(57)【要約】【課題】複雑な道路形状に影響されずに的確に車線逸脱を判定でき、しかもドライバに違和感を与えないタイミングで適切に車線逸脱回避措置を取ることが可能な車線逸脱判定装置および車線逸脱回避システムを提供する。【解決手段】車線逸脱判定装置２は、道路上に標示された車線ＬＲ、ＬＬを検出する車線検出手段１４と、自車両ＭＣの挙動に基づいて自車両の走行軌跡Ｌestを推定する走行軌跡推定手段１５と、走行軌跡と車線との間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１を自車両前方の所定距離Ｌ０、Ｌ１上で検出する間隔検出手段１６と、間隔の過去の所定時間ｔａ内のデータの推移に基づいて現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後の間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estを算出する間隔推定手段１７と、間隔の推定値と間隔に関する閾値Ｄthとを比較して自車両の車線逸脱の可能性を判定する判定手段１８とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上に標示された車線を検出する車線検出手段と、
自車両の挙動に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記走行軌跡と前記車線との間隔を自車両前方の所定距離上で検出する間隔検出手段と、
前記間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて、現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値を算出する間隔推定手段と、
前記間隔の推定値と間隔に関する閾値とを比較して自車両の車線逸脱の可能性を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする車線逸脱判定装置。
【請求項２】
前記間隔推定手段は、前記間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化を一次関数または二次関数で近似し、前記関数に基づいて現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値を算出することを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記近似に用いた前記関数に対する前記間隔の過去のデータの分散が予め設定された分散に関する閾値以上である場合には、前記自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないことを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記間隔の過去のデータが予め設定された量以上に記録されていない場合には、前記自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項５】
前記間隔推定手段は、前記車線検出手段により検出された前記車線の位置が前回の検出で検出された車線の位置に対して所定量以上変化した場合には、前記間隔の過去のデータをクリアし、前記現在の時刻から一定時間後の間隔の推定を行わないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項６】
前記間隔に関する閾値は、自車両の車速が高い場合には大きく車速が低い場合には小さくなるように自車両の車速に応じて可変とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項７】
前記間隔検出手段は、前記走行軌跡と前記車線との間隔を自車両前方の互いに異なる複数の所定距離上でそれぞれ検出し、
前記間隔推定手段は、前記複数の所定距離上での前記各間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて、現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値をそれぞれ算出し、
前記判定手段は、前記間隔の各推定値がすべて前記間隔に関する閾値以下となった場合に自車両が車線を逸脱する可能性があると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項８】
前記所定距離は、自車両の車速に関わらず一定であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項９】
前記複数の所定距離は、予め設定された自車両の車速の範囲に対応して、高速の範囲では前記所定距離同士の間隔が広くなり低速の範囲では前記所定距離同士の間隔が狭くなるように切り替えられ、前記車速の範囲内では一定であることを特徴とする請求項７に記載の車線逸脱判定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の車線逸脱判定装置と、
前記車線逸脱判定装置からの出力に応じて目標舵角を設定して自車両のステアリングホイールの自動操舵を行う自動操舵装置と、
前記自動操舵装置に接続されたステアリングホイールの舵角を測定する舵角検出手段と
を備え、
前記自動操舵装置は、前記車線逸脱判定装置からの判定結果の受信後に実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでの時間と、前記舵角検出手段により測定された過去の舵角の変化率とに基づいて算出される前記舵角が、前記目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵されている場合には、前記自車両のステアリングホイールの自動操舵を中止することを特徴とする車線逸脱回避システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車線逸脱判定装置および車線逸脱回避システムに係り、特に、撮像画像中から検出した車線に対して自車両が逸脱する可能性を判定する車線逸脱判定装置およびそれを用いた車線逸脱回避システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車等の車両が走行レーンの左右いずれかの車線を逸脱して隣接する走行レーン等にはみ出たり進入したりすることを防止するために、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等で車両前方や後方を撮像して車線を検出し、検出した車線の位置と自車両の挙動とに基づいて自車両が車線を逸脱する可能性を判定して、逸脱の可能性がある場合にドライバに報知する車線逸脱防止技術の開発が進んでいる（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
このような車線逸脱防止技術に関して、本出願人は、特許文献４や特許文献５に記載の車両用運転支援装置のように、自車両前方の第１距離および第２距離の地点に自車両の幅方向に平行な２つの判断ラインを設定し、直進した場合の自車両の位置や、自車両の旋回曲率等に基づいて算出された走行軌跡から前記２つの判断ラインの両方で車線を逸脱すると判定される場合に最終的に自車両が車線を逸脱する可能性があると判定する技術を提案している。
【特許文献１】特開２００４−３８４８７号公報
【特許文献２】特開２００５−１６５９７２号公報
【特許文献３】特開平１１−１８９１６６号公報
【特許文献４】特開２００１−９３０９２号公報
【特許文献５】特開２００３−１６５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献４、５に記載の装置では、自車両の比較的近傍の前方定点において車線を逸脱するか否かを判定するため、例えばＳ字カーブのような複雑な道路形状であっても、遠方の道路形状に影響されずに車線逸脱を判定でき、警報を発したり逸脱回避の自動制御を開始できるという利点を有する。
【０００５】
しかしながら、このような装置では、自車両の車速が速い場合には前述した自車両が前方定点に到達するまでの時間が短くなるためドライバには警報が発せられるタイミングが遅すぎてぎりぎりまで警報が鳴ってくれないように感じられ、一方、自車両の車速が遅い場合には前方定点に到達するまでの時間が長くなりドライバには警報が発せられるタイミングが早すぎると感じられる場合がある。
【０００６】
このように、特許文献４、５に記載の装置は上記利点を有する反面、ドライバには警報の鳴動タイミングや自動制御が作動するタイミングに違和感を与える場合があるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複雑な道路形状に影響されずに的確に車線逸脱を判定でき、しかもドライバに違和感を与えないタイミングで適切に車線逸脱回避措置を取ることが可能な車線逸脱判定装置および車線逸脱回避システム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】
前記の問題を解決するために、第１の発明は、
車線逸脱判定装置において、
道路上に標示された車線を検出する車線検出手段と、
自車両の挙動に基づいて自車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記走行軌跡と前記車線との間隔を自車両前方の所定距離上で検出する間隔検出手段と、
前記間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて、現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値を算出する間隔推定手段と、
前記間隔の推定値と間隔に関する閾値とを比較して自車両の車線逸脱の可能性を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の車線逸脱判定装置において、前記間隔推定手段は、前記間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化を一次関数または二次関数で近似し、前記関数に基づいて現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値を算出することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明の車線逸脱判定装置において、前記判定手段は、前記近似に用いた前記関数に対する前記間隔の過去のデータの分散が予め設定された分散に関する閾値以上である場合には、前記自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の車線逸脱判定装置において、前記判定手段は、前記間隔の過去のデータが予め設定された量以上に記録されていない場合には、前記自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の車線逸脱判定装置において、前記間隔推定手段は、前記車線検出手段により検出された前記車線の位置が前回の検出で検出された車線の位置に対して所定量以上変化した場合には、前記間隔の過去のデータをクリアし、前記現在の時刻から一定時間後の間隔の推定を行わないことを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の車線逸脱判定装置において、前記間隔に関する閾値は、自車両の車速が高い場合には大きく車速が低い場合には小さくなるように自車両の車速に応じて可変とされていることを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の車線逸脱判定装置において、
前記間隔検出手段は、前記走行軌跡と前記車線との間隔を自車両前方の互いに異なる複数の所定距離上でそれぞれ検出し、
前記間隔推定手段は、前記複数の所定距離上での前記各間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて、現在の時刻から一定時間後の前記間隔の推定値をそれぞれ算出し、
前記判定手段は、前記間隔の各推定値がすべて前記間隔に関する閾値以下となった場合に自車両が車線を逸脱する可能性があると判定することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の車線逸脱判定装置において、前記所定距離は、自車両の車速に関わらず一定であることを特徴とする。
【００１６】
第９の発明は、第７の発明の車線逸脱判定装置において、前記複数の所定距離は、予め設定された自車両の車速の範囲に対応して、高速の範囲では前記所定距離同士の間隔が広くなり低速の範囲では前記所定距離同士の間隔が狭くなるように切り替えられ、前記車速の範囲内では一定であることを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明は、車線逸脱回避システムにおいて、第１から第９のいずれかの発明の車線逸脱判定装置と、前記車線逸脱判定装置からの出力に応じて目標舵角を設定して自車両のステアリングホイールの自動操舵を行う自動操舵装置と、前記自動操舵装置に接続されたステアリングホイールの舵角を測定する舵角検出手段とを備え、
前記自動操舵装置は、前記車線逸脱判定装置からの判定結果の受信後に実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでの時間と、前記舵角検出手段により測定された過去の舵角の変化率とに基づいて算出される前記舵角が、前記目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵されている場合には、前記自車両のステアリングホイールの自動操舵を中止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によれば、自車両前方の所定距離における走行軌跡と車線との間隔を検出し、この間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて現在の時刻から一定時間後における間隔の推定値を算出する。そして、その間隔の推定値が、例えば自車両の車幅の半分の長さに設定された閾値よりも小さければ自車両が車線を逸脱する可能性があると判定する。
【００１９】
そのため、自車両前方の所定距離を自車両の比較的近傍の前方定点に設定することで、例えばＳ字カーブのような複雑な道路形状であっても、遠方の道路形状に影響されずに車線逸脱を判定することが可能となる。
【００２０】
また、間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて現在の時刻から一定時間後における間隔の推定値を算出して車線逸脱を判定するため、自車両の車速が高速であるか低速であるかに関わりなく自車両の車線逸脱の可能性が生じる前記一定時間前に警報を鳴らしたり車線逸脱回避の自動制御が取られたりする。そのため、ドライバに対して違和感を与えることなく適切に車線逸脱回避措置を取ることが可能となる。
【００２１】
第２の発明によれば、間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化を一次関数または二次関数で近似することで、間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づく間隔の推定値の算出を容易かつ的確に行うことが可能となり、前記発明の効果が的確に発揮される。
【００２２】
第３の発明によれば、近似に用いた関数に対する過去の所定時間内の間隔の各データの分散が大きい場合にはそれらのデータに基づいて近似された関数や推定された間隔の推定値の信頼度は低く、それらの推定値を用いた車線逸脱の判定の信頼性も低くなる。そのため、前記各発明の効果に加え、分散が大きい場合に自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないようにすることで、車線逸脱の誤判定を防止し、判定の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２３】
第４の発明によれば、間隔のデータが予め設定された量を下回る分しか記録されていないような場合にはそれらのデータに基づいて近似された関数や推定された間隔の推定値の信頼度は低く、それらの推定値を用いた車線逸脱の判定の信頼性も低くなる。そのため、前記各発明の効果に加え、過去の間隔のデータが少ない時間分しか記録されていない場合に自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないようにすることで、車線逸脱の誤判定を防止し、判定の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２４】
第５の発明によれば、車線検出手段により検出された車線の位置が前回の検出で検出された車線の位置に対して大きく変化した場合には今回検出された車線や過去に検出された車線の信頼度は低く、それらを基準として間隔を算出してその推定値を算出してもその数値が的確な値であるとは言い難い。そのため、前記各発明の効果に加え、検出された車線の位置が前回の検出で検出された車線の位置に対して所定量以上変化した場合に間隔の過去のデータをクリアし、現在の時刻から一定時間後の間隔の推定を行わないようにすることで、車線逸脱の誤判定を防止し、判定の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２５】
第６の発明によれば、自車両の車速が速くなると、その分車線を逸脱して他の車両等に衝突や接触した場合などに重大な結果を招くことがある。そのため、前記各発明の効果に加え、間隔に関する閾値を、自車両の車速が高い場合には大きく車速が低い場合には小さくなるように自車両の車速に応じて可変とすることで、車線逸脱に関してより安全に配慮した判定を行うことが可能となる。
【００２６】
第７の発明によれば、自車両の走行レーンが例えばＳ字カーブのような複雑な道路形状である場合、自車両前方のある所定距離における走行軌跡と車線との間隔の推定値が間隔に関する閾値以下であっても、より遠方の所定距離では間隔の推定値が閾値より大きい場合がある。このような場合、自車両は現在の走行軌跡を保てば車線逸脱を自然に回避する可能性が高く、自車両が車線を逸脱する可能性があると判定する必要はない。
【００２７】
そのため、自車両前方の互いに異なる複数の所定距離上で走行軌跡と車線との間隔を検出し、間隔の推定値をそれぞれ算出し、判定手段では、前記間隔の各推定値がすべて間隔に関する閾値以下となった場合に初めて自車両が車線を逸脱する可能性があると判定するように構成することで、車線逸脱を適切に判定することが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。
【００２８】
第８の発明によれば、前記各発明の効果に加え、自車両前方の所定距離を自車両の車速に関わらず一定とすることで、自車両の走行軌跡と車線との間隔の検出や間隔の推定値の算出を容易に行うことが可能となるとともに、自車両前方の所定距離を自車両の比較的近傍の前方定点に設定して遠方の道路形状に影響されずに車線逸脱を判定することが可能となる。
【００２９】
第９の発明によれば、例えば自車両が低速で走行しているときには、現在の時刻から一定時間後の自車両の走行距離が自車両の前方に設定した前記所定距離の半分にも満たないような場合もある。そのような場合には、自車両の所定距離前方の定点で走行軌跡と車線との間隔を検出し推定するよりも、例えば自車両の車速を０〜２０［ｋｍ／ｈ］、２０〜５０［ｋｍ／ｈ］、５０〜８０［ｋｍ／ｈ］、８０［ｋｍ／ｈ］以上等の範囲に区分して設定し、同じ範囲内で車速が変化する間は前記所定距離を一定に保ち、車速が速くなるに従ってそれらの間隔が大きくなるように自車両の車速が属する範囲が変化するごとに前記所定距離を切り替えるように構成することが可能である。
【００３０】
このように構成すれば、前記各発明の効果に加え、車速の各範囲内での自車両の走行軌跡と車線との間隔の検出や間隔の推定値の算出を統一的に容易に行うことが可能となるとともに、車速に応じて自車両前方の所定距離を切り替えて適切に車線逸脱を判定することが可能となる。
【００３１】
第１０の発明によれば、前記各発明の車線逸脱判定装置の効果に加え、自動操舵装置は、車線逸脱判定装置から自車両に車線逸脱の可能性がある旨の判定結果が送信されてくると、目標舵角を設定し、ステアリングホイールに操舵トルクを与えて自車両が逸脱しようとしている車線から逸脱しないように自動操舵を行う。
【００３２】
しかし、車線逸脱判定装置からの判定結果の受信後に実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでの間にステアリングホイールの舵角が設定した目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵される場合に、自車両のステアリングホイールの自動操舵を行わないようにすることで、車線逸脱の回避方向に転舵されているステアリングホイールの舵角を目標舵角に引き戻すように自動操舵して自車両をより危険な車線逸脱の方向に向かわせることを回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る車線逸脱判定装置および車線逸脱回避システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
本実施形態に係る車線逸脱回避システム１は、図１に示すように、車線逸脱判定装置２と、警報装置３と、自動操舵装置４を含む応動部５とを備えている。また、車線逸脱判定装置２と応動部５には、車速センサやステアリングホイールの舵角を測定する舵角センサ、ヨーレートセンサ等を含むセンサ類Ａが接続されている。
【００３５】
本実施形態に係る車線逸脱判定装置２は、自車両前方の道路上に標示された車線を検出してそれと自車両の走行軌跡との間隔を検出するものである。
【００３６】
車線逸脱判定装置２は、図２に示すように、主に撮像手段６と、画像処理手段１０と、検出手段１３とで構成されている。
【００３７】
撮像手段６は、車両周辺を撮像するものであり、所定のサンプリング周期で車両前方の道路を含む風景を撮像して一対の画像を出力するように構成されている。本実施形態では、互いに同期が取られたＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサがそれぞれ内蔵された一対のメインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂからなるステレオカメラが用いられている。本実施形態では、メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂにはＣＣＤカメラが用いられている。
【００３８】
メインカメラ６ａとサブカメラ６ｂは、例えば、ルームミラー近傍に車幅方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。前記一対のステレオカメラのうち、運転者に近い方のカメラが後述するように各画素について距離が算出され車線が検出される基となる画像を撮像するメインカメラ６ａ、運転者から遠い方のカメラが前記距離等を求めるために比較される画像を撮像するサブカメラ６ｂとされている。
【００３９】
メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂには、変換手段７としてのＡ／Ｄコンバータ７ａ、７ｂがそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄコンバータ７ａ、７ｂでは、メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂから出力されてきた一対のアナログ画像がそれぞれ画素ごとに例えば２５６階調のグレースケール等の所定の輝度階調の輝度値を有するデジタル画像に変換されるように構成されている。
【００４０】
Ａ／Ｄコンバータ７ａからはメインカメラ６ａで撮像され前述した各画素について距離が算出され車線が検出される基となる画像から変換されたデジタル画像が基準画像として出力され、またＡ／Ｄコンバータ７ｂからはサブカメラ６ｂで撮像され変換されたデジタル画像が比較画像として出力されるようになっている。
【００４１】
Ａ／Ｄコンバータ７ａ、７ｂには、画像補正部８が接続されており、画像補正部８では、Ａ／Ｄコンバータ７ａ、７ｂから出力されてきた基準画像および比較画像に対してメインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂの取付位置の誤差に起因するずれやノイズの除去等を含む輝度値の補正等の画像補正がアフィン変換等を用いて行われるようになっている。
【００４２】
画像補正部８からは、基準画像Ｔが例えば図３に示されるような各画素に輝度値を有する画像データとして、また比較画像も各画素に輝度値を有する画像データとしてそれぞれ出力されるように構成されている。
【００４３】
画像補正部８には、画像データメモリ９が接続されており、基準画像Ｔと比較画像とのそれぞれの画像データは画像データメモリ９に格納されると同時に検出手段１３に送信されるようになっている。
【００４４】
また、画像補正部８には、画像処理手段１０が接続されている。画像処理手段１０は、主に、イメージプロセッサ１１と距離データメモリ１２とで構成されている。
【００４５】
イメージプロセッサ１１では、ステレオマッチング処理とフィルタリング処理により、画像補正部８から出力された基準画像Ｔおよび比較画像のデジタルデータに基づいて基準画像Ｔの各画素または複数画素から構成される画素ブロックについて実空間における距離を算出するための視差ｄｐを算出するようになっている。
【００４６】
この視差ｄｐの算出については、本願出願人により先に提出された特開平５−１１４０９９号公報に詳述されているが、以下、その要点を簡単に述べる。
【００４７】
イメージプロセッサ１１は、基準画像Ｔを例えば４×４画素の領域に分け、ステレオマッチング処理により各画素ブロックごとに１つの視差ｄｐを算出するようになっている。具体的には、１つの画素ブロックを構成する１６画素には、前述したようにそれぞれ０〜２５５の輝度値ｐ１ijが割り当てられており、１６画素の輝度値ｐ１ijがその画素ブロック特有の輝度値特性を形成している。なお、輝度値ｐ１ijの添字ｉおよびｊは、基準画像Ｔの画像平面の左下隅を原点とし、水平方向をｉ座標軸、垂直方向をｊ座標軸とした場合の画素のｉ座標およびｊ座標を表す。
【００４８】
イメージプロセッサ１１は、比較画像を水平方向に延在する４画素幅の水平ラインに分割し、基準画像Ｔの１つの画素ブロックを取り出してそれに対応する比較画像の水平ライン上を１画素ずつ水平方向すなわちｉ方向にシフトさせながら、基準画像Ｔの画素ブロックにおける１６個の画素の輝度値ｐ１ij とそれに対応する比較画像における１６個の画素の輝度値ｐ２ijとの差の絶対値をそれぞれ合計した下記（１）式で求められるシティブロック距離ＣＢが最小となる水平ライン上の画素ブロック、すなわち基準画像Ｔの画素ブロックに最も近い輝度値特性を有する比較画像上の画素ブロックを探索するようになっている。
ＣＢ＝Σ｜ｐ１ij−ｐ２ij｜    …（１）
【００４９】
イメージプロセッサ１１は、このようにして特定した比較画像上の画素ブロックともとの基準画像Ｔ上の画素ブロックとのずれ量を算出し、そのずれ量を視差ｄｐとして基準画像Ｔ上の画素ブロックにそれぞれ対応付けるようになっている。
【００５０】
この視差ｄｐは、前記メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂの一定距離の離間に由来する基準画像Ｔおよび比較画像における同一物体の写像位置に関する水平方向の相対的なずれ量であり、メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂの中央位置から物体までの距離と視差ｄｐとを三角測量の原理に基づいて対応付けることができる。
【００５１】
具体的には、実空間上で、メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂの中央真下の道路面上の点を原点とし、自車両の車幅方向すなわち左右方向にＸ軸、車高方向にＹ軸、車長方向すなわち距離方向にＺ軸を取ると、視差ｄｐが割り付けられた基準画像上の点（ｉ，ｊ）から実空間上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）への座標変換は下記の（２）〜（４）式に基づいて行われる。
Ｘ＝ＣＤ／２＋Ｚ×ＰＷ×（ｉ−ＩＶ）    …（２）
Ｙ＝ＣＨ＋Ｚ×ＰＷ×（ｊ−ＪＶ）        …（３）
Ｚ＝ＣＤ／（ＰＷ×（ｄｐ−ＤＰ））        …（４）
【００５２】
なお、このようにして視差ｄｐあるいは後述する距離Ｌijが各画素ブロックごとに割り付けられた基準画像Ｔを距離画像という。また、前記（２）〜（４）式において、ＣＤはメインカメラ６ａとサブカメラ６ｂとの間隔、ＰＷは１画素当たりの視野角、ＣＨはメインカメラ６ａとサブカメラ６ｂの取り付け高さ、ＩＶおよびＪＶは自車両正面の無限遠点の距離画像上のｉ座標およびｊ座標、ＤＰは消失点視差を表す。
【００５３】
すなわち、メインカメラ６ａおよびサブカメラ６ｂの中央位置、正確には中央真下の道路面上の点から物体までの距離Ｌijと視差ｄｐとは、前記（４）式のＺを距離Ｌijとすることで一意に対応付けられる。また、視差ｄｐから前記（４）式に基づいて求められるＺを前記（２）、（３）式に代入することで距離画像上のｉ座標およびｊ座標と対応付けて求めることができる。
【００５４】
また、イメージプロセッサ１１は、視差ｄｐの信頼性を向上させる目的から、このようにして求めた視差ｄｐに対してフィルタリング処理を施し、有効とされた視差ｄｐのみを出力するようになっている。
【００５５】
すなわち、例えば、車道の映像のみからなる特徴に乏しい４×４画素の画素ブロックを比較画像の４画素幅の水平ライン上で走査しても、比較画像の車道が撮像されている部分ではすべて相関が高くなり、対応する画素ブロックが特定されて視差ｄｐが算出されてもその視差ｄｐの信頼性は低い。そのため、そのような視差ｄｐは前記フィルタリング処理で無効とされ、視差ｄｐの値として０を出力するようになっている。
【００５６】
したがって、イメージプロセッサ１１から出力される基準画像Ｔの各画素の距離Ｌij、すなわち基準画像Ｔの各画素ブロックについて実空間における距離を算出するための視差ｄｐは、通常、基準画像Ｔの左右方向に隣り合う画素間で輝度値ｐ１ijの差が大きいいわゆるエッジ部分についてのみ有効な値を持つデータとなる。
【００５７】
イメージプロセッサ１１で算出された基準画像Ｔの各画素ブロックの視差ｄｐは前記（４）式に基づいてＺすなわち実空間における距離Ｌijに変換され、この距離Ｌijが基準画像Ｔ上の画素ブロックに対応付けられ距離画像として画像処理手段１０の距離データメモリ１２に格納されるようになっている。なお、距離画像上の座標（ｉ，ｊ）は基準画像Ｔ上の座標（ｉ，ｊ）に対応する。
【００５８】
検出手段１３は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続されたマイクロコンピュータより構成されている。また、検出手段１３には、前述した車速センサや舵角センサ、ヨーレートセンサ等を含むセンサ類Ａが接続されている。なお、ヨーレートセンサの代わりに、自車両の車速Ｖ等からヨーレートγを推定する装置等を用いることも可能である。
【００５９】
検出手段１３は、図４に示すように、車線検出手段１４と、走行軌跡推定手段１５と、間隔検出手段１６と、間隔推定手段１７と、判定手段１８と、メモリ１９とを備えている。検出手段１３の各手段には、センサ類ＡからＩ／Ｏインターフェース２０を介して必要なデータが入力されるようになっている。
【００６０】
車線検出手段１４は、基準画像Ｔの各画素の輝度値ｐ１ijと各画素の実空間における距離Ｌijに基づいて基準画像Ｔ上に車線候補点を検出し、検出した車線候補点に基づいて自車両の左右の車線を検出するようになっている。
【００６１】
車線検出手段１４は、自車両の左右の車線の位置を検出できるものであればよく、以下の構成に限定されない。本実施形態では、車線検出手段１４は本出願の出願に係る特開２００１−９２９７０号公報に記載の車線認識装置等をベースに構成されている。詳細な構成の説明は同公報に委ねるが、以下、簡単にその構成を説明する。
【００６２】
車線検出手段１４は、画像データメモリ９から基準画像Ｔの各画素の輝度値ｐ１ijの情報を読み出し、また、距離データメモリ１２から距離画像の各画素の実空間における距離Ｌijの情報を読み出す。そして、基準画像Ｔ上の１画素幅の水平ラインｊ上を左右方向に１画素ずつオフセットしながら探索し、図５に示すように、基準画像Ｔの各画素の輝度値ｐ１ijに基づいて各画素の輝度微分値すなわちエッジ強度が閾値以上に大きく変化する等の条件を満たす画素を車線候補点（Ｉj，Ｊj）としてそれぞれ検出するようになっている。
【００６３】
その際、基準画像Ｔに対応する距離画像に割り付けられた各画素の距離Ｌijの情報に基づいて、検出された画素が道路面上にない場合は除外し、車線候補点としては検出しないようになっている。
【００６４】
車線検出手段１４は、探索を行う水平ラインｊを基準画像Ｔの下側から上向きに１画素幅ずつオフセットさせながら順次車線候補点の検出を行い、図６に示すように、自車両の右側の領域Ａおよび左側の領域Ｂにそれぞれ車線候補点を検出する。そして、それらの中から整合性を取れない車線候補点を破棄して残りの車線候補点を結ぶことで、図７に示すように基準画像Ｔ上で自車両の右側に右車線ＬＲを、左側に左車線ＬＬをそれぞれ検出するようになっている。左右の車線ＬＲ、ＬＬはそれぞれ実空間における車線ＬＲ、ＬＬにも変換されるようになっている。
【００６５】
なお、本実施形態では、車線検出手段１４は、検出された各車線候補点の座標を直線または曲線で近似して左右の車線ＬＲ、ＬＬを検出するようになっている。また、車線候補点が検出されていない自車両から遠方の領域についても、前記近似された直線や曲線に基づいて、或いは検出された車線候補点同士を結ぶ直線の傾きの変化率等に応じて検出された左右の車線ＬＲ、ＬＬを適切に延長して推定するようになっている。
【００６６】
また、車線候補点の探索は、基準画像Ｔ上に探索領域を設定して行われるようになっている。すなわち、今回の検出処理では、前回の検出処理で検出された車線に基づいてその車線を含む基準画像Ｔ上の一定の範囲に探索領域を設定する。また、今回の検出で基準画像Ｔの下側から上向きに水平ラインｊを１画素幅ずつオフセットさせながら順次画素の検出を行う際に、ある水平ラインｊで前記条件を満たす画素が検出されなかった場合には、次の水平ラインでは探索領域を拡大して車線候補点の探索を行うようになっている。
【００６７】
車線検出手段１４は、このようにして検出した左右の車線ＬＲ、ＬＬの位置や車線候補点の情報をメモリ１９に保存するとともに応動部５に出力するようになっている。
【００６８】
走行軌跡推定手段１５は、センサ類Ａである車速センサやヨーレートセンサ、舵角センサから入力される自車両の挙動すなわち自車両の車速Ｖやヨーレートγ、ステアリングホイールの舵角δ等に基づいて自車両の旋回曲率を算出し、図８の仮想的な自車両前方の実空間上に示すように、算出した旋回曲率に基づいて自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestを算出して推定するようになっている。
【００６９】
旋回曲率は、旋回曲率をＣuaで表すとき、例えば車速Ｖとヨーレートγとを用いて、
Ｃua＝γ／Ｖ    …（５）
に従って算出することができる。また、例えば車速Ｖと舵角δとを用いて、
Ｒｅ＝（１＋Ａsf・Ｖ２）・（Ｌwb／δ）    …（６）
Ｃua＝１／Ｒｅ    …（７）
に従って算出することができる。ここで、Ｒｅは旋回半径、Ａsfは車両のスタビリティファクタ、Ｌwbはホイールベースである。
【００７０】
走行軌跡推定手段１５は、このようにして推定した自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestの情報をメモリ１９に保存するとともに応動部５に出力するようになっている。
【００７１】
間隔検出手段１６は、走行軌跡推定手段１５により推定された自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestと車線検出手段１４により自車両ＭＣの左右に検出された車線ＬＲ、ＬＬとの間隔を、自車両前方の所定距離上で検出するようになっている。
【００７２】
本実施形態では、図８に示すように、自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestと左右の車線ＬＲ、ＬＬとの間隔を自車両前方の所定距離Ｌ０と所定距離Ｌ１の２箇所で検出するようになっており、間隔検出手段１６は、自車両前方の所定距離Ｌ０の位置で自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestと左右の車線ＬＲ、ＬＬとの実空間上の間隔ＤＲ０、ＤＬ０を検出し、自車両前方の所定距離Ｌ１の位置で自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestと左右の車線ＬＲ、ＬＬとの実空間上の間隔ＤＲ１、ＤＬ１をそれぞれ検出するようになっている。
【００７３】
なお、本実施形態では、図８に示すように自車両前方の所定距離Ｌ０は０ｍとされており、所定距離Ｌ１は例えば２０ｍ等に設定されている。また、自車両ＭＣの走行軌跡Ｌestと左右の車線ＬＲ、ＬＬとの間隔を、自車両前方の１箇所のみで検出するように構成することも可能であり、自車両前方のさらに多くの位置で検出するように構成することも可能である。
【００７４】
間隔検出手段１６は、このようにして検出した自車両前方の所定距離Ｌ０、Ｌ１における走行軌跡Ｌestと車線ＬＲ、ＬＬとの間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１のデータをメモリ１９に保存するとともに応動部５に出力するようになっている。
【００７５】
間隔推定手段１７は、間隔検出手段１６が検出した前記間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の過去の所定時間分のデータの時間的変化に基づいて、現在の時刻から一定時間後の前記間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の推定値を算出するようになっている。
【００７６】
具体的には、間隔検出手段１６が検出した自車両前方の所定距離Ｌ０における走行軌跡Ｌestと車線ＬＲとの間隔ＤＲ０は、時間ｔに対して例えば図９に示すように変化する。そこで、本実施形態では、間隔推定手段１７は、図１０に示すように、時間的に変化する間隔ＤＲ０の過去の所定時間ｔａ内のデータ、すなわち例えば０．５秒前のデータから現在の時刻ｔ０までのデータの時間的変化を例えば最小二乗法等により一次関数
ＤＲ０＝ａ・ｔ＋ｂ    …（８）
で近似し、この一次関数に基づいて、現在の時刻ｔ０から例えば１秒後等の一定時間ｔｂ後における間隔ＤＲ０の推定値ＤＲ０estを算出するようになっている。
【００７７】
図示は省略するが、自車両前方の所定距離Ｌ０における走行軌跡Ｌestと車線ＬＬとの間隔ＤＬ０についても同様に間隔ＤＬ０の過去の所定時間ｔａ内のデータの時間的変化を一次関数で近似し、この一次関数に基づいて現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後における間隔ＤＬ０の推定値ＤＬ０estを算出する。
【００７８】
また、自車両前方の所定距離Ｌ１における走行軌跡Ｌestと車線ＬＲ、ＬＬとの間隔ＤＲ１、ＤＬ１についても、同様にして、過去の所定時間ｔａ内のデータの時間的変化を近似した一次関数に基づいて現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後における間隔ＤＲ１、ＤＬ１の推定値ＤＲ１est、ＤＬ１estを算出する。
【００７９】
しかし、この場合、Ｖを車速として、自車両が前方の所定距離Ｌ１に到達するまでにＬ１／Ｖだけ時間がかかる。そのため、間隔推定手段１７は、この場合、間隔ＤＲ１、ＤＬ１の推定値ＤＲ１est、ＤＬ１estを、例えばＤＲ１について図１１に示すように、近似した一次直線における現在の時刻ｔ０から時間（ｔｂ−Ｌ１／Ｖ）後の間隔として算出するようになっている。
【００８０】
なお、所定距離Ｌ０が本実施形態のように０ｍではなくそれより大きい値に設定する場合には、間隔ＤＲ０、ＤＬ０の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０estの算出において前記と同様にＬ０／Ｖの時間遅れを考慮する。また、前記一次関数による近似の代わりに二次関数で近似するように構成することも可能である。
【００８１】
また、前記車線検出手段１４により検出された車線ＬＲ、ＬＬの位置が前回の検出で検出された車線の位置に対して所定量以上変化した場合には、今回検出された車線ＬＲ、ＬＬや過去に検出された車線の信頼度は低いと考えられ、それらを基準として間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１を算出して推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estを算出してもその数値が的確な値であるとは言い難い。
【００８２】
そのため、本実施形態では、間隔推定手段１７は、そのような場合には、間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の過去のデータをクリアし、所定時間ｔａが経過するまで、現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後の間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の推定を行わないようになっている。
【００８３】
間隔推定手段１７は、このようにして検出した自車両前方の所定距離Ｌ０、Ｌ１における走行軌跡Ｌestと車線ＬＲ、ＬＬとの間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estやそれらの算出に用いた近似した一次関数の傾きａや切片ｂ等の情報をメモリ１９に保存するとともに応動部５に出力するようになっている。
【００８４】
判定手段１８は、間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estと間隔に関する閾値Ｄthとを比較して自車両の車線逸脱の可能性を判定するようになっている。本実施形態では、間隔に関する閾値Ｄthは各間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１について同一の値に定められており、具体的には自車両の車幅の半分の長さに設定されている。
【００８５】
すなわち、図８に示したように、走行軌跡Ｌestは自車両ＭＣの車幅方向中心の軌跡であり、走行軌跡Ｌestと車線ＬＲ、ＬＬとの間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estのいずれかが閾値Ｄth以下となるということは、現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後に自車両ＭＣの右端側の走行軌跡ＬestＲあるいは左端側の走行軌跡ＬestＬが右車線ＬＲあるいは左車線ＬＬと同一の位置またはそれらの車線ＬＲ、ＬＬからはみ出して隣接する走行レーンに進入する状態であることを意味する。
【００８６】
すなわち、各間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estのいずれかが間隔に関する閾値Ｄth以下となるということは、自車両が車線を逸脱する可能性がある。
【００８７】
しかし、例えば自車両前方の所定距離Ｌ０における間隔の推定値ＤＲ０estが間隔に関する閾値Ｄth以下であっても自車両前方の所定距離Ｌ１における間隔の推定値ＤＲ１estが閾値Ｄthより大きければ、自車両は現在の走行軌跡Ｌestを保てば車線逸脱を自然に回避する可能性が高い。
【００８８】
そのため、本実施形態では、判定手段１８は、各間隔の推定値ＤＲ０estとＤＲ１estがともに閾値Ｄth以下となった場合、あるいはＤＬ０estとＤＬ１estがともに閾値Ｄth以下となった場合に、自車両が車線を逸脱する可能性があると判定するようになっている。間隔に関する閾値を各間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estごとに設定することも可能である。
【００８９】
なお、間隔推定手段１７における近似に用いた一次関数に対する過去の所定時間ｔａ内の間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の各データの分散σが大きい場合には、それらのデータに基づいて近似された一次関数や推定された間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estの信頼度は低く、それらの推定値を用いた車線逸脱の判定の信頼性も低くなる。
【００９０】
そのため、本実施形態では、判定手段１８は、近似に用いた一次関数に対する過去の所定時間ｔａ内の間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の各データの分散σが予め設定された分散に関する閾値σth以上である場合には、その間隔のデータに基づく自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないようになっている。
【００９１】
また、過去の所定時間ｔａのうち間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１のデータが例えば前記所定時間ｔａの５０％未満の時間分しか記録されていないような場合、それらのデータに基づいて近似された一次関数や推定された間隔の推定値ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１estの信頼度はやはり低いと言わざるを得ず、それらの推定値を用いた車線逸脱の判定の信頼性も同様に低くなる。
【００９２】
そのため、本実施形態では、判定手段１８は、間隔ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１の過去のデータが予め設定された量以上すなわち例えば前記所定時間ｔａ内の設定された時間分以上に記録されていない場合には、その間隔のデータに基づく自車両の車線逸脱の可能性の判定を行わないようになっている。
【００９３】
判定手段１８は、このようにして判定した判定結果をメモリ１９に保存するとともに応動部５に出力するようになっている。
【００９４】
車線逸脱判定装置２は、以上のようにして判定した判定結果を、図１に示したように、車線逸脱回避システム１の警報装置３と自動操舵装置４に出力するようになっている。
【００９５】
警報装置３は、図示を省略するが、ブザーやスピーカ等の鳴動装置やランプやモニタ等の視認装置等で構成されており、車線逸脱判定装置２から自車両に車線逸脱の可能性がある旨の判定結果が送信されてくると、鳴動装置を作動させて鳴動させ、あるいは視認装置を点灯させたりその内容を表示したりして、ドライバに車線逸脱の可能性がある旨を認識させるようになっている。
【００９６】
自動操舵装置４は、本実施形態では図示しないステアリングサーボ機能を有する制御システムにより構成されており、車線逸脱判定装置２からの出力に応じてステアリングホイールの自動制御を行うようになっている。また、自動操舵装置４には、前記センサ類Ａのうち少なくともステアリングホイールの舵角を測定する舵角検出手段としての舵角センサが接続されている。
【００９７】
自動操舵装置４は、車線逸脱判定装置２から自車両に車線逸脱の可能性がある旨の判定結果が送信されてくると、目標舵角を設定して、前記制御システムを作動させ、ステアリングホイールに操舵トルクを与えて自車両が逸脱しようとしている車線から逸脱しないように自動操舵を行うようになっている。
【００９８】
しかし、このような自動操舵装置においては、一般的に、車線逸脱判定装置２からの判定結果を受信した後、実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでにはある程度のタイムラグがある。そして、そのタイムラグの間にステアリングホイールが転舵され、設定した目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵される場合がある。そのような場合に、ステアリングホイールの自動操舵を行う必要はない。
【００９９】
そのため、本実施形態では、自動操舵装置４は、車線逸脱判定装置２からの判定結果の受信後に実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでの時間と、舵角センサにより測定された過去の舵角の変化率との乗算により算出されるステアリングホイールの舵角が、設定した目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵されている場合には、自車両のステアリングホイールの自動操舵を中止するようになっている。
【０１００】
この場合、舵角センサにより測定された過去の舵角の変化率は、例えば、今回の測定値と直前の測定値との変化率として算出されてもよく、また、過去の所定回数の測定値の平均値として算出されるように構成することも可能である。
【０１０１】
このように、構成すれば、設定した目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵されているステアリングホイールの舵角を目標舵角に引き戻して自車両をより危険な車線逸脱の方向に向かわせることを回避することが可能となる。
【０１０２】
以上のように、本実施形態に係る車線逸脱判定装置２によれば、自車両前方の所定距離における走行軌跡と車線との間隔を検出し、この間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて現在の時刻から一定時間後における間隔の推定値を算出する。そして、その間隔の推定値が、例えば自車両の車幅の半分の長さに設定された閾値よりも小さければ自車両が車線を逸脱する可能性があると判定する。
【０１０３】
そのため、自車両前方の所定距離を自車両の比較的近傍の前方定点に設定することで、例えばＳ字カーブのような複雑な道路形状であっても、遠方の道路形状に影響されずに車線逸脱を判定することが可能となる。
【０１０４】
また、間隔の過去の所定時間内のデータの時間的変化に基づいて現在の時刻から一定時間後における間隔の推定値を算出して車線逸脱を判定するため、自車両の車速が高速であるか低速であるかに関わりなく自車両の車線逸脱の可能性が生じる前記一定時間前に警報を鳴らしたり車線逸脱回避の自動制御が取られたりする。そのため、ドライバに対して違和感を与えることなく適切に車線逸脱回避措置を取ることが可能となる。
【０１０５】
また、本実施形態に係る車線逸脱回避システム１によれば、自動操舵装置４は、車線逸脱判定装置２から自車両に車線逸脱の可能性がある旨の判定結果が送信されてくると、目標舵角を設定して、前記制御システムを作動させ、ステアリングホイールに操舵トルクを与えて自車両が逸脱しようとしている車線から逸脱しないように自動操舵を行う。
【０１０６】
しかし、車線逸脱判定装置２からの判定結果の受信後に実際にステアリングホイールの自動操舵が開始されるまでの間にステアリングホイールの舵角が設定した目標舵角よりも車線逸脱の回避方向に転舵される場合に、自車両のステアリングホイールの自動操舵を中止するように構成することで、車線逸脱の回避方向に転舵されているステアリングホイールの舵角を目標舵角に引き戻すように自動操舵して自車両をより危険な車線逸脱の方向に向かわせることを回避することが可能となる。
【０１０７】
なお、本実施形態に係る車線逸脱判定装置２における前記過去の所定時間ｔａおよび現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂについては、それらの設定を変更しない限り、装置により自動的に変更されることはない固定値となっている。
【０１０８】
また、間隔に関する閾値Ｄthは、本実施形態では自車両の車速に関係なく例えば自車両の車幅の半分の長さに設定される場合について説明したが、速度が速くなると、その分車線を逸脱して他の車両等に衝突や接触した場合などに重大な結果を招くことがある。そのため、間隔に関する閾値Ｄthを、自車両の車速が高い場合には大きく、車速が低い場合には小さくなるように自車両の車速に応じて可変とされることも可能である。
【０１０９】
この場合、間隔に関する閾値Ｄthを、自車両の車速に応じて滑らかに増減させるように構成してもよく、また、自車両の車速に複数の範囲を設定して各範囲ごとに閾値を設定するように構成することも可能である。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、走行軌跡と車線との間隔を検出する自車両前方の所定距離Ｌ０、Ｌ１が自車両の車速に関わらず一定である場合について説明した。このように、所定距離Ｌ０、Ｌ１が自車両の車速に関わらず一定としても本発明の効果は十分的確に発揮される。
【０１１１】
しかし、例えば、自車両が低速で走行しているとき、現在の時刻ｔ０から一定時間ｔｂ後の自車両の走行距離が前記所定距離Ｌ１の半分にも満たないような場合がある。そのような場合には、自車両の所定距離前方の定点で走行軌跡と車線との間隔を検出し推定するよりも、自車両の車速に応じて監視する自車両前方の所定距離を自車両側に近づける方が推定精度が向上する場合がある。
【０１１２】
そのため、例えば、監視する自車両前方の所定距離を複数設ける場合には、それらの複数の所定距離を、予め設定された自車両の車速の範囲に対応して、高速の範囲では所定距離同士の間隔が広くなり低速の範囲では所定距離同士の間隔が狭くなるように切り替えられ、車速の範囲内では一定であるように設定することが可能である。
【０１１３】
すなわち、例えば自車両の車速を０〜２０［ｋｍ／ｈ］、２０〜５０［ｋｍ／ｈ］、５０〜８０［ｋｍ／ｈ］、８０［ｋｍ／ｈ］以上等の範囲に区分して設定し、同じ範囲内で車速が変化する間は前記所定距離は一定に保ち、車速が速くなるに従ってそれらの間隔が大きくなるように自車両の車速が属する範囲が変化するごとに前記所定距離を切り替えるように構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本実施形態に係る車線逸脱回避システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る車線逸脱判定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】基準画像の一例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る検出手段の構成を示すブロック図である。
【図５】水平ラインｊ上に検出された車線候補点を説明する図である。
【図６】検出された車線候補点を示す図である。
【図７】検出された右車線および左車線を示す図である。
【図８】実空間上での自車両、車線、走行軌跡、自車両前方の所定距離等の位置関係を説明する図である。
【図９】自車両の走行軌跡と車線との間隔の時間的変化を示すグラフである。
【図１０】自車両前方の所定距離Ｌ０における間隔の推定値の算出法を説明する図である。
【図１１】自車両前方の所定距離Ｌ１における間隔の推定値の算出法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  車線逸脱回避システム
２  車線逸脱判定装置
４  自動操舵装置
１４  車線検出手段
１５  走行軌跡推定手段
１６  間隔検出手段
１７  間隔推定手段
１８  判定手段
ＤＲ０、ＤＬ０、ＤＲ１、ＤＬ１  間隔
ＤＲ０est、ＤＬ０est、ＤＲ１est、ＤＬ１est  間隔の推定値
Ｄth  間隔に関する閾値
ＬＲ、ＬＬ  車線
Ｌest  走行軌跡
Ｌ０、Ｌ１  所定距離
ＭＣ  自車両
ｔａ  過去の所定時間
ｔ０  現在の時刻
ｔｂ  一定時間
Ｖ  車速
δ  舵角
σ  分散
σth  分散に関する閾値
【図１】
2008059324.tif 000003
【図２】
2008059324.tif 000004
【図３】
2008059324.tif 000005
【図４】
2008059324.tif 000006
【図５】
2008059324.tif 000007
【図６】
2008059324.tif 000008
【図７】
2008059324.tif 000009
【図８】
2008059324.tif 000010
【図９】
2008059324.tif 000011
【図１０】
2008059324.tif 000012
【図１１】
2008059324.tif 000013