JPH09270098A

JPH09270098A - 車線逸脱警報装置

Info

Publication number: JPH09270098A
Application number: JP8080041A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Shinpo; 俊也真保; Noriyuki Maede; 則幸前出; Kiichi Yamada; 喜一山田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】運転者の覚醒度が低下したときであっても、
運転者に適正且つ確実に警報を伝え車両の車線逸脱を確
実に回避可能な車線逸脱警報装置を提供する。【解決手段】車線逸脱警報装置は、車両前方の走行車
線を認識し、この走行車線情報（車線幅Ｄ等）に基づき
車線内の車両の走行位置（ＥR0，ＥL0）を認知する走行
位置認知手段(S12)と、車両の走行状態（Ｖ，θs）に基
づき車両の横移動量を推定し車両の将来の走行ラインを
求め、走行車線情報（車線幅Ｄ）、車両の走行位置（Ｅ
R0，ＥL0）及び走行ラインに基づいて車両が走行車線の
側縁から所定範囲内となる逸脱状態に達するまでの時間
（ｔ）を予測する逸脱予測手段(S20)とを備えており、
さらに、車両が逸脱状態にあるとき或いは時間（ｔ）が
所定時間（ｔ1）より小さいとき(S22)、警報を発するよ
うに構成されている(S26,S28)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車線逸脱警報装置
に係り、詳しくは、運転者の覚醒度が低下し車両が車線
逸脱しそうな場合に音声により警報を発する車線逸脱警
報装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】高速道路等の直線路において、車
両を長時間に亘り運転するような場合には、運転者は疲
労を起こし、運転者の覚醒度は低下する傾向にある。こ
のように、運転者の覚醒度が低下すると、運転者のハン
ドル操作は不安定なものとなり、車両はふらつき走行を
することが多い。車両がふらつき走行をすると、車両
は、運転者の意思に反して現在使用中の走行車線から左
右に外れる可能性がある。

【０００３】そこで、車両がふらつき走行をするときに
あっては車両は通常車線内で斜めに傾いて走行すること
を利用して、例えば、車両軸線が車線端（白線）と交差
する点までの距離を求め、この距離と車速とに基づいて
車両の車線からの逸脱状況を認識し、この逸脱状況に応
じて運転者に警報を発するとともに車両制御を行う構成
の走行状態判定装置、即ち車線逸脱警報装置が特開平７
−１０５４９８号公報等に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
車線逸脱警報装置を利用すれば、車両が車線内で比較的
大きく傾くような場合には、車両軸線が車線端（白線）
と交差する点までの距離を確実に求めることができ、車
両の車線からの逸脱状況を認識して、車両の逸脱を回避
することができる。

【０００５】しかしながら、車両が車線から外れるよう
なときには、車両は必ずしも車線内で斜めに傾きながら
逸脱するとは限らない。即ち、車両は、車線端（白線）
に略平行な姿勢を保持しながら徐々に車線端（白線）に
寄りながら車線から逸脱することも考えられる。このよ
うな場合、上記の車線逸脱警報装置によれば、車両軸線
が車線端（白線）と交差する点は明確には求まらず、車
両が車線端に接近しているにも拘わらず交差する点まで
の距離が略無限大に近くなり、車両の逸脱状態の推定精
度が悪くなる虞がある。従って、このような装置構成で
は、車線の逸脱を警報し逸脱回避する装置としては充分
なものとはいえない。

【０００６】また、上記の車線逸脱警報装置では、警報
を発する以外に車両を自動制御することも提示されてい
るが、車両を運転するのはあくまでも運転者であって、
この場合、運転者に対して確実に警報を伝えることの方
が重要と考えられる。本発明は、上述した事情に基づき
なされたもので、その目的とするところは、運転者の覚
醒度が低下したときであっても、運転者に適正且つ確実
に警報を伝えて車両の車線逸脱を確実に回避可能な車線
逸脱警報装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、車両の走行状態を検出する走
行状態検出手段と、車両前方の走行車線を認識する走行
車線認識手段と、前記走行車線認識手段からの車線情報
に基づき、前記走行車線内での車両の走行位置を認知す
る走行位置認知手段と、前記車両の走行状態に基づき車
両の横移動量を推定する推定手段と、前記走行車線情
報、前記車両の走行位置及び前記横移動量に基づき、車
両が前記走行車線の側縁から所定範囲内となる逸脱状態
を予測する逸脱予測手段と、前記車両が前記逸脱状態に
あるとき、或いは、所定時間が経過するまでに前記逸脱
予測手段により前記逸脱状態が予測されるとき、警報を
発する警報手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】従って、車両前方の走行車線が認識され、
走行車線内での車両の走行位置が認知され、さらに車両
の走行状態に基づき車両の横移動量が推定されると、こ
れら走行車線情報、車両の走行位置及び横移動量とに基
づいて、車両が走行車線の側縁から所定範囲内となる逸
脱状態が好適に予測される。そして、車両が逸脱状態に
あるとき、或いはその逸脱状態が所定時間の経過時点ま
での将来において予測される場合または予測されること
となった場合、運転者に向けて警報が好適に発せられ
る。これにより、運転者による逸脱回避が、実際に車両
が車線から逸脱する前に余裕をもって良好且つ確実に実
施される。

【０００９】また、請求項２の発明では、車両の走行状
態を検出する走行状態検出手段と、車両前方の走行車線
を認識する走行車線認識手段と、前記走行車線認識手段
からの走行車線情報に基づき、前記走行車線内での車両
の走行位置を認知する走行位置認知手段と、前記車両の
走行状態に基づき車両の横移動量を推定し、この横移動
量から車両の将来の走行ラインを求める推定手段と、前
記走行車線情報、前記車両の走行位置及び前記走行ライ
ンに基づき、車両が前記走行車線の側縁から所定範囲内
となる逸脱状態に達するまでの時間を予測する逸脱予測
手段と、前記車両が前記逸脱状態にあるとき、或いは、
前記逸脱予測手段により予測される前記逸脱状態に達す
るまでの時間が所定時間以内のとき、警報を発する警報
手段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】従って、車両前方の走行車線が認識され、
走行車線内での車両の走行位置が認知され、さらに車両
の走行状態に基づき車両の横移動量が推定されて車両の
将来の走行ラインが求められると、これら走行車線情
報、車両の走行位置及び走行ラインとに基づいて、車両
が走行車線の側縁から所定範囲内となる逸脱状態に達す
るまでの時間が好適に予測される。そして、車両が逸脱
状態にあるとき、或いはその逸脱状態に達するまでの時
間が所定時間以内のときまたは所定時間以内となったと
き、運転者に向けて警報が好適に発せられる。これによ
り、運転者による逸脱回避が、実際に車両が車線から逸
脱する前に余裕をもって良好且つ確実に実施される。

【００１１】また、請求項３の発明では、前記所定時間
は、車両運転者の覚醒度が低下しているとき、前記車両
運転者が前記警報に反応するまでの反応時間に基づき設
定されていることを特徴としている。従って、所定時間
は覚醒度低下時の運転者の実際の反応時間に基づいて設
定されていることになり、即ち、車両が逸脱状態となり
警報が発せられてから運転者が逸脱回避するまでに最低
限必要な時間が確保され、運転者の覚醒度が低下してい
るときにおいても、運転者により確実な逸脱回避がなさ
れる。

【００１２】また、請求項４の発明では、前記逸脱予測
手段は、車両の走行車線からの逸脱方向を検出する逸脱
方向検出手段を含み、前記警報手段は、前記車両の走行
車線からの逸脱方向に応じた態様で警報を発することを
特徴としている。従って、車両の走行車線からの逸脱方
向が検出され、警報は、この逸脱方向に応じた態様でも
って発せられる。つまり、運転者は逸脱方向を認識し易
い。

【００１３】また、請求項５の発明では、前記警報手段
は、車両の室内に左右一対の警報音源を有し、前記車両
の走行車線からの逸脱が予測されたとき、少なくとも前
記逸脱方向に応じた側の警報音源の音量を大きくして警
報を発することを特徴としている。従って、車両の走行
車線からの逸脱が予測されたときには、警報は、少なく
とも逸脱方向に応じた側の警報音源の音量が大きくされ
て発せられ、運転者はより一層逸脱方向を認識し易い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態としての実施例を詳細に説明する。図１に
は、本発明に係る車線逸脱警報装置の搭載された車両１
を示してある。同図に示すように、車線逸脱警報装置
は、ＣＣＤカメラ（走行車線認識手段）２、ハンドル角
センサ（走行状態検出手段）４、車速センサ（走行状態
検出手段）６、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵとい
う）１０及び警報音源（警報手段）としての右側スピー
カ（Ｒスピーカ）２０、左側スピーカ（Ｌスピーカ）２
２から構成されている。

【００１５】ＣＣＤカメラ２は、車両１の前方を撮影す
るための撮像装置であり、車両１前方の物体のみなら
ず、図中左側の円内に示すように、走行車線の側端、つ
まり車線を区分する道路上の車線端である白線や黄色線
をも精度良く撮影可能とされている。以下、これら白線
や黄色線を便宜上単に白線Ｗという。ハンドル角センサ
４は、ステアリングホイール５、即ちハンドルの回転角
を検出するセンサであり、通常はステアリングコラム近
傍に設けられている。従って、運転者がハンドル操作を
行うと、その操舵角が操舵方向を含め良好に検出可能と
されている。操舵方向は、例えば右側方向であれば符号
は＋とされ、左側方向であれば−とされる。また、車速
センサ６は、車両１の走行速度（車速）Ｖを検出するセ
ンサである。

【００１６】ＥＣＵ１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）及
びＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置からなる演算処理装置で
ある。このＥＣＵ１０の入力側には、上記ＣＣＤカメラ
２、ハンドル角センサ４及び車速センサ６の他各種セン
サ類が接続されている。一方、ＥＣＵ１０の出力側に
は、上述のＲスピーカ２０、Ｌスピーカ２２の他、特に
図示しないが、車両１の各種制御を行うための各種装置
が接続されている。

【００１７】Ｒスピーカ２０及びＬスピーカ２２として
は、例えば、車両１に搭載されたステレオ音響機器（図
示せず）の一対のステレオスピーカが共用される。Ｒス
ピーカ２０は、例えば車両１の右ドアの室内側面上に、
またＬスピーカ２２は、例えば車両１の左ドアの室内側
面上に取付けられている。図２には、車線逸脱警報装置
のブロック構成図が示されている。同図を参照すると、
ＥＣＵ１０は車線逸脱警報装置として画像処理部１１、
ハンドル角処理部１２、逸脱予測時間算出部１４、逸脱
判定部１５、警報出力部１６の各機能を有している。従
って、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報、ハンドル角セン
サ４からのハンドル角情報θs、車速センサ６からの車
速情報ＶがＥＣＵ１０に入力すると、ＥＣＵ１０内で車
線逸脱認識の演算処理が行われ、その処理結果に応じて
Ｒスピーカ２０、Ｌスピーカ２２から警報が出力され
る。これにより、車両１が車線から逸脱していることを
運転者に良好に認識させることが可能とされている。

【００１８】図３を参照すると、車線逸脱警報の処理ル
ーチンを示すフローチャートが示されている。以下、図
１，２を参照しながら、図３のフローチャートに沿い車
線逸脱警報の処理手順及び作用を詳細に説明する。車両
１が走行中にあっては、図３中ステップＳ１０に示すよ
うに、ＣＣＤカメラ２が作動し、撮像情報がＥＣＵ１０
に入力される。そして、ステップＳ１２では、この撮像
情報に基づき、画像処理が実施される（画像処理部１
１）。詳しくは、ステップＳ１２においては、車線端、
即ち車両１の左右両側の白線Ｗが数値化処理されてそれ
ぞれ白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)として決定され、これら白線
の式Ｆ(R)，Ｆ(L)に基づいて車線内における車両１の位
置が求められる（走行位置認知手段）。

【００１９】通常、白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)は、ＣＣＤカ
メラ２の位置を原点として、車両１の前後方向をＸ軸に
横方向をＹ軸に設定した座標系で示される（図１参
照）。なお、これら白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)の算出手法に
ついては公知であり、ここでは詳細な説明を省略する。
白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)が決定されると、これら白線の式
Ｆ(R)，Ｆ(L)に基づいて白線間距離、即ち車線幅Ｄが算
出される（図１参照）。そして、車両１の左右に位置す
る各白線Ｗの白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)からＸ座標軸までの
右距離ＥR0と左距離ＥL0とが算出され、これら右距離Ｅ
R0、左距離ＥL0とに基づき、車両１が車線内のどの位置
を現在走行しているかが認識される（図１参照）。

【００２０】このようにして、画像処理の実施により車
線幅Ｄ及び右距離ＥR0，ＥL0が求められ、車両１の走行
位置が確認されたら、次にステップＳ１４に進む。ステ
ップＳ１４では、ハンドル角センサ４及び車速センサ６
によって検出されるハンドル角情報θs及び車速情報Ｖ
を読み込む。次のステップＳ１６では、車両１の車線に
対する傾き、即ち偏角θ（図４参照）並びにステップＳ
１４で読み込んだハンドル角情報θsに基づいて車両１
の重心Ｐ回りの回転速度、即ちヨーレイトγ（図４参
照）を算出する（ハンドル角処理部１２）。

【００２１】偏角θは、例えば、ハンドル操作が実施さ
れず、ハンドル角θsが値０とされたままの状態におい
て車両１が白線Ｗとなす角度を示している。つまり、偏
角θは、走行中に車両１が車線内で潜在的に有している
傾き量ということができる。具体的には、偏角θは、例
えば、ハンドル操作が実施される直前において上記白線
の式Ｆ(L)，Ｆ(R)とＸ座標軸とのなす角度から容易に算
出される。

【００２２】ヨーレイトγは、ハンドル操作されたとき
のハンドル角θsの変化速度から容易に算出される。こ
のように、偏角θとヨーレイトγとが算出されたら、次
にステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、車両１
が車線の外方向に向かっているか否かの判別を行う。こ
こでは、例えば、車両１がいずれか一方の白線Ｗに向け
て車線の中央から離間しながら走行しているか否かが判
別される。より詳しくは、例えば、上記車線幅Ｄの中央
値Ｄ／２と距離ＥR0，ＥL0との大小関係及びハンドル角
θsに基づいて判別が行われる。具体的には、左距離ＥL
0が中央値Ｄ／２より小であって車両１が車線の中央よ
り左寄りに位置している場合においてハンドル角θsが
左方向（符号−）であるか否か、及び、右距離ＥR0が中
央値Ｄ／２より小であって車両１が車線の中央より右寄
りに位置している場合においてハンドル角θsが右方向
（符号＋）であるか否かの判別が行われる。なお、この
とき、上記偏角θも考慮されることはいうまでもない。

【００２３】ステップＳ１８の判別結果が偽（Ｎｏ）
で、車両１が車線の外方向に向かっていないと判定され
る場合、即ち、左距離ＥL0が中央値Ｄ／２より小である
ときに、ハンドル角θsが右方向（符号＋）である場合
或いは右距離ＥR0が中央値Ｄ／２より小であるときに、
ハンドル角θsが左方向（符号−）であるような場合、
つまり、車両１が車線内に維持されているか或いは車線
の中央方向に向かっているような場合には、何もせずに
当該ルーチンを抜ける。一方、ステップＳ１８の判別結
果が真（Ｙｅｓ）の場合には、車両１が車線の外方向に
向かっており、車線から逸脱しようとしていると判定で
き、この場合には、次にステップＳ２０に進む。

【００２４】ステップＳ２０では、車両１が現在の偏角
θ、ヨーレイトγ及び車速Ｖを維持したままに走行を継
続した場合において、車線を逸脱するまでに要すると推
定される逸脱予測時間（逸脱状態に達するまでの時間）
ｔを算出する（逸脱予測時間算出部１４）。逸脱予測時
間ｔを算出するにあたっては、上記ステップＳ１６で求
めた偏角θ、ヨーレイトγ及びステップＳ１４で読み込
んだ車速Ｖが用いられる。

【００２５】図４を参照すると、偏角θと重心Ｐ回りに
ヨーレイトγを有しながら走行中の車両１が、例えば左
側の白線Ｗに向かって走行し、車線を逸脱するまでの状
態変化が示されている。以下、同図に基づき、逸脱予測
時間ｔの算出手順を説明する。逸脱予測時間ｔを求める
には、車両１の将来の走行ライン、即ち軌跡（図中破線
で示す）を予測し、車両１がこの軌跡に沿って走行した
場合に車線から逸脱し始めるまで、即ち逸脱状態となる
までの時間を求めればよい。具体的には、図４中に示す
ように、車両１の将来の軌跡（破線）のうち重心Ｐの車
線幅方向の変位成分（偏差）、即ち横移動量ｅと上記左
距離ＥL0との差である将来位置距離ＥL（ＥL＝ＥL0−
ｅ）が、所定距離（走行車線の側縁から所定範囲）Ｅ1
となるまでの時間を求めればよい。ここに、所定距離Ｅ
1は、車両１が車線をはみ出さないよう予め設定された
値であり、例えば、車両１の車幅ＤWの１／２の寸法に
微少寸法αを加えたものとされている（１／２ＤW＋
α）。この微少寸法αは、通常、車両１が車線を逸脱し
ようとするときにおいて、車両１が白線Ｗに対して斜め
になることを考慮して設定された余裕代である。つま
り、図４中に示すように、車両１が斜めに傾いて白線Ｗ
を横切ろうとするときには、最初に車両１の前端の角部
が白線Ｗに掛かることになるが、微少寸法αは、例えば
このとき車幅ＤWよりも突出する量とされている。

【００２６】以下、逸脱予測時間ｔの算出手順を詳しく
説明する。先ず、車両１の将来の軌跡のうち車線幅方向
の変位成分である横移動量ｅを次式(1)から求める（推
定手段）。ｅ＝Ｖ・ｔ・tanθ＋Ｖ・γ・ｔ²／２ …(1) ここに、右辺のＶ・ｔ・tanθの項は偏差θに基づく成
分であり、Ｖ・γ・ｔ²／２の項はヨーレイトγに基
づく成分である。

【００２７】次に、式(1)に基づき、将来位置距離ＥLを
次式(2)から求める。ＥL＝ＥL0−ｅ＝ＥL0−（Ｖ・ｔ・tanθ＋Ｖ・γ・ｔ²／２） …(2) そして、この式(2)の将来位置距離ＥLに所定距離Ｅ1を
代入し次式(3)とすることにより、車両１が車線を逸脱
し始めるまでに要する時間、即ち逸脱予測時間ｔが求め
られる（逸脱予測手段）。

【００２８】Ｅ1＝ＥL0−（Ｖ・ｔ・tanθ＋Ｖ・γ・ｔ²／２） …(3) つまり、この式(3)を逸脱予測時間ｔについて解けば、
逸脱予測時間ｔは次式(4)として求められる。ｔ＝(−Ｖ・tanθ＋((Ｖ・tanθ)²＋２・Ｖ・γ・ＥL’)^1/2)／Ｖ・γ) …(4) 但し、ＥL’＝ＥL0−Ｅ1 以上のようにして、逸脱予測時間ｔが求められたら、次
にステップＳ２２において、逸脱予測時間ｔが所定値
（所定時間）ｔ1未満であるか否かが判別される（逸脱
判定部１５）。この判別は、即ち、車両１が車線から逸
脱する可能性があってこれを警報するか否かの判別であ
る。ここに、閾値である所定値ｔ1は、例えば、運転者
が、覚醒度の低い状態にある場合においても、逸脱警報
を聞いてから車両姿勢を立て直すことができる時間、即
ち車両１の車線逸脱が充分に回避可能とされる時間に設
定されている。以下、所定値（所定時間）ｔ1の設定手
順について説明する。

【００２９】図５を参照すると、ある程度覚醒度の低い
状態にある運転者が警報に反応するまでに要した反応時
間の調査結果が度数分布グラフとして示されている。同
図に示すように、覚醒度が低下しているときには、運転
者は、警報に対して時間ｔa0（例えば、０．４sec）程
度の遅れをもって反応していることがわかる。このと
き、時間ｔa0の３σの値である時間ｔa1（例えば、１．
０sec）を考えると、運転者は、覚醒度が低下していて
も、ほぼこの時間ｔa1（例えば、１．０sec）以内で反
応していることがわかる。従って、同グラフによれば、
車両１が車線から逸脱するまでに時間ｔa1（例えば、
１．０sec）以上の余裕時間をもって事前に警報を発す
るようにすれば、運転者はほぼ確実に車両１の車線から
の逸脱を回避することが可能といえるのである。

【００３０】また、図６を参照すると、高速道路等を通
常走行中、運転者が同一車線内で軌道修正等するときに
おいて、仮に上記式(4)から逸脱予測時間ｔを求めたデ
ータが度数分布グラフとして示されている。同図に示す
ように、通常走行中に運転者が車線内で軌道修正するよ
うな場合にあっては、車両１が車線を逸脱するまでに
は、少なくとも時間ｔb1（例えば、１．５sec）以上の
時間を要することがわかる。つまり、通常走行時におい
ては、運転者のハンドル操作による軌道修正は、車両１
が車線を逸脱する状況となるまでに少なくとも時間ｔb1
（例えば、１．５sec）以上の時間的余裕をもって行わ
れていることになる。このことから、同グラフによれ
ば、車両１が車線を逸脱するまでの時間が時間ｔb1（例
えば、１．５sec）以内であるときに警報を発するよう
にすれば、車両１の通常走行時に無闇に警報が発せられ
て運転手が惑わされるようなことが好適に防止されるこ
とがわかる。

【００３１】以上のことから、所定値ｔ1は、警報が不
必要に発せられることがなく、且つ運転者が確実に車線
逸脱を回避可能な時間、即ち、上記時間ｔa1（例えば、
１．０sec）から上記時間ｔb1（例えば、１．５sec）ま
での間の値（例えば、１．０sec≦ｔ1≦１．５sec）に
設定されている。このとき、所定値ｔ1が時間ｔb1（例
えば、１．５sec）に近いほど、通常の車線内走行時で
あっても警報の発せられる可能性は依然高く、従って、
警報が通常の車線内走行時において略完全に発せられな
いようにしたい場合には、所定値ｔ1をできるだけ時間
ｔa1（例えば、１．０sec）に近い値にするのがよい。

【００３２】ステップＳ２２の判別結果が偽（Ｎｏ）
で、逸脱予測時間ｔが所定値ｔ1以上であるような場合
には、車線内で多少のふらつき走行はあるものの、車両
１は通常の走行状態と判定でき、警報を発することなく
当該ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２２の判別
結果が真（Ｙｅｓ）で、逸脱予測時間ｔが所定値ｔ1未
満である場合には、運転者の覚醒度が低下しており、車
両１は車線を逸脱する可能性が充分に高いと判定でき、
このような場合には、次にステップＳ２４に進む。

【００３３】ここで、車両１が白線Ｗに対し平行にして
徐々に近づきながら走行している場合を考えると、この
場合には、逸脱予測時間ｔが無限大に近くなって算出不
能となる可能性がある。しかしながら、式(4)を参照す
ると、左距離ＥL0と所定距離Ｅ1とが一致し、その差Ｅ
L’が値０となったときには、逸脱予測時間ｔも値０と
なっている。従って、車両１が白線Ｗに接近して走行し
ているような場合にあっては、車両１の重心Ｐが白線Ｗ
から所定範囲に入り車両１が逸脱状態となったとき、即
ち左距離ＥL0と所定距離Ｅ1とが一致したときにおい
て、逸脱予測時間ｔはやはり所定値ｔ1未満となり、こ
の場合においても、車両１は、良好に車線を逸脱する可
能性が充分に高いと判定されることになる。

【００３４】なお、上記ステップＳ２０及びステップＳ
２２においては、図４を参照し、車両１が左側の白線に
向かって走行し車線を逸脱する場合についてのみ述べた
が、車両１が右側の白線に向かって走行して車線を逸脱
する場合についても、同様にして逸脱予測時間ｔは算出
され、やはり同様に逸脱予測時間ｔと所定値ｔ1との大
小比較が実施される。但し、この場合、式(2)乃至式(4)
では左距離ＥL0に替えて右距離ＥR0が適用され、将来位
置距離としてはＥR（ＥR＝ＥR0−ｅ）が用いられる。

【００３５】ステップＳ２４では、車両１が車線の左側
に逸脱しているか否かの判別を行う。通常、ハンドル角
θsの回転方向が左（符号−）であれば、車両１は必ず
左側に逸脱する（逸脱方向検出手段）。従って、ここで
は、例えば、上記ハンドル角θsの回転方向が左（符号
−）であるか否かを判別する。但し、このとき、上記偏
角θも考慮される。

【００３６】ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、車両１が、図４に示すように、左側の車線外に逸脱
しようとしている場合には、ステップＳ２６に進んで、
左側のスピーカ、即ちＬスピーカ２２から警報を発する
（警報出力部１６）。この警報音は、例えば、車両１が
白線Ｗを横切るときにタイヤと路面間で発生する所謂ロ
ードノイズに似た音とされている。このロードノイズに
似た音は、実験結果に基づき決定された音であり、車両
１が車線を逸脱していることを運転者に認識させるのに
は比較的良好な音である。

【００３７】一方、ステップＳ２４の判別結果が偽（Ｎ
ｏ）で、ハンドル角θsの回転方向が右（符号＋）であ
って、車両１が左側ではなく右側の車線外に逸脱しよう
としている場合には、ステップＳ２８に進み、右側のス
ピーカ、即ちＲスピーカ２０から警報を発する。このよ
うに、車両１の逸脱方向を検出し、車両１が逸脱しよう
としている側のスピーカから指向性を持たせて警報を発
することで、運転者の逸脱の認識度が向上し、運転者は
より迅速に逸脱回避の行動をとることが可能である。

【００３８】なお、ここでは、車両１の逸脱方向に応じ
て逸脱する側のスピーカからのみ警報を発するようにし
ているが、ステップＳ２４の判別結果が真となったとき
において、Ｒスピーカ２０及びＬスピーカ２２の両方か
ら警報を発するようにし、このとき、逸脱する側のスピ
ーカの音量を大きくするようにしてもよい。この場合、
逸脱する側のスピーカの音量を、逆側のスピーカに対
し、例えば３ｄＢ程度大きくするのがよい。また、運転
者の覚醒度を検出するセンサ等を車両１に設け、逸脱す
る側のスピーカの音量を覚醒度の低下度合いに応じて変
化させるようにしてもよく、この場合には、警報をより
好適に運転者に伝えることができる。

【００３９】図７を参照すると、当該車線逸脱警報装置
によって警報を発した場合の車両１の車線逸脱状況の実
測結果が示されている。同図では、白線Ｗの位置を値０
として破線で示してあり、警報に基づいて運転者がハン
ドル操作を行い車両１の立て直しを図ったときの白線Ｗ
（破線）から車両１の重心Ｐまでの距離を、それぞれ符
号＋及び−を付して示してある。図中、符号＋側は車両
１が車線外に逸脱したことを示しており、符号−側は車
両１が車線内にあることを示している。同図によれば、
本発明の車線逸脱警報装置では、車両１は殆ど符号−
（車線内）側に維持され車線から逸脱しておらず、警報
により運転者はほぼ確実に車両１の走行姿勢を車線内に
おいて立て直していることがわかる。

【００４０】以上、詳細に説明したように、本発明の車
線逸脱警報装置によれば、白線の式Ｆ(R)，Ｆ(L)に基づ
く右距離ＥR0，左距離ＥL0、偏角θとハンドル角θsに
基づくヨーレイトγ及び車速Ｖとから車両１が車線から
逸脱状態となるまでの時間ｔを予測し車両１の車線逸脱
の可能性を確実に認識でき、この逸脱予測時間ｔが予め
設定された所定値（所定時間）ｔ1より小さいときに
は、的確に運転者の覚醒度が低く車線逸脱の可能性大と
判定して警報を発することが可能である。従って、車両
１が車線から逸脱する以前の好適なタイミング、即ち、
警報が必要とされ且つ運転者が確実に逸脱回避可能なタ
イミングにおいて好適に警報を発するようにでき、故
に、運転者は、不要な警報を無闇に聞くこともなく、警
報が発せられたときには確実に車線逸脱を回避すること
ができる。

【００４１】また、本発明の車線逸脱警報装置によれ
ば、車両１の逸脱方向に応じて、Ｒスピーカ２０及びＬ
スピーカ２２の一方から指向性を持たせて警報を発する
ようにしたので、運転者に逸脱方向を容易且つ確実に知
らせるようにできる。これにより、運転者は、逸脱回避
すべき方向を早く認識でき、逸脱回避動作を迅速に行う
ことが可能となる。

【００４２】なお、上記実施例では、車両１が車線を逸
脱する可能性があるか否かを、将来位置距離ＥL或いは
ＥRが所定距離Ｅ1となるまでの逸脱予測時間ｔ、即ち車
両１が逸脱状態となる時間と予め設定された所定値（所
定時間）ｔ1とを比較することで時間判別するようにし
たが、これに限られず、例えば、逸脱予測時間ｔを所定
値（所定時間）ｔ1に固定し、この所定値ｔ1を上記式
(2)に代入して将来位置距離ＥL或いはＥRを求め、この
距離ＥR，ＥLと所定距離（走行車線の側縁から所定範
囲）Ｅ1との大小比較判別をすることで逸脱判別をする
ようにしても同様の効果が得られる。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項１の車線逸脱警報装置によれば、車両の走行状態
を検出する走行状態検出手段と、車両前方の走行車線を
認識する走行車線認識手段と、走行車線認識手段からの
車線情報に基づき、走行車線内での車両の走行位置を認
知する走行位置認知手段と、車両の走行状態に基づき車
両の横移動量を推定する推定手段と、走行車線情報、車
両の走行位置及び横移動量に基づき、車両が走行車線の
側縁から所定範囲内となる逸脱状態を予測する逸脱予測
手段と、車両が逸脱状態にあるとき、或いは、所定時間
が経過するまでに逸脱予測手段により逸脱状態が予測さ
れるとき、警報を発する警報手段とを備えるようにした
ので、走行車線情報、走行車線内での車両の走行位置及
び横移動量とに基づいて車両が走行車線の側縁から所定
範囲内となる逸脱状態を常に好適に予測でき、車両が逸
脱状態にあるとき、或いはその逸脱状態が所定時間の経
過時点までに予測されるときまたは予測されることとな
ったときにおいてのみ運転者に向けて好適に警報を発す
るようにできる。従って、運転者は、常に適正に車両の
車線逸脱可能性を察知でき、覚醒度が低い場合であって
も、余裕をもってほぼ確実に車線逸脱を回避できる。

【００４４】また、請求項２の車線逸脱警報装置によれ
ば、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、車
両前方の走行車線を認識する走行車線認識手段と、走行
車線認識手段からの走行車線情報に基づき、走行車線内
での車両の走行位置を認知する走行位置認知手段と、車
両の走行状態に基づき車両の横移動量を推定し、この横
移動量から車両の将来の走行ラインを求める推定手段
と、走行車線情報、車両の走行位置及び走行ラインに基
づき、車両が走行車線の側縁から所定範囲内となる逸脱
状態に達するまでの時間を予測する逸脱予測手段と、車
両が逸脱状態にあるとき、或いは、逸脱予測手段により
予測される逸脱状態に達するまでの時間が所定時間以内
のとき、警報を発する警報手段とを備えるようにしたの
で、走行車線情報、車両の走行位置及び走行ラインに基
づいて車両が走行車線の側縁から所定範囲内となる逸脱
状態に達するまでの時間を常に好適に予測でき、車両が
逸脱状態にあるとき、或いはその逸脱状態となる時間が
所定時間以内のときまたは所定時間以内となったときに
おいてのみ運転者に向けて好適に警報を発するようにで
きる。従って、逸脱状態となる時間が明確に閾値判別さ
れ適正なタイミングで警報が発せられることになり、運
転者は、常に適正に車両の車線逸脱可能性を察知でき、
より確実に車線逸脱を回避できる。

【００４５】また、請求項３の車線逸脱警報装置によれ
ば、所定時間は、車両運転者の覚醒度が低下していると
き、車両運転者が警報に反応するまでの反応時間に基づ
き設定されているので、運転者の覚醒度が低いときにお
いても、運転者は極めて確実に車線逸脱を回避すること
ができる。また、請求項４の車線逸脱警報装置によれ
ば、逸脱予測手段は、車両の走行車線からの逸脱方向を
検出する逸脱方向検出手段を含み、警報手段は、車両の
走行車線からの逸脱方向に応じた態様で警報を発するの
で、運転者に対して車両の逸脱方向を確実に伝達でき、
運転者の回避動作を迅速化できる。

【００４６】また、請求項５の車線逸脱警報装置によれ
ば、警報手段は、車両の室内に左右一対の警報音源を有
し、車両の走行車線からの逸脱が予測されたとき、少な
くとも逸脱方向に応じた側の警報音源の音量を大きくし
て警報を発するので、運転者に対して車両の逸脱方向を
より確実に伝達でき、運転者の回避動作を極めて迅速化
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両に搭載された本発明の車線逸脱警報装置の
概略構成図である。

【図２】車線逸脱警報装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】車線逸脱警報処理ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図４】車線を逸脱するまでの車両の状態変化を示す図
である。

【図５】覚醒度の低い状態にある運転者が警報に反応す
るまでに要した時間の調査結果を示す度数分布グラフで
ある。

【図６】運転者が同一車線内で軌道修正等するときにお
いて仮に求めた逸脱予測時間のデータを示す度数分布グ
ラフである。

【図７】本発明の車線逸脱警報装置によって警報を発し
た場合の車両の車線逸脱量の実測結果を示す図である。

【符号の説明】

１車両２ＣＣＤカメラ（走行車線認識手段）４ハンドル角センサ（走行状態検出手段）６車速センサ（走行状態検出手段）１０電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１画像処理部（走行位置認知手段）１２ハンドル角処理部１４逸脱予測時間算出部１５逸脱判定部１６警報出力部２０Ｒスピーカ（警報手段）２２Ｌスピーカ（警報手段）Ｗ白線（走行車線の側縁）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、車両前方の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記走行車線認識手段からの車線情報に基づき、前記走
行車線内での車両の走行位置を認知する走行位置認知手
段と、前記車両の走行状態に基づき車両の横移動量を推定する
推定手段と、前記走行車線情報、前記車両の走行位置及び前記横移動
量に基づき、車両が前記走行車線の側縁から所定範囲内
となる逸脱状態を予測する逸脱予測手段と、前記車両が前記逸脱状態にあるとき、或いは、所定時間
が経過するまでに前記逸脱予測手段により前記逸脱状態
が予測されるとき、警報を発する警報手段と、を備えた
ことを特徴とする車線逸脱警報装置。
【請求項２】車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、車両前方の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記走行車線認識手段からの走行車線情報に基づき、前
記走行車線内での車両の走行位置を認知する走行位置認
知手段と、前記車両の走行状態に基づき車両の横移動量を推定し、
この横移動量から車両の将来の走行ラインを求める推定
手段と、前記走行車線情報、前記車両の走行位置及び前記走行ラ
インに基づき、車両が前記走行車線の側縁から所定範囲
内となる逸脱状態に達するまでの時間を予測する逸脱予
測手段と、前記車両が前記逸脱状態にあるとき、或いは、前記逸脱
予測手段により予測される前記逸脱状態に達するまでの
時間が所定時間以内のとき、警報を発する警報手段と、
を備えたことを特徴とする車線逸脱警報装置。
【請求項３】前記所定時間は、車両運転者の覚醒度が
低下しているとき、前記車両運転者が前記警報に反応す
るまでの反応時間に基づき設定されていることを特徴と
する、請求項１または２記載の車線逸脱警報装置。
【請求項４】前記逸脱予測手段は、車両の走行車線か
らの逸脱方向を検出する逸脱方向検出手段を含み、前記
警報手段は、前記車両の走行車線からの逸脱方向に応じ
た態様で警報を発することを特徴とする、請求項１乃至
３のいずれか記載の車線逸脱警報装置。
【請求項５】前記警報手段は、車両の室内に左右一対
の警報音源を有し、前記車両の走行車線からの逸脱が予
測されたとき、少なくとも前記逸脱方向に応じた側の警
報音源の音量を大きくして警報を発することを特徴とす
る、請求項４記載の車線逸脱警報装置。