车道脱离判定装置、车道脱离警报装置以及使用它们的车辆控制系统的制作方法
【专利摘要】车道脱离判定装置根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息检测划分线，根据车辆和划分线之间的距离判定车辆是否脱离划分线，该车道脱离判定装置在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆在具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路和具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路上行驶的情况下，判定脱离时的车辆和划分线之间的距离不同。
【专利说明】车道脱离判定装置、车道脱离警报装置以及使用它们的车辆控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车道脱离判定装置、车道脱离警报装置以及使用它们的车辆控制系统。
【背景技术】
[0002]以前，已知通过车载照相机识别行驶路径来报告车辆脱离行驶车道的车道脱离警报装置。例如在专利文献I中记载了一种车道脱离警报装置，其使用摄影路面的行驶路径识别照相机等预测本车辆从车道脱离的倾向，在判定为本车辆从车道脱离的可能性高的情况下，通过警报器进行报告。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2004-268845号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，在现有技术中，例如像车道宽度窄的道路那样，存在在成为车辆容易脱离道路的状态的情况下，频繁地发出脱离警报的问题。本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，即使在成为车辆容易脱离道路的状态的情况下，也进行恰当的脱离判定。
[0008]解决问题的方案
[0009]根据本发明的第一方式，车道脱离判定装置根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线，根据车辆和划分线之间的距离判定车辆是否脱离划分线，该车道脱离判定装置在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆在具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路和具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路上行驶的情况下，判定脱离时的车辆和划分线之间的距离不同。
[0010]根据本发明的第二方式，优选第一方式的车道脱离判定装置在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆脱离划分线的情况下，具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路与具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路相比，判定脱离的时间早。
[0011 ] 根据本发明的第三方式，优选车道脱离判定装置根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线，根据车辆和划分线之间的距离判定车辆是否脱离划分线，车道脱离判定装置在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆在比预定的曲率半径大的道路和比预定的曲率半径小的道路上行驶的情况下，判定脱离时的车辆和划分线之间的距离不同。
[0012]根据本发明的第四方式，优选第三方式的车道脱离判定装置在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆脱离划分线的情况下，比预定的曲率半径大的道路与比预定的曲率半径小的道路相比，判定脱离的时间早。
[0013]根据本发明的第五方式，车道脱离判定装置具备:划分线检测部，其根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线；距离运算部，其在每个预定周期运算从划分线到拍摄装置的光轴的距离；偏航角运算部，其运算车辆相对于划分线的偏航角；以及脱离判定部，其根据表示车辆正在行驶的道路的特性的道路参数，修正由偏航角运算部运算出的偏航角，根据由距离运算部运算出的从划分线到光轴的距离和修正后的偏航角，进行车辆相对于划分线的脱离判定。
[0014]根据本发明的第六方式，优选在第五方式的车道脱离判定装置中，脱离判定部根据道路的车道宽度、道路的曲率半径中的至少一方的道路参数，修正偏航角。
[0015]根据本发明的第七方式，优选第五或第六方式的车道脱离判定装置还具备:摆动量运算部，其运算由距离运算部运算出的从划分线到光轴的距离的时间序列的离散的大小，脱离判定部根据由摆动量运算部运算出的离散的大小和道路参数，修正由偏航角运算部运算出的偏航角，根据由距离运算部运算出的从划分线到光轴的距离和修正后的偏航角，进行脱离判定。
[0016]根据本发明的第八方式，车道脱离警报装置具备:第一至第7方式中的任意一方式的车道脱离判定装置；以及警报输出部，其根据车道脱离判定装置的脱离判定的结果，输出车道脱离的警报信号。
[0017]根据本发明的第九方式，车辆控制系统具备:第八方式的车道脱离警报装置；以及警报报告部，其根据车道脱离警报装置的警报信号的输出结果，报告警报。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，在成为车辆容易脱离道路的状态下，也能够进行恰当的脱离判定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示第一实施方式的车道脱离判定装置100的结构的框图。
[0021]图2是表示车道脱离判定装置100的处理内容的流程图。
[0022]图3是表示从拍摄装置I取入的图像数据和通过划分线检测部4检测出的边缘强度的图。
[0023]图4是表示从拍摄装置I取入的图像数据(a)、从上空看拍摄该图像数据时的车辆和道路的平面图(b)的图。
[0024]图5是示意地表示车辆501在存在2条划分线502和503的道路上行驶的情况的平面图。
[0025]图6是表示道路参数和修正系数α 1、α 2的对应关系的图表。
[0026]图7是表示第二实施方式的车道脱离判定装置200的结构的框图。
[0027]图8是表示后方距离摆动量和修正系数α 3的对应关系的图表。
[0028]图9是使用本发明的车道脱离判定装置构成车道脱离警报装置时的框图。
[0029]图10是使用本发明的车道脱离判定装置构成车辆控制系统时的框图。
【具体实施方式】
[0030]以下，使用附图详细说明本发明的实施方式。
[0031](第一实施方式)
[0032]图1是表示第一实施方式的车道脱离判定装置100的结构的框图。车道脱离判定装置100由划分线检测部4、道路参数运算部5、修正系数设定部6、偏航角运算部7、后方距离运算部8、前方距离运算部9以及脱离判定部10构成。车道脱离判定装置100通过使未图示的计算机执行预定的控制程序，来实现这些各部的功能。
[0033]在车道脱离判定装置100上连接有拍摄装置1、偏航率检测部2、车速检测部3。车道脱离判定装置100使用从拍摄装置I输入的图像数据、从偏航率检测部2输入的车辆的偏航率、从车速检测部3输入的车辆的速度，判定车辆有无可能从正在行驶的车道脱离，将判定结果输出到外部。即，车道脱离判定装置100根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息检测作为划分线的车道，根据车辆和划分线之间的距离判定车辆是否脱离划分线。
[0034]本发明在车辆相对于该检测出的划分线的角度相同，并且车辆在具有比预定的宽度宽的划分线宽度(车道宽度)的道路和具有比预定的宽度窄的划分线宽度(车道宽度)的道路上行驶的情况下，判定为脱离时的车辆和划分线之间的距离不同。另外，在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆脱离划分线的情况下，具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路与具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路相比，判定脱离的时间早。另夕卜，在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，并且车辆在比预定的曲率半径大的道路和比预定的曲率半径小的道路上行驶的情况下，判定为脱离时的车辆和划分线之间的距离不同。另外，在车辆相对于检测出的划分线的角度相同，车辆脱离划分线的情况下，比预定的曲率半径大的道路与比预定的曲率半径小的道路相比，判定脱离的时间早。
[0035]车载用拍摄装置I通过CCD (Charge Coupled Device:电荷親合器件)图像传感器、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器等拍摄元件拍摄本车外，将得到的图像保持为模拟数据、或进行数字处理变换为能够在计算机中处理的图像数据，使用专用线等输出到车道脱离判定装置100(的划分线检测部4)。拍摄装置I被设置在车辆后方，使得车辆后方的路面包含在拍摄范围内。
[0036]偏航率检测部2例如使用陀螺仪等的输出来检测车辆的偏航率(向旋转方向的转速)。
[0037]车速检测部3例如对通过安装在车辆的前后左右各轮的车轮速传感器得到的值进行平均，或者对通过安装在本车上的加速度传感器得到的本车的加速度的值进行积分，由此检测车辆行驶的速度。
[0038]划分线检测部4通过对拍摄装置I拍摄车外而制作的图像数据(图像信息)进行分析，在每个预定的处理周期检测涂在道路上的划分线(例如位于本车左右的一对左右线、车道外侧线等)。
[0039]道路参数运算部5运算车道宽度或曲率半径等表示行驶中的道路的特性的道路参数。根据通过划分线检测部4检测出的划分线的位置运算车道宽度。另外，根据通过偏航率检测部2检测出的偏航率运算行驶中的道路的曲率半径。
[0040]修正系数设定部6根据通过道路参数运算部5运算出的道路参数，设定后述的修正系数。
[0041]偏航角运算部7根据通过划分线检测部4检测出的划分线的位置、通过车速检测部3检测出的车速等，运算车辆相对于划分线的偏航角。
[0042]后方距离运算部8对于车辆后方的预定位置，运算通过划分线检测部4检测出的划分线和拍摄装置I的光轴之间的距离(从光轴到划分线的距离)。
[0043]前方距离运算部9运算通过划分线检测部4检测出的划分线和车辆的前轮之间的距离(从车辆的前轮到划分线的距离)。
[0044]脱离判定部10根据由前方距离运算部9运算出的从前轮到划分线的距离，判定车辆是否有可能从车道脱离。此外，假设在基于Jis标准(JIS D 0804)的车辆脱离警报中利用在此的车道脱离判定。即，脱离判定部10根据由偏航角运算部7运算出的车辆的偏航角、由前方距离运算部9运算出的划分线和车辆前轮之间的距离，判断是否有可能从车道脱离。
[0045]在上述JIS标准中，规定了根据从车辆前轮的外侧到划分线的距离判定是否需要车辆脱离警报。另一方面，设置拍摄装置I使其拍摄车辆后方的影像。本实施方式的前方距离运算部9为了对应上述JIS标准，根据通过偏航角运算部7运算出的车辆的偏航角，将通过后方距离运算部8运算出的车辆后方的到划分线为止的距离修正为从车辆前轮的外侧到划分线的距离。
[0046]接着，说明车道脱离判定装置100全体的处理内容。
[0047]图2是表示车道脱离判定装置100的处理内容的流程图。在每个预定的处理周期重复执行图2所示的处理。
[0048]首先，在步骤SlOO中，划分线检测部4取入通过拍摄装置I拍摄并实施了数字处理的图像数据。
[0049]在接着的步骤SllO中，划分线检测部4根据在步骤SlOO中取入的图像数据检测涂在道路上的划分线。以下，例举具体例子说明步骤SllO中的划分线的检测处理。
[0050]图3是表示从拍摄装置I取入的图像数据和通过划分线检测部4检测出的边缘强度的图。现在考虑取入如图3(a)那样存在2条划分线301和302的图像数据的状态。作为用于检测这些划分线的一个方法，本实施方式的划分线检测部4采用计算图像内的边缘强度来抽出划分线的方法。在此，边缘是指在图像中亮度值急剧变化的点。
[0051]图3 (b)是从图3 (a)的A点向B点抽出边缘强度的结果。A点和B点是在拍摄范围内预先确定的点，划分线检测部4在将A点和B点连接起来的直线上检测边缘强度从而检测划分线。图3(b)所示的边缘检测结果包含分别表示从道路变化为划分线的点(亮度值从暗急剧变为亮的点)的峰值303、305、分别表示从划分线变化为道路的点(亮度值从亮急剧变为暗的点)的峰值304、306。划分线检测部4通过找出图3(b)所示的峰值303和峰值304的组合以及峰值305和峰值306的组合，来检测与各个组合对应的划分线301和划分线302。
[0052]返回图2的流程图的说明，在步骤S120中，后方距离运算部8运算从拍摄装置I的光轴到在步骤SllO中检测出的划分线的距离。以下，例举具体例子说明步骤S120中的该距离的运算处理。
[0053]图4是表示从拍摄装置I取入的图像数据(a)、从上空看拍摄该图像数据时的车辆和道路的平面图(b)的图。在图4中，表示了在存在右划分线401和左划分线402的道路上行驶的情况。另外，箭头403是拍摄装置I的光轴。此外，将拍摄装置I设置在车辆的后方，因此在图4的左侧能够看到的划分线401是相对于车辆的行驶方向存在于右侧的右划分线，在图4的右侧能够看到的划分线402是相对于车辆的行驶方向存在于左侧的左划分线。
[0054]在图4(a)中，能够根据由划分线检测部4检测出的左划分线402的位置，运算从光轴403到左划分线402的距离dl (以下称为左后方距离dl)。后方距离运算部8根据由划分线检测部4检测出的边缘强度的峰值，求出将A点和B点连接起来的直线与左划分线402的内侧的边缘交叉的点即C点的坐标。然后，通过将该坐标变换为图4(b)的实际的坐标系，运算左后方距离dl。划分线检测部4还进行同样的运算，运算从光轴403到右划分线401的距离d2(以下称为右后方距离d2)。
[0055]此外，在上述说明中，将左后方距离dl设为从光轴403到左划分线402的内侧的距离，使用左划分线402的内侧的边缘上的C点的坐标运算左后方距离dl，但也可以将其设为到左划分线402的外侧或中心的距离，只要是一贯相同的定义即可。另外，对于到划分线为止的距离(左后方距离dl、右后方距离d2)，也可以不针对图像内的各划分线(左划分线402、右划分线401)逐一地计算，而是针对各划分线计算多个(例如10个)。例如，也可以与A点和B的组同样地，在拍摄范围内设置多个一对的点，针对它们的各个组进行边缘检测，运算光轴403和该边缘之间的距离。
[0056]在接着的步骤S130中，道路参数运算部5取得由偏航率检测部2检测出的车辆的偏航率。如上所述，车辆的偏航率是车辆向旋转方向的转速，例如通过陀螺仪等公知技术来检测。
[0057]在接着的步骤S140中，道路参数运算部5根据由划分线检测部4检测出的划分线、由偏航率检测部2检测出的车辆的偏航率，运算行驶中的道路的道路参数。本实施方式的道路参数是车道宽度和道路的曲率半径这2个。
[0058]例如，在图3中，道路参数运算部5运算峰值304和峰值305之间的距离(由划分线检测部4检测出的2个划分线之间的距离)来作为车道宽度。具体的运算方法与在步骤S120中说明的相同。
[0059]另外，本实施方式的道路参数运算部5根据从偏航率检测部2输入的偏航率，运算道路的曲率半径。具体地说，假定N度/秒的偏航率与M米的曲率半径对应(M、N分别是预定的数值)，将检测出的偏航率乘以M/N来运算曲率半径。此外，即使在笔直的道路上行驶，如果扭转车辆的方向盘则作为偏航率也检测出固定的值，但在这样的情况下，将上述运算结果看作道路的曲率半径也没有问题。
[0060]在接着的步骤S150中，修正系数设定部6根据由道路参数运算部5运算出的道路参数，设定修正系数。将在后面详细说明修正系数的定义、修正系数设定部6的修正系数的设定方法。
[0061]在接着的步骤S160中，偏航角运算部7根据由后方距离运算部8运算出的左后方距离dl、右后方距离d2以及由车速检测部3检测出的车辆速度，运算车辆的偏航角。例如，根据在时刻tl运算出的左后方距离dl、在时刻t2运算出的左后方距离dl、从时刻tl到时刻t2之间的车辆的行驶距离，运算车辆的偏航角。在此，时刻t2是最后运算出左后方距离dl的时刻，时刻tl是比时刻t2早的时刻。另外，根据由车速检测部3检测出的车辆速度求出从时刻tl到时刻t2之间的车辆的行驶距离。
[0062]此外，通过使用过去运算出的2个以上的左后方距离dl，能够更精细地运算车辆的偏航角。具体地说，对这些多个左后方距离dl通过最小二乘法求出回归直线，根据该回归直线和车辆的行驶距离运算车辆的偏航角即可。运算车辆的偏航角的方法并不限于这些方法，能够使用任意的方法。
[0063]在接着的步骤S170中，前方距离运算部9根据左后方距离dl、右后方距离d2以及车辆偏航角Θ，运算从车辆前轮到划分线的距离。以下，例举具体例子说明步骤S170中的从车辆前轮到划分线的距离的运算处理。
[0064]图5是示意地表示车辆501在存在2条划分线502和503的道路上行驶的情况的平面图。在图5中，偏航角Θ由偏航角运算部7进行运算，是已知的。另外，左后方距离dl和右后方距离d2由后方距离运算部8进行运算，是已知的。并且，根据拍摄装置I的设置位置，预先对车道脱离判定装置100输入了从拍摄装置I到车辆的左前轮的外侧的距离Cl、从拍摄装置I到车辆的右前轮的外侧的距离C2、从运算出左后方距离dl的地点(将图4的点A和点B连接起来的直线)到车辆前轮的距离L。
[0065]前方距离运算部9使用左后方距离dl、从运算出左后方距离dl的地点到车辆前轮的距离L、从拍摄装置I到车辆左前轮的外侧的距离Cl、车辆偏航角Θ，通过下述公式(I)运算从车辆左前轮的外侧到左划分线的距离Dl (以下称为左前方距离Dl)。
[0066]Dl = dl — LXtan(a Θ ) — Cl......(I)
[0067]在此，α是由修正系数设定部6设定的修正系数。通过修正系数设定部6将修正系数α设定为O以上I以下的值。在修正系数α为I时，通过上述公式(I)运算的左前方距离Dl与在图5中用箭头表示的距离Dl的几何长度一致。另外，在修正系数α为O时，忽略实际的车辆偏航角Θ的值，假定车辆朝向与道路相同的方向的状态，运算左前方距离Dlo即，由修正系数设定部6设定的修正系数α是用于在左前方距离Dl的运算中，将车辆偏航角Θ修正得比实际的角度小来处理的系数。
[0068]前方距离运算部9同样地通过下述公式(2)运算从车辆右前轮的外侧到右划分线的距离D2 (以下称为右前方距离D2)。
[0069]D2 = d2+LXtan(a Θ ) - C2......(2)
[0070]返回到图2的流程图的说明，在接着的步骤S180中，脱离判定部10使用在步骤S170中运算出的左前方距离Dl和右前方距离D2，判定车辆是否有可能脱离车道。具体地说，在左前方距离Dl和右前方距离D2中的任意一方成为预先确定的距离以下时，脱离判定部10判定为有可能脱离车道。
[0071]通过以上说明的处理，从车道脱离判定装置100输出判定车辆是否有可能脱离车道的结果。通过使用该车道脱离判定装置100，能够实现与JIS标准(JIS D 0804)对应的车道脱离警报装置。具体地说，在左前方距离Dl或右前方距离D2在预定的范围内(例如5cm以内)的情况下，通过从扬声器发出的声音、在显示器上显示的消息等来产生警报。解除警报的定时为产生警报后经过预定时间后(例如2秒后)即可。
[0072]接着，说明修正系数设定部6的修正系数的设定方法。
[0073]在通过不存在修正系数α的公式(I)和公式(2)运算左前方距离Dl和右前方距离D2的情况下，根据行驶中的道路的特性，有时频繁地判定为车辆有可能脱离车道。例如在行驶中的车道的宽度窄的情况下，由于车辆和划分线之间的余裕少，所以车辆偏航角Θ的变化使脱离判定的结果频繁地变动。另外，在行驶中的道路的曲率半径小的情况(正在急弯行驶的情况)下，车辆和划分线之间的余裕也少，因此产生同样的结果。修正系数a是为了抑制这样的脱离判定结果的振动而在左前方距离Dl和右前方距离D2的运算中将车辆偏航角Θ修正为比实际小的值的系数。
[0074]本实施方式的修正系数设定部6首先针对车道宽度和曲率半径这2个道路参数，分别运算对应的修正系数α 1、α 2。然后，通过运算这些多个修正系数α 1、α 2的算术平均，来设定最终的修正系数α。
[0075]图6是表示道路参数和修正系数α 1、α 2之间的对应关系的图表。
[0076]如图6(a)所示，修正系数设定部6在车道宽度不满2.5米的情况下，将修正系数α I设定为O，在车道宽度比3米大的情况下，将修正系数α I设定为I。另外，在车道宽度为2.5米以上3米以下的情况下，根据具有O?I的值域的一次函数来设定修正系数a 1
[0077]另外，如图6 (b)所示，修正系数设定部6在曲率半径不满400米的情况下，将修正系数α 2设定为0，在曲率半径比800米大的情况下，将修正系数α 2设定为I。另外，在曲率半径为400米以上800米以下的情况下，根据具有O?I的值域的一次函数来设定修正系数α 2。
[0078]根据上述第一实施方式的车道脱离判定装置，能够得到以下的作用效果。
[0079](I)划分线检测部4根据拍摄装置I拍摄车外而输出的图像信息检测划分线。后方距离运算部8在每个预定周期运算从划分线到拍摄装置I的光轴403的距离。偏航角运算部7根据由后方距离运算部8运算出的距离和在预定期间中车辆行驶的车辆行驶距离，运算车辆相对于划分线的偏航角。修正系数设定部6根据由道路参数运算部5运算出的表示车辆正在行驶的道路的特性的道路参数，设定修正系数。前方距离运算部9根据设定的修正系数对由偏航角运算部7运算出的偏航角进行修正，根据由后方距离运算部8运算出的从划分线到光轴403的距离以及修正后的偏航角，运算从车辆前轮到划分线的距离。脱离判定部10根据由前方距离运算部9运算出的从车辆前轮到划分线的距离，进行车辆相对于划分线的脱离判定。由此，在成为车辆容易脱离道路的状态的情况下，也能够进行恰当的脱离判定。
[0080](2)脱离判定部10根据道路的车道宽度、道路的曲率半径这样的道路参数进行脱离判定。由此，能够进行与道路的特性对应的恰当的脱离判定。
[0081](第二实施方式)
[0082]图7是表示第二实施方式的车道脱离判定装置200的结构的框图。车道脱离判定装置200除了构成第一实施方式的车道脱离判定装置100的各部以外，还具备后方距离摆动量运算部11。
[0083]后方距离摆动量运算部11运算由后方距离运算部8运算出的左后方距离dl和右后方距离d2的时间序列的摆动量(后方距离摆动量)。修正系数设定部6运算与该摆动量的大小对应的修正系数α 3，根据与第一实施方式中说明的修正系数α 1、α 2合并后的3个值，设定修正系数α。
[0084]后方距离摆动量大就是指在通过划分线检测部4检测出的划分线的位置有大的离散。换言之，是指划分线检测部4的检测结果有大的离散，表示划分线检测部4对划分线的检测如此地不稳定(不正确)。后方距离摆动量越大，即划分线检测部4对划分线的检测越是不稳定，修正系数设定部6越是将修正系数α 3运算得小。
[0085]图8是表示后方距离摆动量和修正系数α 3之间的对应关系的图表的一个例子。
[0086]本实施方式的后方距离摆动量运算部11运算在预定的期间中检测出的划分线的位置(或连续预定的次数检测出的划分线的位置)的标准偏差来作为上述后方距离摆动量。然后，将与后方距离摆动量的大小对应的摆动水平输出到修正系数设定部6。摆动水平是表示后方距离摆动量的大小的O以上的整数，后方距离摆动量越大就越采用大的值。修正系数设定部6在从后方距离摆动量运算部11输出的摆动水平为O的情况下，将修正系数α 3设定为I。另外，在摆动水平为I的情况下，将修正系数α 3设定为0.5，在2以上的情况下设定为O。
[0087]此外，也可以代替与后方距离摆动量对应的离散的值即摆动水平，而使用作为连续的值的摆动指标来设定修正系数。例如，可以代替上述的修正系数α 3，而运算图8(b)所示的基于摆动指标的修正系数α 4，根据修正系数α 1、α 2、α 4设定修正系数α。
[0088]根据上述的第二实施方式的车道脱离判定装置，能够得到以下的作用效果。
[0089](I)车道脱离判定装置200具备后方距离摆动量运算部11，其运算从后方距离运算部8运算出的划分线到光轴403的距离的时间序列的离散的大小。修正系数设定部6根据由后方距离摆动量运算部11运算出的离散的大小和道路参数设定修正系数α。前方距离运算部9根据修正系数α修正偏航角，并根据修正后的偏航角运算从车辆前轮到划分线的距离。脱离判定部10根据运算出的该距离进行脱离判定。由此，能够与划分线的检测精度无关地进行恰当的脱离判定。
[0090]以下这样的变形也在本发明的范围内，能够将一个或多个变形例与上述实施方式进行组合。
[0091](变形例I)
[0092]修正系数设定部6对修正系数α的设定方法并不限于上述方法。例如，也可以根据从车道宽度减去车辆宽度所得到的值设定修正系数。另外，基于根据各个道路参数运算出的修正系数α 1、α 2运算修正系数α的方法也可以不是算术平均，而例如是基于预定的权重的加权平均等。并且，也可以不是在对每个道路参数单独地运算出修正系数α?、α2后设定修正系数α，而是根据多个道路参数直接运算修正系数α。并且，也可以从根据各个道路参数运算出的修正系数α 1、α 2中选择小的值来作为修正系数α。
[0093](变形例2)
[0094]在上述各实施例中，使用拍摄车辆后方的拍摄装置I进行了说明，但也可以是拍摄车辆前方的拍摄装置1，另外拍摄装置I的安装角度、安装位置也可以与各实施例不同。
[0095](变形例3)
[0096]在上述各实施例中，根据由后方距离运算部8运算出的到划分线的距离，由前方距离运算部9运算从车辆前轮的外侧到划分线的距离。也可以将其构成为例如运算从车辆前方的角到划分线的距离等任意位置到划分线的距离。
[0097](变形例4)
[0098]道路参数并不限于上述的道路的车道宽度和曲率半径。另外，也可以不一定使用2个道路参数。例如，也可以只使用道路的车道宽度设定修正系数α。并且，也可以由道路参数运算部5根据由划分线检测部4运算出的车道宽度以外的信息运算道路的车道宽度，另外还可以根据由偏航率检测部2检测出的偏航率以外的信息运算道路的曲率半径。例如，可以根据GPS接收机等检测出的车辆的当前位置、存储在HDD等存储装置中的道路信息，运算当前正在行驶的道路的车道宽度、曲率半径。
[0099]另外，也可以使用本发明的车道脱离判定装置构成向外部输出车道脱离时的警报信号的车道脱离警报装置。具体地说，如图9所示，车道脱离警报装置900由第一实施方式的车道脱离判定装置100或第二实施方式的车道脱离判定装置200、警报输出部20构成。
[0100]车道脱离警报装置900通过车道脱离判定装置100或200判定车辆是否脱离划分线，在判定为车辆要脱离划分线的情况下，通过警报输出部20向外部输出车道脱离警报信号。此外，在警报输出部20中，在警报抑制条件成立的情况下，不向外部输出车道脱离警报信号。在此，警报抑制条件有方向灯操作中、方向灯操作结束后预定时间内(例如2秒钟)、车速为预定值以下(例如70km/h以下)、道路曲率半径为预定值以下(例如200m以下)等。
[0101]并且，也可以使用车道脱离警报装置900构成车辆控制系统。具体地说，如图10所示，车辆控制系统1000至少由拍摄装置1、车道脱离警报装置900、警报报告部30构成。
[0102]车辆控制系统1000在通过车道脱离警报装置900输出了车道脱离警报信号的情况下，通过警报报告部30向驾驶员、乘员报告车道脱离警报。警报报告部30由用声音传达信息的扬声器、视觉地传达信息的显示器、仪表板、警告灯等构成。
[0103]如以上说明的那样，使用本发明的车道脱离判定装置构成车道脱离警报装置，进而，构成使用它们的车辆控制系统，由此能够基于车道脱离判定装置的恰当的车道脱离判定来报告车道脱离警报，因此能够使驾驶员、乘员提高安全感、可靠性。
[0104]只要不损害本发明的特征，则本发明并不限于上述实施方式，对于在本发明的技术思想的范围内能够考虑的其他形式，也包含在本发明的范围内。
[0105]将以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文献组合于此。
[0106]日本专利申请2012年第149863号(2012年7月3日申请)
[0107]符号说明
[0108]1:拍摄装置；2:偏航率检测部；3:车速检测部；4:划分线检测部；5:道路参数运算部；6:修正系数设定部；7:偏航角运算部；8:后方距离运算部；9:前方距离运算部；10:脱离判定部；100、200:车道脱离判定装置；1000:车辆控制系统。
【权利要求】
1.一种车道脱离判定装置，其根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线，根据上述车辆和上述划分线之间的距离判定上述车辆是否脱离上述划分线，其特征在于， 在上述车辆相对于检测出的上述划分线的角度相同，并且上述车辆在具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路和具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路上行驶的情况下，判定脱离时的上述车辆和上述划分线之间的距离不同。
2.根据权利要求1所述的车道脱离判定装置，其特征在于， 在上述车辆相对于检测出的上述划分线的角度相同，并且上述车辆脱离上述划分线的情况下，具有比预定的宽度宽的划分线宽度的道路与具有比预定的宽度窄的划分线宽度的道路相比，判定脱离的时间早。
3.—种车道脱离判定装置，其根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线，根据上述车辆和上述划分线之间的距离判定上述车辆是否脱离上述划分线，其特征在于， 在上述车辆相对于检测出的上述划分线的角度相同，并且上述车辆在比预定的曲率半径大的道路和比预定的曲率半径小的道路上行驶的情况下，判定脱离时的上述车辆和上述划分线之间的距离不同。
4.根据权利要求3所述的车道脱离判定装置，其特征在于， 在上述车辆相对于检测出的上述划分线的角度相同，并且上述车辆脱离上述划分线的情况下，比预定的曲率半径大的道路与比预定的曲率半径小的道路相比，判定脱离的时间早。
5.一种车道脱离判定装置，其特征在于，具备: 划分线检测部，其根据拍摄装置拍摄车外而输出的图像信息来检测划分线； 距离运算部，其在每个预定周期运算从上述划分线到上述拍摄装置的光轴的距离； 偏航角运算部，其运算上述车辆相对于上述划分线的偏航角；以及 脱离判定部，其根据表示上述车辆正在行驶的道路的特性的道路参数，修正由上述偏航角运算部运算出的上述偏航角，根据由上述距离运算部运算出的从上述划分线到上述光轴的距离和修正后的上述偏航角，进行上述车辆相对于上述划分线的脱离判定。
6.根据权利要求5所述的车道脱离判定装置，其特征在于， 上述脱离判定部根据上述道路的车道宽度、上述道路的曲率半径中的至少一方的上述道路参数，修正上述偏航角。
7.根据权利要求5或6所述的车道脱离判定装置，其特征在于， 还具备:摆动量运算部，其运算由上述距离运算部运算出的从上述划分线到上述光轴的距离的时间序列的离散的大小， 上述脱离判定部根据由上述摆动量运算部运算出的上述离散的大小和上述道路参数，修正由上述偏航角运算部运算出的上述偏航角，根据由上述距离运算部运算出的从上述划分线到上述光轴的距离和修正后的上述偏航角，进行上述脱离判定。
8.—种车道脱离警报装置，其特征在于，具备: 权利要求1?7中的任意一项所述的车道脱离判定装置；以及 警报输出部，其根据上述车道脱离判定装置的脱离判定的结果，输出车道脱离的警报信号。
9.一种车辆控制系统，其特征在于，具备: 权利要求8所述的车道脱离警报装置；以及 警报报告部，其根据上述车道脱离警报装置的警报信号的输出结果，报告警报。
【文档编号】G06T1/00GK104471626SQ201380035252
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】今井正人, 竹村雅幸, 村松彰二 申请人:歌乐株式会社