JPH1142989A - 車両用後側方監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接車線を走行中の車両および後続車両が自
車に対して急接近してきたことを容易かつ的確に認識さ
せ得る車両用後側方監視装置を提案する。 【解決手段】 右警告表示インジケータ５Ａ、左警告表
示インジケータ５Ｃ、制動警告表示インジケータ５Ｂを
それぞれ、運転者が右側のドアミラー６、左側のドアミ
ラー８、バックミラー７と同一視界内で見ることができ
るような位置に設けるようにしたことにより、隣接車線
を走行中の車両および後続車両が自車に対して急接近し
てきたことを容易かつ的確に認識させ得る車両用後側方
監視方装置１を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に設置したビデオカメラによって後方及び側方を撮像し
た画像を用いて、車両の走行の際に後方および側方より
接近する車両を検知し運転者に警告を与えるための車両
用後側方監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】片側２車線以上の道路を車両が走行中に
車線変更する際、変更しようとする隣接車線を、自車よ
り速い速度で走行中の車両を見落した場合、大事故につ
ながる危険性が大である。また、自車と同じ車線を走行
中の後続車両がある場合、急接近してきた場合などに急
ブレーキをかけると追突される危険性があるため、近接
車両を認識しておく必要がある。

【０００３】隣接車線を走行中の車両および後続車両を
認識させる従来例としては特開平１−１８９２８９号公
報（車両情報表示装置）が提案されている。この特開平
１−１８９２８９号公報には、車両の後方及び側方をカ
メラによって撮影し、撮影された画像をモニタに表示さ
せることによって、隣接車線を走行中の車両および後続
車両を認識させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮影さ
れた画像をモニタに表示させることによって、隣接車線
を走行中の車両および後続車両を認識させる方法では、
運転者は運転中に度々モニタを見る動作が要求されるこ
とになるため、安全な走行を行う上で好ましくない問題
があった。

【０００５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、隣接車線を走行中の車両および後続車両が自車に対
して急接近してきたことを容易かつ的確に認識させ得る
車両用後側方監視装置を提案しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明により成された車両用後側方監視装置は、図１
及び図２に示すように、走行している自車両から後側景
を撮像する撮像手段（２）を有し、当該撮像手段（２）
により撮像した画像に基づいて自車両に対して後方又は
隣接車線から接近する車両を検出して運転者（９）にこ
のことを認識させる車両用後側方監視装置において、撮
像手段（１）により得られた画像信号（Ｓ１）を用いて
自車両に対して前記後方又は隣接車線から接近してくる
車両を検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及
び当該危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段
（３，４）と、右側のドアミラー（６）の近傍に設けら
れ、危険度判断手段（３，４）により右側隣接車線の危
険度が大きいことを示す判断結果が得られたときに警告
表示を行う第１のインジケータ（５Ａ）と、左側のドア
ミラー（８）の近傍に設けられ、危険度判断手段（３，
４）により左側隣接車線の危険度が大きいことを示す判
断結果が得られたときに警告表示を行う第２のインジケ
ータ（５Ｃ）と、バックミラー（７）の近傍に設けら
れ、危険度判断手段（３，４）により後方の危険度が大
きいことを示す判断結果が得られたときに警告表示を行
う第３のインジケータ（５Ｂ）とを備えるようにする。

【０００７】以上の構成において、例えば運転者が右側
隣接車線に車線変更しようとして、右側ドアミラー
（６）を見ると視界内に第１のインジケータ（５Ａ）が
入ることにより、右側ドアミラー（６）による右側隣接
車線の確認と第１のインジケータ（５Ａ）の確認を同時
に行うことができるようになる。この結果、運転中にわ
ざわざインジケータを確認するといった動作を省略でき
るため、安全運転が可能となる。また第１、第２又は第
３のインジケータ（５Ａ，５Ｃ又は５Ｂ）が警告表示を
行うと、運転者の視線はそのインジケータの方に向く。
このときその視界内にはドアミラー（６，８）又はバッ
クミラー（７）が入るので、運転者の注意を急接近して
くる車両が移っているミラーの方向に自然に向けること
ができるようになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施形態を説明する。

【０００９】（１）構成 図１において、１は全体として実施の形態による車両用
後側方監視装置を示す。車両用後側方監視装置１は、例
えば車両の後方を向くようにリアウインドウ近傍に配置
されたビデオカメラ２により得られた画像信号Ｓ１を画
像処理部３に送出する。

【００１０】ここで画像処理部３及び危険度判定部４
は、ビデオカメラ２により得られた画像信号Ｓ１を用い
て自車両に対して後方又は隣接車線から接近してくる車
両を検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及び
当該危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段とし
て設けられている。

【００１１】すなわち画像処理部３は、撮像した後側景
の同一点の移動を、所定時間相前後する２コマの画像に
基づいてオプティカルフローとして求める。危険度判定
部４は、画像処理部３により求められたオプティカルフ
ローの速度ベクトルに基づいて、自車に対して急接近し
てくる車両の方向及びその危険度を求める。なお画像処
理部３及び危険度判定部４の処理の詳細については後述
する。

【００１２】危険度判定部４は危険度が大きいと判定し
た方向に対応するインジケータ５Ａ，５Ｂ及び５Ｃに表
示制御信号Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ及びＳ２Ｃを送出することに
より、危険度が大きい方向に対応するインジケータ５
Ａ，５Ｂ及び５Ｃを点灯させる。

【００１３】具体的には、右側隣接車線の危険度が大き
いことを示す判定結果が得られた場合には、右警告表示
インジケータ５Ａに表示制御信号Ｓ２Ａを送出すること
により右警告表示インジケータ５Ａを点灯させる。また
左側隣接車線の危険度が大きいことを示す判定結果が得
られた場合には、左警告表示インジケータ５Ｃに表示制
御信号Ｓ２Ｃを送出することにより左警告表示インジケ
ータ５Ｃを点灯させる。さらに後方の危険度が大きいこ
とを示す判定結果が得られた場合には、制動警告表示イ
ンジケータ５Ｂに表示制御信号Ｓ２Ｂを送出することに
より制動警告表示インジケータ５Ｂを点灯させる。

【００１４】ここで右警告表示インジケータ５Ａ、左警
告表示インジケータ５Ｃ及び制動警告表示インジケータ
５Ｂは、図２に示すように、それぞれ右側のドアミラー
６の近傍位置、左側のドアミラー８の近傍位置及びバッ
クミラー７の近傍位置に設けられている。

【００１５】この結果、運転者は右側のドアミラー６と
右警告表示インジケータ５Ａ、左側のドアミラー８と左
警告表示インジケータ５Ｃ、バックミラー７と制動警告
表示インジケータ５Ｂをそれぞれ同一視界内で見ること
ができるようになり、運転中にわざわざインジケータを
確認するといった動作を省略できるため、安全運転が可
能となる。

【００１６】（２）危険度の算出 次に危険度判断手段としての画像処理部３及び危険度判
定部４による危険度の判定処理について詳述する。図３
（ａ）は、ビデオカメラ２によって得られる後側景画像
の変化を説明するための図であり、（ｂ）は（ａ）に示
す自車両を含む状況においてビデオカメラ２が時間ｔで
撮像した画像、（ｃ）は時間ｔ＋Δｔで撮像した画像を
それぞれ示す。

【００１７】今、自車両は平坦な道を直進しているとす
ると、例えば後方に見える（ａ）に示される道路標識及
び建物に注目すると、ビデオカメラ２からは、時間の経
過により時間ｔ、時間ｔ＋Δｔにおいて、（ｂ）、
（ｃ）に示されるような画像が得られる。この２枚の画
像において対応する点を捜しそれらを結ぶと（ｄ）に示
されるような速度ベクトルが得られる。これがオプティ
カルフローである。また、後続車両が接近する場合は図
３（ｄ）で示すオプティカルフローの速度ベクトルの方
向は逆になる。

【００１８】ここでこれらオプティカルフローは、画像
内のＦＯＥ（Focus of Expansion）とよばれる１点から
放射状に現れる。ＦＯＥとは、無限遠点又は消失点と呼
ばれ、車両が直進している場合画像上において自車両の
進行方向の正反対方向を示す１点に対応する。このよう
に、自車両が走行している場合に求められるオプティカ
ルフローは、ＦＯＥから放射状の方向である。ここで後
続または隣接車線を走行中の車両から発せられたオプテ
ィカルフローは、自車両に対する後続または隣接車両の
位置、相対速度からなる情報を含んでおり、オプティカ
ルフローが長く、かつその方向がＦＯＥより発散する場
合は危険度が高いと考えられる。

【００１９】次に、その詳細を図４を参照して説明す
る。同図の光学的配置おいて、２Ａはビデオカメラ２の
レンズ、２Ｂはビデオカメラのイメージプレーン、ｆは
レンズ２Ａからイメージプレーン２Ｂまでの距離、Ｐ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は後続車両上の任意の１点、ｐ（ｘ，
ｙ）はイメージプレーン２Ｂ上の点Ｐに対応する点とす
ると、３角形の相似の比から ｘ＝ｆ・Ｘ／Ｚ ……（２） となる。

【００２０】この式を変形して、時間微分すると、 Ｘ’＝（Δｘ／Δｔ・Ｚ＋ｘ・Ｚ’）／ｆ ……（３） となる。また、オプティカルフローのｘ方向成分ｕとは ｕ＝Δｘ／Δｔ ……（４） であるので、これを用いて Ｚ＝（ｆ・Ｘ’−ｘ・Ｚ’）／ｕ ……（５） となる。

【００２１】ここで Ｚ’＝後続車両ないし隣接車線を走行中の車両と自車両との相対速度＝−α ……（６） であるから上式（５）は Ｚ＝（ｆ・Ｘ’＋ｘα）／ｕ ……（７） となる。よってオプティカルフローのｘ方向成分ｕは ｕ＝（ｆ・Ｘ’＋ｘα）／Ｚ ……（８） となる。Ｙについても同様に求まる。

【００２２】よって上式（８）より、Ｚが小、すなわち
後続車両又は隣接車線を走行中の車両までの距離が小で
ある程、又はαが大、すなわち相対速度が大である程、
オプティカルフローのｘ成分は大きくなる。これはＹ方
向についても同様である。従って、オプティカルフロー
は後続車両などとの距離が小な程、更に相対速度が大な
程長くなり、これよりオプティカルフローの方向がＦＯ
Ｅに対して発散し、その長さが短いときより長いときの
方が相対的に後続車両又は隣接車両に対する危険度が大
きいと考えられる。

【００２３】この実施形態では、オプティカルフローが
ＦＯＥから放射状の向きに求められるということを利用
し、高速にオプティカルフローを求めるようにしてお
り、その方法を図５に基づいて以下説明する。

【００２４】図５は、高速にオプティカル・フローを求
める方法の一例を示した図である。まず、始めに時間ｔ
での画像において着目する一点に対しＦＯＥから放射状
の方向に窓を設定する（図５（ａ））。次に、時間ｔ＋
Δｔでの画像において、窓をＦＯＥから放射状の方向に
一点ずつ移動しながら、時間ｔでの窓との輝度差の絶対
値の総和を求める。そして総和が最小になったときの窓
の移動量が、着目する一点の速度ベクトルとして求めら
れる（図５（ｂ））。なお、上記輝度差は、窓を構成す
る各画素について、例えば（ａ）及び（ｂ）に●で示す
対応する位置の画素間のものである。

【００２５】以上のような処理を時間ｔの画像の全ての
点において繰り返し行うことにより、画像全体のオプテ
ィカルフローを求めることができる。また、窓内の画素
を走査して、着目する点を抽出し、抽出された点を結ん
でオプティカルフローを求めるようにしても良い。

【００２６】次に、危険度を求める方法について説明す
る。オプティカルフローの方向がＦＯＥに向う方向なら
ば後続車両の速度が自車両の速度より遅く、自車両から
離れていくことを示しており、反対にオプティカルフロ
ーの方向がＦＯＥに対して発散する方向である場合は自
車両に接近していることを示している。

【００２７】また、設定した領域内で撮影された風景や
路面上のマーク等によって生ずるオプティカルフローの
方向は全てＦＯＥに向う方向となり、接近する後続車両
と容易に区別できる。したがって、例えば、オプティカ
ルフローの方向がＦＯＥから発散するものに対して、そ
の長さに重み付けをし、重み付けをした値が或るしきい
値を越えたら危険と判断される。また、しきい値を数レ
ベル設定しておき、危険度のレベルを判断することもで
きる。

【００２８】因みに、この実施形態の車両用後側方監視
装置１では、危険度を自車の後方、右隣接車線及び左隣
接車線で判定するため、画像処理部３においてこれら３
つの領域それぞれについてオプティカルフローを作成
し、危険度判定部４においてこれらのオプティカルフロ
ーを用いて３つの領域の危険度をそれぞれ判定するよう
になされている。

【００２９】ここで画像処理部３及び危険度判定部４に
よる危険度判定処理の手順を要約して示すと、図６のよ
うになる。まず、ステップＳＰ１において画像処理部３
がビデオカメラ２から時間ｔでの画像を取り込み、次に
ステップＳＰ２において時間ｔ＋Δｔでの画像を取り込
む。その後ステップＳＰ３においてＦＯＥの設定を行
う。その後ステップＳＰ４に進んで設定した領域内でＦ
ＯＥから発散する方向のオプティカルフローのみを求
め、次のステップＳＰ５において危険度判定部４が重み
付けした値によって危険度を計算する。

【００３０】（３）動作 以上の構成において、車両用後側方監視装置１は、図７
に示すような後側方監視処理手順を実行することによ
り、危険度に応じて各インジケータ５Ａ〜５Ｃを点灯さ
せる。

【００３１】すなわちステップＳＰ１０で処理を開始す
ると、先ず画像処理部３及び危険度判定部４によって、
ステップＳＰ１１でオプティカルフローを作成し、当該
オプティカルフローのベクトルに基づいて危険度を求め
た後、ステップＳＰ１２で閾値判定を行うことにより危
険な状態であるか否か（すなわち急接近してくる車両が
あるか否か）を判断する。そしてステップＳＰ１２で危
険な状態でないと判断した場合にはステップＳＰ１１に
戻り、危険な状態であると判断した場合にはステップＳ
Ｐ１３に移る。

【００３２】ステップＳＰ１３では、ステップＳＰ１２
において危険な状態であるとされた方向を判断し、その
方向が右側隣接車線の方向であった場合にはステップＳ
Ｐ１４に移り、後方であった場合にはステップＳＰ１５
に移り、左側隣接車線の方向であった場合にはステップ
ＳＰ１６に移る。

【００３３】ステップＳＰ１４では、危険度判定部４が
右警告表示インジケータ５Ａに表示制御信号Ｓ２Ａを送
出することにより右警告表示インジケータ５Ａを点灯さ
せ、運転者に右側隣接車線から急接近してくる車両があ
ることを認識させる。またステップＳＰ１５では、危険
度判定部４が制動警告表示インジケータ５Ｂに表示制御
信号Ｓ２Ｂを送出することにより制動警告表示インジケ
ータ５Ｂを点灯させ、運転者に後方から急接近してくる
車両があることを認識させる。またステップＳＰ１６で
は、危険度判定部４が左警告表示インジケータ５Ｃに表
示制御信号Ｓ２Ｃを送出することにより左警告表示イン
ジケータ５Ｃを点灯させ、運転者に左側隣接車線から急
接近してくる車両があることを認識させる。そしてステ
ップＳＰ１４、ＳＰ１５又はＳＰ１６の処理の後、ステ
ップＳＰ１１に戻る。

【００３４】（４）効果 以上の構成によれば、右警告表示インジケータ５Ａ、左
警告表示インジケータ５Ｃ、制動警告表示インジケータ
５Ｂをそれぞれ、運転者が右側のドアミラー６、左側の
ドアミラー８、バックミラー７と同一視界内で見ること
ができるような位置に設けるようにしたことにより、隣
接車線を走行中の車両および後続車両が自車に対して急
接近してきたことを容易かつ的確に認識させ得る車両用
後側方監視方装置１を実現できる。

【００３５】（５）他の実施形態 なお上述の実施形態においては、図２に示すように、右
警告表示インジケータ５Ａ及び左警告表示インジケータ
５Ｃをフロントピラーに設けると共に、制動警告表示イ
ンジケータ５Ｂを天井に設けるようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、右警告表示インジケ
ータ５Ａ、左警告表示インジケータ５Ｃ及び制動警告表
示インジケータ５Ｂをそれぞれ各ミラー５Ａ、５Ｃ、５
Ｂのフレーム部分に設けるようにしてもよく、要はミラ
ーと同一の視界に入るように各ミラーの近傍位置に設け
るようにすればよい。

【００３６】また上述の実施形態においては、危険度判
断手段として画像処理部３及び危険度判定部４を設け、
所定時間相前後する２コマの画像中の同一点の移動をオ
プティカルフローとして検出し、前記後方車両又は隣接
車線を走行中の車両上の点に対して現れる画像内の無限
遠点（ＦＯＥ）から発散する方向のオプティカルフロー
のベクトルの大小によって危険度を判断するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は自
車両に対する後方車両又は隣接車線を走行中の車両の相
対的位置関係に基づいて危険度を判定できるようなもの
であればどのような危険度判定処理を行ってもよい。

【００３７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、走行して
いる自車両から後側景を撮像する撮像手段を有し、当該
撮像手段により撮像した画像に基づいて自車両に対して
後方又は隣接車線から接近する車両を検出して運転者に
このことを認識させる車両用後側方監視装置において、
撮像手段により得られた画像信号を用いて、自車両に対
して後方又は隣接車線から接近してくる車両を検出し、
当該接近の度合いに応じてその危険度及び当該危険度の
大きい方向を判断する危険度判断手段と、右側のドアミ
ラーの近傍に設けられ、危険度判断手段により右側隣接
車線の危険度が大きいことを示す判断結果が得られたと
きに警告表示を行う第１のインジケータと、左側のドア
ミラーの近傍に設けられ、危険度判断手段により左側隣
接車線の危険度が大きいことを示す判断結果が得られた
ときに警告表示を行う第２のインジケータと、バックミ
ラーの近傍に設けられ、危険度判断手段により後方の危
険度が大きいことを示す判断結果が得られたときに警告
表示を行う第３のインジケータとを設けるようにしたこ
とにより、隣接車線を走行中の車両および後続車両が自
車に対して急接近してきたことを容易かつ的確に認識さ
せ得る車両用後側方監視装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態による車両用後側方監視装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】各インジケータの設置箇所を示す図である。

【図３】図１のビデオカメラが撮像する前景、画像及び
得られるオプティカルフローを示す略線図である。

【図４】障害物などの検出の仕方の説明に供する略線図
である。

【図５】オプティカルフローの求め方の説明に供する略
線図である。

【図６】危険度を求める際の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図７】実施形態による車両用後側方監視装置の動作の
説明に供するフローチャートである。

【符号の説明】

２ ビデオカメラ（撮像手段） ３ 画像処理部（危険度判断手段） ４ 危険度判定部（危険度判断手段） ５Ａ 右警告表示インジケータ（第１のインジケ
ータ） ５Ｂ 制動警告表示インジケータ（第３のインジ
ケータ） ５Ｃ 左警告表示インジケータ（第２のインジケ
ータ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行している自車両から後側景を撮像す
   る撮像手段を有し、当該撮像手段により撮像した画像に
   基づいて自車両に対して後方又は隣接車線から接近する
   車両を検出して運転者にこのことを認識させる車両用後
   側方監視装置において、 前記撮像手段により得られた画像信号を用いて、自車両
   に対して前記後方又は隣接車線から接近してくる車両を
   検出し、当該接近の度合いに応じてその危険度及び当該
   危険度の大きい方向を判断する危険度判断手段と、 右側のドアミラーの近傍に設けられ、前記危険度判断手
   段により右側隣接車線の危険度が大きいことを示す判断
   結果が得られたときに警告表示を行う第１のインジケー
   タと、 左側のドアミラーの近傍に設けられ、前記危険度判断手
   段により左側隣接車線の危険度が大きいことを示す判断
   結果が得られたときに警告表示を行う第２のインジケー
   タと、 バックミラーの近傍に設けられ、前記危険度判断手段に
   より後方の危険度が大きいことを示す判断結果が得られ
   たときに警告表示を行う第３のインジケータとを具える
   ことを特徴とする車両用後側方監視装置。