JP3152027U - 車線逸脱警告システム - Google Patents

Abstract

【課題】車線逸脱警告システム：ＬＤＷＳを提供する。【解決手段】車線逸脱警告システムを構成する、電子制御装置ＥＣＵ、イメージ識別装置、警報を発する警告ユニットから構成されるＬＤＷSを一体のケーシング１に収容し、該ケーシングには、車線などのイメージ情報を取得するカメラ１０、車速などの運転状態を検出するためのＧＰＳ４０などの接続を外付けとして車体内外の適宜の位置に設置しケーシング本体は、支持構造６０により社内の適宜の個所に設置可能として簡易化を図る。【選択図】図４

Description

本考案は、車線逸脱警告システム（lane departure warning system＝LDWS）に関し、特に、全地球測位システム（global positioning system＝GPS）が提供する車速信号を接続並びに利用し、車線逸脱警告効果を達成することに関する。

自動車は、普及された交通手段であり、近年の使用者の需要に従い、しばしば各種電子設備、例えば、ＧＰＳ（global positioning system）、ＬＤＷＳ（Lane Departure Warning System）、ＥＤＲ（Event Data Recorder）等を装備し、そのうち、ＧＰＳは、既に成熟した製品であり、ＧＰＳ受信器を利用し、ＧＰＳ衛星信号中に車両位置データを受信し、予め設けた電子地図（e-map）及びスクリーンを組み合わせ、車両走行時の所在地区、位置、方位及び車速等を提供し、運転者が随時走行の動向を把握することができる。

公知のＬＤＷＳは、カメラを車内に実装して、車両前方に面し、車両前方の道路イメージを取得し、使用するに際して、例えば、高速道路の運転において、通常、車線両側辺の白色の車道線のイメージを取得し、イメージをＬＤＷＳが設けるＥＣＵ（electronic control unit）内に入力し、該ＥＣＵは、ディジタル 信号 処理装置（ＤＳＰ：digital signal processor)を具え、メモリユニット、例えば、ＲＡＭ（random access memory)を組み合わせ、イメージ識別作業を処理する。該ＥＣＵは、車両の左右方向ランプ又は車速コード表等に接続し、該車両の車体信号を取得すると共にこれらを用いて、危険運転行為であるか否かを判断し、例えば、車両が時速６０ｋｍ以上で高速道路を走行時で、且つ車体信号から運転者が認知し、方向指示灯を操作していない（車線を変更していない）が、ＬＤＷＳが、走行方向が２つの車道線の間を安定して運転していないことを識別すれば、信号を伝送し、警告ユニット、例えば、聴覚警告ユニット及び/又は視覚警告ユニットを起動して、運転者を警告し、ＬＤＷＳの作用機能を達成する。

特開２００３−１６５９１号公報

しかしながら、現在まで、公知のＬＤＷＳのＥＣＵは、何れも導線でステアリングホイール又は方向指示灯又は車速コード表に接続して、車体信号、例えば、左右方向転換又は車速等を取得し、車道線のイメージと合わせて、識別及び判断を行う。公知のＬＤＷＳを実装するにあたっては、何れも該車両の既存の回路及び設備に連動するが、車内の装備又は外観にはそれぞれ相違がある。
車種が多く、各車種ごとの装備も相違するので、実装する面倒及び難易度を相対的に増加する。特に、ユーザーは、通常電子設備を増設し元の車内の装備及び外観を変化させたり、これらに影響を及ぼすことを好まないので、ＬＤＷＳを実装する意欲を低減させる可能性があり、ＬＤＷＳの普及に不利である。また、車両内部空間は、元々有限であり、ＧＰＳは、既に大部分の車両に採用されているが、ＧＰＳ及び公知のＬＤＷＳは、それぞれオプションとしてそれぞれ実装する必要があり、実装の不便を招くだけでなく、更に両者の間で合わせて使用することができず、製造コスト及び実装コストを相対的に増加する。

本考案の目的は、カメラと、ＥＣＵと、警告ユニットと、を具え、該ＥＣＵがＧＰＳと接続し、使用時、カメラにより道路イメージ、例えば、車道線イメージを取得して、ＥＣＵに伝送し、且つ該ＥＣＵは、ＧＰＳにより車速信号を取得し、道路イメージと合わせて危険運転行為であるか否かを識別及び判断し、危険行為であれば、警告を発生させ、ＧＰＳに接続することによって、車速信号を取得し、公知技術が車体信号、例えば、方向指示灯又は車速等に接続しなければならない複雑なプロセスに置き換えることによって、車にＬＤＷＳを実装する便利性を向上し、ＬＤＷＳの普及に有利であるＬＤＷＳ（lane departure warning system）を提供することである。

本考案のもう１つの目的は、ＬＤＷＳを提供し、該ＬＤＷＳは、ケーシング、例えば、外蓋内に収容し、車内の適切な位置に実装させて使用し、該カメラは、該ケーシング上に直接ＬＤＷＳと一体に結合して使用することを選択するか、別の単体として形成し導線によりＬＤＷＳと接続すること、例えば、ＬＤＷＳのケーシング上にカメラ接続ポートを設け、カメラの導線を挿入させることを選択でき、本考案のＬＤＷＳを製造、組み立て又は実装の需要に応じて設計を変更可能にする。

本考案の更にもう１つの目的は、ＬＤＷＳを提供し、該ＧＰＳを該ＬＤＷＳのケーシング上に直接設け、ＬＤＷＳと一体に結合して使用することを選択するか、別の単体として形成し導線によりＬＤＷＳと接続すること、例えば、ＬＤＷＳのケーシング上にＧＰＳ接続ポートを設け、ＧＰＳの導線を挿入させることを選択でき、本考案のＬＤＷＳを製造、組み立て又は実装の需要に応じて設計を変更可能にし、使用の便利性を向上することである。

本考案の更にもう１つの目的は、ＬＤＷＳを提供し、更にＬＤＷＳのケーシング上にスクリーン、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ panel）を設けて、カメラが取得する道路イメージ、例えば、車道線イメージを表示し、実装時、該スクリーンによりカメラの撮影方位を調整でき、最良の道路イメージを取得し識別に使用させることができ、本考案のＬＤＷＳを実装使用する便利性を向上することである。

本考案のＬＤＷＳは、カメラと、ＥＣＵと、警告ユニットと、を具え、該ＥＣＵがＧＰＳと接続し、カメラによって道路イメージ、例えば、車道線イメージを取得して、ＥＣＵに伝送し、且つ該ＥＣＵは、ＧＰＳにより車速信号を取得し、道路イメージと合わせて危険運転行為であるか否かを識別及び判断し、危険行為であれば、警告を発生させ、ＧＰＳに接続することによって、車速信号を取得し、公知技術が車体信号、例えば、方向指示灯又は車速等に接続しなければならない複雑なプロセスに置き換えて用いることによって、車にＬＤＷＳを実装する便利性を向上し、ＬＤＷＳの普及に有利である。

本考案の実施例（ＤＳＰを搭載した集積回路である）の構成図である。 本考案のもう１つの実施例（ＤＳＰを搭載していない集積回路である）の構成図である。 本考案の更にもう１つの実施例（カメラ及びＧＰＳが外付けである）の構成 図である。 本考案の実施例（カメラとＧＰＳが外付けである）の支持構造と組み合わせ た立体図である。 図４の立体図である。 図４のもう１つ（支持構造を分離した）の立体図である。 図４の立体分解図である。

図１において、本考案のＬＤＷＳ１は、車両上に実装して、カメラ１０と、ＥＣＵ２０と、少なくとも１つの警告ユニット３０と、を具え、該ＥＣＵ２０は、更にＧＰＳ４０と接続して、該ＧＰＳ４０により随時該車両の車速信号を取得する。作動時には、カメラ１０により道路イメージ、例えば、高速道路の車道線イメージを取得し、ＥＣＵ２０に伝送してイメージ識別作業を処理し、該ＥＣＵ２０は、更に接続するＧＰＳ４０によりオンラインで車速信号を取得し、道路イメージと合わせてＥＣＵ２０により処理識別し、危険運転行為であるか否かを判断し、例えば、車両が車速６０ｋｍ/ｈｒ以上で高速道路を運転時、ＧＰＳ４０により当時の車速が６０ｋｍ/ｈｒ以上である車速信号を取得し、ＥＣＵ２０に入力し、ＬＤＷＳ１がシステム作用を起動する基準とし、即ち、ＬＤＷＳ１は、車速が所定時速に達する時、例えば、６０ｋｍ/ｈｒに達する時に警告システムの作用を起動することができるものであるが、この設定機能によりＥＣＵ２０により達成できるものは、ここでは詳細に記載しない。運転中、ＬＤＷＳ１が、カメラ１０が取得する道路イメージから走行方向が車道線に対して車道線を踏む又は蛇行状態を呈する時、即ち、車両が両車道線の間に安定して運転しておらず、危険行為と判断すれば、ＥＣＵ２０により警告ユニット３０、例えば、聴覚警告ユニット３１及び/又は視覚警告ユニット３２及び/又は振動警告ユニット３３に信号を伝送し、警告信号を発し、運転者を警告し、ＬＤＷＳの作用機能を達成する。

本考案のＬＤＷＳ１は、ＧＰＳ４０に接続することによって車速信号を取得し、従来技術が直接車両のハードウェア構造に接続して始めて車体信号を得ることができる面倒に解消する。例えば、従来技術では導線でステアリングホイール又は方向指示灯又は車速コード表に接続して始めて車体信号、例えば、左右方向転換又は車速等を取得することができるのに対して、本考案は、上記の構成によりＬＤＷＳの実装作業を大幅に簡易化し、従来のＬＤＷＳを実装する複雑な作業及び欠点を回避し、ＬＤＷＳを実装する便利性を向上し、ユーザーにより受け入れられることができ、ＬＤＷＳの実装を普及させ、運転、特に高速道路の運転の安全性に有利である。

本考案のＬＤＷＳ１は、ケーシング５０は、例えば、図４〜図６に示すようであり、車内の適切な位置に簡易に実装して使用でき、例えば、角度及び方向を調整可能な支持構造６０によりＬＤＷＳ１を前面窓ガラス又は計器板上に貼付することができる。

本考案のＬＤＷＳ１が使用するカメラ１０のセンサ部材には、格別の制約はなく、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)又はＣＣＤ(Charge Coupled Device)でよい。該カメラ１０及びＬＤＷＳ１のケーシング５０の間の設置（組み立て）方式には、制約はなく、製造、組み立て又は実装の需要又は利便性に応じて構造を変更でき、例えば、図１に示すように該カメラ１０は、該ケーシング５０上に直接設け、ＬＤＷＳ１と一体に結合して使用し、又はもう１つの単一ケーシング、例えば、図５、図６に示すようなものを選択でき、導線１１によりケーシング５０と接続し、ケーシング５０上にカメラ接続ポート５０１を設けて、カメラ１０の導線１１と接続し、レンズ１０は、別途前面ガラス（風を遮るガラス）上に貼付して使用する。

本考案のＬＤＷＳ１に使用するＧＰＳ４０及びＬＤＷＳ１のケーシング５０の設置（組み立て）方式には、格別の制約はなく、製造、組み立て又は実装の必要又は便利性に応じて設計を変更でき、該ＧＰＳ４０は、図１に示すように、該ケーシング５０上に直接設け、ＬＤＷＳ１と一体に結合して使用し、又は、図５、図６のように、別途単一のケーシングを成形することを選択して導線４１によりＬＤＷＳ１のケーシング５０と接続し、例えば、ケーシング５０上にＧＰＳ接続ポート５０２を設け、ＧＰＳ４０の導線４１で接続する。ＧＰＳ４０のケーシングは、前面窓ガラス又は計器板上に貼付して使用することもできる（上空に向ける必要がある）。

本考案のＬＤＷＳ１は、更にスクリーン７０を図７のように配置する。例えば、ＬＤＷＳ１のケーシング５０の背面(車内に面する)にスクリーン７０、例えば、液晶パネル (LCD panel)を図４，図５のように設け、カメラ１０が取得する道路イメージ、例えば、車道線イメージを表示し、実装時、該スクリーン７０によりカメラの照準方位を調整し、最良の道路イメージを取得し、識別に使用し、ＬＤＷＳ１を実装する便利性を向上する。

本考案のＬＤＷＳ１は、更にＣＶＢＳ（Composite Video Broadcast Signal)のスクリーン(CVBS output)80を図７のように取得し、例えば、ＬＤＷＳ１のケーシング５０上にＣＶＢＳ接続ポート５０３を図４、図5のように設け、導線により外付けするスクリーン８０、例えば、大きなサイズの液晶パネル(LCD panel)又は投影表示装置、例えば、ＨＵＤ(Head-Up-Display)等に接続することができ、使用者に該外付けするスクリーン又はHUD（図示せず）によりカメラが取得する道路イメージの拡大イメージ又は関連情報を見ることができる。

図１〜図３において、本考案のＬＤＷＳ１に用いるＥＣＵ２０は、ビデオデコーダ２１、例えば、型番ADV7180と、ＤＳＰ（digital signal processor)２２と、メモリユニット２３を具え、イメージ識別作業を合わせて処理する。該ＤＳＰ２２は、図１に示すように整合した集積回路（ＩＣ）を用いた構成を選択でき、又は、図１に示すように、ビデオ入力２２１と、ＤＳＰコア２２２、例えば、型番ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３７と、制御ユニット２２３、例えば、型番ＰＩＣ１８Ｆ２５２０と、ＲＯＭ（Read-Only Memory)２２４等が分かれた集積回路構成を選択することができ、図２に示すように、ＤＳＰ２２が使用需要に応じて構成を変更できるようにし、本考案のＬＤＷＳ１の製造又は組み立て上の便利性を向上することができる。但し、以上に掲示する実施例の構造は、本考案が使用するＤＳＰ２２の構成を制限するものではない。

本考案に使用するＥＣＵ２０中のメモリユニット２３は、ＲＡＭ（random access memory)を用い、該メモリユニット(RAM)２３は、更に、図１〜図３に示すようにＤＤＲ２ＳＤＲＡＭ（double-data-rate synchronous dynamic random access memory)２３１を用いることによってイメージ識別作業の速度を向上する。該メモリユニット２３は、更に、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）２３２及び/又はフラッシュ２３３を増設することによって、イメージ識別作業の速度を向上し、図１〜図３に示すように、フラッシュ２３３を設置する時、ＤＳＰ２２中に用いるＲＯＭ２２４に置き換えることができる。これにより、本考案のＬＤＷＳ１の製造、組み立て上の便利性を向上することができる。但し、以上に掲示する実施例の構造は、本考案が使用するメモリユニット２３の構成を制限するものではない。

図４〜図７において、本実施例のＬＤＷＳ１は、ケーシング５０を包装し、支持構造６０を併せて使用し、該ケーシング５０は、図７に示すように、前後２つの外蓋５１と、ＬＣＤパネル５２（即ち、スクリーン７０）と、ＬＣＤ−ＰＣＢ５３と、主ＰＣＤ５４等からなり、該主ＰＣＤ４は、本考案のＥＣＵ２０が有する全ての構成を含む配置に用いる。また、ケーシング５０の外蓋５１上にカメラ接続ポート５０１と、ＧＰＳ接続ポート５０２と、ＣＶＢＳ出力接続ポート５０３と、電源接続ポート５０４と、スピーカ端子５０５（音声警告ユニット３１に音声を出させる）と、ＬＥＤ警告灯５０６（即ち、視覚警告ユニット３２）と、機能キー５０７と、液晶パネル開閉キー(LCD ON/OFF)５０８と、スピーカ音量選択キー５０９等を図４〜図６のように設ける。上記構造により、本考案のＬＤＷＳ１は、製造、組み立て又は実装に有利であり、使用の便利性を向上することができる。

本考案のＬＤＷＳ１は、使用時、識別パラメータは、使用者側から設定を行い、カメラ１０が取得する道路イメージ、例えば、高速道路の車道線イメージの車道開始点、車道消失点及び車両の左偏移敏感度を含み、車速が６０km/hrに達する時に始めてＬＤＷＳ１の警告機能を起動するよう予め設定することもできる。また、消費者がＬＤＷＳを実装する選択性を増すために、本考案のＬＤＷＳ１のケーシング５０は、車体信号接続ポートを増加し、消費者が必要に応じて外付けできるようにする。

本考案のＬＤＷＳ１の作用機能プロセスは、以下の通りである：ＬＤＷＳ１を起動する。カメラ１０により道路イメージを取得する。ＬＤＷＳ１が解読を行う。ＤＳＰ２２が明るさ信号の分離を行う。車道線に達していることが観測されているか否かを識別又は判断し、そうでなければ(NO)、観測を継続する。そうであれば（YES）、車両が偏向しているか否かを分析する。そうでなければ（偏向してなければ）、カメラ１０により道路イメージを継続して取得する。そうであれば（偏向していれば）、この時、ＧＰＳ４０から車両の当時の車速を取得し、車速が設定値より高いか否かを分析し、例えば、車速が６０km/hrに達している時に始めて警告を機動する設定する。そうでなければ、警告を発生せず、そうであれば、信号を警告ユニット３０、例えば、聴覚警告ユニット３１及び/又は視覚警告ユニット３２及び/又は振動警告ユニット３３に伝送し、警告を発生し、本考案の使用機能を達成する。

１ ＬＤＷＳ（Lane Departure Warning System）
１０ カメラ
１１ 導線
２０ ＥＣＵ（electronic control unit）
２１ ビデオデコーダ
２２ ＤＳＰ（digital signal processor）
２２１ ビデオ入力
２２２ ＤＳＰコア
２２３ 制御ユニット
２２４ ＲＯＭ（Read-Only Memory）
２３ メモリユニット
２３１ ＤＤＲ２ＳＤＲＡＭ（double-data-rate synchronous dynamic random access memory）
２３２ ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）
２３３ フラッシュ
３０ 警告ユニット
３１ 聴覚警告ユニット
３２ 視覚警告ユニット
３３ 振動警告ユニット
４０ ＧＰＳ（global positioning system）
４１ 導線
５０ ケーシング
５０１ カメラ接続ポート
５０２ ＧＰＳ接続ポート
５０３ ＣＶＢＳ（Composite Video Broadcast Signal）接続ポート
５０４ 電源接続ポート
５０５ スピーカ孔
５０６ ＬＥＤ警告ランプ
５０７ 機能キー
５０８ 液晶パネル開閉キー（ＬＣＤ ＯＮ／ＯＦＦ）
５０９ スピーカ音量選択キー
５１ 外蓋
５２ ＬＣＤパネル
５３ ＬＣＤ−ＰＣＢ
５４ 主ＰＣＢ
６０ 支持構造
７０ スクリーン
８０ （ＣＶＢＳ）スクリーン

Claims (15)

1. カメラと、ＥＣＵと、少なくとも１つの警告ユニットとから構成され、ケーシングに収容されて車両に実装するものであり、
   ＥＣＵは、ビデオデコーダと、ＤＳＰと、メモリユニットとから構成され、
   カメラにより車両前方の道路イメージを取得してイメージ識別作業を処理し、
   さらに、ＧＰＳと接続して、該ＧＰＳにより該車両の車速信号を取得して、
   これらを識別処理し、危険運転行為であるか否かを判断し、そうであれば、信号を警告ユニットに伝送し、警告ユニットに警告を発生させ、運転者を警告することを特徴とするＬＤＷＳ。
2. 前記カメラは、該ＬＤＷＳのケーシング上に設置され、ＬＤＷＳと一体に結合して使用する請求項１記載のＬＤＷＳ。
3. 前記カメラは、導線で該ＬＤＷＳのケーシング上に設置されるカメラ接続ポート上に挿入接続可能として、ＬＤＷＳと接続して使用する請求項１記載のＬＤＷＳ。
4. 前記ＧＰＳは、該ＬＤＷＳのケーシング上に設置され、ＬＤＷＳと一体に結合して使用する請求項１記載のＬＤＷＳ。
5. 前記ＧＰＳは、導線で該ＬＤＷＳのケーシング上に設置されるカメラ接続ポート上に挿入接続可能としてＬＤＷＳと接続して使用する請求項１記載のＬＤＷＳ。
6. 更にスクリーンを配置し、カメラが取得した道路イメージを表示することを特徴とする請求項１記載のＬＤＷＳ。
7. 更にＣＶＢＳ接続ポートを配置し、導線で外付けスクリーンと接続可能とした請求項１記載のＬＤＷＳ。
8. 前記外付けスクリーンが液晶パネル又は投影表示方式のＨＵＤのいずれかである請求項７記載のＬＤＷＳ。
9. 前記ＤＳＰは、整合した集積回路からなる請求項１記載のＬＤＷＳ。
10. 前記ＤＳＰは、ビデオ入力と、ＤＳＰコアと、制御ユニットと、ＲＯＭと、からなる請求項１記載のＬＤＷＳ。
11. 前記メモリユニットは、ＤＤＲＳＤＲＡＭからなる請求項１記載のＬＤＷＳ。
12. 前記メモリユニットは、ＥＥＰＲＯＭ及び/又はフラッシュメモリからなる請求項１記載のＬＤＷＳ。
13. 前記警告ユニットは、聴覚警告ユニット、視覚警告ユニット及び振動警告ユニット中のいずれか１つ又は組み合わせからなる請求項１記載のＬＤＷＳ。
14. 前記ＬＤＷＳのケーシング上に更に、カメラ接続ポートと、ＧＰＳ接続ポートと、ＣＶＢＳ接続ポートと、電源接続ポートと、スピーカ孔と、少なくとも１つのＬＥＤ警告灯と、少なくとも１つの機能キーと、液晶パネル開閉キーと、スピーカ音量選択キーと、設けた請求項１記載のＬＤＷＳ。
15. 前記ＥＣＵが接続したＧＰＳにより当時の車速信号を取得する時、該車速信号は、６０ｋｍ/ｈｒ以上の時に始めて警告ユニットを起動し、警告を発生するよう設定することを特徴とする請求項１記載のＬＤＷＳ。