(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され、該車両の前方を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を基に前記車両の前方車両及び道路状況を認識する画像処理手段と、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出した前記車両の位置に基づいて自車が所定位置に到達したことを検出する到達検出手段と、
前記到達検出手段により前記車両が前記所定位置に到達したことが検出された時に、前記撮影手段の撮影条件を変更する撮影条件変更手段と、を備え、
前記撮影条件変更手段は、前記撮影手段への光量を制御するアイリス値を変更することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記所定位置が、トンネル入口の所定距離手前であり、
前記撮影条件変更手段は、予め設定されたトンネル内アイリス値に変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定位置が、トンネル出口の所定距離手前であり、
前記撮影条件変更手段は、予め設定されたトンネル外アイリス値に変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記所定位置が、トンネル入口又はトンネル出口に到達したことを検出し、
前記撮影条件変更手段は、周囲の明るさに対応して可変するオートアイリス制御手段に基づくアイリス値に変更することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記撮影条件変更手段は、前記車両と前記トンネル入口またはトンネル出口までの距離に応じてアイリス値を徐々に変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
車両に設置され、該車両の前方を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を基に前記車両の前方車両及び道路条件を認識する画像処理手段と、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
前記車両が所定位置に到達したことを検出する到達検出手段と、
前記到達検出手段により前記車両が前記所定位置に到達したことが検出された時に、前記画像処理手段の画像処理条件を変更する画像処理条件変更手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
前記所定位置が、隣接車線との合流を開始する合流開始点の所定距離手前に到達したことを検出し、
前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の画像処理領域を広くすることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記所定位置が、隣接車線との合流を開始する合流開始点の所定距離手前であり、
前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の画像処理時間を長くすることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記所定位置が、隣接車線との合流が終了する合流終了点であり、
前記画像処理条件変更手段は、前記画像処理条件の変更を禁止する変更禁止手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の前記画像処理領域または前記画像処理時間を、前記合流開始点までの距離に応じて徐々に変更することを特徴とする請求項７または８記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、追突防止等の運転支援を行うための画像処理装置に係り、特に、車両の走行環境に適した画像処理が行える画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。また、図１１は従来の画像処理装置のアイリス値調整方法を説明するための図である。また、図１２は従来の画像処理装置のカメラ（撮影）画像を示す図である。また、図１３は従来の画像処理装置の制御部の行う処理を示す図である。以下、図に従って説明する。
【０００３】
２は車両に設置され、車両及び道路状況を撮影するカメラである。３はカメラ２により撮影した前方車両５１及び道路状況を基に前方車両５１との車間距離、割り込み車両５２の有無を判断するマイクロコンピュータ（マイコン）等で構成された画像処理部である。４はカメラ２で撮影された映像または画像処理結果を表示する液晶等で構成される表示部である。３１はカメラ２への光量を制御するアイリス制御部で、カメラ２からの映像信号の大小に基いて光量が最適になるようにカメラ２のレンズの開口度を調整する。
【０００４】
先ず、カメラ２への光量を調整するアイリス制御について説明する。カメラ２は車両に設置されているために、例えば、季節、時刻、天候の他、車両の走行ととも日陰部、トンネル等の走行環境によって、カメラ２に入射する光量は時々刻々変化する。従って、画像処理に最適な画像、つまり明るさ、解像度、コントラスト（濃淡）等のよい画像を得るためには、走行環境に応じてカメラ２への入射光量を調節しなければならない。
【０００５】
カメラ２で撮影された映像信号は画像処理部３に送られて画像処理されると共に、アイリス制御部３１にも送られ映像信号の大小（明るさに対応する）が検出される。そして、映像信号が基準値より小さいとカメラ２への入射光量が少なく良好な画像が得られないと判断され、アイリス制御部３１はカメラ２に対して入射光量を増加するように指示する（レンズの絞りを開く）。逆に、映像信号が大き過ぎるとカメラ２への入射光量が多過ぎて同様に良好な画像が得られないと判断され、アイリス制御部３１はカメラ２に対して入射光量を減少するように指示する（レンズの絞りを絞る）。このようにして、車両の走行環境（晴れ、曇り等）が変化しても常に良好な画像が得られるように入射光量の制御が行われる（図１１参照、以下、この制御をオートアイリス制御と称し、また、このような状態でのアイリス値をオートアイリス値と称する）。
【０００６】
次に、画像処理方法について説明する。カメラ２で撮影された映像信号は画像処理部３を経由して表示部４に送られ、前方車両５１及び割り込み車両５２と道路状況が表示される（図１２参照）。また、画像処理部３では撮影された画像から、両側が白線５３で区切られた自車走行車線（前方車両検出領域）については、主として車間距離が維持できないことによる追突防止を目的として車間距離を計測する。その白線５３の外側の隣接車線（割り込み車両検出領域）については、自車走行車線への車線変更（割り込み）の恐れのある車両を検出する。画像処理では画像中の横成分を抽出して車両を認識し、また対象車両までの距離を算出する。
【０００７】
前方車両５１と割り込み車両５２の両方を画像処理により検出するためには、図１３のごとく、先ず自車走行車線（前方車両検出領域）において前方車両５１の認識処理を、次に隣接車線（割り込み車両検出領域）において割り込み車両５２の認識処理を行う。この前方車両検出処理、割り込み車両検出処理を１周期として繰り返す。このようにして、画像処理装置はカメラ２により撮影した画像を基に、運転者は前方車両５１及び割り込み車両５２に対して早期に対応が採れるように支援する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカメラによる撮影及び画像処理装置では、トンネルの入口または出口付近の急激な明るさの変化にカメラのアイリス値調整が応答できず不適切な光量になり、画像のコントラストや解像度が低下する。その結果、画像処理により対象車両の認識が困難になる。
【０００９】
また、従来のような画像処理方法では、自車走行車線に合流する合流車線の有無に係わらず、一定の手順で画像処理を行い前方車両及び割り込み車両を認識するので、例えば、合流点付近では合流する車線からの車両、つまり割り込み車両の率が増えるにも係わらず同様の画像処理を行うので、割り込み車両の認識が遅れるという問題がある。
【００１０】
本発明は、走行環境の急激な変化にも対応して道路状況が撮影でき、且つ、適切なタイミングで前方車両及び割り込み車両の認識が行える画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車両に設置され、該車両の前方を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を基に前記車両の前方車両及び道路状況を認識する画像処理手段と、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出した前記車両の位置に基づいて自車が所定位置に到達したことを検出する到達検出手段と、前記到達検出手段により前記車両が前記所定位置に到達したことが検出された時に、前記撮影手段の撮影条件を変更する撮影条件変更手段と、を備え、前記撮影条件変更手段は、前記撮影手段への光量を制御するアイリス値を変更することを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記所定位置が、トンネル入口の所定距離手前であり、前記撮影条件変更手段は、予め設定されたトンネル内アイリス値に変更することを特徴とするものである。
また、前記所定位置が、トンネル出口の所定距離手前であり、前記撮影条件変更手段は、予め設定されたトンネル外アイリス値に変更することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記所定位置が、トンネル入口又はトンネル出口に到達したことを検出し、前記撮影条件変更手段は、周囲の明るさに対応して可変するオートアイリス制御手段に基づくアイリス値に変更することを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記撮影条件変更手段は、前記車両と前記トンネル入口またはトンネル出口までの距離に応じてアイリス値を徐々に変更することを特徴とするものである。
また、車両に設置され、該車両の前方を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を基に前記車両の前方車両及び道路条件を認識する画像処理手段と、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記車両が所定位置に到達したことを検出する到達検出手段と、前記到達検出手段により前記車両が前記所定位置に到達したことが検出された時に、前記画像処理手段の画像処理条件を変更する画像処理条件変更手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記所定位置が、隣接車線との合流を開始する合流開始点の所定距離手前に到達したことを検出し、前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の画像処理領域を広くすることを特徴とするものである。
また、前記所定位置が、隣接車線との合流を開始する合流開始点の所定距離手前であり、前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の画像処理時間を長くすることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記所定位置が、隣接車線との合流が終了する合流終了点であり、前記画像処理条件変更手段は、前記画像処理条件の変更を禁止する変更禁止手段を備えたことを特徴とするものである。
また、前記画像処理条件変更手段は、前記隣接車線の前記画像処理領域または前記画像処理時間を、前記合流開始点までの距離に応じて徐々に変更することを特徴とするものである。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図に従って説明する。
１１はＧＰＳシステムや、車速センサ、方位センサ等により自車の位置を検出する自立航行システム等からなる位置検出部である。１２は地図情報（経路データ、トンネル位置等）が記録されたＣＤ−ＲＯＭの読取装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ）等からなる地図データベースである。２は車両に設置され、前方車両及び道路状況を撮影するカメラである。３はカメラ２により撮影した前方車両５１及び道路状況を基に前方車両５１との車間距離、割り込み車両５２の有無を判断するマイクロコンピュータ（マイコン）等で構成された画像処理部である。また、画像処理部３は位置検出部１１及び対応する地図データベース１２の地図情報に基いて自車の位置を特定する処理、トンネルとの位置関係（距離等）を算出する処理等も行う。４はカメラ２で撮影された映像または画像処理結果を表示する液晶等で構成される表示部である。３１はカメラ２への光量を制御するアイリス制御部で、カメラ２の映像信号の大小及び走行環境に基いて光量が最適になるようにカメラ２のレンズの開口度を調整する。
【００１８】
図２は車両とトンネルの位置関係を示す図である。また、図３は本発明の第１の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理フローチャートである。また、図４は本発明の第１の実施例の他のアイリス値調整を説明するための図である。以下、カメラへの光量を調整するアイリス制御について図に従って説明する。尚、本処理はナビゲーション装置により目的地までの経路（ルート）設定が行われた時点から開始する。
【００１９】
ステップＳ１１では、自車とトンネルとの相対位置を検出してステップＳ１２に移る。つまり、位置検出部１１によりＧＰＳまたは車速センサとジャイロセンサ等により自車の現在位置を緯度、経度で特定する。また、現在位置に対応する地図情報を地図データベース１２から読み出す。そして、現在地（自車位置）から走行経路上にあるトンネル入口までの距離Ｄｉを算出する。
【００２０】
ステップＳ１２では、トンネル入口までの距離Ｄｉが予め設定された距離Ｄｉ１より小さいか否かを判断して距離Ｄｉの方が小さければステップＳ１３に移り（図２のＢ区間に対応）、小さくなければステップＳ１５に移る（図２のＡ区間に対応）。つまり、自車がトンネル入口の所定距離以内に接近したか否かを判断する。
【００２１】
ステップＳ１３では、カメラ２のアイリス値をトンネル内アイリス値Ａｉに設定してステップＳ１４に移る。つまり、自車が間もなくトンネルに入る（Ｂ区間にある）ので急激に暗くなると予想される。そこで、事前にカメラ２の光量調整を行うためにアイリス値をトンネル内アイリス値Ａｉに変更する。このトンネル内アイリス値Ａｉは予め平均的なトンネルにおけるアイリス値を実測して、この値を基に決められている。
【００２２】
ステップＳ１４では、自車がトンネルに入ったか否かを判断してトンネルに入っておれば（図２のＣ区間に対応）ステップＳ１５に移り、トンネルに入っていなければ（図２のＢ区間に対応）待機する。
ステップＳ１５ではオートアイリスに設定してステップＳ１６に移る。つまり、周囲の明るさが急激に変化しない状況にあるので明るさに対応してカメラ２のアイリス値を調整（オートアイリス）にする。尚、トンネル内の照度変化が大きくなければ、ステップＳ１４の処理を省略してＣ区間を設けずＢ区間と同様にトンネル内アイリス値Ａｉとしてオートアイリスにする必要もない。
【００２３】
ステップＳ１６では、トンネル出口までの距離Ｄｏが予め設定された距離Ｄｏ１より小さいか否かを判断して距離Ｄｏの方が小さければ（図２のＤ区間に対応）ステップＳ１７に移り、小さくなければ（図２のＣ区間に対応）待機する。つまり、自車がトンネル出口の所定距離以内に接近したか否かを判断する。
ステップＳ１７では、カメラ２のアイリス値をトンネル外アイリス値Ａｏに設定してステップＳ１８に移る。つまり、自車が間もなくトンネルを出るので急激に明るくなると予想される。そこで、事前にカメラ２の光量調整を行うためにアイリス値をトンネル外アイリス値Ａｏに変更する。このトンネル外アイリス値Ａｏは予め自車が当該トンネルに入る前の平均的なアイリス値を記憶しておき、この値を基に決められている。
【００２４】
ステップＳ１８では、自車がトンネルを出たか否かを判断してトンネルを出ておれば（図２のＥ区間、次のトンネルからみるとＡ区間に対応）ステップＳ１９に移り、トンネルを出ていなければ（図２のＤ区間に対応）待機する。
ステップＳ１９ではオートアイリスに設定してステップＳ１１に戻る。つまり、周囲の明るさの変化が急激に変化しない状況にあるので明るさに対応してカメラ２のアイリス値を調整（オートアイリス）し、このような処理を繰り返す。
【００２５】
以上のように本実施例では、急激な明るさの変化を予測して予めアイリス値の調整を行うので良好な画像が得られ、画像処理による前方車両５１及び割り込み車両５２の認識の信頼性が向上する。
また、本例ではアイリス値Ａｉの調整をトンネル入口の所定距離Ｄｉ１手前で一度に行う代わりに、図４のようにトンネルの入口からの距離（Ｄｉ１、Ｄｉ２等）に応じて複数の区間に分割して徐々にトンネル内アイリス値に近づけるように、アイリス値Ａｉ１、Ａｉ２を調整するようにしてもよい。さらに、図４の点線のごとくトンネルの入口からの距離に対応して連続してアイリス値を調整してもよい。出口についても同様にトンネル出口からの距離（Ｄｏ１、Ｄｏ２等）に応じてアイリス値Ａｏの調整を多段階（Ａｏ１、Ａｏ２）に、または点線のごとく連続して行うこともできる。
【００２６】
図５は車両と合流点の位置関係を示す図である。また、図６は本発明の第２の実施例の画像処理装置のカメラ画像を示す図である。また、図７は本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理フローチャートである。また、図８は本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理を示す図で、（ａ）は合流点付近以外での処理、（ｂ）は合流点付近での処理である。また、図９は本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う他の処理を示す図で、（ａ）は合流点付近以外での処理、（ｂ）は合流点付近での処理である。以下、画像処理方法について図に従って説明する。尚、本処理はナビゲーション装置により目的地までの経路（ルート）設定が行われた時点から開始する。
【００２７】
ステップＳ２１では、自車と合流開始点位置を検出してステップＳ２２に移る。つまり、位置検出部１１によりＧＰＳまたは車速センサとジャイロセンサ等により自車の現在位置を緯度、経度で特定する。また、現在位置に対応する地図情報を地図データベース１２から読み出す。そして、現在地（自車位置）から走行経路上にある合流開始点までの距離Ｄ１を算出する。
【００２８】
ステップＳ２２では、合流開始点までの距離Ｄ１が予め設定された距離Ｄａ１より小さいか否かを判断して距離Ｄ１の方が小さければステップＳ２３に移り（図５のＢ区間に対応）、小さくなければステップＳ２４に移る（図５のＡ区間に対応）。つまり、自車が合流開始点の所定距離以内に接近したか否かを判断する。
【００２９】
ステップＳ２３では、割り込み車両優先の画像処理を実施してステップＳ２１に戻る。つまり、自車が合流開始点の所定距離以内に接近しているので、隣接車線からの合流車両（割り込み車両５２）が多くなる。そのため、割り込み車両に重点をおいた処理を行う必要がある。図８（ｂ）のような合流点付近での処理に従って前方車両５１の他、割り込み車両５２の処理に重点をおく必要がある。例えば、処理頻度を前方車両認識、割り込み車両認識、割り込み車両認識を１周期として画像処理を行う。
【００３０】
ステップＳ２４では、合流終了点に到達したか否かを判断して合流終了点に到達しておればステップＳ２５に移り（図５のＣ区間に対応）、到達していなければ待機する（図５のＢ区間に対応）。
ステップＳ２５では、前方車両優先の画像処理を実施してステップＳ２１に戻る。つまり、自車が合流終了点を通過したので、合流車両（割り込み車両５２）が少なくなる。そのため、割り込み車両５２に重点をおいた処理よりも追突防止のために図８（ａ）のような合流点付近以外での処理に従って前方車両５１に重点をおいた処理を行う必要がある。例えば、処理頻度を前方車両認識、割り込み車両認識を１周期として画像処理を行う。
【００３１】
以上のように本実施例では、割り込み車両５２の多少を予測して画像処理による車両の認識対象を変えるので、前方車両５１及び割り込み車両５２の動向に対して早期に対応が採れ事故防止に効果がある。
また、本例では割り込み車両重点画像処理として処理頻度を変えているが、図６のごとく割り込み車両検出領域をＡ、Ｂに区別して、合流点付近（Ｂ区間）では、合流する車両を早くから認識できるように割り込み車両検出領域を領域Ａ及び領域Ｂの広い領域について行う。一方、合流点付近以外（Ａ区間、Ｃ区間）では、割り込み車両検出領域を領域Ａの狭い領域に限定して行うようにしてもよい。つまり、割り込み対象車両の検出（認識）範囲を割り込みの可能性の大小により変更するものである。さらに、合流開始点からの距離に対応して連続して処理領域を変更してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、走行環境の急激な変化にも常に良好が画像を撮影でき、且つ、適切なタイミングで前方車両及び割り込み車両の認識が行える画像処理装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両とトンネルの位置関係を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理フローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施例の画像処理装置の他のアイリス値調整を説明するための図である。
【図５】車両と合流点の位置関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の画像処理装置のカメラ画像を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理フローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う処理手順を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例の画像処理装置の制御部の行う他の処理手順を示す図である。
【図１０】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の画像処理装置のアイリス値調整方法を説明するための図である。
【図１２】従来の画像処理装置のカメラ画像を示す図である。
【図１３】従来の画像処理装置の制御部の行う処理手順を示す図である。
【符号の説明】
１１・・・位置検出部、              ３・・・・画像処理部、
１２・・・地図データベース、        ３１・・・アイリス制御部、
２・・・・カメラ、                  ４・・・・表示部、
５１・・・前方車両、                ５２・・・割り込み車両。
【図１】
0004063920.tif 000002
【図２】
0004063920.tif 000003
【図３】
0004063920.tif 000004
【図４】
0004063920.tif 000005
【図５】
0004063920.tif 000006
【図６】
0004063920.tif 000007
【図７】
0004063920.tif 000008
【図８】
0004063920.tif 000009
【図９】
0004063920.tif 000010
【図１０】
0004063920.tif 000011
【図１１】
0004063920.tif 000012
【図１２】
0004063920.tif 000013
【図１３】
0004063920.tif 000014