車道脫離判定裝置、車道脫離警報裝置以及使用它們的車輛控制系統的製作方法
2024-02-06 04:06:15 1
車道脫離判定裝置、車道脫離警報裝置以及使用它們的車輛控制系統的製作方法
【專利摘要】車道脫離判定裝置根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息檢測劃分線，根據車輛和劃分線之間的距離判定車輛是否脫離劃分線，該車道脫離判定裝置在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛在具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路和具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路上行駛的情況下，判定脫離時的車輛和劃分線之間的距離不同。
【專利說明】車道脫離判定裝置、車道脫離警報裝置以及使用它們的車輛控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車道脫離判定裝置、車道脫離警報裝置以及使用它們的車輛控制系統。
【背景技術】
[0002]以前，已知通過車載照相機識別行駛路徑來報告車輛脫離行駛車道的車道脫離警報裝置。例如在專利文獻I中記載了一種車道脫離警報裝置，其使用攝影路面的行駛路徑識別照相機等預測本車輛從車道脫離的傾向，在判定為本車輛從車道脫離的可能性高的情況下，通過警報器進行報告。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2004-268845號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的問題
[0007]但是，在現有技術中，例如像車道寬度窄的道路那樣，存在在成為車輛容易脫離道路的狀態的情況下，頻繁地發出脫離警報的問題。本發明是鑑於上述情況而做出的，其目的在於，即使在成為車輛容易脫離道路的狀態的情況下，也進行恰當的脫離判定。
[0008]解決問題的方案
[0009]根據本發明的第一方式，車道脫離判定裝置根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線，根據車輛和劃分線之間的距離判定車輛是否脫離劃分線，該車道脫離判定裝置在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛在具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路和具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路上行駛的情況下，判定脫離時的車輛和劃分線之間的距離不同。
[0010]根據本發明的第二方式，優選第一方式的車道脫離判定裝置在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛脫離劃分線的情況下，具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路與具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路相比，判定脫離的時間早。
[0011 ] 根據本發明的第三方式，優選車道脫離判定裝置根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線，根據車輛和劃分線之間的距離判定車輛是否脫離劃分線，車道脫離判定裝置在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛在比預定的曲率半徑大的道路和比預定的曲率半徑小的道路上行駛的情況下，判定脫離時的車輛和劃分線之間的距離不同。
[0012]根據本發明的第四方式，優選第三方式的車道脫離判定裝置在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛脫離劃分線的情況下，比預定的曲率半徑大的道路與比預定的曲率半徑小的道路相比，判定脫離的時間早。
[0013]根據本發明的第五方式，車道脫離判定裝置具備:劃分線檢測部，其根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線；距離運算部，其在每個預定周期運算從劃分線到拍攝裝置的光軸的距離；偏航角運算部，其運算車輛相對於劃分線的偏航角；以及脫離判定部，其根據表示車輛正在行駛的道路的特性的道路參數，修正由偏航角運算部運算出的偏航角，根據由距離運算部運算出的從劃分線到光軸的距離和修正後的偏航角，進行車輛相對於劃分線的脫離判定。
[0014]根據本發明的第六方式，優選在第五方式的車道脫離判定裝置中，脫離判定部根據道路的車道寬度、道路的曲率半徑中的至少一方的道路參數，修正偏航角。
[0015]根據本發明的第七方式，優選第五或第六方式的車道脫離判定裝置還具備:擺動量運算部，其運算由距離運算部運算出的從劃分線到光軸的距離的時間序列的離散的大小，脫離判定部根據由擺動量運算部運算出的離散的大小和道路參數，修正由偏航角運算部運算出的偏航角，根據由距離運算部運算出的從劃分線到光軸的距離和修正後的偏航角，進行脫離判定。
[0016]根據本發明的第八方式，車道脫離警報裝置具備:第一至第7方式中的任意一方式的車道脫離判定裝置；以及警報輸出部，其根據車道脫離判定裝置的脫離判定的結果，輸出車道脫離的警報信號。
[0017]根據本發明的第九方式，車輛控制系統具備:第八方式的車道脫離警報裝置；以及警報報告部，其根據車道脫離警報裝置的警報信號的輸出結果，報告警報。
[0018]發明效果
[0019]根據本發明，在成為車輛容易脫離道路的狀態下，也能夠進行恰當的脫離判定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是表示第一實施方式的車道脫離判定裝置100的結構的框圖。
[0021]圖2是表示車道脫離判定裝置100的處理內容的流程圖。
[0022]圖3是表示從拍攝裝置I取入的圖像數據和通過劃分線檢測部4檢測出的邊緣強度的圖。
[0023]圖4是表示從拍攝裝置I取入的圖像數據(a)、從上空看拍攝該圖像數據時的車輛和道路的平面圖(b)的圖。
[0024]圖5是示意地表示車輛501在存在2條劃分線502和503的道路上行駛的情況的平面圖。
[0025]圖6是表示道路參數和修正係數α 1、α 2的對應關係的圖表。
[0026]圖7是表示第二實施方式的車道脫離判定裝置200的結構的框圖。
[0027]圖8是表示後方距離擺動量和修正係數α 3的對應關係的圖表。
[0028]圖9是使用本發明的車道脫離判定裝置構成車道脫離警報裝置時的框圖。
[0029]圖10是使用本發明的車道脫離判定裝置構成車輛控制系統時的框圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，使用附圖詳細說明本發明的實施方式。
[0031](第一實施方式)
[0032]圖1是表示第一實施方式的車道脫離判定裝置100的結構的框圖。車道脫離判定裝置100由劃分線檢測部4、道路參數運算部5、修正係數設定部6、偏航角運算部7、後方距離運算部8、前方距離運算部9以及脫離判定部10構成。車道脫離判定裝置100通過使未圖示的計算機執行預定的控制程序，來實現這些各部的功能。
[0033]在車道脫離判定裝置100上連接有拍攝裝置1、偏航率檢測部2、車速檢測部3。車道脫離判定裝置100使用從拍攝裝置I輸入的圖像數據、從偏航率檢測部2輸入的車輛的偏航率、從車速檢測部3輸入的車輛的速度，判定車輛有無可能從正在行駛的車道脫離，將判定結果輸出到外部。即，車道脫離判定裝置100根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息檢測作為劃分線的車道，根據車輛和劃分線之間的距離判定車輛是否脫離劃分線。
[0034]本發明在車輛相對於該檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛在具有比預定的寬度寬的劃分線寬度(車道寬度)的道路和具有比預定的寬度窄的劃分線寬度(車道寬度)的道路上行駛的情況下，判定為脫離時的車輛和劃分線之間的距離不同。另外，在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛脫離劃分線的情況下，具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路與具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路相比，判定脫離的時間早。另夕卜，在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，並且車輛在比預定的曲率半徑大的道路和比預定的曲率半徑小的道路上行駛的情況下，判定為脫離時的車輛和劃分線之間的距離不同。另外，在車輛相對於檢測出的劃分線的角度相同，車輛脫離劃分線的情況下，比預定的曲率半徑大的道路與比預定的曲率半徑小的道路相比，判定脫離的時間早。
[0035]車載用拍攝裝置I通過CCD (Charge Coupled Device:電荷親合器件)圖像傳感器、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器等拍攝元件拍攝本車外，將得到的圖像保持為模擬數據、或進行數字處理變換為能夠在計算機中處理的圖像數據，使用專用線等輸出到車道脫離判定裝置100(的劃分線檢測部4)。拍攝裝置I被設置在車輛後方，使得車輛後方的路面包含在拍攝範圍內。
[0036]偏航率檢測部2例如使用陀螺儀等的輸出來檢測車輛的偏航率(向旋轉方向的轉速)。
[0037]車速檢測部3例如對通過安裝在車輛的前後左右各輪的車輪速傳感器得到的值進行平均，或者對通過安裝在本車上的加速度傳感器得到的本車的加速度的值進行積分，由此檢測車輛行駛的速度。
[0038]劃分線檢測部4通過對拍攝裝置I拍攝車外而製作的圖像數據(圖像信息)進行分析，在每個預定的處理周期檢測塗在道路上的劃分線(例如位於本車左右的一對左右線、車道外側線等)。
[0039]道路參數運算部5運算車道寬度或曲率半徑等表示行駛中的道路的特性的道路參數。根據通過劃分線檢測部4檢測出的劃分線的位置運算車道寬度。另外，根據通過偏航率檢測部2檢測出的偏航率運算行駛中的道路的曲率半徑。
[0040]修正係數設定部6根據通過道路參數運算部5運算出的道路參數，設定後述的修正係數。
[0041]偏航角運算部7根據通過劃分線檢測部4檢測出的劃分線的位置、通過車速檢測部3檢測出的車速等，運算車輛相對於劃分線的偏航角。
[0042]後方距離運算部8對於車輛後方的預定位置，運算通過劃分線檢測部4檢測出的劃分線和拍攝裝置I的光軸之間的距離(從光軸到劃分線的距離)。
[0043]前方距離運算部9運算通過劃分線檢測部4檢測出的劃分線和車輛的前輪之間的距離(從車輛的前輪到劃分線的距離)。
[0044]脫離判定部10根據由前方距離運算部9運算出的從前輪到劃分線的距離，判定車輛是否有可能從車道脫離。此外，假設在基於Jis標準(JIS D 0804)的車輛脫離警報中利用在此的車道脫離判定。即，脫離判定部10根據由偏航角運算部7運算出的車輛的偏航角、由前方距離運算部9運算出的劃分線和車輛前輪之間的距離，判斷是否有可能從車道脫離。
[0045]在上述JIS標準中，規定了根據從車輛前輪的外側到劃分線的距離判定是否需要車輛脫離警報。另一方面，設置拍攝裝置I使其拍攝車輛後方的影像。本實施方式的前方距離運算部9為了對應上述JIS標準，根據通過偏航角運算部7運算出的車輛的偏航角，將通過後方距離運算部8運算出的車輛後方的到劃分線為止的距離修正為從車輛前輪的外側到劃分線的距離。
[0046]接著，說明車道脫離判定裝置100全體的處理內容。
[0047]圖2是表示車道脫離判定裝置100的處理內容的流程圖。在每個預定的處理周期重複執行圖2所示的處理。
[0048]首先，在步驟SlOO中，劃分線檢測部4取入通過拍攝裝置I拍攝並實施了數字處理的圖像數據。
[0049]在接著的步驟SllO中，劃分線檢測部4根據在步驟SlOO中取入的圖像數據檢測塗在道路上的劃分線。以下，例舉具體例子說明步驟SllO中的劃分線的檢測處理。
[0050]圖3是表示從拍攝裝置I取入的圖像數據和通過劃分線檢測部4檢測出的邊緣強度的圖。現在考慮取入如圖3(a)那樣存在2條劃分線301和302的圖像數據的狀態。作為用於檢測這些劃分線的一個方法，本實施方式的劃分線檢測部4採用計算圖像內的邊緣強度來抽出劃分線的方法。在此，邊緣是指在圖像中亮度值急劇變化的點。
[0051]圖3 (b)是從圖3 (a)的A點向B點抽出邊緣強度的結果。A點和B點是在拍攝範圍內預先確定的點，劃分線檢測部4在將A點和B點連接起來的直線上檢測邊緣強度從而檢測劃分線。圖3(b)所示的邊緣檢測結果包含分別表示從道路變化為劃分線的點(亮度值從暗急劇變為亮的點)的峰值303、305、分別表示從劃分線變化為道路的點(亮度值從亮急劇變為暗的點)的峰值304、306。劃分線檢測部4通過找出圖3(b)所示的峰值303和峰值304的組合以及峰值305和峰值306的組合，來檢測與各個組合對應的劃分線301和劃分線302。
[0052]返回圖2的流程圖的說明，在步驟S120中，後方距離運算部8運算從拍攝裝置I的光軸到在步驟SllO中檢測出的劃分線的距離。以下，例舉具體例子說明步驟S120中的該距離的運算處理。
[0053]圖4是表示從拍攝裝置I取入的圖像數據(a)、從上空看拍攝該圖像數據時的車輛和道路的平面圖(b)的圖。在圖4中，表示了在存在右劃分線401和左劃分線402的道路上行駛的情況。另外，箭頭403是拍攝裝置I的光軸。此外，將拍攝裝置I設置在車輛的後方，因此在圖4的左側能夠看到的劃分線401是相對於車輛的行駛方向存在於右側的右劃分線，在圖4的右側能夠看到的劃分線402是相對於車輛的行駛方向存在於左側的左劃分線。
[0054]在圖4(a)中，能夠根據由劃分線檢測部4檢測出的左劃分線402的位置，運算從光軸403到左劃分線402的距離dl (以下稱為左後方距離dl)。後方距離運算部8根據由劃分線檢測部4檢測出的邊緣強度的峰值，求出將A點和B點連接起來的直線與左劃分線402的內側的邊緣交叉的點即C點的坐標。然後，通過將該坐標變換為圖4(b)的實際的坐標系，運算左後方距離dl。劃分線檢測部4還進行同樣的運算，運算從光軸403到右劃分線401的距離d2(以下稱為右後方距離d2)。
[0055]此外，在上述說明中，將左後方距離dl設為從光軸403到左劃分線402的內側的距離，使用左劃分線402的內側的邊緣上的C點的坐標運算左後方距離dl，但也可以將其設為到左劃分線402的外側或中心的距離，只要是一貫相同的定義即可。另外，對於到劃分線為止的距離(左後方距離dl、右後方距離d2)，也可以不針對圖像內的各劃分線(左劃分線402、右劃分線401)逐一地計算，而是針對各劃分線計算多個(例如10個)。例如，也可以與A點和B的組同樣地，在拍攝範圍內設置多個一對的點，針對它們的各個組進行邊緣檢測，運算光軸403和該邊緣之間的距離。
[0056]在接著的步驟S130中，道路參數運算部5取得由偏航率檢測部2檢測出的車輛的偏航率。如上所述，車輛的偏航率是車輛向旋轉方向的轉速，例如通過陀螺儀等公知技術來檢測。
[0057]在接著的步驟S140中，道路參數運算部5根據由劃分線檢測部4檢測出的劃分線、由偏航率檢測部2檢測出的車輛的偏航率，運算行駛中的道路的道路參數。本實施方式的道路參數是車道寬度和道路的曲率半徑這2個。
[0058]例如，在圖3中，道路參數運算部5運算峰值304和峰值305之間的距離(由劃分線檢測部4檢測出的2個劃分線之間的距離)來作為車道寬度。具體的運算方法與在步驟S120中說明的相同。
[0059]另外，本實施方式的道路參數運算部5根據從偏航率檢測部2輸入的偏航率，運算道路的曲率半徑。具體地說，假定N度/秒的偏航率與M米的曲率半徑對應(M、N分別是預定的數值)，將檢測出的偏航率乘以M/N來運算曲率半徑。此外，即使在筆直的道路上行駛，如果扭轉車輛的方向盤則作為偏航率也檢測出固定的值，但在這樣的情況下，將上述運算結果看作道路的曲率半徑也沒有問題。
[0060]在接著的步驟S150中，修正係數設定部6根據由道路參數運算部5運算出的道路參數，設定修正係數。將在後面詳細說明修正係數的定義、修正係數設定部6的修正係數的設定方法。
[0061]在接著的步驟S160中，偏航角運算部7根據由後方距離運算部8運算出的左後方距離dl、右後方距離d2以及由車速檢測部3檢測出的車輛速度，運算車輛的偏航角。例如，根據在時刻tl運算出的左後方距離dl、在時刻t2運算出的左後方距離dl、從時刻tl到時刻t2之間的車輛的行駛距離，運算車輛的偏航角。在此，時刻t2是最後運算出左後方距離dl的時刻，時刻tl是比時刻t2早的時刻。另外，根據由車速檢測部3檢測出的車輛速度求出從時刻tl到時刻t2之間的車輛的行駛距離。
[0062]此外，通過使用過去運算出的2個以上的左後方距離dl，能夠更精細地運算車輛的偏航角。具體地說，對這些多個左後方距離dl通過最小二乘法求出回歸直線，根據該回歸直線和車輛的行駛距離運算車輛的偏航角即可。運算車輛的偏航角的方法並不限於這些方法，能夠使用任意的方法。
[0063]在接著的步驟S170中，前方距離運算部9根據左後方距離dl、右後方距離d2以及車輛偏航角Θ，運算從車輛前輪到劃分線的距離。以下，例舉具體例子說明步驟S170中的從車輛前輪到劃分線的距離的運算處理。
[0064]圖5是示意地表示車輛501在存在2條劃分線502和503的道路上行駛的情況的平面圖。在圖5中，偏航角Θ由偏航角運算部7進行運算，是已知的。另外，左後方距離dl和右後方距離d2由後方距離運算部8進行運算，是已知的。並且，根據拍攝裝置I的設置位置，預先對車道脫離判定裝置100輸入了從拍攝裝置I到車輛的左前輪的外側的距離Cl、從拍攝裝置I到車輛的右前輪的外側的距離C2、從運算出左後方距離dl的地點(將圖4的點A和點B連接起來的直線)到車輛前輪的距離L。
[0065]前方距離運算部9使用左後方距離dl、從運算出左後方距離dl的地點到車輛前輪的距離L、從拍攝裝置I到車輛左前輪的外側的距離Cl、車輛偏航角Θ，通過下述公式(I)運算從車輛左前輪的外側到左劃分線的距離Dl (以下稱為左前方距離Dl)。
[0066]Dl = dl — LXtan(a Θ ) — Cl......(I)
[0067]在此，α是由修正係數設定部6設定的修正係數。通過修正係數設定部6將修正係數α設定為O以上I以下的值。在修正係數α為I時，通過上述公式(I)運算的左前方距離Dl與在圖5中用箭頭表示的距離Dl的幾何長度一致。另外，在修正係數α為O時，忽略實際的車輛偏航角Θ的值，假定車輛朝向與道路相同的方向的狀態，運算左前方距離Dlo即，由修正係數設定部6設定的修正係數α是用於在左前方距離Dl的運算中，將車輛偏航角Θ修正得比實際的角度小來處理的係數。
[0068]前方距離運算部9同樣地通過下述公式(2)運算從車輛右前輪的外側到右劃分線的距離D2 (以下稱為右前方距離D2)。
[0069]D2 = d2+LXtan(a Θ ) - C2......(2)
[0070]返回到圖2的流程圖的說明，在接著的步驟S180中，脫離判定部10使用在步驟S170中運算出的左前方距離Dl和右前方距離D2，判定車輛是否有可能脫離車道。具體地說，在左前方距離Dl和右前方距離D2中的任意一方成為預先確定的距離以下時，脫離判定部10判定為有可能脫離車道。
[0071]通過以上說明的處理，從車道脫離判定裝置100輸出判定車輛是否有可能脫離車道的結果。通過使用該車道脫離判定裝置100，能夠實現與JIS標準(JIS D 0804)對應的車道脫離警報裝置。具體地說，在左前方距離Dl或右前方距離D2在預定的範圍內(例如5cm以內)的情況下，通過從揚聲器發出的聲音、在顯示器上顯示的消息等來產生警報。解除警報的定時為產生警報後經過預定時間後(例如2秒後)即可。
[0072]接著，說明修正係數設定部6的修正係數的設定方法。
[0073]在通過不存在修正係數α的公式(I)和公式(2)運算左前方距離Dl和右前方距離D2的情況下，根據行駛中的道路的特性，有時頻繁地判定為車輛有可能脫離車道。例如在行駛中的車道的寬度窄的情況下，由於車輛和劃分線之間的餘裕少，所以車輛偏航角Θ的變化使脫離判定的結果頻繁地變動。另外，在行駛中的道路的曲率半徑小的情況(正在急彎行駛的情況)下，車輛和劃分線之間的餘裕也少，因此產生同樣的結果。修正係數a是為了抑制這樣的脫離判定結果的振動而在左前方距離Dl和右前方距離D2的運算中將車輛偏航角Θ修正為比實際小的值的係數。
[0074]本實施方式的修正係數設定部6首先針對車道寬度和曲率半徑這2個道路參數，分別運算對應的修正係數α 1、α 2。然後，通過運算這些多個修正係數α 1、α 2的算術平均，來設定最終的修正係數α。
[0075]圖6是表示道路參數和修正係數α 1、α 2之間的對應關係的圖表。
[0076]如圖6(a)所示，修正係數設定部6在車道寬度不滿2.5米的情況下，將修正係數α I設定為O，在車道寬度比3米大的情況下，將修正係數α I設定為I。另外，在車道寬度為2.5米以上3米以下的情況下，根據具有O?I的值域的一次函數來設定修正係數a 1
[0077]另外，如圖6 (b)所示，修正係數設定部6在曲率半徑不滿400米的情況下，將修正係數α 2設定為0，在曲率半徑比800米大的情況下，將修正係數α 2設定為I。另外，在曲率半徑為400米以上800米以下的情況下，根據具有O?I的值域的一次函數來設定修正係數α 2。
[0078]根據上述第一實施方式的車道脫離判定裝置，能夠得到以下的作用效果。
[0079](I)劃分線檢測部4根據拍攝裝置I拍攝車外而輸出的圖像信息檢測劃分線。後方距離運算部8在每個預定周期運算從劃分線到拍攝裝置I的光軸403的距離。偏航角運算部7根據由後方距離運算部8運算出的距離和在預定期間中車輛行駛的車輛行駛距離，運算車輛相對於劃分線的偏航角。修正係數設定部6根據由道路參數運算部5運算出的表示車輛正在行駛的道路的特性的道路參數，設定修正係數。前方距離運算部9根據設定的修正係數對由偏航角運算部7運算出的偏航角進行修正，根據由後方距離運算部8運算出的從劃分線到光軸403的距離以及修正後的偏航角，運算從車輛前輪到劃分線的距離。脫離判定部10根據由前方距離運算部9運算出的從車輛前輪到劃分線的距離，進行車輛相對於劃分線的脫離判定。由此，在成為車輛容易脫離道路的狀態的情況下，也能夠進行恰當的脫離判定。
[0080](2)脫離判定部10根據道路的車道寬度、道路的曲率半徑這樣的道路參數進行脫離判定。由此，能夠進行與道路的特性對應的恰當的脫離判定。
[0081](第二實施方式)
[0082]圖7是表示第二實施方式的車道脫離判定裝置200的結構的框圖。車道脫離判定裝置200除了構成第一實施方式的車道脫離判定裝置100的各部以外，還具備後方距離擺動量運算部11。
[0083]後方距離擺動量運算部11運算由後方距離運算部8運算出的左後方距離dl和右後方距離d2的時間序列的擺動量(後方距離擺動量)。修正係數設定部6運算與該擺動量的大小對應的修正係數α 3，根據與第一實施方式中說明的修正係數α 1、α 2合併後的3個值，設定修正係數α。
[0084]後方距離擺動量大就是指在通過劃分線檢測部4檢測出的劃分線的位置有大的離散。換言之，是指劃分線檢測部4的檢測結果有大的離散，表示劃分線檢測部4對劃分線的檢測如此地不穩定(不正確)。後方距離擺動量越大，即劃分線檢測部4對劃分線的檢測越是不穩定，修正係數設定部6越是將修正係數α 3運算得小。
[0085]圖8是表示後方距離擺動量和修正係數α 3之間的對應關係的圖表的一個例子。
[0086]本實施方式的後方距離擺動量運算部11運算在預定的期間中檢測出的劃分線的位置(或連續預定的次數檢測出的劃分線的位置)的標準偏差來作為上述後方距離擺動量。然後，將與後方距離擺動量的大小對應的擺動水平輸出到修正係數設定部6。擺動水平是表示後方距離擺動量的大小的O以上的整數，後方距離擺動量越大就越採用大的值。修正係數設定部6在從後方距離擺動量運算部11輸出的擺動水平為O的情況下，將修正係數α 3設定為I。另外，在擺動水平為I的情況下，將修正係數α 3設定為0.5，在2以上的情況下設定為O。
[0087]此外，也可以代替與後方距離擺動量對應的離散的值即擺動水平，而使用作為連續的值的擺動指標來設定修正係數。例如，可以代替上述的修正係數α 3，而運算圖8(b)所示的基於擺動指標的修正係數α 4，根據修正係數α 1、α 2、α 4設定修正係數α。
[0088]根據上述的第二實施方式的車道脫離判定裝置，能夠得到以下的作用效果。
[0089](I)車道脫離判定裝置200具備後方距離擺動量運算部11，其運算從後方距離運算部8運算出的劃分線到光軸403的距離的時間序列的離散的大小。修正係數設定部6根據由後方距離擺動量運算部11運算出的離散的大小和道路參數設定修正係數α。前方距離運算部9根據修正係數α修正偏航角，並根據修正後的偏航角運算從車輛前輪到劃分線的距離。脫離判定部10根據運算出的該距離進行脫離判定。由此，能夠與劃分線的檢測精度無關地進行恰當的脫離判定。
[0090]以下這樣的變形也在本發明的範圍內，能夠將一個或多個變形例與上述實施方式進行組合。
[0091](變形例I)
[0092]修正係數設定部6對修正係數α的設定方法並不限於上述方法。例如，也可以根據從車道寬度減去車輛寬度所得到的值設定修正係數。另外，基於根據各個道路參數運算出的修正係數α 1、α 2運算修正係數α的方法也可以不是算術平均，而例如是基於預定的權重的加權平均等。並且，也可以不是在對每個道路參數單獨地運算出修正係數α?、α2後設定修正係數α，而是根據多個道路參數直接運算修正係數α。並且，也可以從根據各個道路參數運算出的修正係數α 1、α 2中選擇小的值來作為修正係數α。
[0093](變形例2)
[0094]在上述各實施例中，使用拍攝車輛後方的拍攝裝置I進行了說明，但也可以是拍攝車輛前方的拍攝裝置1，另外拍攝裝置I的安裝角度、安裝位置也可以與各實施例不同。
[0095](變形例3)
[0096]在上述各實施例中，根據由後方距離運算部8運算出的到劃分線的距離，由前方距離運算部9運算從車輛前輪的外側到劃分線的距離。也可以將其構成為例如運算從車輛前方的角到劃分線的距離等任意位置到劃分線的距離。
[0097](變形例4)
[0098]道路參數並不限於上述的道路的車道寬度和曲率半徑。另外，也可以不一定使用2個道路參數。例如，也可以只使用道路的車道寬度設定修正係數α。並且，也可以由道路參數運算部5根據由劃分線檢測部4運算出的車道寬度以外的信息運算道路的車道寬度，另外還可以根據由偏航率檢測部2檢測出的偏航率以外的信息運算道路的曲率半徑。例如，可以根據GPS接收機等檢測出的車輛的當前位置、存儲在HDD等存儲裝置中的道路信息，運算當前正在行駛的道路的車道寬度、曲率半徑。
[0099]另外，也可以使用本發明的車道脫離判定裝置構成向外部輸出車道脫離時的警報信號的車道脫離警報裝置。具體地說，如圖9所示，車道脫離警報裝置900由第一實施方式的車道脫離判定裝置100或第二實施方式的車道脫離判定裝置200、警報輸出部20構成。
[0100]車道脫離警報裝置900通過車道脫離判定裝置100或200判定車輛是否脫離劃分線，在判定為車輛要脫離劃分線的情況下，通過警報輸出部20向外部輸出車道脫離警報信號。此外，在警報輸出部20中，在警報抑制條件成立的情況下，不向外部輸出車道脫離警報信號。在此，警報抑制條件有方向燈操作中、方向燈操作結束後預定時間內(例如2秒鐘)、車速為預定值以下(例如70km/h以下)、道路曲率半徑為預定值以下(例如200m以下)等。
[0101]並且，也可以使用車道脫離警報裝置900構成車輛控制系統。具體地說，如圖10所示，車輛控制系統1000至少由拍攝裝置1、車道脫離警報裝置900、警報報告部30構成。
[0102]車輛控制系統1000在通過車道脫離警報裝置900輸出了車道脫離警報信號的情況下，通過警報報告部30向駕駛員、乘員報告車道脫離警報。警報報告部30由用聲音傳達信息的揚聲器、視覺地傳達信息的顯示器、儀錶板、警告燈等構成。
[0103]如以上說明的那樣，使用本發明的車道脫離判定裝置構成車道脫離警報裝置，進而，構成使用它們的車輛控制系統，由此能夠基於車道脫離判定裝置的恰當的車道脫離判定來報告車道脫離警報，因此能夠使駕駛員、乘員提高安全感、可靠性。
[0104]只要不損害本發明的特徵，則本發明並不限於上述實施方式，對於在本發明的技術思想的範圍內能夠考慮的其他形式，也包含在本發明的範圍內。
[0105]將以下的優先權基礎申請的公開內容作為引用文獻組合於此。
[0106]日本專利申請2012年第149863號(2012年7月3日申請)
[0107]符號說明
[0108]1:拍攝裝置；2:偏航率檢測部；3:車速檢測部；4:劃分線檢測部；5:道路參數運算部；6:修正係數設定部；7:偏航角運算部；8:後方距離運算部；9:前方距離運算部；10:脫離判定部；100、200:車道脫離判定裝置；1000:車輛控制系統。
【權利要求】
1.一種車道脫離判定裝置，其根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線，根據上述車輛和上述劃分線之間的距離判定上述車輛是否脫離上述劃分線，其特徵在於， 在上述車輛相對於檢測出的上述劃分線的角度相同，並且上述車輛在具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路和具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路上行駛的情況下，判定脫離時的上述車輛和上述劃分線之間的距離不同。
2.根據權利要求1所述的車道脫離判定裝置，其特徵在於， 在上述車輛相對於檢測出的上述劃分線的角度相同，並且上述車輛脫離上述劃分線的情況下，具有比預定的寬度寬的劃分線寬度的道路與具有比預定的寬度窄的劃分線寬度的道路相比，判定脫離的時間早。
3.—種車道脫離判定裝置，其根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線，根據上述車輛和上述劃分線之間的距離判定上述車輛是否脫離上述劃分線，其特徵在於， 在上述車輛相對於檢測出的上述劃分線的角度相同，並且上述車輛在比預定的曲率半徑大的道路和比預定的曲率半徑小的道路上行駛的情況下，判定脫離時的上述車輛和上述劃分線之間的距離不同。
4.根據權利要求3所述的車道脫離判定裝置，其特徵在於， 在上述車輛相對於檢測出的上述劃分線的角度相同，並且上述車輛脫離上述劃分線的情況下，比預定的曲率半徑大的道路與比預定的曲率半徑小的道路相比，判定脫離的時間早。
5.一種車道脫離判定裝置，其特徵在於，具備: 劃分線檢測部，其根據拍攝裝置拍攝車外而輸出的圖像信息來檢測劃分線； 距離運算部，其在每個預定周期運算從上述劃分線到上述拍攝裝置的光軸的距離； 偏航角運算部，其運算上述車輛相對於上述劃分線的偏航角；以及 脫離判定部，其根據表示上述車輛正在行駛的道路的特性的道路參數，修正由上述偏航角運算部運算出的上述偏航角，根據由上述距離運算部運算出的從上述劃分線到上述光軸的距離和修正後的上述偏航角，進行上述車輛相對於上述劃分線的脫離判定。
6.根據權利要求5所述的車道脫離判定裝置，其特徵在於， 上述脫離判定部根據上述道路的車道寬度、上述道路的曲率半徑中的至少一方的上述道路參數，修正上述偏航角。
7.根據權利要求5或6所述的車道脫離判定裝置，其特徵在於， 還具備:擺動量運算部，其運算由上述距離運算部運算出的從上述劃分線到上述光軸的距離的時間序列的離散的大小， 上述脫離判定部根據由上述擺動量運算部運算出的上述離散的大小和上述道路參數，修正由上述偏航角運算部運算出的上述偏航角，根據由上述距離運算部運算出的從上述劃分線到上述光軸的距離和修正後的上述偏航角，進行上述脫離判定。
8.—種車道脫離警報裝置，其特徵在於，具備: 權利要求1?7中的任意一項所述的車道脫離判定裝置；以及 警報輸出部，其根據上述車道脫離判定裝置的脫離判定的結果，輸出車道脫離的警報信號。
9.一種車輛控制系統，其特徵在於，具備: 權利要求8所述的車道脫離警報裝置；以及 警報報告部，其根據上述車道脫離警報裝置的警報信號的輸出結果，報告警報。
【文檔編號】G06T1/00GK104471626SQ201380035252
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月17日 優先權日:2012年7月3日
【發明者】今井正人, 竹村雅幸, 村松彰二 申請人:歌樂株式會社