JP2009116693A - 車線逸脱防止制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者の状態に応じて適切な運転支援を行うことを可能とした車線逸脱防止制御装置を提供する。
【解決手段】 運転者の操作入力がある場合には、逸脱警報をキャンセルする機能を有している車線逸脱防止制御装置において、運転者の覚醒度を判定し（ステップＳ１）、覚醒度が低い場合には、逸脱警報のキャンセル閾値を上げたり（ステップＳ５）、キャンセル機能自体を無効化する（ステップＳ６）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自車両が走行レーンから逸脱しそうな場合に、その逸脱を防止する制御を行う車線逸脱防止制御装置に関する。

従来から、道路の白線等を認識して、自車両の走行する走行レーンを認識し、自車両がこの走行レーンから逸脱するか否かを判定して、逸脱しそうな場合には運転者に警報を行う運転支援装置が知られている。この種の運転支援装置を作動させている場合、図８に示されるように、自車両１００が走行中のレーン３０４の隣のレーン３０３を大型車２０２が走行していると、運転者は大型車２０２と距離を置こうとして対向車２０１が走行している対向車線３１０側に寄ったコース４００を取ろうとするため、運転支援装置はレーン３０４からの逸脱する可能性ありとして運転者に警報を発してしまい、運転者が煩わしさを感じてしまう。そこで、特許文献１に開示されている装置においては、運転者の覚醒度が高い場合には逸脱警報を禁止することで、運転者の意志に基づいた車線変更等により走行レーンから逸脱する可能性がある場合等の運転者が煩わしいと感ずる警報の発生を抑制すると記載されている。

一方、運転者がステアリング操作等の運転操作を行っている場合には、運転者の運転操作意志ありと判定して逸脱防止制御をキャンセルする機能を有する車線逸脱防止制御装置が知られている。
特開平１１−３４７７３号公報

しかしながら、運転者の覚醒度が高くても運転者が周辺状況に十分に注意を払っておらず、車線を逸脱してしまう場合があり、一概に警報を禁止するのは好ましいとはいえない。また、運転者が運転操作を行った場合でも、その運転操作は運転者が注意を払ってその意志に基づいて行ったものとは限らない。

そこで、本発明は運転者の状態に応じて適切な運転支援を行うことを可能とした車線逸脱防止制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る車線逸脱防止制御装置は、自車が走行レーンから逸脱しそうな場合に、運転者への警報もしくは逸脱回避制御による逸脱防止制御を行うとともに、運転者の運転操作意志を判定して、操作意志ありと判定した場合には、この逸脱防止制御をキャンセルする車線逸脱防止制御装置において、運転者の覚醒度を判定する判定手段を備え、判定手段により判定された覚醒度が第１所定値以下の場合には、判定された覚醒度が第１所定値より高い場合に比較して逸脱防止制御のキャンセルを実行しがたくすることを特徴とする。

すなわち、判定した覚醒度が第１所定値より高い場合に逸脱防止制御がキャンセルされる条件の運転操作が行われた場合であっても、判定した覚醒度が第１所定値より低く、運転操作量が小さい場合には、逸脱防止制御をキャンセルせず、逸脱防止制御の実行が継続される。

判定手段により判定された覚醒度が第１所定値より低い第２所定値以下の場合には、逸脱防止制御のうち少なくとも１つの制御の実行タイミングを早めるとよい。これにより、覚醒度が第２所定値以下の場合には、逸脱防止制御のキャンセルを実行しがたくするとともに、逸脱が予測される場合には、逸脱防止制御の少なくとも一つを早めに実行することになる。

逸脱防止制御は、運転者への警報制御と、操舵制御による逸脱回避制御の両者を含むものであり、覚醒度が第２所定値以下の場合に実行タイミングを早める逸脱防止制御は、運転者への警報制御のみであると好ましい。これにより、まず警報が行われ、その後運転者による回避操作が不充分な場合に逸脱回避制御が行われることになる。

本発明によれば、運転者の覚醒度が高い場合にも逸脱防止制御を行う一方、防止制御のキャンセルをしやすくするので、意図しない防止制御の実行を抑制することができ、煩わしさを回避することができる。一方、運転者の覚醒度が低い場合には、逸脱防止制御のキャンセルを実行しがたくするので、意図しない運転操作によって逸脱防止制御がキャンセルされることがない。このように運転者の覚醒度に応じた逸脱防止制御を行うことができ、動作に対する信頼性が向上する。

さらに、運転者の覚醒度が特に低下している場合には、逸脱防止制御の少なくとも一つの実行タイミングを早めると、逸脱の危険を回避するのに役立つ。実行タイミングを早める制御は運転者に対する警報であると運転者の注意喚起を行うことができ、好ましい。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図１に本発明に係る車線逸脱防止制御装置の好適な実施形態の構成をブロック図で示す。逸脱警報ＥＣＵ１は、本装置の制御部であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを組み合わせて構成され、内部に逸脱予測部１１、逸脱判定部１２、警報出力部１３、警報取消判定部１４を備える。逸脱警報ＥＣＵ１内の各部１２〜１４は、それぞれハードウェア的に区分されていてもよいが、一部のハードウェアを共有してもよく、同一のハードウェアを用いたソフトウェアにより実現されていてもよい。ソフトウェアにより実現される場合には、各部の機能を実行するソフトウェアは、それぞれ独立している場合に限られるものではなく、その一部を共有していてもよく、同一のソフトウェアにより実現されてもよい。

逸脱警報ＥＣＵ１には、危険度判定手段２、覚醒度判定手段３、各種車両センサ４１〜４５、警報手段５、通知手段６が接続されている。危険度判定手段２は、車両周辺の障害物を検出する周辺ミリ波センサ２１と危険度判定ＥＣＵ２２によって構成される。覚醒度判定手段３は、運転者の様子を動画像として取得する運転者モニタカメラ３１と、覚醒度判定ＥＣＵ３２によって構成される。危険度判定ＥＣＵ２２、覚醒度判定ＥＣＵ３２は、いずれも逸脱警報ＥＣＵ１と同じくＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等によって構成される。危険度判定ＥＣＵ２２、覚醒度判定ＥＣＵ３２は、それぞれ逸脱警報ＥＣＵ１とはハードウェア的に独立に構成されていてもよいが、いずれかあるいは両方が逸脱警報ＥＣＵ１内に組み込まれていてもよい。周辺ミリ波センサ２１は、例えば車両の４隅近傍に車両の周囲全体をカバーできるようにそれぞれ配置されているとよい。

警報手段５としては、表示装置であるディスプレイ５１と、音声出力装置であるスピーカー５２のほかに、アシスト操舵手段であるアシストトルクモータ５３を備える。通知手段６としては、他車両との相互通信を行う車車間通信装置６１と、ハザードランプ６２を備える。

車両センサとしては、走行レーンを区画する白線を認識する白線認識センサ４１、自車両の車速を検出する車速センサ４２、車両に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ４３、作用する加速度を検出する加速度センサ４４、運転者の操舵入力を検出する操舵トルクセンサ４５を備える。白線認識センサ４１としては、前方カメラで取得した画像中から画像認識により白線を抽出して白線の位置情報を取得するシステムのほか、路車間通信等により白線情報を取得するシステムを用いることができる。

白線認識センサ４１、車速センサ４２、ヨーレートセンサ４３、加速度センサ４４の出力は逸脱予測部１１に入力される。逸脱予測部１１の予測結果は逸脱判定部１２に入力され、逸脱判定部１２の判定結果は警報出力部１３に出力される。一方、警報取消判定部１４には、操舵トルクセンサ４５の出力と、危険度判定手段２、覚醒度判定手段３の各判定結果が入力されており、その出力は、警報出力部１３へと入力される。警報出力部１３は、警報手段５および通知手段６のそれぞれに対し、警報を出力する。

次に、本装置の動作である逸脱防止制御の具体的態様について説明する。最初に、基本的な逸脱防止制御の態様を説明する。図２は、この基本制御における車両の状況を説明する図である。この制御は、逸脱警報ＥＣＵ１が、危険度判定ＥＣＵ２２、覚醒度判定ＥＣＵ３２と協働して行うものであり、車両の電源がオンにされてからオフにされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、逸脱予測部１１は、車速センサ４２で取得した車速、ヨーレートセンサ４３で取得した車両のヨーレート、加速度センサ４４で取得した車両加速度から自車両の進路を予想し、これと白線認識センサ４１で取得した白線位置情報から判定した自車両が走行している走行レーン３０１の区画線（白線）とが交差する予想地点を求める。逸脱判定部１２は、自車両がこの予想地点に到達するまでの時間を求め、これが所定時間内の場合に逸脱可能性ありと判定し、所定時間を超えている場合には逸脱可能性なしと判定する。警報出力部１３は、逸脱判定部１２が逸脱可能性ありと判定した場合で、かつ、警報取消判定部１４から警報が取消されていない場合には、警報手段５と通知手段６に対し、それぞれ警報・通知を指示する。具体的には、ディスプレイ５１に逸脱警報を表示する一方、スピーカー５２から音声やアラーム等で警報を出力し、アシストトルクモータ５３によりステアリングを振動させることで、運転者に警報を発する。また、車車間通信装置６１で近傍の車両に逸脱可能性がある旨通知する一方、ハザードランプ６２を点灯させて、後続車両の運転者等に警告を発する。

以下に、警報取消判定部１４による警報の取消（キャンセル）動作の具体例のいくつかを説明する。図３は、第１実施例を示すフローチャートであり、図４は、同制御の際の運転者の覚醒度とその判定結果の時間変化を示すタイミングチャートである。

この処理に先立って、各センサ４１〜４５の出力が逸脱警報ＥＣＵ１に、周辺ミリ波センサ２１の出力が危険度判定ＥＣＵ２２に、運転者モニタカメラ３１の出力画像が覚醒度判定ＥＣＵ３２にそれぞれ入力され、逸脱予測部１１、逸脱判定部１２において上述した処理が行われている。

最初に、覚醒度判定ＥＣＵ３２が運転者モニタカメラ３１から取得した映像を基にして運転者の覚醒度判定を行う（ステップＳ１）。覚醒度検出手段は、例えば、上記特許文献１に開示されているように、画像における運転者の顔領域およびその中の眼領域を検出して切り出し、瞬き回数や半眼状態から覚醒度を検出するとともに、顔方向や視線方向を認識するとよい。この覚醒度判定は多段階で行い、覚醒度を数値化して表すとよい。

次に、逸脱警報ＥＣＵ１の警報取消判定部１４は、得られた覚醒度判定結果を所定値と比較する（ステップＳ２）。例えば、図４に示されるように、覚醒度がＤ２レベル以上の場合には、覚醒度が高いと判定し、Ｄ３レベル以下の場合には、覚醒度が低いと判定すればよい。図４に示される例では、時刻ｔ_１以前は、覚醒度は高い、言い換えると覚醒度低下はないと判定されることになり、時刻ｔ_１以降は、覚醒度が低い、言い換えると覚醒度低下ありと判定される。

覚醒度が高いと判定された場合には、ステップＳ３以降の処理をスキップして処理を終了する。このため、逸脱警報取消の条件は、規定の条件となる。具体的には、操舵トルクセンサ４５から得られた操舵トルクが所定値以上のときに運転者による逸脱意志ありと判定して逸脱警報を取り消すとよい。

覚醒度が低いと判定された場合には、ステップＳ３へと移行し、危険度判定ＥＣＵ２２が、周辺ミリ波センサ２１から取得した周辺障害物の状況を基にして危険度の判定を行う。具体的には、周辺ミリ波センサ２１から障害物までの距離、方向、相対速度の検出結果を得、所定時間内に衝突する可能性がある場合に危険度ありと判定する。この場合の所定時間は、障害物までの方向に応じて異ならせてもよい。例えば、障害物の存在する方向が運転者から死角になりやすい方向や車両の後方側の場合には長くとり、車両の前方側、特に、運転者が操舵している場合にはその操舵方向については短くするとよい。

次に、逸脱警報ＥＣＵ１の警報取消判定部１４は、危険度判定結果に応じた分岐処理を行う（ステップＳ４）。図４に示される例では、時刻ｔ_１より後の時刻ｔ_２以降は、危険度が高いと判定してステップＳ６へと移行し、それ以前は危険度が高くない（＝低い）と判定してステップＳ５へと移行する。

ステップＳ５においては、警報取消判定部１４は、逸脱警報のキャンセル閾値を覚醒度が高い場合よりも上げて、警報のキャンセルがされがたくする。例えば、覚醒度が高い場合の逸脱警報取消条件が操舵トルクが所定値Ｔ_th1以上の場合であるとすると、ステップＳ５においては、操舵トルクがＴ_th1より大きいＴ_th2以上の場合に逸脱警報をキャンセルするようにする。これにより、覚醒度が低いと判定された場合は、逸脱時の危険度は低いと判定された場合であっても、覚醒度が高いと判定された場合に逸脱警報がキャンセルされる操舵トルクがＴ_th1以上になってもすぐには逸脱警報はキャンセルされず、これを超えて操舵トルクがＴ_th2以上になって始めて逸脱警報はキャンセルされる。

ステップＳ６においては、警報取消判定部１４は、逸脱警報のキャンセルを無効にし、さらに、警報出力部１３が警報を発するタイミングを早める。覚醒度が低く、逸脱時の危険度が高い場合、運転者の操作自体が運転者の意志によらない可能性が高い。したがって、操作が行われても警報をキャンセルするのを抑制するとともに、覚醒度が高い場合に比較して警報を早めに発することで、運転者に対する警報を有効に機能させる。一方、覚醒度が高い場合や逸脱時の危険度が少ない場合の警報タイミングを適切な時期に設定することができるので、警報タイミングが早すぎて運転者が煩わしさを感じることがない。すなわち、覚醒度に応じた適切な逸脱警報を行うことが可能となり、運転者が煩わしさを感じることが少なくなり、かつ、有効な警報を発することができるので、装置に対する信頼性が向上する。

警報取消判定部１４と警報出力部１３による警報キャンセルは、上記第１実施例に限られるものではない。図５、図６は、第２実施例、第３実施例のフローチャートであり、図７は、これらの処理における危険度と警報の大きさ、警報タイミング設定の関係を示す図である。

まず第２実施例について説明する。ステップＳ１〜Ｓ４の処理は基本的に第１実施例と同一である。ただし、本実施例においては、ステップＳ３の前に、第１実施例のステップＳ５と同様の処理を実行する（ステップＳ５ａ）。これにより、覚醒度が低い場合には、覚醒度が高い場合に比較して逸脱警報のキャンセルをされがたくする。ステップＳ４で、逸脱時の危険度が低いと判定した場合には、特に処理を行わず、処理を終了する。一方、逸脱時の危険度が低くないと判定された場合にはステップＳ８へと移行して危険度の高低に応じて警報の大きさを変更する処理が行われる。具体的には、危険度Ｓが所定値Ｓｗ以下の場合には、警報の大きさＷは変更せず、これを超える場合には、危険度Ｓが大きいほど警報の大きさＷを大きくする。警報の大きさとは、スピーカー５２から発する警報の音量、アシストトルクモータ５３によるステアリング振動量、ディスプレイ５１による表示の点滅回数等を大きくしてより運転者が警報を認識しやすくして、その覚醒を促す。ここでは、警報の大きさを変更する例を説明したが、警報のタイミングを早める処理を行ってもよい。本実施例においても第１実施例と同様の効果が得られるうえ、覚醒度が低い場合により有効な警報を行うことが可能となる。

第３実施例は、ステップＳ８までの処理は、第２実施例と同一である。ステップＳ８処理後、運転者の操舵方向と逸脱方向を比較する（ステップＳ９）。操舵方向と逸脱方向とが同一である場合には、そのまま処理を終了する。一方、操舵方向と逸脱方向とが逆方向である場合には、ステップＳ１０へと移行して、警報タイミングを変更する処理を行う。具体的には、アシストトルクモータ５３によりステアリングを振動させることによる警報は早めず、ディスプレイ５１やスピーカー５２による警報のみを早める。覚醒度が低いときに、ステアリングに振動を加えた場合、運転者は、思わずそれまでの操舵方向と逆方向に操舵してしまう可能性がある。ステップＳ１０の処理が行われるのは、逸脱を回避する方向に運転者が操舵している場合であり、本実施例においてはステップＳ１０の処理を行うことにより、逸脱を逆に助長する方向に操舵が行われてしまうのを防止することができる。さらに、第１実施例、第２実施例と同様の効果も得られる。

以上の第１実施例から第３実施例における処理は、一例であって、その本質が変わらない限り、一部の処理の順序を変えてもよいし、重複させたり、複数のプログラムに分割してもよい。また、一部または全ての処理について処理を担当するＥＣＵを異ならせてもよい。また、各実施例の処理の一部を組み合わせたり置き換えたりしてもよい。

本発明の逸脱防止制御装置は、車両に搭載される運転支援装置の一つとして好適である。

本発明に係る車線逸脱防止制御装置の好適な実施形態の構成を示すブロック図である。 図１の装置による逸脱防止の基本制御における車両の状況を説明する図である。 図１の装置による車線逸脱防止制御の第１実施例を示すフローチャートである。 第１実施例における運転者の覚醒度とその判定結果の時間変化を示すタイミングチャートである。 図１の装置による車線逸脱防止制御の第２実施例を示すフローチャートである。 図１の装置による車線逸脱防止制御の第３実施例を示すフローチャートである。 第２実施例における危険度と警報量の時間変化を示すタイミングチャートである。 従来例の問題点を説明する図である。

符号の説明

１…逸脱警報ＥＣＵ、２…危険度判定手段、３…覚醒度判定手段、５…警報手段、６…通知手段、１１…逸脱予測部、１２…逸脱判定部、１３…警報出力部、１４…警報取消判定部、２２…危険度判定ＥＣＵ、２１…周辺ミリ波センサ、３２…覚醒度判定ＥＣＵ、３１…運転者モニタカメラ、４１…白線認識センサ、４２…車速センサ、４３…ヨーレートセンサ、４４…加速度センサ、４５…操舵トルクセンサ、５１…ディスプレイ、５２…スピーカー、５３…アシストトルクモータ、６１…車車間通信装置、６２…ハザードランプ、１００…自車両、２０１…対向車、２０２…大型車、３０１〜３０４…レーン、３１０…対向車線、４００…コース。

Claims (3)

1. 自車が走行レーンから逸脱しそうな場合に、運転者への警報もしくは逸脱回避制御による逸脱防止制御を行うとともに、運転者の運転操作意志を判定して、操作意志ありと判定した場合には、前記逸脱防止制御をキャンセルする車線逸脱防止制御装置において、
   運転者の覚醒度を判定する判定手段を備え、
   前記判定手段により判定された覚醒度が第１所定値以下の場合には、判定された覚醒度が第１所定値より高い場合に比較して前記逸脱防止制御のキャンセルを実行しがたくすることを特徴とする車線逸脱防止制御装置。
2. 前記判定手段により判定された覚醒度が前記第１所定値より低い第２所定値以下の場合には、逸脱防止制御のうち少なくとも１つの制御の実行タイミングを早めることを特徴とする請求項１記載の車線逸脱防止制御装置。
3. 前記逸脱防止制御は、運転者への警報制御と、操舵制御による逸脱回避制御の両者を含むものであり、前記覚醒度が第２所定値以下の場合に実行タイミングを早める逸脱防止制御は、運転者への警報制御のみであることを特徴とする請求項２記載の車線逸脱防止制御装置。
   

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