JP2012003420A - 車線逸脱警報装置及び警報方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自車両のドライバの注意力を判定し、自車両の走行車線を規定する白線上の任意の位置に判定基準値Th0を設定するとともに前記注意力が高いほど値が大きくなるように変更値dを設定して、その変更値d分だけ前記判定基準値Th0から車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値Thを設定し、その設定された逸脱判定閾値Thに基づき自車両の走行車線からの逸脱を判定し、逸脱ありと判定された場合にその逸脱を警報する。
【選択図】図4
Description
例えば特許文献1には、車両の変位量を周波数変換して得た高周波成分量と低周波成分量との比から覚醒度の推定値を算出し、この覚醒度の推定値に応じて車線と自車両との間に仮想逸脱ラインを設定し、自車両が仮想逸脱ラインを逸脱したときに警報を発するようにする技術が記載されている。
[第1実施形態]
<構成>
図1に示すように、本実施形態の車線逸脱警報装置1は、カメラ(撮像手段)2と、操舵角センサ3と、ウインカセンサ4と、補助ブレーキセンサ5と、クラッチセンサ(シフト操作センサ)6と、車速センサ7と、警報手段8と、ECU(制御手段)10とを備えている。
操舵角センサ3は、ステアリングホイールの操舵角を検出する検出手段であり、ウインカセンサ4は、ウインカレバーの操作状態を検出する検出手段であり、補助ブレーキセンサ5は、エキゾーストブレーキやリターダ等の補助ブレーキの実作動を検出する検出手段であり、クラッチセンサ6は、シフト操作としてクラッチの踏み込み操作状態を検出する検出手段であり、車速センサ7は、自車両の走行速度を検出する検出手段である。
警報手段8は、後述の逸脱判定手段15により車両の逸脱ありと判定されたときに警報を発するものであり、ECU10からの制御信号に基づいて作動するようになっている。警報手段8は、具体的には例えば、警報ブザー(音声手段),警報ランプ(明滅手段),ディスプレイ(表示手段),ステアリングホイールやシート等のドライバに接触する部分に振動を与えるアクチュエータ(振動手段)等の何れか1つ又は複数で構成することが可能である。
ECU10は、その入力側にはカメラ2や各種センサ3〜7が接続され、出力側には警報手段8が接続されており、カメラ2や各種センサ3〜7から入力された情報に基づいて、認識や判定や設定等の各種の処理を行ない、警報手段8を制御するようになっている。
簡単に説明すると、注意力判定手段12は、ウインカ,補助ブレーキ及びシフト操作の頻度を反映した「単調度」と、単位時間当たりの修正操舵の積算値である「操舵量」と、白線認識によって車両のふらつきを求め計算する「蛇行率」の3項目を入力パラメータとしたファジィ推論によって注意力を判定する。ウインカの操作情報はウインカセンサ4から取得し、補助ブレーキの操作情報は補助ブレーキセンサ5から取得し、シフト操作の情報はクラッチセンサ6から取得する。
車線変更判定手段13は、操舵角センサ3から取得した操舵角と、ウインカセンサ4から取得したウインカ情報と、白線認識手段11の認識した白線と自車両との相対位置関係とに基づき、車線変更中であるか否かを判定するようになっている。具体的には、(1)操舵角が予め設定された所定角度以上である、(2)ウインカレバーが操作されている、の何れか1つが成立し、尚且つ、(3)白線と自車両との相対位置関係が予め設定された所定値より接近している場合には、ドライバの要求に応じてなされた正当な車線変更であると判定するようになっている。
変更値設定マップは具体的には、ここでは、注意力がレベル2.5(予め設定された第1所定値)よりも低いときには変更値dを0cm(予め設定された下限値)とし、注意力がレベル4(予め設定された第2所定値)よりも高いときには変更値dを30cm(予め設定された上限値)とし、注意力がレベル2.5以上レベル4以下のときには、レベルが高くなるにつれて変更値dが下限値0cmと上限値30cmとの間で直線的に増加するように規定している。なお、変更値設定マップの具体的な規定の仕方はここで説明した例に限定されるものではない。つまり例えば、注意力がレベル2.5以上レベル4以下のときには、変更値dが下限値0cmと上限値30cmとの間で曲線的に(二次関数的や指数関数的に)増加するように規定しても良い。また、各数値を上記の値以外に設定しても良い。
つまり、例えば注意力判定手段12により注意力がレベル3.5と判定されたときには、変更値設定マップに基づき変更値dを20cmと求め、図4に示すように、左右各側において、判定基準値Th0から車線外側に20cmずらした位置を逸脱判定閾値Thとして設定する。
逸脱判定手段15は、白線認識手段11により認識される自車両の位置と逸脱判定閾値設定手段14により設定される逸脱判定閾値Thとを比較して、自車両の位置が逸脱判定閾値Thを超えたときに、自車両が車線を逸脱したと判定するようになっている。
上記のように構成されたECU10は、図2に示すフローチャートにしたがって制御を行なう。
ステップS20(逸脱判定閾値設定工程)では、逸脱判定閾値設定手段14により、図5に示す変更値設定マップに基づき、ステップS10で判定した注意力に応じて変更値dを求め、逸脱判定閾値Thを設定する。
ステップS40(車線変更判定工程)では、車線変更判定手段13により車線変更中であるか否かを判定する。車線変更中であると判定すればフローの最初に戻り、そうでなればステップS50に進む。
ステップS60(警報工程)では、警報手段8により警報を発する。
本発明の第1実施形態に係る車線逸脱警報装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
また、注意力レベルが所定値より高い場合には車線逸脱警報を出力しないので、ドライバの意思をより尊重して警報を発することができる。
この結果、ドライバの本車線逸脱警報の受容性が向上し、ドライバがスイッチで本逸脱警報機能をオフするようなケースが減少するので、ドライバの運転支援への貢献度が向上するという利点も奏する。
次に、図6〜図9により本発明の第2実施形態の車線逸脱警報装置及びその警報方法について説明する。第2実施形態は、上記第1実施形態とは、さらに片寄走行判定手段を備えている点と、逸脱判定閾値設定手段の逸脱判定閾値の設定の仕方が異なる点で相違する。その他の装置構成や方法は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態では、図6に示すように、ECU10′がさらに片寄走行判定手段16を備えている。
片寄走行判定手段16は、白線認識手段11の認識した白線の位置と自車両の位置とに基づき、ドライバが、(1)車線の右側に寄って走行(右寄り走行)、(2)車線の左側に寄って走行(左寄り走行)、(3)車線の中央を走行(中央走行)、の何れの状態で走行することが多いかを学習し、ドライバの運転の癖を判定するようになっている。
具体的には、逸脱判定閾値設定手段14′は、図7(a)〜(c)に示すような第1〜第3の3つの変更値設定マップを格納している。各マップにおける注意力が任意のレベルの場合の変更値d(以下、d1〜d3とも表記する)の大きさを比較すると、図7(a)に示す第1のマップは3つのマップのうちで最も変更値d1が大きくなるように規定され、図7(b)に示す第2のマップは3つのマップのうちで最も変更値d2が小さくなるように規定されている。また、図7(c)に示す第3のマップは、図5に示す第1実施形態のマップと同様のものであり、その変更値d3が第1のマップの変更値d1と第2のマップの変更値d2との間の値となるように規定されている。
さらに、逸脱判定閾値Thに対しては道路状況等に鑑みて変更許可範囲が予め設定されている。変更許可範囲は、判定基準値Th0を車線内側の境界値とするとともに判定基準値Th0を車線外側に所定値だけ変更した値を車線外側の境界値とした範囲とする。つまり、変更値dに対して上限値が設けられる。変更値dの上限となる所定値は、ここでは例えば30cmとする。これにより本実施形態では、第1のマップの変更値dが、本来はレベル2.5〜レベル4のときには0cm〜45cmで直線的に増加し、レベル4以上では45cmとなるはずが、30cmに抑えられている。
また、片寄走行判定手段16が中央走行であると判定すれば、左側及び右側両方の逸脱判定閾値ThL及びThRのために、図7(c)に示す第3のマップ(通常マップ)を選択する。そして、同じマップに基づき左右各側の変更値dを求めて逸脱判定閾値ThL,ThRを設定する。
上記のように、新たに片寄走行判定手段16を備えて構成されたECU10′は、図9に示すフローチャートにしたがって制御を行なう。
まず、ステップS10(位置認識工程及び注意力判定工程)では、白線認識手段11により白線の位置と自車両の位置とを認識するとともに、注意力判定手段12により注意力を判定する。その後、ステップS15に進む。
ステップS20′(逸脱判定閾値設定工程)では、逸脱判定閾値設定手段14′により、図7(a)〜(c)に示した変更値設定マップに基づき、ステップS10で判定した注意力及びステップS15で判定したドライバの運転状態に応じて左右独立して変更値dを求め、左右各側で個別に逸脱判定閾値ThL,ThRを設定する。その後、ステップS30に進む。
ステップS40(車線変更判定工程)では、車線変更判定手段13により車線変更中であるか否かを判定する。車線変更中であると判定すればフローの最初に戻り、そうでなければステップS50に進む。
ステップS60(警報工程)では、警報手段8により警報を発する。
本発明の第2実施形態に係る車線逸脱警報装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
つまり、本車線逸脱警報装置は、危険性の少ない側への注意力を減少させて運転疲労に対処している傾向のドライバに対する車線逸脱警報の発生を適正頻度に抑制することができ、ドライバの意図的な逸脱を許容することができる。
なお、本実施形態において、図9に示すフローチャートのうち、注意力が所定値以上であるか否かを判定するステップS50を省略しても良い。ステップS10ですでに注意力を判定し、ステップS20′で設定する逸脱判定閾値ThL,ThRは上記注意力を反映した値となっているので、ステップS50を省略しても車線逸脱警報に関してドライバの注意力を十分に考慮することが可能となっている。
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ず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
また、画像処理により白線を十分に抽出できなくても、自車両の位置や周囲の道路環境に基づき、公知の方法を利用して白線を推定し、推定した白線を実際の白線として認識しても良い。このときカメラ2は、白線に加えて他の車両や歩道やガードレールや街路樹や路肩等も含めて撮像し、白線認識手段11がこれらを認識するようにすると好ましい。
また、上記実施形態では、注意力判定手段12は、単調度と操舵量と蛇行率とからファジィ推論を用いて注意力を判定したが、注意力を判定する具体的な方法はこれに限定されず、他の公知の方法で注意力を判定しても良く、例えば、ドライバの顔を撮影するカメラをさらに備えて、所定時間中のまばたきの回数や時間(目の開度値)を利用して判定しても良いし、視線方向を利用して判定しても良い。また、注意力をレベルで判定するのではなく、例えばパーセンテージ等の他のスケールで注意力を判定しても良い。
また、上記実施形態では、逸脱判定手段15は、実際に自車両の位置が逸脱判定閾値Thを超えたとき(換言すれば、自車両のタイヤが逸脱判定閾値Thで規定される仮想白線を踏み超えたとき)に逸脱ありと判定したが、逸脱が予測されるときに逸脱ありと判定しても良い。つまり、例えば、車速センサ7から取得した車速Vや操舵角センサ3から取得した操舵角を利用して、所定時間後に逸脱判定閾値Thを超えて車線から逸脱することが予測される場合に、自車両の逸脱ありと判定しても良い。
2 カメラ(撮像手段)
3 操舵角センサ
4 ウインカセンサ
5 補助ブレーキセンサ
6 クラッチセンサ(シフト操作センサ)
7 車速センサ
8 警報手段
10,10′ ECU
11 白線認識手段
12 注意力判定手段
13 車線変更判定手段
14,14′ 逸脱判定閾値設定手段
15 逸脱判定手段
16 片寄走行判定手段
d 変更値
Th,ThL,ThR 逸脱判定閾値
Th0 判定基準値
Claims (5)
- 自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報装置であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識手段と、
前記自車両のドライバの注意力を判定する注意力判定手段と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定手段と、
前記逸脱判定閾値設定手段の設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識手段の認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、
前記逸脱判定手段が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報手段とを備え、
前記逸脱判定閾値設定手段は、前記白線上の任意の位置に判定基準値を設定するとともに、ドライバの注意力が高いほど値が大きくなるように変更値を設定し、前記注意力判定手段の判定した前記注意力に応じて設定された前記変更値分だけ前記判定基準値を車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報装置。 - 前記警報手段は、前記注意力判定手段の判定した注意力が予め設定した所定値を超えた場合には前記警報を禁止される
ことを特徴とする、請求項1記載の車線逸脱警報装置。 - 前記逸脱判定閾値設定手段は、前記変更値の大きさを制限する変更許可範囲が予め設定されている
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車線逸脱警報装置。 - 自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報方法であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識工程と、
前記自車両のドライバの注意力を判定する注意力判定工程と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定工程と、
前記逸脱判定閾値設定工程で設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識工程で認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定工程と、
前記逸脱判定工程が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報工程とを備え、
前記逸脱判定閾値設定工程では、前記白線上の任意の位置に判定基準値を設定するとともに、ドライバの注意力が高いほど値が大きくなるように変更値を設定し、前記変更値分だけ前記判定基準値を車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報方法。 - 前記注意力判定工程で判定した注意力が予め設定した所定値を超えた場合には前記警報を禁止する警報禁止工程をさらに備えた
ことを特徴とする、請求項4記載の車線逸脱警報方法。
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