先行車選択方法及び先行車選択装置
【課題】自車前方の各車両の自車線確率に基く先行車の選択精度を従来より飛躍的に向上し、先行車の選択ミスが極力発生しないようにする。
【解決手段】自車１に搭載された測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力に基いて検出した先行車としての各候補車両の位置及び走行路の状態から、各候補車両毎の基準自車線確率を検出し、自車１に搭載された前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像から各候補車両の領域を決定し、自車１に搭載されたドライバ撮影用撮像装置４の撮影画像から自車１のドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した各領域それぞれの注視点の個数から各領域の注視確率を検出し、各基準自車線確率を各領域の注視確率により重み付け補正して各候補車両の注視補正自車線確率を求め、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択する。
【解決手段】自車１に搭載された測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力に基いて検出した先行車としての各候補車両の位置及び走行路の状態から、各候補車両毎の基準自車線確率を検出し、自車１に搭載された前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像から各候補車両の領域を決定し、自車１に搭載されたドライバ撮影用撮像装置４の撮影画像から自車１のドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した各領域それぞれの注視点の個数から各領域の注視確率を検出し、各基準自車線確率を各領域の注視確率により重み付け補正して各候補車両の注視補正自車線確率を求め、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距用レーダ装置が捉えた自車前方の複数の車両から、追従走行制御等の認識対象の先行車を選択する先行車選択方法及び先行車選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車間制御機能や自動操舵機能を有する車両においては、自車走行車線の先行車に追従走行するため、自車に搭載されたスキャン式のレーザレーダ装置、ミリ波レーダ装置等の測距用レーダ装置により自車前方を走査して探査し、その探査結果からリフレクタの反射点等を検出して自車前方の認識対象の先行車を検出・捕捉する。
【０００３】
さらに、測距用レーダ装置の送受信時間差、ミリ波の送受信周波数変化（ドップラ効果）等に基いて測定した自車から先行車までの距離（車間距離）が、いわゆる車間時間（自車がその車速で先行車の位置に到達する時間）を設定時間に保つ距離になるように、自車のエンジンスロットルやブレーキ機構を制御する。
【０００４】
この場合、自車前方に自車車線の先行車しか存在しなければ問題はないが、例えば図９に示す２車線ａ１、ａ２のカーブ路Ｒａや、図１０に示す２車線ｂ１、ｂ２が自車前方で二股に分かれる走行路Ｒｂ等において、車線ａ１、ｂ１の自車Ａの前方に、自車線ａ１、ｂ１の車両Ｂと、隣の車線ａ２、ｂ２の車両Ｃとが並走状態で存在すると、測距用レーダ装置の探査によって車両Ｂ、Ｃがともに先行車として検出される事態が生じ、その結果、先行車の誤認識が生じて制御ミスを招来する。なお、図９、図１０は走行路Ｒａ、Ｒｂの平面図であり、それぞれ自車Ａと同じ車線ａ１、ｂ１の車両Ｂが認識対象の先行車であり、図中の矢印線が走行方向を示す。
【０００５】
そこで、測距用レーダ装置の探査結果から自車前方の例えば前記の車両Ｂ、Ｃの位置を検出し、この位置の検出と自車走行車線のカーブ状態の検出とに基き、車両Ｂ、Ｃそれぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を自車線確率（自車線存在確率とも称される）として検出し、通常、この自車線確率が自車線の車両Ｂで最も大きくなることから、自車線確率が最も大きくなる車両を先行車に選択することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
なお、前記特許文献１には、前記のカーブ状態を、自車速と自車のステアリング角とに基く演算によりカーブ半径を推定して検出することが記載されているが、前記のカーブ半径を、自車に搭載した撮像装置の自車前方の撮影画像から検出することも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
一方、車両の走行支援を行うため、前記のカーブ半径から自車前方の進行路形状を検出し、進行路形状に適した警報を行うことも提案され、この場合、自車速と自車のステアリング角度とに基く演算に代えてドライバの注視点の位置から、カーブ半径を推定することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−４５３９８号公報（段落［００２８］−［００３４］、図１）
【特許文献２】特開平８−２７９０９９号公報（段落［００５６］、図１）
【特許文献３】特開平１１−３４８６９６号公報（段落［００１７］−［００２３］、図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来の自車線確率に基く先行車選択の場合、自車前方の各車両の自車線確率は、それらの位置や自車の走行路（自車線）のカーブ状態等によっては、自車線の先行車の確率が最も高くなるとは限らず、選択ミスが発生する問題がある。
【００１０】
この問題は、自車の走行路（自車線）のカーブ状態を、自車速と自車のステアリング角度とに基く演算によるカーブ半径の推定、ドライバの注視点の位置からのカーブ半径の推定のいずれから検出する場合にも発生するおそれがあり、とくに、ドライバの注視点の位置のみからカーブ半径を推定して検出する場合には、ドライバの注視点が時々刻々変化して先行車に留まることがないようなときに推定の誤りが生じ易く、カーブ状態の誤検出が容易に発生する。
【００１１】
本発明は、自車前方の各車両の自車線確率に基く先行車の選択精度を従来より飛躍的に向上し、先行車の選択ミスが極力発生しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明の先行車選択方法は、自車に搭載された測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車としての各候補車両の位置を検出し、前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出し、自車に搭載された前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から前記各候補車両の領域を決定し、自車に搭載されたドライバ撮影用撮像装置により自車のドライバの瞳を撮影し、前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出し、前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求め、前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択することを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
この場合、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることが実用的である（請求項２）。
【００１４】
また、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点とし、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域それぞれの注視確率を検出することが好ましく（請求項３）、一定時間の各注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することが望ましい（請求項４）。
【００１５】
つぎに、本発明の先行車選択装置は、自車に搭載された測距用レーダ装置と、前記測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する測距出力処理手段と、前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出する基準自車線確率演算手段と、自車に搭載されて自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置と、前記前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から自車前方の前記各候補車両の領域を決定する領域決定手段と、自車に搭載されて自車のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置と、前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出する注視確率演算手段と、前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求める補正演算手段と、前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択する選択処理手段とを備えたことを特徴としている（請求項５）。
【００１６】
この場合、注視確率演算手段により、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることが実用的である（請求項６）。
【００１７】
また、注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、前記注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域の注視確率を検出することが好ましく（請求項７）、補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、選択処理手段により、前記補正の禁止に基づき前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することが望ましい（請求項８）。
【発明の効果】
【００１８】
まず、請求項１、５の構成によれば、測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基いて検出された自車前方の各候補車両の位置及び走行路の状態から、従来の自車線確率の検出と同様にして前記各候補車両それぞれの基準自車線確率が検出される。
【００１９】
さらに、ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から検出された一定時間のドライバの注視点につき、前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から決定した各候補車両の領域に位置した個数を計数して各領域の注視確率が検出され、このとき、通常は自車前方の先行車の注視回数が最も多くなるため、先行車の領域の注視確率が最も大きくなる。
【００２０】
そして、各基準自車線確率が各領域の注視確率により重み付け補正されて各候補車両の注視補正自車線確率が検出され、このとき、前記の重み付け補正により、注視確率が大きい先行車の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より大きくなり、注視確率が小さい残りの車両の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より小さくなる。
【００２１】
そのため、各基準自車線確率の差が小さく、基準自車線確率からは選択困難なときにも、先行車の注視補正自車線確率が残りの車両の注視補正自車線確率より大きくなり、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を認識対象の先行車に選択することにより、自車前方の自車線の先行車を、選択ミスを極力防止して正確に選択することができ、先行車の選択精度が従来より飛躍的に向上する。
【００２２】
つぎに、請求項２、６の構成によれば、各候補車両の注視補正自車線確率を、簡単な補正式の演算により求めることができ、実用的な構成で請求項１、５の効果を得ることができる。
【００２３】
また、請求項３、７の構成によれば、一定時間のドライバの注視点のうちの先行車の選択に有用な注視点のみに基いて各領域それぞれの注視確率を一層精度よく検出することができ、この検出に基き、各基準自車線確率を一層精度よく補正して先行車の選択精度を一層向上することができる。
【００２４】
さらに、請求項４、８の構成によれば、交通環境が悪く、混雑等しているため、ドライバが先行車と同程度或いはそれ以上に周囲の他の車両も注視し、ドライバの注視点による補正を施すと却って選択精度が低下するおそれがあるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、ドライバの注視確率の重み付け補正による選択精度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、その１実施形態について、図１〜図８にしたがって詳述する。
【００２６】
図１は車間制御機能及び自動操舵機能を備えた自車１の追従走行制御用の先行車選択装置のブロック図、図２は自車１の外観斜視図、図３は図９のカーブ路Ｒａと同様の２車線ｃ１、ｃ２のカーブ路Ｒｃの平面図、図４は自車前方の撮影画像の画像処理の説明図、図５は候補車両の領域の説明図である。
【００２７】
また、図６は注視確率の時間変化の説明図、図７は基準自車線確率及び注視補正自車線確率の時間変化の説明図、図８は図１の先行車選択の動作説明用のフローチャートである。
【００２８】
そして、図１の先行車選択装置において、２は自車前方の測距センサを形成する測距用レーダ装置であり、スキャン式のレーザレーダ装置、ミリ波レーダ装置等からなる。３は自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置であり、ＣＣＤ単眼カメラ等からなる。４は自車１のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置であり、例えば赤外線カメラからなる。
【００２９】
また、先行車選択装置は、車輪速センサからなる車速センサ５、舵角センサ６、ヨーレートセンサ７等の自車１の走行状態等を検出・監視する各種のセンサ、及び走行制御のオン、オフ操作用の制御スイッチ８を備える。
【００３０】
そして、測距用レーダ装置２は例えば図２に示すように自車１のフロントバンパ部１ａに取り付けて自車１に搭載され、レーザレーダ装置構成の場合、レーザパルスを送受信しながら左右方向に走査して自車前方を探査する。
【００３１】
また、前方撮影用撮像装置３、ドライバ撮影用撮像装置４は車室内に自車前方、自車のドライバの瞳それぞれを撮影するように設けられて自車１に搭載され、具体的には、例えば図２に示すように、前方撮影用撮像装置３は図示省略したセンタミラ（バックミラ）の近傍に取り付けて設けられ、ドライバ撮影用撮像装置４は前記センタミラに赤外光光源装置（図示せず）とともに内蔵して設けられる。
【００３２】
そして、前方撮影用撮像装置３は自車前方を連続的に撮影し、ドライバ撮影用撮像装置４は前記光源装置の赤外光が当たるほぼドライバの瞳の部分を撮影する。
【００３３】
つぎに、測距用レーダ装置２の探査出力、撮像装置３、４の撮影画像出力及び、各センサ５、６、７、…の検出出力、制御スイッチ８の接点出力は、マイクロコンピュータ構成の制御ＥＣＵ９に供給される。
【００３４】
この制御ＥＣＵ９は、予め設定された車間制御の先行車選択プログラムを実行することにより、つぎの（ａ）〜（ｆ）のソフトウエア処理の各手段を備える。
【００３５】
（ａ）測距出力処理手段
この手段は、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する。
【００３６】
すなわち、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力が得られる毎に、探査出力のレーザパルスの送受信から自車前方の各車両のリフレクタ等を検出し、近いもの同士をグルーピングすることで自車前方の各車両を検出し、レーザパルスの送受信時間差に基き、自車１から各車両の検出位置までの距離を計測する。具体的には、例えば図３のカーブ路Ｒｃの走行中に、自車１の前方の先行車の候補車両Ｄ、Ｅを検出して自車１から候補車両Ｄ、Ｅまでの距離を計測する。
【００３７】
（ｂ）基準自車線確率演算手段
この手段は、各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を各候補車両毎の基準自車線確率として検出する。
【００３８】
具体的には、例えば前記の候補車両Ｄ、Ｅの位置を測距出力処理手段の処理結果から認識し、カーブ路Ｒｃの状態を車速センサ５、舵角センサ６、ヨーレートセンサ７の検出に基くカーブ半径の推定演算から認識する。
【００３９】
そして、両認識に基づき、例えば前記特許文献１に記載のように候補車両Ｄ、Ｅの位置を直線路の位置に換算し、その換算位置に基き、予め設定された確率マップから候補車両Ｄ、Ｅが自車線に存在する確率を基準自車線確率として検出する。
【００４０】
（ｃ）領域決定手段
この手段は、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像から自車前方の各候補車両の領域を決定する。
【００４１】
具体的には、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像を微分して二値画像処理し、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力から認識した例えば図３の候補車両Ｄ、Ｅの位置に基き、それぞれの位置の画像の水平、垂直のエッジヒストグラムを求める。
【００４２】
すなわち、候補車両Ｄについて説明すると、図４に示すように、撮影画像の候補車両Ｄを包含する領域を候補画像Ｆとし、この画像Ｆを微分二値化処理して画像Ｆの水平、垂直のエッジヒストグラムＹ、Ｘを求める。
【００４３】
そして、このエッジヒストグラムＹ、Ｘにおいて、候補画像Ｆの最も外側の対のエッジピーク位置が候補車両Ｄ上下端部、左右端部に該当し、これらの端部を包含するカーブ路Ｒｃでの図５の領域Ｄ＊を候補車両Ｄの領域に決定する。同様にして、図５の候補車両Ｅの領域Ｅ＊も決定する。
【００４４】
なお、自車前方の車両を路面のマンホールの蓋やキャッツアイ等と区別して認識し、領域Ｄ＊、Ｅ＊をより正確に決定する場合は、自車の接近、離隔によってエッジヒストグラムのピーク間隔が、車両であれば水平、垂直の両方向に同倍率で拡大縮小変化するが、路面のマンホールの蓋やキャッツアイ等であれば水平、垂直方向に同倍率では変化しないことから、図４に示すように、例えば以前のエッジヒストグラムＹｍ、Ｘｍに対する最新のエッジヒストグラムＹ、Ｘの倍率Ｋｙ、Ｋｘを求め、Ｋｙ＝Ｋｘになることを条件に領域Ｄ＊、Ｅ＊を決定することが好ましい。
【００４５】
（ｄ）注視確率演算手段
この手段は、ドライバ撮影用撮像装置４の撮影画像から自車１のドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した各候補車両の領域それぞれの注視点の個数を計数して各領域それぞれの注視確率を検出する。
【００４６】
具体的には、ドライバ撮影用撮像装置４の例えばフィールド毎、或いは、フレーム毎の時々刻々の撮影画像について、ドライバの瞳の位置、すなわち、注視点の位置を検出し、さらに、例えば前方撮影用撮像装置３の１走査期間で設定される一定時間毎に、その一定期間の図５の各黒丸印に示す注視点の総数を計数するとともに、領域Ｄ＊、Ｅ＊それぞれの注視点の個数（領域別個数）を計数する。
【００４７】
そして、例えばつぎの（１）式の注視確率演算式から、領域Ｄ＊、Ｅ＊それぞれの注視確率を検出する。
【００４８】
注視確率＝（候補車両の領域（Ｄ＊、Ｅ＊）の注視点含有数×１００）／全注視点数（総数） （１）式
【００４９】
なお、図３のように候補車両Ｄが自車線の先行車の場合、自車１のドライバは候補車両Ｅより候補車両Ｄを注視するため、領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率は例えば図６の実線イ、ロに示すように５０％から時間変化し、領域Ｄ＊の注視確率が増大して領域Ｅ＊の注視確率が減少する。
【００５０】
（ｅ）補正演算手段
この手段は、各基準自車線確率を各領域の注視確率により重み付け補正して各候補車両の注視補正自車線確率を求める。
【００５１】
具体的には、基準自車線確率演算手段によって検出した領域Ｄ＊、Ｅ＊の基準自車線確率に、例えばつぎの（２）式の重み付け補正を施し、領域Ｄ＊，Ｅ＊の注視補正自車線確率を求める。
【００５２】
注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ （２）式
【００５３】
なお、式中のＰ、ｄは実験等に基づいて設定された増減しきい値、補正係数であり、それぞれ、固定値、又は、自車速、自車１との距離（車間距離）、或いはその両方によって可変設定されるパラメータである。
【００５４】
そして、例えば図７の実線（細線）ハ、破線（細線）ニの候補車両Ｅ、Ｄの基準自車線確率を図６の実線ロ、イの注視確率によって補正することにより、図７の実線（太線）ホ、破線（太線）へに示す候補車両Ｅ、Ｄの注視補正自車線確率が得られる（（２）式のＰを５０％に設定した場合）。
【００５５】
（ｆ）選択処理手段
この手段は、各候補車両のうちの注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択する。
【００５６】
具体的には、自車線に候補車両Ｅが位置していた図７の時刻ｔ以前には候補車両Ｅを先行車に選択し、図３のように自車線に候補車両Ｄが位置する図７のｔ時以降には候補車両Ｄを先行車に選択する。
【００５７】
以上の先行車選択の動作をフローチャートで示すと、例えば図８のステップＳ１〜Ｓ９のようになり、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３により、測距用レーダ装置２の自車前方の探査結果、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像、ドライバ撮影用撮像装置４のドライバの瞳の撮影画像が制御ＥＣＵ９に取り込まれ、ステップＳ４により、測距用レーダ装置２の自車前方の探査結果に基いて検出された自車前方の候補車両Ｄ、Ｅの位置及び走行路Ｒｃの状態から、先行車の各候補車両Ｄ、Ｅの基準自車線確率が検出され、ステップＳ５により、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像に基づいて各候補車両Ｄ、Ｅの領域Ｄ＊、Ｅ＊が決定され、ステップＳ６により、ドライバ撮影用撮像装置４のドライバの瞳の撮影画像から一定時間の自車１のドライバの注視点が検出される。
【００５８】
さらに、ステップＳ７により、ステップＳ５の決定及びステップＳ６の検出に基いて各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率が検出され、このとき、通常は自車前方の先行車の注視回数が最も多くなるため、例えば図３では先行車の領域Ｄ＊の注視確率が最も大きくなる。
【００５９】
そして、ステップＳ８により、各領域Ｄ＊、Ｅ＊の基準自車線確率がそれぞれの領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率で重み付け補正されて各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視補正自車線確率が検出され、ステップＳ９により、各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視補正自車線確率に基いて自車前方の自車線の先行車が選択される。
【００６０】
この場合、前記の重み付け補正により、図７からも明らかなように、注視確率が大きい先行車の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より大きくなり、注視確率が小さい残りの車両の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より小さくなる。
【００６１】
そのため、例えば図３のように自車線ｃ１の候補車両Ｄと、隣の車線ｃ２の候補車両Ｅとが自車前方に並走状態で存在し、両候補車両Ｄ、Ｅの基準自車線確率の差が小さく、基準自車線確率からは先行車の選択が困難なときにも、先行車である候補車両Ｄの注視補正自車線確率が残りの車両Ｅの注視補正自車線確率より大きくなり、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両Ｄを、確実に認識対象の先行車に選択することができ、自車前方の自車線の先行車を、選択ミスを極力防止して正確に選択することができ、先行車の選択精度を従来より飛躍的に向上することができる。
【００６２】
そして、各候補車両の注視補正自車線確率を、前記（２）式で示される簡単な補正式の演算により求めることができ、制御ＥＣＵ９の処理負担が大きくならず、実用的な構成で前記の効果を得ることができる。
【００６３】
ところで、制御スイッチ８によって走行制御がオンしていると、制御ＥＣＵ９の車間制御の主プログラムの実行により、選択された先行車の車間距離、相対速度及び自車速等に基き、自車１の追突可能性の警報制御、スロットル制御、ブレーキ制御、ＡＴ制御、ステアリング制御が必要に応じて行なわれる。
【００６４】
すなわち、自車１と選択された先行車との車間距離の時間変化の予測から自車１の追突可能性が推定され、追突の可能性が高くなったときや衝突回避の制動がかかると、前記の警報制御により、図１の表示警報ユニット１０から、それらの注意喚起のメッセージ、警報を視覚的或いは聴覚的に発生する。
【００６５】
また、いわゆる車間時間制御により、前記の車間距離が現在の走行状態で設定時間（秒）後に先行車の位置に到達する距離に維持されるように、図１のスロットル制御ユニット１１、ブレーキ制御ユニット１２、ＡＴ制御ユニット１３を介して自車１のエンジンスロットル、ブレーキ機構、自動変速機構を制御し、自車１を加減速制御する。
【００６６】
さらに、自車１及び先行車の走行軌跡の予測から追突回避の操舵を決定し、図１のステアリング制御ユニット１４を介して自車１のステアリング機構を制御し、自車１の衝突回避の自動操舵も行なう。
【００６７】
このとき、自車前方の各車両Ｄ、Ｅの位置や自車１の走行路（自車線ｃ２）Ｒｃのカーブ状態等によらず、先行車が正確に選択されるため、この正確な選択に基き、従来より精度よく、追突の可能性の警報及び車間制御、自動操舵を行なうことができ、追従走行性能が著しく向上する。
【００６８】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００６９】
例えば、注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、各候補車両の領域の注視確率を検出するようにしてもよい。
【００７０】
具体的には、例えば図５の領域Ｄ＊、Ｅ＊以外の部分を無効範囲とし、領域Ｄ＊、Ｅ＊以外の黒丸の注視点を無効点として計数し、前記（１）式の前注視点数（総数）を、総数から無効点の計数個数を引いた残りの有効個数、換言すれば、領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視点の総数にして領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視点確率を検出する。
【００７１】
この場合、一定時間のドライバの注視点のうちの先行車の選択に有用な注視点のみに基いて各領域それぞれの注視確率を一層精度よく検出することができ、この検出に基き、各基準自車線確率を一層精度よく補正して先行車の選択精度を一層向上することができる。
【００７２】
つぎに、前記補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値が設定したしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、前記選択処理手段により、前記の補正の禁止に基づき各候補車両のうちの基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、交通環境が悪く、混雑等しているため、ドライバが先行車と同程度或いはそれ以上に周囲の他の車両も注視し、ドライバの注視点による前記の重み付け補正を施すと却って選択精度が低下するおそれがあるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、補正前の基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することで、ドライバの注視確率の前記の重み付け補正による選択精度の低下を防止することができる。
【００７４】
そして、図１の各部の構成は前記実施形態の構成に限られるものでなく、例えば、前方撮影用撮像装置３がステレオカメラであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
ところで、自車１の装備部品数を少なくするため、例えば図１の測距用レーダ装置２、前方撮影用撮像装置３は自車１の他の制御のセンサに兼用する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の１実施形態のブロック図である。
【図２】図１の自車の外観斜視図である。
【図３】図１の自車の走行路の一例の平面図である。
【図４】図１の自車前方の撮影画像の画像処理の説明図である。
【図５】図１の候補車両の領域の説明図である。
【図６】図１の注視確率の時間変化の説明図である。
【図７】図１の基準自車線確率及び注視補正自車線確率の時間変化の説明図である。
【図８】図１の先行車選択の動作説明用のフローチャートである。
【図９】従来例説明用の走行路の一例の平面図である。
【図１０】従来例説明用の走行路の他の例の平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 自車
２ 測距用レーダ装置
３ 前方撮影用撮像装置
４ ドライバ撮影用撮像装置
９ 制御ＥＣＵ
Ｄ、Ｅ 候補車両
Ｄ＊、Ｅ＊ 候補車両の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距用レーダ装置が捉えた自車前方の複数の車両から、追従走行制御等の認識対象の先行車を選択する先行車選択方法及び先行車選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車間制御機能や自動操舵機能を有する車両においては、自車走行車線の先行車に追従走行するため、自車に搭載されたスキャン式のレーザレーダ装置、ミリ波レーダ装置等の測距用レーダ装置により自車前方を走査して探査し、その探査結果からリフレクタの反射点等を検出して自車前方の認識対象の先行車を検出・捕捉する。
【０００３】
さらに、測距用レーダ装置の送受信時間差、ミリ波の送受信周波数変化（ドップラ効果）等に基いて測定した自車から先行車までの距離（車間距離）が、いわゆる車間時間（自車がその車速で先行車の位置に到達する時間）を設定時間に保つ距離になるように、自車のエンジンスロットルやブレーキ機構を制御する。
【０００４】
この場合、自車前方に自車車線の先行車しか存在しなければ問題はないが、例えば図９に示す２車線ａ１、ａ２のカーブ路Ｒａや、図１０に示す２車線ｂ１、ｂ２が自車前方で二股に分かれる走行路Ｒｂ等において、車線ａ１、ｂ１の自車Ａの前方に、自車線ａ１、ｂ１の車両Ｂと、隣の車線ａ２、ｂ２の車両Ｃとが並走状態で存在すると、測距用レーダ装置の探査によって車両Ｂ、Ｃがともに先行車として検出される事態が生じ、その結果、先行車の誤認識が生じて制御ミスを招来する。なお、図９、図１０は走行路Ｒａ、Ｒｂの平面図であり、それぞれ自車Ａと同じ車線ａ１、ｂ１の車両Ｂが認識対象の先行車であり、図中の矢印線が走行方向を示す。
【０００５】
そこで、測距用レーダ装置の探査結果から自車前方の例えば前記の車両Ｂ、Ｃの位置を検出し、この位置の検出と自車走行車線のカーブ状態の検出とに基き、車両Ｂ、Ｃそれぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を自車線確率（自車線存在確率とも称される）として検出し、通常、この自車線確率が自車線の車両Ｂで最も大きくなることから、自車線確率が最も大きくなる車両を先行車に選択することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
なお、前記特許文献１には、前記のカーブ状態を、自車速と自車のステアリング角とに基く演算によりカーブ半径を推定して検出することが記載されているが、前記のカーブ半径を、自車に搭載した撮像装置の自車前方の撮影画像から検出することも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
一方、車両の走行支援を行うため、前記のカーブ半径から自車前方の進行路形状を検出し、進行路形状に適した警報を行うことも提案され、この場合、自車速と自車のステアリング角度とに基く演算に代えてドライバの注視点の位置から、カーブ半径を推定することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−４５３９８号公報（段落［００２８］−［００３４］、図１）
【特許文献２】特開平８−２７９０９９号公報（段落［００５６］、図１）
【特許文献３】特開平１１−３４８６９６号公報（段落［００１７］−［００２３］、図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来の自車線確率に基く先行車選択の場合、自車前方の各車両の自車線確率は、それらの位置や自車の走行路（自車線）のカーブ状態等によっては、自車線の先行車の確率が最も高くなるとは限らず、選択ミスが発生する問題がある。
【００１０】
この問題は、自車の走行路（自車線）のカーブ状態を、自車速と自車のステアリング角度とに基く演算によるカーブ半径の推定、ドライバの注視点の位置からのカーブ半径の推定のいずれから検出する場合にも発生するおそれがあり、とくに、ドライバの注視点の位置のみからカーブ半径を推定して検出する場合には、ドライバの注視点が時々刻々変化して先行車に留まることがないようなときに推定の誤りが生じ易く、カーブ状態の誤検出が容易に発生する。
【００１１】
本発明は、自車前方の各車両の自車線確率に基く先行車の選択精度を従来より飛躍的に向上し、先行車の選択ミスが極力発生しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、本発明の先行車選択方法は、自車に搭載された測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車としての各候補車両の位置を検出し、前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出し、自車に搭載された前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から前記各候補車両の領域を決定し、自車に搭載されたドライバ撮影用撮像装置により自車のドライバの瞳を撮影し、前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出し、前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求め、前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択することを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
この場合、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることが実用的である（請求項２）。
【００１４】
また、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点とし、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域それぞれの注視確率を検出することが好ましく（請求項３）、一定時間の各注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することが望ましい（請求項４）。
【００１５】
つぎに、本発明の先行車選択装置は、自車に搭載された測距用レーダ装置と、前記測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する測距出力処理手段と、前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出する基準自車線確率演算手段と、自車に搭載されて自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置と、前記前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から自車前方の前記各候補車両の領域を決定する領域決定手段と、自車に搭載されて自車のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置と、前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出する注視確率演算手段と、前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求める補正演算手段と、前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択する選択処理手段とを備えたことを特徴としている（請求項５）。
【００１６】
この場合、注視確率演算手段により、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることが実用的である（請求項６）。
【００１７】
また、注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、前記注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域の注視確率を検出することが好ましく（請求項７）、補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、選択処理手段により、前記補正の禁止に基づき前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することが望ましい（請求項８）。
【発明の効果】
【００１８】
まず、請求項１、５の構成によれば、測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基いて検出された自車前方の各候補車両の位置及び走行路の状態から、従来の自車線確率の検出と同様にして前記各候補車両それぞれの基準自車線確率が検出される。
【００１９】
さらに、ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から検出された一定時間のドライバの注視点につき、前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から決定した各候補車両の領域に位置した個数を計数して各領域の注視確率が検出され、このとき、通常は自車前方の先行車の注視回数が最も多くなるため、先行車の領域の注視確率が最も大きくなる。
【００２０】
そして、各基準自車線確率が各領域の注視確率により重み付け補正されて各候補車両の注視補正自車線確率が検出され、このとき、前記の重み付け補正により、注視確率が大きい先行車の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より大きくなり、注視確率が小さい残りの車両の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より小さくなる。
【００２１】
そのため、各基準自車線確率の差が小さく、基準自車線確率からは選択困難なときにも、先行車の注視補正自車線確率が残りの車両の注視補正自車線確率より大きくなり、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を認識対象の先行車に選択することにより、自車前方の自車線の先行車を、選択ミスを極力防止して正確に選択することができ、先行車の選択精度が従来より飛躍的に向上する。
【００２２】
つぎに、請求項２、６の構成によれば、各候補車両の注視補正自車線確率を、簡単な補正式の演算により求めることができ、実用的な構成で請求項１、５の効果を得ることができる。
【００２３】
また、請求項３、７の構成によれば、一定時間のドライバの注視点のうちの先行車の選択に有用な注視点のみに基いて各領域それぞれの注視確率を一層精度よく検出することができ、この検出に基き、各基準自車線確率を一層精度よく補正して先行車の選択精度を一層向上することができる。
【００２４】
さらに、請求項４、８の構成によれば、交通環境が悪く、混雑等しているため、ドライバが先行車と同程度或いはそれ以上に周囲の他の車両も注視し、ドライバの注視点による補正を施すと却って選択精度が低下するおそれがあるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、ドライバの注視確率の重み付け補正による選択精度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、その１実施形態について、図１〜図８にしたがって詳述する。
【００２６】
図１は車間制御機能及び自動操舵機能を備えた自車１の追従走行制御用の先行車選択装置のブロック図、図２は自車１の外観斜視図、図３は図９のカーブ路Ｒａと同様の２車線ｃ１、ｃ２のカーブ路Ｒｃの平面図、図４は自車前方の撮影画像の画像処理の説明図、図５は候補車両の領域の説明図である。
【００２７】
また、図６は注視確率の時間変化の説明図、図７は基準自車線確率及び注視補正自車線確率の時間変化の説明図、図８は図１の先行車選択の動作説明用のフローチャートである。
【００２８】
そして、図１の先行車選択装置において、２は自車前方の測距センサを形成する測距用レーダ装置であり、スキャン式のレーザレーダ装置、ミリ波レーダ装置等からなる。３は自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置であり、ＣＣＤ単眼カメラ等からなる。４は自車１のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置であり、例えば赤外線カメラからなる。
【００２９】
また、先行車選択装置は、車輪速センサからなる車速センサ５、舵角センサ６、ヨーレートセンサ７等の自車１の走行状態等を検出・監視する各種のセンサ、及び走行制御のオン、オフ操作用の制御スイッチ８を備える。
【００３０】
そして、測距用レーダ装置２は例えば図２に示すように自車１のフロントバンパ部１ａに取り付けて自車１に搭載され、レーザレーダ装置構成の場合、レーザパルスを送受信しながら左右方向に走査して自車前方を探査する。
【００３１】
また、前方撮影用撮像装置３、ドライバ撮影用撮像装置４は車室内に自車前方、自車のドライバの瞳それぞれを撮影するように設けられて自車１に搭載され、具体的には、例えば図２に示すように、前方撮影用撮像装置３は図示省略したセンタミラ（バックミラ）の近傍に取り付けて設けられ、ドライバ撮影用撮像装置４は前記センタミラに赤外光光源装置（図示せず）とともに内蔵して設けられる。
【００３２】
そして、前方撮影用撮像装置３は自車前方を連続的に撮影し、ドライバ撮影用撮像装置４は前記光源装置の赤外光が当たるほぼドライバの瞳の部分を撮影する。
【００３３】
つぎに、測距用レーダ装置２の探査出力、撮像装置３、４の撮影画像出力及び、各センサ５、６、７、…の検出出力、制御スイッチ８の接点出力は、マイクロコンピュータ構成の制御ＥＣＵ９に供給される。
【００３４】
この制御ＥＣＵ９は、予め設定された車間制御の先行車選択プログラムを実行することにより、つぎの（ａ）〜（ｆ）のソフトウエア処理の各手段を備える。
【００３５】
（ａ）測距出力処理手段
この手段は、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する。
【００３６】
すなわち、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力が得られる毎に、探査出力のレーザパルスの送受信から自車前方の各車両のリフレクタ等を検出し、近いもの同士をグルーピングすることで自車前方の各車両を検出し、レーザパルスの送受信時間差に基き、自車１から各車両の検出位置までの距離を計測する。具体的には、例えば図３のカーブ路Ｒｃの走行中に、自車１の前方の先行車の候補車両Ｄ、Ｅを検出して自車１から候補車両Ｄ、Ｅまでの距離を計測する。
【００３７】
（ｂ）基準自車線確率演算手段
この手段は、各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を各候補車両毎の基準自車線確率として検出する。
【００３８】
具体的には、例えば前記の候補車両Ｄ、Ｅの位置を測距出力処理手段の処理結果から認識し、カーブ路Ｒｃの状態を車速センサ５、舵角センサ６、ヨーレートセンサ７の検出に基くカーブ半径の推定演算から認識する。
【００３９】
そして、両認識に基づき、例えば前記特許文献１に記載のように候補車両Ｄ、Ｅの位置を直線路の位置に換算し、その換算位置に基き、予め設定された確率マップから候補車両Ｄ、Ｅが自車線に存在する確率を基準自車線確率として検出する。
【００４０】
（ｃ）領域決定手段
この手段は、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像から自車前方の各候補車両の領域を決定する。
【００４１】
具体的には、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像を微分して二値画像処理し、測距用レーダ装置２の自車前方の探査出力から認識した例えば図３の候補車両Ｄ、Ｅの位置に基き、それぞれの位置の画像の水平、垂直のエッジヒストグラムを求める。
【００４２】
すなわち、候補車両Ｄについて説明すると、図４に示すように、撮影画像の候補車両Ｄを包含する領域を候補画像Ｆとし、この画像Ｆを微分二値化処理して画像Ｆの水平、垂直のエッジヒストグラムＹ、Ｘを求める。
【００４３】
そして、このエッジヒストグラムＹ、Ｘにおいて、候補画像Ｆの最も外側の対のエッジピーク位置が候補車両Ｄ上下端部、左右端部に該当し、これらの端部を包含するカーブ路Ｒｃでの図５の領域Ｄ＊を候補車両Ｄの領域に決定する。同様にして、図５の候補車両Ｅの領域Ｅ＊も決定する。
【００４４】
なお、自車前方の車両を路面のマンホールの蓋やキャッツアイ等と区別して認識し、領域Ｄ＊、Ｅ＊をより正確に決定する場合は、自車の接近、離隔によってエッジヒストグラムのピーク間隔が、車両であれば水平、垂直の両方向に同倍率で拡大縮小変化するが、路面のマンホールの蓋やキャッツアイ等であれば水平、垂直方向に同倍率では変化しないことから、図４に示すように、例えば以前のエッジヒストグラムＹｍ、Ｘｍに対する最新のエッジヒストグラムＹ、Ｘの倍率Ｋｙ、Ｋｘを求め、Ｋｙ＝Ｋｘになることを条件に領域Ｄ＊、Ｅ＊を決定することが好ましい。
【００４５】
（ｄ）注視確率演算手段
この手段は、ドライバ撮影用撮像装置４の撮影画像から自車１のドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した各候補車両の領域それぞれの注視点の個数を計数して各領域それぞれの注視確率を検出する。
【００４６】
具体的には、ドライバ撮影用撮像装置４の例えばフィールド毎、或いは、フレーム毎の時々刻々の撮影画像について、ドライバの瞳の位置、すなわち、注視点の位置を検出し、さらに、例えば前方撮影用撮像装置３の１走査期間で設定される一定時間毎に、その一定期間の図５の各黒丸印に示す注視点の総数を計数するとともに、領域Ｄ＊、Ｅ＊それぞれの注視点の個数（領域別個数）を計数する。
【００４７】
そして、例えばつぎの（１）式の注視確率演算式から、領域Ｄ＊、Ｅ＊それぞれの注視確率を検出する。
【００４８】
注視確率＝（候補車両の領域（Ｄ＊、Ｅ＊）の注視点含有数×１００）／全注視点数（総数） （１）式
【００４９】
なお、図３のように候補車両Ｄが自車線の先行車の場合、自車１のドライバは候補車両Ｅより候補車両Ｄを注視するため、領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率は例えば図６の実線イ、ロに示すように５０％から時間変化し、領域Ｄ＊の注視確率が増大して領域Ｅ＊の注視確率が減少する。
【００５０】
（ｅ）補正演算手段
この手段は、各基準自車線確率を各領域の注視確率により重み付け補正して各候補車両の注視補正自車線確率を求める。
【００５１】
具体的には、基準自車線確率演算手段によって検出した領域Ｄ＊、Ｅ＊の基準自車線確率に、例えばつぎの（２）式の重み付け補正を施し、領域Ｄ＊，Ｅ＊の注視補正自車線確率を求める。
【００５２】
注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ （２）式
【００５３】
なお、式中のＰ、ｄは実験等に基づいて設定された増減しきい値、補正係数であり、それぞれ、固定値、又は、自車速、自車１との距離（車間距離）、或いはその両方によって可変設定されるパラメータである。
【００５４】
そして、例えば図７の実線（細線）ハ、破線（細線）ニの候補車両Ｅ、Ｄの基準自車線確率を図６の実線ロ、イの注視確率によって補正することにより、図７の実線（太線）ホ、破線（太線）へに示す候補車両Ｅ、Ｄの注視補正自車線確率が得られる（（２）式のＰを５０％に設定した場合）。
【００５５】
（ｆ）選択処理手段
この手段は、各候補車両のうちの注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択する。
【００５６】
具体的には、自車線に候補車両Ｅが位置していた図７の時刻ｔ以前には候補車両Ｅを先行車に選択し、図３のように自車線に候補車両Ｄが位置する図７のｔ時以降には候補車両Ｄを先行車に選択する。
【００５７】
以上の先行車選択の動作をフローチャートで示すと、例えば図８のステップＳ１〜Ｓ９のようになり、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３により、測距用レーダ装置２の自車前方の探査結果、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像、ドライバ撮影用撮像装置４のドライバの瞳の撮影画像が制御ＥＣＵ９に取り込まれ、ステップＳ４により、測距用レーダ装置２の自車前方の探査結果に基いて検出された自車前方の候補車両Ｄ、Ｅの位置及び走行路Ｒｃの状態から、先行車の各候補車両Ｄ、Ｅの基準自車線確率が検出され、ステップＳ５により、前方撮影用撮像装置３の自車前方の撮影画像に基づいて各候補車両Ｄ、Ｅの領域Ｄ＊、Ｅ＊が決定され、ステップＳ６により、ドライバ撮影用撮像装置４のドライバの瞳の撮影画像から一定時間の自車１のドライバの注視点が検出される。
【００５８】
さらに、ステップＳ７により、ステップＳ５の決定及びステップＳ６の検出に基いて各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率が検出され、このとき、通常は自車前方の先行車の注視回数が最も多くなるため、例えば図３では先行車の領域Ｄ＊の注視確率が最も大きくなる。
【００５９】
そして、ステップＳ８により、各領域Ｄ＊、Ｅ＊の基準自車線確率がそれぞれの領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視確率で重み付け補正されて各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視補正自車線確率が検出され、ステップＳ９により、各領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視補正自車線確率に基いて自車前方の自車線の先行車が選択される。
【００６０】
この場合、前記の重み付け補正により、図７からも明らかなように、注視確率が大きい先行車の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より大きくなり、注視確率が小さい残りの車両の注視補正自車線確率は元の基準自車線確率より小さくなる。
【００６１】
そのため、例えば図３のように自車線ｃ１の候補車両Ｄと、隣の車線ｃ２の候補車両Ｅとが自車前方に並走状態で存在し、両候補車両Ｄ、Ｅの基準自車線確率の差が小さく、基準自車線確率からは先行車の選択が困難なときにも、先行車である候補車両Ｄの注視補正自車線確率が残りの車両Ｅの注視補正自車線確率より大きくなり、注視補正自車線確率が最も大きい候補車両Ｄを、確実に認識対象の先行車に選択することができ、自車前方の自車線の先行車を、選択ミスを極力防止して正確に選択することができ、先行車の選択精度を従来より飛躍的に向上することができる。
【００６２】
そして、各候補車両の注視補正自車線確率を、前記（２）式で示される簡単な補正式の演算により求めることができ、制御ＥＣＵ９の処理負担が大きくならず、実用的な構成で前記の効果を得ることができる。
【００６３】
ところで、制御スイッチ８によって走行制御がオンしていると、制御ＥＣＵ９の車間制御の主プログラムの実行により、選択された先行車の車間距離、相対速度及び自車速等に基き、自車１の追突可能性の警報制御、スロットル制御、ブレーキ制御、ＡＴ制御、ステアリング制御が必要に応じて行なわれる。
【００６４】
すなわち、自車１と選択された先行車との車間距離の時間変化の予測から自車１の追突可能性が推定され、追突の可能性が高くなったときや衝突回避の制動がかかると、前記の警報制御により、図１の表示警報ユニット１０から、それらの注意喚起のメッセージ、警報を視覚的或いは聴覚的に発生する。
【００６５】
また、いわゆる車間時間制御により、前記の車間距離が現在の走行状態で設定時間（秒）後に先行車の位置に到達する距離に維持されるように、図１のスロットル制御ユニット１１、ブレーキ制御ユニット１２、ＡＴ制御ユニット１３を介して自車１のエンジンスロットル、ブレーキ機構、自動変速機構を制御し、自車１を加減速制御する。
【００６６】
さらに、自車１及び先行車の走行軌跡の予測から追突回避の操舵を決定し、図１のステアリング制御ユニット１４を介して自車１のステアリング機構を制御し、自車１の衝突回避の自動操舵も行なう。
【００６７】
このとき、自車前方の各車両Ｄ、Ｅの位置や自車１の走行路（自車線ｃ２）Ｒｃのカーブ状態等によらず、先行車が正確に選択されるため、この正確な選択に基き、従来より精度よく、追突の可能性の警報及び車間制御、自動操舵を行なうことができ、追従走行性能が著しく向上する。
【００６８】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００６９】
例えば、注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、各候補車両の領域の注視確率を検出するようにしてもよい。
【００７０】
具体的には、例えば図５の領域Ｄ＊、Ｅ＊以外の部分を無効範囲とし、領域Ｄ＊、Ｅ＊以外の黒丸の注視点を無効点として計数し、前記（１）式の前注視点数（総数）を、総数から無効点の計数個数を引いた残りの有効個数、換言すれば、領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視点の総数にして領域Ｄ＊、Ｅ＊の注視点確率を検出する。
【００７１】
この場合、一定時間のドライバの注視点のうちの先行車の選択に有用な注視点のみに基いて各領域それぞれの注視確率を一層精度よく検出することができ、この検出に基き、各基準自車線確率を一層精度よく補正して先行車の選択精度を一層向上することができる。
【００７２】
つぎに、前記補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値が設定したしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、前記選択処理手段により、前記の補正の禁止に基づき各候補車両のうちの基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、交通環境が悪く、混雑等しているため、ドライバが先行車と同程度或いはそれ以上に周囲の他の車両も注視し、ドライバの注視点による前記の重み付け補正を施すと却って選択精度が低下するおそれがあるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、補正前の基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することで、ドライバの注視確率の前記の重み付け補正による選択精度の低下を防止することができる。
【００７４】
そして、図１の各部の構成は前記実施形態の構成に限られるものでなく、例えば、前方撮影用撮像装置３がステレオカメラであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
ところで、自車１の装備部品数を少なくするため、例えば図１の測距用レーダ装置２、前方撮影用撮像装置３は自車１の他の制御のセンサに兼用する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の１実施形態のブロック図である。
【図２】図１の自車の外観斜視図である。
【図３】図１の自車の走行路の一例の平面図である。
【図４】図１の自車前方の撮影画像の画像処理の説明図である。
【図５】図１の候補車両の領域の説明図である。
【図６】図１の注視確率の時間変化の説明図である。
【図７】図１の基準自車線確率及び注視補正自車線確率の時間変化の説明図である。
【図８】図１の先行車選択の動作説明用のフローチャートである。
【図９】従来例説明用の走行路の一例の平面図である。
【図１０】従来例説明用の走行路の他の例の平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 自車
２ 測距用レーダ装置
３ 前方撮影用撮像装置
４ ドライバ撮影用撮像装置
９ 制御ＥＣＵ
Ｄ、Ｅ 候補車両
Ｄ＊、Ｅ＊ 候補車両の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車に搭載された測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車としての各候補車両の位置を検出し、
前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出し、
自車に搭載された前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から前記各候補車両の領域を決定し、
自車に搭載されたドライバ撮影用撮像装置により自車のドライバの瞳を撮影し、
前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、
一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出し、
前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求め、
前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択することを特徴とする先行車選択方法。
【請求項２】
各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることを特徴とする請求項１記載の先行車選択方法。
【請求項３】
各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点とし、
一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域それぞれの注視確率を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の先行車選択方法。
【請求項４】
一定時間の各注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の先行車選択方法。
【請求項５】
自車に搭載された測距用レーダ装置と、
前記測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する測距出力処理手段と、
前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出する基準自車線確率演算手段と、
自車に搭載されて自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置と、
前記前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から自車前方の前記各候補車両の領域を決定する領域決定手段と、
自車に搭載されて自車のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置と、
前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出する注視確率演算手段と、
前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求める補正演算手段と、
前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択する選択処理手段とを備えたことを特徴とする先行車選択装置。
【請求項６】
注視確率演算手段により、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めるようにしたことを特徴とする請求項５記載の先行車選択装置。
【請求項７】
注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、
前記注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域の注視確率を検出するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載の先行車選択装置。
【請求項８】
補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、
選択処理手段により、前記補正の禁止に基づき前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択するようにしたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の先行車選択装置。
【請求項１】
自車に搭載された測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車としての各候補車両の位置を検出し、
前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出し、
自車に搭載された前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から前記各候補車両の領域を決定し、
自車に搭載されたドライバ撮影用撮像装置により自車のドライバの瞳を撮影し、
前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、
一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出し、
前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求め、
前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択することを特徴とする先行車選択方法。
【請求項２】
各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めることを特徴とする請求項１記載の先行車選択方法。
【請求項３】
各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点とし、
一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域それぞれの注視確率を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の先行車選択方法。
【請求項４】
一定時間の各注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止し、前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の先行車選択方法。
【請求項５】
自車に搭載された測距用レーダ装置と、
前記測距用レーダ装置の自車前方の探査出力に基き、自車前方の認識対象の先行車の各候補車両の位置を検出する測距出力処理手段と、
前記各候補車両の位置及び走行路の状態に基き、前記各候補車両それぞれが自車線に存在して先行車に選択される確率を前記各候補車両毎の基準自車線確率として検出する基準自車線確率演算手段と、
自車に搭載されて自車前方を撮影する前方撮影用撮像装置と、
前記前方撮影用撮像装置の自車前方の撮影画像から自車前方の前記各候補車両の領域を決定する領域決定手段と、
自車に搭載されて自車のドライバの瞳を撮影するドライバ撮影用撮像装置と、
前記ドライバ撮影用撮像装置の撮影画像から前記ドライバの注視点を検出し、一定時間に検出した前記各領域それぞれの前記注視点の個数を計数して前記各領域それぞれの注視確率を検出する注視確率演算手段と、
前記各基準自車線確率を前記各領域の前記注視確率により重み付け補正して前記各候補車両の注視補正自車線確率を求める補正演算手段と、
前記各候補車両のうちの前記注視補正自車線確率が最も大きい候補車両を前記先行車に選択する選択処理手段とを備えたことを特徴とする先行車選択装置。
【請求項６】
注視確率演算手段により、各候補車両の注視補正自車線確率を、注視補正自車線確率＝基準自車線確率＋（注視確率−Ｐ）×ｄ；（Ｐ：増減しきい値、ｄ：補正係数）の補正式の演算により求めるようにしたことを特徴とする請求項５記載の先行車選択装置。
【請求項７】
注視確率演算手段に、各候補車両の領域と異なる無効範囲の注視点を無効点として計数する機能を備え、
前記注視確率演算手段により、一定時間の注視点の検出総数から前記無効点の個数を除いた有効個数に対する各候補車両の領域それぞれの注視点の計数個数に基き、前記各領域の注視確率を検出するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載の先行車選択装置。
【請求項８】
補正演算手段に、一定時間の注視点の位置の分散値がしきい値以上になるときに、各候補車両それぞれの基準自車線確率の注視確率による補正を禁止する機能を備え、
選択処理手段により、前記補正の禁止に基づき前記各候補車両のうちの前記基準自車線確率が最も大きい候補車両を先行車に選択するようにしたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の先行車選択装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図４】
【公開番号】特開２００６−５６４８５（Ｐ２００６−５６４８５Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４３０７７（Ｐ２００４−２４３０７７）
【出願日】平成１６年８月２４日（２００４．８．２４）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２４日（２００４．８．２４）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
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