JP2012128748A - 車両運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる車両運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車両運転支援装置１００は、走行中の道路について自車両が走行可能な道路幅を検出する道路幅検出手段としてのカメラ１０、道路幅検出部２４等と、検出した道路幅に基づいて、仮想的中央車線および仮想的路側帯線を設定する仮装中央車線設定部３０、仮想路側帯線設定部３２と、仮想的中央車線あるいは仮想的路側帯線を自車両が走行したときに警報を行う車両右端位置判定部４０、車両左端位置判定部４２、走行車線逸脱判定部５０、５２、警報出力部７０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車が走行している車線を検知して運転を支援する車両運転支援装置に関する。

従来から、走行中の自車両が走行車線から逸脱したときに警報を出すとともに、自車両の前方の道路環境に基づいて自車両を走行車線から逸脱する方向に移動させる必要性があるかどうかを判断し、必要性があると判断されると警報を発生させにくくするようにした車線逸脱警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、例えば自車両の前方に車線減少が存在する状況では自車両が走行車線から逸脱しても警報が発生しにくくなる。

特許第４１９３８１５号公報（第５−１３頁、図１−１５）

ところで、上述した特許文献１に開示された車線逸脱警報装置では、走行中の自車両が白線を跨いで逸脱した否かが判定されるため、路肩が工事中で走行車線が一時的に変更される場合や道路上に白線がないあるいは白線が消えてしまったような場合には、走行車線と考えられる範囲を逸脱しても必ずしも白線を跨ぐことにはならないため、走行位置が正しい範囲から逸脱しても有効に警報を出すことができないという問題があった。例えば、路肩が工事中の時に反対車線にはみ出して走行しなければならない場合があるが、このような場合には特許文献１の車線逸脱警報装置では警報が禁止されることになり、仮に反対車線にはみ出しすぎた場合であっても警報は出されない。白線がない広い道路についても同様であり、道路の右端近傍を自車両が走行しても白線を跨ぐわけではないため警報は出されない。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる車両運転支援装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車両運転支援装置は、走行中の道路について、自車両が走行可能な道路幅を検出する道路幅検出手段と、道路幅検出手段によって検出した道路幅に基づいて、仮想的な境界線を設定する仮装境界線設定手段と、仮装境界線設定手段によって設定された仮想的な境界線を跨いで自車両が走行したときに警報を行う警報手段とを備えている。特に、上述した仮装境界線設定手段は、道路上の自車両走行車線側端部あるいは対向車線側端部に障害物があって自車両が走行可能な道路幅が障害物がない場合に比べて狭くなっている場合と、道路上に走行車線の区切りを示す線が描かれていない場合の少なくとも一方において、仮想的な境界線の設定を行うことが望ましい。これにより、道路上の白線検出による警報出力ができない場合であっても、自車両の走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる。

また、上述した仮想的な境界線は、道路幅検出手段によって検出して道路幅の中央位置に設けられる仮想中央車線と、この道路幅の自車両走行車線側の所定幅を仮想的な路側帯として区分する仮想路側帯線の少なくとも一方であることが望ましい。これにより、中央車線や路側帯線がない場合であっても、車両が対向車線側に大きく飛び出すことや、路肩側に誤って進入することを未然に防止することが可能となる。

また、上述した警報手段は、対向車線側を自車両に向かって走行中の車両が仮想中央車線を越えているときに警報を行うことが望ましい。これにより、自車両だけでなく対向車両についても、走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる。

また、自車両の周辺を撮影するカメラをさらに備え、 道路検出手段は、カメラによる撮影によって得られた自車両の前方画像に基づいて自車両が走行可能な道路幅を検出することが望ましい。カメラを用いることにより、自車両が走行可能な実際の道路幅を正確に検出することが可能となる。

また、上述した警報手段は、表示、音声、振動のいずれかあるいは組み合わせによって警報を行うことが望ましい。これにより、自車両の走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱したことを確実に知らせることができる。

一実施形態の車両運転支援装置の構成を示す図である。 障害物検出部によって障害物が検出されたときに設定される仮想中央車線および仮想路側帯線の具体例を示す図である。 白線無状態検出部によって白線無状態が検出されたときに設定される仮想中央車線および仮想路側帯線の具体例を示す図である。 車両運転支援装置において仮想中央車線と仮想路側帯線を設定する動作手順を示す流れ図である。 設定された仮想中央車線と仮想路側帯線とを用いて車両の走行支援を行う動作手順を示す流れ図である。

以下、本発明を適用した一実施形態の車両運転支援装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車両運転支援装置の構成を示す図である。図１に示す車両運転支援装置１００は、カメラ１０、１２、１４、障害物検出部２０、白線無状態検出部２２、道路幅検出部２４、仮想中央車線設定部３０、仮想路側帯線設定部３２、車両右端位置判定部４０、車両左端位置判定部４２、走行車線逸脱判定部５０、５２、レーンアシスト処理部６０、警報出力部７０、スピーカ７２、表示部７４、バイブレータ７６を備える。

カメラ１０は、車両前方を撮影するためのものであり、車両の前面あるいはフロントガラス上部（車内であってもよい）に取り付けられている。

カメラ１２は、車両の右側方を撮影するためのものであり、車両の右側面（例えば右側ドアミラーの下側）に取り付けられている。このカメラ１２の視野範囲は、自車両が走行中の道路右端位置までの距離がわかるように、すなわち、少なくとも道路右端位置まで含まれるように設定されている。

カメラ１４は、車両の左側方を撮影するためのものであり、車両の左側面（例えば左側ドアミラーの下側）に取り付けられている。このカメラ１４の視野範囲は、自車両が走行中の道路左端位置までの距離がわかるように、すなわち、少なくとも道路左端位置まで含まれるように設定されている。

障害物検出部２０は、カメラ１０による撮影によって得られた自車両の前方画像に基づいて、自車両が走行中の道路端部にある障害物を検出する。本実施形態では、道路の路側帯領域が工事中の場合に自車両が中央線をはみ出して走行する場合を想定しており、工事中であることを示す看板、標識や車両の走行を規制するために道路上に置かれたバリケード等が障害物として検出される。また、工事中であることをより確実に検出するために、ＶＩＣＳ受信機（海外の場合には代わりにＲＤＳ−ＴＭＣ受信機等が用いられる）３００で受信した交通情報と組み合わせて障害物検出を行うようにしてもよい。また、工事に関係する障害物だけでなく、走行車線を変更する必要があるような大きな障害物（例えば、路肩に止まっている大型車両）を検出対象に含めるようにしてもよい。

白線無状態検出部２２は、カメラ１０による撮影によって得られた自車両の前方画像に基づいて、自車両が走行中の道路に白線が描かれていない場合にこの白線無状態を検出する。

道路幅検出部２４は、障害物検出部２０によって検出された障害物を除く自車両が走行可能な道路幅を検出する。この検出は、（１）カメラ１０による撮影によって得られた自車両の前方画像に基づいて行う場合と、（２）ナビゲーション装置２００内の地図データベースに道路の幅員データが格納されているときにこの値を用いる場合と、（３）これらを組み合わせて用いる場合が考えられる。自車両の前方画像を用いる場合には、障害物を除く幅を道路幅とすればよい。ナビゲーション装置２００内に格納された幅員データを用いる場合には、この幅員データで示された値から障害物検出部２０によって検出された障害物の幅を差し引いて道路幅とすればい。両方を組み合わせる場合には、ナビゲーション装置２００内に幅員データが格納されている場合にはこの値を用い、格納されていない場合には自車両の前方画像を用いるなどの方法が考えられる。

なお、自車両の前方に障害物が存在しない場合には、前方道路の全幅が、自車両が走行可能な道路幅として検出される。この場合も上述した（１）〜（３）のいずれかの方法で道路幅検出が行われる。

仮想中央車線設定部３０は、障害物検出部２０によって障害物が検出されたとき、あるいは、白線無状態検出部２２によって白線無状態が検出されたときに、道路幅検出部２４によって検出された道路幅に基づいて仮想中央車線を設定する。

仮想路側帯線設定部３２は、障害物検出部２０によって障害物が検出されたとき、あるいは、白線無状態検出部２２によって白線無状態が検出されたときに、道路幅検出部２４によって検出された道路幅に基づいて仮想路側帯線を設定する。

図２は、障害物検出部２０によって障害物が検出されたときに設定される仮想中央車線および仮想路側帯線の具体例を示す図である。図２に示す例では、自車両Ｇの前方に工事中であることを示す看板４００と道路上に置かれたバリケード４０２が存在する。走路幅検出部２４は、バリケード４０２の右端（走行可能な道路の左端）Ｌと道路右端Ｒとの間隔である道路幅Ｗ１を検出する。仮想中央車線設定部３０は、バリケード４０２の右端Ｌから道路幅Ｗ１の半分（Ｗ１／２）の位置を仮想中央車線Ｃとして設定するとともに、バリケード４０２の右端Ｌから所定幅Ｗ２の位置を仮想路側帯線Ｓとして設定する。

図３は、白線無状態検出部２２によって白線無状態が検出されたときに設定される仮想中央車線および仮想路側帯線の具体例を示す図である。走路幅検出部２４は、前方道路の全幅Ｗ３を検出する。仮想中央車線設定部３０は、道路左端Ｌから道路幅Ｗ３の半分（Ｗ３／２）の位置を仮想中央車線Ｃとして設定するとともに、道路左端Ｌから所定幅Ｗ３の位置を仮想路側帯線Ｓとして設定する。

車両右端位置判定部４０は、カメラ１２によって得られた自車両の右側方画像に基づいて、自車両の右端位置（車体あるいは右側タイヤの右端位置）を判定する。

車両左端位置判定部４２は、カメラ１４によって得られた自車両の左側方画像に基づいて、自車両の左端位置（車体あるいは左側タイヤの左端位置）を判定する。

走行車線逸脱判定部５０は、車両右端位置判定部４０によって判定された自車両の右端位置が、仮想中央車線設定部３０によって設定された仮想中央車線を越えたか否かを判定する。警報出力指示が警報出力部７０に送られる。

走行車線逸脱判定部５２は、車両左端位置判定部４２によって判定された自車両の左端位置が、仮想路側帯線設定部３２によって設定された仮想路側帯線を越えたか否かを判定する。警報出力指示が警報出力部７０に送られる。

レーンアシスト処理部６０は、障害物検出部２０によって障害物が検出されないとき、および、白線無状態検出部２２によって白線無状態が検出されないときに、従来から行われているレーンアシスト動作を行う。例えば、カメラ１２によって得られた自車両の右側方画像とカメラ１４によって得られた自車両の左側方画像とに基づいて、自車両の走行位置が白線を跨いだか否かが判定され、跨いだと判定された場合には警報出力指示が警報出力部７０に送られる。

警報出力部７０は、走行車線逸脱判定部５０、５２、レーンアシスト処理部６０のいずれかから警報出力指示が送られてくると、スピーカ７２から警報音を出力し、表示部７４に警報画像を表示し、バイブレータ７６を振動させて運転者に知らせる。なお、これら３種類の警報出力は、いずれか１つあるいは２つを組み合わせて用いるようにしてもよい。

上述した道路幅検出部２４、カメラ１０、ナビゲーション装置２００が道路幅検出手段に、仮想中央車線設定部３０、仮想路側帯線設定部３２が仮想境界線設定手段に、車両右端位置判定部４０、車両左端位置判定部４２、走行車線逸脱判定部５０、５２、警報出力部７０、スピーカ７２、表示部７４、バイブレータ７６が警報手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の車両運転支援装置１００はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図４は、車両運転支援装置１００において仮想中央車線と仮想路側帯線を設定する動作手順を示す流れ図である。カメラ１０によって車両前方が撮影されると（ステップ１００）、障害物検出部２０は、カメラ１０によって撮影された前方画像に基づいて障害物を検出したか否かを判定する（ステップ１０２）。検出していない場合には否定判断が行われ、次に、白線無状態検出部２２は、前方画像に基づいて白線無状態を検出したか否かを判定する（ステップ１０４）。検出していない場合（障害物も白線無状態も検出していない場合）には否定判断が行われる。この場合には、レーンアシスト処理部６０による通常のレーンアシスト動作が行われる（ステップ１０６）。

また、障害物が検出された場合にはステップ１０２の判定において肯定判断が行われ、障害物が存在する場合に対応した仮想中央車線の設定（ステップ１０８）および仮想路側帯線の設定（ステップ１１０）が行われる（図２）。

一方、白線無状態が検出された場合にはステップ１０４の判定において肯定判断が行われ、白線無し状態の場合に対応した仮想中央車線の設定（ステップ１０８）および仮想路側帯線の設定（ステップ１１０）が行われる（図３）。

図５は、設定された仮想中央車線と仮想路側帯線とを用いて車両の走行支援を行う動作手順を示す流れ図である。カメラ１２によって車両右側方が撮影されると（ステップ２００）、車両右端位置判定部４０は、カメラ１２によって撮影された右側方画像に基づいて自車両の右端位置を判定する（ステップ２０２）。また、走行車線逸脱判定部５０は、この右端位置が仮想中央車線を越えていないか否かを判定し（ステップ２０４）、越えている場合には肯定判断を行って警報出力指示を警報出力部７０に送る。警報出力部７０は、この警報出力指示を受け取ると所定の警報動作を行う（ステップ２０６）。

また、自車両の右端位置が仮想中央車線を越えていない場合にはステップ２０４の判定において否定判断が行われる。次に、カメラ１４によって車両左側方が撮影されると（ステップ２０８）、車両左端位置判定部４２は、カメラ１４によって撮影された左側方画像に基づいて自車両の左端位置を判定する（ステップ２１０）。また、走行車線逸脱判定部５２は、この左端位置が仮想路側帯線を越えていないか否かを判定し（ステップ２１２）、越えている場合には肯定判断を行って警報出力指示を警報出力部７０に送る。警報出力部７０は、この警報出力指示を受け取ると所定の警報動作を行う（ステップ２０６）。なお、ステップ２００〜２０４の動作と、ステップ２０８〜２１２の動作は、順番を入れ替えたり、並行して行うようにしてもよい。

このように、本実施形態の車両運転支援装置１００では、工事中に本来の走行車線からずれた位置を走行する場合や道路上に白線が描かれていない場合のように、道路上の白線検出による警報出力ができない場合であっても、自車両の走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる。特に、仮想中央車線や仮想路側帯線を設定することにより、実際の中央車線や路側帯線がない場合であっても、車両が対向車線側に大きく飛び出すことや、路肩側に誤って進入することを未然に防止することが可能となる。

また、カメラ１０を用いることにより、自車両が走行可能な実際の道路幅を正確に検出することが可能となる。さらに、表示、音声、振動のいずれかあるいは組み合わせによって警報を行うことにより、自車両の走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱したことを運転者等に確実に知らせることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、自車両の走行位置が仮想中央車線や仮想路側帯線を越えたか否かを判定し、越えた場合に警報を出すようにしたが、対向車線を自車両に向かって走行する対向車両が仮想中央車線を越えたか否かを判定し、越えた場合に警報を出すようにしてもよい。例えば、図１に示した構成において、障害物検出部２０によって対向車両も障害物として検出し、さらにこの対向車両の左端位置（仮想中央車線側の位置）を検出する。そして、走行車線逸脱判定部５２によってこの対向車両の左端位置が仮想中央車線を越えているか否かが判定される。越えている場合には警報出力指示が警報出力部７０に送られ、警報音出力等が行われる。

また、上述した実施形態では、カメラ１０、１２、１４を用いて障害物検出や自車両の左端位置および右端位置の判定を行ったが、カメラ１０等を用いる以外の方法、例えばレーダを用いて、あるいは、３台のカメラの一部をレーダに置き換えて同様の動作を行うようにしてもよい。

上述したように、本発明によれば、道路上の白線検出による警報出力ができない場合であっても、自車両の走行位置が道路上の正しい範囲から逸脱した場合に警報を出すことができる。

１０、１２、１４ カメラ
２０ 障害物検出部
２２ 白線無状態検出部
２４ 道路幅検出部
３０ 仮想中央車線設定部
３２ 仮想路側帯線設定部
４０ 車両右端位置判定部
４２ 車両左端位置判定部
５０、５２ 走行車線逸脱判定部
６０ レーンアシスト処理部
７０ 警報出力部
７２ スピーカ
７４ 表示部
７６ バイブレータ
１００ 両運転支援装置
２００ ナビゲーション装置
３００ ＶＩＣＳ受信機

Claims (6)

1. 走行中の道路について、自車両が走行可能な道路幅を検出する道路幅検出手段と、
   前記道路幅検出手段によって検出した道路幅に基づいて、仮想的な境界線を設定する仮装境界線設定手段と、
   前記仮装境界線設定手段によって設定された前記仮想的な境界線を跨いで自車両が走行したときに警報を行う警報手段と、
   を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
2. 請求項１において、
   前記仮装境界線設定手段は、道路上の自車両走行車線側端部あるいは対向車線側端部に障害物があって自車両が走行可能な道路幅が障害物がない場合に比べて狭くなっている場合と、道路上に走行車線の区切りを示す線が描かれていない場合の少なくとも一方において、前記仮想的な境界線の設定を行うことを特徴とする車両運転支援装置。
3. 請求項１または２において、
   前記仮想的な境界線は、前記道路幅検出手段によって検出して道路幅の中央位置に設けられる仮想中央車線と、この道路幅の自車両走行車線側の所定幅を仮想的な路側帯として区分する仮想路側帯線の少なくとも一方であることを特徴とする車両運転支援装置。
4. 請求項３において、
   前記警報手段は、対向車線側を自車両に向かって走行中の車両が前記仮想中央車線を越えているときに警報を行うことを特徴とする車両運転支援装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   自車両の周辺を撮影するカメラをさらに備え、
   前記道路検出手段は、前記カメラによる撮影によって得られた自車両の前方画像に基づいて自車両が走行可能な道路幅を検出することを特徴とする車両運転支援装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記警報手段は、表示、音声、振動のいずれかあるいは組み合わせによって警報を行うことを特徴とする車両運転支援装置。

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