(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線離脱判定基準角を決定する段階（ａ）と、左右側レーンマーカー角度の平均値を検出する段階（ｂ）と、前記車線離脱判定基準角と前記左右側レーンマーカー角度の平均値との差の絶対値を求め、前記絶対値が設定された臨界値より大きいか否かを判断する段階（ｃ）と、前記絶対値が前記設定された臨界値より大きい場合、車両が車線を離脱したと判断する段階（ｄ）と、を含む車線離脱防止のための制御方法であって、
前記車線離脱判定基準角を決定する段階（ａ）は、搭載装置で路辺送信装置から受信した道路の曲率情報と道路の幅の情報、および、前記車両に装着されたカメラの位置の情報とカメラの撮影角度の情報に基いて、前記車両が車線の中央を走行する場合の左右側レーンマーカー角度の平均値を前記車線離脱判定基準角として求め、
前記左右側レーンマーカー角度の平均値を検出する段階（ｂ）は、車線離脱警報制御ユニットで、車両に装着されたカメラによって撮影された映像をＣＤＦを用いて処理した累積値の分布から左右側レーンマーカーのエッジを各々検出する段階と、前記左右側レーンマーカーの累積値の最大値を求めることによって左右側レーンマーカーの角度を各々検出する段階と、前記検出された左右レーンマーカー角度の平均値を求める段階とから構成される、
ことを特徴とする自動車の車線離脱防止のための制御方法。
【請求項２】
前記段階（ｃ）の前記設定された臨界値は、道路の幅に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車線離脱防止のための制御方法。
【請求項３】
前記段階（ｄ）で車両が車線を離脱したと判断されれば、車線離脱を警報する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車線離脱防止のための制御方法。
【請求項４】
車両に装着されて車両の前方地域を撮影するカメラと、道路の曲率半径と車線幅に対する情報を保存している路辺送信装置と、前記路辺送信装置から入力される道路の曲率半径と車線幅に対する情報と、及び、カメラの位置及び撮影角度の情報とを利用して前記車両が車線の中央を走行している場合の左右側レーンマーカー角度の平均値である車線離脱判定基準角を決定する車両搭載装備と、前記車線離脱判定基準角と前記カメラによって撮影された車線の映像に対する情報とを利用して求めた左右側レーンマーカー角度の平均値の差を計算し、前記差を所定の値と比較して車両が車線を離脱したか否かを判断する車線離脱警報制御ユニットと、を含むことを特徴とする自動車の車線離脱防止のための制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の走行制御に係り、より詳しくは、車両が道路を走行する時に車両が車線から離脱するのを防止する自動車の車線離脱防止のための制御方法及びシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な自動車の概念は、運転者が自動車に搭乗して運転し、所望の目的地まで移動する方式である。
【０００３】
しかし、最近は、運転者が自動車を運転しないでも自動車が自律的に運行するようにする走行制御方法及びそのシステムに対する研究が活発に進められている。つまり、人の感覚に代わることができる電気的なセンサーを利用して自動車周辺の状態及び自動車の状態を把握し、自動的に運転することができるようにするのである。
【０００４】
このような場合は前の車両との間隔維持と車線離脱防止とが最も重要な問題となる。
【０００５】
車線の離脱を感知して警報を発する方法はガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）検出法を利用するが、これはＣＣＤカメラを通じて得られた映像から車線を認識し、左右側レーンマーカーの傾き（角度）を通じて車線の離脱を判断して警報する方法である。
【０００６】
図６及び図７を参考にして、従来の車線検出及び警報判断の状態について説明する。
【０００７】
まず、入力された映像をＣＤＦ（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：累積分布関数）を用いて処理する。図４〜７で、左側の写真はＣＣＤカメラで得られた画像で、この画像をＣＤＦ処理して得られた角度と累積値の関係をグラフ化したものが右のグラフである。図６のグラフで９０度を基準にして左右側領域で最も大きな値を有する角度を左右側レーンマーカーと判断し、その角度を左右側レーンマーカー角度とする。図６は直線道路の車線の中央を走行している場合で、この場合図に示すように左右のレーンマーカー角度の中心値（平均値）は９０°となる。
【０００８】
そして、自動車が車線の中心から外れた偏差を予め設定されたδと比較して車線を離脱したか否かを判断する。この時、車線の中心から外れた偏差は左右側レーンマーカー角度の平均値と９０°との差で定義され、前記偏差が予め設定された値δより大きければ車両が車線を離脱したと判断して警報を発生する。
【０００９】
しかし、前記のような車線の中心から外れた偏差を利用した離脱判断方法は、直線区間では正確な結果が出るが、曲線区間では曲線路の曲率半径と車線の幅とによって誤差が発生する。従って、これにより判断は直線区間でだけ良好に動作し、図７のように曲率の大きい曲線路では自動車が安全な走行状態であっても誤って警報してしまうことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、詳述したような問題点を解決するために創出されたものであって、本発明の目的は、無人で走行する自動車が曲線路で誤って警報を発しないようにする自動車の車線離脱防止のための制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述したような目的を達成するために本発明による制御方法は、自動車と道路辺との通信システムであるＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を利用して、自動車が曲線路に進入する前に前方曲線路の曲率情報と車線の幅に対する情報とを伝達し、伝達された道路情報と自動車に装着されたカメラ情報を利用して曲線部で適用する車線離脱判定基準角を設定し、この基準角と左右側車線角度の平均値との差に対する絶対値を求めてδ値と大きさとを比較した後、車線離脱警報を発する方法である。
【００１２】
具体的に、本発明による自動車の車線離脱防止のための制御方法は、車線離脱判定基準角を決定する段階（ａ）と、左右側レーンマーカー角度の平均値を検出する段階（ｂ）と、前記車線離脱判定基準角と前記左右側レーンマーカー角度の平均値との差の絶対値を求め、前記絶対値が設定された臨界値より大きいか否かを判断する段階（ｃ）と、前記絶対値が前記設定された臨界値より大きい場合、車両が車線を離脱したと判断する段階（ｄ）と、を含む車線離脱防止のための制御方法であって、
前記車線離脱判定基準角を決定する段階（ａ）は、搭載装置で路辺送信装置から受信した道路の曲率情報と道路の幅の情報、および、前記車両に装着されたカメラの位置の情報とカメラの撮影角度の情報に基いて、前記車両が車線の中央を走行する場合の左右側レーンマーカー角度の平均値を前記車線離脱判定基準角として求め、前記左右側レーンマーカー角度の平均値を検出する段階（ｂ）は、車線離脱警報制御ユニットで、車両に装着されたカメラによって撮影された映像をＣＤＦを用いて処理した累積値の分布から左右側レーンマーカーのエッジを各々検出する段階と、前記左右側レーンマーカーの累積値の最大値を求めることによって左右側レーンマーカーの角度を各々検出する段階と、前記検出された左右レーンマーカー角度の平均値を求める段階とから構成される、ことを特徴とする。
【００１３】
なお、前記設定された臨界値は、車線の幅に基づいて決定されるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の自動車の車線離脱防止のための制御システムは、車両に装着されて車両の前方地域を撮影するカメラと、道路の曲率半径と車線幅に対する情報を保存している路辺送信装置と、前記路辺送信装置から入力される道路の曲率半径と車線幅に対する情報と、及び、カメラの位置及び撮影角度の情報とを利用して前記車両が車線の中央を走行している場合の左右側レーンマーカー角度の平均値である車線離脱判定基準角を決定する車両搭載装備と、前記車線離脱判定基準角と前記カメラによって撮影された車線の映像に対する情報とを利用して求めた左右側レーンマーカー角度の平均値の差を計算し、前記差を所定の値と比較して車両が車線を離脱したか否かを判断する車線離脱警報制御ユニットと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。図１は一般的な車線離脱防止システムの構造を示した概略図である。
【００１６】
本発明を説明するのに先立って、本発明で用いる車線離脱防止システムはＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信規約を利用して車線離脱防止システムを運用する。
【００１７】
このＤＳＲＣ通信規約は、車両に搭載される搭載装備（ＯＢＥ  ；  Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２と路辺送信装置（ＲＳＥ  ；  Ｒｏａｄ  Ｓｉｄｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）４との間に無線媒体を通じて所望の情報を両方向に送受信するＩＴＳ専用通信規約である。
【００１８】
これを利用するために、道路辺に路辺送信装置４を設置して３〜３０ｍ程度の通信可能地域を確保し、車両１には互いに無線で通信する搭載装備２と車線離脱警報制御ユニット（ＬＤＷＳ  ＥＣＵ  ；  Ｌａｎｅ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  Ｗａｒｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６とを搭載し、自動車に設置されたＣＣＤカメラ８を車線離脱警報制御ユニット６と連結して車両１前方の状況を撮影した後、車線離脱警報制御ユニット６に情報を送る。
【００１９】
このようなシステムを利用して走行中の自動車が車線を離脱した場合に警報を発する過程を、図２を参照して説明する。
【００２０】
車両１が走行中に道路に対する情報、即ち、道路の曲率半径及び車線の幅に対する情報は、路辺送信装置４から無線通信を通じて搭載装備２に送られる。
【００２１】
搭載装備２では、道路の曲率、車線の幅、及び、車両に装着されたＣＣＤカメラの位置及び撮影角度を通じて正常な状態の映像を予測し、この予測した映像をＣＤＦ処理して得られる左右のレーンマーカー角度の平均値を車線離脱判定の基準として用いる車線離脱判定基準角として決定する。
【００２２】
車線離脱判定基準角に対する情報と曲線路に進入したか否かに対する情報とが車線離脱警報制御ユニット６に伝達され、一方、ＣＣＤカメラ８で撮影された映像も共に入力される。そうすると、車線離脱警報制御ユニット６では直線道路走行時の固定臨界値を通じて車線離脱警報を発したり、曲線道路走行時に搭載装備２から離脱を判定する車線離脱判定基準角の情報を受けて車線離脱を警報する。
【００２３】
図３は、本発明による車線離脱防止システムの制御方法を示したフローチャートである。
【００２４】
車線離脱警報制御ユニット６は、路辺送信装置４から搭載装備２に入力された道路情報及び車線離脱判定基準角の入力を受ける（Ｓ２２）。前述したように、車線離脱判定基準角は道路の曲率と幅及びＣＣＤカメラの位置と撮影角度によって決定される。従って、図４及び図５に示したように、左側曲線区間と右側曲線区間とで車線離脱判定基準角は変わるようになる。すなわち、図４に示す左に曲がる曲線区間では車線離脱判定基準角が９０度より小さくなり、図５に示す右に曲がる曲線区間では車線離脱判定基準角が９０度より大きくなる。
【００２５】
そして、入力された道路情報のうちの道路の幅を利用して車線離脱判定のための臨界値δを求める（Ｓ２４）。
【００２６】
また、車両１に設置されたＣＣＤカメラ８で撮影されて入力された映像を圧縮してイメージに変換する（Ｓ２６及びＳ２８）。
【００２７】
変換されたイメージをＣＤＦを利用して求めた角度と累積値の関係を示すデータより左側レーンマーカーと右側レーンマーカーとのエッジ（ｅｄｇｅ）を検出した後、角度と累積値の関係を示すデータの最大累積値を求めて左右側レーンマーカーの傾き角度を各々検出する（Ｓ３２、Ｓ３４及びＳ３６）。そして、検出され左右２つのレーンマーカー角度の平均値を検出する（Ｓ３８）。
【００２８】
絶対値を演算する段階（Ｓ４０）は、前述した左右側レーンマーカー角度の平均値から車線離脱判定基準角を引いた値の絶対値を求める段階である。
【００２９】
最後に比較判断する段階（Ｓ５０）は、前記絶対値が前記設定された臨界値δより大きいか否かを判断して、前記絶対値が前記設定された臨界値より大きければ車線を離脱したと判断して警報を発した（Ｓ５２）後、段階Ｓ２２に戻り、そうでなければ直ちに段階Ｓ２２に戻る。
【００３０】
【発明の効果】
前述のように本発明による自動車の車線離脱防止のための制御方法は、道路の曲線区間での車線離脱を正確に警報することができるので、走行の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般的な車線離脱防止システムの構造を示した概略図である。
【図２】  本発明による車線離脱防止システムの構造を示したブロック図である。
【図３】  車線離脱防止システムの制御方法を示したフローチャートである。
【図４】  道路の状態に応じて判定される画面とグラフを示したものである。
【図５】  道路の状態に応じて判定される画面とグラフを示したものである。
【図６】  従来の方法を通じて、道路の状態に応じて判定される画面とグラフを示したものである。
【図７】  従来の方法を通じて、道路の状態に応じて判定される画面とグラフを示したものである。
【符号の説明】
１  車両
２  搭載装備（ＯＢＥ）
４  路辺送信装置（ＲＳＥ）
６  車線離脱警報制御ユニット（ＬＤＷＳ  ＥＣＵ）
８  ＣＣＤカメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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