(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両周辺の画像を取得する周辺画像取得手段と、
前記周辺画像取得手段で取得する画像よりも遠方の前記自車両前方の画像を取得する前方画像取得手段と、
前記自車両の前方にある先行車両の、前記自車両に対する位置情報を取得する先行車両位置情報取得手段と、
前記周辺画像取得手段で取得した前記自車両の周辺画像から、前記自車両の走行している車線を形成する一対の車線境界線を検出する自車線検出手段と、
前記先行車両位置情報取得手段で取得した前記先行車両の位置情報に基づき、前記自車両に対する前記先行車両の位置を特定し、該位置を特定した前記先行車両が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、前記前方画像取得手段で取得した画像から検出する車線境界線検出手段と、
前記先行車両が、前記車線境界線検出手段により検出された、前記先行車両が走行している車線を形成する一対の車線境界線のうち一方の車線境界線を、前記車線の内側から外側に向かって横切ることを検出することにより前記先行車両の車線変更を検出する先行車両車線変更検出手段と、
前記先行車両車線変更検出手段で前記先行車両の車線変更を検出したときに、前記先行車両位置情報取得手段で車線変更後の前記先行車両の位置情報を取得し、該取得した位置情報から、前記車線変更後の前記先行車両が前記自車線検出手段で検出した前記自車両の走行している車線内を走行していることを検出する同一車線走行検出手段と、
を備えたことを特徴とする車両検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両検出装置において、
前記先行車両位置情報取得手段は、
前記先行車両の、前記自車両に対する位置情報として、前記自車両から前記先行車両までの相対距離及び方位角を取得し、
前記車線境界線検出手段は、
前記先行車両位置情報取得手段により取得した、前記自車両から前記先行車両までの距離及び方位角から前記自車両に対する前記先行車両の位置を特定することを特徴とする車両検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両検出装置において、
前記先行車両位置情報取得手段は、
前記先行車両の位置を取得する第１ＧＰＳ車載器及び前記第１ＧＰＳ車載器で取得した前記先行車両の位置を前記自車両に対して送信する送信手段を有する、前記先行車両に搭載される先行車両搭載装置と、
前記送信手段で送信される前記先行車両の位置を受信する受信手段、前記自車両の位置を取得する第２ＧＰＳ車載器及び前記第２ＧＰＳ車載器で取得した前記自車両の位置及び前記受信手段で受信した前記先行車両の位置から、前記自車両に対する前記先行車両の位置情報を算出する先行車両位置算出手段を有する、前記自車両に搭載される自車両搭載装置と、
を備えていることを特徴とする車両検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方を走行する車両が自車両の走行する車線内に存在することを検出する車両検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両が車線変更した場合に、その車線変更を検出し、自車両の車線変更前の走行軌跡を車線変更した方向に車線幅分だけ移動させて、座標上における車線変更後の新たな自車走行軌跡とし、新たな自車走行軌跡上にある車両を新たな追従先行車両として判定する技術がある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１８３５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術では、自車両が車線変更をした場合に、車線変更した後の新たな車線上にある前方車両を新たな追従先行車両として判定することはできた。しかし、自車線以外を走行する他車両が自車線へ車線変更した場合に対する先行車両判定が考慮されていない。つまり、自車両の車線変更にしか対応しておらず、他車線を走行している他車両が自車線に車線変更してきた場合に、その他車両を追従先行車両と判定することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、自車両前方の他車線を走行中の先行車両が自車両が走行している車線に車線変更してきた場合でも、その他車両が自車線上にいるかを判定することができる車両検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。
【０００７】
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた請求項１に記載の車両検出装置（１）は、周辺画像取得手段（１０）、前方画像取得手段（２０）、先行車両位置情報取得手段（３０）、自車線検出手段（４０）、車線境界線検出手段（４０）、先行車両車線変更検出手段（４０）及び同一車線走行検出手段（４０）を備えている。
【０００８】
周辺画像取得手段（１０）は、自車両（５）周辺の画像を取得し、前方画像取得手段（２０）は、周辺画像取得手段（１０）で取得する画像よりも遠方の自車両（５）前方の画像を取得し、先行車両位置情報取得手段（３０）は、自車両（５）の前方にある先行車両（７）の、自車両（５）に対する位置情報を取得する。
【０００９】
自車線検出手段（４０）は、周辺画像取得手段（１０）で取得した自車両（５）の周辺画像から、自車両（５）の走行している車線を形成する一対の車線境界線を検出する。
車線境界線検出手段（４０）は、先行車両位置情報取得手段（３０）で取得した先行車両（７）の位置情報に基づき、自車両（５）に対する先行車両（７）の位置を特定し、位置を特定した先行車両（７）が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、前方画像取得手段（２０）で取得した画像から検出する。
【００１０】
先行車両車線変更検出手段（４０）は、先行車両（７）が、車線境界線検出手段（４０）により検出された、先行車両（７）が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、車線の内側から外側に向かって横切ることを検出することにより先行車両（７）の車線変更を検出する。
【００１１】
同一車線走行検出手段（４０）は、先行車両車線変更検出手段（４０）で先行車両（７）の車線変更を検出したときに、先行車両位置情報取得手段（３０）で車線変更後の先行車両（７）の位置情報を取得し、取得した位置情報から、車線変更後の先行車両（７）が自車線検出手段（４０）で検出した自車両（５）の走行している車線内を走行していることを検出する。
【００１２】
このような、車両検出装置（１）は、自車前方の他車線を走行中の先行車両（７）が、自車両（５）が走行している車線に車線変更してきた場合でも、その他車両が自車線上にいるかを判定することができる。以下その理由を説明する。
【００１３】
車線境界線検出手段（４０）によって、先行車両位置情報取得手段（３０）で取得した先行車両（７）の位置情報に基づき、自車両（５）に対する先行車両（７）の位置を特定し、位置を特定した先行車両（７）が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、前方画像取得手段（２０）で取得した画像から検出する。
【００１４】
そして、先行車両車線変更検出手段（４０）によって、先行車両（７）が、車線境界線検出手段（４０）により検出された、先行車両（７）が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、車線の内側から外側に向かって横切ることを検出することにより先行車両（７）の車線変更を検出する。
【００１５】
このようにして、まず、先行車両（７）が車線変更したことを検出することができる。
さらに、先行車両（７）が車線変更したことを検出したときに、同一車線走行検出手段（４０）によって、先行車両車線変更検出手段（４０）で先行車両（７）の車線変更を検出したときに、先行車両位置情報取得手段（３０）で車線変更後の先行車両（７）の位置情報を取得し、取得した位置情報から、車線変更後の先行車両（７）が自車線検出手段（４０）で検出した自車両（５）の走行している車線内を走行していることを検出する。
【００１６】
このようにすれば、自車前方の他車線を走行中の先行車両（７）が、自車両（５）が走行している車線に車線変更してきた場合でも、その他車両が自車線上にいるかを判定することができるのである。
【００１７】
ところで、先行位置情報取得手段（３０）としては種々のものが考えられるが、請求項２に記載のように、先行車両（７）の、前記自車両（５）に対する位置情報として、自車両（５）から先行車両（７）までの相対距離及び方位角を取得し、また、車線境界線検出手段（４０）は、先行車両位置情報取得手段（３０）により取得した、自車両（５）から先行車両（７）までの距離及び方位角から自車両（５）に対する先行車両（７）の位置を特定するようにするとよい。
【００１８】
このようにすると、例えば、相対距離と方位角を同時に取得できるレーダなどを用いて容易に先行位置情報取得手段（３０）を構成することができる。
また、請求項３に記載のように、先行車両位置情報取得手段（３０）は、先行車両（７）の位置を取得する第１ＧＰＳ車載器（５２）及び第１ＧＰＳ車載器（５２）で取得した先行車両（７）の位置を自車両（５）に対して送信する送信手段（５４）を有する、先行車両（７）に搭載される先行車両搭載装置（５０）を備える。
【００１９】
さらに、送信手段（５４）で送信される先行車両（７）の位置を受信する受信手段（６４）、自車両（５）の位置を取得する第２ＧＰＳ車載器（６２）及び第２ＧＰＳ車載器（６２）で取得した自車両（５）の位置及び受信手段（６４）で受信した先行車両（７）の位置から、自車両（５）に対する先行車両（７）の位置情報を算出する先行車両位置算出手段（６６）を有する、自車両（５）に搭載される自車両搭載装置（６０）と、を備えるようにするとよい。
【００２０】
このようにすると、ＧＰＳ車載器（５２，６２）を備えた自車両（５）と先行車両（７）との間で、送信手段（５４）と受信手段（６４）とを介して、いわゆる車車間通信を行うことにより、自車両（５）において、先行車両（７）の位置情報を取得することができる。
【００２１】
したがって、自車両（５）の前方にある先行車両（７）の、自車両（５）に対する位置情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両検出装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】制御処理の内容を模式的に示す図である。
【図４】制御処理により得られる実際の画像の例である。
【図５】車両検出装置の概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された車両検出装置１の概略の構成を示すブロック図である。車両検出装置１は、周辺カメラ１０、前方カメラ２０、レーダ３０及び制御処理部４０を備えている。
【００２４】
周辺カメラ１０は、先行車両７（図３参照）周辺の画像を取得し、前方カメラ２０は、周辺カメラ１０で取得する画像よりも遠方の自車両５（図３参照）前方の画像を取得する。
【００２５】
レーダ３０は、パルスレーダやＦＭＣＷレーダなどであり、自車両５の前方にある先行車両７の、自車両５に対する位置情報を取得するものであり、先行車両７の、自車両５に対する位置情報として、自車両５から先行車両７までの相対距離及び方位角を取得する。
【００２６】
制御処理部４０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及び画像処理用ＦＰＧＡなどを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムにより以下の（ア）〜（エ）に示す制御処理を実行する。
（ア）周辺カメラ１０で取得した自車両５の周辺画像から、自車両５の走行している車線を形成する一対の車線境界線を検出する（自車線検出処理）。
（イ）レーダ３０で取得したレーダ情報（自車両５から先行車両７までの距離及び方位角）から、自車両５に対する先行車両７の位置を特定し、位置を特定した先行車両７が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、前方カメラ２０で取得した画像から検出する（車線境界線検出処理）。
（ウ）先行車両７が、制御処理部４０により検出された先行車両７が走行している車線を形成する一対の車線境界線のうち一方の車線境界線を、車線の内側から外側に向かって横切ることを検出することにより先行車両７の車線変更を検出する（先行車両車線変更検出処理）。
（エ）先行車両車線変更検出手段で先行車両７の車線変更を検出したときに、レーダ３０で車線変更後の先行車両７の位置情報を取得し、取得した位置情報から、車線変更後の先行車両７が制御処理部４０で検出した自車両５の走行している車線内を走行していることを検出する。
（制御処理）
次に、図２、図３及び図４に基づき、制御処理部４０で実行される制御処理について説明する。図２は制御処理の流れを示すフローチャートであり、図３は、制御処理の内容を模式的に示す図である。また、図４は、制御処理により得られる実際の画像の例である。
【００２７】
制御処理では、まずＳ１００においてレーダ３０からレーダ情報を取得する。レーダ３０から取得するレーダ情報は、自車両５から先行車両７までの距離及び方位角である。
続くＳ１０５では、Ｓ１００において先行車両７を検出できたか否か、つまり、先行車両７までの距離及び方位角を取得できたか否かを判定する。そして、先行車両７を検出できたと判定した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、処理をＳ１１０へ移行させ、先行車両７を検出できなかったと判定した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理をＳ１００へ戻し、制御処理を繰り返す。
【００２８】
Ｓ１１０では、周辺カメラ１０から自車両５周辺の画像を取得し、続くＳ１１５では、前方カメラ２０から自車両５の前方画像を取得する。
続くＳ１２０では、Ｓ１１０において取得した周辺画像から、画像処理によって、自車両５の走行している車線の車線境界線（以下、自車線車線境界線と呼ぶ）を検出する。
【００２９】
具体的には、周辺画像に対して、二値化処理、ハフ変換及び車線の白色を識別する色識別により、一対の線分を抽出し、抽出した一対の線分が周辺画像において、自車両５の左右両側から前方に伸びている場合に、それを自車線境界線とする。このようにして抽出した自車線境界線を図３中でＡ１，Ａ２で示す。
【００３０】
続くＳ１２５では、Ｓ１１５において前方カメラ２０から取得した前方画像から先行車両７周辺の画像を切り出す。具体的には、Ｓ１００において取得した先行車両７までの距離及び方位から、自車両５の中心軸に対し、先行車両７が水平方向のどの角度にあるか及び先行車両７までの距離を取得し、前方画像の縮尺に対し、取得した角度と距離が前方画像においてどの長さと角度になるのかを算出し、該当する長さと角度に相当する部分の所定の領域を前方画像中から切り出すのである。
【００３１】
続くＳ１３０では、Ｓ１２５において切り出した画像から、二値化処理、ハフ変換、色識別或いは車両形状とのパターンマッチングなどの画像処理により、先行車両７を検出する。そして、検出した先行車両７は、ＲＡＭに画像として格納しておく。このようにして検出した先行車両７を図４（ａ）中Ａ及びその拡大図である図４（ｂ）に示す。
【００３２】
また、続くＳ１３５では、先行車両７の走行している車線境界線を検出する。具体的には、Ｓ１２５において切り出した画像から、二値化処理、ハフ変換及び色識別などの画像処理により、一対の線分を抽出し、抽出した一対の線分が画像において、Ｓ１３０において検出した先行車両７の進行方向に向かって延びている場合に、それを先行車両車線境界線とする。また、検出した先行車両車線境界線は、ＲＡＭに画像として格納しておく。このようにして抽出した先行車両車線境界線を図３中でＢ１，Ｂ２で示す。
【００３３】
続くＳ１４０では、先行車両７が車線変更中であるか否かを判定する。つまり、Ｓ１３０において検出した先行車両７がＳ１３５において検出した先行車両車線境界線を画像中において、車線の内側から外側に向かって移動し、先行車両車線境界線を横切り、さらに、自車両５が走行している車線の自車線境界線を横切るように左右方向に移動しているか否かを、制御処理のループの前の数回のループにおける先行車両７の画像（ＲＡＭに格納されている）と比較して判定する。
【００３４】
そして、先行車両７が車線変更中であると判定した場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、処理をＳ１４５へ移行させ、車線変更中でないと判定した場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、処理をＳ１００へ戻し、制御処理を繰り返す。
【００３５】
Ｓ１５０では、先行車両７が自車線上を走行中であるか否かを判定する。つまり、レーダ３０から先行車両７の距離及び方位角を取得し、先行車両７がＳ１２０で検出した一対の自車両車線境界線の内側を走行しているか否かを判定する。つまり、先行車両７の位置が一対の自車両車線境界線で挟まれる領域内にあるか否かを判定する。
【００３６】
このようにして、先行車両７が自車両車線境界線で挟まれる領域にあると判定した場合の図３（ｂ）に示し、その自車両７の画像の例を図４（ｃ）Ｂ及びその拡大図である図４（ｄ）に示す。
【００３７】
そして、先行車両７が自車両車線境界線内を走行していると判定した場合（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、処理をＳ１５５へ移行させ、自車両車線境界線内を走行していないと判定した場合（Ｓ１５０：Ｎｏ）、処理をＳ１００へ戻し、制御処理を繰り返す。
【００３８】
Ｓ１５５では、Ｓ１５０において自車両車線境界線内を走行していると判定した先行車両７を、自車両車線境界線内を走行している先行車両７として、識別記号（例えば、「先１」、「先２」、・・・など）と共にＲＡＭに格納する。
（車両検出装置１の特徴）
車線境界線検出処理によって、先行車両位置情報取得処理で取得した先行車両７の位置情報に基づき、自車両５に対する先行車両７の位置を特定し、位置を特定した先行車両７が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、前方カメラ２０で取得した画像から検出する。
【００３９】
そして、先行車両車線変更検出処理によって、先行車両７が、車線境界線検出処理により検出された、先行車両７が走行している車線を形成する一対の車線境界線を、車線の内側から外側に向かって横切ることを検出することにより先行車両７の車線変更を検出する。
【００４０】
このようにして、まず、先行車両７が車線変更したことを検出することができる。
さらに、先行車両７が車線変更したことを検出したときに、同一車線走行検出処理によって、先行車両車線変更検出処理で先行車両７の車線変更を検出したときに、先行車両位置情報取得処理で車線変更後の先行車両７の位置情報を取得し、取得した位置情報から、車線変更後の先行車両７が自車線検出処理で検出した自車両５の走行している車線内を走行していることを検出する。
【００４１】
このような処理により、自車前方の他車線を走行中の先行車両７が、自車両５が走行している車線に車線変更してきた場合でも、その他車両が自車線上にいるかを判定することができるのである。
【００４２】
さらに、先行位置情報取得処理として、先行車両７の、自車両５に対する位置情報として、自車両５から先行車両７までの相対距離及び方位角をレーダ３０で取得し、また、車線境界線検出処理で、先行車両位置情報取得処理により取得した、自車両５から先行車両７までの距離及び方位角から自車両５に対する先行車両７の位置を特定するようにしているので、容易に車両検出装置１を構成することができる。
［第２実施形態］
次に、第１実施形態の車両検出装置１において、レーダ３０を、いわゆる車車間通信に置き換えた車両検出装置２について、図５に基づいて説明する。図５は、車両検出装置２の概略の構成を示すブロック図である。
【００４３】
第２実施形態における車両検出装置２は、第１実施形態における車両検出装置１のレーダ３０を、先行車両７と自車両５との間で車車間通信を行う先行車両搭載装置５０と自車両搭載装置６０に置き換えたものであり、その他の構成品や制御処理の内容は、第１実施形態における車両検出装置１と同じであるため、同じ構成品や同じ処理内容のステップには、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
車両検出装置２では、先行車両７の位置情報を取得する手段として、図５に示すように、先行車両搭載装置５０及び自車両搭載装置６０を備えている。
先行車両搭載装置５０は、先行車両７（図３参照）に搭載されており、先行車両７の位置を取得する第１ＧＰＳ車載器５２及び第１ＧＰＳ車載器５２で取得した前記先行車両７の位置を自車両５に対して送信する送信機５４を備えている。
【００４５】
自車両搭載装置６０は、自車両５（図３参照）に搭載されており、先行車両搭載装置５０の送信機５４で送信される先行車両７の位置を受信する受信機６４、自車両５の位置を取得する第２ＧＰＳ車載器６２及び第２ＧＰＳ車載器６２で取得した自車両の位置及び受信機６４で受信した先行車両７の位置から、自車両５に対する先行車両７の位置情報を算出する先行車両位置算出部６６を備えている。
【００４６】
そして、図３に処理の流れを示す制御処理のＳ１００において、レーダ３０から先行車両７の位置情報を取得する代わりに、先行車両位置算出部６６から先行車両７の位置情報を取得するようにする。
【００４７】
また、Ｓ１０５において、先行車両７を検出できたか否かは、Ｓ１００において取得した先行車両７までの距離が所定の距離以下である場合に先行車両７を検出したと判定し、所定の距離よりも大きい場合に先行車両７を検出できなかったと判定する。
【００４８】
このような車両検出装置２では、ＧＰＳ車載器５２，６２を備えた自車両５と先行車両７との間で、送信機５４と受信機６４とを介して、いわゆる車車間通信を行うことにより、自車両５において、先行車両７の位置情報を取得することができる。
【００４９】
つまり、レーダ３０と同じように、自車両５の前方にある先行車両７の、自車両５に対する位置情報を取得することができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００５０】
例えば、周辺カメラ１０と前方カメラ２０の２台のカメラで画像を取得していたが、１台のカメラで画像を取得するようにしてもよい。つまり、自車両５が走行している車線の走行方向先方の車線境界線を含む領域の画像と、その領域よりも遠方の前方領域（先行車両７が走行している領域）の画像を取得できる画角や分解能を有する１台のカメラで画像を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１，２…車両検出装置、５…自車両、７…先行車両、１０…周辺カメラ、２０…前方カメラ、３０…レーダ、４０…制御処理部、５０…先行車両搭載装置、５２…第１ＧＰＳ車載器、５４…送信機、６０…自車両搭載装置、６２…第２ＧＰＳ車載器、６４…受信機、６６…先行車両位置算出部。
【図１】
0005616301.tif 000002
【図２】
0005616301.tif 000003
【図５】
0005616301.tif 000004
【図３】
0005616301.tif 000005
【図４】
0005616301.tif 000006