JP2003205805A

JP2003205805A - 車両用運転支援装置

Info

Publication number: JP2003205805A
Application number: JP2002007847A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Susumu Masuda; 奨増田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: JP3888166B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、車両のレーンからの逸脱を警告す
るような車両用運転支援装置に関し、運転支援制御が中
断する前に予め制御の中断を予告できるようにして、ド
ライバの心理的な負担を軽減できるようにする。【解決手段】車両の周辺の状況を監視する周辺監視手
段１，２と、周辺監視手段１，２からの情報に基づいて
運転者の運転操作を支援する運転支援手段１１と、車両
の現在位置を認識する現在位置認識手段１３と、車両の
前方道路状況を認識する道路状況認識手段１６と、道路
状況認識手段１６からの情報に基づいて運転支援手段１
１の作動信頼性の低下が予測される場合、運転者に事前
に情報を提供する情報提供手段５とをそなえるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の車線（レー
ン）からの逸脱を警告したり車間距離を一定に保持でき
るように運転操作の一部を支援する車両用運転支援装置
に関し、運転支援装置の将来の作動状態を予告するよう
にした、車両用運転支援装置する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラにより道路上の白線を
認識してレーン逸脱を警告したり、レーザレーダにより
先行車を検出して先行車と所定の車間距離を保持できる
ようにした運転支援装置が実用化されている。このよう
な運転支援装置では、車両に搭載された種々のセンサか
らの情報に基づき車両の周辺環境や道路状況等を認識
し、ドライバに対して必要な情報を音声や表示により報
知したり、ドライバの回避操作を補助するようになって
いる。

【０００３】例えばレーン逸脱警報制御では、車両の前
方を撮像するカメラを設け、このカメラからの画像情報
に基づき白線を認識し、この白線認識を利用してレーン
認識を行なっている。そして、車両がレーンを逸脱しそ
うになると、ハンドルを軽く振動させたり音声警告を行
なうことにより、ドライバに注意を促すようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
では、上述のセンサからの情報が十分に得られなくなり
運転支援装置の制御が中断される際、ドライバに対して
運転支援制御が中断されたという情報を、同制御が中断
されたとき、或いは中断された後のタイミングでしか知
らせることができず、ドライバは情報を得た時点で直ち
に適切な対処が要求されることになり、ドライバへの負
担が大きいという課題があった。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、運転支援制御が中断する前に予め制御の中断
を予告できるようにして、ドライバの心理的な負担を軽
減できるようにした、車両用運転支援装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用運転支援装置では、周辺監視手段によ
り車両の周辺状況が監視されるとともに、運転支援手段
により運転者の運転操作が支援される。また、現在位置
認識手段により、車両の現在位置が認識されると、道路
状況認識手段により、現在位置情報と車両の前方道路情
報とに基づき車両の前方の道路状況が認識される。な
お、車両の前方道路情報としては、例えば記憶媒体に記
憶された地図情報であったり、路車間通信により受信し
た地図情報や前方の渋滞情報，路面状況の情報，故障車
の有無の情報であるのが好ましい。

【０００７】そして、道路状況認識手段により、例えば
前方にトンネルが存在する場合等、運転支援手段の作動
信頼性の低下が予測される場合、これが情報提供手段に
より運転者に事前に知らされる。これにより、運転者は
この先運転支援手段の作動が停止することを予測でき、
運転者の負担が軽減されるとともに、安全性も向上す
る。

【０００８】また、請求項２記載の本発明の車両用運転
支援装置では、周辺監視手段により車両の周辺状況が監
視されるとともに、運転支援手段により運転者の運転操
作が支援される。また、現在位置認識手段により、車両
の現在位置が認識されると、道路状況認識手段により、
現在位置情報と車両の前方道路情報とに基づき車両の前
方の道路状況が認識される。なお、車両の前方道路情報
とは、例えば記憶媒体に記憶された地図情報であった
り、路車間通信により受信した地図情報や前方の渋滞情
報，路面状況の情報，故障車の有無の情報である。

【０００９】また、信頼性演算手段により周辺監視手段
からの情報に基づいて運転支援手段の実際の作動信頼性
が演算され、この演算結果が閾値以下の場合には作動停
止手段により運転支援手段の作動が停止する。そして、
道路状況認識手段により、例えば前方にトンネルが存在
する場合等、運転支援手段の作動信頼性の低下が予測さ
れる場合、情報提供手段により運転者に事前に情報が提
供されるとともに、このような情報提供を行なった場合
には閾値変更手段により運転支援手段の作動を停止する
閾値が変更されて、閾値が低下する。

【００１０】したがって、運転者はこの先運転支援手段
の作動が停止することを予測でき、運転者の負担が軽減
されるとともに、安全性も向上する。さらに、運転支援
手段の作動停止の情報提供を行なった場合には、通常よ
りも作動信頼性の閾値が低下するので、運転支援手段を
極力継続させることができる。つまり、このような場合
には、運転者は運転支援手段の作動停止をすでに予測し
て注意力を高めているので、運転支援手段の作動を極力
継続させることで、安全性をさらに高めることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態に係る車両用運転支援装置について説明する。な
お、本実施形態では、運転支援制御の具体例として白線
認識に基づくレーン逸脱警告制御を適用した場合につい
て述べる。図１は本実施形態に係る車両用運転支援装置
の全体構成を示す模式図であって、図中において、１は
カメラ、２はレーザレーダ、３はスロットルアクチュエ
ータ、４はブレーキアクチュエータ、５はディスプレイ
等の情報提供手段、６はＥＣＵ又はコントローラ（制御
手段）、８はステアリングアクチュエータ、９はブレー
キスイッチ、１０はアクセルセンサである。なお、本実
施形態では、カメラ１及びレーザレーダ２により車両周
辺の状況を監視する周辺監視手段が構成されている。

【００１２】カメラ１は、車両の前方の景色を撮影する
２つのＣＣＤカメラを横置き配置したステレオ視カメラ
であり、例えばルームミラーの近傍に取り付けられてい
る。カメラ１で撮像された画像情報はコントローラ６に
取り込まれるようになっており、コンローラ６ではカメ
ラ１からの情報を画像処理をすることにより、先行す
る自動車（先行車）や、高速道路の複数の車線（レー
ン）のうち自車が走行している車線を示す白線や、先
行車と自車との間の車間距離をそれそれ認識できるよう
になっている。これらの認識は、例えば特開平７−６９
０９４号公報に開示された公知の技術であるが、以下簡
単に説明する。

【００１３】上述したの先行車の認識は、例えば次の
ようにして行なう。即ち、画像の中から縦方向の直線に
囲まれるエリアを抽出し、抽出したエリアのうち左右対
称で、且つ、次々と取り込んでいく画像の中で位置があ
まり動かないものを、先行車として認識する。また、上
述したの自車の走行車線を示す白線の認識は例えば次
のようにして行なう。すなわち、図２（ａ）に示すよう
に、カメラ１で撮像された前方道路画像を取り込み、次
に、図２（ｂ）に示すように、取り込んだ画像上に一定
間隔で複数（例えば３０）本の水平ラインを設定する。

【００１４】そして、各ラインに沿い画素の明度を調べ
て、明るい点を白線候補として選定し、図２（ｃ）に示
すように、上下の候補点を補間して結んだ線を白線とし
て認識する。また、の先行車と自車との間の車間距離
の認識は次のようにして行なう。即ち、ステレオカメラ
１の２つのカメラからは、図３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに２つの画像が得られる。右側の画像のウインドウで
囲まれた自動車画像と同じ画像は、左側の画像の中に少
し横方向にズレた位置にある。そこで、ウインドウで囲
んだ右側の自動車画像を、左側の画像のサーチ領域内で
１画素づつシフトしながら、最も整合する画の位置を求
める。このとき、図４に示すようにステレオカメラ１に
設けられた２つのカメラのレンズの焦点距離をｆ、光軸
間の距離をＬとし、ＣＣＤの画素ピッチをｐ、図３
（ａ），（ｂ）において左右の自動車画像が整合するま
でに右画像をシフトした画素数をｎとすると、先行して
いる自動車までの距離（車間距離）Ｒは、三角測量の原
理により、次式で計算できる。Ｒ＝（ｆ・Ｌ）／（ｎ・
ｐ）一方、レーザレーダ２は、例えば車両の前端の左右
にそれぞれ１つずつ配置されており、このレーザレーダ
２からレーザビームを出射してから、対象物で反射して
きたレーザビームが再びレーザレーダ２に戻ってくるま
での時間を計測することにより、対象物までの距離を計
測することができるようになっている。

【００１５】次に、図５に基づいて本発明の要部につい
て説明すると、コントローラ６には制御信号設定手段
（運転支援手段）１１が設けられており、この制御信号
設定手段１１では、上述したカメラ１やレーザレーダ２
等のセンサ類（車両周辺監視手段）からの情報に基づい
て、スロットルアクチュエータ３やブレーキアクチュエ
ータ４やステアリングアクチュエータ８に対する制御信
号を設定するようになっている。

【００１６】そして、この制御信号に基づき各アクチュ
エータ３，４，８の作動が制御されることでレーン逸脱
警告制御，車間距離警報制御及び追尾走行制御等、種々
の運転支援が実現されるようになっている。また、図５
に示すように、この車両にはナビゲーションシステム１
２も設けられている。このナビゲーションシステム１２
は、複数の人工衛星からの電波情報に基づき車両の現在
位置（緯度，経度）を求める現在位置認識部（現在位置
認識手段）１３と、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体１４に
格納された地図情報とを有しており、これらの現在位置
認識部１３と記憶媒体１４にストアされた地図情報とに
より、ドライバに現在位置を表示するようになってい
る。

【００１７】また、図示するようにこの車両には路車間
通信用のビーコンレシーバ１５を備えており、道路イン
フラから発せられる前方道路情報を取得することができ
るようになっている。ここで、前方道路情報としては、
例えばこの先の道路のカーブ半径、工事情報、天候、路
面状態、故障車の有無等の情報である。なお、ナビゲー
ションシステム１２の記憶媒体（地図情報）１４には、
道路のカーブやトンネルの有無や分岐路の有無や交差点
の有無の情報等が格納されているので、このような地図
情報も前方道路情報の１つということができる。

【００１８】また、コントローラ６内には、道路状況認
識手段１６が設けられており、この道路状況認識手段１
６では前述のナビゲーションシステム１２及びビーコン
レシーバ１５からの情報に基づいて、この先の道路状況
を認識するとともに、運転支援制御に支障が生じるか否
かを判定するようになっている。具体的には、道路状況
認識手段１６では、「この先何メートルでトンネルに入
るため白線認識が途絶える」、「この先何メートルで急
カーブがあり白線の認識が困難になる」、「この先何メ
ートルで分岐路があり白線がなくなる」等を認識するよ
うになっている。

【００１９】そして、本発明では、道路状況認識手段１
６により、この先の所定距離の範囲内において道路状況
に起因して白線認識ができなくなるおそれがあると判定
された場合には、予めドライバに運転支援制御の中止の
可能性がある旨の情報（これをincapable情報ともい
う）を伝えるようになっている。また、このようなinca
pable情報の提供は、例えばナビゲーション装置１２の
ディスプレイ５ａを利用した表示やスピーカ５ｂからの
音声案内により行なわれるようになっている。

【００２０】また、各種運転支援制御のうちのどの制御
が、どのような原因で中止されることになるのかを知ら
せることができるようになっており、例えば「この先、
トンネルに入るためレーン逸脱警報制御が中断される可
能性があります」等の表示又は音声案内が行なわれるよ
うになっている。なお、これらディスプレイ５ａやスピ
ーカ５ｂにより情報提供手段５が構成されている。

【００２１】したがって、ドライバは運転支援制御が中
断する前に予め運転支援制御の停止の可能性を知ること
ができるので、突然運転支援が中断されるような場合に
較べて心理的な負担を軽減することができる。ところ
で、コントローラ６には運転支援手段１１の作動信頼性
を算出する信頼性演算手段１７が設けられている。この
信頼性演算手段１７は、運転支援手段１１の作動信頼性
を数値化するものであり、この作動信頼性が閾値以下の
場合には後述する停止手段１８により運転支援手段１１
の作動が停止される（つまり、運転支援制御が中断され
る）ようになっている。

【００２２】信頼性演算手段１１は、各センサ１，２か
らの情報に基づき例えば以下のようにして信頼性を算出
する。例えば、白線の認識では、上述したようにカメラ
１から得られた画像に対して水平なラインを等間隔にｎ
本（この場合ｎ＝３０）引き、これらの各ライン上の明
度の高い点を白線候補点として認識している。しかしな
がら、道路状況や気象等の条件により、このような白線
候補点を得られないラインも存在する。そこで、白線候
補点を得ることができたラインの数ｘをカウントし、こ
のカウントした数ｘを信頼度として設定するようになっ
ている。

【００２３】この信頼性演算手段１７の演算結果は、停
止手段１８に出力されるようになっており、停止手段１
８では、運転支援手段１１の信頼性を所定の閾値と比較
して、この閾値以下の時には、白線を正しく認識できな
いものとして運転支援手段１１による運転支援制御を中
止するようになっている。なお、ここでは閾値＝１０に
設定されており、白線候補点を得られたライン数が１０
本以下となると運転支援制御が停止するようになってい
る。

【００２４】さて、上述したように、道路状況認識手段
１６により運転支援制御が停止するおそれがあると判定
された場合には、予めドライバにincapable情報として
これが報知されるようになっているが、この場合には、
ドライバは注意力を高めて運転することが予想される。
そこで、このようなincapable情報を出力した場合に
は、通常通り閾値以下となると運転支援制御を停止させ
るのではなく、この閾値を低下させて、普段よりも悪い
条件でも運転支援制御を続行するようになっている。例
えば、通常は白線候補点を得られたライン数が１０本以
下となると運転支援制御が停止するが（閾値ｘ＝１
０）、上述のように予めドライバに情報提供を行なった
場合には、閾値ｘを下げて白線候補点を得られたライン
数が例えば５本以下になるまで運転支援制御を実行する
ようになっている。

【００２５】このため、コントローラ６には閾値変更手
段１９が設けられており、道路状況認識手段１６からin
capable情報が出力されると、この閾値変更手段１９で
は停止手段１８に設定された閾値を低下させるようにな
っている。なお、本実施形態では、具体的には閾値を半
分の値に設定するようになっている。したがって、例え
ばトンネルに入って白線認識が困難になっても、incapa
ble情報の出力を条件に、運転支援制御を中断するか否
かを判定するための閾値を低下させることで、通常は運
転支援を中断するような状況でも運転支援制御が継続さ
れることになる。

【００２６】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援
装置は、上述のように構成されているので、例えば図６
に示すフローチャートにしたがってその作動が制御され
る。まず、ステップＳ１において各種情報の取り込みを
行なう。具体的には、ナビゲーションシステム１２や路
車間通信用のビーコンレシーバ１５から現在位置や前方
の道路情報等を取り込む。次に、ステップＳ２に進み、
上記ステップＳ１で得られた情報に基づいて前方の道路
状況、即ちこの先のトンネルの有無、道路のカーブ半径
（急カーブの有無）、分岐路の有無、道路工事、天候状
態、路面状態、故障車の有無等を認識する。

【００２７】次に、ステップＳ３で現在の運転支援手段
１１の作動信頼性を算出した後、ステップＳ４に進み、
今回の制御周期が最初の制御周期であるか否かを判定す
る。そして、最初の制御周期の場合にはステップＳ７に
進み、ステップＳ２で得られた情報に基づき、この先道
路状況の変化により運転支援制御が中断される可能性が
あるか否かを判定する。そして、運転支援制御が中断さ
れるおそれがなければ、ステップＳ８に進み、そのまま
運転支援制御を続行してリターンする。

【００２８】一方、ステップＳ７で運転支援制御が中断
される可能性があれば、ステップＳ９に進み、ドライバ
にincapable情報を提供する。つまり、この場合には、
運転支援制御が中断される旨の表示を行なったり音声で
案内する。そして、ステップＳ１０では、作動信頼性の
閾値を低下させてからステップＳ８に進む。また、その
後の制御周期では、ステップＳ４からステップＳ５に進
み、作動信頼性が閾値以下か否かを判定する。そして、
作動信頼性が閾値以下に低下している場合にはステップ
Ｓ６に進み、運転支援手段１１の作動を停止させた後
（即ち、運転支援制御を中断した後）、リターンする。
また、ステップＳ５において信頼性が閾値を上回ってい
ると判定された場合には運転支援制御を継続した状態で
ステップＳ７に進んで、上述と同様にステップＳ８以降
の処理を繰り返す。

【００２９】したがって、本発明の運転支援装置によれ
ば、実際に運転支援制御が中断又は破綻する前に、予め
ドライバにその可能性を警告することができるので、突
然運転支援制御が中断される場合に較べて、ドライバの
心理的な負担が大幅に軽減される。また、これにより安
全性の向上にも寄与することができる。また、この場合
には閾値変更手段１９により運転支援手段１１の作動を
停止するか否かを判定するための閾値が低減されるの
で、運転支援制御を極力継続させることができる利点が
ある。つまり、このような場合には、ドライバは運転支
援制御の中断をすでに予測して注意力を高めているの
で、運転支援手段１１の作動を極力継続させることで、
安全性をさらに高めることができる。

【００３０】なお、本発明の運転支援装置は上述の実施
形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々の変更が可能である。例えば上述の実施
形態では、運転支援制御が中断されるおそれがあると判
定され予めincapable情報を出力した場合に、運転支援
制御の作動閾値を低下させるように構成しているが、作
動閾値の変更を行なわず、単にincapable情報を出力す
るように構成してもよい。

【００３１】また、上述ではナビゲーションシステムの
記憶媒体１４から地図情報を取得するようにした場合に
ついて述べたが路車間通信により道路インフラから地図
情報を取得するようにしてもよい。また、周辺監視手段
としては、上述したカメラ（ＣＣＤカメラ）１やレーザ
レーダ２以外にも、赤外線カメラ，レーンマーカセン
サ，前方電波レーダ，側方電波レーダ，後側方カメラ等
種々のセンサを適用することができる。

【００３２】また、上述の実施形態では、運転支援制御
の具体例として白線認識に基づくレーン逸脱警告制御を
適用した場合について述べたが、このようなレーン逸脱
警告制御以外にも、車間距離警報制御や追尾走行制御や
ヘッドライト照射方向を制御する配光制御等、白線認識
を利用した種々の運転支援制御に適用可能である。ま
た、上述のような白線認識に基づく運転支援制御以外に
もレーザレーダや電波レーダを利用した運転支援制御に
適用可能であり、前方の道路状況としてカーブが検出さ
れたり、前方が道路工事中であることが検出され、先行
車がレーダの検出範囲から外れることが予想される場合
にincapable情報を出力したり、その際に運転支援制御
の作動閾値を低下させるようにしてもよい。また、これ
以外にも、歩行者の存在をドライバに知らせる夜間歩行
者モニタや、路面の滑りやすさを推定してドライバに知
らせる路面状態モニタや、後方や側方に車両が存在する
場合にこれをドライバに知らせる後側方警報制御等種々
の制御を適用することが可能である。

【００３３】さらに、前方の通過予定の道路上に路車間
通信用の道路インフラが整備されていないことがナビゲ
ーションシステム１２から検知され、道路インフラを利
用した運転支援制御が利用できない場合に、incapable
情報を出力するようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用運転支援装置によれば、実際に運転支援制
御が中断又は破綻する前に、予め運転者にその可能性を
警告することができるので、突然運転支援制御が中断さ
れる場合に較べて、運転者の心理的な負担が大幅に軽減
される。また、これにより安全性の向上にも寄与するこ
とができる。

【００３５】また、請求項２記載の本発明の車両用運転
支援装置によれば、上述の請求項１の利点に加えて、情
報提供手段が情報提供を行なった場合には運転支援手段
の作動を停止させるか否かを判定する閾値を低下させる
ので、運転支援制御を極力継続させることができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の全体的な構成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の白線認識手法について説明する図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の車間距離を検出する手法について説明する図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の車間距離を検出する手法について説明する図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の要部構成を示す模式的なブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置
の動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】１周辺監視手段を構成するカメラ２周辺監視手段を構成するレーザレーダ５情報提供手段１１運転支援手段１３現在位置認識手段１６道路状況認識手段１７信頼性演算手段１８作動停止手段１９閾値変更手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ６２４Ｄ６２４Ｇ６２６６２６Ｃ６２６Ｇ６２８６２８Ｂ６２８Ｃ６３０６３０ＤＢ６０Ｋ 31/00 Ｂ６０Ｋ 31/00 ＺＧ０８Ｂ 21/00 Ｇ０８Ｂ 21/00 ＨＵＧ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 ＣＨ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 ＪＦターム(参考） 3D044 AA01 AA24 AA29 AA35 AB01 AC55 BA20 BA30 5C054 CA01 CA04 CA06 EA01 FC11 FE28 HA26 HA28 HA30 5C086 AA22 AA54 BA22 CA06 CA28 CB27 CB36 DA08 DA14 DA33 EA15 EA45 FA01 5H180 AA01 BB04 BB13 CC02 CC03 CC04 CC12 CC14 CC24 FF05 FF12 FF13 FF22 FF33 LL01 LL02 LL07 LL08 LL09 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の周辺の状況を監視する周辺監視手
段と、前記周辺監視手段からの情報に基づいて運転者の運転操
作を支援する運転支援手段と、前記車両の現在位置を認識する現在位置認識手段と、前記現在位置認識手段からの情報と前記車両の前方道路
情報とに基づき前記車両の前方道路状況を認識する道路
状況認識手段と、前記道路状況認識手段からの情報に基づいて前記運転支
援手段の作動信頼性の低下が予測される場合、前記運転
者に事前に情報を提供する情報提供手段とをそなえるこ
とを特徴とする、車両用運転支援装置。
【請求項２】車両の周辺の状況を監視する周辺監視手
段と、前記周辺監視手段からの情報に基づいて運転者の運転操
作を支援する運転支援手段と、前記車両の現在位置を認識する現在位置認識手段と、前記現在位置認識手段からの情報と前記車両の前方道路
情報とに基づき前記車両の前方道路状況を認識する道路
状況認識手段と、前記道路状況認識手段からの情報に基づいて前記運転支
援手段の作動信頼性の低下が予測される場合、前記運転
者に事前に情報を提供する情報提供手段と、前記周辺監視手段からの情報に基づいて前記運転支援手
段の実際の作動信頼性を演算する信頼性演算手段と、前記信頼性演算手段による演算結果が閾値以下の場合に
は前記運転支援手段の作動を停止する作動停止手段と、前記情報提供手段が情報提供を行なった場合には前記運
転支援手段の作動を停止する前記閾値を低下させる閾値
変更手段とをそなえることを特徴とする、車両用運転支
援装置。