JP2014085805A - Lane departure prevention apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両が車線から逸脱するのを防止する車線逸脱防止装置に関するものである。 The present invention relates to a lane departure prevention apparatus for preventing a vehicle from departing from a lane.
車線逸脱防止装置は、車両が車線を逸脱したとき、あるいは逸脱しそうになったときに警報や操舵制御等によりそれを防ぐが、車線逸脱防止装置が搭載される車両が商業車の場合、車幅が車線幅に対して余裕がなかったり、ホイールベース長によるオーバーハングの影響から、適切な警報や制御が出力されない場合がある。特に一般道では条件が厳しく、既に特許文献1で車線幅と車幅の相対関係から車線逸脱警報を禁止するなど、煩わしい警報や制御を抑止する発明が複数提案されている。
The lane departure prevention device prevents this when the vehicle departs from or is about to deviate by warning or steering control. However, if the vehicle equipped with the lane departure prevention device is a commercial vehicle, However, there are cases where there is not enough room for the lane width, or appropriate warnings and controls may not be output due to overhang caused by the wheelbase length. In particular, conditions are severe on ordinary roads, and
一方、正面衝突事故は常に商業車での事故要因における上位に挙げられ、乗員保護はもちろん加害軽減の観点からも、対向車がある場合には車線逸脱防止装置として有効に機能することが望まれている。 On the other hand, frontal collision accidents are always listed at the top of the cause of accidents in commercial vehicles. From the viewpoint of occupant protection as well as mitigation of harm, it is desirable to function effectively as a lane departure prevention device when there is an oncoming vehicle. ing.
しかしながら、対向車線での適切な車線逸脱防止制御と、前述の煩わしい警報や制御の抑止はトレードオフの関係にあり、両立が難しい場合が多い。特許文献2や特許文献3では、対向車を検出することで対向車線と隣接する車線においてより適切な逸脱防止制御を提案しているが、片側一車線の道路は多く、煩わしい警報や制御の抑止が十分に行われない場合があり、個々の対向車に対しより適切な対応が求められる。
However, there is a trade-off between proper lane departure prevention control in the opposite lane and the above-described troublesome warning and control suppression, and it is often difficult to achieve both.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、対向車に対して衝突予測を行い、その予測状態に応じて車線逸脱の制御タイミングを調整することにより、煩わしさがなくかつ安全な車線逸脱防止を行う車線逸脱防止装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, perform collision prediction on an oncoming vehicle, and adjust the control timing of lane departure according to the predicted state, thereby eliminating bothersome and safe lane departure. It is an object of the present invention to provide a lane departure prevention device that performs prevention.
上記課題を解決するために本発明は、自車が走行する車線の両側の白線を検出する白線認識処理部と、自車が走行する車線や対向する車線上の複数の物体をターゲットとして検出するターゲット検出手段と、前記ターゲット検出手段で検出したターゲットの追跡処理を行ってそれぞれのターゲットにID情報や移動・停止・対向といった種別情報を付与すると共に全てのIDターゲットに対して衝突予測を行う衝突予測判断部と、前記白線認識処理部の情報が入力され、自車の白線までの横変位、車線幅、走行車線の曲率、自車の方位角の推定を行うと共にこれらに基づいて逸脱までの閾値を設定し、かつ、前記衝突予測判断部からの情報に基づいて前記閾値を調整する閾値調整部と、前記閾値調整部で設定された閾値を超えたときに逸脱の虞れがあるとして警報あるいは操舵制御を行う逸脱判断部とを備えたものである。 In order to solve the above problems, the present invention detects a white line recognition processing unit that detects white lines on both sides of a lane in which the host vehicle is traveling, and detects a plurality of objects on the lane in which the host vehicle is traveling or on opposite lanes as targets. A target detection unit and a collision that performs a tracking process of the target detected by the target detection unit to give ID information and type information such as movement / stop / opposite to each target and perform collision prediction for all ID targets Information of the prediction judgment unit and the white line recognition processing unit is input, and the lateral displacement to the white line of the own vehicle, the lane width, the curvature of the traveling lane, and the azimuth angle of the own vehicle are estimated and based on these, the deviation is determined. A threshold is set, and a threshold adjustment unit that adjusts the threshold based on information from the collision prediction determination unit, and a deviation when a threshold set by the threshold adjustment unit is exceeded. Les is that a deviation determination unit for performing an alarm or steering control as it is.
前記閾値調整部は、前記衝突予測判断部で、衝突が予測され、その衝突までの時間が所定値を以下のときに、衝突を回避するための閾値を調整すると共に逸脱制御部で警報出力し、かつ調整された閾値を、逸脱制御部に出力して衝突を回避するようにするのが好ましい。 The threshold adjustment unit adjusts a threshold for avoiding a collision and outputs a warning at a departure control unit when a collision is predicted by the collision prediction determination unit and the time until the collision is a predetermined value or less. The adjusted threshold value is preferably output to the departure control unit so as to avoid a collision.
前記閾値調整部は、前記衝突予測判断部で衝突が予測されないとき、又は衝突するまでの時間が所定値を超えているとき、調整した閾値で、走行するよう制御するのが好ましい。 Preferably, the threshold adjustment unit controls the vehicle to travel with the adjusted threshold when no collision is predicted by the collision prediction determination unit or when the time until the collision exceeds a predetermined value.
前記ターゲット検出手段は、ミリ波レーダ、レーザレーダ又はカメラからなり、前記衝突予測判断部は、前記ターゲット検出手段からの相対速度情報を自車の速度情報と比較することで対向車を判別するのが好ましい。 The target detection means comprises a millimeter wave radar, a laser radar, or a camera, and the collision prediction judgment unit discriminates an oncoming vehicle by comparing relative speed information from the target detection means with speed information of the own vehicle. Is preferred.
本発明によれば、煩わしさがなく、かつ安全な車線逸脱防止制御を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform safe lane departure prevention control without inconvenience.
本発明に係る車線逸脱防止装置を添付図面に基づいて説明する。 A lane departure prevention apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2に示すように、車線逸脱防止装置1は、自車2が走行する車線3の両側の白線4を検出する白線認識処理部5と、自車2が走行する車線3や対向する車線(図示せず)上の複数の物体をターゲットT1、T2、T3として検出するターゲット検出手段12と、ターゲット検出手段12で検出したターゲットT1、T2、T3の追跡処理を行ってそれぞれのターゲットT1、T2、T3にID情報や移動・停止・対向といった種別情報を付与すると共に全てのIDターゲットT1、T2、T3に対して衝突予測を行う衝突予測判断部13と、白線認識処理部5の情報が入力され、自車2の白線4までの横変位6、車線幅7、走行車線3の曲率8、自車2の方位角9の推定を行うと共にこれらに基づいて逸脱までの閾値を設定し、かつ、衝突予測判断部13からの情報に基づいて閾値を調整する閾値調整部10と、閾値調整部10で設定された閾値を超えたときに逸脱の虞れがあるとして警報あるいは操舵制御を行う逸脱判断部11とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the lane
白線認識処理部5は、自車2前方の映像を撮影するカメラに接続されている。白線認識処理部5は、カメラから取得した前方映像14からノイズ除去、エッジ抽出及び2値化を行い、その結果をもとにハフ変換等により直線及び曲線成分を抽出し、自車2が走行する車線3に相当する白線4を絞り込むことで白線4を検出する。
The white line
ターゲット検出手段12は、ミリ波レーダ、レーザレーダ又はカメラからなり、走行方向前方のターゲットT1、T2、T3の相対速度及び自車2に対する距離と位置等を検出する。なお、カメラはステレオカメラであると、距離、位置等を容易に検出できる。
The target detection means 12 comprises a millimeter wave radar, a laser radar, or a camera, and detects the relative speed of the targets T1, T2, T3 ahead in the traveling direction, the distance and position with respect to the
図3に示すように、衝突予測判断部13は、ターゲット検出手段12から取得した検出ターゲットT1、T2、T3の相対速度情報を自車2の車速情報と比較することで検出ターゲットT1、T2、T3が対向車であるかを判別すると共に、検出ターゲットT1、T2、T3が自車に対して接近、追従又は離間する移動体であるか、駐停車車両等の停止物であるかを判別する。具体的には、衝突予測判断部13は、検出ターゲットT1、T2、T3が複数ある場合、ターゲット検出手段12から得られる複数のターゲット情報をもとに、追跡処理を行い、ID情報や、移動体、停止物、対向車といった種別情報や、その他情報からなる属性をそれぞれの検出ターゲットT1、T2、T3に付与し、全ての検出ターゲットT1、T2、T3に対して属性情報に応じた衝突予測を行い、衝突の可能性の最も高い検出ターゲットを抽出する。
As shown in FIG. 3, the collision
対向車に対する衝突予測は、ターゲット検出手段12からの情報を基に全ての検出ターゲットT1、T2、T3の将来走行軌跡を推定すると同時に、後述する閾値調整部10からの車速18、ヨーレート(傾き角)19、操舵角20を基に、推定した白線4に対する横変位6、自車2の方位角9、走行曲率8で自車2が走行する自車2の将来走行軌跡を推定し、検出ターゲットT1、T2、T3の将来走行軌跡と自車2の将来走行軌跡との相対関係から衝突する/しないの判断を行う。また、衝突予測判断部13は、衝突すると判断したとき、その衝突するまでの時間等を算出する。
Collision prediction for an oncoming vehicle is based on information from the target detection means 12 and estimates the future travel trajectory of all the detection targets T1, T2, and T3, and at the same time, the
閾値調整部10は、絞り込まれた白線4の候補点を使い、車線幅7(右側白線4と左側白線4の間隔)を推定し、同時に、車速18、ヨーレート19、操舵角20の情報から、白線認識処理部5で検出された白線4に対する横変位6、自車2の方位角9、走行曲率8の推定を行うと共に、これらの推定値に対して予め設定された閾値と比較する。この閾値は、自車2の車幅及びホイールベース等の車両諸元に適応する形で、車速18、走行曲率8、及び車両幅によって、自動的に調整され、例えば、高速道路など車線幅7が広く、かつ、車速18が高い場合には、より安全に制御が行われるよう閾値を調整し、一般道路など車線幅7が狭く、かつ、走行車線3の曲率8が一定以下の走行曲率の場合には、条件を絞って頻繁で煩わしい制御を行わないように閾値を調整する。また、閾値調整部10は、対向車との衝突が予測されるとき、その衝突予測に応じて閾値を調整する。
The
衝突の可能性の最も高い検出ターゲットが対向車であるときの閾値調整を図4により説明する。 Threshold adjustment when the detection target with the highest possibility of collision is an oncoming vehicle will be described with reference to FIG.
衝突予測判断部13は、閾値調整部10を介して入力される自車2の情報と衝突予測判断部13からの検出ターゲット(対向車16)T1の情報を基に、図4で示したように自車2の幅方向の距離をx、走行方向の距離をyとしたとき、自車2の現在位置x、y(0,0)とし、検出ターゲットT1の現在位置(x、y)とを基に、自車2と対向車16とがすれ違う位置とその時間(衝突するまでの時間)を予測し、すれ違うときの距離をオフセット量21として算出する。
As shown in FIG. 4, the collision
衝突予測判断部13は、オフセット量21が充分にあり、衝突しないときには、車線幅7、車速18及び走行車線3の曲率8等に基づいて閾値調整部10で設定した閾値で自車2がそのまま走行するようになし、自車2の将来走行軌跡と対向車16毎の将来走行軌跡とが衝突するとき、すなわちオフセット量21がマイナスである場合には、衝突するとして閾値調整部10に出力し、逸脱判断部11を介して逸脱防止制御部22に衝突を回避すべく警報出力又は操舵制御する。
When there is a sufficient offset amount 21 and no collision occurs, the collision
この際、衝突が予測されるときの衝突までの時間が所定値を超えている場合には、閾値調整部10は、横変位6の変化量、方位角9、曲率8などの各要素の閾値をそのまま維持して走行するようにし、衝突までの時間が所定値以下の対向車が存在する場合には、衝突を回避できるように閾値条件をより安全側に自動的に調整する。この所定値の設定は、車速18に基づいて、対向車16がその将来走行軌跡のまま走行したときに、自車2が衝突を回避できる充分な時間に設定される。
At this time, if the time until the collision when the collision is predicted exceeds a predetermined value, the
図1に示すように、逸脱判断部11は、自車2の将来走行軌跡と閾値により、白線4に対して自車2が逸脱するまでの時間等を使い、各要素が閾値調整部10で調整した閾値を超えたとき、逸脱の虞れがあるとして警報あるいは操舵制御のいずれか一方又は双方を行う。
As shown in FIG. 1, the
この際、衝突予測判断部13の情報から、閾値調整部10で閾値が調整され、前述の一般道で走行環境において閾値の条件が絞られていても、衝突するまでの時間が所定値以下の対向車があれば、上記条件で設定された閾値により条件が安全方向に調整される。
At this time, even if the threshold value is adjusted by the
なお、逸脱判断部11は、ウィンカーや車線逸脱防止装置1のON/OFFスイッチ、あるいは白線4までの横変位6の変化量が一定以上など、ドライバーの意図による操舵操作が行われているとき、閾値に基づく警報出力又は操舵制御を抑止する判断も行う。
The
次に図5に示すフローチャートを用いて説明する。 Next, a description will be given using the flowchart shown in FIG.
衝突予測判断部13は、ターゲット検出手段12からの情報に基づいて自車2が走行する車線3や対向する車線(図示せず)上の複数の物体をターゲットT1、T2、T3として検出する(ステップS1)。
The collision prediction determination unit 13 detects, as targets T1, T2, and T3, a plurality of objects on the lane 3 on which the
白線認識処理部5はカメラから入力される前方映像14から白線4を検出し、その白線4の情報を閾値調整部10に出力し、閾値調整部10は、入力された白線4の情報に基づいて自車2の白線4までの横変位6、車線幅7、走行車線3の曲率8、自車2の方位角9等を算出して自車の走行環境を認識し(ステップS2)、走行環境情報を衝突予測判断部13に出力する。
The white line
また、閾値調整部10は、車速18、ヨーレート(傾き角)19、操舵角20等の車両情報を取得し(ステップS3)、これら車両情報を衝突予測判断部13に出力する。
Further, the
衝突予測判断部13は、ターゲット検出手段12で検出した複数のターゲット情報をもとに、追跡処理を行い、検出ターゲットT1、T2、T3を識別するためのID情報や、移動・停止・対向といった種別情報をそれぞれのターゲットT1、T2、T3に属性として付与する(ステップS4)。
The collision
この後、衝突予測判断部13は、全てのIDターゲットT1、T2、T3に対して属性情報に応じた衝突予測を行い(ステップS5)、衝突の可能性の最も高いIDターゲットを抽出し、そのIDターゲットの情報を閾値調整部10等に出力する。このとき、対向車に対する衝突予測は、自車2の将来走行軌跡と対向車16の将来走行軌跡との相対関係から自車2と対向車16が衝突するか否かを判断する。衝突する場合、衝突するまでの時間を算出する。また、衝突予測判断部13で抽出されるIDターゲットは、基本的には、衝突の可能性のあるIDターゲットのうち最短時間での衝突が予測されるものとなる。
Thereafter, the collision
この後、衝突予測判断部13及び閾値調整部10からの情報に基づいて種別に応じた衝突防止制御を行う(ステップS6)と共に、車線逸脱防止制御を行う(ステップS7)。
Thereafter, collision prevention control corresponding to the type is performed based on information from the collision
具体的には、衝突予測判断部13で抽出されたIDターゲットが対向車であった場合、衝突するまでの時間が所定値以下であるか否かを判断し、衝突するまでの時間が所定値を超えるときには、車線幅、車速、車線曲率等に基づいて自動調整された閾値に基づいて走行する。また、衝突までの時間が所定値以下のとき、閾値調整部10で設定された閾値条件で、衝突防止制御を行うと共に、車線逸脱防止制御としての警報出力又は操舵制御を行う。
Specifically, when the ID target extracted by the collision
このように、自車の将来の走行軌跡と対向車の将来の走行軌跡を比較し、これら軌跡で衝突が予測されるとき、その衝突までの時間を算出し、衝突を回避できる充分な時間(所定値)を設定しておき、所定値に達するまでは、調整された閾値で走行することで、警報などを頻繁にならすことがなく、所定値以下となり、現在の自車の将来の走行軌跡で衝突が避けられないときに、警報を鳴らすと共により安全に設定された閾値を基に衝突防止制御の操舵を行うことで、適切に警報や制御を行うことが可能になり、より安全で、信頼性の高い車線逸脱防止装置を提供できる。 In this way, the future travel trajectory of the host vehicle and the future travel trajectory of the oncoming vehicle are compared, and when a collision is predicted based on these trajectories, the time until the collision is calculated and sufficient time for avoiding the collision ( (Predetermined value) is set, and the vehicle runs at the adjusted threshold until it reaches the predetermined value, so that the alarm does not occur frequently and becomes less than the predetermined value. When a collision is unavoidable, an alarm is sounded and the anti-collision control is steered based on a safer threshold, so that it is possible to perform an appropriate alarm and control, and it is safer. A highly reliable lane departure prevention device can be provided.
1 車線逸脱防止装置
5 白線認識処理部
10 閾値調整部
11 逸脱判断部
12 ターゲット検出手段
13 衝突予測判断部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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