JP2013171390A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバが障害物を視認しやすい状況にあるか否かを精度良く判断し、ドライバが障害物を視認しやすい状況では警告を行わないようにしてドライバが警告を煩わしく感じないようにし、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができ、快適性と安全性を両立することができる運転支援装置の提供。
【解決手段】レーダセンサと、可視光カメラと、レーダセンサおよび可視光カメラの各出力に基づいて、対象物存在領域を設定する存在領域設定手段と、対象物存在領域の近傍に比較領域を設定する比較領域設定手段と、対象物存在領域内の輝度と比較領域内の輝度とを比較する比較手段と、対象物の存在をドライバに認識させる警告を行う警告手段とを備え、比較手段による比較の結果、輝度の一致の度合いがドライバにとって対象物を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値未満である場合、警告手段は警告を行わない。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置に関し、より詳しくは、ドライバが障害物を視認しやすい状況にあるか否かを精度良く判断し、ドライバが障害物を視認しやすい状況では警告を行わないようにしてドライバが警告を煩わしく感じないようにし、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができ、快適性と安全性を両立することができる運転支援装置に関する。

近年、車両走行時における安全性を向上させるべく、ドライバに障害物の存在を報知する機能（以下、警報機能と称する）等を備えた運転支援装置が開発されている。このような運転支援装置では、例えば、自車両の周辺に存在する歩行者や他車両等の障害物をレーダ装置等で検出し、検出した対象物と自車両との距離に応じて、警報の出力などが行われる。

この運転支援装置によれば、自車両が障害物に衝突する可能性が高まるとドライバに対して警報が出力されるので安全性が高められる。しかしながら、ドライバが障害物を視認している場合にまで警報を出力すると、ドライバはその警報を煩わしいと感じることがある。ドライバが警報を煩わしいと感じる頻度が高いと、ドライバが警報機能をオフ状態に設定してしまうことがあった。ドライバが警報機能をオフ状態に設定してしまうと、ドライバが障害物を視認しにくい状況下でドライバが障害物を視認していないシーン（例えば、夜間、前照灯の照射領域から外れた位置に歩行者がいる場合）において、自車両が障害物に衝突する危険性が高まっても警報されないという問題があった。

特許文献１には、車両前方をカメラで撮像して可視光画像と近赤外光画像とを取得し、取得した可視光画像と近赤外線画像とを比較することによって、近赤外光画像から認識した歩行者を可視光画像から認識できるかどうかを判断し、可視光画像から認識できない場合には表示器に歩行者を強調表示し、可視光画像から認識できる場合には歩行者を強調表示しないようにした車両用表示装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１の技術には以下の課題が存在した。
すなわち、特許文献１の技術では、可視光画像と近赤外光画像の双方を画像処理しなければならないため、処理量がかなり多くなり、画像処理にかなりの時間を要する。よって、歩行者が現れてから強調表示が行われるまでにかなりの時間を要し、強調表示が行われるべきシーンで強調表示のタイミングが遅くなり、結果的に、ドライバが障害物に気付くのが遅くなって自車両が歩行者と衝突する危険性が高まるという問題があった。

また、特許文献１の技術では、歩行者の特徴から予め設定された歩行者パターンと可視光画像とを照合（パターンマッチング）することにより、可視光画像から歩行者画像を抽出している。しかしながら、歩行者パターンと可視光画像との一致の度合いが低くても、ドライバは歩行者を視認しやすい場合がある。例えば、夜間、自車両の前照灯が歩行者を照らしているときに、その歩行者が姿勢をかがめていたり、或いは傘をさしていると、パターンマッチングの一致の度合いは低くても、ドライバはその歩行者を視認しやすい。また、歩行者パターンと可視光画像との一致の度合いが高くても、ドライバは歩行者を視認しにくい場合がある。例えば、カメラの感度がドライバの目の感度よりも高い場合には、夜間、月明かりに照らされた歩行者をカメラは認識できていても、ドライバはその歩行者を視認しにくいことがある。従って、パターンマッチングのみで、ドライバが歩行者を視認しやすい状況にあるか否かを判断するのは好ましくなかった。

特開２０１１−８７００６号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、ドライバが障害物を視認しやすい状況にあるか否かを精度良く判断し、ドライバが障害物を視認しやすい状況では警告を行わないようにしてドライバが警告を煩わしく感じないようにし、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができ、快適性と安全性を両立することができる運転支援装置の提供を目的とする。

第１の発明は、
ドライバの運転を支援する運転支援装置であって、
自車両周辺に電磁波または超音波を送信し、当該電磁波または超音波の反射波を解析して自車両周辺の対象物を検出するセンサと、
自車両周辺を可視光で撮像する撮像手段と、
上記センサおよび上記撮像手段の各出力に基づいて、対象物存在領域を設定する存在領域設定手段と、
上記対象物存在領域の近傍に比較領域を設定する比較領域設定手段と、
上記対象物存在領域内の輝度と上記比較領域内の輝度とを比較する比較手段と、
上記対象物の存在をドライバに認識させる警告を行う警告手段とを備え、
上記比較手段による比較の結果、輝度の一致の度合いがドライバにとって対象物を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値未満である場合には、上記警告手段は警告を行わないことを特徴とする、運転支援装置である。

第１の発明における「センサ」は、例えば、レーザレーダ、ミリ波レーダ等の各種レーダセンサ、超音波センサである。また、「撮像手段」は、可視光で撮像する可視光カメラである。また、「対象物」は、例えば、歩行者、他車両、路上落下物等の障害物、ガードレール等の路側物である。

第１の発明によれば、対象物存在領域の近傍に比較領域を設定し、対象物存在領域内の輝度と比較領域内の輝度とを比較し、比較の結果、輝度の一致の度合いがドライバにとって対象物を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値未満である（すなわち、輝度の一致の度合いが低いため、ドライバが対象物を視認しやすい）場合には、警告を行わない。対象物存在領域内の輝度と比較領域内の輝度の一致の度合いが基準値未満であることは、ドライバが対象物を視認しやすい状況（例えば、夜間に街灯や自車両の前照灯で対象物が明るく照らされているなど）であることを意味する。輝度の一致の度合いが基準値未満である（輝度の一致の度合いが低い）場合には、ドライバが対象物存在領域と比較領域（対象物近傍の背景領域）とを識別しやすいと考えられるからである。このような状況では、ドライバは対象物を視認している可能性が高いので、警告を行う必要性に乏しく、警告を行えばドライバはその警告を煩わしく感じる可能性がある。本発明では、ドライバが対象物を視認しやすい状況では警告を行わないので、ドライバは警告を煩わしく感じず、快適に運転することができる。また、本発明では輝度（明るさ）を比較するので、パターンマッチングする場合と比べて、対象物がどのような姿勢であるかに拘わらず、ドライバが対象物を視認しやすいか否かを正しく判断することができる。

一方、対象物存在領域内の輝度と比較領域内の輝度の一致の度合いが基準値以上であることは、ドライバが対象物を視認しにくい状況（例えば、夜間に街灯や自車両の前照灯が照らす領域が対象物からずれているなど）であることを意味する。輝度の一致の度合いが基準値以上である場合には、ドライバが対象物存在領域と比較領域とを識別しにくいと考えられるからである。このような状況では、ドライバは対象物を視認できない可能性が高いので、警告を行う必要性が高い。本発明では、ドライバが対象物を視認しにくい状況では警告を行うので、ドライバに適切に警告を行うことができる。

また、本発明では、レーダセンサまたは超音波センサを用いて対象物を検出するので、カメラのみで対象物を検出する場合に比べて、ＣＰＵの演算処理量を軽減することができる。よって、速やかに対象物を検出し、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができる。なお、本発明では、警告以外の運転支援（例えば、車間距離制御やステアリング制御）は、ドライバが対象物を見やすいか否かに拘わらず行うことが可能である。

第２の発明は、第１の発明において、
上記比較手段は、上記対象物存在領域内の輝度と上記比較領域内の輝度とを統計的に比較することを特徴とする。

第２の発明によれば、輝度の分布の特徴量を各領域毎に算出し、算出した特徴量同士を比較して、対象物存在領域と比較領域の輝度の違いを的確に把握することができる。これにより、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第３の発明は、第２の発明において、
上記比較手段は、上記対象物存在領域内の輝度と上記比較領域内の輝度とを、各々の平均値で比較することを特徴とする。

第３の発明によれば、輝度の平均値を各領域毎に算出し、算出した平均値同士を比較して、対象物存在領域と比較領域の輝度の違いを的確に把握することができる。これにより、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第４の発明は、第２の発明において、
上記比較手段は、上記対象物存在領域内の輝度と上記比較領域内の輝度とを、各々の平均値に加え、さらに各々の分散値、最大値、最小値、中央値、四分位点、最頻値の少なくともいずれか一つで比較することを特徴とする。

第４の発明によれば、輝度の平均値に加え、さらに輝度の分散値、最大値、最小値、中央値、四分位点、最頻値の少なくともいずれか一つを各領域毎に算出し、算出した値同士を各領域間で比較して、対象物存在領域と比較領域の輝度の違いを的確に把握することができる。これにより、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第５の発明は、第１の発明において、
上記対象物存在領域は、対象物を近接包囲する枠で囲まれた領域であることを特徴とする。

第５の発明によれば、対象物存在領域は、対象物を近接包囲する枠で囲まれた領域であるので、対象物とほぼ同じ領域を対象物存在領域とし、当該領域内の輝度を算出することができる。よって、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第６の発明は、第１の発明において、
上記比較領域設定手段は、上記対象物存在領域に隣接する領域または上記対象物存在領域を含む領域を上記比較領域として設定することを特徴とする。

第６の発明によれば、対象物存在領域に隣接する領域または対象物存在領域を含む領域を比較領域として設定するので、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第７の発明は、第６の発明において、
上記隣接する領域は、上記対象物存在領域を包囲する環状の領域であることを特徴とする。

第７の発明によれば、対象物存在領域に隣接する領域は、当該対象物存在領域を包囲する環状の領域であるので、ドライバが対象物を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

第８の発明は、第１の発明において、
上記運転支援装置は、さらに、
上記センサにより対象物が検出された場合、上記撮像手段の撮像領域内に対象物存在候補領域を設定する存在候補領域設定手段と、
上記対象物存在候補領域内で、上記撮像画像と予め定められた対象物テンプレートとのパターンマッチングを行うパターンマッチング手段とを備え、
上記存在領域設定手段は、上記パターンマッチングの結果に基づいて、上記対象物存在候補領域の中で、上記対象物を近接包囲する領域または上記対象物の領域を上記対象物存在領域として設定することを特徴とする。

第８の発明によれば、パターンマッチングによって対象物存在領域の大きさや形状を設定することができる。

本発明によれば、ドライバが障害物を視認しやすい状況にあるか否かを精度良く判断することができる。また、ドライバが障害物を視認しやすい状況では警告を行わないのでドライバが警告を煩わしく感じずに高い快適性が得られ、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができ高い安全性が得られる。

本発明の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図 前照灯がハイビームのときに撮像領域内に対象物存在候補領域および対象物存在領域を設定した状態を示す図 前照灯がロービームのときに撮像領域内に対象物存在候補領域および対象物存在領域を設定した状態を示す図 前照灯がハイビームのときに撮像領域内に対象物存在領域および比較領域を設定した状態を示す図 前照灯がロービームのときに撮像領域内に対象物存在領域および比較領域を設定した状態を示す図 本実施形態に係る運転支援装置の動作の一例を示すフローチャート

（実施形態）
本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。図２は、前照灯がハイビームのときに撮像領域内に対象物存在候補領域および対象物存在領域を設定した状態を示す図である。図３は、前照灯がロービームのときに撮像領域内に対象物存在候補領域および対象物存在領域を設定した状態を示す図である。図４は、前照灯がハイビームのときに撮像領域内に対象物存在領域および比較領域を設定した状態を示す図である。図５は、前照灯がロービームのときに撮像領域内に対象物存在領域および比較領域を設定した状態を示す図である。

本実施形態に係る運転支援装置１は、ドライバの運転を支援する装置である。運転支援には、例えば、障害物が自車両前方に検出されたときに、障害物の存在を報知する機能（警告機能）、障害物を自動的に回避する機能等がある。本実施形態は、警告することによって運転の快適性を阻害する可能性のあるシーンでは、警告機能を働かせないことに主な特徴がある。

図１に示されるように、運転支援装置１は、レーダセンサ２と、撮像手段３と、存在候補領域設定手段４と、パターンマッチング手段５と、存在領域設定手段１８と、比較領域設定手段１９と、比較手段２０と、車間距離制御手段１７と、警告手段６とを備えている。存在候補領域設定手段４と、パターンマッチング手段５と、存在領域設定手段１８と、比較領域設定手段１９と、比較手段２０と、車間距離制御手段１７は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７が有する機能部として構成されている。ＥＣＵ７には、レーダセンサ２、撮像手段３、および警告手段６が電気的に接続されている。

ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータと、演算に必要な各種データおよび制御プログラムを格納したメモリ等から構成されており、当該マイクロコンピュータに制御プログラムを実行させることにより、上記した存在候補領域設定手段４、パターンマッチング手段５、存在領域設定手段１８、比較領域設定手段１９、比較手段２０、および車間距離制御手段１７を機能させる。警告手段６は、ドライバに警告を行うことで、ドライバに適切な運転を促す運転支援を行う。車間距離制御手段１７は、ドライバの意思に拘わらず自動的に先行車両との車間距離を調節する運転支援を行う。

レーダセンサ２は、自車両周辺に電磁波（レーダ波）を送信し、当該電磁波の反射波を解析して自車両周辺の対象物９（図２，３参照）を検出する。レーダセンサ２の種類は特に限定されるものではないが、例えば、レーザレーダ、ミリ波レーダ等の各種レーダセンサを採用することができる。なお、レーダセンサ２としては、スキャン型のレーザレーダであることが好ましい。スキャン型のレーザレーダを採用した場合、自車両と対象物９間の距離と、自車両に対する対象物の横位置とを高い精度で速やかに検出することができる。

本実施形態における対象物９は、特に限定されるものではないが、例えば、歩行者、他車両、路上落下物等の障害物、ガードレール等の路側物である。図示例では、対象物９は歩行者とされている。

撮像手段３は、自車両周辺を可視光で撮像して撮像画像を取得する。撮像手段３は、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ等のデジタルカメラであり、自車両前方を撮像する。撮像手段３が可視光で撮像する理由は、ドライバの目で見える波長の光で撮像するためである。従って、撮像手段３は、ドライバの目で見えない波長の光（不可視光）では撮像しない。図２，３に示される例では、撮像手段３は、自車両前方を撮像する。符号１１は、道路の白線を示している。

存在領域候補設定手段４は、レーダセンサ２により対象物９が検出された場合、図２、３に示されるように、撮像手段３の撮像領域８内に対象物９を含む対象物存在候補領域１０を設定する。対象物存在候補領域１０の位置は、レーダセンサ２により対象物９が検出されたときの、対象物９と自車両との距離および自車両に対する対象物９の横位置に応じて設定される。対象物存在候補領域１０の大きさは、レーダセンサ２により対象物９が検出されたときの、対象物９と自車両との距離および対象物９の大きさに応じて設定される。

具体的には、自車両と対象物９との距離が大きい程、対象物存在候補領域１０は、撮像領域８の中で上側に位置する。また、自車両から対象物９を見たときの横方向への角度（自車両前方向に対して右側または左側へなす角度）が大きい程、対象物存在候補領域１０は、撮像領域８の中で横側（右側または左側）に位置する。また、自車両と対象物９との距離が大きい程、対象物存在候補領域１０は小さく設定される。また、対象物９の実際の大きさが大きい程、対象物存在候補領域１０は大きく設定される。対象物存在候補領域１０の形状は特に限定されるものではないが、例えば長方形とすることができる。また、対象物存在候補領域１０の大きさは、対象物９の画像よりも大きく設定される。

パターンマッチング手段５は、撮像手段３で取得された撮像画像と予め定められた対象物テンプレートとのパターンマッチングを行う。対象物テンプレートは、対象物９の典型的な形状パターンであって、図示しないメモリに格納されている。パターンマッチングを行うと、撮像画像と対象物テンプレートとの一致の度合いＤ１が算出される。パターンマッチング手段５は、算出された一致の度合いＤ１と、予め設定された基準値Ｋ１とを比較する。当該基準値Ｋ１は、ドライバにとって対象物９を視認しやすいか否かの判断の目安となる値であり、メモリに格納されている。一致の度合いＤ１が基準値Ｋ以上（Ｄ１≧Ｋ１）であることは、ドライバが対象物９を視認しやすいことを意味する。一方、一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１未満（Ｄ１＜Ｋ１）であることは、ドライバが対象物９を視認しにくいことを意味する。なお、パターンマッチングによって判定される対象物９の視認のしやすさは、本明細書の背景技術の欄で説明したように、ドライバによる実際の視認のしやすさとは必ずしも一致しない。

パターンマッチング手段５は、一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１以上（Ｄ１≧Ｋ１）である場合には、対象物存在候補領域１０内で、対象物９の領域（対象物９の輪郭で決定される領域）を確定する。一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１以上（Ｄ１≧Ｋ１）であるシーンとしては、例えば、図２に示されるように、夜間、自車両の前照灯がハイビームのときに撮像領域８内に対象物存在候補領域１０を設定した状態が考えられる。図２に示すシーンでは、ハイビームで明るく照らされた領域１５内に対象物９および対象物存在候補領域１０が位置している。符号１４，１６は、ハイビームで照らされていない暗い領域を示している。対象物９は明るく照らされているので、対象物存在候補領域１０内でパターンマッチングを行うと、対象物９の画像と対象物テンプレートとの一致の度合いＤ１が高い（Ｄ１≧Ｋ１）。よって、対象物存在候補領域１０内で、対象物９の領域を確定することができる。

一方、パターンマッチング手段５は、一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１未満（Ｄ１＜Ｋ１）である場合には、対象物存在候補領域１０内で、対象物９の領域を確定することができない。よって、この場合、パターンマッチング手段５は、警告手段６が対象物の存在を報知する警告を行うように警告手段６に指示する。パターンマッチングでは認識できない何らかの対象物が存在すると考えられるので、安全側に対処するためである。一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１未満（Ｄ１＜Ｋ１）であるシーンとしては、例えば、図３に示されるように、夜間、自車両の前照灯がロービームのときに撮像領域８内に対象物存在候補領域１０を設定した状態が考えられる。図３に示すシーンでは、ロービームで照らされた領域１２内ではなく、ロービームで照らされた領域１２から外れた暗い領域１３内に対象物９および対象物存在候補領域１０が位置している。対象物９周辺は暗いので、対象物存在候補領域１０内でパターンマッチングを行うと、対象物９の画像と対象物テンプレートとの一致の度合いＤ１が低い（Ｄ１＜Ｋ１）。なお、図３においては、便宜上、パターンマッチングで認識できない対象物９、または、パターンマッチングで認識はできるがドライバが視認しにくい対象物９を破線で示している。

存在領域設定手段１８は、パターンマッチング手段５によるパターンマッチングの結果に基づいて、対象物存在候補領域１０の中で対象物９が存在する領域を絞り込んだ対象物存在領域２１を設定する（図２，３参照）。具体的には、存在領域設定手段１８は、対象物９を近接包囲する領域または対象物９の領域を、対象物存在領域２１として設定する。対象物９を近接包囲する領域は、例えば、対象物９に外接する領域、或いは、対象物９から少し離れた輪郭を有する領域とされる。また、対象物９の領域は、対象物９そのものの画像領域である。図２，３に示される例では、対象物存在領域２１は対象物９に外接する領域とされている。

比較領域設定手段１９は、対象物存在領域２１の近傍に比較領域２２を設定する（図４，５参照）。具体的には、比較領域設定手段１９は、対象物存在領域２１に隣接する領域または対象物存在領域２１を含む領域を比較領域２２として設定する。前者の場合、比較領域２２は、対象物９近傍の背景に相当する領域であり、後者の場合、比較領域２２は、対象物９近傍の背景に相当する領域および対象物９の領域である。また、対象物存在領域２１に隣接する領域は、対象物存在領域２１を含まずに、対象物存在領域２１の一部または全部に接している領域である。対象物存在領域２１の全部に接している領域は、例えば、対象物存在領域２１を包囲する環状（リング状）の領域である。また、対象物存在領域２１を含む領域は、対象物存在領域２１の全部を含み、対象物存在領域２１より大きい領域である。図４，５に示される例では、比較領域２２は、対象物存在領域２１を含む領域として設定されている。比較領域２２の輪郭形状は特に限定されるものではないが、例えば、長方形とされる。

比較手段２０は、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを比較する。具体的には、比較手段２０は、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを統計的に比較する。より具体的には、比較手段２０は、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを、各々の平均値で比較する。なお、比較手段２０は、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを、各々の平均値に加え、さらに各々の分散値、最大値、最小値、中央値、四分位点、最頻値の少なくともいずれか一つで比較してもよい。

比較手段２０は、例えば、対象物存在領域２１内の輝度の統計値Ｔ１（例えば平均値）と比較領域２２内の輝度の統計値Ｔ２（例えば平均値）の差の絶対値ＡＶ（Ｔ１−Ｔ２）を算出する。次に、比較手段２０は、絶対値ＡＶ（Ｔ１−Ｔ２）の逆数を一致の度合いＤ２として算出する。次に、比較手段２０は、一致の度合いＤ２の大きさと予め定められた基準値Ｋ２の大きさとを比較する。基準値Ｋ２は、ドライバにとって対象物９を視認しにくいか否かの判断の目安となる値であり、メモリに格納されている。一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２未満（Ｄ２＜Ｋ２）であることは、ドライバが対象物９を視認しやすいことを意味する。従って、一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２未満（Ｄ２＜Ｋ２）である場合、比較手段２０は、警告手段６に対し、警告を行わないように指示を出す。一方、一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２以上（Ｄ２≧Ｋ２）であることは、ドライバが対象物９を視認しにくいことを意味する。従って、一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２未満（Ｄ２≧Ｋ２）である場合、比較手段２０は、警告手段６に対し、警告を行うように指示を出す。

本実施形態では、対象物存在領域２１内の輝度と、対象物存在領域２１近傍の比較領域２２内の輝度とを比較するので、パターンマッチングする場合と比べて、対象物９がどのような姿勢であるかに拘わらず、ドライバが対象物９を視認しやすいか否か（換言すれば、ドライバが対象物９を視認しにくいか否か）を正しく判断することができる。比較領域２２は、対象物９近傍の背景に相当する領域、または、対象物９近傍の背景に相当する領域および対象物９の領域である。従って、対象物存在領域２１の輝度と、比較領域２２の輝度の差が小さければ、ドライバは対象物９を背景と識別しにくく、対象物９を視認しにくいと言える。一方、対象物存在領域２１の輝度と、比較領域２２の輝度の差が大きければ、ドライバは対象物９を背景と識別しやすく、対象物９を視認しやすいと言える。

また、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを統計的に比較すれば、輝度の分布の特徴量を各領域２１，２２毎に算出し、算出した特徴量同士を比較して、対象物存在領域２１と比較領域２２の輝度の違いを的確に把握することができる。これにより、ドライバが対象物９を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

また、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度とを、各々の平均値で比較すれば、輝度の平均値を各領域２１，２２毎に算出し、算出した平均値同士を比較して、対象物存在領域２１と比較領域２２の輝度の違いを的確に把握することができる。これにより、ドライバが対象物９を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。さらに各々の分散値、最大値、最小値、中央値、四分位点、最頻値の少なくともいずれか一つで比較すれば、ドライバが対象物９を視認しやすいか否かをより正確に判断することができる。

警告手段６は、対象物９の存在をドライバに認識させる警告を行う。比較手段２０による比較の結果、輝度の一致の度合いＤ２がドライバにとって対象物９を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値Ｋ２未満である場合（Ｄ２＜Ｋ２）、つまり視認しやすい場合には、警告手段６は比較手段２０からの指示を受けて警告を行わない（図４参照）。一方、比較手段２０による比較の結果、輝度の一致の度合いＤ２がドライバにとって対象物９を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値Ｋ２以上である場合（Ｄ２≧Ｋ２）、つまり視認しにくい場合には、警告手段６は比較手段２０からの指示を受けて警告を行う（図５参照）。警告の種類は特に限定されるものではないが、例えば、運転席に設けたスピーカから警告音を出力し、或いは、スピーカから「前方に歩行者がいますので注意して下さい」等のガイダンス音声を出力することができる。また、運転席に設けたディスプレイ装置に撮像手段３の撮像画像を表示し、当該撮像画像に重畳して対象物９を点滅表示し、或いは、当該撮像画像に重畳して対象物９を囲む警告枠を点滅表示することができる。また、運転座席、ハンドル、アクセルペダル等をバイブレーション装置で振動させることができる。

車間距離制御手段１７は、レーダセンサ２が先行車両を検出した場合、先行車両に一定の車間距離をあけて自動的に追従するための制御を行う。車間距離制御手段１７は、レーダセンサ２から取得した先行車両の位置情報に基づき、図示しないブレーキ装置やエンジンを適切に制御する。

次に、図６を参照しつつ、運転支援装置１の動作について説明する。図６は、運転支援装置１の動作を示すフローチャートである。

まず、レーダセンサ２で対象物９の検出動作が行われるとともに、撮像手段３で自車両前方が撮像される（ステップＳ１）。撮像手段３は可視光による撮像を行う。レーダセンサ２による検出動作の結果、対象物９が検出された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、レーダセンサ２による対象物９の検出結果に基づいて、撮像領域８内に撮像対象物存在候補領域１０が設定される（ステップＳ３）。一方、レーダセンサ２による検出動作の結果、対象物９が検出されなかった場合（ステップＳ２でＮＯ）、処理を終了する。

次いで、撮像手段３によって取得された撮像画像と予め定められた対象物テンプレートとのパターンマッチングが、対象物存在候補領域１０内で行われる（ステップＳ４）。パターンマッチングを行うと、撮像画像と対象物テンプレートとの一致の度合いＤが算出される。そして、算出された一致の度合いＤ１と、予め設定された基準値Ｋ１とが比較される。基準値Ｋ１は、ドライバにとって対象物９を視認しやすいか否かの判断の目安となる値である。

ステップＳ４におけるパターンマッチングの結果、一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１未満（Ｄ１＜Ｋ１）である場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。一方、ステップＳ４におけるパターンマッチングの結果、一致の度合いＤ１が基準値Ｋ１以上（Ｄ１≧Ｋ１）である場合には（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ６においては、パターンマッチングの結果に基づいて、対象物存在候補領域１０内に、対象物存在領域２１が設定される。次いで、対象物存在領域２１内の画像情報（輝度情報）が抽出される（ステップＳ７）。次いで、比較領域２２内の画像情報（輝度情報）が抽出される（ステップＳ８）。

次いで、対象物存在領域２１内の輝度と、比較領域２２内の輝度とが比較される（ステップＳ９）。具体的には、例えば、対象物存在領域２１の平均輝度と、比較領域２２の平均輝度とが算出される。そして、それら平均輝度の差分の絶対値の逆数が輝度の一致の度合いＤ２として算出される。そして、一致の度合いＤ２と基準値Ｋ２との大小が比較される。一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２以上である（Ｄ２≧Ｋ２）場合には、ステップＳ１０に移行する。一方、一致の度合いＤ２が基準値Ｋ２未満である（Ｄ２＜Ｋ２）場合には、処理を終了する。

次いで、ステップＳ１０では、警告手段６によって警告が行われる。例えば、運転席に設けたスピーカから「前方に歩行者がいますので注意して下さい」等のガイダンス音声が出力される。以降、ステップＳ１〜Ｓ１０が短時間毎に繰り返される。
以上が、運転支援装置１の主要な動作である。

なお、本実施形態の特徴ではないので、図示はしていないが、レーダセンサ２による検出結果に基づいて、車間距離制御手段１７による車間距離の制御が行われる。車間距離制御の具体的方法については、従来公知の方法を採用することができる。車間距離制御は、パターンマッチングの結果や輝度の比較結果如何に拘わらず、実行される。つまり、ドライバが対象物９を視認しやすい状況であるか否かに拘わらず、車間距離制御が行われる。ドライバが対象物９を視認しやすい状況であるか否かに拘わらず、対象物９が検出されれば警告以外の運転支援は実行されることが、安全性確保の面で好ましいからである。

なお、上記実施形態では、レーダセンサ２を用いたが、これに代えて、超音波センサを用いることも可能である。また、上記実施形態では、対象物存在候補領域１０、対象物存在領域２１、および比較領域２２の輪郭を長方形としたが、これに限定されるものではなく、楕円形状等に適宜変更することも可能である。また、上記実施形態では、自車両前方の対象物をレーダセンサ２で検出し、車両前方を撮像手段３で撮像するようにしたが、自車両後方の対象物をレーダセンサ２で検出し、車両後方を撮像手段３で撮像するようにしてもよい。この場合、自車両が後進（バック）するときに有効な運転支援となる。また、上記実施形態では、車間距離制御手段１７を用いたが、これに代えて、例えば、ステアリング制御手段等を用いることで他の運転支援を行ってもよい。

また、上記実施形態で示した、対象物存在領域２１内の輝度と比較領域２２内の輝度の一致の度合いの算出方法は、あくまで一例であって、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。

本発明は、ドライバが障害物を視認しやすい状況にあるか否かを精度良く判断し、ドライバが障害物を視認しやすい状況では警告を行わないようにしてドライバが警告を煩わしく感じないようにし、ドライバが障害物を視認しにくい状況では速やかに警告を行うことができ、快適性と安全性を両立することができる運転支援装置に等に利用可能である。

１ 運転支援装置
２ レーダセンサ
３ 撮像手段
４ 存在候補領域設定手段
５ パターンマッチング手段
６ 警告手段
７ ＥＣＵ
８ 撮像領域
９ 対象物
１０ 対象物存在候補領域
１１ 白線
１２ 前照灯のロービームで照らされている領域
１３ ロービームで照らされていない領域
１４、１６ 前照灯のハイビームで照らされていない領域
１５ ハイビームで照らされている領域
１７ 車間距離制御手段
１８ 存在領域設定手段
１９ 比較領域設定手段
２０ 比較手段
２１ 対象物存在領域
２２ 比較領域

Claims (8)

1. ドライバの運転を支援する運転支援装置であって、
   自車両周辺に電磁波または超音波を送信し、当該電磁波または超音波の反射波を解析して自車両周辺の対象物を検出するセンサと、
   自車両周辺を可視光で撮像する撮像手段と、
   前記センサおよび前記撮像手段の各出力に基づいて、対象物存在領域を設定する存在領域設定手段と、
   前記対象物存在領域の近傍に比較領域を設定する比較領域設定手段と、
   前記対象物存在領域内の輝度と前記比較領域内の輝度とを比較する比較手段と、
   前記対象物の存在をドライバに認識させる警告を行う警告手段とを備え、
   前記比較手段による比較の結果、輝度の一致の度合いがドライバにとって対象物を視認しにくいか否かの判断の目安となる基準値未満である場合には、前記警告手段は警告を行わないことを特徴とする、運転支援装置。
2. 前記比較手段は、前記対象物存在領域内の輝度と前記比較領域内の輝度とを統計的に比較することを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記比較手段は、前記対象物存在領域内の輝度と前記比較領域内の輝度とを、各々の平均値で比較することを特徴とする、請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記比較手段は、前記対象物存在領域内の輝度と前記比較領域内の輝度とを、各々の平均値に加え、さらに各々の分散値、最大値、最小値、中央値、四分位点、最頻値の少なくともいずれか一つで比較することを特徴とする、請求項２に記載の運転支援装置。
5. 前記対象物存在領域は、対象物を近接包囲する枠で囲まれた領域であることを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
6. 前記比較領域設定手段は、前記対象物存在領域に隣接する領域または前記対象物存在領域を含む領域を前記比較領域として設定することを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
7. 前記隣接する領域は、前記対象物存在領域を包囲する環状の領域であることを特徴とする、請求項６に記載の運転支援装置。
8. 前記運転支援装置は、さらに、
   前記センサにより対象物が検出された場合、前記撮像手段の撮像領域内に対象物存在候補領域を設定する存在候補領域設定手段と、
   前記対象物存在候補領域内で、前記撮像画像と予め定められた対象物テンプレートとのパターンマッチングを行うパターンマッチング手段とを備え、
   前記存在領域設定手段は、前記パターンマッチングの結果に基づいて、前記対象物存在候補領域の中で、前記対象物を近接包囲する領域または前記対象物の領域を前記対象物存在領域として設定することを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。

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