JP2007128460A - 衝突判定システム、衝突判定方法、コンピュータプログラム及び判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の状況を各種の検出手段で検出することにより、衝突可能性の判定結果を補正することができる衝突判定システム、衝突判定方法、コンピュータプログラム、及び判定装置を提供する。
【解決手段】車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物が存在する可能性のある領域を検出して障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、障害物との衝突の可能性を判定する。周囲環境を検出し、検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断し、撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出し、検出された障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する。周囲環境が所定の条件を具備しており、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しない場合に、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の外部を撮像する撮像装置が撮像した画像データに基づいて、周囲の環境に応じて、走行する車線上に障害物が存在しない場合であっても、該障害物との衝突可能性を判定することができる衝突判定システム、衝突判定方法、コンピュータプログラム及び判定装置に関する。

自動車等の車両に周囲を撮像する撮像装置を搭載し、例えば車両前方の歩行者、自転車等の障害物の存在を認識し、障害物の動きを検出することにより自車両との衝突の可能性を判定する衝突判定システムが開発されている。

例えば撮像装置で撮像した画像から、所定の基準パターンとパターンマッチングすることにより障害物、例えば人間が存在すると考えられる領域を抽出し、ステレオ視により該領域までの距離及び車両に対する相対移動ベクトルを算出することにより、障害物との衝突の可能性を判定している（非特許文献１参照）。

そして、衝突する可能性の算出精度を高めるため、例えば特許文献１では、撮像手段により取得した画像データに含まれる障害物との実際の相対位置を時系列的に算出し、算出した実際の相対位置を直線近似することにより、障害物の自車両との相対的な移動ベクトルを算出し、自車両と衝突する可能性の高低を判定していた。
特開２００１−００６０９６号公報 「ホンダ アールアンドディー テクニカル レビュー (Honda R&D Technical Review)」 Vol.13 No.1、２００１年４月

上述した従来の衝突判定システムでは、自車両の速度、ヨーレイト信号に基づいて、走行車線上に存在する歩行者との衝突可能性を算出する。したがって、自車両の進路に歩行者等の障害物の存在を検出した後に、歩行者の相対移動ベクトルの算出処理、衝突可能性の判定処理等を実行することから、運転者が衝突の危険を警告により認識するまでに時間的な余裕がなく、衝突前に警告を認識した場合であっても衝突回避行動が間に合わないおそれがあるという問題点があった。

例えば走行車線に対向する車線の車両の速度が非常に小さい場合、あるいは渋滞している場合、従来の衝突判定システムでは衝突の可能性がないと判定される対向車線よりもさらに外側にある歩道上の歩行者は、走行している車線まで進んできて自車両と衝突するおそれがある。しかし、走行車両あるいは渋滞車両により死角となることが多く、衝突可能性の判定処理を行っている間に衝突する可能性が高く、安全の観点から問題があった。

また、信号機が点滅状態である場合、信号機が設置されていない横断歩道がある場合等も、従来の衝突判定システムでは衝突の可能性がないと判定される走行車線の外側にある歩道上の歩行者は、走行している車線まで進んできて自車両と衝突するおそれが残されていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、周囲の状況を各種の検出手段で検出することにより、衝突可能性の判定結果を補正することができる衝突判定システム、衝突判定方法、コンピュータプログラム及び判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る衝突判定システムは、車両の周辺を撮像する撮像装置と、該撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出する障害物検出手段、及び該障害物検出手段で障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出する相対位置検出手段を有し、検出した障害物との衝突の可能性を判定する判定装置とを備える衝突判定システムにおいて、周囲環境を検出する周囲環境検出手段を有し、前記判定装置は、前記周囲環境検出手段で検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段と、前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段と、検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段とを備え、前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正するようにしてあることを特徴とする。

また、第２発明に係る衝突判定システムは、第１発明において、前記周囲環境検出手段は、対向車線を走行する他の車両の絶対速度を検出する手段であり、対向車線を走行する他の車両の絶対速度が所定速度より小さいことを所定の条件とすることを特徴とする。

また、第３発明に係る衝突判定システムは、第１発明において、前記周囲環境検出手段は、対向車線が渋滞しているか否かを検出する手段であり、対向車線が渋滞していると判定されることを所定の条件とすることを特徴とする。

また、第４発明に係る衝突判定システムは、第１発明において、前記周囲環境検出手段は、前方直近の信号機の点灯状況を検出する手段であり、前方直近の信号機が点滅状態となっていることを所定の条件とすることを特徴とする。

また、第５発明に係る衝突判定システムは、第１発明において、前記周囲環境検出手段は、前方に横断歩道が存在するか否かを検出する手段であり、前方に横断歩道が存在することを所定の条件とすることを特徴とする。

また、第６発明に係る衝突判定方法は、車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、障害物との衝突の可能性を判定する衝突判定方法において、周囲環境を検出し、検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断し、前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出し、検出された障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断し、周囲環境が所定の条件を具備していると判断した場合であり、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正することを特徴とする。

また、第７発明に係るコンピュータプログラムは、車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、検出した障害物との衝突の可能性を判定するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータを、外部で検出された周囲環境を取得する手段、取得した周囲条件が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段、前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段、検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段、及び前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正する手段として機能させることを特徴とする。

また、第８発明に係る判定装置は、車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、検出した障害物との衝突の可能性を判定する判定装置において、外部で検出された周囲環境を取得する手段と、取得した周囲条件が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段と、前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段と、検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段とを備え、前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正するようにしてあることを特徴とする。

第１発明、第６発明、第７発明及び第８発明では、車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物が存在する可能性のある領域を検出して障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、障害物との衝突の可能性を判定する。周囲環境を検出し、検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断し、撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出し、検出された障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する。周囲環境が所定の条件を具備しており、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しない場合に、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正する。これにより、走行車線の前方に障害物が存在しない場合であっても、周囲の環境が所定の条件を具備する場合には障害物との衝突の可能性が高いものと判定し、運転者にその旨を警告することができ、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第２発明では、対向車線を走行する他の車両の絶対速度が所定速度より小さい場合には、衝突の可能性が高いと判定する。これにより、対向車線のさらに外側で検出された障害物、例えば歩行者が、低速で走行している車両の合間を縫って自車両の走行車線へ飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第３発明では、対向車線が渋滞していると判定した場合には、衝突の可能性が高いと判定する。これにより、対向車線のさらに外側で検出された障害物、例えば歩行者が、渋滞している車両の合間を縫って自車両の走行車線へ飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第４発明では、前方直近の信号機が点滅状態となっている場合には、衝突の可能性が高いと判定する。これにより、前方直近の信号機が点滅状態である場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第５発明では、前方に横断歩道が存在する場合には、衝突の可能性が高いと判定する。これにより、前方に横断歩道がある場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第１発明、第６発明、第７発明及び第８発明によれば、走行車線の前方に障害物が存在しない場合であっても、周囲の環境が所定の条件を具備する場合には障害物との衝突の可能性が高いものと判定し、運転者にその旨を警告することができ、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第２発明によれば、対向車線のさらに外側で検出された障害物、例えば歩行者が、低速で走行している車両の合間を縫って自車両の走行車線へ飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第３発明によれば、対向車線のさらに外側で検出された障害物、例えば歩行者が、渋滞している車両の合間を縫って自車両の走行車線へ飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第４発明によれば、前方直近の信号機が点滅状態である場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

第５発明によれば、前方に横断歩道がある場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの構成を示す模式図である。本実施の形態１では、夜間走行中に遠赤外撮像装置であるビデオカメラにより撮像された画像に基づいて車両の周辺、例えば前方に障害物、例えば歩行者、自転車等が存在するか否かを判断し、障害物の自車両に対する相対移動ベクトルに応じて衝突の可能性を判定する場合を例として説明する。なお、遠赤外撮像装置は、波長が７〜１４マイクロメートルの赤外光を用いた撮像装置である。また、遠赤外撮像装置に限定されるものではなく、近赤外撮像装置であっても良いし、可視光撮像装置であっても良い。

図１において、１、２は、夜間の歩行者、自転車に乗った人間等を撮像する遠赤外用の赤外光ビデオカメラ（撮像装置）である。赤外光ビデオカメラ１、２は、車両のフロントグリル内に、適長の間隔を隔てて略水平方向に並置してある。撮像した画像データは、ＩＥＥＥ１３９４に準拠した車載ＬＡＮケーブル６を介して接続してある判定装置３に送信される。

判定装置３は、赤外光ビデオカメラ１、２の他、操作部を備えた表示装置４、音声、効果音等により聴覚的な警告を発する警報装置５等の出力装置とも、車載ＬＡＮケーブル６を介して接続されている。また、車両の速度を検出する速度センサ７、及び車両のヨーイング角度を検出するヨーセンサ８とも車載ＬＡＮケーブル６を介して接続されており、それぞれ車両の走行速度及びヨーイング角度の検出値が判定装置３へ入力される。

図２は、本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの赤外光ビデオカメラ１の構成を示すブロック図である。画像撮像部１１は、熱信号を電気信号に変換する撮像素子を備えている。画像撮像部１１は、車両の周囲の赤外光像を輝度信号として読み取り、読み取った輝度信号を、内部バス１５を介して信号処理部１２へ送信する。

信号処理部１２は、ＬＳＩ基板であり、画像撮像部１１から受信した輝度信号をデジタル信号に変換し、光学系で生じた各種の歪みを取り除くための処理、ノイズの除去処理、ゲイン制御処理等を行う。さらに、通信インタフェースにおける伝送フォーマットに応じて、輝度信号をＹＵＶ（Ｙ：輝度、Ｕ、Ｖ：色差）信号に変換し、変換した信号を画像データとして画像メモリ１３へ記憶する。

通信インタフェース部１４は、ＬＳＩ基板であり、車載ＬＡＮケーブル６を介して判定装置３とデータの送受信を行う。通信インタフェース部１４は、判定装置３から送出される指令に従って、画像メモリ１３に記憶された画像データの判定装置３への送出、赤外光ビデオカメラ１、２で撮像した画像の解像度による転送レートの変換、画像データを送出するためのパケットデータの生成等を行う。なお、画像メモリ１３を設けることなく、画像データを通信インタフェース部１４を介して直接判定装置３へ送出するものであっても良い。

図３は、本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの判定装置３の構成を示すブロック図である。通信インタフェース部３１は、赤外光ビデオカメラ１、２に対する指令の送信、赤外光ビデオカメラ１、２からの画像データの受信を行う。通信インタフェース部３１は、赤外光ビデオカメラ１、２から受信した画像データを、１フレーム単位に同期させて画像メモリ３２に記憶する。また、通信インタフェース部３１は、車載ＬＡＮケーブル６を介して液晶ディスプレイ等の表示装置４に対して画像データを送出し、ブザー、スピーカ等の警報装置５に対して合成音等の出力信号を送信する。

画像メモリ３２は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等であり、通信インタフェース部３１を介して赤外光ビデオカメラ１、２から受信した画像データを記憶する。

画像処理を行う基板であるＬＳＩ３３は、画像メモリ３２に記憶された画像データをフレーム単位で読出し、読み出した画像データをパターンマッチングすることにより、自車両の走行車線上又は該走行車線の外部に存在する歩行者、自転車等の障害物を検出する。なお、障害物の検出方法は、パターンマッチングに限定されるものではない。

ＬＳＩ３３が、パターンマッチングにより歩行者等の障害物が存在すると判断した場合、ＬＳＩ３３は、障害物の自車両からの相対位置を算出し、走行車線外に存在すると判断した場合、周囲の状況を各種センサでの検出値に基づいて検出する。ＬＳＩ３３が、周囲の状況が所定の条件を具備すると判断した場合、ＬＳＩ３３は、障害物が自車両と衝突する可能性が高いものと判断し、通信インタフェース部３１を介して表示装置４又は警報装置５へ、警告情報を出力する。なお、ＬＳＩ３３は、演算処理の途上で生成したデータ及び算出した障害物の時系列的位置データを記憶するＲＡＭ３３１を同一基板上に内蔵している。

ＬＳＩ３３での詳細な処理について以下に説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの判定装置３のＬＳＩ３３の衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。

ＬＳＩ３３は、画像メモリ３２に記憶してある画像データを読み出し（ステップＳ４０１）、画素値に基づいてエッジ部分を抽出する（ステップＳ４０２）。エッジ部分の抽出方法は特に限定されるものではない。例えば、以下に示すように、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタを用いてエッジ部分を抽出する。

Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタは、所定の画素の画素値と該画素の周囲に存在する画素の画素値とを対比し、画素値の差分値が所定の閾値より大きい場合に‘１’を出力し、所定の閾値より小さい場合に‘０’を出力する。すなわち、周囲の画素と画素値の差分が所定の閾値より大きい場合、エッジ部分であるとして‘１’を出力する。（数１）は、所定の画素の上下左右に存在する画素の画素値を用いる場合のＰｒｅｗｉｔｔフィルタにおける演算処理を示す数式である。

（数１）において、ｆ（ｘ、ｙ）は、受け付けた画像データにおける所定の位置での画素の画素値を、ｇ（ｘ、ｙ）は、エッジ画素の画素値を、ＴＨは所定の閾値を、それぞれ示している。Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタにより画素値が‘１’となった画素をエッジ部分として抽出する。

ＬＳＩ３３は、歩行者が存在するか否かを判断するのに使用する特徴量、例えば人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと抽出したエッジ部分で構成される画像データとをマッチングすることによる相関値Ｒを算出し（ステップＳ４０３）、相関値Ｒが所定の閾値より大きい領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ４０４）。

なお、ＬＳＩ３３が、歩行者が存在するか否かを判断するのに使用する特徴量として、人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと、抽出したエッジ部分で構成される画像データ（Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ適用後の画像データ）とをマッチングすることにより算出した相関値Ｒを用いる場合、相関値Ｒは（数２）に基づいて算出される。

（数２）において、Ｎはマッチング処理を行う領域の総画素数を、ｋは０≦ｋ≦（Ｎ−１）の整数を、Ｆｋは縦長の直線分布を示すテンプレート又は人間の標準的な温度分布を示すテンプレート内におけるｋ番目の画素の画素値を、Ｇｋはマッチング処理する画像におけるｋ番目の画素の画素値を、それぞれ示している。

なお、抽出したエッジ部分が歩行者と認識すべき画像であるか否かを判断するのに使用する特徴量としては、上述した人間の標準的な温度分布を示すテンプレートと画像データとをマッチングすることによる相関値に限定されるものではなく、歩行者と認識される領域の大きさ、縦横比、画素値の平均値、分散等、歩行者と認識される領域を特定することが可能な特徴量であれば何でも良いし、これらを組み合わせて判断するものであっても良い。

ＬＳＩ３３が、相関値Ｒが所定の閾値より大きい領域が存在しないと判断した場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ＬＳＩ３３は、ステップＳ４０１へ戻り、次の画像データを読み出す。ＬＳＩ３３が、相関値Ｒが所定の閾値より大きい領域が存在すると判断した場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、ＬＳＩ３３は、該領域が歩行者を示す領域であると判断して、歩行者を示す領域、すなわち障害物が存在する領域の位置データを自車両の前部中央を原点とした座標値として算出する（ステップＳ４０５）。すなわち、ＬＳＩ３３は、上述した処理により歩行者と認識された障害物と自車両との距離、及び障害物の存在する方向を、車両前部の左右にステレオ配置されている赤外光ビデオカメラ１、２の画像データをステレオ画像処理することにより算出する。これにより、障害物の位置データを、例えば自車両の前方中央を原点とした座標系における座標値として算出することができる。なお、別途レーダ装置を車両前方下部に装着しておき、直接的に障害物と自車両との距離、及び障害物の存在する方向を測定して、座標値を算出するものであっても良い。

ＬＳＩ３３は、障害物の位置データに基づいて、該障害物が自車両の走行車線上に存在するか否かを判断する（ステップＳ４０６）。自車両の走行車線上であるか否かは、一般的な車線幅をＲＡＭ３３１に記憶しておき、走行車線の左右端の位置データを算出して、ヨーセンサ８で検出されたヨーイング角度に基づいて、検出された障害物の位置データが走行車線の左右端の位置データの内側のデータであるか否かを判断する。なお、障害物が自車両の走行車線上に存在するか否かを判断する方法は、斯かる方法に限定されるものではなく、車線の路側帯、中央分離帯、白線等を画像データから抽出して走行車線の左右端の位置データを算出し、検出された障害物の位置データが走行車線の左右端の位置データの内側のデータであるか否かを判断する方法であっても良い。

ＬＳＩ３３が、該障害物が自車両の走行車線上に存在すると判断した場合（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、ＬＳＩ３３は、所定のサンプリング間隔で、例えば３０ｍｓｅｃ間隔で記憶してある障害物の位置データを、所定の期間過去に遡って位置データを読み出す(ステップＳ４０７）。具体的には、１サンプリング時間前の時刻ｔ２、２サンプリング時間前の時刻ｔ３、・・・、（ｎ−１）サンプリング時間前の時刻ｔｎ（ｎは自然数）での位置データＰ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎ（ｎは自然数）を読み出す。ＬＳＩ３３は、読み出した位置データＰ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ（ｎは自然数）を直線近似することにより自車両に対する相対移動ベクトルを算出する（ステップＳ４０８）。なお、ｎは任意であり、実用上は安全の観点から３乃至５の範囲内である。

ＬＳＩ３３は、算出した障害物の相対移動ベクトル、障害物の接近速度、速度センサ７から受け付けた車両の速度、ヨーセンサ８から受け付けたヨーイング角度に基づいて、車両と障害物とが衝突するか否かを判断する(ステップＳ４０９)。

ＬＳＩ３３が、車両と障害物とが衝突しないと判断した場合(ステップＳ４０９：ＮＯ)、ＬＳＩ３３はステップＳ４０１へ戻って、次のサンプリング時間での位置データを取得し、上述した処理を繰り返す。ＬＳＩ３３が、車両と障害物とが衝突すると判断した場合(ステップＳ４０９：ＹＥＳ)、ＬＳＩ３３は、通信インタフェース部３１を介して運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する様々な手段を起動させる起動信号を、車載ＬＡＮケーブル６を介して送出する(ステップＳ４１０)。運転者へ障害物との衝突の危険性が高い旨を報知することにより、運転者に対して衝突回避動作を促すことが可能となる。

ＬＳＩ３３が、該障害物が自車両の走行車線上に存在しないと判断した場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、ＬＳＩ３３は、周囲の環境に関する情報を各種のセンサから受け付け（ステップＳ４１１）、所定の条件を具備しているか否かを判断する（ステップＳ４１２）。本実施の形態１では、障害物と同様の方法で、ＬＳＩ３３が、隣接する対向車線を走行している他の車両の相対移動速度を算出し、速度センサ７で検出した自車両の速度に基づいて、対向車線を走行している他の車両の絶対速度を算出する。ＬＳＩ３３は、対向車線を走行している他の車両の絶対速度の平均値が所定の速度より小さいか否かを判断し、ＬＳＩ３３が、他の車両の絶対速度の平均値が所定の速度より小さいと判断した場合には、所定の条件を具備しているものと判断する。

図５は、対向車線を走行している車両の状態と、障害物として検出された歩行者との関係を示す模式図である。図５（ａ）に示すように、走行車線上に歩行者５１、５２が位置していないと判定された場合には、従来の衝突判定システムでは衝突の可能性がないものと判断していた。しかし、図５（ｂ）に示すように、対向車線を走行する車両５３、５３、・・・が存在する場合には、歩行者５２が走行車線を超えて自車両の走行車線へ進入してくる可能性はほとんど無い。しかし、対向車線を走行する車両５３、５３、・・・の速度が極度に遅い場合、あるいは渋滞している場合、検出された歩行者のうち歩行者５２は、対向車線の車両５３、５３、・・・間を縫って走行車線に飛び出す可能性がある。

このようにＬＳＩ３３が、所定の条件を具備していると判断した場合（ステップＳ４１２：ＹＥＳ）、ＬＳＩ３３は、障害物が自車両の走行車線上に存在しない場合であっても衝突の可能性が高いものと判断し、通信インタフェース部３１を介して運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する様々な手段を起動させる起動信号を、車載ＬＡＮケーブル６を介して送出する(ステップＳ４１０)。運転者へ障害物との衝突の危険性が高い旨を報知することにより、運転者に対して衝突回避動作を促すことが可能となる。

なお、周囲の環境に関する情報は、対向車線を走行している他の車両の絶対速度の平均値に限定されるものではなく、例えば車両に通信装置（図示せず）を備え、ＶＩＣＳ等の渋滞情報であっても良い。この場合、対向車線が渋滞していると判断した場合、歩行者が対向車線のさらに外側にて検出されたときであっても、歩行者が渋滞中の車両の間を縫って走行車線に飛び出してくる可能性が高いものと判断し、運転者へ歩行者との衝突の危険性が高い旨を報知する。

また、運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する手段は、例えば表示装置４に対する警告表示を指示する指示信号の送出であり、警報装置５に対する鳴動を指示する鳴動指示信号の送出である。

ＬＳＩ３３が、所定の条件を具備していないと判断した場合（ステップＳ４１２：ＮＯ）、ＬＳＩ３３は、ＬＳＩ３３はステップＳ４０１へ戻って、次のサンプリング時間での位置データを取得し、上述した処理を繰り返す。

以上のように本実施の形態１によれば、走行車線の前方に障害物が存在しない場合であっても、周囲の環境が所定の条件を具備する場合には障害物との衝突の可能性が高いものと判定し、運転者にその旨を警告することができ、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

より具体的には、対向車線のさらに外側で歩行者の存在が検出された場合であっても、歩行者が低速で走行している車両、又は渋滞している車両の合間を縫って自車両の走行車線へ飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

なお所定の条件を具備していた場合、即座に障害物が自車両の走行車線上に存在しない場合であっても衝突の可能性が高いものと判断する方法に限定されるものではない。例えば具備すべき条件に応じて衝突確率を算出する衝突確率テーブルをＲＡＭ３３１に記憶しておき、一又は複数の所定の条件を具備している場合に、それぞれテーブルから抽出した確率値を累計して、累計した確率値が所定値を超えた場合に衝突の可能性が高いものと判断する方法であっても良い。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの構成を示す模式図である。本実施の形態２では、夜間走行中に遠赤外撮像装置であるビデオカメラにより撮像された画像に基づいて車両の周辺、例えば前方に障害物、例えば歩行者、自転車等が存在するか否かを判断し、障害物の自車両に対する相対移動ベクトルに応じて衝突の可能性を判定する場合を例として説明する。なお、遠赤外撮像装置は、波長が７〜１４マイクロメートルの赤外光を用いた撮像装置である。また、遠赤外撮像装置に限定されるものではなく、近赤外撮像装置であっても良いし、可視光撮像装置であっても良い。

図６に示すように、本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの構成は、実施の形態１とほぼ同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態２では、車両の速度を検出する速度センサ７、車両のヨーイング角度を検出するヨーセンサ８に加えて、外部の通信装置から発信された自車両の位置情報、該位置情報に基づいた直近前方の信号機の点灯状態に関する情報を受信する通信装置９とも車載ＬＡＮケーブル６を介して接続されており、それぞれ車両の走行速度、ヨーイング角度の検出値、受信した直近前方の信号機の点灯状態に関する情報が判定装置３へ入力される点で実施の形態１と相違している。

以下、本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの判定装置３のＬＳＩ３３での詳細な処理について以下に説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの判定装置３のＬＳＩ３３の検出した障害物が走行車線上にない場合の衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。

ＬＳＩ３３が、該障害物が自車両の走行車線上に存在しないと判断した場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、ＬＳＩ３３は、通信装置９から受信した直近前方の信号機の点灯情報を取得する（ステップＳ７０１）。ＬＳＩ３３は、受信した直近前方の信号機の点灯情報に基づいて、直近前方の信号機が点滅状態であるか否かを判断する（ステップＳ７０２）。すなわち、信号機が点滅状態である場合には、車線上に位置していない歩行者が車線上へ進入してくる可能性が高いものと判断することができる。

ＬＳＩ３３が、直近前方の信号機が点滅状態ではないと判断した場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）、ＬＳＩ３３はステップＳ４０１へ戻って、次のサンプリング時間での位置データを取得し、上述した処理を繰り返す。

ＬＳＩ３３が、直近前方の信号機が点滅状態であると判断した場合（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、ＬＳＩ３３は、自車両の走行車線上に存在しない歩行者が走行車線へ進入してくる可能性が高いものと判断し、通信インタフェース部３１を介して運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する様々な手段を起動させる起動信号を、車載ＬＡＮケーブル６を介して送出する(ステップＳ７０３)。運転者へ障害物との衝突の危険性が高い旨を報知することにより、運転者に対して衝突回避動作を促すことが可能となる。

なお、直近前方の信号機が点滅状態であるか否かの判断は、上述のように外部から受信した信号機の点灯状態に関する情報に基づいて判断する方法に限定されるものではない。例えば赤外光ビデオカメラ１、２で撮像された画像データから信号機を抽出して、点滅状態であるか否かを検出する方法であっても良い。

また、運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する手段は、例えば表示装置４に対する警告表示を指示する指示信号の送出であり、警報装置５に対する鳴動を指示する鳴動指示信号の送出である。

以上のように本実施の形態２によれば、前方直近の信号機が点滅状態である場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３に係る衝突判定システムについて説明する。本発明の実施の形態３に係る衝突判定システムの構成は、実施の形態２と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態３では、夜間走行中に遠赤外撮像装置であるビデオカメラにより撮像された画像に基づいて車両の周辺、例えば前方に障害物、例えば歩行者、自転車等が存在するか否かを判断し、障害物の自車両に対する相対移動ベクトルに応じて衝突の可能性を判定する場合を例として説明する。なお、遠赤外撮像装置は、波長が７〜１４マイクロメートルの赤外光を用いた撮像装置である。また、遠赤外撮像装置に限定されるものではなく、近赤外撮像装置であっても良いし、可視光撮像装置であっても良い。

本実施の形態３では、実施の形態２と同様、車両の速度を検出する速度センサ７、車両のヨーイング角度を検出するヨーセンサ８に加えて、外部の通信装置から発信された自車両の位置情報、該位置情報に基づいた直近前方の横断歩道の存在に関する情報を受信する通信装置９とも車載ＬＡＮケーブル６を介して接続されており、それぞれ車両の走行速度、ヨーイング角度の検出値、受信した直近前方の横断歩道の存在に関する情報が判定装置３へ入力される点で実施の形態１と相違している。

以下、本発明の実施の形態３に係る衝突判定システムの判定装置３のＬＳＩ３３での詳細な処理について以下に説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係る衝突判定システムの判定装置３のＬＳＩ３３の検出した障害物が走行車線上にない場合の衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。

ＬＳＩ３３が、該障害物が自車両の走行車線上に存在しないと判断した場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、ＬＳＩ３３は、通信装置９から受信した直近前方の横断歩道の存在に関する情報を取得する（ステップＳ８０１）。ＬＳＩ３３は、受信した直近前方の横断歩道の存在に関する情報に基づいて、直近前方に横断歩道が存在するか否かを判断する（ステップＳ８０２）。すなわち、前方に横断歩道が存在する場合には、車線上に位置していない歩行者が横断歩道を渡るべく、自車両の車線上へ進入してくる可能性が高いものと判断することができる。

ＬＳＩ３３が、直近前方に横断歩道が存在しないと判断した場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）、ＬＳＩ３３はステップＳ４０１へ戻って、次のサンプリング時間での位置データを取得し、上述した処理を繰り返す。

ＬＳＩ３３が、直近前方に横断歩道が存在すると判断した場合（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、ＬＳＩ３３は、自車両の走行車線上に存在しない歩行者が走行車線へ進入してくる可能性が高いものと判断し、通信インタフェース部３１を介して運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する様々な手段を起動させる起動信号を、車載ＬＡＮケーブル６を介して送出する(ステップＳ８０３)。運転者へ障害物との衝突の危険性が高い旨を報知することにより、運転者に対して衝突回避動作を促すことが可能となる。

なお、直近前方に横断歩道が存在するか否かの判断は、上述のように外部から受信した横断歩道の存在に関する情報に基づいて判断する方法に限定されるものではない。例えば赤外光ビデオカメラ１、２が近赤外撮像装置である場合又は可視光撮像装置である場合、撮像された画像データから横断歩道を抽出して、前方に横断歩道が存在するか否かを判断することができる。

また、運転者に対して衝突の可能性が高い旨を報知する手段は、例えば表示装置４に対する警告表示を指示する指示信号の送出であり、警報装置５に対する鳴動を指示する鳴動指示信号の送出である。

以上のように本実施の形態３によれば、前方直近に横断歩道が存在する場合には、自車両の走行車線の外側で検出された障害物、例えば歩行者が、突然飛び出す可能性があることを事前に検知することができ、運転者にその旨を警告して、早期に危機回避行動を起こさせることにより、障害物との衝突を確実に回避することが可能となる。

なお、上述した実施の形態１乃至３では、判定装置３のＬＳＩ３３が上述した制御を行っているが、別個に制御装置を設けても良いし、他の機器の制御装置が兼用しても良い。

本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの赤外光ビデオカメラの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る衝突判定システムの判定装置のＬＳＩの衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。 対向車線を走行している車両の状態と、障害物として検出された歩行者との関係を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る衝突判定システムの判定装置のＬＳＩの検出した障害物が走行車線上にない場合の衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る衝突判定システムの判定装置のＬＳＩの検出した障害物が走行車線上にない場合の衝突判定処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ 赤外光ビデオカメラ
３ 判定装置
４ 表示装置
５ 警報装置
７ 速度センサ
８ ヨーセンサ
９ 通信装置
３１ 通信インタフェース部
３２ 画像メモリ
３３ ＬＳＩ
３３１ ＲＡＭ

Claims (8)

1. 車両の周辺を撮像する撮像装置と、
   該撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出する障害物検出手段、及び
   該障害物検出手段で障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出する相対位置検出手段を有し、
   検出した障害物との衝突の可能性を判定する判定装置と
   を備える衝突判定システムにおいて、
   周囲環境を検出する周囲環境検出手段を有し、
   前記判定装置は、
   前記周囲環境検出手段で検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段と、
   前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段と、
   検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段と
   を備え、
   前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正するようにしてあることを特徴とする衝突判定システム。
2. 前記周囲環境検出手段は、
   対向車線を走行する他の車両の絶対速度を検出する手段であり、
   前記所定の条件は、
   対向車線を走行する他の車両の絶対速度が所定速度より小さいことである請求項１記載の衝突判定システム。
3. 前記周囲環境検出手段は、
   対向車線が渋滞しているか否かを検出する手段であり、
   前記所定の条件は、
   対向車線が渋滞していると判定されることである請求項１記載の衝突判定システム。
4. 前記周囲環境検出手段は、
   前方直近の信号機の点灯状況を検出する手段であり、
   前記所定の条件は、
   前方直近の信号機が点滅状態となっていることである請求項１記載の衝突判定システム。
5. 前記周囲環境検出手段は、
   前方に横断歩道が存在するか否かを検出する手段であり、
   前記所定の条件は、
   前方に横断歩道が存在することである請求項１記載の衝突判定システム。
6. 車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、障害物との衝突の可能性を判定する衝突判定方法において、
   周囲環境を検出し、
   検出された周囲環境が所定の条件を具備しているか否かを判断し、
   前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出し、
   検出された障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断し、
   周囲環境が所定の条件を具備していると判断した場合であり、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正することを特徴とする衝突判定方法。
7. 車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、検出した障害物との衝突の可能性を判定するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
   前記コンピュータを、
   外部で検出された周囲環境を取得する手段、
   取得した周囲条件が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段、
   前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段、
   検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段、及び
   前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正する手段
   として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
8. 車両の周辺を撮像する撮像装置で撮像した画像データを取得して画像中の障害物の存在を検出し、障害物を検出した場合、前記撮像装置により取得した画像データから前記障害物の当該車両に対する相対位置データを時系列的に検出し、検出した障害物との衝突の可能性を判定する判定装置において、
   外部で検出された周囲環境を取得する手段と、
   取得した周囲条件が所定の条件を具備しているか否かを判断する周囲環境判断手段と、
   前記撮像装置で撮像した画像データに基づいて、走行車線の左右端の位置データを算出する道路端位置算出手段と、
   検出した障害物が走行車線の左右端の内側に位置するか否かを判断する障害物位置判断手段と
   を備え、
   前記周囲環境判断手段で、所定の条件を具備していると判断した場合であり、前記障害物位置判断手段で、障害物が走行車線の左右端の内側に位置しないと判断したとき、検出された障害物との衝突の可能性の判定結果を補正するようにしてあることを特徴とする判定装置。

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