JP3972659B2

JP3972659B2 - 車両用後側方警報装置

Info

Publication number: JP3972659B2
Application number: JP2002008380A
Authority: JP
Inventors: 智規田中; 勝規山田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: JP2003208602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の自車の後側方から接近してくる他車が存在する場合に警報によりドライバーに注意を促す車両用後側方警報装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用後側方監視装置としては、例えば、特開２０００−１２７８４９号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報には、消失する直前の他車の特徴点のオプティカルフローに基づいて、他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降の他車と自車との間の相対的位置関係を推定する技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用後側方監視装置にあっては、他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降、その相対速が維持されると仮定する構成となっていたため、他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降、自車が加速，減速、または、他車が加速，減速、自車と他車の両者が加速，減速した場合、誤差が発生し、他車が自車側方を通過後でも警報が持続してしまい、ドライバーに大きな違和感を与えてしまう。または、他車が自車側方を通過する前に警報が停止してしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、適切な警報停止位置の決定により、他車が自車側方を通過後でも警報が持続してしまうことや、逆に、他車が自車側方を通過する前に警報が停止してしまうことを解消することができる車両用後側方警報装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、走行中の自車の後側方から接近してくる他車が存在する場合にドライバーに注意を促す警報手段を備えた車両用後側方警報装置において、自車に対し後方又は隣接車線から接近してくる他車を検出する後側方接近車両検出手段と、自車の加速度を算出する自車加速度算出手段と、自車と接近してくる他車との相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車に対し後側方に位置する他車が消失した時点以降において、自車の加速度と、自車と他車との相対加速度と、自車と他車との相対速度と、現時点での自車と他車との距離と、によって次回処理時間後の自車と他車との距離を算出し、この次回処理時間後の距離が所定値より大きいときは警報を持続し、それ以外のときは警報を停止するように判定することで、前記他車の前記自車に対する警報停止位置を決定する警報持続判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、請求項１に記載の車両用後側方警報装置において、前記後側方接近車両検出手段は、自車の後側情景を撮像する撮像部と、撮像された画像から自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車の特徴点を検出する画像特徴点検出部と、撮像された画像信号に基づいて、時間的に連続する２コマの画像から消失点を検出する消失点検出部と、特徴点から特徴点に向かうベクトルを取ってオプティカルフローを検出するオプティカルフロー検出部と、検出されたオプティカルフローに基づいて、接近してくる他車を判定する接近車両判定部と、を有する手段であり、前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降において、前記警報停止位置を決定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用後側方警報装置において、
前記自車加速度算出手段は、前記他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点の自車の実加速度とアクセル開度から求まる理論加速度との比に、一定時間後の前記アクセル開度から求まる理論加速度を乗じることで自車の加速度を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、請求項３に記載の車両用後側方警報装置において、
前記自車加速度算出手段は、アクセル開度から求まる理論加速度を、自車に搭載された変速装置の変速比や自車が走行する路面勾配により変化させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明では、請求項１ないし請求項４の何れかに記載の車両用後側方警報装置において、
前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失するまでにおいて、前記自車と他車との相対速度と、相対加速度によって前記他車が自車に到達する時間を算出することで、警報開始位置を判定することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明では、請求項１に記載の車両用後側方警報装置において、前記後側方接近車両検出手段は、自車に設置され、自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車までの車間距離を測定する測距部と、前記測距部からの測距値に基づいて、接近してくる他車を判定する接近車両判定部と、を有する手段であり、前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の測距値が消失した時点以降において、前記警報停止位置を決定することを特徴とする。
【００１２】
【発明の作用および効果】
請求項１に係る発明にあっては、警報持続判定手段において、自車に対し後側方に位置する他車が消失した時点以降において、自車の加速度と、自車と他車との相対加速度と、自車と他車との相対速度と、現時点での自車と他車との距離と、によって次回処理時間後の自車と他車との距離を算出し、この次回処理時間後の距離が所定値より大きいときは警報を持続し、それ以外のときは警報を停止するように判定することで、他車の自車に対する警報停止位置が決定されるため、自車の加速度と自車と他車との相対加速度が考慮され、他車が自車側方を通過する適切な位置が警報停止位置として決定されることになる。よって、他車が自車側方を通過後でも警報が持続してしまうことや、逆に、他車が自車側方を通過する前に警報が停止してしまうことが無くなるため、通過後も警報が持続してしまうことによるドライバーへの大きな違和感や、通過前に警報が停止するという問題を解消することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明にあっては、撮像部において、自車の後側情景が撮像され、画像特徴点検出部において、撮像された画像から自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車の特徴点が検出され、消失点検出部において、撮像された画像信号に基づいて、時間的に連続する２コマの画像から消失点が検出され、オプティカルフロー検出部において、特徴点から特徴点に向かうベクトルを取ってオプティカルフローが検出され、接近車両判定部において、検出されたオプティカルフローに基づいて、接近してくる他車が判定される。そして、警報持続判定手段において、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降において、警報停止位置が決定されるため、自車に撮像部が設置された車両において、適切な警報停止位置を決定することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明にあっては、自車加速度算出手段において、他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点の自車の実加速度とアクセル開度から求まる理論加速度との比に、一定時間後のアクセル開度から求まる理論加速度を乗じることで自車の加速度が算出されるため、ドライバーのアクセル操作に適合した加速度を求めることができ、その結果、より最適な警報停止位置を決定することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明にあっては、自車加速度算出手段において、アクセル開度から求まる理論加速度が、自車に搭載された変速装置の変速比や自車が走行する路面勾配により変化させられるため、アクセル開度に変速比や路面勾配が考慮されて、自車の走行状態に応じた最適な理論加速度を求めることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明にあって、警報持続判定手段において、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失するまでにおいて、自車と他車との相対速度と、相対加速度によって他車が自車に到達する時間を算出することで、警報開始位置が判定されるため、他車が自車に接近する接近度合いを適切に判定でき、それに基づいて適切なタイミングにて警報を開始することができる。
【００１７】
請求項６に係る発明にあっては、自車に設置された測距部において、自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車までの車間距離が測定され、接近車両判定部において、測距部からの測距値に基づいて、接近してくる他車が判定される。そして、警報持続判定手段において、自車に対し後側方に位置する他車の測距値が消失した時点以降において、警報停止位置が決定されるため、自車に測距部が設置された車両において、適切な警報停止位置を決定することができる。加えて、測距部は撮像部よりも遠くに位置する後側方の他車を検出できるため、より早い時期に他車が自車に接近する接近度合いを判定でき、それに基づいてより早く他車の存在をドライバーに対し警報により知らせることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用後側方警報装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４，５に係る発明に対応する第１実施例と、請求項１，６に係る発明に対応する第２実施例とに基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用後側方警報装置を示す全体システム図であり、図１において、４０１は撮像部、４０２は画像特徴点検出部、４０３は消失点検出部、４０４はオプティカルフロー検出部、４０５は接近車両判定部、４０６はアクセル開度検出手段、４０７はギア位置検出手段、４０８は車輪速検出手段、４０９は自車速度・加速度算出手段、４１０は相対位置・速度・加速度算出手段、４１１は警報持続判定手段、ＳＷ0は方向指示器、４１２は警報手段、４１３は操舵角検出手段である。なお、撮像部４０１、画像特徴点検出部４０２、消失点検出部４０３、オプティカルフロー検出部４０４、接近車両判定部４０５は、請求項１，２の後側方接近車両検出手段に相当する。
【００２０】
前記撮像部４０１は、ＣＣＤ撮像素子のような撮像デバイスを用いた撮像装置であって、図２に示すように、自車１１の最後部に設置されて、そこから撮像可能な水平方向角度θの領域の後側情景を撮像する。
【００２１】
前記画像特徴点検出部４０２は、撮像部４０１により撮像された画像から、他車１２の画像とその他の道路や背景等との画像との輝度差を利用して、それらの間の境界を検出する。この境界検出手法としては、微分処理によるエッジ強調や、空間フィルタリングを用いたノイズ除去等の画像処理手法を用いればよい。そして、図２及び図３に示すように、他車１２のエッジのうちから予め定められた所定に条件に適合する特徴点Ｅを抽出する。特徴点Ｅは、１つとは限らず、複数でも良い。
【００２２】
前記消失点検出部４０３は、処理された画像信号に基づいて、時間的に連続する２コマの画像から消失点ＦＯＥ（以降、ＦＯＥという。）を検出する。
【００２３】
このＦＯＥの検出方法としては、図３に示すように、撮像部の取付位置より算出される画像上の消失点位置を基準ＦＯＥとし、前記時間的に連続する２コマの画像から、複数の特徴点のマイナスベクトルが向かう収束点、または、プラスベクトルが遠ざかる基点となる収束点を算出し、前記基準ＦＯＥを算出したＦＯＥに置き換える、または、前記基準ＦＯＥを既定の割合に応じて補正する等、連続的に行う。
【００２４】
また、走路の白線等の道路区分線が存在する場合には、画像の中から、微分処理によるエッジ強調や、空間フィルタリングを用いたノイズ除去等の画像処理手法を用いて白線検出を行い、その検出結果の白線曲線の延長線を求め、その位置に従い、基準ＦＯＥを算出したＦＯＥに置き換える、または、前記基準ＦＯＥを既定の割合に応じて補正する等、連続的に行っても良い。なお、前方撮像部を備えている場合には、前方情景画像を用いた白線検出を行っても良い。
【００２５】
前記オプティカルフロー検出部４０４は、特徴点Ｅ_０から特徴点Ｅ_１に向かうベクトルを取ってオプティカルフローＯＰ_１を形成する。
【００２６】
すなわち、ＦＯＥ及び特徴点Ｅが抽出されると、それらに基づいて、前記の画像の次のコマとして前記の画像を撮像した時点から撮像周期△ｔだけ後に撮像される次のコマの画像の中から、前記の特徴点Ｅ_０に対応する特徴点Ｅ_１を検出する。このときの特徴点Ｅ_１の探索は、特徴点Ｅ_０とＦＯＥとを通る直線上で探索すればよい。
【００２７】
さらに、次のコマの画像が撮像されると、特徴点Ｅ_１に対応する特徴点Ｅ_２を検出し、特徴点Ｅ_１から特徴点Ｅ_２に向かうベクトルを取ってオプティカルフローＯＰ_２を形成する。さらに、次の時点でのコマの画像で、特徴点Ｅ_２に対応する特徴点Ｅ_３を検出する。このような処理を、次々に画像のコマが撮像される毎に繰り返してゆくことで、特徴点Ｅ_ｎ−１に対応する特徴点Ｅ_ｎのオプティカルフローＯＰ_ｎを連続的に得る。
【００２８】
前記接近車両判定部４０５は、画像中の複数のオプティカルフローＯＰの大きさ、向きにより、接近物体からのオプティカルフローを選別し、さらに、同一接近物体からのものをグループ化し、接近物体が車両であることを判定する。
【００２９】
前記自車速度・加速度算出手段４０９は、自車１１の状態として、車輪速検出手段４０８からの車輪速Ｗ₍₀₎より、自車速度Ｖ１₍₀₎及び自車加速度Ａ１₍₀₎を、
Ｖ１₍₀₎＝ａ＊Ｗ₍₀₎（ａ：定数）
Ａ１₍₀₎＝（Ｖ１₍₀₎−Ｖ１_(-1)）／△ｔ
の式により算出する。
【００３０】
さらに、自車速度・加速度算出手段４０９では、他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失した時点の自車１１の実加速度Ａ１₍₀₎とアクセル開度Ａｘから求まる理論加速度α₍₀₎との比に、一定時間後のアクセル開度Ａｘから求まる理論加速度α₍₊₁₎を乗じることで、次回処理時間△ｔ後の自車加速度Ａ１₍₊₁₎を算出する。
【００３１】
すなわち、アクセル開度検出手段４０６から得たアクセル開度Ａｘから、今回反映値Ａｘ₍₀₎と、次回反映値Ａｘ₍₊₁₎と、ギア位置検出手段４０７からのギア位置に応じて読み出されたアクセル開度−理論加速度特性（図４）により、理論加速度今回値α₍₀₎と、理論加速度次回値α₍₊₁₎を求める。そして、今回の自車加速度Ａ１₍₀₎と理論加速度今回値α₍₀₎とを比較し、理論加速度次回値α₍₊₁₎から、次回処理時間△ｔ後の自車加速度Ａ１₍₊₁₎を、
Ａ１₍₊₁₎＝（Ａ１₍₀₎／α₍₀₎）＊α₍₊₁₎
の式により算出する。この次回処理時間△ｔとは、自車状態を検出し、警報持続判定が完了するまでの時間を示している。また、アクセル開度−理論加速度特性としては、ギア位置検出手段４０７からのギア位置の数に応じた複数の特性が予め設定されている。
【００３２】
なお、ここでは、比による補正を行っているが、予め定めた補正値表を記憶し、読み出して用いる方法としても良い。また、アクセル開度−理論加速度特性値は、ギア位置又は路面勾配に応じて数式化して演算しても良いし、予め定めた数値表を記憶し、読み出す方法を用いても良い。
【００３３】
前記相対位置・速度・加速度算出手段４１０は、図２に示すように、他車１２が撮像部４０１の撮像可能な範囲にあり、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点Ｅ_rのオプティカルフローＯＰ_rが消失するまでにおいては、接近してくる他車１２のオプティカルフローＯＰ_ｒｎと、自車１１の後端中央との相対位置（Ｘ_(n)，Ｙｒ_(n)）から警報停止位置までの距離Ｓ_(n)を算出し、オプティカルフローの大きさ｜ＯＰ_rn｜より、相対速度△Ｖ_(n)と、相対加速度△Ａ_(n)を、
Ｓ_(n)＝Ｙｒ_(n)＋Ｌ
△Ｖ_(n)＝△Ｙｒ_(n)／△ｔ（△ｔ：処理周期）
△Ａ_(n)＝（△Ｖ_(n)−△Ｖ_(n-1)）／△ｔ
の式により算出する。
【００３４】
ここで、Ｌは、自車１１の後端から警報停止位置までの距離であり、例えば、警報停止位置を、自車１１の前端の横を通過したとき、とした場合には、自車１１の全長とすれば良い。
また、警報停止位置を、ドライバー・アイポイントの横に他車１２の前端が入った時とする場合は、ドライバー・アイポイントから自車１１の後端までの距離とすれば良い。
さらに、自車１１が車線変更しても先行位置に存在するようになった他車１２との間に適当な車間距離を保てるように、安全余裕距離をを設定したい場合は、Ｌは、安全余裕距離＋自車１１の全長とすれば良い。
【００３５】
そして、撮像部４０１の撮像可能な範囲から、他車１２がフレームアウトしていった場合には、図５に示すように、フレームアウトして他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失した時点（0時点）から処理周期△ｔ前の相対速度△Ｖ_(-1)と、相対加速度△Ａ_(-1)、および、フレームアウトした他車１２の処理周期△ｔ前の相対位置（Ｘ_(-1)，Ｙ_(-1)）から自車１１の側方を完全に通過するまでの距離Ｓ_(-1)を、
Ｓ_(-1)＝Ｙ_(-1)＋Ｌ
△Ｖ_(-1)＝（Ｙ_(-2)−Ｙ_(-1)）／△ｔ
△Ａ_(-1)＝（△Ｖ_{(-1) )}−△Ｖ_(-2)）／△ｔ
の式により、処理毎に連続的に算出する。
【００３６】
さらに、相対位置・速度・加速度算出手段４１０では、他車加速度Ａ２_(-1)を、
Ａ２_(-1)＝△Ａ_(-1)−Ａ１_(-1)
の式により算出する。
【００３７】
そして、相対位置・速度・加速度算出手段４１０では、次回の処理時間△ｔ後の距離Ｓ₍₊₁₎を、
Ｓ₍₀₎＝Ｓ_(-1)−｛△Ｖ_(-1)＊△ｔ＋1/2＊（Ａ２_(-1)＋Ａ１₍₀₎）＊△ｔ²｝
Ｓ₍₊₁₎＝Ｓ₍₀₎−｛△Ｖ₍₀₎＊△ｔ＋1/2＊（Ａ２₍₀₎＋Ａ１₍₊₁₎）＊△ｔ²｝
但し、△Ｖ₍₀₎＝△Ｖ_(-1)＋Ｖ１₍₀₎−Ｖ１_(-1)
の式により算出する。
【００３８】
前記警報持続判定手段４１１は、他車１２が撮像部４０１の撮像可能な範囲にあり、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失するまでにおいては、自車１１と他車１２との相対速度△Ｖ_(n)と、相対加速度△Ａ_(n)と、自車１１の後端中央との相対位置（Ｘ_(n)，Ｙｒ_(n)）から警報停止位置までの距離Ｓ_(n)と、によって他車１２が自車１１に到達する時間（＝追いつく時間ｔ_(n)）を算出することで、警報開始位置を判定する。
【００３９】
例えば、ドライバーの車線変更の意思を表す方向指示器ＳＷ0の点灯指示が入力されていて、他車１２が自車１１へ追いつく時間ｔ_(n)が、
ｔ_(n)＝｛√（△Ｖ_(n) ²＋２＊△Ａ_(n)＊Ｓ_(n)）＋△Ｖ_(n)｝／△Ａ_(n) ...(1)
の式により算出され、この追いつく時間ｔ_(n)が、ある一定（ＴＣ）以下となった場合に、他車１２の接近度が大であると判定され、そのとき警報手段４１２を作動させることにより、ドライバーに対し車線変更の中止、または、車線変更の中断を促す。
【００４０】
そして、撮像部４０１の撮像可能な範囲から他車１２がフレームアウトし、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失した時点以降においては、自車１１の加速度Ａ１_(n)，Ａ１_(n-1)と、自車１１と他車１２との相対加速度△Ａ_(n-1)と、相対速度△Ｖ_(n-1)と、現時点での距離Ｓ_(n-1)と、によって、次回処理時間△ｔ後の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)を算出し、Ｓ_(n)＞０では警報を持続し、Ｓ_(n)≦０となったら警報を停止することで、他車１２の自車１１に対する警報停止位置を決定する。
【００４１】
すなわち、相対位置・速度・加速度算出手段４１０では、次回の処理時間△ｔ後の距離Ｓ_(n)が、
Ｓ_(n)＝Ｓ_(n-1)−｛△Ｖ_(n-1)＊△ｔ＋1/2＊（Ａ２_(n-1)＋Ａ１_(n)）＊△ｔ²｝ ...(2)
但し、Ａ２_(n-1)＝△Ａ_(n-1)−Ａ１_(n-1)
の式により算出される。
【００４２】
次に、作用を説明する。
【００４３】
［警報持続判定処理］
図６は自車１１の後側方に他車１２が接近してきた場合、自車速度・加速度算出手段４０９、相対位置・速度・加速度算出手段４１０、警報持続判定手段４１１にて実行される警報持続判定処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。この処理は、例えば、10msecの制御周期毎に繰り返し実行される。
【００４４】
ステップＳ１では、相対位置・速度・加速度算出手段４１０において、相対速度△Ｖと、相対加速度△Ａと、自車通過までの距離Ｓとを算出する。
【００４５】
ステップＳ２では、自車速度・加速度算出手段４０９において、自車速度Ｖ１と、自車加速度Ａ１を算出し、相対位置・速度・加速度算出手段４１０において、他車加速度Ａ２を算出する。
【００４６】
ステップＳ３では、上記(1)式にて算出された他車１２が自車１１へ追いつく時間ｔ_(n)が設定時間ＴＣを超えているか否かを判断し、ｔ_(n)＞ＴＣの時には、ステップＳ４へ移行し警報を停止する。その後、最初にｔ_(n)≦ＴＣとなった時には、ステップＳ５へ移行して警報を開始し、その後の処理周期でｔ_(n)≦ＴＣの時には、ステップＳ５へ移行して警報を持続する。
【００４７】
ステップＳ６では、他車１２が撮像部４０１の撮像範囲からフレームアウトしたか否かを判断し、フレームアウトしていなければステップＳ１へ戻り、フレームアウトしていればステップＳ７へ移行する。
【００４８】
ステップＳ７では、フレームアウトした時点の相対速度△Ｖと相対加速度△Ａと他車加速度Ａ２と自車通過までの距離Ｓとを初期値として記憶する。
【００４９】
ステップＳ８では、自車速度・加速度算出手段４０９において、自車速度Ｖ１_(n-1)と、自車加速度Ａ１_(n-1)を算出する。
【００５０】
ステップＳ９では、自車速度・加速度算出手段４０９において、自車加速度Ａ１_(n-1)と理論加速度α_(n-1),α_(n)により次回処理時間△ｔ後の自車加速度Ａ１_(n)を予測により算出する。
【００５１】
ステップＳ１０では、自車１１の加速度Ａ１_(n)，Ａ１_(n-1)と、自車１１と他車１２との相対加速度△Ａ_(n-1)と、相対速度△Ｖ_(n-1)と、現時点での距離Ｓ_(n-1)と、によって、上記(2)式を用いて次回処理時間△ｔ後の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)を算出する。
【００５２】
ステップＳ１１では、次回の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)が、Ｓ_(n)＞０か否かを判断し、Ｓ_(n)＞０であればステップＳ１２へ移行して警報を持続し、Ｓ_(n)≦０となったらステップＳ１３へ移行して警報を停止する。
【００５３】
［後側方から他車が接近してきた場合の警報作用］
後側方から接近してきた他車１２が撮像部４０１の撮像可能な範囲にあり、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失するまでにおいては、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進む流れとなり、ステップＳにおいて、他車１２が自車１１へ追いつく時間ｔ_(n)が設定時間ＴＣ以下であると判断されると、ステップＳ５へ移行して警報が開始される。
【００５４】
そして、撮像部４０１の撮像可能な範囲から他車１２がフレームアウトするまでは、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へ進む流れが繰り返され、警報が持続される。
【００５５】
さらに、他車１２が接近し続け、図７に示すように、撮像部４０１の撮像可能な範囲から他車１２がフレームアウトしていった場合には、オプティカルフローＯＰが消失してしまうため、警報持続判定手段４１１は、時々刻々のオプティカルフローＯＰによる警報持続判定ができなくなるが、まだ、他車１２は自車１１の側方を通過中であり、警報を継続する必要がある。
【００５６】
通常、追い越し車両（他車１２）は、一定車速のみならず、加速しながら追い越す場合も多く考えられる。また、自車１１も周囲走行状況により、加速や減速することが容易に予想される。よって、警報持続の判定では、これを考慮する必要がある。
【００５７】
そこで、図７に示すように、撮像部４０１の撮像可能範囲から他車１２がフレームアウトしていった場合には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む流れとなり、ステップＳ１１において、次回の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)が、Ｓ_(n)＞０である限りはステップＳ１２へ移行して警報が持続される。
【００５８】
そして、図７の破線位置に示すように、他車１２が自車１１の側方を完全に通過する位置まで達すると、ステップＳ１１において、次回の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)が、Ｓ_(n)≦０となり、ステップＳ１１からステップＳ１３へ移行して警報を停止する。
【００５９】
図８は他車１２がフレームアウト後、相対加速度△Ａが一定で通過すると仮定した場合の特性図であり、縦軸がフレームアウトからの警報持続時間で、横軸がフレームアウト時点の相対速度△Ｖである。
【００６０】
例えば、相対速度が10km/hで、相対加速度+1m/s²で通過していった場合と、相対車速△Ｖが維持された（相対加速度0m/s²）場合とを比較すると、フレームアウトから自車１１の横を通過するまでの時間は、相対速度△Ｖを維持するのに対し相対加速度+1m/s²で通過する場合の方が約１秒間短くなることが判る。
【００６１】
この場合、自車１１の横を他車１２が通過したにもかかわらず、約１秒間長く警報されることになり、ドライバーに多大な違和感を与えることになる。
【００６２】
これに対し、第１実施例を適用した場合には、フレームアウトからは自車１１と他車１２の相対加速度△Ａを考慮して警報停止位置を決定するようにしているため、自車１１の横を他車１２が通過した時点で警報が停止するというように、ドライバーに違和感を与えない最適な警報をすることができる。
【００６３】
次に、効果を説明する。
【００６４】
(1) 自車１１に対し後側方に位置する他車１２が消失した時点以降においては、自車１１の加速度Ａ１_(n)，Ａ１_(n-1)と、自車１１と他車１２との相対加速度△Ａ_(n-1)によって警報持続を判定することで、他車１２の自車１１に対する警報停止位置を決定するようにしたため、適切な警報停止位置の決定により、他車１２が自車１１の側方を通過後でも警報が持続してしまうことや、逆に、他車１２が自車１１の側方を通過する前に警報が停止してしまうことを解消することができる。
【００６５】
この結果、他車１２が通過後も警報が持続してしまうことによるドライバーへの大きな違和感や、他車１２が通過前に警報が停止したことで、他車１２の接近が無くなったとドライバーに錯覚を与えるという問題を解消することができる。
【００６６】
(2) 後側方接近車両検出手段を、撮像部４０１、画像特徴点検出部４０２、消失点検出部４０３、オプティカルフロー検出部４０４、接近車両判定部４０５により構成し、撮像部４０１の撮像可能な範囲から他車１２がフレームアウトし、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失した時点以降においては、自車１１の加速度Ａ１_(n)，Ａ１_(n-1)と、自車１１と他車１２との相対加速度△Ａ_(n-1)と、相対速度△Ｖ_(n-1)と、現時点での距離Ｓ_(n-1)と、によって、次回処理時間△ｔ後の自車１１と他車１２との距離Ｓ_(n)を算出し、Ｓ_(n)＞０では警報を持続し、Ｓ_(n)≦０となったら警報を停止することで、他車１２の自車１１に対する警報停止位置を決定するようにしたため、自車１１の後部位置に撮像部４０１が設置された車両において、適切な警報停止位置を決定することができる。
【００６７】
(3) 自車速度・加速度算出手段４０９において、他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失した時点の自車１１の実加速度Ａ１₍₀₎とアクセル開度Ａｘから求まる理論加速度α₍₀₎との比に、一定時間後のアクセル開度Ａｘから求まる理論加速度α₍₊₁₎を乗じることで、次回処理時間△ｔ後の自車加速度Ａ１₍₊₁₎を算出するようにしたため、ドライバーのアクセル操作に適合した自車加速度Ａ１₍₊₁₎を求めることができ、その結果、より最適な警報停止位置を決定することができる。
【００６８】
(4) 自車速度・加速度算出手段４０９において、アクセル開度Ａｘから求まる理論加速度α₍₀₎が、自車に搭載された変速装置のギア比により変化させられるため、アクセル開度Ａｘにギア比が考慮されて、自車の走行状態に応じた最適な理論加速度α₍₀₎を求めることができる。
【００６９】
(5) 警報持続判定手段４１1において、他車１２が撮像部４０１の撮像可能な範囲にあり、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の特徴点ＥのオプティカルフローＯＰが消失するまでは、自車１１と他車１２との相対速度△Ｖ_(n)と、相対加速度△Ａ_(n)と、自車１１の後端中央との相対位置（Ｘ_(n)，Ｙｒ_(n)）から警報停止位置までの距離Ｓ_(n)と、によって他車１２が自車１１に追いつく時間ｔ_(n)を算出することで、警報開始位置を判定するようにしたため、他車１２が自車１１に接近する接近度合いを適切に判定でき、それに基づいて適切なタイミングにて警報を開始することができる。
【００７０】
（第２実施例）
第２実施例は、第１実施例の撮像部４０１の代わりに、撮像部４０１より広い検出領域を持つ測距部９０１を用いた例である。
【００７１】
まず、構成を説明すると、図９に示すように、第１実施例の撮像部４０１の代わりに測距部９０１（レーザーレーダ等）を設け、第１実施例の画像特徴点検出部４０２、消失点検出部４０３、オプティカルフロー検出部４０４を省略している。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図９に同一符号を付して説明を省略する。
【００７２】
次に、作用を説明する。
【００７３】
測距部４０２を自車１１の最後端部の左右２箇所に設置した場合、図１０のハッチングで示す領域が他車１２の検出範囲となり、第１実施例の場合と同様に、その検出範囲を他車１２が通過し、測距値が消失した時点で、上記図６の警報判定フローのステップＳ７〜ステップＳ１３に従い、警報持続判定手段４１１は、Ｓ_(n)＞０では警報を持続し、Ｓ_(n)≦０となったら警報を停止することで、他車１２の自車１１に対する警報停止位置を決定する。
【００７４】
次に、効果を説明する。
【００７５】
この第２実施例の車両用後側方警報装置では、第１実施例の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７６】
(6) 自車１１の後部位置に設置された測距部９０１において、自車１１に対し後方又は隣接車線を走行中の他車１２までの車間距離が測定され、接近車両判定部４０５において、測距部９０１からの測距値に基づいて、接近してくる他車１２が判定されると、警報持続判定手段４１１において、自車１１に対し後側方に位置する他車１２の測距値が消失した時点以降において、自車１１の加速度Ａ１_(n)，Ａ１_(n-1)と、自車１１と他車１２との相対加速度△Ａ_(n-1)によって警報持続を判定することで、他車１２の自車１１に対する警報停止位置を決定するようにしたため、自車１１の後部位置に測距部９０１が設置された車両において、適切な警報停止位置を決定することができる。
【００７７】
加えて、測距部９０１は撮像部４０１よりも遠くに位置する後側方の他車１２を検出できるため、より早い時期に他車１２が自車１１に接近する接近度合いを判定でき、それに基づいてより早く他車１２の存在をドライバーに対し警報により知らせることができる。
【００７８】
（他の実施例）
以上、本発明の車両用後側方警報装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７９】
例えば、第１実施例では、方向指示器ＳＷ0の点灯指示が入力されている場合について示したが、これに限らず、操舵角検出手段４１３からの操舵角度の変化量により、車線変更を判断し、警報しても良い。
【００８０】
また、走路に白線等の道路区分線が存在する場合には、画像の中から微分処理によるエッジ強調や、空間フィルタリングを用いたノイズ除去等の画像処理手法を用いて、白線検出を行い、その検出結果の白線曲線と、自車１１との相対位置の接近度により、車線変更を判断し、警報しても良い。前方撮像部を備えている場合には、前方情景画像を用いた白線検出を行っても良い。
【００８１】
また、第１実施例では、他車１２の接近度合いの判定について、自車１１へ追いつく時間ｔを用いたが、自車１１の車線変更での他車１２への横方向（Ｘ軸方向）の接近度合いも考慮して警報したり、簡略に自車１１と他車１２との車間距離にて警報するようにしても良い。
【００８２】
ところで、接近してくる他車１２は、一般に隣接車線を直進しながら自車１１に追いついてくる場合がほとんどであり、つまり、その移動方向はＹ軸に平行であって、車両１２が左車線へ変更する場合、または、車線内を蛇行している場合等でも、Ｘ軸方向の動きの速さはＹ軸方向の速度の大きさよりもかなり小さく、他車１２のオプティカルフローＯＰのＸ軸方向成分については無視できる範囲である。従って、第１実施例においては、他車１２のオプティカルフローＯＰのＸ軸方向成分については考慮していないが、勿論、前記のようにＸ軸方向成分についても考慮するようにしても良い。
【００８３】
第１実施例では、撮像部４０１は自車１１の後端のほぼ中央部の１箇所に設置する場合について述べたが、撮像部４０１の数はこれに限られるものではなく、例えば、自車１１の後端の左右２箇所に１個ずつ計２個設置した場合には、その個々に本発明の技術を適用可能である。
【００８４】
第２実施例では、測距部９０１は自車１１の後端の両端２箇所に設置する場合について述べたが、早期手段９０１の数はこれに限られるものではなく、例えば、測距部９０１を自車１１の後端のほぼ中央１箇所に設置した場合でも、本発明の技術は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用後側方警報装置を示す全体ブロック図である。
【図２】第１実施例の車両用後側方警報装置での他車が撮像範囲内にある他車検出方法を示す説明図である。
【図３】第１実施例の車両用後側方警報装置におけるオプティカルフローと消失点の一例を示す説明図である。
【図４】第１実施例の車両用後側方警報装置で用いられるアクセル開度−理論加速度特性の一例を示す図である。
【図５】第１実施例の車両用後側方警報装置での他車が撮像範囲内からフレームアウトする場合の他車検出方法を示す説明図である。
【図６】第１実施例装置において自車１１の後側方に他車１２が接近してきた場合、自車速度・加速度算出手段４０９、相対位置・速度・加速度算出手段４１０、警報持続判定手段４１１にて実行される警報持続判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第１実施例の車両用後側方警報装置での他車がフレームアウトして警報停止位置に達する場合の他車検出方法を示す説明図である。
【図８】様々な相対加速度による警報持続時間特性図である。
【図９】第２実施例の車両用後側方警報装置を示す全体ブロック図である。
【図１０】第２実施例の車両用後側方警報装置での他車がフレームアウトして警報停止位置に達する場合の他車検出方法を示す説明図である。
【符号の説明】
４０１撮像部
４０２画像特徴点検出部
４０３消失点検出部
４０４オプティカルフロー検出部
４０５接近車両判定部
４０６アクセル開度検出手段
４０７ギア位置検出手段
４０８車輪速検出手段
４０９自車速度・加速度算出手段
４１０相対位置・速度・加速度算出手段
４１１警報持続判定手段
ＳＷ0 方向指示器
４１２警報手段
４１３操舵角検出手段
９０１測距部

Claims

走行中の自車の後側方から接近してくる他車が存在する場合にドライバーに注意を促す警報手段を備えた車両用後側方警報装置において、
自車に対し後方又は隣接車線から接近してくる他車を検出する後側方接近車両検出手段と、
自車の加速度を算出する自車加速度算出手段と、
自車と接近してくる他車との相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、
自車に対し後側方に位置する他車が消失した時点以降において、自車の加速度と、自車と他車との相対加速度と、自車と他車との相対速度と、現時点での自車と他車との距離と、によって次回処理時間後の自車と他車との距離を算出し、この次回処理時間後の距離が所定値より大きいときは警報を持続し、それ以外のときは警報を停止するように判定することで、前記他車の前記自車に対する警報停止位置を決定する警報持続判定手段と、
を備えたことを特徴とする車両用後側方警報装置。
請求項１に記載の車両用後側方警報装置において、
前記後側方接近車両検出手段は、自車の後側情景を撮像する撮像部と、撮像された画像から自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車の特徴点を検出する画像特徴点検出部と、撮像された画像信号に基づいて、時間的に連続する２コマの画像から消失点を検出する消失点検出部と、特徴点から特徴点に向かうベクトルを取ってオプティカルフローを検出するオプティカルフロー検出部と、検出されたオプティカルフローに基づいて、接近してくる他車を判定する接近車両判定部と、を有する手段であり、
前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点以降において、前記警報停止位置を決定することを特徴とする車両用後側方警報装置。
請求項１または請求項２に記載の車両用後側方警報装置において、
前記自車加速度算出手段は、前記他車の特徴点のオプティカルフローが消失した時点の自車の実加速度とアクセル開度から求まる理論加速度との比に、一定時間後の前記アクセル開度から求まる理論加速度を乗じることで自車の加速度を算出することを特徴とする車両用後側方警報装置。
請求項３に記載の車両用後側方警報装置において、
前記自車加速度算出手段は、アクセル開度から求まる理論加速度を、自車に搭載された変速装置の変速比や自車が走行する路面勾配により変化させることを特徴とする車両用後側方警報装置。
請求項１ないし請求項４の何れかに記載の車両用後側方警報装置において、
前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の特徴点のオプティカルフローが消失するまでにおいて、前記自車と他車との相対速度と、相対加速度によって前記他車が自車に到達する時間を算出することで、警報開始位置を判定することを特徴とする車両用後側方警報装置。
請求項１に記載の車両用後側方警報装置において、
前記後側方接近車両検出手段は、自車に設置され、自車に対し後方又は隣接車線を走行中の他車までの車間距離を測定する測距部と、前記測距部からの測距値に基づいて、接近してくる他車を判定する接近車両判定部と、を有する手段であり、
前記警報持続判定手段は、自車に対し後側方に位置する他車の測距値が消失した時点以降において、前記警報停止位置を決定することを特徴とする車両用後側方警報装置。