JPH03296200A - 相対速度検出装置及び衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両等に用いる相対速度検出装置及び衝突防止
装置に関するものである。

従来の技術 従来の装置のブロック構成図を第１３図に示す。

第１３図において、　１３１は撮像手取　１３２は道路
領域認識手法　１３３は特徴抽出手段、　１３４は車両
判別手段であり、撮像手段１３１から取り込まれた道路
画像を領域分割することにより道路領域認識手段１３２
が画像内の道路領域を認識し　認識された道路領域が先
行車あるいは後続車の存在によって生じたと思われる凹
部を持つ場合にその凹部を底辺とする領域内が特徴抽出
手段１３３によって処理され　その結果を用いて車両判
別手段１３４が車両の存在を判別する。　（特開平１−
２８１６００号公報） 発明が解決しようとする課題 前記のような車両認識装置において（よ　先行車両ある
いは後続車両の存在を検出することはできた力交　そこ
から運転者が車両を運転する際に必要となる車両間の動
的な情報を得ることができなかつ九　本発明は以上のよ
うな課題を解決し　道路画像から自車両と先行車両ある
いは後続車両との相対速度を検出し　動的な情報を運転
者に与えることが可能な車両用相対速度検出装置を提供
することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するた取　車両に装着され　一
定距離前方あるいは後方の道路を一定の周期で撮像する
ビデオカメラと、前記ビデオカメラによって撮像された
道路画像から車線表示ラインを検出する車線表示ライン
検出手段と、前記車線表示ライン検出手段によって検出
された車線表示ラインを用いて車両が走行中の走行レー
ンを検出する走行レーン検出手段と、前記走行レーン検
出手段によって検出された走行レーン内を走行する車両
を前記ビデオカメラから得られた道路画像から検出する
車両検出手段と、自車両から前記車両検出手段によって
検出された車両までの車間距離を検出する車間距離検出
手段と、前記車間距離検出手段によって検出された車間
距離を一時的に記憶する車間距離記憶手段と、前記車間
距離検出手段によって検出された車間距離と前記車間距
離記憶手段によって記憶されている１画面前に検出され
た車間距離の差を用いて、前記車両検出手段によって検
出された車両の自車両に対する相対速度を検出する相対
速度検出手段とからなる相対速度検出装置である。

また本発明は上記の相対速度検出装置に加え相対速度検
出装置により得た先行あるいは後続の車両の相対速度か
ら自車の危険度を判断する危険判断手段と、前記危険判
断手段の通告により自車あるいは後続車の運転者に警告
を与える警告手段とを具備し　相対速度及び車間距離か
ら、前記危険判断手緩が自車両が先行車両あるいは後続
車両に急接近しており衝突の危険性があると判断したと
きに前記警報手段によって運転者に警報を与えることを
特徴とする衝突防止装置である。

作用 以上の如く構成された本発明の相対速度検出装置におい
て（よ　まずビデオカメラで自車の前方あるいは後方の
道路及びそこに存在する車等の風景を画像として取り込
へ　この取り込んだ画像データからエツジ処理等を施す
ことにより道路内の自車の走行する車線表示ラインを検
出し　この検出した車線表示ラインから自車の走行レー
ンを走行レーン検出手段で判断し　その走行レーン内に
おいて画像の水平エツジ成分から車両の存在を車両検出
手段で検出し　走行レーン内の検出された車両の存在す
る位置により車間距離を求めこれを車間距離記憶手段に
記憶する。以上で１ザイクルの動作は終わりである力丈
　この一連の動作を一定の周期で繰り返し行しく　車間
距離検出手段によって検出された車間距離と車間距離記
憶手段によって記憶されている１画面前に検出された車
間距離の差を用いて、自車に対する先行車両　あるいは
後続車両の相対速度を求めることができる。

また　本願発明は上記した相対速度検出に加え検出され
た先行車両の相対速度及び車間距離から、自車両が先行
車両あるいは後続車両に接近しており、衝突の危険性が
あれ（ｆ、　　その旨を警報手段に伝え　警報手段が自
車あるいは後続車の運転者ζへ光や音等の警報を与え、
衝突を未然に防ぐ。

実施例 以下に本発明の相対速度検出装置の実施例を図面を参照
しながら説明する。第１図は　本発明第１の実施例にお
ける相対速度検出装置のブロック構成図である。図にお
いて１１はビデオカメラであり、車両の所定距離前方あ
るいは後方の道路画像を撮像する。　１２は車線表示ラ
イン検出手段であり、画像処理の手法を用いて道路画像
内の車線表示ラインを検出する。　１３は走行レーン検
出手段であり、検出された車線表示ラインから車両が走
行中のレーンを検出する。　１４は車両検出手段であり
、検出された走行レーン内の水平エツジ成分を取り出す
ことによって車両の検出を行なう。

１５は車間距離検出手段であり、車両検出手段１４によ
って検出された水平エツジ成分の画像下端からの距離を
用いて検出された車両までの車間距離を検出する。　１
６は車間距離記憶手段であり、検出された車両までの車
間距離を一時的に記憶する。　１７は相対速度検出手段
であり、車両の自車両に対する相対速度を検出する。

次に以上のように構成された本実施例の相対速度検出装
置における動作を、第２図に示す制御の流れ図にしたが
って説明する。まずステップ２１においてビデオカメラ
１１から車両の所定距離前方あるいは後方の道路画像が
取り込まれる。第３図にこのとき取り込まれる道路画像
の例を示す。

次にステップ２２に進へ　車線表示ライン検出手段１２
による車線表示ライン検出処理が行なわれる。車線表示
ラインの検出は５ｏｂｅｌオペレータに代表されるエツ
ジ抽出フィルタを用いてステップ２１で取り込まれた道
路画像内のエツジ成分を検出し　車線表示ラインとして
十分な長さと角度を持つエツジ成分の集合を画像の中心
から左右水平方向に検索することで行なうことができる
。

ただし　車線表示ラインとしての条件を満たすエツジ成
分の長さや角度は車両に取り付けられたビデオカメラの
位置および角度に依存したものとなる。次にステップ２
３に進へ　走行レーン検出手段１３による走行レーン検
出処理が行なわれる。

走行レーンの検出はステップ２２で検出された２本の車
線表示ラインを用いて行なうことができる。

すなわち左右車線表示ラインの交点および左右車線表示
ラインと画像端の各交点の３点を頂点に持つ３角形また
は画像下端のコーナーを含めた４角形あるいは５角形と
して走行レーンを定義することができる。第４図に第３
図に示した道路画像から走行レーンを検出した例を示す
。この例では直線道路の場合を示している戯　曲線道路
においても同様にして曲線で囲まれた多角形を走行レー
ンとして検出することができる。次にステップ２４に進
へ　車両検出手段１４による車両検出処理が行なわれる
。車両の検出ζよ　エツジ抽出後の車両が水平エツジ成
分を多く含むことを利用してステップ２３で検出された
走行レーン内に水平エツジ成分を探すことで行なうこと
ができる。第５図にビデオカメラ１１から取り込まれた
道路画像に車両が存在する仇　第６図に第５図に示した
道路画像から検出された走行レーン内に車両の存在を示
す水平エツジ成分が検出された例を示す。次にステップ
２５に進へ　走行レーン内に車両の存在を示す水平エツ
ジ成分があるかどうかが判断される。

ここで車両の存在を示す水平エツジ成分が検出されなけ
れば車両存在せずと判断しステップ２１へ戻り、もし車
両の存在を示す水平エツジ成分が検出されればステップ
２６へ進ａ　ステップ２６では車間距離検出手段１５に
よる車間距離検出処理が行なわれる。車間距離の検出は
画像内での垂直距離が道路上の車間距離に対応すること
から、ス９− ０− テップ２６で検出された車両の水平エツジ成分のうちで
最も画像下部にあるものの画像下端からの距離を用いて
算出することができる。ただし　画像の垂直距離と道路
上での実距離の対応もビデオカメラの取り付は方に依存
したものとなる。第７図は水平エツジ成分の画像下端か
らの距離を計測した例を示しており、画像内での垂直距
離りが車間距離に対応している。次にステップ２７に進
へ相対速度検出手段１７による検出された車両の自車両
に対する相対速度の検出が行われる。相対速度の検出は
ビデオカメラ１１から道路画像が取り込まれる周期が一
定であることを利用して求めることができる。すなわち
車間距離記憶手段１６に記憶されている１画面前の画像
から検出された車間距離と新たに検出された車間距離の
差を求めることによって相対速度が検出される。第８図
に走行レーン内に検出された２つの水平エツジ成分を示
ｔ　第８図において検出された車間距離カ月から２へ移
動した場合には車両が接近している状態であり、逆に２
から１へ移動した場合には車両が離れていく状態にある
ことが検出される。また相対速度の大きさは第８図にＶ
で示したように検出された車間距離の差の大きさから算
出される。

次にステップ２８に進へ　車間距離検出手段１６によっ
て今回の処理で検出された車間距離が新たに記憶され　
ステップ２１へ戻る。

本実施例において（主　一定の周期で他の車両との車間
距離を求めることにより、自車両と他車両の動的な関係
を検出することができ、運転者に対して衝突防止等のた
めに有用な情報を提供することができ、ひいては車両の
安全性を向上させることができる。

次に本発明の衝突防止装置の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。第９図（よ　本発明箱２の実施例の車両用
衝突防止装置のブロック構成図であり、実施例１と同様
の構成に加え　相対速度検出手段９７によって検出され
た相対速度から衝突の危険性を判断する危険判断手段９
８、および危険判断手段９８によって車両が危険な状態
にあると判断されたときに運転者に対して警報を与える
警１ ２− 報手段９９を付加した構成となっている。

次に以上のように構成された本実施例の衝突防止装置に
おける動作を、第１０図に示す制御の流れ図にしたがっ
て説明する。最初にステップ１０１において装置のスイ
ッチがＯＮになっているかどうかが調べられる。このと
きスイッチがＯＮになっていなければ以後の処理を行わ
ないようにさせることで、例えば駐車場内を車両が走行
している場合等に装置が不必要に作動することを避ける
ことができる。またその他不必要な場合にもこのスイッ
チをＯＦＦすることによってステップ１０２で警報をＯ
ＦＦにすることもできる。装置のスイッチがＯＮになっ
ていればステップ１０３に進へ　ステップ１０ａまで実
施例１のステップ２１からステップ２８までと同様の処
理が行われる。

但し　ビデオカメラ９１からは車両の所定距離前方の道
路画像が取り込まれ　ステップ１０６においては先行車
両の検出が行われ　また警報ＯＮの状態でステップ１０
７において先行車両が認識されなかったときにはステッ
プ１０２において警報がＯＦＦにされた後ステップ１０
１へ戻る。次にステップ１０ｂに進へ　危険判断手段９
８による危険度の判断が行われる。ここでもし検出され
た相対速度から自車両が先行車両に対して所定の相対速
度以上の速さで急速接近していると判断されればステッ
プ１０ｃにおいて警報手段９つにおいて音や光や表示に
よる警報が運転者に与えられた後ステップ１０１へ戻り
、急速接近していないと判断されればステップ１０２で
警報がＯＦＦにされたままステップ１０１に戻る。

以上のように　この実施例によれ＋ｔ　　自車両に対す
る前方車両の相対速度と車間距離により自車両の危険性
を判断して運転者に光や音で警告するので、前方への衝
突を未然に防ぐことができる。

な抵　本実施例では警報手段として音によるものと、光
によるものを取り上げた力（当然にこれらを組み合わせ
たものも有効である。また　本実施例においては衝突を
未然に防ぐために警報手段により運転者に注意を促し衝
突を未然に防いだ力丈警報手段のかわりに速度制御手段
等を用しく　危険３− ４ 判断手段が危険であると判断すれば速度制御手段を制御
して速度を遅くすることも容易に実現できる。

次に本発明第３の実施例の衝突防止装置について図面を
参照しながら説明する。第１１図ζよ　本実施例の車両
用衝突防止装置のブロック構成図であり、実施例１と同
様の構成に車両の速度を検出する車速検出手段１１８、
および車間距離検出手段１１５によって検出された車間
距離と相対速度検出手段１１７によって検出された相対
速度と車速検出手段１１８によって検出された車両の走
行速度から衝突の危険性を判断する危険判断手段１１９
、および危険判断手段１１９によって車両が危険な状態
にあると判断されたときに後続車両の運転者に対して警
報を与える警報手段１１ａを付加した構成となっている
。次に以上のように構成された本発明の車両用衝突防止
装置の本実施例における動作を、第１２図に示す制御の
流れ図にしたがって説明する。ステップ１２１からステ
ップ１２８においては実施例２のステップ１０１から５
− １０８と同様の処理が行われる。ｆｆｉし　ビデオカメ
ラ１１１からは車両の所定距離後方の道路画像が取り込
まれ　ステップ１２６においては後続車両の検出が行わ
れる。次にステップ１２９に進へ車速検出手段１１８に
よる車速検出処理が行われる。車速の検出はスピードメ
ータ等から簡単に取り出すことができる。次にステップ
１２ａに進へステップ１２８において検出された車間距
離がステップ１２９において検出された車両の走行速度
に対して十分安全なものであるかどうかが判断される。

ここでもし後続車両が十分安全な車間距離をとっていれ
ばステップ１２８において新しく検出された車間距離が
ステップ１２ｂにおいて車間距離記憶手段１１６に記憶
された後、ステップ１２２を経由して警報ＯＦＦのまま
ステップ１２１に戻り、もし後続車両が安全車間距離を
とっていなければステップ１２ｃに進ａ　ステップ１２
ｃでは実施例１のステップ２７と同様にして相対速度検
出手段１１７による後続車両の部車両に対する相対速度
の検出処理が行われる。次にステップ６− １２ｄにおいて新たに検出された車間距離が車間距離記
憶手段１１６に記憶された後、ステップ１２ｅに進む。

ステップ１２ｅでは危険判断手段１１９による危険度の
判断が行われる。ここでもし後続車両が安全車間距離を
とらずに追従しており、さらに接近してくるかあるいは
車間距離を保持しようとしている場合にはステップ１２
ｆにおいて後続車両の運転者に対して警報する。警報の
方法は本実施例では危険判断手段からの出力を自車の後
部制動御灯に直結することで、危険判断手段が危険であ
ると判断すればストップランプが運転者のブレーキ走査
の有無に関係なく転倒するように構成している。この後
続車両への警報が終われば１サイクルの動作が終わり、
ステップ１２１に戻り、繰り返し画像の読み込み及び危
険性の判断が行われ　安全になるまで警報が続く。後続
車両が車間距離をのばそうとしている場合にはステップ
１２ｅで警報を解除する指令が送られ１２２において警
報がＯＦＦにされたままステップ１２１に戻る。

以上のように本実施例によれは　自車に対する後続車の
相対速度と後続車との車間距離　自車の走行速度から危
険性を判断し　後続車に注意を促すことかできるのて　
後続車による追突を未然に防ぐことができる。

な抵　本実施例では後続車への警報の伝達方法として自
車の制動灯を点灯することを試みた力丈制動灯以外のも
へ　例えばハザードランプを点灯させることにしても同
等の効果がある。また　車間距離が極端に接近したこと
を後続車に知らせるための表示灯を別に設けてもよい。

発明の効果 以上のようへ　本発明においては自車両と先行車両ある
いは後続車両との相対速度を検出することができるた八
　運転者に対して動的な情報を与えることができ、車両
間の衝突防止等に非常に有効テするため車両の安全性を
非常に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における車両用相対１７− ８ 速度検出装置のブロック構成は　第２図は本発明の同実
施例における制御の流れ医　第３図はビデオカメラから
取り込まれた画像データは　第４図は第３図に示した画
像から検出された走行レーンを示す匝　第５図はビデオ
カメラから取り込まれた道路画像に車両が存在する例を
示す医　第６図は第５図に示した画像から検出された走
行レーン内に車両の水平エツジ成分が検出された例を示
す医　第７図は画像内における車間距離検出の手段を説
明するは　第８図は車両間の相対速度を求める手段を説
明する諷　第９図は本発明の実施例２における車両用衝
突防止装置のブロック構成は第１０図は同実施例におけ
る制御の流れ医　第１１図は実施例３における車両用衝
突防止装置のブロック構成図　第１２図は同実施例にお
ける制御の流れ諷　第１３図は従来例による車両認識装
置のブロック構成図である。 １１・・・ビデオカメラ、　１２・・・車線表示ライン
検出手段、　１３・・・走行レーン検出手段、　１４・
・・車両検出手段、　１５・・・車間距離検出手段、　
１６・・・車間距離検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両に装着され前記車両の所定距離前方あるいは
   後方の道路を一定の周期で撮像するビデオカメラと、前
   記ビデオカメラによって撮像された道路画像から車線表
   示ラインを検出する車線表示ライン検出手段と、前記車
   線表示ライン検出手段によって検出された車線表示ライ
   ンを用いて車両が走行中の走行レーンを検出する走行レ
   ーン検出手段と、前記走行レーン検出手段によって検出
   された走行レーン内を走行する車両を前記ビデオカメラ
   から得られた道路画像から検出する車両検出手段と、自
   車両から前記車両検出手段によって検出された車両まで
   の車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車間距
   離検出手段によって検出された車間距離を一時的に記憶
   する車間距離記憶手段と、前記車間距離検出手段によっ
   て検出された車間距離と前記車間距離記憶手段によって
   記憶されている１画面前に検出された車間距離の差を用
   いて、前記車両検出手段によって検出された車両の自車
   両に対する相対速度を検出する相対速度検出手段とから
   なる相対速度検出装置。
2. （２）請求項１記載の相対速度検出装置と、前記相対速
   度検出装置により得た先行車両の相対速度及び車間距離
   から自車の危険度を判断する危険判断手段と、前記危険
   判断手段の通告により運転者に警告を与える警告手段と
   を具備し、前記相対速度検出装置によって検出された先
   行車両の相対速度及び車間距離から、前記危険判断手段
   が自車両が先行車両に急接近しており衝突の危険性があ
   ると判断したときに前記警報手段によって運転者に警報
   を与えることを特徴とする衝突防止装置。
3. （３）請求項１記載の相対速度検出装置と、前記相対速
   度検出装置により得た後続車両の相対速度から自車の危
   険度を判断する危険判断手段と、前記危険判断手段の通
   告により後続車の運転者に警告を与える警告手段と、自
   車の走行速度を検出する走行速度検出手段とを具備し、
   前記相対速度検出装置の車間距離検出手段によって検出
   された後続車両までの車間距離が車両の走行速度に対し
   て安全な距離でない場合において、前記相対速度検出装
   置によって検出された自車両に対する後続車両の相対速
   度から後続車両が接近中であることが危険判断手段にお
   いて検出されれば、前記警報手段によって後続車両の運
   転者に対して警報を与えることを特徴とする衝突防止装
   置。