(57)【要約】【課題】自車両との衝突可能性がある対象物との衝突時間のみを効率よく算出する。【解決手段】撮像手段２が、車両周囲の画像を撮像し、動き量算出手段３が、撮像手段２が撮像した画像から縦方向及び横方向のエッジ画像を抽出し、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量を算出し、情報抽出手段４が、動き量算出手段３の算出結果に従って、衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を注目領域として抽出し、衝突時間算出手段５が、情報抽出手段４により抽出された注目領域内に含まれる横方向エッジの縦方向の位置及び移動速度を利用して、対象物との衝突時間を算出し、報知／制御手段６が、衝突時間算出手段５により算出された衝突時間に従って、衝突可能性がある旨を報知、又は衝突を回避するように車両を制御する。【選択図】図１
2006088940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周囲の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像から縦方向及び横方向のエッジ画像を抽出し、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量を算出する動き量算出手段と、
前記動き量算出手段の算出結果に従って、衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を注目領域として抽出する情報抽出手段と、
前記情報抽出手段により抽出された注目領域内に含まれる横方向のエッジ画像の縦方向の位置及び移動速度を利用して、前記対象物との衝突時間を算出する衝突時間算出手段と、
前記衝突時間算出手段により算出された衝突時間に従って、衝突可能性がある旨を報知、又は衝突を回避するように車両を制御する報知制御手段と
を備えることを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記撮像手段は、対象物の移動速度よりも速い時間間隔で画像を撮像することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記情報抽出手段は、横方向の移動速度が所定値より小さい縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域を注目領域として抽出することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記情報抽出手段は、縦方向のエッジ画像を所定画素数膨張させることにより注目領域を拡大し、拡大された注目領域を衝突時間算出領域として設定する衝突時間算出領域設定手段を有し、前記衝突時間算出手段は、衝突時間算出領域内に含まれる横方向のエッジ画像の縦方向の位置及び移動速度を利用して、衝突時間を算出することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記衝突時間算出領域設定手段は、注目領域に含まれる縦方向のエッジ画像の濃度勾配に応じて注目領域を拡大、又は縮小し、拡大、又は縮小された注目領域を衝突時間算出領域として設定することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項６】
請求項４に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記衝突時間算出領域設定手段は、注目領域に含まれる縦方向のエッジ画像の横方向の移動速度に応じて注目領域を拡大、又は縮小し、拡大、又は縮小された注目領域を衝突時間算出領域として設定することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のうち、いずれか１項に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記衝突時間算出領域設定手段は、縦方向の位置及び移動速度を検出可能な横方向のエッジ画像が注目領域が含まれない場合、所定の濃度変化量を有する横方向のエッジ画像が含まれるまで注目領域を拡大し、拡大された注目領域を衝突時間算出領域として設定することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうち、いずれか１項に記載の車両用衝突警報装置であって、
前記報知制御手段は、衝突時間に応じて報知又は車両を制御するタイミングを設定することを特徴とする車両用衝突警報装置。
【請求項９】
車両周囲の画像を撮像するステップと、
撮像された画像から縦方向及び横方向のエッジ画像を抽出し、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量を算出するステップと、
動き量の算出結果に従って、衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を注目領域として抽出するステップと、
抽出された注目領域内に含まれる横方向のエッジ画像の縦方向の位置及び移動速度を利用して、前記対象物との衝突時間を算出するステップと、
算出された衝突時間に従って、衝突可能性がある旨を報知、又は衝突を回避するように車両を制御するステップと
を有することを特徴とする車両用衝突警報方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突可能性がある対象物との衝突時間を推定し、推定結果に基づいて衝突可能性がある旨を運転者に報知、又は対象物との衝突を回避するために車両を制御する車両用衝突警報装置及び車両用衝突警報方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、時間的に異なる２つの車両周囲画像から対象物の水平方向又は垂直方向のエッジを検出し、検出されたエッジのオプティカルフローを算出し、算出されたオプティカルフローに基づいて対象物との衝突時間を算出することにより、車両周囲に存在する対象物との衝突の可能性を判定し、警報を行う車両用衝突警報装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。そして、このような車両用衝突警報装置によれば、対象物に対する衝突回避行動を運転者にとらせることができる。
【特許文献１】特開平１１−３５３５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来までの車両用衝突警報装置は、対象物が隣接車線を直進しながら自車両に追い付いてくる場合や、対象物が自車両前方から自車両の進行方向と平行な方向に接近する場合等、対象物が自車両前方方向（自車両の座標系におけるＺ軸）に対し平行に走行している場合を前提として構成されている。従って、従来までの車両用衝突警報装置によれば、飛び出し，割り込み，合流等、自車両に対して危険な状態を生じさせる対象物が自車両の横方向に移動する場合には、衝突時間が自車両との衝突可能性がある対象について算出されたのか否かを判断することはできず、衝突時間を適切に算出することができなかった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自車両との衝突可能性がある対象物との衝突時間を適切に算出することが可能な車両用衝突警報装置及び車両用衝突警報方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明に係る車両用衝突警報装置及び車両用衝突警報方法は、撮像した画像から縦方向及び横方向のエッジ画像を抽出し、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量を算出し、動き量の算出結果に従って、衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を注目領域として抽出し、抽出された注目領域内に含まれる横方向のエッジ画像の縦方向の位置及び移動速度を利用して、対象物との衝突時間を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る車両用衝突警報装置及び車両用衝突警報方法によれば、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量に基づいて衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を抽出し、その対象物についてのみ衝突時間を算出するので、自車両との衝突可能性がある対象物との衝突時間のみを適切に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置の構成と動作について説明する。
【０００８】
［車両用衝突警報装置の構成］
本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１は、車両に搭載され、図１に示すように、自車両周囲の画像を撮像する撮像手段２と、撮像手段２により撮像された時間的に連続する画像中の各領域の動き量を算出する動き量算出手段３と、動き量算出手段３の算出結果に従って所定の動き量を有する領域を特定，抽出する情報抽出手段４と、動き量算出手段３の算出結果を利用して情報抽出手段４により抽出された領域に対する自車両の衝突時間を算出する衝突時間算出手段５と、衝突時間算出手段５の算出結果に基づいて衝突可能性がある旨を運転者に報知、又は衝突を回避するために車両アクチュエータを制御する報知／制御手段６とを有する。
【０００９】
なお、上記撮像手段２は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子により構成され、車両の前端部、後端部、及び側面部のうちの少なくとも１箇所、又は衝突可能性がある対象物との正確な衝突時間を計測すべき箇所に取り付けられる。また、撮像手段２は、後述する処理においてエッジ画像の移動速度及び移動方向を簡易的に算出可能なように、エッジ画像の移動速度より速い所定値以上のフレームレートで自車両周囲画像を撮像する（詳しくは後述する）。
【００１０】
また、上記動き量算出手段３は、図２に示すように、横エッジ検出手段１１と、縦エッジ検出手段１２と、横エッジ速度算出手段１３と、縦エッジ速度算出手段１４とを有する。また、上記情報抽出手段４は、注目領域設定手段１５と処理領域設定手段１６とを備える。また、上記動き量算出手段３，情報抽出手段４，衝突時間算出手段５，及び報知／制御手段６の各機能は、車載コンピュータがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００１１】
このような構成を有する車両用衝突警報装置１は、以下に示す衝突時間算出処理を実行することにより、自車両との衝突可能性がある対象物との衝突時間のみを効率よく算出する。以下、図３に示すフローチャートを参照して、衝突時間算出処理を実行する際の車両用衝突警報装置１内部の処理の流れについて説明する。
【００１２】
［衝突時間算出処理］
図３に示すフローチャートは、撮像手段２が所定のフレームレート毎に車両周囲画像を撮像し、撮像した車両周囲画像を動き量算出手段３に入力することで開始となり、衝突時間算出処理はステップＳ１の処理に進む。
【００１３】
ステップＳ１の処理では、横エッジ検出手段１１及び縦エッジ検出手段１２がそれぞれ、Ｓｏｂｅｌフィルタを利用して撮像手段２により撮像された車両周囲画像から横方向及び縦方向のエッジ画像を検出する。これにより、このステップＳ１の処理は完了し、この算出処理はステップＳ１の処理からステップＳ２の処理に進む。
【００１４】
ステップＳ２の処理では、横エッジ速度算出手段１３及び縦エッジ速度算出手段１４が、ステップＳ１の処理により検出された横方向及び縦方向のエッジ画像を規格化する。具体的には、エッジ画像がｘ軸１次元方向（車両の横方向）に移動するものとすると、横エッジ算出手段１３は、図４（ａ）に示すように各フレームのエッジ画像に対し２値化（０／１）処理を施した後に、図４（ｂ）に示すようにアクティブ（値が１）なエッジ画像を所定画素幅（図４（ｂ）に示す例では１画素）まで細線化する。なお、細線化処理はエッジ幅が所定画素幅になるまで繰り返し実行するものとする。
【００１５】
そして、エッジ画像を細線化した結果、位置ｘ０にエッジ位置が観測された場合、横エッジ算出手段１３は、位置ｘ０の両側の位置ｘ０−１及び位置ｘ０＋１の画素をアクティブに設定することにより、エッジ画像を所定画素幅（図４（ｃ）に示す例では３画素）まで膨張させる。これらの処理により、エッジ幅が所定画素数に規格化された２値のエッジ画像が得られ、この算出処理はステップＳ２の処理からステップＳ３の処理に進む。
【００１６】
なお、上記ステップＳ２の処理では、細線化処理と膨張処理を行うことによりエッジ幅を規格化したが、エッジ画像のエッジピーク位置を検出し、エッジピーク位置に所定画素数幅を持たせた２値画像を生成することにより、エッジ幅を規格化してもよい。また、図４に示す例では、横エッジ検出手段１１の動作についてのみ説明したが、縦エッジ検出手段１２も同様にして縦方向のエッジ画像を規格化する。
【００１７】
ステップＳ３の処理では、横エッジ速度算出手段１３及び縦エッジ速度算出手段１４が、規格化されたエッジ画像が観測された位置に対応するメモリアドレスの値（カウント値）をカウントアップ、且つ、エッジが観測されなかった位置に対応するメモリアドレスの値をリセットすることにより、規格化されたエッジ画像が何フレーム連続して観測されたかの情報を記憶し、その勾配に基づいて抽出された横方向及び縦方向のエッジ画像の移動速度と移動方向を算出する。
【００１８】
具体的には、始めに、時刻ｔにおいて図４（ｃ）に示すエッジ画像が検出された場合、横エッジ速度算出手段１３は、図５（ａ）に示すように、エッジ画像が検出された位置ｘ０−１，ｘ０，ｘ０＋１のカウント値を１だけカウントアップする共に、エッジ画像が検出された位置以外の位置のカウント値を０にリセットする。次に、時刻ｔ＋１においても位置ｘ０にエッジ画像が観測された場合、横エッジ速度算出手段１３は、図５（ｂ）に示すように、エッジ画像が検出された位置ｘ０−１，ｘ０，ｘ０＋１のカウント値をさらに１だけカウントアップする共に、エッジ画像が検出された位置以外の位置のカウント値を０にリセットする。次に、時刻ｔ＋２においてエッジ画像がｘ軸正方向に１画素シフトして位置ｘ０＋１にエッジ画像が観測された場合、横エッジ速度算出手段１３は、図５（ｃ）に示すように、エッジ画像が検出された位置ｘ０，ｘ０＋１，ｘ０＋２のカウント値を１だけカウントアップする共に、エッジ画像が検出された位置以外の位置のカウント値をリセットする。
【００１９】
ここで、エッジ画像が移動する速度に比べてフレームレートが十分に大きい場合、エッジ画像は連続するフレーム間で必ず重複する領域を有する（図５に示す例では２画素幅で重複している）。従って、上記のようにエッジ画像が観測された位置のカウント値をカウントアップすることにより、カウント値はエッジ画像が同じ位置に観測されている時間と等価になる。また、エッジ画像が移動した場合には、エッジ画像が新たに観測された位置のカウント値は１であり、エッジ画像のカウント値の中で最も小さい値となる。つまり、エッジ画像が移動する方向のカウント値は小さく、逆にエッジ画像が移動する方向と反対方向のエッジ画像のカウント値は大きくなる。従って、このようなカウント値の大きさの差によって生まれる勾配、すなわち図５に示す直線Ｙの傾きαは、エッジ画像が移動するまでの間にエッジ画像が何フレーム連続して同じ位置で観測されていたかを示す値、換言すれば、以下の数式１に示すようにエッジ画像の移動速度ｖedgeの逆数と等価になる。
【数１】
2006088940.tif 000003
【００２０】
具体的には、図５（ｂ）に示す例において、位置ｘ０−１，ｘ０，ｘ０＋１のカウント値がそれぞれ６，４，２であるとすると、エッジ画像の位置はシフトする度毎に位置ｘ０−１のカウント値と位置ｘ０＋１のカウント値の差であるＨ＝６−２＝４フレーム連続して観測されていたことがわかる。そして、位置ｘ０にシフトしてからは、位置ｘ０＋１のカウント値ｈ＝２であることから、エッジ画像は２フレーム連続して観測されていることがわかる。従って、注目しているエッジ画像は４フレームで１画素移動していることがわかり、エッジ画像の移動速度を検出することができる。さらに、フレームレートが十分高い場合はエッジ画像は等速移動していると仮定できるので、図５に示す例では、エッジ画像は、４フレームで１画素移動し、時刻ｔ＋１の時点では２フレーム連続して観測されていることより、時刻ｔ＋１の時点では、エッジ画像は、２フレーム／｛４フレーム／１画素｝＝０．５画素だけ位置ｘ０からシフトしていることがわかる。なお、この例では、横方向の移動速度の算出方法についてのみ説明したが、同様にして縦方向の移動速度も算出する。これにより、このステップＳ３の処理は完了し、この算出処理はステップＳ３の処理からステップＳ４の処理に進む。
【００２１】
ステップＳ４の処理では、処理領域設定手段１５が、横方向の移動速度が閾値以下の縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域があるか否かを判別する。そして、判別の結果、横方向の移動速度が閾値以下の縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域がない場合には、一連の算出処理は終了する。一方、横方向の移動速度が閾値以下の縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域がある場合には、注目領域設定手段１５は、この算出処理をステップＳ５の処理に進める。
【００２２】
ステップＳ５の処理では、注目領域設定手段１５が、横方向の移動速度が閾値以下の縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域を衝突可能性がある対象物が含まれる注目領域として設定する。一般に、図６（ａ），（ｂ）に示すような隣接斜線を走行する他車両Ｂが直進している自車両が走行する車線Ｌに合流する走行シーンの場合、自車両Ａと他車両Ｂの相対位置関係は図７（ａ），（ｂ）に示すようになり、衝突可能性がある場合、他車両Ｂは自車両Ａに向かって接近している。しかしながら、カメラが自車両前方（ｚ軸正の向き）を視軸中心として取り付けられているとすると、フレーム間における他車両Ｂの横方向（ｘ軸方向）の動き量は小く、特に視軸中心付近では極めて小さくなる。
【００２３】
また、他車両Ｂは車幅を有するために、他車両Ｂのフレーム間の動き量は必ずしも０にはならない（フレーム間の移動量が０である場合、他車両Ｂはカメラに衝突することになる）。そして、この動き量は、画像周囲に他車両Ｂが移動するのに従って徐々に大きくなる。そこで、注目領域設定手段１５は、横方向の位置（ｘ）毎の移動速度（移動量Ｔ（ｘ），閾値）を規定することにより図８に示すようなプロファイルを規定し、このプロファイル領域内に入る横方向の移動速度を有する縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域を注目領域として規定する。これにより、このステップＳ５の処理は完了し、この算出処理はステップＳ５の処理からステップＳ６の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ６の処理では、処理領域設定手段１６が、注目領域内に含まれる縦方向のエッジ画像を所定画素数（例えば、エッジの両側１０画素ずつ）膨張させることにより、衝突時間算出領域を設定する。これにより、このステップＳ６の処理は完了し、この算出処理はステップＳ６の処理からステップＳ７の処理に進む。
【００２５】
ここで、上記ステップＳ６の処理において、処理領域設定手段１６は、縦方向のエッジ画像の濃度勾配（エッジ強度）に従って衝突時間算出領域の大きさを規定してもよい。一般に、横方向及び縦方向のエッジ画像はそれぞれ、原画像の縦方向及び横方向の濃度勾配であり、そのエッジ強度（エッジ強度は±の符号を有するが、ここでは簡単のために、原画像を空間微分した値の絶対値として考える）は原画像の濃度勾配に比例する。つまり、原画像の濃度勾配が小さい時は、図９に示すようにエッジ画像のエッジ強度は弱く、原画像の濃度勾配が大きい時には、図１０に示すようにエッジ画像のエッジ強度は強い。一方、濃度勾配が小さい場合はエッジ画像のエッジ強度の分散は大きく、濃度勾配が大きい場合にはエッジ画像のエッジ強度の分散は小さい。
【００２６】
これは、原画像の濃度勾配とエッジ強度の分散が反比例の関係にあり、エッジ強度の分散が大きい所はエッジがボケ、逆にエッジ強度の分散が小さい所はエッジがシャープになっていることを意味している。そして、エッジがボケていると、後述する処理において縦方向の移動速度を計測する部位が注目領域として設定されたエッジ画像の周囲に観測できない可能性がある。そこで、エッジ強度の分散が大きい所では衝突時間算出領域を大きめに設定し、エッジ強度の分散が小さい所では衝突時間算出領域を小さめに設定することにより、処理時間の無用な増加と衝突時間の算出精度が悪化することを防止できる。
【００２７】
また、上記ステップＳ６の処理において、処理領域設定手段１６は、縦方向のエッジ画像の横方向の移動速度に応じて注目領域を拡大することにより衝突時間算出領域を設定することが望ましい。このような構成によれば、縦エッジの横方向の移動速度が大きい場合、衝突時間算出領域を大きく設定することにより、横方向のエッジ画像の縦方向の移動速度を計測できる部位を衝突時間算出領域に含めることができる。一方、縦エッジの横方向の移動速度が小さい場合には、衝突時間算出領域が無用に大きくなることを防ぎ、処理時間の無用な増加と衝突時間の算出精度が悪化することを防止できる。
【００２８】
なお、縦方向エッジ画像の濃度勾配（エッジ強度）や横方向の移動速度に応じて注目領域を拡大することにより、縦方向の移動速度を検出可能な横方向エッジを注目領域に含めることができない場合には、処理領域設定手段１６は、横方向エッジ画像の縦方向の移動速度を検出可能な部位が含まれるまで注目領域を拡大することが望ましい。このような処理によれば、横方向エッジ画像の縦方向の移動速度及び衝突時間が算出できないことを防止できる。
【００２９】
ステップＳ７の処理では、動き量算出手段３が、衝突時間算出領域に含まれる横方向エッジ画像の縦方向の位置と移動速度を算出する。これにより、このステップＳ７の処理は完了し、この算出処理はステップＳ７の処理からステップＳ８の処理に進む。
【００３０】
ステップＳ８の処理では、衝突時間算出手段５が、衝突時間算出領域に含まれる横方向エッジ画像の縦方向の位置と移動速度に基づいて、衝突可能性がある対象物との衝突時間を算出する。具体的には、図１１，１２に示すように、時刻ｔ及び時刻ｔ＋ｄｔに検出されたエッジ画像の位置をそれぞれｙ，ｙ＋ｄｙ、時刻ｔから時刻ｔ＋ｄｔの間に自車両Ａが移動した距離をｄＬとした場合、時刻ｔ＋ｄｔにおける自車両Ａから他車両Ｂまでの距離をＺは以下に示す数式２のように表される。また、エッジ画像の縦方向の移動速度ｖedge及び他車両Ｂの自車両Ａとの相対速度Ｖvehicleはそれぞれ以下に示す数式３，４のように表される。
【数２】
2006088940.tif 000004
【数３】
2006088940.tif 000005
【数４】
2006088940.tif 000006
【００３１】
従って、時刻ｔ＋ｄｔにおける自車両Ａから他車両Ｂまでの距離Ｚは、数式３，４を数式２に代入することにより、以下に示す数式５のように表されるので、以下に示す数式６に時刻ｔにおけるエッジ画像の位置ｙと移動速度ｖedge（又はカウント値の勾配α）を代入することにより、他車両Ｂとの衝突時間ＴＴＣを算出することができる。すなわち、他車両Ｂとの間の正確な距離や他車両Ｂとの相対速度を算出することなく、他車両Ｂとの間の距離が０になる時間を算出することにより、他車両Ｂとの衝突時間ＴＴＣを算出する。これにより、このステップＳ８の処理は完了し、この算出処理はステップＳ８の処理からステップＳ９の処理に進む。
【数５】
2006088940.tif 000007
【数６】
2006088940.tif 000008
【００３２】
ステップＳ９の処理では、報知／制御手段６が、衝突時間算出手段５により算出された衝突時間ＴＴＣに基づいて、運転者に対して衝突可能性がある旨を報知、又は衝突を回避するために車両アクチュエータを制御する。なお、報知／制御手段６は、人の反応時間を考慮して、衝突時間を数秒に設定することが望ましい。これにより、運転者の操作遅れが生じることなく、運転者に適切に衝突可能性を報知することができる。また、報知／制御手段６は、衝突時間が１００［ｍＳ］程度と短く、運転者に操作遅れが生じると判断された場合、運転者への報知と共に、スロットルアクチュエータ，ブレーキアクチュエータ，ステアリングアクチュエータを自動的に制御することにより、対象物との衝突の回避、又は衝突速度を低減することができる。これにより、このステップＳ９の処理は完了し、一連の算出処理は終了する。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、撮像手段２が、車両周囲の画像を撮像し、動き量算出手段３が、撮像手段２が撮像した画像から縦方向及び横方向のエッジ画像を抽出し、縦方向及び横方向のエッジ画像の動き量を算出し、情報抽出手段４が、動き量算出手段３の算出結果に従って、衝突可能性がある対象物が含まれる画像領域を注目領域として抽出し、衝突時間算出手段５が、情報抽出手段４により抽出された注目領域内に含まれる横方向エッジの縦方向の位置及び移動速度を利用して、対象物との衝突時間を算出し、報知／制御手段６が、衝突時間算出手段５により算出された衝突時間に従って、衝突可能性がある旨を報知、又は衝突を回避するように車両を制御するので、自車両との衝突可能性がある対象物との衝突時間のみを効率よく算出することができる。
【００３４】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、撮像手段２は、対象物の移動速度よりも速い時間間隔で画像を撮像するので、縦方向及び横方向の移動速度を簡単に算出し、計算量を大幅に削減することができる。
【００３５】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、情報抽出手段４は、横方向の移動速度が所定値より小さい縦方向のエッジ画像が含まれる画像領域を注目領域として抽出するので、自車両に対して衝突可能性がある領域と衝突可能性がない領域とを区別することができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、衝突時間算出領域設定手段１６は、縦方向のエッジ画像を所定画素数膨張させることにより注目領域を拡大し、拡大された注目領域を衝突時間算出領域として設定し、衝突時間算出手段５は、衝突時間算出領域内に含まれる横方向のエッジ画像の縦方向の位置及び移動速度を利用して、衝突時間を算出するので、縦方向の位置及び移動速度を検出可能な横方向のエッジ画像がより確実に衝突時間算出領域に含まれ、衝突可能性がある対象までの衝突時間をより正確に算出することができる。
【００３７】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、衝突時間算出領域設定手段１６は、注目領域に含まれる縦方向のエッジ画像の濃度勾配に応じて注目領域を拡大、又は縮小し、拡大、又は縮小された注目領域を衝突時間算出領域として設定するので、エッジ画像のエッジ強度に依存することなく衝突時間算出領域を適切に設定することができる。
【００３８】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、衝突時間算出領域設定手段１６は、注目領域に含まれる縦エッジの横方向の移動速度に応じて注目領域を拡大、又は縮小し、拡大、又は縮小された注目領域を衝突時間算出領域として設定するので、エッジ画像の移動速度に依存することなく衝突時間算出領域を適切に設定することができる。
【００３９】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、衝突時間算出領域設定手段１６は、縦方向の位置及び移動速度を検出可能な横方向のエッジ画像が注目領域が含まれない場合、所定の濃度変化量を有する横方向のエッジ画像が含まれるまで注目領域を拡大し、拡大された注目領域を衝突時間算出領域として設定するので、移動速度の検出精度が向上する。
【００４０】
また、本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置１によれば、報知／制御手段６は、衝突時間に応じて報知又は車両を制御するタイミングを設定するので、運転者に報知する、又は車両アクチュエータを制御するまでの無駄時間を削減することができる。
【００４１】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態では、フレームレートを十分に高くすることにより、動き量を簡易的に算出したが、計算量が膨大になることを厭わない限り、テンプレートマッチング処理や勾配法等の従来までの方法を利用して動き量を算出してもよい。具体的には、テンプレートマッチング処理を利用して動き量を算出する場合、時刻ｔ−ｎ（ｎ＝１，２，３…）において取得した画像中に追跡領域Ｗ（ｕ×ｖのサイズ）のテンプレートを設定し、設定した追跡領域Ｗが時刻ｔで取得された画像中のどの位置も最も適合するかを正規化相関等の相関値又はＳＡＤ値等の評価関数を利用して特定する。なお、正規化相関の場合、相関値は、０から１の値をとり、一致度が最も大きい時は１となり、一致度が低下するのに従って０に近づく。一方、ＳＡＤ値は、時刻ｔ−ｎで設定した追跡領域Ｗと時刻ｔにおける注目領域（テンプレートＷを当てはめる領域）間の画素値の差の絶対値和により表され、一致度が高い程、低い値を取る。そして、時刻ｔ−ｎで注目した位置（ｘ，ｙ）に対して、位置（ｘ，ｙ）を含む周囲数画素の領域を時刻ｔで取得した画像中に設定し、領域Ｓの各点で算出された相関値又は評価関数を用いて、時刻ｔ−ｎで設定した領域Ｗが時奥ｔでどの位置に移動したかを算出する。これにより、動き量を算出することができる。なお、相関値や評価関数を曲線補間するサブピクセル手法を用いることにより、１画素以下のオーダーで動き量を算出するようにしてもよい。一方、勾配法を利用して動き量を算出する場合には、動きベクトルが空間的に滑らかに変化するという拘束条件を付加し、例えば速度場の滑らかさを表す評価関数を規定する。そして、この評価関数が最小、又は最大になるパラメータを算出することにより、画像間の動き量を算出することができる。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態となる車両用衝突警報装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す動き量算出手段及び情報抽出手段の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態となる衝突警報処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】図１に示す動き量算出手段による規格化処理を説明するための図である。
【図５】図１に示す動き量算出手段によるカウント処理を説明するための図である。
【図６】図１に示す注目領域設定手段による注目領域設定処理を説明するための図である。
【図７】図１に示す注目領域設定手段による注目領域設定処理を説明するための図である。
【図８】図１に示す注目領域設定手段による注目領域設定処理を説明するための図である。
【図９】エッジ強度が弱い場合のエッジ画像の濃度分布を示す図である。
【図１０】エッジ強度が強い場合のエッジ画像の濃度分布を示す図である。
【図１１】図１に示す衝突時間算出手段による衝突時間算出処理を説明するための図である。
【図１２】図１に示す衝突時間算出手段による衝突時間算出処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：車両用衝突警報装置
２：撮像手段
３：動き量算出手段
４：情報抽出手段
５：衝突時間算出手段
６：報知／制御手段
１１：横エッジ検出手段
１２：縦エッジ検出手段
１３：横エッジ速度算出手段
１４：縦エッジ速度算出手段
１５：注目領域設定手段
１６：衝突時間算出領域設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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