JPH05166098A

JPH05166098A - オートクルーズ装置

Info

Publication number: JPH05166098A
Application number: JP3333172A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nakano; 信之中野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1993-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】前後の車両との車間距離に留意し、安全性の
高いオートクルーズ装置を提供する。【構成】前方撮像手段１及び後方撮像手段２で得た画
像から前方車両認識手段６及び後方車両認識手段７で前
後車両の認識を行い、認識した前後車両との車間距離を
前方車間距離算出手段８及び後方車間距離算出手段９で
算出する。さらに、制動停止距離記憶手段１０、及び前
方安全車間距離算出手段１１、後方安全車間距離算出手
段１２を用いて自車両前後の安全車間距離を算出する。
車両制御判断手段１３では、自車両前後の車間距離、走
行速度、制限速度、巡航速度、前方安全車間距離、及び
後方安全車間距離から車両制御の判断を行う。この判断
を基に、車速制御手段１５で速度制御を行うと共に、必
要に応じて後方車両警告手段１４より後方車両に対して
警告を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両速度を
自動的に制御するオートクルーズ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオートクルーズ装置とし
ては、例えば特開昭６４−６６７１２号公報に記載され
ているように、車両前部に設置されたＣＣＤカメラから
車両前方の画像を入力し、得られた画像から前方車両の
認識を行い、認識された前方車両と自車両との車間距離
を基に自車両の速度制御を行うものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオートクルーズ装置では、前方に存在する車
両との車間距離のみから自車両の速度制御を行うため、
後方に存在する他車両との車間距離に関係なく加減速を
行うことになる。そのため、前方車両との車間距離が急
激に狭まった場合には、後方車両が自車両に近接してい
る状況においても急減速を行い、後方車両に追突される
可能性があるという問題を有していた。

【０００４】本発明は以上のような課題を解決するもの
で、自車両の前方に存在する車両との車間距離のみでな
く、後方に存在する車両との相対的位置関係にも留意す
ることにより、安全性の高い自動速度制御を行うオート
クルーズ装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、車両に搭載した前方撮影用の前方
撮像手段と、後方撮影用の後方撮像手段と、自車速度を
検出する車速検出手段と、走行路における制限速度を設
定する制限速度設定手段と、巡航速度の設定を行う巡航
速度設定手段と、前記前方撮像手段によって撮影された
画像から前方車両の認識を行う前方車両認識手段と、前
記後方撮像手段により撮影された画像から後方車両の認
識を行う後方車両認識手段と、前記前方車両認識手段に
より認識された前方車両と自車両との車間距離を算出す
る前方車間距離算出手段と、前記後方車両認識手段によ
り認識された後方車両と自車両との車間距離を算出する
後方車間距離算出手段と、車両の走行速度に応じた制動
停止距離を記憶している制動停止距離記憶手段と、前記
前方車間距離算出手段により算出された前方車間距離と
前記車速検出手段により検出された自車速度と前記制動
停止距離記憶手段に記憶されている制動停止距離とから
自車両と前方車両との安全車間距離を算出する前方安全
車間距離算出手段と、前記後方車間距離算出手段により
算出された後方車間距離と前記車速検出手段により検出
された自車速度と前記制動停止距離記憶手段に記憶され
ている制動停止距離とから自車両と後方車両との安全車
間距離を算出する後方安全車間距離算出手段と、前記前
方車間距離算出手段により算出された前方車間距離及び
前記後方車間距離算出手段により算出された後方車間距
離及び前記車速検出手段により検出された自車速度及び
前記制限速度設定手段により設定された制限速度及び前
記巡航速度設定手段により設定された巡航速度及び前記
前方安全車間距離算出手段により算出された前方安全車
間距離及び前記後方安全車間距離算出手段により算出さ
れた後方安全車間距離とから自車両の車両制御の判断を
行う車両制御判断手段と、前記車両制御判断手段による
判断を基に後方車両に対して警告を発する後方車両警告
手段と、前記車両制御判断手段による判断を基に自車両
の速度制御を行う車速制御手段とからなる装置を課題解
決手段としている。

【０００６】さらに本発明においては、前方車間距離算
出手段により算出された前方車間距離の変化率を基に１
サンプリング間隔後の前方車間距離の予測を行う前方車
間距離予測手段と、後方車間距離算出手段により算出さ
れた後方車間距離の変化率を基に１サンプリング間隔後
の後方車間距離の予測を行う後方車間距離予測手段と、
前方車間距離算出手段により算出された前方車間距離及
び後方車間距離算出手段により算出された後方車間距離
及び車速検出手段により検出された自車速度及び制限速
度設定手段により設定された制限速度及び巡航速度設定
手段により設定された巡航速度及び前方安全車間距離算
出手段により算出された前方安全車間距離及び後方安全
車間距離算出手段により算出された後方安全車間距離及
び前記前方車間距離予測手段により予測された前方車間
距離の予測値及び前記後方車間距離予測手段により予測
された後方車間距離の予測値とから自車両の車両制御の
判断を行う車両制御判断手段と、前記車両制御判断手段
による判断を基に運転者に対して警告を行う運転者警告
手段とからなる装置を課題解決手段としている。

【０００７】

【作用】本発明は上記した課題解決手段により、前方に
存在する他車両との車間距離のみでなく、後方に存在す
る他車両との相対的位置関係にも留意することにより、
後方車両が近接している状況においては、前方車両との
車間距離が狭まった場合にも急減速することがないた
め、安全性の高い自動速度制御を実現することが出来
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。

【０００９】図１は、本発明の第１の実施例の基本構成
を示すブロック図である。１は車両前方を撮影する前方
撮像手段であり、２は車両後方を撮影する後方撮像手段
である。これら前方撮像手段１及び後方撮像手段２は図
２に示すとおり、ＣＣＤカメラを車両前部及び後部に運
転者の視界を妨げないように設置することによって実現
される。３は自車両の走行速度Ｖをリアルタイムで出力
する車速検出手段であり、具体的には既存のスピードメ
ーターを用いる。４は走行路における制限速度ＶＬを設
定する制限速度設定手段であり、運転者がテンキー等を
用いて設定するものとする。５は巡航速度ＶＣを設定す
る巡航速度設定手段であり、設定スイッチをオンにした
時点の走行速度を巡航速度として設定するものである。
６は前方撮像手段１によって撮影された画像から、画像
処理技術を用いて前方車両を認識する前方車両認識手段
であり、７は後方撮像手段２によって撮影された画像か
ら、同じく画像処理技術を用いて後方車両を認識する後
方車両認識手段である。８は前方車両認識手段６によっ
て認識された前方車両との車間距離Ｆを算出する前方車
間距離算出手段であり、９は後方車両認識手段７によっ
て認識された後方車両との車間距離Ｒを算出する後方車
間距離算出手段である。１０は車両の走行速度に応じた
制動停止距離を記憶している制動停止距離記憶手段であ
り、あらかじめ値を設定しておくものとする。制動停止
距離Ｄ（ｍ）は、車両が制動停止するのに必要な距離で
あり、車両の走行速度Ｖ（ｋｍ／ｈ）、タイヤと路面と
の縦すべり摩擦係数ｆ、反応時間ｔ（秒）によって、Ｄ＝Ｖｔ／３．６＋Ｖ²／２ｇｆ（３．６）² （１）で表わされる。式（１）で、第１項Ｖｔ／３．６は運転
者が前方車両の制動を認めてから自車両の制動に移るま
での空走距離であり、空走距離＝反応時間×速度（２）で求められる。反応時間は、運転者がブレーキを踏むか
どうか判断する判断時間と、判断してからブレーキを踏
むまでの反動時間とからなる。また、第２項はブレーキ
が効き始めてから停止するまでに車両が移動する距離で
ある。この時、縦すべり係数ｆは車両の走行速度の他
に、タイヤの状態（空気圧、ゴム質、摩耗状態等）、路
面の状態（路面の材質、乾湿、路面温度等）等によって
異なる。従って、制動停止距離記憶手段１０に記憶され
る制動停止距離は、これらの諸状態を考慮しても十分安
全な値をとるものとする。１１は、前方車間距離算出手
段８で算出された前方車間距離Ｆ、車速検出手段３で検
出された自車速度Ｖ、及び制動停止距離記憶手段１０に
記憶されている自車両の制動停止距離Ｄと前方車両の制
動停止距離ＦＤとから、前方車両が急停止した場合にも
自車両が一定距離をおいて安全に停止することができる
自車両と前方車両との車間距離ＦＳを算出する前方安全
車間距離算出手段である。同様に、１２は後方車間距離
算出手段９で算出された後方車間距離Ｒ、車速検出手段
３で検出された自車速度Ｖ、及び制動停止距離記憶手段
１０に記憶されている自車両の制動停止距離Ｄと後方車
両の制動停止距離ＲＤとから、自車両が急停止した場合
にも後方車両が一定距離をおいて安全に停止することが
できる自車両と後方車両との車間距離ＲＳを算出する後
方安全車間距離算出手段である。１３は前方車間距離算
出手段８によって算出された前方車間距離Ｆ、後方車間
距離算出手段９によって算出された後方車間距離Ｒ、車
速検出手段３によって検出された走行速度Ｖ、制限速度
設定手段４によって設定された走行路における制限速度
ＶＬ、及び巡航速度設定手段５によって設定された巡航
速度ＶＣ、前方安全車間距離算出手段１１によって算出
された自車両と前方車両との安全車間距離ＦＳ、及び後
方安全車間距離算出手段１２によって算出された自車両
と後方車両との安全車間距離ＲＳとから、車両制御の判
断を行う車両制御判断手段である。１４は車両制御判断
手段１３で後方車両との車間距離が短いと判断された場
合に後方車両に対して警告を与える後方車両警告手段で
ある。具体的には、自車両の制動灯を点灯させることに
より、後方車両に減速を促すものである。１５は車両制
御判断手段１３での判断に従って自車速度を制御する車
速制御手段であり、スロットルアクチュエータ及びブレ
ーキアクチュエータを制御するものである。

【００１０】次に、本発明の第１の実施例におけるオー
トクルーズ装置の動作を、図３に示すフローチャートに
従って説明する。

【００１１】まずステップ１０１で、車両制御用パラメ
ータＣＮＴの初期設定を行い、以下の処理へと進む（Ｃ
ＮＴの初期値＝０）。

【００１２】ステップ１０２では、走行路における制限
速度ＶＬを制限速度設定手段４で設定する。図４に、制
限速度設定手段４における一連の処理の流れを示す。制
限速度ＶＬは各道路によってそれぞれ異なるため、運転
者が走行中の道路の制限速度を道路標識等から認識し、
ステップ２０１で制限速度ＶＬを変更する必要があると
判断した場合に、ステップ２０２で車両の走行する道路
に応じた制限速度への変更を行う。逆に運転者が、ステ
ップ２０１で制限速度ＶＬを変更する必要がないと判断
した場合には、そのままの状態で図３のステップ１０３
へ進む。

【００１３】ステップ１０３では、巡航速度ＶＣを巡航
速度設定手段５を用いて設定する。図５に、巡航速度設
定手段５における一連の処理の流れを示す。巡航速度Ｖ
Ｃは、交通状況及び運転者の心理的状態に応じた変更を
行うことが必要であるため、運転者がステップ３０１で
巡航速度ＶＣを変更する必要があると判断した場合に
は、ステップ３０２で巡航速度ＶＣの変更を行う。逆
に、運転者が巡航速度ＶＣを変更する必要がないと判断
した場合は、そのままの状態でステップ３０３に進む。
ステップ３０３では、走行路における制限速度を遵守す
るために、巡航速度ＶＣと制限速度ＶＬとの比較を行
う。ステップ３０３で、巡航速度ＶＣが制限速度ＶＬを
越えていないと判断された場合には、そのままの状態で
図３のステップ１０４に進む。逆に、巡航速度ＶＣが制
限速度ＶＬを越えていると判断された場合は、ステップ
３０４で制限速度ＶＬを巡航速度ＶＣとして再設定した
後、図３のステップ１０４に進む。

【００１４】ステップ１０４では、車速検出手段３を用
いて自車両の走行速度Ｖの入力を行い、ステップ１０５
及びステップ１０９へと進む。なお処理時間の短縮を図
るため、ステップ１０５からステップ１０８までの処理
と、ステップ１０９からステップ１１２までの処理は、
それぞれ別のプロセッサで並列に行うようにすることも
出来る。

【００１５】ステップ１０５では、前方撮像手段１より
車両前方の画像の入力を行い、ステップ１０６へ進む。
図１１に、入力された車両前方の画像を示す。

【００１６】ステップ１０６では、前方車両認識手段６
を用いて、入力画像から前方車両の認識を行う。図６
に、前方車両認識手段６における一連の処理の流れを示
す。まずステップ４０１では、入力された車両前方の画
像からエッジの抽出を行う。エッジの抽出は、ラプラシ
アンオペレータ等の周知の空間フィルタを入力画像に施
すことにより行われる。図１１の画像からエッジを抽出
した結果を図１２に示す。次にステップ４０２では、ス
テップ４０１で得られたエッジ画像を基に道路上の白線
の検出を行う。白線の検出は、Ｘ−Ｙ座標上で表わされ
る直線をθ−ρ座標上の点へと座標変換するＨＯＵＧＨ
変換の手法を用いることにより行われる。図１６に示す
ように、ρはＸ−Ｙ座標上の直線から原点に下ろした垂
線の長さであり、θはその垂線がＸ軸となす角度であ
る。この時、図１６に示すＸ−Ｙ座標上の点Ｐ_A を通過
し得る直線群は、図１７に示すθ−ρ座標上で曲線Ｌ_A
として表わされる。同様に、Ｘ−Ｙ座標上の点Ｐ_B を通
過し得る曲線群は、θ−ρ座標上で曲線Ｌ_B として表わ
される。この時、曲線Ｌ_A と曲線Ｌ_B の交点Ｐは、Ｘ−
Ｙ座標上における直線Ｌに対応する。このようなＨｏｕ
ｇｈ変換の原理に従って、連続性のある点列を結合した
り、連続性のない孤立した点を除去することにより、画
像上の直線を検出することが出来る。図１２のエッジ画
像から白線を検出した画像を図１３に示す。図１３では
白線が３本検出されているが、道路の中心線に近い２本
の白線を走行レーンとして認識する。さらにステップ４
０３では、認識された２本の白線、白線の検出された最
も上の走査線、及び画像下端の走査線に囲まれる台形状
の領域を道路領域として、画像上における領域の限定を
行う。図１４に、図１１の画像に対して道路領域の限定
を行った画像を示す。ステップ４０４では、こうして限
定された道路領域内で水平方向のエッジが、走査線に対
して垂直方向に連続して検出された場合に、前方に車両
が存在するとして認識を行う。この場合のエッジの抽出
は、入力画像の道路領域に対してラプラシアンオペレー
タ等の既知の空間フィルタを施すことにより行われる。
図１５に、図１１の画像から前方車両を認識した画像を
示す。

【００１７】図３のステップ１０７では、こうして認識
された前方車両と自車両との車間距離Ｆを、前方車間距
離算出手段８で算出する。車間距離の算出は、入力画像
の各走査線と道路上におけるＣＣＤカメラからの距離と
の対応をとることにより、容易に実現することが出来
る。例えば、図１５の画像上で認識された前方車両に対
応するエッジ群のうち、最も下に位置するエッジまでの
距離を前方車両との車間距離として算出する。この時、
図１５に示したｄに対応する実道路上での距離Ｆが、前
方車両との車間距離になる。

【００１８】図３のステップ１０８では、前方安全車間
距離算出手段１１を用いて自車両と前方車両との安全車
間距離ＦＳを算出する。ここで前方安全車間距離ＦＳと
は、前方車両が急激に減速して停止した場合にも、自車
両が一定距離をおいて安全に停止できる車間距離のこと
を意味している。図８に、前方安全車間距離算出手段１
１における一連の処理の流れを示す。まず図８のステッ
プ６０１では、車速検出手段３で検出した自車両の走行
速度Ｖに応じた制動停止距離を、制動停止距離記憶手段
１０から検索して自車両の制動停止距離Ｄを算出する。

【００１９】ステップ６０２では、前方車間距離算出手
段８で算出された自車両と前方車両との車間距離に関し
て、現画像から算出された値と１サンプリング前の画像
から算出された値との比較を行い、その変化量を求め
る。

【００２０】ステップ６０３では、こうして求められた
自車両と前方車両との車間距離Ｆの変化量を基に、自車
両と前方車両との相対速度を算出する。自車両と前方車
両との車間距離の変化量を△Ｆ、前方撮像手段１から与
えられる画像のサンプリング間隔△ｔとして、自車両と
前方車両との相対速度ＦＲＶをＦＲＶ＝△Ｆ／△ｔ（３）で求め、ステップ６０４に進む。

【００２１】ステップ６０４では、こうして求められた
自車両と前方車両との相対速度ＦＲＶと、車速検出手段
３で検出された自車速度とから、前方車両の走行速度を
算出する。自車速度をＶとして、前方車両の走行速度Ｆ
Ｖは、ＦＶ＝ＦＲＶ＋Ｖ（４）で算出され、ステップ６０５に進む。

【００２２】ステップ６０５では、ステップ６０４で算
出した前方車両の走行速度に対応した制動停止距離を、
制動停止距離記憶手段１０から検索し、前方車両の制動
停止距離ＦＤを算出する。

【００２３】ステップ６０６では、ステップ６０１で算
出した自車両の制動停止距離Ｄ、及びステップ６０５で
算出した前方車両の制動停止距離ＦＤを用いて、自車両
と前方車両との安全車間距離ＦＳを算出する。

【００２４】図１８に、車間距離Ｆをあけて走行してい
た自車両と前方車両が、一定距離をおいて安全に停止し
た場合の車間距離と制動停止距離との関係を示す。自車
両と前方車両の車間距離をＦ、前方車両がブレーキをか
けて停止するまでの制動停止距離をＦＤ、自車両の制動
停止距離をＤとする。この時、ＦＤ＋Ｆ−Ｄ＞０（５）であれば、自車両と前方車両とは衝突することなく安全
に停止することが出来る。すなわち、自車両と前方車両
との安全車間距離ＦＳは、ＦＳ＞Ｄ−ＦＤ（６）を満たす値として定義することが出来る。

【００２５】後方車両に関しても同様の処理を行う。ま
ず図３のステップ１０９で、車両後方の画像を後方撮像
手段２から入力し、ステップ１１０へと進む。

【００２６】ステップ１１０では、入力された車両後方
の画像を基に後方車両の認識を後方車両認識手段７で行
う。図７に、後方車両認識手段における一連の処理の流
れを示す。まずステップ５０１で、入力画像からエッジ
を抽出した後、ステップ５０２で白線の検出を行う。次
に、検出された白線を基にステップ５０３で道路領域の
限定を行い、ステップ５０４で後方車両の認識を行い、
図３のステップ１１１へと進む。

【００２７】ステップ１１１では、こうして認識された
後方車両との車間距離Ｒを後方車間距離算出手段９で算
出し、ステップ１１２へと進む。

【００２８】ステップ１１２では、後方安全車間距離算
出手段１２を用いて自車両と後方車両との安全車間距離
ＲＳを算出する。ここで後方安全車間距離ＲＳとは、自
車両が急激に減速して停止した場合にも、後方車両が一
定距離をおいて安全に停止できる距離のことを意味して
いる。

【００２９】図９に、後方安全車間距離算出手段１２に
おける一連の処理の流れを示す。まず図９のステップ７
０１では、車速検出手段３で検出した自車両の走行速度
に応じた制動停止距離を、制動停止距離記憶手段１０か
ら検索して自車両の制動停止距離Ｄを算出する。

【００３０】ステップ７０２では、後方車間距離算出手
段９で算出された自車両と後方車両との車間距離に関し
て、現画像から算出された値と１サンプリング前の画像
から算出した値との比較を行い、その変化量を求める。

【００３１】ステップ７０３では、こうして求められた
自車両と後方車両との車間距離の変化量を基に、自車両
と後方車両との相対速度を算出する。自車両と後方車両
との車間距離の変化量を△Ｒ、後方撮像手段２から与え
られる画像のサンプリング間隔を△ｔとして、自車両と
後方車両との相対速度ＲＲＶを、ＲＲＶ＝△Ｒ／△ｔ（７）で求め、ステップ７０４に進む。

【００３２】ステップ７０４では、こうして求められた
自車両と後方車両との相対速度と、車速検出手段３で検
出した自車速度とから、後方車両の走行速度を算出す
る。自車速度をＶとして、後方車両の速度ＲＶを、ＲＶ＝ＲＲＶ＋Ｖ（８）で求め、ステップ７０５に進む。

【００３３】ステップ７０５では、ステップ７０４で算
出した後方車両の走行速度に対応した制動停止距離を制
動停止距離記憶手段１０から検索して、後方車両の制動
停止距離ＲＤを算出する。

【００３４】ステップ７０６では、ステップ７０１で算
出した自車両の制動停止距離Ｄ，及びステップ７０５で
算出した後方車両の制動停止距離ＲＤを用いて自車両と
後方車両との安全車間距離ＲＳを算出する。

【００３５】図１９に、車間距離Ｒをあけて走行してい
た自車両と後方車両が、一定距離をおいて安全に停止し
た場合の車間距離と制動停止距離との関係を示す。自車
両と後方車両の車間距離をＲ、自車両がブレーキをかけ
て停止するまでの制動停止距離をＤ、後方車両の制動停
止距離をＲＤとする。この時、Ｄ＋Ｒ−ＲＤ＞０（９）であれば、自車両と後方車両とは衝突することなく安全
に停止することが出来る。すなわち、自車両と後方車両
との安全車間距離ＲＳは、ＲＳ＞ＲＤ−Ｄ（１０）を満たす値として定義することが出来る。

【００３６】このようにして、ステップ１０５からステ
ップ１０８までの処理で自車両と前方車両との車間距離
Ｆ、及び自車両と前方車両との安全車間距離ＦＳを、ス
テップ１０９からステップ１１２までの処理で自車両と
後方車両との車間距離Ｒ、及び自車両と後方車両との安
全車間距離ＲＳを並列に算出し、ステップ１１３へ進
む。

【００３７】ステップ１１３では、以上のようにして得
られた制限速度ＶＬ、巡航速度ＶＣ、走行速度Ｖ、前方
車間距離Ｆ、前方安全車間距離ＦＳ、後方車間距離Ｒ、
及び後方安全車間距離ＲＳを用いて車両制御の判断を車
両制御判断手段１３で行う。図１０に、車両制御判断手
段１３における一連の処理の流れを示す。車両制御判断
手段１３では、前方車間距離Ｆと後方車間距離Ｒの関係
から、自車両と前方車両及び後方車両との位置関係を判
断し、その位置関係と車両の走行速度Ｖ、巡航速度Ｖ
Ｃ、自車両と前方車両との安全車間距離ＦＳ、及び自車
両と後方車両との安全車間距離ＲＳを基に、車両の制御
に関する判断を行う。図２０に、自車両と前方車両及び
後方車両との位置関係を表わした図を示す。この時、前
方車間距離Ｆ、後方車間距離Ｒ、前方安全車間距離Ｆ
Ｓ、後方安全車間距離ＲＳの関係に着目すると、自車両
と前方車両及び後方車両との相対的位置関係は、 (1) 前方車両との車間距離も後方車両との車間距離も十
分にあいている場合 (2) 前方車両との車間距離は十分にあいているが、後方
車両との車間距離が短い場合 (3) 後方車両との車間距離は十分にあいているが、前方
車両との車間距離が短い場合 (4) 前方車両との車間距離も後方車両との車間距離も短
い場合の４つに分けて考えることができる。

【００３８】(1) の場合、すなわち図１０のステップ８
０１で、（Ｆ≧ＦＳ）∩（Ｒ≧ＲＳ）（１１）と判断された場合にはステップ８０２へと進み、そうで
ない場合はステップ８０７に進む。ステップ８０２で
は、自車速度が巡航速度を越えているかどうかの判定が
行われる。ステップ８０２及びステップ８０３で自車両
が巡航速度を越える速度で走行していると判断された場
合には、巡航速度まで減速を行うために、ステップ８０
４で車両制御用パラメータＣＮＴに−１を代入する。逆
に、ステップ８０２で巡航速度を越えていないと判断さ
れた場合には、巡航速度まで加速を行うために、ステッ
プ８０６において車両制御用パラメータＣＮＴに１を代
入する。また、ステップ８０３で巡航速度で走行速度し
ていると判断された場合は、そのままの速度で走行する
ために、ステップ８０５で車両制御用パラメータＣＮＴ
に０を代入する。

【００３９】(2) の場合、すなわちステップ８０７で（Ｆ≧ＦＳ）∩（Ｒ＜ＲＳ）（１２）と判断された場合にはステップ８０８に進み、そうでな
い場合にはステップ８１１へと進む。ステップ８０８で
は、自車速度が巡航速度を越えているかどうかの判定が
行われる。自車両が巡航速度以上の速度で走行している
と判断された場合には、減速して車間距離を広げること
を促す警告を後方車両に対して与えるために、ステップ
８０９において車両制御用パラメータＣＮＴに２を代入
する。逆に、巡航速度に達しない速度で走行していると
判断された場合には、加速して後方車両との車間距離を
広げるために、ステップ８１０で車両制御用パラメータ
ＣＮＴに１を代入する。

【００４０】(3) の場合、すなわちステップ８１１で（Ｆ＜ＦＳ）∩（Ｒ≧ＲＳ）（１３）であると判断された場合には、減速して前方車両との車
間距離を広げるために、ステップ８１２において車両制
御用パラメータＣＮＴに−１を代入する。

【００４１】(4) の場合、すなわちステップ８１１で（Ｆ＜ＦＳ）∩（Ｒ＜ＲＳ）（１４）であると判断された場合には、加速して後方車両との車
間距離を広げることも減速して前方車両との車間距離を
広げることも危険である。このため、後方車両に対して
減速を促す警告を与えるために、ステップ８１３で車両
制御用パラメータＣＮＴに２を代入する。

【００４２】以上のようにして行われた車両制御に関す
る判断に基づいて、後方車両警告手段１４及び車速制御
手段１５を動作させる。図３のステップ１１４で、車両
制御用パラメータＣＮＴに１が設定されていると判断さ
れた場合はステップ１１５に進み、車速制御手段１５に
より加速する。ステップ１１６で、車両制御用パラメー
タＣＮＴに−１が設定されていると判断された場合はス
テップ１１７に進み、車速制御手段１５で減速を行う。
ステップ１１８でＣＮＴに２が設定されていると判断さ
れた場合はステップ１１９に進み、後方車両警告手段１
４から後方車両に対して警告を発する。また、ステップ
１１８でＣＮＴに０が設定されていると判断された場合
は、そのままの速度で定速走行する。

【００４３】以上のような処理を、一定サンプリング間
隔で与えられる各画像に対して繰り返し行うことによ
り、走行路における制限速度を考慮しつつ、車両前方及
び後方に存在する他車両との相対的位置関係に応じた、
安全性の高い自動速度制御を行うことが出来る。

【００４４】以下、本発明の第２の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図２１は、本発明の第２の
実施例の基本構成を示すブロック図である。第２の実施
例の基本構成は第１の実施例の基本構成に、前方車間距
離予測手段１６、後方車間距離予測手段１７、及び運転
者警告手段１８を付加し、さらに車両制御判断手段１３
に対して若干の変更を加えたものとなっている。前方車
間距離予測手段１６は、前方車間距離算出手段８によっ
て算出される前方車間距離Ｆの変化率に基づいて、１サ
ンプリング間隔後の前方車間距離の予測を行うものであ
る。同様に後方車間距離予測手段１７は、後方車間距離
算出手段９によって算出される後方車間距離Ｒの変化率
に基づいて、１サンプリング間隔後の後方車間距離の予
測を行う。また車両制御判断手段１３は、前方車間距離
算出手段８によって算出された前方車間距離Ｆ、後方車
間距離算出手段９によって算出された後方車間距離Ｒ、
車速検出手段３によって検出された走行速度Ｖ、制限速
度設定手段４によって設定された走行路における制限速
度ＶＬ、巡航速度設定手段５によって設定された巡航速
度ＶＣ、前方安全車間距離算出手段１１によって算出さ
れた自車両と前方車両との安全車間距離ＦＳ、後方安全
車間距離算出手段１２によって算出された自車両と後方
車両との安全車間距離ＲＳ、前方車間距離予測手段１６
によって算出された１サンプリング間隔後の前方車間距
離の予測値ＦＰ、及び後方車間距離予測手段１７によっ
て算出された１サンプリング間隔後の後方車間距離の予
測値ＲＰとから、車両制御に関する判断を行う。さらに
運転者警告手段１８は、車両制御判断手段１３におい
て、前方車両からの落下物、自車両前後への他車両の割
り込み、前方車両の急激な減速、及び後方車両の急激な
加速が認められた場合に、音声や警告ランプの表示等に
よって運転者に対して警告を与えるものである。

【００４５】次に、本発明の第２の実施例におけるオー
トクルーズ装置の動作を、図２２に示すフローチャート
に従って説明する。

【００４６】まず、ステップ１０１からステップ１０４
までは第１の実施例で示した通りの処理を行い、ステッ
プ９０１及びステップ９０２へと進む。ステップ９０１
では、ステップ１０７で算出された前方車間距離の変化
率に基づいて、１サンプリング間隔後の前方車間距離の
予測を行う。図２３に、前方車間距離予測手段１６にお
ける一連の処理の流れを示す。図２３のステップ１００
１では、図２２のステップ１０７で算出された前方車間
距離に関して、現画像から算出された値と１サンプリン
グ前の画像から算出された値との比較を行い、その変化
量を求める。ステップ１００２では、ステップ１００１
で求めた前方車間距離の変化量を基にして、１サンプリ
ング間隔後の前方車間距離の予測値を算出する。すなわ
ち、ステップ１００１で算出した前方車間距離の変化量
を△Ｆとすると、１サンプリング間隔後の前方車間距離
の予測値ＦＰはＦＰ＝Ｆ＋△Ｆ（１５）で算出される。

【００４７】後方車両に関しても同様の処理を行う。図
２２のステップ９０２では、ステップ１１１で算出され
た後方車間距離の変化率に基づいて、１サンプリング間
隔後の後方車間距離の予測を行う。図２４に、後方車間
距離予測手段１７における一連の処理の流れを示す。図
２４のステップ１１０１では、図２２のステップ１１１
で算出された後方車間距離に関して、現画像から算出さ
れた値と１サンプリング前の画像から算出された値との
比較を行い、その変化量を求める。ステップ１１０２で
は、ステップ１１０１で求めた後方車間距離の変化量を
基にして、１サンプリング間隔後の後方車間距離の予測
値を算出する。すなわち、ステップ１１０１で算出した
後方車間距離の変化量を△Ｒとすると、１サンプリング
間隔後の後方車間距離の予測値ＲＰはＲＰ＝Ｒ＋△Ｒ（１６）で算出される。

【００４８】このようにして、ステップ１０５、１０
６、１０７、１０８、９０１の処理で自車両と前方車両
との車間距離Ｆ、自車両と前方車両との安全車間距離Ｆ
Ｓ、及び１サンプリング間隔後の前方車間距離の予測値
ＦＰを、ステップ１０９、１１０、１１１、１１２、９
０２の処理で自車両と後方車両との車間距離Ｒ、自車両
と後方車両との安全車間距離ＲＳ、及び１サンプリング
間隔後の後方車間距離の予測値をそれぞれ算出し、ステ
ップ９０３へと進む。

【００４９】ステップ９０３では、以上のようにして得
られた制限速度ＶＬ、巡航速度ＶＣ、走行速度Ｖ、前方
車間距離Ｆ、前方安全車間距離ＦＳ、後方車間距離Ｒ、
後方安全車間距離ＲＳ、前方車間距離の予測値ＦＰ、及
び後方車間距離の予測値ＲＰを用いて車両制御の判断を
車両制御判断手段１３で行う。

【００５０】図２５に、車両制御判断手段１３における
一連の処理の流れを示す。なお処理時間の短縮のため
に、ステップ１２０１からステップ１２０３までの処理
と、ステップ１２０４からステップ１２０６までの処理
は、別々のプロセッサを用いて並列に処理することも出
来る。

【００５１】まずステップ１２０１では、前方車間距離
算出手段８で実際に算出された前方車間距離Ｆと前方車
間距離予測手段１６で予測された予測値ＦＰとの比較を
行う。この時、Ｆ＜ＦＰ−Ｃ（Ｃは予測値の誤差範囲を示す定数）（１７）であると判断されるのは、自車両前方に前方車両からの
落下物、他車両の割り込み、前方車両の急激な減速が認
められた場合である。従ってこの場合には、運転者に対
して前方注意の警告を与えるために、ステップ１２０２
で前方注意警告用パラメータＦＷＧに１を設定する。逆
に、ステップ１２０１でＦ≧ＦＰ−Ｃ（Ｃは予測値の誤差範囲を示す定数）（１８）であると判断された場合には、ステップ１２０３でパラ
メータＦＷＧに０を設定する。

【００５２】ステップ１２０４では、後方車間距離算出
手段９で実際に算出された後方車間距離Ｒと後方車間距
離予測手段１７で予測された予測値ＲＰとの比較を行
う。この時、Ｒ＜ＲＰ−Ｃ（Ｃは予測値の誤差範囲を示す定数）（１９）であると判断されるのは、自車両後方への他車両の割り
込み、及び後方車両の急激な加速が認められた場合であ
る。この場合には、運転者に対して後方注意の警告を与
えるために、ステップ１２０５で後方注意警告用パラメ
ータＲＷＧに１を設定する。逆に、ステップ１２０４でＲ≧ＲＰ−Ｃ（Ｃは予測値の誤差範囲を示す定数）（２０）であると判断された場合には、ステップ１２０６でパラ
メータＲＷＧに０を設定する。

【００５３】このようにして、ステップ１２０１からス
テップ１２０３までの処理で前方注意警告用のパラメー
タＦＷＧを、ステップ１２０４からステップ１２０６ま
での処理で後方注意警告用のパラメータＲＷＧをそれぞ
れ設定した後、ステップ８０１へと進む。

【００５４】ステップ８０１からステップ８１３まで
は、第１の実施例に示した通りの処理を行い、図２２の
ステップ９０４及びステップ９０６へと進む。

【００５５】図２２のステップ９０４ではステップ９０
３での処理を基に、運転者に対して前方注意の警告を与
えるかどうかの判断を行う。ステップ９０４で、ＦＷＧ＝１（２１）であると判断された場合にはステップ９０５へ進み、運
転者警告手段１８で運転者に対して前方注意の警告を与
える。

【００５６】また、ステップ９０６ではステップ９０３
での処理を基に、運転者に対して後方注意の警告を与え
るかどうかの判断を行う。ステップ９０６で、ＲＷＧ＝１（２２）であると判断された場合にはステップ９０７へ進み、運
転者警告手段１８で運転者に対して後方注意の警告を与
える。

【００５７】このようにして、ステップ９０４からステ
ップ９０５までの処理、及びステップ９０６からステッ
プ９０７までの処理をそれぞれ行った後、ステップ１１
４へと進む。

【００５８】ステップ１１４からステップ１１９までの
処理は、第１の実施例に示した通りである。

【００５９】以上のような処理を、一定サンプリング間
隔で与えられる各画像に対して繰り返し行うことによ
り、前方車両からの落下物、前方車両の急激な減速、後
方車両の急激な加速、自車両前後への他車両の割り込み
等の危険な状況を運転者に警告しつつ、安全性の高い自
動速度制御を行うことが出来る。なお本発明の第１の実
施例及び第２の実施例において、制限速度設定手段は運
転者がテンキーを用いて入力するとしたが、これは画像
処理により道路標識及び道路表示等から制限速度の認識
を行い、自動的に入力できるものにしてもよく、あるい
はナビゲーションシステムと組み合わせることにより、
地図データに書き込まれた道路情報から制限速度を認識
するものにしてもよい。また車間距離算出手段は走査線
と道路上での距離との対応から求めるものとしたが、車
両前方及び後方に車両幅員方向に一定間隔をおいてカメ
ラを２台ずつ設置し、得られるステレオ画像から３次元
測距を行うステレオ視の手法を用いてもよく、あるいは
ドップラレーダ装置、レーザレーダ装置等を用いてもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明は前方に存在する
他車両との車間距離のみでなく、後方に存在する他車両
との相対的位置関係にも留意することにより、後方車両
が近接している状況においては、前方車両との車間距離
が狭まった場合にも急減速することがないため、安全性
の高い自動速度制御を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図

【図２】車両へのカメラの取り付け例を示す図

【図３】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャ
ート図

【図４】制限速度入力手段の動作を示すフローチャート
図

【図５】巡航速度設定手段の動作を示すフローチャート
図

【図６】前方車両認識手段の動作を示すフローチャート
図

【図７】後方車両認識手段の動作を示すフローチャート
図

【図８】前方安全車間距離算出手段の動作を示すフロー
チャート図

【図９】後方安全車間距離算出手段の動作を示すフロー
チャート図

【図１０】第１の実施例における車両制御判断手段の動
作を示すフローチャート図

【図１１】入力画像

【図１２】図１１の入力画像からエッジを抽出した画像
を示す図

【図１３】図１２のエッジ画像から白線を検出した画像
を示す図

【図１４】図１３の画像を基に道路領域を限定した画像
を示す図

【図１５】図１４に示した道路領域内で認識された前方
車両を示す画像を示す図

【図１６】Ｘ−Ｙ座標系を示す図

【図１７】θ−ρ座標系を示す図

【図１８】自車両と前方車両における車間距離と制動停
止距離の関係を示す図

【図１９】自車両と後方車両における車間距離と制動停
止距離の関係を示す図

【図２０】自車両と前方車両及び後方車両との位置関係
を示す図

【図２１】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図

【図２２】本発明の第２の実施例の動作を示すフローチ
ャート

【図２３】前方車間距離予測手段の動作を示すフローチ
ャート

【図２４】後方車間距離予測手段の動作を示すフローチ
ャート

【図２５】第２の実施例における車両制御判断手段の動
作を示すフローチャート

【符号の説明】

１前方撮像手段２後方撮像手段３車速検出手段４制限速度入力手段５巡航速度設定手段６前方車両認識手段７後方車両認識手段８前方車間距離算出手段９後方車間距離算出手段１０制動停止距離記憶手段１１前方安全車間距離算出手段１２後方安全車間距離算出手段１３車両制御判断手段１４後方車両警告手段１５車速制御手段１６前方車間距離予測手段１７後方車間距離予測手段１８運転者警告手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載した前方撮影用の前方撮像手段
と、後方撮影用の後方撮像手段と、自車速度を検出する
車速検出手段と、走行路における制限速度を設定する制
限速度設定手段と、巡航速度の設定を行う巡航速度設定
手段と、前記前方撮像手段によって撮影された画像から
前方車両の認識を行う前方車両認識手段と、前記後方撮
像手段により撮影された画像から後方車両の認識を行う
後方車両認識手段と、前記前方車両認識手段により認識
された前方車両と自車両との車間距離を算出する前方車
間距離算出手段と、前記後方車両認識手段により認識さ
れた後方車両と自車両との車間距離を算出する後方車間
距離算出手段と、車両の走行速度に応じた制動停止距離
を記憶している制動停止距離記憶手段と、前記前方車間
距離算出手段により算出された前方車間距離と前記車速
検出手段により検出された自車速度と前記制動停止距離
記憶手段に記憶されている制動停止距離とから自車両と
前方車両との安全車間距離を算出する前方安全車間距離
算出手段と、前記後方車間距離算出手段により算出され
た後方車間距離と前記車速検出手段により検出された自
車速度と前記制動停止距離記憶手段に記憶されている制
動停止距離とから自車両と後方車両との安全車間距離を
算出する後方安全車間距離算出手段と、前記前方車間距
離算出手段により算出された前方車間距離及び前記後方
車間距離算出手段により算出された後方車間距離及び前
記車速検出手段により検出された自車速度及び前記制限
速度設定手段により設定された制限速度及び前記巡航速
度設定手段により設定された巡航速度及び前記前方安全
車間距離算出手段により算出された前方安全車間距離及
び前記後方安全車間距離算出手段により算出された後方
安全車間距離とから自車両の車両制御の判断を行う車両
制御判断手段と、前記車両制御判断手段による判断を基
に後方車両に対して警告を発する後方車両警告手段と、
前記車両制御判断手段による判断を基に自車両の速度制
御を行う車速制御手段とからなるオートクルーズ装置。
【請求項２】前方車間距離算出手段により算出された前
方車間距離の変化率を基に１サンプリング間隔後の前方
車間距離の予測を行う前方車間距離予測手段と、後方車
間距離算出手段により算出された後方車間距離の変化率
を基に１サンプリング間隔後の後方車間距離の予測を行
う後方車間距離予測手段と、車両制御判断手段による判
断を基に運転者に対して警告を行う運転者警告手段を備
え、前記車両制御判断手段は、前方車間距離算出手段に
より算出された前方車間距離及び後方車間距離算出手段
により算出された後方車間距離及び車速検出手段により
検出された自車速度及び制限速度設定手段により設定さ
れた制限速度及び巡航速度設定手段により設定された巡
航速度及び前方安全車間距離算出手段により算出された
前方安全車間距離及び後方安全車間距離算出手段により
算出された後方安全車間距離及び前記前方車間距離予測
手段により予測された前方車間距離の予測値及び前記後
方車間距離予測手段により予測された後方車間距離の予
測値とから自車両の車両制御の判断を行うことを特徴と
する請求項１記載のオートクルーズ装置。