JP2000090393A - 車載型走行路環境認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先行車両や走行車線の認識に加え標識の認識
も精度良く行なえ、コストの上昇を避けることができる
車載型走行環境認識装置を提供する。 【解決手段】 車載型走行路環境認識装置は、画像を逐
次取得するためのカメラ３２と、カメラ３２の撮像範囲
を変化させるためのアクチュエータ３８、ズームレンズ
３０およびズーム駆動装置３６と、カメラ３２によって
取得された画像を処理して、車両の走行路の環境を認識
するための画像認識装置３４とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車等の車両に搭
載される走行路環境を認識するための装置に関し、特
に、画像認識によって走行路の環境を認識し、かつ画像
認識に必要な情報を簡便なハードウェアで取得できる車
載型走行路環境認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、安全で快適かつ効率的な次世代の
道路交通システムの実現を目指し、官学民がそれぞれの
立場から国家的プロジェクトであるＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌ
ｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）
の研究開発を推進している。ＩＴＳの一分野に、自動運
転道路システムと呼ばれる分野が存在している。このシ
ステムは高速道路における車両の完全自動走行を最終目
標とするシステムであり、様々な要素技術を包含してい
る。

【０００３】本格的な自動走行システムの開発と平行し
て、その要素技術のうち早期に実用化が可能と思われる
ものを応用することによってドライバの運転支援を目的
とした安全走行システムの開発も進められている。これ
らは磁気センサ、レーザレーダ、およびＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：固体撮像素
子）カメラ等の車載センサによって獲得される情報と、
路車間通信によって固定施設（以下「インフラ」とよ
ぶ。）側から提供される情報とを元に、ドライバに対し
て危険警告を発したり、運転補助を行なったりするもの
である。

【０００４】この安全走行システムの一例に、「ＡＨＳ
安全走行システムの開発」（寺久保敏他、ＳＥＩテクニ
カルレビュー第１５１号、１９９７年９月、ｐｐ．４７
−５２）に記載されたものがある。このシステムでは、
インフラとしてＬＣＸ（Ｌｅａｃｙ Ｃｏａｘｉａｌ）
ケーブルを道路沿いに敷設し、車両側に搭載されている
専用通信機を通じて道路情報および事故情報を車両に提
供する。一方、同じく車両側の専用通信機を通じてイン
フラ側では車両の走行位置および状態などの情報を収集
することができる。

【０００５】車両の車室内前面には、先行車両までの車
間距離を測定するレーザレーダ、白線などの道路境界線
を撮影するＣＣＤカメラが装備されている。ＣＣＤカメ
ラによって撮像された画像に対して画像処理を行なっ
て、白線等のレーンマークの抽出および先行車両の認識
が行なわれる。この認識には様々なアルゴリズムがあ
り、認識の対象に応じて適したものが選ばれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、車室内カメラは先行車両と道路境界線とについては
比較的精度良く認識できる。しかし、自動車の走行制御
に影響を与える情報はこれらだけではない。たとえば道
路標識もそうした走行制御に有効に利用できる。しか
し、従来技術で用いられた方法では、先行車両と道路境
界線とに加えて道路標識まで効率良く認識することは困
難であった。

【０００７】理由の第１は、従来技術で用いられたカメ
ラでは道路標識の像を鮮明に撮影できないということで
ある。従来技術のカメラでは、その倍率は先行車両と走
行車線との認識に適したものとして予め選択されてい
る。そのため、道路標識の認識に十分な画像サイズが得
られない。またカメラの視線方向が先行車両方向となっ
ているので、道路標識の像は画像の端部となることが多
く、その認識は困難である。

【０００８】さらに、先行車両と走行車線とに加えて道
路標識の出現する可能性の高い画像領域を常に画像処理
する必要があり、画像処理全体の処理サイクルが長くな
る。そのため、情報が得られるサイクルが長くなって安
全性に問題が生ずる。安全性を確保しようとすれば高速
なＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎ
ｉｔ：中央演算処理装置）が必要となり、コストが増大
するという問題がある。

【０００９】この問題を解決するために、先行車両およ
び走行車線の認識を行なうシステムとは別に道路標識の
認識のみを行なうシステムを別に設けてもよいが、その
場合には当然にコストは大幅に上昇するので、特に民生
機器としては好ましくない。

【００１０】こうした問題は、道路標識に限らず、道路
に記載された路面マークなどの標識に関しても生ずる。
なお本願明細書において「標識」とは、道路標識、横断
歩道や最高速度などを表示する路面マーク、電光掲示板
による道路標識または交通情報の表示など、画像認識に
よって取得可能な、走行路環境に特に関係する情報を包
含するものとする。

【００１１】それゆえにこの発明の主たる目的は、先行
車両や走行車線の認識に加えて、標識の認識をも精度良
く行なえ、かつコストの上昇を避けることができる車載
型走行環境認識装置を提供することである。

【００１２】この発明の他の目的は、単一の撮像装置
で、先行車両や走行車線の認識に加えて、標識の認識を
も精度良く行なえる車載型走行環境認識装置を提供する
ことである。

【００１３】この発明のさらに他の目的は、単一の撮像
装置で、先行車両や走行車線の認識に加えて標識の認識
をも精度良く行なえ、かつ先行車両や走行車線の認識処
理に悪影響をおよぼさない車載型走行環境認識装置を提
供することである。

【００１４】この発明の他の目的は、単一の撮像装置を
用いることによって先行車両や走行車線の認識に加え
て、標識の認識をも精度良く行なうことができ、適時に
車両の走行補助動作を行なうことができる車載型走行環
境認識装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の車載型
走行路環境認識装置は、画像を逐次取得するための撮像
手段と、撮像手段の撮像範囲を変化させるための撮像範
囲変更手段と、撮像手段によって取得された画像を処理
して、車両の走行路の環境を認識するための画像認識手
段とを含む。

【００１６】一つの撮像手段の撮像範囲を変化させるこ
とにより、画像認識手段の認識対象となる画像を、認識
対象の位置に応じて適切な状態とすることができる。二
つ以上の撮像手段を用いてそれぞれ別個の対象を認識さ
せる場合と比較して、より低いコストで同等の範囲の認
識対象を効率的に認識することができる。

【００１７】請求項２に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え
て、撮像範囲変更手段は、撮像手段の視線方向を変化さ
せるための視線方向変更手段を含む。

【００１８】撮像手段の視線方向を変化させることによ
って、特定の認識対象の画像を確実に捕らえることが可
能になる。

【００１９】請求項３に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え
て、撮像範囲変更手段はさらに、撮像手段による撮像の
倍率を変更するための撮像倍率変更手段を含む。

【００２０】撮像の倍率を変更することにより、たとえ
ば小さな（遠くの）認識対象を大きく撮影したり、大き
な（近くの）認識対象を高速な認識に適した適切な大き
さで撮影したりすることができる。そのため走行路環境
の認識をより確実かつ効率的にすることができる。

【００２１】請求項４に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え
て、撮像手段はＣＣＤカメラを含み、撮像範囲変更手段
は、ＣＣＤカメラの撮像領域の大きさを変更するための
手段を含む。

【００２２】撮像領域の大きさの変更には、機械的な手
段は不要であり電気的処理のみ行なえばよい。そのた
め、機械的な手段を用いた場合と比較して故障が少なく
なることが期待される。

【００２３】請求項５に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項４に記載の発明の構成に加え
て、ＣＣＤカメラは、画像処理手段による画像処理に用
いられる画素数よりも多くの撮像画素を含み、車載型走
行路環境認識装置はさらに、ＣＣＤカメラの撮影時の解
像度を撮像領域の大きさに応じて変更するための解像度
変更手段を含む。

【００２４】ＣＣＤカメラの解像度を変更することによ
り、実質的に撮像の倍率が変更される。これにより、た
とえば小さな（遠くの）認識対象を大きく撮影したり、
大きな（近くの）認識対象を高速な認識に適した適切な
大きさで撮影したりすることができる。そのため走行路
環境の認識をより確実かつ効率的にすることができる。

【００２５】請求項６に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え
て、走行路の周辺に設けられた標識の位置情報を記憶す
るための標識位置記憶手段と、車両位置を検出するため
の位置検出手段と、位置検出手段の出力および標識位置
記憶手段に記憶された標識の位置情報に基づいて撮像方
向変更手段による撮像範囲の変更を制御するための撮像
範囲制御手段とをさらに含む。

【００２６】この構成により標識をも認識対象とするこ
とができる。しかも、標識を撮影するために撮像範囲を
変更することによって、共通の撮像手段を用いて標識
と、標識以外の認識対象とを撮影することができる。そ
のため、標識を認識対象に追加するにあたってコストを
不当に増加させるおそれがない。

【００２７】請求項７に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項６に記載の発明の構成に加え
て、撮像範囲制御手段は、位置検出手段の出力および標
識位置記憶手段に記憶された標識の位置情報に基づい
て、車両位置から所定の範囲に標識が存在するか否かを
判定するための判定手段と、判定手段によって車両位置
から所定の範囲に標識が存在すると判定されたことに応
答して、撮像範囲変更手段による撮像範囲を標識を撮影
可能な範囲に一時的に変更するための手段と、判定手段
によって車両位置から所定の範囲に標識が存在すると判
定されたことに応答して、撮像手段によって撮影された
標識を認識するように画像認識手段による画像認識処理
の内容を一時的に変更するための手段とを含む。

【００２８】標識の認識を行なうにあたって、自車から
所定の範囲内に標識が存在するときだけ一時的に標識認
識のための処理を行ない、その他のときには、標識認識
の処理は行なわれない。そのため、標識認識以外の処理
を所定の間隔で行なうのに支障が生じることがなく、高
速なＣＰＵを用いなくとも効率的に走行路環境の認識を
行なうことができる。また必要なときには標識の認識処
理が行なわれるので、自車位置および状況に応じて走行
路環境の認識を常に適切に行なうことができる。

【００２９】請求項８に記載の発明にかかる車載型走行
路環境認識装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記
載の発明の構成に加えて、画像認識手段によって認識さ
れた走行路の環境に応じて、車両の走行補助動作を行な
うための手段をさらに含む。

【００３０】走行路および先行車両の状況だけでなく、
さらに標識の表示内容にも基づいて、自車位置および状
況に応じた適切な走行補助動作を確実に、かつ効率的に
行なうことが可能になる。しかもそのときに、撮像手段
および画像認識処理を複数備える必要がなく、コストの
増大を防止することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本願
発明の第１の実施の形態にかかる車載型走行路環境認識
装置について、図１〜図４を参照して説明する。

【００３２】図１および図２を参照して、この車載型走
行路環境認識装置は、車両１０の室内に設けられるカメ
ラ１２が、走行路方向１６を中心として、ある角度αの
範囲内で３次元的にスイング可能となっている、すなわ
ちカメラ１２の視線方向を制御できる点に第１の特徴が
ある。このようにカメラ１２をスイング可能とすること
によって、走行路方向１６以外に必要に応じて標識方向
１８にもカメラ１２の視線方向を向けることができる。
その結果、カメラ１２が固定されている場合と比較し
て、走行路方向１６からはずれた方向にある道路標識１
４についての画像認識を精度良く行なうことができる。
なおカメラ１２はこの実施の形態では３次元的にスイン
グ可能となっているが、地上と平行な面内で２次元的に
のみスイング可能なカメラを用いてもよいし、必要に応
じて水平方向に対して所定角度（たとえば９０度）の方
向の面内でスイング可能としてもよい。２次元的なスイ
ングのみ可能とする場合には、スイングのための機構が
簡単となる効果がある。一方、３次元的にカメラをスイ
ング可能とする場合には、目標に応じて最適な画像取得
ができる可能性が高くなるという効果がある。

【００３３】さらに本実施例の装置では、カメラ１２自
体にズーム機構を持たせ、道路標識１４のように被写体
の面積が比較的小さな場合にも、被写体を拡大して撮影
して画像処理を行なうことができるようになっている。
そのため、道路標識についての画像認識の精度がさらに
向上する。以下、この第１の実施の形態にかかる車載型
走行路環境認識装置の構成および動作について説明す
る。なお本実施の形態では撮像倍率を連続的に変化でき
るズーム機構を用いているが、たとえば、予め固定され
た複数個の倍率のうちの任意のものに倍率を切換えられ
るような機構を用いてもよい。

【００３４】図３を参照して、この車載型走行路環境認
識装置は、前方画像の倍率を変更するためのズームレン
ズ３０と、ズームレンズ３０によって集光された前方画
像を受ける撮像面を有し、前方画像を逐次取得するため
のＣＣＤカメラ３２と、ＣＣＤカメラ３２の出力する前
方画像に対応した画像信号を受け、先行車両、走行車
線、および道路標識等の標識を認識する画像処理を行な
うための画像処理装置３４と、画像処理装置３４から出
力される先行車両、走行車線、標識等の認識結果を受け
て、認識結果に応じて車両１０の走行補助のために必要
な信号を生成して出力するプログラムを実行するための
判定・制御用ＣＰＵ４０とを含む。

【００３５】車載型走行路環境認識装置はさらに、ＧＰ
Ｓ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）センサ、車速センサ、方位センサ、加速度セン
サ、路車間通信などを利用して自車位置を検出するため
の位置検出装置４６と、地図情報とともに標識位置に関
する情報も格納した、いわゆるカーナビゲーション用の
ＣＤ−ＲＯＭ５０（Ｃｏｍｐａｃｔ−Ｄｉｓｃ Ｒｅａ
ｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｉ）が装着可能なＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ４８と、これら位置検出装置４６およびＣＤ
−ＲＯＭドライブ４８の出力に基づいて、標識および横
断歩道等の位置についての情報、ならびに自車両の位
置、走行速度および走行方位についての情報を判定・制
御用ＣＰＵ４０に与えるための車載型情報端末４２を含
む。判定・制御用ＣＰＵ４０は、この標識および横断歩
道等の位置についての情報、ならびに自車両の位置、走
行速度および走行方位についての情報に応答して、標識
が存在する箇所においてＣＣＤカメラ３２の視線方向が
当該標識の方向を向くように所定のタイミングでＣＣＤ
カメラ３２の視線方向を変更させる信号を出力する機能
と、同じくＣＣＤカメラ３２によって撮影される標識の
画像の大きさが適切な大きさとなるようにズームレンズ
３０の焦点距離を調節するための信号を出力する機能と
を実現する。

【００３６】車載型走行路環境認識装置はさらに、判定
・制御用ＣＰＵ４０からの信号に応答してズームレンズ
３０の焦点距離を変化させることにより画像の倍率を変
化させるためのズーム駆動装置３６と、同じく判定・制
御用ＣＰＵ４０からの信号に応答してＣＣＤカメラ３２
の視線方向を３次元的にスイングさせて標識方向に向け
させるためのアクチュエータ３８とを含む。

【００３７】車載型走行路環境認識装置はさらに、判定
・制御用ＣＰＵ４０から出力される、車両１０の走行補
助のために必要な信号に応答して所定の警告または運転
補助のための動作を行なうための警告・運転補助装置４
４を含む。警告・運転補助装置４４としては、ドライバ
に対して音声、画像、または光等で警告を発する装置、
または必要に応じて自動的に制動を行なったり自動変速
装置のシフトダウンを行なったりする装置が考えられ
る。また、無条件で警告を発するのでなく、状況によっ
て警告を発するようにしてもよい。たとえば追越禁止区
間の標識を認識した場合、ドライバが追越準備と解釈さ
れる操作（たとえば加速、右ウインカーの点滅開始、ス
テアリングの操舵など）を行なったときに警告を発する
ようにすると、状況に応じて適切な運転補助ができるだ
けでなくドライバに対して不必要な警告を発することが
なく好ましい。

【００３８】なお、判定・制御用ＣＰＵ４０は車載型情
報端末４２から与えられる情報に基づいて自車両が標識
の近辺にあるか否かを判定する処理を常時行なってい
る。そして自車両が標識の近辺にいないときにはズーム
レンズ３０の焦点距離およびＣＣＤカメラ３２の視線方
向をそれぞれ先行車両または走行車線認識用の所定の倍
率および方向に設定する。自車両が標識の近辺にあると
判定されたときのみ一時的にズーム駆動装置３６とアク
チュエータ３８とを駆動し、自車両が標識を通り過ぎた
と判定されるとズームレンズ３０の焦点距離およびＣＣ
Ｄカメラ３２の視線方向を速やかにそれぞれ先行車両ま
たは走行車線認識用の所定の倍率および方向に再設定す
る。

【００３９】図４を参照して、この第１の実施の形態に
かかる車載型走行路環境認識装置の判定・制御用ＣＰＵ
４０で実行される処理について説明する。この処理は判
定・制御用ＣＰＵ４０で実行されるプログラムの形で実
現される。当該プログラムは機械可読かつ機械実行可能
な形式として図示されない記憶装置、たとえばＲＯＭ
（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などに格納さ
れ、判定・制御用ＣＰＵ４０が当該プログラム内の命令
を順次実行して以下の処理が実現される。なおプログラ
ムを記憶する装置としてはＲＯＭ以外にもＳＲＡＭ、ハ
ードディスクとＤＲＡＭまたはＳＤＲＡＭの組合わせ、
着脱可能なカード型メモリなど種々考えられる。

【００４０】図４に示される処理は繰返し判定・制御用
ＣＰＵ４０によって実行されている。まずステップ６０
でＣＣＤカメラ３２によって取得された画像に基づき、
画像処理装置３４で走行車線認識処理を実行する。この
処理にはたとえば上述した従来技術に記載されているも
のと同様の技術を利用することができるが、他の技術を
用いても差し支えない。

【００４１】さらに、ステップ６２で先行車両認識処理
を実行する。この処理もＣＣＤカメラ３２によって取得
された画像に基づき、画像処理装置３４で実行される。
この場合にも上述した従来技術に記載されているものと
同様の技術を利用することができるが、他の技術を用い
ても差し支えない。なお、ステップ６０の処理とステッ
プ６２との処理をこの順序で実行する必要はなく、逆の
順序でもよいし、離れた位置で行なってもよい。

【００４２】次に、自車両の付近に標識があるか否かを
車載型情報端末４２に対して問合せる（ステップ６
４）。これに応答して車載型情報端末４２は自車両の付
近に標識があるか否かを示す情報を返答する。この判定
は、車載型情報端末４２が位置検出装置４６から得た自
車両の位置と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ４８を介してＣＤ
−ＲＯＭ５０（地図データ等とともに標識の位置を示す
情報が格納されている）から得た標識の位置とを照合し
て行なうことができる。

【００４３】ステップ６６での判定の結果認識対象の標
識が存在しない場合には処理はステップ８０に進む。ス
テップ８０以下の処理については後述する。

【００４４】ステップ６６での判定の結果認識対象の標
識が存在すると判定された場合には処理はステップ６８
に進む。ステップ６８では、車載型情報端末４２から現
在の自車位置、付近に存在する標識の位置、標識の種類
などの情報を入手する。なお、標識の種類に関する情報
として標識の内容自体をＣＤ−ＲＯＭ５０に記憶させて
おくこともできるが、時刻、天候、季節、交通事情など
によってその内容が動的に変化する標識も存在すること
から、ＣＤ−ＲＯＭ５０には標識の内容に関する情報は
保存せず、画像認識によって実際の標識の表示内容を取
得するようにした方が実際的である。

【００４５】続いて、ステップ７０では、ステップ６８
で取得した情報に基づき、必要に応じてアクチュエータ
３８を動作させＣＣＤカメラ３２を標識の方向に向け
る。次に、ステップ７２では、標識の写っている領域の
み選択して画像処理を行ない標識自体の位置を確認す
る。そして、ステップ７４でズーム駆動装置３６を動作
させてズームレンズ３０の焦点距離を大きくして標識を
拡大して撮影する。こうして得た標識の画像に基づきス
テップ７６で標識の表示内容を画像処理装置３４で画像
処理により認識する。

【００４６】なお、ステップ７０〜ステップ７４の処理
の順序は図４に示されるものには限定されず、任意であ
る。また、ＣＣＤカメラ３２の視線方向を標識に向ける
だけで標識の画像認識が行なえるのであればズームレン
ズ３０を用いなくてもよいが、一般的にはこのようにズ
ームレンズ３０を用いた方が画像処理の精度が高くなり
好ましい。

【００４７】続いて、ステップ７８で、ＣＣＤカメラ３
２の視線方向およびズームレンズ３０の焦点距離を元に
戻す処理を行なう。この処理は、次の走行車線認識の処
理および先行車両認識の処理のための準備である。ステ
ップ７８の処理が終了すると制御はステップ８０に進
む。 ステップ８０では、自車位置、自車状態、ステッ
プ６０、６２、７６で行なわれた環境認識結果を評価す
る。そしてこの評価の結果、ドライバに対する警告また
は運転補助またはその双方が必要か否かを判定し（ステ
ップ８２）、必要であればステップ８４でドライバに対
して警告・運転補助装置４４を用いて警告または運転補
助またはその双方の処理を行なう。この処理が終了すれ
ば制御は再びステップ６０に戻る。ステップ８２で警告
または運転補助が不要であると判定された場合にも制御
はステップ６０に戻る。以下上述した一連の処理を繰返
し実行する。

【００４８】上記した実施例では、ステップ６６で、認
識対象の標識等が自車付近に存在すると判定されたとき
のみ、一時的にステップ６８〜ステップ７８の一連の処
理が実行され標識の認識が行なわれる。認識対象の標識
等が付近に存在しなければ走行車線認識および先行車両
認識のみが行なわれる。そのため、認識処理の各サイク
ルが常に不当に長くなるおそれはなく、走行路認識が適
切な時間間隔で行なわれる。またそのために特に高速な
ＣＰＵが必要になるわけでもない。そのため、車載型走
行路環境認識装置のコストが不当に高くなるおそれもな
い。さらに、標識が自車付近に存在するときにはその標
識の認識が行なわれるので、走行車線および先行車両の
状態のみならず、標識の表示内容をも考慮して、走行路
環境を判断することができる。そのため、より適切に警
告や運転補助を行なうことができるという効果がある。

【００４９】なお、この実施の形態ではカメラとしてＣ
ＣＤカメラ３２を用いたが、他の方式のカメラであって
もよい。またカメラは、色をも含めて画像認識を行なう
ためにカラー方式であることが好ましいが、白黒のカメ
ラを使用することも可能である。

【００５０】［第２の実施の形態］図５〜図７を参照し
て、本願発明の第２の実施の形態にかかる車載型走行路
環境認識装置について説明する。この第２の実施の形態
の車載型走行路環境認識装置が第１の実施の形態の装置
と異なるのは、図５に示されるように、図３の装置のア
クチュエータ３８に替えて、ＣＣＤカメラ３２の撮影時
に、判定・制御用ＣＰＵ４０の制御に応じてＣＣＤカメ
ラ３２の撮像面の一部のみからの画像を選択し、合わせ
てＣＣＤカメラ３２の撮影時の画像の解像度を変更する
ための解像度変更部１００を含み、この解像度変更部１
００によって選択された画像が画像処理装置３４に与え
られる点である。図５において図３に示される各部と同
一または対応の部品またはブロックには同一の参照符号
を付してある。それらの機能および名称も互いに同一で
ある。したがってここではそれらについての詳しい説明
は繰返さない。

【００５１】この第２の実施の形態の装置の前提とし
て、ＣＣＤカメラ３２に使用されているＣＣＤの撮像面
が有する画素数が十分大きいことが必要である。通常
は、これら画素のほぼ全面の出力を使用し、かつ画像処
理を高速化するために画素を適当に間引いて撮像面全体
の出力を走行車線認識および先行車両認識処理に利用す
る。または、撮像面の中央付近の画像のみを走行車線認
識および先行車両認識処理処理に利用する。そして、標
識の認識処理を行なう場合には、図６に示されるよう
に、ＣＣＤ撮像領域のうち、当該標識の像が形成される
と思われるＣＣＤ部分撮像領域のみの画像を得て標識の
認識処理に使用する。この場合には、ＣＣＤによる撮像
の解像度を高め（すなわち画素の間引きを行なわず）、
この限られた領域からの画像信号のみを標識の認識処理
に使用する。この結果、得られる画像は実質的に拡大さ
れる。

【００５２】図７に、この第２の実施の形態にかかる車
載型走行路環境認識装置の判定・制御用ＣＰＵ４０が実
行するプログラムの処理フローチャートを示す。図７は
第１の実施例に関連して示した図４に対応する。図７に
おいて、図４に示される各ブロック（ステップ）と同一
または対応するブロック（ステップ）には同一の参照番
号を付してある。それらで行なわれる処理も同じであ
る。したがってここではそれらブロックについての詳細
な説明は繰返さない。

【００５３】図７のフローチャートが図４のフローチャ
ートと異なるのは、図４のステップ７０〜７４に替えて
ステップ１１０を含み、図４のステップ７８に替えてス
テップ１１２を含むことである。

【００５４】ステップ１１０では、ＣＣＤカメラ３２の
撮像領域のうち、標識の写っていると思われる領域のみ
を選択し、解像度を高めて（すなわち拡大して）標識の
画像を取得する。このとき、合わせてズームレンズ３０
の焦点距離を大きくするとさらに好ましい。こうして取
得された画像に基づいてステップ７６で標識を認識す
る。認識に必要な画像を得た後には、ステップ１１２で
ＣＣＤカメラ３２の撮像領域の選択、解像度およびズー
ムレンズ３０の焦点距離を元に戻す処理が行なわれる。

【００５５】以上のようにこの第２の実施の形態の装置
では、ＣＣＤカメラ３２の視線方向を変化させるための
機構が不要となり、その結果機構が簡単になるという効
果が有る。そのため装置の故障頻度も低くなることが期
待される。

【００５６】またこの第２の実施の形態の装置ではズー
ムレンズ３０を使用して撮影倍率をさらに高めている
が、ＣＣＤカメラ３２の解像度が十分高ければ、ズーム
レンズ３０を使用しなくてもよい。

【００５７】以上のようにこの発明によれば、カメラの
視線方向を機械的に変更したり、電気的に撮像素子の撮
像領域を変更したりすることで、走行路や先行車両とは
異なる、標識などの他の認識対象の画像を取得できる。
その際、カメラや画像処理装置を新たに増加させる必要
はない。そのためコストの不当な増大を避けることがで
きる。また、自車位置と、標識位置とに基づいて、自車
付近に標識が存在すると判定されたときのみ一時的に標
識の認識処理が行なわれる。通常は走行路認識と先行車
両認識とのみが行なわれており、標識の認識を追加して
も認識処理のサイクルが全体にわたり長くなってしまう
ことがない。そのため走行路認識と先行車両認識とを適
切なサイクル時間で行なうことができる。サイクル時間
を所定の長さ以内に維持するため特に高速なＣＰＵを採
用する必要はなく、コストの増大を避けることができ
る。

【００５８】また、こうして標識までも認識の対象とす
ることによって、走行路および先行車両の状況だけでな
い、より広い範囲の走行路環境に応じて適切な運転補助
または警告の処理を行なうことができ、より安全な運転
環境を提供することができる。

【００５９】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態を説明するための
斜視図である。

【図２】第１の実施の形態を説明するための平面図であ
る。

【図３】第１の実施の形態にかかる車載型走行路環境認
識装置の機能ブロック図である。

【図４】第１の実施の形態にかかる車載型走行路環境認
識装置の処理のフローチャートである。

【図５】第２の実施の形態にかかる車載型走行路環境認
識装置の機能ブロック図である。

【図６】第２の実施の形態におけるＣＣＤの撮像面を模
式的に示す図である。

【図７】第２の実施の形態にかかる車載型走行路環境認
識装置の処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１２ カメラ １４ 道路標識 ３０ ズームレンズ ３２ ＣＣＤカメラ ３４ 画像処理装置 ３６ ズーム駆動装置 ３８ アクチュエータ ４０ 判定・制御用ＣＰＵ ４２ 車載型情報端末 ４４ 警告・運転補助装置 ４６ 位置検出装置 ４８ ＣＤ−ＲＯＭドライブ ５０ ＣＤ−ＲＯＭ ５２ 解像度変更部 １０２ ＣＣＤ撮像領域 １０４ ＣＣＤ部分撮像領域

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA16 BA02 BA12 BA17 CA12 CB12 CC01 CD05 DA07 DA11 DB02 5H180 BB13 CC04 FF04 FF05 LL04 LL07 LL09 5H301 AA01 BB20 CC03 EE31 GG09 GG14 JJ01 KK05 KK08 KK10 QQ06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を逐次取得するための撮像手段と、 前記撮像手段の撮像範囲を変化させるための撮像範囲変
   更手段と、 前記撮像手段によって取得された画像を処理して、車両
   の走行路の環境を認識するための画像認識手段とを含
   む、車載型走行路環境認識装置。
2. 【請求項２】 前記撮像範囲変更手段は、 前記撮像手段の視線方向を変化させるための視線方向変
   更手段を含む、請求項１に記載の車載型走行路環境認識
   装置。
3. 【請求項３】 前記撮像範囲変更手段はさらに、前記撮
   像手段による撮像の倍率を変更するための撮像倍率変更
   手段を含む、請求項２に記載の車載型走行路環境認識装
   置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段はＣＣＤカメラを含み、 前記撮像範囲変更手段は、前記ＣＣＤカメラの撮像領域
   の大きさを変更するための手段を含む、請求項１に記載
   の車載型走行路環境認識装置。
5. 【請求項５】 前記ＣＣＤカメラは、前記画像処理手段
   による画像処理に用いられる画素数よりも多くの撮像画
   素を含み、 さらに、前記ＣＣＤカメラの撮影時の解像度を前記撮像
   領域の大きさに応じて変更するための解像度変更手段を
   含む、請求項４に記載の車載型走行路環境認識装置。
6. 【請求項６】 走行路の周辺に設けられた標識の位置情
   報を記憶するための標識位置記憶手段と、 車両位置を検出するための位置検出手段と、 前記位置検出手段の出力および前記標識位置記憶手段に
   記憶された標識の位置情報に基づいて前記撮像方向変更
   手段による撮像範囲の変更を制御するための撮像範囲制
   御手段とをさらに含む、請求項１に記載の車載型走行路
   環境認識装置。
7. 【請求項７】 前記撮像範囲制御手段は、前記位置検出
   手段の出力および前記標識位置記憶手段に記憶された標
   識の位置情報に基づいて、車両位置から所定の範囲に標
   識が存在するか否かを判定するための判定手段と、 前記判定手段によって車両位置から所定の範囲に標識が
   存在すると判定されたことに応答して、前記撮像範囲変
   更手段による撮像範囲を前記標識を撮影可能な範囲に一
   時的に変更するための手段と、 前記判定手段によって車両位置から所定の範囲に標識が
   存在すると判定されたことに応答して、前記撮像手段に
   よって撮影された標識を認識するように前記画像認識手
   段による画像認識処理の内容を一時的に変更するための
   手段とを含む、請求項６に記載の車載型走行路環境認識
   装置。
8. 【請求項８】 前記画像認識手段によって認識された走
   行路の環境に応じて、車両の走行補助動作を行なうため
   の手段をさらに含む、請求項１〜請求項７のいずれかに
   記載の車載型走行路環境認識装置。