JP2008510240A - 運転者通報のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

車線情報に基づいて、車線縁の跨ぎを指示する警報が発生される運転者通報方法および装置が提案される。走行路ラインが分岐すると、車線逸脱警報のためにその都度外側のラインが車線縁マークとして使用される。

Description

従来技術
本発明は、殊に車線情報に基づいた、運転者通報のための、すなわちドライバーインフォメーション方法および装置に関する。

車線情報に基づいて動作する運転者支援、すなわちドライバーアシストシステムは従来技術において公知である。この種の走行支援システムに対する一例は、車線をはみ出すもしくは車線から逸脱する際または車線をはみ出しそうになっているときに運転者に警報する警報システムである。この形式のシステムは例えばＥＰ１０７４４３０Ａ１に示されており、ここでは画像センサシステムにより、車両が移動している走行路（車線）が探し出されかつ、車両がこの車線を逸脱するもしくは逸脱しようとしているときに運転者は警報される。更にＤＥ−Ａ１０３１１５１８並びにＤＥ−Ａ１０２３８２１５にはこの形式の運転者支援システムが記載されている。車線を捕捉検出するためにこれらの場合、車両に組み込まれておりかつ車両の前のシーンを撮影する画像センサシステムが使用される。車線縁マークの撮影された画像から、車線のパラメータ、ひいては車線そのものが探し出される。車線の探し当ては実質的に、車線縁マークの出来映えに依存している。

ＤＥ１９６２７９３８Ａ１から、ビデオ画像から走行路縁マークを識別しかつモデル化するための一例が公知であり、ここではパラメータとしてとりわけ、走行路幅、走行路湾曲具合（曲率）、湾曲具合の変化（曲率変化）および車両の側方へのずれが求められる。

発明の利点
車線逸脱警報器において走行路縁マークに相応している可能性がある複数のラインが識別される場合に、適当なラインを選択するための措置によって、運転者がその都度の運転状況において追従することができない不必要な警報もしくは誤警報が効果的に回避される。その際車線逸脱警報器に対する縁マークとして車両位置から左および右にそれぞれ最も離されているラインを選択すると特別有利である。

特別な利点は例えば分岐している車線縁マーク、例えば出口、工事現場マークなどの場合に発揮され、その際この種の状況において特に、不要な警報が回避される。

所定の時間または距離経過後に、車両の実際のコースに基づいて、車線逸脱警報のために考慮されるべき車線縁マークを新たに選択すると特別有利である。これにより道路に複数の走行路縁マークがある場合にも車線逸脱警報器の警報準備が幾度でも可能になるようにされる。

全体として有利な手法において、運転者に受け入れられる仕方の警報が得られることになる。

例えば、走行路縁マークである可能性がある、車線逸脱警報器に対するラインの選択に対して例えばセットされたウィンカーのような別の指示が存在していないときにも誤警報が回避されるとことは特別有利である。

さらなる利点は、以下の実施例の説明ないし従属請求項から明らかになる。

図面
次に、添付の図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。その際図１は、車両が車線を逸脱しそうになっている際に殊に運転者に警報するもしくはリアクションを起こすように構成されている運転者支援システムのブロック線図である。図２ないし図４には、説明する手法が使用される走行状態が図示されている。さらに図５には、手法の実現を計算機プログラムとして略示するシーケンス図が示されている。図６には、ライン選択に対する手法が車両のコースに依存して図示されている。

実施例の説明
図１は、車両が車線を逸脱しそうになっている際に運転者に警報するもしくはリアクションを起こすために用いられる装置を示している。入力回路１２、マイクロコンピュータ１４並びに出力回路１６を有している制御もしくは評価ユニット１０が示されている。これらエレメントは双方向のデータ交換のためにバスシステムと相互に接続されている。入力回路１２には種々の測定装置からの入力線路が導かれ、これら線路を介して測定信号もしくは測定情報が伝送される。第１の入力線路２０は入力回路１２を画像センサシステム２２に接続する。画像センサシステムは車両に配置されておりかつ車両の前方のシーンを撮影する。相応の画像データは入力線路２０を介して伝送される。更に入力線路２４ないし２８が設けられている。これらは入力回路１２を測定装置３０ないし３４に接続する。これらの測定装置は例えば車速を測定するため、操舵角を検出するため並びに車両のその他の作動量を検出するための測定装置であり、これらは運転者支援システムの機能との関連において意味があるものである。出力回路１６および出力線路３６を介して少なくとも１つの警報装置３８、例えば警報ランプおよび／または音響的な警報および／または音声出力のためのスピーカおよび／または運転者にまもなく車線逸脱することになることを教えるもしくは警報する画像の指示用ディスプレイがドライブ制御される。触覚的な警報（例えばハンドの震動）を設定することもできる。別の実施例において択一的にまたは付加的に、出力回路１６および出力線路４０を介して調整力発生システム４２をドライブ制御するようになっている。このシステムは自動的に例えば、車両の操舵への介入により車両を再び車線内に戻しかつこうして車線逸脱を防止する。

車線データは冒頭に挙げた従来技術に相応している形態で求められ、その際走行路モデルパラメータがカメラデータを含んでいるイメージ化規定に従って求められかつ測定された画像に整合される。こうして運転者支援システムは画像センサによって捕捉検出された画像を解析しかつ画像内のライン、殊に車線縁マーク（例えばセンターラインなど）であるようなラインを探して突き止める。それから突き止められた車線縁マーク（左および右）の特性経過は数学的に関数により近似され、例えばクロソイドモデルとして、例えば２次の多項式により近似される。これらの式のパラメータは例えば曲率および曲率の変化、車両の、縁マークに対する左側および右側での距離である。さらに計算された車線の接線と自分の車両の運動方向との間の角度を求めることができる。このようにして求められた車線情報はそれから支援システムに供給される。支援システムは車両固有の軌跡（例えばヨーレートに基づいて求められる）に基づいて車線を越えようもしくは跨ごうとしていることを識別しかつ適当な時点で運転者に警報するもしくは対抗措置を開始する。

この仕方は、両方で２つの走行路縁マーク（左側および右側の走行路縁）を表している２つのラインが識別できるようになっている場合には確実に機能する。しかし、カメラ画像から複数のライン（走行路縁マークおよびこの種のものと解釈される可能性があるライン）を突き止めるべきである次のような走行状況もある。例えば新たに始まる車線、例えば２車線道路から４車線道路への移行（または出口）、昔のマーク、車線マークと解釈される可能性があるアスファルトの継ぎ目、または既存の車線マークの上に別の車線マークが施与されている工事現場の場合である。既存のシステムは、運転者が例えば新たに始まる車線にウィンカーをセットせずに進入すると、運転者に警報することになる。何らかの形で変質しているライン（例えばアスファルトの継ぎ目、種々異なった明るさの走行路コーティングにおけるコントラスト、昔の無効な工事現場マークまたは類似のもの）が誤って車線マークとして解釈されるときも警報することになる。現在の工事現場マークの場合にも、有効な車線マークの確実な選択は必ずしも可能ではないので、この場合にも後付けできない運転者警報またはリアクションが行われることが有り得る。従って上に述べたすべての場合において生じるやもしれない警報は運転者に後付けできないことがあり、殊に運転者が車線を守っているにも拘わらず、例えば運転者がアスファルトの継ぎ目を跨いだという理由で警報が行われる場合である。

図２ないし４において、上に述べた問題が発生する可能性がある交通状況が図示されている。図２は、車線が新たに始まる交通状況である。車両Ｆが破線の車線マークＶないしＳを、図２の矢印で示されているように、跨ぐと、警報時点を求めるためにラインＶ−Ｓが用いられるとき、運転者警報が行われることになる。運転者に後付けできないこのような警報を回避し、かつ運転者に受け入れられる仕方の警報が行われるようにするために、以下に詳しく説明するように、車線縁マークラインの分岐の際に（地点Ｖ）、警報を出すべきかどうかを調べるためにまず、その都度車両から離れている方のライン（両方とも「Ｅ」によって示されているライン）が使用される。次いで、例えば所定の走行距離（例えば５０ｍ）後にまたは所定の走行時間後に、車両が実際に走行したコースに基づいて（例えば操舵角から導出される）、それに続く警報のために車両により近い方のラインが使用されるべきであるかどうかが決定される。図２に図示の例においてこのことは、車線逸脱警報器が所定の位置もしくは所定の時点から「Ｓ」で示されている２本のラインに基づいて動作することを意味している。破線のラインＶ−Ｓを跨いだことによる警報はこの場合には生じない。というのは所定の距離または時間の間は、Ｅでマークされているラインに基づいて車線逸脱警報を行うからである。

相応のことは、図３に図示されている交通状況にも対して当てはまる。ここでもラインは、この場合には地点Ｖにおいて実際の縁マークＥと、車両が跨ぐアスファルトの継ぎ目（黒い線）に分岐している。ここでも分岐されたラインが識別されると（地点Ｖ）車線逸脱警報は車両から遠い方のラインＥに基づいて行われる。それから所定の走行距離または走行時間後に、車両の以降のコースに基づいて車両に近い方のラインが用いられる（ラインＳ）。

図４には、交通状況「工事現場」が示されている。ここでは走行路縁マークの分岐Ｖが生じている。上に簡単に説明した仕方と同じに、分岐が識別されるとまず、車線逸脱警報は車両から遠い方のラインＥに基づいて行われる。所定の走行距離または走行時間後に、車両がその時とっているコースに基づいて車両に近い方のラインが車線逸脱警報器に対するベースとして決定される。

簡単に説明された仕方の実現は計算ユニット１４のプログラムの枠内で行われる。図５に図示のフローチャートはこの形式のプログラムを示している。示されているプログラムは車線逸脱警報機能の活性後にサイクリックに実行される。

第１のステップ１００において走行路縁マークかもしれないとして識別された走行路ラインに対してデータが読み込まれる。有利な実施例においてこれらデータは車両の前のシーンの少なくとも１つのカメラ画像の解析により例えば高次の多項式のパラメータの形において伝送されて獲得される。相応のことが冒頭に挙げた従来技術において記載されている。続くステップ１０２においてセット可能な標識が所定の値、例えば１について検査される。標識が値１にセットされていなければ、すなわち最後のシーケンスの１つにおいてライン分岐もしくは複数のラインが識別されなかったのであれば（ｎ）、続くステップ１０４において読み込まれた車線データに基づいて、車線縁マークとして識別された２つ以上のデータセットが存在するかどうか、殊に２つの車線データセットの間に交点があるかどうかが検査される。すなわち、２つ以上のラインが識別されたかどうかおよび／または１つのラインが少なくとも２つのラインに分岐しているかどうかが検査される。車線データは有利な実施例において多項式データセットとして存在しているので、検査はデータセットの数に基づいて、場合によってはラインの、車両に対する位置を考慮して（例えば左側または右側）および／またはデータセットから導出される多項式の曲線経過の計算された交点に基づいて行われる。２つのラインについてのデータセット（一方は車両の左側、他方は右側）のみが存在するならば（ｎ）、ステップ１０６においてこれらに２つのデータセットが縁マークとして割り当てられかつこれら縁マークに基づいて車線逸脱警報器は動作する。それからステップ１０８において車線逸脱警報器の公知の機能性がこれら縁マークをベースとして計算されかつ車線逸脱が迫っているときに必要に応じて警報が出力される。

ステップ１０４においてライン分岐または２つ以上のデータセットが存在していることが明らかになれば（ｙ）、標識が値１にセットされる（ステップ１１０）。１形態においてリセット後の標識の新たなセットにより（後続のステップ１０２参照）所定の時間または走行距離の経過終了が待たれて、持続的な行ったり来たりが回避されるようにされる。それから続くステップ１１２において、車両から最も離れている２つのライン（一方は左側、他方は右側）、すなわち最も外側のラインもしくは所属のデータセット、つまり２つの縁マークが車線逸脱警報器に割り当てられる。ステップ１１２の後にステップ１０８が続き、ここで車線逸脱警報器はステップ１１２において縁マークとして割り当てられたデータセットに基づいて車線の逸脱を見積もりかつ非常の場合には警報を発する。

ステップ１０２で、標識が値１にセットされていること、すなわちラインの分岐および／または縁マークとして扱われる２つ以上のラインデータセットが存在していることが明らかになると（ｙ）、ステップ１１４において、車両が標識のセットから予め定めた距離、例えば５０ｍを走行したかどうかが検査される。このことは車輪回転数信号または別の距離センサに基づいて行われる。測定された距離は最大値と比較される。まだ最大値に到達していなければ（ｎ）、ステップ１１２が続けられかつ車線逸脱警報器は縁マークとして問題になる最も外側のデータセットを使用して作動される。しかし最大の距離に到達していると（ｙ）、ステップ１１６において車両が実際に走行したコースが決定される。有利な実施例においてこのことは種々の縁マークライン内の車両の位置に基づいて行われる。

上に述べた距離の代わりに、別の実施例においてステップ１１４において付加的にまたは択一的に、標識のセット以降の走行時間値がセットされかつ最大走行時間を上回るとステップ１１６が続き、そうでない場合にはステップ１１２が続けられる。

車両のコースの決定後、車両のコースに相応するデータセットが考慮する縁マークとして選択される（ステップ１１８）。

引き続くステップにおいて標識は値零にセットされ（ステップ１２０）かつこれに基づいて車線逸脱警報器はステップ１０８において現在の縁マーク選択に基づいて作動される。

図６には車両のコースに依存して関連ラインを選択するための仕方が示されている。そのうち図６ａには３つの走行路縁ライン２０２、２０４、２０６を有する走行路２００が図示されている。さらに車両２０８並びにＤＥ１０３１１５１８Ａ１に記載されている車線逸脱警報器によって形成される左側および右側の警報軌跡２１０，２１２が図示されている。その際警報軌跡は、運転者の可能な操舵修正を考慮して生じ得る、車両のコースもしくは進路を示している。軌跡が対応付けされた関連ラインと交わると（右側の軌跡は右側のライン、左側の軌跡は左側のライン）、警報される。まず、図６ａに示されているように、車両から離れているライン２０２，２０６が関連ラインと定められる。

図６ｂでは車両は車線内に収まっている。しかし警報軌跡の外側のライン（２１４）がこれまでの関連ライン２０２より近く存在するようになるや否や、ライン２１４が関連ラインと見なされる。別の形態において時間または走行距離の経過終了後に、このライン状況（位置関係）が存在しているかどうかが検査されかつイエスであれば切換えられる。

警報２１６が行われるまで（図６ｃ）これらのラインが使用され続ける。警報後、関連ライン２１４から離れかつ警報軌跡の外側にある、同じ車両側の次に近いライン（ここでは２０２）が関連ラインと見なされる。

実現は曲線の方程式の数学的な処理によって行われる。

すなわち要約すると、車両が車線を離れようとしているもしくは車線を離れるときに運転者に対して警報が発生され、かつ走行路縁ラインに基づいて警報すべきか否かが判定される運転者通報方法において、複数のラインへのライン分岐が識別されると、警報すべきか否かを判定するために少なくとも１つの最も外側のラインが選択される。両方の車両側において、走行路縁ラインの可能性がある複数のラインが存在するのであれば、両方の側においてそれぞれ最も外側のラインが用いられる。

車両が車線を逸脱しそうになっている際に運転者に警報するまたはリアクションを起こすように構成されている運転者支援システムのブロック線図 １つの走行状態を示す略図 別の走行状態を示す略図 更に別の走行状態を示す略図 本発明の方法を計算機プログラムとして略示するシーケンス図 ライン選択に対する手法を車両のコースに依存して示す図 ライン選択に対する手法を別の車両のコースに依存して示す図 ライン選択に対する手法を更に別の車両のコースに依存して示す図

Claims (10)

1. 車両が車線を離れようとしているもしくは車線を離れるときに運転者に対して警報が発生され、走行路縁ラインに基づいて警報すべきか否かが判定される運転者通報方法において、
   複数のラインへのライン分岐が識別されると、警報すべきか否かを判定するために車両からより離れているラインが選択される
   ことを特徴とする方法。
2. ２つまたはそれ以上の数のラインへの分岐が識別されると、警報すべきか否かを判定するために車両からより離れているラインが選択される
   請求項１記載の方法。
3. 予め定めた走行距離および／または走行時間の間、警報は車両からより離れているラインに基づいて実施される
   請求項１または２記載の方法。
4. 求められた走行路縁ラインから、警報を車両からより離れているラインに基づいて実施しようという分岐が求められる
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 車両のコースが決定され、かつ該コースに基づいて、警報を実施する際の基礎とする走行路ランドマークが選択される
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 所定の走行距離および／または走行時間後の関連ラインの新たな選択は少なくとも１つおよび／または複数の走行路縁ラインの分岐の識別後に行われる
   請求項５記載の方法。
7. 車両が選択されたラインを跨ごうとしているまたは跨いだとき、警報が発せられる
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 警報は光学的、音響的および／または触覚的に行われ、および／または走行路縁ラインの跨ぎに対向処置をとる操舵介入操作である
   請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 警報後、車両からより離れているラインが走行路縁ラインと見なされる
   請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 走行路ラインを走行路縁ラインとして捕捉検出しかつ車両が該走行路縁ラインを跨ぐまたは跨ごうとしているときに運転者に警報を発する手段を備えている。運転者通報装置において、該手段は更に、複数のラインが識別されると車両から離れている方のラインが車線逸脱警報の基礎として使用されるように走行路ラインの選択が行われるように構成されている
    ことを特徴とする装置。

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