JP3203899B2 - 車線逸脱警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車線逸脱警報装置に関
し、特に車両の前方の路面状態を視覚センサによって監
視することにより白線又は黄線（以下、車線と称する）
からの車両の逸脱を警報する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より知られている車線逸脱警報装置
（例えば特願平4-170593号) は、図４(a) 及び(b) に示
すように、車両１０の所定の前部中央に視覚センサ又は
車線センサとしてのラインカメラ（一次元ＣＣＤカメ
ラ）１を取り付け、路面ＲＤ上の車線（白線）ＷＬを検
出して２値化することにより、車両１０と車線ＷＬとの
位置関係、即ち両者間の距離から車線逸脱を判定し、逸
脱していると判断された時には警報をドライバに発する
ものである。

【０００３】図５はこのようなラインカメラ１を用いた
車線逸脱警報装置の構成を概略的に示したもので、図
中、２は車速センサ、３はウィンカー（方向指示器）、
４は車線逸脱警報信号を発生するコントローラ、そし
て、５は車線逸脱警報信号を受けて警報を発生する警報
器である。

【０００４】ラインカメラ１は更に、カメラ本体１１と
レンズ１２とこれらを収容するハウジング１３とハウジ
ング１３の一部を構成しレンズ１２の前面に設けられて
車両外部から塵埃や雨滴等がカメラ本体１１やレンズ１
２に侵入するのを保護するための透明なカメラ窓１４と
で構成されている。

【０００５】また、コントローラ４は、ラインカメラ１
のアナログ出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器４１と、車速センサ２からの車速信号やウィンカー３
からのウィンカー信号を入力する入力回路４２と、制御
プログラムを格納したＲＯＭ４３と、警報器５への出力
信号を与える出力回路４４と、これらと接続されたＣＰ
Ｕ４５と、コントローラ４内の電源を与える電源回路４
６とで構成されている。

【０００６】図６は図５に示した車線逸脱警報装置にお
ける構成要素を実際に車両１０に取り付けたときの配置
を示したもので、車線検出手段としてのラインカメラ１
は車両１０の前部のルーフに設置され、信号処理手段と
してのＣＰＵを搭載したコントローラ４は運転席の座席
下部に設けられ、車速センサ２及びウィンカー３からの
出力信号も同時に入力するようになっている。

【０００７】また、警報器５は、コントローラ４によっ
て駆動されるアクチェータ駆動回路５１と、この駆動回
路５１によって駆動されるステアリングアクチェータ５
２とで構成されている。尚、このアクチェータ５２は警
報発生時にステアリング２０を振動させることによって
ドライバーに対して警報を与えるものである。

【０００８】図７は図５に示した車線逸脱警報装置例に
おけるコントローラ４のＣＰＵ４５に格納され且つ実行
される制御プログラムのフローチャートを示したもの
で、以下、このフローチャートを参照して図５及び図６
に示した従来例の動作を説明する。

【０００９】まず、ＣＰＵ４５は初期化を行った後（ス
テップＳ０）、ラインカメラ１からのカメラ信号と車速
センサ２からの車速信号とウィンカー３からのウィンカ
ー信号とを読み込む（ステップＳ１）。

【００１０】上記の様に読み込んだ各信号の内のカメラ
信号について、図８(a) に示すように例えば中心Ｏを通
る水平中心線ＣＬ上のカメラ信号（これはラインカメラ
が垂直方向の走査が無く水平方向の走査のみが有るため
である）が、同図(b) に点線で示す閾値Ｔｈを越えたか
否かにより判定して２値化する（同Ｓ２）。

【００１１】そして、ＣＰＵ４５は２値化されたカメラ
信号から図８(a) に示すように路面上の車線ＷＬ（この
例では中心線ＣＬ上の車線幅）を抽出するとともにその
座標を算出し（同Ｓ３）、更に予め分かっている車両端
部の座標から車線−車両間の距離を算出する（同Ｓ
４）。

【００１２】この様にして求めた車両と車線との位置関
係から車両が車線から逸脱しているか否かを判断するた
め、車線−車両間の距離が閾値Ｔｈ（例えば“０”ｍ）
以下であるか否かを判定し（同Ｓ５）、閾値Ｔｈ以上で
あれば警報出力を発生させないようにして（同Ｓ９）ス
テップＳ１に戻るが、閾値Ｔｈ以上である時には次のス
テップを実行する。

【００１３】即ち、車両が車線ＷＬに近づいていても車
線変更である場合には警報を発生させる必要がないので
ステップＳ６に於いてウィンカー信号が発生されている
か否かを判定し、ウィンカー信号がウィンカー３から与
えられているとき（ＯＮ時）にはやはり警報出力を発生
させないようにして（同Ｓ９）ステップＳ１に戻るが、
ウィンカー信号が発生されていないときにはさらに車速
が設定値（例えば６０km/h）を超えているか否かを判定
する（同Ｓ７）。

【００１４】このステップＳ７で車速が設定値を超えて
いるか否かを判定するのは、車速＜設定値のときは車線
がはっきりしていない低速道路等を走行していることが
多いので、このような場合を除外するためである。但
し、このステップＳ７は不可欠なステップではない。

【００１５】従って、車速が設定値未満の場合にはステ
ップＳ１に戻るが、車速が設定値を超えている場合には
車線がはっきりしている高速道路等を走行しているもの
と判定し車線逸脱警報を行うため警報器５を駆動する
（同Ｓ８）。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の車
線逸脱警報装置においては、視覚センサとしてのライン
カメラのセンサ窓部に汚れが付着すると、視覚センサは
車線の検出が出来なくなってしまい、警報を発すべき車
両の車線からの逸脱時に肝心の警報を発することが出来
なくなり安全装置としての本来の機能を確保出来なくな
るという問題点があった。

【００１７】従って本発明は、車両前方を撮影する視覚
センサから得られた画像信号を信号処理手段が２値化す
ることにより路面上の車線位置を抽出し、該車線位置と
該車両との距離が一定値以下になったときウィンカーが
操作されていなければ警報器を付勢する警報処理を行う
車線逸脱警報装置において、視覚センサのセンサ窓部に
汚れが付着して正常な車線逸脱警報が行えないことを知
らせることが出来るようにすることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車線逸脱警報装置は、車速センサと視
覚センサの汚れを報知する手段とを備え、信号処理手段
は、車速が、明瞭な車線の走行路を走行していると想定
される所定値以上のときに車線位置の抽出ができない状
態が所定時間以上継続したとき、これを該報知手段に出
力することを特徴としたものである。

【００１９】また本発明では、該視覚センサの清掃手段
を備え、該信号処理手段が、該報知手段に出力するとき
該清掃手段を所定時間駆動することもできる。

【００２０】

【作用】本発明に係る車線逸脱警報装置の動作において
は、先ず信号処理手段は、視覚センサから得た図８(b)
に示すような車線の画像信号（実線）を閾値Ｔｈにより
２値化して車線領域の座標（車線位置）を検出する。

【００２１】但し、この場合に視覚センサのセンサ窓部
に汚れが付着して車線を検出することが出来なくなるよ
うな場合には、上記のように車線領域の座標は検出出来
なくなる。

【００２２】従って、この様なときには信号処理手段
は、現在の車速が所定値以上で車線が明確に判別出来る
高速道路などを走行しているときにおいて、このように
車線位置の抽出が出来ない状態が所定時間以上継続した
ときには、視覚センサのセンサ窓部は汚れており車線の
検出は困難であると判別して報知手段に出力する。

【００２３】これにより報知手段は視覚センサの汚れを
ドライバーに報知する。

【００２４】このようにして視覚センサの汚れを知った
ドライバーは視覚センサのセンサ窓部を清掃することに
なるので、安全装置としての本来の機能を回復すること
ができる。

【００２５】また、上記の視覚センサに清掃手段が設け
られていれば、信号処理手段は上記の報知手段に出力す
るとともにその清掃手段を所定時間駆動することにより
自動的に視覚センサのセンサ窓部を清掃することが可能
となる。

【００２６】

【実施例】図１は本発明に係る車線逸脱警報装置の実施
例を示したもので、本発明では図５に示した従来例に加
えて更に視覚センサとしてのラインカメラ１の汚れを報
知する手段としての表示器６を出力回路４４に接続して
いる。

【００２７】また、好ましい実施例として、図５に示し
た従来例に加えてラインカメラ１のハウジング１３の外
部にワイパモータ１５を付設するとともに、このワイパ
モータ１５によって駆動されるワイパブレード１６をセ
ンサ窓部１４の外部に当接しセンサ窓部１４の汚れを掃
くようにしている。

【００２８】また、このワイパブレード１６がセンサ窓
１４清掃作業を行うときに必要な洗浄水をウォッシャタ
ンク１７からウォッシャノズル１８により供給するよう
にしている。

【００２９】尚、これらのワイパモータ１５及びモータ
を内蔵するウォッシャタンク１７は出力回路４４からの
出力信号によって制御されるように構成されている。

【００３０】図２は本発明に係る車線逸脱警報装置のＣ
ＰＵ４５に格納され且つ実行される制御プログラムのフ
ローチャートを示したものであり、本発明では図７の従
来例と比較して判るようにカメラの汚れ検出サブルーチ
ンＳ１０を従来からのステップＳ３とＳ４との間に挿入
したものである。

【００３１】この様なカメラの汚れ検出サブルーチンＳ
１０の具体例が図３に示されており、以下これらのフロ
ーチャートを参照して図１の実施例の動作を以下に説明
する。

【００３２】先ずＣＰＵ４５は、図７の従来例と同様に
ステップＳ０〜Ｓ３を実行したのち、カメラの汚れ検出
サブルーチンＳ１０を実行する。

【００３３】このサブルーチンＳ１０においては上記の
ステップＳ３において車線領域の座標が抽出出来たか否
かを判定し（ステップＳ１１）、車線座標が抽出出来た
ときにはフラグを“０”にリセットし（ステップＳ１１
ａ）、ＣＰＵ４５に内蔵しているカウンタの値が“０”
となっているか否かを判定し（ステップＳ１２）、カウ
ンタ値が“０”のときにはステップＳ１７に進むととも
にカウンタ値が“０”でないときにはカウンタを“１”
だけデクリメントして（ステップＳ１３）、ステップＳ
１７に進む。これは、車線検出が可能な正常時にカウン
タ値を減少させて行く動作を示している。

【００３４】ステップＳ１１において車線座標が抽出出
来なかったことが判ったときにはフラグを“１”にセッ
トする（ステップＳ１１ｂ）。

【００３５】そして、車速が所定値Ｖｔｈを超えている
か否かを判定し、車速が所定値Ｖｔｈを超えていないと
きには車線のはっきりしていない道路、即ち低速道路等
を車両が走行しているものとしてステップＳ１７に進む
が、所定値Ｖｔｈを超えており車線がはっきりしている
高速道路等を走行していると判別されたときにはステッ
プＳ１５に進んでカウンタ値が最大値ＭＡＸか否かを判
定する。

【００３６】この結果、カウンタ値が最大値ＭＡＸに達
しているときには、ステップＳ１７に進むが、カウンタ
値が最大値ＭＡＸに達していないときにはカウンタを
“１”だけインクリメントして（ステップＳ１６）ステ
ップＳ１７に進む。これは、カウンタ値が最大値ＭＡＸ
の場合にはカウンタのオーバーフローを防止するためで
ある。

【００３７】ステップＳ１７においては上記のカウンタ
値が設定値を超えているか否かを判定する。そして、
このカウンタ値が設定値未満の場合にはラインカメラ
１のセンサ窓部１４の汚れは発生していないか又は軽微
であると判断し表示器６をＯＦＦとし（ステップＳ１
８）、カウンタ値を“０”とし（ステップＳ１９）、ワ
イパモータ１５及びウォッシャタンク１７に対する動作
を停止させ（ステップＳ２０）、ワイパ・ウォッシャは
行わせない。

【００３８】一方、ステップＳ１７においてカウンタ値
が設定値以上であると判定された場合には表示器６を
ＯＮとし（ステップＳ２１）、ドライバーにセンサ窓部
１４の汚れが発生していることを報知する。

【００３９】そして、ワイパ・ウォッシャを所定時間作
動させるため、ステップＳ２２においてカウンタ値が設
定値（これは設定値よりも大きい値に設定される）
と比較する。

【００４０】この比較の結果、カウンタ値が設定値よ
り小さい場合にはステップＳ２３においてワイパモータ
１５を駆動するとともにウォッシャタンク１７を駆動さ
せてワイパ・ウォッシャを行う。

【００４１】そして、このときのカウンタ値が最大値Ｍ
ＡＸであるか否かを判定し（ステップＳ２４）、最大値
ＭＡＸである場合にはステップＳ２６に進むが、そうで
ないときにはカウンタを“１”だけインクリメントして
（ステップＳ２５）、ステップＳ２６に進む。これも、
ステップＳ１５及びＳ１６と同様にカウンタのオーバー
フローを防止するためである。

【００４２】また、ステップＳ２２においてカウンタ値
が設定値に達したことが判った時には、ステップＳ２
０に進んでワイパ・ウォッシャを停止させる。

【００４３】従って、ワイパ・ウォッシャはカウンタ値
が設定値を超えてから設定値に達するまでの所定時
間だけ作動することとなる。

【００４４】ステップＳ２６においては上記のステップ
Ｓ１１ａ又はＳ１１ｂにおいてそれぞれリセット又はセ
ットされたフラグの状態を判定し、このフラグが“１”
である時にはステップＳ９へ進むと共に、フラグが
“０”である時には車線座標が抽出されているので引き
続き従来と同様にステップＳ４〜ステップＳ７を実行す
ることとなる。

【００４５】この様にして、センサ窓部１４の汚れが検
出された場合には表示器６を表示させその旨をドライバ
ーに報知するとともに自動的に所定時間ワイパ・ウォッ
シャを作動させセンサ窓１４の汚れを除去することが出
来る。

【００４６】そしてこの様な汚れが除去されると車線検
出が可能となり、この結果カウンタ値が減算され（ステ
ップＳ１３）、やがて表示器６もＯＦＦされる（ステッ
プＳ１８）ことになる。

【００４７】また、汚れが著しい場合には上記のように
ワイパ・ウォッシャを作動させても車線座標抽出は出来
ないためカウンタ値は最大値ＭＡＸまで加算され続け、
継続的に表示器６はＯＮ状態を維持することとなり、こ
の様な場合にはドライバーによるセンサ窓部１４の清掃
が不可欠となる。

【００４８】尚、上記の実施例においてはワイパ・ウォ
ッシャの動作は車線座標の抽出が所定時間以上出来なっ
た時に必ず行われるようになっているが、この様なワイ
パ・ウォッシャを設けなくても、一定時間以上車線座標
の抽出が行えない時に表示器６に対して出力を与え、ド
ライバーにセンサ窓部１４の清掃が必要であることを知
らせるだけでも充分効果がある。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車線
逸脱警報装置によれば、車速が所定値以上で車線が明瞭
な走行路を走行していると想定されるときに車線位置の
抽出が出来ない状態が所定時間以上継続した時、これを
信号処理手段が報知手段に出力することにより視覚セン
サの汚れを報知するように構成したので、視覚センサ用
のガラス窓の汚れによって車線検出が行えない場合に車
線逸脱を正常に警報出来ないことをドライバーに報知す
ることが可能となり、視覚センサの清掃が期待されると
共に、車線逸脱警報装置が常に正常に機能出来る状態に
維持されることが可能であり、安全性が高く保たれる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車線逸脱警報装置の実施例を示し
た図である。

【図２】本発明に係る車線逸脱警報装置の信号処理手段
（コントローラ）に格納され且つ実行される制御プログ
ラムのフローチャート図（全体図）である。

【図３】図２に示したフローチャートにおけるカメラの
汚れ検出サブルーチンを示したフローチャート図であ
る。

【図４】視覚センサの車両における配置を示した図であ
る。

【図５】従来例の構成を示したブロック図である。

【図６】図５の実施例を実際の車両に搭載したときの構
成を示した概略図である。

【図７】従来例の処理プログラムを示したフローチャー
ト図である。

【図８】ラインカメラにより撮像される前方路面状態と
ラインカメラにより得られる画像信号を画素座標と輝度
との関係で示した波形図である。

【符号の説明】

１ ラインカメラ（視覚センサ） １４ センサ窓 １５ ワイパーモータ １６ ワイパーブレード １７ ウォッシャータンク １８ ウォッシャーノズル ２ 車速センサ ３ ウィンカー ４ 信号処理手段（コントローラ） ４３ ＲＯＭ ４５ ＣＰＵ ５ 警報器 ６ 表示器 ＷＬ 車線 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両前方を撮影する視覚センサから得ら
   れた画像信号を信号処理手段が２値化することにより路
   面上の車線位置を抽出し、該車線位置と該車両との距離
   が一定値以下になったときウィンカーが操作されていな
   ければ警報器を付勢する警報処理を行う車線逸脱警報装
   置において、 車速センサと該視覚センサの汚れを報知する手段とを備
   え、該信号処理手段は、車速が、明瞭な車線の走行路を
   走行していると想定される所定値以上のときに該車線位
   置の抽出ができない状態が所定時間以上継続したとき、
   これを該報知手段に出力することを特徴とした車線逸脱
   警報装置。
2. 【請求項２】 該視覚センサの清掃手段を備え、該信号
   処理手段が、該報知手段に出力するとき該清掃手段を所
   定時間駆動することを特徴とした請求項１に記載の車線
   逸脱警報装置。