JP2010173367A - Lane deviation warning device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lane deviation warning device enhancing an accuracy of warning timing. <P>SOLUTION: In the lane deviation warning processing, a lane border is recognized by applying image recognition processing to a road image inputted from an on-vehicle camera and a distance (DTLB) between the lane border and the vehicle is determined (S110-S130). A deviation speed is calculated based on a detection result of a vehicle speed sensor and an angle formed by an advancement direction of the vehicle specified from the road image and the lane border (S140), and a deviation acceleration is calculated based on a variation degree of the deviation speed (S150). A distance threshold value (DTLB-thre) is set using these calculation results and a predetermined prospective time (TTLC) (S160), and lane deviation warning is issued when DTLB is not more than DTLB-thre (S190). Namely, warning is issued at the timing taking into consideration the variation degree of the deviation speed, and thereby, an error of timing to the actual TTLC is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自車両が走行車線から逸脱する可能性が高いときに警報を行う車線逸脱警報装置に関する。   The present invention relates to a lane departure warning device that issues a warning when a host vehicle is likely to depart from a traveling lane.

従来より、車載カメラにより撮像される画像データに画像認識処理を施すことで、自車両に対する走行車線上の車線区分線や道路の端を示す特徴物等の相対位置を認識し、これらの認識結果に基づき、自車両が走行車線から逸脱する可能性が高いと判定したときに警報を行う車線逸脱警報装置が知られている。   Conventionally, by performing image recognition processing on image data captured by an in-vehicle camera, the relative positions of lane markings on the traveling lane and features indicating road edges with respect to the host vehicle are recognized, and these recognition results Based on the above, there is known a lane departure warning device that issues a warning when it is determined that there is a high possibility that the host vehicle will depart from the traveling lane.

具体的に車線逸脱警報装置では、車線区分線や特徴物等の相対位置に基づき、走行車線の境界線を表す車線境界を決定し、この車線境界と自車両との距離(Distance To Lane Boundary;以下、DTLBと略す)が、所定の距離閾値(以下、DTLB_threという)に達したか否かを判定する。そして、DTLBがDTLB_thre以下であるときに、自車両が走行車線から逸脱する(即ち、車線境界を逸脱する)可能性が高い状況であるとみなしている(例えば、非特許文献1参照)。   Specifically, in the lane departure warning device, a lane boundary representing a boundary line of a traveling lane is determined based on a relative position of a lane division line or a feature object, and a distance (Distance To Lane Boundary; Hereinafter, it is determined whether or not DTLB has reached a predetermined distance threshold (hereinafter referred to as DTLB_thre). When DTLB is equal to or less than DTLB_thre, it is considered that the host vehicle is highly likely to deviate from the travel lane (that is, deviate from the lane boundary) (see Non-Patent Document 1, for example).

また、車線逸脱警報装置の一例として、警報タイミングを明確にするために、自車両が車線境界を逸脱するまでに見込まれる時間(Time To Line Crossing;以下、TTLCと略す)が、車線逸脱を回避することが可能に予め設定された臨界時間に達したときに警報を行う装置(以下、TTLC優先式装置という)が知られている。   As an example of a lane departure warning device, in order to clarify the warning timing, the time (Time To Line Crossing; hereafter referred to as TTLC) that is expected until the vehicle departs from the lane boundary avoids lane departure. Devices that perform an alarm when a preset critical time is reached (hereinafter referred to as a TTLC priority device) are known.

具体的にTTLC優先式装置では、次式(i)に示すように、TTLCを臨界時間に予め固定しておき、自車両が車線境界に接近する速度を表す逸脱速度VdをTTLCに乗じることで、DTLB_threを可変設定し、前述したようにDTLBとDTLB_threとを比較して警報タイミングを決定している。   Specifically, in the TTLC priority type device, as shown in the following equation (i), the TTLC is fixed in advance to the critical time, and the departure speed Vd representing the speed at which the host vehicle approaches the lane boundary is multiplied by the TTLC. DTLB_thre is variably set, and the alarm timing is determined by comparing DTLB and DTLB_thre as described above.

DTLB_thre=Vd×TTLC ・・・(i)
なお、詳しく言うと、逸脱速度Vdは、図4に示すように、自車両の走行速度をV、自車両の進行方向と車線境界とがなす角(以下、車線ヨー角という)をθyとして、次式(ii)を用いて、車線境界に対する走行速度Vの直交成分として算出される。
DTLB_thre = Vd × TTLC (i)
More specifically, as shown in FIG. 4, the departure speed Vd is V as the traveling speed of the host vehicle, and θy as an angle between the traveling direction of the host vehicle and the lane boundary (hereinafter referred to as a lane yaw angle), Using the following equation (ii), it is calculated as an orthogonal component of the traveling speed V with respect to the lane boundary.

Vd=Vsinθy ・・・(ii)   Vd = Vsinθy (ii)

JIS D 0804,日本工業規格,2007/7/20JIS D 0804, Japanese Industrial Standard, 2007/7/20

しかし、従来のTTLC優先式装置では、実質的に、逸脱速度Vdが一定であると仮定した場合のTTLCと臨界時間とを比較して警報タイミングを決定しているため、走行速度Vや車線ヨー角θyの変化に対して脆弱であるという問題があった。具体的に言うと、例えばカーブ進入時や、ブレーキ、アクセル、及びステアリング等の操作がなされた場合に、実際のTTLCと臨界時間との差が許容誤差を上回ることにより、警報タイミングと車線逸脱回避のための余裕時間との整合性が取れなくなり、ひいては運転者に違和感や不安感を与えてしまう可能性があるという問題があった。   However, in the conventional TTLC priority type device, the warning timing is determined by comparing the TTLC with the critical time when the departure speed Vd is assumed to be constant. There was a problem that it was vulnerable to changes in the angle θy. Specifically, for example, when entering a curve, or when the brake, accelerator, steering, etc. are operated, the difference between the actual TTLC and the critical time exceeds the allowable error, so the warning timing and lane departure avoidance are avoided. Therefore, there is a problem in that it may become inconsistent with the spare time for the vehicle, which may cause the driver to feel uncomfortable or uneasy.

本発明は、上記問題点を解決するために、警報タイミングの精度を向上させることが可能な車線逸脱警報装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a lane departure warning device that can improve the accuracy of warning timing.

上記目的を達成するためになされた発明である請求項1に記載の車線逸脱警報装置は、車両に搭載される装置であって、画像取得手段が、その車両に対する走行車線を撮像範囲に含む道路画像を取得し、速度検出手段が、車両の走行速度を検出する。そして、警報制御手段が、画像取得手段により取得した道路画像に基づいて、走行車線の境界線を表す車線境界を認識し、その車線境界と車両との距離(以下、DTLBという)が予め設定された距離閾値以下であるときに警報を行う。   The lane departure warning device according to claim 1, which is an invention made to achieve the above object, is a device mounted on a vehicle, wherein the image acquisition means includes a traveling lane for the vehicle in an imaging range. The image is acquired, and the speed detecting means detects the traveling speed of the vehicle. Then, the alarm control means recognizes a lane boundary representing the boundary line of the traveling lane based on the road image acquired by the image acquisition means, and a distance between the lane boundary and the vehicle (hereinafter referred to as DTLB) is preset. An alarm is issued when the distance is below the threshold.

ここで、逸脱速度算出手段が、速度検出手段により検出された走行速度、及び、道路画像から特定される車両の進行方向と車線境界とがなす角(以下、車線ヨー角という)に基づいて、車両が車線境界に接近する速度を表す逸脱速度を算出する。そして、距離閾値設定手段が、逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度、車線境界の逸脱を回避可能に予め固定された見込時間、及び逸脱速度の変化分に基づいて、距離閾値を設定することを要旨とする。   Here, the departure speed calculation means is based on the travel speed detected by the speed detection means and the angle formed by the traveling direction of the vehicle specified from the road image and the lane boundary (hereinafter referred to as the lane yaw angle). A departure speed representing a speed at which the vehicle approaches the lane boundary is calculated. Then, the distance threshold setting means sets the distance threshold based on the departure speed calculated by the departure speed calculation means, the expected time fixed in advance so as to avoid the departure of the lane boundary, and the change in the departure speed. The gist.

このように構成された車線逸脱警報装置では、運転操作により走行速度や車線ヨー角が変化した場合であっても、これらの変化分に基づいて距離閾値が可変設定されることにより、見込時間として予め見積もられた車線逸脱回避のための余裕時間と、実際のTTLCとの誤差を変更前に比べて減少させることが可能となる。   In the lane departure warning device configured in this way, even if the travel speed and the lane yaw angle change due to the driving operation, the distance threshold is variably set based on these changes, so that the expected time is It is possible to reduce an error between a preliminarily estimated margin time for avoiding a lane departure and an actual TTLC compared to before the change.

したがって、本発明の車線逸脱警報装置によれば、警報タイミングと余裕時間との整合性が保たれるようになり、警報タイミングの精度を向上させることができる。なお、DTLB及び車線ヨー角は、周知のカメラキャリブレーションにより予め設定されるパラメータに基づいて、道路画像上の位置方向と車両の位置方向とを対応付けることにより算出され得るものである。   Therefore, according to the lane departure warning device of the present invention, consistency between the warning timing and the margin time can be maintained, and the accuracy of the warning timing can be improved. Note that the DTLB and the lane yaw angle can be calculated by associating the position direction on the road image with the position direction of the vehicle based on parameters set in advance by known camera calibration.

具体的に言うと、本発明の車線逸脱警報装置は、請求項2に記載のように、距離閾値設定手段が、逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度をVd、車線境界の逸脱を回避可能に予め固定された見込時間をTTLC、逸脱速度Vdの変化分に基づく補正値をAとして、次式(I)
DTLB_thre=Vd×TTLC+A ・・・(I)
により算出した値DTLB_threを、距離閾値として設定すればよいことになる。
Specifically, in the lane departure warning device according to the present invention, the distance threshold value setting means Vd represents the departure speed calculated by the departure speed calculation means, and the departure from the lane boundary can be avoided. Assuming that the expected time fixed in advance is TTLC and the correction value based on the change in the deviation speed Vd is A, the following formula (I)
DTLB_thre = Vd × TTLC + A (I)
The value DTLB_thre calculated by the above may be set as the distance threshold value.

また、本発明の車線逸脱警報装置は、請求項3に記載のように、逸脱加速度算出手段が、逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度の変化分に基づいて、車両が車線境界に接近する加速度を表す逸脱加速度を算出し、距離閾値設定手段が、逸脱加速度算出手段により算出した逸脱加速度をαとして、次式(II)
A=(α×TTLC2)/2 ・・・(II)
により算出した値Aを補正値とすることが望ましい。
In the lane departure warning device according to the present invention, as described in claim 3, the acceleration at which the vehicle approaches the lane boundary based on the change in the departure speed calculated by the departure speed calculation means by the departure acceleration calculation means. And the distance threshold setting means calculates α as the departure acceleration calculated by the departure acceleration calculation means, and the following equation (II)
A = (α × TTLC 2 ) / 2 (II)
It is desirable that the value A calculated by the above is used as a correction value.

この場合、車両の走行加速度を検出するためのセンサ類を設ける必要がなく、逸脱速度の算出結果を利用して容易に逸脱加速度を算出できることに加えて、その逸脱加速度を用いてDTLB_threを的確に補正することができる。   In this case, it is not necessary to provide sensors for detecting the traveling acceleration of the vehicle. In addition to easily calculating the departure acceleration using the calculation result of the departure speed, the DTLB_thre is accurately determined using the departure acceleration. It can be corrected.

さらに、本発明の車線逸脱警報装置は、請求項4に記載のように、操作検出手段が、車両の運転者によって行われた運転操作を検出し、警報禁止手段が、操作検出手段による検出結果に基づいて、運転操作が予め規定された車線変更操作であると判定した場合、警報制御手段による警報を禁止することが望ましい。   Furthermore, in the lane departure warning device according to the present invention, the operation detecting means detects a driving operation performed by the driver of the vehicle, and the alarm prohibiting means is a detection result by the operation detecting means. When it is determined that the driving operation is a lane changing operation defined in advance, it is desirable to prohibit the alarm by the alarm control means.

つまり、運転者による車線変更操作があるということは、運転者が意図的に車線境界に接近している可能性が高いため、そのような場合は、車線逸脱警報を禁止することにより、不要な警報によって運転者を煩わせる可能性を低減することができる。   In other words, since there is a high possibility that the driver is intentionally approaching the lane boundary because there is a lane change operation by the driver, in such a case, it is unnecessary by prohibiting the lane departure warning. The possibility of bothering the driver by the warning can be reduced.

なお、このような運転操作は、運転者の意図が反映されやすいものであることが望ましく、例えば請求項5に記載のように、ステアリングホイールまたはウインカーの操作であればよい。具体的に警報禁止手段は、ステアリングホイールの操舵量が予め設定された基準閾値以上である場合、あるいはウインカーがオンに操作された場合に、車線逸脱警報を禁止すればよいことになる。   Such a driving operation is desirably one that reflects the driver's intention. For example, as described in claim 5, the driving operation may be a steering wheel or turn signal operation. Specifically, the warning prohibiting means may prohibit the lane departure warning when the steering amount of the steering wheel is equal to or larger than a preset reference threshold value or when the turn signal is turned on.

また、本発明の車線逸脱警報装置において、請求項6に記載のように、警報制御手段により行われる警報は、聴覚的な警報、視覚的な警報、触覚的な警報のいずれかであればよく、特にこれらの組合せであることが望ましい。この場合、運転者が車線逸脱警報に気付かない可能性を低減することができる。   In the lane departure warning device according to the present invention, the warning performed by the warning control means may be any one of an audible alarm, a visual alarm, and a tactile alarm. In particular, a combination of these is desirable. In this case, the possibility that the driver does not notice the lane departure warning can be reduced.

本発明が適用された車線逸脱警報装置1の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the lane departure warning apparatus 1 to which this invention was applied. 制御部10のCPUが実行する車線逸脱警報処理の詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the lane departure warning process which CPU of the control part 10 performs. 補正前と補正後のDTLB_threを比較するためのグラフ。The graph for comparing DTLB_thre before correction and after correction. 逸脱速度Vdの定義を説明するための補助図。The auxiliary figure for demonstrating the definition of the departure speed Vd.

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<車線逸脱警報装置の構成>
図1は、本発明が適用された車線逸脱警報装置1の構成を示すブロック図である。
<Configuration of lane departure warning device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lane departure warning device 1 to which the present invention is applied.

図1に示すように、車線逸脱警報装置1は、自動車等の車両に搭載される装置であって、車両の走行速度を検出する車速センサ2と、車両の例えば中央前方側に装着されて、車両前方の走行道路を含む風景を撮像してその画像データ(道路画像に相当する)を出力する車載カメラ3と、車両の運転者による操作時にステアリングホイール(以下、ステアリングと略す)Sgにかかる操舵トルク量を検出する操舵トルクセンサ4と、ウインカーの操作状態を検出するウインカースイッチ(以下、ウインカーSWと略す)5とを備えている。   As shown in FIG. 1, a lane departure warning device 1 is a device mounted on a vehicle such as an automobile, and is mounted on a vehicle speed sensor 2 that detects the traveling speed of the vehicle, for example, on the center front side of the vehicle, An in-vehicle camera 3 that captures a landscape including a traveling road ahead of the vehicle and outputs image data (corresponding to a road image), and a steering wheel (hereinafter abbreviated as steering) Sg when operated by the driver of the vehicle A steering torque sensor 4 for detecting a torque amount and a winker switch (hereinafter abbreviated as a winker SW) 5 for detecting an operation state of the winker are provided.

また、車線逸脱警報装置1は、ステアリングSgに対して警報用の弱い操舵トルクを車線逸脱の回避方向に付加する操舵トルク印加部6と、警報ブザーを発生させるブザー発生部7と、警報ランプをメータに点灯表示させるためのメータ表示部8と、前述した各センサ/スイッチ類2〜5からの入力に基づいて各種処理を実行し、これら各警報発生部6〜8を制御する制御部10とを備えている。   Further, the lane departure warning device 1 includes a steering torque application unit 6 that adds a weak steering torque for warning to the steering Sg in the direction of avoiding lane departure, a buzzer generation unit 7 that generates a warning buzzer, and a warning lamp. A meter display unit 8 for lighting and displaying on the meter, and a control unit 10 that executes various processes based on the inputs from the sensors / switches 2 to 5 and controls the alarm generation units 6 to 8. It has.

制御部10は、CPU,ROM,RAM,I/O及びバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、このうちCPUが、RAMを作業エリアとして、ROMに記憶されたプログラムに基づき、以下で詳述する車線逸脱警報処理を実行する。また、ROMには、車載カメラ3のカメラパラメータ(内部パラメータ及び外部パラメータ)が記憶されている。なお、カメラパラメータとは、周知のカメラキャリブレーションにより予め特定されるものであり、このうち内部パラメータがカメラの焦点距離等に基づくものを指し、外部パラメータがカメラの取り付け位置や姿勢等に基づくものを指す。   The control unit 10 is configured around a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O, a bus line, and the like. Among these, the CPU uses a RAM as a work area to store a program stored in the ROM. Based on this, the lane departure warning process described in detail below is executed. The ROM stores camera parameters (internal parameters and external parameters) of the in-vehicle camera 3. Camera parameters are specified in advance by well-known camera calibration. Among them, internal parameters are based on the camera's focal length, etc., and external parameters are based on the camera's mounting position, orientation, etc. Point to.

<車線逸脱警報処理>
次に、図2は、制御部10のCPUが実行する車線逸脱警報処理の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、車線逸脱警報装置1の電源がオンにされると起動されて、その電源(又は車両のIGスイッチ)がオフにされるまで、所定の制御周期Δtで繰り返し実行される。
<Lane departure warning processing>
Next, FIG. 2 is a flowchart showing details of the lane departure warning process executed by the CPU of the control unit 10. This process is started when the power of the lane departure warning device 1 is turned on, and is repeatedly executed at a predetermined control period Δt until the power (or the IG switch of the vehicle) is turned off.

まず、本処理が開始されると、S110では、車載カメラ3から入力された画像データをRAMに記憶することにより、道路画像を取得する。   First, when this process is started, in S110, the road image is acquired by storing the image data input from the in-vehicle camera 3 in the RAM.

続くS120では、S110で取得した道路画像、及びROMに記憶されているカメラパラメータに基づいて、車両に対する走行車線上の車線区分線や道路の端を示す特徴物等の相対位置を認識する処理(画像認識処理)を行う。なお、画像認識処理には、エッジ検出やパターン検出などの周知の画像処理手法が用いられる。   In subsequent S120, based on the road image acquired in S110 and the camera parameters stored in the ROM, a process for recognizing a relative position of a lane marking on the traveling lane or a feature indicating the end of the road with respect to the vehicle ( Image recognition processing). For the image recognition process, a known image processing method such as edge detection or pattern detection is used.

続くS130では、S120で認識された車線区分線や特徴物等の相対位置に基づいて、走行車線の境界線を表す車線境界を決定し、この車線境界と自車両との距離(Distance To Lane Boundary;以下、DTLBと略す)をRAMに記憶する。なお、ここでの車線境界は、例えば車線区分線の中心線や、車線区分線以外の特徴物により決定される境界線をいう。また、ここでのDTLBとしては、例えば車両における車線境界側の前輪外側部と車線境界との距離が用いられる。   In the subsequent S130, a lane boundary representing the boundary line of the traveling lane is determined based on the relative position of the lane marking line or the feature object recognized in S120, and the distance (Distance To Lane Boundary) between the lane boundary and the host vehicle is determined. ; Hereinafter abbreviated as DTLB) in the RAM. Note that the lane boundary here refers to a boundary line determined by, for example, a center line of the lane marking line or a feature other than the lane marking line. As the DTLB here, for example, the distance between the front wheel outer side on the lane boundary side of the vehicle and the lane boundary is used.

続くS140では、S130で決定された車線境界、及びROMに記憶されているカメラパラメータに基づき、車両の進行方向と車線境界とがなす角(以下、車線ヨー角という)θyを算出し、この車線ヨー角と車速センサ2の検出結果(走行速度V)とに基づいて、車両が車線境界に接近する速度を表す逸脱速度Vdを次式(1)
Vd=Vsinθy ・・・(1)
により算出し、ここで算出した逸脱速度VdをRAMに記憶する。
In subsequent S140, based on the lane boundary determined in S130 and the camera parameters stored in the ROM, an angle (hereinafter referred to as lane yaw angle) θy formed by the traveling direction of the vehicle and the lane boundary is calculated. Based on the yaw angle and the detection result (traveling speed V) of the vehicle speed sensor 2, a departure speed Vd representing the speed at which the vehicle approaches the lane boundary is expressed by the following equation (1).
Vd = Vsin θy (1)
The deviation speed Vd calculated here is stored in the RAM.

続くS150では、RAMに記憶されている逸脱速度の前回値Vd´と今回値Vdとに基づき、本処理の制御周期をΔtとして、車両が車線境界に接近する加速度を表す逸脱加速度αを次式(2)
α=(Vd−Vd´)/Δt ・・・(2)
により算出する。
In subsequent S150, based on the previous value Vd ′ and the current value Vd of the departure speed stored in the RAM, the departure period α representing the acceleration at which the vehicle approaches the lane boundary is expressed as (2)
α = (Vd−Vd ′) / Δt (2)
Calculated by

続くS160では、車線逸脱警報が開始されるべき車線境界からの距離(距離閾値に相当する)であるDTLB_threを、S140及びS150の算出結果と、運転者により車線逸脱を回避することが可能に予め固定された見込時間(Time To Line Crossing;以下、TTLCと略す)とに基づいて、次式(3)
DTLB_thre=Vd×TTLC+(α×TTLC2)/2 ・・・(3)
を用いて設定する。つまり、式(3)は、逸脱速度VdのみをTTLCに乗じてDTLB_threを算出する従来の設定に対して、逸脱加速度αに基づく補正値A(=(α×TTLC2)/2)を加えることを意味する。
In subsequent S160, the DTLB_thre that is the distance from the lane boundary (corresponding to the distance threshold) at which the lane departure warning should be started is calculated in advance so that the driver can avoid the lane departure by the calculation results of S140 and S150. Based on the fixed expected time (Time To Line Crossing; hereinafter abbreviated as TTLC), the following formula (3)
DTLB_thre = Vd × TTLC + (α × TTLC 2 ) / 2 (3)
Use to set. That is, the equation (3) adds a correction value A (= (α × TTLC 2 ) / 2) based on the departure acceleration α to the conventional setting for calculating DTLB_thre by multiplying only the departure speed Vd by TTLC. Means.

続くS170では、S130で記憶されたDTLBと、S160で設定されたDTLB_threとを比較して、DTLBがDTLB_thre以下であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS180に移行し、否定判断した場合にはS110に移行する。   In subsequent S170, the DTLB stored in S130 is compared with the DTLB_thre set in S160 to determine whether DTLB is equal to or less than DTLB_thre. If the determination is affirmative, the process proceeds to S180. If a negative determination is made, the process proceeds to S110.

S180では、センサ/スイッチ類4,5の検出結果に基づいて、運転者によって行われた運転操作が予め規定された車線変更操作であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS110に移行し、否定判断した場合にはS190に移行する。具体的に言うと、車線変更操作は、運転者が意図的に車線境界に接近しているとみなせる操作であり、操舵トルクセンサ4の検出結果に基づき、操舵トルク量が所定の基準閾値以上である場合、あるいはウインカーSW5の入力信号に基づき、ウインカーがオン状態にある場合になされたものとする。   In S180, based on the detection results of the sensors / switches 4 and 5, it is determined whether or not the driving operation performed by the driver is a lane changing operation defined in advance. The process proceeds to S110, and if a negative determination is made, the process proceeds to S190. Specifically, the lane change operation is an operation that can be considered that the driver intentionally approaches the lane boundary. Based on the detection result of the steering torque sensor 4, the steering torque amount is equal to or greater than a predetermined reference threshold value. In some cases, or when the winker is in an ON state based on the input signal of the winker SW5.

S190では、各警報発生部6〜8を介して車線逸脱警報を発生し、S110に移行する。具体的に言うと、ステアリングSgに対して警報用の弱い操舵トルクを車線境界の反対方向に付加させるための指令、警報ブザーを発生させるための指令、警報ランプをメータに点灯表示させるための指令を、操舵トルク印加部6、ブザー発生部7、及びメータ表示部8のうち対応する警報発生部に出力する。   In S190, a lane departure warning is generated via each of the alarm generation units 6-8, and the process proceeds to S110. Specifically, a command for adding a weak steering torque for warning to the steering Sg in a direction opposite to the lane boundary, a command for generating a warning buzzer, and a command for lighting a warning lamp on the meter Is output to a corresponding alarm generation unit among the steering torque application unit 6, the buzzer generation unit 7, and the meter display unit 8.

<動作例>
次に、例えば車両の走行速度Vが一定、且つ、図3(a)に示すように、車線ヨー角θyが時間変化するときに、車線逸脱警報処理のS160で設定されるDTLB_threの補正前と補正後の値を比較することにより、車線逸脱警報装置1による警報タイミングを検証する。以下に、補正前(従来)におけるDTLB_threの算出式(i)、及び、補正後(本発明)におけるDTLB_threの算出式(3)を再掲する。
<Operation example>
Next, for example, when the vehicle traveling speed V is constant and the lane yaw angle θy changes with time as shown in FIG. 3A, before the correction of DTLB_thre set in S160 of the lane departure warning process. By comparing the corrected values, the warning timing by the lane departure warning device 1 is verified. In the following, the calculation formula (i) of DTLB_thre before correction (conventional) and the calculation formula (3) of DTLB_thre after correction (present invention) are shown again.

DTLB_thre=Vd×TTLC ・・・(i)
DTLB_thre=Vd×TTLC+(α×TTLC2)/2 ・・・(3)
図3(b)に示すように、DTLB_threは、補正前と補正後にかかわらず、逸脱速度Vdに応じて変化するため、車線ヨー角θyの増加に伴って大きく設定され、車線ヨー角θyの減少に伴って小さく設定される(車線ヨー角θyが変化しない間は一定となる)。
DTLB_thre = Vd × TTLC (i)
DTLB_thre = Vd × TTLC + (α × TTLC 2 ) / 2 (3)
As shown in FIG. 3 (b), DTLB_thre changes according to the departure speed Vd regardless of before and after the correction, and thus is set to increase with the increase in the lane yaw angle θy, and decreases in the lane yaw angle θy. Accordingly, it is set to be smaller (it is constant while the lane yaw angle θy does not change).

しかし、車線ヨー角θyの変化開始時P,Qにおいて、補正前のDTLB_threが連続性を保ちながら変化するのに対して、補正後のDTLB_threが、車線ヨー角θyの上昇開始時Pでより大きくなり、車線ヨー角θyの下降開始時Qでより小さくなるように不連続に反応する点で両者は異なる。   However, the DTLB_thre before correction changes while maintaining continuity at the start of change P and Q of the lane yaw angle θy, whereas the corrected DTLB_thre is larger at the start P of increase of the lane yaw angle θy. Thus, they differ in that they react discontinuously so as to become smaller at the start of lowering Q of the lane yaw angle θy.

ここで重要なことは、車線ヨー角θyの上昇時には、逸脱加速度αが増加するため、実際に警報タイミング時から自車両が車線境界を逸脱するまでに見込まれる時間(実際のTTLC)が、見込時間として予め見積もられた車線逸脱回避のための余裕時間より短くなり、車線ヨー角θyの下降時には、実際のTTLCが余裕時間よりも長くなることである。   What is important here is that the departure acceleration α increases when the lane yaw angle θy rises, so the time (actual TTLC) that the vehicle is expected to depart from the lane boundary after the alarm timing is expected. The time is shorter than the margin time for avoiding the lane departure estimated in advance, and when the lane yaw angle θy is lowered, the actual TTLC is longer than the margin time.

このため、従来の算出方法を用いた場合、車線ヨー角θyの変化時に警報タイミングと余裕時間との整合性が取れなくなってしまうのに対し、車線逸脱警報装置1では、車線ヨー角θyの上昇時および下降時に、DTLB_threの増加分および減少分を常に先取りするように反応するため、実際のTTLCと余裕時間との誤差を補正前に比べて低減することが可能となる。そして、このように構成された車線逸脱警報装置1では、走行速度Vの変化時においても同様に動作することになる。   For this reason, when the conventional calculation method is used, when the lane yaw angle θy changes, the alarm timing and the allowance time cannot be matched, whereas the lane departure warning device 1 increases the lane yaw angle θy. At the time and at the time of descent, since the reaction is always performed in advance to increase and decrease the DTLB_thre, it is possible to reduce the error between the actual TTLC and the margin time compared to before correction. The lane departure warning device 1 configured as described above operates in the same manner even when the traveling speed V changes.

なお、上記実施形態において、S110が画像取得手段、車速センサ2が速度検出手段、S120,S130,S170,及びS190が警報制御手段、S140が逸脱速度算出手段、S160が距離閾値設定手段、S150が逸脱加速度算出手段、操舵トルクセンサ4及びウインカーSW5が操作検出手段、S180が警報禁止手段に相当する。   In the above embodiment, S110 is the image acquisition means, the vehicle speed sensor 2 is the speed detection means, S120, S130, S170 and S190 are the alarm control means, S140 is the departure speed calculation means, S160 is the distance threshold setting means, and S150 is The departure acceleration calculation means, the steering torque sensor 4 and the turn signal SW5 correspond to operation detection means, and S180 corresponds to an alarm prohibition means.

<効果>
以上説明したように、本実施形態の車線逸脱警報装置1では、逸脱速度Vdの変化分に基づいて、距離閾値(DTLB_thre)を可変設定することにより、車両の挙動に応じたタイミングで適切に警報を行うことが可能となる。
<Effect>
As described above, in the lane departure warning device 1 according to the present embodiment, the distance threshold (DTLB_thre) is variably set based on the change in the departure speed Vd, so that an appropriate warning is given at a timing according to the behavior of the vehicle. Can be performed.

したがって、本実施形態の車線逸脱警報装置1によれば、警報タイミングと余裕時間との整合性が保たれるようになり、警報タイミングの精度を向上させることができ、ひいては運転者に違和感や不安感を与えてしまう可能性を低減することができる。   Therefore, according to the lane departure warning device 1 of the present embodiment, the consistency between the warning timing and the margin time can be maintained, the accuracy of the warning timing can be improved, and the driver feels uncomfortable or uneasy. The possibility of giving a feeling can be reduced.

また、車線逸脱警報装置1では、警報時に、ステアリングSgに対して操舵トルクを車線境界の反対方向に付加するため、運転者に車線逸脱の回避操作の開始をスムーズに行わせることができる。   Further, since the lane departure warning device 1 applies a steering torque to the steering Sg in the direction opposite to the lane boundary at the time of warning, the driver can smoothly start the lane departure avoidance operation.

さらに、車線逸脱警報装置1では、車線逸脱警報処理を所定の制御周期Δtで繰り返し実行するため、逸脱加速度α(ひいてはDTLB_thre)を容易に算出することができ、従って制御負担を軽減することができる。   Furthermore, since the lane departure warning device 1 repeatedly executes the lane departure warning processing at a predetermined control period Δt, the departure acceleration α (and hence DTLB_thre) can be easily calculated, and thus the control burden can be reduced. .

[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

例えば、上記実施形態の車線逸脱警報装置1では、聴覚的な警報として警報ブザーを、視覚的な警報として警報ランプを、触覚的な警報として警報用の操舵トルクをそれぞれ発生するようにしているが、これらに限らず、ナビゲーション装置等と連動して警報用の音声や画像を出力してもよいし、ステアリングSgを振動させるようにしてもよい。   For example, in the lane departure warning device 1 of the above embodiment, an alarm buzzer is generated as an audible alarm, an alarm lamp is generated as a visual alarm, and an alarm steering torque is generated as a tactile alarm. However, the present invention is not limited thereto, and a warning sound or image may be output in conjunction with a navigation device or the like, or the steering Sg may be vibrated.

また、上記実施形態の車線逸脱警報装置1は、車載カメラ3を備えるように構成されているが、必須の構成要素ではなく、他の車載装置が備える車載カメラを利用してもよい。   Moreover, although the lane departure warning apparatus 1 of the said embodiment is comprised so that the vehicle-mounted camera 3 may be provided, you may utilize the vehicle-mounted camera with which another vehicle-mounted apparatus is not an essential component.

1…車線逸脱警報装置、2…車速センサ、3…車載カメラ、4…操舵トルクセンサ、5…ウインカーSW、6…操舵トルク印加部、7…ブザー発生部、8…メータ表示部、10…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lane departure warning device, 2 ... Vehicle speed sensor, 3 ... Car-mounted camera, 4 ... Steering torque sensor, 5 ... Blinker SW, 6 ... Steering torque application part, 7 ... Buzzer generation part, 8 ... Meter display part, 10 ... Control Department.

Claims (6)

車両に対する走行車線を撮像範囲に含む道路画像を取得する画像取得手段と、
前記車両の走行速度を検出する速度検出手段と、
前記画像取得手段により取得した道路画像に基づいて、前記走行車線の境界線を表す車線境界を認識し、該車線境界と前記車両との距離が予め設定された距離閾値以下であるときに警報を行う警報制御手段と、
前記速度検出手段により検出された走行速度、及び、前記道路画像から特定される前記車両の進行方向と前記車線境界とがなす角に基づいて、前記車両が前記車線境界に接近する速度を表す逸脱速度を算出する逸脱速度算出手段と、
前記逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度、前記車線境界の逸脱を回避可能に予め固定された見込時間、及び前記逸脱速度の変化分に基づいて、前記距離閾値を設定する距離閾値設定手段と、
を備えることを特徴とする車線逸脱警報装置。
Image acquisition means for acquiring a road image including a travel lane for the vehicle in an imaging range;
Speed detecting means for detecting the traveling speed of the vehicle;
Based on the road image acquired by the image acquisition means, recognizes a lane boundary representing the boundary line of the travel lane, and issues an alarm when the distance between the lane boundary and the vehicle is equal to or less than a preset distance threshold. Alarm control means to perform,
A deviation representing the speed at which the vehicle approaches the lane boundary based on the traveling speed detected by the speed detection means and the angle formed by the traveling direction of the vehicle specified from the road image and the lane boundary. A deviation speed calculating means for calculating a speed;
A distance threshold setting means for setting the distance threshold based on a departure speed calculated by the departure speed calculation means, an expected time fixed in advance so as to avoid a departure from the lane boundary, and a change in the departure speed;
A lane departure warning device comprising:
前記距離閾値設定手段は、前記逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度をVd、前記車線境界の逸脱を回避可能に予め固定された見込時間をTTLC、前記逸脱速度の変化分に基づく補正値をAとして、次式(I)
DTLB_thre=Vd×TTLC+A ・・・(I)
により算出した値DTLB_threを、前記距離閾値として設定することを特徴とする請求項1に記載の車線逸脱警報装置。
The distance threshold value setting means sets the departure speed calculated by the departure speed calculation means to Vd, the expected time fixed in advance to avoid the departure of the lane boundary, TTLC, and a correction value based on the change in the departure speed A The following formula (I)
DTLB_thre = Vd × TTLC + A (I)
The lane departure warning device according to claim 1, wherein the value DTLB_thre calculated by the step is set as the distance threshold.
前記逸脱速度算出手段により算出した逸脱速度の変化分に基づいて、前記車両が前記車線境界に接近する加速度を表す逸脱加速度を算出する逸脱加速度算出手段を備え、
前記距離閾値設定手段は、前記逸脱加速度算出手段により算出した逸脱加速度をαとして、次式(II)
A=(α×TTLC2)/2 ・・・(II)
により算出した値Aを前記補正値とすることを特徴とする請求項2に記載の車線逸脱警報装置。
A departure acceleration calculating means for calculating a departure acceleration representing an acceleration at which the vehicle approaches the lane boundary based on a change in the departure speed calculated by the departure speed calculating means;
The distance threshold setting means uses the departure acceleration calculated by the departure acceleration calculation means as α, and the following formula (II)
A = (α × TTLC 2 ) / 2 (II)
The lane departure warning device according to claim 2, wherein the correction value is set to the value A calculated by the above equation.
前記車両の運転者によって行われた運転操作を検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段による検出結果に基づいて、前記運転操作が予め規定された車線変更操作である場合、前記警報制御手段による警報を禁止する警報禁止手段と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車線逸脱警報装置。
Operation detecting means for detecting a driving operation performed by a driver of the vehicle;
Based on the detection result by the operation detection means, when the driving operation is a lane change operation defined in advance, an alarm prohibiting means for prohibiting an alarm by the alarm control means;
The lane departure warning device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記運転操作は、ステアリングホイールまたはウインカーの操作であることを特徴とする請求項4に記載の車線逸脱警報装置。   The lane departure warning device according to claim 4, wherein the driving operation is an operation of a steering wheel or a winker. 前記警報制御手段による警報は、聴覚的な警報、視覚的な警報、触覚的な警報のいずれか又はこれらの組合せであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車線逸脱警報装置。   The lane according to any one of claims 1 to 5, wherein the alarm by the alarm control means is an audible alarm, a visual alarm, a tactile alarm, or a combination thereof. Deviation warning device.
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