(57)【要約】【課題】車線逸脱に対する警報をよりドライバのフィーリングに合致したタイミングで行うことができる車両用運転支援装置を提供する。【解決手段】警報制御ユニット５は、自車両１の前方に車線区画線（車線区画線の近似線Ｌｌ，Ｌｒ）を基準とする警報点Ｐ0al，Ｐ0arを設定するとともに、道路上における自車進行路を推定して自車両１の前方に当該自車進行路を基準とする自車推定点Ｐ0cを推定し、これら警報点Ｐ0al，Ｐ0arと自車推定点Ｐ0cとを比較して車線区画線に対する自車両の逸脱を判定する車線逸脱警報制御を行う際に、車線区画線の種類に応じて異なる条件にて警報基準点Ｐ0al，Ｐ0arを設定する。これにより、車線逸脱に対する警報をよりドライバのフィーリングに合致したタイミングで行うことができる。【選択図】図２
2013206115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上で自車走行車線を区画する車線区画線を認識する車線区画線認識手段と、
自車両の前方に前記車線区画線を基準とする警報基準位置を設定する警報基準位置設定手段と、
道路上における自車進行路を推定して自車両の前方に前記自車進行路を基準とする自車推定位置を設定する自車推定位置設定手段と、
前記警報基準位置と前記自車推定位置とを比較して前記車線区画線に対する自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、を備え、
前記警報基準位置、或いは、前記自車推定位置の少なくとも何れか一方は、前記車線区画線の種類に応じて異なる条件にて設定されることを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項２】
前記警報基準位置設定手段は、前記車線区画線の色に応じて異なる条件にて前記警報基準位置を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が車線を逸脱して走行する可能性がある場合に、警報を発生してドライバの運転を支援する車両用運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全性の向上を図るため、積極的にドライバの運転操作を支援する総合的な運転支援装置が開発されている。この種の運転支援装置は、車両の走行環境や自車両の走行状態から先行車との衝突、物体との接触、車線逸脱等の様々な可能性を推定して、安全を維持できないと予測される場合に、ドライバに対して報知、その他制御等を行うものである。
【０００３】
この運転支援制御の機能の１つである車線逸脱警報制御機能では、一般に、自車前方の撮像画像等に基づいて道路上に敷設された車線区画線の認識が行われ、この車線区画線に基づいて自車走行車線が推定される。そして、自車走行車線を走行中の自車両が車線区画線を踏んだことが判定されたとき、或いは、所定時間後に自車両が車線区画線を横切ることが推定されたとき等に、警報ランプの点灯・点滅、警報ブザー、チャイム音或いは音声等を通じた警報が行われる用になっている。
【０００４】
このような車線逸脱警報制御機能において、ドライバが既に認識している車線逸脱方向に対して警報が頻繁に発せられることを防止し、違和感のない警報を実現するための技術として、例えば、特許文献１には、右側或いは左側への車線逸脱を判定して警報を発した後は、当該判断に基づく警報を設定時間が経過するまでの間禁止する一方、車線逸脱の方向が切り替わった場合には、切り替わった側の車線逸脱警報を直ぐに開始する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術は、警報が頻繁に発せられることに対する違和感を軽減できるものの、警報を発するタイミング等については、自車両と車線区画線との相対関係等に基づいて略一義的に判定するため、ドライバのフィーリングとは合致しない場合があり、更なる改善が求められていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車線逸脱に対する警報をよりドライバのフィーリングに合致したタイミングで行うことができる車両用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車両用運転支援装置は、道路上で自車走行車線を区画する車線区画線を認識する車線区画線認識手段と、自車両の前方に前記車線区画線を基準とする警報基準位置を設定する警報基準位置設定手段と、道路上における自車進行路を推定して自車両の前方に前記自車進行路を基準とする自車推定位置を設定する自車推定位置設定手段と、前記警報基準位置と前記自車推定位置とを比較して前記車線区画線に対する自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、を備え、前記警報基準位置、或いは、前記自車推定位置の少なくとも何れか一方は、前記車線区画線の種類に応じて異なる条件にて設定されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両用運転支援装置によれば、車線逸脱に対する警報をよりドライバのフィーリングに合致したタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両用運転支援装置の概略構成図
【図２】車線逸脱警報制御ルーチンを示すフローチャート
【図３】警報点及び自車推定点を示す説明図
【図４】自車前方における警報点と自車推定点との関係を示す説明図
【図５】警報点及び自車推定点の変形例を示す説明図
【図６】警報点及び自車推定点の変形例を示す説明図
【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。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は車両用運転支援装置の概略構成図、図２は車線逸脱警報制御ルーチンを示すフローチャート、図３は警報点及び自車推定点を示す説明図、図４は自車前方における警報点と自車推定点との関係を示す説明図である。
【００１２】
図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）を示し、この自車両１には、運転支援装置２が搭載されている。この運転支援装置２は、例えば、ステレオカメラ３、ステレオ画像認識装置４、警報制御ユニット５等を有して主要部が構成され、運転支援機能の１つとして車線逸脱警報制御機能を有する。すなわち、車線逸脱警報制御機能が実行されると、運転支援装置２は、自車両１の走行路の車線区画線からの逸脱を判定し、自車両１が走行路の車線区画線から逸脱すると推定される場合には警報を発する。
【００１３】
ステレオカメラ３は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右１組のカラーＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のカラーＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像したカラー画像情報をステレオ画像認識装置４に出力する。
【００１４】
ステレオ画像認識装置４は、ステレオカメラ３で撮像した自車進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成し、例えば、以下のようにして車線区画線データの取得を行う。
【００１５】
車線区画線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、ステレオ画像認識装置４は、道路の幅方向輝度変化を評価して、画像平面における左右の車線区画線の位置を画像平面上で特定する。すなわち、ステレオ画像認識装置４は、例えば、予め設定した各種条件下において、道路の幅方向の輝度が、低輝度から高輝度へと変化した後、再び低輝度へと変化する領域を車線区画線の敷設領域として抽出し、当該敷設領域における車幅方向内側の各点（車幅方向内側から見て輝度が低輝度から高輝度とへと変化する各点）を車線区画線の代表点として抽出する。この車線区画線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差ｄとに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両１の位置を基準に設定された実空間の座標系は、ステレオカメラ３の中央真下の道路面を原点として、車幅方向をＸ軸（右方向を＋符号）、車高方向をＹ軸（上方向を＋符号）、車長方向をＺ軸（前方向を＋符号）とする。このとき、Ｘ−Ｚ平面（Ｙ＝０）は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車線を距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の車線区画線の各代表点を三次元の近似直線Ｌｌ，Ｌｒで近似し、これらを折れ線状に連結することによって表現される。さらに、ステレオ画像認識装置４は、例えば、車線区画線が敷設されている領域内のＲ、Ｇ、Ｂ各色の輝度の平均値等に基づいて、当該車線区画線が白色線であるか黄色線（オレンジ線）であるか等の車線区画線の種類を認識する。なお、車線区画線データの取得方法は、上述のものに限るものではなく、また、ステレオカメラ３ではなく単眼カメラ等を用いて検出する方法であっても良い。こうして認識された車線区画線データは、警報制御ユニット５に出力される。このようにステレオカメラ３及びステレオ画像認識装置４は、車線区画線認識手段としての機能を実現する。
【００１６】
警報制御ユニット５には、ステレオ画像認識装置４で認識された車線区画線データが入力され、さらに、車速センサ６からの車速Ｖ、ハンドル角センサ７からのハンドル角θＨ等が入力される。
【００１７】
そして、警報制御ユニット５は、車線区画線を基準とする警報基準位置として、前方設定距離ＬＢ（例えば、１０ｍ）における（左右の）警報点Ｐ0al、Ｐ0arを設定する。すなわち、例えば、図３に示すように、警報制御ユニット５は、前方設定距離ＬＢにおいて、車線区画線（近似直線Ｌｌ，Ｌｒ）から車幅方向内側にΔＤ１だけオフセットさせた点を警報点Ｐ0al、Ｐ0arとして設定する。その際、警報制御ユニット５は、各警報点Ｐ0al、Ｐ0arを、車線区画線の種類に応じた異なる条件にて設定する。具体的には、警報制御ユニット５は、警報区画線の色（例えば、白色或いは黄色）に応じて予め設定した異なるオフセット量ΔＤ１を用いて各警報点Ｐ0al、Ｐ0arを設定する。ここで、本実施形態においては、法規上車線変更等に対して厳しい条件が課される黄色線のオフセット量ΔＤ１が、白色線のオフセット量ΔＤ１よりも相対的に大きく設定されており、例えば、黄色線のオフセット量ΔＤ１＝１．５ｍであるのに対し、白色線のオフセット量ΔＤ１＝１．０ｍに設定されている。
【００１８】
また、警報制御ユニット５は、例えば、車速Ｖとハンドル角θＨとに基づいて自車進行路を推定し、この自車進行路を基準とする自車推定位置として、前方設定距離ＬＢにおける自車推定点Ｐ0cを設定する。この場合、上述のＸ−Ｚ平面（Ｙ＝０）上で前方設定距離Ｙにおける自車両１の重心の推定横位置Ｘは、車速Ｖ、ハンドル角θＨを用いて、例えば、以下の（１）式によって求められる。  
Ｘ＝（θＨ・Ｙ２）／（２・（１＋Ａ・Ｖ２）・Ｉｗ・ｎsgr）  …（１）
ここで、Ａは車両固有の定数であるスタビリティファクタ、Ｉｗはホイールベース、ｎsgrはステアリングギヤ比である。なお、推定横位置Ｘｅの推定は、上述の（１）式により算出するものに限るものではなく、例えば、以下の（１）’式により算出するようにしてもよい。
【００１９】
Ｘ＝Ｙ２・γ／２・Ｖ  …（１）’
ここで、γはヨーレートセンサ（図示せず）により検出したヨーレートである。
【００２０】
このように自車進行路を推定すると、警報制御ユニット５は、車両前方の前方設定距離ＬＢにおける自車両１の横位置Ｘｅを算出することにより、自車推定点Ｐ0c（Ｘｅ，ＬＢ）を設定する。
【００２１】
そして、警報制御ユニット５は、自車推定点Ｐ0cと左右の各警報点Ｐ0al、Ｐ0arとを比較し、自車推定点Ｐ0cが左右の各警報点Ｐ0al、Ｐ0arに対して車幅方向外側に存在するとき、自車両１が車線を逸脱する可能性が高いと判定し、警報装置１０に信号出力して、音声、チャイム音、又は、ＬＥＤランプの点灯等によりドライバに警報を発する。
【００２２】
このように、本実施形態において、警報制御ユニット５は、警報基準位置設定手段、自車推定位置設定手段、及び、逸脱判定手段としての各機能を実現する。
【００２３】
次に、上述の警報制御ユニット５で実行される車線逸脱警報制御を、図２に示す車線逸脱警報制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。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、ルーチンがスタートすると、警報制御ユニット５は、先ず、ステップＳ１０１において、必要パラメータ、すなわち、車線区画線データ、車速Ｖ、ハンドル角θＨ等を読み込む。
【００２４】
次に、ステップＳ１０２に進むと、警報制御ユニット５は、現在自車走行車線を区画する車線区画線の種類（すなわち、車線区画線が白色線或いは黄色線の何れであるか）を判定し、車線区画線の種類に応じたオフセット量ΔＤ１を設定する。そして、警報制御ユニット５は、前方設定距離ＬＢの地点において各車線区画線の近似直線Ｌｌ，Ｌｒから車幅方向内側にそれぞれΔＤ１だけオフセットさせた各座標（Ｘ0al、ＬＢ）（Ｘ0ar、ＬＢ）を警報点Ｐ0al、Ｐ0arとしてそれぞれ設定する。
【００２５】
次に、ステップＳ１０３に進むと、警報制御ユニット５は、例えば、車速Ｖ及びハンドル角θＨを用いて上述の（１）式を設定することにより自車進行路を推定し、前方設定距離ＬＢにおける自車進行路上の座標（Ｘｅ，ＬＢ）を自車推定点Ｐ0cとして設定する。
【００２６】
そして、ステップＳ１０４に進むと、警報制御ユニット５は、先ず、走行路左側の逸脱判定を行う。すなわち、警報制御ユニット５は、左側の警報点Ｐ0alから自車推定点Ｐ0cを減算して求められる逸脱量（Ｘ0al−Ｘｅ）が「０」よりも大きいか否かを調べることにより、自車推定点Ｐ0cが警報点Ｐ0alから走行路の外側へ逸脱しているか否かを判定する。
【００２７】
このステップＳ１０４の判定の結果、Ｘ0al−Ｘｅ≦０であり、走行路左側での逸脱がないと判定した場合（図７（ａ）、図７（ｃ）参照）、警報制御ユニット５は、ステップＳ１０５に進み、左側への逸脱警報を停止、若しくは、ＯＦＦ状態とした後、ステップＳ１０７に進む。
【００２８】
一方、ステップＳ１０４の判定の結果、Ｘ0al−Ｘｅ＞０であり、走行路左側で逸脱する可能性があると判定した場合（図７（ｂ）参照）、警報制御ユニット５は、ステップＳ１０６に進み、左側への逸脱警報を発生（実行）した後、ステップＳ１０７に進む。
【００２９】
ステップＳ１０５或いはステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、警報制御ユニット５は、走行路右側の逸脱判定を行う。すなわち、警報制御ユニット５は、右側の警報点Ｐ0arから自車推定点Ｐ0cを減算して求められる逸脱量（Ｘ0ar−Ｘｅ）が「０」よりも小さい否かを調べることにより、自車推定点Ｐ0cが警報点Ｐ0arから走行路の外側へ逸脱しているか否かを判定する。
【００３０】
このステップＳ１０７の判定の結果、Ｘ0ar−Ｘｅ≧０であり、走行路右側での逸脱がないと判定した場合（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）、警報制御ユニット５は、ステップＳ１０８に進み、右側への逸脱警報を停止、若しくは、ＯＦＦ状態とした後、ルーチンを抜ける。
【００３１】
一方、ステップＳ１０７の判定の結果、Ｘ0ar−Ｘｅ＜０であり、走行路右側で逸脱する可能性があると判定した場合（図７（ｃ）参照）、警報制御ユニット５は、ステップＳ１０９に進み、左側への逸脱警報を発生（実行）した後、ルーチンを抜ける。
【００３２】
このような実施形態によれば、自車両１の前方に車線区画線（車線区画線の近似線Ｌｌ，Ｌｒ）を基準とする警報点Ｐ0al，Ｐ0arを設定するとともに、道路上における自車進行路を推定して自車両１の前方に当該自車進行路を基準とする自車推定点Ｐ0cを推定し、これら警報点Ｐ0al，Ｐ0arと自車推定点Ｐ0cとを比較して車線区画線に対する自車両の逸脱を判定する車線逸脱警報制御を行う際に、車線区画線の種類に応じて異なる条件にて警報基準点Ｐ0al，Ｐ0arを設定することにより、車線逸脱に対する警報をよりドライバのフィーリングに合致したタイミングで行うことができる。
【００３３】
具体的には、例えば、法規上の意味が異なる白色線と黄色線とで異なる条件にて警報基準点Ｐ0al，Ｐ0arを設定する構成とし、白色線に対するオフセット量ΔＤ１に比べて黄色線に対するオフセット量ΔＤ１を相対的に大きく設定して、白色線に対する警報タイミングよりも黄色線に対する警報タイミングを早めることにより、ドライバのフィーリングに合致した車線逸脱警報制御を実現することができる。
【００３４】
ここで、上述の実施形態においては、車線区画線を基準とする警報点Ｐ0al，Ｐ0arを設定する際のオフセット量ΔＤ１を可変に設定する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、図５に示すように、自車進行路に対して左側にオフセット量ΔＤ２だけオフセットさせた左側逸脱判定用の自車推定点Ｐ0clと、自車進行路に対して右側にオフセット量ΔＤ２だけオフセットさせた右側逸脱判定要の自車推定点Ｐ0crとを設定し、左右各自車推定点Ｐ0cl，Ｐ0crと左右各警報点Ｐ0al，Ｐ0arとの比較に基づいて自車両１の逸脱を判定する構成とし、オフセット量ΔＤ２を車線区画線の種類に応じて異ならせても良い。
【００３６】
また、例えば、図６に示すように、オフセット量ΔＤ１の値を一定に維持し、車線区画線の種類に応じて異なるオフセット量ΔＬを用いて、前方設定距離ＬＢを予め設定した基準距離に対して自車両１の前後方向に変化させるよう構成することも可能である。
【００３７】
さらに、上述の実施形態の構成及び各変形例の構成を適宜組み合わせても良いことは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】
１  …  車両（自車両）
２  …  運転支援装置
３  …  ステレオカメラ
４  …  ステレオ画像認識装置
５  …  警報制御ユニット
６  …  車速センサ
７  …  ハンドル角センサ
１０  …  警報装置
【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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