車道脫離防止輔助裝置、劃分線顯示方法、程序的製作方法

2023-06-11 07:46:01 4

專利名稱：車道脫離防止輔助裝置、劃分線顯示方法、程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及對車道劃分線進行識別，從而根據行駛車道內的本車位置來輔助防止 從車道脫離的車道脫離防止輔助裝置，特別是涉及顯示車道劃分線的識別狀態的車道脫離 防止輔助裝置。
背景技術：
已知有通過由車載的拍攝裝置、圖像處理裝置對白線進行識別來預測從車道的脫 離並鳴叫警報的車道脫離警報裝置(LDW:Lane Departure Warning)、和施加在車道中心行 駛用的操舵力的車道維持輔助裝置(LKA:Lane Keeping Assist)。
在LDW/LKA中，通常將當前的動作狀況通知給駕駛員(例如參照專利文獻I。)。 即，這是由於即使LDW/LKA的開關處於打開狀態，例如根據白線識別狀況的不同，有時警報 的鳴叫、車道維持輔助也不被進行。在專利文獻I中，公開了一種車輛用白線顯示裝置，將 白線的圖標顯示於顯示裝置，當由白線識別機構識別了白線時，將白線塗滿來進行顯示，當 白線識別機構沒有識別出白線時將白線中空顯示。
圖1 (a)是分別表示在LDW/LKA中識別出白線時的顯示例和未識別出白線時的顯 示例的圖的一例。白線的識別狀態在液晶等顯示裝置上被顯示為白線圖標。以在識別出白 線的情況下較粗地顯示白線圖標，在未識別出白線的情況下較細地顯示白線圖標等、能夠 使駕駛員把握白線未被識別出的情況的方式來顯示白線圖標。如果未識別到白線，則LDW/ LKA無法預測從行駛車道的脫離來鳴叫警報，也無法施加在車道中心行駛用的操舵力。
作為白線未被識別的原因，存在有沒有路面標誌、白線飛白、或者因強降雨等導致 白線不清晰的情況、雨刷高速動作的情況、或者駕駛員進行車道變更等規定操作的情況等。
如圖1(a)所示那樣，通過向駕駛員進行通知LDW/LKA未動作的情況，能夠防止駕 駛員過度信賴LDW/LKA的情況(使其不對LDW/LKA系統抱有過度的性能期待，從而能夠在 白線沒有被充分識別的狀態下傳達輔助有限的情況)。另外，也能夠傳達由於驗車證的粘貼 位置、ETC (Electronic Toll Collection)天線的安裝位置不理想而導致拍攝裝置的視野 被遮擋等原因造成LDW/LKA無法正常動作的狀況。
另外，在LDW/LKA中，也有不用必須識別左右的白線就能夠進行車道脫離警報、車 道維持輔助的車輛。對於僅通過識別單側白線就能夠進行一定程度的駕駛輔助的情況而 言，因國家不同有時需要符合安全規範(例如美國的預防安全NCAP)。因此，優選即使在僅 識別出左右一側白線時，也會利用基於顯示裝置的白線圖標的顯示來向駕駛員進行通知。
圖1 (b)表示僅右側白線被識別時的白線圖標的顯示例，圖1 (C)表示僅左側白線 被識別時的白線圖標的顯示例。如圖示那樣，僅將被識別出的一側的白線圖標較粗地顯示， 而將未被識別出的一側的白線圖標中空顯示，由此LDW/LKA能夠將白線識別狀態傳達給駕 駛員。
然而，如圖1(b)、(C)所示那樣，在僅將被識別出的單側白線圖標較粗顯示的情況 下，存在著會產生與駕駛員的識別狀態之間的偏差的問題。即，若車輛靠近右側或左側的白線行駛，則由於拍攝裝置視角、白線識別區域(圖像處理區域)限制的存在，單側的白線 (與接近的白線相反側的白線)從白線識別區域脫離，無法對脫離的單側白線進行識別。但 是，即使在這種情況下左右兩側的白線也會落入駕駛員的視野內，所以駕駛員有可能產生 為何單側白線沒有被識別的不適感。
圖2 (a)是說明拍攝裝置視角的圖的一例。如圖示那樣，LDW/LKA僅將落入視角的 車輛前方的規定範圍的白線用於白線識別等圖像處理。對於遠端側而言，將距離車輛數十 米遠的位置作為遠端以便能夠維持白線的識別精度，對於跟前側而言，將沒有被發動機罩 等遮擋且距離落入視角的車輛十米左右的位置作為近端。如果能夠進一步地擴大視角則 LDW/LKA就能夠從更靠近車輛的一側識別白線，因此能夠減少車輛即使靠近單側白線也僅 有遠離側的白線未被識別這樣的狀況。
但是，即使擴大視角，由於拍攝裝置整體的像素數不發生變化，因此當擴大了視角 時白線所反映(佔據)的像素的數也會下降，遠方的圖像處理精度下降。在這種情況下，車 道的彎道半徑、曲率的計算精度尤其會下降。
另外，LDW/LKA的拍攝裝置被共用為其他駕駛輔助裝置的拍攝裝置的情況較多，它 們需要對遠處的風景進行圖像處理。例如，對前照燈的遠光燈和近光燈進行自動切換的自 動遠光燈裝置利用拍攝裝置檢測前方數百米遠的前方車輛、對向車輛來切換燈光方向。因 此，因擴大視角而導致前方車輛、對向車輛的檢測精度下降，這是不理想的。另外，在對行人 進行檢測來提醒駕駛員注意的行人檢測裝置中，若無法檢測到遠處的行人則注意提醒會發 生延遲，因此因擴大視角而導致遠方的行人的檢測精度下降，這是不理想的。基於上述理 由，LDW/LKA採用不會使遠處的圖像處理精度下降的視角相對狹窄的拍攝裝置(透鏡)。
圖2(b)是說明白線識別區域的限制的圖的一例。白線識別等圖像處理的計算負 荷通常較高。另一方面，白線存在的位置是比圖像的中心靠右側和左側的位置。於是，為了 減少處理負荷，LDW/LKA僅從所需要的最小限度的規定區域(左側白線識別區域和右側白 線識別區域)識別白線。這樣，由於白線識別區域存在限制，所以當車輛靠近右側或左側白 線行駛時，會產生在左側白線識別區域或者右側白線識別區域中沒有反映出白線的狀況。
圖3(a)、(b)是對左側白線從左側白線識別區域脫離了的狀況進行說明的圖的一 例。如圖3(a)所示那樣，當車輛非常靠近右側白線時，如圖3(b)所示那樣，左側白線從左 側白線識別區域脫離。這樣，在採用現有技術的情況下，當車輛非常靠近左右側白線的任意 一個時，只不過是顯示圖1(b)、(C)那樣的白線圖標，有可能會導致駕駛員產生不適感。
專利文獻1:日本特開2007 — 125968號公報發明內容
本發明是鑑於上述課題而完成的，其目的在於，提供一種能夠可靠地向駕駛員傳 達單側的白線識別狀態的車道脫離防止輔助裝置。
本發明是車道脫離防止輔助裝置，具有拍攝單元，其對劃分行駛車道的車道劃分 線進行拍攝；本車位置檢測單元，其根據拍攝得到的圖像數據的識別區域來識別車道劃分 線，並檢測行駛車道內寬度方向的本車位置；輔助單元，其利用車道劃分線的識別結果來輔 助防止從行駛車道脫離；和顯示單元，其顯示車道劃分線的識別結果，該車道脫離防止輔助 裝置具有識別結果顯示控制單元，該識別結果顯示控制單元在左右一側的白線未被識別到的情況下，根據所述本車位置，以不是表示未被識別到的情況的顯示方式來顯示未被識別 到的車道劃分線。本發明能夠提供能夠可靠地向駕駛員傳達單側的白線識別狀態的車道脫離防止 輔助裝置。


圖1是分別表示在LDW/LKA中白線被識別的情況的顯示例和白線未被識別的情況 的顯示例的圖。圖2是說明拍攝裝置視角的圖的一例。圖3是說明左側白線從左側白線識別區域脫離了的狀況的圖的一例。圖4是說明對應於白線識別狀態的顯示方式的一例的圖。圖5是車道脫離防止輔助裝置的構成圖的一例。圖6是說明白線的識別以及白線信息的圖的一例。圖7是車道脫離防止輔助裝置的功能塊部的一例。圖8是表示儀錶盤的一例的圖。圖9是說明特定未識別狀態的顯示方式的圖的一例。圖10是表示車道脫離防止輔助裝置顯示白線識別狀態的流程的流程圖的一例。圖11是對判定從左側白線到本車位置的距離是否在閾值以上進行說明的圖的一 例。圖12是表示車道脫離防止輔助裝置顯示白線識別狀態的流程的流程圖的另一 例。圖13是對識別中的白線是否從白線識別區域脫離的判定進行說明的圖的一例。圖14是表示白線圖標的時間性變化的一例的圖。圖15是說明對應於白線識別狀態的顯示方式的一例的圖。圖16是說明特定未識別狀態的顯示方式的圖的一例。圖17是表示車道脫離防止輔助裝置顯示白線識別狀態的流程的流程圖的一例。圖18是表示特定未識別狀態的灰度顯示的其他顯示例的圖的一例。圖19是表示在特定未識別狀態的顯示方式和識別狀態以及未識別狀態的顯示方 式下不同的白線圖標的一例的圖。圖20是表示在特定未識別狀態的顯示方式和識別狀態以及未識別狀態的顯示方 式下不同的白線圖標的一例的圖。附圖標記說明11…車道識別拍攝裝置；12…脫離防止輔助E⑶；13…儀表E⑶；14…動力轉向 ECU ;15…拍攝裝置ECU ;16…主SW ;19…車速傳感器;20…制動SW ;21…信息顯示部;41… 未識別判定部；42…距離判定部；43…顯示請求部；44…顯示切換部；45…白線移動判定 部；100…車道脫離防止輔助裝置
具體實施例方式以下參照附圖對用於實施本發明的方式進行說明。
具體實施方式
實施例1
圖4是說明對應於白線識別狀態的白線圖標的顯示方式的一例的圖。在本實施方 式中主要對以下3種白線識別狀態的白線圖標的顯示方式進行說明。
·識別狀態(左識別狀態、右識別狀態)
·特定未識別狀態(左特定未識別狀態、右特定未識別狀態)
·未識別狀態(左未識別狀態、右未識別狀態)
識別狀態指的是白線被識別到的狀態，未識別狀態指的是白線未被識別到的狀 態。特定未識別狀態指的是由於車輛靠近右側或者左側的白線，所以遠離車輛一側的白線 從圖像數據的白線識別區域脫離從而成為未識別狀態的狀態。因此，特定未識別狀態是未 識別狀態中的特定狀態。
另外，作為另I種白線圖標的顯示方式有警報動作狀態的顯示方式。
·警報動作狀態
上述3種白線識別狀態(識別狀態、特定未識別狀態、未識別狀態)用於識別基於 拍攝裝置的白線識別狀態，與此相對，警報動作狀態指的是車輛從車道脫離的狀態。另外， 「車輛從車道脫離」包含脫離被預測的情況和實際已脫離的情況這二者。
如圖4(a)所示那樣，在識別狀態下，左右白線在黑色的底色上以白色的白線圖標 顯示。另外，如圖4(c)所示那樣，在未識別狀態下，未被識別一側的白線的白線圖標將白框 殘留而以中空方式顯示。與此相對，如圖4(b)所示那樣，在特定未識別狀態下，以與識別狀 態相同的顯示方式來顯示白線圖標。即，實際上未被識別的白線的白線圖標被顯示為識別 狀態。由於駕駛員目視與車輛靠近的一側相反一側的白線，所以車道脫離防止輔助裝置即 使無法識別出白線，也與識別狀態同樣地顯示特定未識別狀態的白線圖標，由此能夠降低 駕駛員所產生的不適感。
另外，在警報動作狀態下，如圖4(d)所示那樣，白線圖標進行閃爍。或者，警報動 作狀態的圖標採用將白黑色反轉、使顯示區域整體閃爍、在短時間切換白線圖標的顏色來 進行顯示等、識別狀態和特定未識別狀態以及未識別狀態的所有白線圖標不同並且注意提 醒性較高的顯示方式即可。
在圖4(d)中，在車輛從右側白線脫離時和從左側白線脫離的情況下，採用相同的 顯示方式，但是也可以使兩者不同。例如，在從右側白線脫離的情況下，僅使右側白線圖標 閃爍，在從左側白線脫離的情況下僅使左側的白線圖標閃爍。
另外，本實施方式的白線指的是車輛行駛的車道(行駛車道)的行駛劃分線，在駕 駛員以肉眼目視的情況下可以不是白色，黃色、橙色、其他顏色的行駛劃分線也包含在白線 中。另外，拍攝裝置能夠利用紅外線、紫外線等進行拍攝即可，不用必須為可見色。另外，左 右側白線的一方或者雙方以虛線而非實線形成於路面時也單純地稱為白線。
(構成例)
圖5表示了本實施方式的車道脫離防止輔助裝置100的構成圖的一例。車道脫離 防止輔助裝置100由脫離防止輔助ECU (Electronic Control Unit) 12進行控制。車道識別 拍攝裝置11、儀表EQJ13、以及動力轉向EQJ14等經由CAN(Controller Area Network)或 FlexRay等車載網絡可通信地(如果需要也經由網關裝置)與脫離防止輔助E⑶12連接。 另外，車速傳感器19、制動SW20、信號裝置SW17以及雨刷SW18被圖示，但是它們經由未圖示的ECU被連接的情況也較多。另外，車道脫離防止輔助裝置在主SW16接通(ON)時進行動作。
車道識別拍攝裝置11在車寬度方向大致中心的例如車室鏡的車輛前方以光軸比水平略微朝下的方式安裝，對車輛前方的規定角範圍進行拍攝。車道識別拍攝裝置11利用 CMOS或CCD的光電轉換元件，每隔周期時間(例如3(Γ60幀/秒)將規定亮度灰度級(例如256灰度級)的圖像數據進行輸出。由於夜間的白線容易識別，所以優選對前照燈進行照射而被白線反射的近紅外光有較高的靈敏度。
車道識別拍攝裝置11與拍攝裝置E⑶15 —體構成，拍攝裝置E⑶15對依次拍攝得到的圖像數據進行圖像處理，對劃分道路上描畫的行駛車道的左右側白線進行識別。以下對車道識別拍攝裝置11和拍攝裝置ECU15不特別區分地進行說明。
(LDW/LKA)
圖6是說明白線的識別以及白線信息的圖的一例。針對白線的識別具有各種方法，例如已知有利用I根白線的兩端邊緣分量的方法。當對圖像數據的左右方向的亮度值進行微分來檢測邊緣強度時，在白線的兩端檢測超過閾值的邊緣。車道識別拍攝裝置11根據所檢測到的兩端的邊緣強度、所檢測到的兩端的邊緣的距離是否可視為白線等來驗證白線的準確度，從而判定是否識別出了白線。在沒有得到作為白線的足夠準確度的情況下，判定為是未識別狀態。
在得到作為白線的足夠準確度的情況下，將左右的邊緣任意一個或者左右邊緣的中心檢測為白線。
在圖中用「 + 」標記來表示白線的內側(左側白線的右邊緣、右側白線的左邊緣) 的邊緣。這樣，車道識別拍攝裝置11通過將邊緣在圖像數據的上下方向連結來推定白線的邊緣線。另外，分別包圍左右白線的直線表示白線識別區域的左端和右端。這樣的線在被車載的狀態下沒有被顯示，但是由於車道識別拍攝裝置11識別白線識別區域內的白線，所以車道識別拍攝裝置11總是使用白線識別區域的位置來識別白線。
接著，車道識別拍攝裝置11將圖像數據的邊緣線的坐標系變換成俯視實際空間後的平面坐標系。並且，將邊緣線在上下方向劃分成數個(在圖中為2個)並按被劃分的每個範圍來進行半色調轉換。或者，也可以利用最小二乘法來求出直線。如果左右的白線分別以線性方程表示，則車道識別拍攝裝置11能 夠計算白線信息。首先，左右直線間的距離是車道寬度W。另外，將左右白線的中心在上下方向連結的線是左右白線的中心線。根據預先已知的拍攝裝置的中心像素從中心線偏離的像素數來得到車道偏離位置Os。另外，根據左右邊緣線的消失點從圖像中心偏離的程度來得到偏航角Φ。並且，當對被劃分成數個邊緣線分別引出垂直線，並求出多個垂直線的交點時，從邊緣線到交點的距離成為行駛中的道路的道路半徑R。車道識別拍攝裝置11將這樣求出的白線信息(如果識別出左右白線則是車道寬度W、偏離位置Os、偏航角Φ、道路半徑R)向脫離防止輔助E⑶12發送。另外， 在無法識別左右任意的白線或者全部白線的情況下，將無法識別的白線的識別信息和未識別信息作為白線信息發送到脫離防止輔助ECU12。
另外，這樣的求取方法是一個例子，也有將邊緣線模擬成與表示道路形狀的模型式來根據模型式的係數取得白線信息的方法。
另外，如後述那樣,雖然在本實施例中將車道寬度W和偏離位置Os用於本車位置的檢測，但是車道脫離防止輔助裝置100也可以用其他方法取得本車位置、車道寬度W。例如，作為本車位置可以利用導航裝置累計車速和行駛方向而檢測的位置，另外，車道寬度W 可以由導航裝置利用道路地圖信息或與外部的通信來取得。
另外，也可以由車載雷射雷達對路面照射雷射來計算白線與本車的相對位置。由於白線容易反射雷射，所以能夠通過檢測來自白線的反射光來檢測白線與本車間的相對角度和位置偏離。
返回圖5，脫離防止輔助ECU12在規定的條件下，進行對從車道的脫離進行預測來鳴叫警報的車道脫離警報的鳴叫(LDW:Lane Departure Warning)、施加在車道中心行駛用的操舵力的車道維持輔助(LKA:Lane Keeping Assist)。
LDW/LKA進行動作的條件如下所述。
主SW接通
車速在規定範圍內(速度範圍根據法條等的不同而不同)
至少左右任意一個白線被識別出
雨刷沒有以某個速度以上的速度進行動作
轉向信號燈沒有亮燈
制動踏板沒有被操作
脫離防止輔助E⑶12在主SW16接通時，在根據信號裝置SW17確認了轉向信號燈沒有亮燈、根據車速傳感器19確認了車速在規定範圍內、根據雨刷SW18確認了雨刷沒有高速動作、根據制動器SW20確認了制動踏板沒有被·操作、以及根據車道識別拍攝裝置11確認了至少左右任意一個白線被識別出的情況下，執行LDW/LKA控制。另外，脫離防止輔助 E⑶12在例如一個條件也沒滿足的情況下，向儀表E⑶13請求顯示未識別狀態的顯示方式的白線圖標。另外，在白線的識別以外的條件被滿足的情況下，通過通知白線識別狀態來向儀表ECU13請求顯示對應於白線識別狀態的白線圖標。由於白線識別狀態根據左右白線而不同的情況存在，所以左右各自的白線的白線識別狀態以大致相同的時間點被通知給儀表 ECU13。
首先，針對LDW，脫離防止輔助E⑶12根據車輛的偏航角Φ、到左右任意白線的距離以及車速，計算到達白線為止的時間。並且，當到達白線為止的時間在規定值(例如I秒) 以內時，將報警請求發送到儀表ECU13或者未圖示的負責產生報警的ECU。另外，脫離防止輔助ECU12向儀表ECU13請求使白線圖標閃爍等視覺上的警告。
另外，針對LKA，脫離防止輔助E⑶12計算與白線信息中車輛的偏離位置Os對應的大小且與偏離位置相反方向的附加扭矩，並向動力轉向ECU14發送。動力轉向ECU14將接收到的附加扭矩施加給電機23，因此方向盤的操舵被輔助以使得在行駛車道中心附近行駛。附加扭矩例如是與以中心線為基準的偏離位置Os成比例的值。另外，也可以不是對操舵另外施加附加扭矩來輔助行駛車道的維持，而是獨立地控制各車輪的制動力，從而利用例如內輪側與外輪側的制動力的左右差來控制車輛的前進方向。各輪的制動力由制動ECU 控制。
另外，對於駕駛員有意進行的車道變更，扭矩傳感器22對駕駛員的操舵扭矩進行檢測，動力轉向ECU14降低附加扭矩，由此操控變得容易。另外，駕駛員的車道變更的意圖也可以由信號裝置SW17檢測，此時如上述那樣不附加附加扭矩。
(特定未識別狀態的檢測)
圖7 (a)、(b)表示了車道脫離防止輔助裝置100的功能塊部的一例。在圖7 (a)中， 圖示了主要使用的ECU等。圖7(b)是功能塊圖的另一例，圖7(b)的脫離防止輔助ECU12 具有白線移動判定部45。
脫離防止輔助E⑶12和儀表E⑶13等的各E⑶具備微型計算機和電源1C、監視電路等外圍電路。脫離防止輔助E⑶12例如具有CPU31、RAM32、R0M33以及CANC(CAN Controller) 34，儀表 ECU13 例如具有 CPU35、RAM36、R0M38、1/039 以及 CANC37。脫離防止輔助ECU12的CPU31執行R0M33所存儲的程序以及與硬體協同工作，由此來實現未識別判定部41、距離判定部42以及顯示請求部43。儀表E⑶13的CPU35執行R0M38所存儲的程序以及與硬體協同工作，由此來實現顯示切換部44。
未識別判定部41根據白線信息來判定是否僅有左右任意一個白線成為了未識別狀態。距離判定部42利用偏離位置Os和車道寬度W來計算到未被識別一側的白線的距離， 並與閾值進行比較，由此來判定是否是由於車輛遠離單側的白線(或者接近單側的白線) 而處於特定未識別狀態。該判定在後面詳細說明。
圖7 (b)的白線移動判定部45對識別中的白線移動到了白線識別區域外的情況進行檢測，由此來利用白線信息判定是否是處於特定未識別狀態。該判定在後面詳細說明。
顯示請求部43根據未識別判定部41和距離判定部42，或者未識別判定部41和白線移動判定部45的判定結果，經由CANC34將白線識別狀態或者白線圖標的顯示方式通知給儀表E⑶13。S卩，顯示請求部43進行如下處理。
·在左側白線未被識別，且到左側白線的距離在閾值以上的情況下(特定未識別狀態的情況下)，向儀表ECU13通知左側白線是識別狀態。對於右側白線，根據識別結果來通知白線識別狀態。
·在右側白線未被識別，且到右側白線的距離在閾值以上的情況下(特定未識別狀態的情況下)，向儀表ECU13通知右側白線是識別狀態。對於左側白線，根據識別結果來通知白線識別狀態。
·在左側白線未被識別，且到左側白線的距離不在閾值以上的情況下，向儀表 E⑶13通知左側白線是未識別狀態。對於右側白線，根據識別結果來通知白線識別狀態。
·在右側白線未被識別，且到右側白線的距離不在閾值以上的情況下，向儀表 E⑶13通知右側白線是未識別狀態。對於左側白線，根據識別結果來通知白線識別狀態。
儀表E⑶13的顯示切換部44根據白線識別狀態對顯示於信息顯示部21的白線圖標的顯示方式進行切換。另外，雖然在圖中脫離防止輔助ECU12具有未識別判定部41、距離判定部42以及顯示請求部43，但是其一部分或者全部也可以由儀表E⑶13或其他E⑶具備。
(顯示裝置)
圖8是表示儀錶盤50的`一例的圖。儀錶盤50上具有速度表52、轉速表51、燃料計54、水溫計53、檔位顯示部55以及信息顯示部21等。在本實施方式中，在信息顯示部 21利用表示白線識別狀態的白線圖標進行顯示。白線圖標例如可以顯示於HUDOfead Up Display),也可以顯示於中心控制臺的液晶顯示部。
信息顯示部21是在縱橫方向配置了多個像點(像素)的點陣式多功能信息顯示器(液晶顯示器)。在信息顯示部21上，除了白線圖標以外，還顯示有儀表、短程裡程表、瞬 間燃油效率、平均燃油效率、ECO驅動指示表、可續航距離、外部氣溫等以及各種警告。信息 顯示部21可以是只能夠進行黑白顯示，也可以是能夠進行灰度顯示，也可以是能夠進行彩 色顯示。
(白線圖標的例子)
利用圖9對特定未識別狀態的白線圖標的顯示方式進行說明。圖9是對特定未識 別狀態的白線圖標的幾個例子進行說明的圖的一例。
本實施例的車道脫離防止輔助裝置100以與未識別狀態的白線圖標不同的顯示 方式顯示特定未識別狀態的白線圖標。
在圖9(a)中，識別狀態的顯示方式是黑底色上白色的白線圖標，未識別狀態的顯 示方式是黑底色上中空的白線圖標。與此相對，特定未識別狀態的顯示方式是與識別狀態 相同的顯示方式(黑底色上白色的白線圖標)。
另外，如圖9(b)所示那樣，也可以將背景與白線圖標的白黑色反轉。在圖9(b) 中，識別狀態的顯示方式是在白底色上黑色的白線圖標，未識別狀態的顯示方式是在白底 色上中空的白線圖標。與此相對，特定未識別狀態的顯示方式是與識別狀態相同的顯示方 式(在白底色上黑色的白線圖標)。
特定未識別狀態是白線未被識別的狀態，但是在駕駛員的視野中是被識別出的狀 態。與此相對，未識別狀態是如白線狀態較差、雨天等情況那樣即使駕駛員也沒有識別出白 線的情況容易被把握的狀態。因此，脫離防止輔助ECU12以不同的顯示方式來顯示特定未 識別狀態和未識別狀態，並且以相同的顯示方式來顯示特定未識別狀態和識別狀態，由此 駕駛員能夠判斷為是與自身的把握狀態相同，能夠減少駕駛員產生的不適感。另外，與具有 特定未識別狀態的專用白線圖標的情況相比，對於駕駛員來說還能夠得到容易記住白線圖 標的意思的效果。這樣，在本實施例中，利用識別狀態的白線圖標來顯示未被車道識別拍攝 裝置11識別出的白線的白線圖標成為特徵之一。
(動作流程)
以下對兩種特定未識別狀態的判定流程進行說明。在下述內容中，以車輛靠近右 側白線的情況(左側白線從左側白線識別區域脫離)為例進行了說明，但是在車輛靠近左 側白線的情況下，也只是左右相反而已，其他都相同。
圖10是表示車道脫離防止輔助裝置100顯示白線識別狀態的流程的流程圖的一 例。圖10的流程在例如主SW16接通時被反覆執行。
在每次拍攝得到I個圖像數據時，白線信息就被發送至脫離防止輔助E⑶12。未識 別判定部41根據白線信息所包含的白線識別狀態，判定左側白線是否成為了未識別狀態 (SlO)。
在左側白線不是未識別狀態時(S10的「否」)，顯示請求部43將識別狀態作為左 側白線的白線識別狀態發送到儀表ECU13。由此，顯示切換部44以識別狀態的顯示方式顯 示左側白線的白線圖標(S30)。
在左側白線是未識別狀態的情況下(S10的「是」)，距離判定部42判定從左側白 線到本車位置的距離是否在閾值以上(S20)。
圖11是說明該判定的圖的一例。根據白線信息，在距離判定部42中得到車道寬度W與偏離位置Os。偏離位置Os將比中心線靠右方向的偏離設為正，將比中心靠左方向的偏離設為負。由此，本車位置(設為車道識別拍攝裝置11的位置，但是也可以適當設計本車位置)是距離左側白線「W/2+Os」。距離判定部42將該值與閾值進行比較，判定從左側白線到本車位置的距離是否在閾值以上。
閾值是左側白線從左側白線識別區域脫離時的距離。由於左側白線識別區域固定，所以可以通過計算求出左側白線從左側白線識別區域脫離的車道識別拍攝裝置11的位置(=閾值)。如果左側白線識別區域固定，則閾值與車道寬度、車寬度無關而是固定的。 具體而言，閾值是3. 5^4m左右，但是也可以適當設計該值。
另外，由於在運算對象的圖像數據中白線已經未被識別，所以當左側白線成為未識別時，白線信息中有可能不存在車道寬度W和偏離位置Os。此時，距離判定部24利用根據前一個圖像數據得到的白線信息即可。
另外，在車輛靠近左側白線時，本車位置是距離右側白線「W/2-Os」(由於Os為負)。距離判定部42在計算距離時，能夠根據成為未識別狀態的白線來判斷對於W/2是加上Os還是減去Os。或者，由於能夠根據Os是正還是負的任意一個來判斷車輛靠近的方向， 所以也可以根據Os是正還是負來進行判斷。
另外，距離判定部42能夠根據被識別出的一側的白線與本車位置的距離而非未被識別出的一側(遠離本車的白線)的白線與本車位置的距離來檢測由於靠近另一側白線所以這一側的白線成為特定未識別狀態的情況。如圖示那樣，在未被識別的左側白線與本車位置的距離與閾值程度相同時，右側白線與本車位置的距離是「車道寬度W-閾值」左右。 因此，如果檢測到車道寬度W，則距離判定部42可以利用其與固定的閾值來判定為過於靠近右側白線。即，在右側白線與本車位置的距離小於「車道寬度W-閾值」的情況下，根據白線識別區域判定為左側白線是特定未識別狀態。
另外，在S20中，可以使用「偏離位置Os在閾值以上」這樣的判定基準來代替「從左側白線到本車位置的距離在閾值以上」。其原因在於，偏離位置Os的絕對值越大，則靠近左右任意一個白線的可能性越高。在這種情況下，與被識別一側的白線與本車位置的距離同樣，根據車道寬度W的不同，白線是否從白線識別區域脫離的情況也不同。因此，距離判定部42在「閾值-W/2 ( I Os I 」的情況下判定為單側白線是特定未識別狀態。
另外，如圖11(b)所示那樣，在道路是彎道時，若車輛靠近與彎道相反的方向行駛，則白線識別狀態更早地成為特定未識別狀態。因此，優選使閾值根據彎道的有無或者半徑R可變。例如，距離判定部42在「Os為正(靠近右側)且左彎道的情況下」或者「Os為負(靠近左側)且右彎道的情況下」對閾值進行修正。使半徑R越小(彎道越急)則閾值越小即可。修正式例如是「閾值=閾值XkXR」。k是用於將半徑R反映於閾值的係數。由此，即使前方是彎道，也能夠在適當的時間點檢測特定未識別狀態。
返回圖10，在從左側白線到本車位置的距離在閾值以上的情況下(S20的「是」)， 顯示請求部43將識別狀態作為左側白線的白線識別狀態發送到儀表ECU13。由此，顯示切換部44以識別狀態的顯示方式來顯示左側白線的白線圖標(S30)。因此，駕駛員 觀察左側白線的白線圖標(識別狀態)來判斷為白線如所看到的那樣被識別，因此減少了產生不適感的情況。
在從左側白線到本車位置的距離不是閾值以上的情況下(S20的「否」)，顯示請求部43將未識別狀態作為左側白線的白線識別狀態發送到儀表E⑶13。由此，顯示切換部44 以未識別狀態的顯示方式來顯示左側白線的白線圖標(S40)。
另外，在車道脫離防止輔助裝置100預測到車輛從右側白線脫離的情況下，或者 實際上從右側白線脫離了的情況下，白線圖標被以警報動作狀態的顯示方式顯示。警報動 作狀態的白線圖標在警報動作狀態解除時返回到識別狀態、特定未識別狀態或者未識別狀 態。
接著，對白線移動判定部45進行的白線的特定未識別狀態的判定進行說明。圖12 是車道脫離防止輔助裝置100顯示白線識別狀態的流程的流程圖的另一例。在圖12中， 對與圖11相同的步驟省略說明。在圖12中，在左側白線是未識別狀態的情況下(S10的 「是」)，不是由距離判定部42判定從左側白線到本車位置的距離是否在閾值以上，而是由白 線移動判定部45判定識別中的白線是否移動到了白線識別區域之外(S22)。
圖13是說明該判定的圖的一例。如上述那樣，車道識別拍攝裝置11使用左右側 各自的白線識別區域來識別白線。圖13的輔助線a、b表示左側白線識別區域的左端，輔助 線C、d表示左側白線識別區域的右端。如圖13(a)所示那樣，在車輛在行駛車道的中心附 近行駛時，左側白線位於輔助線a d內。但是如圖13(b)所示那樣，當車輛靠近右側白線行 駛時，左側白線向輔助線a、b的左側移動。另外，在從圖13(a)的狀態變化到圖13(b)的狀 態的過程中，左側白線向左方向橫切輔助線a、b。
本實施例的白線移動判定部45檢測到左側白線在左方向橫切輔助線a、b，從而判 定為成為了特定未識別狀態。具體而言，使用過去的白線信息所包含的偏離量Os和白線識 別狀態。在車輛向右方向移動的過程中，偏離量Os (正)逐漸變大。另外，左側白線一直為 識別狀態，直到成為特定未識別狀態為止。因此，在左側白線剛成為了未識別狀態後，過去 的數個偏離量Os有増加的傾向，因此能夠檢測到左側白線在左方向橫切輔助線a、b的情 況。另外，還可以將偏離量Os超過了規定值的情況附加於左側的白線在左方向橫切輔助線 a、b的判定條件上。
另外，也可以將圖10的S20的判定與圖12的S22的判定進行組合。例如，可以在 滿足S20與S22的任意一個的情況下判定為是特定未識別狀態，也可以在滿足S20與S22 雙方的情況下判定為是特定未識別狀態。
之後的處理與圖10相同。因此，駕駛員觀察識別狀態的白線圖標來判斷為如目視 的那樣白線已被識別，因此產生不適感的情況變少。
(特定未識別狀態的顯示方式的補充)
若是識別狀態與特定未識別狀態是相同顯示方式的白線圖標，則在特定未識別狀 態的狀態下，會有當偶爾白線成為未識別狀態時駕駛員誤解為白線被識別的可能。但是，可 以認為實際上這樣的誤解成為問題的情況極少。
圖14是表示白線圖標的時間性變化的一例的圖。在圖14(a)中車輛在行駛車道 的中心附近行駛，因此左右白線的白線圖標均以識別狀態顯示。在圖14(b)中當車輛接近 右側的白線時，車道脫離防止輔助裝置100檢測左側白線的特定未識別狀態，但是特定未 識別狀態的圖標與識別狀態相同。並且，即使在特定未識別狀態下左側白線不清晰地被形 成(即使車輛進入不清晰的區域)，也由於車輛靠近右側的白線，因此白線圖標維持識別狀 態不變。在圖14(c)中，設定車輛返回到了行駛車道的中心附近。此時，車道脫離防止輔助裝置100在左側白線進入了左側白線識別區域後接著再次開始左側白線的識別，但是由於左側白線不清晰，所以判定為是未識別。但是，由於車輛在行駛車道的中心附近行駛，所以左側白線的白線識別狀態不會成為特定未識別狀態。因此，車道脫離防止輔助裝置100以未識別狀態顯示左側白線的白線圖標。
因此，即使駕駛員誤解為不清晰的白線被識別，也能夠控制在極短的時間內。
實施例2
在本實施例中，對以與實施例1不同的方式顯示特定未識別狀態的車道脫離防止輔助裝置100進行說明。
圖15是說明對應於白線識別狀態的白線圖標的顯示方式的一例的圖。如圖15(a) 所示那樣，在識別狀態下左右的白線以黑底色上白色的白線圖標進行顯示。另外，如圖 15(c)所示那樣，在未識別狀態下未被識別一側的白線以黑底色中空的方式進行顯示。相對於此，如圖15(b)所示那樣，在特定未識別狀態下未被識別一側的白線以黑與白的中間亮度(以下簡單稱為「灰度顯示」)進行顯示。對於警報動作狀態而言，與實施例1相同。
這樣，識別狀態和未識別狀態均以不同的顯示方式來顯示特定未識別狀態的白線圖標，由此車道脫離防止輔助裝置100能夠將由於車輛靠近右側或者左側白線所以白線未被識別的情況向駕駛員可靠地傳達。
使用圖16對特定未識別狀態的顯示方式進行說明。圖16是說明特定未識別狀態的顯示方式的幾個例子的圖的一例。圖16(a)的識別狀態與未識別狀態的白線圖標的顯示方式與圖9(a)相同。與此相對，特定未識別狀態的白線圖標為了實現不是完全為白(像素值=255)或者黑(像素值=0)而是成為所謂的灰度顯示的灰度顯示而具有以下那樣的顯示方法。
將白像素值(例如255)的數黑像素值(O)的數的比值設為大於0%小於100%。 也就是將白像素與黑像素混合來形成白線圖標的顯示方式
·以大於O小於例如255的像素值的像素來塗滿白線圖標的顯示方式
另外，如 圖16(b)所示那樣，也可以將背景與白線圖標的白黑反轉。在圖16(b)中特定未識別狀態的顯示方式成為白(像素值=255)與黑(像素值=0)之間的所謂的灰度顯示。用於實現灰度顯示的顯示方法與圖16(a)相同。
另外，無論是在圖16的(a)還是(b)的情況下，都能夠設計灰色的濃度(接近黑色或者白色的程度)。另外，在圖16(a)和(b)中，也可以改變灰色的濃度。
圖17是表示車道脫離防止輔助裝置100顯示白線識別狀態的流程的流程圖的一例。圖17的流程例如在主SW16接通時被反覆執行。在本實施例中，以車輛靠近右側的白線的情況(左側的白線從左側白線識別區域脫離)為例進行了說明，但是車輛靠近左側的白線的情況也相同，只是左右相反。
在圖17的流程中，當在步驟S20中從左側白線到本車位置的距離在閾值以上時 (S20的「是」)，顯示請求部43將特定未識別狀態作為左側白線的白線識別狀態向儀表 E⑶13發送。由此，顯示切換部44如圖16那樣對左側白線的白線圖標進行灰度顯示(S25)。
在識別狀態的情況下(S30)、以及在未識別狀態的情況下(S40)，白線圖標的顯示方式與實施例1相同。另外，步驟S20的判定可以置換為圖12的S22的判定，也可以與S22 的判定進行組合。
以分別不同的顯示方式對識別狀態、特定未識別狀態以及未識別狀態進行顯示， 由此駕駛員能夠可靠地識別被目視的左側白線從白線識別區域脫離因此未被識別的情況。
(灰度顯示的顯示例)
表示特定未識別狀態的白線圖標的灰度顯示與識別狀態以及未識別狀態不同即 可，因此存在各種顯示例。圖18表示了圖16(b)的特定未識別狀態的灰度顯示的另一顯示 例。在圖18(a)中，以利用斜線描繪的白線圖標來顯示灰度顯示，在圖18(b)中，以利用條 紋描繪的白線圖標來顯示灰度顯示，在圖18(c)中，以利用格子描繪的白線圖標來顯示灰 度顯不。
另外，在信息顯示部21能夠進行彩色顯示的情況下，除了亮度以外，還能夠利用 彩度來使特定未識別狀態的白線圖標與識別狀態以及未識別狀態的白線圖標的顯示方式 不同。
圖19表示了在特定未識別狀態與識別狀態以及未識別狀態下顏色不同的白線圖 標的一例。如圖19(a)所示那樣，識別狀態的白線圖標例如由藍色或者綠色顯示。另外，如 圖19(b)所示那樣，特定未識別狀態的白線圖標例如由黃色顯示。另外，如圖19(c)所示那 樣，未識別狀態的白線圖標例如由紅色顯示。另外，底色例如是白色、黑色，灰色或者奶油色 等任意顏色，只要是與白線圖標不相同的顏色即可。
另外，也可以在特定未識別狀態與識別狀態以及未識別狀態下顯示線的粗細不同 的白線圖標。如圖19(d)所示那樣，識別狀態的白線圖標例如以較粗的白線顯示。另外，如 圖19(e)所示那樣，特定未識別狀態的白線圖標例如以粗細適中的白線顯示。另外，如圖 19(f)所示，未識別狀態的白線圖標例如以較細的白線顯示。
另外，也可以在特定未識別狀態與識別狀態以及未識別狀態下顯示線的種類不同 的白線圖標。如圖20(a)所示那樣，識別狀態的白線圖標例如以較粗的白線顯示。另外，如 圖20(b)所示那樣，特定未識別狀態的白線圖標例如以較細的白線顯示。另外，如圖20(c) 所示那樣，未識別狀態的白線圖標例如以白色的虛線顯示。另外，也可以使特定未識別狀態 與未識別狀態的白線圖標的顯示方式例如根據較細的白線的數量而不同(未識別狀態的 白線圖標的線的數量少於特定未識別狀態)。
另外，如圖20(d)所示那樣，識別狀態的白線圖標例如也可以由較粗的白線顯示。 另外，如圖20(e)所示那樣，特定未識別狀態的白線圖標例如也可以由較細的白線顯示。另 外，如圖20(f)所示那樣，也可以不顯示未識別狀態的白線圖標。
另外，也可以使特定未識別狀態與未識別狀態的白線圖標的顯示方式相同，使特 定未識別狀態或者未識別狀態的任意一個的白線圖標閃爍，由此來使特定未識別狀態與未 識別狀態的顯示方式不同。
如上所述，本實施方式的車道脫離防止輔助裝置即使無法識別單側的白線，也使 特定未識別狀態的白線圖標與和未識別狀態不同的識別狀態相同，或者，使未識別狀態、識 別狀態都成為不同的白線圖標，由此能夠降低駕駛員產生的不適感。
權利要求
1.一種車道脫離防止輔助裝置，具有 拍攝單元，其對劃分行駛車道的車道劃分線進行拍攝； 本車位置檢測單元，其根據拍攝得到的圖像數據的識別區域來識別車道劃分線，並檢測行駛車道內寬度方向的本車位置； 輔助單元，其利用車道劃分線的識別結果來輔助防止從行駛車道脫離；和 顯示單元，其顯示車道劃分線的識別結果，其中， 該車道脫離防止輔助裝置具有識別結果顯示控制單元，該識別結果顯示控制單元在左右一側的白線未被識別到的情況下，根據所述本車位置，以不是表示未被識別的情況的顯示方式來顯示未被識別到的車道劃分線。
2.根據權利要求1所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 在遠離所述本車位置檢測單元所確定的所述本車位置一側的車道劃分線未被識別到的情況下，所述識別結果顯示控制單元根據所述本車位置，以不是表示未被識別到的情況的顯示方式來顯示未被識別到的車道劃分線。
3.根據權利要求2所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 該車道脫離防止輔助裝置具有距離檢測單元，該距離檢測單元根據所述本車位置檢測單元所檢測到的所述本車位置以及行駛車道的車道寬度，來檢測從遠離本車位置一側的車道劃分線到本車位置的第I距離， 在所述第I距離在閾值以上的情況下，所述識別結果顯示控制單元以不是表示未被識別到的情況的顯示方式來顯示未被識別到的車道劃分線。
4.根據權利要求2或3所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 所述距離檢測單元根據所述本車位置檢測單元所檢測到的所述本車位置以及行駛車道的車道寬度，來檢測從靠近本車位置一側的車道劃分線到本車位置的第2距離或者所述本車位置距離行駛車道的中心線的偏離量，在所述第2距離小於「車道寬度-所述閾值」的情況下，或者在所述偏離量在「所述閾值-車道寬度/2」以上的情況下，所述識別結果顯示控制單元以不是表示未被識別出的情況的顯示方式來顯示未被識別出的車道劃分線。
5.根據權利要求2至4的任意一項所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 該車道脫離防止輔助裝置具有移動判定檢測單元，該移動判定檢測單元檢測已被識別出的車道劃分線從右端或者左端移動到了所述識別區域之外的情況， 在檢測到車道劃分線從右端或者左端移動到了所述識別區域之外的情況下，所述識別結果顯示控制單元判定為移動了的車道劃分線是遠離所述本車位置一側的車道劃分線。
6.根據權利要求1至3的任意一項所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 所述識別結果顯示控制單元以與已被識別的車道劃分線相同的顯示方式來顯示遠離所述本車位置一側的未被識別到的車道劃分線。
7.根據權利要求1至3的任意一項所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 所述識別結果顯示控制單元以與已被識別到的車道劃分線以及由於由所述拍攝單元拍攝車道劃分線的拍攝結果不清晰或者路面標誌不存在所以未被識別到的車道劃分線不同的顯示方式，來顯示遠離所述本車位置一側的未被識別的車道劃分線。
8.根據權利要求1或2所述的車道脫離防止輔助裝置，其特徵在於， 所述識別結果顯示控制單元以與由於由所述拍攝單元拍攝車道劃分線的拍攝結果不清晰或者路面標誌不存在所以未被識別到的車道劃分線以及已被識別到的車道劃分線不同的顏色來顯示未被識別到的車道劃分線。
9.一種劃分線顯示方法，是車道脫離防止輔助裝置的劃分線顯示方法，該車道脫離防止輔助裝置具有 拍攝單元，其對劃分行駛車道的車道劃分線進行拍攝； 本車位置檢測單元，其根據拍攝得到的圖像數據的識別區域來識別車道劃分線，並檢測行駛車道內寬度方向的本車位置； 輔助單元，其利用車道劃分線的識別結果來輔助防止從行駛車道脫離；和 顯示單元，其顯示車道劃分線的識別結果， 該劃分線顯示方法的特徵在於， 在左右一側的白線未被識別到的情況下，根據所述本車位置，以不是表示未被識別到的情況的顯示方式來顯示未被識別到的車道劃分線。
10.一種程序，其特徵在於，使具有如下單元、即 拍攝單元，其對劃分行駛車道的車道劃分線進行拍攝； 本車位置檢測單元，其根據拍攝得到的圖像數據的識別區域來識別車道劃分線，並檢測行駛車道內的寬度方向的本車位置； 輔助單元，其利用車道劃分線的識別結果來輔助防止從行駛車道脫離；和 顯示單元，其顯示車道劃分線的識別結果， 的車道脫離防止輔助裝置的計算機執行如下處理 在左右一側的白線未被識別到的情況下，根據所述本車位置，以不是表示未被識別到的情況的顯示方式來顯示未被識別到的車道劃分線。
全文摘要
本發明涉及車道脫離防止輔助裝置、劃分線顯示方法和程序。該車道脫離防止輔助裝置具有拍攝單元，其對劃分行駛車道的車道劃分線進行拍攝；本車位置檢測單元，其根據拍攝得到的圖像數據的識別區域識別車道劃分線，並檢測行駛車道內寬度方向的本車位置；駕駛輔助單元，其進行利用了車道劃分線的識別結果的駕駛輔助；以及顯示單元，其顯示車道劃分線的識別結果，該車道脫離防止輔助裝置具有識別結果顯示控制單元，該識別結果顯示控制單元在左右一側的白線未被識別的情況下，根據所述本車位置，以不是表示未被識別的情況的顯示方式來顯示未被識別的車道劃分線。
文檔編號G08G1/09GK103052976SQ201180037850
公開日2013年4月17日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者片岡寬曉 申請人:豐田自動車株式會社