(57)【要約】【課題】簡素な構成で対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知することができる運転支援装置および運転支援方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る運転支援装置１０は、カメラ１１、車線検出部２１、対向車検出部２２、および危険行動判定部２３を備える。カメラ１１は、車両に設けられ車両の前方周囲を撮像して画像データを出力する。車線検出部２１は、画像データにもとづいて車両に隣接する車線を検出する。対向車検出部２２は、画像データにもとづいて対向車を検出する。危険行動判定部２３は、対向車が隣接する車線をはみ出しているか否かを判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ前記車両の前方周囲を撮像して画像データを出力するカメラと、
前記画像データにもとづいて前記車両に隣接する車線を検出する車線検出部と、
前記画像データにもとづいて対向車を検出する対向車検出部と、
前記対向車が前記隣接する車線をはみ出しているか否かを判定する危険行動判定部と、
を備えた運転支援装置。
【請求項２】
前記危険行動判定部により前記対向車が前記隣接する車線をはみ出していると判定されると、前記車両の灯火装置の点滅および前記車両のクラクションを介した警告音出力の少なくとも一方により前記対向車の運転者に対して危険を報知する警報部、
をさらに備えた請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記警報部は、
前記危険行動判定部により前記対向車が前記隣接する車線をはみ出していると判定されると、さらに前記車両の運転者に対して、前記車両のスピーカを介した音声出力およびブザー出力ならびに前記車両の運転者が視認可能な位置に設けられた表示装置に対する警告表示の少なくとも１つにより危険を報知する、
請求項２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記対向車の候補となる複数の車両の前面の画像データをあらかじめ記憶した記憶部、
をさらに備え、
前記対向車検出部は、
前記カメラが出力した前記画像データに前記記憶部に記憶された前記前面の画像データが含まれているか否かを判定することにより前記対向車を検出する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項５】
車両に設けられ前記車両の前方を撮像するカメラから画像データを取得するステップと、
前記画像データにもとづいて前記車両に隣接する車線を検出するステップと、
前記画像データにもとづいて対向車を検出するステップと、
前記対向車が前記隣接する車線をはみ出しているか否かを判定するステップと、
を有する運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、運転支援装置および運転支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の運転を支援するための技術の開発が進んでいる。この種の運転支援技術には、たとえば、車両前方に配置されたステレオカメラにより撮像された自車両の周囲画像を用いて自車両の前方への他車両の割り込みを検知する技術や、自車両に対する他車両その他の物体の接近可能性を予測して自車両以外の物体に対して警報を出力する技術などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３４４１４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、対向車が自車両に向かって車線をはみ出してきたことを検知するためには、従来の技術では、自車両の運転者の生体反応、車両間通信、レーダなどを用いる必要がある。このため、自車両の構成が複雑となってしまうほか、他車両との連係が必要であるため、非常に煩雑な処理が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る運転支援装置は、上述した課題を解決するために、カメラ、車線検出部、対向車検出部、および危険行動判定部を備える。カメラは、車両に設けられ車両の前方周囲を撮像して画像データを出力する。車線検出部は、画像データにもとづいて車両に隣接する車線を検出する。対向車検出部は、画像データにもとづいて対向車を検出する。危険行動判定部は、対向車が隣接する車線をはみ出しているか否かを判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転支援装置の構成例を示す概略的なブロック図。
【図２】図１に示す運転支援ＥＣＵのＣＰＵにより、車両の前方周囲の画像データにもとづいて対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知するとともに他車両および自車両の運転手に対して危険を報知する際の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明に係る運転支援装置および運転支援方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援装置１０の構成例を示す概略的なブロック図である。
【０００９】
運転支援装置１０は、図１に示すように、車両の前方周囲を撮像するカメラ１１、運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２、記憶部１３、灯火装置１６、クラクション１７、スピーカ１８および表示装置１９を有する。
【００１０】
カメラ１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサにより構成され、少なくとも車両の前方周囲の映像を取り込んで画像データを生成して運転支援ＥＣＵ１２に与える。カメラ１１は、たとえば前側ナンバープレート近傍など、車両の前方周囲を撮像可能な位置に設けられる。なお、カメラ１１には、より広範な車両外画像が取得可能なように広角レンズが取り付けられてもよい。
【００１１】
運転支援ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどの記憶媒体などにより構成される。運転支援ＥＣＵ１２のＣＰＵは、ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶された運転支援プログラムおよびこのプログラムの実行のために必要なデータをＲＡＭへロードし、このプログラムに従って車両の前方周囲の画像データにもとづいて対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知する処理を実行する。
【００１２】
運転支援ＥＣＵ１２のＲＡＭは、ＣＰＵが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。運転支援ＥＣＵ１２のＲＯＭなどの記憶媒体は、運転支援プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。
【００１３】
なお、ＲＯＭをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、ＣＰＵにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は図示しないネットワーク接続部を介して電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。
【００１４】
なお、この場合、ネットワーク接続部は、ネットワークの形態に応じた種々の情報通信用プロトコルを実装し、この各種プロトコルに従って運転支援ＥＣＵ１２と他の車両のＥＣＵなどの電気機器とを電子ネットワークを介して接続する。この接続には、電子ネットワークを介した電気的な接続などを適用することができる。ここで電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全般を意味し、無線／有線ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバ通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。
【００１５】
記憶部１３は、運転支援ＥＣＵ１２によるデータの読み書きが可能な不揮発性のメモリであり、あらかじめ、車線画像データベース、車両画像データベースおよび警報情報を記憶している。これらの情報は、電子ネットワークを介してまたは光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して更新されてもよい。なお、車両画像データベースは、各種車両の画像データにより構成されるが、複数の各種車両の前面（フロント）を撮像した画像データ（以下、車両前面画像データという）を含むことが好ましい。
【００１６】
灯火装置１６は、一般的なヘッドライトにより構成され、運転支援ＥＣＵ１２により制御されて点滅（いわゆるパッシング）を行う。
【００１７】
クラクション１７は、運転支援ＥＣＵ１２により制御されて自車両の外部に対して警告音を出力する。
【００１８】
スピーカ１８は、自車両の車内に設けられ、運転支援ＥＣＵ１２により制御されて自車両の運転者に対してビープ音や対向車接近情報などの各種情報に対応した音声を出力する。
【００１９】
表示装置１９は、運転者が視認可能な位置に設けられ、車載用の一般的なディスプレイやカーナビゲーションシステム、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）などの表示出力装置を用いることができ、運転支援ＥＣＵ１２の制御に従って対向車接近情報などの各種情報を表示する。
【００２０】
続いて、運転支援ＥＣＵ１２のＣＰＵによる機能実現部の構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１２のＣＰＵは、運転支援プログラムによって、少なくとも車線検出部２１、対向車検出部２２、危険行動判定部２３および警報部２４として機能する。この各部２１〜２４は、ＲＡＭの所要のワークエリアを、データの一時的な格納場所として利用する。なお、これらの機能実現部は、ＣＰＵを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって構成してもよい。
【００２２】
車線検出部２１は、カメラ１１が出力した画像データにもとづいて、自車両に隣接する車線を検出する。画像データにもとづいて車線を検出する方法としては、たとえば、画像データに対してエッジ検出を行い、抽出したエッジに対して最小二乗法により近似を行うことで得た線分について、記憶部１３に記憶された車線画像データベースを用いてマッチングを行う方法が考えられる。エッジ検出は、従来各種の方法が知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。
【００２３】
対向車検出部２２は、カメラ１１が出力した画像データにもとづいて対向車を検出する。図１には、対向車検出部２２が車両検出部３１および車両属性判定部３２を有する場合の例について示した。
【００２４】
車両検出部３１は、カメラ１１が出力した画像データにもとづいて、自車両の前方周囲に存在する車両を検出する。車両の検出方法としては、画像データに対してエッジ検出を行い、抽出したエッジに対して記憶部１３に記憶された車両画像データベースを用いてマッチングを行う方法が考えられる。
【００２５】
車両属性判定部３２は、車両検出部３１により検出された車両が、対向車であるか否かを判定する。対向車の判定方法としては、たとえば車両検出部３１により検出された車両に対応する画素の動きベクトルを用いる方法が考えられる。
【００２６】
なお、記憶部１３に記憶された車両画像データベースに車両前面画像データが含まれている場合には、対向車検出部２２は、画像データに対してエッジ検出を行い、抽出したエッジに対して車両前面画像データを用いてマッチングを行うことにより対向車を検出してもよい。
【００２７】
危険行動判定部２３は、車線検出部２１により検出された隣接車線の画素位置と、対向車検出部２２により検出された対向車の画素位置とを比較し、対向車が隣接車線をはみ出しているか否かを判定する。
【００２８】
警報部２４は、危険行動判定部２３により対向車が隣接車線をはみ出していると判定されると、灯火装置１６の点滅（パッシング）およびクラクション１７を介した警告音出力の少なくとも一方により、対向車の運転者に対して危険を報知する。なお、灯火装置１６の点滅（パッシング）は、クラクション１７を介した警告音出力に比べ、対向車の運転者以外の者を驚かせるおそれは少ないが、対向車の運転者が警告されていることに気付かないおそれがある。一方、クラクション１７を介した警告音出力は、対向車の運転者に容易に危険を報知できる利点があるが、自車両の後続車をはじめとする自車両の全周囲の人間を驚かせてしまうおそれがある。
【００２９】
また、警報部２４は、危険行動判定部２３により対向車が隣接車線をはみ出していると判定されると、自車両の運転者に対して、スピーカ１８を介してビープ音や対向車接近情報に対応した音声（「対向車が車線をはみ出しています」、「車両を左に寄せて下さい」など）を出力する。また、警報部２４は、表示装置１９に対して対向車接近を知らせる情報（警告）を表示する。この対向車接近情報に対応した音声および表示に必要な情報は、あらかじめ記憶部１３に警告情報として記憶させておくとよい。
【００３０】
なお、警報部２４は、自車両の運転者に対する危険報知として、ビープ音出力、音声出力および警告表示の少なくとも１つを行い、全てを同時に行ってもよい。また、他車両の運転者に対する危険報知および自車両の運転者に対する危険報知の両方を同時に行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。
【００３１】
次に、本実施形態に係る運転支援装置および運転支援方法の動作の一例について説明する。
【００３２】
図２は、図１に示す運転支援ＥＣＵ１２のＣＰＵにより、車両の前方周囲の画像データにもとづいて対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知するとともに他車両および自車両の運転手に対して危険を報知する際の手順を示すフローチャートである。図２において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。
【００３３】
この手順は、運転支援ＥＣＵ１２が、カメラ１１から車両の前方周囲の画像データを取得した時点でスタートとなる。なお、記憶部１３には、車両前面画像データが記憶されているものとする。
【００３４】
まず、ステップＳ１において、車線検出部２１は、カメラ１１が出力した画像データに対してエッジ検出を行い、抽出したエッジに対して最小二乗法により近似を行うことで得た線分について、記憶部１３に記憶された車線画像データベースを用いてマッチングを行うことにより、自車両に隣接する車線を検出する。
【００３５】
次に、ステップＳ２において、対向車検出部２２は、カメラ１１が出力した画像データに対してエッジ検出を行い、抽出したエッジに対して車両前面画像データを用いてマッチングを行うことにより対向車の検出を試行する。対向車が検出された場合はステップＳ３に進む。一方、対向車が検出されなかった場合は一連の手順は終了となる。
【００３６】
次に、ステップＳ３において、危険行動判定部２３は、車線検出部２１により検出された隣接車線の画素位置と、対向車検出部２２により検出された対向車の画素位置とを比較し、対向車が隣接車線をはみ出しているか否かを判定する。対向車が隣接車線をはみ出している場合はステップＳ４に進む。一方、対向車が隣接車線をはみ出していない場合は一連の手順は終了となる。
【００３７】
次に、ステップＳ４において、警報部２４は、灯火装置１６の点滅（パッシング）およびクラクション１７を介した警告音出力の少なくとも一方により対向車の運転者に対して危険を報知するとともに、スピーカ１８を介した音声出力およびブザー出力ならびに表示装置１９に対する警告表示の少なくとも１つにより自車両の運転者に対して危険を報知する。
【００３８】
以上の手順により、車両の前方周囲の画像データにもとづいて対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知するとともに他車両および自車両の運転手に対して危険を報知することができる。
【００３９】
本実施形態に係る運転支援装置１０は、車両に設けられ前方周囲を撮像するカメラの出力する画像データを用いて、隣接車線および対向車の検出を行うことができるとともに対向車の危険行動を判定することができる。このため、自車両の運転者の生体反応、車両間通信、レーダなどを用いる場合に比べ、非常に簡素な構成で対向車が自車両に向かって車線をはみ出していることを検知することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る運転支援装置１０は、車両の前方周囲の画像データを用いて検出した隣接車線および対向車の情報にもとづいて対向車が隣接車線をはみ出していると判定すると、車両間通信を用いることなく、他車両の運転者に対してパッシングやクラクションにより危険を報知することができる。
【００４１】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４２】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００４３】
１０  運転支援装置
１１  カメラ
１２  運転支援ＥＣＵ
１３  記憶部
１６  灯火装置
１７  クラクション
１８  スピーカ
１９  表示装置
２１  車線検出部
２２  対向車検出部
２３  危険行動判定部
２４  警報部
【図１】
2012159989.tif 000003
【図２】
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