JP2001175999A - 車線逸脱抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 警報音が鳴り続けることによって運転者に不
快感を与えるのを防止するとともに、警報音以外の車線
逸脱抑制処理によって運転者に未だ車線逸脱のおそれの
ある状態であることを知らせることができるようにす
る。 【解決手段】 走行位置検知手段４により走行車線に対
する車両の位置が検出又は推定される。次に、車線逸脱
判定手段５が、車両の走行車線からの逸脱の危険度に応
じて設定された複数の車線逸脱判定基準に基づいて車線
逸脱危険状態であるかを判定する。そして、制御手段６
が、車線逸脱危険状態になった場合に警報音及びそれ以
外の車線逸脱抑制処理を開始する一方、第１車線逸脱判
定基準に基づいて車線逸脱危険状態でなくなった場合に
警報音を終了するとともに、第１車線逸脱判定基準より
も危険度の低い第２車線逸脱判定基準に基づいて車線逸
脱危険状態でなくなった場合に警報音以外の車線逸脱抑
制処理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車が走行車線
から逸脱しそうになるのを防止すべく車線逸脱抑制処理
を行なう、車線逸脱抑制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、走行中の道路に対する車両の位置
や姿勢の把握を行ない、これに基づいて自動車の自動走
行制御を行なったり、ドライバの運転を支援したりする
技術（運転支援装置）が開発されている。自動走行制御
の場合、ドライバに何ら頼ることなく自動車を運転する
ことが必要であり、道路をはじめとした基本的施設（イ
ンフラ）を整備するなど、その実用化には様々な条件整
備が前提となる。

【０００３】一方、運転支援装置の場合、自動車を運転
するのはあくまでもドライバであり、運転支援装置はド
ライバの運転操作のミスをドライバに知らせたりミスを
解消する方向へ運転を補助したりするものである。した
がって、運転支援装置は、現在の道路環境においても実
現可能な技術が多く、より実用性の高い運転支援装置の
開発が望まれている。

【０００４】こうした運転支援装置の一つに車線逸脱抑
制装置がある。この車線逸脱抑制装置としては、自動車
が不注意で走行車線から逸脱しそうになると運転車に警
報音を発する技術がある。例えば、特開平５−１０４９
７６号公報には、運転者の意識レベル及び車両の横変位
量の大小関係に基づいて走路を逸脱したことを報知する
警報音の内容を決定する技術が開示されている。この公
報に開示された技術では、車線逸脱抑制処理としてブザ
ーの鳴る間隔を変化させ、危険度が高い場合には連続音
を発生させ、運転者に危険を察知させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
逸脱状態を脱する傾向があるにも関わらずブザーが鳴り
続けているのは、乗員にとって非常に煩わしい一方、こ
のようなブザーによる警報音が煩わしいからといって早
めに解除されるようにすると、未だ車線を逸脱する危険
がある状態であるにもかかわらず、運転者が車線逸脱危
険状態を脱したと判断してしまうことになり、安全性の
面で好ましくない。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、警報音が鳴り続けることによって乗員に不快
感を与えるのを防止するとともに、警報音以外の車線逸
脱抑制処理によって運転者に未だ車線逸脱のおそれのあ
る状態であることを知らせることができるようにした、
車線逸脱抑制装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の車線
逸脱抑制装置では、走行位置検知手段により車両が走行
する走行車線に対する車両の位置が検出又は推定され
る。次に、車線逸脱判定手段によって車両位置から車両
が走行車線から逸脱する危険があるかが判定される。そ
して、制御手段によって車線逸脱危険状態であると判定
された場合に車線逸脱抑制処理を行なうように制御され
る。特に、車線逸脱判定手段は、車両の走行車線からの
逸脱の危険度に応じて設定された複数の車線逸脱判定基
準に基づいて車線逸脱危険状態であるかを判定する。そ
して、制御手段は、車線逸脱危険状態になったと判定さ
れた場合に警報音による第１の車線逸脱抑制処理及びこ
の第１の車線逸脱抑制処理以外の第２の車線逸脱抑制処
理を開始する一方、複数の車線逸脱判定基準のうちの第
１車線逸脱判定基準に基づいて車線逸脱危険状態でなく
なったと判定された場合に第１の車線逸脱抑制処理を終
了するとともに、第１車線逸脱判定基準よりも危険度の
低い第２車線逸脱判定基準に基づいて車線逸脱危険状態
でなくなったと判定された場合に第２の車線逸脱抑制処
理を終了する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図７は本発明の一実
施形態としての車線逸脱抑制装置を示すものである。本
車線逸脱抑制装置は、自動車において自車両が走行車線
から逸脱しそうになるとこれを防止するために車線逸脱
抑制処理を行なうものであり、走行車線に対する自車両
の位置を認識して、車線逸脱のおそれが生じると、図１
に示すように、車両に備えられた警報器２６により警報
音を発生させてドライバに警報する車線逸脱抑制処理を
行なったり、車両１に備えられた振動用アクチュエータ
２７によりステアリングホイール（以下、ハンドルとも
いう）２０を振動させたり、操舵アクチュエータ２１に
よりドライバの加える操舵トルクとは別の操舵トルク
（この操舵トルクは、ドライバの加える操舵トルクと区
別するために操舵用制御トルクと呼ぶ）を与えたりし
て、ドライバにステアリングホイール２０を通じて警報
する車線逸脱抑制処理を行なったりするものである。

【０００９】なお、操舵用制御トルク自体も、車両の挙
動を修正する作用があるが、この操舵用制御トルクは、
あくまでも操舵系を通じてドライバに警報することが主
目的であり、車線を逸脱しそうな車両の位置を修正する
のは、この操舵用制御トルクが加えられたことで車線を
逸脱しそうなことを認識したドライバの操舵操作によっ
て行なうべきものとしている。

【００１０】このため、本車線逸脱抑制装置は、図１に
示すように、走行車線に対する自車両の位置を認識する
ために、車両１の前方の道路状態を撮像する撮像手段と
してのカメラ２と、カメラ２からの画像情報から画像情
報を適宜処理して前方道路上の左右の白線位置を認識す
る画像情報処理手段３と、この画像情報処理手段３によ
る白線位置画像情報から車両の走行レーン（走行車線）
の基準位置に対する所定時間後における横ずれ量ΔＹを
予測して算出する横ずれ量算出手段４Ａとをそなえてい
る。

【００１１】なお、この横ずれ量ΔＹは、車両１が車線
を逸脱しそうな度合いに関する判定パラメータに相当す
る。また、横ずれ量算出手段４Ａは、自車両に対する走
行車線（走行レーン）の相対位置を推定する走行レーン
推定手段４内の機能要素としてそなえられている。な
お、走行レーン推定手段４は、車両が走行する走行車線
に対する車両の位置を検出又は推定する走行位置検知手
段を構成する。

【００１２】ここでは、まず走行車線に対する自車両の
位置認識、即ち、自車両の横ずれ量ΔＹの算出について
説明する。画像情報処理手段３では、まず、図２に示す
ように、カメラ２からの原画像４１を取り込み、この原
画像４１から道路白線を抽出して、抽出した道路白線の
画像を、鉛直上方から見たような平面視画像４２に変換
する。

【００１３】次に、白線１２Ｌ，１２Ｒの認識について
図３を参照しながら説明する。なお、ここでは、走行レ
ーン左端の路側線としての白線１２Ｌの認識について説
明するが、走行レーン右端の白線１２Ｒを基準とする場
合についても同様であるため、左端の白線１２Ｌについ
ては単に白線１２と称することにする。次に、画像情報
認識手段３では、図３（ａ）に示すように、車両１にそ
なえられたカメラ２により平地において車両前方の範囲
（例えば５ｍ〜３０ｍ）の白黒画像情報を取り込み、こ
の画像情報から画面上で縦方向の画像を一部省略する。
そして、この画面上で等間隔になるような複数の水平線
１１を設定する。

【００１４】この白黒画像情報の取り込みは、微小な制
御周期毎に更新されるようになっており、図３（ｂ）に
示すように、それぞれの水平線１１上において前回の画
面での白線位置の左右の所要の範囲（ここでは、左右５
０画素〔ｄｏｔ〕）を白線探査エリア（処理対象領域）
１０として設定する。また、初回の画面は、直線路にお
ける白線位置を前回の画面データとして利用する。

【００１５】そして、図３（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図３（ｄ）に示す。

【００１６】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、通常は、
図３（ｅ）に示すように、その中点Ｍを白線候補点１５
として保存する。

【００１７】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ２により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。

【００１８】そして、図３（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本だけ上
の水平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾
き分±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。

【００１９】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。このような白線認識の
作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都度白線
１２の認識が更新されるようになっている。

【００２０】走行レーン右端の路側線としての白線１２
Ｒの認識についも、これと同様に行なわれる。推定手段
４では、このように各認識周期で認識された原画像４１
上の白線１２Ｒ，１２Ｌを平面視画像４２に変換して、
走行レーン左端の白線１２Ｌから推定しうる道路中心線
ＬＣＬと走行レーン右端の白線１２Ｒから推定しうる道
路中心線ＬＣＲとに基づいて、道路中心線ＬＣの推定を
行なうようになっている。そして、この道路中心線ＬＣ
に基づいて、横ずれ量算出手段４Ａにより現時点におけ
る横ずれ量ΔＹ０と偏角βとを算出する。

【００２１】なお、偏角βとは、図４に示すように、屈
曲した道路中心線ＬＣの接線と車両中心線方向とがなす
角であり、カメラ画像で得られる画像情報のうち車両に
最も近い検出レベルである第１検出点（図中には近地点
と示す）における基準線位置情報と、この近地点よりも
さらに車両１から所定距離Ｌだけ離れた第２検出点（現
在の車速Ｖで所定時間ｔ後に到達する地点、図中には遠
地点と示す）における基準線位置情報とから算出するこ
とができる。

【００２２】つまり、偏角βは、これらの第１検出点と
第２検出点とを結んだ直線と、車両１の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第１検出点と第２検出点との中間地点
（図中×印）における偏角であり、少なくとも車両１か
ら一定以上前方の地点の偏角である。そして、この例で
は、車両に最も近い地点である第１検出点における自車
両中心線（点Ｐ１参照）と道路中心線ＬＣ（点ＬＣ１参
照）との横方向距離（道路幅方向，即ちカメラ画像の横
方向の距離）を現時点における横ずれ量（現時点横偏
差）ΔＹ０として算出する。また、第２検出点は、第１
検出点から所定時間ｔ後に到達すると予測できる地点
（ＬＣ２，Ｐ２）、つまり、第１検出点から現時点での
車速Ｖに所定時間ｔを乗じて得られる距離Ｌだけ離れた
地点としており、これらの第１検出点（ＬＣ１）と第２
検出点（ＬＣ２）とを結んだ直線と、車両１の中心線
（Ｐ１Ｐ２）とがなす角を偏角βとして算出する。

【００２３】横ずれ量算出手段４Ａは、上述のごとく算
出された偏角βに車速センサ３２で検出された車両の車
速Ｖと所定時間ｔとを乗算して所定時間ｔ後における横
ずれ変化量Δｙ（Δｙ＝β×Ｖ×ｔ）を算出し、これに
現時点における横ずれ量（横偏差）ΔＹ０を加算して予
測横ずれ量（以下、単に横ずれ量という）ΔＹ（＝ΔＹ
０＋β×Ｖ×ｔ）を算出する。また、道路中心線の画像
情報に基づいて走行レーンの曲率（道路曲率）ρを推定
するようにもなっている。なお、所定時間ｔは運転手の
一般的なハンドル２０の操作速度や、画像情報処理手段
３等による道路状況の認識速度を考慮して適宜の時間に
設定されている。また、車速Ｖに応じて可変にしてもよ
く、第１検出点から第２検出点までの距離Ｌが一定とな
るように所定時間ｔを設定してもよい。

【００２４】本実施形態の車線逸脱判定手段５は、横ず
れ量算出手段４Ａにより算出された横ずれ量（横偏差）
ΔＹに基づいて車線を逸脱しそうな度合い（車線逸脱危
険度）の判定、即ち、車線逸脱判定を行なうものであ
る。つまり、車線逸脱判定手段５は、上述のようにして
算出される走行車線の基準位置（道路幅中央位置）に対
する車両の横ずれ量ΔＹが判定値（逸脱判定基準）ΔＹ
ｓを超えたとき、車両が車線を逸脱すると判定し、後述
するコントローラ６へ車線逸脱信号（車線逸脱方向も示
す）を出力するようになっている。なお、車線逸脱判定
手段は、走行位置検知手段により検知された車両位置に
基づいて車両１の走行車線からの逸脱の危険があるかを
判定するものとして構成される。

【００２５】ここでは、車線を逸脱しそうな度合いに応
じて車線逸脱判定を段階的に行なえるように複数の判定
値が設定されている。つまり、車両が車線を逸脱しそう
な度合いが低い状態（危険度小状態）であるかを判定す
るために危険度小状態判定値（車線逸脱判定基準，第２
車線逸脱判定基準）ΔＹｓ₂₁が設定されている。そし
て、車線逸脱判定手段５は、車両の横ずれ量ΔＹがこの
危険度小状態判定値ΔＹｓ₂₁を超えている間は危険度小
状態であるとの車線逸脱判定を行なうようになってい
る。このように車線逸脱判定手段５により危険度小状態
であるとの車線逸脱判定が行なわれたら、後述する操舵
アクチュエータ２１によって操舵用制御トルク（ハンド
ル戻しトルク）を生じさせる警報〔操舵用制御トルクに
よる警報（第２の警報），第１段階の警報〕により車線
逸脱抑制処理（第２の車線逸脱抑制処理）を行なうよう
になっている。

【００２６】また、車両が車線を逸脱しそうな度合いが
危険度小状態よりも高い状態（危険度中状態）であるか
を判定するために危険度中状態判定値（車線逸脱判定基
準，第２車線逸脱判定基準）ΔＹｓ₂₂（ΔＹｓ₂₂＞ΔＹ
ｓ₂₁）が設定されている。そして、車線逸脱判定手段５
は、車両の横ずれ量ΔＹがこの危険度中状態判定値ΔＹ
ｓ₂₂を超えている間は危険度中状態であるとの車線逸脱
判定を行なうようになっている。このように車線逸脱判
定手段５により危険度中状態であるとの車線逸脱判定が
行なわれたら、後述する振動用アクチュエータ２７によ
ってハンドル２０を振動させる警報〔ハンドル振動によ
る警報（第２の警報），第２段階の警報〕により車線逸
脱抑制処理（第２の車線逸脱抑制処理）を行なうように
なっている。

【００２７】さらに、車線を逸脱しそうな度合いが最も
高い状態（危険度大状態）であるかを判定するために危
険度大状態判定値（車線逸脱判定基準，第１車線逸脱判
定基準）ΔＹｓ₁₀（ΔＹｓ₁₀＞ΔＹｓ₂₂）が設定されて
いる。そして、車線逸脱判定手段５は、車両の横ずれ量
ΔＹがこの危険度大状態判定値ΔＹｓ₁₀を超えている間
は危険度大状態であるとの車線逸脱判定を行なうように
なっている。このように車線逸脱判定手段５により危険
度大状態であるとの車線逸脱判定が行なわれたら、後述
する警報器２６によって警報音を発生させる警報〔警報
音による警報（第１の警報），第３段階の警報〕により
車線逸脱抑制処理（第１の車線逸脱抑制処理）を行なう
ようになっている。

【００２８】なお、上述の危険度小状態判定値ΔＹ
ｓ₂₁，危険度中状態判定値ΔＹｓ₂₂，危険度大状態判定
値ΔＹｓ₁₀は、いずれも車両の横ずれ量ΔＹに相当する
値として設定されるが、これらのうち、危険度小状態判
定値ΔＹｓ₂₁が最も小さい値（道路中心線との距離が最
も近い）として設定され、次に小さい値として危険度中
状態判定値ΔＹｓ₂₂が設定され、危険度大状態判定値Δ
Ｙｓ₁₀が最も大きい値（道路中心線との距離が最も遠
い）として設定される。

【００２９】ここで、判定値が小さい値に設定されれ
ば、車両１が車線を逸脱するとの判定が早くなる。つま
り、本実施形態では、危険度小状態判定値により判定さ
れる危険度小状態であるとの判定が最も早くされ（警報
開始時期が早くなり）、次いで、危険度中状態判定値に
より判定される危険度中状態であるとの判定、危険度大
状態判定値により判定される危険度大状態であるとの判
定が順になされるようになっている（順に警報開始時期
が遅くなる）。

【００３０】また、判定値が大きい値に設定されれば、
車両１が車線を逸脱するとの判定の解除が早くなる。つ
まり、本実施形態では、危険度大状態判定値により判定
される危険度大状態であるとの判定の解除が早くなり
（警報終了時期が早くなり）、次いで、危険度中状態判
定値により判定される危険度中状態であるとの判定、危
険度小状態判定値により判定される危険度小状態である
との判定が順になされるようになっている（順に警報終
了時期が遅くなる）。

【００３１】これにより、危険度小状態であるとの判定
がなされる期間が長くなり、この期間よりも危険度中状
態であるとの判定がなされる期間が短くなり、さらに危
険度大状態であるとの判定がなされる期間が短くなるよ
うにしている。そして、後述するように、危険度大状態
であるとの判定がなされた場合に行なわれる警報音によ
る警報が長く行なわれないようにしている。また、危険
度中状態及び危険度小状態であるとの判定がなされた場
合に行なわれる警報が警報音による警報よりも長い期間
行なわれるようにしている。

【００３２】なお、本実施形態では、危険度小状態，危
険度中状態及び危険度大状態であるとの車線逸脱判定
と、これらの解除判定とを同一の判定値を用いて行なっ
ているが、それぞれに異なる判定値を用いて判定を行な
っても良い。ところで、本車線逸脱抑制装置は、車線逸
脱判定手段５による車線逸脱判定（車両が走行車線から
逸脱する危険があるとの判定）に基づいて車線逸脱警報
を発するように、ドライバの加える操舵トルクとは別に
操舵用制御トルクを操舵系に付与しうる操舵アクチュエ
ータ２１と、ハンドル２０を振動させうる振動用アクチ
ュエータ２７と、警報音を発する警報器２６と、操舵ア
クチュエータ２１，振動用アクチュエータ２７及び警報
器２６を制御するコントローラ（制御手段）６とを備え
ている。

【００３３】まず、操舵アクチュエータ２１は、ステア
リングシャフトにトルクを加えうるアクチュエータであ
ればよく、例えば、図５に示すように、ステアリングシ
ャフト４０の図示しないトーションバーよりも下方（パ
ワーステアリング側）に設置した小型電動トルクモータ
４１により構成してもよい。この場合、モータ４１から
ステアリングシャフト４０へのトルク伝達は、ウォーム
４２ａとウォームホイール４２ｂとからなるウォームギ
ヤ４２を介して行なうが、ウォームホイール４２ｂとス
テアリングシャフト４０との間にはトルクリミッタ４３
を介装する。このトルクリミッタ４３により、万が一モ
ータ４１が固着した場合でもドライバーは容易にハンド
ル２０の操作を行なうことができる。また、モータ４１
は最大トルクを必要最小限に設定されており、たとえコ
ントローラ６に故障が生じてもドライバに過剰な操舵負
担を与えることはない。

【００３４】振動用アクチュエータ２７は、ハンドル２
０に振動を加えうるアクチュエータであればよく、図１
に示すように、例えばステアリングシャフト４０に取り
付けられる。なお、この振動用アクチュエータ２７とし
ては、上述の操舵アクチュエータ２１と同様に構成され
るアクチュエータを用いても良い。警報器２６は、例え
ばブザー等の警報音を発生するものにより構成される。

【００３５】コントローラ６は、車線逸脱判定手段５の
車線逸脱判定に基づいて、以下のような制御を行なうよ
うになっている。つまり、コントローラ６は、車線逸脱
判定手段５の危険度小状態になったとの車線逸脱判定に
基づいて、操舵用制御トルクが横ずれ量ΔＹを減らす方
向に発生するように操舵アクチュエータ２１を制御する
機能を有するものとして構成される。

【００３６】ここでは、コントローラ６は、車線逸脱判
定手段５により危険度小状態であるとの車線逸脱判定が
なされている間、操舵用制御トルクが横ずれ量ΔＹを減
らす方向に発生するように、車線逸脱判定手段５により
危険度小状態になったとの車線逸脱判定がなされたら、
車線逸脱抑制処理として、操舵用制御トルクが横ずれ量
ΔＹを減らす方向に発生するように操舵アクチュエータ
２１の制御を開始し、その後、車線逸脱判定手段５によ
り危険度小状態でなくなったとの判定がなされたら（危
険度小状態との車線逸脱判定が解除されたら）、操舵用
制御トルクを横ずれ量ΔＹを減らす方向に発生させる操
舵アクチュエータ２１の制御を終了するようになってい
る。

【００３７】具体的には、コントローラ６は、上述のよ
うにして算出される走行車線の基準位置（道路幅中央位
置）に対する車両１の横ずれ量ΔＹに基づいて操舵用制
御トルクを設定するようになっている。つまり、この操
舵用制御トルクは、自動操舵に用いる操舵トルクとは異
なり、ドライバに警報することが主目的であって、車両
の位置を修正するのはドライバの操舵操作によるため、
操舵用制御トルクは、ドライバの操舵操作を妨げない程
度の大きさに、つまり、ドライバが容易に打ち勝てる程
度の大きさに制限されている。

【００３８】このため、車線を逸脱しそうなときにこの
逸脱を回避する方向に操舵用制御トルクを加えた場合に
も、ドライバが車線を逸脱する方向に操舵操作を行なお
うとすれば、十分にこれを行なえるようになっている。
これにより、車両を走行車線外に退避させるための緊急
操舵も容易に行なえ、また、レーンチェンジの際に操舵
用制御トルクが働いたとしても、レーンチェンジの妨げ
にはならないようになっている。

【００３９】これにより、ドライバは車線逸脱（道路中
心線からの外れ）とその修正方向をハンドル２０の保舵
感等から感じ取り、車両位置の修正が、ドライバの操舵
操作によって速やかに行なわれるようになる。この操舵
用制御トルク自体もドライバへの警報の意味だけでなく
車両位置の修正のためにも有効となる。また、操舵用制
御トルクによる警報は、例えば脇見運転のドライバに対
しても有効であり、この場合、車線からの逸脱を未然に
防ぎながら、ドライバへ脇見運転の防止を促すことにも
なる。

【００４０】また、コントローラ６は、車線逸脱判定手
段５の危険度中状態になったとの車線逸脱判定に基づい
て、ハンドル２０を振動させるべくステアリングシャフ
ト４０の周方向へのトルクが繰り返し発生する（断続的
に発生する）ように振動用アクチュエータ２７を制御す
る機能も有するものとして構成される。ここでは、コン
トローラ６は、車線逸脱判定手段５により危険度中状態
になったとの車線逸脱判定がなされている間、ハンドル
２０を振動させるべく、車線逸脱判定手段５により危険
度中状態になったと判定されたら、車線逸脱抑制処理と
して、ハンドル２０を振動させるための振動用アクチュ
エータ２７の制御を開始し、その後、車線逸脱判定手段
５により危険度中状態でなくなったと判定されたら（危
険度中状態になったとの車線逸脱判定が解除された
ら）、ハンドル２０を振動させるための振動用アクチュ
エータ２７の制御を終了するようになっている。

【００４１】さらに、コントローラ６は、車線逸脱判定
手段５の危険度大状態であるとの車線逸脱判定に基づい
て警報音を発生させるべく警報器２６を制御する機能も
有するものとして構成される。ここでは、コントローラ
６は、車線逸脱判定手段５により危険度大状態であると
の車線逸脱判定がなされている間、警報器２６によって
警報音を発生させるべく、車線逸脱判定手段５により危
険度大状態になったとの車線逸脱判定がなされたら、車
線逸脱抑制処理として、警報器２６によって警報音を発
生させる制御を開始し、その後、車線逸脱判定手段５に
より危険度大状態でなくなったとの判定がなされたら
（危険度大状態になったとの車線逸脱判定が解除された
ら）、警報器２６の制御を終了するようになっている。

【００４２】ところで、コントローラ６は、このように
して警報手段（車線逸脱抑制手段）としての操舵アクチ
ュエータ２１，振動用アクチュエータ２７及び警報器２
６を制御するようになっているが、次に、これらの各制
御（車線逸脱抑制処理）が行われるタイミング（制御開
始時期と制御終了時期）について、図６を参照しながら
説明する。なお、図６中、は警報音による警報の開始
・終了時期、はハンドル振動による警報の開始・終了
時期、は操舵用制御トルクによる警報の開始・終了時
期をそれぞれ示している。また、図６中、○は警報開始
時期、×は警報終了時期をそれぞれ示している。

【００４３】本実施形態では、図６に示すように、道路
中心線上を走行する車両１〔図６中、（ａ）で示す位
置〕が、道路中心線から外れていき、車線逸脱判定手段
５によって車両１の横ずれ量ΔＹが危険度小状態判定値
ΔＹｓ₂₁を超えて危険度小状態になったと判定されたら
〔図６中、（ｂ）で示す位置〕、操舵用制御トルクが横
ずれ量ΔＹを減らす方向に発生するように操舵アクチュ
エータ２１の制御を開始する。これにより、車線を逸脱
しないように適切な操舵を行なうようドライバに警報が
なされる。

【００４４】このような警報が行なわれたにもかかわら
ず、ドライバにより何らの対応もなされず、車線逸脱判
定手段５によって車両の横ずれ量ΔＹが危険度中状態判
定値ΔＹｓ₂₂を超えて危険度中状態になったと判定され
たら〔図６中、（ｃ）で示す位置〕、上述のような操舵
用制御トルクを発生させる制御に加え、ハンドルを振動
させるべく振動用アクチュエータ２７の制御を開始す
る。これにより、車線を逸脱する度合いが高まってお
り、車線を逸脱しないような適切な操舵を行なうようさ
らなる警報がなされることになる。

【００４５】さらに、これらの警報がなされたにもかか
わらず、ドライバにより何らの対応もなされず、車線逸
脱判定手段５によって車両の横ずれ量ΔＹが危険度大状
態判定値ΔＹｓ₁₀を超えて危険度大状態になったと判定
されたら〔図６中、（ｄ）で示す位置〕、上述のような
操舵アクチュエータ２１及び振動用アクチュエータ２７
の制御に加え、警報器２６から警報音を発生させるべく
警報器２６の制御を開始する。これにより、車線を逸脱
する度合いが最も高くなっており、車線を逸脱しないよ
うな適切な操舵を行なうよう最終的な警報がなされるこ
とになる。

【００４６】その後、ドライバにより適切な操舵が行な
われ〔図６中、（ｅ）で示す位置〕、車線逸脱判定手段
５によって車両の横ずれ量ΔＹが危険度大状態判定値Δ
Ｙｓ ₁₀よりも小さくなって危険度大状態を離脱すると判
定されたら〔図６中、（ｆ）で示す位置〕、上述のよう
な操舵アクチュエータ２１及び振動用アクチュエータ２
７の制御のみとし、警報器２６から警報音が発生しない
ようにすべく、警報器２６の制御を終了する。これによ
り、警報器２６からの警報音の発生が長い間続くことに
よる煩わしさが解消されるが、操舵アクチュエータ２１
及び振動用アクチュエータ２７による制御は続行され、
依然として車線を逸脱するおそれがあることをドライバ
に知らせる。

【００４７】これらの操舵アクチュエータ２１及び振動
用アクチュエータ２７による制御に応じて、さらにドラ
イバにより適切な操舵が行なわれ、車線逸脱判定手段５
によって車両の横ずれ量ΔＹが危険度中状態判定値ΔＹ
ｓ₂₂よりも小さくなって危険度中状態を離脱すると判定
されたら〔図６中、（ｇ）で示す位置〕、上述のような
操舵用制御トルクを生じさせるための操舵アクチュエー
タ２１の制御のみとし、ハンドル２０が振動しないよう
にすべく、ハンドル２０を振動させるための振動用アク
チュエータ２７の制御を終了する。これにより、さらに
車線を逸脱するおそれが減ったことがドライバに知らさ
れる。この場合でも、操舵用制御トルクを生じさせるた
めの操舵アクチュエータ２１の制御は続行されるため、
依然として車線を逸脱するおそれがあることがドライバ
に知らされる。

【００４８】さらに、ドライバにより適切な操舵が行な
われ、車線逸脱判定手段５によって車両の横ずれ量ΔＹ
が危険度小状態判定値ΔＹｓ₂₁よりも小さくなって危険
度小状態を離脱すると判定されたら〔図６中、（ｈ）で
示す位置〕、操舵用制御トルクが生じないようにすべ
く、操舵アクチュエータ２１の制御を終了する。これに
より、車線を逸脱するおそれがなくなったことがドライ
バに知らされる。その後、適切な操舵により車両１は道
路中心線上を走行するようになる〔図６中、（ｉ）で示
す位置〕。

【００４９】また、本実施形態では、車線逸脱抑制装置
の作動を選択するスイッチ（ＳＷ）２３がそなえられて
いる。したがって、本装置を作動させたければスイッチ
２３をオンに、本装置を作動させたくなければスイッチ
２３をオフに、ドライバの好みに応じて選択できるよう
になっている。さらに、例えばインパネ（インストルメ
ントパネル）内には、スイッチ２３がオンの場合、又
は、車線逸脱警報として制御トルクが加えられていた
り、ハンドル２０を振動させている場合に、これを表示
する作動表示部２４が設けられている。また、方向指示
器等が操作されて車線変更等が意思表示されている場合
には、本車線逸脱抑制装置の作動を禁止するように構成
してもよい。

【００５０】なお、画像情報処理手段３，走行レーン推
定手段４（横ずれ量算出手段４Ａ），車線逸脱判定手段
５，コントローラ６は、ＣＰＵ，入出力インタフェー
ス，ＲＯＭ，ＲＡＭ等をそなえてなる電子制御ユニット
として構成される。本発明の一実施形態としての車線逸
脱抑制装置は、上述のように構成されているので、車線
逸脱抑制処理は、例えば図７に示すように行なわれる。

【００５１】つまり、制御スイッチ２３がオンか否かが
判定され（ステップＳ１０）、制御スイッチ２３がオン
でなければ車線逸脱抑制処理は行なわないが、制御スイ
ッチ２３がオンであれば、ステップＳ２０以降の処理を
行なう。ステップＳ２０では、車線逸脱判定手段５によ
り危険度小状態になったか、即ち、車両の横ずれ量ΔＹ
が危険度小状態判定値ΔＹｓ₂₁を超えて危険度小状態に
なったかを判定する。この判定の結果、危険度小状態に
なったと判定された場合は、ステップＳ３０へ進み、車
線逸脱抑制処理として、操舵用制御トルクが横ずれ量Δ
Ｙを減らす方向に発生するように操舵アクチュエータ２
１の制御を開始する。

【００５２】一方、危険度小状態になったと判定されな
かった場合は、危険度小状態から離脱したと考えられる
ため、ステップＳ８０へ進み、操舵用制御トルクを発生
させるための操舵アクチュエータ２１の制御を終了し
て、リターンする。次に、ステップＳ４０で、車線逸脱
判定手段５により危険度中状態になったか、即ち、車両
の横ずれ量ΔＹが危険度中状態判定値ΔＹｓ₂₂を超えて
危険度中状態になったかを判定する。この判定の結果、
危険度中状態になったと判定された場合は、ステップＳ
５０へ進み、車線逸脱抑制処理として、上述のような操
舵用制御トルクを発生させる制御に加え、ハンドル２０
を振動させるための振動用アクチュエータ２７の制御を
開始する。

【００５３】一方、危険度中状態になったと判定されな
かった場合は、危険度中状態から離脱したと考えられる
ため、ステップＳ９０へ進み、ハンドル２０を振動させ
るための振動用アクチュエータ２７の制御を終了して、
リターンする。次いで、ステップＳ６０で、車線逸脱判
定手段５により危険度大状態になったか、即ち、車両の
横ずれ量ΔＹが危険度大状態判定値ΔＹｓ₁₀を超えて危
険度大状態になったかを判定する。この判定の結果、危
険度大状態になったと判定された場合は、車線逸脱抑制
処理として、上のような操舵アクチュエータ２１及び振
動用アクチュエータ２７の制御に加え、警報器２６から
警報音を発生させるべく警報器２６の制御を開始する。

【００５４】一方、危険度大状態になったと判定されな
かった場合は、危険度大状態から離脱したと考えられる
ため、ステップＳ１００へ進み、警報音を発生させるた
めの警報器２６の制御を終了して、リターンする。した
がって、本実施形態にかかる車線逸脱抑制装置によれ
ば、比較的短い期間として設定された危険度大状態であ
る場合に警報器２６から警報音を発生させる警報により
車線逸脱抑制処理を行なうとともに、比較的長い期間と
して設定された危険度大状態よりも危険度の低い危険度
中状態及び危険度小状態である場合には、警報音以外の
警報、即ち振動用アクチュエータ２７によりハンドル２
０に振動を生じさせたり、操舵アクチュエータ２１によ
り操舵用制御トルクを生じさせたりする警報により車線
逸脱抑制処理を行なうようになっているため、警報音が
鳴り続けることによって運転者に不快感を与えることの
を防止できる一方、このような警報音による車線逸脱抑
制処理が終了しても警報音以外の車線逸脱抑制処理を行
なうことで、運転者に未だ車線逸脱のおそれのある状態
であることを知らせることができるという利点がある。

【００５５】なお、上述の実施形態では、車線逸脱抑制
処理としての警報音による警報，ハンドル振動による警
報及び操舵用制御トルクによる警報の開始・終了時期を
それぞれ異なる時期に設定しているが、これに限られる
ものではなく、警報音が長く続くと煩わしいため、警報
音による車線逸脱抑制処理を行なう期間がなるべく短く
なるようにするとともに、警報音による車線逸脱抑制処
理の後にこれ以外の車線逸脱抑制処理が行なわれるよう
にすればよく、図８（ａ）〜図８（ｈ）に示すように設
定することもできる。

【００５６】なお、図８（ａ）〜図８（ｈ）中、は警
報音による警報の開始・終了時期、はハンドル振動に
よる警報の開始・終了時期、は操舵用制御トルクによ
る警報の開始・終了時期をそれぞれ示している。また、
図８（ａ）〜図８（ｈ）中、○は警報開始時期、×は警
報終了時期をそれぞれ示している。つまり、図８（ａ）
に示すように、３つの警報，，の開始時期○を、
上述の実施形態と同様に、操舵用制御トルクによる警報
，ハンドル振動による警報，警報音による警報の
順に設定し、警報音による警報とハンドル振動による
警報の終了時期×を同時にし、その後に操舵用制御ト
ルクによる警報の終了時期×を設定しても良い。

【００５７】図８（ｂ）に示すように、３つの警報，
，の開始時期○を同時にするとともに、警報音によ
る警報とハンドル振動による警報の終了時期×を同
時とし、その後に操舵用制御トルクによる警報の終了
時期×を設定しても良い。図８（ｃ）に示すように、ハ
ンドル振動による警報と操舵用制御トルクによる警報
の開始時期○を同時にし、その前に警報音による警報
の開始時期○を設定するとともに、警報音による警報
とハンドル振動による警報との終了時期×を同時に
し、その後に操舵用制御トルクによる警報の終了時期
×を設定しても良い。

【００５８】図８（ｄ）に示すように、警報音による警
報とハンドル振動による警報の開始時期○を同時に
し、その後に操舵用制御トルクによる警報の開始時期
○を設定するとともに、警報音による警報とハンドル
振動による警報との終了時期×を同時にし、その後に
操舵用制御トルクによる警報の終了時期×を設定して
も良い。

【００５９】また、上述の実施形態では、危険度中状態
の場合にハンドル振動による警報を行ない、危険度小状
態の場合に操舵用制御トルクによる警報を行なうように
しているが、これに限られるものではなく、危険度中状
態の場合に操舵用制御トルクによる警報を行ない、危険
度小状態の場合にハンドル振動による警報を行なうよう
にしても良い。

【００６０】この場合、図８（ｅ）に示すように、３つ
の警報，，の開始時期○を、上述の実施形態と同
様に、操舵用制御トルクによる警報，ハンドル振動に
よる警報，警報音による警報の順に設定し、警報音
による警報と操舵用制御トルクによる警報の終了時
期×を同時にし、その後にハンドル振動による警報の
終了時期×を設定しても良い。

【００６１】図８（ｆ）に示すように、３つの警報，
，の開始時期○を同時にするとともに、警報音によ
る警報と操舵用制御トルクによる警報の終了時期×
を同時とし、その後にハンドル振動による警報の終了
時期×を設定しても良い。図８（ｇ）に示すように、ハ
ンドル振動による警報と操舵用制御トルクによる警報
の開始時期○を同時にし、その後に警報音による警報
の開始時期○を設定するとともに、警報音による警報
と操舵用制御トルクによる警報との終了時期×を同
時にし、その後にハンドル振動による警報の終了時期
×を設定しても良い。

【００６２】図８（ｈ）に示すように、警報音による警
報とハンドル振動による警報の開始時期○を同時に
し、その前に操舵用制御トルクによる警報の開始時期
○を設定するとともに、警報音による警報と操舵用制
御トルクによる警報との終了時期×を同時にし、その
後にハンドル振動による警報の終了時期×を設定して
も良い。

【００６３】また，上述の実施形態では、第２車線逸脱
判定基準として危険度小状態判定値及び危険度中状態判
定値の２つの判定値を設けて、警報音以外の警報による
車線逸脱抑制処理として操舵用制御トルクによる警報と
ハンドル振動による警報とを行なうようにしているが、
いずれか一方のみでも良い。つまり、第２車線逸脱判定
基準を危険度小状態判定値のみとし、警報音以外の警報
による車線逸脱抑制処理として操舵用制御トルクによる
警報のみを行なうようにしても良いし、第２車線逸脱判
定基準を危険度中状態判定値のみとし、警報音以外の警
報による車線逸脱抑制処理としてハンドル振動による警
報のみを行なうようにしても良い。また、第２車線逸脱
判定基準を危険度小状態判定値のみとした場合に警報音
以外の警報による車線逸脱抑制処理をハンドル振動によ
る警報とし、第２車線逸脱判定基準を危険度中状態判定
値のみとした場合に警報音以外の警報による車線逸脱抑
制処理を操舵用制御トルクによる警報とすることもでき
る。また、第２車線逸脱判定基準を３以上の判定値と
し、警報音以外の警報による車線逸脱抑制処理を３以上
行なうようにしても良い。さらに、警報音以外の警報に
よる車線逸脱抑制処理は、操舵用制御トルクによる警報
及びハンドル振動による警報に限られるものではなく、
制動力制御アクチュエータを用いて車両の制動力を制御
することで車線逸脱抑制処理を行なう構成としても良
い。

【００６４】また、上述の実施形態では、走行位置検知
手段がカメラ２により撮像される画像から車両の走行位
置を検知するようにしているが、これに限られるもので
はなく、例えば磁気ネイル及び磁気センサ等により車両
の走行位置を検知したり、Ｄ−ＧＰＳナビゲーションを
用いて車両の車線に対する相対位置を検出して車線逸脱
判定を行なうものとして構成しても良い。

【００６５】また、上述の実施形態では、車両の危険度
状態を判定する判定値を複数（ΔＹｓ₂₁，ΔＹｓ₂₂，Δ
Ｙｓ₁₀）設けて、複数（第１，第２）の車線逸脱判定基
準としているが、この危険度状態を判定する判定値は１
つの値としながら、この判定値により判定される横ずれ
量ΔＹの方を、複数、段階的に設けるようにしても同様
の作用、効果を得られる。つまり、横ずれ量ΔＹは車両
が現在の車速Ｖで時間ｔだけ後に到達した地点（遠地
点）ＬＣ２（図４参照）における予測横偏差であるが、
この予測横偏差をｔ₁秒後、ｔ₂秒後、ｔ₃秒後（ｔ₁＜ｔ
₂＜ｔ₃）というように複数設定して、複数の遠地点にお
ける予測横偏差（横ずれ量）ΔＹ₁，ΔＹ₂，ΔＹ₃を算
出し、横ずれ量ΔＹ₁を１つの判定値ΔＹｓと比較する
ことで危険度小を、横ずれ量ΔＹ₂を１つの判定値ΔＹ
ｓと比較することで危険度中を、横ずれ量ΔＹ₃を１つ
の判定値ΔＹｓと比較することで危険度大を、それぞれ
判定するようにしても良い。

【００６６】また、上述の実施形態では、走行位置車両
の車線中央からの横ずれ量ΔＹに基づいて車線逸脱判定
を行なうようになっているが、車線逸脱判定はこれに限
られるものではない。例えば、左右それぞれの車線と車
両走行位置との離間距離に基づいて車線逸脱判定を行な
うようにしても良い。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車線逸脱
抑制装置によれば、警報音が鳴り続けることによって乗
員に不快感を与えるのを防止できる一方、警報音以外の
車線逸脱抑制処理によって運転者に未だ車線逸脱のおそ
れのある状態であることを知らせることができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての車線逸脱抑制装置
の構成を模式的に示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識の
ための画像処理を説明する図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
（ａ）〜（ｆ）の順で説明する模式図である。

【図４】走行レーン認識を説明する模式的な平面図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態としての車線逸脱抑制装置
にそなえられる操舵アクチュエータの構成の一例を示す
模式図である。

【図６】本発明の一実施形態としての車線逸脱抑制装置
による各警報の開始・終了タイミングを説明するための
模式図である。

【図７】本発明の一実施形態としての車線逸脱抑制装置
による車線逸脱抑制処理を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】本発明の一実施形態としての車線逸脱抑制装置
による各警報の開始・終了タイミングの変形例を説明す
るための模式図であり、（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ変形
パターンを示している。

【符号の説明】

１ 車両 ２ カメラ ３ 画像情報処理手段 ４ 走行レーン推定手段 ４Ａ 横ずれ量算出手段（走行位置検知手段） ５ 車線逸脱判定手段 ６ 制御手段（コントローラ） ２０ ステアリングホイール（ハンドル） ２１ 操舵アクチュエータ ２２ 操舵輪 ２３ スイッチ ２４ 作動表示部 ２６ 警報器 ２７ 振動用アクチュエータ ３２ 車速センサ ４０ ステアリングシャフト ４１ 小型電動トルクモータ ４２ ウォームギヤ ４３ トルクリミッタ ＬＣ 道路中心線

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ Ｆターム(参考） 3D037 FA01 FA13 FA23 FA26 FB00 FB01 FB10 FB11 5C086 AA51 AA55 BA22 DA40 EA41 5H180 AA01 CC04 CC24 LL01 LL07 LL08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両が走行する走行車線に対する前記車
   両の位置を検出又は推定する走行位置検知手段と、 前記走行位置検知手段により検知された前記車両位置か
   ら前記車両が前記走行車線から逸脱する危険があるかを
   判定する車線逸脱判定手段と、 前記車線逸脱判定手段により車線逸脱危険状態であると
   判定された場合に車線逸脱抑制処理を行なうように制御
   する制御手段とを備える車線逸脱抑制装置において、 前記車線逸脱判定手段が、前記車両の前記走行車線から
   の逸脱の危険度に応じて設定された複数の車線逸脱判定
   基準に基づいて前記車線逸脱危険状態であるかを判定す
   るように構成され、 前記制御手段が、 前記車線逸脱判定手段により前記複数の車線逸脱判定基
   準のいずれかの車線逸脱判定基準に基づいて前記車線逸
   脱危険状態になったと判定された場合に警報音による第
   １の車線逸脱抑制処理及び前記第１の車線逸脱抑制処理
   以外の第２の車線逸脱抑制処理を開始する一方、 前記車線逸脱判定手段により前記複数の車線逸脱判定基
   準のうちの第１車線逸脱判定基準に基づいて前記車線逸
   脱危険状態でなくなったと判定された場合に前記第１の
   車線逸脱抑制処理を終了するとともに、 前記車線逸脱判定手段により前記第１車線逸脱判定基準
   よりも危険度の低い第２車線逸脱判定基準に基づいて前
   記車線逸脱危険状態でなくなったと判定された場合に前
   記第２の車線逸脱抑制処理を終了するように構成される
   ことを特徴とする、車線逸脱抑制装置。