御する場合には、先行車両にグレアを与えることなくカ
ットラインを制御するために、先行車両及び対向車両の
位置や方向の認識が必要になる。

【０００７】先行車両の認識方法としては、自車両の前
方を走行する先行車両のテールランプ（赤色）をカラー
ＣＣＤ等を備えた画像装置（カラーカメラ）で検出し、
検出した画像を画像処理して先行車両の位置及び方向を
特定する、先行車両の認識装置がある（特開昭６２−１
２１５９９号、特開昭６２−１３１８３７号、特開昭６
３−７８３００号公報参照）。

【０００８】しかしながら、テールランプを検出するた
めに、色を検出できる素子を用いることは、検出素子自
体が非常に高価であるため、容易に利用することができ
ない。また、色成分を含む画像の画像処理は、複雑かつ
難解であるため、認識装置への負荷が多くなり、実用上
は困難である。また、対向車両からはヘッドランプの略
白色の光が直接入射されるので、色及び光量に差異が生
じる。このため、先行車両と対向車両との判別が容易に
はできない。

【０００９】これを解消するための対向車両の認識に
は、自車両にフォトセンサ等の光量検出器を取り付けて
対向車両のヘッドランプの光量を検出することにより、
対向車両を検出しかつ認識することができる。

【００１０】しかしながら、自車両からの光の反射光を
検出することや側道周辺の電灯等の光を検出することが
あり、光量だけを検出して対向車両と認識すると、他の
光を誤って対向車両のヘッドランプの光と認識すること
がある。

【００１１】本発明は、上記事実を考慮して、対向車両
のヘッドランプや外灯等の光が複数存在する画像から、
対向車両を容易に認識できる対向車両認識装置を得るこ
とが目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の対向車両認識装置は、車両前方を撮像する撮
像手段と、撮像された画像から水平方向に所定間隔隔て
た１対の明るい領域を対向車両のライトの候補領域とし
て抽出する候補領域抽出手段と、前記候補領域より下側
に明るい領域が存在するときに、前記候補領域を対向車
両のライトとして認識する対向車両認識手段と、を備え
たことを特徴としている。

【００１３】

【作用】本発明の対向車両認識装置では、ＴＶカメラ等
の撮像手段によって、車両前方の画像を撮像する。周知
のように、通常の車両はヘッドランプを車両前方の左右
に１対備えている。また、最近ではヘッドランプの周辺
にフォグランプ等の補助灯を配設している車両もある。
従って、夜間、撮像手段で対向車両を撮像すると、１つ
の対向車両が存在すると想定される画像領域には、略水
平方向に１対でかつ車幅に応じた所定間隔の光点（領
域）が形成される。従って、入力画像から、略水平方向
に１対でかつ車幅に応じた所定間隔の明るい領域を抽出
すれば、その１対の明るい領域は対向車両のヘッドラン
プやフォグランプ等のライトである確度が高い。そこ
で、候補領域抽出手段では、撮像された画像から水平方
向に車幅等に対応する所定間隔隔てた１対の明るい領域
を対向車両のライトの候補領域として抽出する。

【００１４】ここで、車両が走行する周囲の環境には、
外灯や反射性の高いビル等の建築物の壁面等があり、撮
像された画像には、これらからの光が光点領域として形
成されることになる。従って、単に、１対でかつ所定間
隔の明るい領域を対向車両のライトと認識するようにす
ると、外灯や建築物等の反射光による光点領域を対向車
両のライトと誤って認識することもある。

【００１５】ところで、車両のヘッドランプやフォグラ
ンプ等のライトは、車両前方を照射するようにしてい
る。また、ライトの配設位置は周知のように、道路に近
接している。従って、ライトによる光の照射時に、この
対向車両を撮像すると、路面からの反射光を撮像するこ
とになる。すなわち、ヘッドランプやフォグランプ等の
ライトからの直接光の下方でかつ所定位置（路面）に明
るい領域が形成されることになる。そこで、本発明で
は、対向車両認識手段により、前記候補領域より下側に
明るい領域が存在するときに、この候補領域を対向車両
のライトとして認識している。

【００１６】このようにすることによって、撮像した画
像内に、外灯や建築物等の反射による複数の光点領域が
形成されている場合であっても、対向車両のライトによ
る路面からの反射光によって形成される明るい領域があ
る場合に、対向車両の候補領域を対向車両のライトとし
て認識しているため、より確実に対向車両を認識するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の走行車両認
識装置が適用された実施例を詳細に説明する。本実施例
の走行車両認識装置１００は、車両１０の前方を走行す
る他の車両を白黒ＴＶカメラによる階調画像から得る場
合に本発明を適用したものである。

【００１８】図１に示したように、車両１０のフロント
ボデー１０Ａの上面部には、エンジンフード１２が配置
されており、フロントボデー１０Ａの前端部の車幅方向
両端部には、フロントバンパ１６が固定されている。こ
のフロントバンパ１６の上部、かつフロントボデー１０
Ａの下部には、左右一対（車幅方向両端部）のヘッドラ
ンプ１８、２０が配設されている。

【００１９】エンジンフード１２の後端部付近には、ウ
インドシールドガラス１４が設けられ、このウインドシ
ールドガラス１４の上方でかつ車両１０内部には、ルー
ムミラー１５が設けられている。このルームミラー１５
近傍には画像処理装置４８（図４）に接続された車両前
方を撮影するためのＴＶカメラ２２が配置されている。
なお、ＴＶカメラ２２の配設位置は、車両前方の道路形
状を正確に認識できかつ、ドライバーの目視感覚に、よ
り合致するようにドライバーの目視位置（所謂アイポイ
ント）近傍に位置されることが好ましい。

【００２０】上記車両１０内には図示しないスピードメ
ーターが配設されており、この図示しないスピードメー
タの図示しないケーブルには、車両１０の車速Ｖを検知
する車速センサ６６が取り付けられている。

【００２１】図２及び図３に示したように、ヘッドラン
プ１８は、プロジェクタタイプのヘッドランプで、凸レ
ンズ３０、バルブ３２及びランプハウス３４を有してい
る。このランプハウス３４は車両１０の図示しないフレ
ームに水平に固定されており、ランプハウス３４の一方
の開口には、凸レンズ３０が固定され、他方の開口に
は、凸レンズ３０の光軸Ｌ（凸レンズ３０の中心軸）上
に発光点が位置するようにソケット３６を介してバルブ
３２が固定されている。

【００２２】ランプハウス３４内部のバルブ側は、楕円
反射面のリフレクタ３８とされ、このリフレクタ３８に
よるバルブ３８の反射光が凸レンズ３０及びバルブ３２
の間に集光される。この集光点付近にはアクチュエータ
４０、４２が配設されている。このアクチュエータ４
０、４２の遮光カム４０Ａ、４２Ａによって、リフレク
タ３８で反射集光されたバルブ３２の光が遮光されて、
それ以外の光が凸レンズ３０から射出される。

【００２３】アクチュエータ４０は、遮光カム４０Ａ、
歯車４０Ｂ、４０Ｃ及びモータ４０Ｄから構成され、ア
クチュエータ４２は、遮光カム４２Ａ、歯車４２Ｂ、４
２Ｃ及びモータ４２Ｄから構成されている。遮光カム４
０Ａ、４２Ａは、ランプハウス３４に固定された回転軸
４４に回動可能に軸支されており、遮光カム４０Ａには
歯車４０Ｂが固着されている。この歯車４０Ｂには、モ
ータ４０Ｄに固着された歯車４０Ｃが噛み合わされてい
る。このモータ４０Ｄは制御装置５０に接続されてい
る。遮光カム４０Ａは、回転軸４４から外周までの距離
が連続的に変化するカム形状をしており、制御装置５０
からの信号に応じてランプハウス３４内で遮光カム４０
Ａが回動することにより、バルブ３２の光が通過光と遮
光された光とに分断される位置が上下に変化する。同様
に、遮光カム４２Ａは、ランプハウス３４に固定された
回転軸４４に回動可能に軸支されており、遮光カム４２
Ａには歯車４２Ｂが固着されている。この歯車４２Ｂに
は、モータ４２Ｄに固着された歯車４２Ｃが噛み合わさ
れている。このモータ４２Ｄは制御装置５０に接続され
ている。

【００２４】従って、遮光カム４０Ａ、４２Ａの上方に
位置が車両前方の配光における明暗の境界であるカット
ラインとして道路に位置することになる。すなわち、図
１６に示したように、遮光カム４０Ａによってカットラ
イン７０が形成され、遮光カム４２Ａによってカットラ
イン７２が形成される。この遮光カム４０Ａが回動する
ことにより、カットライン７０は、上部の最下位に対応
する位置（図１６のカットライン７０の位置、所謂ハイ
ビームのときの明部限界位置と同一またはそれ以下の位
置）から最上位に対応する位置（図１６の想像線の位
置、所謂ロービームのときの明部限界位置）まで平行に
変位する。同様に、カットライン７２は、遮光カム４２
Ａの回動で、最上位の位置（図１６のカットライン７２
の位置）から最下位の位置（図１６の想像線の位置）ま
で平行に変位する。

【００２５】ヘッドランプ２０は、アクチュエータ４
１、４３（図４）を備えている。ヘッドランプ２０の構
成はヘッドランプ１８と同様であるため詳細な説明は省
略する。

【００２６】図４に示したように、制御装置５０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２、ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）５４、中央処理装置（ＣＰＵ）５６、入
力ポート５８、出力ポート６０及びこれらを接続するデ
ータバスやコントロールバス等のバス６２を含んで構成
されている。なお、このＲＯＭ５２には、後述するマッ
プ及び制御プログラムが記憶されている。

【００２７】入力ポート５８には、車速センサ６６及び
画像処理装置４８が接続されている。出力ポート６０
は、ドライバ６４を介してヘッドランプ１８のアクチュ
エータ４０、４２及びヘッドランプ２０のアクチュエー
タ４１、４３に接続されている。また、出力ポート６０
は、画像処理装置４８にも接続されている。

【００２８】この画像処理装置４８は、後述するように
ＴＶカメラ２２及び制御装置５０から入力される信号に
基づいてＴＶカメラ２２で撮影したイメージを画像処理
する装置である。

【００２９】なお、上記道路形状には、走行路の形状、
例えばセンターラインや縁石等によって形成される１車
線に対応する道路形状を含むものである。

【００３０】次に、本実施例で基にした日中において画
像処理により先行車両１１を認識し、定速走行等のクル
ーズ制御をする処理を、図６に示した車両認識走行制御
ルーチンを参照して説明する。なお、画像信号によって
形成されるイメージ上の各画素は、イメージ上に設定さ
れた各々直交するＸ軸とＹ軸とによって定まる座標系の
座標（Ｘ_n，Ｙ_n）で位置を特定する。

【００３１】図５（１）には、車両１０が走行する道路
１２２をＴＶカメラ２２によって撮影したときのドライ
バーが目視する画像と略一致するイメージ１２０を示し
た。この道路１２２は、車両１０が走行する車線の両側
に白線１２４を備えている。このイメージ１２０によっ
て先行車両１１を認識する。

【００３２】画像処理装置４８にイメージ１２０の画像
信号が入力されると、画像処理が開始され、白線候補点
抽出処理及び直線近似処理の順に処理し、車両１０の走
行レーンを検出したのち、車両認識領域Ｗ_Pを設定する
（ステップ７１０）。このステップ７１０の処理を説明
する。

【００３３】白線候補点抽出処理は、車両１０が走行す
る車線の白線と推定される候補点を抽出する処理であ
り、先ず、前回求めた白線推定線１２６の位置に対して
所定の幅γを有する領域をウインド領域Ｗ_Sと設定する
（図５（３）参照）。初回の場合は、予め設定された白
線推定線１２６の設定値を読み取ってウインド領域Ｗ_S
を設定する。また、イメージ１２０の上下の領域には、
先行車両１１が存在する確度が低いため、上限線１２８
及び下限線１３０を設け、この間の範囲を、以下の処理
対象領域とする。次に、このウインド領域Ｗ_S内におい
て明るさについて微分し、この微分値のピーク点（最大
点）を白線候補点であるエッジ点として抽出する。すな
わち、ウインド領域Ｗ_S内を垂直方向（図５（３）矢印
Ａ方向）に、水平方向の各画素について最下位置の画素
から最上位置の画素までの明るさについて微分し、明る
さの変動がおおきな微分値のピーク点をエッジ点として
抽出する。このエッジ点の連続を図５（３）の点線１３
２に示した。

【００３４】次の直線近似処理は、白線候補点抽出処理
で抽出されたエッジ点をハフ（Hough ）変換を用いて直
線近似し、白線と推定される線に沿った直線１３４、１
３６を求める。求めた直線１３６、１３８と下限線１３
０とで囲まれた領域を車両認識領域Ｗ_Pとして設定する
（図５（４）参照）。なお、上記道路１２２がカーブ路
のときには、上記求めた直線１３６、１３８の傾き差を
有して下限線１３０とで囲まれた領域が車両認識領域Ｗ
_Pとして設定される（図５（２）参照）。

【００３５】次に、白線候補点抽出処理及び直線近似処
理が終了すると、水平エッジ検出処理及び垂直エッジ検
出処理の順に処理し、設定された車両認識領域内Ｗ_Pに
おいて先行車両１１の有無を判定すると共に先行車両１
１の有のときに車間距離ΔＶを演算する（ステップ７２
０）。このステップ７２０の処理を説明する。

【００３６】水平エッジ検出処理は、車両認識領域Ｗ_P
内において、先ず、上記白線候補点検出処理と同様の処
理で水平エッジ点を検出する。次に、検出された水平エ
ッジ点を横方向に積分し、積分値が所定値を越える位置
のピーク点Ｅ_Pを検出する（図５（５）参照）。

【００３７】垂直エッジ検出処理は、水平エッジ点の積
分値のピーク点Ｅ_Pが複数あるとき、画像上で下方に位
置するピーク点Ｅ_P（距離のより近い点）から順に、ピ
ーク点Ｅ_Pに含まれる水平エッジ点の両端を各々含むよ
うに垂直線を検出するためのウインド領域Ｗ_R、Ｗ_Lを
設定する（図５（６）参照）。このウインド領域Ｗ_R、
Ｗ_L内において垂直エッジを検出し、垂直線１３８Ｒ，
１３８Ｌが安定して検出された場合に先行車両１１が存
在すると判定する。次に、ウインド領域Ｗ_R、Ｗ_L内の
各々で検出された垂直線１３８Ｒ，１３８Ｌの横方向の
間隔を求めることによって車幅を求め、かつこの先行車
両１１の水平エッジの位置及び求めた車幅から先行車両
１１と自車両１０との車間距離ΔＶを演算する。垂直線
１３８Ｒ，１３８Ｌの横方向の間隔は、垂直線１３８
Ｒ，１３８Ｌの各々の代表的なＸ座標（例えば、平均座
標値や多頻度の座標値）の差から演算できる。

【００３８】上記処理が終了すると、設定走行処理が実
行される（ステップ７３０）。ステップ７３０は、定速
走行制御や車間距離制御等の設定走行における先行車両
の存在をフィードバック制御するための処理例である。
例えば、求めた車間距離ΔＶが所定値を越える場合に定
速走行を継続したり、車間距離ΔＶが所定値以下になる
と定速走行を解除したりする。また、車間距離を所定値
に制御する場合は、自車両１０と先行車両１１との車間
距離ΔＶが所定距離を維持するように車速等を制御す
る。

【００３９】以下、本実施例の作用を説明する。ドライ
バーが図示しないライトスイッチをオンしてヘッドラン
プ１８、２０を点灯させると、所定時間毎に図７に示し
た制御メインルーチンが実行される。本制御ルーチンで
は、ステップ２００で先行車両が認識され（図８）、次
のステップ３００で先行車両に対する配光制御のための
アクチュエータのゲインが設定され（図９）、次のステ
ップ４００で対向車両１１Ａが認識され（図１１）、次
のステップ５００で対向車両に対する配光制御のための
アクチュエータのゲインが設定され（図１０）、次のス
テップ６００で設定されたゲインに基づいてヘッドラン
プ１８、２０が配光制御される。

【００４０】次に、ステップ２００の詳細を説明する。
図８に示したように、ステップ２０２では、上記と同様
に白線検出ウインド領域Ｗ_sdを設定する。夜間走行時に
は、車両１０の前方の略４０〜５０ｍまでの画像しか検
出できず、車両１０の前方６０ｍを越える画像の検出が
不要である。このため、本実施例では、白線検出ウイン
ド領域Ｗ_sdを、車両１０の前方６０ｍまでの領域を検出
するため、ウインド領域Ｗ_Sから所定の水平線１４０以
上の領域を除去した白線検出ウインド領域Ｗ_sdを設定す
る（図１２参照）。

【００４１】次のステップ２０４では、白線に沿う近似
直線を求める。すなわち、白線検出ウインド領域Ｗ_sd内
のエッジ点を検出し、ハフ変換を行って、直線近似され
た道路１２２の白線に沿う近似直線１４２、１４４を求
める（図１２参照、上記ステップ７１０参照）。次のス
テップ２０６では、近似直線１４２、１４４の交点Ｐ _N
（Ｘ座標、Ｘ_N）を求め、交点Ｐ_Nと基準である直線路
時の交点Ｐ₀（Ｘ座標、Ｘ₀）との水平方向の変位量Ａ
（Ａ＝Ｘ_N−Ｘ₀）を求める。この変位量Ａは、道路１
２２のカーブ路の度合いに対応している。

【００４２】次に、自車両１０の車速Ｖを読み取って
（ステップ２０８）、車速Ｖ及びカーブ路の度合い（変
位量Ａ）に応じて近似直線の位置を補正する左右の補正
幅α_R、α_Lを設定する（ステップ２１０）。例えば、
カーブ路の度合いを直線路、右カーブ路、左カーブ路の
何れかに判定し、各々のカーブ路度合いに応じて補正幅
α_R、α_Lを設定する。この直線路、右カーブ路、左カ
ーブ路の判定は、直線路とみなせる変位量Ａの所定閾値
を予め設定することで判定できる。

【００４３】直線路とみなされた道路では、高速走行時
に車両が旋回可能な道路の曲率半径は大きく、略直線の
道路を走行しているとみなせる。一方、低速走行時は車
両の直前方が略直線に近い道路であっても遠方は道路の
曲率半径が小さい場合があり前方６０ｍまでの白線近似
による認識領域内に先行車両が含まれないことがある。
そこで、低速走行時は補正幅α_R、α_Lを共に大きく
し、高速走行時は共に小さくすることによって（図１９
参照）、低速走行時は高速走行時より車両認識領域を大
きくして、先行車両１１の認識領域を大きくする（図１
４参照）。

【００４４】また、右カーブ路とみなされた道路では、
このカーブ路の度合いに応じて先行車両が存在する左右
の領域が変動する（図１５参照）。このため、車速Ｖに
応じて補正値α_R' 、α_L' を決定し（図１９の補正量
に対応）、カーブ路の度合い（変位量Ａ）に応じて左右
のゲインＧＬ，ＧＲを決定する（図２０，図２１参
照）。この補正値とゲインとにより最終的な補正幅を設
定することにより、左右の補正幅α_R、α_Lは独立した
値に設定される。従って、右カーブ路で曲率半径が小さ
く（変位量Ａが大）、先行車両１１が右側に存在する確
度が高いときは、右側の補正幅α_Rが大きくなりかつ左
側の補正幅α_Lを小さくなる。また、右カーブ路で曲率
半径が大きい（変位量Ａが小）ときは、右側の補正幅α
_Rが小さくなりかつ左側の補正幅α_Lを大きくなる。

【００４５】なお、左カーブ路とみなされた道路には、
右カーブ路とみなされた道路と逆の特性になる。すなわ
ち、左カーブ路で曲率半径が小さく（変位量Ａが大）、
先行車両１１が左側に存在する確度が高いときは、右側
の補正幅α_Rが小さくなりかつ左側の補正幅α_Lが大き
くなる。

【００４６】次のステップ２１２では、下限線１３０、
近似直線１４２、１４４及び設定された左右の補正幅α
_R、α_Lを用いて先行車両１１を認識処理する車両認識
領域Ｗ_Pを決定する（図１３参照）。

【００４７】上記のように車両認識領域Ｗ_Pが決定され
ると、ステップ２１４へ進み、上記ステップ７２０の先
行車両検出処理と同様に決定された車両認識領域Ｗ_P内
において水平エッジ点積分を行うことにより、存在する
先行車両を認識処理し、車間距離ΔＶを演算する（ステ
ップ２１６）。

【００４８】このように、車速及び道路の曲線の度合い
に応じて、先行車両１１の認識領域を変動させているた
め、得られる車両認識領域は、実際に先行車両が存在す
る確度が高い範囲を確実に含むことができ、高い確度で
先行車両を認識することができる。

【００４９】なお、本実施例では、上記白線の検出でき
なかった場合には、前回検出された白線の位置に基づく
車両認識領域を用いる。

【００５０】次に、ステップ３００の詳細を説明する。
ステップ３００は、先行車両１１へグレンを与えないカ
ットラインの位置へアクチュエータを移動させるための
ゲイン（遮光カムの回転量）を設定するサブルーチンで
ある（図９参照）。

【００５１】先ず、ステップ３０２で、車間距離ΔＶを
読み取ってステップ３０４へ進む。ステップ３０４で
は、車間距離ΔＶ及びカーブの度合いに応じてアクチュ
エータ４０、４２のゲインＤＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを決定す
る。

【００５２】直線路とみなされた道路に対する左右のア
クチュエータ４０、４２のゲインＤＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを
決定は、車間距離ΔＶが大きくなるに従ってゲインを大
きくする（図２２参照）。本実施例では、直線路の場合
の車間距離とゲインとの関係がテーブルであるマップ１
としてＲＯＭ５２に記憶されている。

【００５３】また、道路が右カーブ路とみなされた場
合、右カーブ路の度合い（変位量Ａ）に応じてゲインＤ
ＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを決定する。道路の右カーブの曲率半
径が大きいとき、略直線と見なしてマップ１（図２２）
を参照し車間距離ΔＶに応じたアクチュエータ４０、４
２のゲインＤＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを決定する。右カーブの
曲率半径が小さい場合には、右側に先行車両が存在する
確度が高く、右側の配光（カットライン７０）の制御で
よく、アクチュエータ４２のゲインＤＥＧ_Rを所定値に
すると共に、右側のカットライン制御に対応するアクチ
ュエータ４０のゲインＤＥＧ_Lを車間距離ΔＶに応じた
値となるように設定する。すなわち、ゲインＤＥＧ_Rは
車間距離ΔＶに拘わらず所定値であり、ゲインＤＥＧ_L
は車間距離ΔＶが大きくなるに従って大きくする（図２
３参照）。本実施例では、右カーブ路のときの車間距離
とゲインとの関係をテーブルであるマップ２としてＲＯ
Ｍ５２に記憶している。なお、車間距離が所定値（例え
ば７０ｍ）未満の場合は、先行車両１１とは近距離であ
り、車間距離によるグレアの影響が大きいため、直線路
のときと同様にゲインＤＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを決定する。

【００５４】なお、道路が左カーブ路とみなされた場合
には、右カーブ路とみなされた道路と逆の特性で設定さ
れる。すなわち、左側に先行車両１１が存在する確度が
高いとき、ゲインＤＥＧ_Lを車間距離ΔＶに拘わらず所
定値にして、ゲインＤＥＧ_Rを車間距離ΔＶが大きくな
るに従って大きくする。本実施例では、この関係をテー
ブルであるマップ３としてＲＯＭ５２に記憶している。

【００５５】また、上記直線路、右カーブ路または左カ
ーブ路の度合いは、判定基準値を予め記憶することによ
り、大小判定できる。

【００５６】このように、本実施例では、ＴＶカメラで
撮影した画像から車両前方の道路内に存在する先行車両
を認識するための車両認識領域を設定すると共に、車速
及び道路の形状に応じてこの車両認識領域を変更して先
行車両を認識しかつ、ヘッドランプの配光を変更してい
るため、先行車両１１のドライバーにグレアを与えるこ
となく、自車両１０のヘッドランプによる最適な光の照
射が行える。

【００５７】次に、ステップ４００の詳細を説明する
（図１１参照）。図１１に示した対向車両認識サブルー
チンが実行されると、ステップ４０２へ進み、対向車両
認識領域を設定する。詳細には、先行車両認識領域の設
定と同様に、車速Ｖ及びカーブ路の度合い（変位量Ａ）
に応じて対向車両１１Ａを認識処理する対向車両認識領
域Ｗ_POを決定する（図１７参照）。すなわち、近似直線
１４４の右側領域を対向車両認識領域Ｗ_POとし、近似直
線１４４により設定される対向車両認識領域Ｗ_POの左側
限界位置を補正する。

【００５８】略直線路とみなされた場合には、近似直線
の位置を補正する補正幅α_ROを、上記先行車両認識と同
様に低速走行時は補正幅を大きくし、高速走行時は小さ
くする（図２４参照）。この場合、低速走行時の対向車
両認識領域Ｗ_POは、高速走行時のそれよりも広くなる。

【００５９】また、右カーブ路とみなされた場合には、
車速Ｖに応じた補正値α_RO' （図２４）、カーブ路の度
合い（変位量Ａ）に応じたゲインＧＲ_Oを設定し（図２
５参照）、この補正値α_RO' 及びゲインＧＲ_Oに基づい
て（乗算）最終的に近似直線の位置を補正する右側の補
正幅α_ROを決定する。この決定された補正幅α_ROを用い
て対向車両１１Ａを認識処理する対向車両認識領域Ｗ_PO
を決定する。一方、左カーブ路とみなされた場合には、
車速Ｖに応じた補正値α_RO' 、左カーブ路の度合い（変
位量Ａ）に応じたゲインＧＲ_Oを設定し（図２６参
照）、補正値α_RO'及びゲインＧＲ_Oに基づいて最終的
な補正幅α_ROを決定して対向車両認識領域Ｗ _POを決定す
る。

【００６０】なお、右カーブ路に対するゲインの特性
は、左カーブ路に対する特性より勾配が緩慢にされてい
る。これは、対向車両の存在確度が右側に多いためであ
る。

【００６１】上記のように対向車両認識領域Ｗ_POが決定
されると、ステップ４０４へ進み、入力画像であるイメ
ージ１２０（図１８（１）参照）を２値化する。すなわ
ち、対向車両のヘッドランプからの光は直接光であり、
光量の特定が比較的容易なため、イメージ１２０の所定
のしきい値（例えば、明るさのピーク値の９０％の値）
以上の領域を明領域（例えば、データ１）、しきい値未
満の領域を暗領域（例えば、データ０）として２値化す
る（図１８（２）参照）。次に、膨張収縮処理を所定回
（本実施例では、３回）繰り返し、凸凹を除去する（ス
テップ４０６）。すなわち、明領域について境界画素の
全てを削除し、ひと皮分取り除く収縮処理と、これと逆
に境界画素を背景方向に増殖させてひと皮分太らせる膨
張処理とを行って、弱い結合の領域同士を分離すると共
に、明領域と暗領域との境界部分の微小な凸凹を除去す
る。

【００６２】次のステップ４０８では、この微小な凸凹
が除去された各々の明領域に対してラベリングする（図
１８（３）の符番１〜３参照）。次に、ステップ４１０
においてラベリングされた各々の明領域に対して画素単
位の重心位置及び面積を演算する。この重心位置は明領
域に含まれる各画素のＸ座標値及びＹ座標値から演算で
きかつ、面積は明領域に含まれる画素数を計数すること
により演算できる。この場合、図１８（３）に示したよ
うに、符番１の明領域は重心値（Ｘ₁，Ｙ₁）であり、
面積Ｓ₁である。同様に、符番２の明領域は重心値（Ｘ
₂，Ｙ₁）、面積Ｓ₂であり、符番３の明領域は重心値
（Ｘ₃，Ｙ₃）、面積Ｓ₃である。

【００６３】ここで、通常、対向車両１１Ａは左右１対
のヘッドランプを備えており、対向車両１１Ａが自車両
１０へ向けて照射した光は、略水平方向に１対でかつ車
幅に応じた所定間隔の明領域として形成される。従っ
て、イメージ１２０から、略水平方向に１対でかつ車幅
に応じた所定間隔の明領域を検出すれば、その１対の明
領域は対向車両のヘッドランプである確度が高い。そこ
で、次のステップ４１２では、重心の座標が略等しく、
Ｘ座標の距離が標準的な車両のヘッドランプ間隔に対応
する所定値以下の明領域ペアを全て検出し、対向車両１
１Ａのヘッドランプの候補領域とする。この場合、明領
域ペアＡが該当する（図１８（３）参照）。

【００６４】また、ヘッドランプは通常低い位置に配設
されており、道路や走行路等の路面に反射したヘッドラ
ンプからの光も、車両前方へ照射される。従って、対向
車両１１Ａが存在するときには、イメージ１２０に、ヘ
ッドランプからの直接光（明領域ペア）の下方でかつ所
定位置（路面）に明領域が形成されることになる。この
ため、明領域ペアの下側に明領域が存在すれば、高い確
度で対向車両１１Ａの存在が認識できる。また、この明
領域の形成状態は路面の状態に応じて異なる。例えば、
舗装された道路等では、１対のヘッドランプからの光は
路面において散乱し、１つの明領域を形成する（図１
８）。また、雨天等で路面の反射率が高い場合には、１
対のヘッドランプからの各々の光が路面で反射され、路
面には２つの明領域が形成される（図３０（１）参
照）。従って、次のステップ４１４では、検出された対
向車両１１Ａの候補領域（明領域ペア）の内、明領域ペ
アの下側に所定値以上の面積を有する１〜２個の明領域
が対応する明領域ペアがある場合に対向車両１１Ａのヘ
ッドランプと認識し対向車両１１Ａが存在すると認識す
る。すなわち、図１８の場合、明領域ペアＡ（符番１、
２の明領域）に対応する明領域（符番３）の存在により
明領域ペアＡを対向車両１１Ａのヘッドランプとして認
識することにより対向車両１１Ａが存在を認識する。ま
た、雨天等の場合、図３０（２）に示したように、明領
域ペアＢ（符番４、５の明領域）に対応する明領域（符
番６，７）の存在により明領域ペアＢを対向車両１１Ａ
のヘッドランプとして認識することにより対向車両１１
Ａが存在を認識する。

【００６５】この対向車両１１Ａが認識されると、次の
ステップ４１６において対向車両１１Ａと認識された、
明領域ペアＡのＹ座標に基づいて（座標値Ｙ₁、Ｙ₂の
平均値）自車両から対向車両までの車間距離ΔＶを演算
する。すなわち、車間距離が多くなるにしたがってイメ
ージ１２０上の上方へ座標値が移行し、この比率はＴＶ
カメラ２２の撮影倍率に比例する。なお、車間距離ΔＶ
は、明領域ペアＡの間隔（座標値Ｘ₁，Ｘ₂の差）と、
標準的な車両の車幅（ヘッドランプの間隔）に対するＸ
座標上の距離と、の比から演算することもできる。

【００６６】このように、カーブ路の度合い及び車速に
応じて決定された対向車両認識領域Ｗ_PO内において、対
向車両１１Ａが認識処理される。この認識処理時には、
ＴＶカメラ２２により撮影した画像（イメージ）内に、
外灯や車両以外からの反射光による複数の光点が形成さ
れている場合であっても、１対のヘッドランプのそれぞ
れの明領域を検出し、更に、この明領域ペアから下方に
存在する路面の反射部位における明領域が存在するとき
に対向車両のヘッドランプと認識して、対向車両を認識
している。このように、本実施例では、対向車両である
確度が高い明るい領域のみを抽出することができ、より
確実に対向車両を認識することができる。

【００６７】次に、ステップ５００の詳細を説明する。
ステップ５００では、対向車両１１Ａに対してグレンを
与えないカットラインの位置へアクチュエータを移動さ
せるためのゲイン（遮光カムの回転量）を設定するサブ
ルーチンである（図１０参照）。

【００６８】先ず、ステップ５０２では、車間距離ΔＶ
を読み取り、ステップ５０４へ進む。ステップ５０４で
は、車間距離ΔＶ及びカーブの度合いに応じてアクチュ
エータ４０、４２のゲインＤＥＧ_L、ＤＥＧ_Rを決定す
る。

【００６９】直線路または右カーブ路の道路とみなされ
た場合、対向車両１１Ａは略画面の右側に存在する確度
が高いため、左側のカットラインに対するアクチュエー
タ４２を変動させることによるグレイが生じることはな
い。従って、ゲインＤＧ_L、ＤＧ_Rを決定は、図２７に
示したように、右側のカットラインに対するアクチュエ
ータ４０に対するゲインＤＧ_Lのみが車間距離ΔＶが大
きくなるに従ってゲインが大きくなるようにする。本実
施例では、図２７に示した車間距離とゲインとの関係が
テーブルであるマップ４としてＲＯＭ５２に記憶されて
いる。

【００７０】また、左カーブ路の場合には、小さな曲率
の左カーブ路のとき、左側のカットライン７２を変動さ
せてもグレンへの寄与は少ないため、車間距離ΔＶに拘
わらずゲインＤＧ_L、ＤＧ_Rは所定値に決定する（図２
８参照）。本実施例では、図２８に示した車間距離とゲ
インとの関係がテーブルであるマップ５としてＲＯＭ５
２に記憶されている。

【００７１】また、左カーブ路のカーブ度合いが小さい
場合には、ゲインＤＧ_L、ＤＧ_Rを車間距離ΔＶに応じ
た値に決定する（図２９参照）。本実施例では、図２９
に示した車間距離とゲインとの関係がテーブルであるマ
ップ６としてＲＯＭ５２に記憶されている。

【００７２】次に、ステップ６００の詳細を説明する。
上記のように先行車両１１及び対向車両１１Ａに対する
アクチュエータ４０、４２のゲインの決定が終了する
と、ステップ５１６において、アクチュエータ４０に対
するゲインＤＥＧ_L、ＤＧ_Lの何れか一方、及びアクチ
ュエータ４２に対するゲインＤＥＧ_R、ＤＧ_Rの何れか
一方の小さなゲインを選択する。この選択されたアクチ
ュエータ４０、４２のゲインに応じてアクチュエータを
制御することにより、アクチュエータ４０、４２の遮光
カムを移動しヘッドランプ１８の配光を変更する。

【００７３】このように、本実施例では、先行車両を認
識するための車両認識領域に、対向車両を認識するため
の対向車両認識領域を更に加えて車両前方の道路内に存
在する車両を認識するようにしているため、対向車両に
対してもグレアを与えることなく、自車両１０のヘッド
ランプによる最適な光の照射が行える。

【００７４】なお、上記実施例では、遮光カムによって
車両前方の配光を制御するようにしたが、遮光板やシャ
ッターによってヘッドランプの光を遮光するようにして
もよい。また、ヘッドランプの光を遮光することにより
配光を制御しているが、ヘッドランプの射出光軸を偏向
するようにしてもよい。

【００７５】また、上記実施例では、対向車両が自車両
の前方右側に存在する左側通行による道路法規で走行す
る車両の場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、右側通行による車両にも容易に適
用できる。

【００７６】また、上記実施例において初期データであ
る道路の白線のデータに、平地でかつ所定幅のラインが
車両の両側に設けられた直線路を走行したときのデータ
を記憶することにより、画像検出時に白線検出が行えな
い場合であっても、標準的な認識領域を設定することで
きる。また、このデータを複数パターン記憶し、選択す
ることによって、ドライバーの設定による認識領域を定
めることができる。

【００７７】また、上記実施例では、対向車両が有する
ヘッドランプによって、対向車両を認識するようにした
が、本発明はこれに限定されずにフォグランプ等の補助
灯を検出して対向車両を認識するようにしてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
向車両のヘッドランプやフォグランプ等のライト及びこ
のライトによる路面からの反射光から対向車両のライト
を認識することによって対向車両を認識しているため、
複数の光点が画像中に存在する場合であっても対向車両
のライトである確度が高い領域を抽出することができ、
対向車両を確度よく認識することができる、という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に利用した車両前部を示す車両斜め前
方から見た斜視図である。

【図２】本発明が適用可能なヘッドランプの概略構成斜
視図である。

【図３】ヘッドランプの概略構成断面図（図２のＩ−Ｉ
線）である。

【図４】制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図５】日中に撮影したＴＶカメラが出力する画像信号
に基づいて先行車両を認識する過程を説明するためのイ
メージ図である。

【図６】日中に撮影したＴＶカメラの画像信号に基づく
先行車両の認識処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図７】本実施例の制御メインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図８】本実施例の先行車両認識処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図９】先行車両のゲイン設定サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図１０】対向車両のゲイン設定サブルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１１】本実施例の対向車両認識処理ルーチンを示す
フローチャートである。

【図１２】白線認識時のウインド領域を示す線図であ
る。

【図１３】車両認識領域を示す線図である。

【図１４】車速に応じて車両認識領域を変動させること
を説明するためのイメージ図である。

【図１５】異なる曲率のカーブ路に対するウインド領域
及び補正幅を示すイメージ図である。

【図１６】アクチュエータにより変位するカットライン
を説明するためのイメージ図である。

【図１７】本実施例の対向車両認識領域を示すイメージ
図である。

【図１８】本実施例に係る対向車両認識の過程を示すイ
メージ図である。

【図１９】本実施例の車速とウインド領域の補正幅（補
正値）との関係を示す線図である。

【図２０】右カーブ路の度合とウインド右側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２１】右カーブ路の度合とウインド左側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２２】車間距離とアクチュエータの制御ゲインとの
関係を示す線図である。

【図２３】車間距離とアクチュエータの制御ゲインとの
関係を示す線図である。

【図２４】本実施例の車速とウインド領域の補正幅（補
正値）との関係を示す線図である。

【図２５】左カーブ路の度合とウインド右側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２６】右カーブ路の度合とウインド右側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２７】車間距離とアクチュエータの制御ゲインとの
関係を示す線図である。

【図２８】車間距離とアクチュエータの制御ゲインとの
関係を示す線図である。

【図２９】車間距離とアクチュエータの制御ゲインとの
関係を示す線図である。

【図３０】雨天等のときの対向車両の撮像画像及びヘッ
ドランプによる明領域を示すイメージ図である。

【符号の説明】

１８、２０ヘッドランプ４０、４２アクチュエータ２２ＴＶカメラ４８画像処理装置５０制御装置６６車速センサ１００走行車両認識装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両前方を撮像する撮像手段と、撮像された画像から水平方向に所定間隔隔てた１対の明
るい領域を対向車両のライトの候補領域として抽出する
候補領域抽出手段と、前記候補領域より下側に明るい領域が存在するときに、
前記候補領域を対向車両のライトとして認識する対向車
両認識手段と、を備えた対向車両認識装置。