JPH10341430A - 前方車両検出方法及び車両前方監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べて撮像画像を記録するメモリー量
を少なく設定でき、さらに高検出精度及び高速処理を実
現できるステレオ式の画像処理技術を応用した前方車両
検出方法及び車両前方監視システムを実現すること。 【解決手段】 ２台のカメラを用いて得られた自車両の
前方の両眼道路画像を用いて前方車両の検出を行い、高
速に前方車両までの距離および相対速度を予め求めてお
いた計算式を用いて理論的に算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステレオ式の画像
処理技術を応用した前方車両検出方法及び車両前方監視
システムに関し、特に、左カメラを用いて収集した左画
像と右カメラを用いて収集した右画像を用いてステレオ
式の画像処理を行って前方を走行している車両と自車両
との距離を計測し危険な場合に警報を発生する前方車両
検出方法及び車両前方監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】年々、運転免許の取得者数は増加し、い
まや全人口の半数以上が運転免許の保持者となってい
る。また、自動車の性能は飛躍的に向上し、道路交通網
も非常に発展してきている。

【０００３】このようなことから、自動車の利用頻度が
非常に高くなってきており、その用途は毎日の通勤か
ら、休日のレジャー、また、自動車の運転そのものがレ
ジャーとなっている。そのため、今や、日本人にとっ
て、自動車無しでは日常の生活に支障をきたすまでの必
要不可欠なものになっている。さらに、現代は運転者層
の幅も広がり、女性や高齢者ドライバーの増加などに見
られるように、誰もが気軽に、また頻繁に自動車を運転
する時代となっている。

【０００４】しかしながら、自動車を運転することが、
誰にとっても身近なものになったからといって手放しで
喜べるわけではない。運転者の増加とともに、交通事故
の増加という、ありがたくない副産物が生まれている。

【０００５】ここ数年、約１万人もの方が交通事故によ
りなくなられている。これは、最近の自動車の性能は向
上しているが、安全性は、いまだ運転者の技量に大きく
依存しているためである。初心者のドライバーが自動車
を正常に運転させることに気を取られているあまり、周
囲への注意が散漫になって事故を起こしたり、また、熟
練した運転者でも不注意なわき見運転や、疲労時の居眠
り運転などで事故を起こしたりするなどということはよ
く耳にするものである。

【０００６】しかしながら、同乗者がいて運転者と同様
に周囲へ気を配っていてくれれば、このような事故も起
こりにくいものである。しかし、同乗者がいたとしても
常に安全に気を配っていてくれているということは難し
いことである、また、同乗者の指示が常に正確であると
も限らない。ときには危険な方向に導くこともあると考
えられる。そのため、運転者以外に自車両周辺を監視
し、運転者に危険な状況などの警告を与える運転補助シ
ステムの実用化というものへの期待が高まっている。

【０００７】近年、このような背景から多方面で運転補
助システムの研究・開発が行われてきている。その種類
は、追突・衝突事故防止のために自車両の前方環境を認
識する前方車両検出方法や、自動車が自車線内を正常走
行するように道路環境を認識する前方車両検出方法など
多岐にわたる。さらに最近では、無人走行車の開発など
も昔のような夢物語ではなく、現実味を帯びてきたもの
となっている。

【０００８】その中でも実用化されているシステムとし
ては、レーザレーダを用いた前方車両検出方法がある。
この前方車両検出方法は、走行中の車両から、前方車両
に向けレーザを照射し、障害物にあたってはね返り、自
車両に戻ってくるまでの時間から前方車両までの距離Ｄ
を計測するものである。

【０００９】しかしながら、レーザレーダは、レーザの
太さの関係などから、監視できる範囲が狭く、得られる
情報も非常に少ないという欠点がある。さらに、カーブ
走行時には、照射したレーザが前方車両にあたっても自
車両に返ってこないため、直線走行時にしか有効に機能
しないという欠点がある。

【００１０】そのため、最近においては、自車両に設置
したカメラにより、自車両の前方の映像を撮像し、その
画像を用いて前方監視を行う前方車両検出方法及び車両
前方監視システム、すなわち、道路画像処理による前方
車両検出方法及び車両前方監視システムが開示されてい
る。

【００１１】このような道路画像処理による前方車両検
出方法及び車両前方監視システムでは、多方向の情報を
取得でき、監視領域を広く取れるという利点がある。

【００１２】しかしながら、走行環境などの認識したい
ものが３次元環境であるのに対し、１台のカメラしか用
いない場合は得られる画像は一般的に２次元的なもので
あり、奥行き情報は消失してしまうという技術的課題が
あった。

【００１３】このような技術的課題を解決するために、
ステレオ式の画像処理技術を応用して３次元情報を取得
する前方車両検出方法及び車両前方監視システムとし
て、異なる視点からの複数枚の画像を用いて両眼立体視
を行うぎ技術が開示されている（以下の説明では、第１
従来技術と呼ぶことにする）。

【００１４】第１従来技術の前方車両検出方法及び車両
前方監視システムは、左右の対になる画像間での着目画
素の視差を求めることにより、３次元情報を取得するこ
とができるというものであり、画像処理の距離計測用の
前方車両検出方法及び車両前方監視システムとして広く
知られている。

【００１５】しかしながら、異なる視点からの複数枚の
画像を用いて両眼立体視を行う第１従来技術の前方車両
検出方法及び車両前方監視システムでは、現在の画像処
理技術では着目画素の視差を求めるのに煩雑な処理を要
するという技術的課題があった。更に道路画像において
も、回避の必要が無い路面表示などの情報に対してもそ
の視差を算出するために多大の処理時間をかけなければ
ならないという技術的課題があった。そのため、一般的
に計算量が多く、リアルタイム処理（瞬時、瞬時に検出
結果を出力することを可能とする処理）ないし、それに
近い高速処理時間を要求される車両周辺監視（特に車両
前方監視）には敬遠される傾向にあるという技術的課題
もあった。

【００１６】一方、このように計算量が多いといった課
題を解決する従来技術としては、例えば、特開平７−２
５０３１９号公報（発明の名称：車両周辺監視装置、出
願日：１９９４年３月１４日、出願人：矢崎総業株式会
社）に示すような前方車両検出方法及び車両前方監視シ
ステムが開示されている（以下の説明では、第２従来技
術と呼ぶことにする）。

【００１７】すなわち、第２従来技術の車両周辺監視装
置は、２台の撮影手段より得られた画像データに基づい
て車両の周辺を監視する点は第１従来技術と同様であっ
て、撮影手段から出力された一方画像信号に基づいて高
さゼロと仮定して作成した投射画像を記録する一方のメ
モリと、投射画像を記録する他方のメモリと、一方のメ
モリの画像データと他方のメモリの他方画像データとの
差により路面上の画像を除去する路面画像除去手段と、
他方のメモリの水平方向の微分値と路面画像除去手段か
ら出力される画像データから物体のエッジを検出する物
体エッジ検出手段と、算出された位置に基づいて警報を
出力する警報手段とを備えていた。

【００１８】２台の撮影手段（カメラ）からの左映像信
号及び右映像信号は、２台のフレームメモリにそれぞれ
記録され、フレームメモリに記録された内容は路面画像
除去手段に取り込まれ、衝突等の危険を検出した場合に
警報手段によってドライバーに危険内容が警報されてい
た。撮像範囲を５１２画素×５１２画素程度に分割し、
１画素の輝度を８ビット程度で記録するフレームメモリ
が一般的に用いられていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来技術または第２従来技術の前方車両検出方法及び車両
前方監視システムでは、２台のＣＣＤカメラからの左映
像信号及び右映像信号を記録する為にフレームメモリも
２つ用意する必要になる。フレームメモリを２つ使用す
る場合、製造コストや設置スペース等の観点において優
位性を主張することが難しいという技術的課題があっ
た。

【００２０】また、第１従来技術におけるリアルタイム
処理の課題に対しては第２従来技術において解決手段が
開示されているものの、更に高いリアルタイム処理性能
や計算量の低減が要求され、多くの研究結果が発表され
ており、さらに研究余地が残されていると考えられ、目
的に合ったリアルタイム処理が容易なアルゴリズムを備
えた前方車両検出方法及び車両前方監視システムの開発
が課題となっている。

【００２１】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題としており、第１に、左カメラを用いて
収集した左画像と右カメラを用いて収集した右画像を用
いてステレオ式の画像処理を行って前方を走行している
車両と自車両との距離を計測し危険な場合に警報を発生
する前方車両検出方法において、左右のカメラを同期し
て同一時刻に左画像と右画像とを撮影して左画像と右画
像との合成映像信号を作成する工程とを含むステレオ動
画像取得工程と、走査線の交互に左映像信号と右映像信
号と合成されて１フレームが構成された合成画像信号を
単一のフレームメモリに記録する工程と、フレームメモ
リに記録されている合成画像信号を読み出し読み出され
た合成画像信号の１フレームを構成する走査線信号にお
ける奇数番目の走査線信号を分離して右画像情報を作成
すると共に走査線信号における偶数番目の走査線信号を
分離して左画像情報を作成する左右画像分離取得工程
と、左画像情報において水平エッジ及び垂直エッジを分
離して抽出すると共に右画像情報において水平エッジ及
び垂直エッジを分離して抽出する工程と前工程に続いて
左画像情報において抽出された水平エッジ及び垂直エッ
ジに対してエッジの細線化を行って左エッジ画像を作成
すると共に右画像情報において抽出された水平エッジ及
び垂直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ
画像を作成するエッジ画像作成工程と、右エッジ画像か
ら左エッジ画像を推定する推定エッジ画像作成工程と、
推定左エッジ画像と左エッジ画像との水平エッジに対す
る差分演算を行って差分水平エッジを作成すると共に推
定左エッジ画像と左エッジ画像との垂直エッジに対する
差分演算を行って差分垂直エッジを作成する工程と差分
水平エッジと差分垂直エッジとを合成して差分エッジ画
像を作成する工程を含む工程と推定左エッジ画像と左エ
ッジ画像との差分演算において差分水平エッジ及び差分
垂直エッジを作成した残余画像のエッジ点の重心を算出
する工程と、算出した重心を中心に全エッジの所定割合
を含む窓を作成する工程とを含む前方車両抽出工程と、
左カメラによって撮影される撮影画像である左現画像に
窓を設定する工程と右カメラによって撮影される撮影画
像である右現画像上に対応する領域を設定する工程と左
現画像における窓と右現画像における窓との間の視差を
算出する工程と算出された視差に基づいて前方を走行し
ている車両と自車両との距離を算出する工程とを含む距
離算出工程と、算出された距離に基づいて危険状態か否
かを判定し危険状態と判定した場合に警報信号を作成す
る工程と、算出された距離に基づいて、警報信号を受け
て警報を発生する工程とを有し、２台のカメラを用いて
得られた自車両の前方の両眼道路画像を用いて、前方車
両の検出を行い、高速に前方車両までの距離および相対
速度を算出する方法により、２台のＣＣＤカメラからの
左映像信号及び右映像信号を共通のフレームメモリに記
録でき、その結果、製造コストや設置スペースの点で優
位性を主張することができる前方車両検出方法を提供す
ることを目的としている。

【００２２】更に、高いリアルタイム処理性能や計算量
の低減が実現でき、使用目的に合ったリアルタイム処理
が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張するこ
とができる前方車両検出方法を提供することを目的とし
ている。

【００２３】第２に、左カメラを用いて収集した左画像
と右カメラを用いて収集した右画像を用いてステレオ式
の画像処理を行って前方を走行している車両と自車両と
の距離を計測し危険な場合に警報を発生する車両前方監
視システムにおいて、光軸を自車両の進行方向ベクトル
と平行に設置すると共に車両上に路面から同じ高さで設
けられた左右のカメラと左カメラ及び右カメラにおいて
撮影を行うタイミングを指示する同期信号を生成すると
共に少なくとも１／２フレーム時間に同期した切り替え
信号を生成する同期信号発生器と同期信号に基づいて左
カメラ及び右カメラを同期して同一時刻に左画像と右画
像とを撮影して左画像と右画像との合成映像信号を作成
する合成映像作成手段と、を備え切り替え信号に同期し
て左カメラからの左映像信号における偶数走査線信号／
奇数走査線信号／偶数走査線信号と右カメラからの右映
像信号における奇数走査線信号／偶数走査線信号とを収
集し左映像信号の偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶
数走査線信号を合成映像信号における偶数走査線信号／
奇数走査線信号／偶数走査線信号とすると共に右映像信
号の奇数走査線信号／偶数走査線信号を合成映像信号に
おける奇数走査線信号／偶数走査線信号として合成して
合成映像信号を作成するように構成されているステレオ
動画像取得装置と、走査線の交互に左映像信号と右映像
信号と合成されて１フレームが構成された合成画像信号
を記録する単一のフレームメモリと、フレームメモリに
記録されている合成画像信号を読み出し読み出された合
成画像信号の１フレームを構成する走査線信号における
奇数番目の走査線信号を分離して右画像情報を作成する
と共に走査線信号における偶数番目の走査線信号を分離
して左画像情報を作成する左右画像分離取得手段と、右
画像情報及び左画像情報に対して前方車両検出にかかる
監視領域を各々設定する監視領域設定手段と、左画像情
報において水平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出す
ると共に右画像情報において水平エッジ及び垂直エッジ
を分離して抽出し左画像情報において抽出された水平エ
ッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行って左
エッジ画像を作成すると共に右画像情報において抽出さ
れた水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化
を行って右エッジ画像を作成し右エッジ画像から推定左
エッジ画像を作成し水平エッジ、垂直エッジから各々独
立して左エッジ画像と推定エッジ画像の差分画像を作成
しこれらを合成して差分エッジ画像を作成する前方車両
抽出手段と、左カメラによって撮影される撮影画像であ
る左現画像に窓を設定し右カメラによって撮影される撮
影画像である右現画像上に対応する領域を設定し左現画
像における窓と右現画像における窓との間の視差を算出
し算出された視差に基づいて前方を走行している車両と
自車両との距離を算出する距離算出手段と、算出された
距離に基づいて危険状態か否かを判定し危険状態と判定
した場合に警報信号を作成する判定手段と、、算出され
た距離に基づいて警報信号を受けて警報を発生する警報
手段とを備え、２台のカメラを用いて得られた自車両の
前方の両眼道路画像を用いて前方車両の検出を行い、高
速に前方車両までの距離および相対速度を算出するデー
タ処理装置とを設けることにより、２台のＣＣＤカメラ
からの左映像信号及び右映像信号を共通のフレームメモ
リに記録でき、その結果、製造コストや設置スペースの
点で優位性を主張することができる車両前方監視システ
ムを提供することを目的としている。

【００２４】更に、高いリアルタイム処理性能や計算量
の低減が実現でき、使用目的に合ったリアルタイム処理
が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張するこ
とができる車両前方監視システムを提供することを目的
としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、左カメラ４１Lを用いて収集した左画像と右カメラ
４１Rを用いて収集した右画像を用いてステレオ式の画
像処理を行って前方を走行している車両と自車両２０と
の距離を計測し危険な場合に警報を発生する前方車両検
出方法において、左右のカメラを同期して同一時刻に左
画像と右画像とを撮影して左画像と右画像との合成映像
信号４４ａを作成する工程とを含むステレオ動画像取得
工程を有して構成されている前方車両検出方法である。

【００２６】請求項１に記載の発明に依れば、ステレオ
動画像取得工程を設け左右のカメラを同期して同一時刻
に左画像と右画像とを撮影して左画像と右画像との合成
映像信号４４ａを作成している。その結果、２台のＣＣ
Ｄカメラから出力される左映像信号４１Laと右映像信号
４１Raとは、お互いに同期しているので、合成映像作成
工程によって合成することができる。同期信号４３ａに
より左カメラ４１L及び右カメラ４１R同時刻に撮像動作
を行うことができ、時速１００ｋｍ／ｈ以上で走行中に
落下物を検出する様な状況においても検出距離の誤差が
大きく発生する可能性を回避することができ、撮像タイ
ミングについても同期をとって高い検出精度を実現する
ことができるといった効果を奏する。これに依り、使用
目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアル
ゴリズムを備えた点で優位性を主張することができるよ
うになる。

【００２７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の前方車両検出方法において、左カメラ４１L及び右カ
メラ４１Rの各々が奇数走査線信号／偶数走査線信号と
偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号とを
出力する場合、前記ステレオ動画像取得工程は、左カメ
ラ４１Lからの左映像信号４１Laにおける所定走査線信
号と右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raにおける所
定走査線信号とを収集して前記合成映像信号４４ａを作
成する工程を有して構成されている前方車両検出方法で
ある。

【００２８】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、ステレオ動画像取得工程を設け
左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおける所定走
査線信号と右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raにお
ける所定走査線信号とを収集して合成映像信号４４ａを
作成している。その結果、従来に比べ撮像画像を記録す
るメモリー量を少なく設定でき、更に、高い検出精度及
び高速処理性能を有するステレオ式の画像処理技術を応
用した車両前方監視システム１０を実現できるようにな
る。その結果、製造コストや設置スペースの点で優位性
を主張することができるようになる。これに依り、使用
目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアル
ゴリズムを備えた点で優位性を主張することができるよ
うになる。

【００２９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の前方車両検出方法において、前記ステレオ動画像取得
工程は、左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおけ
る偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号と
右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raにおける奇数走
査線信号／偶数走査線信号とを収集し、当該左映像信号
４１Laの偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線
信号を前記合成映像信号４４ａにおける偶数走査線信号
／奇数走査線信号／偶数走査線信号とすると共に当該右
映像信号４１Raの奇数走査線信号／偶数走査線信号を当
該合成映像信号４４ａにおける奇数走査線信号／偶数走
査線信号として合成して当該合成映像信号４４ａを作成
する工程を有して構成されている前方車両検出方法であ
る。

【００３０】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、ステレオ動画像取得工程を設け
左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおける偶数走
査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号と右カメラ
４１Rからの右映像信号４１Raにおける奇数走査線信号
／偶数走査線信号とを収集し、また左映像信号４１Laの
偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号を合
成映像信号４４ａにおける偶数走査線信号／奇数走査線
信号／偶数走査線信号とし、更に、右映像信号４１Raの
奇数走査線信号／偶数走査線信号を合成映像信号４４ａ
における奇数走査線信号／偶数走査線信号として合成し
て合成映像信号４４ａを作成している。その結果、従来
に比べ撮像画像を記録するフレームメモリ４５のメモリ
ー量を偶数走査線本数と奇数走査線本数との和程度まで
少なく設定できるようになる。また、距離算出に必要な
視差は水平方向（走査線方向）であるので、従来の前方
車両検出方法に比べても検出分解能が劣ることは無い。
これに依り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視
処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張す
ることができるようになる。その結果、フレームメモリ
４５のメモリー量に関する製造コストや設置スペースの
点で優位性を主張することができるようになる。

【００３１】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の前方車両検出方法において、１／２フレーム時間毎に
奇数走査線信号／偶数走査線信号と偶数走査線信号／奇
数走査線信号／偶数走査線信号とを分けて出力するイン
ターレースモードで左カメラ４１L及び右カメラ４１Rが
動作する場合、前記ステレオ動画像取得工程は、左カメ
ラ４１Lからの左映像信号４１Laと右カメラ４１Rからの
右映像信号４１Raとを前記１／２フレーム時間毎に交互
に切り替えて収集して前記合成映像信号４４ａを作成す
る工程を有して構成されている前方車両検出方法であ
る。

【００３２】請求項４に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、ステレオ動画像取得工程を設け
左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおける偶数走
査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号と右カメラ
４１Rからの右映像信号４１Raにおける奇数走査線信号
／偶数走査線信号とを収集し、また左映像信号４１Laの
偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号を合
成映像信号４４ａにおける偶数走査線信号／奇数走査線
信号／偶数走査線信号とし、更に、右映像信号４１Raの
奇数走査線信号／偶数走査線信号を合成映像信号４４ａ
における奇数走査線信号／偶数走査線信号として合成し
て合成映像信号４４ａを作成している。その結果、従来
に比べ撮像画像を記録するフレームメモリ４５のメモリ
ー量を１／２フレーム分の偶数走査線本数と１／２フレ
ーム分の奇数走査線本数との和程度まで少なく設定で
き、フレームメモリ４５の容量を従来より半分程度に低
減できるようになる。また、距離算出に必要な視差は水
平方向（走査線方向）であるので、従来の前方車両検出
方法に比べても検出分解能が劣ることは無い。これに依
り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容
易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することが
できるようになる。その結果、フレームメモリ４５のメ
モリー量に関する製造コストや設置スペースの点で優位
性を主張することができるようになる。

【００３３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の前方車両検出方法において、前記合成映像信号４４ａ
が、前記右映像信号４１Raにおける奇数走査線信号／偶
数走査線信号である１／２フレーム分を前記合成映像信
号４４ａにおける１／２フレーム分の画像データとして
用いると共に、前記左映像信号４１Laにおける偶数走査
線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号である１／２
フレーム分を当該合成映像信号４４ａにおける残りの１
／２フレーム分の画像データとして用いて当該合成映像
信号４４ａを合成する工程を有して構成されている前方
車両検出方法である。

【００３４】請求項５に記載の発明に依れば、請求項４
に記載の効果に加えて、ステレオ動画像取得工程を設け
右映像信号４１Raにおける奇数走査線信号／偶数走査線
信号である１／２フレーム分を合成映像信号４４ａにお
ける１／２フレーム分の画像データとして用いると共
に、左映像信号４１Laにおける偶数走査線信号／奇数走
査線信号／偶数走査線信号である１／２フレーム分を合
成映像信号４４ａにおける残りの１／２フレーム分の画
像データとして用いて合成映像信号４４ａを作成してい
る。その結果、従来に比べ撮像画像を記録するフレーム
メモリ４５のメモリー量を１／２フレーム分の偶数走査
線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数との和程度
まで少なく設定でき、フレームメモリ４５の容量を従来
より半分程度に低減できるようになる。また、距離算出
に必要な視差は水平方向（走査線方向）であるので、従
来の前方車両検出方法に比べても検出分解能が劣ること
は無い。これに依り、使用目的に合った高い検出精度の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。その結果、フレー
ムメモリ４５のメモリー量に関する製造コストや設置ス
ペースの点で優位性を主張することができるようにな
る。

【００３５】請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５
のいずれか一項に記載の前方車両検出方法において、走
査線の交互に前記左映像信号４１Laと前記右映像信号４
１Raと合成されて１フレームが構成された前記合成画像
信号を単一のフレームメモリ４５に記録する工程を有し
て構成されている前方車両検出方法である。

【００３６】請求項６に記載の発明に依れば、請求項３
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、このよう
な工程を設けることに依り、フレーム分の合成映像信号
４４ａを単一のフレームメモリ４５に記録している。そ
の結果、フレームメモリ４５の共有化が可能となり、従
来に比べ撮像画像を記録するフレームメモリ４５のメモ
リー量を１／２フレーム分の偶数走査線本数と１／２フ
レーム分の奇数走査線本数との和程度まで少なく設定で
き、フレームメモリ４５の容量を従来より半分程度に低
減できるようになる。また、フレームメモリ４５の共有
化を図っても、距離算出に必要な視差は水平方向（走査
線方向）であるので、従来の前方車両検出方法に比べて
も検出分解能が劣ることは無い。これに依り、使用目的
に合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリ
ズムを備えた点で優位性を主張することができるように
なる。その結果、フレームメモリ４５の共有化に起因す
るフレームメモリ４５のメモリー量に関する製造コスト
や設置スペースの点で優位性を主張することができるよ
うになる。

【００３７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の前方車両検出方法において、前記フレームメモリ４５
に記録されている前記合成画像信号を読み出し、当該読
み出された合成画像信号の１フレームを構成する走査線
信号における奇数番目の走査線信号を分離して右画像情
報３１ａを作成すると共に、当該走査線信号における偶
数番目の走査線信号を分離して左画像情報３１ｂを作成
する左右画像分離取得工程を有して構成されている前方
車両検出方法である。

【００３８】請求項７に記載の発明に依れば、請求項６
に記載の効果に加えて、共有化されているフレームメモ
リ４５内に記録されている偶数番目の走査線信号のもの
と奇数番目の走査線信号のものとに分離することによ
り、水平方向に垂直方向の倍の解像度を持つ右画像情報
３１ａと左画像情報３１ｂとの２枚で１組の両眼画像を
動画像として得ることできるようになるといった効果を
奏する。また、距離算出に必要な視差は水平方向（走査
線方向）であるので、右画像情報３１ａと左画像情報３
１ｂは従来の前方車両検出方法に比べても検出分解能が
劣ることは無い。これに依り、使用目的に合った高い検
出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点
で優位性を主張することができるようになる。その結
果、フレームメモリ４５の共有化に起因するフレームメ
モリ４５のメモリー量に関する製造コストや設置スペー
スの点で優位性を主張することができるようになる。

【００３９】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の前方車両検出方法において、右画像情報３１ａ及び左
画像情報３１ｂに対して前方車両２１検出にかかる監視
領域３２ａを各々設定する工程を有して構成されている
前方車両検出方法である。

【００４０】請求項８に記載の発明に依れば、請求項７
に記載の効果に加えて、監視領域設定工程を設けること
に依り、あらかじめこれらの映像信号を排除し、かつ前
方車両２１を含むような監視領域３２ａを設定できるよ
うになる。自車両２０の前方を右カメラ４１Rや左カメ
ラ４１Lにより撮像した場合に、回避の必要のない測距
不要な映像信号である空、木や建物などの映像信号（画
像情報）を左映像信号４１Laや右映像信号４１Raの中か
ら除去できるようになる。これにより、回避の必要のな
い測距不要な映像信号を排除し、回避が必要で測距を要
する映像信号（画像情報）のみを残すことにより処理時
間の短縮を計ることができるようになるといった効果を
奏する。

【００４１】前工程に続いて、当該右エッジ画像／左エ
ッジ画像から推定左エッジ画像／推定右エッジ画像を作
成する工程と、前工程に続いて、水平エッジ、垂直エッ
ジから各々独立して左エッジ画像／右エッジ画像と推定
エッジ画像の差分画像を作成し、これらを合成して差分
エッジ画像を作成する工程を含む前方車両抽出工程を有
することを特徴とする前方車両検出方法。請求項９に記
載の発明は、左カメラ４１Lを用いて収集した左画像情
報３１ｂと右カメラ４１Rを用いて収集した右画像情報
３１ａを用いてステレオ式の画像処理を行って前方を走
行している車両と自車両２０との距離を計測し危険な場
合に警報を発生する前方車両検出方法において、前記左
画像情報３１ｂにおいて水平エッジ及び垂直エッジを分
離して抽出すると共に、前記右画像情報３１ａにおいて
水平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出する工程と、
前工程に続いて、当該左画像情報３１ｂにおいて抽出さ
れた水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化
を行って左エッジ画像３３ＡLを作成すると共に、当該
右画像情報３１ａにおいて抽出された水平エッジ及び垂
直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ画像
３３ＡRを作成する工程と、前工程に続いて、当該右エ
ッジ画像３３ＡR／左エッジ画像３３ＡLから推定左エッ
ジ画像３３ＥL／推定右エッジ画像３３ＥRを作成する工
程と、前工程に続いて、水平エッジ、垂直エッジから各
々独立して左エッジ画像３３ＡL／右エッジ画像３３ＡR
と推定エッジ画像３３Ｅの差分画像３３Ｄを作成し、こ
れらを合成して差分エッジ画像３３4cを作成する工程を
含む前方車両抽出工程を有して構成されている前方車両
検出方法である。

【００４２】請求項９に記載の発明に依れば、前方車両
抽出工程を設けることに依り、人為的に画像処理を用い
て作成した推定エッジ画像３３Ｅと実際に撮像された左
エッジ画像３３ＡLとを比較する差分画像３３Ｄ処理を
行うことにより、同一平面上にある路面３４だけを消去
し、それよりも高い場所にある前方車両２１を残すこと
ができるようになる。また、路面３４から高さのある被
測距対象のエッジを従来より、より多く残すことができ
るようになる。更に、画面全体に本前方車両検出方法を
適用した場合、前方車両２１領域の抽出エッジ量にはか
なり差が現れることになる。これにより、後処理におけ
るエッジの重心点算出、重心点を中心に全エッジの８割
を含む窓３３6aを作成して、それを前方車両２１領域と
推定する際の推定確度をより向上させることができるよ
うになるといった効果を奏する。その結果、使用目的に
合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【００４３】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の前方車両検出方法において、前記前方車両抽出工程
は、前記左画像情報３１ｂにおいて水平エッジ及び垂直
エッジを分離して抽出すると共に、前記右画像情報３１
ａにおいて水平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出す
る工程と、前工程に続いて、当該左画像情報３１ｂにお
いて抽出された水平エッジ及び垂直エッジに対してエッ
ジの細線化を行って左エッジ画像３３ＡLを作成すると
共に、当該右画像情報３１ａにおいて抽出された水平エ
ッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行って右
エッジ画像３３ＡRを作成するエッジ画像作成工程を含
んで構成されている前方車両検出方法である。

【００４４】請求項１０に記載の発明に依れば、請求項
９に記載の効果に加えて、エッジ画像作成工程を設ける
ことに依り、路面３４から高さのある被測距対象（前方
車両２１等）のエッジを差分画像３３Ｄ処理してできる
だけ残し、路面３４上エッジを差分画像３３Ｄ処理して
可能な限り消去できるようになる。すなわち、路面３４
からの高さがあり本来残したい水平エッジと垂直エッジ
の重なり部分、及び垂直エッジと水平エッジの重なり部
分を差分画像３３Ｄ処理して従来よりもより多く高い精
度で残すことが可能となる。その結果、前方車両２１領
域の抽出エッジ量にはかなり差が現れることになる。こ
れにより後処理におけるエッジの重心点算出、重心点を
中心に全エッジの８割を含む窓３３6aを作成してそれを
前方車両２１領域と推定する際の推定確度をより向上さ
せることができるようになる。これに依り、使用目的に
合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【００４５】請求項１１に記載の発明は、請求項１０に
記載の前方車両検出方法において、前記前方車両抽出工
程は、前記右エッジ画像３３ＡRから左エッジ画像３３
ＡLを推定する推定エッジ画像作成工程を含んで構成さ
れている前方車両検出方法である。

【００４６】請求項１１に記載の発明に依れば、請求項
１０に記載の効果に加えて、推定エッジ画像作成工程を
設けることに依り、左画像情報３１ｂ、右画像情報３１
ａともに水平エッジ、垂直エッジを分離して抽出したエ
ッジ画像を作成し、エッジの細線化したエッジ画像を作
成した後、右エッジ画像３３ＡRから推定エッジ画像３
３Ｅを作成し、推定エッジ画像３３Ｅと左エッジ画像３
３ＡLの差分水平エッジ３３4a、差分垂直エッジ３３4b
を水平エッジ、垂直エッジそれぞれ分けて作成し、その
後、差分水平エッジ３３4aと差分垂直エッジ３３4bを合
成して差分エッジ画像３３4cの差分水平エッジ３３4a、
差分垂直エッジ３３4bとすることができるようになる。
また推定エッジ画像３３Ｅでは、路面３４から同じ高さ
にある路面３４標示だけが実際に左カメラ４１Lによっ
て撮像された左エッジ画像３３ＡLと等しい画像とな
り、前方車両２１などの路面３４よりも高い位置にある
物は実際の左エッジ画像３３ＡLと等しい画像とはなら
ないようにできる。実際に撮像された左エッジ画像３３
ＡLから推定エッジ画像３３Ｅとの共通部分を消去する
と、同じ高さにある路面３４（走行車線の路面３４）や
路面３４標示（例えば、白線や速度制限表示）などは左
エッジ画像３３ＡLから消去され、路面３４よりも高い
位置に存在する前方車両２１の画素だけを左エッジ画像
３３ＡLに残すことができるようになり、最終的に、左
エッジ画像３３ＡLにおいて残った画素を前方車両２１
の候補画素として距離を算出できるようになるといった
効果を奏する。

【００４７】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の前方車両検出方法において、前記前方車両抽出工
程は、前記推定左エッジ画像３３ＥLと前記左エッジ画
像３３ＡLとの水平エッジに対する差分演算を行って差
分水平エッジ３３4aを作成すると共に、当該推定左エッ
ジ画像３３ＥLと当該左エッジ画像３３ＡLとの垂直エッ
ジに対する差分演算を行って差分垂直エッジ３３4bを作
成する工程と、当該差分水平エッジ３３4aと当該差分垂
直エッジ３３4bとを合成して差分エッジ画像３３4cを作
成する工程とを含んで構成されている前方車両検出方法
である。

【００４８】請求項１２に記載の発明に依れば、請求項
１１に記載の効果に加えて、差分エッジ画像３３4cを作
成する工程を設けることに依り、左画像情報３１ｂ、右
画像情報３１ａともに水平エッジ、垂直エッジを分離し
て抽出したエッジ画像を作成し、エッジの細線化したエ
ッジ画像を作成した後、右エッジ画像３３ＡRから推定
エッジ画像３３Ｅを作成し、推定エッジ画像３３Ｅと左
エッジ画像３３ＡLの差分水平エッジ３３4a、差分垂直
エッジ３３4bを水平エッジ、垂直エッジそれぞれ分けて
作成し、その後、差分水平エッジ３３4aと差分垂直エッ
ジ３３4bを合成して差分エッジ画像３３4cの差分水平エ
ッジ３３4a、差分垂直エッジ３３4bとすることができる
ようになる。これに依り、使用目的に合った高い検出精
度の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優
位性を主張することができるようになる。

【００４９】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の前方車両検出方法において、前記前方車両抽出工
程は、前記推定左エッジ画像３３ＥLと前記左エッジ画
像３３ＡLとの差分演算において前記差分水平エッジ３
３4a及び前記差分垂直エッジ３３4bを作成した残余画像
のエッジ点の重心を算出する工程と、当該算出した重心
を中心に全エッジの所定割合を含む窓３３6aを作成する
工程とを含んで構成されている前方車両検出方法であ
る。

【００５０】請求項１３に記載の発明に依れば、請求項
１２に記載の効果に加えて、窓３３6aを作成する工程を
設けることに依り、路面３４から高さのある被測距対象
のエッジを従来よりもより多く残すことが可能となる。
更に、前方車両２１領域の抽出エッジ量にかなりの差を
持たせることができるようになる。これに依り、後処理
におけるエッジの重心点算出、重心点を中心に全エッジ
の８割を含む窓３３6aを作成して、それを前方車両２１
領域と推定する際の推定確度の向上を図ることができる
ようになるといった効果を奏する。これに依り、使用目
的に合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴ
リズムを備えた点で優位性を主張することができるよう
になる。

【００５１】請求項１４に記載の発明は、前記推定エッ
ジ画像３３Ｅが、一方のカメラの画像情報が全て路面３
４上の模様と仮定し、当該画像情報にかかるエッジ画像
が他方のカメラを以て撮影された場合のエッジ画像を推
定した画像情報であることを特徴とする請求項９乃至１
３のいずれか一項に記載の前方車両検出方法である。

【００５２】請求項１４に記載の発明に依れば、請求項
９乃至１３のいずれか一項に記載の効果と同様の効果を
奏する。

【００５３】請求項１５に記載の発明は、請求項１１乃
至１４のいずれか一項に記載の前方車両検出方法におい
て、左カメラ４１Lによって撮影される撮影画像である
左現画像に前記窓３３6aを設定する工程と、右カメラ４
１Rによって撮影される撮影画像である右現画像上に対
応する領域を設定する工程と、当該左現画像における窓
３３6aと当該右現画像における窓３３6aとの間の視差を
算出する工程と、当該算出された視差に基づいて、前方
を走行している車両と自車両２０との距離を算出する工
程とを含む距離算出工程を有して構成されている前方車
両検出方法である。

【００５４】請求項１５に記載の発明に依れば、請求項
１１乃至１４のいずれか一項に記載の効果に加えて、距
離算出工程を設けることに依り、左現画像における窓３
３6aと右現画像における窓３３6aとの間の視差を求め、
その視差の値から被測距対象までの絶対的な距離を高精
度でかつ高速に求めることができるようになる。これに
依り、使用目的に合った高い検出精度、高速処理の前方
監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主
張することができるようになる。

【００５５】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載の前方車両検出方法において、前記距離算出工程
は、視差と距離の逆数との比例関係に基づいてあらかじ
め算出した関係式を用いて前記左現画像における窓３３
6aと前記右現画像における窓３３6aとの間の視差を算出
し、当該算出された視差に基づいて前記距離を算出する
ように構成されているである。

【００５６】請求項１６に記載の発明に依れば、請求項
１５に記載の効果に加えて、距離算出工程を設けること
に依り、あらかじめ算出した関係式を用いて左現画像に
おける窓３３6aと前記右現画像における窓３３6aとの間
の視差を算出して距離を算出できるので、視差の値から
被測距対象までの絶対的な距離を高精度でかつ高速に求
めることができるようになる。これに依り、使用目的に
合った高い検出精度、高速処理の前方監視処理が容易な
アルゴリズムを備えた点で優位性を主張することができ
るようになる。

【００５７】請求項１７に記載の発明は、請求項１５ま
たは１６に記載の前方車両検出方法において、前記算出
された距離に基づいて危険状態か否かを判定し、危険状
態と判定した場合に警報信号３６ａを作成する工程を有
して構成されている前方車両検出方法である。

【００５８】請求項１７に記載の発明に依れば、請求項
１５または１６に記載の効果に加えて、警報信号３６ａ
を作成する工程を設けることに依り、高速且つ高精度に
算出された距離に基づいて危険状態か否かを高速且つ高
精度に判定できるようになるといった効果を奏する。こ
れに依り、使用目的に合った高い検出精度、高速処理の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。

【００５９】請求項１８に記載の発明は、請求項１７に
記載の前方車両検出方法において、前記算出された距離
に基づいて、前記警報信号３６ａを受けて警報を発生す
る工程を有して構成されている前方車両検出方法であ
る。

【００６０】請求項１８に記載の発明に依れば、請求項
１７に記載の効果に加えて、警報を発生する工程を設け
ることに依り、高速且つ高精度の警報を発生することが
できるようになる。これに依り、使用目的に合った高い
検出精度、高速処理の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【００６１】請求項１９に記載の発明は、左カメラ４１
Lを用いて収集した左画像と右カメラ４１Rを用いて収集
した右画像を用いてステレオ式の画像処理を行って前方
を走行している車両と自車両２０との距離を計測し危険
な場合に警報を発生する車両前方監視システムにおい
て、光軸を自車両２０の進行方向ベクトルと平行に設置
すると共に、車両上に路面３４から同じ高さで設けられ
た左右のカメラと、左カメラ４１L及び右カメラ４１Rに
おいて撮影を行うタイミングを指示する同期信号４３ａ
を生成すると共に、少なくとも１／２フレーム時間に同
期した切り替え信号４３ｂを生成する同期信号発生器４
３と、前記同期信号４３ａに基づいて左カメラ４１L及
び右カメラ４１Rを同期して同一時刻に左画像と右画像
とを撮影して左画像と右画像との合成映像信号４４ａを
作成する合成映像作成手段４４とを備えたステレオ動画
像取得装置４０を有して構成されている車両前方監視シ
ステム１０である。

【００６２】請求項１９に記載の発明に依れば、請求項
１に記載の効果に加えて、左カメラ４１L（右カメラ４
１R）のカメラから得られる画像がすべて路面３４と等
しい高さにある場合、画像中のすべての画素を視差の値
だけ走査線方向に移動させると右カメラ４１R（左カメ
ラ４１L）により撮像された画像と同等の画像の作成が
可能となる。

【００６３】請求項２０に記載の発明は、請求項１９に
記載の車両前方監視システム１０において、左カメラ４
１L及び右カメラ４１Rの各々が奇数走査線信号／偶数走
査線信号と偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査
線信号とを出力する場合、前記ステレオ動画像取得装置
４０は、左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおけ
る所定走査線信号と右カメラ４１Rからの右映像信号４
１Raにおける所定走査線信号とを収集して前記合成映像
信号４４ａを作成するように構成されている車両前方監
視システム１０である。

【００６４】請求項２０に記載の発明に依れば、請求項
２に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００６５】請求項２１に記載の発明は、請求項２０に
記載の車両前方監視システム１０において、前記ステレ
オ動画像取得装置４０は、前記切り替え信号４３ｂに同
期して、左カメラ４１Lからの左映像信号４１Laにおけ
る偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号と
右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raにおける奇数走
査線信号／偶数走査線信号とを収集し、当該左映像信号
４１Laの偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線
信号を前記合成映像信号４４ａにおける偶数走査線信号
／奇数走査線信号／偶数走査線信号とすると共に当該右
映像信号４１Raの奇数走査線信号／偶数走査線信号を当
該合成映像信号４４ａにおける奇数走査線信号／偶数走
査線信号として合成して当該合成映像信号４４ａを作成
するように構成されている車両前方監視システム１０で
ある。

【００６６】請求項２１に記載の発明に依れば、請求項
３に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００６７】請求項２２に記載の発明は、請求項２１に
記載の車両前方監視システム１０において、前記ステレ
オ動画像取得装置４０は、１／２フレーム時間毎に奇数
走査線信号／偶数走査線信号と偶数走査線信号／奇数走
査線信号／偶数走査線信号とを分けて出力するインター
レースモードで左カメラ４１L及び右カメラ４１Rが動作
する場合、インターレースにかかる前記切り替え信号４
３ｂに同期して、左カメラ４１Lからの左映像信号４１L
aと右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raとを前記１／
２フレーム時間毎に交互に切り替えて収集して前記合成
映像信号４４ａを作成するように構成されている車両前
方監視システム１０である。

【００６８】請求項２２に記載の発明に依れば、請求項
４に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００６９】請求項２３に記載の発明は、請求項２２に
記載の車両前方監視システム１０において、前記前記ス
テレオ動画像取得装置４０は、前記切り替え信号４３ｂ
に同期して、前記右映像信号４１Raにおける奇数走査線
信号／偶数走査線信号である１／２フレーム分を前記合
成映像信号４４ａにおける１／２フレーム分の画像デー
タとして用いると共に、前記左映像信号４１Laにおける
偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号であ
る１／２フレーム分を当該合成映像信号４４ａにおける
残りの１／２フレーム分の画像データとして用いて当該
合成映像信号４４ａを合成するように構成されている車
両前方監視システム１０である。

【００７０】請求項２３に記載の発明に依れば、請求項
５に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００７１】請求項２４に記載の発明は、請求項２１乃
至２３のいずれか一項に記載の車両前方監視システム１
０において、走査線の交互に前記左映像信号４１Laと前
記右映像信号４１Raと合成されて１フレームが構成され
た前記合成画像信号を記録する単一のフレームメモリ４
５を有して構成されている車両前方監視システム１０で
ある。

【００７２】請求項２４に記載の発明に依れば、請求項
６に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００７３】請求項２５に記載の発明は、請求項２４に
記載の車両前方監視システム１０において、前記フレー
ムメモリ４５に記録されている前記合成画像信号を読み
出し、当該読み出された合成画像信号の１フレームを構
成する走査線信号における奇数番目の走査線信号を分離
して右画像情報３１ａを作成すると共に、当該走査線信
号における偶数番目の走査線信号を分離して左画像情報
３１ｂを作成する左右画像分離取得手段３１と、右画像
情報３１ａ及び左画像情報３１ｂに対して前方車両２１
検出にかかる監視領域３２ａを各々設定する監視領域設
定手段３２とを備えたデータ処理装置３０を有して構成
されている車両前方監視システム１０である。

【００７４】請求項２５に記載の発明に依れば、請求項
７に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００７５】請求項２６に記載の発明は、請求項２５に
記載の車両前方監視システム１０において、前記データ
処理装置３０は、前記左画像情報３１ｂにおいて水平エ
ッジ及び垂直エッジを分離して抽出すると共に、前記右
画像情報３１ａにおいて水平エッジ及び垂直エッジを分
離して抽出し、当該左画像情報３１ｂにおいて抽出され
た水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を
行って左エッジ画像３３ＡLを作成すると共に、当該右
画像情報３１ａにおいて抽出された水平エッジ及び垂直
エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ画像３
３ＡRを作成し、当該右エッジ画像３３ＡRからエッジ画
像３３Ｅとしての推定左エッジ画像３３ＥLを作成し、
水平エッジ、垂直エッジから各々独立して左エッジ画像
３３ＡLと推定エッジ画像３３Ｅの差分画像３３Ｄを作
成し、これらを合成して差分エッジ画像３３4cを作成す
る前方車両抽出手段３３を有して構成されている車両前
方監視システム１０である。

【００７６】請求項２６に記載の発明に依れば、請求項
９に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００７７】請求項２７に記載の発明は、請求項２５に
記載の車両前方監視システム１０において、前記前方車
両抽出手段３３は、前記左画像情報３１ｂにおいて水平
エッジ及び垂直エッジを分離して抽出すると共に、前記
右画像情報３１ａにおいて水平エッジ及び垂直エッジを
分離して抽出し、当該左画像情報３１ｂにおいて抽出さ
れた水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化
を行って左エッジ画像３３ＡLを作成すると共に、当該
右画像情報３１ａにおいて抽出された水平エッジ及び垂
直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ画像
３３ＡRを作成して推定左エッジ画像３３ＥL／推定右エ
ッジ画像を作成するエッジ画像作成部３３2と、前記推
定左エッジ画像３３ＥLと前記左エッジ画像３３ＡLとの
水平エッジに対する差分演算を行って差分水平エッジ３
３4aを作成すると共に、当該推定左エッジ画像３３ＥL
／推定右エッジ画像３３ＥRと当該左エッジ画像３３ＡL
／右エッジ画像３３ＡRとの垂直エッジに対する差分演
算を行って差分垂直エッジ３３4bを作成し、当該差分水
平エッジ３３4aと当該差分垂直エッジ３３4bとを合成し
て差分エッジ画像３３4cを作成する差分エッジ作成部３
３4と、前記推定左エッジ画像３３ＥL／推定右エッジ画
像３３ＥRと前記左エッジ画像３３ＡL／右エッジ画像３
３ＡRとの差分演算において前記差分水平エッジ３３4a
及び前記差分垂直エッジ３３4bを作成した残余画像のエ
ッジ点の重心を算出し、当該算出した重心を中心に全エ
ッジの所定割合を含む窓３３6aを作成する窓作成部３３
6とを有して構成されている車両前方監視システム１０
である。

【００７８】請求項２７に記載の発明に依れば、請求項
１１乃至１３のいずれか一項に記載の効果と同様の効果
を奏する。

【００７９】請求項２８に記載の発明は、請求項２６ま
たは２７に記載の車両前方監視システム１０において、
前記データ処理装置３０は、左カメラ４１Lによって撮
影される撮影画像である左現画像に前記窓３３6aを設定
し、右カメラ４１Rによって撮影される撮影画像である
右現画像上に対応する領域を設定し、当該左現画像にお
ける窓３３6aと当該右現画像における窓３３6aとの間の
視差を算出し、当該算出された視差に基づいて、前方を
走行している車両と自車両２０との距離を算出する距離
算出手段３５を有して構成されている車両前方監視シス
テム１０である。

【００８０】請求項２８に記載の発明に依れば、請求項
１５または１６に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００８１】請求項２９に記載の発明は、請求項２８に
記載の車両前方監視システム１０において、前記データ
処理装置３０は、前記算出された距離に基づいて危険状
態か否かを判定し、危険状態と判定した場合に警報信号
３６ａを作成する判定手段３６を有して構成されている
車両前方監視システム１０である。

【００８２】請求項２９に記載の発明に依れば、請求項
１７に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００８３】請求項３０に記載の発明は、請求項２９に
記載の車両前方監視システム１０において、前記データ
処理装置３０は、前記算出された距離に基づいて、前記
警報信号３６ａを受けて警報を発生する警報手段３７を
有して構成されている車両前方監視システム１０であ
る。

【００８４】請求項３０に記載の発明に依れば、請求項
２０に記載の効果と同様の効果を奏する。

【００８５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施形態を説明する。

【００８６】本実施形態の車両前方監視システム１０
は、左カメラ４１Lを用いて収集した左画像と右カメラ
４１Rを用いて収集した右画像を用いてステレオ式の画
像処理を行って前方を走行している車両と自車両２０と
の距離を計測し危険な場合に警報を発生する機能を有
し、図１に示すデータ処理装置３０と図２に示すステレ
オ動画像取得装置４０と単一のフレームメモリ４５を中
心にして構成されている。

【００８７】図１は、本発明の車両前方監視システム１
０を構成するデータ処理装置３０の一実施形態を説明す
るための機能ブロック図である。

【００８８】図１に示すデータ処理装置３０は、左右画
像分離取得手段３１と監視領域設定手段３２と前方車両
抽出手段３３と距離算出手段３５と判定手段３６と警報
手段３７とを中心にして構成されている。

【００８９】図１に示す左右画像分離取得手段３１は、
後述する左右画像分離取得工程を実行するものであっ
て、フレームメモリ４５に記録されている合成画像信号
を読み出し、読み出された合成画像信号の１フレームを
構成する走査線信号における奇数番目の走査線信号を分
離して右画像情報３１ａを作成すると同時に、走査線信
号における偶数番目の走査線信号を分離して左画像情報
３１ｂを作成する機能を有している。

【００９０】図１に示す監視領域設定手段３２は、後述
する監視領域設定工程を実行するものであって、右画像
情報３１ａ及び左画像情報３１ｂに対して前方車両２１
検出に関する監視領域３２ａを各々設定する機能を有
し、マイクロコンピュータを中心にして構成されている
ことが望ましい。

【００９１】図１に示す前方車両抽出手段３３は、後述
する前方車両抽出工程を実行するものであって、左画像
情報３１ｂにおいて水平エッジ及び垂直エッジを分離し
て抽出すると同時に、右画像情報３１ａにおいて水平エ
ッジ及び垂直エッジを分離して抽出し、左画像情報３１
ｂにおいて抽出された水平エッジ及び垂直エッジに対し
てエッジの細線化を行って左エッジ画像３３ＡLを作成
すると同時に、右画像情報３１ａにおいて抽出された水
平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行っ
て右エッジ画像３３ＡRを作成し、右エッジ画像３３ＡR
からエッジ画像３３Ｅとしての推定左エッジ画像３３Ｅ
Lを作成し、水平エッジ、垂直エッジから各々独立して
左エッジ画像３３ＡLと推定エッジ画像３３Ｅの差分画
像３３Ｄを作成し、これらを合成して差分エッジ画像３
３4cを作成する機能を有し、エッジ画像作成部３３2と
差分エッジ作成部３３4と窓作成部３３6とを中心にして
構成され、前述のマイクロプロセッサーで実行されてい
る。

【００９２】図１に示すエッジ画像作成部３３2は、後
述するエッジ画像作成工程を実行するものであって、左
画像情報３１ｂにおいて水平エッジ及び垂直エッジを分
離して抽出すると同時に、右画像情報３１ａにおいて水
平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出し、左画像情報
３１ｂにおいて抽出された水平エッジ及び垂直エッジに
対してエッジの細線化を行って左エッジ画像３３ＡLを
作成すると同時に、右画像情報３１ａにおいて抽出され
た水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を
行って右エッジ画像３３ＡRを作成してエッジ画像３３
Ｅとしての推定左エッジ画像３３ＥLを作成する機能を
有し、前述のマイクロプロセッサーで実行されている。

【００９３】図１に示す差分エッジ作成部３３4は、後
述する差分エッジ画像３３4cを作成する工程を実行する
ものであって、推定左エッジ画像３３ＥLと左エッジ画
像３３ＡLとの水平エッジに対する差分演算を行って差
分水平エッジ３３4aを作成すると同時に、推定左エッジ
画像３３ＥLと左エッジ画像３３ＡLとの垂直エッジに対
する差分演算を行って差分垂直エッジ３３4bを作成し、
差分水平エッジ３３4aと差分垂直エッジ３３4bとを合成
して差分エッジ画像３３4cを作成する機能を有し、前述
のマイクロプロセッサーで実行されている。

【００９４】図１に示す窓作成部３３6は、後述する窓
３３6aを作成する工程を実行するものであって、推定左
エッジ画像３３ＥLと左エッジ画像３３ＡLとの差分演算
において差分水平エッジ３３4a及び差分垂直エッジ３３
4bを作成した残余画像のエッジ点の重心を算出し、算出
した重心を中心に全エッジの所定割合を含む窓３３6aを
作成する機能を有し、前述のマイクロプロセッサーで実
行されている。

【００９５】図１に示す距離算出手段３５は、後述する
距離算出工程を実行するものであって、左カメラ４１L
によって撮影される撮影画像である左現画像に窓３３6a
を設定し、右カメラ４１Rによって撮影される撮影画像
である右現画像上に対応する領域を設定し、左現画像に
おける窓３３6aと右現画像における窓３３6aとの間の視
差を算出し、算出された視差に基づいて、前方を走行し
ている車両と自車両２０との距離を算出する機能を有
し、前述のマイクロプロセッサーで実行されている。

【００９６】図１に示す判定手段３６は、算出された距
離に基づいて危険状態か否かを判定し、危険状態と判定
した場合に警報信号３６ａを作成する機能を有し、前述
のマイクロプロセッサーで実行されている。

【００９７】図１に示す警報手段３７は、算出された距
離に基づいて、警報信号３６ａを受けて警報を発生する
機能を有し、警報ブザーを中心にして構成されているこ
とが望ましい。

【００９８】図２は、本発明の車両前方監視システム１
０を構成するステレオ動画像取得装置４０の一実施形態
を説明するための機能ブロック図である。

【００９９】図２に示すステレオ動画像取得装置４０
は、後述するステレオ動画像取得工程を実行するもので
あって、図５で後述するように、切り替え信号４３ｂに
同期して、右映像信号４１Ra（ビデオ信号）における奇
数走査線信号である１／２フレーム分を合成映像信号４
４ａ（ビデオ信号）における１／２フレーム分の画像デ
ータとして用いると同時に、左映像信号４１La（ビデオ
信号）における偶数走査線信号である１／２フレーム分
を合成映像信号４４ａにおける残りの１／２フレーム分
の画像データとして用いて合成映像信号４４ａを合成す
る機能を有し、左カメラ４１L及び右カメラ４１Rと同期
信号発生器４３と合成映像作成手段４４を有している。

【０１００】左カメラ４１L及び右カメラ４１Rは、カメ
ラの光軸を自車両２０の進行方向ベクトルと平行に設置
すると同時に、車両上に路面３４から同じ高さで設けら
れた機能を有し、具体的には、ＣＣＤカメラを用いるこ
とが望ましい。

【０１０１】同期信号発生器４３は、左カメラ４１L及
び右カメラ４１Rにおいて前方車両を中心とするシーン
を撮影を行うタイミングを指示する同期信号４３ａを生
成すると同時に、インターレース走査方式における１／
２フレーム時間（１／６０秒）に同期した切り替え信号
４３ｂを生成する機能を有している。

【０１０２】合成映像作成手段４４は、同期信号４３ａ
に基づいて左カメラ４１L及び右カメラ４１Rを同期して
同一時刻に左画像と右画像とを撮影して左画像と右画像
との合成映像信号４４ａを作成する機能を有し、前述の
マイクロプロセッサーで実行されている。

【０１０３】このようなステレオ動画像取得装置４０
は、切り替え信号４３ｂに同期して、左カメラ４１Lか
らの左映像信号４１Laにおける偶数走査線信号と右カメ
ラ４１Rからの右映像信号４１Raにおける奇数走査線信
号とを収集し、左映像信号４１Laの偶数走査線信号を合
成映像信号４４ａにおける偶数走査線信号とすると同時
に右映像信号４１Raの奇数走査線信号を合成映像信号４
４ａにおける奇数走査線信号として合成して合成映像信
号４４ａを作成するように構成されている。

【０１０４】以上説明したように、ステレオ動画像取得
装置４０に依れば、左カメラ４１L（右カメラ４１R）の
カメラから得られる画像がすべて路面３４と等しい高さ
にある場合、画像中のすべての画素を視差の値だけ走査
線方向に移動させると右カメラ４１R（左カメラ４１L）
により撮像された画像と同等の画像の作成が可能とな
る。

【０１０５】図１，２に示す単一のフレームメモリ４５
は、走査線の交互に左映像信号４１Laと右映像信号４１
Raと合成されて１フレームが構成された合成画像信号を
記録する機能を有している。

【０１０６】次に、図面に基づき、前述の車両前方監視
システム１０を用いて実行される前方車両検出方法の一
実施形態を説明する。

【０１０７】２台のカメラの光軸を進行方向ベクトルと
平行に設置した場合、路面３４はそれぞれのカメラから
常に等しい高さにある。そこで、２台のカメラにより撮
像された左右のある画像において、左右の路面３４の視
差Ｐを走査線毎に算出している。１台のカメラから得ら
れる画像がすべて路面３４と等しい高さにある場合、画
像中のすべての画素を走査線毎に先程の視差Ｐの値だけ
移動させると、もう１台のカメラにより撮像された画像
と、同等の画像の作成が可能となる。

【０１０８】しかしながら、路面３４よりも高い場所に
ある前方車両２１などの画素を同様な前方車両検出方法
で移動させた場合、別のカメラにより撮像された画像と
同等なものとはならない。

【０１０９】このようにして、人為的に作成した推定画
像と実際に撮像された画像とを比較することにより、同
一平面上にある路面３４だけを消去し、それよりも高い
場所にある前方車両２１を残すことが可能になる。

【０１１０】この原理により、２台のカメラから得られ
る走行中の自動車の両眼道路画像を用いて、あらかじ
め、画像中の画素のうち回避の必要が無い路面表示など
の路面３４と路面３４から同じ高さにある画素の消去を
行うことにより、距離Ｄ算出に要する処理時間の短縮を
図っている。

【０１１１】本実施形態の目的は、自車両２０の前方の
両眼道路画像から路面３４の消去を行うことにより、前
方車両２１の検出を行い、距離Ｄおよび相対速度ｖの算
出を高速に行う前方車両検出方法を開発することであ
る。

【０１１２】本前方車両検出方法の特徴は、あらかじ
め、回避の必要が無い路面３４の消去を行うことによ
り、従来両眼道路画像を用いた前方車両検出方法で問題
とされてきた、処理時間の短縮を行うところにある。そ
のために、カメラは、自車両２０の進行方向ベクトルと
光軸が平行になるようにし、常に路面３４から同じ高さ
に存在するように配置するという条件を利用している。

【０１１３】図３は、車両前方監視システム１０で実行
される前方車両検出方法の一実施形態を説明するための
フローチャートである。

【０１１４】図３に示す前方車両検出方法は、左カメラ
４１Lを用いて収集した左画像と右カメラ４１Rを用いて
収集した右画像を用いてステレオ式の画像処理を行って
前方を走行している車両と自車両２０との距離を計測し
危険な場合に警報を発生するアルゴリズムを実行でき、
ステレオ動画像取得工程と左右画像分離取得工程と推定
エッジ画像作成工程と前方車両抽出工程と距離算出工程
と判定工程と警報発生工程とを中心にして構成されてい
る。

【０１１５】以下に、２台のカメラから得られる画像を
用いて両眼立体視を行い、距離Ｄ算出を行う前方車両検
出方法について述べる。また、本実施形態における両眼
画像データの前方車両検出方法、及び両眼立体視法を用
いた前方車両２１までの距離Ｄおよび前方車両２１と自
車両２０との相対速度ｖの算出する前方車両検出方法に
ついて述べる。

【０１１６】初めに、両眼立体視法の概略を説明する。

【０１１７】カメラによって撮像される画像は、一般的
に２次元の情報しか持っておらず、カメラから被測距対
象体までの３次元情報である距離情報は失われてしまっ
ている。しかし、自動車が走行する環境は３次元的な広
がりを持っており、特に追突事故を回避するためには前
方車両２１との距離Ｄが非常に重要な情報となってく
る。

【０１１８】そこで、画像処理による距離情報の前方車
両検出方法として、異なる方向から取得した、２枚の画
像を用いた両眼立体視法がある。

【０１１９】本前方車両検出方法は、このような両眼立
体視法を用いており、２枚の画像間で着目点の視差Ｐを
求めることにより、その視差Ｐの値から距離Ｄを算出す
る前方車両検出方法であり、被測距対象までの絶対的な
距離Ｄを求めることが可能となる。

【０１２０】図４は、前方車両検出方法及び車両前方監
視システム１０において用いられる両眼立体視法を説明
するためのの原理図である。

【０１２１】まず、両眼立体視法の原理について述べ
る。図４に示すように、距離ｒだけ離して設置した焦点
距離ｆの２台のカメラで、２つのカメラを結ぶ直線Ｌか
らＤの距離にある点Ｐを撮像する。ここで、カメラの光
軸はどちらも直線Ｌに垂直とする。

【０１２２】この時、右カメラにおける点Ｐの像の位置
から左カメラにおける像の位置までの距離はｒ＋ｘとな
り、視差Ｐはｘとなる。従来の前方車両検出方法では、
図からもわかるように点Ｐまでの距離Ｄは、ｘから Ｄ＝ｒ・ｆ／ｘ （１） として求める（図４)。

【０１２３】しかしながら、両眼立体視法においては、
カメラの微妙なずれによって前方車両２１までの実際の
距離と計算上の距離が大きく異なる。そこで、本前方車
両検出方法においては、実際に１０ｍから５０ｍ先まで
１０ｍおきに置かれた被測距対象を撮像し、それぞれの
被測距対象の視差Ｐを検出し、視差Ｐと距離との関係式
を算出している。

【０１２４】つまり、同じシステムで撮像された被測距
対象であれば、この関係式と視差Ｐから実際の距離を正
確に算出することが可能となる。

【０１２５】このように、２次元画像情報しか持たない
２枚の画像から、画像中の着目点の距離情報を得ること
が可能となる。

【０１２６】この前方車両検出方法は、人間が左右の目
の見えかたの違いにより、見ている被測距対象の奥行き
を知覚することに似ている。

【０１２７】しかしながら、この前方車両検出方法では
２枚の画像上でそれぞれ着目している点が果たして同一
の点Ｐ点に対応していない可能性があるということが問
題となる。

【０１２８】すなわち、着目点の３次元情報から任意の
画像面への投影は一意に定まるが、その逆は一意ではな
い。

【０１２９】つまり、何らかの前方車両２１の特徴が抽
出されない場合、画像全体に渡って、左画像情報４１L
及び右画像情報４１Rのマッチングをとることになり、
処理が非常に煩雑になる。ゆえに、両眼画像を用いて３
次元情報を取得する前方車両検出方法は、多大な処理時
間を要するという見方が一般的である。

【０１３０】しかしながら、運転補助システムは、実時
間で距離等の走行情報を取得することが理想である。そ
のため、距離算出などの処理は常に運転速度に応じて高
速であることが要求されている。そのため、両眼立体視
法を用いて車両周辺監視を行うためには、対応点探索を
高速化するなどして、処理時間を短縮する必要がある。

【０１３１】本実施形態では、前方車両２１までの距離
Ｄを算出するという見地から、両眼立体視法を用いる。
また、回避の必要がない路面表示などを消去し、前方車
両２１の画像のみを残すことにより、対応点探索の高速
化を行い従来の問題点であった処理時間の短縮を図って
いる。続いて、ステレオ動画像取得工程を説明する。

【０１３２】画像処理により、車両周辺の監視を行う場
合、取得される画像は動画像であることが望ましい。な
ぜなら、自動車の走行環境というものは、時間的に変化
しており、これを認識しなければならないからである。
また、両眼立体視を行うためには、同時刻の２枚の画像
が必要となる。しかしながら、現状では家庭用のフレー
ムメモリ４５を用いて、同時刻の２枚の画像を撮像する
ことは、非常に困難である。

【０１３３】そこでステレオ動画像取得工程は、左右の
カメラを同期して同一時刻に左画像と右画像とを撮影し
て左画像と右画像との合成映像信号４４ａを作成するプ
ログラムコード（ステップＳ１）を有している。

【０１３４】この様なプログラムコードによれば、右映
像信号４１Raにおける奇数走査線信号である１／２フレ
ーム分を合成映像信号４４ａにおける１／２フレーム分
の画像データとして用いると同時に、左映像信号４１La
における偶数走査線信号である１／２フレーム分を合成
映像信号４４ａにおける残りの１／２フレーム分の画像
データとして用いて合成映像信号４４ａを作成してい
る。その結果、従来に比べ撮像画像を記録するフレーム
メモリ４５のメモリー量を１／２フレーム分の偶数走査
線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数との和程度
まで少なく設定でき、フレームメモリ４５の容量を従来
より半分程度に低減できるようになる。また、距離算出
に必要な視差は水平方向（走査線方向）であるので、従
来の前方車両検出方法に比べても検出分解能が劣ること
は無い。これに依り、使用目的に合った高い検出精度の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。その結果、フレー
ムメモリ４５のメモリー量に関する製造コストや設置ス
ペースの点で優位性を主張することができるようにな
る。

【０１３５】またステレオ動画像取得工程は、１／２フ
レーム時間毎に奇数走査線信号と偶数走査線信号とを分
けて出力するインターレースモードで左カメラ４１L及
び右カメラ４１Rが動作する場合に左カメラ４１Lからの
左映像信号４１Laと右カメラ４１Rからの右映像信号４
１Raとを１／２フレーム時間毎に交互に切り替えて収集
して合成映像信号４４ａを作成するプログラムコード
（ステップＳ２）を有している。

【０１３６】ステレオ動画像取得工程においては、同期
信号発生器４３より同期信号４３ａを発生させ２台のＣ
ＣＤカメラ４１L，４１Rに入力し、２台のＣＣＤカメラ
４１L，４１Rを同期させている（ステップＳ１）。ま
た、合成映像作成手段４４に対して１／６０秒ごとの切
り替え信号４３ｂを与えている（ステップＳ２）。

【０１３７】このとき、２台のＣＣＤカメラ４１L，４
１Rから出力される左映像信号４１Laと右映像信号４１R
aとは、お互いに同期しているので、合成映像作成手段
４４によって合成することができる（ステップＳ２）。

【０１３８】この様なプログラムコードによれば、左カ
メラ４１Lからの左映像信号４１Laにおける偶数走査線
信号と右カメラ４１Rからの右映像信号４１Raにおける
奇数走査線信号とを収集し、また左映像信号４１Laの偶
数走査線信号を合成映像信号４４ａにおける偶数走査線
信号とし、更に、右映像信号４１Raの奇数走査線信号を
合成映像信号４４ａにおける奇数走査線信号として合成
して合成映像信号４４ａを作成している。その結果、従
来に比べ撮像画像を記録するフレームメモリ４５のメモ
リー量を１／２フレーム分の偶数走査線本数と１／２フ
レーム分の奇数走査線本数との和程度まで少なく設定で
き、フレームメモリ４５の容量を従来より半分程度に低
減できるようになる。また、距離算出に必要な視差は水
平方向（走査線方向）であるので、従来の前方車両検出
方法に比べても検出分解能が劣ることは無い。これに依
り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容
易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することが
できるようになる。その結果、フレームメモリ４５のメ
モリー量に関する製造コストや設置スペースの点で優位
性を主張することができるようになる。

【０１３９】またステレオ動画像取得工程は、走査線の
交互に左映像信号４１Laと右映像信号４１Raと合成され
て１フレームが構成された合成画像信号を単一のフレー
ムメモリ４５に記録するプログラムコード（ステップＳ
３）を有している。

【０１４０】この様にして得られた合成映像作成手段４
４は、フレームメモリ４５に出力される（ステップＳ
３）。

【０１４１】この様なプログラムコードによれば、フレ
ーム分の合成映像信号４４ａを単一のフレームメモリ４
５に記録している。その結果、フレームメモリ４５の共
有化が可能となり、従来に比べ撮像画像を記録するフレ
ームメモリ４５のメモリー量を１／２フレーム分の偶数
走査線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数との和
程度まで少なく設定でき、フレームメモリ４５の容量を
従来より半分程度に低減できるようになる。また、フレ
ームメモリ４５の共有化を図っても、距離算出に必要な
視差は水平方向（走査線方向）であるので、従来の前方
車両検出方法に比べても検出分解能が劣ることは無い。
これに依り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視
処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張す
ることができるようになる。その結果、フレームメモリ
４５の共有化に起因するフレームメモリ４５のメモリー
量に関する製造コストや設置スペースの点で優位性を主
張することができるようになる。

【０１４２】フレームメモリ４５に記録されている合成
画像信号の読み出し（ステップＳ４）に続いく左右画像
分離取得工程は、読み出された合成画像信号の１フレー
ムを構成する走査線信号における奇数番目の走査線信号
を分離して右画像情報３１ａを作成すると同時に、走査
線信号における偶数番目の走査線信号を分離して左画像
情報３１ｂを作成するプログラムコード（ステップＳ
５）を有している。

【０１４３】この様なプログラムコードによれば、共有
化されているフレームメモリ４５内に記録されている偶
数番目の走査線信号のものと奇数番目の走査線信号のも
のとに分離することにより、水平方向に垂直方向の倍の
解像度を持つ右画像情報３１ａと左画像情報３１ｂとの
２枚で１組の両眼画像を動画像として得ることできるよ
うになるといった効果を奏する。また、距離算出に必要
な視差は水平方向（走査線方向）であるので、右画像情
報３１ａと左画像情報３１ｂは従来の前方車両検出方法
に比べても検出分解能が劣ることは無い。これに依り、
使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容易な
アルゴリズムを備えた点で優位性を主張することができ
るようになる。その結果、フレームメモリ４５の共有化
に起因するフレームメモリ４５のメモリー量に関する製
造コストや設置スペースの点で優位性を主張することが
できるようになる。

【０１４４】図５は、前方車両検出方法及び車両前方監
視システム１０において用いられる右映像信号４１Raと
左映像信号４１Laとから構成される合成映像信号４４ａ
の画像形態を説明するための図である。

【０１４５】合成映像作成手段４４内で切り替え信号４
３ｂが切り替わる毎に、２台のＣＣＤカメラ４１L，４
１Rからの左映像信号４１Laと右映像信号４１Raとが交
互にフレームメモリ４５へ出力されるので（ステップＳ
４）、図５に示すように、出力画像は走査線の交互に左
画像情報４１Lと右画像情報４１Rが映った画像となる
（ステップＳ５）。

【０１４６】この画像をデータ処理装置３０内の処理
で、偶数番目の走査線のものと奇数番目の走査線のもの
とに分離することにより、水平方向に垂直方向の倍の解
像度を持つ右画像情報３１ａと左画像情報３１ｂとの２
枚で１組の両眼画像を動画像として得ることが可能とな
る（ステップＳ２）。

【０１４７】図６は左カメラ４１Lや右カメラ４１R（具
体的には、ＣＣＤカメラ）の撮像状態であって、図６
（ａ）は、１／２フレーム時間毎に奇数走査線信号と偶
数走査線信号とを分けて出力するインターレースモード
を説明するための図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）
のインターレースモードにおける右映像信号４１Ra及び
左映像信号４１Laのフレーム構造を説明するための図で
ある。

【０１４８】図６（ａ）に示すように、撮像された画像
は５２５本程度の走査線毎に左映像信号４１Laと右映像
信号４１Raとして外部に出力される。

【０１４９】外部へ出力する方式としてはインターレー
スモードが良く用いられている。インターレースモード
では図６（ｂ）に示すように１／２フレーム時間（１／
６０秒）毎に奇数走査線信号、偶数走査線信号を分けて
出力する。よって１フレーム時間（１／３０秒）で１画
面（１フレーム分）の左映像信号４１Laと右映像信号４
１Raが出力されることになる。

【０１５０】次に、ステレオ動画像取得工程（ステップ
Ｓ１，２，３）及び左右画像分離取得工程（ステップＳ
５）における両眼道路画像の取得を用いて説明する。

【０１５１】図７は、図２のステレオ動画像取得装置４
０において、自車両２０が直進する時の進行方向ベクト
ルと一致しお互い路面３４に対して平行になるような光
軸を有する左カメラ４１Lと右カメラ４１Rを自動車の天
井部に取り付けて両眼道路画像の取得を行う様子を説明
するための図である。

【０１５２】図７に示すように、前項で述べたステレオ
動画像取得装置４０を用いて両眼道路画像の取得を行っ
ている。

【０１５３】まず、２台のＣＣＤカメラ４１L，４１Rを
自車両２０の天井部に取り付ける。２台のＣＣＤカメラ
４１L，４１Rの光軸は、お互い路面３４に対して平行に
なるように設置する。また、光軸は、自車両２０が直進
する時の進行方向ベクトルと一致するように設置する。
高速道路を走行し、走行中の前方道路画像を動画像（す
なわち、左映像信号４１Laと右映像信号４１Ra）として
フレームメモリ４５に録画する（ステップＳ１→２→
３）。

【０１５４】以上の前方車両検出方法により得られる合
成映像信号４４ａ（動画像）を、フレームメモリ４５を
介して、データ処理装置３０内に連続的に取り込む（ス
テップＳ４）。取り込まれた合成映像信号４４ａを、走
査線の偶数番目の画像と奇数番目の合成映像信号４４ａ
とにデータ処理装置３０内で分離する（ステップＳ
５）。このようにして、右画像情報３１ａ及び左画像情
報３１ｂの取得を行っている（ステップＳ５）。

【０１５５】最終的に、得られた右画像情報３１ａ及び
左画像情報３１ｂに対して、本前方車両検出方法を適用
する。２．３ 監視領域設定工程（ステップＳ６）にお
ける監視領域３２ａの設定を説明する。

【０１５６】自車両２０の前方を右カメラ４１Rや左カ
メラ４１Lにより撮像した場合、撮像した左映像信号４
１Laや右映像信号４１Raの中には、一般に、空、木や建
物などの回避の必要のない測距不要な映像信号（画像情
報）が多く含まれている。

【０１５７】従来の前方車両検出方法では、このような
回避の必要のない測距不要な映像信号に対しても視差Ｐ
の算出を行っていたので、それらの視差Ｐの算出に多大
の処理時間を要していた。

【０１５８】このような回避の必要のない測距不要な映
像信号は同じシステムで撮像した場合、どの画像におい
てもほぼ同じ場所に存在すると考えられるため、本実施
形態では、図８に示すように、あらかじめこれらの映像
信号を排除し、かつ前方車両２１を含むような監視領域
３２ａを設定している（ステップＳ６）。

【０１５９】監視領域３２ａを各々設定する工程は、右
画像情報３１ａ及び左画像情報３１ｂに対して前方車両
２１検出に関するプログラムコード（ステップＳ６）を
有している。

【０１６０】この様なプログラムコードによれば、あら
かじめこれらの映像信号を排除し、かつ前方車両２１を
含むような監視領域３２ａを設定できるようになる。自
車両２０の前方を右カメラ４１Rや左カメラ４１Lにより
撮像した場合に、回避の必要のない測距不要な映像信号
である空、木や建物などの映像信号（画像情報）を左映
像信号４１Laや右映像信号４１Raの中から除去できるよ
うになる。これにより、回避の必要のない測距不要な映
像信号を排除し、回避が必要で測距を要する映像信号
（画像情報）のみを残すことにより処理時間の短縮を計
ることができるようになるといった効果を奏する。

【０１６１】これにより、回避の必要のない測距不要な
映像信号を排除し、回避が必要で測距を要する映像信号
（画像情報）のみを残すことにより処理時間の短縮を計
っている。

【０１６２】本実施形態においては、初期設定として監
視領域３２ａの設定を手動で行い、すべての画像にこの
監視領域３２ａを用いることが望ましい（ステップＳ
６）。

【０１６３】図８は、監視領域設定工程を説明するため
の図である。

【０１６４】そこで、図８に示すように、空を排除する
ために０から６０ｐｉｘｅｌ（画素）までを除去し、左
右の自車線以外の被測距対象を排除するために、左の白
線から６０ｐｉｘｅｌ以内を監視領域３２ａとしそれ以
上を除去し、右の白線も同様に白線から６０ｐｉｘｅｌ
以内を監視領域３２ａとしそれ以上を除去している。下
部においても前方車両２１が映っていないことから１５
０ｐｉｘｅｌ以上の部分は除去をおこなって監視領域３
２ａを設定している（ステップＳ６）。

【０１６５】つぎに、エッジ画像３３Ａの作成をエッジ
画像作成工程（ステップＳ７，８）を用いて説明する。

【０１６６】エッジ画像作成工程は、左画像情報３１ｂ
において水平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出する
と同時に、右画像情報３１ａにおいて水平エッジ及び垂
直エッジを分離して抽出するプログラムコード（ステッ
プＳ７）と、前工程に続いて、左画像情報３１ｂにおい
て抽出された水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジ
の細線化を行って左エッジ画像３３ＡLを作成すると同
時に、右画像情報３１ａにおいて抽出された水平エッジ
及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッ
ジ画像３３ＡRを作成するプログラムコード（ステップ
Ｓ８）を含んでいる。

【０１６７】この様なプログラムコードによれば、路面
３４から高さのある被測距対象（前方車両２１等）のエ
ッジを差分画像３３Ｄ処理してできるだけ残し、路面３
４上エッジを差分画像３３Ｄ処理して可能な限り消去で
きるようになる。すなわち、路面３４からの高さがあり
本来残したい水平エッジと垂直エッジの重なり部分、及
び垂直エッジと水平エッジの重なり部分を差分画像３３
Ｄ処理して従来よりもより多く高い精度で残すことが可
能となる。その結果、前方車両２１領域の抽出エッジ量
にはかなり差が現れることになる。これにより後処理に
おけるエッジの重心点算出、重心点を中心に全エッジの
８割を含む窓３３6aを作成してそれを前方車両２１領域
と推定する際の推定確度をより向上させることができる
ようになる。これに依り、使用目的に合った高い検出精
度の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優
位性を主張することができるようになる。

【０１６８】自車両２０は前方車両２１の認識は、より
高速に行われることが望ましい。そこで、右カメラ４１
Rや左カメラ４１Lから得られる右画像情報３１ａや左画
像情報３１ｂ中の特徴点においてのみ処理を行ってい
る。

【０１６９】右画像情報３１ａと左画像情報３１ｂとの
視差Ｐを走査線毎に算出することを考えた場合、エッジ
画像３３Ａについて行うことが容易であると考えられ
る。

【０１７０】図９は、エッジ画像作成工程におけるエッ
ジ点を採用工程を説明するための図である。

【０１７１】そこで本前方車両検出方法では、特徴点と
して、以下の行列式で表現されるオペレータ（１），
（２）を用いて抽出される図９に示すようなエッジ点を
採用する（ステップＳ７）。

【０１７２】図１０は、エッジ画像作成工程におけるエ
ッジ画像の細線化処理を説明するための図である。図１
１は、エッジ画像作成工程における垂直エッジと水平エ
ッジとを区別する処理を説明するための図である。

【０１７３】続いて、路面３４の消去を行う際に前方車
両２１のエッジをなるべく多く残し、さらに処理の高速
化を計るために、図１０に示すようなエッジ画像３３Ａ
の細線化処理を行い（ステップＳ８）、続いて、図１１
に示すように、垂直エッジと水平エッジとの区別の処理
を行った（ステップＳ８）。

【０１７４】

【数１】 …オペレータ（１）

【０１７５】

【数２】 …オペレータ（２） 次に、推定エッジ画像作成工程（ステップＳ９）及び前
方車両抽出工程（ステップＳ１０，１１，１２）におけ
る路面３４の消去を説明する。

【０１７６】推定エッジ画像作成工程は、右エッジ画像
３３ＡRから左エッジ画像３３ＡLを推定するプログラム
コード（ステップＳ９）を含んでいる。

【０１７７】この様なプログラムコードによれば、左画
像情報３１ｂ、右画像情報３１ａともに水平エッジ、垂
直エッジを分離して抽出したエッジ画像を作成し、エッ
ジの細線化したエッジ画像を作成した後、右エッジ画像
３３ＡRから推定エッジ画像３３Ｅを作成し、推定エッ
ジ画像３３Ｅと左エッジ画像３３ＡLの差分水平エッジ
３３4a、差分垂直エッジ３３4bを水平エッジ、垂直エッ
ジそれぞれ分けて作成し、その後、差分水平エッジ３３
4aと差分垂直エッジ３３4bを合成して差分エッジ画像３
３4cの差分水平エッジ３３4a、差分垂直エッジ３３4bと
することができるようになる。また推定エッジ画像３３
Ｅでは、路面３４から同じ高さにある路面３４標示だけ
が実際に左カメラ４１Lによって撮像された左エッジ画
像３３ＡLと等しい画像となり、前方車両２１などの路
面３４よりも高い位置にある物は実際の左エッジ画像３
３ＡLと等しい画像とはならないようにできる。実際に
撮像された左エッジ画像３３ＡLから推定エッジ画像３
３Ｅとの共通部分を消去すると、同じ高さにある路面３
４（走行車線の路面３４）や路面３４標示（例えば、白
線や速度制限表示）などは左エッジ画像３３ＡLから消
去され、路面３４よりも高い位置に存在する前方車両２
１の画素だけを左エッジ画像３３ＡLに残すことができ
るようになり、最終的に、左エッジ画像３３ＡLにおい
て残った画素を前方車両２１の候補画素として距離を算
出できるようになるといった効果を奏する。

【０１７８】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の前方車両検出方法において、差分エッジ画像３３
4cを作成する工程（ステップＳ１０）は、推定左エッジ
画像３３ＥLと左エッジ画像３３ＡLとの水平エッジに対
する差分演算を行って差分水平エッジ３３4aを作成する
と同時に、推定左エッジ画像３３ＥLと左エッジ画像３
３ＡLとの垂直エッジに対する差分演算を行って差分垂
直エッジ３３4bを作成するプログラムコードと、差分水
平エッジ３３4aと差分垂直エッジ３３4bとを合成して差
分エッジ画像３３4cを作成するプログラムコードとを含
んでいる。

【０１７９】図１２（ａ），（ｂ）は、前方車両抽出工
程において左エッジ画像３３ＡLから推定エッジ画像３
３Ｅを引いた差分画像３３Ｄである（ステップＳ１
０）。

【０１８０】図１３（ａ），（ｂ）はエッジの方向性を
考慮せずに、推定エッジ画像３３Ｅと左エッジ画像３３
ＡLを重ねて示したものである。

【０１８１】本処理の目的は道路面３４から高さのある
被測距対象（前方車両２１等）のエッジはできるだけ残
し、路面３４上エッジは消去したい訳だが、図１２
（ａ），（ｂ）からは、路面３４からの高さがあり本来
残したい水平エッジと垂直エッジの重なり部分（Ａ部
分）、及び垂直エッジと水平エッジの重なり部分（Ｂ部
分）が差分されて消失している。

【０１８２】一方、図１２（ａ），（ｂ）は同様の状況
を、水平エッジは水平エッジ同士で差分を取り、垂直エ
ッジは垂直エッジ同士で差分を取った場合を示してい
る。

【０１８３】この場合、図１３（ａ），（ｂ）のＡ部
分、Ｂ部分で示す様なエッジ消失は発生しない。よって
本方法は、路面３４から高さのある被測距対象のエッジ
を従来より、より多く残すことが可能となる。

【０１８４】画面全体に本前方車両検出方法を適用した
場合、前方車両２１領域の抽出エッジ量にはかなり差が
現れることになる。これにより後処理におけるエッジの
重心点算出、重心点を中心に全エッジの８割を含む窓３
３6aを作成して、それを前方車両２１領域と推定する際
の推定確度がより向上する。以上の本アルゴリズムによ
り、より確実に前方車両２１領域を抽出することが可能
となる。

【０１８５】この様なプログラムコードによれば、左画
像情報３１ｂ、右画像情報３１ａともに水平エッジ、垂
直エッジを分離して抽出したエッジ画像を作成し、エッ
ジの細線化したエッジ画像を作成した後、右エッジ画像
３３ＡRから推定エッジ画像３３Ｅを作成し、推定エッ
ジ画像３３Ｅと左エッジ画像３３ＡLの差分水平エッジ
３３4a、差分垂直エッジ３３4bを水平エッジ、垂直エッ
ジそれぞれ分けて作成し、その後、差分水平エッジ３３
4aと差分垂直エッジ３３4bを合成して差分エッジ画像３
３4cの差分水平エッジ３３4a、差分垂直エッジ３３4bと
することができるようになる。これに依り、使用目的に
合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【０１８６】また前方車両抽出工程は、推定左エッジ画
像３３ＥLと左エッジ画像３３ＡLとの差分演算において
差分水平エッジ３３4a及び差分垂直エッジ３３4bを作成
した残余画像のエッジ点の重心を算出するプログラムコ
ード（ステップＳ１１）を含んでいる。

【０１８７】窓３３6aを作成する工程（ステップＳ１
２）は、算出した重心を中心に全エッジの所定割合を含
むプログラムコードである。

【０１８８】ここで、推定エッジ画像３３Ｅは、一方の
カメラの画像情報が全て路面３４上の模様と仮定し、画
像情報に関するエッジ画像が他方のカメラを以て撮影さ
れた場合のエッジ画像を推定した画像情報を意味する。

【０１８９】この様なプログラムコード（ステップＳ１
１，１２）によれば、路面３４から高さのある被測距対
象のエッジを従来よりもより多く残すことが可能とな
る。更に、前方車両２１領域の抽出エッジ量にかなりの
差を持たせることができるようになる。これに依り、後
処理におけるエッジの重心点算出、重心点を中心に全エ
ッジの８割を含む窓３３6aを作成して、それを前方車両
２１領域と推定する際の推定確度の向上を図ることがで
きるようになるといった効果を奏する。これに依り、使
用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容易なア
ルゴリズムを備えた点で優位性を主張することができる
ようになる。

【０１９０】本前方車両検出方法では、回避の必要のな
い測距不要な路面３４を消去し、特徴点の数を減らす画
像処理を実行することにより、処理時間の短縮を行って
いる。

【０１９１】路面３４の消去を行うために、右のエッジ
画像３３Ａ（＝右エッジ画像３３ＡR）から左のエッジ
画像３３Ａ（左エッジ画像３３ＡL）の推定を行ってい
る。この際、本前方車両検出方法では、ＣＣＤカメラ４
１L，４１Rから得られる左映像信号４１La、右映像信号
４１Ra（画像）はすべて路面３４と路面３４から同じ高
さにあるものと仮定する。

【０１９２】図１４は、左画像情報３１ｂと右画像情報
３１ａとの間の視差を説明するための図である。

【０１９３】一般に、撮像した左画像情報４１Lと右画
像情報４１Rには視差Ｐが生じる（図１４参照)。このよ
うな視差Ｐの値は被測距対象が３次元的に右カメラ４１
Rや左カメラ４１Lより遠くに存在すれば小さく、近くに
存在すれば大きくなる。

【０１９４】２次元的な画像で考える場合、画像に図１
４のようなｘｙ座標系を当てはめるとすると、路面３４
の視差Ｐの値は、ｙ座標が大きくなるほど大きくなる。
すなわち、視差Ｐの値はｙ座標の値に応じて、線形的に
変化するため、視差Ｐとｙ座標の値とは１次関数の関係
であらわすことが可能となる。

【０１９５】このことから、ある画像において、視差Ｐ
とｙ座標との関係式をあらかじめ算出しておくことによ
り、同じシステムで撮像した路面３４の画像であれば、
この関係式と左画像情報４１Lより、それぞれの画素の
視差Ｐを走査線毎に算出し、画素を視差Ｐの値だけ移動
させる画像処理を実行することにより、実際に右画像情
報４１Rで撮像した右画像情報４１Rと同一の画像の作成
が可能となる。

【０１９６】図１５は、路面３４よりも高い位置に存在
する被測距対象に対する視差の算出誤差を説明するため
の図である。

【０１９７】ところが、路面３４よりも高い位置に存在
する被測距対象、すなわち前方車両２１の画像において
は、図１５に示すように、視差Ｐとｙ座標との間にこの
関係式が成り立たない。そのため、前方車両２１が路面
３４と路面３４から同じ高さにあると仮定し、この関係
式を用いて、左画像情報４１Lのそれぞれの画素の視差
Ｐを走査線毎に算出し、画素を視差Ｐの値だけ移動させ
ても正確な右画像情報４１Rの作成を行うことはできな
い。

【０１９８】本前方車両検出方法では、以上の原理を用
いて回避の必要のない路面３４を消去し、特徴点の数を
減らすことにより、処理時間の短縮を図っている。

【０１９９】本実施形態では、撮像された画像はすべて
路面３４と路面３４から同じ高さにあるものと仮定し、
右エッジ画像３３ＡRから推定された左エッジ画像３３
ＡLを推定エッジ画像３３Ｅとして算出している（ステ
ップＳ９）。

【０２００】図１６は、路面３４よりも高い位置にある
被測距対象と左エッジ画像３３ＡLとの誤差を説明する
ための図である。

【０２０１】前述のように、推定エッジ画像３３Ｅで
は、路面３４と路面３４から同じ高さにある路面３４や
路面標示だけが実際に左カメラ４１Lによって撮像され
た左エッジ画像３３ＡLと等しい画像となり、図１６に
示すように、前方車両２１などの路面３４よりも高い位
置にある物は実際の左エッジ画像３３ＡLと等しい画像
とはならない。

【０２０２】図１７は、前方車両抽出工程におけるステ
ップＳ１０を説明するための図である。

【０２０３】そこで、図１７に示すように、実際に撮像
された左エッジ画像３３ＡLから推定エッジ画像３３Ｅ
との共通部分を消去すると（ステップＳ１０）、路面３
４から同じ高さにある路面３４（走行車線の路面）や路
面標示（例えば、白線や速度制限表示）などは左エッジ
画像３３ＡLから消去され、図１７に示すように、路面
３４よりも高い位置に存在する前方車両２１の画素だけ
が左エッジ画像３３ＡLに残る（ステップＳ１０）。最
終的に、左エッジ画像３３ＡLにおいて残った画素を前
方車両２１の候補画素として距離Ｄを算出している。

【０２０４】次に、前方車両２１までの距離Ｄの計測を
前方車両抽出工程（ステップＳ１１，１２）、距離算出
工程（ステップＳ１３，１４，１５，１６）を用いて説
明する。

【０２０５】距離算出工程は、視差と距離の逆数との比
例関係に基づいてあらかじめ算出した関係式を用いて左
現画像における窓３３6aと右現画像における窓３３6aと
の間の視差を算出し、算出された視差に基づいて距離を
算出するプログラムコードであって、左カメラ４１Lに
よって撮影される撮影画像である左現画像に窓３３6aを
設定するプログラムコード（ステップＳ１３）と、右カ
メラ４１Rによって撮影される撮影画像である右現画像
上に対応する領域を設定するプログラムコード（ステッ
プＳ１４）と、左現画像における窓３３6aと右現画像に
おける窓３３6aとの間の視差を算出するプログラムコー
ド（ステップＳ１５）と、算出された視差に基づいて、
前方を走行している車両と自車両２０との距離を算出す
るプログラムコード（ステップＳ１６）とを含んでい
る。

【０２０６】この様なプログラムコード（ステップＳ１
３，１４，１５，１６）によれば、左現画像における窓
３３6aと右現画像における窓３３6aとの間の視差を求
め、その視差の値から被測距対象までの絶対的な距離を
高精度でかつ高速に求めることができるようになる。こ
れに依り、使用目的に合った高い検出精度、高速処理の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。また、あらかじめ
算出した関係式を用いて左現画像における窓３３6aと右
現画像における窓３３6aとの間の視差を算出して距離を
算出できるので、視差の値から被測距対象までの絶対的
な距離を高精度でかつ高速に求めることができるように
なる。これに依り、使用目的に合った高い検出精度、高
速処理の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点
で優位性を主張することができるようになる。

【０２０７】先ず、前方車両抽出工程（ステップＳ１
０，１１，１２）における前方車両２１の視差Ｐの算出
を説明する。

【０２０８】路面３４の消去を行った後に残された左エ
ッジ画像３３ＡLの画素のほとんどは、前方車両２１の
画素となる。そのため、残された全画素の重心は、前方
車両２１の重心とほぼ等しくなる（ステップＳ１１）。
この重心を中心とした四角形を作成し、この四角形の中
に含まれる画素が全画素の８割になるように画像処理を
実行している（ステップＳ１２）。

【０２０９】このようにして、作成された四角形には前
方車両２１のほぼ全体が含まれる。このようにして作成
された四角形を窓３３6aと考え、右画像情報４１R上に
も同じおおきさの窓３３6aを設ける画像処理を実行して
いる（ステップＳ１３）。

【０２１０】図１８は、距離算出工程におけるステップ
Ｓ１４を説明するための図である。

【０２１１】続いて、図１８に示すように、右画像情報
４１R上の窓３３6aを左の方に移動させながら、右画像
情報４１Rと左画像情報４１Lの２つの窓３３6a間の輝度
差（左映像信号４１Laや右映像信号４１Raの信号レベル
を用いて計算できる差）を計算し、その値が最小となる
点を検出している（ステップＳ１４）。続いて、この時
の、左右の窓３３6aの視差Ｐを走査線毎に算出してい
る。この様にして算出した視差Ｐが前方車両２１の視差
Ｐとなる（ステップＳ１５）。

【０２１２】続いて、距離算出工程（ステップＳ１６）
における視差Ｐと距離Ｄの関係の算出を説明する。

【０２１３】従来の両眼画像による距離Ｄの算出前方車
両検出方法は三角測量の原理より、前方車両２１までの
距離Ｄを算出するという前方車両検出方法であった。

【０２１４】しかし、この前方車両検出方法は、カメラ
設定の値が少しずれただけでも、算出される前方車両２
１までの距離Ｄに大幅な誤りが生じてしまい、正確な距
離計測が困難とされてきた。そこで、本実施形態におい
ては、視差Ｐと距離Ｄの関係式をあらかじめ算出するこ
とにより正確な距離計測を行っている。

【０２１５】図１９は、視差と距離の関係式をあらかじ
め算出すること処理を説明するための図である。

【０２１６】本実施形態では、図１９に示すように、カ
メラ（左カメラ４１Lや右カメラ４１Rと同一性能を有す
るカメラ）から１０ｍおきに、５０ｍまでの位置に被測
距対象（例えば、図１９に示すような箱体）を置き、そ
の被測距対象を撮像している。これらの被測距対象の視
差Ｐを走査線毎に算出することにより、視差Ｐと距離Ｄ
との関係を算出している。

【０２１７】視差Ｐと距離Ｄの逆数は比例関係であるこ
とから、視差Ｐと距離Ｄの逆数を一次関数であらわすこ
とが可能となる。この関数に前節で算出した前方車両２
１の視差Ｐを代入することにより、前方車両２１までの
距離Ｄを算出している。なお、今回用いた車両前方監視
システム１０においては視差Ｐと距離Ｄの関係は式
（２）となった。

【０２１８】 ｄ＝α／（Ｐ−９） ［ｍ］ （２） α：比例定数、ｄ：距離、Ｐ：視差 本実施形態では、αを６８０としているが、この比例定
数は車両形状、左カメラ４１Lや右カメラ４１Rの設置位
置等によって最適な値を先覚する必要がある。

【０２１９】次に、前方車両２１の相対速度ｖの算出処
理を説明する。

【０２２０】自車両２０の前方の監視を行う場合、前方
車両２１までの距離Ｄと同時に、前方車両２１の相対速
度ｖの情報を取得できることが好ましい。

【０２２１】たとえ、前方車両２１が非常に接近した場
所にいたとしても、その前方車両２１が自車両２０から
遠ざかってあるのであれば、危険度は低いものとなる。
逆に、ある程度遠くに前方車両２１がいたとしても、そ
の前方車両２１が自車両２０に向かって急接近している
のであれば、危険度は高いものとなる。

【０２２２】本実施形態においては、前方車両２１まで
の距離Ｄと同時に、前方車両２１の相対速度ｖの算出を
行っている。

【０２２３】データ処理装置３０に取り込む画像データ
のフレーム間隔は例えば、０．５秒である。また、前節
までの処理により、前方車両２１までの距離Ｄが算出さ
れる。したがって、画像データの取り込み毎の前方車両
２１の距離Ｄおよび画像データの取り込み間隔という情
報が取得できる。これらの値から、画像データの取り込
み間隔が０．５秒で在れば、０．５秒の間に前方車両２
１がどれだけ自車両２０に接近したかということがわか
る。よって、前方車両２１の相対速度ｖが式（３）によ
り算出される。

【０２２４】 ｖ＝（ｄ２−ｄ１）／０．５ ［ｍ／ｓ］ （３） ここで、ｖ：相対速度 ｄ１：１一つ前に取り込んだ画
像データより求めた前方車両２１との距離 ｄ２：前方
車両２１との距離 距離算出工程に続く判定工程は、算出された距離に基づ
いて危険状態か否かを判定し、危険状態と判定した場合
に警報信号３６ａを作成するプログラムコード（ステッ
プＳ１７）である。

【０２２５】この様なプログラムコード（ステップＳ１
７）によれば、高速且つ高精度に算出された距離に基づ
いて危険状態か否かを高速且つ高精度に判定できるよう
になるといった効果を奏する。これに依り、使用目的に
合った高い検出精度、高速処理の前方監視処理が容易な
アルゴリズムを備えた点で優位性を主張することができ
るようになる。

【０２２６】判定工程に続く警報工程は、算出された距
離に基づいて、警報信号３６ａを受けて警報を発生する
工程プログラムコード（ステップＳ１８）である。

【０２２７】この様なプログラムコード（ステップＳ１
８）によれば、高速且つ高精度の警報を発生することが
できるようになる。これに依り、使用目的に合った高い
検出精度、高速処理の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【０２２８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に依れば、検出距
離の誤差が大きく発生する可能性を回避することがで
き、撮像タイミングについても同期をとって高い検出精
度を実現することができるといった効果を奏する。これ
に依り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理
が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張するこ
とができるようになる。

【０２２９】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、従来に比べ撮像画像を記録する
メモリー量を少なく設定でき、更に、高い検出精度及び
高速処理性能を有するステレオ式の画像処理技術を応用
した車両前方監視システムを実現できるようになる。そ
の結果、製造コストや設置スペースの点で優位性を主張
することができるようになる。これに依り、使用目的に
合った高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズ
ムを備えた点で優位性を主張することができるようにな
る。

【０２３０】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、従来に比べ撮像画像を記録する
フレームメモリのメモリー量を偶数走査線本数と奇数走
査線本数との和程度まで少なく設定できるようになる。
また、距離算出に必要な視差は水平方向（走査線方向）
であるので、従来の前方車両検出方法に比べても検出分
解能が劣ることは無い。これに依り、使用目的に合った
高い検出精度の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備
えた点で優位性を主張することができるようになる。そ
の結果、フレームメモリのメモリー量に関する製造コス
トや設置スペースの点で優位性を主張することができる
ようになる。

【０２３１】請求項４に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、従来に比べ撮像画像を記録する
フレームメモリのメモリー量を１／２フレーム分の偶数
走査線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数との和
程度まで少なく設定でき、フレームメモリの容量を従来
より半分程度に低減できるようになる。また、距離算出
に必要な視差は水平方向（走査線方向）であるので、従
来の前方車両検出方法に比べても検出分解能が劣ること
は無い。これに依り、使用目的に合った高い検出精度の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。その結果、フレー
ムメモリのメモリー量に関する製造コストや設置スペー
スの点で優位性を主張することができるようになる。

【０２３２】請求項５に記載の発明に依れば、請求項４
に記載の効果に加えて、従来に比べ撮像画像を記録する
フレームメモリのメモリー量を１／２フレーム分の偶数
走査線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数との和
程度まで少なく設定でき、フレームメモリの容量を従来
より半分程度に低減できるようになる。また、距離算出
に必要な視差は水平方向（走査線方向）であるので、従
来の前方車両検出方法に比べても検出分解能が劣ること
は無い。これに依り、使用目的に合った高い検出精度の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。その結果、フレー
ムメモリのメモリー量に関する製造コストや設置スペー
スの点で優位性を主張することができるようになる。

【０２３３】請求項６に記載の発明に依れば、請求項３
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、フレーム
メモリの共有化が可能となり、従来に比べ撮像画像を記
録するフレームメモリのメモリー量を１／２フレーム分
の偶数走査線本数と１／２フレーム分の奇数走査線本数
との和程度まで少なく設定でき、フレームメモリの容量
を従来より半分程度に低減できるようになる。また、フ
レームメモリの共有化を図っても、距離算出に必要な視
差は水平方向（走査線方向）であるので、従来の前方車
両検出方法に比べても検出分解能が劣ることは無い。こ
れに依り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処
理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張する
ことができるようになる。その結果、フレームメモリの
共有化に起因するフレームメモリのメモリー量に関する
製造コストや設置スペースの点で優位性を主張すること
ができるようになる。

【０２３４】請求項７に記載の発明に依れば、請求項６
に記載の効果に加えて、水平方向に垂直方向の倍の解像
度を持つ右画像情報と左画像情報との２枚で１組の両眼
画像を動画像として得ることできるようになる。また、
距離算出に必要な視差は水平方向（走査線方向）である
ので、右画像情報と左画像情報は従来の前方車両検出方
法に比べても検出分解能が劣ることは無い。これに依
り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容
易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することが
できるようになる。その結果、フレームメモリの共有化
に起因するフレームメモリのメモリー量に関する製造コ
ストや設置スペースの点で優位性を主張することができ
るようになる。

【０２３５】請求項８に記載の発明に依れば、請求項７
に記載の効果に加えて、監視領域設定工程を設けること
に依り、あらかじめこれらの映像信号を排除し、かつ前
方車両を含むような監視領域を設定できるようになる。
自車両の前方を右カメラや左カメラにより撮像した場合
に、回避の必要のない測距不要な映像信号である空、木
や建物などの映像信号（画像情報）を左映像信号や右映
像信号の中から除去できるようになる。これにより、回
避の必要のない測距不要な映像信号を排除し、回避が必
要で測距を要する映像信号（画像情報）のみを残すこと
により処理時間の短縮を計ることができるようになる。

【０２３６】請求項９に記載の発明に依れば、同一平面
上にある路面だけを消去し、それよりも高い場所にある
前方車両を残すことができるようになる。また、路面か
ら高さのある被測距対象のエッジを従来より、より多く
残すことができるようになる。更に、画面全体に本前方
車両検出方法を適用した場合、前方車両領域の抽出エッ
ジ量にはかなり差が現れることになる。これにより、後
処理におけるエッジの重心点算出、重心点を中心に全エ
ッジの８割を含む窓を作成して、それを前方車両領域と
推定する際の推定確度をより向上させることができるよ
うになる。その結果、使用目的に合った高い検出精度の
前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位性
を主張することができるようになる。

【０２３７】請求項１０に記載の発明に依れば、請求項
９に記載の効果に加えて、路面から高さのある被測距対
象（前方車両等）のエッジを差分画像処理してできるだ
け残し、路面上エッジを差分画像処理して可能な限り消
去できるようになる。すなわち、路面からの高さがあり
本来残したい水平エッジと垂直エッジの重なり部分、及
び垂直エッジと水平エッジの重なり部分を差分画像処理
して従来よりもより多く高い精度で残すことが可能とな
る。その結果、前方車両領域の抽出エッジ量にはかなり
差が現れることになる。これにより後処理におけるエッ
ジの重心点算出、重心点を中心に全エッジの８割を含む
窓を作成してそれを前方車両領域と推定する際の推定確
度をより向上させることができるようになる。これに依
り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が容
易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することが
できるようになる。

【０２３８】請求項１１に記載の発明に依れば、請求項
１０に記載の効果に加えて、推定エッジ画像作成工程を
設けることに依り、左画像情報、右画像情報ともに水平
エッジ、垂直エッジを分離して抽出したエッジ画像を作
成し、エッジの細線化したエッジ画像を作成した後、右
エッジ画像から推定エッジ画像を作成し、推定エッジ画
像と左エッジ画像の差分水平エッジ、差分垂直エッジを
水平エッジ、垂直エッジそれぞれ分けて作成し、その
後、差分水平エッジと差分垂直エッジを合成して差分エ
ッジ画像の差分水平エッジ、差分垂直エッジとすること
ができるようになる。また推定エッジ画像では、路面か
ら同じ高さにある路面標示だけが実際に左カメラによっ
て撮像された左エッジ画像と等しい画像となり、前方車
両などの路面よりも高い位置にある物は実際の左エッジ
画像と等しい画像とはならないようにできる。実際に撮
像された左エッジ画像から推定エッジ画像との共通部分
を消去すると、同じ高さにある路面（走行車線の路面）
や路面標示（例えば、白線や速度制限表示）などは左エ
ッジ画像から消去され、路面よりも高い位置に存在する
前方車両の画素だけを左エッジ画像に残すことができる
ようになり、最終的に、左エッジ画像において残った画
素を前方車両の候補画素として距離を算出できるように
なる。

【０２３９】請求項１２に記載の発明に依れば、請求項
１１に記載の効果に加えて、使用目的に合った高い検出
精度の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で
優位性を主張することができるようになる。

【０２４０】請求項１３に記載の発明に依れば、請求項
１２に記載の効果に加えて、窓を作成する工程を設ける
ことに依り、路面から高さのある被測距対象のエッジを
従来よりもより多く残すことが可能となる。更に、前方
車両領域の抽出エッジ量にかなりの差を持たせることが
できるようになる。これに依り、後処理におけるエッジ
の重心点算出、重心点を中心に全エッジの８割を含む窓
３３6aを作成して、それを前方車両領域と推定する際の
推定確度の向上を図ることができるようになる。これに
依り、使用目的に合った高い検出精度の前方監視処理が
容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張すること
ができるようになる。

【０２４１】請求項１４に記載の発明に依れば、請求項
９乃至１３のいずれか一項に記載の効果と同様の効果を
奏する。

【０２４２】請求項１５に記載の発明に依れば、請求項
１１乃至１４のいずれか一項に記載の効果に加えて、左
現画像における窓と右現画像における窓との間の視差を
求め、その視差の値から被測距対象までの絶対的な距離
を高精度でかつ高速に求めることができるようになる。
これに依り、使用目的に合った高い検出精度、高速処理
の前方監視処理が容易なアルゴリズムを備えた点で優位
性を主張することができるようになる。

【０２４３】請求項１６に記載の発明に依れば、請求項
１５に記載の効果に加えて、あらかじめ算出した関係式
を用いて左現画像における窓と前記右現画像における窓
との間の視差を算出して距離を算出できるので、視差の
値から被測距対象までの絶対的な距離を高精度でかつ高
速に求めることができるようになる。これに依り、使用
目的に合った高い検出精度、高速処理の前方監視処理が
容易なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張すること
ができるようになる。

【０２４４】請求項１７に記載の発明に依れば、請求項
１５または１６に記載の効果に加えて、高速且つ高精度
に算出された距離に基づいて危険状態か否かを高速且つ
高精度に判定できるようになる。これに依り、使用目的
に合った高い検出精度、高速処理の前方監視処理が容易
なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することがで
きるようになる。

【０２４５】請求項１８に記載の発明に依れば、請求項
１７に記載の効果に加えて、高速且つ高精度の警報を発
生することができるようになる。これに依り、使用目的
に合った高い検出精度、高速処理の前方監視処理が容易
なアルゴリズムを備えた点で優位性を主張することがで
きるようになる。

【０２４６】請求項１９に記載の発明は、左カメラを用
いて収集した左画像と右カメラを用いて収集した右画像
を用いてステレオ式の画像処理を行って前方を走行して
いる車両と自車両との距離を計測し危険な場合に警報を
発生する車両前方監視システムにおいて、光軸を自車両
の進行方向ベクトルと平行に設置すると共に、車両上に
路面から同じ高さで設けられた左右のカメラと、左カメ
ラ及び右カメラにおいて撮影を行うタイミングを指示す
る同期信号を生成すると共に、フレーム時間に同期した
切り替え信号を生成する同期信号発生器と、前記同期信
号に基づいて左カメラ及び右カメラを同期して同一時刻
に左画像と右画像とを撮影して左画像と右画像との合成
映像信号を作成する合成映像作成手段とを備えたステレ
オ動画像取得装置を有して構成されている車両前方監視
システムである。

【０２４７】請求項１９に記載の発明に依れば、請求項
１に記載の効果に加えて、左カメラ（右カメラ）のカメ
ラから得られる画像がすべて路面と等しい高さにある場
合、画像中のすべての画素を視差の値だけ走査線方向に
移動させると右カメラ（左カメラ）により撮像された画
像と同等の画像の作成が可能となる。

【０２４８】請求項２０に記載の発明に依れば、請求項
２に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２４９】請求項２１に記載の発明に依れば、請求項
３に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５０】請求項２２に記載の発明に依れば、請求項
４に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５１】請求項２３に記載の発明に依れば、請求項
５に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５２】請求項２４に記載の発明に依れば、請求項
６に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５３】請求項２５に記載の発明に依れば、請求項
７に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５４】請求項２６に記載の発明に依れば、請求項
９に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５５】請求項２７に記載の発明に依れば、請求項
１１乃至１３のいずれか一項に記載の効果と同様の効果
を奏する。

【０２５６】請求項２８に記載の発明に依れば、請求項
１５または１６に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５７】請求項２９に記載の発明に依れば、請求項
１７に記載の効果と同様の効果を奏する。

【０２５８】請求項３０に記載の発明に依れば、請求項
２０に記載の効果と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両前方監視システムを構成するデー
タ処理装置の一実施形態を説明するための機能ブロック
図である。

【図２】本発明の車両前方監視システムを構成するステ
レオ動画像取得装置の一実施形態を説明するための機能
ブロック図である。

【図３】車両前方監視システムで実行される前方車両検
出方法の一実施形態を説明するためのフローチャートで
ある。

【図４】前方車両検出方法及び車両前方監視システムに
おいて用いられる両眼立体視法を説明するためのの原理
図である。

【図５】前方車両検出方法及び車両前方監視システムに
おいて用いられる右映像信号と左映像信号とから構成さ
れる合成映像信号の画像形態を説明するための図であ
る。

【図６】図６（ａ）は、１／２フレーム時間毎に奇数走
査線信号と偶数走査線信号とを分けて出力するインター
レースモードを説明するための図であり、図６（ｂ）
は、図６（ａ）のインターレースモードにおける右映像
信号及び左映像信号のフレーム構造を説明するための図
である。

【図７】図２のステレオ動画像取得装置において、自車
両が直進する時の進行方向ベクトルと一致しお互い路面
に対して平行になるような光軸を有する左カメラと右カ
メラを自動車の天井部に取り付けて両眼道路画像の取得
を行う様子を説明するための図である。

【図８】監視領域設定工程を説明するための図である。

【図９】エッジ画像作成工程におけるエッジ点を採用工
程を説明するための図である。

【図１０】エッジ画像作成工程におけるエッジ画像の細
線化処理を説明するための図である。

【図１１】エッジ画像作成工程における垂直エッジと水
平エッジとを区別する処理を説明するための図である。

【図１２】図１２（ａ），（ｂ）は、前方車両抽出工程
において、左エッジ画像から推定エッジ画像を差し引い
て差分画像を作成する工程を説明するための図である。

【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、エッジの方向性を
考慮せずに推定エッジ画像と左エッジ画像とを重ねて示
した図である。

【図１４】左画像情報と右画像情報との間の視差を説明
するための図である。

【図１５】路面よりも高い位置に存在する被測距対象に
対する視差の算出誤差を説明するための図である。

【図１６】路面よりも高い位置にある被測距対象と左エ
ッジ画像との誤差を説明するための図である。

【図１７】前方車両抽出工程におけるステップＳ１０を
説明するための図である。

【図１８】距離算出工程におけるステップＳ１４を説明
するための図である。

【図１９】視差と距離の関係式をあらかじめ算出するこ
と処理を説明するための図である。

【符号の説明】

１０…車両前方監視システム ２０…自車両 ２１…前方車両 ３０…データ処理装置 ３１…左右画像分離取得手段 ３１ａ…右画像情報 ３１ｂ…左画像情報 ３２…監視領域設定手段 ３２ａ…監視領域 ３３…前方車両抽出手段 ３３2…エッジ画像作成部 ３３Ａ…エッジ画像 ３３ＡL…左エッジ画像 ３３ＡR…右エッジ画像 ３３Ｅ…推定エッジ画像 ３３Ｄ…差分画像 ３４…路面 ３３4…差分エッジ作成部 ３３4a…差分水平エッジ ３３4b…差分垂直エッジ ３３4c…差分エッジ画像 ３３6…窓作成部 ３３6a…窓 ３５…距離算出手段 ３６…判定手段 ３６ａ…警報信号 ３７…警報手段 ４０…ステレオ動画像取得装置 ４１L…左カメラ ４１La…左映像信号 ４１R…右カメラ ４１Ra…右映像信号 ４３…同期信号発生器 ４３ａ…同期信号 ４３ｂ…切り替え信号 ４４…合成映像作成手段 ４４ａ…合成映像信号 ４５…フレームメモリ

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左カメラを用いて収集した左画像と右カ
   メラを用いて収集した右画像を用いてステレオ式の画像
   処理を行って前方を走行している車両と自車両との距離
   を計測し危険な場合に警報を発生する前方車両検出方法
   において、 左右のカメラを同期して同一時刻に左画像と右画像とを
   撮影して左画像と右画像との合成映像信号を作成する工
   程とを含むステレオ動画像取得工程を有することを特徴
   とする前方車両検出方法。
2. 【請求項２】 左カメラ及び右カメラの各々が奇数走査
   線信号／偶数走査線信号と偶数走査線信号／奇数走査線
   信号／偶数走査線信号とを出力する場合、前記ステレオ
   動画像取得工程は、左カメラからの左映像信号における
   所定走査線信号と右カメラからの右映像信号における所
   定走査線信号とを収集して前記合成映像信号を作成する
   工程を有することを特徴とする請求項１に記載の前方車
   両検出方法。
3. 【請求項３】 前記ステレオ動画像取得工程は、左カメ
   ラからの左映像信号における偶数走査線信号／奇数走査
   線信号／偶数走査線信号と右カメラからの右映像信号に
   おける奇数走査線信号／偶数走査線信号とを収集し、当
   該左映像信号の偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数
   走査線信号を前記合成映像信号における偶数走査線信号
   ／奇数走査線信号／偶数走査線信号とすると共に当該右
   映像信号の奇数走査線信号／偶数走査線信号を当該合成
   映像信号における奇数走査線信号／偶数走査線信号とし
   て合成して当該合成映像信号を作成する工程を有するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の前方車両検出方法。
4. 【請求項４】 １／２フレーム時間毎に奇数走査線信号
   ／偶数走査線信号と偶数走査線信号／奇数走査線信号／
   偶数走査線信号とを分けて出力するインターレースモー
   ドで左カメラ及び右カメラが動作する場合、前記ステレ
   オ動画像取得工程は、左カメラからの左映像信号と右カ
   メラからの右映像信号とを前記１／２フレーム時間毎に
   交互に切り替えて収集して前記合成映像信号を作成する
   工程を有することを特徴とする請求項２に記載の前方車
   両検出方法。
5. 【請求項５】 前記合成映像信号が、前記右映像信号に
   おける奇数走査線信号／偶数走査線信号である１／２フ
   レーム分を前記合成映像信号における１／２フレーム分
   の画像データとして用いると共に、前記左映像信号にお
   ける偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号
   である１／２フレーム分を当該合成映像信号における残
   りの１／２フレーム分の画像データとして用いて当該合
   成映像信号を合成する工程を有することを特徴とする請
   求項４に記載の前方車両検出方法。
6. 【請求項６】 走査線の交互に前記左映像信号と前記右
   映像信号と合成されて１フレームが構成された前記合成
   画像信号を単一のフレームメモリに記録する工程を有す
   ることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記
   載の前方車両検出方法。
7. 【請求項７】 前記フレームメモリに記録されている前
   記合成画像信号を読み出し、当該読み出された合成画像
   信号の１フレームを構成する走査線信号における奇数番
   目の走査線信号を分離して右画像情報を作成すると共
   に、当該走査線信号における偶数番目の走査線信号を分
   離して左画像情報を作成する左右画像分離取得工程を有
   することを特徴とする請求項６に記載の前方車両検出方
   法。
8. 【請求項８】 右画像情報及び左画像情報に対して前方
   車両検出にかかる監視領域を各々設定する工程を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の前方車両検出方法。
9. 【請求項９】 左カメラを用いて収集した左画像情報と
   右カメラを用いて収集した右画像情報を用いてステレオ
   式の画像処理を行って前方を走行している車両と自車両
   との距離を計測し危険な場合に警報を発生する前方車両
   検出方法において、 前記左画像情報において水平エッジ及び垂直エッジを分
   離して抽出すると共に、前記右画像情報において水平エ
   ッジ及び垂直エッジを分離して抽出する工程と、前工程
   に続いて、当該左画像情報において抽出された水平エッ
   ジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行って左エ
   ッジ画像を作成すると共に、当該右画像情報において抽
   出された水平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細
   線化を行って右エッジ画像を作成する工程と、前工程に
   続いて、当該右エッジ画像／左エッジ画像から推定左エ
   ッジ画像／推定右エッジ画像を作成する工程と、前工程
   に続いて、水平エッジ、垂直エッジから各々独立して左
   エッジ画像／右エッジ画像と推定エッジ画像の差分画像
   を作成し、これらを合成して差分エッジ画像を作成する
   工程を含む前方車両抽出工程を有することを特徴とする
   前方車両検出方法。
10. 【請求項１０】 前記前方車両抽出工程は、前記左画像
    情報において水平エッジ及び垂直エッジを分離して抽出
    すると共に、前記右画像情報において水平エッジ及び垂
    直エッジを分離して抽出する工程と、前工程に続いて、
    当該左画像情報において抽出された水平エッジ及び垂直
    エッジに対してエッジの細線化を行って左エッジ画像を
    作成すると共に、当該右画像情報において抽出された水
    平エッジ及び垂直エッジに対してエッジの細線化を行っ
    て右エッジ画像を作成するエッジ画像作成工程を含むこ
    とを特徴とする請求項９に記載の前方車両検出方法。
11. 【請求項１１】 前記前方車両抽出工程は、前記右エッ
    ジ画像から左エッジ画像を推定する推定エッジ画像作成
    工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の前方車
    両検出方法。
12. 【請求項１２】 前記前方車両抽出工程は、前記推定左
    エッジ画像と前記左エッジ画像との水平エッジに対する
    差分演算を行って差分水平エッジを作成すると共に、当
    該推定左エッジ画像と当該左エッジ画像との垂直エッジ
    に対する差分演算を行って差分垂直エッジを作成する工
    程と、当該差分水平エッジと当該差分垂直エッジとを合
    成して差分エッジ画像を作成する工程を含む工程とを含
    むことを特徴とする請求項１１に記載の前方車両検出方
    法。
13. 【請求項１３】 前記前方車両抽出工程は、前記推定左
    エッジ画像と前記左エッジ画像との差分演算において前
    記差分水平エッジ及び前記差分垂直エッジを作成した残
    余画像のエッジ点の重心を算出する工程と、当該算出し
    た重心を中心に全エッジの所定割合を含む窓を作成する
    工程とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の前方
    車両検出方法。
14. 【請求項１４】 前記推定エッジ画像が、一方のカメラ
    の画像情報が全て路面上の模様と仮定し、当該画像情報
    にかかるエッジ画像が他方のカメラを以て撮影された場
    合のエッジ画像を推定した画像情報であることを特徴と
    する請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の前方車両
    検出方法。
15. 【請求項１５】 左カメラによって撮影される撮影画像
    である左現画像に前記窓を設定する工程と、右カメラに
    よって撮影される撮影画像である右現画像上に対応する
    領域を設定する工程と、当該左現画像における窓と当該
    右現画像における窓との間の視差を算出する工程と、当
    該算出された視差に基づいて、前方を走行している車両
    と自車両との距離を算出する工程とを含む距離算出工程
    を有することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれ
    か一項に記載の前方車両検出方法。
16. 【請求項１６】 前記距離算出工程は、 視差と距離の逆数との比例関係に基づいてあらかじめ算
    出した関係式を用いて前記左現画像における窓と前記右
    現画像における窓との間の視差を算出し、当該算出され
    た視差に基づいて前記距離を算出することを特徴とする
    請求項１５に記載の前方車両検出方法。
17. 【請求項１７】 前記算出された距離に基づいて危険状
    態か否かを判定し、危険状態と判定した場合に警報信号
    を作成する工程を有することを特徴とする請求項１５ま
    たは１６に記載の前方車両検出方法。
18. 【請求項１８】 前記算出された距離に基づいて、前記
    警報信号を受けて警報を発生する工程を有することを特
    徴とする請求項１７に記載の前方車両検出方法。
19. 【請求項１９】 左カメラを用いて収集した左画像と右
    カメラを用いて収集した右画像を用いてステレオ式の画
    像処理を行って前方を走行している車両と自車両との距
    離を計測し危険な場合に警報を発生する車両前方監視シ
    ステムにおいて、 光軸を自車両の進行方向ベクトルと平行に設置すると共
    に、車両上に路面から同じ高さで設けられた左右のカメ
    ラと、 左カメラ及び右カメラにおいて撮影を行うタイミングを
    指示する同期信号を生成すると共に、少なくとも１／２
    フレーム時間に同期した切り替え信号を生成する同期信
    号発生器と、 前記同期信号に基づいて左カメラ及び右カメラを同期し
    て同一時刻に左画像と右画像とを撮影して左画像と右画
    像との合成映像信号を作成する合成映像作成手段とを備
    えたステレオ動画像取得装置を有することを特徴とする
    車両前方監視システム。
20. 【請求項２０】 左カメラ及び右カメラの各々が奇数走
    査線信号／偶数走査線信号と偶数走査線信号／奇数走査
    線信号／偶数走査線信号とを出力する場合、前記ステレ
    オ動画像取得装置は、 左カメラからの左映像信号における所定走査線信号と右
    カメラからの右映像信号における所定走査線信号とを収
    集して前記合成映像信号を作成するように構成されてい
    ることを特徴とする請求項１９に記載の車両前方監視シ
    ステム。
21. 【請求項２１】 前記ステレオ動画像取得装置は、前記
    切り替え信号に同期して、左カメラからの左映像信号に
    おける偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信
    号と右カメラからの右映像信号における奇数走査線信号
    ／偶数走査線信号とを収集し、当該左映像信号の偶数走
    査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号を前記合成
    映像信号における偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶
    数走査線信号とすると共に当該右映像信号の奇数走査線
    信号／偶数走査線信号を当該合成映像信号における奇数
    走査線信号／偶数走査線信号として合成して当該合成映
    像信号を作成するように構成されていることを特徴とす
    る請求項２０に記載の車両前方監視システム。
22. 【請求項２２】 前記ステレオ動画像取得装置は、１／
    ２フレーム時間毎に奇数走査線信号／偶数走査線信号と
    偶数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号とを
    分けて出力するインターレースモードで左カメラ及び右
    カメラが動作する場合、インターレースにかかる前記切
    り替え信号に同期して、左カメラからの左映像信号と右
    カメラからの右映像信号とを前記１／２フレーム時間毎
    に交互に切り替えて収集して前記合成映像信号を作成す
    るように構成されていることを特徴とする請求項２１に
    記載の車両前方監視システム。
23. 【請求項２３】 前記前記ステレオ動画像取得装置は、 前記切り替え信号に同期して、前記右映像信号における
    奇数走査線信号／偶数走査線信号である１／２フレーム
    分を前記合成映像信号における１／２フレーム分の画像
    データとして用いると共に、前記左映像信号における偶
    数走査線信号／奇数走査線信号／偶数走査線信号である
    １／２フレーム分を当該合成映像信号における残りの１
    ／２フレーム分の画像データとして用いて当該合成映像
    信号を合成するように構成されていることを特徴とする
    請求項２２に記載の車両前方監視システム。
24. 【請求項２４】 走査線の交互に前記左映像信号と前記
    右映像信号と合成されて１フレームが構成された前記合
    成画像信号を記録する単一のフレームメモリを有するこ
    とを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか一項に記
    載の車両前方監視システム。
25. 【請求項２５】 前記フレームメモリに記録されている
    前記合成画像信号を読み出し、当該読み出された合成画
    像信号の１フレームを構成する走査線信号における奇数
    番目の走査線信号を分離して右画像情報を作成すると共
    に、当該走査線信号における偶数番目の走査線信号を分
    離して左画像情報を作成する左右画像分離取得手段と、 右画像情報及び左画像情報に対して前方車両検出にかか
    る監視領域を各々設定する監視領域設定手段とを備えた
    データ処理装置を有することを特徴とする請求項２４に
    記載の車両前方監視システム。
26. 【請求項２６】 前記データ処理装置は、 前記左画像情報において水平エッジ及び垂直エッジを分
    離して抽出すると共に、前記右画像情報において水平エ
    ッジ及び垂直エッジを分離して抽出し、当該左画像情報
    において抽出された水平エッジ及び垂直エッジに対して
    エッジの細線化を行って左エッジ画像を作成すると共
    に、当該右画像情報において抽出された水平エッジ及び
    垂直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ画
    像を作成し、当該右エッジ画像から推定左エッジ画像を
    作成し、水平エッジ、垂直エッジから各々独立して左エ
    ッジ画像と推定エッジ画像の差分画像を作成し、これら
    を合成して差分エッジ画像を作成する前方車両抽出手段
    を有することを特徴とする請求項２５に記載の車両前方
    監視システム。
27. 【請求項２７】 前記前方車両抽出手段は、 前記左画像情報において水平エッジ及び垂直エッジを分
    離して抽出すると共に、前記右画像情報において水平エ
    ッジ及び垂直エッジを分離して抽出し、当該左画像情報
    において抽出された水平エッジ及び垂直エッジに対して
    エッジの細線化を行って左エッジ画像を作成すると共
    に、当該右画像情報において抽出された水平エッジ及び
    垂直エッジに対してエッジの細線化を行って右エッジ画
    像を作成して推定左エッジ画像／推定右エッジ画像を作
    成するエッジ画像作成部と、 前記推定左エッジ画像／推定右エッジ画像と前記左エッ
    ジ画像／右エッジ画像との水平エッジに対する差分演算
    を行って差分水平エッジを作成すると共に、当該推定左
    エッジ画像／推定右エッジ画像と当該左エッジ画像／右
    エッジ画像との垂直エッジに対する差分演算を行って差
    分垂直エッジを作成し、当該差分水平エッジと当該差分
    垂直エッジとを合成して差分エッジ画像を作成する差分
    エッジ作成部と、 前記推定左エッジ画像と前記左エッジ画像との差分演算
    において前記差分水平エッジ及び前記差分垂直エッジを
    作成した残余画像のエッジ点の重心を算出し、当該算出
    した重心を中心に全エッジの所定割合を含む窓を作成す
    る窓作成部とを有することを特徴とする請求項２５に記
    載の車両前方監視システム。
28. 【請求項２８】 前記データ処理装置は、 左カメラによって撮影される撮影画像である左現画像に
    前記窓を設定し、右カメラによって撮影される撮影画像
    である右現画像上に対応する領域を設定し、当該左現画
    像における窓と当該右現画像における窓との間の視差を
    算出し、当該算出された視差に基づいて、前方を走行し
    ている車両と自車両との距離を算出する距離算出手段を
    有することを特徴とする請求項２６または２７に記載の
    車両前方監視システム。
29. 【請求項２９】 前記データ処理装置は、 前記算出された距離に基づいて危険状態か否かを判定
    し、危険状態と判定した場合に警報信号を作成する判定
    手段を有することを特徴とする請求項２８に記載の車両
    前方監視システム。
30. 【請求項３０】 前記データ処理装置は、 前記算出された距離に基づいて、前記警報信号を受けて
    警報を発生する警報手段を有することを特徴とする請求
    項２９に記載の車両前方監視システム。