JP2002316601A

JP2002316601A - 運転支援装置

Info

Publication number: JP2002316601A
Application number: JP2001121297A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Susumu Masuda; 奨増田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、自動車等の走行時にドライバの運
転の支援を行なう装置に関し、車両の状況認識の精度に
応じて可能な限りドライバの運転を支援することができ
るようにする。【解決手段】車両の走行状態や走行環境を認識する状
況認識手段５０と、ドライバへ運転支援を行なう複数の
支援機能をそなえた運転支援手段５１と、該状況認識手
段５０からの状況認識情報に基づいて該運転支援手段５
１を制御する制御手段５２と、該状況認識手段５０によ
る状況認識精度を判定する状況認識精度判定手段５３と
をそなえ、上記制御手段５２が、該状況認識精度判定手
段５３からの判定情報に応じて上記の支援機能を制限す
る機能制限手段５４を備えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の走行時
に、自車両の運転状況に応じてドライバの運転の支援を
行なう、運転支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等の走行時に、走行中の道
路に対する自車両の位置，姿勢や、周囲の状況の把握を
行ない、これに基づいてドライバの運転の支援を行なう
技術（運転支援装置）が開発されている。このような運
転支援装置としては、例えば、車線逸脱防止装置あるい
はレーンキープサポートシステム（車線維持支援装置）
と称されるものがある。この装置は、自車両に備えられ
た車線検出センサ（カメラ）からの情報（画像）に基づ
いて白線認識を行ない、白線を逸脱する等の運転操作の
ミスが発生しそうな時、画像表示や音・ハンドル振動等
によりドライバに警報して運転を支援したり、さらに
は、車線内に車両をキープする方向へ操舵トルクを加え
てドライバの操作なしにレーンキープさせて運転支援を
するようになっている。

【０００３】つまり、画像表示でドライバに情報を提供
して運転を支援する情報提供支援と、音・ハンドル振動
を与える等ドライバに警報を与えて運転を支援する警報
支援と、操舵トルクを加えてドライバの運転を支援する
制御支援との３種類の支援態様がある。これらの支援態
様のうち、制御支援がドライバへの働きかけの最も強い
支援（上位支援）であり、次に警報支援（中位支援）が
位置し、情報提供支援はドライバへの働きかけが最も軽
い支援（下位支援）とすることができる。

【０００４】各支援態様で要求される状況認識の精度は
異なり、情報提供支援，警報支援，制御支援の順で、即
ち、上位の支援になるのに従って、要求される状況認識
の精度は次第に高まる。また、上位の支援機能を有する
装置には下位の支援機能が含まれるのが一般的であり、
制御支援を行なう装置には警報支援及び情報提供支援の
機能が含まれ、警報支援を行なう装置には情報提供支援
の機能が含まれる。

【０００５】また、他の運転支援装置として、自車両に
備えられたレーダにより前方車両との車間距離を検出
し、所定の車間距離又は前方車両との干渉を防止できる
距離を維持するように支援する装置（車間距離維持支援
装置）等も考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、上位の支援機能を有する運転支援装置では下位の支
援機能も有するが、上位の支援機能を有する装置では、
状況認識の精度が下位の支援機能であれば作動できるレ
ベルであるにもかかわらず、上位の支援機能に必要な高
精度な状況認識ができない場合には、下位の支援機能も
作動しないようにしていた。

【０００７】例えば、上述のように、画像表示による情
報提供支援（下位支援）や音・ハンドル振動等による警
報支援（中位支援）や操舵制御等による制御支援（上位
支援）とを行なう運転支援装置の場合、操舵制御等によ
る制御支援をするには、白線認識等の車両の走行状態や
走行環境等の状況認識の精度が高いレベルであることが
前提となり、状況認識の精度が制御支援に要求される高
いレベルにある場合のみ、上記の各支援（制御支援，警
報支援，情報提供支援）を実施するようにしていた。

【０００８】しかしながら、画像表示等の情報提供支援
や音・ハンドル振動による警報支援といった下位の運転
支援を行なう場合、操舵制御等による制御支援といった
上位の運転支援を行なう場合ほど状況認識の精度は求め
られない。すなわち、操舵制御等による上位の運転支援
には適さないが、画像表示や音・ハンドル振動による下
位の運転支援には適する状況認識状態が発生する。

【０００９】このような場合に、可能な限りドライバに
警報や情報等の画像表示や音・ハンドル振動による支援
を行なうことは、事故防止やドライバの負担軽減に極め
て有効である。本発明は、このような課題に鑑み創案さ
れたもので、車両の状況認識の精度に応じて可能な限り
ドライバの運転を支援することができるようにした、運
転支援装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の運転支援装置では、制御手段が、車両の走行
状態や走行環境を認識する状況認識手段からの状況認識
情報に基づいて、ドライバへ運転支援を行なう複数の支
援機能をそなえた運転支援手段を制御する。そして、機
能制限手段が、状況認識手段による状況認識精度を判定
する状況認識精度判定手段からの判定情報に応じて上記
の支援機能を制限するので、状況認識手段の状況認識精
度に応じた運転支援が行なわれる。

【００１１】また、請求項２記載の本発明の運転支援装
置では、運転支援手段による支援機能として、ドライバ
への働きかけの比較的強い上位の支援機能から、ドライ
バへの働きかけの比較的弱い下位の支援機能までがそな
えられ、上位の支援機能ほど高レベルの状況認識精度し
きい値が設定される。そして、状況認識精度判定手段で
判定された状況認識精度が状況認識しきい値未満であれ
ば、機能制限手段が、対応する支援機能を制限するの
で、状況認識の精度に応じて適切な運転支援が行なわれ
る。

【００１２】また、請求項３記載の本発明の運転支援装
置では、上記の複数の支援機能は、車両に運転操作を加
えることによりドライバの運転を支援する上位支援と、
ドライバに警報を与えて運転を支援する中位支援と、ド
ライバに情報を提供して運転を支援する下位支援とから
なる。これにより、走行状況に応じた運転支援が行なわ
れる。

【００１３】また、請求項４記載の本発明の運転支援装
置では、操作手段が、機能制限手段とは別個に、上記の
各支援機能の一部又は全部をドライバの操作により制限
しうるので、ドライバが操作手段を操作することによ
り、機能制限手段が運転支援機能を制限していない場合
であっても、運転支援をすることができ、ドライバの好
みに応じた態様で運転支援を行なうことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。図１〜図８は本発明の一実施
形態としての運転支援装置を示すものであり、これらの
図に基づいて説明する。本運転支援装置は、自動車にお
いて自車両が走行車線から逸脱しそうになるとこれを防
止するように、ドライバに注意を促すことにより運転を
支援する複数の運転支援機能を有しており、具体的に
は、ドライバに情報を提供して運転を支援する機能と、
ドライバに警報を与えて運転を支援する機能と、自車両
が走行車線から逸脱しないようにドライバに代わって自
動車の操舵を制御することにより運転を支援する機能と
を備えている。

【００１５】つまり、本装置にかかる運転支援には、走
行車線に対する自車両の位置を認識して、車線逸脱のお
それが生じると、画像表示によって運転を支援する情報
提供支援と、音・ハンドル振動によってドライバに警報
を与える警報支援と、車両にそなえられた操舵アクチュ
エータによりドライバの加える操舵トルクとは別の操舵
トルク（この操舵トルクは、ドライバの加える操舵トル
クと区別するために操舵用制御トルクと呼ぶ）をステア
リングシャフトに与えて、レーンキープのためのドライ
バの操舵操作の不足を補う制御支援とが備えられてい
る。

【００１６】そして、これらの運転支援のうち、制御支
援がドライバへの働きかけの最も強い支援（上位支援）
であり、次に警報支援（中位支援）が位置し、情報提供
支援はドライバへの働きかけが最も軽い支援（下位支
援）とすることができる。従って、以下、制御支援につ
いては上位支援、警報支援については中位支援、情報提
供支援については下位支援ともいう。

【００１７】この場合、車線逸脱のおそれが生じたら、
操舵用制御トルクが加えられ車両の位置が修正される以
前に（つまり、上位支援が行なわれる以前に）、まず、
ドライバ自身の操舵によって車線逸脱を回避できるよう
に、ドライバにとって警報支援よりも比較的緩和な支援
である情報提供支援（画像表示、即ち、下位支援）を行
ない、さらに車線逸脱のおそれが強まったら情報提供支
援に加えて（あるいは代えて）警報支援（音・ハンドル
振動、即ち、中位支援）を行ない、ドライバに注意を喚
起させるようにしている。

【００１８】そして、それでも、ドライバがレーンキー
プのための操舵操作を適切に行なわずに、車線逸脱のお
それが強まったら、ドライバの代わりに操舵用制御トル
クを加えて車両の挙動を積極的に修正する上位支援を行
なうようになっている。なお、上位支援の場合、ステア
リングシャフトに上記操舵用制御トルクＴｃを加えるた
め、ステアリングホイール（以下、ハンドルともいう）
２０も回転することになり、車両の挙動を積極的に修正
する作用に加えて、ハンドル２０の動きを通じてドライ
バに警告することにもなる。車線を逸脱しそうな車両の
位置を修正するのは、この操舵用制御トルクが加えられ
たことで車線を逸脱しそうなことを認識したドライバの
操舵操作によって行われるのが好ましい。

【００１９】ところで、上位支援は、車両の挙動（ここ
では走行方向）に直接影響することから、車両の走行状
態や走行環境についてより正確な情報を把握して実行す
る必要がある。このため、上位支援が行なわれる際に
は、その上位支援を作動させるかどうかの判断材料や上
位支援を行なう場合の基礎データになる状況認識情報
（これについては後述する）の精度が高いことが要求さ
れる。ここでは、この状況認識精度が、上位支援を作動
させるための必要最低限レベル（ここでは第１のレベル
という）以上であれば上位支援を作動し、第１のレベル
未満であれば上位支援を制限する（即ち、禁止する）よ
うにしている。

【００２０】一方、中位支援及び下位支援は、車両の挙
動に直接影響するものではないため、上位支援ほど上記
状況認識精度が要求されないが、適切な情報や警報を与
えるには一定の状況認識精度が要求される。特に、その
支援のドライバへの影響度合いから、中位支援である警
報支援の方が下位支援である情報提供支援よりも高い精
度が要求される。

【００２１】そこで、中位支援及び下位支援の場合、第
１のレベル未満であっても（つまり、上位支援を作動さ
せるのに充分な状況認識精度が得られない場合でも）、
第１のレベルよりも低いある一定のレベル以上（これを
第２のレベルという）であれば中位支援及び下位支援を
作動させることは可能であり、さらに、第２のレベルよ
りも低い一定のレベル（これを第３のレベルという）以
上であれば下位支援のみを作動させることは可能であ
る。そこで、ここでは、状況認識精度が、第１のレベル
未満であるが第２のレベル以上であれば上位支援は制限
するが中位支援及び下位支援を許容し、第２のレベル未
満であるが第３のレベル以上であれば上位，中位支援を
制限するが下位支援を許容し、第３のレベル未満であれ
ば全支援を制限するようにしている。

【００２２】したがって、本運転支援装置は、図１に示
すように、走行車線に対する自車両の位置を認識するた
めに車両１の走行状態や走行環境を検出する状況認識手
段５０と、車両に運転操作を加えることによりドライバ
の運転を支援する上位支援（制御支援）とドライバに警
報を与えて運転を支援する中位支援（警報支援）とドラ
イバに情報を提供して運転を支援する下位支援（情報提
供支援）との各運転支援機能をそなえた運転支援手段５
１と、状況認識手段５０からの状況認識情報に基づいて
運転支援手段５１を制御する制御手段５２と、状況認識
手段５０による状況認識精度を判定する状況認識精度判
定手段５３とを備えている。さらに、制御手段５２は、
状況認識精度判定手段５３からの判定情報に応じて上記
の支援機能を制限する機能制限手段５４を備えて構成さ
れている。

【００２３】状況認識手段５０は、車両１の前方の道路
状態を撮像するカメラ２と、カメラ２からの画像情報を
適宜処理して前方道路上の左右の白線位置を認識する画
像情報処理手段３と、この画像情報処理手段３による白
線位置の画像情報から車両１の走行レーン（走行車線）
の基準位置に対する所定時間後における横ずれ量ΔＹを
予測して算出する横ずれ量算出手段４Ａとを備えてい
る。

【００２４】なお、この横ずれ量ΔＹは、車両１が車線
を逸脱しそうな度合いに関する判定パラメータに相当す
る。また、横ずれ量算出手段４Ａは、自車両１に対する
走行車線（走行レーン）の相対位置を推定する走行レー
ン推定手段４内の機能要素として備えられている。画像
情報処理手段３は、カメラ２が撮像した自車両前方の道
路画像情報を適宜処理し、道路画像情報に含まれる白線
情報を抽出して白線を認識する（この白線認識方法につ
いては後述する）。

【００２５】運転支援手段５１は、状況認識情報に基づ
いて操舵用制御トルクＴｃをステアリングシャフトに与
えてドライバの運転を支援する上位支援部（制御支援
部）７０と、ドライバへの運転支援のための警報を発す
る中位支援部（警報支援部）６０ｂと、ドライバへの運
転支援のための情報を提供する下位支援部（情報提供支
援部）６０ａとからなる。

【００２６】また、上記各支援は、横ずれ量算出手段４
Ａにより算出される横ずれ量（横偏差）ΔＹ、即ち、車
線を逸脱しそうな度合いに基づいて、ドライバの運転を
支援するものである。上位支援部（又は制御支援部）７
０は、車線を逸脱しそうな度合いに基づいて、操舵用制
御トルクＴｃを算出する制御トルク算出手段５と、ドラ
イバの加える操舵トルクとは別に操舵用制御トルクＴｃ
を操舵系に付与しうる操舵アクチュエータ２１と、この
制御トルク算出手段５で算出された操舵用制御トルクＴ
ｃが横ずれ量ΔＹを減らす方向に発生するように操舵ア
クチュエータ２１を制御するコントローラ６とをそなえ
ている。

【００２７】中位支援部（又は警報支援部）６０ｂは、
例えば、スピーカ３０と、ハンドル２０内部に設けられ
た振動装置（ハンドル加振器）３２と、これらを制御す
るコントローラ６ｂ，６ｃとから構成され、車線を逸脱
しそうな時に、警報音を発するとともに安全な操舵を維
持できる範囲内でハンドル２０を振動させてドライバに
警報を行なうものである。なお、ここでは、警報音とハ
ンドル振動とを一緒に作動させるようにしている。

【００２８】下位支援部（又は情報提供支援部）６０ａ
は、表示パネル３１と、これを制御するコントローラ６
ａとから構成されており、車線が逸脱するおそれがある
場合には表示パネル３１に文字又は図形によりその旨を
表示する。これにより、上位支援では、車両１が車線を
逸脱しそうになると、制御トルク算出手段５がその横ず
れ量ΔＹを減少させるのに必要な操舵用制御トルクＴｃ
を算出し、コントローラ６が操舵アクチュエータ２１を
制御して操舵用制御トルクＴｃを操舵系に与えるように
なっている。また、中位支援では、車線逸脱が予想され
るとき、ドライバに警報を与え、下位支援では、ドライ
バに情報を提供し、ドライバ自身の操舵によってそれを
回避するように運転支援を行なうようになっている。

【００２９】また、本運転支援装置の作動・非作動をセ
ットするメインスイッチ２３が備えられている。これに
より、ドライバが、本装置を作動させたい時はメインス
イッチ２３をオンに、本装置を作動させたくない時はメ
インスイッチ２３をオフにし、ドライバの好みに応じて
選択できるようになっている。さらに、メインスイッチ
２３がオン状態（つまり、本運転支援装置が作動してい
る状態）であっても、ターンシグナルスイッチ２２が点
灯している場合（オン状態の場合）には、運転支援装置
はオフ状態になるよう設定されている。

【００３０】ところで、上述した画像情報処理手段３に
おける白線情報の抽出方法としては、例えば、特開平１
１−１４７４８１号公報にも開示されているように、以
下のような方法を用いることができる。まず、画像情報
処理手段３において、図２に示すように、カメラ２から
の原画像４１を取り込み、この原画像４１から道路白線
を抽出して、抽出した道路白線の画像を、鉛直上方から
見たような平面視画像４２に変換する。次に、白線１２
Ｌ，１２Ｒの認識について図３を参照しながら説明す
る。なお、ここでは、走行レーン左端の路側線としての
白線１２Ｌの認識について説明するが、走行レーン右端
の白線１２Ｒを基準とする場合についても同様であるた
め、左端の白線１２Ｌについては単に白線１２と称する
ことにする。

【００３１】次に、画像情報処理手段３では、図３
（ａ）に示すように、車両１に備えられたカメラ２によ
り平地において車両前方の範囲（例えば５ｍ〜３０ｍ）
の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面上で
縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上で等
間隔になるような複数の水平線１１を設定する。この白
黒画像情報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新され
るようになっており、図３（ｂ）に示すように、それぞ
れの水平線１１上において前回の画面での白線位置の左
右の所要の範囲（ここでは、左右５０画素〔ｄｏｔ〕）
を白線探査エリア（処理対象領域）１０として設定す
る。また、初回の画面は、直線路における白線位置を前
回の画面データとして利用する。

【００３２】そして、図３（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図３（ｄ）に示す。

【００３３】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、通常は、
図３（ｅ）に示すように、その中点Ｍを白線候補点１５
として保存する。

【００３４】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ２により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。

【００３５】そして、図３（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本だけ上
の水平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾
き分±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。

【００３６】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。このような白線認識の
作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都度白線
１２の認識が更新されるようになっている。

【００３７】走行レーン右端の路側線としての白線１２
Ｒの認識についても、これと同様に行なわれる。走行レ
ーン推定手段４では、このように各認識周期で認識され
た原画像４１上の白線１２Ｒ，１２Ｌを平面視画像４２
に変換して、走行レーン左端の白線１２Ｌから推定しう
る道路中心線ＬＣｌと走行レーン右端の白線１２Ｒから
推定しうる道路中心線ＬＣｒとに基づいて、道路中心線
ＬＣの推定を行なうようになっている。そして、この道
路中心線ＬＣに基づいて、横ずれ量算出手段４Ａにより
現時点における横ずれ量ΔＹ０と偏角βとを算出する。

【００３８】なお、偏角βとは、図４に示すように、屈
曲した道路中心線ＬＣの接線と車両中心線方向とがなす
角であり、カメラ画像で得られる画像情報のうち車両１
に最も近い検出レベルである第１検出点（図中には近地
点と示す）における基準線位置情報と、この近地点より
もさらに車両１から所定距離Ｌだけ離れた第２検出点
（図中には遠地点と示す）における基準線位置情報とか
ら算出することができる。

【００３９】つまり、偏角βは、これらの第１検出点と
第２検出点とを結んだ直線と、車両１の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第１検出点と第２検出点との中間地点
（図中×印）における偏角であり、少なくとも車両１か
ら一定以上前方の地点の偏角である。そして、この例で
は、車両１に最も近い地点である第１検出点における自
車両中心線（点Ｐ１参照）と道路中心線ＬＣ（点ＬＣ１
参照）との横方向距離（道路幅方向，即ちカメラ画像の
横方向の距離）を現時点における横ずれ量（現時点横偏
差）ΔＹ０として算出する。また、第２検出点は、第１
検出点から所定時間ｔ後に到達すると予測できる地点
（ＬＣ２，Ｐ２）、つまり、第１検出点から現時点での
車速Ｖに所定時間ｔを乗じて得られる距離Ｌだけ離れた
地点としており、これらの第１検出点（ＬＣ１）と第２
検出点（ＬＣ２）とを結んだ直線と、車両１の中心線
（Ｐ１，Ｐ２）とがなす角を偏角βとして算出する。

【００４０】横ずれ量算出手段４Ａは、上述のごとく算
出された偏角βに車速センサ７で検出された車両の車速
Ｖと所定時間ｔとを乗算して所定時間ｔ後における横ず
れ変化量Δｙ（Δｙ＝β×Ｖ×ｔ）を算出し、これに現
時点における横ずれ量（横偏差）ΔＹ０を加算して予測
横ずれ量（以下、単に横ずれ量という）ΔＹ（＝ΔＹ０
＋β×Ｖ×ｔ）を算出する。また、道路中心線の画像情
報に基づいて走行レーンの曲率（道路曲率）ρを推定す
るようにもなっている。なお、所定時間ｔは運転手の一
般的なハンドル２０の操作速度や、画像情報処理手段３
等による道路状況の認識速度を考慮して適宜の時間に設
定されている。また、車速Ｖに応じて可変にしてもよ
く、第１検出点から第２検出点までの距離Ｌが一定とな
るように所定時間ｔを設定してもよい。

【００４１】制御トルク算出手段５では、このようにし
て算出される走行車線の基準位置（道路幅中央位置）に
対する車両の横ずれ量ΔＹに基づいて操舵用制御トルク
Ｔｃを設定する。この操舵用制御トルクＴｃは、車両の
操作操作の主体はドライバ自身にしたいため、操舵用制
御トルクＴｃは、ドライバの操舵操作を妨げない程度の
大きさに、つまり、ドライバが容易に打ち勝てる程度の
大きさに制限されている。

【００４２】画像情報処理手段３では、このようにして
白線認識を行なうことができるが、本運転支援装置で
は、このようにして画像情報処理手段３で行なわれた白
線認識の状況認識精度を状況認識精度判定手段５３によ
り判定して、状況認識精度判定手段５３からの判定情報
に応じて機能制限手段５４により運転支援機能を制限す
る。

【００４３】例えば、図５に示すように、画像情報処理
手段３による白線認識の作業過程において、Ａ〜Ｄのよ
うな輝度データが得られたとする。なお、ここでは便宜
上、Ａ〜Ｄの輝度データのプラスピーク値とマイナスピ
ーク値の間隔はすべて３０ｄｏｔ以内（それぞれのピー
クの間隔が白線１２として妥当と思われる程度）である
と仮定して説明する。

【００４４】白線認識においては、Ａのような輝度デー
タが得られ確実に白線を抽出できることが望まれるが、
悪天候による検出不良（雲，雨や雪等の視界不良や雨に
よる路面反射，積雪による検出不良）又は道路状態（例
えば、白線が不鮮明）による検出不良等により、Ｂ〜Ｄ
で示すように輝度レベルの低い輝度データが得られる場
合がある。

【００４５】前述のように、ドライバへ運転支援を行な
う場合には各支援に応じた状況認識情報の精度が必要と
なるので、状況認識精度判定手段５３は、白線認識の輝
度データから、どの範囲で運転支援を行なうかに関する
状況認識精度レベルの判定をするようになっている。そ
こで、状況認識精度判定手段５３は、各運転支援につい
て輝度ピークの高さの判定基準値を設定し、その判定基
準値を超えるような輝度ピーク値が得られる場合は対応
する支援を行ない、逆に、その判定基準値を満たさない
輝度ピーク値の場合は対応する支援を制限する（行なわ
ない）ように機能する。

【００４６】なお、ここでは、図５に示すように、上位
支援を制限するか否かの判定基準値（状況認識精度しき
い値）を第１基準値Ｓ１として設定し、中位支援を制限
するか否かの判定基準値（状況認識精度しきい値）を第
２の基準値Ｓ２として設定し、下位支援を制限するか否
かの判定基準値（状況認識精度しきい値）を第３基準値
Ｓ３として設定している。

【００４７】もちろん、第１基準値Ｓ１が最も大きく、
次いで第２基準値Ｓ２が大きく、第３基準値Ｓ３が最も
小さな値に設定されている。また、上述したように、こ
こでは、輝度データのプラスピーク値とマイナスピーク
値との画像横方向（道路幅方向）の間隔（ピーク間隔）
が白線１２として妥当と思われる３０ｄｏｔ以内である
という前提のもとに説明したが、この間隔が３０ｄｏｔ
よりも大きい場合、状況認識精度判定手段５３は、これ
を白線として判定しない。

【００４８】つまり、状況認識精度判定手段５３は、輝
度データのピーク間隔、及び、輝度ピーク値（基準値０
からそれぞれのピーク値までの距離）に基づいて状況認
識精度を判定するようになっている。そして、ピーク間
隔が３０ｄｏｔ以内の前提条件のもとに、輝度ピーク値
が第１基準値Ｓ１未満なら状況認識精度が第１のレベル
未満であるとし、輝度ピーク値が第２基準値Ｓ２未満な
ら状況認識精度が第２のレベル未満であるとし、輝度ピ
ーク値が第３基準値Ｓ３未満なら状況認識精度が第３の
レベル未満であると判定するようになっている。

【００４９】次に、機能制限手段５４は、上述の状況認
識精度判定手段５３による判定情報に基づいて、以下の
ように運転支援機能を制限することになる。機能制限手
段５４は、状況認識精度判定手段５３において判定され
る状況認識精度が第１のレベル未満の場合は上位支援を
制限し、状況認識精度が第２のレベル未満且つ第３のレ
ベル以上の場合は上位支援及び中位支援を制限し、状況
認識精度が第３のレベル未満の場合はすべての支援（上
位支援，中位支援，下位支援）を制限するように機能す
る。

【００５０】したがって、機能制限手段５４は、例え
ば、図５のＡで示される輝度データが得られた場合はす
べての支援（上位支援，中位支援，下位支援）を制限せ
ず（つまり、すべての支援が作動可能な状態とし）、Ｂ
で示される輝度データが得られた場合は上位支援を制限
し、Ｃで示される輝度データが得られた場合は上位支援
及び中位支援を制限し、Ｄで示される輝度データが得ら
れた場合はすべての支援（上位支援，中位支援，下位支
援）を制限することになる。

【００５１】また、横ずれ量算出手段４Ａで算出された
横ずれ量ΔＹに基づいて段階的に運転支援機能を行なう
ようになっている。つまり、例えば、横ずれ量が１．２
ｍの時をＹ１，１．５ｍの時をＹ２，１．８ｍの時をＹ
３（Ｙ１＜Ｙ２＜Ｙ３）とした場合、横ずれ量ΔＹがＹ
１以上になると、下位支援を行ない、ΔＹがＹ２以上に
なるとさらに中位支援を行ない、ΔＹがＹ３以上になる
とさらに上位支援を行なうようになっている。

【００５２】ところで、ドライバによっては、あるいは
その時の運転状態によっては、運転支援の態様が変化す
るのを好まない場合がある。例えば、上位支援を制限す
る場合は、中位支援及び下位支援も同時に制限してしま
った方を好む場合がある。また、上位支援は制限する
が、中位支援と下位支援とを制限しない場合に、中位支
援と下位支援とのうち、いずれかの支援を選択して使用
したいとするドライバもいる。

【００５３】そこで、この機能制限手段５４より許可さ
れた支援をドライバが好みで制限する操作手段（以下、
設定スイッチという）８が、メインスイッチ２３とは別
個に備えられている。なお、設定スイッチ８は、メイン
スイッチ２３がオンの状態でのみ操作が有効となる。図
８に示すように、設定スイッチ８は、Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎの
４つのモードを選択できるようになっており、モードＫ
は機能制限手段５４に従って運転支援を制限するモー
ド、モードＬは状況認識精度が第１のレベル未満の時に
中位支援及び下位支援をもすべて制限するモードであ
る。モードＭは中位支援を制限（下位支援のみ実行）す
るモード、即ち、状況認識精度が第１のレベル未満の時
に上位支援とともに中位支援は制限するが下位支援は許
容するモードであり、モードＮは下位支援を制限（中位
支援のみ実行）するモード、即ち、状況認識精度が第１
のレベル未満の時に上位支援とともに下位支援は制限す
るが中位支援は許容するモードである。

【００５４】また、制御トルク算出手段５とコントロー
ラ６との間には、実際に操舵アクチュエータ２１で発揮
される制御トルクが急変することなく滑らかに連続する
ように制御トルク算出情報の出力に対して平滑化処理す
るローパスフィルタ２４が介装されている。なお、画像
情報処理手段３，走行レーン推定手段４（横ずれ量算出
手段４Ａ），制御トルク算出手段５，制御手段５２（状
況認識精度判定手段５３，機能制限手段５４），コント
ローラ６，６ａ，６ｂ，６ｃ等は、ＣＰＵ，入出力イン
タフェース，ＲＯＭ，ＲＡＭ等をそなえてなる電子制御
ユニット（ＥＣＵ）として構成されている。

【００５５】本発明の一実施形態としての運転支援装置
は、上述のごとく構成されているので、状況認識精度の
判定の処理は、例えば、図６に示すように行なわれる。
この処理は設定スイッチ８がモードＫ、即ち、機能制限
手段に従う場合のものである。まず、輝度ピーク値及び
ピーク間隔が状況認識精度判定手段５３に入力され（Ｓ
１０）、白線認識でのピーク間隔が３０ｄｏｔ以内であ
る場合（Ｓ１２）、ピーク値が第１基準値Ｓ１未満であ
るかどうかを判別し（Ｓ１４）、ピーク値が第１基準値
Ｓ１以上であれば第１のレベル以上と判定し（Ｓ２
０）、機能制限は行なわない（Ｓ３０）。

【００５６】また、Ｓ１４において、ピーク値が第１基
準値Ｓ１未満である場合、ピーク値が第２基準値Ｓ２未
満であるかどうかを判別する（Ｓ４０）。ピーク値が第
２基準値Ｓ２以上であれば第１のレベル未満且つ第２の
レベル以上と判定（Ｓ５０）して上位支援のみ制限する
（Ｓ６０）。そして、Ｓ４０において、ピーク値が第２
基準値Ｓ２未満である場合、ピーク値が第３基準値Ｓ３
未満であるかどうかを判別する（Ｓ７０）。ピーク値が
第３基準値Ｓ３以上であれば第２のレベル未満且つ第３
のレベル以上と判定（Ｓ８０）して、さらに中位支援を
制限する（Ｓ９０）。

【００５７】最後に、Ｓ７０において、ピーク値が第３
基準値Ｓ３未満である場合、ピーク値が第３のレベル未
満であると判定し（Ｓ１００）、すべての支援を制限す
る（Ｓ１１０）。また、上述した白線認識のピーク値か
らの運転支援の機能制限のもとで、横ずれ量ΔＹに基づ
いて運転支援を行なう場合、図７のフローチャートに示
すように行なわれる。

【００５８】まず、白線の逸脱度合いを示す横ずれ量Δ
ＹがＹ３以上であるかどうかを判別し（Ｔ１０）、Ｙ３
以上である場合は上位支援の制限があるかどうかを判別
し（Ｔ２０）、上位支援の制限がない場合は上位支援を
行なう（Ｔ３０）。また、Ｔ１０においてΔＹがＹ３未
満で、Ｙ２以上であるかどうかを判別し（Ｔ４０）、Ｙ
２以上である場合は中位支援の制限があるかどうかを判
別し（Ｔ５０）、中位支援の制限がない場合は中位支援
を行なう（Ｔ６０）。

【００５９】そして、Ｔ４０においてΔＹがＹ２未満
で、Ｙ１以上であるかどうかを判別し（Ｔ７０）、Ｙ１
以上である場合は下位支援の制限があるかどうかを判別
し（Ｔ８０）、下位支援の制限がない場合は下位支援を
行なう（Ｔ９０）。また、Ｔ７０においてＹ１未満であ
る場合はすべての支援を行なわない（Ｔ１００）。ま
た、設定スイッチ８の操作により、ドライバが好みに応
じて運転支援の機能を制限又は選択することができる。

【００６０】例えば、ドライバは、機能制限をすべて自
動にする（機能制限手段に従う）場合は、設定スイッチ
８の操作によりモードＫを選択する。また、通常、第１
のレベル未満の時は機能制限手段によって上位支援のみ
が制限されるが、ドライバがこのような場合に中位支援
及び下位支援も必要ないと判断した場合は、中位支援及
び下位支援も制限するモードＬを選択する。そして、第
１のレベル未満の時に、中位支援のみを制限するモード
Ｍあるいは下位支援のみを制限するモードＮを選択する
ことで、ドライバの好みに応じて適宜選択できる。

【００６１】これにより、車両の状況認識の精度に応じ
て可能な限りドライバの運転（操舵）を支援することが
できるようになり、車両のレーンキープ走行を促進して
道路交通の安全性を高めることができるようになる。ま
た、設定スイッチ８を通じてドライバの簡単な操作によ
り運転支援の機能範囲を選択して作動させることができ
るので、ドライバの好みに応じた運転支援機能を提供す
ることができる。

【００６２】さらに、走行状態及び走行環境の時々刻々
と変化する状況認識精度に応じた、その運転支援装置の
作用時点での最適な運転支援機能をドライバに提供する
ことができると共に、事前にドライバに運転支援の機能
範囲を適切に報知するのでドライバにわかり易く安全に
運転支援を行なうことができる。なお、支援制限の状態
が頻繁に変化するのが好ましくなければ、例えば、判定
精度が所定時間内に所定回数以上変化した場合に、その
旨をドライバに告知し、支援制限の制御を行なわない
（制限する場合は、すべての支援を制限する）ようにし
ても良い。

【００６３】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。例えば、本実施形態では、状況認識
精度判定手段５３が、輝度データのプラスピーク値とマ
イナスピーク値との間隔、及び、基準値０からそれぞれ
のピーク値までの高さ（距離）の程度によって状況認識
精度の判定を行なうが、さらに他の判定要素を追加して
状況認識精度の判定を高めるように構成することも可能
である。

【００６４】また、設定スイッチ８はメインスイッチ２
３とは別個に設置されているが、設定スイッチ８及びメ
インスイッチ２３が一体となって構成されていても良
い。また、設定スイッチ８の機能をもっと簡素化しても
良い。例えば、機能制限手段５４に従うモードＫと状況
認識精度が第１のレベル未満の時に中位支援及び下位支
援も制限するモードＬとのうち、どちらかだけを選択で
きるものや、上記モードＫと、状況認識精度が第１のレ
ベル未満の時に上位支援とともに中位支援は制限するが
下位支援は許容するモードＭと、状況認識精度が第１の
レベル未満の時に上位支援とともに下位支援は制限する
が中位支援は許容するモードＮとのうち、どれか１つだ
けを選択できるようにしても良い。

【００６５】また、本実施形態では、便宜上、白線認識
において白線１２として妥当と思われる程度のピーク間
隔を３０ｄｏｔとし、ピーク値の大きさが設定された基
準値を満たすか否かにより状況認識精度を判定したが、
ピーク間隔にもいくつかの基準値を設定し、その基準値
を満たすか否かにより状況認識精度を判定することも可
能であり、さらに状況認識精度を高めることができる。

【００６６】例えば、ピーク間隔が例えば３５ｄｏｔ以
上では上位支援を制限し、例えば４０ｄｏｔではさらに
中位支援を制限するように、ピーク値の大きさにおいて
設定される各基準値（ここでは、上述した第１基準値Ｓ
１，第２基準値Ｓ２，第３基準値Ｓ３）に対してそれぞ
れ設定するようにしても良い。また、本実施形態では、
画像表示，音・ハンドル振動，操舵制御による運転支援
機能について説明したが、本運転支援装置は他の運転支
援にも適用できる。

【００６７】例えば、レーダで自車両と前方車両との距
離及び相対速度を検出し、その状況認識精度の度合いに
応じて車間距離に関する情報をドライバに与える下位支
援や、ドライバに警報を与えたりブレーキに予圧をかけ
たりする中位支援、さらには、ブレーキ圧をさらに高め
てブレーキ力を加える上位支援を行なってドライバに適
切な運転支援を提供することもできる。例えば、レーダ
としてレーザレーダを用いた場合、状況認識精度が天候
等に左右されるが、この場合も状況認識精度を判定して
状況認識精度が高い場合は上位支援を実行可能とし、状
況認識精度が低い場合は上位支援を制限して中位支援及
び下位支援のみを実行可能とするようにすることも考え
られる。

【００６８】また、本実施形態の中位支援（警報支援）
では、警報音及びハンドル振動を一緒に行なうように構
成されているが、中位支援が行なわれる際、初めにドラ
イバに警報音を与えて車線逸脱の注意を促し、さらに車
線逸脱の度合いが高まったらハンドル振動を行なうよう
にしても良い。また、上記の実施形態では、上位支援，
中位支援，下位支援の３段階の運転支援が設けられてい
るが、本発明は、ドライバへの働きかけの強さに応じて
区分できる上位支援から下位支援までの運転支援機能を
有するものに適用でき、上位支援，下位支援のみ行なう
ものに適用しても良い。

【００６９】また、上位支援から下位支援まで４段階以
上に区分できる運転支援機能を有するものに適用しても
良い。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の運転支援装置によれば、制御手段が、車両の走行
状態や走行環境を認識する状況認識手段からの状況認識
情報に基づいて、ドライバへ運転支援を行なう複数の支
援機能をそなえた運転支援手段を制御する。そして、機
能制限手段が、状況認識手段による状況認識精度を判定
する状況認識精度判定手段からの判定情報に応じて上記
の支援機能を制限するので、走行状態や走行環境に最も
適した運転支援をドライバに提供することができる。

【００７１】また、請求項２記載の本発明の運転支援装
置によれば、運転支援手段による支援機能として、ドラ
イバへの働きかけの比較的強い上位の支援機能から、ド
ライバへの働きかけの比較的弱い下位の支援機能までが
そなえられ、上位の支援機能ほど高レベルの状況認識精
度しきい値が設定される。そして、状況認識精度判定手
段で判定された状況認識精度が状況認識しきい値未満で
あれば、機能制限手段が、対応する支援機能を制限する
ので、状況認識の精度に応じた適切な運転支援を行なう
ことができる。

【００７２】また、請求項３記載の本発明の運転支援装
置によれば、上記の複数の支援機能において、上位支援
では車両に運転操作を加えることによりドライバの運転
を支援し、中位支援ではドライバに警報を与えて運転を
支援し、下位支援ではドライバに情報を提供して運転を
支援するので、状況認識の精度に対応してドライバに種
々の運転支援を提供することができる。

【００７３】また、請求項４記載の本発明の運転支援装
置によれば、操作手段が、機能制限手段とは別個に、上
記の各支援機能の一部又は全部をドライバの操作により
制限しうるので、ドライバが操作手段を操作することに
より、機能制限手段が運転支援機能を制限していない場
合であっても、運転支援をすることができ、ドライバの
好みに応じた態様で運転支援を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての運転支援装置の構
成を模式的に示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識の
ための画像処理を説明する図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
（ａ）〜（ｆ）の順で説明する模式図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
説明する模式的な平面図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識に
おける状況認識精度の判定方法を説明する図である。

【図６】本発明の一実施形態としての運転支援装置の動
作を説明するフローチャートで、状況認識精度判定によ
り行なわれる機能制限を示すものである。

【図７】本発明の一実施形態としての運転支援装置の動
作を説明するフローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態としての運転支援装置に備
えられたスイッチのモードを説明する図である。

【符号の説明】

１車両２カメラ３画像情報処理手段４走行レーン推定手段４Ａ横ずれ量算出手段５制御トルク算出手段６，６ａ，６ｂ，６ｃコントローラ７車速センサ８操作手段（設定スイッチ）１０処理対象領域１１水平線１２Ｌ左側白線１２Ｒ右側白線１４ガードレール１５，１５Ａ〜１５Ｄ白線候補点２０ステアリングホイール（ハンドル）２１操舵アクチュエータ２２ターンシグナルスイッチ２３メインスイッチ２４ローパスフィルタ３０スピーカ３１表示パネル３２振動装置（ハンドル加振器）４１原画像４２平面視画像５０状況認識手段５１運転支援手段５２制御手段５３状況認識精度判定手段５４機能制限手段６０ａ下位支援部（情報提供支援部）６０ｂ中位支援部（警報支援部）７０上位支援（制御支援部）Ｔｃ操舵用制御トルク ΔＹ横ずれ量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｆ６２４Ｇ６２６６２６Ｂ６２６Ｄ６２６ＥＢ６２Ｄ 6/00 Ｂ６２Ｄ 6/00 Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｕ // Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 ＣＥＢ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 119:00 119:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 CC21 DA15 DA23 DA27 DA88 DC12 EB04 GG01 5C086 AA47 AA51 AA52 BA22 CA21 CA28 CB36 CB40 DA33 DA40 EA11 EA41 EA45 FA01 FA20 5H180 AA01 CC04 CC14 LL01 LL04 LL06 LL09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行状態や走行環境を認識する状
況認識手段と、ドライバへ運転支援を行なう複数の支援機能をそなえた
運転支援手段と、該状況認識手段からの状況認識情報に基づいて、該運転
支援手段を制御する制御手段と、該状況認識手段による状況認識精度を判定する状況認識
精度判定手段とをそなえ、上記制御手段は、該状況認識精度判定手段からの判定情
報に応じて上記の支援機能を制限する機能制限手段を備
えていることを特徴とする、運転支援装置。
【請求項２】上記の複数の支援機能には、ドライバへ
の働きかけの比較的強い上位の支援機能から、ドライバ
への働きかけの比較的弱い下位の支援機能までをそな
え、上位の支援機能ほど高レベルの状況認識精度しきい
値が設定され、該機能制限手段は、該状況認識精度判定手段で判定され
た該状況認識精度が該状況認識しきい値未満であれば、
対応する支援機能を制限することを特徴とする、請求項
１記載の運転支援装置。
【請求項３】上記の複数の支援機能は、該車両に運転操作を加えることによりドライバの運転を
支援する上位支援と、ドライバに警報を与えて運転を支援する中位支援と、ドライバに情報を提供して運転を支援する下位支援とか
らなることを特徴とする、請求項１又は２記載の運転支
援装置。
【請求項４】該機能制限手段とは別個に、上記の各支
援機能の一部又は全部をドライバの操作により制限しう
る操作手段をそなえていることを特徴とする、請求項１
〜３の何れかの項に記載の運転支援装置。