(57)【要約】【課題】ノイズ等に強くロバストで小規模な構成により車両特徴量を抽象化して安定に抽出し、簡単かつ迅速に前方車両を認識して検出する。【解決手段】自車に搭載した単眼カメラの撮影画像に、自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定し、この領域の垂直エッジ画像、水平エッジ画像について、ノイズ等に強く、ロバストな投票方式の処理を施し、投票位置をずらした複数枚の垂直エッジ側投票平面及び水平エッジ側投票平面を形成し、それらの投票結果を重ね合わせた合成投票平面のピーク値の座標から、自車前方の車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を車両特徴量として安定に抽出し、この車両特徴量から自車前方の車両を認識して検出する。【選択図】図２
2005149250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車に搭載した画像センサの自車前方の撮影画像に、自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定し、
前記車両候補領域の垂直エッジ画像につき、前記車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の右半分の各垂直エッジを前記設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票して垂直エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、（Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返し、
前記車両候補領域の水平エッジ画像につき、前記車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の上半分の各水平エッジを前記設定長Ｔ＊下側に移動した位置に＋１を投票して水平エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ、（Ｈｍｉｎ、Ｈｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返し、
前記両エッジ側投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面のピーク値の座標から、前記自車前方の車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を車両特徴量として抽出し、
前記車両特徴量から前記自車前方の車両を認識して検出することを特徴とする車両検出方法。
【請求項２】
自車前方の車両を囲む矩形の予測領域が、自車前方の撮影画像の垂直、水平のエッジが集中する領域であることを特徴とする請求項１に記載の車両検出方法。
【請求項３】
自車にレーザレーダ等の測距センサを搭載し、前記測距センサの測距対象の位置から自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両検出方法。
【請求項４】
画像センサが単眼カメラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両検出方法。
【請求項５】
自車に搭載されて自車前方を撮影する画像センサと、
前記画像センサの撮影画像に自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定する候補領域設定手段と、
前記車両候補領域の垂直エッジ画像につき、前記車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の右半分の各垂直エッジを前記設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票して垂直エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、（Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返す垂直エッジ側投票処理手段と、
前記車両候補領域の水平エッジ画像につき、前記車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の上半分の各水平エッジを前記設定長Ｈ＊下側に移動した位置に＋１を投票して水平エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ、（Ｈｍｉｎ、Ｈｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返す水平エッジ側投票処理手段と、
前記両エッジ側投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面を形成する投票結果合成手段と、
前記合成投票平面のピーク値の座標から前記自車前方の車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を車両特徴量として抽出する車両特徴量抽出手段とを備え、
前記車両特徴量から前記自車前方の車両を認識して検出するようにしたことを特徴とする車両検出装置。
【請求項６】
候補領域設定手段により、自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を、自車前方の撮影画像の垂直、水平のエッジが集中する領域としたことを特徴とする請求項５に記載の車両検出装置。
【請求項７】
自車にレーザレーダ等の測距センサを搭載し、候補領域設定手段により、前記測距センサの測距対象の位置から自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を設定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の車両検出装置。
【請求項８】
画像センサが単眼カメラであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の車両検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車に搭載した画像センサの自車前方の撮影画像から、走行中の自車の前方の車両を、認識して検出する車両検出方法及び車両検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＳＶと呼ばれる先進安全自動車（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の車両は、画像センサを搭載し、この画像センサの撮影画像の画像処理により、自車前方の車両（以下、前方車両という）を認識して検出し、この検出に基づいて追突可否判定等を行っている。
【０００３】
そして、前記の画像処理は画像テンプレートマッチングのパターン認識処理であり、この認識処理により、前方車両の輪郭線を抽出し、抽出した輪郭線で定まる前方車両の車両パターンと、あらかじめ記憶した種々のプロトタイプの車両パターンとの一致不一致を判別し、車両特徴量としての車両パターンから前方車両を認識して検出する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８２４８４号公報（段落番号［００１１］、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来のように前方車両の輪郭線を抽出してパターン認識を行う場合、抽出結果が走行環境の明るさの変化等のノイズ（外乱）の影響を容易に受けることから、輪郭線抽出のしきい値を走行環境の明るさの変化等に応じて動的に可変する必要があるが、このしきい値の可変により、同じ車両であっても、抽出した輪郭線に基づく車両パターンが変わり、場合によっては、該当するプロトタイプの車両パターンと大きく異なって前方車両の認識が困難になり、検出不能の事態を招来する虞がある。
【０００６】
また、車両特徴量として、全天候についての全車種分のプロトタイプの車両パターンを用意することは事実上不可能であり、認識精度の向上を図ること等ができない問題点がある。
【０００７】
しかも、多数のプロトタイプの車両パターンに基づく、時間のかかる複雑なパターン認識の処理を行う必要があるため、小規模な構成で簡単かつ迅速に前方車両を認識して検出することができない問題点もある。
【０００８】
そして、これらの問題を解消するため、ノイズ等に強くロバストで小規模な構成により、車両特徴量を抽象化（簡素化）して前方車両を認識することが望まれるが、その具体的構成は、なんら発明されていない。
【０００９】
本発明は、ノイズ等に強くロバストで小規模な構成により車両特徴量を抽象化して安定に抽出し、簡単かつ迅速に前方車両を認識して検出する具体的な構成の車両検出方法および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】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明の車両検出方法は、自車に搭載した画像センサの自車前方の撮影画像に、前方車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定し、前記車両候補領域の垂直エッジ画像につき、前記車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の右半分の各垂直エッジを前記設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票して垂直エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、（Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返し、前記車両候補領域の水平エッジ画像につき、前記車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の上半分の各水平エッジを前記設定長Ｔ＊下側に移動した位置に＋１を投票して水平エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ、（Ｈｍｉｎ、Ｈｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返し、前記両エッジ側投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面のピーク値の座標から前記前方車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を車両特徴量として抽出し、前記車両特徴量から前記前方車両を認識して検出することを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
また、本発明の車両検出方法は、前方車両を囲む矩形の予測領域が、自車前方の撮影画像の垂直、水平のエッジが集中する領域であることを特徴とし（請求項２）、自車にレーザレーダ、ミリ波レーダ等の測距センサを搭載し、前記測距センサの測距対象の位置から自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を設定することも特徴とする（請求項３）。
【００１２】
さらに、本発明の車両検出方法は、画像センサが単眼カメラであることを特徴とする（請求項４）。
【００１３】
つぎに、本発明の車両検出装置は、自車に搭載されて自車前方を撮影する画像センサと、前記画像センサの撮影画像に前方車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定する候補領域設定手段と、前記車両候補領域の垂直エッジ画像につき、前記車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の右半分の各垂直エッジを前記設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票して垂直エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、（Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返す垂直エッジ側投票処理手段と、前記車両候補領域の水平エッジ画像につき、前記車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、前記車両候補領域の上半分の各水平エッジを前記設定長Ｔ＊下側に移動した位置に＋１を投票して水平エッジ側投票平面を形成することを、前記設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ、（Ｈｍｉｎ、Ｈｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で可変しながらくり返す水平エッジ側投票処理手段と、前記両エッジ側投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面を形成する投票結果合成手段と、前記合成投票平面のピーク値の座標から前記自車前方の車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を車両特徴量として抽出する車両特徴量抽出手段とを備え、前記車両特徴量から前記前方車両を認識して検出するようにしたことを特徴としている（請求項５）。
【００１４】
また、本発明の車両検出装置は、候補領域設定手段により、前方車両を囲む矩形の予測領域を、自車前方の撮影画像の垂直、水平のエッジが集中する領域としたことを特徴とし（請求項６）、自車にレーザレーダ等の測距センサを搭載し、候補領域設定手段により、前記測距センサの測距対象の位置から自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を設定するようにしたことも特徴とする（請求項７）。
【００１５】
さらに、本発明の車両検出装置は、画像センサが単眼カメラであることを特徴としている（請求項８）。
【発明の効果】
【００１６】
まず、請求項１、５の構成によれば、画像センサの撮影画像の前方車両が矩形とみなせることから、矩形の予測領域を撮影画像に車両候補領域として設定し、この車両候補領域の垂直エッジ画像、水平エッジ画像を求める。
【００１７】
このとき、車両候補領域の前方車両の垂直エッジ、水平エッジは、ほとんどが、前方車両の車幅、車高それぞれの中央の位置に対して対称の位置である、車両の左右端部、上下端部に発生する。
【００１８】
そのため、設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘの範囲で可変しながら、車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、車両候補領域の右半分の各垂直エッジを前記設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票して各垂直エッジ側投票平面を形成すると、設定長Ｔ＊が画像上で前方車両の車幅の半分のときの垂直エッジ側投票平面は、前方車両の左半分のエッジの投票位置と右半分のエッジの投票位置とが前方車両の車幅方向の中央の位置で一致し、その位置の投票値が＋２になる。
【００１９】
また、設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘの範囲で可変しながら、車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、車両候補領域の上半分の各水平エッジを設定長Ｈ＊下側に移動した位置に＋１を投票して各水平エッジ側投票平面を形成すると、設定長Ｈ＊が画像上で前方車両の車高の半分のときの水平エッジ側投票平面は、下半分のエッジの投票位置と上半分のエッジの投票位置とが前方車両の車高方向の中央の位置で一致し、その位置の投票値が＋２になる。
【００２０】
したがって、それらの投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面は、前方車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置の投票値が＋４のピーク値になり、このピーク値の座標から、前記の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を、抽象化した前方車両の車両特徴量として安定に抽出することができ、この車両特徴量に基づき、前方車両を認識して検出することができる。
【００２１】
この場合、多数のプロトタイプのエッジパターンのデータ等を保持しておく必要がなく、しかも、パターン認識の時間のかかる複雑な処理の代わりに、ノイズ等に強い投票方式の簡単な処理を行えばよく、ノイズ等に強いロバストで小規模かつ安価な構成により車両特徴量を抽象化して安定に抽出し、抽出した車両特徴量から簡単かつ迅速に前方車両を認識して検出することができる、具体的な構成を提供することができる。
【００２２】
また、請求項２、６の構成によれば、自車前方の撮影画像において、前方車両の領域に垂直、水平のエッジが集中して発生することから、自車前方の撮影画像の垂直、水平のエッジが集中する領域を予測領域とし、この領域を車両候補領域に設定することにより、画像センサの撮影画像の画像処理のみにより、車両候補領域を、前方車両を含む適切な領域に設定し、前方車両を確実に検出することができる。
【００２３】
さらに、請求項３、７の構成によれば、自車に搭載した測距センサの測距位置は、多くの場合、前方車両のリフレクタ等の位置であり、それらの位置を囲むように予測領域を設定することにより、車両候補領域を、前方車両を含む適切な領域に設定し、前方車両を確実に検出することができる。
【００２４】
つぎに、請求項４、８の構成によれば、画像センサをステレオカメラより安価な単眼カメラで形成することができ、一層安価かつ簡素な構成で前方車両を正確に認識して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】
【００２５】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、その一実施形態について、図１〜図６にしたがって詳述する。
【００２６】
図１は車両検出装置のブロック図、図２は図１の動作説明用のフローチャート、図３は図１の動作説明用の処理説明用の実測図、図４は図１の垂直エッジ側の投票処理の説明図、図５は図１の水平エッジ側の投票処理の説明図、図６は図１の合成投票平面の説明図である。
【００２７】
＜構成＞
まず、図１の車両検出装置の構成について説明する。
【００２８】
この装置は、図１に示すように、先進安全自動車（ＡＳＶ）等の自車（車両）１の前部に、画像センサとしての２次元固体撮像素子（ＣＣＤ）構成の単眼カメラ２を搭載する。
【００２９】
この単眼カメラ２は、自車前方をくり返し撮影し、例えばモノクロームの撮影画像のデジタルデータをマイクロコンピュータからなる認識処理用のＥＣＵ３にリアルタイムに送る。
【００３０】
さらに、ＥＣＵ３及びメモリ４により、前方車両を認識して検出する認識処理部５が形成され、そのマイクロコンピュータが予め設定された図２の車両検出のステップＳ１〜Ｓ８の認識処理プログラムを実行することにより、認識処理部５がつぎの（ａ）〜（ｈ）の各手段を備える。
【００３１】
（ａ）候補領域設定手段
この手段は、画像センサ２の撮影画像に前方車両を囲む矩形の予測領域を車両候補領域として設定する。
【００３２】
この領域設定においては、画像の垂直、水平のエッジが車両部分に集中して発生することから、撮影画像のエッジ分布を検出して垂直、水平のエッジが集中している画像上の領域を検出し、検出領域の全部又は一部を含む設定した大きさの矩形の領域を予測領域とし、この予測領域を車両候補領域に設定する。
【００３３】
（ｂ）垂直エッジ画像形成手段
この手段は、撮影画像の車両候補領域の輝度変化から車両候補領域の垂直エッジを検出し、検出したエッジの垂直エッジ画像を形成する。
【００３４】
（ｃ）水平エッジ画像形成手段
この手段は、撮影画像の車両候補領域の輝度変化から車両候補領域の水平エッジを検出し、検出したエッジの水平エッジ画像を形成する。
【００３５】
（ｄ）垂直エッジ側投票処理手段
この手段は、車両候補領域の垂直エッジ画像について投票方式の投票を行う。
【００３６】
この投票は、車両候補領域の左半分の垂直エッジを設定長Ｔ＊右側に移動した位置に＋１を投票し、車両候補領域の右半分の各垂直エッジを設定長Ｔ＊左側に移動した位置に＋１を投票することで、横軸方向を車幅方向（画像の左右方向）、縦軸方向を車高方向（画像の上下方向）とする二次元平面の垂直エッジ側投票平面を形成するものである。
【００３７】
そして、この投票の結果から、前方車両の車幅方向の中央の位置を検出するため、垂直エッジ側投票処理手段は、設定長Ｔ＊をＴｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、（Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で、例えば、設定された単位長ずつ可変しながら前記の投票をくり返し、設定長Ｔ＊を少しずつ変えた複数個の垂直エッジ側投票平面を形成する。
【００３８】
（ｅ）水平エッジ側投票処理手段
この手段は、車両候補領域の水平エッジ画像について投票方式の投票を行う。
【００３９】
この投票は、車両候補領域の下半分の水平エッジを設定長Ｈ＊上側に移動した位置に＋１を投票し、車両候補領域の上半分の水平エッジを設定長Ｈ＊下側に移動した位置に＋１を投票することで、横軸方向、縦軸方向が垂直エッジ側投票平面と同一の水平エッジ側投票平面を形成するものである。
【００４０】
そして、この投票の結果から、前方車両の車高方向の中央の位置を検出するため、水平エッジ側投票処理手段は、設定長Ｈ＊をＨｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ、（Ｈｍｉｎ、Ｈｍａｘは設定した最小長、最大長）の範囲で、例えば、設定された単位長ずつ可変しながら前記の投票をくり返し、設定長Ｈ＊を少しずつ変えた複数個の水平エッジ側投票平面を形成する。
【００４１】
なお、垂直エッジ側、水平エッジ側の各投票平面は、実際には、横軸方向及び縦軸方向に設定した単位長の間隔で投票点がマトリクス状に設定され、各投票点に、垂直エッジ又は水平エッジの有無に基づく投票が行われる。
【００４２】
（ｆ）投票結果合成手段
この手段は、各垂直エッジ側投票平面と各水平エッジ側投票平面とを重ね合わせて、両エッジ側投票平面の投票結果を重ね合わせた合成投票平面を形成する。
【００４３】
（ｇ）車両特徴量抽出手段
この手段は、合成投票平面のピーク値の座標から、前方車両の車幅及び車高の半分の位置である、車幅方向、車高方向の中央の車両センタ位置を、車両特徴量として抽出する。
【００４４】
（ｈ）車両認識手段
この手段は、車両特徴量としての車両センタ位置から、前方車両の存在及びその位置を把握して前方車両を認識し、検出する。
【００４５】
そして、この検出の結果が、認識処理部６のＥＣＵ４から自車１の衝突可能性の有無を判定する衝突判定処理のＥＣＵに送られ、このＥＣＵが先行車等との衝突の可能性を判定し、衝突回避に必要な走行、操舵の制御を行う。
【００４６】
＜動作＞
つぎに、前記の構成に基づく図１の装置の動作について、図２のフローチャート等を参照して説明する。
【００４７】
まず、自車１の走行中、レーザレータ２が自車１の前方をくり返し撮影し、この撮影により、例えば図３の撮影画像Ｐｉのような撮影画像がＥＣＵ３に取り込まれると、ＥＣＵ３の候補領域設定手段が動作し、図２のステップＳ１により、例えば、撮影画像Ｐｉを二次元フィルタ処理して撮影画像Ｐｉのエッジを検出し、画像Ｐｉの垂直、水平のエッジが集中している領域の横幅又は高さと、設定された車幅・車高の比とに基づき、この領域の横幅又は高さを基準にしたほぼ車両１台分の大きさの矩形の領域を予測領域とし、この予測領域を、例えば図３の車両候補領域Ｑに設定する。
【００４８】
つぎに、図２のステップＳ２、Ｓ３により、垂直エッジ画像形成手段、水平エッジ画像形成手段が動作し、車両候補領域Ｑについて、例えば図３の垂直エッジ画像Ｐａ、水平エッジ画像Ｐｂを形成する。
【００４９】
さらに、図２のステップＳ４、Ｓ５により、垂直エッジ側投票処理手段、水平エッジ側投票処理手段が動作して投票を行い、垂直エッジ画像Ｐａについての投票平面（垂直エッジ側投票平面）、水平エッジ画像Ｐｂについての投票平面（水平エッジ側投票平面）を形成する。
【００５０】
ところで、ハフ（Ｈｏｕｇｈ）変換に代表されるように、投票方式のアルゴリズムはノイズに強く、ロバストであることが多くの実験で確認されている。
【００５１】
そこで、本発明は、ノイズに強く、ロバストな投票方式により、車両が「おおよそ左右対称でおおよそ矩形（四角形）」と近似できることを利用し、前方車両の最適な特徴量として、その車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を精度よく検出し、この検出に基づいて前方車両を認識して検出する。
【００５２】
そのため、垂直エッジ側投票処理手段、水平エッジ側投票処理手段は、つぎに説明するように投票処理を行って垂直エッジ側投票平面、水平エッジ側投票平面を形成する。
【００５３】
まず、説明を簡単にするため、前方車両の垂直エッジ画像Ｐａが、例えば図４に示すように、前方車両の左右端部の位置、すなわち、車幅（横幅）方向である図中のＴ軸方向の位置Ｔｌ、ＴｒのエッジＧａの画像であって、前方車両の水平エッジ画像Ｐｂが、例えば図５に示すように、前方車両の上下端部の位置、すなわち、車高（高さ）方向である図中のＨ軸方向の位置Ｈｕ、ＨｄのエッジＧｂの画像であるとする。
【００５４】
この場合、前方車両の画像上での車幅をｔ、車高をｈとすると、２本の垂直エッジＧａの位置Ｔｌ、Ｔｒは、前方車両のＴ軸方向の中央の位置Ｔｃに対して、車幅ｔの半分ｔ／２離れた対称位置であり、２本の水平エッジＧｂの位置Ｈｕ、Ｈｄは、前方車両のＨ軸方向の中央の位置Ｈｃに対に対して、車高ｈの半分ｈ／２離れた対称位置である。
【００５５】
一方、前方車両の車幅ｔ、車高ｈによらず、中央の位置Ｔｃ、Ｈｃに投票が行われるようにするため、設定長Ｔ＊の最小値Ｔｍｉｎ、最大値Ｔｍａｘは、例えば、垂直エッジ画像Ｐａの横幅（車両候補領域Ｑの横幅）の１／４、３／４に設定され、同様に、設定長Ｈ＊の最小値Ｈｍｉｎ、最大値Ｈｍａｘは、例えば、水平エッジ画像Ｐｂの横幅（車両候補領域Ｑの横幅）１／４、３／４に設定される。
【００５６】
そして、垂直エッジ側投票処理手段は、設定長Ｔ＊（Ｔｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ）に基づき、垂直エッジ画像Ｐａの左側の垂直エッジＧａを設定長Ｔ＊右側に移動した位置Ｔｌ＋Ｔ＊に＋１を投票し、垂直エッジ画像Ｐｔの右側の垂直エッジＧａを設定長Ｔ＊左側に移動した位置Ｔｒ−Ｔ＊に＋１を投票し、図４の垂直エッジ側投票平面Ｒａを形成することを、設定長Ｔ＊を最小長Ｔｍｉｎから最大長Ｔｍａｘ又はその逆に単位量ずつ可変しながらくり返す。
【００５７】
このくり返しにおいて、設定長Ｔ＊＝ｔ／２になると、図４のＴ＊＝ｔ／２の投票平面Ｒａに示すように、両側の垂直エッジＧａの投票位置が中央の位置Ｔｃになり、投票平面Ｒａは、位置Ｔｃの投票値が＋２の平面になる。
【００５８】
同様に、水平エッジ側投票処理手段は、設定長Ｈ＊（Ｈｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘ）に基づき、水平エッジ画像Ｐｂの下側の垂直エッジＧａを設定長Ｈ＊上側に移動した位置Ｈｄ＋Ｈ＊に＋１を投票し、水平エッジ画像Ｐｂの上側の水平エッジＧｂを設定長Ｈ＊下側に移動した位置Ｈｕ−Ｈ＊に＋１を投票し、図５の水平エッジ側投票平面Ｒｂを形成することを、設定長Ｈ＊を最小長Ｈｍｉｎから最大長Ｈｍａｘ又はその逆に単位量ずつ可変しながらくり返す。
【００５９】
このくり返しにおいて、設定長Ｈ＊＝ｈ／２になると、図５のＨ＊＝ｈ／２の投票平面Ｒｂに示すように、両側の水平エッジＧｂの投票位置が中央の位置Ｈｃになり、このときの投票平面Ｒｂは、位置Ｈｃの投票値が＋２の平面になる。
【００６０】
つぎに、図２のステップＳ６により、投票結果合成手段が、各垂直エッジ側投票平面の投票結果と各水平エッジ側投票平面の投票結果とを重ね合わせ、例えば、図６に示す合成投票平面Ｒａｂを形成する。
【００６１】
このとき、設定長Ｔ＊＝ｔ／２の垂直エッジ側投票平面Ｒａの投票結果（＋２）と、設定長Ｈ＊＝ｈ／２の水平エッジ側投票平面Ｒｂの投票結果（＋２）との重ね合わせにより、合成投票平面Ｒａｂの座標（Ｔ、Ｈ）＝（Ｔｃ、Ｈｃ）の車両センタ位置の投票結果が、＋４のピーク値（最大値）になる。
【００６２】
なお、実際には、ピーク値の投票位置が車両センタ位置（Ｔｃ、Ｈｃ）に一致するとは限らないが、設定値Ｔ＊、Ｈ＊を、Ｔｍｉｎ≦Ｔ＊≦Ｔｍａｘ、Ｈｍｉｎ≦Ｈ＊≦Ｈｍａｘに可変して投票位置が微妙に違う投票平面を複数個用意し、それらを重ね合わせると、いわゆる畳み込み効果で、前記のピーク値の座標（Ｔｃ、Ｈｃ）を中心とした微小範囲に必ずピーク値が出現し、その座標から車両センタ位置（Ｔｃ、Ｈｃ）を精度よく検出することができる。
【００６３】
そして、合成投票平面Ｒａｂの各投票点の投票値を、投票値に比例した輝度で表すと、合成された実際の投票結果は、例えば、図３の合成投票平面Ｒａｂに示すようになり、この図３の投票平面Ｒａｂにおいても、ほぼその中央のピーク値の座標（Ｔｃ、Ｈｃ）を中心とした微小範囲にピーク値が出現している。
【００６４】
つぎに、図２のステップＳ７により、車両特徴量抽出手段が動作し、ピーク値の座標（Ｔｃ、Ｈｃ）を前方車両の車両特徴量として抽出する。
【００６５】
そして、この車両特徴量と自車１と前方車両との測距距離等とに基づき、前方車両の実際の車両センタ位置を把握し、前方車両を認識して検出し、この検出の結果を衝突判定処理のＥＣＵに送る。
【００６６】
以上の処理の繰り返しにより、自車１の走行中に、画像テンプレートマッチングのパターン認識処理のような全天候についての全車種分のプロトタイプのエッジパターンを用意することなく、ノイズに強くロバストな投票方式の処理により、単純で計算量が少なく、安価かつ簡素な構成で、安定に、前方車両の車幅方向及び車高方向の中央の車両センタ位置を、前方車両の車両特徴量として抽出することができ、この車両特徴量に基づき、安定かつ正確に、前方車両を認識して検出することができる。
【００６７】
また、画像センサをステレオカメラより安価な単眼カメラ２により形成したため、一層安価に形成できる利点もある。
【００６８】
そして、この車両検出結果に基づき、安定した正確な車両認識や衝突有無の判断等が行え、先進安全自動車（ＡＳＶ）等の信頼性を向上し、交通安全に寄与することができる。
【００６９】
ところで、前記の実施形態の場合、自車前方の車両を囲む矩形の予測領域を、単眼カメラ２の撮影画像の垂直及び水平のエッジが集中する領域としたが、自車１にレーザレーダ、ミリ波レーダ等の測距センサを搭載し、例えば、この測距センサが左右方向（車幅方向）にスキャンして反射波を受信することにより、前方車両のリフレクタ等の反射点のスキャン位置を、測距対象の車幅方向の位置として検出し、これらの位置から予測領域を設定してもよい。
【００７０】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、画像センサは単眼カメラ２に限られるものではなく、ステレオカメラ等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
ところで、自車１の装備部品数を少なくするため、単眼カメラ２等は追従走行制御、ブレーキ制御等の他の制御のセンサ等に兼用する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の動作説明用のフローチャートである。
【図３】図１の処理説明用の実測図である。
【図４】図１の垂直エッジ側の投票処理の説明図である。
【図５】図１の水平エッジ側の投票処理の説明図である。
【図６】図１の合成投票平面の説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    自車
２    単眼カメラ
５    認識処理部
Ｐｉ  撮影画像
Ｐａ  垂直エッジ画像
Ｐｂ  水平エッジ画像
Ｑ    車両候補領域
Ｒａ  垂直エッジ側投票平面
Ｒｂ  水平エッジ側投票平面
Ｒａｂ  合成投票平面図
【図１】
2005149250.tif 000003
【図２】
2005149250.tif 000004
【図４】
2005149250.tif 000005
【図５】
2005149250.tif 000006
【図６】
2005149250.tif 000007
【図３】
2005149250.tif 000008