(57)【要約】【課題】渋滞時等の低速運転時でも、レーン変更の状況に応じて適切に警報を出力する。【解決手段】車両用警報装置１は、車両１００が走行レーンの変更を行う際に、変更先レーンを走行する他車両５００を検出する車両検出部１５と、車両１００と他車両５００との車間距離Ｄを測定する距離測定部１６と、他車両５００の車両１００に対する相対速度Ｖｒを算出する相対速度算出部１７と、車間距離Ｄが短く、かつ相対速度が低速である場合に、車両１００に設置した右方カメラ４または左方カメラ５により撮影された車両１００の周囲の画像に基づいて、他車両５００の運転者の顔の向きを検出する顔検出部２０と、他車両５００の運転者の顔が車両１００の反対側を向いている場合に、車両１００の運転者に対する警報を出力する警報出力部２１と、を有する。【選択図】図１
2019101643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行レーンの変更を行う際に、変更先のレーンを走行する他の車両を検出する車両検出部と、
前記車両と前記他の車両との車間距離を測定する距離測定部と、
前記他の車両の前記車両に対する相対速度を算出する相対速度算出部と、
前記車間距離が所定距離以下であり、かつ前記相対速度が所定速度以下である場合に、前記車両に設置した撮像装置により撮影された当該車両の周囲の画像に基づいて、前記他の車両の運転者の顔の向きを検出する顔検出部と、
前記他の車両の運転者の顔が前記車両の反対側を向いている場合に、前記車両の運転者に対する警報を出力する警報出力部と、
を有する車両用警報装置。
【請求項２】
前記顔検出部は、前記他車両からハンドルを検出し、当該ハンドル近傍領域で検出された顔を前記他の車両の運転者の顔として検出する請求項１記載の車両用警報装置。
【請求項３】
前記車両に設置した撮像装置により撮像された当該車両の周囲の画像に基づいて、前記車両が走行しているレーンと、変更先のレーンを区分するラインおよび当該ラインの傾きを検出するライン検出部を更に有し、
前記顔検出部は、前記ラインの傾きと前記他車両のハンドルの大きさに応じて、前記他の車両の運転者の顔を検出する前記ハンドル近傍領域の範囲を決定する請求項２記載の車両用警報装置。
【請求項４】
前記車両に設置した撮像装置により撮像された当該車両の周囲の画像に基づいて、前記車両が走行しているレーンと、変更先のレーンを区分するラインおよび当該ラインの傾きを検出するライン検出部を更に有し、
前記顔検出部は、前記ラインの傾きに対する前記他の車両の運転者の顔の向きの角度を検出し、
前記他の車両の運転者の顔の向きの角度が閾値以上である場合に、前記警報出力部は、前記車両の運転者に対する警報を出力する請求項１記載の車両用警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーンを変更する際に、運転者は変更先のレーンに他車両が後方から接近していないかを確認する必要がある。運転者は目視およびサイドミラーで他車両の確認を行っていた。カメラで撮影した画像から算出した他車両との車間距離と相対速度に基づいて、他車両と衝突する可能性があるかを判定し、判定結果に基づいて警報を出すことで運転者の確認を支援する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６５８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
道路の渋滞時等は、車間距離が狭くても車両は低速で走行しているときは、車両同士が譲り合ってレーン変更を行うことがある。そのような場合でも警報が出ると運転者に煩わしさを感じさせてしまうため、車両が高速運転している場合にのみ、車両用警報装置は警報を出力するように設定する。しかしながら、渋滞時の低速運転であっても、他車両の運転者が気づいていない状態で車両のレーン変更を行えば衝突の危険性がある。渋滞時でも、レーン変更を行う際の状況に応じて適切に警報を出力することによって、安全性と快適性を向上させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車両用警報装置は、
車両が走行レーンの変更を行う際に、変更先のレーンを走行する他の車両を検出する車両検出部と、
前記車両と前記他の車両との車間距離を測定する距離測定部と、
前記他の車両の前記車両に対する相対速度を算出する相対速度算出部と、
前記車間距離が所定距離以下であり、かつ前記相対速度が所定速度以下である場合に、前記車両に設置した撮像装置により撮影された当該車両の周囲の画像に基づいて、前記他の車両の運転者の顔の向きを検出する顔検出部と、
前記他の車両の運転者の顔が前記車両の反対側を向いている場合に、前記車両の運転者に対する警報を出力する警報出力部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、渋滞時等の、車間距離が狭く車両が低速運転している状況でレーン変更を行う際に、他車両の運転者がレーン変更に気づいていない可能性がある場合に、警報が出力される。これによって、運転者はレーン変更時の衝突の危険を回避しやすくなる。また、他車両の運転者がレーン変更に気づいている場合には警報を出力しないようにすることができるため、運転者に煩わしさを感じさせることを低減させることができ他車両の運転の際の安全性および快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態に係る車両用警報装置を設置した車両を示す図である。
【図２】車両用警報装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ターンシグナルスイッチが操作された際の、車両用警報装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】右方カメラが撮影した画像の一例を示す図である。
【図５】（ａ）は、撮影範囲、実際の車幅および車間距離の関係を説明する模式図であり、（ｂ）は画像における車幅と水平方向幅の関係を説明する模式図である。
【図６】画像における車幅と車間距離の関係の一例を示すグラフである。
【図７】顔の向きの検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】右方カメラが撮像した画像における他車両の拡大図である。
【図９】他車両の運転者の顔の向きの一例を示す図である。
【図１０】画像から他車両の運転者の顔を検出する処理の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用警報装置を、図面を参照して説明する。
［構成］
図１は、実施の形態に係る車両用警報装置を設置した車両を示す図である。
図１に示すように、車両１００は、車体の左右のフロントドアにそれぞれ設置したサイドミラー３を備える。サイドミラー３のそれぞれの根元部分には、車両１００の周囲の画像を撮影する右方カメラ４と左方カメラ５を設置している。右方カメラ４および左方カメラ５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラで構成されている。
【０００９】
右方カメラ４および左方カメラ５のそれぞれの撮影範囲を、破線で示している。左方カメラ５は、左方カメラ５の設置位置より車両１００の後ろの範囲で、車両１００の左側面を含む左方を撮影する。右方カメラ４は、車両１００の運転席より後ろの範囲で、車両１００の右側面を含む車両１００の右方を撮影する。右方カメラ４および左方カメラ５は、車両１００の走行中は常時撮影を行う。
【００１０】
車両１００の車室内部には、モニタ６を設置している。モニタ６は、例えば、運転席のダッシュボードに設置する。右方カメラ４および左方カメラ５の撮影した画像はモニタ６に表示される。車両１００の運転者はサイドミラー３に加えてモニタ６の画像を見ることで、車両１００の側方および後方の確認を行う。
【００１１】
車両１００用警報装置は、右方カメラ４および左方カメラ５が撮影した画像を取得し、画像処理を行ってモニタ６に出力して表示させる。車両１００用警報装置は、また、右方カメラ４および左方カメラ５が撮影した画像を用いて、車両１００の運転者が走行レーンを変更する際に、状況に応じた警報を出力することによって運転支援を行う。
【００１２】
図２は、車両用警報装置の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、車両用警報装置１は、画像取得部１１、画像処理部１２、レーン変更判定部１３、ライン検出部１４、車両検出部１５、距離測定部１６、相対速度算出部１７、ＴＴＣ算出部１８、警報判定部１９、顔検出部２０、および警報出力部２１を備える。
車両用警報装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ、入出力インターフェース、ならびにコンピューター間通信部等で構成される。
【００１３】
ＣＰＵがメモリに記憶させた各種アプリケーションを実行することによって、車両用警報装置１としての各種機能を実現する。メモリには、車両用警報装置１の処理に必要な閾値等の情報が格納されると共に、各部の処理結果が一時的に記憶される。
【００１４】
車両用警報装置１は、右方カメラ４、左方カメラ５、モニタ６、車速センサ７、ターンシグナルスイッチ８およびスピーカ９と、ＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続し、相互に情報の授受を行う。
【００１５】
車速センサ７は、車両１００の走行速度を検出するセンサである。
ターンシグナルスイッチ８は、不図示の方向指示器を作動させるためのスイッチである。運転者は、右折、左折、または走行レーンの変更の進路変更の際に、進行方向に応じてターンシグナルスイッチ８を操作する。ターンシグナルスイッチ８は、操作されると、右方向又は左方向を示す方向信号を方向指示器に入力する。方向指示器は入力された方向信号に応じて作動する。ターンシグナルスイッチ８は、この方向信号を車両用警報装置１にも入力する。
【００１６】
画像取得部１１は、右方カメラ４と左方カメラ５が撮影した画像を取得する。前記したように、右方カメラ４および左方カメラ５は、車両１００の走行中は常時撮影を行っている。画像取得部１１は、右方カメラ４および左方カメラ５が撮影を行っている間、撮影した各フレームの画像を順次取得する。
【００１７】
画像処理部１２は、画像取得部１１が取得した右方カメラ４および左方カメラ５の画像に、輝度調整、トリミングおよび反転処理等の必要な画像処理を行ってモニタ６に出力する。
【００１８】
レーン変更判定部１３は、ターンシグナルスイッチ８から方向信号が入力されると、車両１００の運転者がレーン変更を行う状態であるかを判定する。レーン変更判定部１３が、運転者がレーン変更を行う状態であると判定した場合、ライン検出部１４は画像取得部１１が取得した画像から、車両１００の走行レーンと変更先レーンを区分するラインと、そのラインの傾きを検出する。
【００１９】
車両検出部１５は、変更先レーンを走行する他車両５００を検出する。距離測定部１６は、車両検出部１５が検出した他車両５００と車両１００との車間距離Ｄを測定する。相対速度算出部１７は、距離測定部１６が測定した車間距離Ｄに基づいて、他車両５００の車両１００に対する相対速度Ｖｒを算出する。ＴＴＣ算出部１８は、車間距離と相対速度に基づいて、ＴＴＣ（Time to Collision衝突余裕時間）を算出する。顔検出部２０は、車両検出部１５が検出した他車両５００の運転者の顔を検出し、さらに運転者の顔の向きをさらに検出する。
【００２０】
警報判定部１９は、各部の処理結果に基づいて、警報出力の要否を判定する。
警報出力部２１は、警報判定部１９が警報の出力が必要と判定した場合に、状況に応じた警報を生成してスピーカ９に出力する。スピーカ９は、入力された音声による警報を出力する。
【００２１】
［動作］
車両用警報装置１の各部の処理を説明する。
車両１００の運転中、画像取得部１１は右方カメラ４と左方カメラ５が撮影した画像を順次取得し、画像処理部１２が取得した画像に必要な画像処理を行ってモニタ６に出力するが、画像処理の詳細は省略する。
【００２２】
図３は、ターンシグナルスイッチが操作された際の、車両用警報装置の処理を示すフローチャートである。
図３に示すように、ターンシグナルスイッチ８が操作されると（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、レーン変更判定部１３は、車両１００の運転者がレーン変更を行う状態であるかを判定する（ステップＳ０２）。
【００２３】
ターンシグナルスイッチ８が入力する方向信号は、運転者が右方向または左方向へ進路変更をする状態であることを示すものである。ただし、前記したように、運転者はレーン変更の場合のみではなく、右左折を行う場合にもターンシグナルスイッチ８を操作する。運転者は、右左折を行う場合には車両１００を減速または一時停止させるが、レーン変更の場合は車両１００の走行速度を維持する傾向がある。そこで、レーン変更判定部１３は、車速センサ７が検出する走行速度Ｖを用いて、運転者がレーン変更を行う状態であるかを判定する。
【００２４】
レーン変更判定部１３は、ターンシグナルスイッチ８から方向信号の入力があった場合に、車速センサ７が検出する走行速度Ｖを取得して、走行速度Ｖの減速値ΔＶを算出する。メモリには、車両１００が減速しているか否かを判断するための減速値ΔＶの閾値ＳＴｖを予め決定して記憶させておく。レーン変更判定部１３は、算出した減速値ΔＶが閾値ＳＴｖ未満である場合、すなわち車両１００が走行速度を維持している場合は、運転者がレーン変更を行う状態であると判定する。レーン変更判定部１３が、減速値ΔＶが閾値ＳＴ以上である場合、すなわち運転者がレーン変更を行う状態ではない判定した場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、検出結果を警報判定部１９に入力する。警報判定部１９は、警報の出力は不要と判定して、ステップＳ１２に進む。
【００２５】
レーン変更判定部１３が、運転者がレーン変更を行う状態であると判定した場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、ライン検出部１４は、画像取得部１１が取得した画像から、車両１００の走行レーンと変更先レーンを区分するラインを検出する（ステップＳ０３）。
【００２６】
ライン検出部１４は、画像取得部１１が取得する右方カメラ４および左方カメラ５が撮影した画像のうち、方向信号が示す進行方向に応じた画像を用いる。具体的には、ライン検出部１４は、方向信号が右方向を示す場合は、右方カメラ４の撮影した画像を用いる。ライン検出部１４は、方向信号が左方向を示す場合、左方カメラ５の撮影した画像を用いる。
【００２７】
ここでは、一例として、ターンシグナルスイッチ８の入力信号が右方向を示し、ライン検出部１４が右方カメラ４の撮影した画像を用いて処理を行う場合を説明する。
図４は、右方カメラ４の撮影した画像の一例を示す図である。
図４に示すように、画像には車両１００の走行レーンＳ１と変更先レーンＳ２を区分する路面上のラインＬが表示されている。ラインＬの検出には公知の方法を用いることができるが、例えば、画像にフィルタ処理を行ってエッジを検出し、検出したエッジに対してテンプレートマッチングを行うことにより、ラインＬを検出する。画像に複数のラインが表示されている場合には、車両１００に最も近いライン、すなわち画像の右端側に近いラインを、走行レーンＳ１と変更先レーンＳ２を区分するラインＬと特定する。
【００２８】
ライン検出部１４は、さらに、検出したラインＬの傾きを検出してメモリに記憶させる。実際のラインは道路に沿って延びているが、画像に映るラインＬは、画像の垂直方向に対して傾いて表示される。そして、傾きの方向は右方カメラ４と左方カメラ５それぞれが撮影する画像で異なる。右方カメラ４が撮影した画像は、図４に示すようにラインＬが、垂直方向に対して右方向に傾く。なお、左方カメラ５が撮影した画像では、ラインＬは垂直方向に対して左方向に傾く。ライン検出部１４は、検出したラインＬの、垂直方向に対する角度θLを算出して、算出した角度θLをラインＬの傾きとしてメモリに記憶させても良い。ライン検出部１４は、ラインＬの右方向の傾きをプラスの角度、左方向の傾きをマイナスの角度で示すようにしても良い。ここで算出したラインＬの傾きは、後述するステップＳ０８の顔検出処理で用いる。
【００２９】
ライン検出部１４が、画像からラインＬを検出しなかった場合は（ステップＳ０３：Ｎｏ）、警報を出力せずに処理を終了する。
【００３０】
ライン検出部１４が、画像からラインＬを検出した場合は（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、車両検出部１５が、画像から変更先レーンＳ２を走行する他車両５００を検出する（ステップＳ０４）。
車両検出部１５は、図４に示す右方カメラ４の撮影画像の場合、ライン検出部１４が検出したラインＬより左側の領域を、変更先レーンＳ２として特定し、特定した領域から他車両５００を検出する。なお、図示は省略しているが、左方カメラ５の撮影画像の場合は、車両検出部１５はラインＬより右側の領域を、変更先レーンＳ２として特定する。
【００３１】
他車両５００の検出は、ライン検出と同様には公知の方法を用いることができるが、例えば、画像にフィルタ処理を行ってエッジを検出し、検出したエッジに対してテンプレートマッチングを行うことにより、他車両５００を検出する。
【００３２】
図３に戻り、車両検出部１５は、画像から他車両５００を検出した場合は（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、画像上における他車両５００の車幅Ｗを測定し、検出結果として距離測定部１６に入力する。車両検出部１５が画像から他車両５００を検出しなかった場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）、車両検出部１５は検出結果を警報判定部１９に入力する。警報判定部１９は、警報の出力は不要と判定して、ステップＳ１２に進む。
【００３３】
なお、車両検出部１５が、同じ画像で、複数の他車両を検出する場合は、各他車両の位置を測定して、車両１００との距離が最も近い他車両５００を選択し、選択した他車両５００の車幅Ｗと位置を距離測定部１６に入力する。
【００３４】
車両検出部１５が、画像から他車両５００を検出した場合は（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ０５に進む。距離測定部１６は他車両５００と車両１００との車間距離Ｄを測定し、相対速度算出部１７が他車両５００の相対速度Ｖｒを算出し、ＴＴＣ算出部１８がＴＴＣを算出する（ステップＳ０５）。
【００３５】
距離測定部１６は、車両検出部１５が入力した他車両５００の画像における車幅Ｗを用いて、車両１００と他車両５００の車間距離Ｄを測定する。
図５の（ａ）は、撮影範囲Ｓ、実際の車幅Ｗｃａｒおよび車間距離Ｄの関係を説明する模式図である。図５の（ｂ）は画像における車幅Ｗと画像の水平方向幅Ｗｃの関係を説明する模式図である。
【００３６】
図５の（ａ）に示すように、他車両５００が右方カメラ４の撮影範囲Ｓに入ると、図５の（ｂ）に示すように、画像が他車両５００を表示する。右方カメラ４の撮影範囲Ｓ［ｍ］と他車両５００の実際の車幅Ｗｃａｒ［ｍ］の関係は、画像全体の水平方向幅［ｐｘ］と画像における車幅Ｗ［ｐｘ］の関係に対応するため、次式（１）が成り立つ。
【数１】
2019101643.tif 000003
【００３７】
一方、右方カメラ４の水平画角をθ［°］としたとき、他車両５００と右方カメラ４との距離、すなわち他車両５００と車両１００との車間距離Ｄ［ｍ］と、撮影範囲Ｓ［ｍ］の関係については、次式（２）が成り立つ。
【数２】
2019101643.tif 000004
【００３８】
式（１）および式（２）より、以下の関係式（３）が導き出される。
【数３】
2019101643.tif 000005
【００３９】
実際の車幅Ｗｃａｒ、カメラの撮影範囲Ｓ、画像の水平方向幅Ｗｃ、カメラの水平画角θは予め決定してメモリに記憶させる。実際の車幅Ｗｃａｒは、例えば、車両１００の幅の平均値等としても良い。あるいは、普通乗用車、大型車、二輪車等の車種に応じて異なる実際の車幅Ｗｃａｒを設定しても良い。その場合は、車両検出部１５において車両１００を検出する際に、普通乗用車、大型車、二輪車等の車種も特定する。距離測定部１６は、車両検出部１５が特定した車種に合わせた実際の車幅Ｗｃａｒを用いるようにしても良い。距離測定部１６は、車両検出部１５が入力した画像における車幅Ｗを式（３）に代入して演算することにより、車間距離Ｄを算出する。距離測定部１６は、算出した車間距離Ｄを相対速度算出部１７に入力する。
【００４０】
図６は、画像における車幅Ｗと車間距離Ｄの関係の一例を示すグラフである。図６では、実際の車幅Ｗｃａｒを２ｍ、画像の水平解像度を１２８０ｐｘ、カメラの水平画角を５０°とする。図６のグラフに示すような、画像における車幅Ｗと車間距離Ｄの対応をリストにしたテーブルをメモリに記憶させても良い。距離測定部１６は、前記した式（３）の演算を行う代わりに、テーブルを参照して車間距離Ｄを決定しても良い。
【００４１】
相対速度算出部１７は、距離測定部１６が入力した車間距離Ｄに基づいて、他車両５００の車両１００に対する相対速度Ｖｒを算出する。
【００４２】
相対速度算出部１７は、距離測定部１６が時間的に連続して入力した二つの車間距離Ｄの差と、画像の各フレームの撮影時間差ΔＴｆを用いて相対速度Ｖｒを算出する。前記したように、右方カメラ４および左方カメラ５は車両１００の走行中に常時撮影を行っている。車両検出部１５があるフレームの画像について他車両５００を検出した場合は、後のフレームの画像でも順次他車両５００を検出し、それぞれの車幅Ｗを測定して距離測定部１６に入力する。距離測定部１６も順次車間距離Ｄの測定を行い、相対速度算出部１７に入力する。
【００４３】
時間的に連続したフレームの画像において、車両１００と他車両５００の車間距離Ｄは変化する。例えば、他車両５００が車両１００に接近している状態であれば、あるフレームの画像について測定した車間距離Ｄｃは、その一つ前の画像について測定した車間距離Ｄｐよりも短くなる。二つの車間距離Ｄｐ、Ｄｃの差と、各フレームの画像の撮影時間差ΔＴｆから、以下の式（４）により他車両５００の相対速度Ｖｒが求められる。
【数４】
2019101643.tif 000006
【００４４】
撮影時間差ΔＴｆは、予め決定してメモリに記憶させる。相対速度算出部１７は、距離測定部１６が時間的に連続して入力した二つの車間距離Ｄｐ、Ｄｃを用いて式（４）の演算を行うことにより、相対速度Ｖｒを算出する。なお、ある車間距離が入力された場合、それより前に入力された車間距離が無い場合は、次の車間距離の入力を待ってから、処理を開始する。
【００４５】
ＴＴＣ算出部１８は、距離測定部１６が測定した車間距離Ｄと、相対速度算出部１７が算出した相対速度Ｖｒを用いてＴＴＣを算出する。
ＴＴＣは、車両１００と他車両５００が同じレーン上を走行している状態で、他車両５００が相対速度Ｖｒを維持して走行すると何秒で車両１００に衝突するかを表す指標である。すなわちＴＴＣが小さくなるほど、レーン変更を行った場合に車両１００が他車両５００と衝突する危険性が高くなる。
ＴＴＣは、ＴＴＣの値をＴｃとしたとき、以下の式（５）により求められる。
【数５】
2019101643.tif 000007
【００４６】
距離測定部１６、相対速度算出部１７およびＴＴＣ算出部１８は、それぞれ算出した車間距離Ｄ、相対速度ＶｒおよびＴＴＣを、警報判定部１９に入力する。
【００４７】
図３に戻り、警報判定部１９は、ＴＴＣを閾値ＴＴｖと比較する（ステップＳ０６）。閾値ＴＴｖは、レーン変更の際に車両１００と他車両５００の衝突の可能性が生じることを示す数値である。閾値ＴＴｖは予め決定してメモリに記憶させておく。ＴＴＣは、例えば、車両１００が乗用車であれば１．４秒とし、大型車であれば、１．６秒とすることができる。
警報判定部１９は、ＴＴＣが閾値ＴＴｖを超えていれば（ステップＳ０６：Ｙｅｓ）、警報を出力せずに処理を終了する。
【００４８】
警報判定部１９は、ＴＴＣが閾値ＴＴｖ以下である場合（ステップＳ０６：Ｎｏ）、車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒを、それぞれ閾値ＤＴｖ、ＶＴｖと比較する（ステップＳ０７）。
【００４９】
ＴＴＣが閾値ＴＴｖを超えている状況は、原則的には、レーン変更すれば衝突の可能性があるので警報を出力すべきものである。しかしながら、ＴＴＣが閾値ＴＴｖを超える状況には、例えば渋滞時等の、車間距離Ｄは短いが車両が低速で運転している状況が含まれる。このような状況では、運転者同士のコミュニケーションによってレーン変更が可能なこともある。そのような状況においても警報が出力されると、運転者にとって煩わしさを感じさせる可能性がある。
【００５０】
実施の形態の車両用警報装置１は、ＴＴＣが閾値ＴＴｖを超えている場合であっても、レーン変更が可能な状況なのかを判定する。
警報判定部１９は、まず、ステップＳ０５で算出した相対速度Ｖｒを閾値ＶＴｖと比較する（ステップＳ０７）。
閾値ＶＴｖは、予め決定してメモリに記憶させておく。相対速度Ｖｒの閾値ＶＴｖは、低速運転であることを示す閾値であり、例えば１５ｋｍ／ｈとすることができる。ステップＳ０６で比較したＴＴＣが閾値ＴＴｖを超えておりかつ他車両５００の相対速度Ｖｒが閾値ＶＴｖ以下であることは、渋滞時等の、車両同士の車間距離が短く低速運転している状況であり、レーン変更できる可能性があることを意味する。
【００５１】
警報判定部１９は、相対速度Ｖｒが閾値ＶＴｖ以下の場合（ステップＳ０７：Ｙｅｓ）、続いて、車間距離Ｄを閾値ＤＴｖと比較する（ステップＳ０８）
閾値ＤＴｖは、予め決定してメモリに記憶させておく。低速運転時は車間距離Ｄが短くてもレーン変更できる可能性があるが、車両１００と他車両５００の間があまりに詰まりすぎていれば、やはりレーン変更を行うことは危険である。閾値ＤＴｖは、レーン変更が行える最低限の車間距離を示す数値であり、例えば５ｍとすることができる。
【００５２】
警報判定部１９が比較を行った結果、車間距離Ｄが閾値ＤＴｖ以上である場合には（ステップＳ０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ０９に進む。
【００５３】
警報判定部１９の比較の結果、相対速度Ｖｒが閾値ＶＴｖを超える場合（ステップＳ０７：Ｎｏ）、および車間距離Ｄが閾値ＤＴｖ未満の場合（ステップＳ０８：Ｎｏ）、警報判定部１９は警報を出力が必要と判定し、ステップＳ１１に進む。
【００５４】
ステップＳ０９において、顔検出部２０は、他車両５００の運転者の顔の向きを検出する。
前記したように、車両１００と他車両５００がある程度の車間距離Ｄを保って低速運転している状況であれば、運転者同士のコミュニケーションによってレーン変更が可能である。しかし、翻って言えば、低速運転であっても、他車両５００の運転者が車両１００がレーン変更しようとしていることを認識していない状態で、レーン変更を行えば衝突の可能性が生じる。そこで、顔検出部２０が他車両５００の運転者の顔の向きを検出することで、他車両５００の運転者が車両１００を視認できる状態であり、レーン変更が可能な状況であるかを判定する。
【００５５】
図７は、図３のステップＳ０９の顔の向きの検出処理の詳細を示すフローチャートである。
図８は、右方カメラ４が撮像した画像における他車両の拡大図である。
図７に示すように、顔検出部２０は、他車両５００の画像からハンドルＨを検出する（ステップＳ９１）。
ハンドルＨの検出は、ライン検出と同様に公知の方法を用いることができるが、例えば、フィルタ処理を行った画像に対してエッジを検出し、検出したエッジに対してテンプレートマッチングを行うことで、ハンドルＨを検出することができる。
【００５６】
顔検出部２０は、続いて検出したハンドルＨに基づいて、運転者の顔Ｆを検出する範囲である近傍領域ＮＡを決定する（ステップＳ９２）。
図８に示すように、他車両５００の運転者は、ハンドルＨの近傍に所在する。顔検出部２０は、他車両５００の運転者の顔Ｆを検出するために、まず他車両５００のハンドルＨを検出し、その近傍領域ＮＡ内にある顔を、運転者の顔Ｆとして検出する。
【００５７】
顔検出部２０は、運転者の顔Ｆを検出する範囲であるハンドルＨの近傍領域ＮＡを、ハンドルＨの大きさとライン検出部１４で検出したラインＬの傾きを用いて決定する。
ハンドルＨと運転者の顔Ｆの位置関係は、右方カメラ４が撮影した画像と、左方カメラ５が撮影した画像とで異なる。図８に示した右方カメラ４の画像では、ハンドルＨより右方に運転者の顔Ｆが位置する。なお、左方カメラ５の画像では、ハンドルＨより左方に運転者の顔Ｆが位置する。前記したように、ラインＬの傾きも、右方カメラ４と左方カメラ５それぞれで撮影した画像で異なる。そこで、顔検出部２０は、ライン検出部１４で検出したラインＬの傾きに応じて近傍領域ＮＡを決定する。
【００５８】
図９は、ハンドルの近傍領域の決定の一例を示す図である。
右方カメラ４の画像の場合、前記したようにラインＬは右方向に傾く。図９では、わかりやすいように、ラインＬを運転者の顔Ｆの傍に、二点鎖線で示している。この場合、顔検出部２０は、ハンドルＨの左端を近傍領域ＮＡの左端に決定する。なお、左方カメラ５の画像の場合、すなわちラインが左方向に傾き、ラインＬの傾きを示す角度がマイナスの場合は、顔検出部２０は、ハンドルＨの右端を近傍領域ＮＡの右端に決定する。顔検出部２０は、検出したハンドルＨの幅を測定し、ハンドルＨの幅の、例えば２倍分の幅を近傍領域ＮＡの横幅として決定する。顔検出部２０は、さらに、ハンドルＨの下端から他車両５００の上端までを近傍領域ＮＡの縦幅とする。
【００５９】
なお、ここで説明した近傍領域ＮＡの決定方法は一例に過ぎず、他の方法でも良い。例えば、顔検出部２０は、ハンドルＨを中心として予め決定した所定の範囲を、近傍領域ＮＡとして決定してもよい。
【００６０】
顔検出部２０は、決定した近傍領域ＮＡから他車両５００の運転者の顔Ｆと、顔Ｆの向きを検出する（ステップＳ９３）。
顔Ｆおよび顔Ｆの向きの検出には、公知の方法を用いることができる。顔検出部２０は、例えば、フィルタ処理を行った画像に対してエッジを検出し、検出したエッジに対してテンプレートマッチングを行うことで、顔Ｆを検出することができる。
【００６１】
図１０は、他車両５００の運転者の顔の向きの一例を示す図である。
顔検出部２０は、検出した顔Ｆの、目、鼻、口元等の各器官の位置、大きさ等を測定し、これらの器官の位置等に基づいて顔Ｆの向きも検出して、メモリに記憶させる。
図１０に示すように、顔検出部２０は、検出した顔Ｆの向きの角度θDから、ライン検出部１４で算出したラインＬの傾きの角度θLを差し引いた角度（θF＝θD−θL）を算出して、メモリに記憶させる。顔Ｆの向きの角度θFからラインＬの傾きの角度θLを差し引くことで、ラインＬの傾きの角度θLを基準の０°とした顔Ｆの向きの角度θFが算出される。
【００６２】
他車両５００の運転者の顔Ｆが進行方向に真っ直ぐ向いていたとしても、画像に表示される運転者の顔Ｆは、ラインＬと同様に画像の垂直方向に対して傾いたものとなる。そこで、顔検出部２０は、ラインＬの傾きの角度θLを基準の０°とすることで、実際の運転者の顔の向きに近い角度θFを算出する。
【００６３】
図３に戻り、警報判定部１９は、顔検出部２０が検出した他車両５００の運転者の顔Ｆの向きの角度θFを、閾値ＡＴｖと比較する（ステップＳ１０）。
【００６４】
他車両５００は、ラインＬに沿って走行している。そのため、他車両５００の運転者の顔Ｆの向きが、ラインＬの傾きに近い、あるいはラインＬの傾きよりも、車両１００に近い方向を向いている場合は、運転者は前方またはレーン変更をしようとしている車両１００を見ている可能性が高い。一方、運転者の顔Ｆの向きがラインＬの傾きよりも、車両１００から離れる方向に傾いている場合は、運転者は車両１００と反対の方向を見ている可能性が高い。
【００６５】
閾値ＡＴｖは、他車両５００の運転者が、車両１００と反対の方向を向いていることを示す値であり、予め決定してメモリに記憶させておく。閾値ＡＴｖは、例えば４５°とすることができる。
【００６６】
警報判定部１９は、他車両５００の運転者の顔Ｆの向きの角度θFが閾値ＡＴｖ以上であれば（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、他車両５００の運転者が車両１００のレーン変更に気づいていない可能性があるため、警報の出力が必要であると判定して、ステップＳ１１に進む。
【００６７】
警報判定部１９は、他車両５００の運転者の顔Ｆの向きの角度θFが閾値ＡＴｖ未満であれば（ステップＳ１０：Ｎｏ）、警報の出力が不要であると判定し、ステップＳ１２に進む。以降、レーン変更の完了または運転者の操作によってターンシグナルスイッチ８が解除されない限り（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ０４に戻り、車両用警報装置１は、順次撮影される画像を用いてステップＳ０４〜Ｓ１０の処理を繰り返す。
【００６８】
警報判定部１９が、ステップＳ０７、Ｓ０８およびＳ１０において警報出力が必要と判定した場合は、警報出力部２１が警報を生成して、スピーカ９に出力する（ステップＳ１１）。ステップＳ０７およびＳ０８とステップＳ１０の場合では、出力する警報の内容をそれぞれ異ならせてもよい。ステップＳ０７、ステップＳ０８の場合は、警報の内容を、例えば、「隣レーンの車両１００と衝突する可能性があります。ご注意下さい」とすることができる。ステップＳ１０の場合は、例えば「隣レーンのドライバーが自車に気づいていない可能性があります。ご注意下さい」とすることができる。
【００６９】
また、ここではスピーカ９で音声による警報の出力を説明したが、これに限られず、他の警報を用いたり、音声による警報と組み合わせたりしても良い。例えば、モニタ６に文字で警報を表示しても良く、あるいは不図示のルームミラー等に文字を投射しても良い。あるいはモニタ６やルームミラーの近傍にランプを設けて、ランプを点滅させることにより警報を表示しても良い。
【００７０】
警報出力後も、ターンシグナルスイッチ８が解除されなければ（ステップＳ１２：Ｎｏ）、車両用警報装置１は、ステップＳ０４に戻り、車両用警報装置１は、順次撮影される画像を用いてステップＳ０４〜Ｓ１０の処理を繰り返す。図示は省略しているが、警報判定部１９がステップＳ０４、Ｓ０６またはステップＳ１０において警報の出力が不要と判定すれば、出力した警報を解除する。
【００７１】
また、フローチャートでは図示を省略しているが、図７のステップＳ９３において顔検出部２０が他車両５００の運転者の顔Ｆを検出できなかった場合は、他車両５００の運転者が車両１００を認識しているか確認できない。この場合は、顔検出部２０は検出結果を警報判定部１９に入力し、警報判定部１９は警報の出力が必要と判定し、警報出力部２１が警報の出力を行っても良い。
【００７２】
以上の通り、実施の形態に係る車両用警報装置１は、
（１）車両１００が走行レーンＳ１の変更を行う際に、変更先レーンＳ２を走行する他車両５００（他の車両１００）を検出する車両検出部１５と、
車両１００と他車両５００との車間距離Ｄを測定する距離測定部１６と、
他車両５００の車両１００に対する相対速度Ｖｒを算出する相対速度算出部１７と、
車間距離Ｄが短く（所定距離以下）、かつ相対速度が低速（所定速度以下）である場合に、車両１００に設置したカメラ（撮像装置）により撮影された車両１００の周囲の画像に基づいて、他車両５００の運転者の顔Ｆの向きを検出する顔検出部２０と、
他車両５００の運転者の顔Ｆが車両１００の反対側を向いている場合に、車両１００の運転者に対する警報を出力する警報出力部２１と、を有する。
【００７３】
実施の形態に係る車両用警報装置１によれば、渋滞時等の、車間距離Ｄは短いが低速運転している状況でレーン変更を行う際に、変更先レーンＳ２の他車両５００の運転者が車両１００の反対側を向いている場合には、警報を出力する。これによって、渋滞時等のレー変更の際、他車両５００の運転者が車両１００のレーン変更を認識していない可能性がある場合に警報が出力されるため、運転者は衝突の危険を回避しやすくなり、運転の安全性を向上させることができる。さらに、他車両５００の運転者の顔Ｆの向きが車両１００を視認できる向きにある場合には警報を出力しないようにすることができるため、運転者に煩わしさを感じさせることを低減させることができ、運転の快適性も向上させることができる。
【００７４】
（２）顔検出部２０は、他車両５００からハンドルＨを検出し、当該ハンドルＨの近傍領域ＮＡで検出された顔Ｆを、他車両５００の運転者の顔Ｆとして検出する。
他車両５００の運転者はハンドルＨの近傍に所在する。そのため、顔検出部２０がまずハンドルＨを検出して、ハンドルＨの近傍領域ＮＡを顔Ｆの検出範囲とすることで、他車両５００に複数の人員が乗車している場合でも、運転者の顔Ｆを速やかに検出することができる。
【００７５】
（３）車両用警報装置１は、車両１００に設置した右方カメラ４または左方カメラ５により撮像された車両１００の周囲の画像に基づいて、車両１００が走行しているレーンと、変更先レーンＳ２を区分するラインＬおよび当該ラインＬの傾きを検出するライン検出部１４を更に有し、
顔検出部２０は、ラインＬの傾きと他車両５００のハンドルＨの大きさに応じて、他車両５００の運転者の顔Ｆを検出するハンドルＨの近傍領域ＮＡの範囲を決定する。
【００７６】
ハンドルＨと運転者の顔Ｆの位置関係は、右方カメラ４と左方カメラ５それぞれが撮影した画像とで異なる。ラインＬの傾きも同様に、右方カメラ４と左方カメラ５それぞれが撮影した画像で異なるため、ラインＬの傾きに基づいてハンドルＨの近傍領域ＮＡを決定することで、他車両５００の運転者の顔Ｆを検出する範囲を適切に決定することができる。
【００７７】
（４）車両用警報装置１は、車両１００に設置した右方カメラ４または左方カメラ５により撮像された車両１００の周囲の画像に基づいて、車両１００が走行しているレーンと、変更先レーンＳ２を区分するラインＬおよび当該ラインＬの傾きを検出するライン検出部１４を更に有し、
顔検出部２０は、ラインＬの傾きに対する他車両５００の運転者の顔Ｆの向きに基づいて、他車両５００の運転が、車両１００の反対側を向いているか否かを判定する。
【００７８】
他車両５００の運転者の顔Ｆが進行方向に真っ直ぐ向いていたとしても、画像に表示される運転者の顔Ｆは、ラインＬと同様に画像の垂直方向に対して傾いたものとなる。そこで、顔検出部２０が、ラインＬの傾きを基準とした運転者の顔Ｆの向きを検出することで、実際の顔の向きに近い角度を用いることができる。
【００７９】
［変形例１］
前記した実施の形態では、車両用警報装置１が左右のフロントドアのサイドミラー３の根元部分に設置した右方カメラ４と左方カメラ５の画像を用いて警報の出力の要否の判定を行う例を説明したが、これに限られない。例えば、車両１００のリアガラスに、車両１００の後方を撮影するカメラを設置し、車両用警報装置１はこのカメラの画像に対して前記した処理を行っても良い。また、モニタ６も、運転席のダッシュボードに設置する例に限られない。例えば、車内の運転席と助手席の間の上部に設置するルームミラーを、モニタ６に置き換えても良い。
【００８０】
［変形例２］
前記した実施の形態では、距離測定部１６は画像における車幅Ｗを用いて式（１）の演算を行うことにより、車両１００と他車両５００の車間距離Ｄを測定したが、これに限られない。例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー等のセンサを用いて、他車両５００との車間距離Ｄを測定しても良い。
【００８１】
［変形例３］
前記した実施の形態では、車両用警報装置１が、画像処理部１２を備え、右方カメラ４および左方カメラ５で撮影した画像に必要な画像処理を行ってモニタ６に出力する例を説明したが、これに限られない。車両１００に車両用警報装置１とは別個の画像処理装置を設け、この画像処理装置で画像処理およびモニタ６への出力を行っても良い。
【符号の説明】
【００８２】
１  車両用警報装置
３  サイドミラー
４  右方カメラ（撮像装置）
５  左方カメラ（撮像装置）
６  モニタ
７  車速センサ
８  ターンシグナルスイッチ
９  スピーカ
１１  画像取得部
１２  画像処理部
１３  レーン変更判定部
１４  ライン検出部
１５  車両検出部
１６  距離測定部
１７  相対速度算出部
１８  ＴＴＣ算出部
１９  警報判定部
２０  顔検出部
２１  警報出力部
１００  車両
５００  他車両
Ｆ  顔
Ｈ  ハンドル
Ｌ  ライン
ＮＡ  近傍領域
Ｓ１  走行レーン
Ｓ２  変更先レーン
【図１】
2019101643.tif 000008
【図２】
2019101643.tif 000009
【図３】
2019101643.tif 000010
【図４】
2019101643.tif 000011
【図５】
2019101643.tif 000012
【図６】
2019101643.tif 000013
【図７】
2019101643.tif 000014
【図８】
2019101643.tif 000015
【図９】
2019101643.tif 000016
【図１０】
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