JP3214122B2 - 危険状況警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中の車両の道路状
況、障害物の有無などを検出し、接触・衝突などの事故
の危険を運転者に警報する危険状況警報装置に関するも
のであり、例えば、道路状況や運転状況などに応じて事
故の起こり易い領域を、車両前方を監視する装置を用い
て監視することにより、危険状況を予測して、危険があ
ることを運転者に警報として与える警報装置を実現する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の危険状況警報装置としては、例え
ば特開昭５９−１２８６９３号公報や、特開昭６１−８
４５７８号公報がある。特開昭５９−１２８６９３号公
報に示すものは、車両前方の道路状況を画像入力装置に
よって入力し、道路上に引かれたラインと車両の進行状
況との関係を判断し、合図無しに車線を越えようとした
際に警報を発生するものである。また、特開昭６１−８
４５７８号公報に示すものは、車両周辺の障害物を検出
し、車両の運動方向に障害物がある時に警報を発生する
ものであり、図２７にその構成を示す。図において、１
０は自車両の周辺の障害物を検出する障害物検出器、２
０はステアリングの切角に対応した信号を発生するステ
アリング切角検出器、３０は自車両の車輪の回転方向を
判定する進行方向検出器、４０は制御装置で、ステアリ
ング切角検出器２０、及び進行方向検出器３０からの信
号を入力し、自車両の予想される走行軌跡を算出する走
行領域算出部４１、予想される走行軌跡と障害物との干
渉の程度を判定する衝突判定部４２、並びに衝突防止の
ための制御信号を出力する制御部４３よりなる。５０は
制御装置４０から入力した信号に応じて衝突を防止する
衝突防止処理装置で、警報表示等を行なうものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の危険状況警報装
置は以上のように構成されており、例えば前者は車線と
の位置関係とウインカー等の意思表示装置のみで構成さ
れ、移動方向の危険物についての情報がないために、真
に危険でない場合でも警報が出力されてしまう不都合が
あった。また、後者は実在している障害物が監視の対象
であり、これらの障害物に対して自車両の移動方向のみ
を考慮して警報が発せられていたため、動作する状況が
限られている欠点があり、また、移動方向に障害物が存
在する場合、運転者の意志とは無関係に警報が発せられ
る欠点があった。

【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、運転者の意志と走行状況に応じた
的確な警報発令が可能な危険状況警報装置を得ようとす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る危険状況警
報装置は、自車が走行している道路環境、及び走行路の
前方における道路環境を検出する走行状況検出装置、上
記道路環境及び前方の道路環境に対して、運転者の運転
操作意志を推定する自車運転意志推定装置、上記走行状
況検出装置と上記運転者操作意志推定装置の出力を入力
し、自車が走行している道路環境または前方の道路環境
に対する運転操作意志の実行に伴って事故が起こり得る
危険が潜在する危険潜在領域を決定する危険潜在領域決
定装置、車両の前方走行領域に電磁波信号を発射し、そ
の反射信号から電磁波信号発射領域に存在する物体の位
置及び方位を検出する第１の障害物検出手段、第１の障
害物検出手段の検出領域を含む前方走行領域を２次元画
像として入力する第２の障害物検出手段、第１及び第２
の障害物検出手段の少なくとも一方を用いて、車両前方
走行領域の物体を検出する車両周辺物体検出装置、上記
車両周辺物体検出装置で得られた物体情報と上記危険潜
在領域決定装置で得られた危険潜在領域を照合し、上記
危険潜在領域に存在する物体についての危険度を決定す
る危険度処理装置、並びに上記危険度処理装置の出力を
もとに運転者に対して、危険の存在を報知する警報出力
装置を備えたものである。

【０００６】また、上記自車運転意志推定装置は、車両
に具備されている加速操作手段、減速操作手段、及び操
舵手段、並びに運転者の進路変更に係わる旋回操作手段
の各出力を入力することによって運転者の操作意志をフ
ァジィ推論により推定するとよい。

【０００７】また、車両周辺物体検出装置は、危険潜在
領域決定装置で得られた危険潜在領域の情報を用い、第
１及び第２の障害物検出手段の少なくとも一方により周
辺物体の検出をするとよい。

【０００８】さらに、車両周辺物体検出装置は、第１の
障害物検出手段の出力によって、第２の障害物検出手段
の２次元画像の処理領域を限定する画像処理領域限定手
段を有するもので構成するとよい。

【０００９】

【作用】本発明の危険状況警報装置においては、道路環
境の検出と、運転者の意志推定を行なうことにより、規
定された危険物が存在する可能性のある領域を予測し、
この予測された領域に障害物があるか否かを確認するこ
とにより、運転者の意志と走行状況に応じた的確な警報
発令が可能となる。即ち、本発明の危険状況警報装置に
おける走行状況検出装置は、現在自車が走行している道
路状況、例えば「高速道路の走行車線を走行中であ
る。」や「市街地の交差点を右折する直前にある。」、
さらには「高速道路に於いて走行車線を走行中前方に合
流車線が近づいている。」など、どの様な環境を走行し
ているかを検出する。また、自車運転意志推定装置は、
運転者が行おうとしている行動を推定するもので、走行
状況検出装置で決定された道路状況と、ウィンカーの操
作状況や車両の速度、ブレーキやアクセルの操作量など
から、例えば「高速道路で、車線変更を意図してい
る。」や、「交差点の右折を意図している。」などを推
定する。危険潜在領域決定装置は、上記したような走行
状況と運転行動の中での、接触や衝突などの危険（事
故）が発生し易い領域、あるいは注意すべき領域を決定
する。例えば、交差点を右折するような状況では、直進
自動車の影の自動２輪車、右折方向の横断歩道上の歩行
者などの存在する地域が危険潜在領域となる。第１の障
害物検出手段は車両の前方領域に電磁波信号を発射し、
その反射信号から車両の前方領域にある障害物と車両と
の相対的な方位と距離を検出し、第２の障害物検出手段
は車両の前方領域を２次元の画像として入力し、車両周
辺物体検出装置はこれら二つのうち、少なくとも一つの
情報あるいは両者を組み合わせて、車両前方の実道路平
面に対応する位置に障害物の位置情報を得る。危険度処
理装置は、危険潜在領域決定装置で定められた危険潜在
領域に車両周辺物体検出装置で物体が検出されているか
否か、および物体の持つ速度や大きさなどから、接触・
衝突などの危険度合いを算出し、さらにその危険を運転
者に警報するのに最適な手法を決定する。警報出力装置
は、上記したような動作で決定された警報内容を具体的
に運転者に提示する機能を有し、これらの連続する動作
によって運転者は危険な状況を認知ミスすること無く対
応操作を行い、事故を回避することが出来る。

【００１０】なお、上記自車運転意志推定装置におい
て、車両に具備されている加速操作手段、減速操作手
段、及び操舵手段、並びに運転者の進路変更に係わる旋
回操作手段の各出力を入力することによって運転者の操
作意志をファジィ推論により推定することにより、車両
が動く以前に進路方向の予測ができ、危険領域の検出が
より正確になる。

【００１１】また、上記車両周辺物体検出装置におい
て、危険潜在領域決定装置で得られた危険潜在領域の情
報を用いて、処理すべき領域を設定し、第１及び第２の
障害物検出手段の少なくとも一方により周辺物体の検出
をすることにより、画像処理時間が短縮し、高速で車両
周辺物体が検出できる。

【００１２】さらに、車両周辺物体検出装置において、
第１の障害物検出手段の出力によって、第２の障害物検
出手段の２次元画像の処理領域を限定することにより、
画像処理時間が短縮され、高速で車両周辺物体が検出で
きる。

【００１３】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の１実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明の危険状況警報装置を示すブロック構
成図である。図において、１００は車両が走行している
道路状況を検出する走行状況検出装置で、図２に示すよ
うな、車両の現在走行している道路状況を検出する。図
２（ａ）において、Ａは自車を示し、高速道路などを走
行している状況を示す。図２（ｂ）では、交差点を右折
する状況を示し、Ａは交差点進入前の自車、Ａ’は交差
点進入後の自車、Ｂは対向車線の車両、Ｃは横断歩道上
の歩行者である。さらに例えば、図２（ｃ）では、合流
車線が前方に接近している状況を示す。２００は、運転
者の行動意志を推定する自車運転意志推定装置で、ブレ
ーキやアクセルなどの車両の各種操作具の操作状況や、
運動状態を計測する各種センサによって間接的に運転者
の操作から運転意志を推定する。３００は第１の障害物
検出手段で、車両前方に存在する物体までの距離および
角度を電磁波などの信号媒体を発信および受信すること
で測定する能動的な障害物検出手段である。４００は第
２の障害物検出手段で、車両前方の情景を２次元画像情
報として検出するセンサで、例えば、公知であるＣＣＤ
カメラを用いる画像入力装置を用いる。５００は、危険
潜在領域決定装置であって、走行状況検出装置１００に
よって出力される自車が走行している道路状況と、自車
運転意志推定装置２００によって出力される運転者がこ
れから行おうとしている行動の種別を入力し、現在走行
している道路状況、あるいは、行動の種別を組み合わ
せ、その状況から危険が潜在する可能性のある領域の候
補の決定を行う。６００は第１の障害物検出手段３００
と第２の障害物検出手段４００の少なくともどちらか一
方の情報を用いて、車両近傍の障害物の位置および種別
ならびにその運動方向を検出する車両周辺物体検出装置
である。７００は危険潜在領域決定装置５００によって
決定された危険が潜在する可能性のある領域の候補と、
車両周辺物体検出装置６００によって得られた障害物の
位置を比較し、その両者が一致する物体を選出し、さら
にその物体が自車に対して及ぼす危険の度合いを算出す
る危険度処理装置である。８００は危険度処理装置７０
０によって決定された危険度ならびにその対象物体の存
在を運転者に警報あるいは注意報として報知する警報出
力装置である。

【００１４】さらに、図１に示す各ブロックの実施例を
説明する。図３は走行状況検出装置１００の構成を示す
構成図であり、図において、１０１は走行車両１１に搭
載され、車両１１の前方の情景を２次元画像として入力
する画像入力手段で、公知のＣＣＤカメラなどを使用す
る。１０２は画像入力手段１０１の出力を入力し、２次
元画像データを記憶する画像メモリ、１０３は画像メモ
リ１０２を制御すると共に、画像データを読み出し、画
像入力手段１０１で入力した２次元データを、車両前方
の道路平面に対応した水平面座標に変換する画像処理手
段、１０４は画像処理手段１０３によって得られた水平
面座標の画像データより道路領域を抽出する道路抽出手
段である。

【００１５】図４は、自車運転意志推定装置２００の構
成を示した図で、図において、２０１は運転者が操作す
るハンドルの操作量を検出する舵角センサ、２０２はウ
ィンカーレバーの操作方向を検出するウィンカースイッ
チ（ウィンカーＳＷ）、２０３はアクセルペダルの操作
量を検出するアクセル開度センサ、２０４はブレーキペ
ダルの操作量を検出するブレーキ量センサ、２０５はク
ラッチペダルが踏まれているか否かを検出するクラッチ
スイッチ（クラッチＳＷ）、２０６は変速機のギヤ位置
センサ、２０７は車輪２０８の回転数を検出し、図示し
ない車両１１の速度を検出する車速センサであり、２０
９は上記２０１から２０８の各状態量を入力し、各操作
状況から運転者の意志を推定する自車運転意志推定手段
で、ファジィ推論プロセッサあるいは、同等の機能を実
現したマイクロプロセッサによって構成される。

【００１６】図５は第１の障害物検出手段３００の実施
例で、航空機などにおいて公知であるフェーズドアレイ
型レーダ装置を示した物である。、図において、１１は
自車両、１２は例えば車両である検出対象となる障害
物、３０１は電磁波の送信および、障害物１２からの反
射波を受信する二つ以上のアンテナ群、３０２はアンテ
ナ群３０１に送信される電磁波信号を遅延させる遅延回
路、３０３は前記遅延回路群３０２を制御し、アンテナ
３０１に給電される電磁波を順次遅らせる制御を行うこ
とで、アンテナ群３０１からの電磁波の送信方向を制御
する角度制御手段であり、同時に送信中の角度を示す信
号θを出力する。３０４は、スイッチング手段でタイミ
ング生成手段３０５からの信号を元に、電磁波発振器３
０６からの信号をアンテナ群３０１へ送出するか、アン
テナ群３０１で受信した信号を、距離算出手段３０７へ
入力するかの切り替えを行う。３０７は距離算出手段で
あって、障害物までの距離算出を行う。

【００１７】図６は第２の障害物検出手段４００の実施
例で、図において、４０１は画像を結像するためのレン
ズ、４０２はＣＣＤなどの２次元受光素子、４０３は４
０１および４０２から構成される２次元画像入力装置、
４０４は２次元受光素子４０２を制御する画像信号処理
回路である。

【００１８】図７（ａ）は車両周辺物体検出装置６００
を示すブロック構成図であり、６０１は角度制御手段３
０３、および距離算出手段３０７のθとｒの二つの信号
を入力し、極座標から路面に平行な直交座標への変換を
行う第１の座標変換手段で、マイクロプロセッサなどの
デジタル機器で実現される。６０２は画像信号処理回路
４０４の２次元画像データを入力し、路面に平行な直交
座標系への変換を行う第２の座標変換手段で、６０１と
同様の装置をもって実現される。６０３は、第１の座標
変換手段、並びに第２の座標変換手段の両者を組合せ
て、画像及び距離・角度データに混入しているノイズを
低減し、さらに両者の信号の特徴から、複数の物体の水
平面内における車両前方よりの位置Ｘ、Ｙ、及び運動速
度Ｖ_X、Ｖ_Yを算出する物体認識・処理手段で、マイクロ
プロセッサなどで実現する。

【００１９】図８は、危険潜在領域決定装置５００を示
すブロック構成図であり、５０１は危険潜在領域データ
ベース参照手段、５０２は危険潜在領域記憶手段、５０
３は危険潜在領域決定手段である。

【００２０】図９は警報出力装置８００の実施例であ
り、７００はマイクロプロセッサで実現される危険度処
理装置であり、８０１は危険度処理装置で出力されるＨ
ＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）出力指示信号が入力
されるＨＵＤコントローラ、８０３はＨＵＤコントロー
ラ８０１に従って駆動・制御されるＨＵＤ表示装置であ
る。また、８０２は音声合成コントローラであり、８０
４はスピーカーである。

【００２１】以下に、各装置の動作を説明する。まず図
３の走行状況検出装置１００の動作について説明する。
図１０（ａ）は、画像入力手段１０１で得られる２次元
画像の例で、前方に交差点が存在する状況を示したもの
である。車両１１の前方の各物体を、画像入力手段１０
１の受像面に投影した透視図となる。図において、１０
５は車両１１が走行不可能な道路外領域、１０６は車両
１１が走行可能な道路領域である。画像入力手段１０１
で得られた２次元画像は、一旦画像メモリ１０２に記憶
され、画像処理手段１０３から、順次ドットデータとし
て読み出される。画像処理手段１０３は読み出したドッ
トデータの位置から、所定の座標変換式に従って、透視
図から水平面座標に逆投影した位置をもとめ、図１０
（ｂ）に示すような、平面画像を作成する。図におい
て、１０７は図１０（ａ）の道路外領域１０５に対応す
る道路外領域であり、１０８は道路領域１０６に対応す
る道路領域である。道路抽出手段１０４は画像処理手段
１０３で得られた平面画像から、道路領域だけを抽出
し、その形状から交差点であると言う道路状況を検出す
ると共に、車両１１から道路端までの側方距離ｘと、交
差点までの到達距離ｙを出力する。図１０（ｃ）におい
て、１１は自車両、１０９は抽出された道路形状を示
す。

【００２２】次に図４に示す自車運転意志推定装置２０
０における、運転意志推定のアルゴリズムの一例を図１
１にしめす。 図１１の動作を次の条件下で説明する。 Ｉ．ウィンカーは右に操作されている。 ＩＩ．舵角はわずかに右に操作されている。 ＩＩＩ．車速は４０ｋｍ／ｈ ＩＶ．アクセル開度は０％ Ｖ．ブレーキ量は２０％ 図１１の前件部（図中左側）、後件部（図中右側）にお
いて、ＲＴは右折、ＬＴは左折、ＲＬＣは右車線変更、
ＬＬＣは左車線変更、ＳＴは直進の各メンバーシップ関
数を表す。また、前件部において、Ａはウインカールー
ルで、ウィンカーＳＷ２０２によって、ウィンカーの作
動状況を検出し、ウィンカーが右に操作されているため
に右折、あるいは右への車線変更が考えられるとして、
前件部でのＲＴおよびＲＬＣメンバーシップ関数のグレ
ードを０．５に設定する。これに応じて後件部では、Ｒ
ＬＣおよびＲＴのメンバーシップ関数のグレードが前件
部で設定されたグレードに比例して小さくなり、右側後
件部に示されるようなグレード値に設定される。ＬＴ、
ＬＬＣ、ＳＴは前件部でグレードが０のため、後件部で
は発生しない。同様にＢで示される舵角ルールでは、舵
角センサ２０２の信号からハンドルがわずかに右に切ら
れていることを検出し、前件部で ＬＴ＝０ ＬＬＣ＝０ ＳＴ＝０．１ ＲＬＣ＝０．６ ＲＴ＝０．３ に設定され、それに従って後件部のメンバーシップ関数
は右側に示されるような各グレードに設定される。以下
同様にして各ルールが計算される。各後件部のメンバー
シップ関数は、加算され、図中Ｅに見るようなファジィ
推論で公知な手法を用いて、重心位置Ｃ．Ｇが算出さ
れ、確率指数Ｐが決定される。自車運転意志推定手段の
最終的な出力である 直進確率 右折確率 左折確率 進路変更確率 等の数値は、一例として、前記確率指数Ｐに対応して図
中Ｆに見るようなグラフで表現される。今回の例では前
記確率指数Ｐが約０．５に算出されたため、例えば、 直進確率＝０ 右折確率＝７５％ 左折確率＝０ 右進路変更確率＝２５％ 左進路変更確率＝０ の様にして求められる。

【００２３】次に、図５の第１の障害物検出手段３００
の動作においては、電磁波として一般に言われる電波
（周波数３００ＧＨｚ以下）の場合を示す。電磁波は複
数のアンテナから発信する際に、位相をずらす、あるい
は、パルス状信号の送出時間を遅らせるなどの加工を行
うと、干渉により送信方向が可変となる性質がある。フ
ェーズドアレイ型レーダ装置はこの性質を利用した物
で、機械的な可動部を持たずに、送信方向を可変と出来
る特徴がある。図において、タイミング生成手段３０５
によってスイッチング手段３０４は、発振器３０６から
の電磁波信号がアンテナに給電されるような回路を開
く。スイッチング手段３０４を通過した電磁波信号はア
ンテナ３０１からの送信方向が所定角度θとなるように
角度制御手段３０３によって遅延時間を設定された遅延
回路群３０２を通過し、アンテナ群３０１に給電され
る。アンテナ群３０１に給電された電磁波は、その位相
もしくは送信時間がわずかに違うために干渉を発生し、
所定角度θに指向性を持った、ビームとして送出され
る。前方に障害物１２が存在すると、その方向にビーム
が向いた際に電磁波が反射され、アンテナ群３０１に反
射波が受信される。一方、スイッチング手段３０４は、
送信終了と同時にタイミング生成回路３０５の命令によ
って、アンテナからの信号を距離算出手段３０７に入力
できるよう回路接続を変更する。アンテナ３０１によっ
て受信された反射波は遅延回路３０２、及びスイッチン
グ手段３０４を通過し、距離算出手段３０７に到達す
る。距離算出手段３０７では、アンテナ群で入力された
各微小信号を加算して感度を向上すると共に、所定方向
θ以外からの外乱信号を抑圧し、Ｓ／Ｎ比を向上させ
る。さらに、距離算出手段３０７は、タイミング発生器
３０５から基準信号を入力され、電磁波の送信から受信
までの時間間隔ｔを算出し、ｔより障害物１２までの距
離ｒを算出する。

【００２４】図６に示される第２の画像処理装置４００
は、走行状況検出装置における動作とほぼ同一の動作で
あり、２次元画像入力装置４０３で得られた２次元画像
は、画像信号処理回路４０４で一旦画像メモリに記憶さ
れ、順次ドットデータとして読み出される。読み出され
たドットデータは所定の座標変換式に従って、透視図か
ら水平面座標に逆投影され、平面画像が作成される。こ
の平面画像から障害物を抽出する。

【００２５】図７に示される車両周辺物体検出装置の動
作について説明する。第１の座標変換手段６０１は角度
制御手段３０３、および距離算出手段３０７のθとｒの
二つの信号を入力し、図７（ｂ）に示されるように、極
座標から路面に平行な直交座標ｘ₁、ｙ₁への変換を行
う。一方、第２の座標変換手段６０２は画像信号処理回
路４０４の２次元画像データを入力し、図７（ｃ）に示
されるように、路面に平行な直交座標ｘ₂、ｙ₂への変換
を行う。物体認識・処理手段６０３は、第１の座標変換
手段６０１、並びに第２の座標変換手段６０２の両者を
組合せて、画像及び距離・角度データに混入しているノ
イズを低減し、さらに両者の信号の特徴から、図７
（ｄ）に示されるように複数の物体（１〜ｎ）の水平面
内における車両前方よりの位置（Ｘ₁，Ｙ₁）、・・・
（Ｘ_n，Ｙ_n）、及び運動速度（Ｖ_X1，Ｖ_Y1）・・・（Ｖ
_Xn，Ｖ_Yn）を算出する。

【００２６】次に図１２を用いて、危険潜在領域決定装
置５００の動作について説明を行う。図１２（ａ）は、
市街地の交差点の右折時の情景である。 このような右
折時の局面では事故が起こり得る危険を持つ対象とし
て、図１２（ｂ）に示すように、 ａ：対向車線の右折車及び直進車 ｂ：対向車線の左折車および直進車 ｃ：対向車線の路側を走行する単車 ｄ：右折方向歩道を横断中あるいは横断しようとしてい
る歩行者 などが考えられる。これら対象物が必ず事故を発生させ
るわけではないが、見落としや、勘違いなどによって自
分の車が適正な動作をしないと、事故に発展する可能性
がある。図１２では、これらを事故に発展する可能性の
ある障害物が存在するかも知れない領域として、危険潜
在領域と呼称する。具体的には、右折状態を例にとる
と、図１２（ｃ）に見るように、 直進／右折車線位置 ａ_r 直進／左折車線位置 ｂ _r 直進単車位置 ｃ_r 横断歩行者位置 ｄ_r などが、考えられる。

【００２７】図１３を用いて図８の危険潜在領域データ
ーベース参照手段５０１、危険潜在領域記憶装置５０２
及び領域決定手段５０３の動作を説明する。まず、ステ
ップＳ１では、道路状況を走行状況検出装置１００から
入力する。ステップＳ２では道路状況が市街地か否かを
判定し（例えば自車両の平均走行速度より）、市街地で
無ければステップＳ３でフラッグをセットして非市街地
であることを記憶しておく。次に、ステップＳ４で交差
点が入力した領域にあるかを入力した２次元画像より判
定し、以後順次ステップＳ５（交差点内か）、ステップ
Ｓ６（カーブがあるか）、ステップＳ７（歩道前か）で
判定を行って、現在の走行状況を分類する。ステップＳ
８では分類された走行状況に基づいて、危険潜在領域記
憶装置５０２のどのデーターベースを参照するべきかを
決定し、危険潜在領域記憶装置５０２からデータの入力
を行う。この際ステップＳ３で記憶されていた市街地か
否かの情報によって参照するべきデーターベースを選択
する。例えば交差点内の場合、危険潜在領域は図１２
（ｃ）においてａ_r、ｂ_r、ｃ_r、ｄ_r、ａ_s、ｂ_s、ａ_Lが
あげられる。次にステップＳ９では、走行状況検出装置
１００から走行路内の自車の位置を入力することで、走
行路の位置を決定し、ステップＳ１０で走行路の右ある
いは左もしくは中央車線を走行中と言った状況を判断
し、ステップＳ１１ではステップＳ８で得たデータ
ａ_r、ｂ_r、ｃ_r、ｄ_r、ａ_s、ｂ_s、ａ_L からさらに必要な
物、即ちａ_r、ｂ_r、ｃ_r、ｄ_r、ａ_s、ｂ_sだけを抽出す
る。さらに、自車運転意志決定装置２００から、運転行
動確率を入力し、ステップＳ１１で限定されたデータを
再度選別し、最終的な危険潜在領域ａ_r、ｂ_r、ｃ_r、ｄ_r
の決定を行う。

【００２８】次に、危険度処理装置７００の動作を、図
１４及び図１５で説明する。図１４には、危険潜在領域
検出装置５００によって得られた、危険潜在領域ａ_r、
ｂ_r、ｃ_r、ｄ_rと、車両周辺物体検出装置６００で得ら
れた、車両周辺の障害物Ｂ、Ｃ、Ｄが表示されている。
この状態において、設定された危険潜在領域内にある障
害物が危険度判断の対象となる。危険度判断の手法を図
１５のフローチャートに示す。まず、ステップＳ１で、
危険潜在領域が設定されているかをチェックする。設定
されていれば、ステップＳ２で車両周辺物体検出の結果
を入力し、自車の位置情報を用いて両者の座標を一致さ
せる。ステップＳ３で危険潜在領域と障害物位置が一致
しているかを調べる。もし一致していなければ、他の潜
在領域について調査を行う。一致している場合は、ステ
ップＳ４にて、対象物の速度や対象物までの距離（物体
認識・処理手段６０３で得られる障害物の位置（Ｘ₁，
Ｙ₁）、・・・（Ｘ_n，Ｙ_n）、及び運動速度（Ｖ_X1，Ｖ
_Y1）・・・（Ｖ_Xn，Ｖ_Yn）から算出）を指標に、個々の
障害物について、危険度の設定を行う。ステップＳ５で
全ての障害物に危険度の設定が行われたならば、ステッ
プＳ６にて、警報の出力手段の決定を行い、音声警報が
妥当と判定されたならば、適切なメッセージをステップ
Ｓ７で選定し、ステップＳ８で音声合成コントローラに
出力指示を行う。ヘッドアップディスプレイでの警報が
有効と判定された場合にはステップＳ９で、外界の風景
とＨＵＤでの警報表示位置が重畳して示されるように表
示位置の計算を行い、ステップＳ１０にてＨＵＤコント
ローラに出力指示を行う。図１６にヘッドアップディス
プレイでの警報の一例を示す。図中Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_c で示
されるような赤枠の表示で危険対象物を囲むようにする
とよい。ステップＳ１１では全ての危険度についての指
令が終了しているかをチェックする。

【００２９】実施例２．なお、上記実施例では走行状況
検出装置は、自車前方の道路状況を２次元画像入力手段
を用いて構成していた。しかしながら、画像入力手段
は、例えば夜間や濃霧など視界の悪い状況では、補助的
な照明手段や、あるいは、赤外線を検出出来るなど特殊
な画像入力装置が必要となる欠点がある。また、市街地
などの道路以外の情報が多数混入する状況では道路その
ものの検出が困難であり、さらに、渋滞路など道路その
ものが周囲の車両の影となり、検出できないなど不具合
が予想される状況が多い。図１７は走行状況検出装置の
他の実施例を示すものであり、図において、１１０は測
位衛星で例えば、公知のＧＰＳ（グローバルポジショニ
ングシステム）などの人工衛星を示す。１１１は車両１
１に搭載され、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する受信ア
ンテナ、１１２は受信アンテナ１１１の信号が入力さ
れ、複数のＧＰＳ衛星１１０からの情報を元に、車両１
の位置を算出する衛星受信機、１１３は車両１１の走行
速度を検出する速度センサ、１１４は車両１１の旋回角
速度を検出する角速度センサ、１１５は車両１１の加減
速度を検出する加速度センサ、１１６は車両１１の進行
方向を地磁気を用いて決定する方位センサ、１１７は各
センサ１１３〜１１５を用いて、車両１１の運動状態を
決定する、自車運動状態センサを示す。さらに、１１８
は地図データベース記憶媒体、１１９は地図データベー
ス記憶媒体１１８に記録された地図情報を読み出すため
の地図データーベース読みとり手段、１２０はナビゲー
ション装置、１２１は走行状態検出手段である。

【００３０】測位衛星１１０は、複数個の人工衛星が地
球を周回する軌道上に設置し、その各々が個別の位置測
定の為の信号を地表にむけて送信している。衛星受信機
１１２は受信アンテナ１１１で、受信した複数個の測位
衛星１１０の信号の時間差を測定し、既知の衛星位置と
受信信号の時間差から衛星と受信点との距離を算出し、
さらに、複数個の衛星位置を元に、図１８に示すように
三角測量によって受信位置を決定する。なお、１３は地
球である。速度センサ１１３、角速度センサ１１４、お
よび加速度センサ１１５は、自車１１の運動状態を測定
し、速度センサ１１３および角速度センサ１１４は、出
発点よりの各信号を積分することによってそれぞれ、位
置および方位角を得ることができる。、加速度センサ１
１５の信号は一回積分することで速度を、さらに１回積
分することで位置を得ることが出来る。方位センサ１１
６は地磁気の方向を検出することで、現在の車両方位を
検出する。これらの位置、方位、速度等の情報に加え、
例えば、コンパクトディスクを用いた地図データベース
媒体１１８に記憶された地図情報を、地図データベース
読み取り手段１１９を用いて読みだした道路情報を用い
ることによって、ナビゲーション装置１２０では、自車
１１の現在の位置を算出する。さらに、ナビゲーション
装置１２０で算出された自車１１の位置と、地図データ
ベース読み取り手段１１９によって得られる道路形状デ
ータより、自車１１の置かれた走行環境と、進行方向の
道路情報を走行状況検出装置１２１が算出する。このよ
うな構成とすることにより、道路上における自車の位
置、および道路の形状等を画像入力によること無く、自
車位置の検出装置ならびに道路の地図データベースを元
に得るようにしたことで、視界の影響を受けることがな
く、また、市街地などにおいても外部の情報にまどわさ
れることがない。さらに、道路そのものを監視する必要
がなく渋滞等によって走行路そのものが検出出来ないと
いう欠点も解決することが出来る。

【００３１】実施例３．図１９、図２０にさらに他の走
行状況検出装置の実施例を示す。図１９において、１３
０は道路情報を送信する送信端末、１３１は道路路面下
に埋設された位置信号線、１３２は送信端末１３０から
の情報を受信する受信アンテナ、１３３は位置信号線１
３１の情報を受信する受信アンテナである。さらに、図
２０において、１３４は道路情報解読手段、１３５は位
置情報算出手段で、ともに、マイクロコンピュータなど
のデジタル信号処理装置で構成される。

【００３２】送信端末１３０は、道路の路側に点在もし
くは連続して設置され、走行車前方の道路形状例えば交
差点の有無および形状、道路の曲率など、さらには、道
路の渋滞状況や路面の摩擦係数などと言った車両単独で
は得ることが困難な情報を、電波あるいは光などの電磁
波を用いて送出する。この情報は、車両１１に設置され
た受信アンテナ１３２で受信され、さらに道路情報解読
手段１３４によって、上記した各種情報を分離、認識す
る。位置信号線１３１は例えば道路の走行路路面下に埋
設され、走行路での基準位置を示す信号を電磁波で送出
する。基準位置信号は車両１１に搭載された受信アンテ
ナ１３３で受信され、受信した信号から、基準位置信号
線１３１に対する車両１１の相対位置を算出する。基準
位置信号線１３１は道路に対して予め規定された位置に
設置（例えば、道路中央）されているため、走行してい
る道路内での位置を得ることが可能となる。これらの機
器は路上設備から車両への情報通信を行う装置であるこ
とから、路車間通信装置と呼ぶ。

【００３３】実施例２に示す走行状況検出装置では、道
路上に於ける自車の位置、並びに道路環境を、自立的に
位置計測、道路状況判定をおこなう、いわゆるナビゲー
ション装置を用いて検出していた。しかしながら、自立
的な位置計測手段で算出される位置は、あくまでも推定
位置であって、位置の誤差が必ず生じ、道路内での走行
位置を算出するには不十分である。さらに、現在の走行
位置に誤差が不可避であることから、前方の道路環境に
ついても誤検出の可能性が潜んでいる。そのために、前
方道路環境については、地図データベースの中から、複
数の候補を設定するなどの対策が必要となり、情報の処
理速度が低下するといった欠点がある。本実施例の走行
状況検出装置によれば、道路上における自車位置を予め
基準位置として設定された位置信号線を用いた路車間通
信装置によって行うようにしたため、上記した様な誤差
の発生がなく、常に正確な道路内位置を得ることが出来
る。また、前方の道路環境についても、例えば交差点な
ど特定の注目すべき環境を確実かつ、規定の余裕をもっ
て検出することが可能となり、警報の確実度を向上でき
る。なお、本説明では基準位置信号線は道路路面下に埋
設するとしたが、路側に設置あるいは路上に懸垂線とし
て設置などの手法を用いても同様の効果を発揮する。

【００３４】実施例４．図２１に自車運転意志推定装置
の他の実施例を示す。図において、２２０はＣＣＤカメ
ラなどの画像入力装置、２２１は画像処理装置、２２２
は視線方向検出手段、２２３は自車運転意志推定手段
で、各々マイクロコンピュータなどの、デジタル信号処
理回路を用いて構成される。

【００３５】画像入力装置２２０は、例えば車両のダッ
シュボード、インパネ内部など概略運転者１４と正対し
た位置に配設され、主として運転者の顔面領域を撮像領
域となるよう設定される。２２１は画像処理装置であっ
て、撮像した運転者の顔面領域画像から、顔の向きを判
定し、さらに、眼の領域を検出する。２２２は視線方向
検出手段であって、画像処理装置２２１で決定された眼
の領域から眼球の向きを決定し、画像処理装置２２１で
得られた顔の向きと併せて、運転者が見ている方向即
ち、視線方向を決定する。２２３は自車運転意志推定手
段で視線方向検出手段２２２で得られた視線方向の変動
パターンから、運転者の意志を推定する。

【００３６】実施例１で示した自車運転意志推定装置
は、運転用の各種操作具を操作状況を元に、運転者の意
志を推定したが、本実施例の自車運転意志推定装置で
は、視線の方向すなわち、運転者が情報を得ようとして
眼を向けるといった、意志と直結した状態量を検出する
様にしたため、意志推定のタイミングを早くすることが
期待できる。

【００３７】実施例５．次に、請求項３に対応する危険
状況警報装置について述べる。実施例１の車両周辺物体
検出装置６００は、第１及び第２の障害物検出手段３０
０、４００を用いて、車両前方走行領域全体の物体を検
出していた。これに対し本実施例では、図２２に示すよ
うに、危険潜在領域決定装置５００で決定された危険潜
在領域の情報と自車の位置情報を入力し、危険潜在領域
決定装置５００と車両周辺物体検出装置６００の座標を
一致させて、危険潜在領域内の物体を検出するようにす
ると、検出領域が減少し、高速で車両周辺物体が検出で
きる。なお、他の動作は実施例１と同様である。

【００３８】実施例６．さらに、請求項４に対応する危
険状況警報装置について述べる。本実施例の車両周辺物
体検出装置６００は、第１の障害物検出手段の出力によ
って、第２の障害物検出手段の２次元画像の処理領域を
限定するようにしたものである。以下、本実施例を図に
ついて説明する。図２３は、本実施例による車両周辺物
体検出装置を示すブロック構成図である。図において、
第１の障害物検出手段３００はレーザレーダであり、所
定の時間間隔でパルス状のレーザ光を前方に照射しつ
つ、前方にこのレーザ光が反射するものがあればその反
射レーザ光を受光し、その反射時間を計測することによ
って反射物体（障害物）までの距離を検出する。このタ
イプのレーザレーダを図２４に示すように、車両の前部
に４個設置し（Ｐ₁ 〜Ｐ₄ ）、車両の前方を４つの領域
に分けて、各領域に存在するレーザレーダ光の反射物体
として検出される障害物までの距離ｒが各々のレーザレ
ーダから出力され、各領域を代表する方位θとともに第
１の座標変換手段６０１に入力される。第２の障害物検
出手段４００はイメージセンサであり、車両の前方領域
全体（図２４の４つの各領域をすべて含む領域）を画像
情報として入力するセンサーで、例えば図２４におい
て、車両の運転席のすぐ前の位置Ｐ₅ に設置されてい
る。６０４は画像処理領域限定手段で第１の障害物検出
手段３００から出力される方位θの信号（この場合はレ
ーザレーダが各領域別に設置されているため、Ｐ₁ に設
置のレーザレーダからの出力はθ₁ に対応し、Ｐ₂ のレ
ーザレーダからの出力はθ₂ というように区分された上
記領域を代表する方位θの信号が対応する）を受け、第
２の障害物検出手段４００から出力される車両の前方走
行領域の２次元画像上で、障害物が検出された方位を含
む画像領域に限定し、限定された２次元画像データを、
第２の座標変換手段６０２に送出する。

【００３９】上記構成における動作を次に説明する。図
２４において、車両Ａの前部Ｐ₁ にあるレーザレーダ装
置は左斜め前の領域Ｉの部分、Ｐ₂ にあるレーザレーダ
装置は前方左側の領域ＩＩの部分、Ｐ₃ にあるレーザレ
ーダ装置は前方右側の領域ＩＩＩの部分、Ｐ₄ にあるレ
ーザレーダ装置は右斜め前の領域ＩＶの部分をカバーす
るようになっている。今、領域Ｉの部分に車両Ｂが侵入
してきたとすると、Ｐ₁ にあるレーザレーダ装置がこれ
を検出し、車両Ａから車両Ｂまでの相対距離を計測し、
距離データｒ_B を出力する。これにより１の障害物検出
手段１０から距離データｒ_B と領域Ｉの代表方位データ
θ₁ のデータが、第１の座標変換手段６０１に、代表方
位データθ₁ が画像処理領域限定手段６０４に送出され
る。一方、第２の障害物検出手段４００によって入力さ
れた車両Ａの前方の走行領域の２次元画像の一例が図２
５に示されている。画像処理領域限定手段６０４ではこ
の画像データに対して、第１の障害物検出手段３００の
出力信号の内、障害物の存在する領域の代表方位データ
θ₁ 、θ₂ 、θ₃ 、θ₄ を受けて、図２６のように囲み
枠Ｒ₁ 、Ｒ₂ を入れた部分のみに２次元画像データを限
定し、そのデータを第２の座標変換手段６０２に出力す
る。第１の座標変換手段６０１は及び第２の座標変換手
段６０２の動作は、図７に示す実施例１と同様であり、
各々路面に平行な直交座標ｘ₁、ｙ₁及びｘ₂、ｙ₂への変
換を行う。以下同様に物体認識・処理手段６０３は、第
１の座標変換手段６０１、並びに第２の座標変換手段６
０２の両者を組合せて、画像及び距離・角度データに混
入しているノイズを低減し、さらに両者の信号の特徴か
ら、複数の物体（１〜ｎ）の水平面内における車両前方
よりの位置（Ｘ₁，Ｙ₁）、・・・（Ｘ_n，Ｙ_n）、及び運
動速度（Ｖ_X1，Ｖ_Y1）・・・（Ｖ_Xn，Ｖ_Yn）を算出す
る。このように画像処理領域を限定することにより、高
速で車両周辺物体が検出できる。

【００４０】なお、上記実施例１ないし５において、車
両周辺物体検出装置は第１及び第２の障害物検出手段３
００、４００の両方を用いて、車両前方走行領域の物体
を検出していたが、いずれか一方の検出手段により障害
物を検出するようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば自車が走
行している道路環境、及び走行路の前方における道路環
境を検出する走行状況検出装置、上記道路環境及び前方
の道路環境に対して、運転者の運転操作意志を推定する
自車運転意志推定装置、上記走行状況検出装置と上記運
転者操作意志推定装置の出力を入力し、自車が走行して
いる道路環境または前方の道路環境に対する運転操作意
志の実行に伴って事故が起こり得る危険が潜在する危険
潜在領域を決定する危険潜在領域決定装置、車両の前方
走行領域に電磁波信号を発射し、その反射信号から電磁
波信号発射領域に存在する物体の位置及び方位を検出す
る第１の障害物検出手段、第１の障害物検出手段の検出
領域を含む前方走行領域を２次元画像として入力する第
２の障害物検出手段、第１及び第２の障害物検出手段の
少なくとも一方を用いて、車両前方走行領域の物体を検
出する車両周辺物体検出装置、上記車両周辺物体検出装
置で得られた物体情報と上記危険潜在領域決定装置で得
られた危険潜在領域を照合し、上記危険潜在領域に存在
する物体についての危険度を決定する危険度処理装置、
並びに上記危険度処理装置の出力をもとに運転者に対し
て、危険の存在を報知する警報出力装置を備えたので、
危険物が存在する可能性のある領域を予測し、運転者の
意志と走行状況に応じた適格な警報発令が可能となり、
運転目的と関係の無い物体による誤警報を防止できる効
果がある。

【００４２】また、上記自車運転意志推定装置は、車両
に具備されている加速操作手段、減速操作手段、及び操
舵手段、並びに運転者の進路変更に係わる旋回操作手段
の各出力を入力することによって運転者の操作意志をフ
ァジィ推論により推定することにより、車両が動く以前
に進路方向の予測ができ、危険領域の検出がより正確出
来る効果がある。

【００４３】また、車両周辺物体検出装置は、危険潜在
領域決定装置で得られた危険潜在領域の情報を用い、第
１及び第２の障害物検出手段の少なくとも一方により周
辺物体の検出をすることにより、高速で危険潜在領域の
車両周辺物体が検出でき、危険状態を速く警報すること
が出来る。

【００４４】さらに、車両周辺物体検出装置において、
第１の障害物検出手段の出力によって、第２の障害物検
出手段の２次元画像の処理領域を限定することにより、
画像処理時間が短縮され、危険状態を速く警報すること
が出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による危険状況警報装置を示
すブロック構成図である。

【図２】車両の走行道路状況を説明する説明図である。

【図３】本発明の実施例１に係わる走行状態検出装置を
示す構成図である。

【図４】本発明の実施例１に係わる自車運転意志推定装
置を示す構成図である。

【図５】本発明の実施例１に係わる第１の障害物検出手
段を示す構成図である。

【図６】本発明の実施例１に係わる第２の障害物検出手
段を示す構成図である。

【図７】本発明の実施例１に係わる車両周辺物体検出装
置の構成及びその動作を示すブロック構成図及び説明図
である。

【図８】本発明の実施例１に係わる危険潜在領域決定装
置を示すブロック構成図である。

【図９】本発明の実施例１に係わる警報出力装置を示す
ブロック構成図である。

【図１０】本発明の実施例１に係わる走行状態検出装置
の動作を説明する説明図である。

【図１１】本発明の実施例１に係わる自車運転意志推定
装置の動作を説明する説明図である。

【図１２】本発明の実施例１に係わる危険潜在領域決定
装置の動作を説明する説明図である。

【図１３】本発明の実施例１に係わる危険潜在領域決定
装置の動作を示すフローチャート図である。

【図１４】本発明の実施例１に係わる危険度処理装置の
動作を説明する説明図である。

【図１５】本発明の実施例１に係わる危険度処理装置の
動作を示すフローチャート図である。

【図１６】本発明の実施例１に係わる警報出力装置の動
作を説明する説明図である。

【図１７】本発明の実施例２に係わる走行状態検出装置
を示す構成図である。

【図１８】本発明の実施例２に係わる走行状態検出装置
を説明する説明図である。

【図１９】本発明の実施例３に係わる走行状態検出装置
を説明する説明図である。

【図２０】本発明の実施例３に係わる走行状態検出装置
を示す構成図である。

【図２１】本発明の実施例４に係わる自車運転意志推定
装置の構成を示す構成図である。

【図２２】本発明の実施例５による危険状況警報装置を
示すブロック構成図である。

【図２３】本発明の実施例６による車両周辺物体検出装
置を示すブロック構成図である。

【図２４】本発明の実施例６による車両周辺物体検出装
置の動作を説明する説明図である。

【図２５】本発明の実施例６による車両周辺物体検出装
置の動作を説明する説明図である。

【図２６】本発明の実施例６による車両周辺物体検出装
置の動作を説明する説明図である。

【図２７】従来の危険状況警報装置を示すブロック構成
図である。

【符号の説明】

１１ 車両 １２ 障害物 １４ 運転者 １００ 走行状態検出装置 ２００ 自車運転意志推定装置 ２０１ 舵角センサ ２０２ ウィンカーＳＷ ２０３ アクセル開度センサ ２０４ ブレーキ量センサ ２０５ クラッチＳＷ ２０６ ギア位置センサ ２０７ 車速センサ ３００ 第１の障害物検出手段 ４００ 第２の障害物検出手段 ５００ 危険潜在領域決定装置 ６００ 車両周辺物体検出装置 ６０４ 画像処理領域限定手段 ７００ 危険度処理装置 ８００ 警報出力装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−304600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−246685（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2700（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−128693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84578（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163249（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車が走行している道路環境、及び走行
   路の前方における道路環境を検出する走行状況検出装
   置、上記道路環境及び前方の道路環境に対して、運転者
   の運転操作意志を推定する自車運転意志推定装置、上記
   走行状況検出装置と上記運転者操作意志推定装置の出力
   を入力し、自車が走行している道路環境または前方の道
   路環境に対する運転操作意志の実行に伴って事故が起こ
   り得る危険が潜在する危険潜在領域を決定する危険潜在
   領域決定装置、車両の前方走行領域に電磁波信号を発射
   し、その反射信号から電磁波信号発射領域に存在する物
   体の位置及び方位を検出する第１の障害物検出手段、第
   １の障害物検出手段の検出領域を含む前方走行領域を２
   次元画像として入力する第２の障害物検出手段、第１及
   び第２の障害物検出手段の少なくとも一方を用いて、車
   両前方走行領域の物体を検出する車両周辺物体検出装
   置、上記車両周辺物体検出装置で得られた物体情報と上
   記危険潜在領域決定装置で得られた危険潜在領域を照合
   し、上記危険潜在領域に存在する物体についての危険度
   を決定する危険度処理装置、並びに上記危険度処理装置
   の出力をもとに運転者に対して、危険の存在を報知する
   警報出力装置を備えた危険状況警報装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自車運転意志推定装置
   は、車両に具備されている加速操作手段、減速操作手
   段、及び操舵手段、並びに運転者の進路変更に係わる旋
   回操作手段の各出力を入力することによって運転者の操
   作意志をファジィ推論により推定するものである危険状
   況警報装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両周辺物体検
   出装置は、危険潜在領域決定装置で得られた危険潜在領
   域の情報を用い、第１及び第２の障害物検出手段の少な
   くとも一方により周辺物体の検出をするものである危険
   状況警報装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３のいずれかに記載の車
   両周辺物体検出装置は、第１の障害物検出手段の出力に
   よって、第２の障害物検出手段の２次元画像の処理領域
   を限定する画像処理領域限定手段を有するものである危
   険状況警報装置。