(57)【要約】【課題】先行車と交通信号機とを判別することができる車載用車両前方認識装置を提供する。【解決手段】イメージセンサ３は車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出する。マイクロプロセッサは、イメージセンサ３により車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定し、また、イメージセンサ３により車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、かつ、赤色光の点滅する周期が緑色光の点滅する周期と同じであると、交通信号機であると判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出するイメージセンサと、
前記イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定する第１の判定手段と、
前記イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記緑色光の点滅する周期と同じであると、交通信号機であると判定する第２の判定手段と、
を備えたことを特徴とする車載用車両前方認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用車両前方認識装置において、
前記イメージセンサは、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子に集光するための光軸上に赤色フィルタが設置されるとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子に集光するための光軸上に緑色フィルタが設置されてなる車載用車両前方認識装置。
【請求項３】
車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出するイメージセンサと、
前記イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定する第１の判定手段と、
前記イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記黄色光の点滅する周期と同じであると、夜間点滅交通信号機であると判定する第２の判定手段と、
を備えたことを特徴とする車載用車両前方認識装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車載用車両前方認識装置において、
前記イメージセンサは、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子に集光するための光軸上に赤色フィルタが設置されるとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子に集光するための光軸上に黄色フィルタが設置されてなる車載用車両前方認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用車両前方認識装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用車両前方認識装置として、特許文献１では、自車から１００〜２５０ｍ離れて位置する直径８〜２０ｃｍの先行車の尾灯（赤色のテールランプ）によって放射された光を検出する。しかし、特許文献１では、先行車の尾灯と、交通信号機の赤色信号灯とを判別することができない。
【特許文献１】特表２００５−５３４９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、先行車と交通信号機とを判別することができる車載用車両前方認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明では、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出するイメージセンサと、前記イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定する第１の判定手段と、前記イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記緑色光の点滅する周期と同じであると、交通信号機であると判定する第２の判定手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、第１の判定手段によって、イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定される。また、第２の判定手段によって、イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記緑色光の点滅する周期と同じであると、交通信号機であると判定される。
【０００６】
その結果、先行車と交通信号機とを判別することができる。
請求項２に記載のように、請求項１に記載の車載用車両前方認識装置において、前記イメージセンサは、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子に集光するための光軸上に赤色フィルタが設置されるとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子に集光するための光軸上に緑色フィルタが設置されてなると、簡単な構成にて赤色光と緑色光を検出することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出するイメージセンサと、  前記イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定する第１の判定手段と、前記イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記黄色光の点滅する周期と同じであると、夜間点滅交通信号機であると判定する第２の判定手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、第１の判定手段によって、イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定される。また、第２の判定手段によって、イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出し、かつ、赤色光の点滅する周期が黄色光の点滅する周期と同じであると、夜間点滅交通信号機であると判定される。
【０００９】
その結果、先行車と夜間点滅交通信号機とを判別することができる。
請求項４に記載のように、請求項３に記載の車載用車両前方認識装置において、前記イメージセンサは、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子に集光するための光軸上に赤色フィルタが設置されるとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子に集光するための光軸上に黄色フィルタが設置されてなると、簡単な構成にて赤色光と黄色光を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態においては車両用ライト制御装置に適用しており、図１には全体の概略構成を示す。同装置は、車両前方を認識して、前方に車両があるとヘッドランプを自動でロービームにする。
【００１１】
図１において、車両１のルームミラー２の裏面にはイメージセンサ（画像センサ）３が設けられている。このイメージセンサ３により、車両１の進行方向における前方を撮像することができるようになっている。イメージセンサ３はマイクロプロセッサ４に接続され、イメージセンサ３により撮像された撮像データがマイクロプロセッサ４に送られる。マイクロプロセッサ４は当該撮像データから各種の処理を実行する。
【００１２】
本実施形態の車両用ライト制御装置においては、イメージセンサ３とマイクロプロセッサ４により車載用車両認識装置が構成され、イメージセンサ３により車両前方の進行方向が撮像され、マイクロプロセッサ４により撮像データから先行車の尾灯を検出して先行車を認識することができるようになっている。
【００１３】
マイクロプロセッサ４にはライト制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）５が接続されている。電子制御装置５にてヘッドランプ６を制御することができる。つまり、電子制御装置５はマイクロプロセッサ４による先行車の認識結果に基づいてヘッドランプ６をハイビーム／ロービームに制御するようになっている。
【００１４】
図２は、イメージセンサ３の断面図である。
図２において、車両の進行方向を基準にして、基板２０が、その一方の面が進行方向の正面を向くように配置されている。この基板２０上に撮像素子（画素アレイ）２１が配置され、撮像素子２１は透明部材２２にて覆われている。透明部材２２の表面にはレンズ部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成されている。レンズ部２２ａ，２２ｂにより、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ１，Ｌ２が形成されている。また、レンズ部２２ｃ，２２ｄにより、車両前方における進行方向の左右の斜めからの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ３，Ｌ４が形成されている。
【００１５】
透明部材２２におけるレンズ部２２ａの表面には赤色フィルタ２３が配置され、赤色フィルタ２３を通過した赤色光が撮像素子２１において光電変換される。透明部材２２におけるレンズ部２２ｂの表面には白色フィルタ２４が配置され、白色フィルタ２４を通過した白色光が撮像素子２１において光電変換される。透明部材２２におけるレンズ部２２ｃ，２２ｄの表面には緑色フィルタ２５，２６が配置され、緑色フィルタ２５，２６を通過した緑色光が撮像素子２１において光電変換される。
【００１６】
このようにして、イメージセンサ３は、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出する。そのために、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ１上に赤色フィルタ２３が設置されるとともに、車両前方における進行方向の左右の斜めからの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ３，Ｌ４上に緑色フィルタ２５，２６が設置されている。
【００１７】
次に、車載用車両認識装置（車両用ライト制御装置）の作用について説明する。
図３には、マイクロプロセッサ４が実行するフローチャートを示す。
このフローチャートを説明するに先立ち、より具体的な画像例を説明する。
【００１８】
今、夜間において図４に示すように反射板５０が設置されている道路を走行し、先行車３０および対向車４０が在り、尾灯（テールランプ）３１および前照灯（ヘッドランプ）４１が点灯している。イメージセンサ３により撮像してマイクロプロセッサ４で処理することにより、図５に示すように、赤色光を抽出して先行車の尾灯３１を検出することができ、これにより夜間走行において先行車が在ることを認識できる。
【００１９】
つまり、対向車の前照灯（ヘッドランプ）４１は比較的明るいため認識しやすいが、先行車の尾灯（テールランプ）３１は暗いため反射板５０からの光等の外乱光を他車の尾灯と誤認識しやすいが、本実施形態においては尾灯が赤色であることを利用して先行車の尾灯と他の光とを判別することができる（尾灯の赤色光と外乱光である白色光とを判別することができる）。
【００２０】
この車載用車両認識装置における結果に基づいて車両用ライト制御装置（電子制御装置５）はヘッドランプ６を制御する。つまり、夜間において先行車が在ると自車の前照灯（ヘッドライト）をロービームにする。
【００２１】
図３において、マイクロプロセッサ４はステップ１００で画像を入力し、ステップ１０１で色画素を抽出する。そして、マイクロプロセッサ４はステップ１０２で赤色光を検出したか判定し、赤色光を検出すると、ステップ１０３で片側でも緑色光を検出したか判定する。マイクロプロセッサ４は片側でも緑色光を検出すると、ステップ１０４で検出した赤色光と緑色光の点滅周波数帯は同じか否か判定する。検出した赤色光と緑色光の点滅周波数帯が同じであると、マイクロプロセッサ４はステップ１０５で交通信号機と判定する。
【００２２】
このステップ１０２→１０３→１０４→１０５の処理について図６を用いて説明する。
図６において自車の前方に十字路があり、この十字路において自車の進行方向の正面に交通信号機６０があり、交差する道路において自車の進行方向の左斜めに交通信号機７０が、また、自車の進行方向の右斜めに交通信号機８０がある。さらに、正面の交通信号機６０において赤色信号灯６１が点灯し、左右の斜めの交通信号機７０，８０において青色信号灯７１，８１が点灯している。厳密には、赤色信号灯６１および青色信号灯７１，８１としてＬＥＤを用いた場合には１００Ｈｚや１２０Ｈｚで点滅している。
【００２３】
この図６の場合、図３のステップ１０２で赤色光が検出され、同時にステップ１０３で両方で緑色光が検出され、ステップ１０４で赤色光の点滅する周期が緑色光の点滅する周期と同じであると判定され、ステップ１０５で交通信号機であると判定される。
【００２４】
一方、マイクロプロセッサ４はステップ１０２で赤色光を検出しないと、ステップ１０７で交通信号機も先行車も無いと判定する。
また、マイクロプロセッサ４はステップ１０３で片側でも緑色光を検出しないと、ステップ１０６で先行車であると判定する。
【００２５】
また、マイクロプロセッサ４はステップ１０４で赤色光の点滅する周期が緑色光の点滅する周期と異なる場合は、ステップ１０６で先行車であると判定する。
このような処理により、交通信号機の赤色信号灯の点灯（点滅）とテールランプ（赤色）の点灯とを判別をすることができる。
【００２６】
このように、特許文献１では先行車の尾灯（テールランプ）と交通信号機の赤色信号灯を判別することができないが、赤色・白色のフィルタだけでなく緑色のフィルタを車の進行方向に対して斜めに配列することにより、図６のような交差点において、正面の交通信号機６０において赤色信号灯６１が点灯していた場合、交差する道路における交通信号機７０，８０の青色信号灯７１，８１が点灯するので、これを利用して交差する道路における正面の（交通信号機６０において赤色信号灯６１等による）赤色光の点滅周期が、斜めの（交通信号機７０，８０の青色信号灯７１，８１等による）緑色光の点滅周期と同じであれば、交通信号機と判定し、また、異なる場合は先行車と判定する。
【００２７】
このようにして交通信号機であると判定（車両前方において交通信号機が複数設置された交差点であると判定）することにより、例えば、ナビゲーションシステムと組み合わせることにより現在の自車の位置検出精度を向上させることができる。
【００２８】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車載用車両前方認識装置の構成として、イメージセンサ３においては車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、第１の判定手段および第２の判定手段としてのマイクロプロセッサ４は、イメージセンサ３により、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定し、また、イメージセンサ３により車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの緑色光を検出し、かつ、赤色光の点滅する周期が緑色光の点滅する周期と同じであると、交通信号機であると判定する。よって、先行車（尾灯）と交通信号機（赤色信号灯）とを判別することができる。
【００２９】
（２）イメージセンサ３の構成として、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ１上に赤色フィルタ２３を設置するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ３，Ｌ４上に緑色フィルタ２５，２６を設置した。こうすると、簡単な構成にて赤色光と緑色光を検出することができる。
【００３０】
前記実施形態は以下のように変更してもよい。
交通信号機の青色信号灯が点滅周期を有することを利用し、交通信号機の青色信号灯の緑色光と標識の緑色光を判別してもよい。
【００３１】
また、上述の緑色フィルタの代わりに黄色フィルタを用いて、夜間のみに点滅方式が変わる交通信号機（一方が赤色点滅であれば他方が黄色点滅である夜間点滅交通信号機）と先行車との判別をしてもよい。即ち、上記実施形態では交通信号機の光の点滅周期が１／１０秒以下であったが、これに代わり、交通信号機の光の点滅周期が１／５秒以上の場合において同様の手法にて判別を行なってもよい。
【００３２】
具体的には、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出するイメージセンサと、イメージセンサにより、車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出し、かつ、車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出しないと、先行車の尾灯であると判定する第１の判定手段（マイクロプロセッサ）と、イメージセンサにより車両前方における進行方向の正面からの赤色光を検出するとともに車両前方における進行方向の斜めからの黄色光を検出し、かつ、前記赤色光の点滅する周期が前記黄色光の点滅する周期と同じであると、夜間点滅交通信号機であると判定する第２の判定手段（マイクロプロセッサ）と、を備えた構成とする。その結果、先行車（尾灯）と夜間点滅交通信号機（赤色信号灯）とを判別することができる。
【００３３】
この場合、前述のイメージセンサ３について前述の緑色に代わり黄色を検出する構成にするとよい。
即ち、イメージセンサ３の構成として、車両前方における進行方向の正面からの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ１上に赤色フィルタ２３を設置するとともに、車両前方における進行方向の斜めからの光を撮像素子２１に集光するための光軸Ｌ３，Ｌ４上に黄色フィルタを設置すると、簡単な構成にて赤色光と黄色光を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態における車両用ライト制御装置の全体概略構成図。
【図２】イメージセンサの断面図。
【図３】作用を説明するためのフローチャート。
【図４】車両前方を示す図。
【図５】画像処理後の車両前方図。
【図６】車両前方を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１…車両、３…イメージセンサ、４…マイクロプロセッサ、２１…撮像素子、２３…赤色フィルタ、２５…緑色フィルタ、２６…緑色フィルタ、Ｌ１…光軸、Ｌ３…光軸、Ｌ４…光軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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