JPH0816994A - 自動車の走行状態判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者の注意喚起必要度を検出し、その注意
喚起必要度に応じて必要な制御を行うことを可能とす
る。 【構成】 自車両と走行路の側縁との横方向の偏差に基
づき、挙動検出手段１４によって自車両の走行レーンに
対する挙動を検出する。逸脱動作繰返判定手段１５によ
って上記走行レーンに対する逸脱動作を繰り返している
か否かを判定する。上記走行レーンに対する逸脱動作を
自車両が繰返している場合は、運転者の注意を喚起する
注意喚起必要度が高いと注意喚起必要度判定手段１６に
よって判定する。注意喚起必要度が高いと判定されたと
きに、音量補正手段１７によって、警報装置６による警
報の音量を通常時よりも高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車が現在走行してい
る走行レーンから逸脱するのを予測する自動車の走行状
態判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６３−２１４９００
号公報に記載されるように、運転者の脇見や不注意等、
運転者の意識的な操舵によらずに、車両が所定の走行レ
ーンから外れたときに、運転者に警告を発して注意を喚
起する装置が知られている。そのような装置では、車体
と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 を算出し、その間隔Ｄ1 ，Ｄ
2 が所定値Ａ1 ，Ａ2 （これ以上近付いたら他の車両や
路肩に近付き、車線逸脱のおそれがある所定に距離に相
当する）よりも小さいか否かを判定するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、車体と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 を、単に自車
両の所定距離前方について検出し、走行レーンを走行し
ている車両が該走行レーンのいずれか一方の側縁を逸脱
するか否かを一律に検知しているにすぎず、居眠り運転
等の運転者の意志によらない逸脱も、追越し等の運転者
の意志による逸脱も同様に逸脱と検知され、例えば警報
等により運転者の注意を喚起する場合においては、逸脱
があれば、一定の音量の警報により運転者の注意を喚起
するようにされている。そのため、運転者の注意を特に
喚起する必要がある居眠り運転等のときも、運転者の注
意を特に喚起する必要がない追越し等のときも、差別化
がなされず、同じ音量の警報で注意が喚起されることと
なり、運転者の注意喚起に対して十分な効果が望めな
い。

【０００４】本発明は、運転者の注意喚起の必要度を検
出することができ、その注意喚起必要度に応じて必要な
制御を行うことを可能とする自動車の走行状態判定装置
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、自車両が現在
走行している走行レーンの側縁を検知する側縁検知手段
と、該側縁検知手段の出力を受け、上記走行レーンから
自車両が逸脱するのを予測する逸脱予測手段を有する自
動車の走行状態判定装置を前提とするものである。

【０００６】請求項１の発明は、上記側縁検知手段の出
力を受け、自車両と走行路の側縁との横方向の偏差に基
づき、自車両の上記走行レーンに対する挙動を検出する
挙動検出手段と、該挙動検出手段の出力を受け、上記走
行レーンに対する逸脱動作を繰り返しているか否かを判
定する逸脱動作繰返判定手段と、該逸脱動作繰返判定手
段の出力を受け、上記走行レーンに対する逸脱動作を自
車両が繰返している場合は、運転者の注意を喚起する注
意喚起必要度が高いと判定する注意喚起必要度判定手段
とを備える構成とする。

【０００７】請求項２に係る発明においては、逸脱繰返
判定手段は、自車両中心線と走行路の側縁との横方向に
ついての現在の偏差を、過去の偏差と比較して判定す
る。

【０００８】請求項３に係る発明においては、さらに、
逸脱予測手段の出力を受け、逸脱予測時に警報を出力す
る警報手段と、注意喚起必要度判定手段の出力を受け、
注意喚起必要度が高いと判定されたときに、警報手段に
よる警報の音量を通常時よりも高める音量補正手段とを
備える。

【０００９】また、請求項４に係る発明においては、逸
脱予測手段の出力を受け、自車両の上記走行レーンに対
する逸脱が所定時間継続しているか否かを判定する逸脱
時間検出手段と、該逸脱時間検出手段の出力を受け、自
車両の上記走行レーンに対する逸脱が所定時間継続して
いる場合は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が
低いと判定する注意喚起必要度判定手段とを備える構成
する。

【００１０】請求項５に係る発明においては、さらに、
逸脱予測手段の出力を受け、逸脱予測時に警報を出力す
る警報手段と、注意喚起必要度検出手段の出力を受け、
注意喚起必要度が低いと判定されたときに、警報手段の
警報の音量を通常時よりも低くする音量補正手段とを備
える。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、自車両と走行路
の側縁との横方向の偏差に基づき、自車両の走行レーン
に対する挙動が検出され、逸脱動作繰返判定手段によっ
て上記走行レーンに対する逸脱動作を自車両が繰り返し
ているか否かが判定され、その結果、上記走行レーンに
対する逸脱動作を自車両が繰返している場合は、運転者
の注意を喚起する注意喚起必要度が高いと注意喚起必要
度判定手段によって判定される。

【００１２】請求項２に係る発明によれば、逸脱繰返判
定手段による逸脱動作の繰返しの判定は、自車両中心線
と走行路の側縁（白線）との横方向についての現在の偏
差を、過去の偏差と比較することにより行われる。

【００１３】請求項３に係る発明によれば、注意喚起必
要度が高いと判定されたときに、音量補正手段によっ
て、警報手段による警報の音量が通常時よりも高められ
る。

【００１４】請求項４に係る発明によれば、逸脱時間検
出手段によって自車両の走行レーンに対する逸脱が所定
時間継続していることが検出され、その結果、上記走行
レーンに対する自車両の逸脱が所定時間継続している場
合は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が低いと
注意喚起必要度判定手段によって判定される。

【００１５】請求項５に係る発明によれば、注意喚起必
要度が低いと判定されたときに、音量補正手段によっ
て、警報手段による警報の音量が通常時よりも低くされ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。

【００１７】実施例１ 自動車の全体を示す図１において、１は自動車で、その
車室内上部にＣＣＤカメラ２が配設されている。ＣＣＤ
カメラ２は、自車両前方の情景（走行路）を所定範囲内
で写し出すものであり、該ＣＣＤカメラ２で写し出され
た自車両前方の情景は、画像処理ユニット３に入力され
て画像処理され、コントロールユニット４において道路
の白線に基づき走行レーンの側縁が検知されるようにな
っている。５は車室内前部に配設されたヘッドアップデ
ィスプレイ、６はインストルメントパネルに配設された
音声による警報装置で、運転者が居眠り等により走行レ
ーンを逸脱しそうになると、ヘッドアップディスプレイ
５によって表示すると共に、警報装置６が警報を発し、
運転者の注意を喚起するように構成されている。尚、警
報を発するだけでなく、警報後運転者によって逸脱回避
動作が行われない場合には、自動操舵装置により逸脱回
避動作を行わせ、走行レーンに復帰させるようにするこ
ともできる。

【００１８】尚、コントロールユニット４には、車速セ
ンサ７からの信号も入力されるようになっている。

【００１９】コントロールユニット４は、具体的には、
図３に示すように、画像処理ユニット３よりの信号を受
け自車両が現在走行している走行レーンの側縁を検知す
る側縁検知手段１１と、該側縁検知手段１１の出力を受
け、上記走行レーンから自車両が逸脱するのを予測する
逸脱予測手段１２とを備える。また、コントロールユニ
ット４は、自車両から前方に所定距離Ｌだけ離れた自車
両中心延長線の両側に将来の逸脱状況を判定するための
第１及び第２逸脱判定ポイントである第１及び第２警報
ポイントＰ1 ，Ｐ2 を、自車両の両側に現在の逸脱状況
を判定するための第３及び第４逸脱判定ポイントである
第３及び第４警報ポイントＰ3 ，Ｐ4 を、自車両の中心
線又はその延長線に対する車両幅方向の距離ｄ1 ，ｄ2
でもって左右に設定するポイント設定手段１３を備え、
上記逸脱予測手段１２が、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の少
なくとも１つが、走行レーンの側縁又は側縁の内側に設
定した判定ラインから逸脱したことをもって、走行レー
ンからの逸脱であると判定するようになっている。尚、
自車両である自動車１、逸脱判定ポイントＰ1 〜Ｐ4 、
走行レーンの側縁（白線ＲL ）との関係を図４に示す。

【００２０】また、コントロールユニット４は、上記側
縁検知手段１１の出力を受け、自車両と走行路の側縁と
の横方向の偏差に基づき、自車両の上記走行レーンに対
する挙動を検出する挙動検出手段１４と、該挙動検出手
段１４の出力を受け、上記走行レーンに対する逸脱動作
を繰り返しているか否かを判定する逸脱動作繰返判定手
段１５と、該逸脱動作繰返判定手段１５の出力を受け、
上記走行レーンに対する逸脱動作を自車両が繰返してい
る場合は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が高
いと判定する注意喚起必要度判定手段１６を備える。上
記逸脱繰返判定手段１５は、自車両中心線と走行レーン
の側縁との横方向についての現在の偏差を、過去の偏差
と比較して判定するように構成されている。

【００２１】さらに、コントロールユニット４は、注意
喚起必要度判定手段１６の出力を受ける音量補正手段１
７を備え、注意喚起必要度が高いと判定されたときに、
逸脱予測手段１２よりの信号にて警報を出力する警報装
置による警報６の音量を通常時よりも高めるようになっ
ている。

【００２２】上記コントロールユニット４の制御は、図
５に示すように行われる。

【００２３】図５において、スタートすると、画像処理
ユニット４より白線情報が入力される（ステップＳ1
）。これによって、走行路の左右の白線の曲率半径ＲR
，ＲLが演算される。それから車速センサ７よりの信号
にて車速Ｖが検出され（ステップＳ2 ）、その車速Ｖに
基づき距離Ｌ（図４参照）が設定される（ステップＳ
3）。その後、第１〜第４逸脱判定ポイントＰ1 〜Ｐ4
が設定される（ステップＳ4 ）。尚、距離ｄ1 ，ｄ2 も
車速に応じて変更することは可能であるが、本例では一
定である。

【００２４】それから、自車両の走行レーンに対する挙
動を検出するために自車両と左側の白線との横方向の現
在の偏差ε（図６参照）が算出され（ステップＳ5 ）、
それに基づき自車両が走行レーンから逸脱する逸脱方向
に移動しているか否かを判定する（ステップＳ6 ）。こ
こでは、左側白線を用いて判定をしているが、必要に応
じて左右白線又は右白線を用いてもよい。尚、判定は、
現在の偏差と過去の偏差との差Δεと、あるしきい値と
の比較によって行うが、左右の側縁からの逸脱に対応す
るため、現在の偏差εが走行ライン中の中央値よりも大
きいか否かにより、しきい値の正負が変更される。

【００２５】逸脱方向に移動していれば、フラグを１と
し（ステップＳ7 ）、車両が逸脱方向に移動した回数で
ある居眠りカウントが設定値Ｂ1 を越えるか否かを判定
し（ステップＳ8 ）、設定値Ｂ1 を越えれば、自車両が
車線をまたぐこと（あるいは接近）を繰返しており（図
７参照）、居眠り運転等の可能性があるので、警報音量
を大きく設定する（ステップＳ9 ）一方、繰り返してい
なければ、そのままステップＳ16に移行する。尚、フラ
グはシステム初期化のときに０にセットされている。

【００２６】一方、逸脱方向に移動していなければ、自
車両が復帰方向に移動しているか否かが判定される（ス
テップＳ10）。復帰方向に移動していれば、フラグが１
であるか否かが判定され（ステップＳ11) 、フラグが１
であれば、いねむりカウントをインクリメントすると共
に、正常に運転しているときの時間の累計である正常タ
イムを０とし、また、フラグを０として（ステップＳ1
2）、ステップＳ16に移行する。

【００２７】また、復帰方向に移動していなければ、正
常タイムをインクリメントし（ステップＳ13）、正常タ
イムが設定値Ｂ2 を越えるか否かが判定され（ステップ
Ｓ14）、越えれば、正常に運転していると考えられるこ
とから、警報音量を通常値に設定し、いねむりカウント
をリセットして０とすると共にフラグを０に設定し（ス
テップＳ15）、ステップＳ16に移行する。

【００２８】ステップＳ16ににおいては、現在偏差を過
去の偏差として記憶し、それに続いてステップＳ17にお
いては、逸脱判定ポイントＰ1 〜Ｐ4 のいずれか１つが
白線（又は白線より所定量内側の判定ライン）をはみ出
したか否かが判定され、はみ出していれば、警報を出力
し（ステップＳ18）、はみ出していなければ、警報をＯ
ＦＦとして（ステップＳ19）、リターンする。

【００２９】上記のように構成すれば、逸脱動作繰返判
定手段１５によって走行レーンに対する逸脱動作を自車
両が繰り返しているか否かが判定され、その結果、走行
レーンに対する逸脱動作を自車両が繰返している場合
は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が高いと注
意喚起必要度判定手段１６によって判定されるようにし
ているので、居眠り運転等においては注意喚起必要度が
高いと判定することができ、それに応じて適切な措置を
とることできる。

【００３０】また、注意喚起必要度が高いと判定された
ときに、音量補正手段１７によって、警報装置６による
警報の音量を通常時よりも高めるようにしているので、
通常時の警報と明確に差別化されることとなり、居眠り
運転等の特に注意を喚起する必要が高い場合ににおいて
運転者の注意を効果的に喚起することができる。。

【００３１】ところで、上記側縁検知手段１１による走
行レーンの側縁の検知は、図８に示すサブルーチンに従
って行われる。その場合、前提条件として、直線路では
横すべり角が発生しないこと、直線路では白線部に対す
る車体姿勢角は微小であること、曲線路では走行軌跡は
車線を平行移動したものと考えることとし、また、座標
は、道路面上の車両を原点とし、車両の前後方向をｘ軸
として車両前方を正にとり、左右方向をｙ軸として車両
左方を正にとったものを考える。

【００３２】具体的には、図８において、スタートする
と、まず、画像（画像データ）が取り込まれ（ステップ
Ｓ21）、二値化のしきい値が設定され（ステップＳ2
2）、それから各画素の輝度がしきい値を越えるか否か
で１又は０の二値化処理される（ステップＳ23）。

【００３３】それから、左右の白線部に対応するように
左右のスキャンウインドウが設定され（ステップＳ2
4）、それに続いて、自動車の前後方向のスキャンピッ
チが設定され（ステップＳ25）、スキャンウインドウ内
をスキャンピッチに従って走査し白線候補点（即ち二値
化処理で１とされた点）が検出され（ステップＳ26）、
逆透視変換により平面座標への変換される（ステップＳ
27）。

【００３４】それから、白線候補点に、仮想候補点を加
えて左右白線部に基づき走行レーンが推定され、それに
より走行レーンの側縁（白線）が検知され（ステップＳ
28）、リターンする。

【００３５】走行レーンの側縁の推定は、白線候補点、
仮想候補点を用いて左右の白線部について最小二乗法に
よる近似曲線（ｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃ）、具体的には左
白線部についての２次曲線の係数ａＬ，ｂＬ，ｃＬ、右
白線部についての２次曲線の係数ａＲ，ｂＲ，ｃＲが算
出される。ここで、より前方まで検出しないといけない
という要求から、２次曲線（ｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃ）に
より近似しており、係数ａＬ，ａＲは、２次近似曲線の
曲率半径をＲL （ＲR ）とすると、ａ＝１／２ＲL （１
／２ＲR ）となり、係数ｂＬ，ｂＲは白線に対する車体
姿勢角あるいは横すべり角、係数ｃＬ，ｃＲは車両中心
から白線までの横偏差量を表わすことになる。

【００３６】実施例２ 本例は、走行レーンからの逸脱を所定時間以上継続して
いる場合は運転者の意志によるものとして、注意喚起必
要度が低いと判定して、警報音量を小さくするものであ
る。

【００３７】コントロールユニット４Ａは、図９に示す
ように構成され、実施例１と同一の構成要素については
同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。具体的
には、コントロールユニット４Ａは、逸脱予測手段１２
Ａの出力を受け、自車両の上記走行レーンに対する逸脱
が所定時間継続しているか否かを判定する逸脱時間検出
手段２１と、該逸脱時間検出手段２１の出力を受け、自
車両の上記走行レーンに対する逸脱が所定時間継続して
いる場合は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が
低いと判定する注意喚起必要度判定手段１６Ａとを備え
る。音量補正手段１７Ａは、注意喚起必要度判定手段１
６Ａの出力を受け、実施例１の場合とは逆に、注意喚起
必要度が低いと判定されたときに、逸脱予測手段１２Ａ
よりの信号にて警報を出力する警報装置６による警報の
音量を通常時よりも低くするようになっている。

【００３８】上記コントロールユニット４Ａの制御は、
図１０に示すように行われる。

【００３９】図１０において、スタートすると、画像処
理ユニット３より白線情報が入力され（ステップＳ5
1）、車速センサ７より車速Ｖが入力され（ステップＳ5
2）、その車速Ｖにより距離Ｌ（図４参照）が設定され
（ステップＳ53）、それから、それらに基づき、逸脱判
定ポイントとしての警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 が設定され
る（ステップＳ54）。

【００４０】その後、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の少なく
とも１つが白線（又はそれより所定量内側に設定された
判定ライン）よりはみ出ているか否かを判定する（ステ
ップＳ55）。はみ出ていれば、白線またぎ時間をインク
リメントし（ステップＳ56）、白線またぎ時間が所定値
ｔ0 を越えるか否かが判定され（ステップＳ57）、所定
時間を越えれば、運転者の意志による白線またぎである
と考えられるので、警報装置６による警報音量を通常時
よりも小さくなるように設定し（スップＳ58）、それか
ら警報を出力し（ステップＳ59）、リターンする一方、
所定時間ｔ0 を越えない場合には、警報音量を変更する
ことなく、通常時の音量でもって警報を出力して、リタ
ーンする。

【００４１】一方、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 のいずれも
が白線（又はそれより所定量内側に設定された判定ライ
ン）よりはみ出ていなければ、白線またぎ時間をリセッ
トして０とし（ステップＳ60）、警報音量を通常値に設
定し（ステップＳ61）、リターンする。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、上記のように、
走行レーンに対する逸脱動作を自車両が繰返している場
合は、運転者の注意を喚起する注意喚起必要度が高いと
注意喚起必要度判定手段によって判定するようにしてい
るので、居眠り運転等においては注意喚起必要度が高い
と判定することができ、それに応じて適切な措置をとる
ことが可能となる。

【００４３】請求項２に係る発明は、自車両中心線と走
行レーンの側縁との横方向についての現在の偏差と、過
去の偏差と比較して逸脱の繰返判定を行うので、簡単に
逸脱判定を行うことができる。

【００４４】請求項３に係る発明は、注意喚起必要度が
高いと判定されたときに、警報手段による警報の音量を
通常時よりも高めるようにしているので、居眠り運転等
において運転者の注意を効果的に喚起することができ
る。

【００４５】請求項４に係る発明は、自車両の走行レー
ンに対する逸脱が所定時間継続している場合は、注意喚
起必要度判定手段によって運転者の注意を喚起する注意
喚起必要度が低いと判定するようにしているので、追越
し等の運転者の意志による逸脱の場合は注意喚起必要度
が低いと判定することができ、それに応じて適切な措置
を行うことが可能となる。

【００４６】請求項５に係る発明は、注意喚起必要度が
低いと判定されたときに、警報手段による警報の音量を
通常時よりも低くするようにしているので、追越し等の
運転者の意志による逸脱の場合には、警報音量が低くな
り、運転者に不快感を与えずに運転者の注意を喚起する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の斜視図である。

【図２】制御系のブロック図である。

【図３】実施例１のコントロールユニットのブロック図
である。

【図４】自車両、第１〜第４逸脱判定ポイント及び走行
レーンの側縁（白線）の関係を示す図である。

【図５】制御の流れを示す流れ図である。

【図６】現在の偏差の説明図である。

【図７】逸脱の繰返の説明図である。

【図８】走行レーンの側縁の検知の制御の流れを示す流
れ図である。

【図９】実施例２のコントロールユニットのブロック図
である。

【図１０】実施例２の制御の流れを示す流れ図である。

【符号の説明】

１ 自車両 ２ ＣＣＤカメラ ４ コントロールユニット １１ 側縁検知手段 12,12a 逸脱予測手段 １４ 挙動検出手段 １５ 逸脱繰返判定手段 16,16A 注意喚起必要度判定手段 17,17A 音量補正手段

フロントページの続き (72)発明者 十時 信弘 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 西竹 秀樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 中植 宏志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両が現在走行している走行レーンの
   側縁を検知する側縁検知手段と、該側縁検知手段の出力
   を受け、上記走行レーンから自車両が逸脱するのを予測
   する逸脱予測手段を有する自動車の走行状態判定装置で
   あって、 上記側縁検知手段の出力を受け、自車両と走行路の側縁
   との横方向の偏差に基づき、自車両の上記走行レーンに
   対する挙動を検出する挙動検出手段と、 該挙動検出手段の出力を受け、上記走行レーンに対する
   逸脱動作を繰り返しているか否かを判定する逸脱動作繰
   返判定手段と、 該逸脱動作繰返判定手段の出力を受け、上記走行レーン
   に対する逸脱動作を自車両が繰返している場合は、運転
   者の注意を喚起する注意喚起必要度が高いと判定する注
   意喚起必要度判定手段とを備えることを特徴とする自動
   車の走行状態判定装置。
2. 【請求項２】 逸脱繰返判定手段は、自車両中心線と走
   行路の側縁との横方向についての現在の偏差を、過去の
   偏差と比較して判定するところの請求項１記載の自動車
   の走行状態判定装置。
3. 【請求項３】 さらに、逸脱予測手段の出力を受け、逸
   脱予測時に警報を出力する警報手段と、 注意喚起必要度判定手段の出力を受け、注意喚起必要度
   が高いと判定されたときに、警報手段による警報の音量
   を通常時よりも高める音量補正手段とを備えるところの
   請求項１又は請求項２記載の自動車の走行状態判定装
   置。
4. 【請求項４】 自車が現在走行している走行レーンの側
   縁を検知する側縁検知手段と、該側縁検知手段の出力を
   受け、上記走行レーンから自車両が逸脱するのを予測す
   る逸脱予測手段とを有する自動車の走行状態判定装置で
   あって、 上記逸脱予測手段の出力を受け、自車両の上記走行レー
   ンに対する逸脱が所定時間継続しているか否かを判定す
   る逸脱時間検出手段と、 該逸脱時間検出手段の出力を受け、自車両の上記走行レ
   ーンに対する逸脱が所定時間継続している場合は、運転
   者の注意を喚起する注意喚起必要度が低いと判定する注
   意喚起必要度判定手段とを備えることを特徴とする自動
   車の走行状態判定装置。
5. 【請求項５】 さらに、逸脱予測手段の出力を受け、逸
   脱予測時に警報を出力する警報手段と、 注意喚起必要度検出手段の出力を受け、注意喚起必要度
   が低いと判定されたときに、警報手段の警報の音量を通
   常時よりも低くする音量補正手段とを備えるところの請
   求項４記載の自動車の走行状態判定装置。