JP2012098803A - 車線逸脱防止支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】路面の状態に応じてドライバーに対して行う警告を変化させることのできる車線逸脱防止支援装置を提供する。
【解決手段】車両前方を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像から走行レーンの右側および左側に描かれた線を区画線として検出する検出手段と、区画線から車両が逸脱する場合に警告を報知する警告手段と、車両が走行している路面に積雪があるか否かを示す情報、水たまりがあるか否かを示す情報、路面の路面μを示す情報から成る群から選ばれる少なくとも何れか１つの情報を路面の状態を示す情報として取得する路面状態検出手段と、路面状態検出手段によって取得された情報に基づき車両のドライバーが継続して走行レーンから逸脱する可能性があると判断した場合、警告の態様を変更する変更手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車線逸脱防止支援装置運転に関し、より特定的には、車両に搭載され、車両の走行している路面の状況に応じて車両の乗員に対して警告を変更することのできる車線逸脱防止支援装置に関する。

従来、車両に搭載されたカメラなどにより、当該車両が走行している走行路面の区画線を検出し、当該検出結果に基づいてドライバーが行うハンドル操作を支援したり、上記車両が区画線から逸脱する可能性が高い場合に、ドライバーに警告したりする装置が実用化されている。

具体的には、車両に搭載されたカメラにより撮像されたから画像から右側区画線と左側区画線とを認識し、車両の走行すべきレーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）、つまり目標軌道を設定し、当該目標軌道に沿った走行ができるようにハンドル操作を支援する制御である（以下、ＬＫＡ（Lane keep Assist）制御と称すことがある）。

また、車両に搭載されたカメラにより撮像された画像から車両の走行すべきレーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）を認識し、車両のドライバーが意図せずに、当該レーンから逸脱しそうであると判断した場合や、逸脱すると判断した場合、事前に車両のドライバーに対して、警告装置等を介して警告を行う制御もある（以下、ＬＤＷ（Lane Departure Warning）制御と称すことがある）。

このような装置の一例として、例えば特許文献１に開示された装置がある。

特許第４１９３８１５号公報

上記特許文献１に開示されている技術は、上記ＬＫＡ制御および上記ＬＤＷ制御を行うが、ドライバーの意識レベルが高い状況下において警報が発生すると、当該ドライバーにとっては逆に違和感が生じ、運転が煩わしくなることがある。そこで、上記特許文献１に開示されている技術では、警告等の閾値を変更するものである。

ところで、車両の走行すべきレーン、つまり右側区画線と左側区画線との間のエリア内の状態によっては、ドライバーが意図的に右側区画線や左側区画線から逸脱しながら走行する場面もある。

例えば、このような場面の一例として、走行すべきレーン内に雪が残っている場合や、路肩の雪がレーンの一部に侵入している場合などがある。なお、前者の場合であると車両のドライバーは雪の無い箇所を走行するのが一般的であり、後者の場合であると対向車がいなければ対向車線にはみ出して走行するのが一般的である。その結果、車両の走行すべきレーンから逸脱することになり、上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御がなされることがある。

このような場合、ドライバーは意図的に右側区画線や左側区画線から逸脱しながら走行しているため、上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御を煩わしく感じることがある。そして、上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御の制御スイッチをＯＦＦにしてしまうことも考えられ、交通事故を低減させていく観点（つまりは上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御を普及させていく観点）からすれば好ましくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、路面の状態に応じてドライバーに対して行う警告を変化させることのできる車線逸脱防止支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成を採用した。すなわち、本発明は、車両に搭載され走行レーンから当該車両が逸脱する可能性がある場合に警告を行う車線逸脱防止支援装置である。上記車線逸脱防止支援装置は、車両前方を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像から走行レーンの右側および左側に描かれた線を区画線として検出する検出手段と、区画線から車両が逸脱する場合に警告を報知する警告手段と、車両が走行している路面に積雪があるか否かを示す情報、水たまりがあるか否かを示す情報、路面の路面μを示す情報から成る群から選ばれる少なくとも何れか１つの情報を路面の状態を示す情報として取得する路面状態検出手段と、路面状態検出手段によって取得された情報に基づき車両のドライバーは継続して走行レーンから逸脱する可能性があるか否かを判断し、車両のドライバーが継続して走行レーンから逸脱する可能性があると判断した場合、警告の態様を変更する変更手段とを備える。

本発明によれば、路面の状態に応じてドライバーに対して行う警告を変化させることのできる車線逸脱防止支援装置を提供することができる。

車線逸脱防止支援装置の構成の一例を示すブロック図 一実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１における処理の流れの一例を示したフローチャート

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る車線逸脱防止支援装置について説明する。なお、本実施形態では、当該車線逸脱防止支援装置が車両（具体的には、乗用車を想定し、以下、自車両と称す）に搭載される例について説明する。

まず、図１は、当該車線逸脱防止支援装置の構成の一例を示すブロック図である。

図１において、車線逸脱防止支援装置は、運転支援ＥＣＵ（Electrical Control Unit）１を備えている。この運転支援ＥＣＵ１には、カメラ２、車両情報取得装置３、路面状況検出装置４、電動パワーステアリング（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと称す）５、表示装置６、および音声出力装置７等が接続されている。

運転支援ＥＣＵ１は、後述するカメラ２、車両情報取得装置３、路面状況検出装置４等からの情報に基づいて自車両に搭載されたＥＰＳ５、表示装置６および音声出力装置７等を制御し、ドライバーの運転をサポートする。

カメラ２は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、赤外線カメラ等であり、自車両の前方を撮像する。そして、カメラ２は、例えば、所定時間間隔で自車両の前方を撮像し、当該撮像した画像を運転支援ＥＣＵ１に出力する。なお、カメラ２が設置される位置は、自車両の前方を撮像するため、当該自車両の進行方向に向けられており、ドライバーの運転の妨げにならない、例えばバックミラー裏側等に設置されればよい。

車両情報取得装置３は、自車両の走行に関する情報を取得する。なお、車両情報取得装置３の一例として、例えば、自車両が走行する際の車速を検出する車速検出装置、自車両のステアリングハンドルのステアリングロッドに取り付けられ当該ステアリングハンドルに与えられた操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置等が挙げられる。

また、車両情報取得装置３には、例えば、自車両のワイパーを駆動させるための装置や方向指示器を点灯させるための装置、自車両のブレーキ装置も含まれる。つまり、例えば、自車両のドライバーが、ワイパーを駆動させたり、方向指示器を点灯させたり、ブレーキ操作を行ったりした場合、ドライバーがそれぞれ駆動や操作等をしたことを示す情報を車両情報取得装置３は取得する。

また、ドライバーの運転をサポートするために行われる各種制御を開始または停止させるためのスイッチのＯＮ／ＯＦＦを示す情報も車両情報取得装置３は取得する。なお、ドライバーの運転をサポートするために行われる各種制御とは具体的には、ＬＫＡ（Lane keep Assist）制御、ＬＤＷ（Lane Departure Warning）制御のことである（詳細は後述）。

路面状況検出装置４は、自車両に装着されているタイヤと、自車両が走行している路面との摩擦係数（路面μと記載することもある）を検出するための装置である。なお、路面状況検出装置４は、例えば、タイヤの振動特性の変化や、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータの出力の変化等に基づいて、上記摩擦係数を検出すればよい。

なお、上記摩擦係数は上述したカメラ２によって撮像された画像に基づき運転支援ＥＣＵ１が検出してもよいし、レーザセンシング（図示せず）による手法を用いて検出してもよい。

ここで、本発明の一実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１が行う動作について説明する（詳細は後述のフローチャートにおいて説明）。

運転支援ＥＣＵ１は、カメラ２が撮像した画像から走行路面のレーンマーカー（右側区画線および左側区画線）を検出し、自車両に搭載されている各種装置（後述のＥＰＳ５等）の動作を制御して、例えば、自車両が車線内（右側区画線と左側区画線との間のエリア）を走行するように運転支援を行う（このような制御を特にＬＫＡ（Lane keep Assist）制御と称す）。

また、運転支援ＥＣＵ１は、カメラ２が撮像した画像から走行路面のレーンマーカー（右側区画線および左側区画線）を検出し、ドライバーが意図せずに、自車両が当該自車両の走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）から逸脱しそうであると判断した場合や、逸脱すると判断した場合、事前に自車両のドライバーに対して、後述の表示装置６や音声出力装置７を介して警告を行う（このような制御を特にＬＤＷ（Lane Departure Warning）制御と称す）。

なお、本発明の一実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１は、上記カメラ２が撮像した画像から自車両の走行すべき走行レーン内（右側区画線と左側区画線との間のエリア）や、さらには当該走行レーン外に、雪や（雨などによる）水があるか否かを検出する。そして、当該検出結果に応じて上記ＬＤＷ制御の態様を変更する。

さらに、発明の一実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１は、上記路面状況検出装置４からの情報（路面μ）に応じて上記ＬＤＷ制御の態様を変更する。

つまり、運転支援ＥＣＵ１は、カメラ２や車両情報取得装置３や路面状況検出装置４から出力される情報に基づき、自車両が走行している路面の状態を検出し、当該検出結果に応じて上記ＬＤＷ制御の態様を変更するものである。

次に、図１に示したＥＰＳ（Electric Power Steering）５、表示装置６、音声出力装置７について以下、それぞれ説明する。

上記ＥＰＳ５、表示装置６、音声出力装置７のそれぞれは、運転支援ＥＣＵ１の指示に従い実際に上記ＬＫＡ制御およびＬＤＷ制御を行う装置である。

ＥＰＳ５は、運転支援ＥＣＵ１からの指示に従って、ドライバーが行うハンドル操作を補助したり、自車両が走行レーンから逸脱する可能性が高い場合などに、例えば、自車両が車線内（右側区画線と左側区画線との間のエリアの中央付近）を走行するようにドライバーのハンドル操作を支援したりする。

表示装置６は、自車両の運転席に着席した当該自車両を運転するドライバーから視認可能な位置（運転席前面の計器盤等の中等）に設けられる、液晶ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬディスプレイなどの表示媒体である。また、表示装置６は、ハーフミラー（反射ガラス）を運転席前面のフロントガラスの一部に設け、当該ハーフミラーに情報等の虚像を蛍光表示するヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display）等、他の表示装置であってもよい。これによって、自車両のドライバーは、運転席に着席し正面（走行方向）を向いたまま、表示装置６に表示された情報を確認することができる。

音声出力装置７は、各種情報を音声で自車両のドライバーに提供するものである。具体的には、音声出力装置７は、運転支援ＥＣＵ１からの指示に応じた警告や情報をドライバーに報知する。また、音声出力装置７は、具体的には、自車両に備わっているスピーカー等である。

次に、図２を参照しつつ、本実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１において行われる処理の流れの一例を説明する。

図２は、本実施形態に係る車線逸脱防止支援装置の運転支援ＥＣＵ１における処理の流れの一例を示したフローチャートである。

図２に示すフローチャートは、例えば、運転支援ＥＣＵ１が当該運転支援ＥＣＵ１内に備えられている図示しない記憶部に記憶されている所定のプログラムを実行することにより行われる。また、図２に示すフローチャートの処理は、運転支援ＥＣＵ１の電源がＯＮ（例えば、車線逸脱防止支援装置が搭載された自車両の始動／停止スイッチがＯＮ）されることによって開始される。

また、当該フローチャートに示した処理は、運転支援ＥＣＵ１の電源がＯＦＦ（例えば、運転支援装置が搭載された自車両の始動／停止スイッチがＯＦＦ）されることによって終了される。なお、以下の説明において、始動／停止スイッチは、以下ＳＷと略す。

なお、以下の説明では、表示装置６、音声出力装置７のそれぞれを運転支援ＥＣＵ１が制御することによって行われる上記ＬＫＡ制御およびＬＤＷ制御のうち、特に、本実施形態に係る車線逸脱防止支援装置が行うＬＤＷ制御について主に説明する。

まず、図２のステップＳ１１において、運転支援ＥＣＵ１は、ＳＷがＯＮであるか否かを判断する。そして、ＩＧがＯＮであると判断した場合（ＹＥＳ）、次のステップＳ１２に処理を進める。一方、運転支援ＥＣＵ１は、ＩＧがＯＮではない、つまりＩＧがＯＦＦであると判断した場合（ＮＯ）、当該フローチャートでの処理を終了する。

ステップＳ１２において、運転支援ＥＣＵ１は、車両情報取得装置４から自車両の車両情報を取得する。なお、当該ステップＳ１２において、運転支援ＥＣＵ１が、車両情報取得装置４から取得する車両情報とは、例えば、ＬＤＷ制御を行わせるためのスイッチ（例えば、ＬＤＷメインスイッチ等）が、ドライバーによって押下されていることを示す情報などである。そして、運転支援ＥＣＵ１は、次のステップＳ１３に処理を進める。

なお、上記ステップＳ１２において、運転支援ＥＣＵ１は、車両情報として、車両情報取得装置３が検出した自車両の車速や操舵トルク等を当該両情報取得装３から取得してもよい。

ステップＳ１３において、運転支援ＥＣＵ１は、自車両の走行している路面の状態を示す情報を上記カメラ２や車両情報取得装置３や路面状況検出装置４から取得する。なお、上記自車両の走行している路面の状態を示す情報とは、例えば、カメラ２が撮像した画像であったり、路面状況検出装置４が検出した自車両に装着されているタイヤと自車両が走行している路面との摩擦係数であったりする。

そして、これら情報を自車両の走行している路面の状態を示す情報として運転支援ＥＣＵ１は取得し、次のステップＳ１４に処理を進める。

ステップＳ１４において、運転支援ＥＣＵ１はＬＤＷ制御が必要であるか否かを判断する。ここで、当該ステップＳ１４において運転支援ＥＣＵ１が行う処理について説明する。

上述したようにＬＤＷ制御とは、運転支援ＥＣＵ１がカメラ２によって撮像された画像から走行路面のレーンマーカー（右側区画線および左側区画線）を検出し、ドライバーが意図せずに、自車両が当該自車両の走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）から逸脱しそうであると判断した場合や、逸脱すると判断した場合、事前に自車両のドライバーに対して、表示装置６や音声出力装置７を介して警告等を行うものである。

つまり、当該ステップＳ１４において、運転支援ＥＣＵ１は、上記ステップＳ１２およびステップＳ１３で取得した情報に基づき、自車両が走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）から逸脱しそうであると判断した場合や、逸脱すると判断した場合、ＬＤＷ制御が必要と判断する（当該ステップＳ１４でＹＥＳ）。一方、自車両が走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）を走行している場合、運転支援ＥＣＵ１は、当該ステップＳ１４の判断を否定（ＮＯ）し、ステップＳ１２に処理を戻す。

ステップＳ１５において、運転支援ＥＣＵ１は、自車両が走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）から逸脱して、そして継続して走行し続ける可能性は高いか否かを判断する。なお、詳細は後述するが、運転支援ＥＣＵ１は、自車両が走行すべき走行レーンから逸脱して走行し続ける可能性は高い場合（換言すると、自車両のドライバーは意図的に走行レーンを逸脱して走行し続ける可能性が高い場合）と、そうでは無い場合とでは、自車両ｍｖが当該自車両ｍｖの走行すべき走行レーンから逸脱しそうである旨の警告（つまりＬＤＷ制御）の態様が異なる。

なお、当該ステップＳ１５において、自車両のドライバーは走行レーンを逸脱して走行し続ける可能性が高い場合とは、例えば、以下の場合が想定される。

例えば、自車両の走行すべきレーン内に雪が残っている場合、自車両のドライバーは、自車両のタイヤが雪の無い部分において走行しようとする場面や、路肩の雪がレーンの一部に侵入している場合において当該雪を避けるため対向車がいなければ対向車線にはみ出して走行する場面などが挙げられる。この場合、車両の走行すべきレーン、つまり右側区画線と左側区画線との間のエリア内の状態によっては、ドライバーが意図的に右側区画線や左側区画線からの逸脱を継続しながら走行することになる可能性がある。

そこで、このような場面においては、運転支援ＥＣＵ１は、当該ステップＳ１５の判断を肯定（ＹＥＳ）し、次のステップＳ１６において、ＬＤＷ制御を一時的に抑制する。

なお、当該ステップＳ１５の判断、つまり、ドライバーは意図的に右側区画線や左側区画線からの逸脱を継続しながら走行しているとの判断は、走行すべきレーン内に雪が残っているか否か、路肩の雪がレーンの一部に侵入しているか否かなどを判断し、車速や操舵トルクなどに基づき判断すればよい。これらの判断はカメラ２が撮像した自車両前方の画像から検出することもできるし、路面状況検出装置４から得られる自車両に装着されているタイヤと、自車両が走行している路面との摩擦係数などからも判断することができる。

そして、運転支援ＥＣＵ１は、当該ステップＳ１５の判断が肯定（ＹＥＳ）した次のステップＳ１６でＬＤＷ制御を一時的に抑制する。

なお、ステップＳ１６におけるＬＤＷ制御を一時的に抑制とは、表示装置６や音声出力装置７を介して行う警告を一時的に行わないことも含まれる。また、ステップＳ１６におけるＬＤＷ制御を一時的に抑制とは、上記警告を一時的に行わないことの他、警報・制御キャンセル機能の判定閾値を変更してもよい。なお、閾値を持つキャンセル機能としては、ステアリング操作、アクセルペダル操作、ブレーキペダル操作等などがある。

さらに、ステップＳ１６におけるＬＤＷ制御を一時的に抑制とは、上記警告を一時的に行わないことの他、前方予測時間（通称ＴＬＣ）ロジックを採用する場合に、自車両の逸脱予測時間を例えば通常０．７［sec］のところ、ＲＤＷ作動可能時には０．２［sec］まで下げるといったことも考えられる。また、警告音の音量を下げたり、ＬＫＡ制御における操舵トルクの強さを弱めたり（通常時は車両横速度０．０８［Ｇ］相当を０．０４［Ｇ］相当まで下げる）、ステアリング振動の強さを弱めたりしてもよい。

一方、運転支援ＥＣＵ１は、自車両が走行すべき走行レーン（右側区画線と左側区画線との間のエリア）から逸脱して継続して走行し続ける可能性は高いか否かを判断した結果（上記ステップＳ１５）、自車両が走行すべき走行レーンから逸脱して走行し続ける可能性が低い場合、（上記ステップＳ１６で説明したＬＤＷ制御ではなく）通常のＬＤＷ制御を行えばよい（ステップＳ１７）。

そして、ステップＳ１８において、運転支援ＥＣＵ１は、自車両のＳＷがＯＦＦされたか否かを判断する。そして、ＳＷがＯＦＦであると判断した場合（ＹＥＳ）、当該フローチャートでの処理を終了する。一方、運転支援ＥＣＵ１は、自車両のＳＷがＯＦＦされていないと判断した場合（ＮＯ）、上記ステップＳ１２に処理を戻す。

このように、本実施形態に係る、車線逸脱防止支援装置によれば、路面の状態に応じてドライバーに対して行う警告を変化させることのできる車線逸脱防止支援装置を提供することができる。つまり、ドライバーが意図的に右側区画線や左側区画線から逸脱しながら走行するような場面で上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御を煩わしく感じることがなくなる。そして、結果として、上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御の制御スイッチをＯＦＦにしてしまうこともなく、交通事故を低減させていく観点（つまりは上記ＬＫＡ制御や上記ＬＤＷ制御を普及させていく観点）からしても好ましい。

上記実施形態で説明した態様は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。よって、本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。

本発明に係る車線逸脱防止支援装置は、車両に搭載され、車両の走行している路面の状況に応じて車両の乗員に対して警告等（例えばＬＫＡ制御、ＬＤＷ制御）を変更することのできる車線逸脱防止支援装置に有用である。

１…運転支援ＥＣＵ
２…カメラ
３…車両情報取得装置
４…路面状況検出装置
５…ＥＰＳ
６…表示装置
７…音声出力装置

Claims (1)

1. 車両に搭載され走行レーンから当該車両が逸脱する可能性がある場合に警告を行う車線逸脱防止支援装置であって、
   前記車両前方を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像から前記走行レーンの右側および左側に描かれた線を区画線として検出する検出手段と、
   前記区画線から前記車両が逸脱する場合に警告を報知する警告手段と、
   前記車両が走行している路面に積雪があるか否かを示す情報、水たまりがあるか否かを示す情報、前記路面の路面μを示す情報から成る群から選ばれる少なくとも何れか１つの情報を前記路面の状態を示す情報として取得する路面状態検出手段と、
   前記路面状態検出手段によって取得された前記情報に基づき前記車両のドライバーは継続して前記走行レーンから逸脱する可能性があるか否かを判断し、前記車両のドライバーが継続して前記走行レーンから逸脱する可能性があると判断した場合、前記警告の態様を変更する変更手段とを備える、車線逸脱防止支援装置。

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