車線逸脱警報装置及び警報方法
【課題】自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報の技術に関し、不要な車線逸脱警報を抑制することができるようにする。
【解決手段】自車両の走行車線の車線幅Ｗを認識するとともに自車両の車速Ｖを検出し、次いで前記車速Ｖに応じて最小車線幅ＷMINを求め、認識した車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さい場合には、認識車線幅Ｗと最小車線幅ＷMINとの差に応じて変更値ｄを算出して、走行車線を規定する白線に対して設定された判定基準値Ｔｈ0から変更値ｄ分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値Ｔｈを設定し、その設定された逸脱判定閾値Ｔｈに基づき自車両の走行車線からの逸脱を判定し、逸脱ありと判定された場合にその逸脱を警報する。
【解決手段】自車両の走行車線の車線幅Ｗを認識するとともに自車両の車速Ｖを検出し、次いで前記車速Ｖに応じて最小車線幅ＷMINを求め、認識した車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さい場合には、認識車線幅Ｗと最小車線幅ＷMINとの差に応じて変更値ｄを算出して、走行車線を規定する白線に対して設定された判定基準値Ｔｈ0から変更値ｄ分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値Ｔｈを設定し、その設定された逸脱判定閾値Ｔｈに基づき自車両の走行車線からの逸脱を判定し、逸脱ありと判定された場合にその逸脱を警報する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行車線からの逸脱を警報する際に、不要な車線逸脱警報を抑制することができるようにした、車線逸脱警報装置及び警報方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行している車線から逸脱する場合にその逸脱をドライバに警報する技術が種々開発されており、さらには、このような車線逸脱警報技術において、ドライバにとって不要と考えられる警報を抑制する技術が開発されている。
例えば特許文献１には、車線幅が狭い道路では逸脱の可能性があると判定される頻度が増大し警報が頻発してドライバにとって煩わしいうえに、そのような狭い道路ではドライバが緊張感をもって運転しており警報の必要性が低いとして、自車両の前方の走行路を撮影し、走行路の車線に対する自車両の位置に基づいて車線逸脱警報を行なう車線逸脱警報装置において、走行路の車線幅が作動許可幅（自車両幅に所定の幅を加えた幅）未満の場合に車線逸脱警報を禁止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の技術は、車線幅が作動許可幅未満の場合に車線逸脱警報を単純に禁止するものである。しかしながら、車線幅が作動許可幅未満の場合であっても、車線逸脱警報を単純に禁止するのではなく、必要に応じて有効に機能させて不要な警報だけを抑制することが望ましい。
本発明はこのような課題に鑑みて案出されたもので、自車両の走行車線の車線幅を考慮して不要な車線逸脱警報を抑制し、適切に警報することができるようにした、車線逸脱警報装置及び警報方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車線逸脱警報装置は、自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報装置であって、前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識手段と、前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段の検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定手段と、前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定手段と、前記逸脱判定閾値設定手段の設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識手段の認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、前記逸脱判定手段が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報手段とを備え、前記逸脱判定閾値設定手段は、前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定手段の設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の車線逸脱警報方法は、自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報方法であって、前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識工程と、前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識工程と、前記自車両の車速を検出する車速検出工程と、前記車速検出工程で検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定工程と、前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定工程と、前記逸脱判定閾値設定工程で設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識工程で認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定工程と、前記逸脱判定工程が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報工程とを備え、前記逸脱判定閾値設定工程は、前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定工程で設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値を設定することを特徴としている。
【０００７】
なお、本発明の車線逸脱警報装置及び警報方法それぞれにおいて、前記変更値の大きさを制限する変更許可範囲が予め設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車線逸脱警報装置及び警報方法によれば、自車両の走行車線の車線幅を考慮して逸脱判定閾値を設定するので、警報機能を停止させることなく不要な車線逸脱警報を抑制し、適切に警報することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置による警報方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の注意力判定手段が用いるファジィルールを示す表である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が設定する逸脱判定閾値を示す道路の模式的な平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が用いる、車速と車線幅との関係を規定する最小車線幅設定マップである。
【図６】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が設定する逸脱判定閾値の判定基準値の変形例を示す道路の模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面により本発明の車線逸脱警報装置及びその警報方法の実施の形態について説明する。本発明は、高速道路等の高規格の道路を車両が走行する際に特に有効に機能する。
［一実施形態］
＜構成＞
図１に示すように、本発明の一実施形態の車線逸脱警報装置１は、カメラ（撮像手段）２と、操舵角センサ３と、ウインカセンサ４と、補助ブレーキセンサ５と、クラッチセンサ（シフト操作センサ）６と、車速センサ７と、警報手段８と、ＥＣＵ（制御手段）１０とを備えている。
【００１１】
カメラ２は、自車両の走行方向前方の路面の画像を取得する撮像手段であり、カメラ２が取得した路面画像はＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
操舵角センサ３は、ステアリングホイールの操舵角を検出する検出手段であり、ウインカセンサ４は、ウインカレバーの操作状態を検出する検出手段であり、補助ブレーキセンサ５は、エキゾーストブレーキやリターダ等の補助ブレーキの実作動を検出する検出手段であり、クラッチセンサ６は、シフト操作としてクラッチの踏み込み操作状態を検出する検出手段であり、車速センサ７は、自車両の走行速度を検出する検出手段である。
【００１２】
各種センサ３〜７の取得した情報はＥＣＵ１０に入力されるようになっている。なお、クラッチセンサ６に替えてシフトレバーセンサを備え、トランスミッションのシフトレバーの操作状態を検出するようにしても良い。
警報手段８は、後述の逸脱判定手段１６により車両の逸脱ありと判定されたときに警報を発するものであり、ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいて作動するようになっている。警報手段８は、具体的には例えば、警報ブザー（音声手段），警報ランプ（明滅手段），ディスプレイ（表示手段），ステアリングホイールやシート等のドライバに接触する部分に振動を与えるアクチュエータ（振動手段）等の何れか１つ又は複数で構成することが可能である。
【００１３】
ＥＣＵ１０は、メモリやＣＰＵ等からなる電子制御ユニットであり、白線認識手段１１と、車線幅認識手段１２と、注意力判定手段１３と、車線変更判定手段１４と、逸脱判定閾値設定手段１５と、逸脱判定手段１６とをソフトウェア（コンピュータプログラム）として備えている。
ＥＣＵ１０は、その入力側にはカメラ２や各種センサ３〜７が接続され、出力側には警報手段８が接続されており、カメラ２や各種センサ３〜７から入力された情報に基づいて、認識や判定や設定等の各種の処理を行ない、警報手段８を制御するようになっている。
【００１４】
白線認識手段１１は、カメラ２から入力された路面画像を画像処理し、自車両の走行している走行車線（走行レーン）を規定する白線を自車両の左右各側で個別に認識するとともに、自車両の位置に対する左右各側の白線の位置（換言すれば、白線で規定される走行車線に対する自車両の位置）を認識するようになっている。白線を認識する方法は、例えば画像を２値化して走査し輝度分布を見る等の公知の方法を利用することが可能である。
【００１５】
車線幅認識手段１２は、白線認識手段１１で認識された白線に基づき、自車両走行車線の車線幅（以下、認識車線幅ともいう）Ｗを認識するようになっている。走行車線の左右各側の白線の位置が分かれば、その白線の相互間の距離が分かり、必然的に車線幅Ｗを求めることが可能である。
注意力判定手段１３は、運転中のドライバの注意力レベルを判定する手段である。なお、注意力判定については特許第３０３９３２７号公報に詳述された公知のものを利用することができるので詳細な説明は省略する。
【００１６】
簡単に説明すると、注意力判定手段１３は、ウインカ，補助ブレーキ及びシフト操作の頻度を反映した「単調度」と、単位時間当たりの修正操舵の積算値である「操舵量」と、白線認識によって車両のふらつきを求め計算する「蛇行率」の３項目を入力パラメーターとしたファジィ推論によって注意力を判定する。ウインカの操作情報はウインカセンサ４から取得し、補助ブレーキの操作情報は補助ブレーキセンサ５から取得し、シフト操作の情報はクラッチセンサ６から取得する。
【００１７】
単調度は、時間経過と単調感の両者を含めて定量化すべく設定した項目である。時間経過を反映するために、単調度の計算に際しては、何も操作しなければ単調度は徐々に増加するような計算方式になっている。また、単調感を定量化するために、ウインカ，補助ブレーキ及びシフト操作の頻度を反映している。これは、上記の操作系の頻度と単調な道路環境や交通状況が対応するとの本発明者の知見による。
【００１８】
操舵量は、左右の方向を区別せず、単位時間に操舵操作した量の絶対値を積算した値である。本発明者の知見によれば、ドライバは正常時には細かな修正操舵をまめに行なうため操舵量が大きくなるが、注意力低下時には１回の修正操舵が大きくなり頻度が低下して操舵量が小さくなり、さらに注意力の低下が進行すると、時には修正操舵を全くしない時間が出現するようになり、操舵量は一層小さくなる。操舵量は、このような特徴を総合的に示す測度であり、操舵角センサ３から取得した操舵角の情報に基づき、単位時間当たりの修正操舵の積算値として算出される。
【００１９】
蛇行率は、白線に対するトレース性を評価する値であり、両側の白線の中心点の動きを計測することで得た蛇行データの単位時間当たりの標準偏差によって表される。注意力が維持されているときにはドライバは無意識のうちに自車両を走行車線内に収めるように努力し、白線を踏み越すようなことはほとんどないとの本発明者の知見により、注意力を判定する項目の１つとして採用される。
【００２０】
そして、注意力判定手段１３は、図３に示すようなファジィルールを定義し、算出された単調度，操舵量及び蛇行率それぞれに対応するメンバーシップ関数を用いて注意力を判定する。注意力はここでは、０．５きざみの１から５までのレベルで求められ、レベル１が最も注意力が低く、レベル５が最も注意力が高くなるように設定されている。
車線変更判定手段１４は、操舵角センサ３から取得した操舵角と、ウインカセンサ４から取得したウインカ情報と、白線認識手段１１の認識した白線と自車両との相対位置関係とに基づき、車線変更中であるか否かを判定するようになっている。具体的には、（１）操舵角が予め設定された所定角度以上である、（２）ウインカレバーが操作されている、の何れか１つが成立し、尚且つ、（３）白線と自車両との相対位置関係が予め設定された所定値より接近している場合には、ドライバの要求に応じてなされた正当な車線変更であると判定するようになっている。
【００２１】
逸脱判定閾値設定手段１５は、逸脱判定手段１６による車線逸脱判定に用いる逸脱判定閾値Ｔｈを自車両の左右各側に設定するものである。逸脱判定閾値設定手段１５は、図４に示すように、白線の幅方向中心の位置を逸脱判定閾値Ｔｈの基準値（判定基準値）Ｔｈ0として設定する。なお、図４は、逸脱判定閾値Ｔｈを把握しやすいように道路上の白線や走行車線内を走行する自車両を模式的に描いた平面図であり、白線等の各寸法を厳密に表したものではない。
【００２２】
また、逸脱判定閾値設定手段１５は、図５に示すような、車速Ｖと最小車線幅ＷMINとの関係を規定する最小車線幅設定マップを格納している。なお、逸脱判定閾値設定手段１５は最小車線幅設定マップを備えているので、最小車線幅設定手段としての機能も兼ねることになる。
最小車線幅設定マップは具体的には、本実施形態では、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈ（予め設定された第１車速）以下のときには最小車線幅ＷMINを３ｍ（予め設定された第１最小車線幅）とし、車速Ｖが８０ｋｍ／ｈ（予め設定された第２車速）以上のときには最小車線幅ＷMINを３．７５ｍ（予め設定された第２最小車線幅）とし、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈよりも大きく８０ｋｍ／ｈよりも小さいときには、車速Ｖが大きくなるに従い最小車線幅ＷMINが下限値３ｍと上限値３．７５ｍとの間で直線的に増加するように規定している。なお、最小車線幅設定マップの具体的な規定の仕方はこれに限定されるものではない。つまり、例えば、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈよりも大きく８０ｋｍ／ｈよりも小さいときには、最小車線幅ＷMINが下限値３ｍと上限値３．７５ｍとの間で曲線的に（二次関数的や指数関数的に）増加するように規定しても良い。また、各数値を上記の値以外に設定しても良い。
【００２３】
そして、逸脱判定閾値設定手段１５は、最小車線幅設定マップに基づいて車速センサ７の検出した車速Ｖに応じた最小車線幅ＷMINを求め、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗがこの最小車線幅ＷMINよりも小さいとき（Ｗ＜ＷMIN）には、下式のように、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとの差分を２で割った値を変更値ｄとして算出する。
ｄ＝（ＷMIN−Ｗ）／２
次いで、図４に示すように、判定基準値Ｔｈ0から変更値ｄの大きさだけ車線外側に変更した位置を逸脱判定閾値Ｔｈとして設定するようになっている。一方、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMIN以上のとき（Ｗ≧ＷMIN）には、判定基準値Ｔｈ0をそのまま逸脱判定閾値Ｔｈとして設定する。
【００２４】
逸脱判定閾値Ｔｈに対しては変更許可範囲が予め設定される。変更許可範囲は、判定基準値Ｔｈ0を車線内側の境界値とするとともに、判定基準値Ｔｈ0から車線外側に所定値だけ変更した位置を車線外側の境界値とした範囲とする。つまり、変更値ｄの大きさが変更許可範囲により制限を受ける。変更値ｄの上限となる前記所定値は本実施形態では例えば３０ｃｍとする。
【００２５】
つまり、例えば車線幅３．２５ｍの道路を７０ｋｍ／ｈで走行する場合、最小車線幅設定マップに基づき最小車線幅ＷMINを３．５ｍと求め、次いで変更値ｄを１２．５ｃｍと算出し、自車両の左右各側の逸脱判定閾値Ｔｈをともに判定基準値Ｔｈ0から車線外側に１２．５ｃｍずらした位置に設定する。
また、例えば車線幅３．０ｍの道路を８０ｋｍ／ｈで走行する場合、最小車線幅設定マップに基づき最小車線幅ＷMINを３．７５ｍと求め、次いで変更値ｄを３７．５ｃｍと算出する。しかしながら、変更値ｄは変更許可範囲の制限を受けて３０ｃｍに変更されて、自車両の左右各側の逸脱判定閾値Ｔｈをともに判定基準値Ｔｈ0から車線外側に３０ｃｍずらした位置に設定する。
【００２６】
逸脱判定手段１６は、白線認識手段１１により認識される自車両の位置と逸脱判定閾値設定手段１５により設定される逸脱判定閾値Ｔｈとに基づき、自車両の位置が逸脱判定閾値Ｔｈを超えたときに、自車両が車線を逸脱したと判定するようになっている。
なお、本車線逸脱警報装置１による逸脱警報の機能をオンオフするスイッチが例えばインストルメントパネル等のドライバ近傍の位置に設けられて、ドライバにより操作可能になっていても良い。
【００２７】
上記のように構成されたＥＣＵ１０は、図２に示すフローチャートにしたがって制御を行なう。
まず、ステップＳ１０（位置認識工程，車線幅認識工程及び注意力判定工程）では、白線認識手段１１により白線の位置と自車両の位置とを認識するとともに車線幅認識手段１２により車線幅Ｗを認識し、また、注意力判定手段１３により注意力を判定する。その後、ステップＳ２０に進む。
【００２８】
ステップＳ２０（車速検出工程，最小車線幅設定工程及び逸脱判定閾値設定工程）では、車速センサ７により自車両の車速Ｖを検出し、次いで、逸脱判定閾値設定手段１５により最小車線幅設定マップに基づいて車速センサ７で検出した車速Ｖに応じて最小車線幅ＷMINを求める。そして、その最小車線幅ＷMINとステップＳ１０で認識された認識車線幅Ｗとを比較し、認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さければ、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとから求めた変更値ｄだけ判定基準値Ｔｈ0から左右各側で車線外側にずらして逸脱判定閾値Ｔｈを設定する。この際、変更許可範囲により変更値ｄが制限されるときには、変更許可範囲が最大限許可する範囲で変更値ｄを設定する。認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMIN以上であれば、判定基準値Ｔｈ0をそのまま逸脱判定閾値Ｔｈとして設定する。その後、ステップＳ３０に進む。
【００２９】
ステップＳ３０（逸脱判定工程）では、逸脱判定手段１６によりステップＳ２０で設定した逸脱判定閾値Ｔｈに基づき自車両の逸脱を判定する。逸脱と判定すればステップＳ４０に進み、そうでなければフローの最初に戻る。
ステップＳ４０（車線変更判定工程）では、車線変更判定手段１４により車線変更中であるか否かを判定する。車線変更中であると判定すればフローの最初に戻り、そうでなければステップＳ５０に進む。
【００３０】
ステップＳ５０（警報禁止工程）では、注意力判定手段１３により注意力が所定値以上（例えばレベル４以上）であるか否かを判定する。注意力が所定値より高ければフローの最初に戻り、所定値に満たなければステップＳ６０に進む。つまり、このステップＳ５０により注意力が所定値よりも高い場合には警報が禁止される。
ステップＳ６０（警報工程）では、警報手段８により警報を発する。
【００３１】
このステップＳ１０〜Ｓ６０からなるフローは、車両の走行中、所定周期で繰り返される。
【００３２】
＜作用・効果＞
本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
【００３３】
車速Ｖから走行車線の本来あるべき車線幅として最小車線幅ＷMINを求め、変更値ｄだけ判定基準値Ｔｈ0から車線外側にずらして逸脱判定閾値Ｔｈを設定し、すなわち、最小車線幅ＷMINとなる仮想白線を設定して、その仮想白線に基づき逸脱判定を行なうようにするので、走行車線の車線幅を考慮して、車線幅が狭い場合に頻発される不要な車線逸脱警報を抑制することができる。
【００３４】
つまり、実際の道路においては制限車速と車線幅とにある程度の相関があるということを考慮して、車線逸脱警報の判定をする際に、車速Ｖに応じて最低限確保すべき車線幅ＷMINを設定することで、車線幅が小さすぎて車線逸脱警報が頻発することを抑制することが可能となっている。
この結果、ドライバの本車線逸脱警報の受容性が向上し、ドライバがスイッチで本逸脱警報機能をオフするようなケースが減少するので、ドライバの運転支援への貢献度が向上するという利点も奏する。
【００３５】
また、逸脱判定閾値Ｔｈに対して変更許可範囲が予め設定されているので、逸脱判定閾値Ｔｈが実際の白線よりも過剰に車線外側に設定されることを防止して、安全性を損なうことなく不要な警報を抑制することができる。
【００３６】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、白線認識手段１１はカメラ２の撮像した画像を画像処理して白線を認識したが、白線を認識する方法はこれに限定されず、例えば道路上に敷設されたレーンマーカを利用して白線や自車両の位置を認識しても良い。
また、画像処理により白線を十分に抽出できなくても、自車両の位置や周囲の道路環境に基づき、公知の方法を利用して白線を推定し、推定した白線を実際の白線として認識しても良い。このときカメラ２は、白線に加えて他の車両や歩道やガードレールや街路樹や路肩等も含めて撮像し、白線認識手段１１がこれらを認識するようにすると好ましい。
【００３８】
また、白線認識手段１１は、ＥＣＵ１０内の構成要素として構成されていなくても良い。つまり、ＥＣＵ１０とは別体にカメラ２用ＥＣＵとして白線認識手段１１を備え、白線認識手段１１が認識した情報をＥＣＵ１０に入力するようにしても良い。
また、上記実施形態では、注意力判定手段１３は、単調度と操舵量と蛇行率からファジィ推論を用いて注意力を判定したが、注意力を判定する具体的な方法はこれに限定されず、他の公知の方法で注意力を判定しても良く、例えば、ドライバの顔を撮影するカメラをさらに備えて、所定時間中のまばたきの回数や時間（目の開度値）を利用して判定しても良いし、視線方向を利用して判定しても良い。また、注意力をレベルで判定するのではなく、例えばパーセンテージ等の他のスケールで注意力を判定しても良い。さらに、注意力判定手段１３自体を備えなくても良い。つまり、図２に示すフローチャートのステップＳ１０から注意力を判定する工程を省略するとともに、注意力が所定値以上であるか否かを判定するステップＳ５０を省略するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、車線変更判定手段１４は、操舵角とウインカ情報と白線及び自車両の相対位置関係とに基づき車線変更中であるか否かを判定したが、車線変更を判定する具体的な方法はこれに限定されず、他の公知の方法でドライバの意図的な車線変更を判定しても良く、例えば単純に、ウインカセンサ４によりウインカレバーが操作されていることが検出されれば正当な車線変更であると判定するようにしても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値設定手段１５は逸脱判定閾値Ｔｈを判定基準値Ｔｈ0から左右それぞれ同じ変更値ｄだけずらすようにしたが、例えば路肩等の余裕スペースが左右何れかにある場合には余裕スペース側の変更値ｄを大きくする等、左右別々の値に設定しても良い。余裕スペースは白線認識手段１１により認識するようにすると好ましい。
【００４１】
つまり、逸脱判定閾値設定手段１５は、最小車線幅設定マップに基づいて車速Ｖに応じた最小車線幅ＷMINを求め、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さいとき（Ｗ＜ＷMIN）には、まず、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとの差分（ＷMIN−Ｗ）を求め、余裕スペース側の変更値ｄ1を逆側の変更値ｄ2よりも大きく設定し、且つ、変更値ｄ1と変更値ｄ2とを加算した値が上記差分（ＷMIN−Ｗ）の大きさになるようにすれば良い。そして、変更値ｄ1，ｄ2それぞれに対して変更許可範囲を予め設定しておくことが好ましい。
【００４２】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値設定手段１５は、図５に示すような最小車線幅設定マップを予め備えて最小車線幅ＷMINを求めたが、このようなマップを備えることなく、例えば予め定義された数式により最小車線幅ＷMINを求めるようにしても良い。
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値Ｔｈにかかる変更値ｄ（ｄ1，ｄ2）の変更許可範囲を判定基準値Ｔｈ0から車線外側に３０ｃｍずらした位置までと説明したが、変更許可範囲の大きさはこれに限定されず、また、必ずしも変更許可範囲を設けなくても良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値Ｔｈの判定基準値Ｔｈ0を白線の中心の位置としたが、他の白線に対する任意の位置であっても良く、例えば図６（ａ）に示すように白線の内側の位置を判定基準値Ｔｈ0としても良いし、図６（ｂ）に示すように白線の外側の位置を判定基準値Ｔｈ0としても良い。
また、上記実施形態では、逸脱判定手段１６は、実際に自車両の位置が逸脱判定閾値Ｔｈを超えたとき（換言すれば、自車両のタイヤが逸脱判定閾値Ｔｈで規定される仮想白線を踏み超えたとき）に逸脱ありと判定したが、逸脱が予測されるときに逸脱ありと判定しても良い。つまり、例えば、車速センサ７から取得した車速Ｖや操舵角センサ３から取得した操舵角を利用して、所定時間後に逸脱判定閾値Ｔｈを超えて車線から逸脱することが予測される場合に、自車両の逸脱ありと判定しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 車線逸脱警報装置
２ カメラ（撮像手段）
３ 操舵角センサ
４ ウインカセンサ
５ 補助ブレーキセンサ
６ クラッチセンサ（シフト操作センサ）
７ 車速センサ（車速検出手段）
８ 警報手段
１０ ＥＣＵ
１１ 白線認識手段
１２ 車線幅認識手段
１３ 注意力判定手段
１４ 車線変更判定手段
１５ 逸脱判定閾値設定手段（最小車線幅設定手段）
１６ 逸脱判定手段
ｄ 変更値
Ｔｈ 逸脱判定閾値
Ｔｈ0 判定基準値
Ｗ 認識車線幅
ＷMIN 最小車線幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行車線からの逸脱を警報する際に、不要な車線逸脱警報を抑制することができるようにした、車線逸脱警報装置及び警報方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が走行している車線から逸脱する場合にその逸脱をドライバに警報する技術が種々開発されており、さらには、このような車線逸脱警報技術において、ドライバにとって不要と考えられる警報を抑制する技術が開発されている。
例えば特許文献１には、車線幅が狭い道路では逸脱の可能性があると判定される頻度が増大し警報が頻発してドライバにとって煩わしいうえに、そのような狭い道路ではドライバが緊張感をもって運転しており警報の必要性が低いとして、自車両の前方の走行路を撮影し、走行路の車線に対する自車両の位置に基づいて車線逸脱警報を行なう車線逸脱警報装置において、走行路の車線幅が作動許可幅（自車両幅に所定の幅を加えた幅）未満の場合に車線逸脱警報を禁止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の技術は、車線幅が作動許可幅未満の場合に車線逸脱警報を単純に禁止するものである。しかしながら、車線幅が作動許可幅未満の場合であっても、車線逸脱警報を単純に禁止するのではなく、必要に応じて有効に機能させて不要な警報だけを抑制することが望ましい。
本発明はこのような課題に鑑みて案出されたもので、自車両の走行車線の車線幅を考慮して不要な車線逸脱警報を抑制し、適切に警報することができるようにした、車線逸脱警報装置及び警報方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車線逸脱警報装置は、自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報装置であって、前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識手段と、前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段の検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定手段と、前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定手段と、前記逸脱判定閾値設定手段の設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識手段の認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、前記逸脱判定手段が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報手段とを備え、前記逸脱判定閾値設定手段は、前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定手段の設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の車線逸脱警報方法は、自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報方法であって、前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識工程と、前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識工程と、前記自車両の車速を検出する車速検出工程と、前記車速検出工程で検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定工程と、前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定工程と、前記逸脱判定閾値設定工程で設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識工程で認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定工程と、前記逸脱判定工程が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報工程とを備え、前記逸脱判定閾値設定工程は、前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定工程で設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値を設定することを特徴としている。
【０００７】
なお、本発明の車線逸脱警報装置及び警報方法それぞれにおいて、前記変更値の大きさを制限する変更許可範囲が予め設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車線逸脱警報装置及び警報方法によれば、自車両の走行車線の車線幅を考慮して逸脱判定閾値を設定するので、警報機能を停止させることなく不要な車線逸脱警報を抑制し、適切に警報することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置による警報方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の注意力判定手段が用いるファジィルールを示す表である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が設定する逸脱判定閾値を示す道路の模式的な平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が用いる、車速と車線幅との関係を規定する最小車線幅設定マップである。
【図６】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置の逸脱判定閾値設定手段が設定する逸脱判定閾値の判定基準値の変形例を示す道路の模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面により本発明の車線逸脱警報装置及びその警報方法の実施の形態について説明する。本発明は、高速道路等の高規格の道路を車両が走行する際に特に有効に機能する。
［一実施形態］
＜構成＞
図１に示すように、本発明の一実施形態の車線逸脱警報装置１は、カメラ（撮像手段）２と、操舵角センサ３と、ウインカセンサ４と、補助ブレーキセンサ５と、クラッチセンサ（シフト操作センサ）６と、車速センサ７と、警報手段８と、ＥＣＵ（制御手段）１０とを備えている。
【００１１】
カメラ２は、自車両の走行方向前方の路面の画像を取得する撮像手段であり、カメラ２が取得した路面画像はＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
操舵角センサ３は、ステアリングホイールの操舵角を検出する検出手段であり、ウインカセンサ４は、ウインカレバーの操作状態を検出する検出手段であり、補助ブレーキセンサ５は、エキゾーストブレーキやリターダ等の補助ブレーキの実作動を検出する検出手段であり、クラッチセンサ６は、シフト操作としてクラッチの踏み込み操作状態を検出する検出手段であり、車速センサ７は、自車両の走行速度を検出する検出手段である。
【００１２】
各種センサ３〜７の取得した情報はＥＣＵ１０に入力されるようになっている。なお、クラッチセンサ６に替えてシフトレバーセンサを備え、トランスミッションのシフトレバーの操作状態を検出するようにしても良い。
警報手段８は、後述の逸脱判定手段１６により車両の逸脱ありと判定されたときに警報を発するものであり、ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいて作動するようになっている。警報手段８は、具体的には例えば、警報ブザー（音声手段），警報ランプ（明滅手段），ディスプレイ（表示手段），ステアリングホイールやシート等のドライバに接触する部分に振動を与えるアクチュエータ（振動手段）等の何れか１つ又は複数で構成することが可能である。
【００１３】
ＥＣＵ１０は、メモリやＣＰＵ等からなる電子制御ユニットであり、白線認識手段１１と、車線幅認識手段１２と、注意力判定手段１３と、車線変更判定手段１４と、逸脱判定閾値設定手段１５と、逸脱判定手段１６とをソフトウェア（コンピュータプログラム）として備えている。
ＥＣＵ１０は、その入力側にはカメラ２や各種センサ３〜７が接続され、出力側には警報手段８が接続されており、カメラ２や各種センサ３〜７から入力された情報に基づいて、認識や判定や設定等の各種の処理を行ない、警報手段８を制御するようになっている。
【００１４】
白線認識手段１１は、カメラ２から入力された路面画像を画像処理し、自車両の走行している走行車線（走行レーン）を規定する白線を自車両の左右各側で個別に認識するとともに、自車両の位置に対する左右各側の白線の位置（換言すれば、白線で規定される走行車線に対する自車両の位置）を認識するようになっている。白線を認識する方法は、例えば画像を２値化して走査し輝度分布を見る等の公知の方法を利用することが可能である。
【００１５】
車線幅認識手段１２は、白線認識手段１１で認識された白線に基づき、自車両走行車線の車線幅（以下、認識車線幅ともいう）Ｗを認識するようになっている。走行車線の左右各側の白線の位置が分かれば、その白線の相互間の距離が分かり、必然的に車線幅Ｗを求めることが可能である。
注意力判定手段１３は、運転中のドライバの注意力レベルを判定する手段である。なお、注意力判定については特許第３０３９３２７号公報に詳述された公知のものを利用することができるので詳細な説明は省略する。
【００１６】
簡単に説明すると、注意力判定手段１３は、ウインカ，補助ブレーキ及びシフト操作の頻度を反映した「単調度」と、単位時間当たりの修正操舵の積算値である「操舵量」と、白線認識によって車両のふらつきを求め計算する「蛇行率」の３項目を入力パラメーターとしたファジィ推論によって注意力を判定する。ウインカの操作情報はウインカセンサ４から取得し、補助ブレーキの操作情報は補助ブレーキセンサ５から取得し、シフト操作の情報はクラッチセンサ６から取得する。
【００１７】
単調度は、時間経過と単調感の両者を含めて定量化すべく設定した項目である。時間経過を反映するために、単調度の計算に際しては、何も操作しなければ単調度は徐々に増加するような計算方式になっている。また、単調感を定量化するために、ウインカ，補助ブレーキ及びシフト操作の頻度を反映している。これは、上記の操作系の頻度と単調な道路環境や交通状況が対応するとの本発明者の知見による。
【００１８】
操舵量は、左右の方向を区別せず、単位時間に操舵操作した量の絶対値を積算した値である。本発明者の知見によれば、ドライバは正常時には細かな修正操舵をまめに行なうため操舵量が大きくなるが、注意力低下時には１回の修正操舵が大きくなり頻度が低下して操舵量が小さくなり、さらに注意力の低下が進行すると、時には修正操舵を全くしない時間が出現するようになり、操舵量は一層小さくなる。操舵量は、このような特徴を総合的に示す測度であり、操舵角センサ３から取得した操舵角の情報に基づき、単位時間当たりの修正操舵の積算値として算出される。
【００１９】
蛇行率は、白線に対するトレース性を評価する値であり、両側の白線の中心点の動きを計測することで得た蛇行データの単位時間当たりの標準偏差によって表される。注意力が維持されているときにはドライバは無意識のうちに自車両を走行車線内に収めるように努力し、白線を踏み越すようなことはほとんどないとの本発明者の知見により、注意力を判定する項目の１つとして採用される。
【００２０】
そして、注意力判定手段１３は、図３に示すようなファジィルールを定義し、算出された単調度，操舵量及び蛇行率それぞれに対応するメンバーシップ関数を用いて注意力を判定する。注意力はここでは、０．５きざみの１から５までのレベルで求められ、レベル１が最も注意力が低く、レベル５が最も注意力が高くなるように設定されている。
車線変更判定手段１４は、操舵角センサ３から取得した操舵角と、ウインカセンサ４から取得したウインカ情報と、白線認識手段１１の認識した白線と自車両との相対位置関係とに基づき、車線変更中であるか否かを判定するようになっている。具体的には、（１）操舵角が予め設定された所定角度以上である、（２）ウインカレバーが操作されている、の何れか１つが成立し、尚且つ、（３）白線と自車両との相対位置関係が予め設定された所定値より接近している場合には、ドライバの要求に応じてなされた正当な車線変更であると判定するようになっている。
【００２１】
逸脱判定閾値設定手段１５は、逸脱判定手段１６による車線逸脱判定に用いる逸脱判定閾値Ｔｈを自車両の左右各側に設定するものである。逸脱判定閾値設定手段１５は、図４に示すように、白線の幅方向中心の位置を逸脱判定閾値Ｔｈの基準値（判定基準値）Ｔｈ0として設定する。なお、図４は、逸脱判定閾値Ｔｈを把握しやすいように道路上の白線や走行車線内を走行する自車両を模式的に描いた平面図であり、白線等の各寸法を厳密に表したものではない。
【００２２】
また、逸脱判定閾値設定手段１５は、図５に示すような、車速Ｖと最小車線幅ＷMINとの関係を規定する最小車線幅設定マップを格納している。なお、逸脱判定閾値設定手段１５は最小車線幅設定マップを備えているので、最小車線幅設定手段としての機能も兼ねることになる。
最小車線幅設定マップは具体的には、本実施形態では、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈ（予め設定された第１車速）以下のときには最小車線幅ＷMINを３ｍ（予め設定された第１最小車線幅）とし、車速Ｖが８０ｋｍ／ｈ（予め設定された第２車速）以上のときには最小車線幅ＷMINを３．７５ｍ（予め設定された第２最小車線幅）とし、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈよりも大きく８０ｋｍ／ｈよりも小さいときには、車速Ｖが大きくなるに従い最小車線幅ＷMINが下限値３ｍと上限値３．７５ｍとの間で直線的に増加するように規定している。なお、最小車線幅設定マップの具体的な規定の仕方はこれに限定されるものではない。つまり、例えば、車速Ｖが５０ｋｍ／ｈよりも大きく８０ｋｍ／ｈよりも小さいときには、最小車線幅ＷMINが下限値３ｍと上限値３．７５ｍとの間で曲線的に（二次関数的や指数関数的に）増加するように規定しても良い。また、各数値を上記の値以外に設定しても良い。
【００２３】
そして、逸脱判定閾値設定手段１５は、最小車線幅設定マップに基づいて車速センサ７の検出した車速Ｖに応じた最小車線幅ＷMINを求め、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗがこの最小車線幅ＷMINよりも小さいとき（Ｗ＜ＷMIN）には、下式のように、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとの差分を２で割った値を変更値ｄとして算出する。
ｄ＝（ＷMIN−Ｗ）／２
次いで、図４に示すように、判定基準値Ｔｈ0から変更値ｄの大きさだけ車線外側に変更した位置を逸脱判定閾値Ｔｈとして設定するようになっている。一方、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMIN以上のとき（Ｗ≧ＷMIN）には、判定基準値Ｔｈ0をそのまま逸脱判定閾値Ｔｈとして設定する。
【００２４】
逸脱判定閾値Ｔｈに対しては変更許可範囲が予め設定される。変更許可範囲は、判定基準値Ｔｈ0を車線内側の境界値とするとともに、判定基準値Ｔｈ0から車線外側に所定値だけ変更した位置を車線外側の境界値とした範囲とする。つまり、変更値ｄの大きさが変更許可範囲により制限を受ける。変更値ｄの上限となる前記所定値は本実施形態では例えば３０ｃｍとする。
【００２５】
つまり、例えば車線幅３．２５ｍの道路を７０ｋｍ／ｈで走行する場合、最小車線幅設定マップに基づき最小車線幅ＷMINを３．５ｍと求め、次いで変更値ｄを１２．５ｃｍと算出し、自車両の左右各側の逸脱判定閾値Ｔｈをともに判定基準値Ｔｈ0から車線外側に１２．５ｃｍずらした位置に設定する。
また、例えば車線幅３．０ｍの道路を８０ｋｍ／ｈで走行する場合、最小車線幅設定マップに基づき最小車線幅ＷMINを３．７５ｍと求め、次いで変更値ｄを３７．５ｃｍと算出する。しかしながら、変更値ｄは変更許可範囲の制限を受けて３０ｃｍに変更されて、自車両の左右各側の逸脱判定閾値Ｔｈをともに判定基準値Ｔｈ0から車線外側に３０ｃｍずらした位置に設定する。
【００２６】
逸脱判定手段１６は、白線認識手段１１により認識される自車両の位置と逸脱判定閾値設定手段１５により設定される逸脱判定閾値Ｔｈとに基づき、自車両の位置が逸脱判定閾値Ｔｈを超えたときに、自車両が車線を逸脱したと判定するようになっている。
なお、本車線逸脱警報装置１による逸脱警報の機能をオンオフするスイッチが例えばインストルメントパネル等のドライバ近傍の位置に設けられて、ドライバにより操作可能になっていても良い。
【００２７】
上記のように構成されたＥＣＵ１０は、図２に示すフローチャートにしたがって制御を行なう。
まず、ステップＳ１０（位置認識工程，車線幅認識工程及び注意力判定工程）では、白線認識手段１１により白線の位置と自車両の位置とを認識するとともに車線幅認識手段１２により車線幅Ｗを認識し、また、注意力判定手段１３により注意力を判定する。その後、ステップＳ２０に進む。
【００２８】
ステップＳ２０（車速検出工程，最小車線幅設定工程及び逸脱判定閾値設定工程）では、車速センサ７により自車両の車速Ｖを検出し、次いで、逸脱判定閾値設定手段１５により最小車線幅設定マップに基づいて車速センサ７で検出した車速Ｖに応じて最小車線幅ＷMINを求める。そして、その最小車線幅ＷMINとステップＳ１０で認識された認識車線幅Ｗとを比較し、認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さければ、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとから求めた変更値ｄだけ判定基準値Ｔｈ0から左右各側で車線外側にずらして逸脱判定閾値Ｔｈを設定する。この際、変更許可範囲により変更値ｄが制限されるときには、変更許可範囲が最大限許可する範囲で変更値ｄを設定する。認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMIN以上であれば、判定基準値Ｔｈ0をそのまま逸脱判定閾値Ｔｈとして設定する。その後、ステップＳ３０に進む。
【００２９】
ステップＳ３０（逸脱判定工程）では、逸脱判定手段１６によりステップＳ２０で設定した逸脱判定閾値Ｔｈに基づき自車両の逸脱を判定する。逸脱と判定すればステップＳ４０に進み、そうでなければフローの最初に戻る。
ステップＳ４０（車線変更判定工程）では、車線変更判定手段１４により車線変更中であるか否かを判定する。車線変更中であると判定すればフローの最初に戻り、そうでなければステップＳ５０に進む。
【００３０】
ステップＳ５０（警報禁止工程）では、注意力判定手段１３により注意力が所定値以上（例えばレベル４以上）であるか否かを判定する。注意力が所定値より高ければフローの最初に戻り、所定値に満たなければステップＳ６０に進む。つまり、このステップＳ５０により注意力が所定値よりも高い場合には警報が禁止される。
ステップＳ６０（警報工程）では、警報手段８により警報を発する。
【００３１】
このステップＳ１０〜Ｓ６０からなるフローは、車両の走行中、所定周期で繰り返される。
【００３２】
＜作用・効果＞
本発明の一実施形態に係る車線逸脱警報装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
【００３３】
車速Ｖから走行車線の本来あるべき車線幅として最小車線幅ＷMINを求め、変更値ｄだけ判定基準値Ｔｈ0から車線外側にずらして逸脱判定閾値Ｔｈを設定し、すなわち、最小車線幅ＷMINとなる仮想白線を設定して、その仮想白線に基づき逸脱判定を行なうようにするので、走行車線の車線幅を考慮して、車線幅が狭い場合に頻発される不要な車線逸脱警報を抑制することができる。
【００３４】
つまり、実際の道路においては制限車速と車線幅とにある程度の相関があるということを考慮して、車線逸脱警報の判定をする際に、車速Ｖに応じて最低限確保すべき車線幅ＷMINを設定することで、車線幅が小さすぎて車線逸脱警報が頻発することを抑制することが可能となっている。
この結果、ドライバの本車線逸脱警報の受容性が向上し、ドライバがスイッチで本逸脱警報機能をオフするようなケースが減少するので、ドライバの運転支援への貢献度が向上するという利点も奏する。
【００３５】
また、逸脱判定閾値Ｔｈに対して変更許可範囲が予め設定されているので、逸脱判定閾値Ｔｈが実際の白線よりも過剰に車線外側に設定されることを防止して、安全性を損なうことなく不要な警報を抑制することができる。
【００３６】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、白線認識手段１１はカメラ２の撮像した画像を画像処理して白線を認識したが、白線を認識する方法はこれに限定されず、例えば道路上に敷設されたレーンマーカを利用して白線や自車両の位置を認識しても良い。
また、画像処理により白線を十分に抽出できなくても、自車両の位置や周囲の道路環境に基づき、公知の方法を利用して白線を推定し、推定した白線を実際の白線として認識しても良い。このときカメラ２は、白線に加えて他の車両や歩道やガードレールや街路樹や路肩等も含めて撮像し、白線認識手段１１がこれらを認識するようにすると好ましい。
【００３８】
また、白線認識手段１１は、ＥＣＵ１０内の構成要素として構成されていなくても良い。つまり、ＥＣＵ１０とは別体にカメラ２用ＥＣＵとして白線認識手段１１を備え、白線認識手段１１が認識した情報をＥＣＵ１０に入力するようにしても良い。
また、上記実施形態では、注意力判定手段１３は、単調度と操舵量と蛇行率からファジィ推論を用いて注意力を判定したが、注意力を判定する具体的な方法はこれに限定されず、他の公知の方法で注意力を判定しても良く、例えば、ドライバの顔を撮影するカメラをさらに備えて、所定時間中のまばたきの回数や時間（目の開度値）を利用して判定しても良いし、視線方向を利用して判定しても良い。また、注意力をレベルで判定するのではなく、例えばパーセンテージ等の他のスケールで注意力を判定しても良い。さらに、注意力判定手段１３自体を備えなくても良い。つまり、図２に示すフローチャートのステップＳ１０から注意力を判定する工程を省略するとともに、注意力が所定値以上であるか否かを判定するステップＳ５０を省略するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、車線変更判定手段１４は、操舵角とウインカ情報と白線及び自車両の相対位置関係とに基づき車線変更中であるか否かを判定したが、車線変更を判定する具体的な方法はこれに限定されず、他の公知の方法でドライバの意図的な車線変更を判定しても良く、例えば単純に、ウインカセンサ４によりウインカレバーが操作されていることが検出されれば正当な車線変更であると判定するようにしても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値設定手段１５は逸脱判定閾値Ｔｈを判定基準値Ｔｈ0から左右それぞれ同じ変更値ｄだけずらすようにしたが、例えば路肩等の余裕スペースが左右何れかにある場合には余裕スペース側の変更値ｄを大きくする等、左右別々の値に設定しても良い。余裕スペースは白線認識手段１１により認識するようにすると好ましい。
【００４１】
つまり、逸脱判定閾値設定手段１５は、最小車線幅設定マップに基づいて車速Ｖに応じた最小車線幅ＷMINを求め、車線幅認識手段１２の認識した認識車線幅Ｗが最小車線幅ＷMINよりも小さいとき（Ｗ＜ＷMIN）には、まず、最小車線幅ＷMINと認識車線幅Ｗとの差分（ＷMIN−Ｗ）を求め、余裕スペース側の変更値ｄ1を逆側の変更値ｄ2よりも大きく設定し、且つ、変更値ｄ1と変更値ｄ2とを加算した値が上記差分（ＷMIN−Ｗ）の大きさになるようにすれば良い。そして、変更値ｄ1，ｄ2それぞれに対して変更許可範囲を予め設定しておくことが好ましい。
【００４２】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値設定手段１５は、図５に示すような最小車線幅設定マップを予め備えて最小車線幅ＷMINを求めたが、このようなマップを備えることなく、例えば予め定義された数式により最小車線幅ＷMINを求めるようにしても良い。
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値Ｔｈにかかる変更値ｄ（ｄ1，ｄ2）の変更許可範囲を判定基準値Ｔｈ0から車線外側に３０ｃｍずらした位置までと説明したが、変更許可範囲の大きさはこれに限定されず、また、必ずしも変更許可範囲を設けなくても良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、逸脱判定閾値Ｔｈの判定基準値Ｔｈ0を白線の中心の位置としたが、他の白線に対する任意の位置であっても良く、例えば図６（ａ）に示すように白線の内側の位置を判定基準値Ｔｈ0としても良いし、図６（ｂ）に示すように白線の外側の位置を判定基準値Ｔｈ0としても良い。
また、上記実施形態では、逸脱判定手段１６は、実際に自車両の位置が逸脱判定閾値Ｔｈを超えたとき（換言すれば、自車両のタイヤが逸脱判定閾値Ｔｈで規定される仮想白線を踏み超えたとき）に逸脱ありと判定したが、逸脱が予測されるときに逸脱ありと判定しても良い。つまり、例えば、車速センサ７から取得した車速Ｖや操舵角センサ３から取得した操舵角を利用して、所定時間後に逸脱判定閾値Ｔｈを超えて車線から逸脱することが予測される場合に、自車両の逸脱ありと判定しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ 車線逸脱警報装置
２ カメラ（撮像手段）
３ 操舵角センサ
４ ウインカセンサ
５ 補助ブレーキセンサ
６ クラッチセンサ（シフト操作センサ）
７ 車速センサ（車速検出手段）
８ 警報手段
１０ ＥＣＵ
１１ 白線認識手段
１２ 車線幅認識手段
１３ 注意力判定手段
１４ 車線変更判定手段
１５ 逸脱判定閾値設定手段（最小車線幅設定手段）
１６ 逸脱判定手段
ｄ 変更値
Ｔｈ 逸脱判定閾値
Ｔｈ0 判定基準値
Ｗ 認識車線幅
ＷMIN 最小車線幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報装置であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識手段と、
前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識手段と、
前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段の検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定手段と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定手段と、
前記逸脱判定閾値設定手段の設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識手段の認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、
前記逸脱判定手段が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報手段とを備え、
前記逸脱判定閾値設定手段は、前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定手段の設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報装置。
【請求項２】
前記逸脱判定閾値設定手段は、前記変更値の大きさを制限する変更許可範囲が予め設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車線逸脱警報装置。
【請求項３】
自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報方法であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識工程と、
前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識工程と、
前記自車両の車速を検出する車速検出工程と、
前記車速検出工程で検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定工程と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定工程と、
前記逸脱判定閾値設定工程で設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識工程で認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定工程と、
前記逸脱判定工程が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報工程とを備え、
前記逸脱判定閾値設定工程は、前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定工程で設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報方法。
【請求項１】
自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報装置であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識手段と、
前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識手段と、
前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段の検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定手段と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定手段と、
前記逸脱判定閾値設定手段の設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識手段の認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定手段と、
前記逸脱判定手段が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報手段とを備え、
前記逸脱判定閾値設定手段は、前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定手段の設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識手段の認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に前記逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報装置。
【請求項２】
前記逸脱判定閾値設定手段は、前記変更値の大きさを制限する変更許可範囲が予め設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車線逸脱警報装置。
【請求項３】
自車両の走行車線からの逸脱を警報する車線逸脱警報方法であって、
前記走行車線を規定する白線の位置を前記自車両の位置に対して認識する白線認識工程と、
前記走行車線の車線幅を認識する車線幅認識工程と、
前記自車両の車速を検出する車速検出工程と、
前記車速検出工程で検出した前記車速に応じて最小車線幅を設定する最小車線幅設定工程と、
前記白線の位置に対する逸脱判定閾値を設定する逸脱判定閾値設定工程と、
前記逸脱判定閾値設定工程で設定した前記逸脱判定閾値と前記白線認識工程で認識する前記自車両の位置とを比較して前記自車両の逸脱を判定する逸脱判定工程と、
前記逸脱判定工程が前記自車両の逸脱ありと判定したときにその逸脱を警報する警報工程とを備え、
前記逸脱判定閾値設定工程は、前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅が前記最小車線幅設定工程で設定した前記最小車線幅よりも小さい場合には、前記最小車線幅と前記車線幅認識工程で認識した前記車線幅との差に応じて変更値を算出し、前記白線に対する任意の位置に設定した判定基準値を前記変更値分だけ車線外側に変更した位置に逸脱判定閾値を設定する
ことを特徴とする、車線逸脱警報方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−３４２１（Ｐ２０１２−３４２１Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６４５０（Ｐ２０１０−１３６４５０）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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