JP5814757B2 - 車線逸脱検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線逸脱検出装置に関する。さらに詳しくは、車載されたカメラ等の撮影手段によって撮影された車両前方画像に基づいて、車両の走行状態を検出し、車両が走行車線から逸脱することを防止する車線逸脱検出装置に関する。

運転者の不注意や居眠りなどによって車両が蛇行したり車両が走行車線から逸脱したりすると、事故を引き起こす可能性が高くなる。とくに、車両が走行車線を逸脱して反対車線まで飛び出した場合や歩道側に突っ込んだ場合には、重大な事故を引き起こす可能性が高くなる。かかる事故を防ぐ上では、車両が走行車線内を走行しているか否か、また、走行車線に沿って走行しているか否か、を検出することが非常に重要である。

車両が走行車線内を走行しているか否か、また、走行車線に沿って走行しているか否か（以下、まとめて車両の走行状態という）を、検出する方法として、画像を利用する技術が多数開発されている（例えば、特許文献１〜６）。
かかる技術は、カメラ等の撮影手段を車両に搭載しておき、この撮影手段によって撮影された車両前方画像から、カメラを搭載している車両および標示線（センターラインやサイドライン等）を検出し、車両と標示線との相対的な位置を算出して、車両の走行状態を判断するものである。

例えば、特許文献１〜４では、画像に基づいて標示線と車両の距離を算出し、この距離に基づいて車両の走行状態を判断する技術が開示されている。例えば、車両の基準位置から標示線までの距離が一定の距離以下となった場合には、走行車線を逸脱する可能性があると判断し、運転者に警告を発する技術が開示されている。

また、特許文献５、６では、画像に基づいて標示線を検出し、検出された標示線に対する車両の姿勢を求めて、この車両の姿勢に基づいて車両の走行状態を判断する技術が開示されている。例えば、車両の走行方向と標示線の傾きとの差に基づいて走行車線を逸脱する可能性を判断する技術が開示されている。

しかるに、従来の技術は、撮影された車両前方画像から標示線を検出して標示線の全体像を抽出し、その後、標示線と車両の距離、または、標示線の延びる方向に対する車両の向き等を算出して、車両の走行状態を判断しているため、車両の走行状態を判断するまでに時間を要している。
とくに、標示線の全体像を抽出する場合には、車道上に存在する他の車両や、電柱やガードレールなどのように車道の側方に存在する物体を標示線と誤認しないようにする必要があり、かかる誤認防止のために画像処理に時間を要するという問題がある。

特開２００１−３４１５９９号公報 特開２０１０−１６７９３２号公報 特開２０１０−１７３３６７号公報 ＷＯ２００８／１１４３８２号公報 特開平６−１６２３９８号公報 特開２００２−２１１４２８号公報

本発明は上記事情に鑑み、車両の走行状態を短時間で適切に判断することができる車線逸脱検出装置を提供することを目的とする。

第１発明の車線逸脱検出装置は、車両に搭載された、該車両前方を撮影する撮影手段と、該撮影手段によって撮影された画像に基づいて該車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、を備えており、前記撮影手段は、前記車両の前端部および該車両が走行する車道が同一画像内に撮影されるように配設されており、前記走行状態検出手段は、該撮影手段によって撮影された画像において、前記車両の前端部直前の前記車道と平行な短冊状領域を検出領域として設定する検出領域設定部と、前記検出領域内に位置する、走行車線を区切る標示線を検出する標示線検出部と、前記検出領域に複数の判断領域を設定して、該複数の判断領域と前記標示線の相対的な位置に基づいて、前記車両の走行状態を判断する走行判断部を備えており、前記検出領域設定部は、前記撮影手段によって撮影された画像において、前記検出領域の高さが該画像中の前記車両の走行方向に沿った方向における前記標示線の長さよりも短く、前記車両が走行する車線がカーブしていても該検出領域内では前記標示線がほぼ直線として見なせる程度の長さとなるように、前記検出領域を設定するものであることを特徴とする。
第２発明の車線逸脱検出装置は、車両に搭載された、該車両前方を撮影する撮影手段と、該撮影手段によって撮影された画像に基づいて該車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、を備えており、前記撮影手段は、前記車両の前端部および該車両が走行する車道が同一画像内に撮影されるように配設されており、前記走行状態検出手段は、該撮影手段によって撮影された画像において、前記車両の前端部直前の前記車道と平行な短冊状領域を検出領域として設定する検出領域設定部と、前記検出領域内に位置する、走行車線を区切る標示線を検出する標示線検出部と、前記検出領域に複数の判断領域を設定して、該複数の判断領域と前記標示線の相対的な位置に基づいて、前記車両の走行状態を判断する走行判断部を備えており、前記検出領域設定部は、前記撮影手段によって撮影された画像において、前記検出領域の高さが該画像中の前記車両の走行方向に沿った方向における前記標示線の長さよりも短く、前記検出領域の高さがその内部に位置する前記標示線の幅とほぼ同じになるように、前記検出領域を設定するものであることを特徴とする。
第３発明の車線逸脱検出装置は、第１または第２発明において、前記走行判断部は、異なるタイミングで撮影された複数枚の画像を比較して、前記標示線が存在する前記判断領域の変化に基づいて車両の走行状態を判断する機能を備えていることを特徴とする。
第４発明の車線逸脱検出装置は、第１、第２または第３発明において、前記検出領域設定部は、前記検出領域に、前記車両の車幅方向における中心に対して左右対称な位置に配設された一対の安定走行領域を形成するようになっており、該一対の安定走行領域は、前記走行車線の両側に前記標示線が標示されている前記走行車線を前記車両がその中心軸と該走行車線の中心軸とが一致するように走行している状態において、前記一対の標示線がいずれも前記一対の安定走行領域内に位置するように設定されていることを特徴とする。

第１発明によれば、検出領域設定部が設定した短冊状の検出領域内の標示線を検出するだけであり、また、走行判断部は検出領域に複数の判断領域を設定してどの判断領域に標示線が存在するかを判断するだけである。したがって、標示線の検出するための処理および走行状態の判断処理を短時間で行うことができるから、車両の走行状態を短時間で判断することができる。しかも、車両の前端部直前領域を検出領域として設定しているので、領域中に存在する標示線以外のものが検出領域内に存在する可能性を低くできる。したがって、標示線の検出ミスを少なくすることができるので、車両の走行状態を精度よく検出することができる。また、検出領域を、その高さが標示線の長さよりも短くしているので、標示線検出部による標示線の検出が容易になるので、標示線を検出するための処理を短時間で行うことができる。さらに、検出領域の高さは、車線がカーブしていても検出領域内では標示線がほぼ直線として見なせる程度の長さとなるように設定される。すると、検出領域内に標示線が存在した場合において、標示線の領域が取りうる幅の範囲を小さくできるので、標示線検出部において標示線の検出が容易になるし、その検出精度も高くすることができる。
第２発明によれば、検出領域設定部が設定した短冊状の検出領域内の標示線を検出するだけであり、また、走行判断部は検出領域に複数の判断領域を設定してどの判断領域に標示線が存在するかを判断するだけである。したがって、標示線の検出するための処理および走行状態の判断処理を短時間で行うことができるから、車両の走行状態を短時間で判断することができる。しかも、車両の前端部直前領域を検出領域として設定しているので、領域中に存在する標示線以外のものが検出領域内に存在する可能性を低くできる。したがって、標示線の検出ミスを少なくすることができるので、車両の走行状態を精度よく検出することができる。また、検出領域を、その高さが標示線の長さよりも短くしているので、標示線検出部による標示線の検出が容易になるので、標示線を検出するための処理を短時間で行うことができる。さらに、検出領域の高さは、その内部に位置する標示線の幅とほぼ同じになるように設定される。すると、検出領域内に標示線が存在した場合において、標示線の領域が取りうる幅の範囲を小さくできるので、標示線検出部において標示線の検出が容易になるし、その検出精度も高くすることができる。
第３発明によれば、走行車線の幅方向に沿った車両の移動状況を判断することができるので、車両の走行状態をより正確に検出することができる。
第４発明によれば、走行車線の両側に標示線が標示されている道路において、走行車線のセンターに対する走行車線の幅方向への車両の移動を精密に検出することができる。

本実施形態の車線逸脱検出装置１の概略説明図であって、（Ａ）は車両Ａへの搭載状況を説明した図であり、（Ｂ）は車線逸脱検出装置１のブロック図である。 （Ａ）撮影手段１０によって撮影された画像Ｐの概略説明図であり、（Ｂ）は画像Ｐから切りだされた検査領域画像DA1の概略説明図であり、（Ｃ）は標示線ＬＭが撮影されている検査領域画像DA1の概略説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の車線逸脱検出装置は、車両に搭載された撮影手段によって撮影された画像に基づいて車両の走行状態、具体的には、車両が走行車線を逸脱する可能性があるか否を検出する装置であり、車道に標示されている標示線と車両との相対的な位置関係に基づいて車両が走行車線を逸脱する可能性を検出するものである。
なお、本明細書において、標示線とは、車道において、走行車線を区切る線のことである。例えば、センターラインやサイドライン（車道外側線）が標示線に該当し、線の色（白色か黄色か）や線の形態（連続線か破断線か）などはとくに限定されない。

（本実施形態の車線逸脱検出装置１の説明）
図１に示すように、本実施形態の車線逸脱検出装置１は、撮影手段１０と、走行状態検出手段２０とを備えたものであり、車線逸脱を検出する対象となる車両Ａに搭載されている。

（撮影手段１０）
図１に示すように、撮影手段１０は、例えば、ＣＣＤカメラ等の画像を撮影し、外部に撮影した画像のデータ（画像データおよび撮影タイミング等）を送信することができるものである。この撮影手段１０は、車両Ａ前方の車道Ｒの状況が撮影できる位置に配設されている。例えば、車両のフロントウインドウを通して車両Ａ前方の車道Ｒを測定することができるように、バックミラーの近傍に配設することができるが、車両Ａ前方の車道Ｒを測定できる位置であれば、車両Ａにおいて撮影手段１０を配設する位置はとくに限定されない。

また、図１に示すように、撮影手段１０は、少なくとも車道Ｒの路面と車両Ａの前端部の両方が同一画像Ｐ中に撮影されるように配設されている（図２（Ａ）参照）。例えば、図１（Ａ）に示すように、車道Ｒと平行な平行線をＨＬとすると、撮影手段１０を、その光軸ＣＡが平行線ＨＬに対して下方に傾いた状態となるように配設し、しかも、その画角ＶＡ内に平行線ＨＬと車両Ａの前端部が位置するように配設すれば、両方を同一画像Ｐ中に撮影することができる。
さらに、撮影手段１０は、平坦な車道Ｒ上に車両Ａを配置したときに、撮影される画像Ｐの横方向が車道Ｒと平行となるように配設されるが、その理由は後述する。

（走行状態検出手段２０）
走行状態検出手段２０は、撮影手段１０によって撮影された画像Ｐに基づいて車両Ａの走行状態を検出する機能を有するものである。この走行状態検出手段２０は、検査領域設定部２１と、標示線検出部２２と、走行判断部２３と、記憶部２５とを備えている。

なお、走行状態検出手段２０は、例えば、コンピュータなどの制御装置であり、以下の検査領域設定部２１、標示線検出部２２、走行判断部２３の機能を実行することができるものである。また、記憶部２５は、例えば、ハードディスクやメモリなどの画像Ｐや、後述する検査領域画像DA1および標示線情報等を記憶しておくことができるものである。
また、走行状態検出手段２０は、撮影手段１０の作動（例えば、画像Ｐを撮影するタイミング等）を制御する制御機能を有していてもよい。

（検査領域設定部２１）
検査領域設定部２１は、撮影手段１０から送信される画像Ｐのデータを受信し、この画像Ｐのデータに基づいて、標示線ＬＭを検出する領域（検出領域ＤＡ）を設定する機能を有するものである。検査領域設定部２１によって設定される検出領域ＤＡは、画像Ｐ内における車両Ａの前端部直前に位置する車道Ｒと平行な横長の短冊状領域である。
また、検査領域設定部２１は、画像Ｐから検出領域ＤＡ内の画像を切り出して、検査領域画像DA1（図２（Ｃ）参照）とする機能を有している。つまり、画像Ｐからその一部を横長の短冊状の画像として切り出す機能を有している。
しかも、検査領域設定部２１は、検査領域画像DA1を、撮影手段１０から送信された画像のデータとともに、標示線検出部２２および記憶部２５に送信する機能も有している。

（検出領域ＤＡの設定）
上述した検出領域ＤＡは、検査領域設定部２１によって画像Ｐの特定の位置に設定される。つまり、どの画像Ｐにおいても、同じ位置に検出領域ＤＡを設定する。
例えば、平坦な車道Ｒ上に車両Ａを配置した状態で撮影された設定用画像Ｐにおいて、車両Ａの前端部から所定の距離だけ離れた位置に、横長短冊状であって車道Ｒと平行な指定領域を設定し、この指定領域の位置（例えば領域の四隅の座標）を検査領域設定部２１に記憶させておく。すると、どの画像Ｐにおいても、指定領域と同じ位置に検出領域ＤＡを設定することができる。

設定される検出領域ＤＡの幅（図２では左右方向）はとくに限定されない。例えば、検出領域ＤＡを、その幅が設定用画像Ｐに撮影されている車両Ａの前端部の幅とほぼ同じ長さとなるように設定することができる。また、実際の車両Ａの前端部の幅を基準として検出領域ＤＡの幅を設定してもよい。

設定される検出領域ＤＡの高さもとくに限定されないが、標示線ＬＭの長さよりも短く、車線Ｒがカーブしていても検出領域ＤＡ内では標示線ＬＭがほぼ直線として見なせる程度の長さであることが好ましい。例えば、設定用画像Ｐにおける検出領域ＤＡ内において、標示線ＬＭの幅が約１５０〜２００ｍｍに撮影される場合であれば、検出領域ＤＡの高さを１５０〜２００ｍｍ程度とすれば、検出領域ＤＡ内では標示線ＬＭがほぼ直線の状態になる。つまり、検出領域ＤＡは、その高さその内部に位置する標示線ＬＭの幅とほぼ同じになるようにする。すると、標示線検出部２２において標示線ＬＭを検出が容易になるし、その検出精度も高くすることができる。なぜなら、検出領域ＤＡ内に標示線ＬＭが存在した場合において、標示線ＬＭの領域が取りうる幅の範囲を小さくできるからである。

なお、検査領域設定部２１は、撮影された各画像Ｐに基づいて、各画像Ｐでそれぞれ検出領域ＤＡを設定するようにしてもよい。この場合には、車道Ｒが傾斜している場合であっても、検出領域ＤＡを適切に設定することができる。
例えば、画像Ｐから車両Ａの前端部および道Ｒの表面と平行な方向を求め、車両Ａの前端部から所定の距離だけ離れた位置に、軸方向が車道Ｒの表面と平行となるように、検出領域ＤＡを設定してもよい。この場合、検出領域ＤＡの幅および高さは予め定められた長さとしてもよいが、車両Ａの挙動に応じて画像Ｐ毎に変更するようにしてもよい。例えば、画像Ｐから得られる車両Ａの前端部の幅と同程度となるように検出領域ＤＡの幅を設定したり、検出領域ＤＡの高さを予め定められている高さから車両の傾きに応じて変更したりするようにしてもよい。

（標示線検出部２２）
標示線検出部２２は、検査領域設定部２１から送信される検査領域画像DA1のデータを受信し、この検査領域画像DA1のデータから標示線ＬＭを検出する機能を有するものである。
また、標示線検出部２２は、検出された標示線ＬＭの検査領域画像DA1内における位置、具体的には、検査領域画像DA1の中心ＣＬからどの程度離れた位置に標示線ＬＭが存在するかを算出して、標示線ＬＭの存在位置に関する情報（中心ＣＬから標示線ＬＭまでの距離等）を走行判断部２３および記憶部２５に送信する機能も有している。

この標示線検出部２２では、以下の方法によって標示線ＬＭを検出する。
まず、標示線ＬＭは、通常、車道Ｒの路面よりも輝度が高く撮影されるので、検査領域画像DA1において、輝度の高い部分を標示線ＬＭである可能性が高い領域とする。
ついで、図２（Ｃ）に示すように、標示線ＬＭである可能性が高いと判断された領域について、その領域が検査領域画像DA1の上端から下端まで連続する領域であるか否かを判断する。そして、上端から下端まで連続すると判断された領域について、その幅を算出し、その幅が所定の範囲内である領域を標示線ＬＭであると判断する。
かかる方法を採用すれば、検査領域画像DA1において、所定の値以上の輝度を有する領域を検出し、その領域が上端から下端まで連続するか否か、また、その幅が所定の範囲内であるか否かを判断するだけであるから、迅速かつ簡単な処理で標示線ＬＭを検出することができる。

そして、標示線検出部２２は、ある領域が標示線ＬＭと判断されると、その領域から検査領域画像DA1の中心ＣＬまでの距離を算出する。例えば、検査領域画像DA1において、中心ＣＬに最も近い位置から中心ＣＬまでの距離ＭＬを算出し、この距離に関する情報を走行判断部２３および記憶部２５に送信する。
以下では、標示線ＬＭと判断された領域から検査領域画像DA1の中心ＣＬまでの距離に関する情報を、標示線情報という。

なお、上記例では、検査領域画像DA1において輝度は高い部分を標示線ＬＭである可能性が高い領域と判断するようにしたが、検査領域画像DA1から標示線ＬＭである可能性が高い領域を抽出する方法はとくに限定されない。例えば、撮影手段１０として、カラー画像を撮影することができるものを採用した場合には、標示線ＬＭの色（例えば、白色または黄色）である領域を標示線ＬＭである可能性が高い領域と判断するようにしてもよい。

また、標示線ＬＭであると判断する領域の幅は、設定用画像Ｐにおいて撮影された標示線ＬＭの幅Ｗを基準として設定することができる。例えば、走行車線ＴＬが平均的な幅（例えば３．５ｍ程度）を有する平坦な車道Ｒ上に、車道Ｒと直交する同一面内に車両Ａの中心軸と走行車線ＴＬの中心軸が位置するように車両Ａを配置する。そして、その状態で撮影された設定用画像Ｐにおいて得られる指定領域内の標示線ＬＭの幅に対して、±５０％程度に設定することができる。

（走行判断部２３）
走行判断部２３は、検査領域画像DA1に複数の判断領域を設定して、標示線検出部２２によって検出された標示線ＬＭがどの判断領域に存在しているかを判断する標示線位置検出機能を有している。
また、走行判断部２３は、標示線位置検出機能によって検出された標示線ＬＭの存在する領域に基づいて、車両Ａの走行状態を判断する走行判断機能を有している。
なお、走行判断部２３は、運転者に警告を発する警報手段３０に接続されており、車両Ａの走行状態に応じて警報手段３０を作動させる信号を発信する機能を有している。警報手段３０は、例えば、走行判断部２３からの信号を受信すると、ブザーを鳴らしたりインジケータを点滅させたりする機能を有する装置を採用することができる。

（標示線位置検出機能）
走行判断部２３は、検査領域画像DA1に複数の判断領域を設定する機能を有している。具体的には、検査領域画像DA1を、その中心ＣＬを挟んで線対照となるように、複数の判断領域ＪＡを設定する。判断領域ＪＡは、検査領域画像DA1の中心ＣＬを挟んで片側に以下の３つの領域を設定する。
まず、車両Ａが走行車線ＴＬの中心に沿って移動している状況において、標示線ＬＭが位置すると考えられる領域に、安定走行領域ＳＡが設定される。この安定走行領域ＳＡは、所定の幅に設定される。例えば、安定走行領域ＳＡの幅は、走行車線ＴＬの中心から±０．５ｍ以下の範囲で走行車線ＴＬの幅方向に車両Ａが移動しても、標示線ＬＭの全体が安定走行領域ＳＡ内に位置するように設定される。この場合、走行車線ＴＬの両側に標示線ＬＭが存在する場合には、車両Ａが走行車線ＴＬの中心に沿って移動している状況において上記範囲内で走行車線ＴＬの幅方向に車両Ａが移動しても、両方の標示線ＬＭがいずれも安定走行領域ＳＡ内に位置するように、安定走行領域ＳＡを設定することが好ましい。

安定走行領域ＳＡと検査領域画像DA1の中心ＣＬとの間には、危険領域ＢＡが設定され、安定走行領域ＳＡよりも外方には外側領域ＯＡが設定される。この外側領域ＯＡを設けるのは、車道Ｒから車両Ａが左右に（言い換えれば歩道側または対向車線に）はみ出したことをより確実に検出するためである。例えば、外側領域ＯＡに走行車線ＴＬが入った場合に、後述する警報手段３０から、走行車線ＴＬが危険領域ＢＡに入った状態よりもより危険な状況にあることを運転者に知らせるようにすれば、より安全性を高めることができる。

走行判断部２３は、標示線検出部２２から送信される標示線情報に基づいて、標示線ＬＭと想定される領域が、判断領域ＪＡのどの領域に位置するかを判断する機能も有している。具体的には、安定走行領域ＳＡと検査領域画像DA1の中心ＣＬまでの距離ＳＬと、標示線ＬＭ情報に含まれる距離ＭＬとを比較し、距離ＳＬ≧距離ＭＬの場合には、標示線ＬＭは安定走行領域ＳＡに属していると判断し、距離ＳＬ＜距離ＭＬの場合には、標示線ＬＭは危険領域ＢＡに属していると判断する。

（走行判断機能）
走行判断部２３は、標示線ＬＭがどの領域に属しているかが検出されると、この標示線ＬＭの属している領域に基づいて、車両Ａの走行状態を判断する。具体的には、標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡに属している場合には、車両Ａは安全に走行していると判断する。この場合には、走行判断部２３は、警報手段３０に対して信号を発信しないようになっている。
一方、標示線ＬＭが危険領域ＢＡに属している場合には、車両Ａがどちらかの標示線ＬＭに近づいており、対向車線へのハミ出しや歩道に突っ込む可能性があると判断する。この場合には、走行判断部２３は、警報手段３０に対して信号を発信するようになっている。

本実施形態の車線逸脱検出装置１が以上のごとき構成であるので、撮影手段１０によって撮影された画像Ｐに基づいて車両Ａの走行状態を走行状態検出手段２０によって検出することができる。したがって、車両Ａの走行状態が危険な状態となった場合には、警報手段３０によって危険な状態であることを運転者に知らせることができる。

また、本実施形態の車線逸脱検出装置１では、走行状態判断の基準となる標示線ＬＭが検出領域設定部２１によって設定された短冊状の検出領域ＤＡ内に標示線ＬＭが存在するか否かを調べているだけである。しかも、標示線ＬＭであるか否かは、標示線ＬＭと考えられる領域の幅とその領域が検出領域ＤＡの上端から下端まで連続しているか否かだけで判断できるから、標示線ＬＭを検出するための処理を短時間で簡単に実行することができる。
そして、走行判断部２３は、標示線ＬＭが判断領域ＪＡのどの領域に位置するかによって車両Ａの走行状態を判断しているだけであるから、車両Ａの走行状態を判断する処理も短時間で行うことができるから、

さらに、検出領域ＤＡとして、画像Ｐにおける車両Ａの前端部直前の横長短冊状の領域を設定しているので、標示線ＬＭ以外のものが検出領域ＤＡ中に存在する可能性自体を低くできる。したがって、標示線ＬＭの検出ミスを少なくすることができるので、車両Ａの走行状態を判断する精度も高くすることができる。

なお、上記例では、判断領域ＪＡの各領域が、検査領域画像DA1の中心ＣＬ（つまり、検出領域ＤＡの中心）に対して対照に設定されている場合を説明したが、判断領域ＪＡの各領域は必ずしもこのように設定しなくてもよい。例えば、判断領域ＪＡの各領域を、検査領域画像DA1の中心ＣＬから標示線ＬＭのセンターライン側だけ、または、検査領域画像DA1の中心ＣＬから標示線ＬＭのサイドライン側だけ、に設定してもよい。この場合でも、センターラインおよびサイドラインがどの領域に属しているかを検出すれば、車両Ａの走行状態が危険な状態であるか否かを判断することができる。

（判断領域の設定）
なお、上記判断領域の設定は、検出領域ＤＡを設定用画像Ｐに基づいて行う場合には、設定用画像Ｐに基づいて設定すればよい。
また、検査領域設定部２１が撮影された各画像Ｐに基づいて検出領域ＤＡを設定するようになっている場合には、ある特定の画像（例えば設定用画像Ｐ）で各判断領域を設定したときにおける相対的な比率に応じて、設定された検出領域ＤＡに各判断領域を設定するようにすることもできる。

（走行判断の他の例）
上記例では、あるタイミングで撮影された画像Ｐだけに基づいて車両Ａの走行状態を判断する場合を説明したが、車両Ａの蛇行や車両Ａの走行方向が突然変化したことを検出する上では、車両Ａの挙動を連続して把握する方が好ましい。
そこで、異なるタイミングで撮影された複数枚の画像Ｐについて、各画像Ｐから得られる標示線ＬＭが属する領域の情報に基づいて、車両Ａの走行状態を判断してもよい。

例えば、あるタイミングにおいて、標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡに属していたが、所定の時間経過後は、標示線ＬＭが危険領域ＢＡに属し、その後再び標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡに属しているような場合には、車両Ａが蛇行していると推定される。このような蛇行運転が生じる場合には、運転者が居眠りをしている可能性もあるので、警報装置３０を作動させて、運転者を起こすような音を鳴らすなどすれば、事故を未然に防ぐことができる。

また、あるタイミングにおいて、標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡに属していたが、所定の時間経過後は、危険領域ＢＡに属しそのまま危険領域ＢＡに位置している場合であれば、車両Ａが走行車線ＴＬに対して傾いて走行している可能性がある。このような場合には、運転者が脇見をしている可能性があるので、警報装置３０を作動させて、運転者に注意を喚起するような光や音を発すれば、事故を未然に防ぐことができる。

さらに、標示線ＬＭが属する領域の情報に、標示線ＬＭから検査領域画像DA1の中心ＣＬまでの距離ＭＬの情報が含まれている場合には、連続した画像Ｐから得られる距離ＭＬに基づいて、その距離ＭＬの変動速度を算出するようにしてもよい。この場合には、運転ミスが生じている可能性があるので、警報装置３０を作動させて、運転者に注意を喚起するような光や音を発すれば、事故を未然に防ぐことができる。
なお、距離ＭＬの変動速度が把握できる場合であれば、その変動速度から標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡから危険領域ＢＡに入るタイミングを推測することができる。したがって、距離ＭＬの変動速度が把握できる場合には、標示線ＬＭが安定走行領域ＳＡから危険領域ＢＡに入ると推定される時間の前（例えば０．５秒前）に警報装置３０による警告を行うようにしておけば、より安全性を高めることができる。

本発明の車線逸脱検出装置は、車両に搭載され、車両の蛇行や走行車線逸脱などを検出する装置として適している。

１ 車線逸脱検出装置
１０ 撮影手段
２０ 走行状態検出手段
２１ 検出領域設定部
２２ 標示線検出部
２３ 走行判断部
ＤＡ 検出領域
ＪＡ 判断領域
ＳＡ 安定走行領域
ＢＡ 危険領域
ＬＭ 標示線
Ａ 車両
Ｐ 画像
Ｒ 車道

Claims (4)

1. 車両に搭載された、該車両前方を撮影する撮影手段と、
   該撮影手段によって撮影された画像に基づいて該車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、を備えており、
   前記撮影手段は、
   前記車両の前端部および該車両が走行する車道が同一画像内に撮影されるように配設されており、
   前記走行状態検出手段は、
   該撮影手段によって撮影された画像において、前記車両の前端部直前の前記車道と平行な短冊状領域を検出領域として設定する検出領域設定部と、
   前記検出領域内に位置する、走行車線を区切る標示線を検出する標示線検出部と、
   前記検出領域に複数の判断領域を設定して、該複数の判断領域と前記標示線の相対的な位置に基づいて、前記車両の走行状態を判断する走行判断部を備えており、
   前記検出領域設定部は、
   前記撮影手段によって撮影された画像において、前記検出領域の高さが該画像中の前記車両の走行方向に沿った方向における前記標示線の長さよりも短く、前記車両が走行する車線がカーブしていても該検出領域内では前記標示線がほぼ直線として見なせる程度の長さとなるように、前記検出領域を設定するものである
   ことを特徴とする車線逸脱検出装置。
2. 車両に搭載された、該車両前方を撮影する撮影手段と、
   該撮影手段によって撮影された画像に基づいて該車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、を備えており、
   前記撮影手段は、
   前記車両の前端部および該車両が走行する車道が同一画像内に撮影されるように配設されており、
   前記走行状態検出手段は、
   該撮影手段によって撮影された画像において、前記車両の前端部直前の前記車道と平行な短冊状領域を検出領域として設定する検出領域設定部と、
   前記検出領域内に位置する、走行車線を区切る標示線を検出する標示線検出部と、
   前記検出領域に複数の判断領域を設定して、該複数の判断領域と前記標示線の相対的な位置に基づいて、前記車両の走行状態を判断する走行判断部を備えており、
   前記検出領域設定部は、
   前記撮影手段によって撮影された画像において、前記検出領域の高さが該画像中の前記車両の走行方向に沿った方向における前記標示線の長さよりも短く、前記検出領域の高さがその内部に位置する前記標示線の幅とほぼ同じになるように、前記検出領域を設定するものである
   ことを特徴とする車線逸脱検出装置。
3. 前記走行判断部は、
   異なるタイミングで撮影された複数枚の画像を比較して、前記標示線が存在する前記判断領域の変化に基づいて車両の走行状態を判断する機能を備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の車線逸脱検出装置。
4. 前記検出領域設定部は、
   前記検出領域に、前記車両の車幅方向における中心に対して左右対称な位置に配設された一対の安定走行領域を形成するようになっており、
   該一対の安定走行領域は、
   前記走行車線の両側に前記標示線が標示されている前記走行車線を前記車両がその中心軸と該走行車線の中心軸とが一致するように走行している状態において、前記一対の標示線がいずれも前記一対の安定走行領域内に位置するように設定されている
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の車線逸脱検出装置。