(57)【要約】【課題】車両に搭載されたレーダ装置により取得される対象物の情報に基づいて、車両と対象物との衝突の可能性を検出する装置の信頼性を向上させる。【解決手段】対象物との相対位置と相対移動速度とを主情報として取得するレーダ装置２に加えて、補助情報取得装置４を、車両すなわち自車に搭載する。補助情報取得装置２を、撮像装置６０と画像処理装置６２とを備えたものとし、画像処理装置６２に他車等対象物の輪郭線と自車の幅方向における変化とを補助情報として取得させる。レーダ装置２からの主情報と、補助情報取得装置４からの補助情報とに基づいて、判定装置６に衝突の可能性があるか否かを判定させる。レーダ装置２と撮像装置６０との長所を組み合わせて利用することができ、車両衝突可能性検出装の信頼性を向上させることができる。補助情報取得装置４を、他車のターンシグナルランプの点滅情報を取得したり、通信装置により他車の走行関連情報を取得したりするものとすることもできる。【選択図】  図１
2004295620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、対象物を検出するレーダ装置と、
そのレーダ装置とは別に前記車両に設けられ、前記対象物の移動状態に関する補助情報を取得する補助情報取得装置と、
前記レーダ装置により検出された対象物の情報に基づいて前記車両と前記対象物との少なくとも相対位置および相対移動速度を含む主情報を取得し、その主情報に前記補助情報取得装置により取得された補助情報を加味して前記車両と前記対象物との衝突の可能性を判定する判定装置と
を含む車両衝突可能性検出装置。
【請求項２】
前記レーダと前記補助情報取得装置とが前記車両の進行方向前方に存在する前記対象物を検出可能な状態で前記車両に設けられた請求項１に記載の車両衝突可能性検出装置。
【請求項３】
前記補助情報取得装置が、
前記車両に搭載され、前記対象物を撮像する撮像装置と、
その撮像装置により撮像された画像のデータ処理により、前記対象物の前記車両に対する相対位置変化を取得する相対位置変化取得装置と
を含む請求項１または２に記載の車両衝突可能性検出装置。
【請求項４】
前記対象物が、前記車両である自車とは別の少なくとも１台の他車を含み、前記補助情報取得装置が、その少なくとも１台の他車から送信されるその少なくとも１台の他車の走行状態に関する情報を受信する他車情報受信装置を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
【請求項５】
前記対象物が、前記車両である自車とは別の少なくとも１台の他車であり、前記補助情報取得装置が、その少なくとも１台の他車の方向指示装置の状態を取得する方向指示状態取得装置を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が別の車両その他の物（対象物と総称する）と衝突する可能性の有無を検出する装置に関するものであり、特に、その信頼性の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両（自車と称する）に搭載したレーダ装置を使用して先行車，対向車，横断車等別の車両（他車と称する）等の移動物や、駐車中の車等道路内に存在し、あるいは電柱等路側に存在する静止物との相対位置や相対移動速度を取得し、衝突の可能性を検出することは既に知られている。例えば、下記特許文献１には、周波数変調された搬送波を送信および受信し、周波数上昇部分と周波数下降部分それぞれのビート信号のパワースペクトラムで対をなすピークの周波数から対象物との相対距離および相対速度を演算するレーダ装置が記載されている。この車載レーダ装置においては、対象物としての先行車が追越し等のために緩やかに車線変更をしたことを検出するために、確信度演算手段と確信度変更手段とが設けられている。確信度演算手段は、対象物の現在と過去との検出状況の関係から対象物の存在の確からしさを表す確信度を演算するものであり、確信度変更手段は、例えば、対象物が離れつつあり、かつ、対象物の検出強度の変化率が設定値以上で減少しつつある場合に対象物の存在の確信度を低下させるものとされる。
【０００３】
また、交差点の信号機に距離測定装置を、各車両に被測距装置をそれぞれ設置し、ある車両（自車）に対して別の車両（他車）が所定距離まで接近した場合には、自車の運転者に対して警告を発するようにするシステムが知られている（特許文献２）。このシステムにおいては、距離測定装置も被測距装置も共に送受信アンテナを備え、距離測定装置がある周波数の電波を送信し、被測距装置がその電波を受信して別の周波数にシフトさせて返信する。その別の周波数の電波を距離測定装置が受信し、自身の送信時から被測距装置からの電波の受信時までの時間に基づいて、被測距装置までの距離を演算するようにされている。
【０００４】
さらに、交差点近傍の路側に車両センサを、車両に情報提供装置あるいは制御装置をそれぞれ設置し、車両センサにより、２方向から交差点に接近する２台の車両が検出された場合に、それぞれの車両の進路を予測してそれら進路の交点を求めるとともに、その交点に到達する時刻を予測し、２台の車両の衝突の可能性を推定して、必要な場合にはそれら車両の運転者に警告を発したり、車両を自動的に制御して減速あるいは停止させるシステムも知られている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２２０２２０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６７３９５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４０７９９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
レーダ装置は、対象物との相対距離や相対速度を検出する上では優れた機能を有しているが、他車が車線変更，右折，左折等、走行方向の変更を行う場合や、自車が走行方向の変更を行う場合における、自車と他車との相対位置の変化を早期に確実に検出する機能においてやや劣ることを否めない。また、すべての交差点に車両センサや距離測定装置を設置するには莫大な費用が必要となる。本発明は、以上の事情を背景として、車両衝突可能性検出装置の信頼性を向上させることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の回転伝達装置やパワーステアリング装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、  （１）項が請求項１に相当し、  （２）項が請求項２に、  （３）項が請求項３に、  （５）項が請求項４に、  （６）項が請求項５にそれぞれ相当する。
【０００８】
（１）車両に搭載され、対象物を検出するレーダ装置と、
そのレーダ装置とは別に前記車両に設けられ、前記対象物の移動状態に関する補助情報を取得する補助情報取得装置と、
前記レーダ装置により検出された対象物の情報に基づいて前記車両と前記対象物との少なくとも相対位置および相対移動速度を含む主情報を取得し、その主情報に前記補助情報取得装置により取得された補助情報を加味して前記車両と前記対象物との衝突の可能性を判定する判定装置と
を含む車両衝突可能性検出装置。
本発明によれば、レーダ装置の、対象物との相対距離および相対速度を検出する優れた機能を利用しつつ、レーダ装置に不足する機能を補助情報取得装置により取得される情報により補い、全体として信頼性の高い車両衝突可能性検出装置を得ることができる。補助情報取得装置としては、例えば、後に説明する撮像装置，他車との通信により他車の方向変更情報を得る装置，他車のターンシグナルランプ等方向変更信号を自ら取得する装置、あるいはそれらの２つ以上の組合わせ等を採用することができる。また、対象物との相対距離および相対速度を少なくとも含む主情報に、補助情報を加味する形態としては、（ａ）当初から主情報と補助情報との両方に基づいて衝突の可能性を判定する形態、（ｂ）主情報自体あるいは主情報に基づいて行われた衝突可能性の判定に対して、補助情報に基づく補正を行う形態、（ｃ）主情報に基づく衝突可能性の判定と補助情報に基づく衝突可能性の判定との両方を別個に行い、両判定の結果を総合して最終的な判定を行う形態等、種々の形態を採用し得る。
（２）前記レーダと前記補助情報取得装置とが前記車両の進行方向前方に存在する前記対象物を検出可能な状態で前記車両に設けられた  （１）項に記載の車両衝突可能性検出装置。
本発明は、車両が後退する際における衝突可能性の検出に適用することも可能である。しかし、前進する際における衝突可能性の検出に特に有効なものである。
（３）前記補助情報取得装置が、
前記車両に搭載され、前記対象物を撮像する撮像装置と、
その撮像装置により撮像された画像のデータ処理により、前記対象物の前記車両に対する相対位置変化を取得する相対位置変化取得装置と
を含む  （１）項または  （２）項に記載の車両衝突可能性検出装置。
撮像装置は、撮像領域内に存在する物体を検出する上では優れた機能を有するものであるが、それら物体の中で、特に必要な対象物を特定する機能においてやや劣ることを否めない。レーダ装置と撮像装置とは、互いの劣る機能を補足し合い得るものであり、撮像装置をレーダ装置の補助装置として採用することは有益である。
（４）前記対象物が、前記車両である自車とは別の少なくとも１台の他車を含む  （３）項に記載の車両衝突可能性検出装置。
車両が衝突を回避すべき物には路側に設置されている静止物も含まれ、本発明における対象物に含まれる。しかし、一般に、最も強く衝突回避が望まれるのは他車であり、例えば、その対象物が移動していれば他車であると分かる。対象物を車両に限定すれば、静止物との衝突回避には利用できない情報の利用が可能になる。
（５）前記対象物が、前記車両である自車とは別の少なくとも１台の他車を含み、前記補助情報取得装置が、その少なくとも１台の他車から送信されるその少なくとも１台の他車の走行状態に関する情報を受信する他車情報受信装置を含む  （１）項ないし  （４）項のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
車両の走行方向や走行速度等走行状態の変更は、殆どの場合、運転者による操縦部材の操作あるいは自動制御装置の作動に起因して生じる。走行制御装置の誤作動，故障等に起因して走行状態が変化することが全くないわけではないが、その場合でも、誤作動、故障等を早期に発見することが可能である場合が多い。したがって、他車が他車自体の走行状態の変化を送信する走行状態送信装置を備えており、自車がその送信された情報を受信する他車情報受信装置を備えていれば、自車において他車の走行状態の変化を確実に取得することができる。そして、この走行状態の変化に関する情報を、レーダ装置により取得される主情報に加味すれば、車両衝突可能性検出装置の信頼性を向上させることができる。
（６）前記対象物が、前記車両である自車とは別の少なくとも１台の他車であり、前記補助情報取得装置が、その少なくとも１台の他車の方向指示装置の状態を取得する方向指示状態取得装置を含む  （１）項ないし  （５）項のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
車両には、ターンシグナルフラッシャにより点滅させられるターンシグナルランプ等、方向指示装置を設置すべきことが義務付けられている。したがって、この方向指示装置の状態を取得する方向指示状態取得装置を設ければ、他車が方向を変更しようとしているか否かの情報を容易に得ることができ、その補助情報を主情報に加味すれば、衝突可能性検出の信頼性を向上させることができる。
（７）前記車両としての自車に対して固定的に設定された座標系内における前記対象物の移動経路を予測する移動経路予測装置を含む  （１）項ないし  （６）項のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
自車が静止物と衝突するか否かは、自車の走行経路内に静止物が存在するか否かにより判定されるようにすることが望ましく、自車が他車等移動物と衝突するか否かは、移動物の移動経路と自車の走行経路とが干渉するか否かと、その干渉する位置へ移動物と自車とが到達するまでの時間が同じであるか否か（厳密には、到達時間の差が設定時間差以内であるか否か）とによって判定されるようにすることが望ましい。しかし、レーダ装置，撮像装置等、対象物（静止物や移動物）を検出する検出装置が自車に設けられることが多く、その場合には、検出装置により検出される対象物の運動は、自車に対して固定的に設定された座標系内における運動となるため、本項の構成を採用することが便利な場合が多い。そして、本項の構成が採用される場合には、判定装置が、移動経路予測装置により予測された対象物の移動経路に基づいて自車が対象物と衝突する可能性があるか否かの判定が行われることとなる。
（８）路面に対して固定的に設定された座標系内において、前記車両としての自車の走行経路である自車走行経路を予測する自車走行経路予測装置と、前記対象物としての自車以外の車両である他車の走行経路である他車走行経路を予測する他車走行経路予測装置とを含む  （１）項ないし  （６）項のいずれかに記載の車両衝突可能性検出装置。
前述のように、自車が他車と衝突するか否かは、他車の走行経路と自車の走行経路とが干渉するか否かと、その交差する位置へ他車と自車とが到達するまでの時間が同じであるか否かとによって判定されるようにすることが望ましく、本項の構成によれば、その通りの判定が行われるようにすることができる。その場合、自車走行経路予測装置としては、自車の操舵装置の状態に関連する情報である自車操舵関連情報取得装置と、自車の走行速度を検出する自車車速センサとを備えたものが好適であり、他車走行経路予測装置としては、少なくとも前記他車情報受信装置を備えたものが好適である。ただし、不可欠ではなく、例えば、自車走行経路予測装置により自車の走行経路を予測するとともに、レーダ装置により得られる主情報および補助情報取得装置により得られる補助情報と、自車走行経路予測装置により予測される自車走行経路の情報とに基づけいて、他車走行経路予測が行われるようにすることも可能である。
（９）前記自車走行経路予測装置が、自車の操舵に関連する操舵関連量を検出する自車操舵関連量検出装置と、自車の走行速度を検出する自車速検出装置とを含む  （８）項に記載の車両衝突可能性検出装置。
（１０）前記自車操舵関連量取得装置が、操舵角センサ，ジャイロメータ，ヨーレイトセンサ，横加速度センサの少なくとも１つを含む  （９）項に記載の車両衝突可能性検出装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図８に本発明の一実施形態である車両衝突可能性検出装置を備えた衝突回避装置を示す。
本衝突回避装置は、図１に示すように、レーダ装置２，補助情報取得装置４，判定装置６，警報装置８および自動制動装置１０を含んでいる。レーダ装置２は、車両（自車１２と称する。図３参照）の前部に設けられ、自車１２の前方の設定領域内に存在する物のうち、設定寸法以上の物の、自車１２に対する相対位置と相対速度とを検出するものである。補助情報取得装置４は、レーダ装置２によって取得される主情報としての相対位置および相対速度に対して、補助的な役割を果たす補助情報を取得するものである。判定装置６は、レーダ装置２および補助情報取得装置４に接続され、それらによって取得される主情報と補助情報とに基づいて、自車１２が別の車両（他車と称する）等の移動物や路側に存在する電柱等の静止物と衝突する可能性があるか否かを判定するものである。警報装置８は、判定装置６が衝突の可能性があると判定した場合に、それの出力信号に応じて運転者に警報するものであり、自動制動装置１０は判定装置６の出力信号に応じてブレーキを自動的に作動させて自車１２を緊急に停止させるものである。以下、各装置をさらに詳細に説明する。なお、判定装置６には、自車１２の走行速度を検出する車速センサ１４も接続されている。
【００１０】
レーダ装置２は、図３に示すように、自車１２に対して固定的に設定されたＸＹ座標面上に存在する移動物および静止物の中に、自車１２と衝突する可能性のある対象物が存在するか否かを調べ、存在すれば、その対象物のＸＹ座標面内における位置と移動速度とを取得するものである。ＸＹ座標面は、自車１２の幅方向に平行なＸ軸と、前後方向に平行でかつ幅方向の中央を通るＹ軸とによって規定されており、そのＸＹ座標面内の対象物の位置は自車１２に対する相対位置であり、移動速度は自車１２に対する相対速度であることになる。
【００１１】
レーダ装置２は、図２に示すように、送信側回路１６と受信側回路１８とを備えている。送信側回路１６は搬送波発生器２０，周波数変調器２２，変調電圧発生器２４，方向性結合器２６および送信アンテナ２８を備えている。搬送波発生器２０によって発生させられた搬送波が、変調電圧発生器２４により発生させられた変調電圧に基づいて周波数変調器２２により変調されるのであるが、変調電圧は本実施形態においては三角波とされているため、周波数変調器２２の出力信号は、周波数が直線的に増加しては直線的に減少するものとなる。この出力信号は方向性結合器２６を経て送信アンテナ２８からミリ波の送信信号として送信される。
【００１２】
一方、受信側回路１８は、受信アンテナ３６，ミキサ３８，増幅器４０，フィルタ４２，高速フーリエ変換処理器（ＦＦＴ）４４，対象物認識器４６およびアンテナ回動装置４８を備えている。送信アンテナ２８および受信アンテナ３６は共に指向性の高いものとされているとともに、アンテナ回動装置４８により、Ｙ軸を中心線とする一定角度範囲の領域を往復回動させられる。この往復回動の間に、送信アンテナ２８から送信され、自車１２の前方に存在する移動物および静止物により反射された反射波が受信アンテナ３６に受信される。送信アンテナ２８および受信アンテナ３６の回動につれて、送信アンテナ２８から送信されたミリ波を反射する移動物および静止物が変わるため、それぞれの物によって反射された反射波がそれぞれ時間を異にして受信アンテナ３６に受信され、ミキサ３８に供給される。ただし、ミキサ３８に供給される信号は設定レベル以上のもののみであり、それによって、移動物および静止物のうち、自車１２との衝突を問題にすべき物のみが対象物として選定されることとなる。
【００１３】
ミキサ３８は、受信アンテナ３６からの受信信号と、前記方向性結合器２６から送られる信号、すなわち周波数変調器２２の出力信号である送信信号とを差分演算により結合し、ビート信号を生成する。このビート信号は増幅器４０により増幅され、フィルタ４２を経てＦＦＴ４４に供給される。ＦＦＴ４４は、増幅されたビート信号の周波数増大部分および周波数減少部分それぞれのパワースペクトラムを取得して対象物認識器４６に供給する。対象物認識器４６は、供給された周波数増大部分および周波数減少部分それぞれのパワースペクトラムのピークを検出してペアリングを行い、各対象物に対応するピーク対を形成する。このピーク対の周波数増大部分のピーク周波数ｆｕｐと周波数減少部分のピーク周波数ｆｄｏｗｎとから次式により相対速度周波数ｆｒｖおよび相対距離周波数ｆｒｄを取得する。
ｆｒｖ＝（ｆｄｏｗｎ−ｆｕｐ）／２
ｆｒｄ＝（ｆｄｏｗｎ＋ｆｕｐ）／２
さらに、これら相対速度周波数ｆｒｖおよび相対距離周波数ｆｒｄから次式に基づいて相対速度ｖおよび相対距離ｄを取得する。
ｆｒｖ＝２・ｖ／Ｃ・ｆ０
ｆｒｄ＝４・ｆｍ・Δｆ／Ｃ・ｄ
ただし、Ｃ：光速，ｆ０：中心周波数，ｆｍ：変調周波数，Δｆ：周波数変移幅
【００１４】
対象物認識器４６はさらに、上記のようにして取得した各対象物までの相対距離ｄと、アンテナ回動装置４８から供給されるアンテナ回動角度θとの情報に基づいて、図３に示すように、自車１２に対する各対象物（図示の例では他車５０）の相対位置の座標（ｘ１，ｙ１）を取得する。
【００１５】
なお、以上の説明から明らかなように、本実施形態においては対象物は点として認識され、その点の位置が対象物の位置とされるのであるが、対象物、例えば他車５０が、大きさのあるもの、特に自車１２の幅方向において寸法を有するものとして認識されるようすることも可能であり、そのようにすれば、自車１２との衝突の可能性の有無をより正確に判定することが可能となる。対象物が自車１２の幅方向に幅のあるものとして認識される場合には、例えば、対象物のうち幅方向において自車１２に近い側の端の座標を対象物の位置の座標としたり、中央の座標を対象物の位置の座標としたりすることができる。
【００１６】
補助情報取得装置４は、図１に示すように、撮像装置６０および画像処理装置６２を備えている。撮像装置６２は自車１２の前部に設けられ、自車前方の図４に例示するような画像を撮像するものであり、画像処理装置６２は撮像された画像のデータを処理して、各対象物の像を抽出するものである。この対象物の抽出には、レーダ装置２から供給される各対象物の相対位置の座標が利用される。各対象物の自車１２に対する相対位置が判れば、それら対象物の像が形成される画像内の位置が判るため、その位置にある対象物の画像の輪郭線が取得されるのである。画像処理装置６２は、抽出した各対象物の、画像内における左右方向の移動速度を取得し、さらに、その移動速度と各対象物の相対位置とに基づいて、各対象物の自車１２に対する自車１２の幅方向の相対位置変化を取得する。相対位置変化は、本実施形態においては、相対位置変化の向きと大きさとで規定される。
【００１７】
上記画像処理を行うために、画像処理装置６２を構成するコンピュータのＲＯＭには画像処理プログラムが格納されている。この画像処理プログラムは、図５に示すフローチャートで表されるものであり、まず、ステップ１（Ｓ１と略記する。他のステップについても同様）において、撮像装置６０からの画像データの読込みが行われ、Ｓ２において、レーダ装置２から、各対象物の相対位置の座標（ここでは他車５０の位置の座標（ｘ１，ｙ１）とする）が読み込まれる。続いて、Ｓ３において他車５０の輪郭線が取得され、Ｓ４において、他車５０の像の画像内における幅と位置変化速度とが取得される。例えば、図４において二点鎖線で示されている他車５０の像が実線で示されている像に変化するため、実線の像の幅が取得されるとともに、上記位置の、単位時間当たりの左右方向における変化量が位置変化速度として取得されるのである。そして、Ｓ５において、上記幅および位置変化速度と、他車５０の自車１２に対する前記相対位置の座標（ｘ１，ｙ１）とに基づいて、他車５０の実際の幅と、他車５０の自車１２に対する自車１２の幅方向（Ｘ軸方向）の相対位置変化とが取得される。
【００１８】
画像処理装置６２はさらに、撮像装置６０により撮像された画像の中から、他車の方向指示装置としてのターンシグナルランプの像６４を抽出する機能を備えている。ターンシグナルランプの像６４は比較的明るい像であり、かつ、それぞれ一定の周期で点滅するため、画像処理装置６２はこれら２つの条件に適合する像をターンシグナルランプの像６４として抽出するようにされているのである。なお、本実施形態においては、撮像装置６０としてモノクロカメラが使用されているが、フルカラーカメラを使用すれば、明るさの情報と共に、あるいは明るさの情報に代えて、色の情報を利用し得るため、ターンシグナルランプの像６４の抽出が容易になる。
【００１９】
上記ターンシグナルランプの像６４の抽出は図６に示すフローチャートで表されるターンシグナルランプ抽出プログラムの実行により行われる。図７に示すように、位置Ｐ１、Ｐ２に明るい領域が存在するが、位置Ｐ１の領域はターンシグナルランプの像６４ではないため点滅せず、位置Ｐ２の領域はターンシグナルランプの像６４であって点滅すると仮定して、このフローチャートによるターンシグナルランプの像６４の抽出を説明する。図７の  （ａ）は、横軸を時間軸、縦軸を位置を表す軸として、明るい領域の変化を示したものであり、  （ｂ）ないし  （ｄ）は以下の説明中における明／暗領域メモリ，暗／明領域メモリおよびランプ像候補メモリにおけるデータの格納をイメージ化して示したものである。なお、ターンシグナルランプ抽出プログラムは一定時間ごとに１回実行され、その一定微小時間はターンシグナルランプの点滅周期との関係において著しく短いのであるが、図７においては、図示の都合上実際より遙かに長くされている。また、自車１２および他車５０の走行につれて、明るい領域の位置は時々刻々変化するのであるが、図７はその位置の変化を無視しして描かれている。また、図７の  （ｂ）ないし  （ｄ）における  （１），  （２）・・・等の数字は、各メモリへのデータの格納順序を示している。
【００２０】
ターンシグナルランプ抽出プログラムの実行時には、まず、Ｓ１１において画像データが読み込まれ、Ｓ１２で画像中の設定明るさ以上の明るさの領域が抽出されるとともに、その領域の位置の座標が明領域メモリに記憶される。上記設定明るさは、点灯状態にあるシグナルランプの像６４の明るさよりやや暗い明るさに設定されている。また、抽出された各「明」の領域が前回抽出された「明」の領域と同じものであるか否かが判定され、同じものであると判定されれば、前回抽出された「明」の領域のデータが消去される。「明」の領域の位置を示す座標が更新されるのである。前回と今回との「明」の領域が同じものであるか否かは、両者の座標の差の絶対値が設定微小値以下であるか否かによって判定される。Ｓ１２に続いてＳ１３が実行され、「明」から「暗」に変化した領域があるか否かの判定が行われる。前回のＳ１３の実行時に明るさが設定明るさ以上であった領域であって今回は設定明るさより暗くなった領域があるか否かが判定されるのであるが、当初はこの判定の結果はＮＯであり、Ｓ１５が実行されて、「暗」から「明」に変化した領域があるか否かの判定が行われる。この判定は、Ｓ１２で抽出された領域のうちに、前回は「明」の領域として抽出されなかった領域があるか否かの判定によって行われる。そして、「暗」から「明」に変化した領域があれば、Ｓ１６において、その判定が行われた時間と、その領域の位置とが互いに対応付けられて、暗／明領域メモリに格納される。この格納が、図７の  （ｃ）に  （１）で示されている。このデータは、後にＳ１３において使用される。Ｓ１６の実行後、Ｓ１７において、上記暗／明領域メモリに格納された領域が前に「明」から「暗」に変化した領域であるか否かが判定される。この判定は、Ｓ１６において暗／明領域メモリに格納された位置から設定範囲内の位置に、Ｓ１４において明／暗領域メモリに格納された位置が存在するか否かを判定することにより行われる。この判定の結果がＹＥＳとなるのは、図７の  （ｃ）において  （３）のデータ格納が行われた場合であり、Ｓ１８において、Ｓ１６でデータが格納された時間からＳ１４でデータが格納された時間（図７の  （ｂ）において  （２）のデータが格納された時間）が差し引かれ、「明」から「暗」に変化した時間と「暗」から「明」に変化した時間との時間間隔が取得される。そして、取得された時間間隔（図７の  （ｄ）において矢印で示す）が、ランプ像候補メモリに格納されるとともに、それに対応付けて「暗」から「明」に変化した領域の位置の座標が格納される。また、図７の  （ｂ）において格納された  （２）のデータと図７の  （ｃ）において格納された  （３）のデータとが消去される。
【００２１】
続いて、Ｓ１９において、ランプ像候補メモリに既にランプ像候補のデータが格納されているか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳとなるのは、図７の  （ｃ）において  （５）のデータ格納が行われた場合であり、Ｓ２０において、その既にデータが格納されているランプ像候補が、Ｓ１８で格納されたデータのランプ像候補と同じものであるか否かが判定される。この判定は、それら両ランプ像候補の時間間隔と位置との差が共に各設定差以内であるか否かによって行われる。そして、Ｓ２０の判定結果がＹＥＳであれば、Ｓ２１において、ランプ像候補メモリにＳ１８で格納されたランプ像候補が点滅中のターンシグナルランプの像を示す領域６４として確定される。例えば、ランプ像に確定されたことを示すデータが付加されるのである。また、図７の  （ｄ）で格納されたランプ像候補のデータが消去される。なお、上記「ランプ像に確定されたことを示すデータ」が付加された後も、時間間隔と位置との情報の更新は継続される。Ｓ２１の実行後、Ｓ２２において、明／暗領域メモリおよび暗／明領域メモリに格納されている時間のうちで現時点までの経過時間が設定経過時間より長いものがあるか否かの判定が行われる。例えば、図７の  （ｃ）において格納された  （１）のデータがこれに相当し、Ｓ２３においてそれのデータが消去され、もしあれば消去されたデータに対応するランプ像候補メモリのデータも消去される。ターンシグナルランプの「明」，「暗」の時間は、一定時間範囲に限られているため、その時間範囲の上限との比較において、ターンシグナルランプの像６４である可能性がなくなったもののデータが消去されるのである。Ｓ２２およびＳ２３は、Ｓ１５，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２０の判定結果がＮＯになった場合にも実行される。
なお、本実施形態においてはＳ２０の判定結果が１回ＹＥＳであれば、ターンシグナルランプの像６４として確定されるようになっているが、２回以上の設定回数ＹＥＳであった場合に初めて、ターンシグナルランプの像６４として確定されるようにすることも可能である。
【００２２】
以上説明したレーダ装置２および補助情報取得装置４の情報に基づいて、判定装置６が図８に示すフローチャートで表される判定プログラムの実行により、自車１２が他車５０と衝突する可能性があるか否かを判定する。
まず、Ｓ３１においてレーダ装置２から、他車５０等対象物の各々の自車１２に対する相対位置および相対速度のデータが読み込まれる。その読み込まれたデータに基づいて、Ｓ３２で自車１２と対象物のいずれかとが衝突する可能性があるか否かの判定が行われる。この判定は、図３に例示した状況においては、対象物としての他車５０の自車１２に対する相対位置の座標（ｘ１，ｙ１）と相対移動速度ｖとに基づいて行われる。具体的判定はいろいろな方法で行い得るが、本実施形態においては、ＸＹ座標面が複数の領域Ａに区切られるとともに、各領域Ａごとに相対移動速度ｖの下限値が設定されたマップが準備されており、レーダ装置２から読み込まれた他車５０の自車１２に対する相対移動速度ｖが、相対位置の座標（ｘ１，ｙ１）とマップとにより決まる設定下限値より大きければ、衝突の可能性があると判定される。
【００２３】
その判定に基づいて、Ｓ３３で第一警報が発せられる。本実施形態においては、判定装置６に接続された警報装置８のスピーカによって、運転者に衝突の可能性がある旨の音声報知が行われるのである。続いて、Ｓ３４において、補助情報取得装置４の画像処理装置６２から自車１２の幅方向における他車５０の幅と相対移動速度とが読み込まれ、Ｓ３５において、それら幅および相対移動速度と、上記他車５０の自車１２に対する相対位置の座標（ｘ１，ｙ１）とに基づいて、衝突の可能性が確認される。レーダ装置２は自車１２と対象物との相対距離や相対移動速度を正確に取得し得るものであるが、対象物の幅は取得できず、また、対象物の自車１２の幅方向における相対位置、特に急激な相対位置の変化を正確に取得しにくいものである。それに対して、撮像装置６０の撮像した画像のデータ処理によれば、対象物の幅や急激な相対位置の変化を正確に速やかに取得し得る。そこで、レーダ装置２により取得された情報に基づいて衝突の可能性があると判定された場合に、撮像装置６０により取得された情報に基づいて、衝突の可能性のあることが確認されるのである。確認された場合には、Ｓ３７において第二警報が発せられる。この第二警報は前記第一警報に比較して、緊急性の高さを運転者に知らせる形態で行われる。本実施形態においては、運転者に衝突の可能性があることを報知する音声が大きくされるが、ブザーが鳴動するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、Ｓ３８において、未だ運転者の操舵によって衝突を回避し得る状況であるか否かが判定される。この判定は、前記自車１２と対象物との相対位置および相対速度と、車速センサ１４から読み込まれた自車１２の走行速度とに基づいて行われるが、本発明を理解する上で必要がないため、詳細な説明は省略する。判定の結果、衝突回避不可能と判定された場合には、Ｓ３９で自動制動装置１０に作動指令が発せられ、車両がその路面上で実現可能な最大限の減速度で停止させられる。制動装置が最大の作動力で作動させられ、それによって車輪と路面とのスリップ率が過大になる場合にはアンチロック制御が行われるのである。
【００２５】
それに対して、Ｓ３５の判定結果がＮＯになった場合には、Ｓ３６で他車５０のターンシグナルランプの像６４が、他車５０が自車１２と衝突する可能性のある方向に方向変更することを示しているか否かが判定される。そして、判定の結果がＹＥＳであれば、Ｓ３７ないしＳ３９が実行される。なお、上記判定は、図５の画像処理プログラムの実行により取得された他車５０の輪郭線と、図６のターンシグナルランプ抽出プログラムの実行により抽出されたターンシグナルランプの像６４との相対位置に基づいて行われるようにすることも可能である。しかし、本実施形態においては、ターンシグナルランプの像６４のｘ座標の大きさに基づいて判定される。ｙ座標が複数範囲に分割され、各範囲に対して判定値が予め設定されており、点滅中のターンシグナルランプの像６４であるとされたもののｘ座標が上記判定値以下であれば、そのターンシグナルランプの像６４が、他車５０の自車側の端部に設けられているターンシグナルランプのものであり、したがって、そのターンシグナルランプが、他車５０が自車１２と衝突する可能性のある方向に方向変更することを示していると判定されるのである。
【００２６】
本実施形態においては、補助情報取得装置４の画像処理装置６２が、図５のフローチャートで表される画像処理プログラムを実行することにより、対象物の自車１２に対する、自車１２の幅方向における相対位置変化を取得する相対位置変化取得装置を構成している。また、撮像装置６０と、画像処理装置６２の図６のフローチャートで表されるターンシグナルランプ抽出プログラムを実行する部分とが、少なくとも１台の他車５０の方向指示装置の一種であるターンシグナルランプの状態を取得する方向指示状態取得装置を構成している。そして、判定装置６が、それら相対位置変化取得装置および方向指示状態取得装置両装置により取得された相対位置変化とターンシグナルランプの状態との少なくとも一方が、対象物あるいは他車５０と自車１２とが衝突する可能性があることを示す場合に、衝突可能性確認を行うようになっている。そのため、相対位置変化とターンシグナルランプの状態とのいずれか一方の取得に支障があった場合でも、衝突可能性確認が確実に行われる利点がある。例えば、薄暮等においては他車５０等の撮像が良好に行われにくい反面、ターンシグナルランプの検出はかえって良好に行われるため、両方の検出結果を使用することが望ましいのである。しかし、相対位置変化取得装置と方向指示状態取得装置とのいずれか一方を省略することも可能である。また、両装置のいずれか一方を、他の補助情報取得装置と併用することも可能である。
【００２７】
本発明の別の実施形態を図９ないし図１１に示す。本実施形態は、自車１２に搭載された装置からの情報に基づいて自車の走行経路を予測する一方、レーダ装置２により取得した他車５０の相対位置と他車５０との通信によって取得した他車の情報とに基づいて他車５０の走行経路を予測し、それら両走行経路に基づいて自車１２と他車５０とが衝突する可能性があるか否かを検出するものである。
【００２８】
本実施形態においては、自車１２と他車５０とにそれらの走行経路を予測するための情報を取得する装置として、地磁気センサ８０と、各車両の向きを検出するジャイロメータ８２と、各車両の走行速度を検出するための車速センサ８４とが設けられている。自車１２の地磁気センサ８０，ジャイロメータ８２および車速センサ８４は自車走行経路予測部８６に接続されており、自車走行経路予測部８６は、地磁気センサ８０およびジャイロメータ８２から供給される情報に基づいて現時点における自車１２の方位およびその方位の変化速度を取得するとともに、車速センサ８４から供給される車速を使用して、現時点から設定時間内における自車１２の走行経路を予測する。なお、この走行経路は自車１２に対して固定的に設定されたＸＹ座標面上において予測されるため、自車１２自体の走行経路を予測するためには、地磁気センサ８０の情報は不要であり、他車５０において必要であることになる。
【００２９】
また、自車１２にはさらに、レーダ装置２および他車情報受信装置９０が設けられている。レーダ装置２は前記実施形態におけるレーダ装置２と同様のものであり、自車１２に対する他車５０の相対位置と相対移動速度とを取得する。また、他車情報受信装置９０は、他車５０に設けられた情報送信装置からの送信信号を受信するものである。情報送信装置は、他車５０に設けられた地磁気センサ８０，ジャイロメータ８２および車速センサ８４によって検出された他車５０の方位，方位の変化速度および車速を他車情報として送信するものであり、その送信された他車情報を他車情報受信装置９０が受信するのである。レーダ装置２および他車情報受信装置９０には他車走行経路予測部９２が接続されており、それらから供給される情報に基づいて他車５０の走行経路を予測する。
【００３０】
図１０に、上記のように予測された自車１２および他車５０の走行経路の一例を示し、図１１に、その予測に基づいて判定装置９４において実行される自車１２と他車５０との判定プログラムのフローチャートを示す。以下、図１０に示すように、自車１２が直進し、他車５０が右折するものと仮定して説明する。なお、本実施形態においては、単純化のために、自車１２と他車５０との車幅等の寸法は予め設定された一定値であるとされ、各車両の位置は車幅方向の中央の座標で表される。
【００３１】
まず、Ｓ５１において、自車１２と他車５０との相対移動速度が設定相対速度以上であるか否かが判定される。相対移動速度が設定値以下である場合には、運転者が既に他車５０の近傍を慎重に通過しようとしていると考えられ、また、万が一衝突しても損害は小さいと考えられるため、相対移動速度が設定相対移動速度より小さい場合には、Ｓ５２以下の実行が行われないようにされているのである。Ｓ５１の判定結果がＹＥＳであった場合には、Ｓ５２において、自車１２と他車５０との走行経路が互いに干渉するか否か、すなわち両走行経路間の最小距離が設定距離より小さいか否かが判定される。上記最小距離は、自車１２および他車５０の前記車幅よりやや大きい値に設定されている。また、自車１２と他車５０との走行経路が交差する場合には、最小距離が０となる。
【００３２】
Ｓ５２の判定結果がＹＥＳであった場合は、Ｓ５３において、自車１２と他車５０とが衝突する可能性があるか否かが判定される。この判定は、自車１２と他車５０とがそれぞれ前記最小距離の地点へ到達する時間の差が予め設定された設定時間差以下であるか否かが判定される。上記設定時間差は、自車１２と他車５０との前記寸法を考慮して、自車１２と他車５０とのいずれの部分も互いに接触しないと考えられる大きさに設定されている。Ｓ５３の判定結果がＹＥＳの場合には、Ｓ５４で衝突の可能性がある旨の警報が発せられ、Ｓ５５において、未だ、運転者による操舵により衝突を回避し得るか否かが判定される。そして、Ｓ５５の判定結果がＮＯの場合には、Ｓ５６で自動制動の指令が発せられる。これらＳ５５およびＳ５６は、前記実施形態におけるそれらと同じである。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、レーダ装置２によって取得される他車との相対位置および相対移動速度の情報が主情報であり、他車５０との通信によって取得される他車情報が副情報である。これら主情報および副情報と、自車１２において、ジャイロメータ８２，車速センサ８４等の自車走行関連情報取得装置により取得される自車１２の走行に関連する自車走行関連情報とに基づいて、自車１２と他車５０との衝突可能性が検出されるのである。また、自車走行経路予測部８６および他車走行経路予測部９２がそれぞれ、自車走行経路予測装置および他車走行経路予測装置とを構成しており、他車走行経路予測装置が対象物移動経路予測装置の一例である。
【００３４】
前記実施形態においては、撮像装置６０が１つ設けられ、画像処理装置６２がその１つの撮像装置６０の画像データに基づいて対象物の情報を取得するものとされていたが、撮像装置を車幅方向等、車両の前後方向に対して直交する方向において間隔をあけて２つ設け、画像処理装置をそれら２つの撮像装置６２により取得される画像に基づいて、すなわち視差に基づいて対象物までの距離を取得するものとすることも可能である。この場合には、レーダ装置と画像処理装置との両方において、対象物までの距離や相対移動速度が取得可能となるため、衝突可能性検出の信頼性を高くすることができる。
【００３５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である車両衝突可能性検出装置を示すブロック図である。
【図２】上記車両衝突可能性検出装置の一構成要素であるレーダ装置を示すブロック図である。
【図３】上記レーダ装置からの情報に基づいて判定装置により行われる衝突可能性の判定を説明するための図である。
【図４】前記車両衝突可能性検出装置の別の構成要素である撮像装置により取得される画像の一例を示す図である。
【図５】上記画像に基づいて画像処理装置において行われる画像処理プログラムを表すフローチャートである。
【図６】上記画像に基づいて画像処理装置において行われるターンシグナルランプ抽出プログラムを表すフローチャートである。
【図７】上記ターンシグナルランプの抽出を説明するための図である。
【図８】前記レーダ装置および画像処理装置により取得された情報に基づいて判定装置において実行される判定プログラムを表すスローチャートである。
【図９】本発明の別の実施形態である車両衝突可能性検出装置を示すブロック図である。
【図１０】上記車両衝突可能性検出装置の一構成要素である判定装置における衝突可能性判定を説明するための図である。
【図１１】上記判定装置において実行される判定プログラムを表すフローチャートである。
【符号の説明】
２：レーダ装置    ４：補助情報取得装置    ６：判定装置    ８：警報装置  １０：自動制動装置    １２：自車    １４：車速センサ    １６：送信側回路    １８：受信側回路    ５０：他車    ６０：撮像装置    ６２：画像処理装置    ６４：ターンシグナルランプの像    ８０：地磁気センサ    ８２：ジャイロメータ    ８４：車速センサ    ８６：自車走行経路予測部    ９０：他車情報受信装置    ９２：他車走行経路予測部    ９４：判定装置
【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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