JP2007022134A - 車両用車線維持支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、白線に突起物が設置されている場合の支援性能を向上させた車両用車線維持支援装置の提供を目的とする。
【解決手段】 白線認識手段１により認識された白線を基準として、車線から逸脱しないように警報する警報制御手段３や車線の中央付近を車両が走行するように制御する車線維持制御手段４を備える車両用車線維持支援装置において、突起物が設置された白線を検知する検知手段２を有し、警報制御手段３は、突起物が検知された白線への逸脱警報タイミングを通常より早期に行い、車線維持制御手段４は、車線中央よりその白線から離れる側にオフセットした位置を目標位置として車線維持支援制御を実行する、車両用車線維持支援装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、白線を基準として車両が車線を維持して走行するように制御する車両用車線維持支援装置に関する。

従来から、車両の前方または後方の撮像画像から白線を認識し、白線を基準とする車両の横偏差に応じて走路の逸脱を警報することによって、ドライバーの運転を支援する車両用走路逸脱警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１０４９７６号公報

ところで、上述の従来技術において、白線に突起物（例えば、高速道路の暫定共用区間（対面通行区間）の道路中央に設置されたポール）が設置されていたとしても、白線を基準に同様の制御を実行することが可能である。しかしながら、突起物があると同じ横偏差であっても、ドライバーは実際よりも突起物に接近したように感じるため、上述の従来技術のままでは、ドライバーに違和感やストレスを与えてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、白線に突起物が設置されている場合の支援性能を向上させた車両用車線維持支援装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
白線を基準として車両が車線を維持して走行するように制御する制御手段を備える車両用車線維持支援装置において、
突起物が設置された白線を検知する検知手段を有し、
前記制御手段は、前記検知手段によって検知された白線から離れるように車両を走行させることを特徴とする車両用車線維持支援装置が提供される。

これにより、突起物が設置された白線が検知されれば、車線を維持して走行させたままその白線からは離れるように車両を走行させるような制御が実施されるので、ドライバーに違和感やストレスを与えるおそれはなくなる。なお、突起物は、白線に沿って設置されるものであって、白線上や白線近傍に設置される。

また、本局面において、前記制御手段は、車線から逸脱しないように警報する警報制御手段を備え、前記警報制御手段は、前記検知手段によって検知された白線側の警報タイミングを所定の基準値より早めることが好ましい。これにより、突起物が設置された白線に車両が近づきすぎる前に、ドライバーに対し早期に注意喚起をすることができる。

また、本局面において、前記制御手段は、車線を維持して走行するための目標位置を前記検知手段によって検知された白線と反対の白線側にオフセットすることが好ましい。これにより、突起物が設置された白線から離れて走行するように車線維持支援制御が実行されるので、ドライバーに違和感やストレスを与えるおそれがない。

本発明によれば、白線に突起物が設置されている場合の支援性能が向上する。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車両用車線維持支援装置の構成を示すブロック図の一例である。本実施例の車両用車線維持支援装置は、白線認識手段１、突起物検知手段２、警報制御手段３及び車線維持制御手段４を備える。各構成手段は、車両用車線維持支援装置を動作させるためのプログラムを処理するＣＰＵ、そのプログラムを記憶するＲＯＭ、作業領域として使用するＲＡＭ、その他の電子回路によって実現される。

本発明の車両用車線維持支援装置は、走行中、車両が車線内を維持して走行できるように操舵操作を支援し、ドライバーの運転負荷を軽減する運転支援制御を実行する。この運転支援制御を実現するため、図１の警報制御手段３が車線逸脱警報制御を実行し、図１の車線維持制御手段４が車線維持支援制御を実行する。

警報制御手段３が実行する車線逸脱警報制御は、後述する白線認識によって車両が車線から逸脱すると予測される場合に、警告音や警告表示によってドライバーに注意を喚起して、車線からの逸脱をしにくくする。車線からの逸脱予測は、例えば、白線認識での画像解析によって車線に対する車両の位置や角度等を算出して、逸脱の可能性を求めることによって行われる。また、警告音や警告表示だけではなく、操舵力を短時間加えたり、ステアリングホイールやシートに設けた振動機構を作動させたりすることによって、ドライバーに注意を喚起することもできる。

車線維持制御手段４が実行する車線維持支援制御は、操舵力を連続的に加えることにより、白線に挟まれた車線の中央付近を車両が走行するように制御することによって、ドライバーの運転負荷を軽減することができる。

白線認識手段１は、路面上の走行区分帯である白線（黄線）を認識する手段である。白線認識は、カメラ等による撮像画像から路面上の白線を検出する白線認識処理プログラムによって処理される。白線認識は、例えば、以下のように実施される。白線認識手段１は、まず、輝度によって２値化された撮像画像の中から路面上の白線に該当すると考えられる画素（白線候補点）を選出する。そして、白線認識手段１は、選出した白線候補点のうち直線的に並んだ白線候補点を路面上の白線であると認識する。

ところで、白線上やその近傍に突起物が設置されている場合がある。突起物には、例えば、高速道路の暫定共用区間（対面通行区間）の道路中央に設置されたポールや、ドライバーが夜間に道路中央を認識しやすくするために車両のライトを反射する反射板がある。このような突起物が設置された白線を基準とする場合の警報制御手段３による車線逸脱警報制御や車線維持制御手段４による車線維持制御を、突起物が設置されてない白線を基準とする場合と同様に実行すると、白線までの横偏差が同じであっても、ドライバーは心理的には突起物に近づきたくないため、ドライバーに違和感やストレスを与えてしまうおそれがある。

そこで、本実施例の車両用車線維持支援装置には、突起物検知手段２を備えている。突起物検出手段２は、白線認識手段１で使用されるカメラ等によって撮像された画像を画像解析することによって、突起物を検出する。

突起物検出は、例えばステレオ視の技術によって撮像画像から立体物を検出する立体物検出処理プログラムによって処理される。立体物検出処理は、例えば左右に配置された撮像素子により撮像された一対の画像の相関を求め、同一物体に対する視差に基づいて三角測量の要領でその物体までの距離を算出するものである。

つまり、画像認識処理部２４は、撮像素子により撮像された一組のステレオ画像から同一の立体物が写っている部分を抽出し、一組のステレオ画像同士でその立体物の同一点を対応づけ、対応づけられた点（対応点）のずれ量（視差）を求めることによって立体物までの距離を算出する。立体物が前方にある場合、右側に配置の撮像素子による画像と左側に配置の撮像素子による画像とを重ね合わせると、立体物が左右横方向にずれる。そして、片方の画像を１画素ずつシフトしながら最も重なり合う位置を求める。このときシフトした画素数をｎとする。レンズの焦点距離をｆ、光軸間の距離をｍ、画素ピッチをｄとすると、立体物までの距離Ｌは、『Ｌ＝（ｆ・ｍ）／（ｎ・ｄ）』という関係式が成立する。なお、この（ｎ・ｄ）が視差である。

このように、突起物検知手段２は、立体物検出処理によって突起物を検出し、突起物検出フラグを警報制御手段３及び車線維持制御手段４に伝送する。

それでは、警報制御手段３が実行する車線逸脱警報制御と車線維持制御手段４が実行する車線維持支援制御の制御内容について説明する。図４及び図５は、これらの制御の対象となる自車１０（自車１１）が、高速道路の暫定共用区間（対面通行区間）を走行している状況を示す図である。自車は、左側白線３０と右側白線３１に挟まれた車線を走行している。対向車２０は、白線３２と白線３３に挟まれた対向車線を走行している。白線３１と白線３２の間には道路中央を区分するポール４０が、路面に対し垂直に白線に沿って複数設置されている。

まず、図４で示されるように走行している自車において、警報制御手段３が実行する車線逸脱警報制御について説明する。図２は、警報制御手段３による車線逸脱警報制御が実行された場合のフローの一例である。白線認識手段１が、白線認識処理を実行する（ステップ２１）。白線認識手段１により左側白線３０及び右側白線３１が認識されると突起物検知手段２は、両白線にポール４０が設置されているか否かを確認する（ステップ２２）。突起物検知手段２は、右側白線３１にポール４０の設置を検知した場合、右側白線３１にポール４０の設置が検知されたことを示す突起物検出フラグを警報制御手段３に伝送する。その突起物検出フラグを受信した警報制御手段３は、右側白線３１からの車線逸脱を警報する右側警報タイミングを所定の基準値（例えば、デフォルト値）より早いタイミングに設定変更する（ステップ２３）。一方、突起物検出手段２によって両白線にポール４０の設置が検知されない場合、警報制御手段４は、車線逸脱を警報するタイミングの設定をデフォルト値のままにする（ステップ２４）。警報制御手段３は、ステップ２３若しくは２４において設定した警報タイミングに従って、自車が車線を逸脱しそうか否かを判断する（ステップ２５）。警報制御手段３は、逸脱する可能性が高い場合には、車線逸脱警報を実施し、ドライバーに注意喚起を行う（ステップ２６）。

なお、警報タイミングの設定は、自車と白線までの距離ｄや自車が白線までに達する時間ｔ（時間ｔは、自車の車速と距離ｄによって規定することが可能）によって行われる。例えば、ステップ２４において警報タイミングのデフォルト値がｄ１［ｃｍ］と設定された場合、実距離がｄ１［ｃｍ］以内になると逸脱する可能性が高いとして、警報制御手段３は、車線逸脱警報を実施する。若しくは、ステップ２３において警報タイミングの早期タイミング値がｄ２［ｃｍ］（ｄ２＞ｄ１）と設定された場合、実距離がｄ２［ｃｍ］以内になると逸脱する可能性が高いとして、警報制御手段３は、車線逸脱警報を実施する。また、ステップ２４において警報タイミングのデフォルト値がｔ１［ｓ］と設定された場合、実時間がｔ１［ｓ］以内になると逸脱する可能性が高いとして、警報制御手段３は、車線逸脱警報を実施する。若しくは、ステップ２３において警報タイミングの早期タイミング値がｔ２［ｓ］（ｔ２＞ｔ１）と設定された場合、実時間がｔ２［ｓ］以内になると逸脱する可能性が高いとして、警報制御手段３は、車線逸脱警報を実施する。

したがって、図４に示されるように、警報タイミングがデフォルト値に設定されている場合には自車が１１の位置で車線逸脱警報が開始するが、警報タイミングが早期タイミング値に設定されている場合には自車と白線３１とのの距離が１１の位置より離れた１０の位置で車線逸脱警報が開始することになる。その結果、ポール４０が設置された白線３１に車両が近づきすぎる前に、ドライバーに対し早期に注意喚起をすることができる。

次に、図５で示されるように走行している自車において、車線維持制御手段４が実行するする車線維持支援制御について説明する。図３は、車線維持制御手段４による車線維持支援制御が実行された場合のフローの一例である。白線認識手段１が、白線認識処理を実行する（ステップ３１）。白線認識手段１により左側白線３０及び右側白線３１が認識されると突起物検知手段２は、両白線にポール４０が設置されているか否かを確認する（ステップ３２）。突起物検知手段２は、右側白線３１にポール４０の設置を検知した場合、右側白線３１にポール４０の設置が検知されたことを示す突起物検出フラグを車線維持制御手段４に伝送する。その突起物検出フラグを受信した車線維持制御手段４は、
車線維持支援制御のための目標位置を所定の基準値（例えば、デフォルト値、より具体的には、自車の走行車線の中央位置）から左方向（右側白線３１から離れる方向）に所定長さだけオフセットした位置に設定変更する（ステップ３３）。

一方、突起物検出手段２によって両白線にポール４０の設置が検出されない場合、車線維持制御手段４は、車線維持支援制御のための目標位置の設定をデフォルト値のままにする（ステップ３４）。車線維持制御手段４は、ステップ３３若しくは３４において設定した目標位置に従って、車線維持支援制御を実施し、ドライバーの運転負荷を軽減する（ステップ３６）。

したがって、図５に示されるように、車線維持支援制御のための目標位置がデフォルト値に設定されている場合には自車が車線中央の１１の位置を維持して走行するように制御されるが、車線維持支援制御のための目標位置が左にオフセットした位置に設定されている場合には自車が車線中央の１１の位置から左にオフセットした位置を維持して走行するように制御される。その結果、ドライバーに違和感やストレスを与えることなくドライバーの運転負荷を軽減することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記の実施例では突起物をポール４０としたが、突起物は白線上や白線近傍に設置されるものであればよいので、標識等の道路上の構造物でもよい。また、白線上や白線近傍に人が立っている場合であっても、人を突起物とみなして上述と同様に制御してもよい。

また、自車が走行する車線の左右両側の白線を検知対象とせずに、片方の白線のみを検知対象としてもよい。

さらに、上記の実施例ではカメラ等による撮像画像に基づいてポール４０の検知を行っていたが、暫定共用区間における白線パターンは特定のパターンであるためこのパターンに一致するか否かによって自車が暫定共用区間を走行しているか否かを認識したり、カーナビゲーションシステムや所定の車外インフラからの情報を取得することによって自車が暫定共用区間を走行しているか否かを認識したりすることができる。したがって、突起物検知手段２がこのように情報を取得することによって暫定共用区間を走行していると認識した場合には、上記の突起物検知フラグを暫定共用区間走行フラグとみなして、上述の制御が同様に実施され得る。

本発明の車両用車線維持支援装置の構成を示すブロック図の一例である。 警報制御手段３による車線逸脱警報制御が実行された場合のフローの一例である。 車線維持制御手段４による車線維持支援制御が実行された場合のフローの一例である。 車線逸脱警報制御の警報タイミングの変更を説明するための図である。 車線維持支援制御の目標位置の変更を説明するための図である。

符号の説明

１ 白線認識手段
２ 突起物検知手段
３ 警報制御手段
４ 車線維持制御手段
１０，１１ 自車
３０ 左側白線
３１ 右側白線
４０ ポール

Claims (4)

1. 白線を基準として車両が車線を維持して走行するように制御する制御手段を備える車両用車線維持支援装置において、
   突起物が設置された白線を検知する検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記検知手段によって検知された白線から離れるように車両を走行させることを特徴とする車両用車線維持支援装置。
2. 前記制御手段は、車線から逸脱しないように警報する警報制御手段を備え、
   前記警報制御手段は、前記検知手段によって検知された白線側の警報タイミングを所定の基準値より早める、請求項１記載の車両用車線維持支援装置。
3. 前記制御手段は、車線を維持して走行するための目標位置を前記検知手段によって検知された白線と反対の白線側にオフセットする、請求項１記載の車両用車線維持支援装置。
4. 前記突起物は、暫定共用区間の道路中央に設置されたポールである、請求項１記載の車両用車線維持支援装置。

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