车道脱离防止辅助装置、划分线显示方法、程序的制作方法

专利名称：车道脱离防止辅助装置、划分线显示方法、程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及对车道划分线进行识别，从而根据行驶车道内的本车位置来辅助防止 从车道脱离的车道脱离防止辅助装置，特别是涉及显示车道划分线的识别状态的车道脱离 防止辅助装置。
背景技术：
已知有通过由车载的拍摄装置、图像处理装置对白线进行识别来预测从车道的脱 离并鸣叫警报的车道脱离警报装置(LDW:Lane Departure Warning)、和施加在车道中心行 驶用的操舵力的车道维持辅助装置(LKA:Lane Keeping Assist)。
在LDW/LKA中，通常将当前的动作状况通知给驾驶员(例如参照专利文献I。)。 即，这是由于即使LDW/LKA的开关处于打开状态，例如根据白线识别状况的不同，有时警报 的鸣叫、车道维持辅助也不被进行。在专利文献I中，公开了一种车辆用白线显示装置，将 白线的图标显示于显示装置，当由白线识别机构识别了白线时，将白线涂满来进行显示，当 白线识别机构没有识别出白线时将白线中空显示。
图1 (a)是分别表示在LDW/LKA中识别出白线时的显示例和未识别出白线时的显 示例的图的一例。白线的识别状态在液晶等显示装置上被显示为白线图标。以在识别出白 线的情况下较粗地显示白线图标，在未识别出白线的情况下较细地显示白线图标等、能够 使驾驶员把握白线未被识别出的情况的方式来显示白线图标。如果未识别到白线，则LDW/ LKA无法预测从行驶车道的脱离来鸣叫警报，也无法施加在车道中心行驶用的操舵力。
作为白线未被识别的原因，存在有没有路面标志、白线飞白、或者因强降雨等导致 白线不清晰的情况、雨刷高速动作的情况、或者驾驶员进行车道变更等规定操作的情况等。
如图1(a)所示那样，通过向驾驶员进行通知LDW/LKA未动作的情况，能够防止驾 驶员过度信赖LDW/LKA的情况(使其不对LDW/LKA系统抱有过度的性能期待，从而能够在 白线没有被充分识别的状态下传达辅助有限的情况)。另外，也能够传达由于验车证的粘贴 位置、ETC (Electronic Toll Collection)天线的安装位置不理想而导致拍摄装置的视野 被遮挡等原因造成LDW/LKA无法正常动作的状况。
另外，在LDW/LKA中，也有不用必须识别左右的白线就能够进行车道脱离警报、车 道维持辅助的车辆。对于仅通过识别单侧白线就能够进行一定程度的驾驶辅助的情况而 言，因国家不同有时需要符合安全规范(例如美国的预防安全NCAP)。因此，优选即使在仅 识别出左右一侧白线时，也会利用基于显示装置的白线图标的显示来向驾驶员进行通知。
图1 (b)表示仅右侧白线被识别时的白线图标的显示例，图1 (C)表示仅左侧白线 被识别时的白线图标的显示例。如图示那样，仅将被识别出的一侧的白线图标较粗地显示， 而将未被识别出的一侧的白线图标中空显示，由此LDW/LKA能够将白线识别状态传达给驾 驶员。
然而，如图1(b)、(C)所示那样，在仅将被识别出的单侧白线图标较粗显示的情况 下，存在着会产生与驾驶员的识别状态之间的偏差的问题。即，若车辆靠近右侧或左侧的白线行驶，则由于拍摄装置视角、白线识别区域(图像处理区域)限制的存在，单侧的白线 (与接近的白线相反侧的白线)从白线识别区域脱离，无法对脱离的单侧白线进行识别。但 是，即使在这种情况下左右两侧的白线也会落入驾驶员的视野内，所以驾驶员有可能产生 为何单侧白线没有被识别的不适感。
图2 (a)是说明拍摄装置视角的图的一例。如图示那样，LDW/LKA仅将落入视角的 车辆前方的规定范围的白线用于白线识别等图像处理。对于远端侧而言，将距离车辆数十 米远的位置作为远端以便能够维持白线的识别精度，对于跟前侧而言，将没有被发动机罩 等遮挡且距离落入视角的车辆十米左右的位置作为近端。如果能够进一步地扩大视角则 LDW/LKA就能够从更靠近车辆的一侧识别白线，因此能够减少车辆即使靠近单侧白线也仅 有远离侧的白线未被识别这样的状况。
但是，即使扩大视角，由于拍摄装置整体的像素数不发生变化，因此当扩大了视角 时白线所反映(占据)的像素的数也会下降，远方的图像处理精度下降。在这种情况下，车 道的弯道半径、曲率的计算精度尤其会下降。
另外，LDW/LKA的拍摄装置被共用为其他驾驶辅助装置的拍摄装置的情况较多，它 们需要对远处的风景进行图像处理。例如，对前照灯的远光灯和近光灯进行自动切换的自 动远光灯装置利用拍摄装置检测前方数百米远的前方车辆、对向车辆来切换灯光方向。因 此，因扩大视角而导致前方车辆、对向车辆的检测精度下降，这是不理想的。另外，在对行人 进行检测来提醒驾驶员注意的行人检测装置中，若无法检测到远处的行人则注意提醒会发 生延迟，因此因扩大视角而导致远方的行人的检测精度下降，这是不理想的。基于上述理 由，LDW/LKA采用不会使远处的图像处理精度下降的视角相对狭窄的拍摄装置(透镜)。
图2(b)是说明白线识别区域的限制的图的一例。白线识别等图像处理的计算负 荷通常较高。另一方面，白线存在的位置是比图像的中心靠右侧和左侧的位置。于是，为了 减少处理负荷，LDW/LKA仅从所需要的最小限度的规定区域(左侧白线识别区域和右侧白 线识别区域)识别白线。这样，由于白线识别区域存在限制，所以当车辆靠近右侧或左侧白 线行驶时，会产生在左侧白线识别区域或者右侧白线识别区域中没有反映出白线的状况。
图3(a)、(b)是对左侧白线从左侧白线识别区域脱离了的状况进行说明的图的一 例。如图3(a)所示那样，当车辆非常靠近右侧白线时，如图3(b)所示那样，左侧白线从左 侧白线识别区域脱离。这样，在采用现有技术的情况下，当车辆非常靠近左右侧白线的任意 一个时，只不过是显示图1(b)、(C)那样的白线图标，有可能会导致驾驶员产生不适感。
专利文献1:日本特开2007 — 125968号公报发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够可靠地向驾驶员传 达单侧的白线识别状态的车道脱离防止辅助装置。
本发明是车道脱离防止辅助装置，具有拍摄单元，其对划分行驶车道的车道划分 线进行拍摄；本车位置检测单元，其根据拍摄得到的图像数据的识别区域来识别车道划分 线，并检测行驶车道内宽度方向的本车位置；辅助单元，其利用车道划分线的识别结果来辅 助防止从行驶车道脱离；和显示单元，其显示车道划分线的识别结果，该车道脱离防止辅助 装置具有识别结果显示控制单元，该识别结果显示控制单元在左右一侧的白线未被识别到的情况下，根据所述本车位置，以不是表示未被识别到的情况的显示方式来显示未被识别 到的车道划分线。本发明能够提供能够可靠地向驾驶员传达单侧的白线识别状态的车道脱离防止 辅助装置。


图1是分别表示在LDW/LKA中白线被识别的情况的显示例和白线未被识别的情况 的显示例的图。图2是说明拍摄装置视角的图的一例。图3是说明左侧白线从左侧白线识别区域脱离了的状况的图的一例。图4是说明对应于白线识别状态的显示方式的一例的图。图5是车道脱离防止辅助装置的构成图的一例。图6是说明白线的识别以及白线信息的图的一例。图7是车道脱离防止辅助装置的功能块部的一例。图8是表示仪表盘的一例的图。图9是说明特定未识别状态的显示方式的图的一例。图10是表示车道脱离防止辅助装置显示白线识别状态的流程的流程图的一例。图11是对判定从左侧白线到本车位置的距离是否在阈值以上进行说明的图的一 例。图12是表示车道脱离防止辅助装置显示白线识别状态的流程的流程图的另一 例。图13是对识别中的白线是否从白线识别区域脱离的判定进行说明的图的一例。图14是表示白线图标的时间性变化的一例的图。图15是说明对应于白线识别状态的显示方式的一例的图。图16是说明特定未识别状态的显示方式的图的一例。图17是表示车道脱离防止辅助装置显示白线识别状态的流程的流程图的一例。图18是表示特定未识别状态的灰度显示的其他显示例的图的一例。图19是表示在特定未识别状态的显示方式和识别状态以及未识别状态的显示方 式下不同的白线图标的一例的图。图20是表示在特定未识别状态的显示方式和识别状态以及未识别状态的显示方 式下不同的白线图标的一例的图。附图标记说明11…车道识别拍摄装置；12…脱离防止辅助E⑶；13…仪表E⑶；14…动力转向 ECU ;15…拍摄装置ECU ;16…主SW ;19…车速传感器;20…制动SW ;21…信息显示部;41… 未识别判定部；42…距离判定部；43…显示请求部；44…显示切换部；45…白线移动判定 部；100…车道脱离防止辅助装置
具体实施例方式以下参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
具体实施方式
实施例1
图4是说明对应于白线识别状态的白线图标的显示方式的一例的图。在本实施方 式中主要对以下3种白线识别状态的白线图标的显示方式进行说明。
·识别状态(左识别状态、右识别状态)
·特定未识别状态(左特定未识别状态、右特定未识别状态)
·未识别状态(左未识别状态、右未识别状态)
识别状态指的是白线被识别到的状态，未识别状态指的是白线未被识别到的状 态。特定未识别状态指的是由于车辆靠近右侧或者左侧的白线，所以远离车辆一侧的白线 从图像数据的白线识别区域脱离从而成为未识别状态的状态。因此，特定未识别状态是未 识别状态中的特定状态。
另外，作为另I种白线图标的显示方式有警报动作状态的显示方式。
·警报动作状态
上述3种白线识别状态(识别状态、特定未识别状态、未识别状态)用于识别基于 拍摄装置的白线识别状态，与此相对，警报动作状态指的是车辆从车道脱离的状态。另外， “车辆从车道脱离”包含脱离被预测的情况和实际已脱离的情况这二者。
如图4(a)所示那样，在识别状态下，左右白线在黑色的底色上以白色的白线图标 显示。另外，如图4(c)所示那样，在未识别状态下，未被识别一侧的白线的白线图标将白框 残留而以中空方式显示。与此相对，如图4(b)所示那样，在特定未识别状态下，以与识别状 态相同的显示方式来显示白线图标。即，实际上未被识别的白线的白线图标被显示为识别 状态。由于驾驶员目视与车辆靠近的一侧相反一侧的白线，所以车道脱离防止辅助装置即 使无法识别出白线，也与识别状态同样地显示特定未识别状态的白线图标，由此能够降低 驾驶员所产生的不适感。
另外，在警报动作状态下，如图4(d)所示那样，白线图标进行闪烁。或者，警报动 作状态的图标采用将白黑色反转、使显示区域整体闪烁、在短时间切换白线图标的颜色来 进行显示等、识别状态和特定未识别状态以及未识别状态的所有白线图标不同并且注意提 醒性较高的显示方式即可。
在图4(d)中，在车辆从右侧白线脱离时和从左侧白线脱离的情况下，采用相同的 显示方式，但是也可以使两者不同。例如，在从右侧白线脱离的情况下，仅使右侧白线图标 闪烁，在从左侧白线脱离的情况下仅使左侧的白线图标闪烁。
另外，本实施方式的白线指的是车辆行驶的车道(行驶车道)的行驶划分线，在驾 驶员以肉眼目视的情况下可以不是白色，黄色、橙色、其他颜色的行驶划分线也包含在白线 中。另外，拍摄装置能够利用红外线、紫外线等进行拍摄即可，不用必须为可见色。另外，左 右侧白线的一方或者双方以虚线而非实线形成于路面时也单纯地称为白线。
(构成例)
图5表示了本实施方式的车道脱离防止辅助装置100的构成图的一例。车道脱离 防止辅助装置100由脱离防止辅助ECU (Electronic Control Unit) 12进行控制。车道识别 拍摄装置11、仪表EQJ13、以及动力转向EQJ14等经由CAN(Controller Area Network)或 FlexRay等车载网络可通信地(如果需要也经由网关装置)与脱离防止辅助E⑶12连接。 另外，车速传感器19、制动SW20、信号装置SW17以及雨刷SW18被图示，但是它们经由未图示的ECU被连接的情况也较多。另外，车道脱离防止辅助装置在主SW16接通(ON)时进行动作。
车道识别拍摄装置11在车宽度方向大致中心的例如车室镜的车辆前方以光轴比水平略微朝下的方式安装，对车辆前方的规定角范围进行拍摄。车道识别拍摄装置11利用 CMOS或CCD的光电转换元件，每隔周期时间(例如3(Γ60帧/秒)将规定亮度灰度级(例如256灰度级)的图像数据进行输出。由于夜间的白线容易识别，所以优选对前照灯进行照射而被白线反射的近红外光有较高的灵敏度。
车道识别拍摄装置11与拍摄装置E⑶15 —体构成，拍摄装置E⑶15对依次拍摄得到的图像数据进行图像处理，对划分道路上描画的行驶车道的左右侧白线进行识别。以下对车道识别拍摄装置11和拍摄装置ECU15不特别区分地进行说明。
(LDW/LKA)
图6是说明白线的识别以及白线信息的图的一例。针对白线的识别具有各种方法，例如已知有利用I根白线的两端边缘分量的方法。当对图像数据的左右方向的亮度值进行微分来检测边缘强度时，在白线的两端检测超过阈值的边缘。车道识别拍摄装置11根据所检测到的两端的边缘强度、所检测到的两端的边缘的距离是否可视为白线等来验证白线的准确度，从而判定是否识别出了白线。在没有得到作为白线的足够准确度的情况下，判定为是未识别状态。
在得到作为白线的足够准确度的情况下，将左右的边缘任意一个或者左右边缘的中心检测为白线。
在图中用“ + ”标记来表示白线的内侧(左侧白线的右边缘、右侧白线的左边缘) 的边缘。这样，车道识别拍摄装置11通过将边缘在图像数据的上下方向连结来推定白线的边缘线。另外，分别包围左右白线的直线表示白线识别区域的左端和右端。这样的线在被车载的状态下没有被显示，但是由于车道识别拍摄装置11识别白线识别区域内的白线，所以车道识别拍摄装置11总是使用白线识别区域的位置来识别白线。
接着，车道识别拍摄装置11将图像数据的边缘线的坐标系变换成俯视实际空间后的平面坐标系。并且，将边缘线在上下方向划分成数个(在图中为2个)并按被划分的每个范围来进行半色调转换。或者，也可以利用最小二乘法来求出直线。如果左右的白线分别以线性方程表示，则车道识别拍摄装置11能 够计算白线信息。首先，左右直线间的距离是车道宽度W。另外，将左右白线的中心在上下方向连结的线是左右白线的中心线。根据预先已知的拍摄装置的中心像素从中心线偏离的像素数来得到车道偏离位置Os。另外，根据左右边缘线的消失点从图像中心偏离的程度来得到偏航角Φ。并且，当对被划分成数个边缘线分别引出垂直线，并求出多个垂直线的交点时，从边缘线到交点的距离成为行驶中的道路的道路半径R。车道识别拍摄装置11将这样求出的白线信息(如果识别出左右白线则是车道宽度W、偏离位置Os、偏航角Φ、道路半径R)向脱离防止辅助E⑶12发送。另外， 在无法识别左右任意的白线或者全部白线的情况下，将无法识别的白线的识别信息和未识别信息作为白线信息发送到脱离防止辅助ECU12。
另外，这样的求取方法是一个例子，也有将边缘线模拟成与表示道路形状的模型式来根据模型式的系数取得白线信息的方法。
另外，如后述那样,虽然在本实施例中将车道宽度W和偏离位置Os用于本车位置的检测，但是车道脱离防止辅助装置100也可以用其他方法取得本车位置、车道宽度W。例如，作为本车位置可以利用导航装置累计车速和行驶方向而检测的位置，另外，车道宽度W 可以由导航装置利用道路地图信息或与外部的通信来取得。
另外，也可以由车载激光雷达对路面照射激光来计算白线与本车的相对位置。由于白线容易反射激光，所以能够通过检测来自白线的反射光来检测白线与本车间的相对角度和位置偏离。
返回图5，脱离防止辅助ECU12在规定的条件下，进行对从车道的脱离进行预测来鸣叫警报的车道脱离警报的鸣叫(LDW:Lane Departure Warning)、施加在车道中心行驶用的操舵力的车道维持辅助(LKA:Lane Keeping Assist)。
LDW/LKA进行动作的条件如下所述。
主SW接通
车速在规定范围内(速度范围根据法条等的不同而不同)
至少左右任意一个白线被识别出
雨刷没有以某个速度以上的速度进行动作
转向信号灯没有亮灯
制动踏板没有被操作
脱离防止辅助E⑶12在主SW16接通时，在根据信号装置SW17确认了转向信号灯没有亮灯、根据车速传感器19确认了车速在规定范围内、根据雨刷SW18确认了雨刷没有高速动作、根据制动器SW20确认了制动踏板没有被·操作、以及根据车道识别拍摄装置11确认了至少左右任意一个白线被识别出的情况下，执行LDW/LKA控制。另外，脱离防止辅助 E⑶12在例如一个条件也没满足的情况下，向仪表E⑶13请求显示未识别状态的显示方式的白线图标。另外，在白线的识别以外的条件被满足的情况下，通过通知白线识别状态来向仪表ECU13请求显示对应于白线识别状态的白线图标。由于白线识别状态根据左右白线而不同的情况存在，所以左右各自的白线的白线识别状态以大致相同的时间点被通知给仪表 ECU13。
首先，针对LDW，脱离防止辅助E⑶12根据车辆的偏航角Φ、到左右任意白线的距离以及车速，计算到达白线为止的时间。并且，当到达白线为止的时间在规定值(例如I秒) 以内时，将报警请求发送到仪表ECU13或者未图示的负责产生报警的ECU。另外，脱离防止辅助ECU12向仪表ECU13请求使白线图标闪烁等视觉上的警告。
另外，针对LKA，脱离防止辅助E⑶12计算与白线信息中车辆的偏离位置Os对应的大小且与偏离位置相反方向的附加扭矩，并向动力转向ECU14发送。动力转向ECU14将接收到的附加扭矩施加给电机23，因此方向盘的操舵被辅助以使得在行驶车道中心附近行驶。附加扭矩例如是与以中心线为基准的偏离位置Os成比例的值。另外，也可以不是对操舵另外施加附加扭矩来辅助行驶车道的维持，而是独立地控制各车轮的制动力，从而利用例如内轮侧与外轮侧的制动力的左右差来控制车辆的前进方向。各轮的制动力由制动ECU 控制。
另外，对于驾驶员有意进行的车道变更，扭矩传感器22对驾驶员的操舵扭矩进行检测，动力转向ECU14降低附加扭矩，由此操控变得容易。另外，驾驶员的车道变更的意图也可以由信号装置SW17检测，此时如上述那样不附加附加扭矩。
(特定未识别状态的检测)
图7 (a)、(b)表示了车道脱离防止辅助装置100的功能块部的一例。在图7 (a)中， 图示了主要使用的ECU等。图7(b)是功能块图的另一例，图7(b)的脱离防止辅助ECU12 具有白线移动判定部45。
脱离防止辅助E⑶12和仪表E⑶13等的各E⑶具备微型计算机和电源1C、监视电路等外围电路。脱离防止辅助E⑶12例如具有CPU31、RAM32、R0M33以及CANC(CAN Controller) 34，仪表 ECU13 例如具有 CPU35、RAM36、R0M38、1/039 以及 CANC37。脱离防止辅助ECU12的CPU31执行R0M33所存储的程序以及与硬件协同工作，由此来实现未识别判定部41、距离判定部42以及显示请求部43。仪表E⑶13的CPU35执行R0M38所存储的程序以及与硬件协同工作，由此来实现显示切换部44。
未识别判定部41根据白线信息来判定是否仅有左右任意一个白线成为了未识别状态。距离判定部42利用偏离位置Os和车道宽度W来计算到未被识别一侧的白线的距离， 并与阈值进行比较，由此来判定是否是由于车辆远离单侧的白线(或者接近单侧的白线) 而处于特定未识别状态。该判定在后面详细说明。
图7 (b)的白线移动判定部45对识别中的白线移动到了白线识别区域外的情况进行检测，由此来利用白线信息判定是否是处于特定未识别状态。该判定在后面详细说明。
显示请求部43根据未识别判定部41和距离判定部42，或者未识别判定部41和白线移动判定部45的判定结果，经由CANC34将白线识别状态或者白线图标的显示方式通知给仪表E⑶13。S卩，显示请求部43进行如下处理。
·在左侧白线未被识别，且到左侧白线的距离在阈值以上的情况下(特定未识别状态的情况下)，向仪表ECU13通知左侧白线是识别状态。对于右侧白线，根据识别结果来通知白线识别状态。
·在右侧白线未被识别，且到右侧白线的距离在阈值以上的情况下(特定未识别状态的情况下)，向仪表ECU13通知右侧白线是识别状态。对于左侧白线，根据识别结果来通知白线识别状态。
·在左侧白线未被识别，且到左侧白线的距离不在阈值以上的情况下，向仪表 E⑶13通知左侧白线是未识别状态。对于右侧白线，根据识别结果来通知白线识别状态。
·在右侧白线未被识别，且到右侧白线的距离不在阈值以上的情况下，向仪表 E⑶13通知右侧白线是未识别状态。对于左侧白线，根据识别结果来通知白线识别状态。
仪表E⑶13的显示切换部44根据白线识别状态对显示于信息显示部21的白线图标的显示方式进行切换。另外，虽然在图中脱离防止辅助ECU12具有未识别判定部41、距离判定部42以及显示请求部43，但是其一部分或者全部也可以由仪表E⑶13或其他E⑶具备。
(显示装置)
图8是表示仪表盘50的`一例的图。仪表盘50上具有速度表52、转速表51、燃料计54、水温计53、档位显示部55以及信息显示部21等。在本实施方式中，在信息显示部 21利用表示白线识别状态的白线图标进行显示。白线图标例如可以显示于HUDOfead Up Display),也可以显示于中心控制台的液晶显示部。
信息显示部21是在纵横方向配置了多个像点(像素)的点阵式多功能信息显示器(液晶显示器)。在信息显示部21上，除了白线图标以外，还显示有仪表、短程里程表、瞬 间燃油效率、平均燃油效率、ECO驱动指示表、可续航距离、外部气温等以及各种警告。信息 显示部21可以是只能够进行黑白显示，也可以是能够进行灰度显示，也可以是能够进行彩 色显示。
(白线图标的例子)
利用图9对特定未识别状态的白线图标的显示方式进行说明。图9是对特定未识 别状态的白线图标的几个例子进行说明的图的一例。
本实施例的车道脱离防止辅助装置100以与未识别状态的白线图标不同的显示 方式显示特定未识别状态的白线图标。
在图9(a)中，识别状态的显示方式是黑底色上白色的白线图标，未识别状态的显 示方式是黑底色上中空的白线图标。与此相对，特定未识别状态的显示方式是与识别状态 相同的显示方式(黑底色上白色的白线图标)。
另外，如图9(b)所示那样，也可以将背景与白线图标的白黑色反转。在图9(b) 中，识别状态的显示方式是在白底色上黑色的白线图标，未识别状态的显示方式是在白底 色上中空的白线图标。与此相对，特定未识别状态的显示方式是与识别状态相同的显示方 式(在白底色上黑色的白线图标)。
特定未识别状态是白线未被识别的状态，但是在驾驶员的视野中是被识别出的状 态。与此相对，未识别状态是如白线状态较差、雨天等情况那样即使驾驶员也没有识别出白 线的情况容易被把握的状态。因此，脱离防止辅助ECU12以不同的显示方式来显示特定未 识别状态和未识别状态，并且以相同的显示方式来显示特定未识别状态和识别状态，由此 驾驶员能够判断为是与自身的把握状态相同，能够减少驾驶员产生的不适感。另外，与具有 特定未识别状态的专用白线图标的情况相比，对于驾驶员来说还能够得到容易记住白线图 标的意思的效果。这样，在本实施例中，利用识别状态的白线图标来显示未被车道识别拍摄 装置11识别出的白线的白线图标成为特征之一。
(动作流程)
以下对两种特定未识别状态的判定流程进行说明。在下述内容中，以车辆靠近右 侧白线的情况(左侧白线从左侧白线识别区域脱离)为例进行了说明，但是在车辆靠近左 侧白线的情况下，也只是左右相反而已，其他都相同。
图10是表示车道脱离防止辅助装置100显示白线识别状态的流程的流程图的一 例。图10的流程在例如主SW16接通时被反复执行。
在每次拍摄得到I个图像数据时，白线信息就被发送至脱离防止辅助E⑶12。未识 别判定部41根据白线信息所包含的白线识别状态，判定左侧白线是否成为了未识别状态 (SlO)。
在左侧白线不是未识别状态时(S10的“否”)，显示请求部43将识别状态作为左 侧白线的白线识别状态发送到仪表ECU13。由此，显示切换部44以识别状态的显示方式显 示左侧白线的白线图标(S30)。
在左侧白线是未识别状态的情况下(S10的“是”)，距离判定部42判定从左侧白 线到本车位置的距离是否在阈值以上(S20)。
图11是说明该判定的图的一例。根据白线信息，在距离判定部42中得到车道宽度W与偏离位置Os。偏离位置Os将比中心线靠右方向的偏离设为正，将比中心靠左方向的偏离设为负。由此，本车位置(设为车道识别拍摄装置11的位置，但是也可以适当设计本车位置)是距离左侧白线“W/2+Os”。距离判定部42将该值与阈值进行比较，判定从左侧白线到本车位置的距离是否在阈值以上。
阈值是左侧白线从左侧白线识别区域脱离时的距离。由于左侧白线识别区域固定，所以可以通过计算求出左侧白线从左侧白线识别区域脱离的车道识别拍摄装置11的位置(=阈值)。如果左侧白线识别区域固定，则阈值与车道宽度、车宽度无关而是固定的。 具体而言，阈值是3. 5^4m左右，但是也可以适当设计该值。
另外，由于在运算对象的图像数据中白线已经未被识别，所以当左侧白线成为未识别时，白线信息中有可能不存在车道宽度W和偏离位置Os。此时，距离判定部24利用根据前一个图像数据得到的白线信息即可。
另外，在车辆靠近左侧白线时，本车位置是距离右侧白线“W/2-Os”(由于Os为负)。距离判定部42在计算距离时，能够根据成为未识别状态的白线来判断对于W/2是加上Os还是减去Os。或者，由于能够根据Os是正还是负的任意一个来判断车辆靠近的方向， 所以也可以根据Os是正还是负来进行判断。
另外，距离判定部42能够根据被识别出的一侧的白线与本车位置的距离而非未被识别出的一侧(远离本车的白线)的白线与本车位置的距离来检测由于靠近另一侧白线所以这一侧的白线成为特定未识别状态的情况。如图示那样，在未被识别的左侧白线与本车位置的距离与阈值程度相同时，右侧白线与本车位置的距离是“车道宽度W-阈值”左右。 因此，如果检测到车道宽度W，则距离判定部42可以利用其与固定的阈值来判定为过于靠近右侧白线。即，在右侧白线与本车位置的距离小于“车道宽度W-阈值”的情况下，根据白线识别区域判定为左侧白线是特定未识别状态。
另外，在S20中，可以使用“偏离位置Os在阈值以上”这样的判定基准来代替“从左侧白线到本车位置的距离在阈值以上”。其原因在于，偏离位置Os的绝对值越大，则靠近左右任意一个白线的可能性越高。在这种情况下，与被识别一侧的白线与本车位置的距离同样，根据车道宽度W的不同，白线是否从白线识别区域脱离的情况也不同。因此，距离判定部42在“阈值-W/2 ( I Os I ”的情况下判定为单侧白线是特定未识别状态。
另外，如图11(b)所示那样，在道路是弯道时，若车辆靠近与弯道相反的方向行驶，则白线识别状态更早地成为特定未识别状态。因此，优选使阈值根据弯道的有无或者半径R可变。例如，距离判定部42在“Os为正(靠近右侧)且左弯道的情况下”或者“Os为负(靠近左侧)且右弯道的情况下”对阈值进行修正。使半径R越小(弯道越急)则阈值越小即可。修正式例如是“阈值=阈值XkXR”。k是用于将半径R反映于阈值的系数。由此，即使前方是弯道，也能够在适当的时间点检测特定未识别状态。
返回图10，在从左侧白线到本车位置的距离在阈值以上的情况下(S20的“是”)， 显示请求部43将识别状态作为左侧白线的白线识别状态发送到仪表ECU13。由此，显示切换部44以识别状态的显示方式来显示左侧白线的白线图标(S30)。因此，驾驶员 观察左侧白线的白线图标(识别状态)来判断为白线如所看到的那样被识别，因此减少了产生不适感的情况。
在从左侧白线到本车位置的距离不是阈值以上的情况下(S20的“否”)，显示请求部43将未识别状态作为左侧白线的白线识别状态发送到仪表E⑶13。由此，显示切换部44 以未识别状态的显示方式来显示左侧白线的白线图标(S40)。
另外，在车道脱离防止辅助装置100预测到车辆从右侧白线脱离的情况下，或者 实际上从右侧白线脱离了的情况下，白线图标被以警报动作状态的显示方式显示。警报动 作状态的白线图标在警报动作状态解除时返回到识别状态、特定未识别状态或者未识别状 态。
接着，对白线移动判定部45进行的白线的特定未识别状态的判定进行说明。图12 是车道脱离防止辅助装置100显示白线识别状态的流程的流程图的另一例。在图12中， 对与图11相同的步骤省略说明。在图12中，在左侧白线是未识别状态的情况下(S10的 “是”)，不是由距离判定部42判定从左侧白线到本车位置的距离是否在阈值以上，而是由白 线移动判定部45判定识别中的白线是否移动到了白线识别区域之外(S22)。
图13是说明该判定的图的一例。如上述那样，车道识别拍摄装置11使用左右侧 各自的白线识别区域来识别白线。图13的辅助线a、b表示左侧白线识别区域的左端，辅助 线C、d表示左侧白线识别区域的右端。如图13(a)所示那样，在车辆在行驶车道的中心附 近行驶时，左侧白线位于辅助线a d内。但是如图13(b)所示那样，当车辆靠近右侧白线行 驶时，左侧白线向辅助线a、b的左侧移动。另外，在从图13(a)的状态变化到图13(b)的状 态的过程中，左侧白线向左方向横切辅助线a、b。
本实施例的白线移动判定部45检测到左侧白线在左方向横切辅助线a、b，从而判 定为成为了特定未识别状态。具体而言，使用过去的白线信息所包含的偏离量Os和白线识 别状态。在车辆向右方向移动的过程中，偏离量Os (正)逐渐变大。另外，左侧白线一直为 识别状态，直到成为特定未识别状态为止。因此，在左侧白线刚成为了未识别状态后，过去 的数个偏离量Os有増加的倾向，因此能够检测到左侧白线在左方向横切辅助线a、b的情 况。另外，还可以将偏离量Os超过了规定值的情况附加于左侧的白线在左方向横切辅助线 a、b的判定条件上。
另外，也可以将图10的S20的判定与图12的S22的判定进行组合。例如，可以在 满足S20与S22的任意一个的情况下判定为是特定未识别状态，也可以在满足S20与S22 双方的情况下判定为是特定未识别状态。
之后的处理与图10相同。因此，驾驶员观察识别状态的白线图标来判断为如目视 的那样白线已被识别，因此产生不适感的情况变少。
(特定未识别状态的显示方式的补充)
若是识别状态与特定未识别状态是相同显示方式的白线图标，则在特定未识别状 态的状态下，会有当偶尔白线成为未识别状态时驾驶员误解为白线被识别的可能。但是，可 以认为实际上这样的误解成为问题的情况极少。
图14是表示白线图标的时间性变化的一例的图。在图14(a)中车辆在行驶车道 的中心附近行驶，因此左右白线的白线图标均以识别状态显示。在图14(b)中当车辆接近 右侧的白线时，车道脱离防止辅助装置100检测左侧白线的特定未识别状态，但是特定未 识别状态的图标与识别状态相同。并且，即使在特定未识别状态下左侧白线不清晰地被形 成(即使车辆进入不清晰的区域)，也由于车辆靠近右侧的白线，因此白线图标维持识别状 态不变。在图14(c)中，设定车辆返回到了行驶车道的中心附近。此时，车道脱离防止辅助装置100在左侧白线进入了左侧白线识别区域后接着再次开始左侧白线的识别，但是由于左侧白线不清晰，所以判定为是未识别。但是，由于车辆在行驶车道的中心附近行驶，所以左侧白线的白线识别状态不会成为特定未识别状态。因此，车道脱离防止辅助装置100以未识别状态显示左侧白线的白线图标。
因此，即使驾驶员误解为不清晰的白线被识别，也能够控制在极短的时间内。
实施例2
在本实施例中，对以与实施例1不同的方式显示特定未识别状态的车道脱离防止辅助装置100进行说明。
图15是说明对应于白线识别状态的白线图标的显示方式的一例的图。如图15(a) 所示那样，在识别状态下左右的白线以黑底色上白色的白线图标进行显示。另外，如图 15(c)所示那样，在未识别状态下未被识别一侧的白线以黑底色中空的方式进行显示。相对于此，如图15(b)所示那样，在特定未识别状态下未被识别一侧的白线以黑与白的中间亮度(以下简单称为“灰度显示”)进行显示。对于警报动作状态而言，与实施例1相同。
这样，识别状态和未识别状态均以不同的显示方式来显示特定未识别状态的白线图标，由此车道脱离防止辅助装置100能够将由于车辆靠近右侧或者左侧白线所以白线未被识别的情况向驾驶员可靠地传达。
使用图16对特定未识别状态的显示方式进行说明。图16是说明特定未识别状态的显示方式的几个例子的图的一例。图16(a)的识别状态与未识别状态的白线图标的显示方式与图9(a)相同。与此相对，特定未识别状态的白线图标为了实现不是完全为白(像素值=255)或者黑(像素值=0)而是成为所谓的灰度显示的灰度显示而具有以下那样的显示方法。
将白像素值(例如255)的数黑像素值(O)的数的比值设为大于0%小于100%。 也就是将白像素与黑像素混合来形成白线图标的显示方式
·以大于O小于例如255的像素值的像素来涂满白线图标的显示方式
另外，如 图16(b)所示那样，也可以将背景与白线图标的白黑反转。在图16(b)中特定未识别状态的显示方式成为白(像素值=255)与黑(像素值=0)之间的所谓的灰度显示。用于实现灰度显示的显示方法与图16(a)相同。
另外，无论是在图16的(a)还是(b)的情况下，都能够设计灰色的浓度(接近黑色或者白色的程度)。另外，在图16(a)和(b)中，也可以改变灰色的浓度。
图17是表示车道脱离防止辅助装置100显示白线识别状态的流程的流程图的一例。图17的流程例如在主SW16接通时被反复执行。在本实施例中，以车辆靠近右侧的白线的情况(左侧的白线从左侧白线识别区域脱离)为例进行了说明，但是车辆靠近左侧的白线的情况也相同，只是左右相反。
在图17的流程中，当在步骤S20中从左侧白线到本车位置的距离在阈值以上时 (S20的“是”)，显示请求部43将特定未识别状态作为左侧白线的白线识别状态向仪表 E⑶13发送。由此，显示切换部44如图16那样对左侧白线的白线图标进行灰度显示(S25)。
在识别状态的情况下(S30)、以及在未识别状态的情况下(S40)，白线图标的显示方式与实施例1相同。另外，步骤S20的判定可以置换为图12的S22的判定，也可以与S22 的判定进行组合。
以分别不同的显示方式对识别状态、特定未识别状态以及未识别状态进行显示， 由此驾驶员能够可靠地识别被目视的左侧白线从白线识别区域脱离因此未被识别的情况。
(灰度显示的显示例)
表示特定未识别状态的白线图标的灰度显示与识别状态以及未识别状态不同即 可，因此存在各种显示例。图18表示了图16(b)的特定未识别状态的灰度显示的另一显示 例。在图18(a)中，以利用斜线描绘的白线图标来显示灰度显示，在图18(b)中，以利用条 纹描绘的白线图标来显示灰度显示，在图18(c)中，以利用格子描绘的白线图标来显示灰 度显不。
另外，在信息显示部21能够进行彩色显示的情况下，除了亮度以外，还能够利用 彩度来使特定未识别状态的白线图标与识别状态以及未识别状态的白线图标的显示方式 不同。
图19表示了在特定未识别状态与识别状态以及未识别状态下颜色不同的白线图 标的一例。如图19(a)所示那样，识别状态的白线图标例如由蓝色或者绿色显示。另外，如 图19(b)所示那样，特定未识别状态的白线图标例如由黄色显示。另外，如图19(c)所示那 样，未识别状态的白线图标例如由红色显示。另外，底色例如是白色、黑色，灰色或者奶油色 等任意颜色，只要是与白线图标不相同的颜色即可。
另外，也可以在特定未识别状态与识别状态以及未识别状态下显示线的粗细不同 的白线图标。如图19(d)所示那样，识别状态的白线图标例如以较粗的白线显示。另外，如 图19(e)所示那样，特定未识别状态的白线图标例如以粗细适中的白线显示。另外，如图 19(f)所示，未识别状态的白线图标例如以较细的白线显示。
另外，也可以在特定未识别状态与识别状态以及未识别状态下显示线的种类不同 的白线图标。如图20(a)所示那样，识别状态的白线图标例如以较粗的白线显示。另外，如 图20(b)所示那样，特定未识别状态的白线图标例如以较细的白线显示。另外，如图20(c) 所示那样，未识别状态的白线图标例如以白色的虚线显示。另外，也可以使特定未识别状态 与未识别状态的白线图标的显示方式例如根据较细的白线的数量而不同(未识别状态的 白线图标的线的数量少于特定未识别状态)。
另外，如图20(d)所示那样，识别状态的白线图标例如也可以由较粗的白线显示。 另外，如图20(e)所示那样，特定未识别状态的白线图标例如也可以由较细的白线显示。另 外，如图20(f)所示那样，也可以不显示未识别状态的白线图标。
另外，也可以使特定未识别状态与未识别状态的白线图标的显示方式相同，使特 定未识别状态或者未识别状态的任意一个的白线图标闪烁，由此来使特定未识别状态与未 识别状态的显示方式不同。
如上所述，本实施方式的车道脱离防止辅助装置即使无法识别单侧的白线，也使 特定未识别状态的白线图标与和未识别状态不同的识别状态相同，或者，使未识别状态、识 别状态都成为不同的白线图标，由此能够降低驾驶员产生的不适感。
权利要求
1.一种车道脱离防止辅助装置，具有 拍摄单元，其对划分行驶车道的车道划分线进行拍摄； 本车位置检测单元，其根据拍摄得到的图像数据的识别区域来识别车道划分线，并检测行驶车道内宽度方向的本车位置； 辅助单元，其利用车道划分线的识别结果来辅助防止从行驶车道脱离；和 显示单元，其显示车道划分线的识别结果，其中， 该车道脱离防止辅助装置具有识别结果显示控制单元，该识别结果显示控制单元在左右一侧的白线未被识别到的情况下，根据所述本车位置，以不是表示未被识别的情况的显示方式来显示未被识别到的车道划分线。
2.根据权利要求1所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 在远离所述本车位置检测单元所确定的所述本车位置一侧的车道划分线未被识别到的情况下，所述识别结果显示控制单元根据所述本车位置，以不是表示未被识别到的情况的显示方式来显示未被识别到的车道划分线。
3.根据权利要求2所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 该车道脱离防止辅助装置具有距离检测单元，该距离检测单元根据所述本车位置检测单元所检测到的所述本车位置以及行驶车道的车道宽度，来检测从远离本车位置一侧的车道划分线到本车位置的第I距离， 在所述第I距离在阈值以上的情况下，所述识别结果显示控制单元以不是表示未被识别到的情况的显示方式来显示未被识别到的车道划分线。
4.根据权利要求2或3所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 所述距离检测单元根据所述本车位置检测单元所检测到的所述本车位置以及行驶车道的车道宽度，来检测从靠近本车位置一侧的车道划分线到本车位置的第2距离或者所述本车位置距离行驶车道的中心线的偏离量，在所述第2距离小于“车道宽度-所述阈值”的情况下，或者在所述偏离量在“所述阈值-车道宽度/2”以上的情况下，所述识别结果显示控制单元以不是表示未被识别出的情况的显示方式来显示未被识别出的车道划分线。
5.根据权利要求2至4的任意一项所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 该车道脱离防止辅助装置具有移动判定检测单元，该移动判定检测单元检测已被识别出的车道划分线从右端或者左端移动到了所述识别区域之外的情况， 在检测到车道划分线从右端或者左端移动到了所述识别区域之外的情况下，所述识别结果显示控制单元判定为移动了的车道划分线是远离所述本车位置一侧的车道划分线。
6.根据权利要求1至3的任意一项所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 所述识别结果显示控制单元以与已被识别的车道划分线相同的显示方式来显示远离所述本车位置一侧的未被识别到的车道划分线。
7.根据权利要求1至3的任意一项所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 所述识别结果显示控制单元以与已被识别到的车道划分线以及由于由所述拍摄单元拍摄车道划分线的拍摄结果不清晰或者路面标志不存在所以未被识别到的车道划分线不同的显示方式，来显示远离所述本车位置一侧的未被识别的车道划分线。
8.根据权利要求1或2所述的车道脱离防止辅助装置，其特征在于， 所述识别结果显示控制单元以与由于由所述拍摄单元拍摄车道划分线的拍摄结果不清晰或者路面标志不存在所以未被识别到的车道划分线以及已被识别到的车道划分线不同的颜色来显示未被识别到的车道划分线。
9.一种划分线显示方法，是车道脱离防止辅助装置的划分线显示方法，该车道脱离防止辅助装置具有 拍摄单元，其对划分行驶车道的车道划分线进行拍摄； 本车位置检测单元，其根据拍摄得到的图像数据的识别区域来识别车道划分线，并检测行驶车道内宽度方向的本车位置； 辅助单元，其利用车道划分线的识别结果来辅助防止从行驶车道脱离；和 显示单元，其显示车道划分线的识别结果， 该划分线显示方法的特征在于， 在左右一侧的白线未被识别到的情况下，根据所述本车位置，以不是表示未被识别到的情况的显示方式来显示未被识别到的车道划分线。
10.一种程序，其特征在于，使具有如下单元、即 拍摄单元，其对划分行驶车道的车道划分线进行拍摄； 本车位置检测单元，其根据拍摄得到的图像数据的识别区域来识别车道划分线，并检测行驶车道内的宽度方向的本车位置； 辅助单元，其利用车道划分线的识别结果来辅助防止从行驶车道脱离；和 显示单元，其显示车道划分线的识别结果， 的车道脱离防止辅助装置的计算机执行如下处理 在左右一侧的白线未被识别到的情况下，根据所述本车位置，以不是表示未被识别到的情况的显示方式来显示未被识别到的车道划分线。
全文摘要
本发明涉及车道脱离防止辅助装置、划分线显示方法和程序。该车道脱离防止辅助装置具有拍摄单元，其对划分行驶车道的车道划分线进行拍摄；本车位置检测单元，其根据拍摄得到的图像数据的识别区域识别车道划分线，并检测行驶车道内宽度方向的本车位置；驾驶辅助单元，其进行利用了车道划分线的识别结果的驾驶辅助；以及显示单元，其显示车道划分线的识别结果，该车道脱离防止辅助装置具有识别结果显示控制单元，该识别结果显示控制单元在左右一侧的白线未被识别的情况下，根据所述本车位置，以不是表示未被识别的情况的显示方式来显示未被识别的车道划分线。
文档编号G08G1/09GK103052976SQ201180037850
公开日2013年4月17日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者片冈宽晓 申请人:丰田自动车株式会社