JP3405820B2 - 自動車の走行状態判定装置 - Google Patents
自動車の走行状態判定装置Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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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
る走行路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、車両が所定の走行路
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 ，Ｄ2 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、自車両が走行している走行路が直線路であっ
ても曲線路であっても、自車両所定距離前方における車
体と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 に基づいて車線逸脱を判定
するようにしているので、走行路の本質的形状、自車両
の走行状態等が異なるのに同一条件で逸脱判定を行うこ
となり、走行路からの逸脱を的確に判定するのが困難で
ある。 【０００４】本発明は、走行路形状に応じて、逸脱を予
測する判定条件を変更することで、走行路形状にかかわ
りなく、走行路からの逸脱を的確に判定することができ
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、自車が現在走
行している走行路から逸脱するのを予測する自動車の走
行状態判定装置を前提とする。 【０００６】そして、道路面上の白線に基づき走行路を
推定する走行路推定手段と、該走行路推定手段の出力を
受け、走行路が直線路であるか曲線路であるかを判別す
る走行路判別手段と、該走行路判別手段の出力を受け、
走行路が直線路であるか曲線路であるかによって、自車
両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を変更する
逸脱判定手段と、自車両から前方に所定距離だけ離れた
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
ト設定手段とを備え、上記逸脱判定手段は、上記ポイン
ト設定手段の出力を受け、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ラインか
ら逸脱したことをもって逸脱と予測するものであり、さ
らに、上記走行路推定手段の出力を受け、曲線路への進
入部分又は曲線路からの退出部分を検出する過渡部検出
手段と、該過渡部検出手段の出力を受け、曲線路への進
入部分又は曲線路からの退出部分であるとき、上記逸脱
判定手段による逸脱判定を遅延させる判定遅延手段とを
備える構成とする。 【０００７】 【作用】本発明によれば、走行路判別手段によって走行
路が直線路であるか曲線路であるかが判別され、走行路
が直線路であるか曲線路であるかによって、自車両の走
行路に対する逸脱を予測する判定条件が逸脱判定手段に
よって変更される。また、ポイント設定手段によって、
自車両から前方に所定距離だけ離れた位置に第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設定され、逸脱判定手段
によって、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ラインから逸脱したこと
をもって逸脱と予測するようになっている。さらに、過
渡部検出手段により曲線路への進入部分又は曲線路から
の退出部分であることが検出されたときには、判定遅延
手段によって、逸脱判定手段による逸脱判定が遅延せし
められる。 【０００８】 【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。但し、先ず最初に、本発明の実施例と主要部
以外の構成が類似した参考例を説明し、その後に本発明
の実施例を、その参考例と異なる部分に関して説明す
る。 参考 例 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（走行路）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、画像処理ユニット３に入力され
て画像処理され、コントロールユニット４において道路
の白線に基づき走行路の側縁が検知されるようになって
いる。５は車室内前部に配設されたヘッドアップディス
プレイ、６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、運転者が居眠り等により走行路を逸
脱しそうになると、ヘッドアップディスプレイ５によっ
て表示すると共に、警報装置６により警報を発し、運転
者の注意を喚起するように構成されている。尚、警報を
発するだけでなく、警報後所定時間経過しても運転者が
逸脱回避動作を行わない場合には自動操舵により走行路
に復帰させるようにすることもできる。 【０００９】また、コントロールユニット４には、自車
両の車速を検出する車速センサ７、自車両のステアリン
グ舵角を検出する舵角センサ８及び自車両のヨーレート
を検出するヨーレートセンサ９からの信号も入力され
る。 【００１０】コントロールユニット４は、具体的には、
図３に示すように、画像処理ユニット３よりの信号を受
け、道路面上の白線に基づき走行路を推定する走行路推
定手段１１と、該走行路推定手段１１の出力を受け、走
行路が直線路であるか曲線路であるかを判別する走行路
判別手段１２と、該走行路判別手段１２の出力を受け、
走行路が直線路であるか曲線路であるかによって、自車
両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を変更する
逸脱判定手段１３とを備える。 【００１１】また、コントロールユニット４は、走行路
推定手段１１の出力を受け、自車両から前方に所定距離
Ｌだけ離れた位置に将来の逸脱を予測するための第１及
び第２の逸脱判定ポイントＰ1 ，Ｐ2 を、自車両の両側
に現在の逸脱を予測するための第３及び第４の逸脱判定
ポイントＰ3 ，Ｐ4 をそれぞれ、図４に示すように進行
路の両側に対称に設定するポイント設定手段１４を備
え、上記逸脱判定手段１３が、ポイント設定手段１４の
出力を受け、直線路においては、逸脱判定ポイントＰ1
〜Ｐ4 の少なくとも１つが、走行路（走行レーン）の側
縁又はその側縁の内側に設定した判定ラインから逸脱し
たことをもって逸脱と予測するように構成されている。 【００１２】さらに、コントロールユニット４は、車速
センサ７、舵角センサ８及びヨーレートセンサ９の出力
を受け、自車両が今後走行すると推定される進行路の曲
率半径を推定する進行路推定手段１５を備え、上記逸脱
判定手段１３が、上記走行路推定手段１１及び進行路推
定手段１５の出力を受け、曲線路においては、走行路と
進行路の曲率半径の差に基づいて走行路（走行レーン）
からの逸脱を判定するようになっている。 【００１３】また、コントロールユニット４は、走行路
推定手段１１の出力を受け、走行路の中心線に対して自
車両の進行方向がなす角度であるヨー角を検出するヨー
角検出手段１６と、該ヨー角検出手段１６の出力を受
け、ヨー角が正であるか負であるかを判定する正負判定
手段１７とを備え、上記逸脱判定手段１３による曲線路
での逸脱判定において、ヨー角の正負を考慮して逸脱判
定を行うようになっている。尚、ヨー角は、走行路の中
心線に対して自車両の進行方向が右である場合に正とす
る。 【００１４】上記コントロールユニット４による基本的
な制御は、図５に示すように行われる。 【００１５】図５において、スタートすると、画像処理
ユニット３より白線情報が入力され（ステップＳ1 ）、
走行路推定手段１１によって走行路の左右の白線の曲率
半径ＲR ，Ｒl が例えば２次曲線近似により演算され
（ステップＳ2 ）、それらを平均して平均曲率半径ＲA
（走行路の中心線の曲率半径に対応）を演算する（ステ
ップＳ3 ）。尚、図６に、曲率半径ＲL ，ＲR ，ＲA の
関係を示す。 【００１６】それから、平均曲率半径｜ＲA ｜（絶対
値）がしきい値Ｒ0 より大きいか否かが判定され（ステ
ップＳ4 ）、大きければ、直線路であると考えられるこ
とから、直線路用制御が選択され（ステップＳ5 ）、大
きくなければ、曲線路であると考えられることから、曲
線路用制御を選択し（ステップＳ6 ）、リターンする。 (1) 直線路用制御 図７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３を通じて走行路についての白線情報が
入力され（ステップＳ11）、車速センサ７より自車両の
車速Ｖが入力され（ステップＳ12）、それから、警報ポ
イントＰ1 〜Ｐ4 を設定するために必要な距離Ｌ（一
定），ｄ1 ，ｄ2 のうち距離ｄ1 ，ｄ2 が自車両の車速
Ｖを考慮して設定される（ステップＳ13）。この場合、
距離ｄ1 ，ｄ2 は、例えば図８(a) 〜(c) に示すよう
に、車速Ｖに応じて任意に設定することができるが、車
速Ｖが大きくなるにつれて、警報を早く出力する必要が
あることから、距離ｄ1 ，ｄ2 は大きくなる傾向にある
点では共通する。尚、図６(a)(b)のラインは、数式的に
は、次の式でそれぞれ表される。 【００１７】 【数１】 【００１８】それから、距離Ｌ及び車速Ｖに応じて補正
された距離ｄ1 ，ｄ2 に基づき、自車両に関連して警報
ポイントＰ1 〜Ｐ4 が設定される（ステップＳ14）。 【００１９】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Ｓ15）、はみ出ている場合に
は走行路を逸脱する可能性があると判断されて、警報装
置６により音声よる警報が出力され（ステップＳ16）、
運転者の注意が喚起される一方、はみ出ていない場合に
は走行路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Ｓ17）、そのままリターンす
る。 (2) 曲線路用制御 図９において、スタートすると、画像処理ユニット３よ
り白線情報が入力され（ステップＳ21）、走行路の左右
の白線の曲率半径ＲR ，ＲL が演算され（ステップＳ2
2）、続いて、それらを平均して平均曲率半径ＲA が演
算される（ステップＳ23）。 【００２０】それから、左右白線に基づき走行路の中央
ライン（中心線）が決定される（ステップ24）。それに
続いて、走行路の中心線に対して自車両の進行方向がな
す角度であるヨー角αが演算され（ステップＳ25）、車
速Ｖ及び舵角θH が読み込まれ（ステップＳ26）。自車
両の進行路が推定され（ステップＳ27）、自車両の進行
路の曲率半径Ｒφが演算される（ステップＳ28）。 【００２１】その後、ヨー角αが正であるか否かを判定
し（ステップＳ29）、正であれば、上記進行路と走行路
との曲率半径の差即ち（ＲφーＲA ）が正であるか否か
が判定され（ステップＳ30）、正であれば（図１０参
照）、車線逸脱の可能性があるので、警報を出し（ステ
ップＳ31）、リターンする一方、正でなければ、警報を
ＯＦＦとして（ステップＳ32）、リターンする。 【００２２】一方、ヨー角αが正でないときは、上記曲
率半径の差（ＲφーＲA ）が負であるか否かが判定され
（ステップＳ33）、負であれば（図１１参照）、車線逸
脱の可能性があるので、警報を出し（ステップＳ31）、
リターンする一方、負でなければ、警報をＯＦＦとして
（ステップＳ34）、リターンする。 【００２３】ところで、上記進行路推定手段による進行
路推定は、図１２に示すサブルーチンに従って行われ
る。即ち、ステップＳ41で車速センサ７、舵角センサ８
及びヨーレートセンサ９からの各信号を読込んだ後、ス
テップＳ42でステアリング舵角θH と車速Ｖとに基づい
た第１の予測方法により自車の進行路を予測する。具体
的には、進行路についての推定値である曲率半径Ｒφ1
を下記の式により算出する。 【００２４】 【数２】 【００２５】続いて、ステップＳ43でヨーレートγと車
速Ｖとに基づいた第２の予測方法により自車の進行路を
予測する。具体的には、進行路についての推定値である
曲率半径Ｒφ2 を下記の式により算出する。 【００２６】 【数３】 【００２７】その後、ステップＳ44でステアリング舵角
θH の絶対値が所定角度θc よりも小さいか否かを判定
する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ46で第
２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒφ2
を選択し、進行路の曲率半径Ｒφに推定値Ｒφ2 を設定
し、リターンする。 【００２８】一方、上記ステップＳ44の判定がＮＯのと
き、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大
きいときには、更にステップＳ45で第１の予測方法によ
り予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 の絶対値と第２の
予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 の絶
対値との大小を比較する。そして、第１の予測方法によ
り予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 の方が小さいとき
には、ステップＳ47へ移行して、進行路の曲率半径Ｒφ
に推定値Ｒφ1 を設定する一方、第２の予測方法により
予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 の方が小さいときに
は、ステップＳ46へ移行して、進行路の曲率半径Ｒφに
Ｒφ2 を設定する。つまり、曲率半径の小さい方を進行
路として選択する。 【００２９】また、進行路推定手段１５においては、ス
テアリング舵角θH と車速Ｖとに基づいた進行路の推定
と、ヨーレートγと車速Ｖとに基づいた進行路の推定と
を共に行い、自車の走行状態に応じて、いずれか一方の
推定を用いるようになっているので、進行路の推定を適
切に行うことができる。即ち、自車がカントを有する曲
線路上を旋回走行するときには、ステアリングハンドル
を大きく操舵しなくても自車はカントにより旋回運動を
することから、ヨーレートγに基づいて予測された進行
路の曲率半径Ｒφ2 が、ステアリング舵角θH に基づい
て予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 よりも小さくな
る。 【００３０】このとき、進行路推定手段１５は、ヨーレ
ートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 を
採用するので、カントに影響されることなく、進行路を
適切に推定することができる。また、自車が急激な旋回
走行をするとき、進行路推定手段１５は、大きな値とな
るステアリング舵角θH に対応して、進行路が曲率半径
Ｒφ1 の小さいものと推定することなり、急激な旋回運
転にも充分に対応して進行路の推定を適切に行うことが
できる。 【００３１】一方、上記走行路推定手段１１による走行
路推定は、図１３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軸として前方を正にとり、左
右方向をｙ軸として左方を正にとったものを考える。 【００３２】具体的には、図１３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Ｓ51）、二値化のしきい値が設定され（ステップＳ5
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Ｓ53）。 【００３３】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Ｓ5
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Ｓ55）、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Ｓ56）、
逆透視変換により平面座標への変換される（ステップＳ
57）。 【００３４】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路が推定され（ステップＳ
58）、リターンする。 【００３５】走行路の推定は、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。
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は白線に対すて車両のなす角
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。 実施例次に、本発明の実施例を説明する（尚、本実施例におい
ても、上記参考例と同様に、走行路推定手段１１、走行
路判別手段１２、逸脱判定手段（本実施例では、符号を
１３Ａとする）及びポイント設定手段１４（図１４では
記載を省略）が存在するが、それらの構成は上記参考例
と同様であるので、説明は省略する）。 【００３６】本実施例は、曲線路への進入部分又は曲線
路からの退出部分においては、直線路から曲線路への又
はそれとは逆の過渡状態となっているので、誤警報を出
力をしやすくなるので、逸脱判定手段１３Ａによる逸脱
判定を遅延させるものである。 【００３７】コントロールユニット（本実施例では、符
号を４Ａとする）は、図１４に示すように、走行路推定
手段１１の出力を受け、曲線路への進入部分又は曲線路
からの退出部分を検出する過渡部検出手段１８と、該過
渡部検出手段１８の出力を受け、曲線路への進入部分又
は曲線路からの退出部分であるとき、逸脱判定手段１３
Ａによる逸脱判定を遅延させる判定遅延手段１９とを備
える。 【００３８】上記コントロールユニット４Ａの制御は、
図１５に示すように行われる。 【００３９】図１５において、スタートすると、画像処
理ユニット３より白線情報が入力され（ステップＳ6
1）、走行路の左右の白線の曲率半径ＲR ，ＲL が演算
され（ステップＳ62）、続いてそれらを平均して平均曲
率半径ＲA が演算される（ステップＳ63）。 【００４０】それから、平均曲率半径ＲA がしきい値Ｒ
0 より小さいか否かが判定され（ステップＳ64）、大き
ければ、直線路であると考えられるから、直線路用制御
が選択され（ステップＳ65）、大きくなければ、曲線路
（コーナ部）への進入部分又は曲線路からの退出部分で
あるか否かを判定するために、平均曲率半径の逆数（１
／ＲA)の微分値の絶対値が所定値α* 以下であるか否か
が判定される（ステップＳ66）。尚、図１６において、
コーナ部における１／ＲA の変化を示すが、Ａ〜Ｅはそ
れぞれ図１７における自車両位置Ａ〜Ｅに対応してい
る。 【００４１】そして、所定値α* 以下であれば、曲線路
用制御に移行し（ステップＳ67）、所定値以下でなけれ
ば、曲線路への進入部分又は曲線路からの退出部分であ
ると考えられ、直線路と曲線路との間の変化の過渡状態
であり精度よく逸脱判定が行えないので、曲線路用制御
へ移行することなく、リターンする。 【００４２】よって、直線路と曲線路との間の変化の過
渡状態である曲線路への進入部分又は出口部分におい
て、曲線路用制御への移行が遅延され、誤警報の出力が
防止される。 【００４３】 【発明の効果】本発明は、上記のように、走行路判別手
段によって走行路が直線路であるか曲線路であるかを判
別し、走行路が直線路であるか曲線路であるかによっ
て、自車両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を
逸脱判定手段によって変更するようにしたので、直線路
又は曲線路に応じて、逸脱を予測するのに最適な判定条
件を用いることが可能となり、走行路の形状にかかわり
なく、走行路からの逸脱を的確に判定することができ
る。 【００４４】また、自車両から前方に所定距離だけ離れ
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それぞれ設定
し、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ラインから逸脱したことにより
走行路からの逸脱であると予測するようにしているの
で、第１及び第２逸脱判定ポイントにより将来の走行路
よりの逸脱を、第３及び第４逸脱判定ポイントにより現
在の走行路からの逸脱を的確に予測することができる。 【００４５】さらに、曲線路への進入部分曲線路からの
退出部分であるとき、判定遅延手段によって、逸脱判定
手段による逸脱判定を遅延させるようにしているので、
直線路と曲線路との間の変化の過渡状態である曲線路へ
の進入部分又は出口部分において、誤警報の出力を防止
することができる。
る走行路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、車両が所定の走行路
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 ，Ｄ2 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、自車両が走行している走行路が直線路であっ
ても曲線路であっても、自車両所定距離前方における車
体と白線との間隔Ｄ1 ，Ｄ2 に基づいて車線逸脱を判定
するようにしているので、走行路の本質的形状、自車両
の走行状態等が異なるのに同一条件で逸脱判定を行うこ
となり、走行路からの逸脱を的確に判定するのが困難で
ある。 【０００４】本発明は、走行路形状に応じて、逸脱を予
測する判定条件を変更することで、走行路形状にかかわ
りなく、走行路からの逸脱を的確に判定することができ
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、自車が現在走
行している走行路から逸脱するのを予測する自動車の走
行状態判定装置を前提とする。 【０００６】そして、道路面上の白線に基づき走行路を
推定する走行路推定手段と、該走行路推定手段の出力を
受け、走行路が直線路であるか曲線路であるかを判別す
る走行路判別手段と、該走行路判別手段の出力を受け、
走行路が直線路であるか曲線路であるかによって、自車
両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を変更する
逸脱判定手段と、自車両から前方に所定距離だけ離れた
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
ト設定手段とを備え、上記逸脱判定手段は、上記ポイン
ト設定手段の出力を受け、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ラインか
ら逸脱したことをもって逸脱と予測するものであり、さ
らに、上記走行路推定手段の出力を受け、曲線路への進
入部分又は曲線路からの退出部分を検出する過渡部検出
手段と、該過渡部検出手段の出力を受け、曲線路への進
入部分又は曲線路からの退出部分であるとき、上記逸脱
判定手段による逸脱判定を遅延させる判定遅延手段とを
備える構成とする。 【０００７】 【作用】本発明によれば、走行路判別手段によって走行
路が直線路であるか曲線路であるかが判別され、走行路
が直線路であるか曲線路であるかによって、自車両の走
行路に対する逸脱を予測する判定条件が逸脱判定手段に
よって変更される。また、ポイント設定手段によって、
自車両から前方に所定距離だけ離れた位置に第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設定され、逸脱判定手段
によって、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ラインから逸脱したこと
をもって逸脱と予測するようになっている。さらに、過
渡部検出手段により曲線路への進入部分又は曲線路から
の退出部分であることが検出されたときには、判定遅延
手段によって、逸脱判定手段による逸脱判定が遅延せし
められる。 【０００８】 【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。但し、先ず最初に、本発明の実施例と主要部
以外の構成が類似した参考例を説明し、その後に本発明
の実施例を、その参考例と異なる部分に関して説明す
る。 参考 例 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（走行路）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、画像処理ユニット３に入力され
て画像処理され、コントロールユニット４において道路
の白線に基づき走行路の側縁が検知されるようになって
いる。５は車室内前部に配設されたヘッドアップディス
プレイ、６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、運転者が居眠り等により走行路を逸
脱しそうになると、ヘッドアップディスプレイ５によっ
て表示すると共に、警報装置６により警報を発し、運転
者の注意を喚起するように構成されている。尚、警報を
発するだけでなく、警報後所定時間経過しても運転者が
逸脱回避動作を行わない場合には自動操舵により走行路
に復帰させるようにすることもできる。 【０００９】また、コントロールユニット４には、自車
両の車速を検出する車速センサ７、自車両のステアリン
グ舵角を検出する舵角センサ８及び自車両のヨーレート
を検出するヨーレートセンサ９からの信号も入力され
る。 【００１０】コントロールユニット４は、具体的には、
図３に示すように、画像処理ユニット３よりの信号を受
け、道路面上の白線に基づき走行路を推定する走行路推
定手段１１と、該走行路推定手段１１の出力を受け、走
行路が直線路であるか曲線路であるかを判別する走行路
判別手段１２と、該走行路判別手段１２の出力を受け、
走行路が直線路であるか曲線路であるかによって、自車
両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を変更する
逸脱判定手段１３とを備える。 【００１１】また、コントロールユニット４は、走行路
推定手段１１の出力を受け、自車両から前方に所定距離
Ｌだけ離れた位置に将来の逸脱を予測するための第１及
び第２の逸脱判定ポイントＰ1 ，Ｐ2 を、自車両の両側
に現在の逸脱を予測するための第３及び第４の逸脱判定
ポイントＰ3 ，Ｐ4 をそれぞれ、図４に示すように進行
路の両側に対称に設定するポイント設定手段１４を備
え、上記逸脱判定手段１３が、ポイント設定手段１４の
出力を受け、直線路においては、逸脱判定ポイントＰ1
〜Ｐ4 の少なくとも１つが、走行路（走行レーン）の側
縁又はその側縁の内側に設定した判定ラインから逸脱し
たことをもって逸脱と予測するように構成されている。 【００１２】さらに、コントロールユニット４は、車速
センサ７、舵角センサ８及びヨーレートセンサ９の出力
を受け、自車両が今後走行すると推定される進行路の曲
率半径を推定する進行路推定手段１５を備え、上記逸脱
判定手段１３が、上記走行路推定手段１１及び進行路推
定手段１５の出力を受け、曲線路においては、走行路と
進行路の曲率半径の差に基づいて走行路（走行レーン）
からの逸脱を判定するようになっている。 【００１３】また、コントロールユニット４は、走行路
推定手段１１の出力を受け、走行路の中心線に対して自
車両の進行方向がなす角度であるヨー角を検出するヨー
角検出手段１６と、該ヨー角検出手段１６の出力を受
け、ヨー角が正であるか負であるかを判定する正負判定
手段１７とを備え、上記逸脱判定手段１３による曲線路
での逸脱判定において、ヨー角の正負を考慮して逸脱判
定を行うようになっている。尚、ヨー角は、走行路の中
心線に対して自車両の進行方向が右である場合に正とす
る。 【００１４】上記コントロールユニット４による基本的
な制御は、図５に示すように行われる。 【００１５】図５において、スタートすると、画像処理
ユニット３より白線情報が入力され（ステップＳ1 ）、
走行路推定手段１１によって走行路の左右の白線の曲率
半径ＲR ，Ｒl が例えば２次曲線近似により演算され
（ステップＳ2 ）、それらを平均して平均曲率半径ＲA
（走行路の中心線の曲率半径に対応）を演算する（ステ
ップＳ3 ）。尚、図６に、曲率半径ＲL ，ＲR ，ＲA の
関係を示す。 【００１６】それから、平均曲率半径｜ＲA ｜（絶対
値）がしきい値Ｒ0 より大きいか否かが判定され（ステ
ップＳ4 ）、大きければ、直線路であると考えられるこ
とから、直線路用制御が選択され（ステップＳ5 ）、大
きくなければ、曲線路であると考えられることから、曲
線路用制御を選択し（ステップＳ6 ）、リターンする。 (1) 直線路用制御 図７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３を通じて走行路についての白線情報が
入力され（ステップＳ11）、車速センサ７より自車両の
車速Ｖが入力され（ステップＳ12）、それから、警報ポ
イントＰ1 〜Ｐ4 を設定するために必要な距離Ｌ（一
定），ｄ1 ，ｄ2 のうち距離ｄ1 ，ｄ2 が自車両の車速
Ｖを考慮して設定される（ステップＳ13）。この場合、
距離ｄ1 ，ｄ2 は、例えば図８(a) 〜(c) に示すよう
に、車速Ｖに応じて任意に設定することができるが、車
速Ｖが大きくなるにつれて、警報を早く出力する必要が
あることから、距離ｄ1 ，ｄ2 は大きくなる傾向にある
点では共通する。尚、図６(a)(b)のラインは、数式的に
は、次の式でそれぞれ表される。 【００１７】 【数１】 【００１８】それから、距離Ｌ及び車速Ｖに応じて補正
された距離ｄ1 ，ｄ2 に基づき、自車両に関連して警報
ポイントＰ1 〜Ｐ4 が設定される（ステップＳ14）。 【００１９】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Ｓ15）、はみ出ている場合に
は走行路を逸脱する可能性があると判断されて、警報装
置６により音声よる警報が出力され（ステップＳ16）、
運転者の注意が喚起される一方、はみ出ていない場合に
は走行路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Ｓ17）、そのままリターンす
る。 (2) 曲線路用制御 図９において、スタートすると、画像処理ユニット３よ
り白線情報が入力され（ステップＳ21）、走行路の左右
の白線の曲率半径ＲR ，ＲL が演算され（ステップＳ2
2）、続いて、それらを平均して平均曲率半径ＲA が演
算される（ステップＳ23）。 【００２０】それから、左右白線に基づき走行路の中央
ライン（中心線）が決定される（ステップ24）。それに
続いて、走行路の中心線に対して自車両の進行方向がな
す角度であるヨー角αが演算され（ステップＳ25）、車
速Ｖ及び舵角θH が読み込まれ（ステップＳ26）。自車
両の進行路が推定され（ステップＳ27）、自車両の進行
路の曲率半径Ｒφが演算される（ステップＳ28）。 【００２１】その後、ヨー角αが正であるか否かを判定
し（ステップＳ29）、正であれば、上記進行路と走行路
との曲率半径の差即ち（ＲφーＲA ）が正であるか否か
が判定され（ステップＳ30）、正であれば（図１０参
照）、車線逸脱の可能性があるので、警報を出し（ステ
ップＳ31）、リターンする一方、正でなければ、警報を
ＯＦＦとして（ステップＳ32）、リターンする。 【００２２】一方、ヨー角αが正でないときは、上記曲
率半径の差（ＲφーＲA ）が負であるか否かが判定され
（ステップＳ33）、負であれば（図１１参照）、車線逸
脱の可能性があるので、警報を出し（ステップＳ31）、
リターンする一方、負でなければ、警報をＯＦＦとして
（ステップＳ34）、リターンする。 【００２３】ところで、上記進行路推定手段による進行
路推定は、図１２に示すサブルーチンに従って行われ
る。即ち、ステップＳ41で車速センサ７、舵角センサ８
及びヨーレートセンサ９からの各信号を読込んだ後、ス
テップＳ42でステアリング舵角θH と車速Ｖとに基づい
た第１の予測方法により自車の進行路を予測する。具体
的には、進行路についての推定値である曲率半径Ｒφ1
を下記の式により算出する。 【００２４】 【数２】 【００２５】続いて、ステップＳ43でヨーレートγと車
速Ｖとに基づいた第２の予測方法により自車の進行路を
予測する。具体的には、進行路についての推定値である
曲率半径Ｒφ2 を下記の式により算出する。 【００２６】 【数３】 【００２７】その後、ステップＳ44でステアリング舵角
θH の絶対値が所定角度θc よりも小さいか否かを判定
する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ46で第
２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒφ2
を選択し、進行路の曲率半径Ｒφに推定値Ｒφ2 を設定
し、リターンする。 【００２８】一方、上記ステップＳ44の判定がＮＯのと
き、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大
きいときには、更にステップＳ45で第１の予測方法によ
り予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 の絶対値と第２の
予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 の絶
対値との大小を比較する。そして、第１の予測方法によ
り予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 の方が小さいとき
には、ステップＳ47へ移行して、進行路の曲率半径Ｒφ
に推定値Ｒφ1 を設定する一方、第２の予測方法により
予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 の方が小さいときに
は、ステップＳ46へ移行して、進行路の曲率半径Ｒφに
Ｒφ2 を設定する。つまり、曲率半径の小さい方を進行
路として選択する。 【００２９】また、進行路推定手段１５においては、ス
テアリング舵角θH と車速Ｖとに基づいた進行路の推定
と、ヨーレートγと車速Ｖとに基づいた進行路の推定と
を共に行い、自車の走行状態に応じて、いずれか一方の
推定を用いるようになっているので、進行路の推定を適
切に行うことができる。即ち、自車がカントを有する曲
線路上を旋回走行するときには、ステアリングハンドル
を大きく操舵しなくても自車はカントにより旋回運動を
することから、ヨーレートγに基づいて予測された進行
路の曲率半径Ｒφ2 が、ステアリング舵角θH に基づい
て予測された進行路の曲率半径Ｒφ1 よりも小さくな
る。 【００３０】このとき、進行路推定手段１５は、ヨーレ
ートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒφ2 を
採用するので、カントに影響されることなく、進行路を
適切に推定することができる。また、自車が急激な旋回
走行をするとき、進行路推定手段１５は、大きな値とな
るステアリング舵角θH に対応して、進行路が曲率半径
Ｒφ1 の小さいものと推定することなり、急激な旋回運
転にも充分に対応して進行路の推定を適切に行うことが
できる。 【００３１】一方、上記走行路推定手段１１による走行
路推定は、図１３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軸として前方を正にとり、左
右方向をｙ軸として左方を正にとったものを考える。 【００３２】具体的には、図１３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Ｓ51）、二値化のしきい値が設定され（ステップＳ5
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Ｓ53）。 【００３３】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Ｓ5
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Ｓ55）、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Ｓ56）、
逆透視変換により平面座標への変換される（ステップＳ
57）。 【００３４】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路が推定され（ステップＳ
58）、リターンする。 【００３５】走行路の推定は、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。
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は白線に対すて車両のなす角
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。 実施例次に、本発明の実施例を説明する（尚、本実施例におい
ても、上記参考例と同様に、走行路推定手段１１、走行
路判別手段１２、逸脱判定手段（本実施例では、符号を
１３Ａとする）及びポイント設定手段１４（図１４では
記載を省略）が存在するが、それらの構成は上記参考例
と同様であるので、説明は省略する）。 【００３６】本実施例は、曲線路への進入部分又は曲線
路からの退出部分においては、直線路から曲線路への又
はそれとは逆の過渡状態となっているので、誤警報を出
力をしやすくなるので、逸脱判定手段１３Ａによる逸脱
判定を遅延させるものである。 【００３７】コントロールユニット（本実施例では、符
号を４Ａとする）は、図１４に示すように、走行路推定
手段１１の出力を受け、曲線路への進入部分又は曲線路
からの退出部分を検出する過渡部検出手段１８と、該過
渡部検出手段１８の出力を受け、曲線路への進入部分又
は曲線路からの退出部分であるとき、逸脱判定手段１３
Ａによる逸脱判定を遅延させる判定遅延手段１９とを備
える。 【００３８】上記コントロールユニット４Ａの制御は、
図１５に示すように行われる。 【００３９】図１５において、スタートすると、画像処
理ユニット３より白線情報が入力され（ステップＳ6
1）、走行路の左右の白線の曲率半径ＲR ，ＲL が演算
され（ステップＳ62）、続いてそれらを平均して平均曲
率半径ＲA が演算される（ステップＳ63）。 【００４０】それから、平均曲率半径ＲA がしきい値Ｒ
0 より小さいか否かが判定され（ステップＳ64）、大き
ければ、直線路であると考えられるから、直線路用制御
が選択され（ステップＳ65）、大きくなければ、曲線路
（コーナ部）への進入部分又は曲線路からの退出部分で
あるか否かを判定するために、平均曲率半径の逆数（１
／ＲA)の微分値の絶対値が所定値α* 以下であるか否か
が判定される（ステップＳ66）。尚、図１６において、
コーナ部における１／ＲA の変化を示すが、Ａ〜Ｅはそ
れぞれ図１７における自車両位置Ａ〜Ｅに対応してい
る。 【００４１】そして、所定値α* 以下であれば、曲線路
用制御に移行し（ステップＳ67）、所定値以下でなけれ
ば、曲線路への進入部分又は曲線路からの退出部分であ
ると考えられ、直線路と曲線路との間の変化の過渡状態
であり精度よく逸脱判定が行えないので、曲線路用制御
へ移行することなく、リターンする。 【００４２】よって、直線路と曲線路との間の変化の過
渡状態である曲線路への進入部分又は出口部分におい
て、曲線路用制御への移行が遅延され、誤警報の出力が
防止される。 【００４３】 【発明の効果】本発明は、上記のように、走行路判別手
段によって走行路が直線路であるか曲線路であるかを判
別し、走行路が直線路であるか曲線路であるかによっ
て、自車両の走行路に対する逸脱を予測する判定条件を
逸脱判定手段によって変更するようにしたので、直線路
又は曲線路に応じて、逸脱を予測するのに最適な判定条
件を用いることが可能となり、走行路の形状にかかわり
なく、走行路からの逸脱を的確に判定することができ
る。 【００４４】また、自車両から前方に所定距離だけ離れ
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それぞれ設定
し、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ラインから逸脱したことにより
走行路からの逸脱であると予測するようにしているの
で、第１及び第２逸脱判定ポイントにより将来の走行路
よりの逸脱を、第３及び第４逸脱判定ポイントにより現
在の走行路からの逸脱を的確に予測することができる。 【００４５】さらに、曲線路への進入部分曲線路からの
退出部分であるとき、判定遅延手段によって、逸脱判定
手段による逸脱判定を遅延させるようにしているので、
直線路と曲線路との間の変化の過渡状態である曲線路へ
の進入部分又は出口部分において、誤警報の出力を防止
することができる。
【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】参考例のコントロールユニットのブロック図で
ある。 【図４】逸脱判定ポイントと自車両との関係を示すの説
明図である。 【図５】参考例の制御の流れを示す流れ図である。 【図６】曲率半径の関係を示す説明図である。 【図７】直線路用制御の一例を示す流れ図である。 【図８】車速Ｖとしきい値との関係を示す図である。 【図９】曲線路用制御の一例を示す流れ図である。 【図１０】作用の説明図である。 【図１１】作用の説明図である。 【図１２】進行路の推定の制御を示す流れ図である。 【図１３】走行路（側縁）の推定の制御の流れを示す流
れ図である。 【図１４】実施例のコントロールユニットのブロック図
である。 【図１５】実施例の制御の流れを示す流れ図である。 【図１６】実施例における１／ＲA のタイムチャート図
である。 【図１７】自車両位置の変化の説明図である。 【符号の説明】 １ 自動車 ２ ＣＣＤカメラ ４,４Ａ コントロールユニット １１ 走行路推定手段 １２ 走行路判別手段 13,13A 逸脱判定手段 １４ ポイント設定手段 １８ 過渡部検出手段 １９ 判定遅延手段
ある。 【図４】逸脱判定ポイントと自車両との関係を示すの説
明図である。 【図５】参考例の制御の流れを示す流れ図である。 【図６】曲率半径の関係を示す説明図である。 【図７】直線路用制御の一例を示す流れ図である。 【図８】車速Ｖとしきい値との関係を示す図である。 【図９】曲線路用制御の一例を示す流れ図である。 【図１０】作用の説明図である。 【図１１】作用の説明図である。 【図１２】進行路の推定の制御を示す流れ図である。 【図１３】走行路（側縁）の推定の制御の流れを示す流
れ図である。 【図１４】実施例のコントロールユニットのブロック図
である。 【図１５】実施例の制御の流れを示す流れ図である。 【図１６】実施例における１／ＲA のタイムチャート図
である。 【図１７】自車両位置の変化の説明図である。 【符号の説明】 １ 自動車 ２ ＣＣＤカメラ ４,４Ａ コントロールユニット １１ 走行路推定手段 １２ 走行路判別手段 13,13A 逸脱判定手段 １４ ポイント設定手段 １８ 過渡部検出手段 １９ 判定遅延手段
フロントページの続き
(72)発明者 西竹 秀樹
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 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
(56)参考文献 特開 平６−4799（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−151499（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08G 1/16
B60R 21/00
B60R 1/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 自車が現在走行している走行路から逸脱
するのを予測する自動車の走行状態判定装置であって、 道路面上の白線に基づき走行路を推定する走行路推定手
段と、 該走行路推定手段の出力を受け、走行路が直線路である
か曲線路であるかを判別する走行路判別手段と、 該走行路判別手段の出力を受け、走行路が直線路である
か曲線路であるかによって、自車両の走行路に対する逸
脱を予測する判定条件を変更する逸脱判定手段と、 自車両から前方に所定距離だけ離れた位置に第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とを備
え、 上記逸脱判定手段は、上記ポイント設定手段の出力を受
け、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ラインから逸脱したことをもっ
て逸脱と予測するものであり、 さらに、上記走行路推定手段の出力を受け、曲線路への
進入部分又は曲線路からの退出部分を検出する過渡部検
出手段と、 該過渡部検出手段の出力を受け、曲線路への進入部分又
は曲線路からの退出部分であるとき、上記逸脱判定手段
による逸脱判定を遅延させる判定遅延手段と を備えるこ
とを特徴とする自動車の走行状態判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14435394A JP3405820B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 自動車の走行状態判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14435394A JP3405820B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 自動車の走行状態判定装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14435394A Expired - Fee Related JP3405820B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 自動車の走行状態判定装置 |
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| Country | Link |
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- 1994-06-27 JP JP14435394A patent/JP3405820B2/ja not_active Expired - Fee Related
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