(57)【要約】【課題】自車両が走行車線を離れる際の危険性が高いときに確実に警報を行うことが可能な走行支援装置を提供する。【解決手段】警告制御処理では、車載カメラから入力された道路画像に画像認識処理を施すことで車線境界を認識し、この車線境界と自車両との距離（ＤＴＬＢ）を決定する（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）。そして、このＤＴＬＢが予め設定されたＤＴＬＢ閾値以下であるとき（Ｓ１５０；ＹＥＳ）、運転者による意図的操作がなされていない場合（Ｓ１６０；ＮＯ）、及び、レーダ装置から入力されたターゲット情報に基づき、自車両の車線変更が危険であると判定した場合（Ｓ１８０；ＹＥＳ）に、警報（ＬＤＷ）を発生する（Ｓ１９０）。このため、運転者の不注意により走行車線を離れる際に危険が伴う場合、運転者による意図的操作の有無にかかわらずにＬＤＷが発動することになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に対する走行車線上および隣接車線上の物標情報を取得する物標取得手段と、
前記自車両の運転者によって行われた運転操作を検出する操作検出手段と、
前記物標取得手段により取得した物標情報に基づき、前記走行車線の境界線を表す車線境界を認識し、該車線境界と前記自車両との距離を表すＤＴＬＢを算出するＤＴＬＢ算出手段と、
前記物標取得手段により取得した物標情報、及び前記操作検出手段により検出された運転操作に基づき、前記隣接車線上に位置する後方車両と前記自車両との相対関係により、車線変更時の安全性を表す余裕度情報を生成する情報生成手段と、
前記ＤＴＬＢ算出手段により算出したＤＴＬＢが予め設定されたＤＴＬＢ閾値以下であるとき、前記操作検出手段による検出結果に基づき、前記運転操作が予め規定された意図的操作と異なると判定した場合、及び、前記情報生成手段により生成された余裕度情報に基づき、前記自車両の車線変更が危険であると判定した場合に警報を行う車線逸脱警報手段と、
を備えることを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記操作検出手段により検出される運転操作は、ステアリングホイール操作であり、
前記意図的操作は、予め設定された操作量を伴う該ステアリングホイール操作であることを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記操作検出手段により検出される運転操作は、ウインカー操作であり、
前記情報生成手段により生成される余裕度情報は、前記ウインカー操作によって指示される側へ前記自車両が車線変更するときの安全性を表し、
前記操作検出手段を介して前記ウインカー操作を検出したとき、前記情報生成手段により生成された余裕度情報に基づき、前記自車両の車線変更が危険であると判定した場合に警報を行う車線変更警報手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自車両が走行車線を離れる際に警報を行うことで安全走行を支援する走行支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車載カメラにより撮像される画像データに画像認識処理を施すことで、自車両に対する走行車線上の車線境界を認識して、この車線境界と自車両との距離が所定の距離閾値以下であるときに、後述の抑制要求がなければ、運転者の意思によらずに自車両が車線境界を逸脱してしまう可能性が高いと判定して直ちに警報を行う車線逸脱警報（Lane Departure Warning；以下、ＬＤＷと略す）装置が知られている。
【０００３】
ここで、抑制要求とは、運転者による意図的な運転操作（以下、意図的操作という）を検出した場合に、運転者の意思によって自車両が走行車線を離れようとしている（又は、車線逸脱を回避しようとしている）ものとみなして、ＬＤＷの発動を禁止するための制御指令である（例えば、非特許文献１参照）。また、具体的に意図的操作は、ステアリングホイールの操作（以下、ステアリング操作と略す）と、ウインカーをオンにする車線変更操作とを総称する。
【０００４】
一方、運転者による車線変更操作（即ち、ウインカー操作）を検出したときに、車載レーダ装置から得られるターゲット情報に基づき、ウインカー操作によって指示される側の隣接車線上に後方から所定距離内に接近する他車両（以下、対象車両という）が検出された場合に、直ちに警報を行う車線変更警報（Lane Change Warning；以下、ＬＣＷと略す）装置が知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｄ  ０８０４，日本工業規格，２００７／７／２０
【非特許文献２】ＩＳＯ  １７３８７，国際標準化機構，２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＬＤＷ装置とＬＣＷ装置とを連携させることにより構成される走行支援システムを車両に実装した場合、これら装置の両方の機能が実現されるため、運転者の不注意により自車両が走行車線を離れる際に、確実に車線逸脱警報（ＬＤＷ）又は車線変更警報（ＬＣＷ）のいずれかが発生し、安全性を飛躍的に向上させることが期待される。
【０００７】
しかし、このような走行支援システムでは、どの程度の操作量を伴うステアリング操作がなされれば車線変更操作がなされたものとみなすことができるかを規定することが難しく、即ち、ステアリング操作と車線変更操作とを容易に関連付けることができないため、運転者がウインカー操作をすることなく、ステアリング操作のみで車線変更しようとしたときに、警報が発生しない可能性があった。
【０００８】
具体的に検証すると、走行支援システムにおいて、ＬＤＷ装置側では、ステアリング操作が検出されると運転者による意図的操作が行われたものとみなして、抑制要求がなされるため、車線逸脱警報（ＬＤＷ）の発動が禁止され、ＬＣＷ装置側では、そもそもウインカー操作が検出されないため、車線変更警報（ＬＣＷ）が発動しないことになる。
【０００９】
つまり、従来の走行支援システムでは、車線変更時に運転者が後方車両の確認を忘れる等の不注意を伴って、ステアリング操作のみで車線変更しようとした場合に、対象車両が検出されても警報が行われないため、自車両が走行車線を離れる際に起こり得る全ての危険性に対して網羅しているわけではないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するために、自車両が走行車線を離れる際の危険性が高いときに確実に警報を行うことが可能な走行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】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の走行支援装置は、自車両が走行車線を離れる際に警報を行うことで安全走行を支援する装置であって、物標取得手段が、その自車両に対する走行車線上および隣接車線上の物標情報を取得し、操作検出手段が、その自車両の運転者によって行われた運転操作を検出する。なお、物標情報とは、走行車線上の車線区分線や道路の端を示す特徴物等や、隣接車線上の後方車両の存在等を示す情報である。
【００１２】
そして、物標取得手段により取得した物標情報に基づき、ＤＴＬＢ算出手段が、走行車線の境界線を表す車線境界を認識して、車線境界と自車両との距離を表すＤＴＬＢを算出する。また、情報生成手段が、物標取得手段により取得した物標情報、及び操作検出手段により検出された運転操作に基づき、隣接車線上に位置する後方車両と自車両との相対関係により、車線変更時の安全性を表す余裕度情報を生成する。
【００１３】
ここで、車線逸脱警報手段が、ＤＴＬＢ算出手段により算出したＤＴＬＢが予め設定されたＤＴＬＢ閾値以下であるとき、操作検出手段による検出結果に基づき、運転操作が予め規定された意図的操作でないと判定した場合、及び、情報生成手段により生成された余裕度情報に基づき、自車両の車線変更が危険であると判定した場合に警報を行うことを要旨とする。なお、意図的操作とは、ステアリング操作と、ウインカーを車線境界側にオンにする車線変更操作とを総称する。
【００１４】
このように構成された走行支援装置では、自車両が車線境界を逸脱する可能性（以下、逸脱可能性という）が高いことを警報条件として、その警報条件を満たしたときに、運転者の意図的な運転操作（意図的操作）がなされなければ、警報を行うことはもちろん、後方車両の存在によりその車線逸脱に危険が伴う場合には、意図的操作の有無にかかわれずに警報（ＬＤＷ）を行う。
【００１５】
つまり、本発明の走行支援装置では、車線変更時に運転者が後方の確認を忘れる等の不注意を伴って、ステアリング操作のみで車線変更しようとした場合（ひいては抑制要求がなされた場合）であっても、その車線変更を危険なものとする後方車両が検出されたときにＬＤＷが発動するため、自車両が走行車線を離れる際の危険性が高いときに確実に警報を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の走行支援装置は、請求項２に記載のように、操作検出手段により検出される運転操作がステアリング操作である場合、意図的操作は、予め設定された操作量を伴う該ステアリングホイール操作として規定されていることが望ましい。
【００１７】
この場合、ステアリング操作が微少であれば、それば運転者による意図的な操作ではなく、検出誤差であるとみなすことが可能となり、従って、抑制要求による判定精度を向上させることができる。
【００１８】
そして、本発明の走行支援装置は、請求項３に記載のように、操作検出手段により検出される運転操作がウインカー操作である場合、情報生成手段により生成される余裕度情報は、ウインカー操作によって指示される側へ自車両が車線変更するときの安全性を表す情報であればよい。そして、車線変更警報手段が、操作検出手段を介してウインカー操作を検出したとき、前記情報生成手段により生成された余裕度情報に基づき、前記自車両の車線逸脱が危険であると判定した場合に警報（ＬＣＷ）を行うことが望ましい。
【００１９】
つまり、このように構成された走行支援装置では、車線変更操作（ウインカー操作）がなされると、後方車両の存在によりその車線変更に危険が伴う場合、前述の警報条件（即ち、逸脱可能性）にかかわらずにＬＣＷが発動するため、ＬＤＷよりも早いタイミングで警報を行うことができ、ひいては、運転者に余裕を持ってその車線変更を自重させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用された走行支援装置１の構成を示すブロック図。
【図２】制御部１０のＣＰＵが実行する警報制御処理の詳細を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００２２】
＜車線逸脱警報装置の構成＞
図１は、本発明が適用された走行支援装置１の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、走行支援装置１は、当該装置１が搭載された車両（以下、自車両という）の走行速度を検出する車速センサ２と、自車両の例えば中央前方側に装着されて、その車両前方の走行車線を含む風景を撮像した画像データを出力する車載カメラ３と、自車両後方の所定検出範囲内に位置する他車両を検知するためのレーダ装置４と、自車両の運転者による操作時にステアリングホイール（以下、ステアリングと略す）Ｓｇにかかる操舵トルク量を検出する操舵トルクセンサ５と、ウインカーの操作状態を検出するウインカースイッチ（以下、ウインカーＳＷと略す）６とを備えている。
【００２４】
なお、レーダ装置４は、例えばＦＭＣＷ方式のいわゆる「ミリ波レーダ」として構成されたものである。具体的には、周波数変調されたミリ波帯のレーダ波を送受信することにより、自車両の走行車線に対して隣接車線上を走行する他車両（後方車両）を検出し、この検出結果に基づき、後方車両に関するターゲット情報を作成して、そのターゲット情報を後述する制御部１０に出力する。
【００２５】
また、走行支援装置１は、ステアリングＳｇに対して警報用の弱い操舵トルクを車線逸脱の回避方向に付加する操舵トルク印加部７と、警報ブザーを発生させるブザー発生部８と、警報ランプをメータに点灯表示させるためのメータ表示部９と、前述した各センサ／スイッチ類２〜６からの入力に基づいて各種処理を実行し、これら各警報発生部７〜９を制御する制御部１０とを備えている。
【００２６】
制御部１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、このうちＣＰＵが、ＲＡＭを作業エリアとして、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、以下で詳述する警報制御処理を実行する。また、ＲＯＭには、車載カメラ３のカメラパラメータ（内部パラメータ及び外部パラメータ）が記憶されている。なお、カメラパラメータとは、周知のカメラキャリブレーションにより予め特定されるものであり、このうち内部パラメータがカメラの焦点距離等に基づくものを指し、外部パラメータがカメラの取り付け位置や姿勢等に基づくものを指す。
【００２７】
＜警報制御処理＞
次に、図２は、制御部１０のＣＰＵが実行する警報制御処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、走行支援装置１の電源がオンにされると起動されて、その電源（又は車両のＩＧスイッチ）がオフにされるまで、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００２８】
まず、本処理が開始されると、Ｓ１１０では、車載カメラ３から入力された画像データ、及びをレーダ装置４から入力されるターゲット情報をＲＡＭに記憶することにより、走行車線を撮像範囲に含む前方画像、及びターゲット情報を取得する。
【００２９】
続くＳ１３０では、ウインカーＳＷ６の検出結果に基づいて、運転者によりウインカー操作がなされたか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１７０に移行し、否定判断した場合にはＳ１４０に移行する。
【００３０】
Ｓ１３０では、Ｓ１１０で取得した前方画像、及びＲＯＭに記憶されているカメラパラメータに基づいて、自車両に対する走行車線上の車線区分線や道路の端を示す特徴物等の相対位置を認識する処理（画像認識処理）を行う。なお、画像認識処理には、エッジ検出やパターン検出などの周知の画像処理手法が用いられる。
【００３１】
続くＳ１４０では、Ｓ１３０で認識された車線区分線や特徴物等の相対位置に基づいて、走行車線の境界線を表す車線境界を決定し、この車線境界と自車両との距離（Distance To Lane Boundary；以下、ＤＴＬＢと略す）をＲＡＭに記憶する。なお、車線境界とは、例えば車線区分線の中心線や、車線区分線以外の特徴物により決定される境界線をいう。また、具体的にＤＴＬＢには、自車両における車線境界側の前輪外側部と車線境界との距離が用いられる。
【００３２】
続くＳ１５０では、Ｓ１４０で記憶されたＤＴＬＢと、自車両が車線境界を逸脱する可能性が高いとみなすことが可能に予め設定されるＤＴＬＢ閾値とを比較して、ＤＴＬＢがＤＴＬＢ閾値以下であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１６０に移行し、否定判断した場合には本処理を終了する。
【００３３】
なお、本実施形態のＤＴＬＢ閾値は、例えばＳ１４０で決定された車線境界、及びＲＯＭに記憶されているカメラパラメータに基づき、自車両の進行方向と車線境界とがなす角（以下、車線ヨー角という）を算出し、次いでこの車線ヨー角、車速センサ２の検出結果とに基づき、車両が車線境界に接近する速度を表す逸脱速度を算出することにより設定される。具体的に言うと、運転者により車線逸脱を回避することが可能に予め固定された見込時間（Time To Line Crossing；以下、ＴＴＬＣと略す）に、前述の算出した逸脱速度が乗じられる。
【００３４】
Ｓ１６０では、操舵トルクセンサ５の検出結果に基づいて、ステアリングＳｇにかかる操舵トルク量が所定の操作閾値以上であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、運転者による意図的な運転操作（以下、意図的操作という）がなされたものとみなしてＳ１７０に移行し、否定判断した場合にはＳ１９０に移行する。なお、意図的操作とは、ステアリングＳｇの操作だけでなく、前述の車線逸脱操作を含むものを総称する。
【００３５】
Ｓ１７０では、Ｓ１１０で取得したターゲット情報に基づき、Ｓ１２０又はＳ１６０で（ウインカー操作又はステアリング操作によって）特定される側の隣接車線上の後方車両（以下、対象車両という）と自車両との相対関係により、自車両が車線変更を行う際に運転者が注意を要せずに済むレベル（以下、余裕度という）を表す余裕度情報を生成する。なお、本実施形態の余裕度は、自車両に対する対象車両の相対速度が小さいほど（例えば、対象車両の接近する速度が小さい場合や、対象車両が自車両から遠ざかっている場合ほど）、自車両に対する対象車両の相対距離が大きいほど（即ち、対象車両が、自車両から遠くに離れている場合ほど）大きい値を示すように、これら両者（相対距離および相対速度）の相関に基づき設定される。
【００３６】
続くＳ１８０では、Ｓ１７０で生成した余裕度情報に基づき、前述の余裕度が、自車両が安全に車線変更を行うことが可能に予め設定された余裕閾値を下回るか否か判断し、ここで肯定判断した場合には、自車両が走行車線を離れると危険であるとみなしてＳ１９０に移行し、否定判断した場合には、自車両が走行車線を離れても安全であるとみなして本処理を終了する。
【００３７】
Ｓ１９０では、各警報発生部７〜９を介して警報を発生し、本処理を終了する。具体的に言うと、ステアリングＳｇに対して警報用の弱い操舵トルクを車線境界の反対方向に付加させるための指令、警報ブザーを発生させるための指令、警報ランプをメータに点灯表示させるための指令を、操舵トルク印加部７、ブザー発生部８、及びメータ表示部９のうち対応する警報発生部に出力する。
【００３８】
なお、上記実施形態において、Ｓ１１０が物標取得手段、操舵トルクセンサ５及びウインカーＳＷ６が操作検出手段、Ｓ１７０が情報生成手段、Ｓ１４０がＤＴＬＢ算出手段、Ｓ１６０〜Ｓ１９０が車線逸脱警報手段、Ｓ１２０及びＳ１７０〜Ｓ１９０が車線変更警報手段に相当する。
【００３９】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の走行支援装置１では、自車両が車線境界を逸脱する可能性（逸脱可能性）が高いと判定したときに、その車線逸脱が、運転者の意図しないものである場合、及び、運転者の意図するものであっても、対象車両の存在により危険性が高い場合のいずれであっても警報（ＬＤＷに相当する）を発生する。
【００４０】
したがって、本実施形態の走行支援装置１では、不注意により走行車線を離れる際に、運転者による意図的操作（ステアリングＳｇやウインカーの操作）の有無にかかわらず、危険が伴う状況であれば必ずＬＤＷが発動するため、ひいては自車両が走行車線を離れる際の危険性が高いときに確実に警報を行うことができる。
【００４１】
また、走行支援装置１では、運転者による車線変更操作（ウインカー操作）がなされた場合、逸脱可能性にかかわらず直ちに、余裕度情報に基づき、車線変更時の危険性が高いか否かを判定し、その危険性が高い場合に警報（ＬＣＷに相当する）を発生する。従って、走行支援装置１によれば、車線変更時の危険性が高いときにＬＤＷよりも早い警報タイミングでＬＣＷが発動するため、運転者に余裕を持って車線変更を自重させることができる。
【００４２】
なお、警報制御処理では、予め設定された基準閾値以上の操舵トルク量を伴うステアリング操作を検出した場合に、余裕度情報に基づき、車線変更時の危険性が高いと判定した場合に、直ちにＬＣＷを行うことも考えられるが、この場合、操作閾値を車線変更操作とみなすことが可能に特定することが困難であるため、ひいては車線変更操作がなされていない平常時にもＬＣＷが発動してしまう可能性が残る。
【００４３】
このため、走行支援装置１では、余裕度情報に基づきＬＣＷを発生するために検出されるべき車線変更操作を、運転者によるウインカー操作に限定することにより、上記の可能性を排除すると共に、運転者によるステアリング操作を検出したときに、自車両が走行車線を逸脱する可能性が高くなると、余裕度情報に基づきＬＤＷを発生する。従って、走行支援装置１によれば、ステアリング操作と車線変更操作とを無理に関連付けることなく、危険な車線変更時に確実に警報（ＬＣＷ及びＬＤＷ）が発動されるため、ひいては警報制御の確実性を向上させることができる。
【００４４】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態の走行支援装置１では、聴覚的な警報として警報ブザーを、視覚的な警報として警報ランプを、触覚的な警報として警報用の操舵トルクをそれぞれ発生するようにしているが、これらに限らず、ナビゲーション装置等と連動して警報用の音声や画像を出力してもよいし、ステアリングＳｇを振動させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態の走行支援装置１は、車線境界を認識するため、及び車両後方のターゲット情報を取得するために、車載カメラ３、及びレーダ装置４を備えているが、これらに限らず、超音波を用いるソナー装置を備えてもよいし、車両後方も撮像する車載カメラ３、又は車両前方も検出するレーダ装置４のいずれかで構成されてもよい。なお、これらは必須の構成要素ではなく、他の車載装置が備えるものを利用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…走行支援装置、２…車速センサ、３…車載カメラ、４…レーダ装置、５…操舵トルクセンサ、６…ウインカーＳＷ、７…操舵トルク印加部、８…ブザー発生部、９…メータ表示部、１０…制御部。
【図１】
2010167932.tif 000003
【図２】
2010167932.tif 000004