(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を解析する後方車両解析装置であって、
走行車線と自車両の位置関係を検出する位置関係検出手段と、
前記後方車両に関する情報を取得する後方車両情報取得手段と、
前記位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係、及び、前記後方車両情報取得手段により取得された後方車両に関する情報、に基づいて、該後方車両が自車両の後方に延在する所定後方領域を走行している確率を所定後方領域確率として推定する、所定後方領域確率推定手段と、
を備えることを特徴とする、後方車両解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の後方車両解析装置であって、
前記所定後方領域は、車両後端の車両幅方向に関する中央部から走行車線に沿って車両の後方に延びる直線、を中心として走行車線に沿って延在する領域である、
後方車両解析装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の後方車両解析装置であって、
前記位置関係検出手段は、走行車線に対する自車両のヨー角、及び、自車両の走行車線幅方向における変位、を走行車線と自車両の位置関係として検出する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記所定後方領域確率推定手段は、前記後方車両情報取得手段が後方車両に関する情報を取得する範囲に対して、前記位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて作成される所定の確率マップを適用して、前記所定後方領域確率を推定する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記所定後方領域確率推定手段は、前記後方車両情報取得手段が後方車両に関する情報を取得する範囲のうち、前記位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて選択された一部に対して、所定の確率マップを適用して、前記所定後方領域確率を推定する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記後方車両情報取得手段は、前記位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて、後方車両に関する情報を取得する範囲を変更可能な手段である、
後方車両解析装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記位置関係検出手段は、車両周辺を撮像する撮像手段を備え、該撮像手段からの画像に基づいて走行車線と自車両の位置関係を検出する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、
前記所定後方領域確率推定手段は、前記位置関係検出手段の検出値と、前記操舵角検出手段により検出された車両の操舵角、及び前記車速検出手段により検出された車速に基づいて予測した将来の走行車線と自車両の位置関係と、に基づいて前記所定後方領域確率を推定する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、
前記所定後方領域確率推定手段は、
前記位置関係検出手段の検出値に基づいて前記所定後方領域確率を推定する第１の推定モードと、
前記位置関係検出手段の検出値と、前記操舵角検出手段により検出された車両の操舵角、及び前記車速検出手段により検出された車速に基づいて予測した将来の走行車線と自車両の位置関係と、に基づいて前記所定後方領域確率を推定する第２の推定モードと、
を切替え可能な手段である、後方車両解析装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の後方車両解析装置であって、
前記所定後方領域確率推定手段は、前記車速検出手段により検出された車速に基づいて、前記第１の推定モードと前記第２の推定モードとを切替える手段である、
後方車両解析装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の後方車両解析装置であって、
前記所定後方領域確率推定手段は、前記車速検出手段により検出された車速と、前記操舵角検出手段により検出された操舵角と、に基づいて前記第１の推定モードと前記第２の推定モードとを切替える手段である、
後方車両解析装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記後方車両情報取得手段は、前記後方車両の、自車両からの距離、速度、及び方位を検出可能なレーダー装置を含む、
後方車両解析装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の後方車両解析装置であって、
前記位置関係検出手段は、走行車線が不明な領域に仮想走行車線を設定する仮想車線設定手段を備え、走行車線が不明な領域については、該仮想車線設定手段により設定された仮想車線により補完を行なって、走行車線と自車両の位置関係を検出する手段である、
後方車両解析装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の後方車両解析装置を備え、該後方車両解析装置が備える所定後方領域確率推定手段により推定された所定後方領域確率に基づいて、前記後方車両の自車両への衝突に関する予測を行なう、衝突予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を解析する後方車両解析装置、及びこれを利用した衝突予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、主に自車両が停車している際に、後方から接近する車両をレーダー装置やカメラを用いて検出し、衝突を予測した場合に運転者に警報を行なう等、種々の制御を行なう車載用の装置が知られている。こうした装置においては、後方から接近する車両がそのまま走行すると自車両に衝突するか否かを判別することが必要である。
【０００３】
後方から接近する車両をカメラを用いて検出する装置の例として、自車両が端車線を走行している際には、路肩側における車両の検出を制限して、道路端に存在する種々の物体（街路樹や標識等）による誤検出を抑制したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０４１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の特許文献１に記載の装置においては、車両と走行車線の位置関係が考慮されていない。このため、後方から接近する車両がそのまま走行すると自車両に衝突するか否かを適切に判別することができない場合が生じる。
【０００５】
例えば、交差点の右折待ち停車時等、自車両が走行車線に対してヨー角を有する場合が考えられるが、この場合、車両の進行方向（車両幅方向の中心軸に沿った方向）に沿って後方の車両を検出すると、道路上の走行車線に対して検出範囲が斜めに広がることとなる。従って、検出された車両は、必ずしもそのまま走行すると自車両に衝突する車両とは限らない。
【０００６】
また、自車両が走行車線内でいずれかの端に寄った状態である場合も考えられるが、この場合、そのまま走行すると自車両に衝突すると考えられる走行経路と道路上の走行車線が道路幅方向にずれを生じる。従って、カメラ等により認識された道路上の走行車線に沿って検出を行なうと、検出された車両は、必ずしもそのまま走行すると自車両に衝突する車両とは限らない。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両と走行車線の位置関係を考慮して自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を適切に解析することが可能な後方車両解析装置を提供すること、及びこれを利用して後方からの衝突を適切に予測することが可能な衝突予測装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を解析する後方車両解析装置であって、走行車線と自車両の位置関係を検出する位置関係検出手段と、後方車両に関する情報を取得する後方車両情報取得手段と、位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係、及び、後方車両情報取得手段により取得された後方車両に関する情報、に基づいて、後方車両が自車両の後方に延在する所定後方領域を走行している確率を所定後方領域確率として推定する、所定後方領域確率推定手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
この本発明の第１の態様によれば、車両と走行車線の位置関係を考慮して自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を適切に解析することができる。
【００１０】
また、この本発明の第１の態様において、所定後方領域は、例えば、車両後端の車両幅方向に関する中央部から走行車線に沿って車両の後方に延びる直線、を中心として走行車線に沿って延在する領域である。
【００１１】
また、この本発明の第１の態様において、位置関係検出手段は、例えば、走行車線に対する自車両のヨー角、及び、自車両の走行車線幅方向における変位、を走行車線と自車両の位置関係として検出する手段である。
【００１２】
また、この本発明の第１の態様において、所定後方領域確率推定手段は、例えば、後方車両情報取得手段が後方車両に関する情報を取得する範囲に対して、位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて作成される所定の確率マップを適用して、前記所定後方領域確率を推定する手段である。
【００１３】
また、この本発明の第１の態様において、所定後方領域確率推定手段は、例えば、後方車両情報取得手段が後方車両に関する情報を取得する範囲のうち、位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて選択された一部に対して、所定の確率マップを適用して、前記所定後方領域確率を推定する手段である。
【００１４】
また、この本発明の第１の態様において、後方車両情報取得手段は、例えば、位置関係検出手段により検出された走行車線と自車両の位置関係に基づいて、後方車両に関する情報を取得する範囲を変更可能な手段である。
【００１５】
また、この本発明の第１の態様において、位置関係検出手段は、例えば、車両周辺を撮像する撮像手段を備え、該撮像手段からの画像に基づいて走行車線と自車両の位置関係を検出する手段である。
【００１６】
また、この本発明の第１の態様は、例えば、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、所定後方領域確率推定手段は、好ましくは、位置関係検出手段の検出値と、操舵角検出手段により検出された車両の操舵角、及び車速検出手段により検出された車速に基づいて予測した将来の走行車線と自車両の位置関係と、に基づいて所定後方領域確率を推定する手段である。
【００１７】
また、この本発明の第１の態様において、例えば、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、所定後方領域確率推定手段は、好ましくは、位置関係検出手段の検出値に基づいて前記所定後方領域確率を推定する第１の推定モードと、位置関係検出手段の検出値と、操舵角検出手段により検出された車両の操舵角、及び車速検出手段により検出された車速に基づいて予測した将来の走行車線と自車両の位置関係と、に基づいて所定後方領域確率を推定する第２の推定モードと、を切替え可能な手段である。
【００１８】
また、この本発明の第１の態様において、所定後方領域確率推定手段は、車速検出手段により検出された車速に基づいて、第１の推定モードと第２の推定モードとを切替える手段であってもよく、車速検出手段により検出された車速と、操舵角検出手段により検出された操舵角と、に基づいて第１の推定モードと第２の推定モードとを切替える手段であってもよい。
【００１９】
また、この本発明の第１の態様において、後方車両情報取得手段は、例えば、後方車両の、自車両からの距離、速度、及び方位を検出可能なレーダー装置を含む。
【００２０】
また、この本発明の第１の態様において、位置関係検出手段は、好ましくは、走行車線が不明な領域に仮想走行車線を設定する仮想車線設定手段を備え、走行車線が不明な領域については、該仮想車線設定手段により設定された仮想車線により補完を行なって、走行車線と自車両の位置関係を検出する手段である。
【００２１】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様の後方車両解析装置を備え、後方車両解析装置が備える所定後方領域確率推定手段により推定された所定後方領域確率に基づいて、後方車両の自車両への衝突に関する予測を行なう、衝突予測装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、車両と走行車線の位置関係を考慮して自車両の後方に位置する後方車両の走行経路を適切に解析することが可能な後方車両解析装置を提供すること、及びこれを利用して後方からの衝突を適切に予測することが可能な衝突予測装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２４】
以下、図１〜７を用いて、本発明に係る後方車両解析装置及びこれを利用した衝突予測装置の一実施例について説明する。図１は、衝突予測装置１の全体構成の一例を示す図である。衝突予測装置１は、主要な構成として、車線認識装置（特許請求の範囲における位置関係検出手段に相当する）１０と、後方車両情報取得装置２０と、衝突予測装置用電子制御ユニット（以下、衝突予測装置用ＥＣＵと称する）３０と、車速センサー４０と、ステアリング角センサー５０と、を備える。なお、以下の説明における車両内の機器間の通信は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の適切なシリアル通信プロトコルを用いて行なわれる。
【００２５】
車線認識装置１０は、例えば、ウインドシールド中央上部に配設され、前方カメラ１２と、前方カメラ用電子制御ユニット（以下、前方カメラ用ＥＣＵと称する）１４と、を内蔵する。前方カメラ１２は、例えば、ＣＭＯＳカメラであり、車両前方の斜め下方に向いた光軸を有し、車両の前方数十［ｍ］までの範囲に亘って道路を撮像する。なお、車線認識装置１０は、周知の車線維持支援制御（レーンキーピングアシスト）や、車線逸脱警報制御（レーンデパーチャワーニング）に用いられる車線認識用の装置と共用されてよい。
【００２６】
前方カメラ用ＥＣＵ１４は、例えば、ＣＰＵを中心とするコンピューターであり、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段と通信ポートを備える（以下、各種ＥＣＵは、同様のハードウエア構成であるものとする）。前方カメラ用ＥＣＵ１４は、前方カメラ１２が撮像した画像に基づいて２値化処理や特徴点抽出処理を行うことにより、道路上の道路区画線（白線や黄線、破線、ボッツドッツ等）に該当すると考えられる画素（道路区画線候補点）を選出し、選出した道路区画線候補点のうち直線的に並んだものを道路区画線であると認識する。そして、道路区画線で画成される領域を車線であると認識する。なお、この他にも、種々の手法により道路区画線及び車線を認識することが可能である。例えば、路肩や中央分離帯をパターンマッチング等の手法により検出してこれを加味してもよい。また、道路上において道路区画線が存在しない領域（交差点内等）においては、過去に認識した車線の履歴（ＲＡＭに記憶するものとした）等に基づいて仮想車線を設定し、車線の認識を補完している。
【００２７】
さらに、前方カメラ用ＥＣＵ１４は、上記の如く前方カメラ１２からの画像の中で認識した車線と自車両の位置関係を検出する。具体的には、車線端部からの車両中心の変位（以下、オフセットと称する）Ｘと、車線の延在方向に対する自車両の向き（以下、ヨー角と称する）θを検出し、これを衝突予測装置用ＥＣＵ３０に送信する。図２に、オフセットＸとヨー角θを検出する様子の一例を示す。オフセットＸは、例えば、画像の左右方向における中心軸Ｍから、画像下端部における道路区画線（上記の如く設定される仮想車線の端部である場合もある）までの距離ｘ１、ｘ２の差分に所定の計数を乗じることにより計算される。また、ヨー角θは、例えば、画像中で道路区画線（同上）が画像下端線に対して有する角度α、βを、自車両が車線に沿って走行している場合の角度と比較することにより計算される。より具体的には、前方カメラ１２の焦点距離や仰角を予め前方カメラ用ＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶しておき、これらに基づいて計算を行なうものとしてもよいし、距離ｘ１、ｘ２が得られるとオフセットＸを導出するマップや、角度α、βが得られるとヨー角θを導出するマップを予め作成し、これを前方カメラ用ＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶して用いるものとしてもよい。
【００２８】
後方車両情報取得装置２０は、例えば、レーダー装置２２と、後方カメラ２４と、後方カメラ用電子制御ユニット（以下、後方カメラ用ＥＣＵと称する）２６と、を備える。
【００２９】
レーダー装置２２は、例えば、移動体の自車両からの距離、速度、及び方位を検出することが可能な、ミリ波レーダーである。レーダー装置２２は、例えば、車体後端のバンパーやトランクルームの内部等に固設され、車両の略後方に広がる一定の検出範囲にある移動体の距離、速度、及び方位を検出する。
【００３０】
後方カメラ２４は、例えば、広角レンズとＣＣＤカメラにより構成される。後方カメラ２４は、車体後端のバンパーやナンバープレート上部等に配設され、車両後方の斜め下方に向いた光軸を有し、車両の後方を撮像する。
【００３１】
後方カメラ用ＥＣＵ２６は、例えば、ＣＰＵを中心とするコンピューターであり、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段を備える。後方カメラ用ＥＣＵ２６は、後方カメラ２４が撮像した画像に基づいて２値化処理や特徴点抽出処理を行うことにより、後方車両（自動車や２輪車等）を検出する。なお、後方カメラ２４や後方カメラ用ＥＣＵ２６は、周知のバックガイドモニターに用いられる機器と共用されてよい。
【００３２】
後方車両情報取得装置２０では、例えば、レーダー装置により検出された移動体のうち、後方カメラ２４及び画像処理装置２６により車両であると確認されたものの自車両からの距離、速度、及び方位を、後方車両の情報として、衝突予測装置用ＥＣＵ３０に送信する。こうした判別は、後方カメラ用ＥＣＵ２６により行なってもよいし、別個ＥＣＵ等を設けてもよい。なお、後方車両がレーダー装置２２により検出される場合、一点として検出されるのではなく、実際は後方車両の複数の箇所が検出され、検出された箇所の集合が後方車両として認識される。
【００３３】
衝突予測装置用ＥＣＵ３０は、主要な機能ブロックとして、確率マップ作成部３２と、動的補正部３４と、衝突予測部３６と、を有する。
【００３４】
確率マップ作成部３２では、車線認識装置１０や後方車両情報取得装置２０から送信される情報に基づいて、後方車両情報取得装置２０により検出された車両が、所定後方領域を走行している確率を求めるための確率マップを設定する。
【００３５】
所定後方領域は、後方からの衝突を予測する過程において用いられる概念であり、そのまま走行すると自車両に衝突すると考えられる走行経路を意味する。本実施例では、所定後方領域は、自車両の車両後端の中央部から車線に沿って車両の後方に延びる直線を中心として、一般的な道路幅と同程度の幅（例えば、３．５［ｍ］等）を有する領域である。
【００３６】
但し、所定後方領域内で車両を検出したとしても、車線変更に伴って一時的に通過した場合等、所定後方領域を走行しているとは言えない場合が存在する。又、上記の如く、後方車両は、レーダー装置２２により一点として検出されるのではなく、複数の箇所が検出されるため、例えば、後方車両の端部における一点が所定後方領域内で検出されるような場合も想定される。
【００３７】
そこで、その位置で後方車両（その一部である場合を含む）が検出されると、所定後方領域を走行しているといえることの確からしさを求めるための、確率マップを以下の如くに作成している。
【００３８】
図３は、基準となる確率マップ（以下、基準マップと称する）の一例を示す図である。車線の中央を車線に沿って走行している場合は、この基準マップを車両の後方に向けた領域に対して適用すればよい。しかしながら、自車両が車線に対してヨー角θをもっている場合に、車両の後方に向けて基準マップを適用すると、図４（Ａ）に示す如く、確率の分布が車線に対して斜めに広がることとなる。一方、自車両が車線に対してオフセットＸをもっている場合に、車線を基準に確率マップを適用すると、図４（Ｂ）に示す如く、所定後方領域と確率の分布が車線幅方向にずれを生じたりすることとなる。従って、いずれの場合にも、そのまま走行すると自車両に衝突すると考えられる車両を適切に検出することができない。
【００３９】
そこで、本発明の衝突予測装置１では、ヨー角θや調整後オフセットＸ´（車両後端の中央部における車線の端部からの変位であり、前述のオフセットＸに対して、車両の長さの半分にｓｉｎθを乗じたものを加減して求めることができる）を考慮して、確率マップを作成している。図５（Ａ）は、ヨー角θを考慮して変更（シフト）後、作成された確率マップであり、図５（Ｂ）は、更に調整後オフセットＸ´を考慮して変更（シフト）後、作成された確率マップである。
【００４０】
図６は、このように作成された確率マップを用いた場合の、確率の分布を示す図である。図示するように、確率マップは、所定後方領域に沿ったものとなっている。これにより、そのまま走行すると自車両に後方から衝突すると考えられる車両を、適切に検出することができる。なお、レーダー装置２２や後方カメラ２４の検出範囲自体を機械的に可変させることによっても同様の効果を得ることができるが、本実施例の如く、検出範囲をそのまま用いると共に確率マップをソフトウエア的に変更する態様をとる場合、レーダー装置２２や後方カメラ２４の検出範囲を機械的に可変させるためのアクチュエーター等を備える必要がないため、装置の大型化を抑制することができる。
【００４１】
なお、レーダー装置２２を車両後端の中央部に配設し、レーダー装置２２の位置を基準（中心）として所定後方領域を設定する場合は、オフセットＸ分の変更は考慮しなくともよい。
【００４２】
動的補正部３４は、後述する所定の条件が成立した場合に、車線認識装置１０により検出されたオフセットＸ及びヨー角θに加えて、車速センサー４０により検出された車速Ｖとステアリング角センサー５０により検出されたステアリング角Ｓを考慮して、オフセットＸ及びヨー角θを補正する。具体的には、車線認識装置１０により検出されたオフセットＸ及びヨー角θを基に、車速Ｖやステアリング角Ｓに基づいて直後（近い将来）のオフセットＸ及びヨー角θを予測し、これを用いて前述した確率マップを作成する。
【００４３】
衝突予測部３６では、確率マップ作成部３２により設定された確率マップを基に、検出された後方車両が所定後方領域を走行している確率、及び、後方車両の自車両からの距離、速度、方位の履歴に基づいて、後方車両が自車両に衝突するか否かを予測する。なお、この予測は択一的なものに限られず、例えば衝突確率を出力するようなものでもよい。
【００４４】
以下、衝突予測装置１の動作について説明する。図７は、衝突予測装置用ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
まず、衝突予測装置用ＥＣＵ３０は、車線認識装置１０からオフセットＸ及びヨー角θを、車速センサー４０から車速Ｖを、ステアリング角センサー５０からステアリング角Ｓを、それぞれ入力する（Ｓ１００）。
【００４６】
次に、車速Ｖが閾値Ｖ１未満であり、且つステアリング角Ｓが閾値Ｓ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。この判定は、例えば交差点で右折待ち停車をしている際等、発進に伴って自車両のヨー角が大きくなって車線を離脱するような状況か否かを判別するものである。こうした状況から自車両が発進すると、ヨー角θやオフセットＸが急変するため、動的補正を行なうべく所定停車フラグを変更する。所定停車フラグは、動的補正を行なうか否かを判断するためのものであり、初期値として０が設定されている。閾値Ｖ１は停車状態であるか否かを判断するための小さい値（例えば、１〜３０［ｋｍ／ｈ］等）である。また、閾値Ｓ１は、右折や左折を行なう前になされる程度のステアリング操作に応じた値に定められる。
【００４７】
車速Ｖが閾値Ｖ１未満であり、且つステアリング角Ｓが閾値Ｓ１以上である場合には、所定停車フラグに１を設定する（Ｓ１２０）。
【００４８】
続いて、動的補正の終了条件として、自車両が右折や左折に伴って車線を逸脱したか、又は車速Ｖが閾値Ｖ２以上となったか否かを判定する（Ｓ１３０）。これらのうちいずれか一方を満たした場合は、所定停車フラグに０を設定する（Ｓ１４０）。
【００４９】
そして、所定停車フラグが１であり、且つ車速ＶがＶ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。
【００５０】
Ｓ１５０において否定的な判定を得た場合は、動的補正を行なわず、車線認識装置１０の検出値に基づいて確率マップを作成する（Ｓ１６０）。
【００５１】
確率マップの作成は、例えば、基準マップに対して、周知の回転行列の逆行列を用いると共に、調整後オフセットＸ´を加味して、次式（１）の如く行なわれる。ここで、Ｒｘは、自車両の中心を車線幅方向に移動させた結果車線の中央と交差する点である基準点からのｘ方向の変位（車線幅方向の変位）を、Ｒｙは、上記基準点からのｙ方向の変位（車線長手方向に沿った変位）を、それぞれ表す。また、Ｍ（Ｒｘ，Ｒｙ）は、座標（Ｒｘ，Ｒｙ）に対して基準マップを適用して導出される確率を表し、Ｍ´（Ｒｘ，Ｒｙ）は、調整後オフセットＸ´やヨー角θを用いて変更されたマップを用いて、座標（Ｒｘ，Ｒｙ）から導出される確率を表す。
【００５２】
Ｍ´（Ｒｘ，Ｒｙ）＝Ｍ（Ｒｘ・ｃｏｓ（−θ）−Ｒｙ・ｓｉｎ（−θ）−Ｘ´，Ｒｘ・ｓｉｎ（−θ）＋Ｒｙ・ｃｏｓ（−θ））  ‥（１）
【００５３】
そして、後方車両における上記基準点からの変位（Ｐｘ，Ｐｙ）に対して上記の確率マップを適用して、後方車両が所定後方領域を走行している確率を導出する。なお、この結果は、次式（２）の如くに表すこともできる。従って、確率マップを作成せずに、式（２）を直接適用して確率を導出するものとしてもよい。ここで、Ｐは後方車両と基準点との距離である。
【００５４】
Ｍ´（Ｐｘ，Ｐｙ）＝Ｍ（Ｐｓｉｎ（φ−θ）−Ｘ´，Ｐｃｏｓ（φ−θ））  ‥（２）
（但し、ｔａｎφ＝Ｐｘ／Ｐｙ）
【００５５】
なお、前述した如く、レーダー装置２２を車両後端の中央部に配設し、レーダー装置２２の位置を基準（中心）として所定後方領域を設定する場合は、オフセットＸや調整後オフセットＸ´分の変更は考慮しなくともよい。従って、上記式（１）、（２）の適用において、ＲｘやＰｘは、自車両からのｘ方向の変位を、ＲｙやＰｙは、自車両からのｙ方向の変位を、それぞれ表すものとし、両式はＸ´の部分を削除したものによって置換すればよい。後述するＳ１８０の処理においても同様である。
【００５６】
Ｓ１５０において肯定的な判定を得た場合は、車速Ｖとステアリング角Ｓに基づいて時間Ｔ後のオフセットＸやヨー角θを予測し（Ｓ１７０）、この予測値に上記式（１）を適用して、確率マップを作成する（Ｓ１８０）。すなわち、動的補正を行なう。時間Ｔは、例えば０コンマ数［ｓｅｃ］〜数［ｓｅｃ］程度の時間である。動的補正は、具体的には、車速Ｖとステアリング角Ｓが与えられるとオフセットやヨー角の変化分を導出するマップを予め記憶しておき、これを用いて得られた上記変化分を、現在認識されているオフセットＸやヨー角θに加算して行なう。また、より正確さを期すために、所定時間（周期）毎に、車線認識装置１０の検出値と比較検証し、検出値との偏差が大きい場合には検出値側に再補正してもよい。
【００５７】
動的補正は、前述の如く、自車両が停車して（Ｖ＜Ｖ１）ステアリング角Ｓが所定角（Ｓ１）以上切られた状態において、自車両が発進した際（Ｖ≧Ｖ１）に開始され、車速ＶがＶ２以上となるか又は右左折して車線を離脱すると終了される（Ｓ１１０〜Ｓ１５０）。このような状況では、オフセットＸやヨー角θが比較的早く変化するため、前方カメラ１２の画像を処理してオフセットＸやヨー角θを計算する処理の速度が変化に十分に対応できない場合が生じる。一方、一般的に車速Ｖやステアリング角Ｓの検出速度は上記画像処理に比して早いものであるから、オフセットＸやヨー角θが比較的早く変化する状況にも迅速に対応することができる。
【００５８】
Ｓ１６０又はＳ１８０の処理により確率マップを作成すると、これに基づいて所定後方領域確率を導出する（Ｓ１９０）。
【００５９】
そして、所定後方領域確率に基づいて、後方車両の自車両への衝突に関する予測を行なう（Ｓ２００）。この予測は、例えば、衝突するか否かを予測するものであってもよいし、衝突可能性を算出するものであってもよい。具体的には、例えば、所定後方領域確率に、後方車両の自車両との距離、速度、及び方位の履歴の関数として求められる所定係数を乗じることにより行なうことができる。前述の如く、所定後方領域を後方車両が走行している所定後方領域確率を適切に求めることができるため、衝突に関する予測についても、より適切に行なうことができる。
【００６０】
後方車両の自車両への衝突に関する予測を行なうと、この予測に基づいて種々の制御を行なうことが可能である。例えば、ステアリング装置のアシストモータを駆動してステアリング角を変更したり、乗員に衝突警報を発したりする等が考えられる。但し、この制御については本発明の中核をなさないので、詳細な説明は省略する。
【００６１】
このように、本実施例に係る衝突予測装置１によれば、オフセットＸやヨー角θを用いて確率マップを作成するから、確率マップが所定後方領域に合致したものとなり、そのまま走行すると自車両に後方から衝突する走行経路を走行している車両を、適切に検出することができる。また、レーダー装置２２や後方カメラ２４の検出範囲自体を機械的に可変させるものに比して、装置の大型化を抑制することができる。
【００６２】
さらに、オフセットＸやヨー角θが比較的早く変化する状況では、より早い速度で検出可能な車速Ｖやステアリング角Ｓを用いて動的補正を行なうから、オフセットＸやヨー角θが比較的早く変化する状況にも迅速に対応することができる。
【００６３】
また、上記の如く所定後方領域確率を適切に求めることができるため、衝突に関する予測についても、より適切に行なうことができる。
【００６４】
なお、本実施例に係る衝突予測装置１の構成のうち、車線認識装置１０と、後方車両情報取得装置２０と、衝突予測装置用ＥＣＵ３０の機能ブロックのうち確率マップ作成部３２とが、本発明の後方車両解析装置を構成する。
【００６５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６６】
例えば、基準マップの形状については、実施例で例示したものに限られず、任意に設定することができる。
【００６７】
また、所定後方領域の定義についても、任意に変更が可能である。例えば、自車両の後方にかけて徐々に幅が減少する領域であってもよいし、自車両の後方にかけて徐々に幅が拡大する領域であってもよい。この変更に応じて基準マップを変更してもよい。
【００６８】
また、オフセットＸやヨー角θに基づいて確率マップを作成するものとしたが、検出範囲のうちオフセットＸやヨー角θに基づいて選択された部分について前述の基準マップ、を適用し、所定領域確率を求めてもよい。
【００６９】
また、後方車両情報取得装置２０は、レーダー装置２２と、後方カメラ２４及び後方カメラ用ＥＣＵ２６とを備えるものとして例示したが、いずれか一方により後方車両に関する情報を取得するものとしてもよい。
【００７０】
また、車線認識装置１０は、前方カメラ１２からの画像に基づいて車線と自車両の位置関係を検出するものとしたが、道路側に設置されたレーダー装置等のインフラにより検出された情報を通信により取得してもよい。
【００７１】
また、Ｓ１６０の処理は、後方車両における基準点からの（前述した如く、オフセットＸを考慮しない場合は、自車両からの）変位（Ｐｘ，Ｐｙ）自体を、周知の回転行列により回転させると共に修正後オフセットＸ´分調整した調整後座標（Ｐｘ´，Ｐｙ´）を求め、これに基準マップを適用して、確率を導出してもよい。
【００７２】
また、動的補正の開始及び終了条件は、実施例のものに限られず、如何なる条件で動的補正の開始及び終了を行なってもよい。また、動的補正を行なわないものとしてもよく、常時行なうものとしてもよい。さらに、車線認識装置１０の検出値を、動的補正を用いて常時比較検証するものとしてもよい。
【００７３】
また、動的補正は、ステアリング角センサーにより検出されるステアリング角Ｓに代えて、ヨーレートセンサーにより検出されるヨー方向の加速度を積分することにより行なってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、少なくとも後方からの車両を検出して制御を行なう装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例に係る衝突予測装置１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】オフセットＸとヨー角θを検出する様子の一例を示す図である。
【図３】基準マップの一例を示す図である。
【図４】自車両が車線に対してオフセットＸやヨー角θをもっているときに、基準マップを適用した場合の、確率の分布を示す図である。
【図５】ヨー角θやオフセットＸを考慮して変更後、作成された確率マップを示す図である。
【図６】ヨー角θやオフセットＸを考慮して変更後、作成された確率マップを用いた場合の、確率の分布を示す図である。
【図７】衝突予測装置用ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１    衝突予測装置
１０  車線認識装置
１２  前方カメラ
１４  前方カメラ用電子制御ユニット
２０  後方車両情報取得装置
２２  レーダー装置
２４  後方カメラ
２６  後方カメラ用電子制御ユニット
３０  衝突予測装置用電子制御ユニット
３２  確率マップ作成部
３４  動的補正部
３６  衝突予測部
４０  車速センサー
５０  ステアリング角センサー
【図１】
0004661602.tif 000002
【図２】
0004661602.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004661602.tif 000005
【図５】
0004661602.tif 000006
【図６】
0004661602.tif 000007
【図７】
0004661602.tif 000008