JP4744632B2 - 車線逸脱防止装置、車線逸脱防止方法、車線逸脱防止プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、車両等の車線逸脱を防止する手法に関する。

従来、車両から撮像した道路画像を用いて車線を逸脱したか否かを検出して、車線を逸脱した場合、警告を行う車線逸脱警報装置がある（例えば特許文献１参照）。

特許３１９６６３９号公報

しかし、上記のような車線逸脱警報装置では、高速道路等比較的整備されている道路を想定していることから、車線の境界線である白線を撮像できることを前提としている。

よって、整備がされていないことにより、白線が消えかかっている道路上では、上記車線逸脱警報装置は、白線を検出できない可能性があるため、適切に車線逸脱を検出することができないという問題点があった。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、車線の境界線のうち、片側の境界線を検出できない場合でも適切に車線逸脱を検出できる装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明では、車線逸脱防止装置であって、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持手段と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段と、前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、車線逸脱防止方法であって、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得工程と、道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持工程と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持工程と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得工程と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出工程と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出工程と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出工程と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告工程と、前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御工程と、を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、コンピュータを備える装置によって実行される車線逸脱防止プログラムであって、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持手段と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段と、前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

ナビゲーション装置の概念図である。 車線逸脱防止ユニットの概略構成を示すブロック図である。 道路情報の概念図である。 カメラが撮像した画像データ例である。 車線逸脱危険性検出を示す例である。 境界線車両間距離及び未検出境界線車両間距離を示す図である。 車線逸脱防止処理のフローチャートである。 第２実施例のフローチャートである。 第３実施例の適用例を示す図である。 第３実施例のフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
１８ ＧＰＳ受信機
２０ システムコントローラ
３６ データ記憶ユニット
８０ 地図情報ＤＢ
７０ カメラ
２００ ナビゲーション装置
３００ 車線逸脱防止ユニット

本発明の１つの観点では、車線逸脱防止装置は、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、道路情報を保持する道路情報保持手段と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段とを備える。

上記の車線逸脱防止装置は、ナビゲーション装置として構成することができる。境界線車両間距離算出手段は、車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、境界線と車両との距離を算出する。未検出境界線車両間距離算出手段は、上記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線のみ検出した場合、検出済みの境界線と車両間の距離、道路情報保持手段が保持している道路情報、及び車両幅情報保持手段が保持している車両の幅情報を利用して未検出境界線車両間距離を算出する。ここで道路情報とは、道路全体の幅情報や車線数等を含む。

そして、車線逸脱危険性検出手段は、上記境界線車両間距離及び未検出境界線車両間距離に基づいて車両の車線逸脱危険性検出処理を行う。ここで、車線逸脱危険性検出処理とは、上記境界線車両間距離及び未検出境界線車両間距離が、所定の値（例えば２０ｃｍ等）より下回るか否かを判定することにより、車線逸脱危険性があるか否かを判定する処理である。そして、警告手段は、所定の警告処理を行う。警告処理の具体例として、警告音を出力する等がある。

このように、車線逸脱防止装置は、走行中の画像データから片側の境界線しか検出できない場合でも、検出済みの境界線車両間距離と、車両幅情報と、道路情報を基に未検出境界線車両間の距離を算出することができる。従って、車線逸脱防止装置は、未検出の境界線側へ車両が寄りすぎているか否かを判断することが可能となるので、片側の境界線を検出できない場合でも適切に車線逸脱を検出できる。

上記の車線逸脱防止装置の一態様では、前記道路情報は、道路通行情報を含み、前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御手段をさらに備える。この場合、車線逸脱防止装置は、道路情報内の道路通行情報が対面通行を示す値でない場合（例えば、一方通行等）、車線逸脱危険性検出処理を施さない。これにより、車線逸脱防止装置は、対向車線が無いにも関わらず、車線変更に応じて不要に警告を行わないようにすることができる。

上記の車線逸脱防止装置の他の一態様では、前記道路情報は、道路通行情報を含み、前記警告手段は、前記車線逸脱危険性検出手段が前記車線逸脱危険性を検出した場合において、前記車両が路側帯又は対向車線へ進入すると判定した場合に前記警告処理を施す。 これにより、車線逸脱防止装置は、路側帯又は対向車線へ車両が移動すると判断した場合は、警告を行い、走行車線へ車両が移動すると判断した場合は、警告を行わない。従って、車線逸脱防止装置は、隣接する車線が走行車線であるにも関わらず、不要に警告を行ってしまうことを回避することができる。

上記の車線逸脱防止装置の他の一態様では、境界線車両間距離算出手段は、前記車両前方と前記車両後方との道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出する。これにより、車線逸脱防止装置は、１つのカメラによって得られた画像データに基づいて車線逸脱危険性を検出する場合に比して、境界線を１つも検出できない可能性が低くなるため、車線逸脱危険性検出処理を実行できる可能性を向上できる。また、車線逸脱防止装置は、境界線を２つ検出できる可能性も向上することができる。

本発明の他の観点では、車線逸脱防止方法は、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得工程と、道路情報を保持する道路情報保持工程と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持工程と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得工程と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出工程と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出工程と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出工程と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告工程と、を備える。

この方法によっても、走行中の画像データから片側の境界線しか検出できない場合に、検出済みの境界線車両間距離と、車両幅情報と、道路情報を基に未検出境界線車両間の距離を算出することができる。従って、車線逸脱防止装置は、未検出の境界線側へ車両が寄りすぎているか否かを判断することが可能となるので、片側の境界線を検出できない場合でも適切に車線逸脱を検出できる。

本発明のさらに他の観点では、コンピュータを備える装置によって実行される車線逸脱防止プログラムであって、コンピュータを備える装置によって実行される車線逸脱防止プログラムであって、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、道路情報を保持する道路情報保持手段と、前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

このプログラムを、各種装置上で実行することにより、本発明の車線逸脱防止装置を実現することができる。なお、この車線逸脱防止プログラムは、記録媒体に記録した状態で好適に取り扱うことができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［ナビゲーション装置］
図１に、本発明の実施例に係るナビゲーション装置２００の構成を示す。図１に示すように、ナビゲーション装置２００は、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、ディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、通信装置３８、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０、入力装置６０及びカメラ７０を備える。

自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３を備える。加速度センサ１１は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば振動ジャイロからなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ１３は、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。

ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波１９を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。

システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３及びＲＡＭ２４を含んでおり、ナビゲーション装置２００全体の制御を行う。

インタフェース２１は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３並びにＧＰＳ受信機１８とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ２０に入力する。ＣＰＵ２２は、システムコントローラ２０全体を制御する。ＲＯＭ２３は、システムコントローラ２０を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ２４は、入力装置６０を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ２２に対してワーキングエリアを提供したりする。

システムコントローラ２０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどのディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０は、バスライン３０を介して相互に接続されている。

ディスクドライブ３１は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ又はＤＶＤといったディスク３３から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ３１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、ＣＤ及びＤＶＤコンパチブルのドライブとしてもよい。

データ記憶ユニット３６は、例えば、ＨＤＤなどにより構成され、地図情報や施設データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶する。

通信装置３８は、例えば、ＦＭチューナやビーコンレシーバ、携帯電話や専用の通信カードなどにより構成され、通信用インタフェース３７を介して、各種情報を受信する。

表示ユニット４０は、システムコントローラ２０の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ２０は、データ記憶ユニット３６から地図データを読み出す。表示ユニット４０は、システムコントローラ２０によってデータ記憶ユニット３６から読み出された地図データを、ディスプレイなどの表示画面上に表示する。表示ユニット４０は、バスライン３０を介してＣＰＵ２２から送られる制御データに基づいて表示ユニット４０全体の制御を行うグラフィックコントローラ４１と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ４２と、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ４４を表示制御する表示制御部４３と、ディスプレイ４４とを備える。ディスプレイ４４は、例えば対角５〜１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。

音声出力ユニット５０は、システムコントローラ２０の制御の下、ディスクドライブ３１又はＲＡＭ２４等からバスライン３０を介して送られる音声デジタルデータのＤ／Ａ変換を行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）５２と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ５３とを備えて構成されている。

入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。また、ディスプレイ４４がタッチパネル方式である場合には、ディスプレイ４４の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置６０として機能する。

カメラ７０は、車両に取り付けられ、当該車両が走行している間、当該車両が走行している道路を所定の撮影間隔で撮影する。カメラ７０の撮影間隔は、システムコントローラ２０によって制御される。なお、ナビゲーション装置２００は、車両の前方を撮像する前方撮像カメラ７０Ａと、車両の後方を撮像する後方撮像カメラ７０Ｂとを備える。

［車線逸脱防止ユニット］
図２に、車線逸脱を防止するための車線逸脱防止ユニット３００の機能構成を示す。車線逸脱防止ユニット３００は、実体的には、ナビゲーション装置２００の構成要素により構成される。車線逸脱防止ユニット３００は、図示のように、ＧＰＳ受信機１８と、カメラ７０（前方撮像カメラ７０Ａと後方撮像カメラ７０Ｂ）と、地図情報ＤＢ８０及び車両幅情報を有するデータ記憶ユニット３６と、境界線車両間距離算出部１０１と、現在位置道路情報取得部１０２と、未検出境界線車両間距離算出部１０３と、車線逸脱危険性検出部１０４と、警告部１０５と、車線逸脱危険性検出処理制御部１０６とを備える。

地図情報ＤＢ８０は、道路情報を含む地図情報を保持しており、実際には、データ記憶ユニット３６で構成される。ここで、道路情報とは、道路の座標範囲、道路通行情報、道路幅、車線数、道路種別等、道路に関する情報のことである。図３に道路情報９０の例を示す。なお、図３に図示していないが、「交差点」や「分岐」等種々の情報を道路情報９０に含めても良い。また、データ記憶ユニット３６では、車両幅情報を保持する。本実施例では、車両幅を１．７ｍとする。

境界線車両間距離算出部１０１は、前方撮像カメラ７０Ａが撮像したことにより得られた画像データに対して、画像解析処理を施し、車両が走行している道路の車線間の境界線を検出する。境界線を検出する方法の具体例には、上記画像データから車線を意味する白線位置の候補点を抽出し、当該候補点に基づいて、白線を検出する方法などがある。ここで前方撮像カメラ７０Ａが撮像したことにより得られた画像データの例である画像データ３５０ａを図４（ａ）に示す。この画像データ３５０ａは、前方撮像カメラ７０Ａが走行中の車線を撮像した画像データである。また、図４（ｂ）には、車両が車線の右側へ寄っている場合における画像データ３５０ｂを示し、図４（ｃ）には、車両が車線の左側へ寄っている場合における画像データ３５０ｃを示す。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）には、境界線車両間距離算出部１０１が検出できなかった未検出境界線５０２も示している。

そして、境界線車両間距離算出部１０１は、車両から境界線５０１までの距離を算出する。具体的には、画像データ３５０の画像中央ライン７０１から境界線５０１までの距離である中央ライン境界線間距離７０２や、画像中央ライン７０１と境界線５０１がなす角度である境界線角度７０３等を用いて境界線５０１と車両との距離を算出する。なお、これらは、公知技術である。

現在位置道路情報取得部１０２は、ＧＰＳ受信機１８から取得した現在位置情報（例えば、緯度経度等）に対応する道路情報９０を地図情報ＤＢ８０から取得する。

未検出境界線車両間距離算出部１０３は、境界線車両間距離算出部１０１が片側の境界線５０１のみを検出した場合に、未検出境界線５０２と車両との距離を算出する。具体的には、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、地図情報ＤＢ８０内の道路情報９０から現在走行中の道路の道路幅情報を取得し、当該道路幅情報を基に算出した車線幅情報から、「境界線車両間距離算出部１０１が検出した車線間の境界線と車両との距離」及び「車両自体の幅の和」を差し引いた値を算出することにより、車両から未検出境界線５０２までの距離を求めることができる。これにより、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、未検出境界線車両間距離を算出することができる。

車線逸脱危険性検出部１０４は、上記境界線車両間距離及び未検出境界線車両間距離に基づいて車両の車線逸脱危険性検出処理を行う。ここで、車線逸脱危険性検出処理とは、上記境界線車両間距離又は未検出境界線車両間距離が、所定の値（例えば２０ｃｍ等）より下回るか否かを判定することにより、車線逸脱危険性があるか否かを判定する処理である。車線逸脱危険性検出部１０４は、境界線５０１又は未検出境界線５０２の内側の所定の距離（例えば、２０ｃｍ）に位置する図４（ａ）に示す車線逸脱危険ライン５０３を車両が超えるか否かについて画像データ３５０内の境界線５０１又は未検出境界線５０２の位置等に基づいて判定し、車線逸脱危険性を検出する。ここで、車両が車線逸脱危険ライン５０３を超えた場合は、車線逸脱危険性があるものとする。

警告部１０５は、車線逸脱危険性検出部１０４が車線逸脱危険性を検出した場合に、警告処理を行う。本実施例では、警告処理として、音声出力ユニット５０を介して、警告音を出力する。

車線逸脱危険性検出処理制御部１０６は、現在位置道路情報取得部１０２が取得した道路情報９０における道路通行情報が「対面通行」でない場合、車線逸脱危険性検出処理を施さないようにする。

なお、境界線車両間距離算出部１０１、現在位置道路情報取得部１０２、未検出境界線車両間距離算出部１０３、車線逸脱危険性検出部１０４、警告部１０５、及び車線逸脱危険性検出処理制御部１０６は、図１に示すシステムコントローラ２０により構成される。即ち、システムコントローラ２０が所定のプログラムを実行することにより、境界線車両間距離算出部１０１、未検出境界線車両間距離算出部１０３、車線逸脱危険性検出部１０４、警告部１０５、及び車線逸脱危険性検出処理制御部１０６を実現する。そして、本実施例においては、ＧＰＳ受信機１８が車両現在位置取得手段として機能し、地図情報ＤＢ８０が道路情報保持手段として機能し、データ記憶ユニット３６が車両幅情報保持手段として機能する。

［車線逸脱防止の概略説明］
次に、車線逸脱防止の概略説明について図５を用いて説明する。

車両１に搭載されている車線逸脱防止ユニット３００では、車両の運転中、境界線車両間距離算出部１０１が画像データ３５０から走行中の車線５００の境界線５０１を検出した後、車両１と境界線５０１との距離である境界線車両間距離６０３を算出する。

そして、境界線車両間距離算出部１０１が片側の境界線５０１のみを検出した場合、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、未検出境界線５０２と車両１との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出する。なお、未検出境界線車両間距離６０５を算出する方法については、後述する。そして、車線逸脱危険性検出部１０４は、未検出境界線車両間距離６０５又は境界線車両間距離６０３の内、小さい方の値が、境界線５０１又は未検出境界線５０２と、車線逸脱危険ライン５０３との距離である車線逸脱危険性距離６０６（例えば２０ｃｍ等）より小さい場合、車線逸脱危険性があると判断する。

そして、車線逸脱危険性検出部１０４が車線逸脱危険性を検出した場合、警告部１０５が所定の警告処理を行い、運転手に対して、車線逸脱する可能性がある旨を通知する。

このように、車線逸脱防止ユニット３００は、車道の境界線５０１が片側しか検出できなくても、未検出境界線車両間距離算出部１０３が未検出境界線５０２と車両との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出し、未検出境界線車両間距離６０５と車線逸脱危険性距離６０６とを比較することにより、車両が車線を逸脱する危険性があると判定した場合には、警告を行う。

従って、車線逸脱防止ユニット３００は、車両１が走行している車線５００の境界線５０１について片側の境界線５０１のみ検出した場合でも、車線５００を逸脱する危険性があるか否かを判定することができ、適切に車両の車線逸脱の防止を行うことができる。

［未検出境界線と車両との距離算出方法］
次に、図６を用いて、センターライン（図６（ｂ）における境界線５０１Ａ）のみ検出できた場合における未検出境界線５０２と車両１との距離算出方法の例を示す。車線逸脱防止ユニット３００は、境界線車両間距離算出部１０１が図６（ａ）のような画像データ３５０ｄを取得し、画像解析処理を行った結果、走行中の車線５００に関する境界線５０１を片側のみ検出した場合、検出した境界線５０１Ａと車両１との距離である境界線車両間距離６０３を算出する。ここでは、境界線車両間距離算出部１０１が境界線車両間距離６０３を「２０ｃｍ」と算出したものとする。

次に、ＧＰＳ受信機１８が現在位置（緯度経度等）を取得し、現在位置道路情報取得部１０２が現在位置に対応する道路情報９０を取得する。例えば、ＧＰＳ受信機１８が取得した現在位置の緯度経度情報が、図３の道路情報９０における道路ＩＤ「Ａ００１」の道路範囲に含まれる場合、現在位置道路情報取得部１０２は、道路ＩＤ「Ａ００１」に対応する道路情報９０Ａを取得する。これにより、車線逸脱防止ユニット３００は、現在車両１が走行している道路における道路幅６００が「６ｍ」であり、車線数が「２」であることを認識できる。

そして、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、最初に、現在位置道路情報取得部１０２が取得した道路幅情報から道路内の車線全体幅６０１を推定する。本実施例における車線全体幅６０１は、道路幅６００の値に０．８を乗算したものとする。よって、道路幅６００の値が「６ｍ」であることより、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、車線全体幅６０１を「４．８ｍ」と算出する。

次に、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、次に車線幅６０２を算出する。車線数が「２」であることから、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、車線幅６０２を「２．４ｍ」と算出する。そして、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、車線幅６０２から車両幅６０４を減算することにより、車両１における左右の境界線（境界線５０１と未検出境界線５０２）までの間隔の和を算出する。ここで、車両１における左右の境界線までの間隔の和は、境界線車両間距離６０３と未検出境界線車両間距離６０５との和になる。

本実施例では、データユニット３６内に車両幅が「１．７ｍ」と定義していることより、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、車両１における上記左右の境界線までの間隔の和を「０．７ｍ」と算出する。

そして、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、境界線車両間距離算出部１０１が境界線車両間距離６０３を「２０ｃｍ」と算出していることから、未検出境界線車両間距離６０５を「５０ｃｍ」と算出することができる。

よって、システムコントローラ２０は、片側の境界線５０１を検出できない場合でも、検出済みの境界線５０１と車両１との距離、車両の幅、道路情報９０における車線数情報と道路幅情報を用いることにより、車両１と未検出境界線５０２との距離を算出することができる。そして、システムコントローラ２０は、車両１と未検出境界線５０２間の距離を用いることにより、車両１が未検出境界線５０２を越えてしまう危険性があるか否かを判別することができる。

そして、図６（ｃ）のように路側帯との境界線を示す境界線５０１Ａのみ検出した場合についても、同様に、境界線車両間距離算出部１０１が境界線車両間距離６０３を算出し、車両の幅、道路情報９０における車線数情報と道路幅情報を用いることにより、未検出境界線車両間距離６０５を算出することができる。

本実施例における車線逸脱防止ユニット３００は、従来のように、整備された道路で車線逸脱検出を行うことができるだけでなく、白線が見えづらい状況や、最初から白線が片側のみに設定されている場合にも、白線の位置を推測して、車両が境界線に寄りすぎていないか否かを判別することができるため、従来に比して、より多くの道路で車線逸脱検出を適切に行うことができ、より利便性が向上している。

［車線逸脱防止処理］
次に、本実施例による車線逸脱防止処理について説明する。本実施例における車線逸脱防止処理では、車両１が走行している車線５００の境界線５０１を前方撮像カメラ７０Ａが撮像した画像データ３５０から検出し、片側の境界線５０１のみ検出した場合、当該境界線５０１と車両１との距離である境界線車両間距離６０３を算出した後、地図情報ＤＢ８０内の道路情報９０等を用いて、未検出境界線５０２と車両１との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出し、未検出境界線車両間距離６０５及び境界線車両間距離６０３に基づいて車線逸脱危険性検出処理を行う。

図７に、本実施例による「車線逸脱防止処理」のフローチャートを示す。この処理は、図１に示すシステムコントローラ２０が、予め用意されたプログラムを実行することにより実現される。

まず、運転手の運転操作により、車両１が運転を開始すると（ステップＳ１）、システムコントローラ２０は、所定間隔で前方撮像カメラ７０Ａから走行中の道路に関する画像データ３５０を取得する（ステップＳ２）。そして、境界線車両間距離算出部１０１は、上記画像データ３５０から境界線５０１を検出し、境界線５０１と車両１との距離である境界線車両間距離６０３を算出する（ステップＳ３）。境界線車両間距離算出部１０１が、走行中の車線における境界線５０１を２本検出した場合は（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、ステップＳ９へ移り、後述する車線逸脱検出を行う。境界線車両間距離算出部１０１が車線境界線を２本検出しなかった場合において（ステップＳ４；Ｎｏ）、境界線車両間距離算出部１０１が片側の境界線５０１のみ検出した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ＧＰＳ受信機１８が現在位置（例えば、緯度経度情報等）を取得する（ステップＳ６）。現在位置道路情報取得部１０２は、地図情報ＤＢ８０から現在位置に対応する道路情報９０を取得する（ステップＳ７）。

次に、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、未検出境界線５０２と車両１との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出する（ステップＳ８）。

次に、車線逸脱危険性検出部１０４は、車両１と境界線５０１との距離である境界線車両間距離６０３又は未検出境界線車両間距離６０５に基づいて車線逸脱危険性を検出する（ステップＳ９）。

そして、車線逸脱危険性検出部１０４が車線逸脱危険性を検出すると（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、警告部１０５が所定の警告を行い（ステップＳ１１）、運転が終了していない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ２へ移り、運転が終了している場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、システムコントローラ２０は、車線逸脱防止処理を終了する。

［第２実施例］
次に第２実施例について説明する。第２実施例では、予め、車両が走行している道路に関する道路情報９０を取得し、当該道路情報９０を参照した結果、車両が対面走行の道路を走行していると判断した場合のみ車線逸脱危険性の検出を行う。なお、車線逸脱防止ユニット３００の機能構成は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

第２実施例のフローチャートを図８に示す。この処理は、図１に示すシステムコントローラ２０が、予め用意されたプログラムを実行することにより実現される。

まず、運転手の運転操作により、車両１が運転を開始すると（ステップＳ２１）、ＧＰＳ受信機１８が現在位置を取得する（ステップＳ２２）。そして、現在位置道路情報取得部１０２は、上記現在位置に対応する道路情報９０を取得する（ステップＳ２３）。そして、車線逸脱危険性検出処理制御部１０６は、道路情報９０における道路通行情報を参照し、当該道路通行情報が「対面通行」でない場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、車線逸脱危険性の検出を行う必要がないと判断し、ステップＳ２２へ移る。

また、車線逸脱危険性検出処理制御部１０６は、道路情報９０における道路通行情報が「対面通行」である場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、車線逸脱危険性の検出を行う必要があると判断する。そして、システムコントローラ２０は、前方撮像カメラ７０Ａから走行中の道路に関する画像データ３５０を取得する（ステップＳ２５）。そして、境界線車両間距離算出部１０１は、上記画像データ３５０から境界線５０１を検出し、境界線５０１と車両１との距離である境界線車両間距離６０３を算出する（ステップＳ２６）。境界線車両間距離算出部１０１が、境界線５０１を２本検出した場合は（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、ステップＳ３０へ移り、後述する車線逸脱危険性の検出を行う。境界線車両間距離算出部１０１が境界線５０１を２本検出しなかった場合において（ステップＳ２７；Ｎｏ）、境界線車両間距離算出部１０１が片側の境界線５０１のみ検出した場合（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、未検出境界線５０２と車両１との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出する（ステップＳ２９）。

また、車線逸脱危険性検出部１０４は、境界線車両間距離６０３及び未検出境界線車両間距離６０５に基づいて車線逸脱危険性を検出する（ステップＳ３０）。

そして、車線逸脱危険性検出部１０４が車線逸脱危険性を検出すると（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、警告部１０５が警告音の出力を行い（ステップＳ３２）、運転が終了していない場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ステップＳ２２へ移り、運転が終了している場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、システムコントローラ２０は、第２実施例に係る車線逸脱防止処理を終了する。

これによれば、車両１が一方通行を走行している際の車線変更時に、車線逸脱防止ユニット３００が車線逸脱危険性を検出することよって、不要に警告を行ってしまうことを回避することができる。

また、車線逸脱防止ユニット３００は、対面走行の道路を走行していない場合、車線逸脱危険性検出処理を行わないので、装置に対する処理負荷を軽減することができる。

［第３実施例］
次に第３実施例について説明する。第３実施例では、車線逸脱防止ユニット３００が車線逸脱危険性を検出した場合において、車両１が走行車線へ移動しようとしていると推定できる時には、車線逸脱防止ユニット３００は、警告処理を行わないようにする。具体的には、道路情報９０Ａに対応する道路を走行している際に、図９（ａ）に示すように、車線５００Ａを走行している車両１が車線５００Ｂへ接近したことにより、車線逸脱防止ユニット３００が車線逸脱危険性を検出した場合に、まず、車線逸脱防止ユニット３００は、図９（ｂ）に示す上記車線逸脱危険性を検出した時の画像データ３５０ｅを参照し、その結果、車両１が車線のある方向へ移動していると判断する。そして、車線逸脱防止ユニット３００は、道路情報９０Ａの道路通行情報を参照し、その結果、当該道路通行情報が「一方通行」であることにより走行車線と判断し、警告処理を行わない。

このように、車線逸脱防止ユニット３００は、車両１が走行車線を変更する際に、不要に警告を行わないようにすることができる。なお、車線逸脱防止ユニット３００の機能構成は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

第３実施例のフローチャートを図１０に示す。この処理は、図１に示すシステムコントローラ２０が、予め用意されたプログラムを実行することにより実現される。

まず、運転手の運転操作により、車両１が運転を開始すると（ステップＳ３１）、ＧＰＳ受信機１８が現在位置を取得する（ステップＳ３２）。現在位置道路情報取得部１０２は、道路通行情報を含む上記現在位置に対応する道路情報９０を取得する（ステップＳ３３）。

そして、システムコントローラ２０は、前方撮像カメラ７０Ａから走行中の道路に関する画像データ３５０を取得する（ステップＳ３４）。境界線車両間距離算出部１０１は、上記画像データ３５０から車線境界線５０１を検出し、境界線５０１と車両１との距離である境界線車両間距離６０３を算出する（ステップＳ３５）。境界線車両間距離算出部１０１が、境界線を２本検出した場合は（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、ステップＳ３９へ移り、後述する車線逸脱危険性検出を行う。境界線車両間距離算出部１０１が境界線を２本検出しなかった場合において（ステップＳ３６；Ｎｏ）、境界線車両間距離算出部１０１が片側の境界線５０１のみ検出した場合（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、未検出境界線車両間距離算出部１０３は、上記現在地位置に対応する道路情報９０に基づいて未検出境界線５０２と車両１との距離である未検出境界線車両間距離６０５を算出する（ステップＳ３８）。

また、車線逸脱危険性検出部１０４は、前方撮像カメラ７０Ａが撮像した画像内の車線境界線または、未検出境界線車両間距離算出部１０３が算出した車線境界推定線に関して車線逸脱危険性を検出する（ステップＳ３９）。

そして、車線逸脱危険性検出部１０４が車線逸脱危険性を検出した場合（ステップＳ４０；Ｙｅｓ）、警告部１０５は、画像データ３５０を参照し、車両１が路側帯へ移動しようとしているか否かを判断する（ステップＳ４１）。

警告部１０５が画像データ３５０を参照した結果、車両１が路側帯を越えようとしていると判断した場合（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、警告部１０５は、警告音を出力する（ステップＳ４３）。そして、警告部１０５が画像データ３５０を参照した結果、車両１が他の車線５００へ移動しようとしていると判断した場合（ステップＳ４２；Ｎｏ）、警告部１０５は、取得済みの道路情報９０を参照して、車両１の移動先の車線５００が走行車線か否か判断する（ステップＳ４４）。

そして、警告部１０５は、道路情報９０を参照した結果、道路通行情報が「一方通行」である場合等、車両１の移動先の車線が走行車線であると判断できる場合（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、運転上問題がないと判断し、報知音を出力する（ステップＳ４６）。なお、この場合、警告部１０５は、何も出力しなくても良い。また、警告部１０５は、道路情報９０を参照した結果、道路情報９０の道路通行情報が「対面通行」である等、車両１の移動先の車線が対向車線であると判断できる場合（ステップＳ４５；Ｎｏ）、運転上問題があるため、警告音を出力する（ステップＳ４３）。運転が終了していない場合（ステップＳ４７；Ｎｏ）、ステップＳ３２へ移り、運転が終了している場合（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）、システムコントローラ２０は、第３実施例に係る車線逸脱防止処理を終了する。

これによれば、車線逸脱防止ユニット３００は、隣接する車線５００が走行車線であるにも関わらず、不要に警告を行ってしまうことを回避することができる。

上述の実施例では、警告処理として、警告音を出力する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、警告処理として、自動でハンドル修正したり、香りや冷気を出力したり、通信装置３８を介してサービスセンター等に通知したりしても良い。

上述の実施例では、車線逸脱危険性検出部１０４が、前方撮像カメラ７０Ａによって撮像された画像データ３５０に基づいて車線逸脱危険性を検出する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、後方撮像カメラ７０Ｂによって撮像された画像データ３５０に基づいて車線逸脱危険性を検出するようにしても良い。また、車線逸脱危険性検出部１０４は、前方撮像カメラ７０Ａによって撮像された画像データ３５０と後方撮像カメラ７０Ｂによって撮像された画像３５０との両方の画像データ３５０に対して画像解析処理を行い、境界線５０１を検出した数が多い画像データ３５０に基づいて車線逸脱危険性を検出するようにしても良い。

これにより、車線逸脱防止ユニット３００は、１つのカメラ７０によって得られた画像データに基づいて車線逸脱危険性を検出する場合に比して、境界線５０１を１つも検出できない可能性が低くなるため、車線逸脱危険性検出処理を実行できる可能性を向上させることができる。また、車線逸脱防止ユニット３００は、境界線５０１を２つ検出できる可能性も向上させることができる。

上述の実施例では、車線逸脱危険性検出部１０４が、前方撮像カメラ７０Ａによって撮像された画像データ３５０に基づいて車線逸脱危険性を検出する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、他の種々の方法により生成された画像データ３５０に基づいて車線逸脱危険性を検出しても良い。

以上、説明したように、本実施例における車線逸脱防止ユニット３００は、車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、道路情報を保持する道路情報保持手段と、車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、前記現在位置に対応する道路情報を用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段と、を備える。これにより、車両が走行している車線の画像データから片側の車線の境界線のみ検出した場合でも、「検出した境界線と車両の距離」、「車両幅」、及び「道路情報」を用いることにより未検出の境界線と車両との距離を算出することができるため、車線の片側のみに境界線がある場合でも適切に車線逸脱の危険性を検出することができる。

本発明は、車両などに代表される移動体のナビゲーション装置に利用することができる。

Claims (7)

1. 車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、
   道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持手段と、
   前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、
   前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、
   前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、
   前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、
   前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、
   前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段と、
   前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御手段と、を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記警告手段は、前記車線逸脱危険性検出手段が前記車道逸脱危険性を検出した場合において、前記車両が路側帯又は対向車線へ進入すると判定した場合に前記警告処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
3. 前記警告手段は、前記車線逸脱危険性検出手段が前記車道逸脱危険性を検出した場合において、前記車両が走行車線へ進入すると判定した場合、前記警告処理を施さないことを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
4. 前記境界線車両間距離算出手段は、前記車両前方と前記車両後方との道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車線逸脱防止装置。
5. 車両の現在位置を取得する車両現在位置取得工程と、
   道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持工程と、
   前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持工程と、
   前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得工程と、
   前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出工程と、
   前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出工程と、
   前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出工程と、
   前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告工程と、
   前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御工程と、を備えることを特徴とする車線逸脱防止方法。
6. コンピュータを備える装置によって実行される車線逸脱防止プログラムであって、
   車両の現在位置を取得する車両現在位置取得手段と、
   道路通行情報を含む道路情報を保持する道路情報保持手段と、
   前記車両の幅情報を保持する車両幅情報保持手段と、
   前記車両の現在位置に対応する前記道路情報を取得する現在位置道路情報取得手段と、
   前記車両より撮像された道路画像に基づいて走行中の車線の境界線を検出した後、前記境界線と前記車両との距離を算出する境界線車両間距離算出手段と、
   前記境界線車両間距離算出手段が片側の境界線を検出できない場合、検出済みの境界線から車両までの距離と、前記現在位置に対応する道路情報と、前記車両の幅情報とを用いて未検出境界線と車両との距離を算出する未検出境界線車両間距離算出手段と、
   前記境界線車両間距離及び前記未検出境界線車両間距離に基づいて前記車両の車線逸脱危険性検出処理を行う車線逸脱危険性検出手段と、
   前記車線逸脱危険性検出結果に応じて警告処理を行う警告手段と、
   前記道路通行情報を参照した結果、前記道路通行情報が対面通行を示す値ではない場合、前記車線逸脱危険性検出処理を施さない車線逸脱危険性検出処理制御手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする車線逸脱防止プログラム。
7. 請求項６に記載の車線逸脱防止プログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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