(57)【要約】【課題】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手段とする。【解決手段】先行車両１のナンバープレート２を画像撮影カメラ３で撮影して認識し、画像撮影カメラ３で認識したナンバープレート２を画面に予め設定された所定寸法枠に合致させ、所定枠の寸法及びズーム機構５の動作状況に基づいて車間距離演算機能３０により車間距離を導出し、ナンバープレート２の画像から正確に車間距離を求める。【選択図】        図１
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【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を画面に予め設定された所定寸法枠に合致させるために該画像撮影カメラを動作させるカメラ制御機構と、
所定枠の寸法及び前記カメラ制御機構の動作状況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、
前記カメラ制御機構は、
上下左右を含む方向に前記画像撮影カメラを動作させる首振り機構と、
焦点距離を調整して所定枠に合致させるズーム機構と
からな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、車両の画像データから正確な距離を検出することは車種等の影響により困難である。従来の車間距離検出装置では、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測している。
【０００７】
しかし、画像からナンバープレートを認識する過程では常に高い精度が求められているのが現状である。
【０００８】
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。
【０００９】
【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を画面に予め設定された所定寸法枠に合致させるために該画像撮影カメラを動作させるカメラ制御機構と、所定枠の寸法及び前記カメラ制御機構の動作状況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。
【００１０】
上記目的を達成するため、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、前記カメラ制御機構は、上下左右を含む方向に前記画像撮影カメラを動作させる首振り機構と、焦点距離を調整して所定枠に合致させるズーム機構とからなることを特徴とする。
【００１１】
従って、予め設定された所定枠の寸法及びレンズの動作位置等の画像撮影カメラの制御量を用いているため、画像中の小さな目標物から距離を算出するよりも正確に車間距離を求めることができる。また、画像撮影カメラとして単眼カメラを用いても、ナンバープレートのような規格化されたものを撮影することで正確な車間距離を算出することができる。
【００１２】
【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、画像撮影カメラの焦点距離の調整機構（ズーム機構）及び上下・左右に動作する首振り機構を制御し、撮影したナンバープレートを画面内の所定サイズの規定枠に合致させる。
【００１３】
そして、この合致させたときのズーム機構の状況及び規定枠の寸法により、車間距離を演算するようにしたものである。
【００１４】
画像撮影カメラの制御量（ズーム機構の状況）を車間距離の演算に用いるので、画像中の小さな目標物から距離を演算する手法に比べて正確に車間距離を求めることができる。また、単眼カメラでも、ナンバープレート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。
【００１５】
【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には所定枠に合致させるための状況説明、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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の画像を画面の所定寸法枠（後述する）に合致させるため、カメラ制御機構として首振り機構４及びズーム機構５が備えられている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
また、画面には予め決められた寸法の枠（所定寸法枠）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の画像が所定寸法枠に合致される。
【００２１】
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所定寸法枠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の画像が所定寸法枠１７に合致される。
【００２２】
制御手段６では、予め決められた所定寸法枠の寸法と、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や焦点距離等）とにより、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）。
【００２３】
車間距離の導出を行うため、制御手段６には以下の探索モード１１及び捕捉モード１２が備えられている。
【００２４】
探索モード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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）が所定寸法枠１７（図２参照）に合致される。
【００２７】
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、所定寸法枠１７（図２参照）の寸法が予め記憶され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。
【００２８】
そして、車間距離演算機能３０では、予め決められた所定寸法枠１７（図２参照）の寸法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。
【００２９】
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の制御量を用いているので、画像中の小さな目標物から距離を算出するよりも正確に車間距離を求めることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
ステップＳ１で探索モードか否かが判断され、探索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で探索モードではないと判断された場合、ステップＳ９でナンバープレートを捕捉したか否かが判断される。
【００３３】
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で上下調整制御、ステップＳ４で左右調整制御が実行され、ステップＳ５でナンバープレートの位置が中央か否かが判断される。ステップＳ５でナンバープレートの位置が中央であると判断された場合、ステップＳ６でサイズが所定枠より小さいか否かが判断される。
【００３４】
ステップＳ５でナンバープレートの位置が中央でないと判断された場合、ステップＳ８で探索モードが維持される。ステップＳ６でサイズが所定枠よりも小さいと判断された場合、ステップＳ７で捕捉モードへ遷移する。ステップＳ６でサイズが所定枠よりも小さくないと判断された場合、ステップＳ８で探索モードが維持される。
【００３５】
ステップＳ９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Ｓ１８で探索モードへ遷移される。ステップＳ９で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Ｓ１０で上下調整制御、ステップＳ１１で左右調整制御が実行され、ステップＳ１２でナンバープレートの位置が中央か否かが判断される。ステップＳ１２でナンバープレートの位置が中央と判断された場合、ステップＳ１３でズーム調整制御が実行され、ステップＳ１４でナンバープレートが画面上の所定枠サイズになっているか否かが判断される。
【００３６】
ステップＳ１４でナンバープレートが画面上の所定枠サイズになっていると判断された場合、ステップＳ１５で文字認識、ステップＳ１６で車間距離演算が実行され、ステップＳ１７で捕捉モードが維持される。ステップＳ１４でナンバープレートが画面上の所定枠サイズになっていないと判断された場合、ステップＳ１７で捕捉モードが維持される。
【００３７】
図４に基づいてステップＳ３及びステップＳ１０の上下調整制御及びステップＳ４及びステップＳ１１の左右調整制御を説明する。
【００３８】
画面には縦の寸法がｅβで横の寸法がｅαの所定寸法枠１７が設定され、縦の寸法がｌβで横の寸法がｌαのナンバープレートが所定寸法枠１７の中心から座標（α、β）離れた位置に存在している。
【００３９】
この状態で、ナンバープレートの中心と所定寸法枠１７の中心を一致させるために、ステップＳ３及びステップＳ１０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。
【００４０】
また、ステップＳ４及びステップＳ１１の左右調整制御では、上下角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。
【００４１】
探索モードでは、ステップＳ３の上下調整制御及びステップＳ４の左右調整制御が全体ループで繰り返されることによりナンバープレートの位置が中央になるように制御される。
【００４２】
捕捉モードでは、ステップＳ１０の上下調整制御及びステップＳ１１の左右調整制御が全体ループで繰り返されることによりナンバープレートの位置が中央になるように制御される。
【００４３】
捕捉モードでは、ステップＳ１２でナンバープレートの位置が中央にあると判断された場合だけ、ステップＳ１３のズーム調整制御が実行される。
【００４４】
図５に基づいてステップＳ１３のズーム調整制御を説明する。
【００４５】
ステップＳ１３のズーム調整制御では、レンズ２０から所定寸法枠１７までの距離であるズームストロークｆの調整制御量Δｆを、
Δｆ＝−ｋｆ（ｌα−ｅα＋ｌβ−ｅβ）  （ただしｋｆは所定のゲイン）
で求めてズーム機構５を動作させる。
【００４６】
捕捉モードでは、ステップＳ１３のズーム調整制御が全体ループで繰り返されることにより画面上のナンバープレートのサイズが所定寸法枠１７に合致するように制御される。
【００４７】
ステップＳ１４でナンバープレートが所定寸法枠１７に合致していると判断されると、ステップＳ１５で文字認識が実行され、ステップＳ１７で車間距離が演算される。
【００４８】
図５に基づいてステップＳ１６の車間距離の演算を説明する。
【００４９】
先行車両のナンバープレートの寸法が、縦ｄβ、横ｄαのとき、所定寸法枠１７の縦の寸法ｅβ（所定枠の寸法）及びズームストロークｆ（カメラの動作状況）及びナンバープレートの縦の寸法縦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／ｅβ
【００５０】
尚、先行車両のナンバープレートの横ｄαの寸法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Ｌαを車間距離として求めることができる。
【００５１】
ステップＳ１７で車間距離が演算されると、ステップＳ１７で捕捉モードを維持してリターンとなる。
【００５２】
上述した車間距離演算装置では、予め決められた所定寸法枠１７（図２参照）の寸法とズーム機構５の動作状況（ズームストロークｆ）の情報により先行車両１との車間距離が演算される。
【００５３】
このため、車間距離を検出するための演算にレンズの動作位置等、カメラ３の制御量を用いているので、画像中の小さな目標物から距離を算出するよりも正確に車間距離を求めることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
【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を画面に予め設定された所定寸法枠に合致させるために該画像撮影カメラを動作させるカメラ制御機構と、所定枠の寸法及び前記カメラ制御機構の動作状況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ものである。
【００５７】
このため、予め設定された所定枠の寸法及びレンズの動作位置等の画像撮影カメラの制御量を用いているため、画像中の小さな目標物から距離を算出するよりも正確に車間距離を求めることができる。
【００５８】
また、画像撮影カメラとして単眼カメラを用いても、ナンバープレートのような規格化されたものを撮影することで正確な車間距離を算出することができる。
【００５９】
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、前記カメラ制御機構は、上下左右を含む方向に前記画像撮影カメラを動作させる首振り機構と、焦点距離を調整して所定枠に合致させるズーム機構とからなるものである。
【００６０】
このため、首振り機構及びズーム機構の状況により車間距離を求めることができる。
【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することが可能になる。
【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】所定枠に合致させるための状況説明図。
【図３】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  所定寸法枠
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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