JP3181146B2

JP3181146B2 - 自動車の安全装置

Info

Publication number: JP3181146B2
Application number: JP16120893A
Authority: JP
Inventors: 秀樹西竹; 宏志中植; 智彦足立; 信弘十時; 繁上山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH0777432A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の安全装置、
より詳しく言えば、前方の道路画像に基づいて自車の走
行域を設定するとともに、この設定された走行域からの
自車の不用意な逸脱を防止できるようにした自動車の安
全装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の安全装置として、道路上
に記された案内ライン(白線)で仕切られた走行レーン内
を運行するに際して、例えば、運転者のわき見や居眠り
等の不注意によって運転者が意識しない不用意なステア
リング操作が行なわれ、車両が所定の走行レーンから逸
脱しそうになったときに、自動的にステアリング操作を
行って逸脱を防止する、あるいは警報を発して運転者に
注意を促すことにより、走行レーンからの車両の不用意
な逸脱を防止するようにした、所謂キープレーンシステ
ムを備えたものは周知である。また、このようなシステ
ムを備えた安全装置としては、道路上に記された白線を
検知して走行レーンを認識し、自車の走行域を設定する
ために、例えばＣＣＤカメラ等のビデオカメラでなる画
像入力手段を備え、かかる画像入力手段で自車前方の走
行路を撮影して得られた道路画像を処理し、この画像処
理データに基づいて白線を検知するようにしたものが知
られている。

【０００３】上記画像入力手段(例えばＣＣＤカメラ)
は、通常、自動車の車体前上部(例えば車室ルーフの前
端部)に取り付けられるが、この取付時に発生する不可
避的な誤差(組付誤差)によって画像に「ずれ」が生じ、こ
の画像の「ずれ」が白線認識精度に悪影響を及ぼすという
問題があった。特に、上下方向における画像の「ずれ」に
ついて、画像が上側にずれた場合には、比較的遠方の情
景の画像に基づいて白線認識を行うこととなるが、通
常、画像情景が遠方になるほど、画面上の輝度が低下
し、また画面上における白線間の幅が狭くなり、更に１
画素当たりの実際の長さが長くなるなどの理由により、
白線認識精度は低下する。一方、画像が下側にずれた場
合には、車体前端部の一部(例えばボンネットの前部)が
画面に大きくはみ出して映り、白線認識を行うべき画面
領域が狭くなるので、やはり認識精度の低下を来すこと
となる。

【０００４】この問題に関して、カメラの組付誤差を直
接に意識したものではないが、例えば特開平３−１１８
６１１号公報では、走行時の車体振動に伴うカメラの振
動に起因した画像の揺れに対し、画像処理手段による画
像処理開始位置を車体振動に応じて適宜変更することに
よってこの画像の揺れを補償し、これにより白線認識に
おける認識速度および認識精度の維持・向上を図るよう
にしたものが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像に
「ずれ」が生じた場合、画像処理に上記のような工夫を加
えたとしても、完全に修正することはなかなかに難し
く、この画像の「ずれ」がある程度以上大きい場合、特に
上述したように上下方向の「ずれ」が大きい場合には、十
分な白線認識精度を得ることができず、自動車の安全装
置のキープレーン機能について、その本来の能力を十分
に発揮せしめることが困難になる場合が生じ得る。

【０００６】そこで、この発明は、道路画像に上下方向
の「ずれ」が生じた場合でも、安全機構の機能を十分に発
揮せしめ、自車の走行域からの不用意な逸脱を防止する
ことができる自動車の安全装置を提供することを目的と
してなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本願発明に係
る自動車の安全装置は、自車前方の道路画像を入力する
画像入力手段と、該画像入力手段で得られた道路画像に
基づいて自車の走行域を設定する走行域設定手段と、該
走行域設定手段で設定された走行域からの逸脱を防止す
るための安全機構とを備えてなる自動車の安全装置であ
って、上記道路画像の上下方向におけるずれを検出する
検出手段と、検出されたずれが所定値よりも大きい場合
に上記安全機構の作動制御を自車の上記走行域からの逸
脱に関して安全サイドに変更する変更手段とが設けられ
ており、上記変更手段は、上記検出手段で検出されたず
れが所定値よりも大きい場合には、上記安全機構の作動
タイミングを早めるように変更することを特徴としたも
のである。

【０００８】

【０００９】

【発明の効果】本願発明によれば、上記検出手段と変更
手段とを設けたので、検出された道路画像の上下方向の
「ずれ」が所定値よりも大きい場合、つまり画像の上下方
向の「ずれ」が大きくて十分な白線認識精度が確保できな
い場合には、上記安全機構の作動制御を自車の上記走行
域からの逸脱に関して安全サイドに変更することができ
る。すなわち、画像の上下方向の「ずれ」が大きくて十分
な白線認識精度が確保できない場合でも、上記安全機構
の機能を十分に発揮せしめ、自車の走行域からの不用意
な逸脱を確実に防止することができる。特に、上記変更
手段は、画像の上下方向の「ずれ」が所定値より大きく
て、十分な白線認識精度が確保できない場合には、自車
走行域からの逸脱に関する安全サイドへの変更として、
具体的には、上記安全機構の作動タイミングを早めるよ
うに変更するので、自車の走行域からの不用意な逸脱を
確実に防止することができる。

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。本実施例に係る自動車では、走行
レーンからの車両の不用意な逸脱防止を図るために所謂
キープレーンシステムが採用されており、このキープレ
ーン制御を行うために、図１に示す各手段によって構成
された安全装置を備えている。画像入力手段としてのＣ
ＣＤカメラ２は、図２に示すように、車両１の前側上部
(例えば車室ルーフの前端部)に取り付けられ、車両１が
走行している道路前方の各案内ライン(白線)２１,これ
ら白線２１,…,２１によって仕切られる各走行レーン２
４,走行レーン２４上における他の車両,歩道２５,中央
分離帯(図示せず)およびガードレール(図示せず)等を撮
像することができる。上記ＣＣＤカメラ２から出力され
た映像信号は、信号処理ユニット３によって演算ユニッ
ト４において処理可能な信号に処理された後、演算ユニ
ット４へ供給される。演算ユニット４は、信号処理ユニ
ット３からの入力信号に基づいて、後述のように、走行
レーン２４を走行する車両１の現在位置y₀、推定位置
y₁、目標位置y₂、横移動速度Ｖyおよび走行レーン幅b₀
等を演算するようになっている。さらに、演算ユニット
４は、道路における同一方向の走行レーン２４の数およ
び車両１が現在走行している走行レーン２４を認識する
とともに、車両１の逸脱方向を検出するようになってい
る。

【００１２】左レーダヘッドユニット１１と右レーダヘ
ッドユニット１２は、車両１の例えば左右のドアミラー
１a,１b(図２参照)に取り付けられており、レーザレー
ダ波を発信部から車両１の後方あるいは側方へ向かって
送信するとともに、自車１の後方を走行する後方車両、
あるいは、道路側方において該道路に沿って配置された
リフレクタ,ガードレールあるいは路壁等の路側特徴物
などの障害物に当たって反射してくる反射波を受信部で
受信するものである。演算ユニット４は、これらレーダ
ヘッドユニット１１,１２からの信号を信号処理ユニッ
ト１３を介して入力し、例えば後方車両を検知するとと
もに、レーダ受信波の送信時点からの遅れ時間によって
後方車両との距離および相対速度等を演算するようにな
っている。そして、上記ＣＣＤカメラ２,左右のレーダ
ヘッドユニット１１及び１２,信号処理ユニット３,１３
並びに演算ユニット４により走行域設定装置が構成され
ている。

【００１３】上記の両レーダヘッドユニット１１,１２
によるレーザレーダ波の送受信方向は、例えばモータ１
５にて両レーダヘッドユニット１１,１２が駆動される
ことにより変化し、モータ１５の作動は演算ユニット４
により制御される。角度センサ１４は、モータ１５の回
転角からレーザレーダ波の送受信方向を検出するもので
あり、演算ユニット４は、角度センサ１４から得られる
レーザレーダ波の送受信方向を考慮して、後方車両との
距離および相対速度を演算するようになっている。尚、
上記モータ１５でレーダヘッドユニット１１,１２駆動
してレーザレーダ波の送受信方向を車幅方向に調整する
ことにより、上述の路側特徴物を検出し、自車との距離
や相対速度等を計測することができる。制御ユニット５
は、演算ユニット４から得られる演算結果,舵角センサ
９からの入力および方向指示器(ウインカ)７の作動に基
づいて、後述のように、ステアリングアクチュエータユ
ニット６および警報ブザー８の作動を制御するようにな
っている。

【００１４】また、舵角センサ９は、ステアリング操舵
角を検出するものであり、ステアリングアクチュエータ
ユニット６は、その作動により操舵角を変化させるもの
である。警報ブザー８は、車室内のインストルメントパ
ネルに設けられ、運転者に警報を発するものである。こ
こで、演算ユニット４は、車両１が白線２１から逸脱す
ることを検出する際に、先ず、車両１の現在位置y₀と横
移動速度Ｖyとを検出し、これら現在位置y₀および横移
動速度Ｖyに基づいて、車両１の推定位置y₁を、y₁＝y₀
＋Ｖy・Ｔ₁の演算によって求め、この推定位置y₁によっ
て車両１の白線２１からの逸脱を検出している。そし
て、演算ユニット４にて車両１の白線２１からの逸脱が
検出されたとき、制御ユニット５は、白線２１からの車
両１の逸脱を回避するため、あるいは白線２１からの逸
脱した車両１を元の走行レーン２４に戻すための、ステ
アリングアクチュエータユニット６に対する修正操舵を
行うようになっている。

【００１５】この場合、推定位置y₁は、上記の演算式に
おける設定値Ｔ₁によって変化し、設定値Ｔ₁が大きくな
ると、推定位置y₁は車両１がより逸脱方向へ移動する値
となり、制御ユニット５による修正操舵の作動タイミン
グが早くなる。従って、本実施例では、基本的に、車両
１が現在走行している走行レーン２４に応じて、設定値
Ｔ₁の値を個別に設定し、修正操舵の作動タイミングを
変更させている。

【００１６】次に、この設定値Ｔ₁の設定について説明
する。例えば、図３に示すように、同一走行方向に３本
の走行レーン２４a〜２４cが設けられている道路を車両
１が走行している場合、車両１が走行する走行レーン２
４a〜２４c、およびその走行レーン２４a〜２４cからの
車両１の逸脱方向によって修正操舵の緊急度が異なる。
従って、設定値Ｔ₁は、各場合に応じて、Ｔ₁₀、Ｔ₁₁お
よびＴ₁₂により以下のように設定される。

【００１７】車両１が、最も右側の走行レーン２４a
を走行中、白線２１である右側の中央線２１aから逸脱
しようとするとき→Ｔ₁₀ 車両１が、最も左側の走行レーン２４cを走行中、左
側の白線２１dから逸脱、即ち路肩へ逸脱しようとする
とき→Ｔ₁₁ 車両１が、上記のおよび以外の逸脱動作を行うと
き→Ｔ₁₂ 尚、Ｔ₁₀〜Ｔ₁₂の関係は、Ｔ₁₀＞Ｔ₁₂、Ｔ₁₁＞Ｔ₁₂であ
り、Ｔ₁₀とＴ₁₁との大小は、状況に応じて適宜変化す
る。

【００１８】さらに、上記の〜の各場合において、
設定値Ｔ₁は、各条件に応じて、下記のように設定され
る。 −a 対向車があるとき→Ｔ₁₃ −b 対向車がないとき→Ｔ₁₀ −c 中央分離帯があるとき→Ｔ₁₄ (Ｔ₁₃＞Ｔ₁₄＞Ｔ₁₀) −a ガードレール等の衝突する障害物があるとき→Ｔ
₁₅ −b ガードレール等の衝突する障害物がないとき→Ｔ
₁₁ −c 歩道があるとき→Ｔ₁₆ −e 交差点等、左分岐路があるとき→Ｔ₁₇ −f 交差点等、左分岐路がないとき→Ｔ₁₁ (Ｔ₁₅＞Ｔ₁₆＞Ｔ₁₀＞Ｔ₁₁＞Ｔ₁₇) −a 逸脱する方向の走行レーン２４a,２４cの後方に
他の車両があるとき→Ｔ₁₈ −b 逸脱する方向の走行レーン２４a,２４cの後方に
他の車両がないとき→Ｔ₁₂ (Ｔ₁₈＞Ｔ₁₂、Ｔ₁₈≒Ｔ₁₆)

【００１９】上記の構成において、本実施例に係る自動
車の安全装置によるキープレーン制御の一例を図４〜図
７のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、自
車１の走行レーン２４の幅方向における現在位置y₀と横
移動速度Ｖyとを検出する(ステップ＃１)。この検出動
作においては、信号処理ユニット３を介して得られたＣ
ＣＤカメラ２の出力に基づいて、図２に示す白線２１,
２１の間の幅、即ち走行路幅b₀を読み取り、走行路幅b₀
方向における左側の白線２１を基準にして自車１の現在
位置y₀を検出し、また自車の位置の微分によって横移動
速度Ｖyを検出する。

【００２０】また、同一走行方向の走行レーン２４の数
と、自車が走行している走行レーン２４とを認識する
(ステップ＃２)。次に、走行レーン２４の数が１であれ
ば(ステップ＃３:ＹＥＳ)、自車が走行する走行レーン
２４を示す設定値iを、i＝０に設定するとともに、自車
がその走行レーン２４から右側へ逸脱するときの設定値
Ｔ₁である設定値Ｔ_1Rを、Ｔ_1R＝Ｔ₁₀に設定し、自車が
その走行レーン２４から左側へ逸脱するときの設定値Ｔ
₁である設定値Ｔ_1Lを、Ｔ_1L＝Ｔ₁₁に設定する(ステップ
＃４)。

【００２１】また、自車が走行する走行レーン２４が図
３に示す右端の走行レーン２４aであれば(ステップ＃
５:ＹＥＳ)、i＝１に設定するとともに、Ｔ_1R＝Ｔ₁₀、
Ｔ_1L＝Ｔ₁₂に設定する(ステップ＃６)。更に、自車走行
レーン２４が図３に示す左端の走行レーン２４cであれ
ば(ステップ＃７:ＹＥＳ)、i＝２に設定するとともに、
Ｔ_1R＝Ｔ₁₂、Ｔ_1L＝Ｔ₁₁に設定する(ステップ＃８)。ま
た、更に、自車走行レーン２４が図３に示す中央の走行
レーン２４bであれば、i＝３に設定するとともに、Ｔ_1R
＝Ｔ₁₂、Ｔ_1L＝Ｔ₁₂に設定する(ステップ＃９)。

【００２２】ステップ＃１０においては、i＝０またはi
＝１であるか否か、つまり自車走行レーン２４が、一走
行方向に１本のみ設定された走行レーン２４、または図
３に示す最も右端の走行路２４aであるか否かを判定
し、ＮＯであれば図５に示すステップ＃１５へ進む一
方、ＹＥＳであれば、走行路２４,２４aの右側における
中央分離帯の有無を判定する(ステップ＃１１)。そし
て、中央分離帯があれば、Ｔ_1R＝Ｔ₁₄に設定(ステップ
＃１２)してステップ＃１５へ進む一方、中央分離帯が
なければ、図３に示す中央線２１aを介して隣接する走
行レーンにおける対向車の有無を判定する(ステップ＃
１３)。そして、対向車がなければステップ＃１５へ進
む一方、対向車があれば、Ｔ_1R＝Ｔ₁₃に設定(ステップ
＃１４)してステップ＃１５に進む。

【００２３】ステップ＃１５においては、i＝０またはi
＝２であるか否か、つまり自車走行レーン２４が、一走
行方向に１本のみ設定された走行路２４、または図３に
示す最も左端の走行レーン２４cであるか否かを判定
し、ＮＯであればステップ＃２２へ進む一方、ＹＥＳで
あれば、走行レーン２４、２４cの左側におけるガード
レールの有無を判定する(ステップ＃１６)。そして、ガ
ードレールがなければステップ＃１８へ進む一方、ガー
ドレールがあれば、Ｔ_1L＝Ｔ₁₅に設定(ステップ＃１７)
してステップ＃１８へ進む。

【００２４】ステップ＃１８においては、走行レーン２
４,２４cの左側における歩道の有無を判定し、歩道がな
ければステップ＃２０へ進む一方、歩道があれば、Ｔ_1L
＝Ｔ₁₆に設定(ステップ＃１９)してステップ＃２０へ進
む。ステップ＃２０においては、走行レーン２４,２４c
の左側への分岐路となる交差点が近いか否かを判定し、
近くなければＳ２２へ進む一方、近ければ、Ｔ_1L＝Ｔ₁₇
に設定(ステップ＃２１)してステップ＃２２へ進む。ス
テップ＃２２においては、Ｔ_1R＝Ｔ₁₂であるか否かを判
定し、ＮＯであればステップ＃２５へ進む一方、ＹＥＳ
であれば、自車は中央の走行レーン２４bを走行してい
るから、右側の走行レーン２４aの後方における車両の
有無を判定する(ステップ＃２３)。そして、車両がなけ
ればステップ＃２５へ進む一方、車両があれば、Ｔ_1R＝
Ｔ₁₈に設定(ステップ＃２４)してステップ＃２５へ進
む。

【００２５】ステップ＃２５においては、Ｔ_1L＝Ｔ₁₂で
あるか否かを判定し、ＮＯであれば図６に示すステップ
＃２８へ進む一方、ＹＥＳであれば、自車は中央の走行
レーン２４bを走行しているから、左側の走行レーン２
４cの後方における車両の有無を判定する(ステップ＃２
６)。そして、車両がなければステップ＃２８へ進む一
方、車両があれば、Ｔ_1L＝Ｔ₁₈に設定(ステップ＃２７)
してステップ＃２８へ進む。

【００２６】ステップ＃２８においては、現在位置Ｙ₀
と横移動速度Ｖyとから、自車における右側逸脱方向の
推定位置y₁を、y₁＝y₀＋Ｔ_1R・Ｖyの演算によって求め
る。次に、図２に示す自車の車幅Ｗおよび走行路幅b₀に
より、推定位置y₁が、y₁＞(b₀−Ｗ／２)であるか否か、
即ち自車が走行レーン２４の右側へ逸脱するか否かを判
定し(ステップ＃２９)、ＹＥＳであれば自車が右側へ逸
脱するものと判定(ステップ＃３０)してステップ＃３４
へ進む。

【００２７】一方、ステップ＃２９においてＮＯであれ
ば、自車における左側逸脱方向の推定位置y₁を、y₁＝y₀
＋Ｔ_1L・Ｖyの演算によって求める。次に、この推定位
置y₁が、y₁＜Ｗ／２であるか否か、即ち自車が走行路２
４の左側へ逸脱するか否かを判定し(ステップ＃３２)、
ＹＥＳであれば自車が左側へ逸脱するものと判定(ステ
ップ＃３３)してステップ＃３４へ進む。一方、ＮＯで
あればステップ＃１へ戻る。

【００２８】次に、ステップ＃３０またはステップ＃３
３において、自車が走行レーン２４の右側または左側へ
逸脱するものとした場合、方向指示器７の操作の有無を
判定する(ステップ＃３４)。そして、方向指示器７が操
作されている場合には、この逸脱動作が運転者の意識的
なステアリング操作によるものとし、警報ブザー８を作
動させて警告音を発した後(ステップ＃３５)、ステップ
＃１へ戻る。尚、この場合、警告音は確認の意味のもの
である。一方、ステップ＃３４において、方向指示器７
が操作されていない場合には、上記の逸脱動作は運転者
の不用意なステアリング操作によるものとし、修正操舵
を行う(ステップ＃３６)。

【００２９】この修正操舵においては、図７に示すよう
に、走行レーン２４の右側方向への自車の逸脱を示すフ
ラグj_Rが１のとき(ステップ＃４１)、自車の目標位置y₂
を、y₂＝b₀−Ｗ／２に設定する(ステップ＃４２)。尚、
この目標位置y₂は、自車を、その右側の側面が白線２１
と一致する状態で走行させるものである。一方、走行レ
ーン２４の左側方向への自車の逸脱を示すフラグj_Lが１
のとき(ステップ＃４３)、自車の目標位置y₂を、y₂＝Ｗ
／２に設定する(ステップ＃４４)。尚、この目標位置y₂
は、自車を、その左側の側面が白線線２１と一致する状
態で走行させるものである。

【００３０】次に、偏差eを、e＝y₁−y₂によって求め、
さらに、補正舵角Δθを、Δθ＝kf・eによって求める
(ステップ＃４５)。尚、kfは偏差eから舵角を求めるた
めの適当な係数である。次に、上記の補正舵角Δθによ
って舵角が補正されるようにステアリングアクチュエー
タユニット６を制御する(ステップ＃４６)。その後、再
度、現在位置y₀および横移動速度Ｖyから推定位置y₁を
求め(ステップ＃４７)、偏差eの絶対値がしきい値e₀よ
り小さいか否か、即ち偏差eの絶対値が許容範囲内にあ
るか否かを判定し(ステップ＃４８)、許容範囲内でなけ
ればステップ＃４５へ戻る一方、許容範囲内であれば、
この修正操舵を終了して、ステップ＃１に戻る。

【００３１】本走行制御装置において、上記のような動
作を行うことにより、図８に示すように、右端の走行路
２４aの中央位置を走行していた車両１が運転者の不用
意なステアリング操作により、例えば中央線２１aを逸
脱しようとした場合には、車両１が、その逸脱しようと
した白線、即ち中央線２１aに沿って走行するように、
修正操舵を加えるようになっている。そして、修正操舵
の作動タイミングは、車両１が走行している各走行路２
４と、その走行路２４からの車両１の逸脱方向とによる
修正操舵の緊急度に応じて設定され、修正操舵の緊急度
が高い場合には早く修正操舵が作動するようになってい
る。

【００３２】例えば、図８に示すように、車両１が、右
側の走行レーン２４aを走行し、中央線２１aを逸脱しよ
うとする場合には、対向車と接触するおそれがあるの
で、修正操舵の緊急度が高く、早い時点で修正操舵が作
動する。これに対し、図９に示すように、車両１が、左
側の走行レーン２４cを走行し、白線２１eから逸脱しよ
うとする場合には、上記の場合よりも修正操舵の緊急度
が低く、比較的遅い時点で修正操舵が作動する。その後
の車両１が白線２１に沿って走行している状態から走行
レーン２４の中央位置に戻る動作は、安全確認がなされ
た上での運転者のステアリング操作によって行われるよ
うになっている。

【００３３】尚、本実施例においては、修正操舵の作動
タイミングが、車両１が走行している各走行レーン２４
と、その走行レーン２４からの車両１の逸脱方向とによ
る修正操舵の緊急度に応じて設定されているが、逸脱方
向を考慮せず、車両１が走行している走行レーン２４に
応じて一律に設定するようにしても良い。また、本実施
例においては、ステアリングアクチュエータユニット６
の作動によって車両１の逸脱を抑制するようにしていた
が、これに限定されることなく、逸脱を防止するため
に、警報ブザー８等、走行中の走行レーンからの車両の
逸脱動作を運転者に報知し、運転者に逸脱動作を回避す
る操舵を行わせるようにしても良い。この場合、例えば
逸脱防止のための手段を警報ブザー８とすると、図６に
示すステップ＃３６において警報ブザー８が作動するこ
とになる。

【００３４】本実施例に係る自動車１では、前述したよ
うに、画像入力手段としてのＣＣＤカメラ２は、例えば
車室ルーフの前端部に取り付けられている。そして、こ
の場合、カメラ２は、図１１に示すように、取付状態に
おける長手方向の軸線と路面とのなす角度β(所謂ピッ
チ角)が、予め設定した所定値となるように上記部分に
組み付けられる。本実施例では、このカメラ組付時に生
じ得る組付誤差等のために入力画像に上下方向の「ずれ」
が発生し、この「ずれ」がある程度以上大きい場合には、
この上下方向の「ずれ」に起因する白線認識精度の低下の
影響を回避して、キープレーン走行機能を十分に発揮で
きるように、キープレーンシステムの作動制御を、自車
１の走行域からの逸脱に関してより安全サイドに変更す
ることができるようになっている。以下、上記自動車１
の安全装置の作動について、図１０のフローチャート等
を参照しながら説明する。

【００３５】キープレーンシステムがスタートすると、
まず、ステップ＃５１で、ＣＣＤカメラ２で撮像された
自車前方の道路情景の画像が入力される。かかる道路情
景の画像の一例を図１２に示す。この場合、自車１は、
左側白線２１Ｌと右側白線２１Ｒとで仕切られた走行レ
ーン２４内を走行している。尚、同図中Ｌgは地平線を
示している。そして、ステップ＃５２で、この入力画像
から道路上に記された走行レーン２４の左右の白線２１
Ｌ,２１Ｒの検知が行なわれる。この白線検知は、入力
画像をいわゆる画像処理技術を用いて処理することによ
って行なわれる。すなわち、入力画像を各画素の輝度に
ついて所定の閾値によって明暗二値化し、この二値化デ
ータに基づき(つまり、明＝白として)白線を検知するも
のである。尚、この画像処理については、従来より良く
知られているものと同様の処理技術であるので、これ以
上の説明は省略する。

【００３６】次に、ステップ＃５３で、走行レーン２４
の道幅が演算される。この道幅演算処理は、左右の白線
２１Ｌ,２１Ｒの検知データ,ＣＣＤカメラ２の設定ピッ
チ角βおよび路面からの取付高さＨc,並びにＣＣＤカメ
ラ２の画像入力特性等に基づいて行なわれる。これによ
り、画像データから得られた両白線２１Ｌ,２１Ｒの投
影平面上での相対的な位置関係を知ることができる。こ
の投影平面上に換算した両白線２１Ｌ,２１Ｒの一例を
図１３に示す。この場合、ピッチ角βは、組付誤差等に
よる振れがなく(Δβ＝０)、設定された基準値通りであ
れば、走行レーン２４の道幅演算を行うとその値b₀は一
定となり、従って、投影平面上における両白線２１Ｌ,
２１Ｒが相互に平行に認識できるものとなるように、そ
の基準値が予め設定されている。換言すれば、上記道幅
b₀の値が一定とならず、投影平面上に換算した両白線２
１Ｌ,２１Ｒが互いに平行なものとして認識できない場
合には、カメラ２のピッチ角βは基準値通りではなく、
組付誤差に対応した振れ(Δβ)を伴っていることにな
る。

【００３７】そして、ステップ＃５４で、投影平面上に
おいて両白線２１Ｌ,２１Ｒが互いに平行なものとして
認識できるか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳ
の場合には、問題となるような組付誤差はなく、ピッチ
角βの振れΔβは０(零)とみなされるので、ステップ＃
５９で通常どうりのキープレーン制御が行なわれる。す
なわち、ステップ＃６０で、所定時間(t秒)後に自車１
が設定された走行レーン２４から逸脱する可能性がある
か否かが判定され、この可能性がある(ステップ＃６０:
ＹＥＳ)場合には、ステップ＃６１で、キープレーンシ
ステムによる自動操舵が行なわれ、設定された走行レー
ン２４から逸脱しないように自車の走行状態が制御され
ることにより、走行レーン２４からの逸脱が未然に防止
されるようになっている。この設定された走行レーン２
４からの逸脱可能性の有無の判断(ステップ＃６０)およ
び自動操舵(ステップ＃６１)については、前述の通りで
ある(図４〜図７のフローチャート参照)。

【００３８】一方、ステップ＃５４での判定結果がＮＯ
の場合には、ステップ＃５５でカメラ取付のピッチ角β
の振れΔβが算出される。このピッチ角βの振れΔβ
は、投影平面上において両白線２１Ｌ,２１Ｒが互いに
平行なものとして認識できるようなピッチ角を演算で求
めることによって得られる。次に、こうして得られた値
(Δβ)を用いてピッチ角βの修正が行なわれ(ステップ
＃５６)、以降はこの修正されたピッチ角が用いられ
る。そして、次に、ステップ＃５７で、ピッチ角の振れ
Δβが所定値よりも大きいか否かが判定され、この判定
結果がＮＯの場合には、通常のキープレーン制御が実行
される(ステップ＃５９〜ステップ＃６１)。

【００３９】一方、ステップ＃５７での判定結果がＹＥ
Ｓの場合には、ピッチ角βの振れΔβが所定値よりも大
きくて白線認識精度の低下の影響が大きくなるので、こ
の影響を回避するために、キープレーンシステムの作動
制御が、自車１の走行域からの逸脱に関してより安全サ
イドに変更される(ステップ＃５８)。すなわち、具体的
には、例えば、走行域からの逸脱可能性の有無を判定す
るタイミングをΔt秒だけ早く、つまりステップ＃６０
の判定における所定時間t秒をΔt秒だけ長く設定し、そ
れだけ早いタイミングでステップ＃６１の自動操舵によ
る制御を行うことができるようになっている。

【００４０】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、ＣＣＤカメラ２の車体への組付誤差等に起因する道
路画像の上下方向の「ずれ」が所定値よりも大きい場合、
つまり画像の上下方向の「ずれ」が大きくて十分な白線認
識精度が確保できない場合には、キープレーンシステム
の作動制御を自車１の走行レーン２４からの逸脱に関し
て安全サイドに変更、具体的には、キープレーンシステ
ムの作動タイミングを早めるように変更することができ
る。すなわち、画像の上下方向の「ずれ」が大きくて十分
な白線認識精度が確保できない場合でも、上記キープレ
ーンシステムの機能を十分に発揮せしめ、自車１の走行
レーン２４からの不用意な逸脱を確実に防止することが
できるのである。

【００４１】尚、上記実施例は、キープレーンシステム
の作動制御を自車１の走行レーン２４からの逸脱に関し
て安全サイドに変更するに際して、走行域からの逸脱可
能性の有無を判定するタイミングを早くするように、換
言すれば、自動操舵を介入させる時間的閾値を安全サイ
ドに変更するようにしたものであったが、この代わり
に、自動操舵を介入させる際の距離的閾値あるいは自動
操舵におけるステアリング操舵角など、他のパラメータ
を安全サイドに変更するようにしても良い。例えば、自
動操舵を介入させる際の距離的閾値の設定としては、図
１４に示すように、車体１の左右の側面からそれぞれ左
右の白線２１Ｌ,２１Ｒに至るまでの距離d_L,d_Rに閾値Ｄ
sを設定し、これらの距離d_L,d_Rが閾値Ｄsを下回った時
点でキープレーンシステムによる自動操舵が働くように
する。そして、この場合には、上記図１０のフローチャ
ートにおけるステップ＃５７で、ピッチ角βの振れΔβ
が所定値よりも大きいときには、上記閾値Ｄsを安全サ
イドに変更(つまり閾値Ｄsを大きく)することにより、
キープレーンシステムの作動タイミングを早めることが
できる。

【００４２】また、上記図１０のフローチャートにおけ
るステップ＃５７で、ピッチ角βの振れΔβが所定値よ
りも大きいときには、自動操舵におけるステアリング操
舵角を、通常のキープレーン制御における場合よりもあ
る程度大きく設定し、この自動操舵による自車１の修正
動作が素早く行なわれ、実質的に早いタイミングで逸脱
動作の修正が行なわれるようにすることもできる。

【００４３】尚、上記実施例は、自車１の走行域を認識
した後、この走行域からの逸脱を防止すべく、キープレ
ーンシステムによって自車１の走行状態を自動制御する
ようにしたものであったが、この代わりに、いわゆる自
律走行によって自車の走行状態を自動制御するようにし
ても良い。

【００４４】また、自車の走行状態を自動制御する代わ
りに、運転操作自体はドライバによるマニュアル操作と
し、認識された走行域から自車が逸脱しそうになった場
合には、ドライバに対して警報が発せられるように、キ
ープレーンシステムを構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動車の安全装置の全
体構成を概略的に示すブロック構成図である。

【図２】上記安全装置を備えた車両とこの車両が走行
する道路とを示す平面説明図である。

【図３】上記安全装置を備えた車両の走行レーンから
の逸脱動作例を示す平面説明図である。

【図４】上記安全装置によるキープレーン制御の一例
を示すフローチャートの一部である。

【図５】上記安全装置によるキープレーン制御の一例
を示すフローチャートの一部である。

【図６】上記安全装置によるキープレーン制御の一例
を示すフローチャートの一部である。

【図７】上記キープレーン制御における修正操舵を説
明するフローチャートである。

【図８】上記修正操舵の一例を示す平面説明図であ
る。

【図９】上記修正操舵の一例を示す平面説明図であ
る。

【図１０】上記自動車の安全装置の作動制御の変更を
説明するためのフローチャートである。

【図１１】本実施例に係る自動車の車体に対するＣＣ
Ｄカメラの取付状態を示す側面説明図である。

【図１２】上記安全装置における道路情景の入力画像
の一例を模式的に示す説明図である。

【図１３】投影平面上に換算された左右の白線を示す
平面説明図である。

【図１４】本発明の他の実施例における走行レーンと
自車とを示す平面説明図である。

【符号の説明】

１…自動車２…ＣＣＤカメラ３,１３…信号処理ユニット４…演算ユニット５…制御ユニット６…ステアリングアクチュエータユニット８…警報ブザー９…舵角センサ２１,２１Ｌ,２１Ｒ…白線２４…走行レーン β…ピッチ角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３８０ (72)発明者十時信弘広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者上山繁広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開平４−293109（ＪＰ，Ａ) 特開平３−268112（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/16 G01C 21/04 G05D 1/02 G06T 1/00 H04N 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自車前方の道路画像を入力する画像入力
手段と、該画像入力手段で得られた道路画像に基づいて
自車の走行域を設定する走行域設定手段と、該走行域設
定手段で設定された走行域からの逸脱を防止するための
安全機構とを備えてなる自動車の安全装置であって、上記道路画像の上下方向におけるずれを検出する検出手
段と、検出されたずれが所定値よりも大きい場合に上記
安全機構の作動制御を自車の上記走行域からの逸脱に関
して安全サイドに変更する変更手段とが設けられてお
り、上記変更手段は、上記検出手段で検出されたずれが所定
値よりも大きい場合には、上記安全機構の作動タイミン
グを早めるように変更することを特徴とする自動車の安
全装置。