逆走警告装置、逆走警告方法
【課題】不要警告を抑制することができる逆走警告装置及び逆走警告方法を提供すること。
【解決手段】道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置１００において、自車両の位置を検出する位置検出手段３１と、走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段１４と、自車両が反転を開始してから逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径RGを算出する旋回直径算出手段３４と、旋回直径が幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段３５と、を有することを特徴とする。
【解決手段】道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置１００において、自車両の位置を検出する位置検出手段３１と、走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段１４と、自車両が反転を開始してから逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径RGを算出する旋回直径算出手段３４と、旋回直径が幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段３５と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行している道路を逆走するおそれがある場合に乗員に警告する逆走警告装置及び逆走警告方法に関し、特に、不要警告を低減した逆走警告装置及び逆走警告方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転中、運転者が逆方向に進路を変更したい場合がある。この場合、運転者は、走行中の車線から対向車線に車両を移動させる、いわゆるＵターン走行を行う。しかしながら、片側の車線数が複数ある場合などは対向車線を走行するよう車両をUターンさせたつもりがそれまで走行していた車道を逆走してしまう場合がある。この点について、逆走を検出して乗員に警告する逆走検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の逆走検出装置は、車両に搭載されたフロントカメラで前方を撮影し、その画像を画像処理して逆走を検出する。例えば、前方を撮影した画像から中央分離帯が検出される場合は、道路標識の色情報及び道路の左側と右側の道路標識の大きさの違いに基づき逆走を検出する。また、中央分離帯が検出されない場合は、道路地図情報に記憶されている車線数と画像データから検出される車線数を比較して、自車線よりも右側の車線数が左側より少ない場合に逆走を検出する。
【０００３】
また、特許文献２には、自車両の旋回角度が所定範囲内かつ旋回時の平均曲率が閾値より小さい場合、自車両がUターンしたと判定するUターン検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４０８８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０３０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の逆走検出装置、及び、特許文献２に記載のＵターン検出装置は、例えば図１に示すような道路形状において、走行車線を逆走すると誤判定するおそれがあるという問題がある。図１の走行車線１０１は片側３車線で、対向車線は省略した。走行車線１０１の最左車線にはランプ１０２が接続されており、ランプ１０２は走行車線１０１の下側を通過した後、走行車線１０１とは反対方向が走行方向になるように湾曲している。このような道路１０３では、特許文献１記載の逆走検出装置は、車両が走行車線１０１と反対方向を向いた場所で逆走を検出する場合がある。また、特許文献２記載のＵターン検出装置は、旋回角度と旋回時の平均曲率が条件を満たした時点で、Ｕターンを検出する場合がある。
【０００６】
しかし、車両はランプ１０２の走行方向に従い走行しているため、逆走やＵターンを検出して乗員に警告する必要はなく、特許文献１に記載の逆走検出装置及び特許文献２に記載のＵターン検出装置は、不要警告を出力してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、不要警告を抑制することができる逆走警告装置及び逆走警告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】
【０００８】
上記課題を解決するため、自車両が走行中の道路の逆走検出条件が成立する場合に、乗員に警告する逆走警告装置において、自車両の位置を検出する位置検出手段と、走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段と、自車両が反転を開始してから逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出する旋回直径算出手段と、旋回直径が幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
不要警告を抑制することができる逆走警告装置及び逆走警告方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複雑な道路形状の一例を示す図である。
【図２】逆走警告装置が逆走に対し警告を出力する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図３】逆走警告装置のハードウェア構成図の一例である。
【図４】ナビＥＣＵの機能ブロック図の一例である。
【図５】自車両が反転する過程を模式的に示す図と反転過程における旋回角度の一例を示す図である。
【図６】自車両が反転する過程を模式的に示す図と反転過程におけるヨー角の一例を示す図である。
【図７】警告禁止条件が成立したか否かの判定を説明する図である。
【図８】逆走警告装置が不要警告を抑制しながら逆走を検出して警告する手順を説明するフローチャート図の一例である。
【図９ａ】旋回直径２ＲＧが幅員ｄ以下の場合を説明する図の一例である。
【図９ｂ】旋回直径２ＲＧが幅員ｄより大きい場合を説明する図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、逆走警告装置１００が逆走に対し警告を出力する手順を示すフローチャート図の一例を示す。逆走警告装置１００は、ステップＳ１において逆走の検出条件が成立するか否かを判定する。逆走の検出条件はどのようなものであってもよく、本実施形態の逆走警告装置１００は逆走の検出条件が成立しても、ステップＳ２において道路形状を判定することに特徴がある。
【００１２】
ステップＳ２において、逆走警告装置１００は、自車両の旋回直径２ＲＧ（ＲＧ：旋回半径）が道路の幅員ｄよりも大きいか否かを判定する。道路を逆走するためには、幅員ｄ以下の旋回直径２ＲＧで方向転換又はUターン（以下、単に「反転する」という）する必要があるので、旋回して反転するまでの旋回直径２ＲＧが幅員ｄよりも大きければ、走行していた道路と別の道路を順方向に走行している可能性が高い（以下、ステップＳ２の条件を「警告禁止条件」という）。
【００１３】
したがって、ステップＳ２の警告禁止条件の判定の結果、自車両の旋回直径２ＲＧが道路の幅員ｄより大きい場合、逆走警告装置１００は乗員に警告しない（Ｓ３）。また、警告禁止条件の判定の結果、自車両の旋回直径２ＲＧが道路の幅員ｄより大きくない場合、逆走警告装置１００は乗員に警告する（Ｓ４）。
【００１４】
こうすることで、図１に示したような複雑な道路形状を自車両が走行した場合、逆走したと誤判定して不要警告を出力することを防止できる。
【００１５】
図３は、逆走警告装置１００のハードウェア構成図の一例を示す。逆走警告装置１００は、ナビＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０により制御される。ナビＥＣＵ２０には、車輪速センサ１１、ジャイロセンサ１２、ＧＰＳ受信機１３、地図ＤＢ（Data Base）１４、画像処理部１６、メータパネル１７、スピーカ１８、及び、表示装置１９が、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ＬＡＮや専用線を介して接続されている。ナビＥＣＵ２０はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、通信ユニット及び入出力インターフェイスを備えたコンピュータ等を実体とする。また、本実施形態では、ナビＥＣＵ２０が逆走警告装置１００を制御するが、他のＥＣＵ（例えば、メータＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、ボディＥＣＵ等）が制御してもよい。
【００１６】
車輪速センサ１１は、例えば、自車両の各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルス波形に整形して、単位時間あたりのパルス数に基づき各輪毎に車輪速を計測する。車輪速にタイヤの外径や凸部の間隔に応じて定めた補正値を乗じれば車速Ｖが得られる。ジャイロセンサ１２は、例えばマイクロマシニングで形成された震動片型の静電容量センサである。自車両が旋回走行すると、自車両の旋回速度に応じてコリオリ力が発生し、ジャイロセンサ１２が備える震動片の電極間の距離が変化するので、この変化を電圧信号として取り出す。この電圧信号がヨーレートの大きさに相当する。ヨーレートを時間に対し積分すると旋回角度θが得られるので、ジャイロセンサ１２の出力を時間積分することで旋回角度θ又は進行方向を検出することができる。
【００１７】
ＧＰＳ受信機１３は、地球の周りを周回する好ましくは４つ以上のＧＰＳ衛星を捕捉して、各ＧＰＳ衛星からの電波の到達時間に基づき、自車両の位置（緯度・経度・標高）を検出する。位置の知られた基準局が発信するＦＭ放送の電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して高精度に自車両の位置を検出してもよい。また、地図ＤＢ１４は、例えばハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive)等の不揮発メモリで構成され、ノード（例えば、交差点や交差点から所定距離毎の位置）と、ノード間を連結するリンクとを互いに対応づけるテーブル型の道路地図情報を記憶している。ナビＥＣＵ２０は、ノードとリンクを辿ることで道路網を再現することができる。なお、地図ＤＢ１４には、少なくもリンク（すなわち道路）の幅員が記憶されていることが好ましい。地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報は、自車両又はナビゲーション装置の出荷時に記憶されていてもよいし、所定のサーバから自車両に配信されてもよい。自車両又はナビゲーション装置の出荷時に記憶されていても、ナビＥＣＵ２０が所定のサーバから道路地図情報を更新することができるようになっている。
【００１８】
バックカメラ１５と画像処理部１６は、主に車線を区切る車線区分線（以下、白線という）を認識するためのカメラシステムとなる。バックカメラ１５は、自車両の後部のバンパの略中央やリアガラスの上側略中央に、光軸を車両後方かつやや下向きに向けて配置される。バックカメラ１５は、車軸に垂直な方向に光軸を有することが好適となる。バックカメラ１５は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を内蔵した撮像装置を有し、光電変換素子の電圧を読み出しこのアナログ信号をＡ／Ｄ変換して所定の輝度階調の画像データに変換する。なお、バックカメラ１５はモノクロカメラ、カラーカメラのどちらでもよく、また、ステレオカメラであってもよい。また、バックカメラ１５でなく、フロントカメラを用いてもよい。画像処理部１６による白線の認識については後述する。
【００１９】
メータパネル１７は、運転席の前方のダッシュボードの下部に配置され、スピードメータ等のメータ類、シートベルトの非装着を知らせる警告ランプ等のランプ類、及び、液晶ディスプレイ等を有する。メータパネル１７は、例えば、ランプ類のいずれかに逆走を警告する逆走警告ランプを有し、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、逆走警告装置１００は逆走警告ランプを点灯する。スピーカ１８は、音楽や音声メッセージの電気信号をアンプで増幅して出力する装置である。逆走警告装置１００は、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、スピーカ１８から警報音を吹鳴したり警告するためのメッセージを出力する。また、表示装置１９は、液晶ディスプレイやヘッドアップディスプレイ等を実体とし、ナビＥＣＵ２０が道路地図を表示するために用いられる。逆走警告装置１００は、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、表示装置１９に警告するためのメッセージや逆走を意味するアイコンを表示するなどして乗員に警告する。逆走警告装置１００は、メータパネル１７、スピーカ１８及び表示装置１９のいずれか１以上を用いて、乗員に逆走を警告する。また、警告態様を乗員が選択できるようなっていてもよい。
【００２０】
図４は、ナビＥＣＵ２０の機能ブロック図の一例を示す。ナビＥＣＵ２０は、ＣＰＵがプログラムを実行するか又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現される、位置検出部３１、逆走検出部３２、旋回直径算出部３４，禁止条件判定部３５及び警告制御部３３を有する。位置検出部３１は、ＧＰＳ受信機１３が検出した自車両の位置を起点に、ジャイロセンサ１２が検出する進行方向に、車輪速センサ１１が検出する走行距離を累積することで、自車両の位置を高精度に推定する。また、位置検出部３１は、推定した自車両の位置に基づき地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報を参照して、推定した自車両の位置に最も適切なリンクに、自車両の位置を修正する。こうすることで、位置検出部３１は、常に自車両の位置を道路上に特定することができる。
【００２１】
〔逆走の検出〕
本実施形態の逆走警告装置１００は、どのように逆走を検出してもよいが、本実施形態では自車両の旋回角度θとヨー角αに基づき逆走を検出する態様をそれぞれ説明する。
・逆走の検出条件：旋回角度θ≧反転判定閾値θ０
逆走検出部３２は、自車両の旋回角度θが反転判定閾値θ０（例えば、８０〜１８０度程度）以上になると、逆走の検出条件が成立したと判定する。この検出条件だけでは、鋭角に右左折した場合にも検出条件が成立するおそれがあるので、自車両が右左折する可能性のない高速道路の本線を走行中であることを検出条件に含めることが好ましい。また、逆走するために進行方向を反転するには、運転者は車速Ｖが充分に小さくするとしてよい。したがって、具体的な逆走の検出条件は、次のようになる。
Ａ１）高速道路の本線を走行中であること
Ａ２）車速Ｖが所定値（反転開始車速判定閾値Ｖ０）未満であること
Ａ３）旋回角度θ≧反転判定閾値θ０であること
逆走検出部３２は、Ａ１）〜Ａ３）の条件を全て満たす場合に、逆走の検出条件が成立したと判定する。Ａ１）の条件が成立するか否かは、位置検出部３１が検出した自車両が走行する道路の道路種別から判定される。なお、必ずしも高速道路の本線を走行していることを検出条件に含めなくてもよい。例えば、立体交差点や高速道路の下の一般道を走行中に、立体交差点や高速道路の下を通過して（右折して）対向車線にＵターンすることがあり、この場合も警告を禁止すべきだからである。Ａ２）の条件が成立するか否かは、車輪速センサ１１が検出した車速Ｖから判定される。反転開始車速判定閾値Ｖ０は例えば２０〔ｋｍ／ｈ〕以下の小さい値である。Ａ３）の条件が成立するか否かは、ジャイロセンサ１２が検出した旋回角度θから判定される。
【００２２】
図５（ａ）は自車両が反転する過程を模式的に示す図を、図５（ｂ）は自車両の反転過程における旋回角度θの一例を、それぞれ示す。図５（ａ）では車速Ｖが反転開始車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時を状態「Ｉ」で示す。図５（ｂ）に示すように状態「Ｉ」の旋回角度θはゼロになっている。
【００２３】
自車両が反転を継続し、状態「II」を経て状態「III」となると自車両の車長方向はちょうど幅員方向を向くので、図５（ｂ）に示すように、状態「III」では旋回角度θが約９０度である。さらに、自車両が反転を継続し、状態「IV」を経て状態「V」となると自車両は道路の逆方向に反転するので、状態「V」の旋回角度θが約１８０度となる。
【００２４】
反転判定閾値θ０は適宜設定できるが、例えば、８０度〜１８０度の間とすることができる。８０度のように反転判定閾値θ０に小さい値を設定しておけば、早期に逆走の検出条件が成立する。また、１８０度のように反転判定閾値θ０に大きな値を設定しておけば、逆走することが確実な場合に逆走を検出できるので、より不要警告を抑制しやすくなる。本実施形態では、不要警告を抑制するため、旋回直径算出部３４が旋回直径２ＲＧを算出することが必要となるので、旋回直径２ＲＧを算出するために充分な反転判定閾値θ０とすることが好ましい。すなわち、旋回直径２ＲＧは、旋回がある程度完了した時点で算出されるべきなので、反転判定閾値θ０は、例えば１６０度〜１８０度のような大きめの値である。逆走検出部３２は、逆走の検出条件が成立したと判定すると、フラグ１をオンに操作する。
【００２５】
・逆走の検出条件：白線に対する自車両のヨー角α＞反転判定閾値θ０
また、画像処理部１６が認識した白線を利用して逆走の検出条件が成立するか否かを判定してもよい。なお、条件Ａ１）Ａ２）については、旋回角度θを逆走の検出条件とする場合と同じである。したがって、具体的な逆走の検出条件は、次のようになる。
Ａ１）高速道路の本線を走行中であること
Ａ２）車速Ｖが所定値（反転開始車速判定閾値Ｖ０）未満であること
Ａ３）自車両のヨー角α≧反転判定閾値θ０であること
高速道路には走行レーンを区切る白線が路面標示されているが、白線は走行レーンに平行な直線状の形状を有する。このため、自車両が反転を開始してから逆走を開始するまでの間に、自車両の車長方向と白線は必ず直角となる状態を経ると考えられる。このため、逆走検出部３２が、バックカメラ１５により撮影された白線の角度から自車両のヨー角αを監視することで、逆走の検出条件が成立したことを検出できる。
【００２６】
図６（ａ）は自車両が反転する過程を模式的に示す図を、図６（ｂ）は自車両の反転途中における画像データの一例を、それぞれ示す。図３の画像処理部１６は、図６（ｂ）のような画像データに白線認識処理を施す。白線の検出は、例えばＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）などで周知の方法を用いる。具体的には、１本の白線は路面に対し高周波成分たるエッジを有するので、画像データの輝度値を水平方向及び垂直方向に微分すると、白線の両端にピークが得られそれを結んだエッジ線が推定できる。推定した複数のエッジ線から白線の幅を考慮して一対となる複数組の白線の候補線を抽出し、複数組の白線の候補線のなかから、輝度や路面とのコントラストから定められる閾値や幅の閾値、線状の形状である等の特徴からマッチングなどの手法を適用して、白線と認められる１本の白線を選定する。選定した白線が有する複数エッジをハフ変換することで撮影された左右又は左右いずれかの白線の直線式が得られる。
【００２７】
図６（ａ）では車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時を状態「Ｉ」で示す。状態「Ｉ」では自車両の車長方向は白線と略平行であるので、図６（ｂ）の画像データでは白線が略ハの字になる。
【００２８】
自車両が反転を継続すると、画像データにおける白線は時計回りに回転する。状態「III」では、画像データの白線は水平方向を向く。すなわち、状態「III」の時、自車両の車長方向と白線とは直交しヨー角αが９０度になる。さらに、自車両が反転を継続すると、図６（ａ）の自車両は状態「IV」を経て状態「V」となり、これに伴い画像データにおける白線は時計回りに回転し、状態「Ｖ」では再び、画像データの白線が略ハの字になる。状態「Ｖ」の時、自車両のヨー角αが１８０度になる。
【００２９】
逆走検出部３２は、予め、画像データにおける白線の角度ｃ（例えば、水平方向を基準とする）と、自車両のヨー角αを対応づけたテーブルを記憶しておく。そして、逆走検出部３２は、画像データにおける白線の角度ｃに基づきテーブルを参照し、ヨー角αを決定する。
【００３０】
なお、反転判定閾値θ０は、旋回角度θを逆走の検出条件とする場合と同様に、例えば１６０度〜１８０度のような大きめの値である。逆走検出部３２は、逆走の検出条件が成立したと判定すると、フラグ１をオンに操作する。
【００３１】
〔禁止条件の判定〕
図４に戻り、禁止条件判定部３５は、警告禁止条件が成立したか否かを判定する。図７は、警告禁止条件が成立したか否かの判定を説明する図である。警告禁止条件は、２ＲＧ＞ｄである。このうち、幅員ｄは、禁止条件判定部３５が、位置検出部３１から取得する。位置検出部３１は、自車両が走行している道路に基づき、地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報から幅員dを読み出す。路車間通信により、路側装置から幅員ｄを取得してもよい。
【００３２】
これに対し旋回直径２ＲＧは不明なので、旋回直径算出部３４は適当な方法で旋回直径２ＲＧを算出する。旋回直径算出部３４は、例えば車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時から、逆走の検出条件が成立するまでの走行距離Ｌに基づき、旋回直径２ＲＧを算出する。走行距離Ｌは、車輪速センサ１１により検出される。
【００３３】
逆走の検出条件の反転判定閾値θ０を１６０度〜１８０度程度の大きな値にした場合、自車両の走行軌跡は半円であると仮定される。そこで、旋回直径２ＲＧは次式により算出される。なお、走行軌跡が円にならないことが分かっている場合、係数を掛けて補正してもよい。２ＲＧ＝２Ｌ／π …（１）
また、旋回直径算出部３４は、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時の位置Ｐ１、逆走の検出条件が成立した時の位置Ｐ２、から旋回直径２ＲＧを算出してもよい。位置Ｐ１，Ｐ２は位置検出部３１により検出される。例えば、位置Ｐ１の座標を（ｘ１、ｙ１）、位置Ｐ２の座標を（ｘ２，ｙ２）とすると、旋回直径２ＲＧは次式により算出される。
２ＲＧ＝√｛（ｘ２−ｘ１）２＋（ｙ２−ｙ１）２｝ …（２）
旋回直径算出部３４は、式（１）又は（２）のいずれかで算出した旋回直径２ＲＧと幅員ｄを比較し、２ＲＧ＞ｄの場合、フラグ２をオフに操作する。後述するよう、フラグ２は初期状態がオフなので、２ＲＧ＞ｄの場合、フラグ２はオフのままである。
【００３４】
このように、２ＲＧ＞ｄか否かを判定することで、逆走警告装置１００は、自車両が図１のような複雑な道路形状を走行してるため、逆走するおそれがないと判定できるので、不要警告を抑制できる。なお、算出には式（１）又は（２）のいずれを用いてもよく、両者の算出結果の平均、両者の算出結果のうち大きい方、又は、両者の算出結果のうち小さい方を用いてもよい。
【００３５】
・より早期に逆走の検出条件が成立したか否か、及び、警告禁止条件が成立したか否かを判定したい場合
式（１）（２）では、逆走の検出条件の反転判定閾値θ０は、１６０度〜１８０度くらいの大きな値としたが、反転判定閾値θ０が大きいと、自車両が既に逆方向に反転しているので、逆走を解消するために運転者は、再度１８０度近く自車両を反転させる必要が生じる。このため、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することが好ましい。そこで、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件の反転判定閾値θ０を９０度程度とすることもできる。
【００３６】
図７に示したように、位置Ｐ３で自車両の旋回角度θ又はヨー角αは９０度程度になる。位置Ｐ３では、旋回直径２ＲＧのうち半分程度、すなわち旋回半径ＲＧまで自車両が進んでいると考えられる。したがって、反転判定閾値θ０を９０度とした場合、旋回半径ＲＧとｄ／２、又は、旋回半径ＲＧを２倍したものとｄを比較することで、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することができる。
【００３７】
旋回直径２ＲＧは、式（１）又は式（２）を変形することで、算出される。
２ＲＧ＝４Ｌ／π …（１‘）
なお、自車両の位置Ｐ３までの走行軌跡が円周の１／４分の円弧であると仮定した。式（１‘）のＬは円周の１／４と同じくらいである。
【００３８】
また、位置Ｐ３の座標を（ｘ３、ｙ３）とすると、式（２）は次のように変形できる。なお、自車両の位置Ｐ３までの走行軌跡が円周の１／４分の円弧であると仮定した。
２ＲＧ＝２×（１／√２）×√｛（ｘ３−ｘ１）２＋（ｙ３−ｙ１）２｝ …（２‘）
このように、旋回直径２ＲＧを旋回角度θ又はヨー角αが９０度程度の時点で推測することで、自車両が反転を完了させる前に、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することができる。
【００３９】
〔警告の出力〕
警告制御部３３は、フラグ１がオン、かつ、フラグ２がオンの場合、警告を出力する。フラグ１、２は共にオフを初期状態とする。警告制御部３３は、メータパネル１７、スピーカ１８、又は、表示装置１９の少なくとも１以上を用いて、乗員に、逆走のおそれがあることを警告する。フラグ２は、２ＲＧ＞ｄの場合、オフのままなので、逆走のおそれがある場合にのみ、警告を出力することができる。警告音は、例えば「ピピピッ」等であり、メータパネル１７や表示装置１９に表示されるメッセージやスピーカ１８から出力される音声メッセージは、例えば「逆走注意！」等である。
【００４０】
〔動作手順〕
図８に、逆走警告装置１００が、が不要警告を抑制しながら逆走を検出して警告する手順を説明するフローチャート図を示す。図８のフローチャート図は、例えば自車両が高速道路に進入するとスタートし、所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。なお、図８は、旋回角度θに基づき逆走の検出条件が成立したか否かを判定するフローチャート図であるが、ヨー角αを用いても同様に処理することができる。
【００４１】
まず逆走検出部３２は、位置検出部３１が地図ＤＢ１４から読み出した道路種別に基づき、自車両が高速道路の本線を走行しているか否かを判定する（Ｓ１０）。路側に敷設された通信部から高速道路の本線を走行中である旨の情報を受信することで判定してもよい。高速道路の本線を走行していない場合（Ｓ１０のＮｏ）、逆走警告装置１００は警告することなく図８の処理を終了する。
【００４２】
高速道路の本線を走行している場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は車輪速センサ１１が検出する車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２０）。自車両を反転させるためには著しく車速Ｖを下げる必要があるため、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくない場合（Ｓ２０のＮｏ）、警告することなく図８の処理はそのまま終了する。
【００４３】
車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さい場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０未満となった時の進行方向を記憶する（Ｓ３０）。したがって、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった際の旋回角度θがゼロ度（基準値）になる。
【００４４】
そして、ゼロ度とした進行方向を基準に自車両の旋回角度θの計測を開始する（Ｓ４０）。上述したように、ジャイロセンサ１２の出力を時間積分することで旋回角度θを検出できるので、例えば、微少時間毎のヨーレートを累積することで旋回角度θが検出される。
【００４５】
逆走検出部３２は、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０を超えるまでの間、旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えたか否かを判定する（Ｓ５０）。反転判定閾値θ０を９０度とすれば、図５（ａ）又は図６（ａ）の状態「III」で自車両の逆走を検出することができ、反転判定閾値θ０を１６０〜１８０度とすれば、図５（ａ）又は図６（ａ）の状態「Ｖ」で自車両の逆走を検出することができる。旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えない場合（Ｓ５０のＮｏ）、ステップＳ２０からの処理を繰り返す。
【００４６】
旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えた場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は逆走の検出条件が成立したと判定する。これにより、逆走検出部３２はフラグ１をオンに操作する。
【００４７】
ついで、禁止条件判定部３５は、幅員ｄを取得し、また、旋回直径２ＲＧを算出する（Ｓ６０）。禁止条件判定部３５は、反転判定閾閾値θ０が大きい場合は、式（１）又は式（２）の１以上を用いて、反転判定閾閾値θ０が小さい場合は、式（１‘）又は式（２’）の１以上を用いて、旋回直径２ＲＧを算出する。
【００４８】
そして、禁止条件判定部３５は、２ＲＧ＞ｄか否かを判定する（Ｓ７０）。
図９（ａ）は、旋回直径２ＲＧが幅員ｄ以下の場合を、図９（ｂ）は旋回直径２ＲＧが幅員ｄより大きい場合を、それぞれ説明する図の一例である。図９（ａ）では、自車両は、片側３車線の高速道路の本線において反転している。図示するように、高速道路の本線で反転する場合、旋回直径２ＲＧは幅員ｄ以下である。また、図９（ｂ）では、自車両は、高速道路の本線から左側のランプを通過して、高速道路の本線と反対方向に回頭している。図示するように、ランプを通過して高速道路を迂回する場合、旋回直径２ＲＧは幅員ｄより大きくなる。したがって、２ＲＧ＞ｄか否かを判定することで、自車両が逆走するか否かを判定できる。
【００４９】
図８に戻り、２ＲＧ＞ｄでない場合（Ｓ７０のＮｏ）、禁止条件判定部３５はフラグ２をオンに操作する。これにより、フラグ１と２が共にオンになるので、警告制御部３３は警告を出力する（Ｓ８０）。
【００５０】
また、禁止条件判定部３５は、２ＲＧ＞ｄの場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、フラグ２をオフに操作する。この場合、警告制御部３３は警告を出力しない（Ｓ９０）。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の逆走警告装置１００は、立体交差などの複雑な道路形状を自車両が走行した場合、逆走したと誤判定して不要警告となることを防止できる。
【符号の説明】
【００５２】
１１ 車輪速センサ
１２ ジャイロセンサ
１３ ＧＰＳ受信機
１４ 地図ＤＢ
１５ バックカメラ
１７ メータパネル
１８ スピーカ
１９ 表示装置
２０ ナビＥＣＵ
１００ 逆走警告装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行している道路を逆走するおそれがある場合に乗員に警告する逆走警告装置及び逆走警告方法に関し、特に、不要警告を低減した逆走警告装置及び逆走警告方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転中、運転者が逆方向に進路を変更したい場合がある。この場合、運転者は、走行中の車線から対向車線に車両を移動させる、いわゆるＵターン走行を行う。しかしながら、片側の車線数が複数ある場合などは対向車線を走行するよう車両をUターンさせたつもりがそれまで走行していた車道を逆走してしまう場合がある。この点について、逆走を検出して乗員に警告する逆走検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の逆走検出装置は、車両に搭載されたフロントカメラで前方を撮影し、その画像を画像処理して逆走を検出する。例えば、前方を撮影した画像から中央分離帯が検出される場合は、道路標識の色情報及び道路の左側と右側の道路標識の大きさの違いに基づき逆走を検出する。また、中央分離帯が検出されない場合は、道路地図情報に記憶されている車線数と画像データから検出される車線数を比較して、自車線よりも右側の車線数が左側より少ない場合に逆走を検出する。
【０００３】
また、特許文献２には、自車両の旋回角度が所定範囲内かつ旋回時の平均曲率が閾値より小さい場合、自車両がUターンしたと判定するUターン検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４０８８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０３０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の逆走検出装置、及び、特許文献２に記載のＵターン検出装置は、例えば図１に示すような道路形状において、走行車線を逆走すると誤判定するおそれがあるという問題がある。図１の走行車線１０１は片側３車線で、対向車線は省略した。走行車線１０１の最左車線にはランプ１０２が接続されており、ランプ１０２は走行車線１０１の下側を通過した後、走行車線１０１とは反対方向が走行方向になるように湾曲している。このような道路１０３では、特許文献１記載の逆走検出装置は、車両が走行車線１０１と反対方向を向いた場所で逆走を検出する場合がある。また、特許文献２記載のＵターン検出装置は、旋回角度と旋回時の平均曲率が条件を満たした時点で、Ｕターンを検出する場合がある。
【０００６】
しかし、車両はランプ１０２の走行方向に従い走行しているため、逆走やＵターンを検出して乗員に警告する必要はなく、特許文献１に記載の逆走検出装置及び特許文献２に記載のＵターン検出装置は、不要警告を出力してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、不要警告を抑制することができる逆走警告装置及び逆走警告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】
【０００８】
上記課題を解決するため、自車両が走行中の道路の逆走検出条件が成立する場合に、乗員に警告する逆走警告装置において、自車両の位置を検出する位置検出手段と、走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段と、自車両が反転を開始してから逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出する旋回直径算出手段と、旋回直径が幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
不要警告を抑制することができる逆走警告装置及び逆走警告方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複雑な道路形状の一例を示す図である。
【図２】逆走警告装置が逆走に対し警告を出力する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図３】逆走警告装置のハードウェア構成図の一例である。
【図４】ナビＥＣＵの機能ブロック図の一例である。
【図５】自車両が反転する過程を模式的に示す図と反転過程における旋回角度の一例を示す図である。
【図６】自車両が反転する過程を模式的に示す図と反転過程におけるヨー角の一例を示す図である。
【図７】警告禁止条件が成立したか否かの判定を説明する図である。
【図８】逆走警告装置が不要警告を抑制しながら逆走を検出して警告する手順を説明するフローチャート図の一例である。
【図９ａ】旋回直径２ＲＧが幅員ｄ以下の場合を説明する図の一例である。
【図９ｂ】旋回直径２ＲＧが幅員ｄより大きい場合を説明する図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、逆走警告装置１００が逆走に対し警告を出力する手順を示すフローチャート図の一例を示す。逆走警告装置１００は、ステップＳ１において逆走の検出条件が成立するか否かを判定する。逆走の検出条件はどのようなものであってもよく、本実施形態の逆走警告装置１００は逆走の検出条件が成立しても、ステップＳ２において道路形状を判定することに特徴がある。
【００１２】
ステップＳ２において、逆走警告装置１００は、自車両の旋回直径２ＲＧ（ＲＧ：旋回半径）が道路の幅員ｄよりも大きいか否かを判定する。道路を逆走するためには、幅員ｄ以下の旋回直径２ＲＧで方向転換又はUターン（以下、単に「反転する」という）する必要があるので、旋回して反転するまでの旋回直径２ＲＧが幅員ｄよりも大きければ、走行していた道路と別の道路を順方向に走行している可能性が高い（以下、ステップＳ２の条件を「警告禁止条件」という）。
【００１３】
したがって、ステップＳ２の警告禁止条件の判定の結果、自車両の旋回直径２ＲＧが道路の幅員ｄより大きい場合、逆走警告装置１００は乗員に警告しない（Ｓ３）。また、警告禁止条件の判定の結果、自車両の旋回直径２ＲＧが道路の幅員ｄより大きくない場合、逆走警告装置１００は乗員に警告する（Ｓ４）。
【００１４】
こうすることで、図１に示したような複雑な道路形状を自車両が走行した場合、逆走したと誤判定して不要警告を出力することを防止できる。
【００１５】
図３は、逆走警告装置１００のハードウェア構成図の一例を示す。逆走警告装置１００は、ナビＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０により制御される。ナビＥＣＵ２０には、車輪速センサ１１、ジャイロセンサ１２、ＧＰＳ受信機１３、地図ＤＢ（Data Base）１４、画像処理部１６、メータパネル１７、スピーカ１８、及び、表示装置１９が、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ＬＡＮや専用線を介して接続されている。ナビＥＣＵ２０はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、通信ユニット及び入出力インターフェイスを備えたコンピュータ等を実体とする。また、本実施形態では、ナビＥＣＵ２０が逆走警告装置１００を制御するが、他のＥＣＵ（例えば、メータＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、ボディＥＣＵ等）が制御してもよい。
【００１６】
車輪速センサ１１は、例えば、自車両の各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルス波形に整形して、単位時間あたりのパルス数に基づき各輪毎に車輪速を計測する。車輪速にタイヤの外径や凸部の間隔に応じて定めた補正値を乗じれば車速Ｖが得られる。ジャイロセンサ１２は、例えばマイクロマシニングで形成された震動片型の静電容量センサである。自車両が旋回走行すると、自車両の旋回速度に応じてコリオリ力が発生し、ジャイロセンサ１２が備える震動片の電極間の距離が変化するので、この変化を電圧信号として取り出す。この電圧信号がヨーレートの大きさに相当する。ヨーレートを時間に対し積分すると旋回角度θが得られるので、ジャイロセンサ１２の出力を時間積分することで旋回角度θ又は進行方向を検出することができる。
【００１７】
ＧＰＳ受信機１３は、地球の周りを周回する好ましくは４つ以上のＧＰＳ衛星を捕捉して、各ＧＰＳ衛星からの電波の到達時間に基づき、自車両の位置（緯度・経度・標高）を検出する。位置の知られた基準局が発信するＦＭ放送の電波を利用して、ＧＰＳの計測結果の誤差を修正して高精度に自車両の位置を検出してもよい。また、地図ＤＢ１４は、例えばハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive)等の不揮発メモリで構成され、ノード（例えば、交差点や交差点から所定距離毎の位置）と、ノード間を連結するリンクとを互いに対応づけるテーブル型の道路地図情報を記憶している。ナビＥＣＵ２０は、ノードとリンクを辿ることで道路網を再現することができる。なお、地図ＤＢ１４には、少なくもリンク（すなわち道路）の幅員が記憶されていることが好ましい。地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報は、自車両又はナビゲーション装置の出荷時に記憶されていてもよいし、所定のサーバから自車両に配信されてもよい。自車両又はナビゲーション装置の出荷時に記憶されていても、ナビＥＣＵ２０が所定のサーバから道路地図情報を更新することができるようになっている。
【００１８】
バックカメラ１５と画像処理部１６は、主に車線を区切る車線区分線（以下、白線という）を認識するためのカメラシステムとなる。バックカメラ１５は、自車両の後部のバンパの略中央やリアガラスの上側略中央に、光軸を車両後方かつやや下向きに向けて配置される。バックカメラ１５は、車軸に垂直な方向に光軸を有することが好適となる。バックカメラ１５は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を内蔵した撮像装置を有し、光電変換素子の電圧を読み出しこのアナログ信号をＡ／Ｄ変換して所定の輝度階調の画像データに変換する。なお、バックカメラ１５はモノクロカメラ、カラーカメラのどちらでもよく、また、ステレオカメラであってもよい。また、バックカメラ１５でなく、フロントカメラを用いてもよい。画像処理部１６による白線の認識については後述する。
【００１９】
メータパネル１７は、運転席の前方のダッシュボードの下部に配置され、スピードメータ等のメータ類、シートベルトの非装着を知らせる警告ランプ等のランプ類、及び、液晶ディスプレイ等を有する。メータパネル１７は、例えば、ランプ類のいずれかに逆走を警告する逆走警告ランプを有し、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、逆走警告装置１００は逆走警告ランプを点灯する。スピーカ１８は、音楽や音声メッセージの電気信号をアンプで増幅して出力する装置である。逆走警告装置１００は、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、スピーカ１８から警報音を吹鳴したり警告するためのメッセージを出力する。また、表示装置１９は、液晶ディスプレイやヘッドアップディスプレイ等を実体とし、ナビＥＣＵ２０が道路地図を表示するために用いられる。逆走警告装置１００は、逆走の検出条件が成立し、かつ、警告禁止条件が成立しない場合、表示装置１９に警告するためのメッセージや逆走を意味するアイコンを表示するなどして乗員に警告する。逆走警告装置１００は、メータパネル１７、スピーカ１８及び表示装置１９のいずれか１以上を用いて、乗員に逆走を警告する。また、警告態様を乗員が選択できるようなっていてもよい。
【００２０】
図４は、ナビＥＣＵ２０の機能ブロック図の一例を示す。ナビＥＣＵ２０は、ＣＰＵがプログラムを実行するか又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現される、位置検出部３１、逆走検出部３２、旋回直径算出部３４，禁止条件判定部３５及び警告制御部３３を有する。位置検出部３１は、ＧＰＳ受信機１３が検出した自車両の位置を起点に、ジャイロセンサ１２が検出する進行方向に、車輪速センサ１１が検出する走行距離を累積することで、自車両の位置を高精度に推定する。また、位置検出部３１は、推定した自車両の位置に基づき地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報を参照して、推定した自車両の位置に最も適切なリンクに、自車両の位置を修正する。こうすることで、位置検出部３１は、常に自車両の位置を道路上に特定することができる。
【００２１】
〔逆走の検出〕
本実施形態の逆走警告装置１００は、どのように逆走を検出してもよいが、本実施形態では自車両の旋回角度θとヨー角αに基づき逆走を検出する態様をそれぞれ説明する。
・逆走の検出条件：旋回角度θ≧反転判定閾値θ０
逆走検出部３２は、自車両の旋回角度θが反転判定閾値θ０（例えば、８０〜１８０度程度）以上になると、逆走の検出条件が成立したと判定する。この検出条件だけでは、鋭角に右左折した場合にも検出条件が成立するおそれがあるので、自車両が右左折する可能性のない高速道路の本線を走行中であることを検出条件に含めることが好ましい。また、逆走するために進行方向を反転するには、運転者は車速Ｖが充分に小さくするとしてよい。したがって、具体的な逆走の検出条件は、次のようになる。
Ａ１）高速道路の本線を走行中であること
Ａ２）車速Ｖが所定値（反転開始車速判定閾値Ｖ０）未満であること
Ａ３）旋回角度θ≧反転判定閾値θ０であること
逆走検出部３２は、Ａ１）〜Ａ３）の条件を全て満たす場合に、逆走の検出条件が成立したと判定する。Ａ１）の条件が成立するか否かは、位置検出部３１が検出した自車両が走行する道路の道路種別から判定される。なお、必ずしも高速道路の本線を走行していることを検出条件に含めなくてもよい。例えば、立体交差点や高速道路の下の一般道を走行中に、立体交差点や高速道路の下を通過して（右折して）対向車線にＵターンすることがあり、この場合も警告を禁止すべきだからである。Ａ２）の条件が成立するか否かは、車輪速センサ１１が検出した車速Ｖから判定される。反転開始車速判定閾値Ｖ０は例えば２０〔ｋｍ／ｈ〕以下の小さい値である。Ａ３）の条件が成立するか否かは、ジャイロセンサ１２が検出した旋回角度θから判定される。
【００２２】
図５（ａ）は自車両が反転する過程を模式的に示す図を、図５（ｂ）は自車両の反転過程における旋回角度θの一例を、それぞれ示す。図５（ａ）では車速Ｖが反転開始車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時を状態「Ｉ」で示す。図５（ｂ）に示すように状態「Ｉ」の旋回角度θはゼロになっている。
【００２３】
自車両が反転を継続し、状態「II」を経て状態「III」となると自車両の車長方向はちょうど幅員方向を向くので、図５（ｂ）に示すように、状態「III」では旋回角度θが約９０度である。さらに、自車両が反転を継続し、状態「IV」を経て状態「V」となると自車両は道路の逆方向に反転するので、状態「V」の旋回角度θが約１８０度となる。
【００２４】
反転判定閾値θ０は適宜設定できるが、例えば、８０度〜１８０度の間とすることができる。８０度のように反転判定閾値θ０に小さい値を設定しておけば、早期に逆走の検出条件が成立する。また、１８０度のように反転判定閾値θ０に大きな値を設定しておけば、逆走することが確実な場合に逆走を検出できるので、より不要警告を抑制しやすくなる。本実施形態では、不要警告を抑制するため、旋回直径算出部３４が旋回直径２ＲＧを算出することが必要となるので、旋回直径２ＲＧを算出するために充分な反転判定閾値θ０とすることが好ましい。すなわち、旋回直径２ＲＧは、旋回がある程度完了した時点で算出されるべきなので、反転判定閾値θ０は、例えば１６０度〜１８０度のような大きめの値である。逆走検出部３２は、逆走の検出条件が成立したと判定すると、フラグ１をオンに操作する。
【００２５】
・逆走の検出条件：白線に対する自車両のヨー角α＞反転判定閾値θ０
また、画像処理部１６が認識した白線を利用して逆走の検出条件が成立するか否かを判定してもよい。なお、条件Ａ１）Ａ２）については、旋回角度θを逆走の検出条件とする場合と同じである。したがって、具体的な逆走の検出条件は、次のようになる。
Ａ１）高速道路の本線を走行中であること
Ａ２）車速Ｖが所定値（反転開始車速判定閾値Ｖ０）未満であること
Ａ３）自車両のヨー角α≧反転判定閾値θ０であること
高速道路には走行レーンを区切る白線が路面標示されているが、白線は走行レーンに平行な直線状の形状を有する。このため、自車両が反転を開始してから逆走を開始するまでの間に、自車両の車長方向と白線は必ず直角となる状態を経ると考えられる。このため、逆走検出部３２が、バックカメラ１５により撮影された白線の角度から自車両のヨー角αを監視することで、逆走の検出条件が成立したことを検出できる。
【００２６】
図６（ａ）は自車両が反転する過程を模式的に示す図を、図６（ｂ）は自車両の反転途中における画像データの一例を、それぞれ示す。図３の画像処理部１６は、図６（ｂ）のような画像データに白線認識処理を施す。白線の検出は、例えばＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist System）などで周知の方法を用いる。具体的には、１本の白線は路面に対し高周波成分たるエッジを有するので、画像データの輝度値を水平方向及び垂直方向に微分すると、白線の両端にピークが得られそれを結んだエッジ線が推定できる。推定した複数のエッジ線から白線の幅を考慮して一対となる複数組の白線の候補線を抽出し、複数組の白線の候補線のなかから、輝度や路面とのコントラストから定められる閾値や幅の閾値、線状の形状である等の特徴からマッチングなどの手法を適用して、白線と認められる１本の白線を選定する。選定した白線が有する複数エッジをハフ変換することで撮影された左右又は左右いずれかの白線の直線式が得られる。
【００２７】
図６（ａ）では車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時を状態「Ｉ」で示す。状態「Ｉ」では自車両の車長方向は白線と略平行であるので、図６（ｂ）の画像データでは白線が略ハの字になる。
【００２８】
自車両が反転を継続すると、画像データにおける白線は時計回りに回転する。状態「III」では、画像データの白線は水平方向を向く。すなわち、状態「III」の時、自車両の車長方向と白線とは直交しヨー角αが９０度になる。さらに、自車両が反転を継続すると、図６（ａ）の自車両は状態「IV」を経て状態「V」となり、これに伴い画像データにおける白線は時計回りに回転し、状態「Ｖ」では再び、画像データの白線が略ハの字になる。状態「Ｖ」の時、自車両のヨー角αが１８０度になる。
【００２９】
逆走検出部３２は、予め、画像データにおける白線の角度ｃ（例えば、水平方向を基準とする）と、自車両のヨー角αを対応づけたテーブルを記憶しておく。そして、逆走検出部３２は、画像データにおける白線の角度ｃに基づきテーブルを参照し、ヨー角αを決定する。
【００３０】
なお、反転判定閾値θ０は、旋回角度θを逆走の検出条件とする場合と同様に、例えば１６０度〜１８０度のような大きめの値である。逆走検出部３２は、逆走の検出条件が成立したと判定すると、フラグ１をオンに操作する。
【００３１】
〔禁止条件の判定〕
図４に戻り、禁止条件判定部３５は、警告禁止条件が成立したか否かを判定する。図７は、警告禁止条件が成立したか否かの判定を説明する図である。警告禁止条件は、２ＲＧ＞ｄである。このうち、幅員ｄは、禁止条件判定部３５が、位置検出部３１から取得する。位置検出部３１は、自車両が走行している道路に基づき、地図ＤＢ１４に記憶された道路地図情報から幅員dを読み出す。路車間通信により、路側装置から幅員ｄを取得してもよい。
【００３２】
これに対し旋回直径２ＲＧは不明なので、旋回直径算出部３４は適当な方法で旋回直径２ＲＧを算出する。旋回直径算出部３４は、例えば車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時から、逆走の検出条件が成立するまでの走行距離Ｌに基づき、旋回直径２ＲＧを算出する。走行距離Ｌは、車輪速センサ１１により検出される。
【００３３】
逆走の検出条件の反転判定閾値θ０を１６０度〜１８０度程度の大きな値にした場合、自車両の走行軌跡は半円であると仮定される。そこで、旋回直径２ＲＧは次式により算出される。なお、走行軌跡が円にならないことが分かっている場合、係数を掛けて補正してもよい。２ＲＧ＝２Ｌ／π …（１）
また、旋回直径算出部３４は、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった時の位置Ｐ１、逆走の検出条件が成立した時の位置Ｐ２、から旋回直径２ＲＧを算出してもよい。位置Ｐ１，Ｐ２は位置検出部３１により検出される。例えば、位置Ｐ１の座標を（ｘ１、ｙ１）、位置Ｐ２の座標を（ｘ２，ｙ２）とすると、旋回直径２ＲＧは次式により算出される。
２ＲＧ＝√｛（ｘ２−ｘ１）２＋（ｙ２−ｙ１）２｝ …（２）
旋回直径算出部３４は、式（１）又は（２）のいずれかで算出した旋回直径２ＲＧと幅員ｄを比較し、２ＲＧ＞ｄの場合、フラグ２をオフに操作する。後述するよう、フラグ２は初期状態がオフなので、２ＲＧ＞ｄの場合、フラグ２はオフのままである。
【００３４】
このように、２ＲＧ＞ｄか否かを判定することで、逆走警告装置１００は、自車両が図１のような複雑な道路形状を走行してるため、逆走するおそれがないと判定できるので、不要警告を抑制できる。なお、算出には式（１）又は（２）のいずれを用いてもよく、両者の算出結果の平均、両者の算出結果のうち大きい方、又は、両者の算出結果のうち小さい方を用いてもよい。
【００３５】
・より早期に逆走の検出条件が成立したか否か、及び、警告禁止条件が成立したか否かを判定したい場合
式（１）（２）では、逆走の検出条件の反転判定閾値θ０は、１６０度〜１８０度くらいの大きな値としたが、反転判定閾値θ０が大きいと、自車両が既に逆方向に反転しているので、逆走を解消するために運転者は、再度１８０度近く自車両を反転させる必要が生じる。このため、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することが好ましい。そこで、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件の反転判定閾値θ０を９０度程度とすることもできる。
【００３６】
図７に示したように、位置Ｐ３で自車両の旋回角度θ又はヨー角αは９０度程度になる。位置Ｐ３では、旋回直径２ＲＧのうち半分程度、すなわち旋回半径ＲＧまで自車両が進んでいると考えられる。したがって、反転判定閾値θ０を９０度とした場合、旋回半径ＲＧとｄ／２、又は、旋回半径ＲＧを２倍したものとｄを比較することで、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することができる。
【００３７】
旋回直径２ＲＧは、式（１）又は式（２）を変形することで、算出される。
２ＲＧ＝４Ｌ／π …（１‘）
なお、自車両の位置Ｐ３までの走行軌跡が円周の１／４分の円弧であると仮定した。式（１‘）のＬは円周の１／４と同じくらいである。
【００３８】
また、位置Ｐ３の座標を（ｘ３、ｙ３）とすると、式（２）は次のように変形できる。なお、自車両の位置Ｐ３までの走行軌跡が円周の１／４分の円弧であると仮定した。
２ＲＧ＝２×（１／√２）×√｛（ｘ３−ｘ１）２＋（ｙ３−ｙ１）２｝ …（２‘）
このように、旋回直径２ＲＧを旋回角度θ又はヨー角αが９０度程度の時点で推測することで、自車両が反転を完了させる前に、逆走警告装置１００は、逆走の検出条件及び警告禁止条件が成立するか否かをより早期に判定することができる。
【００３９】
〔警告の出力〕
警告制御部３３は、フラグ１がオン、かつ、フラグ２がオンの場合、警告を出力する。フラグ１、２は共にオフを初期状態とする。警告制御部３３は、メータパネル１７、スピーカ１８、又は、表示装置１９の少なくとも１以上を用いて、乗員に、逆走のおそれがあることを警告する。フラグ２は、２ＲＧ＞ｄの場合、オフのままなので、逆走のおそれがある場合にのみ、警告を出力することができる。警告音は、例えば「ピピピッ」等であり、メータパネル１７や表示装置１９に表示されるメッセージやスピーカ１８から出力される音声メッセージは、例えば「逆走注意！」等である。
【００４０】
〔動作手順〕
図８に、逆走警告装置１００が、が不要警告を抑制しながら逆走を検出して警告する手順を説明するフローチャート図を示す。図８のフローチャート図は、例えば自車両が高速道路に進入するとスタートし、所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。なお、図８は、旋回角度θに基づき逆走の検出条件が成立したか否かを判定するフローチャート図であるが、ヨー角αを用いても同様に処理することができる。
【００４１】
まず逆走検出部３２は、位置検出部３１が地図ＤＢ１４から読み出した道路種別に基づき、自車両が高速道路の本線を走行しているか否かを判定する（Ｓ１０）。路側に敷設された通信部から高速道路の本線を走行中である旨の情報を受信することで判定してもよい。高速道路の本線を走行していない場合（Ｓ１０のＮｏ）、逆走警告装置１００は警告することなく図８の処理を終了する。
【００４２】
高速道路の本線を走行している場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は車輪速センサ１１が検出する車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２０）。自車両を反転させるためには著しく車速Ｖを下げる必要があるため、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくない場合（Ｓ２０のＮｏ）、警告することなく図８の処理はそのまま終了する。
【００４３】
車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さい場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０未満となった時の進行方向を記憶する（Ｓ３０）。したがって、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０よりも小さくなった際の旋回角度θがゼロ度（基準値）になる。
【００４４】
そして、ゼロ度とした進行方向を基準に自車両の旋回角度θの計測を開始する（Ｓ４０）。上述したように、ジャイロセンサ１２の出力を時間積分することで旋回角度θを検出できるので、例えば、微少時間毎のヨーレートを累積することで旋回角度θが検出される。
【００４５】
逆走検出部３２は、車速Ｖが車速判定閾値Ｖ０を超えるまでの間、旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えたか否かを判定する（Ｓ５０）。反転判定閾値θ０を９０度とすれば、図５（ａ）又は図６（ａ）の状態「III」で自車両の逆走を検出することができ、反転判定閾値θ０を１６０〜１８０度とすれば、図５（ａ）又は図６（ａ）の状態「Ｖ」で自車両の逆走を検出することができる。旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えない場合（Ｓ５０のＮｏ）、ステップＳ２０からの処理を繰り返す。
【００４６】
旋回角度θが反転判定閾値θ０を超えた場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、逆走検出部３２は逆走の検出条件が成立したと判定する。これにより、逆走検出部３２はフラグ１をオンに操作する。
【００４７】
ついで、禁止条件判定部３５は、幅員ｄを取得し、また、旋回直径２ＲＧを算出する（Ｓ６０）。禁止条件判定部３５は、反転判定閾閾値θ０が大きい場合は、式（１）又は式（２）の１以上を用いて、反転判定閾閾値θ０が小さい場合は、式（１‘）又は式（２’）の１以上を用いて、旋回直径２ＲＧを算出する。
【００４８】
そして、禁止条件判定部３５は、２ＲＧ＞ｄか否かを判定する（Ｓ７０）。
図９（ａ）は、旋回直径２ＲＧが幅員ｄ以下の場合を、図９（ｂ）は旋回直径２ＲＧが幅員ｄより大きい場合を、それぞれ説明する図の一例である。図９（ａ）では、自車両は、片側３車線の高速道路の本線において反転している。図示するように、高速道路の本線で反転する場合、旋回直径２ＲＧは幅員ｄ以下である。また、図９（ｂ）では、自車両は、高速道路の本線から左側のランプを通過して、高速道路の本線と反対方向に回頭している。図示するように、ランプを通過して高速道路を迂回する場合、旋回直径２ＲＧは幅員ｄより大きくなる。したがって、２ＲＧ＞ｄか否かを判定することで、自車両が逆走するか否かを判定できる。
【００４９】
図８に戻り、２ＲＧ＞ｄでない場合（Ｓ７０のＮｏ）、禁止条件判定部３５はフラグ２をオンに操作する。これにより、フラグ１と２が共にオンになるので、警告制御部３３は警告を出力する（Ｓ８０）。
【００５０】
また、禁止条件判定部３５は、２ＲＧ＞ｄの場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、フラグ２をオフに操作する。この場合、警告制御部３３は警告を出力しない（Ｓ９０）。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の逆走警告装置１００は、立体交差などの複雑な道路形状を自車両が走行した場合、逆走したと誤判定して不要警告となることを防止できる。
【符号の説明】
【００５２】
１１ 車輪速センサ
１２ ジャイロセンサ
１３ ＧＰＳ受信機
１４ 地図ＤＢ
１５ バックカメラ
１７ メータパネル
１８ スピーカ
１９ 表示装置
２０ ナビＥＣＵ
１００ 逆走警告装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置において、
自車両の位置を検出する位置検出手段と、
走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段と、
自車両が反転を開始してから前記逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出する旋回直径算出手段と、
前記旋回直径が前記幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段と、
を有することを特徴とする逆走警告装置。
【請求項２】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の進行方向を基準に、旋回角度又はヨー角が約９０度となるまでの旋回半径を算出し、
前記警告禁止手段は、前記旋回半径を２倍した値が前記幅員よりも大きい場合、警告を禁止する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項３】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の進行方向を基準に、旋回角度又はヨー角が約１８０度となるまでの前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項４】
路面を含む所定範囲を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像データから走行レーンに平行な対象物を認識する画像処理手段と、
画像データにおける前記対象物の長手方向の向きから、自車両のヨー角を検出する逆走検出手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項５】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行軌跡を半円とみなし、自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行距離に基づき、前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項６】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の位置と、逆走の検出条件が成立した時の位置の二点間の距離に基づき、前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項７】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行軌跡を１／４円とみなし、自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行距離に基づき、前記旋回半径を算出する、
ことを特徴とする請求項２記載の逆走警告装置。
【請求項８】
前記逆走検出条件は、
前記位置検出手段が検出した自車両の位置が高速道路の本線であること、
車速が所定値以下であること、
旋回角度又はヨー角が反転判定閾値より大きいこと、
の全てを満たすことを条件とする、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の逆走警告装置。
【請求項９】
前記逆走検出条件は、
車速が所定値以下であること、
旋回角度又はヨー角が反転判定閾値より大きいこと、
の全てを満たすことを条件とする、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の逆走警告装置。
【請求項１０】
道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置の逆走警告方法において、
位置検出手段が、自車両の位置を検出するステップと、
幅員取得手段が、走行中の道路の幅員を取得するステップと、
旋回直径算出手段が、自車両が反転を開始してから逆走の検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出するステップと、
前記旋回直径が前記幅員よりも大きい場合、警告禁止手段が警告を禁止するステップと、
を有することを特徴とする逆走警告方法。
【請求項１】
道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置において、
自車両の位置を検出する位置検出手段と、
走行中の道路の幅員を取得する幅員取得手段と、
自車両が反転を開始してから前記逆走検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出する旋回直径算出手段と、
前記旋回直径が前記幅員よりも大きい場合、警告を禁止する警告禁止手段と、
を有することを特徴とする逆走警告装置。
【請求項２】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の進行方向を基準に、旋回角度又はヨー角が約９０度となるまでの旋回半径を算出し、
前記警告禁止手段は、前記旋回半径を２倍した値が前記幅員よりも大きい場合、警告を禁止する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項３】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の進行方向を基準に、旋回角度又はヨー角が約１８０度となるまでの前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項４】
路面を含む所定範囲を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像データから走行レーンに平行な対象物を認識する画像処理手段と、
画像データにおける前記対象物の長手方向の向きから、自車両のヨー角を検出する逆走検出手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項５】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行軌跡を半円とみなし、自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行距離に基づき、前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項６】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時の位置と、逆走の検出条件が成立した時の位置の二点間の距離に基づき、前記旋回直径を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の逆走警告装置。
【請求項７】
前記旋回直径算出手段は、
自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行軌跡を１／４円とみなし、自車両が反転を開始した時から逆走の検出条件が成立するまでの走行距離に基づき、前記旋回半径を算出する、
ことを特徴とする請求項２記載の逆走警告装置。
【請求項８】
前記逆走検出条件は、
前記位置検出手段が検出した自車両の位置が高速道路の本線であること、
車速が所定値以下であること、
旋回角度又はヨー角が反転判定閾値より大きいこと、
の全てを満たすことを条件とする、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の逆走警告装置。
【請求項９】
前記逆走検出条件は、
車速が所定値以下であること、
旋回角度又はヨー角が反転判定閾値より大きいこと、
の全てを満たすことを条件とする、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の逆走警告装置。
【請求項１０】
道路の逆走を検出する逆走検出条件が成立する場合に、自車両の乗員に警告する逆走警告装置の逆走警告方法において、
位置検出手段が、自車両の位置を検出するステップと、
幅員取得手段が、走行中の道路の幅員を取得するステップと、
旋回直径算出手段が、自車両が反転を開始してから逆走の検出条件が成立するまでの、自車両の旋回直径を算出するステップと、
前記旋回直径が前記幅員よりも大きい場合、警告禁止手段が警告を禁止するステップと、
を有することを特徴とする逆走警告方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０４７４８（Ｐ２０１０−２０４７４８Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７０３９（Ｐ２００９−４７０３９）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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