(57)【要約】【課題】ドライバー特性と運転環境に合わせた適切な警告を発する車線逸脱警告装置の実現を図る。【解決手段】カメラ１１の撮影画像から車線検出部１２で走行中の車線を検出し、検出した車線から距離算出部１４で自車両までの距離を算出し、車線幅算出部１５で車線の幅を算出し、偏り検出部１７で車線の中央に対し自車両が左右いずれに偏っているかを検出する。過去の偏りを偏り記憶部１８に記憶しておき、ドライバー特性係数算出部１９では過去の偏り傾向に応じ偏り方向の警告条件を緩和するドライバー特性係数を算出する。車線逸脱判断部２２において、距離算出部１４で算出した距離と予め設定されたしきい値に、ドライバー特性係数を乗じた値を比較し、距離がしきい値以下の場合にドライバーに対して車線逸脱を警告するようにした。このように、ドライバー特性と運転環境に合わせた適切な警告の実現が可能となる。【選択図】図１
2013156810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラで撮影した画像から走行中の車線を検出する車線検出部と、
前記車線検出部で検出した車線から自車両までの距離を算出する距離算出部と、
前記車線検出部で検出した車線の幅を算出する車線幅算出部と、
前記車線検出部で検出した車線の中央に対して自車両が左右のいずれに偏っているかを検出する偏り検出部と、
前記偏り検出部で検出した過去の偏りを記憶しておく偏り記憶部と、
前記偏り記憶部から読み出した過去の偏り傾向に応じて偏り方向の警告条件を緩和するドライバー特性係数を算出するドライバー特性係数算出部と、
前記距離算出部で算出した距離と、予め設定されたしきい値に前記ドライバー特性係数を乗じた値を比較し、距離がしきい値以下の場合にドライバーに対して車線逸脱を警告する車線逸脱判断部と、を備える車線逸脱警告装置。
【請求項２】
車線幅が狭い場合に警告条件を緩和する車線幅係数を算出する車線幅係数算出部を加え、前記車線逸脱判断部は、警告基準初期値に前記ドライバー特性係数と前記車線幅係数を乗じた値をしきい値として車線逸脱を判断する、請求項１記載の車線逸脱警告装置。
【請求項３】
自車両から車速情報を取得し車速が遅い場合に警告条件を緩和する車速係数を算出する車速係数算出部を加え、前記車線逸脱判断部は、警告基準初期値に前記ドライバー特性係数と前記車速係数を乗じた値をしきい値として車線逸脱を判断する、請求項１記載の車線逸脱警告装置。
【請求項４】
車線幅が狭い場合に警告条件を緩和する車線幅係数を算出する車線幅係数算出部および自車両から車速情報を取得し車速が遅い場合に警告条件を緩和する車速係数を算出する車速係数算出部を加え、前記車線逸脱判断部は、警告基準初期値に前記ドライバー特性係数、前記車線幅係数、前記車速係数を乗じた値をしきい値として車線逸脱を判断する、請求項１記載の車線逸脱警告装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、走行車線を逸脱しそうになった場合に、ドライバーに対して警告を発する車線逸脱警告装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車の運転中に走行車線を逸脱または逸脱するおそれがある場合に、ドライバーへ警告を発する車線逸脱警告装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、車両が車線に近づく速度（横移動速度）を判断して、一定の速度以上の速さで車両が横移動した場合は、車線と車両との距離に応じた警告を行うものである。横移動速度を車線逸脱の基準にすることで、車線と車両の距離により車線逸脱警告を行う場合に発生していた、車線の片側に偏って走行するドライバーに対して警告が頻発するという現象を低減させている。しかし、この方法では警告が発生しない横移動速度で徐々に車線に近づいていき逸脱したときも警告をしないという問題がある。
【０００５】
本発明では、従来技術と同じく車線の片側に偏って走行するドライバーへの警告頻発を低減することを目的としながら、ドライバーの運転特性と運転環境に合わせて、警告すべきときには適切に警告できる車線逸脱装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、カメラで撮影した画像から走行中の車線を検出する車線検出部と、前記車線検出部で検出した車線から自車両までの距離を算出する距離算出部と、前記車線検出部で検出した車線の幅を算出する車線幅算出部と、前記車線検出部で検出した車線の中央に対して自車両が左右のいずれに偏っているかを検出する偏り検出部と、前記偏り検出部で検出した過去の偏りを記憶しておく偏り記憶部と、前記偏り記憶部から読み出した過去の偏り傾向に応じて偏り方向の警告条件を緩和するドライバー特性係数を算出するドライバー特性係数算出部と、前記距離算出部で算出した距離と、予め設定されたしきい値に前記ドライバー特性係数を乗じた値を比較し、距離がしきい値以下の場合にドライバーに対して車線逸脱を警告する車線逸脱判断部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車線逸脱警告装置に関する実施形態について説明するための回路構成図である。
【図２】車線位置、車線幅について説明するための模式図である。
【図３】ドライバー特性に基づく係数例について説明するための説明図である。
【図４】車線逸脱の警告処理について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【０００９】
図１は、車線逸脱警告装置に関する実施形態について説明するための概念的な回路構成図である。
【００１０】
図１に示す車線逸脱警告装置１００は、車線検出部１２、距離算出部１４、車線幅算出部１５、車線幅係数算出部１６、偏り検出部１７、偏り記憶部１８、ドライバー特性係数算出部１９、車速検出部２０、車速係数算出部２１、車線逸脱判断部２２、警告手段２３から構成される。車線逸脱警告装置１００にはカメラ１１で撮影された画像と車両１３からの情報が供給される。
【００１１】
車線検出部１２は、カメラ１１が撮影した画像から例えば特開２００４−１４５８５２号に記載されているような車線検出方法を応用した車線検出技術により走行中の左右車線２６L、２６Rを検出する。
【００１２】
距離算出部１４は、車両１３から車線検出部で検出した車線２６Ｌ，２６Ｒまでの画像上の距離から、実世界での車両１３から左車線２６Ｌまでの左スペース（位置）ｄｌと車両１３から右車線２６Ｒまでの右スペース（位置）ｄｒとを、予め求めておいたカメラ１１が撮影した画像と実世界との距離相関関係に基づきそれぞれ算出する。
【００１３】
車線幅算出部１５は、図２に示すように、車両１３から左車線２６Ｌまでの左スペースｄｌ、車両１３から右車線２６Ｒまでの右スペースｄｒ、それに車両１３の幅Ｄｗから車線幅ｗを算出する。
【００１４】
車線幅係数算出部１６は、車線幅算出部１５で算出された車線幅ｗに基づいて車線幅係数Ｃｗの算出を行う。
【００１５】
偏り検出部１７は、距離算出部１４で算出された左スペースｄｌと右スペースｄｒの差から、車線２６の中央に対する車両１３の左右偏りｂを求め、偏り記憶部１８に記憶する。
【００１６】
ドライバー特性係数算出部１９は、偏り記憶部１８から読み出された過去の偏りｂの傾向ｅｂに応じて偏り方向の警告条件を緩和するドライバー特性係数ＦＬ、ＦＲを算出する。
【００１７】
車速係数算出部２１は、図示しない車速センサーの情報に基づき車速検出部２０で検出された現在の車両１３の車速ｖから車速係数Ｖを算出する。
【００１８】
車線逸脱判断部２２では、車線から車両１３までの左右スペースｄｌ，ｄｒが、車線幅係数Ｃｗ、ドライバー特性係数ＦＬ，ＦＲ、車速係数Ｖの和を警告基準初期値Ｄ＿ｄｅｆａｕｌｔに乗じて求めた警告基準値ＤＬ，ＤＲより小さいとき、車両１３は車線２６を逸脱しそうであると判断する。
【００１９】
そして、車線逸脱判断部２２で車両１３が車線２６を逸脱しそうであると判断した場合は、スピーカ２３１、モニタ２３２などの警告手段２３を通してドライバーに対して警告を発するようにする。
【００２０】
次に、図４のフローチャートを参照し、車両１３の側端から車線のエッジ内側までの距離に基づいて車線逸脱を警告する場合について、図２および図３とともにさらに詳しく説明する。
【００２１】
ここで、車線幅ｗ_default［ｍ］、車速ｖ_default［ｋｍ／ｈ］のときの車両１３の側端から車線のエッジ内側までの距離を、警告基準初期値Ｄ_default［ｃｍ］とする。警告基準初期値Ｄ_defaultは、予め設定されたしきい値に相当するものである。また、警告基準初期値Ｄ_defaultは、車線幅ｗ_default＝２，３，４，・・・［ｍ］、車速ｖ_default＝２０，３０，４０，・・・［ｋｍ／ｈ］などを組み合わせて複数設定しておくことができる。
【００２２】
先ず、ステップＳ１では、車線検出部１２において、カメラ１１が撮影した画像から、例えば特開２００４−１４５８５２号に記載されているような車線検出方法を応用した車線検出技術により車両１３の左右にある車線２６Ｌ，２６Ｒを見つけ、自車走行の車線２６とする。
【００２３】
次に、ステップＳ２では、距離算出部１４において、車両１３左右側端から左車線２６Ｌまでの左スペースｄｌ、右車線２６Ｒまでの右スペースｄｒをそれぞれ算出する。その方法としては、カメラ１１で撮影した画像上の距離と実世界上の距離の相関関係を予め求めておき、画像上における車両１３から車線２６Ｌ，２６Ｒまでの距離から実世界上のｄｌ、ｄｒを計算する方法などが考えられる。
【００２４】
ステップＳ３では、偏り検出部１７において、車線２６の中央に対する現在の自車両中心の偏りｂを算出し、ここで算出された偏りｂを偏り記憶部１８に記憶しておく。偏りｂは例えば次式により求める。
【００２５】
ｂ＝（ｄｌ−ｄｒ）÷２
上式により偏りｂを求めた場合、偏りｂが正のときは車両１３が車線２６に対して右に偏っており、負のときは左に偏っていることを意味する。
【００２６】
ステップＳ４では、ドライバー特性係数算出部１９において、偏り記憶部１８から過去の偏りを読み出し、偏り傾向として例えば過去２４時間の偏り平均ｅｂを算出する。そして、ステップＳ５として、偏り平均ｅｂからドライバー特性を判断し、左および右のドライバー特性係数ＦＬ／ＦＲを、次式から決定する。  
ＦＬ＝β１×ｅｂ
ＦＲ＝β２×ｅｂ
（β１、β２：ドライバー特性係数を求めるための係数）
図３は、ドライバー特性に基づく係数例について説明するための説明図である。例えば、過去２４時間の偏り平均ｅｂが車線２６の中央に対して車両１３が左に３０ｃｍ以上偏っている場合、そのドライバー特性は左よりであるとし、特性係数はＦＬ＝−０．３とする。同様に、右に３０ｃｍ以上偏っている場合、そのドライバー特性は、右よりであるとし、特性係数はＦＲ＝−０．３とする。それ以外のドライバー特性は中央とし、その特性係数は、ＦＬ＝０，ＦＲ＝０とする。
【００２７】
なお、図３でも説明したように、ドライバー特性係数はドライバー特性が左右に偏っているときに負の値、偏っていないときは０とする。つまり、左右に偏っているときは、その方向の警告基準が緩和され警告タイミングが遅くなる。
【００２８】
次のステップＳ６では、車線幅算出部１５において、左右スペースｄｌ，ｄｒと自車両１３の幅Ｄｗから、車線幅ｗを次式で算出する。図２はｄｌ、ｄｒ、Ｄｗの関係の模式図である。
【００２９】
ｗ＝Ｄｗ＋ｄｌ＋ｄｒ
ステップＳ７では車線幅ｗがあるしきい値ｗ０より大きいかどうかを判断し、車線幅ｗがしきい値ｗ０より大きい場合はステップＳ８に進み、車線幅ｗがしきい値ｗ０より小さい場合はステップＳ１５に進む。このステップＳ７は、車線幅が一定値以下の場合には車線逸脱警告が頻発する可能性が高いと考え、車線逸脱警告自体をしない、とするものである。これにより車線幅が狭いときの誤警報による煩わしさをより一層軽減できる。ただしこのステップＳ７は省略することが可能であり、Ｓ６からＳ８へ必ず進むものとしてもよい。
【００３０】
ステップＳ８では、車線幅係数算出部１６において車線幅係数Ｗを次式で算出する。
【００３１】
Ｗ＝α×（ｗ−ｗ_default）
（α：車線幅係数を求めるための係数）
車線幅係数Ｗは、車線幅ｗが基準車線幅ｗ_defaultのときを０とし、車線幅ｗが基準より広いときは正、狭いときは負の値とする。つまり、車線幅ｗが広いときは警告基準を厳しくすることで警告タイミングが早くなり、車線幅ｗが狭いときは警告基準を緩和することで警告タイミングが遅くなる。
【００３２】
車線幅係数Ｗが決定後のステップＳ９において、車速検出部２０で検出された車両１３の車速ｖを取得する。
【００３３】
次のステップＳ１０では、ステップＳ９で取得した車速ｖが、あるしきい値ｖ０に対して大きいかどうかを判断する。車速ｖがしきい値ｖ０より大きい場合はステップＳ１１に進み、車速ｖがしきい値ｖ０より小さい場合はステップＳ１５に進む。このステップＳ１０は、車速ｖが一定値以下の場合には車線逸脱の可能性が極めて低いと考え、車線逸脱警告自体をしない、とするものである。ただし、このステップＳ１０は省略することが可能であり、Ｓ９からＳ１１へ必ず進むものとしてもよい。
【００３４】
ステップＳ１１では、車速係数算出部２１において、車速検出部２０で検出した現在の車速ｖから、次式で求める車速係数Ｖを決定する。
【００３５】
Ｖ＝γ×（ｖ−ｖ_default）  
（γ：車速係数Ｖを求めるための係数）
車速係数Ｖは車速ｖが基準車速v_defaultのときを０とし、車速ｖが基準より早いときは正、遅いときは負の値とする。つまり、車速ｖが早いときは警告基準を厳しくすることで警告タイミングが早くなり、車速ｖが遅いときは警告基準を緩和することで警告タイミングが遅くなる。
【００３６】
ステップＳ１２では、車線逸脱判断部２２において、左／右ドライバー特性係数ＦＬ／ＦＲ、車線幅係数Ｗ、車速係数Ｖを基に、例えば以下の式で左／右警告基準値ＤＬ／ＤＲを算出する。
【００３７】
ＤＬ＝（１＋Ｗ＋ＦＬ＋Ｖ）×Ｄ_default  
ＤＲ＝（１＋Ｗ＋ＦＲ＋Ｖ）×Ｄ_default  
（Ｄ_default：警告基準初期値）
そしてステップＳ１３では、車線逸脱判断部２２において、ステップＳ２で算出された左右スペースｄｌ，ｄｒとステップＳ１２で算出された左／右警告基準値ＤＬ／ＤＲを比較し、ｄｌ＜ＤＬまたはｄｒ＜ＤＲの関係となった場合はステップＳ１４に進み、ｄｌ＜ＤＬまたはｄｒ＜ＤＲの関係でない場合は、ステップＳ１５に進む。
【００３８】
ステップＳ１４では、スピーカ２３１やモニタ２３２などの警告手段２３によりドライバーに対して車線逸脱を警告する。
【００３９】
ステップＳ１５では、ステップＳ１３で車線逸脱を警告する状態にない場合、ステップＳ１４の警告が終了した場合、ステップＳ７で車線幅ｗがあるしきい値ｗ０より小さい場合、ステップＳ１０で車速ｖがしきい値ｖ０より小さい場合に、車線逸脱警告装置（ＬＤＷ）の設定を続けるか切るかの判断を行う。続ける場合は、ステップＳ１に戻り、続けない場合は車線逸脱警告の処理を終了する。
【００４０】
このような実施形態により、ドライバーが車線の右寄りや左寄りを走るという特性（癖）を持っている場合や狭い道を走行する場合に、ドライバーに対して煩わしくなく適切に車線逸脱警告を行うことが可能となる。
【００４１】
上記の実施形態では、１台のカメラ１１しか車両１３に設置されていないが、複数台設置されていてもよい。カメラ１１を複数台設置することにより１台しかカメラ１１を設置しない場合に較べて多角度から路面を撮像することが可能となるので、死角が減り広いエリアを撮像することが可能となる。
【００４２】
さらに、車両１３の前方にカメラ１１を設置して、車両１３の前方の路面を撮像する場合について説明を行ったが、カメラ１１を設置する位置および撮像する方向は上記の位置および方向に限定されるものではなく、カメラ１１を車両後方または側方等どの位置に設置し、どの方向の路面を撮像するように設定しても、撮像した画像に路面および車線が撮影されているならば、車線の位置検出を行うことが可能である。
【００４３】
実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１００  車線逸脱警告装置
１１  カメラ
１２  車線検出部
１３  車両
１４  距離算出部
１５  車線幅算出部
１６  車線幅係数算出部
１７  偏り検出部
１８  偏り記憶部
１９  ドライバー特性係数算出部
２０  車速検出部
２１  車速係数算出部
２２  車線逸脱判断部
２３  警告手段
２３１  スピーカ
２３２  モニタ
２６  車線
２６Ｌ  左車線
２６Ｒ  右車線
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013156810.tif 000005
【図４】
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