JPH1139598A - 車両の衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路形状を認識できない道路を走行するよう
な状況においても、障害物や先行車との衝突可能性を確
実に判断する。 【解決手段】 ステレオ光学系１０で撮像した１対の画
像を画像処理部５０で処理して画像全体に渡る３次元の
距離分布を算出し、その距離分布情報から、道路形状や
立体物（車両や障害物等）の３次元位置を検出すると、
衝突判断部６０で、道路形状の検出結果と、車速センサ
４、舵角センサ６からの入力データに基づく自車両の運
転状態とから自車両が走行している道路の状況を推定
し、道路状況に応じて自車両のこれからの走行経路を設
定する。次いで、この走行経路上に設定した領域に掛か
る立体物を、その位置データに基づいて抽出し、衝突判
定の対象を決定する。そして、衝突の危険性が有ると判
断した場合、ディスプレイ９に表示して運転者に警告を
発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自車両の進行路上
に存在する先行車両等を検出して衝突判断を行う車両の
衝突防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、自動車にＴＶカメラやレーザ
・レーダ等を搭載して前方の車両や障害物を検知し、そ
れらに衝突する危険度を判定して運転者に警報を発した
り、自動的にブレーキを作動させて停止させる、あるい
は、先行車との車間距離を安全に保つよう自動的に走行
速度を増減する等のＡＳＶ（Advanced Safety Vehicl
e；先進安全自動車）に係わる技術の開発が積極的に進
められている。

【０００３】先行車両と自車両との衝突を防止する技術
としては、従来、車載のＴＶカメラ等によって検出した
道路の左右の白線を自車線として認識し、自車線上の最
も近くに存在する立体物を衝突警報の対象とする技術
や、車速、舵角、ヨーレート等の自車両の走行状態を検
出し、現在の走行状態が今後も継続すると仮定して自車
両の走行経路を推定し、その走行経路上の立体物を衝突
警報の対象とする技術等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
衝突防止装置は、高速道路のような整備された状況を対
象とするものが多く、住宅街等の他の車両や歩行者、電
柱等の障害物が密集している狭い道路を対象としていな
い。このような狭い道路では、道路が屈曲し、白線が無
い場合が多い。

【０００５】すなわち、白線が無いような狭い道路で
は、従来の装置では自車線を認識できず、衝突防止機能
が働かない。また、狭く屈曲した道路では、ハンドルは
大きく且つ頻繁に操作されるため、推定される走行経路
が左右に大きく変位し、実際の走行経路の外側に存在す
る立体物を誤って衝突警報の対象として選択してしま
い、誤った衝突警報が頻繁に発生する虞がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、道路形状を認識できない道路を走行するような状況
においても、障害物や先行車両との衝突可能性を確実に
判断することのできる車両の衝突防止装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自車両の走行方向に存在する複数の立体物を検出し、検
出した立体物の位置に係わる情報を算出する手段と、自
車両の現在の走行状態が設定時間だけ継続すると仮定し
た基本走行経路を設定するとともに、この基本走行経路
の先に、予め設定した走行パターンに基づいて複数の異
なる走行経路を設定する手段と、上記立体物の位置に係
わる情報に基づいて各走行経路上の領域に掛かる立体物
を抽出する手段と、上記基本走行経路上の領域で立体物
が抽出された場合、この立体物を衝突判定の対象とし、
上記基本走行経路上の領域で立体物が抽出されない場合
には、他の走行経路上の領域で抽出された立体物の位置
に係わる情報に基づいて、衝突判定の対象とする立体物
を決定する手段と、衝突判定の対象として決定された立
体物に対し、自車両との衝突可能性を判断する手段とを
備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、自車両前方の物体
の位置に係わる情報に基づいて、自車両が走行する道路
の形状と自車両の走行方向に存在する複数の立体物とを
検出する手段と、自車両の運転状態が設定条件を満足
し、且つ、上記道路の形状を検出不可のとき、自車両の
現在の走行状態が設定時間だけ継続すると仮定した基本
走行経路を設定するとともに、この基本走行経路の先
に、予め設定した走行パターンに基づいて複数の異なる
走行経路を設定する手段と、上記立体物の位置に係わる
情報に基づいて各走行経路上の領域に掛かる立体物を抽
出する手段と、上記基本走行経路上の領域で立体物が抽
出された場合、この立体物を衝突判定の対象とし、上記
基本走行経路上の領域で立体物が抽出されない場合に
は、他の走行経路上の領域で抽出された立体物の位置に
係わる情報に基づいて、衝突判定の対象とする立体物を
決定する手段と、衝突判定の対象として決定された立体
物に対し、自車両との衝突可能性を判断する手段とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、上記複数の異なる走行経路
を、上記設定時間以降も現在の走行状態が継続すると仮
定した第１の走行経路と、上記設定時間後に、舵角を中
立位置に戻したときの自車両の方向で直進すると仮定し
た第２の走行経路と、上記設定時間後に、自車両の進行
方向を現在と同じ方向に変更して直進すると仮定した第
３の走行経路と、上記設定時間後に、舵角を進行方向右
側に設定角度だけ修正し、修正した舵角を保持して走行
すると仮定した第４の走行経路と、上記設定時間後に、
舵角を進行方向左側に設定角度だけ修正し、修正した舵
角を保持して走行すると仮定した第５の走行経路とする
ことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記第１の走行経路上の領域に立体物が抽
出されても、上記第２の走行経路上の領域あるいは上記
第３の走行経路上の領域に立体物が検出されない場合に
は、上記第１経路上の領域で抽出された立体物を衝突判
定の対象としないことを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記第２の走行経路上の領域あるいは上記
第３の走行経路上の領域で抽出された立体物が、前回の
処理で衝突判定の対象として抽出された立体物であり、
且つ、走行速度が設定速度以上であるとき、衝突判定の
対象とすることを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記第１の走行経路上の領域で抽出された
立体物が、上記第４の走行経路上の領域あるいは上記第
５の走行経路上の領域に無い場合、当該立体物を衝突判
定の対象とすることを予め設定した猶予時間だけ見合わ
せることを特徴とする。

【００１３】すなわち、本発明による車両の衝突防止装
置では、自車両の現在の走行状態が設定時間だけ継続す
ると仮定し、基本走行経路を設定するとともに、この基
本走行経路の先に、予め設定した走行パターンに基づい
て複数の異なる走行経路を設定する。次いで、自車両の
走行方向に検出した立体物の中から、その位置に係わる
情報に基づいて各走行経路上の領域に掛かる物体を抽出
し、その抽出結果、基本走行経路上の領域で立体物が抽
出された場合には、この立体物を衝突判定の対象とし、
基本走行経路上の領域で立体物が抽出されない場合、他
の走行経路上の領域で抽出された立体物の位置に係わる
情報に基づいて、衝突判定の対象とする立体物を決定す
る。そして、衝突判定の対象として決定された立体物に
対し、自車両との衝突可能性を判断する。

【００１４】この場合、自車両の運転状態が設定条件を
満足し、且つ、道路形状を検出不可のとき、基本走行経
路、及び、この基本走行経路の先の複数の異なる走行経
路を設定し、走行領域に掛かる立体物を抽出して衝突判
定の対象とする立体物を決定するようにしても良く、ま
た、複数の異なる走行経路を、設定時間以降も現在の走
行状態が継続すると仮定した第１の走行経路と、設定時
間後に舵角を中立位置に戻したときの自車両の方向で直
進すると仮定した第２の走行経路と、設定時間後に自車
両の進行方向を現在と同じ方向に変更して直進すると仮
定した第３の走行経路と、設定時間後に舵角を進行方向
右側に設定角度だけ修正し、修正した舵角を保持して走
行すると仮定した第４の走行経路と、設定時間後に舵角
を進行方向左側に設定角度だけ修正し、修正した舵角を
保持して走行すると仮定した第５の走行経路とすること
ができる。

【００１５】また、第１の走行経路上の領域に立体物が
抽出されても、第２の走行経路上の領域あるいは第３の
走行経路上の領域に立体物が検出されない場合には、第
１経路上の領域で抽出された立体物を衝突判定の対象と
しないことが望ましく、第２の走行経路上の領域あるい
は上記第３の走行経路上の領域で抽出された立体物が前
回の処理で衝突判定の対象として抽出された立体物であ
り、且つ、走行速度が設定速度以上であるとき、衝突判
定の対象とすることが望ましい。

【００１６】さらに、第１の走行経路上の領域で抽出さ
れた立体物が第４の走行経路上の領域あるいは第５の走
行経路上の領域に無い場合、当該立体物を衝突判定の対
象とすることを予め設定した猶予時間だけ見合わせるこ
とが望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１０は本発明の実施の第
１形態に係わり、図１は衝突防止装置の全体構成図、図
２は衝突防止装置の回路ブロック図、図３及び図４は衝
突判断処理のフローチャート、図５は走行経路の形状を
示す説明図、図６は自車速度と警報車間距離との関係を
示す説明図、図７は歩行者に対する回避状況を示す説明
図、図８は屈曲道路における走行状況を示す説明図、図
９は先行車両に対する回避状況を示す説明図、図１０は
駐車車両に対する回避状況を示す説明図である。

【００１８】図１において、符号１は自動車等の車両で
あり、この車両１に、進行方向に存在する障害物や先行
車両等を認識して衝突の危険性を判断し、衝突の危険性
がある場合、衝突回避の警報を発して安全を確保する衝
突防止装置２が搭載されている。

【００１９】上記衝突防止装置２は、車外の対象物を異
なる位置から撮像するためのステレオ光学系１０、この
ステレオ光学系１０で撮像した画像を処理して障害物や
先行車両等を認識する画像処理部５０、及び、この画像
処理部５０で認識した障害物や先行車等のデータから衝
突の可能性を判断する衝突判断部６０等からなり、上記
画像処理部５０及び上記衝突判断部６０に、車速センサ
４、ヨーレートセンサ５、舵角センサ６等の現在の車両
の走行状態を検出するためのセンサが接続され、運転者
の前方に設置されたディスプレイ９へ上記衝突判断部６
０から出力される衝突警報等が表示されるようになって
いる。

【００２０】上記ステレオ光学系１０は、車外の対象を
撮像する撮像系としての左右１組のカメラからなり、上
記画像処理部５０では、上記ステレオ光学系１０で撮像
した１対の画像の相関を求め、同一物体に対する視差か
ら三角測量の原理により距離を求める、いわゆるステレ
オ法により画像全体に渡る３次元の距離分布を算出し、
その距離分布情報から、道路形状や立体物（車両や障害
物等）の３次元位置を高速で検出する。

【００２１】上記衝突判断部６０は、上記画像処理部５
０で検出された道路形状、車速センサ４、ヨーレートセ
ンサ５、舵角センサ６からの入力データに基づいて、自
車両のこれからの走行経路を設定し、検出された複数の
車両や障害物の中から追従走行すべき先行車や衝突の危
険のある立体物を特定する。そして、これらの車両や障
害物のデータに基づいて、衝突警報の判断を行い、衝突
の危険性が有ると判断した場合、ディスプレイ９に表示
して運転者に警告を発し、図示しないブレーキの操作を
促したり、図示しない自動ブレーキ装置等への作動信号
を出力する。

【００２２】上記画像処理部５０及び上記衝突判断部６
０は、具体的には、図２に示すハードウエア構成となっ
ており、上記画像処理部５０に接続される上記ステレオ
光学系１０は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体
撮像素子を用いた左右１組のＣＣＤカメラ１０ａ，１０
ｂによって構成されている。

【００２３】上記画像処理部５０及び衝突判断部６０
は、上記ステレオ光学系１０で撮像した画像を処理し、
画像のような形態をした距離分布データ（距離画像）を
出力するイメージプロセッサ２０と、このイメージプロ
セッサ２０からの距離画像を処理して道路形状や複数の
立体物を検出し、先行車や障害物等を特定して衝突警報
の判断処理を行なう画像処理用コンピュータ３０とから
構成されている。

【００２４】上記イメージプロセッサ２０は、上記ステ
レオ光学系１０で撮像した２枚のステレオ画像対に対し
て微小領域毎に同一の物体が写っている部分を探索し、
対応する位置のずれ量を求めて物体までの距離を算出す
る距離検出回路２０ａと、この距離検出回路２０ａの出
力である距離分布データを記憶する距離画像メモリ２０
ｂとから構成されている。

【００２５】また、上記画像処理用コンピュータ３０
は、主として道路形状を検出する処理を行なうマイクロ
プロセッサ３０ａと、主として個々の立体物を検出する
処理を行なうマイクロプロセッサ３０ｂと、主として先
行車や障害物を特定し、衝突危険性の判断処理を行なう
マイクロプロセッサ３０ｃとがシステムバス３１を介し
て並列に接続されたマルチマイクロプロセッサのシステ
ム構成となっている。

【００２６】そして、上記システムバス３１には、上記
距離画像メモリ２０ｂに接続されるインターフェース回
路３２と、制御プログラムを格納するＲＯＭ３３と、計
算処理途中の各種パラメータを記憶するＲＡＭ３４と、
処理結果のパラメータを記憶する出力用メモリ３５と、
上記ディスプレイ（ＤＩＳＰ）９を制御するためのディ
スプレイコントローラ（ＤＩＳＰ．ＣＯＮＴ．）３６
と、上記車速センサ４、上記ヨーレートセンサ５、上記
舵角センサ６等からの信号を入力するＩ／Ｏインターフ
ェース回路３７とが接続されている。

【００２７】上記マイクロプロセッサ３０ａによる道路
検出処理では、距離画像メモリ２０ｂに記憶された距離
画像による３次元的な位置情報を利用して実際の道路上
の白線だけを分離して抽出し、内蔵した道路モデルのパ
ラメータを実際の道路形状と合致するよう修正・変更し
て道路形状を認識する。

【００２８】上記道路モデルは、認識対象範囲までの道
路の自車線を、設定した距離によって複数個の区間に分
け、各区間毎に左右の白線を３次元の直線式で近似して
折れ線状に連結したものであり、この３次元の直線式の
パラメータを求め、道路形状を近似する直線式を得る。
実際には、直線式によって左右の白線をそれぞれ近似す
ることになり、各区間毎に、進行方向左側の白線に対す
る直線式のパラメータを求めると共に進行方向右側の白
線に対する直線式のパラメータを求める。

【００２９】また、上記マイクロプロセッサ３０ｂによ
る立体物検出処理では、距離画像を格子状に所定の間隔
で区分し、各領域毎に、走行の障害となる可能性のある
立体物のデータのみを選別して、その検出距離を算出
し、隣接する領域において立体物までの検出距離の差異
が設定値以下の場合は同一の立体物と見なし、一方、設
定値以上の場合は別々の立体物と見なし、検出した立体
物の輪郭像を抽出する。尚、以上のイメージプロセッサ
２０による距離画像の生成、及び、この距離画像から道
路形状や物体を検出する処理については、本出願人によ
って先に提出された特開平５−２６５５４７号公報に詳
述されている。

【００３０】さらに、上記マイクロプロセッサ３０ｃに
よる衝突判断処理では、上記マイクロプロセッサ３０ａ
による道路形状の検出結果と、車速センサ４、舵角セン
サ６からの入力データに基づく自車両の運転状態とから
自車両が走行している道路の状況を推定し、道路状況に
応じて自車両のこれからの走行経路を設定する。そし
て、この走行経路上に設定した領域に掛かる立体物を、
マイクロプロセッサ３０ｂによって検出した立体物の位
置データに基づいて抽出し、衝突可能性を判断する。

【００３１】以下、上記マイクロプロセッサ３０ｃにお
ける衝突判断処理について、図３及び図４のプログラム
に従って説明する。

【００３２】この衝突判断処理のプログラムでは、ま
ず、ステップS101で、マイクロプロセッサ３０ａによる
道路形状の認識結果を調べるとともに、舵角センサ６か
らの信号による舵角、車速センサ４からの信号による車
速等を読み込んで現在の自車両の運転状態を調べる。

【００３３】次いで、ステップS102へ進み、道路形状の
認識結果と自車両の運転状態とから自車両が走行してい
る道路の状況を推定する。この道路状況の推定は、以下
の条件Ｊ１〜Ｊ３によって行い、条件Ｊ１〜Ｊ３のう
ち、１つでも成立しない条件がある場合には、一般道路
を走行している状況であると推定し、ステップS102から
ステップS103以降へ進んで一般道路における衝突判定モ
ードに切り換え、条件Ｊ１〜Ｊ３を全て満足する場合に
は、自車両は住宅街等の狭い道路や屈曲した道路を走行
している状況であると推定し、ステップS102からステッ
プS105以降へ進んで狭い道路における衝突判定モードに
切り換える。

【００３４】条件Ｊ１：道路形状を認識できない。

【００３５】条件Ｊ２：車速が設定値（例えば、３０〜
４０Ｋｍ／ｈ）以下である。

【００３６】条件Ｊ３：ハンドルの操作角が設定角度
（例えば、２０°）以上となる頻度が設定回数（例え
ば、５回／ｍｉｎ）以上である。

【００３７】ステップS103以降の一般道路における衝突
判定モードでは、ステップS103で、自車両のこれからの
走行経路を推定し、ステップS104で、この走行経路上に
設定した走行領域に掛かる立体物を抽出する。例えば、
自車両の現在の舵角と車速が保持されると仮定した走行
経路を推定し、さらに、この走行経路の先に、道路形状
に沿って延長した走行経路を設定する。そして、ステレ
オ画像処理（マイクロプロセッサ３０ｂによる立体物）
で検出され、出力用メモリ３５にストアされている複数
の物体の位置データから、上記走行経路上に設定される
走行領域内に掛かっている立体物を障害物あるいは先行
車として抽出し、ステップS116以降へ進んで、衝突判定
処理、及び、この衝突判定結果による警報出力処理を行
う。この衝突判断処理及び警報出力処理については、後
述する。

【００３８】一方、上記ステップS105以降の狭い道路や
屈曲した道路における衝突判定モードでは、まず、ステ
ップS105で、現在から設定時間Ｔ0後までの走行経路で
ある第０走行経路を基本走行経路として設定し、さら
に、この第０走行経路の先に延長した互いに異なる走行
パターンの第１〜５の走行経路を、それぞれ設定する。
尚、ここで言う走行経路とは、自車両の中心点が通る軌
跡である。

【００３９】第０走行経路は、車速センサ４によって検
出した車速と舵角センサ６によって検出した舵角とから
算出される現在の自車両の旋回半径Ｒが保持されると仮
定した場合の走行経路であり、上記旋回半径Ｒを保持し
て、現在から設定時間Ｔ0（例えば、約１ｓｅｃ前後、
但し、運転者の特性によって最適値は異なる）だけ走行
する範囲を第０走行経路とする。尚、上記旋回半径Ｒ
は、ヨーレートセンサ５からの信号と車速センサ４から
の信号とに基づいて算出しても良い。

【００４０】一方、第１走行経路は、現在の旋回半径Ｒ
が設定時間Ｔ0以降も保持されると仮定した走行経路で
あり、第２走行経路は、設定時間Ｔ0後に舵角を０°
（中立位置）に戻し、以降は、舵角が中立位置に戻した
ときの進行方向に直進すると仮定した走行経路である。
この第２走行経路を求めるには、まず、第０走行経路の
端点Ｐの座標（Ｚｐ,Ｘｐ）を以下の(1),(2)式によって
算出し、次に、端点Ｐでの半径Ｒの円弧の接線方向θｐ
を以下の(3)式によって算出する。そして、端点Ｐを通
り、傾きθｐなる直線を求め、この直線を第２走行経路
とする（図５参照）。 Ｚp ＝Ｒ・ｓｉｎ(Ｖｅ・Ｔ0／Ｒ) …(1) Ｘp ＝Ｒ・(１−ｃｏｓ(Ｖｅ・Ｔ0／Ｒ)) …(2) θｐ＝Ｖｅ・Ｔ0／Ｒ …(3) 但し、Ｖｅ：自車の走行速度

【００４１】第３走行経路は、設定時間Ｔ0後に車両の
進行方向を現在の進行方向と同じ方向に戻して直進する
と仮定した走行経路であり、上記端点Ｐを通り、傾き０
なる直線を第３走行経路とする。

【００４２】また、第４，第５走行経路は、第１走行経
路に対し、僅かな操舵修正を行った場合の走行経路であ
る。すなわち、第４走行経路は、設定時間Ｔ0後に舵角
を右方向に設定角度をθ4（運転者が無意識に行う修正
操舵の範囲で、ハンドル上で＋１０°程度）だけ修正し
たと仮定し、その状態での旋回半径Ｒ４を算出し、以降
は旋回半径Ｒ４を保持して走行すると仮定した走行経路
である。

【００４３】同様に、第５走行経路は、舵角を左方向へ
設定角度θ5（運転者が無意識に行う修正操舵の範囲
で、ハンドル上で−１０°程度）だけ修正したと仮定
し、その状態での旋回半径Ｒ５を算出し、以降は旋回半
径Ｒ５を保持して走行すると仮定した走行経路である。

【００４４】そして、第０〜５走行経路を設定した後、
上記ステップS105からステップS106へ進み、ステレオ画
像処理（マイクロプロセッサ３０ｂによる立体物検出処
理）で検出され、出力用メモリ３５にストアされている
複数の立体物のデータ、すなわち自車両からの距離Ｚi
における立体物の左端の位置ＸiＬ、右端の位置ＸiＲ、
走行速度Ｖi等を読み出し、６種類の各走行経路毎に、
処理対象とする立体物を抽出する。

【００４５】この立体物の抽出は、各走行経路毎に走行
領域を設定し、この走行領域内に掛かっている立体物の
中で自車両に最も接近しているものを抽出することで行
われる。すなわち、まず、距離Ｚiにおける第ｎ走行経
路のＸ座標Ｘniを求め（ｎは走行経路の番号：ｎ＝０〜
５）、このＸ座標Ｘniに自車両の横幅の１／２と若干の
余裕α／２（例えば、０．２ｍ〜０．８ｍ）とを左右に
加えた範囲を走行領域とする。これにより、図５に示す
ように、第０〜５走行経路に対し、第０〜５走行領域が
設定される。

【００４６】次いで、第０〜５走行領域の各走行領域毎
に、自車両からの距離Ｚiにおける立体物の左端の位置
ＸiＬ、右端の位置ＸiＲと、走行領域の距離Ｚiでの左
端、右端とを比較し、走行領域内に掛かっているものを
候補として抽出する。そして、候補となった立体物の中
で自車両に最も接近しているものを各走行領域の対象立
体物として抽出し、その立体物の番号Ｌinをメモリに記
憶する。

【００４７】その後、ステップS107へ進み、第０走行領
域に立体物があるか否かを調べ、立体物があれば、衝突
判定の対象立体物として抽出し、ステップS107から衝突
判定及び警報出力処理のステップS116へジャンプする。
一方、上記ステップS107で、立体物が検出されていない
場合には、上記ステップS107からステップS108以降へ進
む。このステップS108以降では、立体物の有無、位置、
走行速度等を評価し、衝突判定の対象とする立体物を抽
出する。

【００４８】このため、まず、ステップS108では、第１
〜第３走行領域の立体物を統合する。この立体物の統合
は、最初に、第２，第３走行領域に対して行い、次に、
この第２，第３走行領域の統合結果に対し、第１走行領
域の立体物を統合する。

【００４９】第２，第３走行領域の立体物の統合化は、
第２走行領域の立体物の番号をＬi2、第３走行領域の立
体物の番号をＬi3、また、前回の処理で衝突判定の対象
となった立体物の番号をＬiqとすると、以下の処理によ
って行う。

【００５０】（１）Ｌi2＝Ｌi3の場合、すなわち、同一
の立体物が第２走行領域と第３走行領域とで抽出された
場合、立体物Ｌi23として統合する。

【００５１】（２）Ｌi2≠Ｌi3の場合、以下の表１に照
らして統合を行い、統合結果の立体物をＬi23とする。
尚、この表１による統合結果では、第２走行領域と第３
走行領域とのいずれかに立体物が無ければ、自車両の運
転者は立体物の無い走行経路を通って衝突を回避できる
ため、統合結果の立体物は検出無しとする。

【００５２】

【００５３】次に、第２，第３走行領域の統合結果に対
し、第１走行領域の立体物を、以下の処理によって統合
する。

【００５４】（３）Ｌi1＝Ｌi23の場合、すなわち、同
一の立体物が抽出されている場合には、この立体物を統
合し、統合結果の立体物をＬi123とする。

【００５５】（４）Ｌi1≠Ｌi23の場合、以下の表２に
照らして統合を行い、統合結果の立体物をＬi123とす
る。

【００５６】

【００５７】この場合、まず、第１走行領域の立体物Ｌ
i1が前回の処理で衝突判定の対象となった立体物Ｌiqと
同一であれば、立体物Ｌi1を統合結果とする。次に、い
ずれかの走行領域に立体物が無ければ、自車両の運転者
は立体物の無い走行経路を通って衝突を回避できるた
め、検出無しとする。また、第２，第３走行領域に第１
走行領域とは別の立体物が存在するときには、第１走行
領域の立体物Ｌi1を統合結果とする。

【００５８】さらに、第２，第３走行領域で統合した立
体物Ｌi23が前回処理時の衝突判定の対象立体物Ｌiqと
一致するときには、立体物Ｌi23の走行速度Ｖi23を調
べ、この走行速度Ｖi23が設定速度（自車の走行速度Ｖ
ｅと同程度）以上に大きいとき、立体物Ｌi23は先行車
両であると判断する。そして、自車の運転者は先行車両
に追従して走行すると推測されるため、立体物Ｌi23
を、統合結果の立体物Ｌi123とする。

【００５９】一方、走行速度Ｖi23が設定速度より小さ
いときには、立体物Ｌi23は電柱等の障害物や歩行者で
あるとみなし、運転者は設定時間Ｔ0後にハンドルを操
作して、これらの立体物の方向に進んで行くことはない
と推測されるため、第１走行領域での立体物の抽出結果
を採用して、立体物Ｌi123とする。

【００６０】以上により、第１〜第３走行領域の立体物
を統合すると、上記ステップS108からステップS109へ進
み、統合結果としての立体物Ｌi123が検出されているか
否かを調べ、検出なしの場合には、衝突判定の対象立体
物は無しと結論し、ステップS109からルーチンをぬけて
今回の処理を終了する。すなわち、第１〜第３走行領域
のいずれかに立体物が無ければ、自車両の運転者は立体
物の無い走行経路を通って衝突を回避できるため、衝突
判定の対象立体物は無しとする。

【００６１】一方、上記ステップS109で、第１〜第３走
行領域の立体物を統合した結果、立体物Ｌi123が検出さ
れているときには、上記ステップS109からステップS110
へ進み、統合結果の立体物Ｌi123が前回処理での衝突判
断の対象立体物Ｌiqであるか否かを調べ、Ｌi123＝Ｌiq
のときには、これを継続して衝突判定の対象とすべくス
テップS116へジャンプし、Ｌi123≠Ｌiqのとき、ステッ
プS111へ進む。

【００６２】ステップS111では、第１〜第３走行領域の
統合結果の立体物Ｌi123が第１走行領域の立体物Ｌi1で
あるか否かを調べる。その結果、Ｌi123≠Ｌi1のときに
は、この立体物を衝突判定の対象と決定し、上記ステッ
プS111からステップS116へジャンプし、Ｌi123＝Ｌi1の
とき、上記ステップS111からステップS112以降へ進んで
第４，第５走行領域の立体物を統合し、この第４，第５
走行領域の立体物の統合結果を参照して立体物Ｌi123
（＝Ｌi1）に対する評価を行う。

【００６３】すなわち、第４走行領域の立体物の番号を
Ｌi4、その距離をＺi4とし、第５走行領域の立体物の番
号をＬi5、その距離をＺi5とすると、ステップS112にお
いて、以下の処理によって第４，第５走行領域の立体物
を統合する。

【００６４】（５）立体物Ｌi4,Ｌi5のいずれかが検出
なしの場合、統合結果の立体物Ｌi45は検出無しとす
る。

【００６５】（６）立体物Ｌi4,Ｌi5の両方が検出され
ている場合、距離Ｚi4と距離Ｚi5とを比較し、距離の大
きい方の立体物を統合結果の立体物Ｌi45とする。

【００６６】次に、ステップS113で、立体物Ｌi45が検
出されているか否かを調べ、立体物Ｌi45が検出されて
いない場合、ステップS115へ分岐し、衝突判定の対象と
することを見合わせる猶予時間Ｔ1（例えば、１ｓｅ
ｃ）以上連続して立体物Ｌi123が検出されたか否かを調
べる。その結果、立体物Ｌi123が猶予時間Ｔ1以上連続
して検出されている場合には、衝突判断の対象とすべく
上記ステップS115からステップS116へ進み、検出が猶予
時間Ｔ1未満の場合には、衝突判定の対象立体物は無し
としてルーチンを抜ける。

【００６７】すなわち、第４，第５走行領域の統合結果
として立体物Ｌi45が検出されていない場合（第４，第
５走行領域のいずれかに立体物が検出されていない場
合）とは、自車両の運転者は、角度θ4あるいは角度θ5
の僅かな舵角の修正によって立体物Ｌi123（第１走行領
域の立体物Ｌi1）を回避できることを示している。しか
しながら、舵角の修正が無く、猶予時間Ｔ1以上連続し
て立体物Ｌi123が検出される場合には、運転者は立体物
Ｌi123との衝突の危険を認識していないと判断し、衝突
判定を実施する。

【００６８】一方、第４，第５走行領域の統合結果の立
体物Ｌi45が検出されている場合には、上記ステップS11
3からステップS114へ進んで、立体物Ｌi45の距離Ｚi45
と立体物Ｌi123の距離Ｚi123との差が判定値（例えば、
２０ｍ）以上で、立体物Ｌi45が立体物Ｌi123よりも十
分遠方にあるか否かを調べる。

【００６９】その結果、立体物Ｌi45と立体物Ｌi123と
の距離の差が判定値より小さく、立体物Ｌi45が立体物
Ｌi123に近い場合には、立体物Ｌi123を舵角修正で回避
することは困難と判断して、立体物Ｌi123を、即刻、衝
突判定の対象とすべく上記ステップS114からステップS1
16へ進む。

【００７０】また、立体物Ｌi45と立体物Ｌi123との距
離の差が判定値以上で十分遠方にある場合には、自車両
の運転者は僅かな舵角の修正によって立体物Ｌi123（第
１走行領域の立体物Ｌi1）を回避可能と判断し、上記ス
テップS114から前述のステップS115へ進み、同様に、立
体物Ｌi123が連続して猶予時間Ｔ1（例えば、１ｓｅ
ｃ）以上連続して検出された否かを調べ、自車両の運転
者の衝突危険認識による舵角の修正に応じて衝突判定の
対象とするか否かを決定する。

【００７１】ステップS116以降の衝突判定及び警報出力
処理では、ステップS116で、自車両の走行速度Ｖｅと衝
突判定対象として抽出された立体物Ｌitの走行速度Ｖit
とから、以下の（4)式によって相対速度Ｖｒを算出し、
例えば、図６に示す特性に従って警報車間距離Ｄｗを求
める。 Ｖｒ＝Ｖｅ−Ｖit …(4)

【００７２】次に、ステップS117へ進み、この警報車間
距離Ｄｗと現在の車間距離とを比較して衝突の危険性が
あるか否かを判定する。そして、対象物の距離Ｚitが警
報車間距離Ｄｗより小さいときには、衝突の危険がある
と判断して上記ステップS117からステップS119へ進み、
ディスプレイ９に衝突警報を表示して運転者にブレーキ
操作を促し、また、図示しない自動ブレーキ装置と連動
させる場合には、その作動信号を出力してルーチンを抜
ける。

【００７３】一方、対象物の距離Ｚitが警報車間距離Ｄ
ｗ以上のときには、衝突の危険は無いと判断して上記ス
テップS117からステップS118へ進み、既に衝突警報が出
ており、その後の操作で衝突の危険性が無くなった場合
には、衝突警報を解除し、また、自動ブレーキ装置が作
動している場合は、その作動を解除し、ルーチンを抜け
る。

【００７４】以上により、白線が無く道路形状を認識で
きない狭い道路や屈曲した道路を走行するような状況に
おいても、障害物や先行車との衝突可能性を確実に判断
することができ、不必要な警報を発することなく、的確
に衝突の危険性を判断することができる。

【００７５】例えば、図７に示すように、自車両の前方
の歩行者を避けるためにハンドルを右に切った状況を想
定すると、通常、運転者が歩行者に気付いている場合に
は、右側の電柱にも気付いており、運転者は歩行者と電
柱との間を通り抜けようと意図している。

【００７６】この場合、ハンドルを切った方向の第１の
走行領域のみを衝突警報の対象とする従来の技術では、
図７のように第１走行領域に電柱等の立体物があれば、
それに対して衝突警報が発せられてしまい、運転者にと
って過剰な警報となってしまう。しかしながら、本発明
では、第１走行領域に対し、第２，第３の走行領域（図
７においては、第２の走行領域の図示は省略する）を設
定し、第２，第３の走行領域のいずれかに立体物が存在
せず、通過可能であれば、第１走行領域の電柱は衝突警
報の対象外となり、過剰な警報が防止される。

【００７７】また、第２，第３走行領域上にも立体物が
存在し、通り抜けることができない場合には、運転者は
ブレーキを操作して停止する必要があるが、この場合に
は、第１走行領域の電柱に対して速やかに衝突警報が発
せられる。さらには、万一、運転者が電柱に気付いてお
らず、電柱に向かって走行を続けた場合には、電柱と接
近して電柱が第０走行領域内に入ると、速やかに衝突警
報が発せられる。

【００７８】また、例えば、図８に示すように、右前方
に屈曲した道路を走行する状況を想定すると、運転者
は、通常の場合、ハンドルを右に切って屈曲部を曲がっ
た後にハンドルを戻して走路に沿って走行を続けるが、
従来のように、ハンドルを切った方向のみを警報の対象
とする装置では、図８にように、右側の電柱等に対して
衝突警報が発せられてしまい、運転者にとって過剰な警
報となってしまう。

【００７９】このような場合においても、本発明では、
第１走行領域に掛かる電柱に対し、第２走行領域を設定
し、この第２走行領域に他の立体物が無く、安全に通過
可能であれば、第１走行領域の電柱は衝突警報の対象外
となり、過剰な警報が防止される。

【００８０】また、先行車両が存在する場合には、運転
者は、通常、先行車両に追従して走行する。図９に示す
ように、本発明では、第２走行領域の立体物が以前から
衝突警報の対象として監視してきた立体物で、且つ、速
度が自車両と同程度に大きい場合には、この立体物は先
行車両であると判断し、衝突警報の対象とするため、運
転者の意図に即した警報を発することができる。

【００８１】さらに、図１０に示すように、狭い道路で
の左前方の駐車車両を避けるような状況では、運転者が
余裕を持って回避動作を行うことは難しい場合が多い。
従って、自車両の運転者は、回避対象の駐車車両との距
離が大きいときには大まかなハンドル操作を行い、距離
が接近すると細かくハンドルを修正して回避を行う傾向
がある。

【００８２】このような場合、ハンドルを切った方向の
みを衝突警報の対象とする従来の技術では、駐車車両の
一部が未だ走行領域に掛かっていると、自車両の運転者
が駐車車両に気付いているにも拘わらず駐車車両に対し
て衝突警報が発せられてしまう。しかし、本発明では、
設定時間Ｔ0後にハンドルを右に切り足すと仮定した第
４の走行領域を設定し、左前方の駐車車両が第４の走行
領域に掛からなければ、衝突警報の発生を見合わせるよ
うにしているため、運転者の意図に反した警報を防止す
ることができる。また、万一、このまま走行すると駐車
車両に接触することに自車両の運転者が気付いていない
場合には、猶予時間Ｔ1後には、駐車車両が衝突警報の
対象となり、衝突警報が発せられ、安全が確保される。

【００８３】図１１は本発明の実施の第２形態に係わ
り、衝突防止装置の全体構成図である。

【００８４】本形態の車両１００に搭載される衝突防止
装置１０１は、２台のカメラによるステレオ画像処理に
代えて、単眼のＣＣＤカメラ１０２と、所定の走査範囲
で一定の間隔毎にレーザビームを投光・受光するスキャ
ン式レーザ・レーダ１０３との組み合わせにより、車外
の障害物や先行車両等を認識して衝突判断を行うもので
ある。

【００８５】このため、本形態では、前述の第１形態に
対し、ステレオ光学系１０に代えて採用する単眼のＣＣ
Ｄカメラ１０２からの信号、及び、スキャン式レーザ・
レーダ１０３からの信号を画像処理部１１０で処理し、
衝突判断部６０で、追従走行すべき先行車や衝突の危険
のある立体物との衝突判定を行うようにしている。

【００８６】すなわち、上記画像処理部１１０では、上
記スキャン式レーザ・レーダ１０３からレーザビームを
投射し、この投射したレーザビームが物体に当たって反
射してくる光を受光するまでの所要時間から物体までの
距離を測定する処理を左右方向に繰り返すことで前方の
複数の障害物や車両の２次元分布を求め、また、上記Ｃ
ＣＤカメラ１０２によって撮像した画像を解析して左右
の白線の位置を検出する。

【００８７】そして、前述の第１形態と同様、衝突判断
部６０において、上記画像処理部１１０からの情報、車
速センサ４、舵角センサ６からの入力データに基づいて
自車両が走行している道路の状況を推定して道路状況に
見合った衝突判定モードに切り換え、衝突の危険のある
立体物との衝突判定を行う。

【００８８】本形態においても、前述の第１形態と同
様、白線が無く道路形状を認識できない狭い道路や屈曲
した道路を走行するような状況においても、障害物や先
行車との衝突可能性を確実に判断することができ、不必
要な警報を発することなく的確に衝突の危険性を判断す
ることができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、道
路形状を認識できない道路を走行するような状況におい
ても、障害物や先行車との衝突可能性を確実に判断する
ことができ、不必要な警報を発することなく的確に衝突
の危険性を判断することができる等優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、衝突防止装
置の全体構成図

【図２】同上、衝突防止装置の回路ブロック図

【図３】同上、衝突判断処理のフローチャート（その
１）

【図４】同上、衝突判断処理のフローチャート（その
２）

【図５】同上、走行経路の形状を示す説明図

【図６】同上、自車速度と警報車間距離との関係を示す
説明図

【図７】同上、歩行者に対する回避状況を示す説明図

【図８】同上、屈曲道路における走行状況を示す説明図

【図９】同上、先行車両に対する回避状況を示す説明図

【図１０】同上、駐車車両に対する回避状況を示す説明
図

【図１１】本発明の実施の第２形態に係わり、衝突防止
装置の全体構成図

【符号の説明】

１ …自車両 ２ …衝突防止装置 １０…ステレオ光学系 ５０…画像処理部 ６０…衝突判断部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両の走行方向に存在する複数の立体
   物を検出し、検出した立体物の位置に係わる情報を算出
   する手段と、 自車両の現在の走行状態が設定時間だけ継続すると仮定
   した基本走行経路を設定するとともに、この基本走行経
   路の先に、予め設定した走行パターンに基づいて複数の
   異なる走行経路を設定する手段と、 上記立体物の位置に係わる情報に基づいて各走行経路上
   の領域に掛かる立体物を抽出する手段と、 上記基本走行経路上の領域で立体物が抽出された場合、
   この立体物を衝突判定の対象とし、上記基本走行経路上
   の領域で立体物が抽出されない場合には、他の走行経路
   上の領域で抽出された立体物の位置に係わる情報に基づ
   いて、衝突判定の対象とする立体物を決定する手段と、 衝突判定の対象として決定された立体物に対し、自車両
   との衝突可能性を判断する手段とを備えたことを特徴と
   する車両の衝突防止装置。
2. 【請求項２】 自車両前方の物体の位置に係わる情報に
   基づいて、自車両が走行する道路の形状と自車両の走行
   方向に存在する複数の立体物とを検出する手段と、 自車両の運転状態が設定条件を満足し、且つ、上記道路
   の形状を検出不可のとき、自車両の現在の走行状態が設
   定時間だけ継続すると仮定した基本走行経路を設定する
   とともに、この基本走行経路の先に、予め設定した走行
   パターンに基づいて複数の異なる走行経路を設定する手
   段と、 上記立体物の位置に係わる情報に基づいて各走行経路上
   の領域に掛かる立体物を抽出する手段と、 上記基本走行経路上の領域で立体物が抽出された場合、
   この立体物を衝突判定の対象とし、上記基本走行経路上
   の領域で立体物が抽出されない場合には、他の走行経路
   上の領域で抽出された立体物の位置に係わる情報に基づ
   いて、衝突判定の対象とする立体物を決定する手段と、 衝突判定の対象として決定された立体物に対し、自車両
   との衝突可能性を判断する手段とを備えたことを特徴と
   する車両の衝突防止装置。
3. 【請求項３】 上記複数の異なる走行経路を、 上記設定時間以降も現在の走行状態が継続すると仮定し
   た第１の走行経路と、 上記設定時間後に、舵角を中立位置に戻したときの自車
   両の方向で直進すると仮定した第２の走行経路と、 上記設定時間後に、自車両の進行方向を現在と同じ方向
   に変更して直進すると仮定した第３の走行経路と、 上記設定時間後に、舵角を進行方向右側に設定角度だけ
   修正し、修正した舵角を保持して走行すると仮定した第
   ４の走行経路と、 上記設定時間後に、舵角を進行方向左側に設定角度だけ
   修正し、修正した舵角を保持して走行すると仮定した第
   ５の走行経路とすることを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の車両の衝突防止装置。
4. 【請求項４】 上記第１の走行経路上の領域に立体物が
   抽出されても、上記第２の走行経路上の領域あるいは上
   記第３の走行経路上の領域に立体物が検出されない場合
   には、上記第１経路上の領域で抽出された立体物を衝突
   判定の対象としないことを特徴とする請求項３記載の車
   両の衝突防止装置。
5. 【請求項５】 上記第２の走行経路上の領域あるいは上
   記第３の走行経路上の領域で抽出された立体物が、前回
   の処理で衝突判定の対象として抽出された立体物であ
   り、且つ、走行速度が設定速度以上であるとき、衝突判
   定の対象とすることを特徴とする請求項３記載の車両の
   衝突防止装置。
6. 【請求項６】 上記第１の走行経路上の領域で抽出され
   た立体物が、上記第４の走行経路上の領域あるいは上記
   第５の走行経路上の領域に無い場合、当該立体物を衝突
   判定の対象とすることを予め設定した猶予時間だけ見合
   わせることを特徴とする請求項３記載の車両の衝突防止
   装置。