JPH0719882A - 車両の走行域認識装置及びそれを備えた自動車の安全装置 - Google Patents

車両の走行域認識装置及びそれを備えた自動車の安全装置

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JPH0719882A
JPH0719882A JP5161202A JP16120293A JPH0719882A JP H0719882 A JPH0719882 A JP H0719882A JP 5161202 A JP5161202 A JP 5161202A JP 16120293 A JP16120293 A JP 16120293A JP H0719882 A JPH0719882 A JP H0719882A
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vehicle
traveling
road
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JP5161202A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakaue
宏志 中植
Tomohiko Adachi
智彦 足立
Hideki Nishitake
秀樹 西竹
Nobuhiro Totoki
信弘 十時
Shigeru Kamiyama
繁 上山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路上の白線が十分に検知できなくても自車
の走行域を認識することができる車両の走行域認識装置
及びそれを備えた自動車の安全装置を提供する。 【構成】 道路上に記された走行レーン２４の白線２１
を検知して自車１の走行域を認識する車両の走行域認識
装置であって、道路側方に該道路に沿って配置された特
徴物３１を検知するレーザヘッドユニット１１,１２を
備え、走行域認識の基準とすべき基準白線２１Ｌが検知
できない場合には、上記特徴物と自車との相対位置によ
り自車の走行域を認識することを特徴とし、また、かか
る車両の走行域認識装置を備えるとともに、該走行域認
識装置で認識された走行域から逸脱しないように自車の
走行状態を制御し、あるいはドライバに警報を発する安
全機構を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、道路を複数の走行レ
ーンに仕切る案内ラインを検知して自車の走行域を認識
する車両の走行域認識装置、及びかかる認識装置を備え
た自動車の安全装置に関する。
【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
ムを備えたものが知られている。かかるシステムを備え
た安全装置では、道路上に記された白線を検知して自車
の走行域を認識するための走行域認識装置が設けられて
いる。
【０００３】このような走行域認識装置としては、例え
ばＣＣＤカメラ等のビデオカメラで車両前方の走行路を
撮影して得られた画像を処理し、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。そして、従来より、この白線検知の精度を向上させ
るための工夫が種々なされている。例えば特開平４−１
３７０１４号公報では、道路環境を認識する処理に対す
る補正を工夫することにより、路面の影や照り返しの影
響を受けることなく、道路上の白線を高速で認識するこ
とができるようにしたものが開示されている。また、例
えば特開平２−１１８７０５号公報では、夜間あるいは
トンネル内等、外界の光量が十分に得られず、コントラ
ストが不足するような走行状況でも、連続して設置され
た例えば道路灯の画像データを処理することにより、カ
メラで取り込んだ車両前方の画像を処理し、白線を精度
良く検出することができるようにしたものが開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な走行域認識装置で白線検知を行う場合、現在検知され
ている白線が、例えば、砂や泥を被って見えにくくな
る、あるいは前方車の車体で隠されてしまって検知でき
なくなる場合がある。また、路面が濡れている場合など
には、光が反射し易くなるので画像上明るい部分が多く
なり、白線の識別が難しくなる。更に、道路が途中で分
岐している場合、自車がこの分岐路に沿って曲折する際
に、現在走行中の道路上の白線から分岐路上の白線に基
準を切り換えて、スムースに白線検知を行うことはなか
なかに困難である。また、更に、車両がレーンチェンジ
(車線変更)を行う場合には、走行域認識の基準とすべき
白線と自車との位置関係が急変することとなるので、画
像データの信頼性が一時的に低下する場合があり、かか
る場合には、キープレーンシステムを一旦キャンセル
し、その後、車線変更完了後に再び働くようにすること
が考えられるが、このキャンセル後の立ち上がり時には
画像処理に時間がかかるので、白線の検知に遅れが生じ
るなどの問題があった。
【０００５】この発明は、上記諸問題に鑑みてなされた
もので、道路上の白線が十分に検知できなくても自車の
走行域を確実に認識することができる車両の走行域認識
装置及びそれを備えた自動車の安全装置を提供すること
を基本的な目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明に係る車両の走行域認識装置は、道路上に記された
走行レーンの案内ラインを検知して自車の走行域を認識
する車両の走行域認識装置であって、道路側方に該道路
に沿って配置された特徴物を検知する検知手段を備え、
走行域認識の基準とすべき基準案内ラインが検知できな
い場合には、上記特徴物と自車との相対位置により自車
の走行域を認識することを特徴としたものである。
【０００７】また、本願の第２の発明に係る車両の走行
域認識装置は、上記第１の発明において、上記基準案内
ラインと特徴物との相対位置関係を記憶しておき、基準
案内ラインが検知できない場合には、上記相対位置関係
から基準案内ラインの位置を推定し、この基準案内ライ
ンの推定位置に基づいて自車の走行域を認識することを
特徴としたものである。
【０００８】更に、本願の第３の発明に係る車両の走行
域認識装置は、道路上に記された走行レーンの案内ライ
ンを検知して自車の走行域を認識する車両の走行域認識
装置であって、走行域認識の基準とすべき基準案内ライ
ンが検知できない場合には、この基準案内ラインと平行
な他の案内ラインを検知して自車の走行域を認識するこ
とを特徴としたものである。
【０００９】また、更に、本願の第４の発明に係る車両
の走行域認識装置は、道路上に記された走行レーンの案
内ラインを検知して自車の走行域を認識する車両の走行
域認識装置であって、道路側方に該道路に沿って配置さ
れた特徴物を検知する検知手段を備え、所定の場合に
は、上記特徴物から一定範囲の領域についてのみ走行域
認識の基準とすべき基準案内ラインの検知を行うことを
特徴としたものである。
【００１０】また、更に、本願の第５の発明に係る車両
の走行域認識装置は、上記第４の発明において、路面上
を車幅方向における中央側から外側に向かって走査して
案内ラインを検知する走査検知手段を備え、上記所定の
場合には、上記特徴物の位置とは逆方向から走査して基
準案内ラインの検知を行うことを特徴としたものであ
る。
【００１１】また、更に、本願の第６の発明に係る車両
の走行域認識装置は、上記第４の発明または第５の発明
において、上記所定の場合は、路面が濡れている場合で
あることを特徴としたものである。
【００１２】また、更に、本願の第７の発明に係る車両
の走行域認識装置は、上記第４の発明または第５の発明
において、上記所定の場合は、上記特徴物に沿って車両
が曲折する場合であることを特徴としたものである。
【００１３】また、更に、本願の第８の発明に係る車両
の走行域認識装置は、道路上に記された走行レーンの案
内ラインを検知して自車の走行域を認識する車両の走行
域認識装置であって、道路側方に該道路に沿って配置さ
れた特徴物を検知する検知手段を備え、自車が走行レー
ンを変更する場合には、上記特徴物と自車との相対位置
により自車の走行域を認識することを特徴としたもので
ある。
【００１４】また、本願の第９の発明に係る自動車の安
全装置は、道路上に記された走行レーンの案内ラインを
検知して自車の走行域を認識するに際して、走行域認識
の基準とすべき基準案内ラインが検知できない場合に
は、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物と自車
との相対位置により自車の走行域を認識するようにした
車両の走行域認識装置を備えるとともに、該走行域認識
装置で認識された走行域から逸脱しないように自車の走
行状態を制御する安全機構を備えたことを特徴としたも
のである。
【００１５】また、本願の第１０の発明に係る自動車の
安全装置は、道路上に記された走行レーンの案内ライン
を検知して自車の走行域を認識するに際して、走行域認
識の基準とすべき基準案内ラインが検知できない場合に
は、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物と自車
との相対位置により自車の走行域を認識するようにした
車両の走行域認識装置を備えるとともに、自車が該走行
域認識装置で認識された走行域から逸脱しそうになった
場合にはドライバに対して警報を発する安全機構を備え
たことを特徴としたものである。
【００１６】また、更に、本願の第１１の発明に係る自
動車の安全装置は、上記第９の発明または第１０の発明
において、上記走行域認識装置による基準案内ラインの
検知が所定以上の間に渡ってできない場合には、上記安
全機構の作動が停止されることを特徴としたものであ
る。
【００１７】また、更に、本願の第１２の発明に係る自
動車の安全装置は、上記第９の発明または第１０の発明
において、上記特徴物の配置に急激な変化があった場合
には、上記安全機構の作動が停止されることを特徴とし
たものである。
【００１８】
【発明の効果】本願の第１の発明によれば、基準案内ラ
イン(つまり基準白線)が検知できない場合でも、上記特
徴物と自車との相対位置により自車の走行域を認識する
ことができる。すなわち、基準白線が砂や泥を被って部
分的に見えなくなった場合、あるいは前方車の車体で隠
されて一時的に検知できなくなった場合などでも、道路
側方の情報(対象物)に基づいて、自車の走行域を確実に
認識することができる。
【００１９】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、具体的には、例えば走行中に基準案内ライン
(基準白線)と特徴物との相対位置関係を記憶しておくこ
とにより、白線が検知できなくなった場合でも、この記
憶データに基づいて白線の位置を容易かつ精度良く推定
することができ、これにより、白線が検知できなくなっ
た場合における自車の走行域の認識精度をより高めるこ
とができる。
【００２０】更に、本願の第３の発明によれば、基準案
内ライン(基準白線)が検知できない場合でも、上記他の
案内ライン(他の白線)を検知して自車の走行域を認識す
ることができる。すなわち、基準白線が砂や泥を被って
部分的に見えなくなった場合、あるいは前方車の車体で
隠されて一時的に検知できなくなった場合などでも、他
の白線に基づいて自車の走行域を確実に認識することが
できる。
【００２１】また、更に、本願の第４の発明によれば、
所定の場合には、上記特徴物から一定範囲の領域につい
てのみ基準案内ライン(基準白線)の検知を行うようにし
たので、検知すべき対象領域を限定したことにより、白
線検知のための例えば画像処理におけるデータ収集時間
およびデータ処理時間を短縮することができるととも
に、白線検知精度を高めることができる。
【００２２】また、更に、本願の第５の発明によれば、
基本的には、上記第４の発明と同様の効果を奏すること
ができる。しかも、その上、所定の場合には、走査検知
手段による走査を上記対象物の位置とは逆方向から、つ
まり道路の車幅方向において内側から外側に向かって行
うようにしたので、この所定の場合においても走査方向
を変更する必要なしに白線検知を行うことができる。
【００２３】また、更に、本願の第６の発明によれば、
基本的には、上記第４の発明または第５の発明と同様の
効果を奏することができる。特に、路面が濡れている場
合には、光が反射し易くなるので画像上明るい部分が多
くなり、通常は白線の識別が難しくなるが、かかる場合
でも、検知すべき対象領域を限定したことにより、短時
間で精度良く白線を検知することができる。
【００２４】また、更に、本願の第７の発明によれば、
基本的には、上記第４の発明または第５の発明と同様の
効果を奏することができる。特に、上記特徴物に沿って
車両が曲折する場合に、この特徴物から一定範囲の領域
についてのみ基準案内ライン(基準白線)の検知を行うよ
うにしたので、道路途中に分岐路がある場合について、
車両がこの分岐路に沿って曲折する場合にも、分岐路上
の基準白線を有効に検知して自車の走行域を認識するこ
とができる。
【００２５】また、更に、本願の第８の発明によれば、
自車が走行レーンを変更する場合には、上記特徴物と自
車との相対位置により自車の走行域を認識するようにし
たので、案内ライン(白線)を基準として自車の走行域を
認識する場合のように、白線検知データの信頼性の一時
的な低下により走行域の認識を一旦中止する必要はな
く、従って、走行レーン変更完了後の自車の走行域の認
識に遅れが生じることを無くすることができる。
【００２６】また、本願の第９の発明によれば、上記車
両の走行域認識装置と安全機構とを備えたので、走行域
認識装置で認識された走行域から逸脱しないように自車
の走行状態を制御することにより、安全に例えば自律走
行あるいはキープレーン走行を行うことができる。
【００２７】更に、本願の第１０の発明によれば、上記
車両の走行域認識装置と安全機構とを備えたので、自車
が該走行域認識装置で認識された走行域から逸脱しそう
になった場合にはドライバに対して警報を発することに
より、安全に例えばキープレーン走行を行うことができ
る。
【００２８】また、更に、本願の第１１の発明によれ
ば、基本的には、上記第９の発明または第１０の発明と
同様の効果を奏することができる。しかも、その上、上
記走行域認識装置による基準案内ラインの検知が所定以
上の間に渡ってできない場合には、上記安全機構の作動
が停止され、速やかにドライバによる通常のマニュアル
運転に切り換えることができる。
【００２９】また、更に、本願の第１２の発明によれ
ば、基本的には、上記第９の発明または第１０の発明と
同様の効果を奏することができる。しかも、その上、例
えば、道路途中で路側に安全地帯が設けられている場合
や高速道路で路側にパーキングエリアが設けられている
場合など、上記特徴物の配置に急激な変化があった場合
には、上記安全機構の作動が停止され、速やかにドライ
バによる通常のマニュアル運転に切り換えることができ
る。
【００３０】
【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。ＣＣＤカメラ２は、図２
に示すように、車両１の前端側に取り付けられ、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
２４,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h0
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。
【００３１】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により走行域認識装置が構成され
ている。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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)
【００３８】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。
【００３９】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Ｔ1Rを、Ｔ1R＝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Ｔ1Lを、Ｔ1L＝Ｔ11に設定する(ステップ
＃４)。
【００４０】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、Ｔ1R＝Ｔ10、
Ｔ1L＝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、
Ｔ1R＝Ｔ12、Ｔ1L＝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、Ｔ1R
＝Ｔ12、Ｔ1L＝Ｔ12に設定する(ステップ＃９)。
【００４１】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、Ｔ1R＝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、Ｔ1R＝Ｔ13に設定(ステップ
＃１４)してステップ＃１５に進む。
【００４２】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、Ｔ1L＝Ｔ15に設定(ステップ＃１７)
してステップ＃１８へ進む。
【００４３】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、Ｔ1L
＝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、Ｔ1L＝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、Ｔ1R＝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、Ｔ1R＝
Ｔ18に設定(ステップ＃２４)してステップ＃２５へ進
む。
【００４４】ステップ＃２５においては、Ｔ1L＝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、Ｔ1L＝Ｔ18に設定(ステップ＃２７)
してステップ＃２８へ進む。
【００４５】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＋Ｔ1R・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。
【００４６】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
＋Ｔ1L・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。
【００４７】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)。
【００４８】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jR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jL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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】本実施例に係る車両１の走行域認識装置で
は、道路上に記された走行レーン２４の案内ライン２１
(白線)を検知して自車１の走行域を認識するに際して、
走行域認識の基準とすべき白線が、例えば、砂や泥を被
って部分的に見えなくなったり、あるいは前方車の車体
で隠されることなどにより、一時的に検知できなくなっ
た場合には、基準白線と平行な他の白線、もしくは、道
路側方に該道路に沿って配置された特徴物(例えば路側
リフレクタ,ガードレール,路壁等)を検知し、これらに
基づいて自車の走行域を認識するようにしている。以
下、上記車両の走行域認識装置及びそれを備えた自動車
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。
【００５４】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。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の白線検知が行なわれる。この場合、自車１
は、例えば図１４に示すように、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。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２１を検知する。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。
【００５５】次に、ステップ＃５３で、上記の白線検知
により自車１の走行域認識の基準とすべき基準白線(本
実施例では、例えば自車１の走行レーン２４の左側白線
２１Ｌ)が検知できたか否かが判定される。そして、こ
れがＹＥＳの場合には、ステップ＃５４で、自車の走行
域の認識が行なわれる。本実施例では、例えば走行レー
ン２４の幅b0に対応した基準幅を予め設定しておき、上
記基準白線(左側白線２１Ｌ)とこの基準幅b0とに基づい
て、自車の走行域が認識される。
【００５６】次に、ステップ＃５７で、所定時間(t秒)
後に自車１が認識された走行域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＃５
７:ＹＥＳ)場合には、ステップ＃５８で、キープレーン
システムによる自動操舵が行なわれ、認識された走行域
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、走行域からの逸脱が未然に防止されるようにな
っている。この認識された走行域からの逸脱可能性の有
無の判断(ステップ＃５７)および自動操舵(ステップ＃
５８)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)。
【００５７】一方、上記ステップ＃５３での判定結果が
ＮＯの場合、つまり、基準白線２１Ｌが検知できなかっ
た場合には、ステップ＃５５で、基準白線２１Ｌと平行
な他の白線(走行レーン２４の右側白線２１Ｒ)が検知で
きたか否かが判定され、これがＹＥＳの場合には、ステ
ップ＃５６で、この他の白線(右側白線２１Ｒ)を基準に
して、自車走行域の認識が行なわれる。この自車１の走
行域が認識された後、ステップ＃５７以降の各ステップ
が実行される。
【００５８】このように、走行域を認識する際に基準と
する白線２１を切換可能とすることにより、本来の基準
白線(本実施例では左側白線２１Ｌ)が、例えば砂や泥を
被って部分的に見えなくなったり、あるいは前方車の車
体で隠されることなどにより、一時的に検知できなくな
った場合でも、基準白線２１Ｌと平行な他の白線(右側
白線２１Ｒ)に基づいて、自車１の走行域を確実に認識
することができる。
【００５９】また、上記ステップ＃５５での判定結果が
ＮＯの場合、つまり右側白線も検知できない場合には、
ステップ＃６０で、道路側方に該道路に沿って配置され
た例えば路側リフレクタ,ガードレール,路壁等の路側特
徴物(図１４の例ではリフレクタ３１,…,３１)を検知
し、この特徴物３１を基準として自車の走行域の認識が
行なわれる。以下、この路側の特徴物を基準とした走行
域認識のサブルーチンについて、図１１のフローチャー
トを参照しながら説明する。このサブルーチンは、ステ
ップ＃５５におけるＮＯの判定とともにスタートし、ま
ずステップ＃６１で、所定時間継続して白線２１の検知
ができないか否かが判定され、この判定結果がＹＥＳの
場合には、ステップ＃６２でキープレーンシステムによ
る制御が中止される。
【００６０】これにより、速やかにドライバによる通常
のマニュアル運転に切り換えられる。従って、例えば、
白線がもともと記されていない道路などにおいては、白
線の検知に基づいたキープレーンシステムによる走行状
態の制御はできないので、かかる制御は速やかにキャン
セルされることになる。尚、白線を継続して検知できな
い間を時間で判定する代わりに、走行距離で判定するよ
うにしても良い。
【００６１】一方、ステップ＃６１での判定結果がＮＯ
の場合には、道路側方に該道路に沿って配置された特徴
物(例えば路側リフレクタ３１)の検知が行なわれる。こ
の路側特徴物３１の検知は、レーダヘッドユニット１
１,１２を用いて行なわれる。すなわち、ステップ＃６
３で側方物３１との距離計測が行なわれ、ステップ＃６
４で、この計測データから路側の特徴物３１(リフレク
タ)が検知される。そして、ステップ＃６５で、検知さ
れた路側特徴物３１と自車１との相対位置に基づいて、
自車１の走行域が認識される。この後、ステップ＃５７
以降のステップが実行される。
【００６２】このように、基準白線２１Ｌ(左側白線)の
みならず、これと平行な他の白線２１Ｒ(右側白線)も一
時的に検知できなくなった場合でも、道路側方に該道路
に沿って配置された特徴物(例えば路側リフレクタ３１)
を検知し、この特徴物３１と自車１との相対位置に基づ
いて、自車１の走行域を確実に認識することができるの
である。
【００６３】尚、より好ましくは、上記路側特徴物３１
の検知を白線２１が検知できなくなる以前から継続的に
行い、白線２１と路側特徴物３１との相対的な位置関係
のデータを採取し、これを予め学習し記憶しておくこと
により、白線２１が検知できなくなった際には、路側特
徴物３１の位置と記憶データとに基づいて、白線２１の
位置を容易かつ精度良く推定することができる。そし
て、これにより、白線２１が検知できない場合における
自車１の走行域の認識精度をより高めることができる。
【００６４】また、より好ましくは、上記のような路側
特徴物３１を検知する場合において、この特徴物３１の
配置に急激な変化があった場合、例えば、道路途中で路
側に安全地帯が設けられている場合や高速道路で路側に
パーキングエリアが設けられている場合などには、路側
特徴物の検知に基づいたキープレーンシステムによる走
行状態の制御はできない。従って、かかる場合にはキー
プレーンシステムによる制御はキャンセルされるように
設定することにより、速やかにドライバによる通常のマ
ニュアル運転に切り換えることができる。
【００６５】尚、上記実施例では、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。
【００６６】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。
【００６７】更に、上記実施例では、路側特徴物３１を
検知するに際して、レーダヘッドユニット１１,１２を
用いていたが、この代わりに、車体側面にＣＣＤカメラ
を取り付けるか、もしくは車体前端に広角撮影用のＣＣ
Ｄカメラを取り付けることにより、ＣＣＤカメラで路側
特徴物を検知することもできる。この場合には、上記図
１１のフローチャートにおいて、ステップ＃６３ではＣ
ＣＤカメラで撮像した車両側方の画像を入力し、ステッ
プ＃６４で、この入力画像から路側特徴物を検知するよ
うにすれば良い。
【００６８】尚、道路上に記された白線が検知できない
場合、路側の特徴物を検知する代わりに、路面の温度分
布から自車の走行域を推定することも可能である。すな
わち、走行レーン内を車両が通過する場合、一般に、タ
イヤが接地する幅方向位置はほぼ一定範囲内に集中して
いる。従って、交通量が一定以上である道路では、路面
の温度分布を計測すれば、上記の一定範囲については他
の部分よりも高い温度を示すことになる。そこで、図１
０のフローチャートにおいて、ステップ＃６０の代わり
に、図１２で示すサブルーチンを実行することにより、
自車の走行域を推定し認識することができる。
【００６９】このサブルーチンは、ステップ＃５５にお
けるＮＯの判定とともにスタートし、まずステップ＃７
１で、所定時間継続して白線２１の検知ができないか否
かが判定され、この判定結果がＹＥＳの場合には、ステ
ップ＃７２でキープレーンシステムによる制御が中止さ
れる。このステップ＃７１及び＃７２は、図１１のフロ
ーチャートにおけるステップ＃６１及び＃６２と同様の
内容を実行するものである。一方、ステップ＃７１での
判定結果がＮＯの場合には、赤外線カメラで自車前方の
画像を取り込んで入力する(ステップ＃７３)。そして、
この入力画像から自車前方の路面の温度分布を調べ(ス
テップ＃７４)、この温度分布に基づいて走行域を推定
する(ステップ＃７５)。この場合にも、路面の温度分布
の計測をを白線２１が検知できなくなる以前から継続的
に行い、白線２１と路面温度の高い部分との相対的な位
置関係のデータを採取し、これを予め学習し記憶してお
くことにより、白線２１が検知できなくなった際には、
路面温度の高い部分の位置と記憶データとに基づいて、
白線の位置を容易かつ精度良く推定することができる。
【００７０】上記図１１あるいは図１２のサブルーチン
は、図１０のフローチャートにおけるステップ＃５５の
判定結果がＮＯの場合に実行されるようになっていた
が、この代わりに、図１０のフローチャートにおいて、
ステップ＃５５及び＃５６を削除し、ステップ＃５３の
判定結果がＮＯの場合に、直ちに上記各サブルーチンが
実行されるようにしても良い。
【００７１】尚、図１０のフローチャートで説明される
実施例では、白線２１が前方車の車体に隠されてしまっ
て検知できない場合には、路側の特徴物を検知し、この
特徴物と自車との相対位置に基づいて自車の走行域を認
識するようにしていたが、例えば、路側特徴物が検知で
きず、あるいは、更に路面の温度分布も検知できない場
合などには、自車の走行域をこれらから認識する代わり
に、前方車に追従走行するようにしても良い。
【００７２】この場合には、図１０のフローチャートに
おいて、ステップ＃６０の代わりに、図１３で示すサブ
ルーチンを実行する。すなわち、ステップ＃５５の判定
結果がＮＯの場合には、まずステップ＃８１で、路側特
徴物や路面温度分布が検知できたか否かが判定され、こ
の判定結果がＹＥＳの場合には、ステップ＃８２で自車
１の走行域を推定した後、図１０のフローチャートにお
けるステップ＃５７を実行する。一方、ステップ＃８１
での判定結果がＮＯの場合には、前方物との距離を計測
し(ステップ＃８３)、この計測データから前方車を検知
する(ステップ＃８４)。尚、この前方物との距離の計測
および前方車の検知には、例えばレーザレーダあるいは
ＣＣＤカメラの画像データ等を用いることができる。そ
して、前方車に追従した追従走行を行う(ステップ＃８
５)。この場合、自律走行機能を備えた車両であれば、
前方車にロックオンして追従すればよく、より好都合で
ある。
【００７３】尚、図１０のフローチャートで説明された
実施例(以下、これを第１実施例という)では、ＣＣＤカ
メラで撮像された自車前方の道路情景の画像が入力さ
れ、この入力画像に基づいて、画像処理技術により道路
上に記された走行レーンの白線を検知するようにしてい
たが、例えば路面が濡れている場合など、路面反射が起
こり易い場合には、一般に白線の識別・検知はそれだけ
難しくなる。次に、路面反射時における白線検知の精度
を高めることができるようにした本発明の第２実施例に
ついて、図１５のフローチャート等を参照しながら説明
する。尚、以下の説明において、第１実施例における場
合と同じものには同一の符号を付し、それ以上の説明は
省略する。
【００７４】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と、白線２１の検知が開始さ
れ、まずステップ＃１０１で、路面輝度の測定が行なわ
れる。この路面輝度測定は、予め設定された自車前方の
路面における基準エリアの輝度を測定するものである。
この基準エリアは、例えば図１６において斜線部分Ａで
示されるように、自車前方の路面において自車１の車幅
方向における略中央部に設定されており、このエリアの
輝度を測定することにより、路面の白線を除いた部分の
平均的な輝度の目安を知ることができる。尚、この場
合、道路上に記された白線部分２１については、画面上
明るく表れるので、他の路面部分にくらべて輝度は高く
なる。次に、ステップ＃１０２で入力画像を二値化する
際の閾値を設定する。この閾値は、例えば、ＣＣＤカメ
ラ自体の特性で定まる最高輝度と上記路面輝度との加算
平均として次式で演算され、この値が閾値として設定さ
れる。 閾値＝(最高輝度＋路面輝度)／２ そして、この閾値により入力画像が二値化される。
【００７５】次に、ステップ＃１０３で路面が濡れてい
るか否かが判定される。この判定は、路面乾湿センサあ
るいは雨滴センサの検出信号に基づいて行なわれる。そ
して、この判定結果がＮＯの場合には、ステップ＃１０
６で白線候補点の検出が行なわれる。この白線候補点と
は、入力画像の二値化データ上、上記閾値を越える輝度
を有する明るい点であり、特に、図１７に示すように、
自車の進行方向に略沿って並んだ一群の明るい点Ｐw
は、実際に白線上に位置する可能性が多分に有り、有力
な白線候補点となる。
【００７６】また、この白線候補点Ｐwの検出は、入力
画像をスキャン(走査)しながら行なわれるが、路面が濡
れていない場合には、路面反射に起因するノイズ発生が
少なく、検出が比較的容易であるので、通常どうりの方
法でスキャンしながら検出が行なわれる。すなわち、通
常は、上記図１６に示されるように、画面の上下方向に
おけるセンタラインよりも若干上方に地平線Ｌgが位置
するように設定され、このように設定された画面の左右
方向(車幅方向)におけるセンタラインを基準線とし、所
定の間隔にてスキャンが行なわれる。
【００７７】そして、ステップ＃１０７で、このように
して検出された多数の白線候補点Ｐwに基づいて、白線
(ライン)が推定される。次に、ステップ＃１０８で、推
定された白線２１'を含む所定幅の領域内に存在する白
線候補点Ｐwの数が所定以上であるか否かが判定され
る。この判定は、要するに、推定された白線２１'およ
びその近辺における白線候補点Ｐwの密度により、推定
されたライン２１'が実際の白線であるか否かを調べる
ものである。この判定結果がＮＯの場合には、推定され
たライン２１'は実際には白線でないものと見なされ、
ステップ＃１０３に戻ってそれ以降のステップが再び実
行される。
【００７８】一方、ステップ＃１０８の判定結果がＹＥ
Ｓの場合には、ステップ＃１０９で、スキャンを行うべ
き領域(スキャンウインドウ)を狭くするスキャンウイン
ドウの設定が行なわれる。これは、ステップ＃１０７で
推定された後ステップ＃１０８で一応確かめられたライ
ン２１'について、より精確な判定を行うために、例え
ば図１８に示すように、スキャンウインドウ３３を、当
該推定ライン２１'およびその近傍に限定するものであ
る。その後、この限定されたスキャンウインドウ３３内
でのスキャンに基づいて、上記ステップ＃１０６及びス
テップ＃１０７と同様にして、白線候補点Ｐwの検出お
よびこれに基づいた白線ラインの推定が行なわれる(ス
テップ＃１１０及びステップ＃１１１)。
【００７９】そして、この新しく推定されたラインに対
して、ステップ＃１０８と同様にして、推定された白線
ラインを含む所定幅の領域内に存在する白線候補点Ｐw
の数が所定以上であるか否かが判定され(ステップ＃１
１２)、この判定結果がＮＯの場合には、白線２１を見
失ったものとして、ステップ＃１０３に戻ってそれ以降
のステップを繰り返す。一方、ステップ＃１１２での判
定結果がＹＥＳの場合には、ステップ＃１０９に戻っ
て、スキャンすべき領域を更に狭く限定したスキャンウ
インドウの設定を行い、この更に限定したスキャンウイ
ンドウについて、ステップ＃１１０〜ステップ＃１１２
の各ステップを繰り返して実行する。このステップ＃１
０９〜ステップ＃１１２のをより多く繰り返して行うほ
ど、より精度の高い白線検知を行うことができる。
【００８０】本実施例では、上記ステップ＃１０３の路
面判定で路面が濡れていると判定された場合(ステップ
＃１０３:ＹＥＳ)には、水溜まり等での路面反射の影響
で画像上明るい部分が多くなって白線の検知が難しくな
ることにより、白線検知の精度が低下すること、あるい
は検知精度を維持せんとすればより長い処理時間を要す
ることの対策として、図１６で示したような通常のスキ
ャンは行わず、最初からある程度限定されたスキャンウ
インドウを設定してスキャンを行うようにしている。す
なわち、ステップ＃１０４で、図１９に示すように、道
路側方に該道路に沿って配置された路側リフレクタ,ガ
ードレール,路壁等の特徴物(本実施例ではリフレクタ３
１)を検知し、ステップ＃１０５で、これらに基づいて
スキャンウインドウ３５を設定する。この場合、検知さ
れた特徴物３１から予め設定された所定距離だけ内側に
位置する道路部分を基準にして一定の幅についてスキャ
ンウインドウ３５が設定される。尚、後工程である上記
ステップ＃１０９で設定されるスキャンウインドウ３３
は、このステップ＃１０５で設定されたスキャンウイン
ドウ３５よりも更に狭いものとなる。
【００８１】そして、このように最初からある程度限定
されたスキャンウインドウ３５についてスキャンが行な
われ、ステップ＃１０６の白線候補点Ｐwの検出および
ステップ＃１０７の白線ライン２１の推定が行なわれ
る。尚、本実施例では、ステップ＃１０５で設定された
スキャンウインドウ、更に、より好ましくは、ステップ
＃１０９で設定されたスキャンウインドウ３３内でスキ
ャンを行う場合、路側特徴物３１の位置とは逆方向から
(つまり道路内側から外側に向かって)スキャンするよう
にしている。このようにスキャン方向を設定することに
より、スキャンすべき領域を狭く限定しない上記通常の
スキャンと、スキャン方向を同一にすることができる。
【００８２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、路面が濡れており、路面反射の影響で白線２１の検
知が難しい場合でも、路側の特徴物３１を検知し、この
特徴物３１の位置に基づいてスキャンウインドウ３５を
限定するようにしたので、通常のスキャンを行う場合に
比べて、白線検知のためのスキャンに要する時間および
データ処理時間を短縮することができるとともに検知精
度を高めることができ、短時間で精度良く白線２１を検
知することができるようになる。
【００８３】尚、上記実施例は、路面が濡れている場合
にのみ、路側特徴物３１の位置に基づいたスキャンウイ
ンドウ３５の限定を行うようにしたものであったが、本
発明は、かかる場合に限らず、道路環境によって白線を
精度良く検知することが難しい他の種々の場合にも、有
効に適用することができる。
【００８４】次に、道路に分岐路がある場合などにおい
ても道路形状に追随した白線検知を行えるようにした本
発明の第３実施例について、図２０のフローチャート等
を参照しながら説明する。この図２０のフローチャート
は、ステップ＃１２３を除けば、第２実施例を説明する
図１５のフローチャートと同様のもので、ステップ＃１
２１及び＃１２２が図１５のステップ＃１０１及び＃１
０２にそれぞれ対応し、ステップ＃１２４〜＃１３２が
図１５のステップ＃１０４〜＃１１２にそれぞれ対応し
て同様の処理が行なわれる。従って、これら図１５のフ
ローチャートと対応関係を有するステップについては、
その説明を省略する。
【００８５】本実施例では、ステップ＃１２３で、ウイ
ンカ７(方向指示器)がＯＮされているか否かが判定さ
れ、ＯＮされていない(ステップ＃１２３:ＮＯ)場合に
は、ステップ＃１２６が実行される。すなわち、この場
合には、自車１の進行方向に沿った真っ直ぐな白線２１
が検知され続け、例えば図２１に示すように、途中に分
岐路があったとしても、自車１は、検知された真っ直ぐ
な白線２１に沿った走行レーン２４内でキープレーン走
行を行う。尚、ステップ＃１２３の判定を行う場合、ウ
インカ７のＯＮ／ＯＦＦの代わりに、ステアリング舵角
の入力によって判定するようにしても良い。
【００８６】一方、ウインカ７がＯＮされている(ステ
ップ＃１２３:ＹＥＳ)場合には、ステップ＃１２４が実
行される。すなわち、この場合には、道路側方に該道路
に沿って配置された路側リフレクタ,ガードレール,路壁
等の特徴物(本実施例ではリフレクタ３１)を検知し、ス
テップ＃１２５で、この検知された特徴物３１から予め
設定された所定距離だけ内側に位置する道路部分を基準
にして一定の幅についてスキャンウインドウ３７が設定
される。従って、例えば図２１に示されるように、途中
に分岐路があり、この分岐路に沿って曲折すべくウイン
カ７がＯＮされていれば、分岐路に記された白線２９を
検知して自車１の走行域を認識することができ、道路形
状に追随したキープレーン走行を行うことができるので
ある。
【００８７】尚、車両がレーンチェンジ(車線変更)を行
う場合、走行域認識の基準とすべき白線と自車との位置
関係が急変することとなるので、通常、キープレーンシ
ステムは一旦キャンセルされ、その後、車線変更完了後
に再び働くようになっているが、このキャンセル後の立
ち上がり時には、画像処理に時間がかかり、白線検知が
遅れがちになる。次に、車線変更時における白線検知を
速やかに行えるようにした第４実施例について、図２２
のフローチャート等を参照しながら説明する。
【００８８】自車前方の道路情景の画像が入力され、シ
ステムがスタートすると、まず、ステップ＃１５１でウ
インカ７がＯＮされたか否かが判定され、これがＮＯの
場合には、ステップ＃１５２で通常どうりの制御が続行
される。この通常どうりの制御とは、例えば図４〜図７
のフローチャートで示されるようなキープレーンシステ
ムによる制御である。上記ステップ＃１５１での判定結
果がＹＥＳの場合には、ステップ＃１５３で、例えば図
２３に示すように、車体１に取り付けられた側方センサ
４２がＯＮされる。この側方センサ４２は、例えばレー
ザレーダで構成され、車体側方の４箇所に装備されてい
る。次に、ステップ＃１５４で、この側方センサ４２に
より、道路側方に該道路に沿って配置された路側リフレ
クタ,ガードレール,路壁等の特徴物(本実施例では路壁
４１)が検知され、この路側特徴物４１と自車１との距
離が計測される。
【００８９】その後、ステップ＃１５５で、画像による
白線２１と路側特徴物４１との相関関係を知るために、
両者の距離xが演算される。次に、ステップ＃１５６
で、図２４に示すように、自車１と路側特徴物４１との
距離の計測データd1,d2に基づいて、路側特徴物４１の
配置方向に対する自車１の進行方向の傾斜角βを算出す
る。そして、ステップ＃１５７で、画像上の白線２１の
傾きと上記傾斜角βとが、所定の許容誤差範囲内で一致
するか否かが判定される。つまり、側方センサ４２で得
られたデータを基準として画像データの信頼性を判定す
る。
【００９０】上記ステップ＃１５７での判定結果がＹＥ
Ｓの場合には、つまり画像データが十分に信頼できる場
合には、画像で得られた白線２１を基準にして、車線変
更する方向における自車１の走行域を算出する。この走
行域の算出は、基準白線２１の位置と予め設定された走
行域幅(例えば走行レーン幅b0の２倍)とに基づいて行な
われる。一方、ステップ＃１５７での判定結果がＮＯの
場合、つまり画像データの信頼性が十分でない場合に
は、側方センサ４２のみで自車位置の認識が行なわれ
(ステップ＃１５９)、側方センサ４２で得られた路側特
徴物４１の位置を基準にして、車線変更する方向におけ
る自車１の走行域を算出する(ステップ＃１６０)。この
走行域の算出は、路側特徴物４１の位置と予め設定され
た走行域幅(例えば走行レーン幅b0の２倍)とに基づいて
行なわれる。そして、このようにして得られた自車走行
域に基づいてキープレーン制御が行なわれるようになっ
ている。
【００９１】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、自車１が車線変更をする場合には、路側特徴物４１
と自車１との相対位置により自車１の走行域を認識でき
るようにしたので、案内ライン(白線２１)を基準とした
自車走行域の認識において画像データの信頼性が一時的
に低下した場合でも、走行域の認識を一旦中止する必要
はなく、従って、走行レーン２４の変更完了後の自車１
の走行域の認識に遅れが生じることを無くすることがで
きるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る走行域認識装置を
備えた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】 上記第１実施例に係る走行域認識装置およ
び自動車の安全装置の作動を説明するためのフローチャ
ートである。
【図１１】 図１０のフローチャートにおける路側特徴
物を基準にした走行域認識のサブルーチンを示すフロー
チャートである。
【図１２】 第１実施例の変形例を説明するフローチャ
ートである。
【図１３】 第１実施例の他の変形例を説明するフロー
チャートである。
【図１４】 第１実施例に係る車両と路側特徴物とを示
す道路の平面説明図である。
【図１５】 本発明の第２実施例に係る車両の走行域認
識装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【図１６】 第２実施例に係る走行域認識装置における
入力画像を模式的に示す説明図である。
【図１７】 第２実施例における推定白線ラインと白線
候補点を示す平面説明図である。
【図１８】 第２実施例における推定白線ラインとスキ
ャンウインドウを示す平面説明図である。
【図１９】 第２実施例における路側特徴物とスキャン
ウインドウを示す平面説明図である。
【図２０】 本発明の第３実施例に係る車両の走行域認
識装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【図２１】 第３実施例に係る車両と分岐路を有する道
路とを示す平面説明図である。
【図２２】 本発明の第４実施例に係る走行域認識装置
および自動車の安全装置の作動を説明するためのフロー
チャートである。
【図２３】 第４実施例に係る車両と路側特徴物とを示
す道路の平面説明図である。
【図２４】 第４実施例に係る車両の進行方向の傾斜を
説明する道路の平面説明図である。
【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 ７…方向指示器 ８…警報ブザー ９…舵角センサ １１,１２…レーダヘッドユニット ２１…案内ライン(白線) ２１Ｌ…基準案内ライン(左側白線） ２１Ｒ…他の案内ライン（右側白線) ２４…走行レーン ３１…リフレクタ(路側特徴物) ３３,３５,３７…スキャンウインドウ ４１…路壁(路側特徴物) ４２…側方センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 道路上に記された走行レーンの案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識する車両の走行域認識
    装置であって、 道路側方に該道路に沿って配置された特徴物を検知する
    検知手段を備え、走行域認識の基準とすべき基準案内ラ
    インが検知できない場合には、上記特徴物と自車との相
    対位置により自車の走行域を認識することを特徴とする
    車両の走行域認識装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された車両の走行域認識
    装置において、上記基準案内ラインと特徴物との相対位
    置関係を記憶しておき、基準案内ラインが検知できない
    場合には、上記相対位置関係から基準案内ラインの位置
    を推定し、この基準案内ラインの推定位置に基づいて自
    車の走行域を認識することを特徴とする車両の走行域認
    識装置。
  3. 【請求項３】 道路上に記された走行レーンの案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識する車両の走行域認識
    装置であって、 走行域認識の基準とすべき基準案内ラインが検知できな
    い場合には、この基準案内ラインと平行な他の案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識することを特徴とする
    車両の走行域認識装置。
  4. 【請求項４】 道路上に記された走行レーンの案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識する車両の走行域認識
    装置であって、 道路側方に該道路に沿って配置された特徴物を検知する
    検知手段を備え、所定の場合には、上記特徴物から一定
    範囲の領域についてのみ走行域認識の基準とすべき基準
    案内ラインの検知を行うことを特徴とする車両の走行域
    認識装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載された車両の走行域認識
    装置において、路面上を車幅方向における中央側から外
    側に向かって走査して案内ラインを検知する走査検知手
    段を備え、上記所定の場合には、上記特徴物の位置とは
    逆方向から走査して基準案内ラインの検知を行うことを
    特徴とする車両の走行域認識装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載された車
    両の走行域認識装置において、上記所定の場合は、路面
    が濡れている場合であることを特徴とする車両の走行域
    認識装置。
  7. 【請求項７】 請求項４または請求項５に記載された車
    両の走行域認識装置において、上記所定の場合は、上記
    特徴物に沿って車両が曲折する場合であることを特徴と
    する車両の走行域認識装置。
  8. 【請求項８】 道路上に記された走行レーンの案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識する車両の走行域認識
    装置であって、 道路側方に該道路に沿って配置された特徴物を検知する
    検知手段を備え、自車が走行レーンを変更する場合に
    は、上記特徴物と自車との相対位置により自車の走行域
    を認識することを特徴とする車両の走行域認識装置。
  9. 【請求項９】 道路上に記された走行レーンの案内ライ
    ンを検知して自車の走行域を認識するに際して、走行域
    認識の基準とすべき基準案内ラインが検知できない場合
    には、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物と自
    車との相対位置により自車の走行域を認識するようにし
    た車両の走行域認識装置を備えるとともに、該走行域認
    識装置で認識された走行域から逸脱しないように自車の
    走行状態を制御する安全機構を備えたことを特徴とする
    自動車の安全装置。
  10. 【請求項１０】 道路上に記された走行レーンの案内ラ
    インを検知して自車の走行域を認識するに際して、走行
    域認識の基準とすべき基準案内ラインが検知できない場
    合には、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物と
    自車との相対位置により自車の走行域を認識するように
    した車両の走行域認識装置を備えるとともに、自車が該
    走行域認識装置で認識された走行域から逸脱しそうにな
    った場合にはドライバに対して警報を発する安全機構を
    備えたことを特徴とする自動車の安全装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０に記載され
    た自動車の安全装置において、上記走行域認識装置によ
    る基準案内ラインの検知が所定以上の間に渡ってできな
    い場合には、上記安全機構の作動が停止されることを特
    徴とする自動車の安全装置。
  12. 【請求項１２】 請求項９または請求項１０に記載され
    た自動車の安全装置において、上記特徴物の配置に急激
    な変化があった場合には、上記安全機構の作動が停止さ
    れることを特徴とする自動車の安全装置。
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