JP3345913B2 - 車両の逸脱警報装置 - Google Patents
車両の逸脱警報装置Info
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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- Traffic Control Systems (AREA)
Description
し、特に車両の前方又は後方の路面状態をTVカメラに
よって監視することにより車両の車線(白線)からの逸
脱を警報する装置に関するものである。
は、図6に示すように路面上の白線10の上に凸部20
を間欠的に埋め込み、車両がこの凸部20を踏んだとき
の振動やこもり音等により運転者へ車線逸脱を知らせる
ものが知られている。
道路に設置しなければならず、非効率的であり、また大
きな事故につながる高速道路への設置が実現されていな
いという欠点がある。
線を検出し、その逸脱を警報する装置が提案されるに至
っているが、このような警報装置は比較的はっきりとし
た2本の白線が存在することを前提としているため、片
側にしか白線が存在しないような実際の公道に適用した
場合に対応できないという問題があった。
両の車線からの逸脱を警報する装置において、道路上の
白線が1本の場合でも確実に車両の逸脱を検出できるよ
うにすることを目的とする。
め、本発明に係る車両の逸脱警報装置では、図1に示す
ように、車両前方又は後方を撮影するTVカメラ1と、
警報装置3と、該TVカメラ1から得られた画像信号を
2値化することにより路面上の該車両の少なくとも片側
の白線を抽出し該白線と該車両との相対位置に応じて該
警報装置3を付勢する画像処理部2と、を備え、画面処
理部2は、路面上の該車両の両側の白線を抽出したとき
には、これらの白線を前回抽出した両側白線の位置と左
右それぞれについて比較し、水平方向の変化が小さい値
を取る白線を基準として車線逸脱の度合いを判断してい
る。
TVカメラ1から得られた画像信号に対して画像処理部
2が2値化処理等を施し、この処理結果に基づいて車両
が進行する路面上の白線を抽出する。この場合、画像処
理部2は抽出した2本の白線の内、一方を基準とする。
この基準の白線としては、該車両の両側の白線を抽出し
たときには、これらの白線を前回抽出した両側白線の位
置と左右それぞれについて比較し、左右方向の変化が小
さい値を取る白線を選ぶ。
置関係が、その白線に必要以上近づいてしまった場合や
必要以上はなれてしまった場合に到ったときには危険な
状態であるので、警報装置3を付勢して運転者に警告す
る。
方における路面上の白線に対して最適な逸脱警報を行う
ことが出来る。
に格納され且つ実行される処理プログラムのフローチャ
ートを示したもので、以下、本発明に係る車両の逸脱警
報装置の実施例の動作説明を図2及び図3を参照して以
下に説明する。尚、図2と図3とを組み合わせることに
より一つのプログラムを形成している。また、この制御
プログラムで使用される各種のパラメータを下記の表に
示す。
ら例えば10m離れた地点における白線の画素数を求め
るには、図4に示すような道路上線の座標の計算法を用
いて10m先の地点に対応する画面上の座標bをY
〔i〕として算出する(ステップS1)。
載されたTVカメラ1の視野角βを24.7°としたと
き、このTVカメラ1の真下からY〔m〕の地点におけ
るカメラ画像におけるカメラ中心線からの縦座標b
はその縦座標bまでの角度をαとした時に、次の式で表
される。
距離Yは上記の角度αを用いると次の式のように求めら
れる。
高さを1.2mとして上記の式(2)に代入する事により
tanαが求まり、これを式(1) に代入することにより
縦座標bを求めることが出来る。
理を行う(ステップS2)。尚、この2値化処理は、周
知の技術であるので詳細はここでは省くこととする。
iを“0”に初期化しておく。
(即ち、画面の縦座標b)の位置において中央から画面
の右側へ向かって連続するハイレベル(白レベル)の画
素数W R を求める(ステップS4)。この白レベルは路
面上の白線の画像レベルに対応するものである。
の実施例で利用する画面は水平512×垂直483=凡
そ25万画素数の分解能を持ったものであり、その中心
点Oから垂直の座標位置bにおいて中心点Oより右方向
に水平走査することにより白レベルが連続する画素数W
R を求めることが出来る。
理論上の画素数xi と比較する(ステップS5)。
して求めるかを図4(2)により説明すると、TVカメ
ラ1の水平方向の視野角は32.9°であり、これに基
づいてTVカメラ1からY〔m〕先の被写体については
水平方向に撮影可能な最大幅Wを求める事が出来る。こ
の幅Wは画面上における画像の全幅に対応するため、こ
れを水平方向の画素数512(図4(1)参照)で割る
ことにより画面上のY=10mに相当する地点での画面
縦座標bにおける水平方向の1画素数が実際の距離の何
メートルに対応するかを決定することができ、このこと
からTVカメラ1から10mの地点における所定の白線
の幅(15cm)が何画素数であるかを理論的に求める事
が出来る。
実際に求めた白レベルが連続する画素数WR より小さい
ときには中央からの画素数が255.5(=511/
2)を越えたか否かを判定し(ステップS6)、25
5.5を越えていないときには(ステップS4)に戻っ
て同じステップを繰り返すが、中央からの画素数が25
5.5を越えた時には画面の右端まで操作が終わったと
してこの時には、画面が暗過ぎる場合で有るのでステッ
プS8に進む。
ルが連続する画素数WR が理論上の画素数xi と一致す
ることが分かった時には、画素数WR の中央の水平座標
をX R 〔i〕に決定する(ステップS7)。
ップS11までは、上記のステップS4からステップS
7までの各ステップに対応するものであり、これらのス
テップでは画面の中央から逆の左側へ向かって同様の判
定処理を行うこととなる。
を“1”だけインクリメントし、ステップS13におい
てサンプル点の数DATAを越えたかどうかを判定し、
このサンプル点の数DATAを越えていない時には上記
のステップS4〜S12を繰り返すが、このサンプル点
の数DATAを越えたことが分かった時には図3のステ
ップS14に進む。
イメージが図5(2)に示されており、同図(1)に示
す画面縦座標bを図示のように四つに分けて変化させた
場合には同図(2)に示すようになり、これらの場合に
はサンプル点数DATAは〔4〕であり、i=1〜4と
なる間、白レベルの実際の画素数WR 及びWL は図示の
ようにWR1〜WR4及びWL1〜WL4が求められ、それぞれ
の中央の水平座標が図示のようにXR1〜XR4及びXL1〜
XL4として得られることとなる。
S7及びS11で決定されたXR 〔i〕,XL 〔i〕が
共に2個以上得られたか否かを判定する。これはTVカ
メラ1から得られた画面に2本の白線が抽出されたかど
うかを判定するものであり、図5に示すように座標b=
Y〔i〕で水平走査したときに、白線が同図に示される
ように2本存在していれば少なくとも2つの座標X
R 〔i〕及びXL 〔i〕が存在することとなるので座標
b=Y〔i〕の〔i〕を変化させることによりこれらが
共に2個以上得られたときには車両の左右両側には2本
の白線が存在することになるが、そうでないときにはス
テップS15に進み、XR 〔i〕,XL 〔i〕のいずれ
かが2個以上得られたか否かを判定する。これは、2本
の白線は存在していないが1本の白線が存在しているか
否かを判定するものであり、このステップS15におい
てもXR 〔i〕,XL 〔i〕のいずれも2個以上得られ
なかった場合には、画面上に白線が存在しないこととな
り車両は白線から逸脱している危険性が高いので画像処
理部2はブザー又はインジケータ等の警報装置を駆動す
る(ステップS16)。
XL 〔i〕が共に2個以上得られたとき、即ち2本の白
線の存在が確認されたときには、左右の白線について判
定基準YJ (Jは一定)における座標XRJ,XLJを求め
る(ステップS18)。
J を設定したときにこの判定基準Y J に対する座標
XRJ,XLJを求めるもので、例えばこのYJ が図5(2)
に示す垂直座標を示すものとすると、このときの水平座
標はXR2及びXL2となる。尚、この判定基準YJ はステ
ップS4及びS8で用いたY〔i〕のいずれか1つに含
まれるものでなくてもよく、このときには補間計算等に
よりXRJ及びXLJを求めることとなる。
との差を求め、これらの差同士を比較して小さい方の水
平座標値をXJ とする(ステップS19)。このよう
に、小さい方を選ぶ理由は、白線は走行中、この制御プ
ログラムの1周期程度の時間(例えば33msec)で
大きく横へずれることは少なく小さな動きの方が信頼性
が高い為、動きの小さい方を利用するからである。
R 〔i〕,XL 〔i〕のいずれかが2個以上得られたと
き、即ち車両の片側の白線のみが検出されたことが判っ
たときには、ステップS18と同様に判定基準YJ にお
ける水平座標XRJ,XLJを求め、これをステップS19
に対応してXJ とする(ステップS17)。
共にステップS20に進み、上記のXJ の前回の値との
差が一定の値ΔXMAX より小さいか否かを判定する。こ
のステップは、車両が大きく白線からずれようとしてい
るか或いはそうでないかを判定するものであり、このΔ
XMAX の一例としては次のように考えることが出来る。
2.3mの車両が走行すると余裕は両側に0.6mづつ
となる。一般に無意識に車線逸脱を起こす場合、急激に
は逸脱しないので、例えば上記の状態から3秒以上掛け
て逸脱する様な場合に警報を発生するとすれば、横へず
れる速度は0.6÷3=0.2m/sであり、1周期3
3msecとすると、0.6cm/周期である。従って
0.6cmを画素数で表したものをΔXMAX と設定し、
これ以下であれば一般に大きな横ずれは起きないものと
して処理することが出来る。
である時には警報装置3の駆動を解除する(ステップS
22)が、ΔXMAX より大きいときには、横ずれが生じ
ているので、横ずれを積算するため今回のXJ ではなく
前回のXJ を利用するため置き換える(ステップS2
1)。
方向によって正の値と負の値が生ずるためその極性を除
去している)が一定位置J1 以下であるか否かを判定し
(ステップS23)、このJ1 以下であることが判った
ときには危険な状態になっているので警報装置3を駆動
する(ステップS24)。
全幅2.3mの車両であれば車両中心から端までは上記
のように0.6mであるので、この値を画素数で表して
J1とすることができ、このJ1 は車両全幅により決定
される値となる。
J1 より大きいことが判ったときには今度はXの絶対位
置をJ2 と比較し(ステップS25)、J2 より大きい
ときには、検出した白線から必要以上に離れており、例
えば路肩に危険な程近づいているので、やはり警報装置
3を駆動する(ステップS26)。
mの車両が車線幅3.5mの道路を走行していると、基
準となる白線よりも1.2m以上離れると反対側に逸脱
する事になる。従ってこの1.2mを画素数で表したも
のがJ2 であり、このJ2 は車線幅−車両全幅により決
定される。
J2 以下であることが判ったときには車両はその白線と
の関係においてJ1 とJ2 との間に存在するので安全な
運転状態にあり従って警報装置3の駆動を解除する(ス
テップS27)。
の逸脱警報装置によれば、TVカメラから得られた画像
信号を2値化し路面上の車両の少なくとも片側の白線を
抽出してその白線と車両との相対位置に応じて警報装置
を付勢すると共に、該車両の両側の白線を抽出したとき
には、これらの白線を前回抽出した両側白線の位置と左
右それぞれについて比較し、左右方向の変化が小さい値
を取る白線を基準として車両逸脱の度合いを判断するよ
うに構成したので、信頼性の高い白線を基準として車線
がある側だけでなく反対側への車両の逸脱も検出し警報
することが可能となり、より正確な警報を発することが
できる。また、車両が隣接する車線へ完全に移動し安全
な状態になった場合には警報を解除することが可能とな
る。
したブロック図である。
に格納され実行される制御プログラム(その1)を示し
たフローチャート図である。
に格納され且つ実行される制御プログラム(その2)を
示したフローチャート図である。
したときにその白線が画面上でどの様な座標で示される
かを計算するための図である。
明の白線抽出処理を説明するための図である。
Claims (1)
- 【請求項1】車両前方又は後方を撮影するTVカメラ
と、警報装置と、該TVカメラから得られた画像信号を
2値化することにより路面上の該車両の少なくとも片側
の白線を抽出し該白線と該車両との相対位置に応じて該
警報装置を付勢する画像処理部であって、該車両の両側
の白線を抽出したときには、これらの白線を前回抽出し
た両側白線の位置と左右それぞれについて比較し、左右
方向の変化が小さい値を取る白線を基準として車線逸脱
の度合いを判断するものと、を備えたことを特徴とする
車両の逸脱警報装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17059392A JP3345913B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 車両の逸脱警報装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17059392A JP3345913B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 車両の逸脱警報装置 |
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---|---|
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1992
- 1992-06-29 JP JP17059392A patent/JP3345913B2/ja not_active Expired - Fee Related
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