JPH0723651U - 車線逸脱警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、該車線位置と車両との距離が一定
値以下になったときに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、ブザーや振動発生器、表示器、或いは音声発生
器等を用いずに車線の逸脱方向が識別出来るようにす
る。 【構成】 警報処理時に切替手段により通常はカーステ
レオ装置と接続されているスピーカーを信号処理手段の
側に接続させ且つ左右いずれの車線逸脱であるかを判定
して該信号処理手段から車線逸脱方向のスピーカーのみ
に警報信号を与える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案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】

図３は、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) を示したもので、１は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）、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。

【０００３】 そして、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ＲＯ Ｍ４３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 ＣＰＵ４５と、コントローラ４内の電源を与える電源回路４６とで構成されてい る。

【０００４】 図４は図３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、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。

【０００５】 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５２と で構成されている。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。

【０００６】 図５は図３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３及び図４に示した従来例の動作を説明す る。

【０００７】 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）。

【０００８】 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６(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）。

【０００９】 そして、ＣＰＵ４５は２値化されたカメラ信号から同図(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Ｓ４）。

【００１０】 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。

【００１１】 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更に車速が設定値（例えば６０km /h）を超えているか否かを判定する（同Ｓ７）。

【００１２】 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。

【００１３】 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低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）。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように車両が車線から逸脱していると判断した場合に警報を伝達する警 報器としては、ステアリングやシートの振動による警報の他、ブザーや表示器或 いは音声発生器等が用いられる。

【００１５】 しかしながら、振動による警報やブザーによる警報では車線の逸脱方向（左側 又は右側）の識別が出来ないという問題がある。

【００１６】 また表示器による警報では車線逸脱方向の識別は可能であるが、取り付けスペ ースやデザイン上の問題があり尚且つドライバーが居眠り等をしていたときには 警報の伝達自体が困難な場合がある。

【００１７】 更に、音声発生器による警報では車線の逸脱状態や逸脱方向の伝達は可能であ るが、言語情報であるため音声を最後まで聞かないとドライバーは確実な警報識 別が出来ず迅速性に欠けるという問題点があった。

【００１８】 従って本考案は、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、該車線位置と車両 との距離が一定値以下になったときに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、ブザーや振動発生器、表 示器、或いは音声発生器等を用いずに車線の逸脱方向が識別出来るようにするこ とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案に係る車線逸脱警報装置は、信号処理手段 又は車両に装着されているカーステレオ装置を警報器としてのスピーカーに対し て切替接続する切替手段を設け、該信号処理手段が、警報処理時に該切替手段を 制御して該信号処理手段と該スピーカーとを接続させると共に左右いずれの車線 逸脱であるかを判定して車線逸脱側のスピーカーのみに警報信号を与えることを 特徴としている。

【００２０】 また上記の本発明では、該コントローラが、車線の凹凸に応じた振動音を該警 報信号として模擬的に発生する手段を有することができる。

【００２１】 更に、該警報処理の条件に車速センサからの車速が設定値を越えていることを 加えてもよい。

【００２２】

【作用】

本考案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６(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。

【００２３】 そして、この車線位置と車両との距離が一定値以下になったとき、信号処理手 段はまず切替手段を制御して該信号処理手段と該スピーカーとを接続させ該スピ ーカーとカーステレオ装置とを切り離す。

【００２４】 更に信号処理手段は、この車線逸脱が左右いずれの車線逸脱であるかを判定す る。

【００２５】 この判定結果に基づき、通常はカーステレオ装置と接続されているスピーカー に対して信号処理手段から切替手段を介して警報信号を与えるが、このとき、車 線逸脱側のスピーカーに対して信号処理手段が警報信号を与えることにより警報 器としてのスピーカーから左右いずれの車線逸脱であるかをドライバーに警報す ることが出来る。

【００２６】 この場合、スピーカーはカーステレオ装置として既に車両に装着されているも のを使用することが出来るので余分なスペースやデザイン上の問題は発生せずま た完全なスピーカー警報音として迅速な警報を与えることが出来る。

【００２７】

【実施例】

図１は本考案に係る車線逸脱警報装置の実施例を示したもので、概略的には、 図３の従来例にも示したラインカメラ１と、車速センサ２と、ウィンカー３と、 コントローラ４と、左右のスピーカー５Ｌ，５Ｒと、スピーカー切替リレー６と 、カーステレオ装置７とで構成されている。

【００２８】 そして、コントローラ４に付いては図３の従来例と同様にＡ／Ｄ変換器４１と 入力回路４２とＲＯＭ４３と出力回路４４とＣＰＵ４５と電源４６とを備えてい るとともに、以下の構成が付加されている。

【００２９】 即ち、出力回路４４には警報音信号生成回路４５とスピーカー選定出力部４６ とスピーカー切替出力部４７とが接続されており、警報音信号生成回路４５には 更に低周波増幅回路４８が接続されている。

【００３０】 又、スピーカー選定出力部４６には切替リレー４９のリレーコイル４９ａが接 続されており、このリレーコイル４９ａによって駆動される切替接点部４９ｂの 固定接点が低周波増幅回路４８に接続され可動側接点はスピーカー切替リレー６ に接続されている。

【００３１】 更にスピーカー切替出力部４７はスピーカー切替リレー６のリレーコイル６ａ に接続されている。

【００３２】 このスピーカー切替リレー６はリレーコイル６ａによって駆動される４つの切 替接点部６ｂ１〜６ｂ４を有しており、これらのうち切替接点部６ｂ１と６ｂ２ の固定接点側がスピーカー５Ｒの正極−負極間に接続されるとともに接点部６ｂ ３及び６ｂ４の固定接点側がスピーカー５Ｌの正極−負極間に接続されている。

【００３３】 更に、切替接点部６ｂ１の図示のような常閉接点(N.C.)はカーステレオ装置７ のＲ側正出力端子と接続されており、常開(N.O.)接点は切替リレー４９の切替接 点部４９ｂの常開接点と音量調節ボリュームＶ_R を介して固定接続されている。

【００３４】 又、切替接点部６ｂ２の常閉接点はカーステレオ装置７のＲ側の負出力端子に 接続されており、常開接点はコントローラ４の接地電位に接続されている。

【００３５】 同様にしてスピーカー切替リレー６の切替接点部６ｂ３の常閉接点はカーステ レオ装置７のＬ側の正出力端子と接続され、常開接点はコントローラ４の切替リ レー４９における切替接点部４９ｂの常閉接点と音量調整ボリュームＶ_L を介し て接続されており、切替接点部６ｂ４の常閉接点はカーステレオ装置７のＬ側の 負出力端子に接続され、常開接点はコントローラ４の接地電位と固定接続されて いる。

【００３６】 この様な実施例の動作を、コントローラ４のＲＯＭ４３に格納され且つＣＰＵ ４５で実行される制御プログラムに従って以下に説明する。尚、図２におけるス テップＳ０〜Ｓ７は図５に示した従来のフローチャートと同様であるので以下の 説明はステップＳ１１から行うものとする。

【００３７】 先ず、ステップＳ５において車線と車両との距離が閾値Ｔｈより大きい場合、 又はステップＳ６においてウィンカー信号がＯＮであるとき、またはステップＳ ７において車速が設定値以下であるときには警報を発生する必要がないのでＣＰ Ｕ４５はカーステレオ用スピーカー５Ｒ，５Ｌをカーステレオ装置７の側に、即 ち図示の位置に接続する（ステップＳ１１）。

【００３８】 これは、ＣＰＵ４５が出力回路４４を介してスピーカー切替出力部４７を介し てリレーコイル６ａを消勢することによりスピーカー切替リレー６を図示の様な 常閉接点側に切り替えて行われる。

【００３９】 これにより、スピーカー５Ｒ，５Ｌにはカーステレオ装置７からそれぞれステ レオ出力が与えられるので、通常の如くカーステレオ装置７をドライバーは聞く ことになる。

【００４０】 尚、この様な警報処理を行わないときにはＣＰＵ４５は出力回路４４を介して 警報音信号生成回路４５の動作を停止するように動作する（ステップＳ１２）。

【００４１】 一方、ステップＳ７において車速が設定値を超えていることが判ったときには 、ＣＰＵ４５はスピーカー５Ｒ，５Ｌをカーステレオ装置７の側からコントロー ラ４の側へ切替接続する（ステップＳ１３）。

【００４２】 これはＣＰＵ４５が出力回路４４を介してスピーカー切替出力部４７によりリ レーコイル６ａを励磁することによりスピーカー切替リレー６の切替接点部６ｂ １〜６ｂ４を図示とは反対の常開接点位置に一斉に切り替えることにより行われ る。

【００４３】 これにより、スピーカー５Ｒ，５Ｌとカーステレオ装置７とは完全に切り離さ れるのでスピーカー５Ｒ，５Ｌからカーステレオ音声が流れることはない。

【００４４】 尚、このとき、カーステレオ装置７は負荷が無限大になるが、現在のカーステ レオ装置では、このような負荷の無限大や短絡に対応できる回路が内蔵されてい るので特に問題は無い。

【００４５】 そして、ＣＰＵ４５は上記のステップＳ７までの車線逸脱判定が車両の右側で あるのか左側であるのかを更に判定する（ステップＳ１４）。これは、ステップ Ｓ３において求めた車線領域の座標と予め判っている車両の画像位置との関係か ら容易に判定する事が出来る。

【００４６】 このステップＳ１４の判定の結果、車線逸脱方向が右側であることが判ったと きには、ＣＰＵ４５は警報音信号生成回路４５の出力を右側のスピーカー５Ｒに 接続するように制御する。

【００４７】 これは、ＣＰＵ４５が出力回路４４を介してスピーカー選定出力部４６により リレー４９のコイル４９ａを励磁することにより切替接点部４９ｂを図示の常閉 位置から常開位置に切り替えることが出来、この時の常開接点とスピーカー５Ｒ の正極とが切替接点部６ｂ１の常開接点を介して接続することにより行われる。

【００４８】 一方、ステップＳ１４において車線逸脱方向が左であることが判ったときには 、警報音信号生成回路の出力が左側のスピーカー５Ｌに接続されるように制御を 行う（ステップＳ１６）。

【００４９】 これは、丁度図示の位置に制御することとなるので、リレー４９の可動切替接 点部４９ｂの常閉接点はスピーカー切替リレー６の切替接点部６ｂ３の常開接点 を介してスピーカー５Ｌと接続されることとなる。

【００５０】 尚、スピーカー切替リレー６の切替接点部６ｂ２と６ｂ４は接地電位に対して もカーステレオ装置７とコントローラ４の側とを切り替えるように構成している 。

【００５１】 この様に切り替えを行ったのち、ＣＰＵ４５は出力回路４４を介して警報音信 号生成回路４５を起動する（ステップＳ１７）。

【００５２】 従って警報音信号生成回路４５からの警報音は低周波増幅回路４８で増幅され たのち、リレー４９の切替接点４９ｂのいずれかの接点側を介して車線逸脱方向 に対応したスピーカー５Ｒ又は５Ｌから出力されることとなる。

【００５３】 この場合、警報音信号生成回路４５の回路構成を次の様にしてもよい。即ち、 近年、高速自動車道等で採用されている走行音発生ペイント（車線のペイント面 に凹凸が形成されており、その上を車両のタイヤが走行するとその凹凸に応じた 振動音がドライバーに伝達されるようになっているペイント）を模擬した警報音 を発生するようにすれば、より警報効果が大きくなる。

【００５４】 尚、コントローラ４において設けた音量調整ボリュームＶ_R ，Ｖ_L は通常、ド ライバーの着座位置はカーステレオの左右スピーカーから等距離ではないため、 警報音が左右均等の音量でドライバーに伝達されるように調整するためのもので ある。

【００５５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る車線逸脱警報装置によれば、警報処理時に 切替手段により通常はカーステレオ装置と接続されているスピーカーを信号処理 手段の側に接続させ且つ左右いずれの車線逸脱であるかを判定して該信号処理手 段から車線逸脱方向のスピーカーのみに警報信号を与えるように構成したので、 既に車両に設置されているカーステレオ装置にスピーカーの切替手段のみを追加 するだけで他の警報と紛らわしかったり装置の追加や改造規模が大きかったり、 或いはスペース状の制約があったりすることなくドライバーに迅速且つ正確に車 線逸脱警報を伝達することが可能となり、コスト面でも有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る車線逸脱警報装置の実施例を示し
たブロック図である。

【図２】本考案に係る車線逸脱警報装置に用いられるコ
ントローラに記憶され且つ実行される制御プログラムの
フローチャート図である。

【図３】従来の構成を示したブロック図である。

【図４】図３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５】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６】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） 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 ５Ｒ，５Ｌ スピーカー ６ スピーカー切替リレー ７ カーステレオ装置 ＷＬ 車線 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
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、 該信号処理手段又は車両に装着されているカーステレオ
   装置を該警報器としてのスピーカーに対して切替接続す
   る切替手段を設け、該信号処理手段が、該警報処理時に
   該切替手段を制御して該信号処理手段と該スピーカーと
   を接続させると共に左右いずれの車線逸脱であるかを判
   定して車線逸脱側のスピーカーのみに警報信号を与える
   ことを特徴とした車線逸脱警報装置。
2. 【請求項２】 該コントローラが、車線の凹凸に応じた
   振動音を該警報信号として模擬的に発生する手段を有し
   てい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。
3. 【請求項３】 該警報処理の条件に車速センサからの車
   速が設定値を越えていることを加えたことを特徴とした
   請求項１に記載の車線逸脱警報装置。