特許 7202120 運転支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-27

(45)【発行日】2023-01-11

(54)【発明の名称】運転支援装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20221228BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20221228BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

G01C3/06 110V

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018182084

(22)【出願日】2018-09-27

(65)【公開番号】P2020052784

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(74)【代理人】

【識別番号】100101661

【氏名又は名称】長谷川 靖

(74)【代理人】

【識別番号】100135932

【弁理士】

【氏名又は名称】篠浦 治

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼▲橋▼ 一輝

(72)【発明者】

【氏名】吉村 礁太

(72)【発明者】

【氏名】由川 輝

(72)【発明者】

【氏名】茂木 啓輔

(72)【発明者】

【氏名】皆川 雅俊

【審査官】西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－００１１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０３９５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５１０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６４５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６９４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０３２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｇ０１Ｃ ３／００－ ３／３２

Ｂ６０Ｒ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の前方を異なる視点から撮像するカメラとして、車幅方向に沿って互いに離間した位置に直線状に順次配置された第１のカメラ、第２のカメラ、第３のカメラ、及び、第４のカメラを備えたカメラ群と、
自車両が走行中の道路地図情報に基づいて自車両の前方において注視すべき監視領域を選択する監視領域選択手段と、
前記第１のカメラ、前記第２のカメラ、前記第３のカメラ、及び、前記第４のカメラの選択的な組合せからなる複数通りのカメラ対のうち、前記監視領域において撮像領域が重畳する１組または２組以上の前記カメラ対を選択し、選択した前記カメラ対がステレオ撮像した画像対に基づき、自車両の前方の対象までの距離情報の分布からなる距離画像を生成する距離画像生成手段と、
前記距離画像に基づき、前記監視領域の走行環境情報を認識する走行環境認識手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。

【請求項2】

前記走行環境情報に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。

【請求項3】

前記第１のカメラ、前記第２のカメラ、前記第３のカメラ、及び、前記第４のカメラは、互いに同一性能のカメラであることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステレオ撮像した画像を用いて自車両の走行を制御する運転支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の車両においては、ドライバの負担を軽減して快適且つ安全な走行を実現するための運転支援装置が開発され、一部は実用化されている。この種の運転支援装置では、自車両の前方を異なる視点からステレオ撮像することで、自車前方の道路形状や各種障害物等の情報を含む走行環境情報を認識する車外環境認識装置を用いたものが実用化されている。

【0003】

さらに、走行環境情報の認識精度を向上させるための技術として、例えば、特許文献１には、遠距離用の左右１組のカメラによって前方２ｍから２０ｍまでの位置を計測し、遠距離用の左右１組のカメラによって前方１０ｍから１００までの位置を計測することで、近距離用カメラと遠距離用カメラとで前方１０ｍから２０ｍの間にオーバーラップを有して信頼性を確保しつつ、全ての範囲の距離画像を生成する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－１９２１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、近年の運転支援制御は、所謂自動運転等を含む制御へと高度化する傾向にある。これに伴い、より精緻な運転支援制御を行うためには、単に遠距離用の距離画像と近距離用の距離画像からなる２種類の距離画像の組合せから得られる走行環境情報のみならず、自車走行路の道路種別や道路形状等の道路状況に応じた最適な領域の走行環境情報を認識することが望ましい。

【0006】

その一方で、走行環境情報を必要とする領域毎に個別のステレオカメラを設けることは構造の複雑化を招く虞がある。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成により、道路状況に応じて適切な領域の走行環境画像情報を画像認識することができる運転支援装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様による運転支援装置は、自車両の前方を異なる視点から撮像するカメラとして、車幅方向に沿って互いに離間した位置に直線状に順次配置された第１のカメラ、第２のカメラ、第３のカメラ、及び、第４のカメラを備えたカメラ群と、自車両が走行中の道路地図情報に基づいて自車両の前方において注視すべき監視領域を選択する監視領域選択手段と、前記第１のカメラ、前記第２のカメラ、前記第３のカメラ、及び、前記第４のカメラの選択的な組合せからなる複数通りのカメラ対のうち、前記監視領域において撮像領域が重畳する１組または２組以上の前記カメラ対を選択し、選択した前記カメラ対がステレオ撮像した画像対に基づき、自車両の前方の対象までの距離情報の分布からなる距離画像を生成する距離画像生成手段と、前記距離画像に基づき、前記監視領域の走行環境情報を認識する走行環境認識手段と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の運転支援装置によれば、簡単な構成により、道路状況に応じて適切な領域の走行環境情報を画像認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係り、運転支援装置の概略構成図

【図2】同上、車両に搭載したカメラユニットを示す正面図

【図3】同上、各カメラ対による監視領域を示す図表

【図4】同上、走行環境画像情報の監視領域として遠距離中央領域と近距離中央領域とを示す説明図

【図5】同上、走行環境画像情報の監視領域として近距離左領域と近距離右領域とを示す説明図

【図6】同上、走行環境画像情報の監視領域として中距離左領域と中距離右領域とを示す説明図

【図7】同上、監視領域選択ルーチンを示すフローチャート

【図8】第２の実施形態に係り、監視領域選択ルーチンを示すフローチャート（その１）

【図9】同上、監視領域選択ルーチンを示すフローチャート（その２）

【図10】同上、監視領域選択ルーチンを示すフローチャート（その３）

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１乃至図７は本発明の第１の実施形態に係り、図１は運転支援装置の概略構成図、図２は車両に搭載したカメラユニットを示す正面図、図３は各カメラ対による監視領域を示す図表、図４は走行環境画像情報の監視領域として遠距離中央領域と近距離中央領域とを示す説明図、図５は走行環境画像情報の監視領域として近距離左領域と近距離右領域とを示す説明図、図６は走行環境画像情報の監視領域として中距離左領域と中距離右領域とを示す説明図、図７は監視領域選択ルーチンを示すフローチャートである。

【0012】

図１に示す運転支援装置１は、自車両Ｍ（図４参照）に搭載されている。この運転支援装置１は、周辺の走行環境情報を検出するためのユニットとしてロケータユニット１１と、カメラユニット２１と、を有している。さらに、運転支援装置１は、車両制御手段としての車両制御ユニット２２を有している。

【0013】

ロケータユニット１１は、地図情報に基づく走行環境情報として、道路地図上の自車両Ｍの位置（自車位置）を推定すると共に、自車位置周辺の道路地図データを取得する。一方、カメラユニット２１は、自車両Ｍの前方を撮像した画像に基づく走行環境情報として、走行車線の左右を区画する区画線、道路形状、先行車両の有無、及び信号機等を認識する。更に、カメラユニット２１は、走行環境情報として、区画線中央の道路曲率、先行車両との車間距離及び相対速度等を認識する。

【0014】

なお、以下の説明において、ロケータユニット１１において認識される地図情報に基づく走行環境情報を適宜「走行環境地図情報」と称し、カメラユニット２１において認識される画像情報に基づく走行環境情報を適宜「走行環境画像情報」と称す。

【0015】

ロケータユニット１１は、地図ロケータ演算部１２と、記憶手段としての高精度道路地図データベース１８と、を有している。

【0016】

この地図ロケータ演算部１２、後述する監視領域選択部２１ｅ、走行環境認識部２１ｇ、及び車両制御ユニット２２は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える周知のマイクロコンピュータ、及びその周辺機器で構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵで実行するプログラムやベースマップ等の固定データ等が予め記憶されている。

【0017】

又、地図ロケータ演算部１２の入力側には、自車両Ｍに作用する前後加速度を検出する前後加速度センサ１３、前後左右各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１４、自車両Ｍの角速度或いは角加速度を検出するジャイロセンサ１５、複数の測位衛星から発信される測位信号を受信するＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System / 全球測位衛星システム)受信機１６、及び目的地情報入力装置１７が接続されている。

【0018】

ここで、目的地情報入力装置１７は、操作者である運転者が目的地情報（住所、電話番号、或いはモニタに表示された登録一覧からの選択等）を入力すると、対応する位置座標（緯度、経度）を取得し、この位置座標を目的地として設定する。

【0019】

地図ロケータ演算部１２は、自車位置推定演算部１２ａと、道路地図情報取得部１２ｂと、目標進行路設定演算部１２ｃと、を備えている。

【0020】

自車位置推定演算部１２ａは、ＧＮＳＳ受信機１６で受信した測位信号に基づき自車両Ｍの位置情報である位置座標（緯度、経度）を取得する。又、自車位置推定演算部１２ａは、ＧＮＳＳ受信機１６の感度低下により測位衛星からの有効な測位信号を受信することができない環境では、加速度センサ１３で検出した加速度、車輪速センサ１４で検出した自車速、及び、ジャイロセンサ１５で検出した角速度等基づいて移動距離と方向から自車両Ｍの位置座標を推定する。

【0021】

道路地図情報取得部１２ｂは、自車両Ｍの位置座標と目的地情報入力装置１７で設定した目的地の位置座標（緯度、経度）とを、高精度道路地図データベース１８に記憶されている道路地図上にマップマッチングする。そして、両位置を特定し、現在の自車位置から目的地周辺の道路地図情報を目標進行路設定演算部１２ｃに送信する。

【0022】

この高精度道路地図データベース１８はＨＤＤ等の大容量記憶媒体であり、高精度な道路地図情報（ダイナミックマップ）が記憶されている。この高精度道路地図情報は、例えば、道路種別、道路の曲率、縦断面勾配、他の道路との交差の様子等の道路の形状を示す情報、道路白線種別、車線数、車線幅、車線中央位置座標、車線の進行方位角、制限速度等を保有しており、これらのデータは、道路地図上に数メートル間隔で格納されている。

【0023】

目標進行路設定演算部１２ｃは、先ず、道路地図情報取得部１２ｂでマップマッチングした現在位置と目的地とを結ぶ走行ルートを道路地図上に作成する。次いで、目標進行路設定演算部１２ｃは、この走行ルート上に、自車両Ｍを自動走行させるための目標進行路（直進、交差点からの右左折、直進路であれば左車線、中央車線、右車線等の走行車線、及び車線内の横位置等）を、自車両Ｍの前方、数百～数キロ先までを逐次設定し更新する。そして、目標進行路設定演算部１２ｃは、設定した目標進行路の情報とともに、目標進行路上における自車前方設定距離内の道路地図情報を、走行環境地図情報として認識する。尚、この走行環境地図情報は、監視領域選択部２１ｅ、及び、車両制御ユニット２２で読込まれる。

【0024】

一方、カメラユニット２１は、自車両Ｍの車室内前部の上部に固定されている（図２参照）。このカメラユニット２１は、車幅方向中央を挟んで左右対称な位置に配設されている第１のカメラ２１ａ、第２のカメラ２１ｂ、第３のカメラ２１ｃ、及び、第４のカメラ２１ｄを備えたカメラ群と、監視領域選択手段としての監視領域選択部２１ｅと、距離画像生成手段としての画像処理ユニット（ＩＰＵ）２１ｆと、走行環境認識手段としての走行環境認識部２１ｇと、を有している。

【0025】

カメラ群を構成する第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄは、各々の撮像光学系の特性及び撮像素子の解像度等が互いに等しく設定された同一性能のカメラによって構成されている。これら第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄは、例えば、光軸が互いに平行となるように自車両Ｍの前方に指向された状態にて、自車両Ｍの右側から順に、車幅方向に沿って水平方向に、直線状となるよう一列に配置されている。

【0026】

この場合において、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄは、例えば、光軸間距離である基線長Ｌが、隣接するカメラ間で互いに等しくなるよう（例えば、３５ｃｍ程度）設定されている。

【0027】

なお、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄの撮像光学系の特性や撮像素子の解像度等によっては、例えば、第１のカメラ２１ａと第２のカメラ２１ｂとの基線長、及び、第３のカメラ２１ｃと第４のカメラ２１ｄの基線長と、第２のカメラ２１ｂと第３のカメラ２１ｃとの基線長と、を異なる長さに設定することも可能である。また、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄの光軸方向は、必ずしも平行である必要はなく、例えば、第１，第４のカメラ２１ａ，２１ｄの光軸方向を、自車両Ｍの前方に対して車幅方向外側に僅かに傾けることも可能である。

【0028】

監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍが走行中の道路地図情報を走行環境地図情報として目標進行路設定演算部１２ｃから読み込む。そして、監視領域選択部２１ｅは、読み込んだ自車前方の道路地図情報に基づき、以下に示す６通りの監視領域の中から、自車両Ｍの前方において注視すべき１または２以上の監視領域Ａを選択する。

【0029】

すなわち、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄの組合せからなるカメラ対は６通りとなる。そして、各カメラ対によって撮像される画像対は、自車両Ｍの前方において重なりあう撮像領域の相違によって、監視可能な領域が異なる。

【0030】

例えば、図４に示すように、第１のカメラ２１ａと第４のカメラ２１ｄは、最も長い基線長３Ｌを有し、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の遠距離中央において重畳する。従って、第１のカメラ２１ａと第４のカメラ２１ｄによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の遠距離中央の監視領域Ａｌｃに存在する対称を認識することが可能である。

【0031】

また、第２のカメラ２１ｂと第３のカメラ２１ｃは、最も短い基線長Ｌを有し、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の近距離中央において重畳する。従って、第２のカメラ２１ｂと第３のカメラ２１ｃによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の近距離中央の監視領域Ａｓｃに存在する対称を認識することが可能である。

【0032】

また、例えば、図５に示すように、第１のカメラ２１ａと第２のカメラ２１ｂは、最も短い基線長Ｌを有し、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の近距離右側において重畳する。従って、第１のカメラ２１ａと第２のカメラ２１ｂによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の近距離右側の監視領域Ａｓｒに存在する対称を認識することが可能である。

【0033】

また、例えば、図５に示すように、第３のカメラ２１ｃと第４のカメラ２１ｄは、最も短い基線長Ｌを有し、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の近距離左側において重畳する。従って、第３のカメラ２１ｃと第４のカメラ２１ｄによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の近距離左側の監視領域Ａｓｌに存在する対称を認識することが可能である。

【0034】

また、例えば、図６に示すように、第１のカメラ２１ａと第３のカメラ２１ｃは、中程度の基線長２Ｌを有し、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の中距離右側において重畳する。従って、第１のカメラ２１ａと第３のカメラ２１ｃによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の中距離右側の監視領域Ａｍｒに存在する対称を認識することが可能である。

【0035】

また、例えば、図６に示すように、第２のカメラ２１ｂと第４のカメラ２１ｄは、中程度の基線長２Ｌを終始、これらの撮像領域は自車両Ｍの前方の中距離左側において重畳する。従って、第２のカメラ２１ｂと第４のカメラ２１ｄによってそれぞれ撮像された画像からなる画像対は、主として自車前方の中距離左側の監視領域Ａｍｌに存在する対称を認識することが可能である。

【0036】

ＩＰＵ２１ｆは、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄで撮像した自車両Ｍ前方の走行環境の画像を所定に画像処理する。

【0037】

具体的には、ＩＰＵ２１ｆは、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄによって撮像された各画像の組合せからなる画像対のうち、監視領域選択部２１ｅにおいて選択された領域Ａに対応する画像対について、対応する対称を示す画素の位置のズレ量から距離情報を算出し、距離情報を含む画像情報である距離画像を生成する。

【0038】

走行環境認識部２１ｇは、ＩＰＵ２１ｆで生成された距離画像を読込み、この距離画像に対して周知のパターンマッチング等を行うことにより走行環境画像情報を認識する。認識する走行環境画像情報には、自車両Ｍが走行する進行路（自車進行路）の道路形状（左右を区画する区画線の中央の道路曲率[1/m]、及び左右区画線間の幅（車幅））、交差点、信号機の点灯色、道路標識、歩行者や自転車等の横断者等が含まれている。

【0039】

車両制御ユニット２２は、入力側に、地図ロケータ演算部１２の目標進行路設定演算部１２ｃ、カメラユニット２１の走行環境認識部２１ｇ、及び走行情報検出部３１等が接続されている。走行情報検出部３１は、自車両Ｍの車速（自車速）、加減速度、停止線までの到達時間、先行車と自車両Ｍとの車間距離及び相対車速等、自動運転に必要な自車両Ｍの走行情報を検出する各種センサ類の総称である。

【0040】

更に、この車両制御ユニット２２の出力側に、自車両Ｍを目標進行路に沿って走行させる操舵制御部３２、強制ブレーキにより自車両Ｍを減速及び停車させるブレーキ制御部３３、自車両Ｍの車速を制御する加減速制御部３４、及び警報装置３５が接続されている。

【0041】

車両制御ユニット２２は、操舵制御部３２、ブレーキ制御部３３、加減速制御部３４を所定に制御して、ＧＮＳＳ受信機１６で受信した自車位置を示す測位信号に基づき、自車両Ｍを目標進行路設定演算部１２ｃで設定した道路地図上の目標進行路に沿って自動走行させる。その際、車両制御ユニット２２は、走行環境認識部２１ｇで認識した前方走行環境に基づき、周知の追従車間距離制御（ＡＣＣ制御）、及び車線維持（ＡＬＫ：Active Lane Keep）制御等を行い、先行車が検出された場合は先行車に追従し、先行車が検出されない場合は制限速度内で、自車両Ｍを走行車線に沿って走行させる。さらに、車両制御ユニット２２は、道路上の落下物や停止車両、歩行者の飛び出し等が走行環境認識部２１ｇで認識さえている場合、これらに対する衝突回避制御を必要に応じて行う。

【0042】

次に、上述の監視領域選択部２１ｅにおいて行われる監視領域選択制御について、図７に示す監視領域選択ルーチンのフローチャートに従って説明する。

【0043】

このルーチンは、監視領域選択部２１ｅにおいて設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、監視領域選択部２１ｅは、先ず、ステップＳ１０１において、目標進行路設定演算部１２ｃにおいて走行環境地図情報として認識した自車走行路前方の道路地図情報を読み込む。

【0044】

続くステップＳ１０２において、監視領域選択部２１ｅは、読み込んだ道路地図情報に基づき、自車両Ｍが幹線道路を走行中であるか否かを調べる。ここで、幹線道路とは、例えば、歩車道の区別があり、車道幅員が片側２車線以上と広めで、車両が高速で走行するような交通量の多い国道や一部の県道を指すものであり、高速道路も含まれる。

【0045】

そして、ステップＳ１０２において、自車両Ｍが幹線道路を走行中であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ１０３に進み、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在するか否かを調べる。

【0046】

そして、ステップＳ１０３において、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在せず、自車走行路が略直線路であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ１０４に進み、監視領域として、近距離中央の監視領域Ａｓｃ、及び、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0047】

すなわち、略直線路となる幹線道路の走行中においては、自車両Ｍは所定の車速（例えば、６０Ｋｍ／ｈ）以上の高速で走行することが想定される。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前方を含む比較的広範囲の走行環境情報を取得しつつ、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択することによって自車両Ｍの遠方についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0048】

一方、ステップＳ１０３において、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在すると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ１０５に進み、監視領域として、中距離左の監視領域Ａｍｌ、及び、中距離右の監視領域Ａｍｒを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0049】

すなわち、幹線道路であっても前方にカーブが存在する場合、自車両Ｍはカーブへの侵入に備えて減速するため、直線路ほど高速で走行することは考えにくく、必要以上に遠距離の走行環境情報を取得する必然性は乏しい。その一方で、前方のカーブにおける走行環境情報を精度よく取得する必要がある。そこで、監視領域選択部２１ｅは、中距離左右の監視領域Ａｍｌ，Ａｍｒを選択する。

【0050】

また、ステップＳ１０２において、自車両Ｍが幹線道路を走行中ではないと判断した場合、すなわち、自車両Ｍが市街地の道路や山道等を走行中であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ１０６に進み、監視領域として、近距離左の監視領域Ａｓｌ、及び、近距離右の監視領域Ａｓｒを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0051】

すなわち、市街地の道路や山道等を走行する場合、自車両Ｍは所定の車速未満の中低速で走行することが想定されるため、比較的近距離での走行環境情報を精度よく取得できればよい。その一方で、市街地の道路や山道等では、歩行者や動物等の飛び出しにも注意する必要があるため、幹線道路に比べて監視領域を幅広く設定することが望ましい。そこで監視領域選択部２１ｅは、近距離左右の監視領域Ａｓｌ，Ａｓｒを選択する。

【0052】

このような実施形態によれば、自車両Ｍの前方を異なる視点から撮像するカメラとして、車幅方向に沿って互いに離間した位置に直線状に順次配置された第１のカメラ２１ａ、第２のカメラ２１ｂ、第３のカメラ２１ｃ、及び、第４のカメラ２１ｄを備えたカメラ群と、自車両Ｍが走行中の道路地図情報に基づいて自車両Ｍの前方において注視すべき監視領域を選択する監視領域選択部２１ｅと、選択した監視領域において撮像領域が重畳する１組または２組以上のカメラ対をカメラ群から選択し、選択したカメラ対がステレオ撮像した画像対に基づき、自車両の前方の対称までの距離画像を生成するＩＰＵ２１ｆと、距離画像に基づいて監視領域の走行環境情報を認識する走行環境認識部２１ｇと、を備えたことにより、簡単な構成により道路状況に応じて適切な領域の走行環境情報を画像認識することができる。

【0053】

すなわち、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄを車幅方向に沿って互いに離間した位置に直線状に順次配置することにより、４つのカメラにより、互いの撮像領域の重畳領域が異なる６通りのカメラ対を得ることができる。そして、監視領域選択部２１ｅで選択した監視領域に応じて、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄから１組または２組以上のカメラ対を選択することにより、監視領域毎に専用のカメラ対を設けることなく簡単な構成により、道路状況に応じて適切な領域の走行環境情報を画像認識することができる。

【0054】

この場合において、第１～第４のカメラ２１ａ～２１ｄを互いに同一性能とすることにより、選択した任意のカメラ対がステレオ撮像した画像対に基づき、適切な距離画像を生成することができる。

【0055】

次に、図８乃至図１０は、本発明の第２の実施形態に係り、図８乃至図１０は監視領域選択ルーチンを示すフローチャートである。なお、本実施形態は、監視領域の選択を上述の第１の実施形態に対し、より詳細に行うものである。このため、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して適宜説明を省略する。

【0056】

本実施形態において、監視領域選択部２１ｅは、図８乃至図１０に示す監視領域選択ルーチンのフローチャートに従って監視領域選択制御を行う。

【0057】

このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、監視領域選択部２１ｅは、先ず、ステップＳ２０１において、目標進行路設定演算部１２ｃにおいて走行環境地図情報として認識した自車走行路前方の道路地図情報を読み込む。

【0058】

続くステップＳ２０２において、監視領域選択部２１ｅは、例えば、車輪速センサ１４からの信号に基づいて地図ロケータ演算部１２で算出された自車両Ｍの車速を読み込む。

【0059】

続くステップＳ２０３において、監視領域選択部２１ｅは、読み込んだ道路地図情報に基づき、自車両Ｍが幹線道路を走行中であるか否かを調べる。

【0060】

そして、ステップＳ２０３において、監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍが幹線道路を走行中であると判断した場合にはステップＳ２０４に進み、自車両Ｍが幹線道路を走行中出ないと判断した場合にはステップＳ２１５に進む。

【0061】

ステップＳ２０３からステップＳ２０４に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍの前方に所定の曲率以上のカーブが存在するか否かを調べる。

【0062】

そして、ステップＳ２０４において、監視領域選択部２１ｅは、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在しないと判断した場合にはステップＳ２０５に進み、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在すると判断した場合にはステップＳ２０８に進む。

【0063】

ステップＳ２０４からステップＳ２０５に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍの車速が所定の車速未満の中低速であるか否かを調べる。

【0064】

そして、ステップＳ２０５において、自車両Ｍの車速が中低速でないと判断した場合、すなわち、自車両Ｍの車速が所定の車速以上の高速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２０６に進み、監視領域として、近距離中央の監視領域Ａｓｃ、及び、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0065】

すなわち、ステップＳ２０６に進む場合とは、自車両Ｍが略直線路となる幹線道路を高速走行している場合であり、この場合、自車両Ｍの直前方から遠方にかけての広い範囲を監視する必要がある。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前方を含む比較的広範囲の走行環境情報を取得しつつ、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択することによって自車両Ｍの遠方についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0066】

一方、ステップＳ２０５において、自車両Ｍの車速が中低速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２０７に進み、監視領域として近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0067】

すなわち、ステップＳ２０７に進む場合とは、自車両Ｍが略直線路となる幹線道路を中低速走行している場合であり、この場合、渋滞等が予想されるため、遠方の走行環境情報は不要である。そこで、監視領域選択部２１ｅは、ＩＰＵ２１ｆ及び走行環境認識部２１ｇにおける演算負担の軽減等を図るべく、監視領域として近距離中央の監視領域Ａｓｃのみを選択する。

【0068】

ステップＳ２０４からステップＳ２０８に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車走行路の前方のカーブが左カーブであるか否かを調べる。

【0069】

そして、ステップＳ２０８において、監視領域選択部２１ｅは、自車走行路の前方のカーブが左カーブであると判断した場合にはステップＳ２０９に進み、自車走行路の前方のカーブが右カーブであると判断した場合にはステップＳ２１２に進む。

【0070】

ステップＳ２０８からステップＳ２０９に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍの車速が所定の車速未満の中低速であるか否かを調べる。

【0071】

そして、ステップＳ２０９において、自車両Ｍの車速が中低速でないと判断した場合、すなわち、自車両Ｍの車速が所定の車速以上の高速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１０に進み、監視領域として、中距離左の監視領域Ａｍｌ、及び、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0072】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に左カーブが存在する幹線道路を高速で走行している場合、自車両Ｍの遠方を監視しつつ、カーブ方向である左側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、中距離左の監視領域Ａｍｌを選択することによって自車両Ｍの前方の左側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択することによって自車両Ｍの遠方についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0073】

一方、ステップＳ２０９において、自車両Ｍの車速が中低速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１１に進み、監視領域として、近距離左の監視領域Ａｓｌ、及び、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0074】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に左カーブが存在する幹線道路を中低速で走行している場合、自車両Ｍの直近を監視しつつ、カーブ方向である左側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離左の監視領域Ａｓｌを選択することによって自車両Ｍの前方の左側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0075】

また、ステップＳ２０８からステップＳ２１２に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車両Ｍの車速が所定の車速未満の中低速であるか否かを調べる。

【0076】

そして、ステップＳ２１２において、自車両Ｍの車速が中低速でないと判断した場合、すなわち、自車両Ｍの車速が所定の車速以上の高速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１３に進み、監視領域として、中距離右の監視領域Ａｍｒ、及び、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0077】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に右カーブが存在する幹線道路を高速で走行している場合、自車両Ｍの遠方を監視しつつ、カーブ方向である右側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、中距離右の監視領域Ａｍｒを選択することによって自車両Ｍの前方の右側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、遠距離中央の監視領域Ａｌｃを選択することによって自車両Ｍの遠方についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0078】

一方、ステップＳ２１２において、自車両Ｍの車速が中低速であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１４に進み、監視領域として、近距離右の監視領域Ａｓｒ、及び、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0079】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に右カーブが存在する幹線道路を中低速で走行している場合、自車両Ｍの直近を監視しつつ、カーブ方向である右側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離右の監視領域Ａｓｒを選択することによって自車両Ｍの前方の右側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0080】

また、ステップＳ２０３からステップＳ２１５に進むと、監視領域選択部２１ｅは、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在するか否かを調べる。

【0081】

そして、ステップＳ２１５において、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在せず、自車走行路が略直線路であると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ１０４に進み、監視領域として、近距離左の監視領域Ａｓｌ、及び、近距離右の監視領域Ａｓｒを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0082】

すなわち、市街地の道路や山道等を走行する場合、自車両Ｍは所定の車速未満の中低速で走行することが想定されるため、比較的近距離での走行環境情報を精度よく取得できればよい。その一方で、市街地の道路や山道等では、歩行者や動物等の飛び出しにも注意する必要があるため、幹線道路に比べて監視領域を幅広く設定することが望ましい。そこで監視領域選択部２１ｅは、近距離左右の監視領域Ａｓｌ，Ａｓｒを選択する。

【0083】

一方、ステップＳ２１５において、自車走行路の前方に所定の曲率以上のカーブが存在すると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１７に進み、自車走行路の前方のカーブが左カーブであるか否かを調べる。

【0084】

そして、ステップＳ２１７において、自車走行路の前方のカーブが左カーブであると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１８に進み、監視領域として、近距離左の監視領域Ａｓｌ、及び、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0085】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に左カーブが存在する市街地の道路や山道等を中低速で走行している場合、自車両Ｍの直近を監視しつつ、カーブ方向である左側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離左の監視領域Ａｓｌを選択することによって自車両Ｍの前方の左側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0086】

一方、ステップＳ２１７において、自車走行路の前方のカーブが右カーブであると判断した場合、監視領域選択部２１ｅは、ステップＳ２１９に進み、監視領域として、近距離右の監視領域Ａｓｒ、及び、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択した後、ルーチンを抜ける。

【0087】

すなわち、自車両Ｍが自車走行路の前方に右カーブが存在する市街地の道路や山道等を中低速で走行している場合、自車両Ｍの直近を監視しつつ、カーブ方向である右側の領域の監視を重点的に行うことが望ましい。そこで、監視領域選択部２１ｅは、近距離右の監視領域Ａｓｌを選択することによって自車両Ｍの前方の右側の領域における走行環境情報を精度よく取得するとともに、近距離中央の監視領域Ａｓｃを選択することによって自車両Ｍの直前についても精度よく走行環境情報を取得する。

【0088】

このような実施形態によれば、上述の第１の実施形態に比べ、現在の走行状態等により適した走行環境情報を取得することができる。

【0089】

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。

【符号の説明】

【0090】

１ … 運転支援装置
１１ … ロケータユニット
１２ … 地図ロケータ演算部
１２ａ … 自車位置推定演算部
１２ｂ … 道路地図情報取得部
１２ｃ … 目標進行路設定演算部
１３ … 前後加速度センサ
１４ … 車輪速センサ
１５ … ジャイロセンサ
１６ … ＧＮＳＳ受信機
１７ … 目的地情報入力装置
１８ … 高精度道路地図データベース
２１ … カメラユニット
２１ａ … 第１のカメラ
２１ｂ … 第２のカメラ
２１ｃ … 第３のカメラ
２１ｄ … 第４のカメラ
２１ｅ … 監視領域選択部（監視領域選択手段）
２１ｆ … 画像処理ユニット（距離画像生成手段）
２１ｇ … 走行環境認識部（走行環境認識手段）
２２ … 車両制御ユニット（車両制御手段）
３１ … 走行情報検出部
３２ … 操舵制御部
３３ … ブレーキ制御部
３４ … 加減速制御部
３５ … 警報装置
Ｍ … 自車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】