JPH0816996A - 自動車の走行状態判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者の運転方法についての癖（個性）を考
慮して、走行レーンからの逸脱を判定する。 【構成】 ポイント設定手段１２が、自車両から所定距
離前方に離れた位置に第１及び第２の逸脱判定ポイント
を、自車両の両側に第３及び第４の逸脱判定ポイントを
設定する。逸脱判定手段１３は、逸脱判定ポイントの少
なくとも１つが、側縁又は側縁の内側に設定した判定線
から逸脱したことをもって逸脱と判定する。走行傾向検
出手段１４が、走行レーンの中央ラインからの自車両の
偏位量によって走行傾向を検出する。その走行傾向に基
づき、補正手段１５は、第１〜第４逸脱判定ポイントの
設定位置を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車が現在走行してい
る走行レーンから逸脱するのを予測する自動車の走行状
態判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６３−２１４９００
号公報に記載されるように、運転者の脇見や不注意等、
運転者の意識的な操舵によらずに、車両が所定の走行レ
ーンから外れたときに、運転者に警告を発して注意を喚
起する装置が知られている。そのような装置では、車体
と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 を算出し、その間隔Ｄ1 ，Ｄ
2 が所定値Ａ1 ，Ａ2 （これ以上近付いたら他の車両や
路肩に近付き、車線逸脱のおそれがある所定に距離に相
当する）よりも小さいか否かを判定するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、車体と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 を、自車両の
所定距離前方について算出し、その間隔Ｄ1 ，Ｄ2 が所
定値Ａ1 ，Ａ2 よりも小さいか否かを判定することで逸
脱を予測するものであり、常に一定の逸脱判定条件でも
って逸脱判定を行うようにしているが、運転者はそれぞ
れ運転方法について癖（個性）があり、運転者によって
走行傾向が異なっている。そのため、上述した従来技術
のように常に一定の逸脱判定条件でもって逸脱を判定す
れば、本来逸脱のおそれがないのに逸脱と予測される場
合も生じ、走行レーンからの逸脱判定を精度よく行うこ
とができない。

【０００４】本発明は、運転者の運転方法についての癖
（個性）に相違があることを考慮して、走行レーンから
の逸脱判定を精度よく行うことができる自動車の走行状
態判定装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、自車両が走行
する走行レーンの側縁を検知する側縁検知手段と、逸脱
判定条件を設定する条件設定手段と、該条件設定手段及
び側縁検知手段の出力を受け、逸脱判定条件に基づき自
車両の走行レーンの側縁からの逸脱を判定する逸脱判定
手段とを備える自動車の走行状態判定装置を前提とす
る。

【０００６】請求項１に係る発明は、上記側縁検知手段
の出力を受け、走行レーンについての自車両の走行傾向
を検出する走行傾向検出手段と、該走行傾向検出手段の
出力を受け、走行レーンについての自車両の走行傾向に
応じて、上記条件設定手段によって設定される逸脱判定
条件を変更する補正手段とを備える構成とする。

【０００７】請求項２に係る発明においては、走行傾向
検出手段は、走行レーンの中央ラインからの自車両の横
方向の偏位量によって走行傾向を検出するものである。

【０００８】請求項３に係る発明においては、条件設定
手段は、自車両から所定距離前方に離れた位置に第１及
び第２の逸脱判定ポイントを、自車両の両側に第３及び
第４の逸脱判定ポイントを設定するポイント設定手段で
あり、逸脱判定手段は、ポイント設定手段の出力を受
け、第１〜第４逸脱判定ポイントの少なくとも１つが、
側縁又は側縁の内側に設定した判定線から逸脱したこと
をもって逸脱と判定するものであり、補正手段は、第１
〜第４逸脱判定ポイントの設定位置を変更するものであ
る。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、条件設定手段によっ
て設定された逸脱判定条件に基づき、逸脱判定手段によ
って自車両の走行レーンの側縁からの逸脱が判定される
が、その際、走行傾向検出手段によって走行レーンの側
縁に対する自車両の走行傾向が検出され、その走行傾向
に基づき、条件設定手段によって設定される逸脱判定条
件が変更され、走行傾向に応じた逸脱判定条件が設定さ
れる。

【００１０】請求項２に係る発明によれば、走行レーン
の中央ラインからの自車両の横方向の偏位量として、走
行傾向が検出される。

【００１１】請求項３に係る発明によれば、ポイント設
定手段によって、自車両から所定距離前方に離れた位置
に第１及び第２の逸脱判定ポイントが、自車両の両側に
第３及び第４の逸脱判定ポイントがそれぞれ逸脱判定条
件として設定され、逸脱判定手段によって、第１〜第４
逸脱判定ポイントの少なくとも１つが、側縁又は側縁の
内側に設定した判定線から逸脱したことをもって逸脱と
判定される。また、補正手段によって、ポイント設定手
段によって設定される第１〜第４逸脱判定ポイントの設
定位置が、走行傾向に応じて変更される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。

【００１３】自動車の全体を示す図１において、１は自
動車で、その車室内上部にＣＣＤカメラ２が配設されて
いる。ＣＣＤカメラ２は、自車両前方の情景（走行レー
ン）を所定範囲内で写し出すものであり、該ＣＣＤカメ
ラ２で写し出された自車両前方の情景は、信号として、
コントロールユニット３に入力される。４は車室内前部
に配設されたヘッドアップディスプレイ、５はインスト
ルメントパネルに配設された音声による警報装置であ
る。

【００１４】上記コントロールユニット３においては、
図２に示すように、画像処理ユニット６にＣＤカメラ２
からの信号が入力され、コントロールユニット３におい
て、その信号に基づき、自車両が現在走行している走行
レーンから逸脱するおそれがある状況下にあると判定さ
れた場合には、ヘッドアップディスプレイ４によって表
示すると共に、警報装置５によって警報が出力され、運
転者の注意を喚起するように構成されている。尚、警報
装置５により警報を発するだけでなく、具体的には図示
していないが、自動操舵装置により走行レーンから逸脱
しないように修正操舵するようにすることもできる。

【００１５】また、上記コントロールユニット３は、具
体的には図３に示すように、画像処理ユニット６よりの
信号を受け、自車両前方の情景から自車両が走行する道
路（走行レーン）の左右の白線を抽出して左右の白線を
走行レーンの側縁として検知する側縁検知手段１１と、
自車両から前方に所定距離Ｌだけ離れた自車両中心延長
線の両側に将来の逸脱状況を判定するための第１及び第
２逸脱判定ポイントである第１及び第２警報ポイントＰ
1 ，Ｐ2 を、自車両の両側に現在の逸脱状況を判定する
ための第３及び第４逸脱判定ポイントである第３及び第
４警報ポイントＰ3 ，Ｐ4 を、自車両の中心線又はその
延長線に対する車両幅方向の距離ｄ1 ，ｄ2 でもって左
右に設定するポイント設定手段１２（条件設定手段）
と、上記側縁検知手段１１及びポイント設定手段１２の
出力を受け、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の少なくとも１つ
が、走行レーンの側縁又は側縁の内側に設定した判定ラ
インから逸脱したことをもって、走行レーンからの逸脱
であると判定する逸脱判定手段１３とを備える。

【００１６】また、コントロールユニット３は、側縁検
知手段１１の出力を受け、走行レーンについての自車両
の走行傾向を検出する走行傾向検出手段１４と、該走行
傾向検出手段１４の出力を受け、走行レーンについての
自車両の走行傾向に応じて、上記ポイント設定手段１２
によって設定される警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 を変更する
補正手段１５とを備える。尚、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4
、距離Ｌ，ｄ1 ，ｄ2の関係を図４に示す。ＲL は走行
レーンの側縁を構成する白線である。

【００１７】上記コントロールユニット３の制御は、図
５に示すように行われる。

【００１８】図５において、スタートすると、ＣＣＤカ
メラ２より画像処理ユニット６を通じて走行レーンの側
縁である左右の白線についての情報が入力され（ステッ
プＳ1 ）、左右の白線に基づいて走行レーンの中央ライ
ン（車線中央ライン）が決定され（ステップＳ2 ）、走
行レーンの幅ＷL 及び走行レーンの中央ラインよりの自
車両の横方向の偏位量Ｗφ（図６参照）が検出され（ス
テップＳ3 ）、それから、次の式に基づき時間ｔ1 当
たりの車線中央ラインよりの自車両の平均偏位量ａ*
が、走行傾向の判断基準として検出される（ステップＳ
4 ）。

【００１９】

【数１】 それから、その平均偏位量ａ* に基づき、車両中心線又
は延長線に対する警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の左右方向の
距離ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 が演算される（ステップＳ
5 ）。この場合、距離ｄ1 〜ｄ4 は、例えば左側によっ
て走行する癖のある運転者の場合は、次の式に基づき
決定される（図７(a) 参照）。また、図７(b) に示すよ
うに、平均偏位量ａ* がある一定値を越えると、略一定
値なるように距離ｄ1 〜ｄ4 を設定することもできる。

【００２０】

【数２】 尚、警報ポイントＰ1 ，Ｐ2 と警報ポイントＰ3 ，Ｐ4
との前後方向の距離Ｌは本実施例では一定であるが、車
速、舵角等の車両状態量に応じて変更することもでき
る。

【００２１】それから、距離Ｌ及び距離ｄ1 〜ｄ4 に基
づき、警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 が設定される（ステップ
Ｓ6 ）。

【００２２】警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 が設定された後、
警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の少なくとも１つが白線（又は
白線の内側に設定した判定ライン）よりはみ出ているか
否かが判定され（ステップＳ7 ）、はみ出ている場合に
は走行レーンを逸脱する可能性があると判断されて、警
報装置５により音声よる警報が出力され（ステップＳ8
）、運転者の注意が喚起される一方、はみ出ていない
場合には走行レーンの逸脱する可能性はないと判断し
て、警報を出力することなく（ステップＳ9 ）、そのま
まリターンする。

【００２３】上述したように、走行傾向の判断基準とな
る自車両の平均偏位量ａ* に基づき、車両中心線又は延
長線に対する警報ポイントＰ1 〜Ｐ4 の左右方向の距離
ｄ1，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 を変更するようにしているの
で、運転者の運転方法についての癖（走行傾向）に応じ
て逸脱判定条件が変更されて逸脱判定が行われることと
なり、走行レーンからの逸脱判定を精度よく行うことが
できる。

【００２４】ところで、側縁検知手段１１による走行レ
ーンの側縁の検知は、図８に示すサブルーチンに従って
行われる。尚、前提条件として、直線路では横すべり角
が発生しないこと、直線路では白線部に対する車体姿勢
角は微小であること、曲線路では走行軌跡は車線を平行
移動したものと考える。また、座標は、道路面上の車両
を原点とし、車両の前後方向をｘ軸として車両前方を正
にとり、左右方向をｙ軸として車両左方を正にとったも
のを考える。

【００２５】具体的には、図８において、スタートする
と、まず、画像（画像データ）が取り込まれ（ステップ
Ｓ11）、二値化のしきい値が設定され（ステップＳ1
2）、それから各画素の輝度がしきい値を越えるか否か
で１又は０の二値化処理される（ステップＳ13）。

【００２６】それから、左右の白線部に対応するように
左右のスキャンウインドウが設定され（ステップＳ1
4）、それに続いて、自動車の前後方向のスキャンピッ
チが設定され（ステップＳ15）、スキャンウインドウ内
をスキャンピッチに従って走査し白線候補点（即ち二値
化処理で１とされた点）が検出され（ステップＳ16）、
逆透視変換により平面座標への変換される（ステップＳ
17）。

【００２７】それから、白線候補点に、仮想候補点を加
えて左右白線部に基づき走行レーンの側縁が検知され
（ステップＳ18）、リターンする。

【００２８】走行レーンの側縁の検知は、白線候補点、
仮想候補点を用いて左右の白線部について最小二乗法に
よる近似曲線（ｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃ）、具体的には左
白線部についての２次曲線の係数ａＬ，ｂＬ，ｃＬ、右
白線部についての２次曲線の係数ａＲ，ｂＲ，ｃＲが算
出される。

【００２９】ここで、より前方まで検出しないといけな
いという要求から、２次曲線（ｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃ）
により近似しており、係数ａＬ，ａＲは、２次近似曲線
の曲率半径をＲL （ＲR ）とすると、ａ＝１／２ＲL
（１／２ＲR ）となり、係数ｂＬ，ｂＲは白線に対して
車両のなす角度、係数ｃＬ，ｃＲは車両中心から白線ま
での横偏差量を表わすことになる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、上記のように、
走行レーンの側縁に対する自車両の走行傾向を走行傾向
検出手段によって検出し、その走行傾向に基づき、条件
設定手段によって設定される逸脱判定条件を変更するよ
うにしたので、運転者の運転方法についての癖（走行傾
向）を考慮して逸脱判定が行われることとなり、走行レ
ーンからの逸脱判定を精度よく行うことができる。

【００３１】請求項２に係る発明は、走行レーンの中央
ラインからの自車両の横方向の偏位量によって走行傾向
を検出するようにしているので、運転者の走行傾向を簡
単に検出することができる。

【００３２】請求項３に係る発明は、補正手段によっ
て、自車量の横方向の偏位量に応じて、ポイント設定手
段によって設定される逸脱判定条件としての第１〜第４
逸脱判定ポイントの設定位置を変更するようにしている
ので、運転者の走行傾向に応じて、逸脱判定条件の変更
を簡単に行うことができ、運転者の運転方法についての
癖を考慮して走行レーンからの逸脱判定を精度よく行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の斜視図である。

【図２】制御系のブロック図である。

【図３】コントロールユニットのブロック図である。

【図４】逸脱判定ポイントの説明図である。

【図５】制御の流れを示す流れ図である。

【図６】自車両の走行傾向の説明図である。

【図７】距離ｄ1 〜ｄ4 を決定する方法の説明図であ
る。

【図８】走行レーンの側縁を検知する制御の流れ図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動車 ２ ＣＣＤカメラ ３ コントロールユニット ７ 車速センサ １１ 側縁検知手段 １２ ポイント設定手段 １３ 逸脱判定手段 １４ 走行傾向検出手段 １５ 補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中植 宏志 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 足立 智彦 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両が走行する走行レーンの側縁を検
   知する側縁検知手段と、逸脱判定条件を設定する条件設
   定手段と、該条件設定手段及び側縁検知手段の出力を受
   け、逸脱判定条件に基づき自車両の走行レーンの側縁か
   らの逸脱を予測する逸脱判定手段とを備える自動車の走
   行状態判定装置において、 上記側縁検知手段の出力を受け、走行レーンについての
   自車両の走行傾向を検出する走行傾向検出手段と、 該走行傾向検出手段の出力を受け、走行レーンについて
   の自車両の走行傾向に応じて、上記条件設定手段によっ
   て設定される逸脱判定条件を変更する補正手段とを備え
   ることを特徴とする自動車の走行状態判定装置。
2. 【請求項２】 走行傾向検出手段は、走行レーンの中央
   ラインからの自車両の横方向の偏位量によって走行傾向
   を検出するものであるところの請求項１記載の自動車の
   走行状態判定装置。
3. 【請求項３】 条件設定手段は、自車両から所定距離前
   方に離れた位置に第１及び第２の逸脱判定ポイントを、
   自車両の両側に第３及び第４の逸脱判定ポイントを設定
   するポイント設定手段であり、 逸脱判定手段は、ポイント設定手段の出力を受け、第１
   〜第４逸脱判定ポイントの少なくとも１つが、側縁又は
   側縁の内側に設定した判定線から逸脱したことをもって
   逸脱と判定するものであり、 補正手段は、第１〜第４逸脱判定ポイントの設定位置を
   変更するものであるところの請求項１記載の自動車の走
   行状態判定装置。