(57)【要約】【課題】車種や車体色の影響を受けずに車間距離を正確に算出する。【解決手段】画像撮影カメラ３で先行車両１のナンバープレート２を撮影し、文字認識手段でナンバープレート２の文字の大きさを認識し、ナンバープレート２文字の大きさに基づいて車間距離を導出するようにし、車種や車体色の影響を受けずに車間距離を正確に算出する。【選択図】        図１
2004271250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車両のナンバープレートを撮影して認識する画像撮影カメラと、
前記画像撮影カメラで認識したナンバープレートの文字の大きさを認識する文字認識手段と、
文字認識手段で認識された文字の大きさに基づいて車間距離を導出する車間距離導出手段と
を備えたことを特徴とする車間距離検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車間距離検出装置において、
前記画像撮影カメラには焦点距離を調整するズーム機構が備えられていることを特徴とする車間距離検出装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載の車間距離検出装置において、
ナンバープレートの外枠の大きさを認識するプレート認識手段を備え、
前記車間距離導出手段には、
前記プレート認識手段で認識されたプレートの外枠の大きさを加味して車間距離を導出する機能が備えられていることを特徴とする車間距離検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車両との車間距離を測定する車間距離検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転中のドライバーの運転操作をサポートするため、先行車両との車間距離を検出して、車間距離が近づき過ぎないようにエンジン出力を調整したり、警報を発して運転者に注意を促すサポートシステムが種々開発されている。
【０００３】
このようなサポートシステムでは、車間距離を検出する車間距離検出装置が車両に備えられている。
【０００４】
従来の車間距離検出装置として、車両にカメラを搭載し、カメラにより先行車両のナンバープレートを撮影し、ナンバープレートの大きさを判断して車間距離を演算する車間距離検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−９９６２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車間距離検出装置は、ナンバープレートの種別から予め登録されている大きさと比較することで車間距離を計算している。しかし、画像からナンバープレートを認識する過程で更なる精度を必要としている。
【０００７】
即ち、車体の塗装色がナンバープレートの色（白、緑）に近い場合には、ナンバープレートの縁を認識するために判別精度を高める必要があった。また、ナンバープレートが画面の中心にあるとは限らず、画像を拡大したときに画面から外れる場合があり、拡大を制限する必要があった。
【０００８】
このため、従来の技術では、車間距離を算出する際の精度には限界があるのが現状であった。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ナンバープレートの画像から正確に車間距離を求めることができる車間距離検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る車間距離検出装置は、
先行車両のナンバープレートを撮影して認識する画像撮影カメラと、
前記画像撮影カメラで認識したナンバープレートの文字の大きさを認識する文字認識手段と、
文字認識手段で認識された文字の大きさに基づいて車間距離を導出する車間距離導出手段と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための請求項２に係る車間距離検出装置は、
請求項１に記載の車間距離検出装置において、
前記画像撮影カメラには焦点距離を調整するズーム機構が備えられていることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するための請求項３に係る車間距離検出装置は、
請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載の車間距離検出装置において、ナンバープレートの外枠の大きさを認識するプレート認識手段を備え、
前記車間距離導出手段には、
前記プレート認識手段で認識されたプレートの外枠の大きさを加味して車間距離を導出する機能が備えられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本実施形態例の車間距離検出装置は、画像撮影カメラによって先行車両のナンバープレートを撮影し、ナンバープレートの文字を認識して文字の大きさにより車間距離を演算するようにしたものである。
【００１４】
このとき、ズーム機構により文字の大きさが判別できる大きさまで画像を拡大して文字の大きさを検出する。更に、文字の大きさに加え、ナンバープレートの大きさも認識して車間距離の演算を行う。
【００１５】
文字の大きさに基づいて車間距離の演算を行うので、車種や車体の色の影響を受けずに車間距離の演算を行うことができる。また、単眼カメラでも、ナンバープレートの文字のように規格化されたものを撮影することで、正確に車間距離を演算することができる。
【００１６】
【実施例】
図１には本発明の一実施例に係る車間距離検出装置の概略構成、図２には文字及びナンバープレートの大きさを検出するための状況説明、図３には車間距離検出の制御フローチャート、図４には画像調整の概念、図５には車間距離算出の概念を示してある。
【００１７】
図１に基づいて車間距離検出装置の概略構成を説明する。
【００１８】
図に示すように、先行車両１のナンバープレート２を撮影する画像撮影カメラ（カメラ）３が備えられ、カメラ３には撮影したナンバープレート２の画像を画面の目標位置に位置させると共に検出可能な大きさに拡大するため、首振り機構４及びズーム機構５が備えられている。
【００１９】
カメラ３で撮影された画像は制御手段６に送られ、制御手段６からは撮影された画像が画面中の所定の位置となるように首振り機構４に制御指令が送られてカメラ３の光軸が調整される。
【００２０】
つまり、図２（ａ）に示すように、首振り機構４の上下調整及び左右調整により、ナンバープレート２の画像１５が画面中の所定の位置である中心位置１６となるようにされる。
【００２１】
また、画面には予め決められた目標寸法の枠（文字の認識が可能な寸法枠）が設定され、首振り機構４によって所定の位置に制御された画像がズーム機構５によってズーム調整され、ナンバープレート２の画像が目標寸法枠内で拡大される。
【００２２】
つまり、図２（ｂ）に示すように、画面には予め決められた寸法の目標寸法枠１７が設定され、図２（ｃ）に示すように、ズーム機構５によって拡大されてナンバープレート２の画像が目標寸法枠１７の大きさに拡大される。
【００２３】
目標寸法枠１７の大きさは、ナンバープレート２の文字のサイズＡが判別可能な大きさになっている。また、目標寸法枠１７の大きさは、ナンバープレート２の外枠のサイズＢが判別可能な大きさになっている。
【００２４】
制御手段６では、目標寸法枠１７の大きさに拡大されたナンバープレート２の文字のサイズＡに基づいて先行車両１とナンバープレート２までの距離、即ち、先行車両１との車間距離を導出する（車間距離導出手段）。つまり、ナンバープレート２の文字のサイズＡと、カメラ３のズーム状況であるレンズの動作位置や焦点距離等とにより、先行車両１との車間距離が算出される。
【００２５】
また、ナンバープレート２の外枠のサイズＢと、カメラ３のズーム状況であるレンズの動作位置や焦点距離等とにより、先行車両１との車間距離が算出される。尚、ナンバープレート２の外枠のサイズＢを基に先行車両１との車間距離を算出する処理は省略することも可能である。
【００２６】
車間距離の導出を行うため、制御手段６には以下の検索モード１１及び捕捉モード１２が備えられている。
【００２７】
検索モード１１は、先行車両１の探索を行う先行車両探索機能２１と、ナンバープレート２の探索を行うナンバー探索機能２２を有している。
【００２８】
捕捉モード１２は、カメラ３の首振り機構４を動作させる上下位置調整機能２５及び左右位置調整機能２６からなる光軸調整機能２７を有し、光軸調整機能２７によって画像１５（図２参照）を画面中の中心位置１６（図２参照）に一致させる。
【００２９】
また、ズーム機構５を動作させる画像拡大機能２８を有し、画像拡大機能２８によってナンバープレート２の画像１５（図２参照）が目標寸法枠１７（図２参照）の大きさに拡大される。
【００３０】
更に、捕捉モード１２は、ズーム機構５の動作状況（ズーム状況であるレンズの動作位置等、カメラ３の制御量）を演算するカメラ制御量演算機能２９を有し、目標寸法枠１７（図２参照）の大きさに拡大されたナンバープレート２の文字のサイズＡ及びナンバープレート２の外枠のサイズＢが入力されると共に、カメラ制御量演算機能２９で演算されたズーム機構５の動作状況が入力される車間距離演算機能３０を有している。
【００３１】
そして、車間距離演算機能３０では、目標寸法枠１７（図２参照）の大きさに拡大されたナンバープレート２の文字のサイズＡ及びナンバープレート２の外枠のサイズＢとカメラ制御量演算機能２５からのズーム機構５の動作状況の情報により先行車両１との車間距離が演算される。
【００３２】
上記構成の車間距離検出装置は、車間距離を検出するための演算にナンバープレート２の文字のサイズＡの情報を用いているので、車種や車体の色の影響を受けることなく正確に車間距離を求めることができる。そして、ナンバープレート２の外枠のサイズＢの情報を用いているので、より正確に車間距離の算出を行うことができる。
【００３３】
また、カメラ３として単眼カメラを用いても、ナンバープレート２のような規格化されたものを撮影することで正確な距離を算出することができる。
【００３４】
図３乃至図５に基づいて上述した車間距離検出装置の具体的な動作を説明する。
【００３５】
図３に示すように、ステップＳ１で標準モードか否かが判断され、標準モードであると判断された場合、ステップＳ２で先行車両を捕捉したか否かが判断される。ステップＳ１で標準モードではないと判断された場合、ステップＳ２１の拡大モードに移行する。
【００３６】
ステップＳ２で先行車両を補足したと判断された場合、ステップＳ３で先行車両のナンバープレートを捕捉したか否かが判断される。ステップＳ３で先行車両のナンバープレートを補足したと判断された場合、ステップＳ４で上下調整制御が実施されると共にステップＳ５で左右調整制御が実施される。
【００３７】
図４に基づいてステップＳ４の上下調整制御及びステップＳ５の左右調整制御を説明する。
【００３８】
ナンバープレートの中心が中心位置１６から座標（α、β）離れた位置に存在している。この状態で、ナンバープレートの中心と中心位置１６を一致させるために、ステップＳ４の上下調整制御では、上下角θの調整制御量Δθを
Δθ＝−ｋβ×β  （ただしｋβは所定のゲイン）
で求めて首振り機構６（図１参照）を動作させる。
【００３９】
また、ステップＳ５の左右調整制御では、左右角φの調整制御量Δφを、
Δφ＝−ｋα×α  （ただしｋαは所定のゲイン）
で求めて首振り機構６（図１参照）を動作させる。
【００４０】
ステップＳ４の上下調整制御及びステップＳ５の左右調整制御によりナンバープレートの中心位置と中心位置１６が一致するとステップＳ６でナンバープレートが画面の中央に存在すると判断される。
【００４１】
ステップＳ６でナンバープレートが画面の中央に存在するか否かが判断され、ステップＳ６でナンバープレートが画面の中央に存在すると判断された場合、ステップＳ７でナンバープレートが所定枠よりも大きく目標寸法枠１７（図２参照）の大きさになっているか、即ち、文字を認識することができるか否かが判断される。
【００４２】
ステップＳ７でナンバープレートが所定枠よりも大きいと判断された場合、ステップＳ８でナンバープレートの文字のサイズＡを認識すると共に、ナンバープレートの外枠のサイズＢが認識される。尚、ステップＳ８では文字のサイズＡだけを認識する処理とすることも可能である。
【００４３】
ステップＳ８でナンバープレートの文字のサイズＡが認識されると共に、ナンバープレートの外枠のサイズＢが認識されると、文字のサイズＡ及び外枠のサイズＢとズーム機構５の動作状況の情報とにより先行車両１との車間距離がステップＳ９で演算される。
【００４４】
図５に基づいてステップＳ９の車間距離の演算を説明する。
【００４５】
先行車両のナンバープレートの文字のサイズがｄβのとき、ズームストロークｆ（カメラの動作状況）及びナンバープレートの文字のサイズがｄβ（規格化された寸法）により、レンズ２０から先行車両のナンバープレートまでの距離Ｌβ、即ち、車間距離Ｌβを次式で演算することができる。
Ｌβ＝ｆｄβ／Ａ
【００４６】
尚、先行車両のナンバープレートの枠のサイズＢに基づいても同様にレンズ２０から先行車両のナンバープレートまでの距離を車間距離として求めることができる。
【００４７】
ステップＳ９で車間距離が演算されると、ステップＳ１０で標準モードが維持されてリターンとなる。
【００４８】
一方、ステップＳ２で先行車両を捕捉していないと判断された場合、ステップＳ３でナンバープレートを捕捉していないと判断された場合、及び、ステップＳ６でナンバープレートが画面の中央に存在しないと判断された場合、ステップＳ１０に移行する。
【００４９】
また、ステップＳ７でナンバープレートが所定枠よりも大きくない、即ち、文字を認識することができないと判断された場合、ステップＳ１１で拡大モードへ遷移してリターンとなる。
【００５０】
拡大モードでは、ステップＳ２２で先行車両のナンバープレートを捕捉したか否かが判断される。ステップＳ２２で先行車両のナンバープレートを捕捉したと判断された場合、ステップＳ２３で上下調整制御が実施されると共にステップＳ２４で左右調整制御が実施される。
【００５１】
上下調整制御及び左右調整制御は、前述した図４に基づいた説明と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５２】
ステップＳ２５でナンバープレートが画面の中央に存在するか否かが判断され、ステップＳ２５でナンバープレートが画面の中央に存在すると判断された場合、ステップＳ２６でナンバープレートが所定枠よりも大きく目標寸法枠１７（図２参照）の大きさになっているか、即ち、文字を認識することができるか否かが判断される。
【００５３】
ステップＳ２６でナンバープレートが所定枠よりも小さいと判断された場合、ステップＳ２７でナンバープレートの文字のサイズＡを認識すると共に、ナンバープレートの外枠のサイズＢが認識される。尚、ステップＳ２７では文字のサイズＡだけを認識する処理とすることも可能である。
【００５４】
ステップＳ２７でナンバープレートの文字のサイズＡが認識されると共に、ナンバープレートの外枠のサイズＢが認識されると、文字のサイズＡ及び外枠のサイズＢとズーム機構５の動作状況の情報とにより先行車両１との車間距離がステップＳ２８で演算される。
【００５５】
車間距離の演算は、前述した図５に基づいた説明と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５６】
ステップＳ２８で車間距離が演算されると、ステップＳ２９で拡大モードが維持されてリターンとなる。
【００５７】
一方、ステップＳ２２でナンバープレートを捕捉していないと判断された場合、ステップＳ２５でナンバープレートが画面の中央に存在しないと判断された場合、及び、ステップＳ２６でナンバープレートが所定枠よりも大い、即ち、拡大なしで文字を認識することがでると判断された場合、ステップＳ３０で標準モードへ遷移してリターンとなる。
【００５８】
上述した車間距離演算装置では、ナンバープレートの文字のサイズＡ及び外枠のサイズＢとズーム機構５の動作状況の情報とにより先行車両１との車間距離がステップＳ２８で演算される。
【００５９】
このため、車間距離を検出するための演算にナンバープレートの文字のサイズＡの情報を用いているので、車種や車体色の影響を受けずに車間距離を正確に算出することができる。また、ナンバープレートの外枠のサイズＢの情報を用いているので、より正確に車間距離の算出を行うことができる。
【００６０】
また、カメラ３として単眼カメラを用いても、ナンバープレート２のような規格化されたものを撮影することで正確な距離を算出することができる。
【００６１】
従って、ナンバープレートの画像から正確に車間距離を求めることができる車間距離検出装置となる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１に係る車間距離検出装置は、
先行車両のナンバープレートを撮影して認識する画像撮影カメラと、
前記画像撮影カメラで認識したナンバープレートの文字の大きさを認識する文字認識手段と、
文字認識手段で認識された文字の大きさに基づいて車間距離を導出する車間距離導出手段と
を備えたので、
車種や車体色の影響を受けずに車間距離を正確に算出することができる。
【００６３】
この結果、ナンバープレートの画像から正確に車間距離を求めることができる車間距離検出装置となる。
【００６４】
請求項２に係る車間距離検出装置は、
請求項１に記載の車間距離検出装置において、
前記画像撮影カメラには焦点距離を調整するズーム機構が備えられているので、画像を拡大することで文字の大きさを確実に認識することができる。
【００６５】
請求項３に係る車間距離検出装置は、
請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載の車間距離検出装置において、ナンバープレートの外枠の大きさを認識するプレート認識手段を備え、
前記車間距離導出手段には、
前記プレート認識手段で認識されたプレートの外枠の大きさを加味して車間距離を導出する機能が備えられているので、
より正確に車間距離の算出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る車間距離検出装置の概略構成図。
【図２】文字及びナンバープレートの大きさを検出するための状況説明図。
【図３】所車間距離検出の制御フローチャート。
【図４】画像調整の概念図。
【図５】車間距離算出の概念図。
【符号の説明】
１  先行車両
２  ナンバープレート
３  画像撮影カメラ
４  首振り機構
５  ズーム機構
６  制御手段
１１  探索モード
１２  捕捉モード
１５  画像
１６  中心位置
１７  目標寸法枠
２０  レンズ
２１  先行車両探索機能
２２  ナンバー探索機能
２５  上下位置調整機能
２６  左右位置調整機能
２７  光軸調整機能
２８  画像拡大機能
２９  カメラ制御量演算機能
３０  車間距離演算機能
【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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