專利名稱：車道偏差報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在表示道路上的行進(jìn)車道的兩條車道限定線的拾取的圖象的基礎(chǔ)上，生成表示車輛從行進(jìn)車道偏離的報警的車道偏差報警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
日本公開專利申請No.2002-193055公開了一種車道偏差報警系統(tǒng)，其通過生成報警通知駕駛員主車輛偏離行進(jìn)車道。更具體地說，該車輛偏差報警系統(tǒng)包括圖象拾取部件，用于拾取道路上行進(jìn)車道的車道限定線(白線)；偏轉(zhuǎn)角(yaw angle)檢測部件，用于獲得主車輛相對于道路的偏轉(zhuǎn)角；道路曲率估算部件，用于在由圖象拾取部件拾取的圖象的基礎(chǔ)上估算前方道路曲率；行進(jìn)曲率估算部件，用于由主車輛的行進(jìn)狀況估算行進(jìn)曲率；道路偏差確定部件，用于基于行進(jìn)道路和車輛位置的信息確定主車輛的車道偏差；以及通知部件，用于當(dāng)主車輛偏離行進(jìn)車道時，將車道偏差可能性通知駕駛員。

發(fā)明內(nèi)容
在使用表示車道限定線的拾取圖象預(yù)期車道偏差的情況下，當(dāng)僅檢測一條車道限定線時，車輛位置的估算誤差增加，因此，易于生成錯誤報警。例如，當(dāng)僅檢測一條車道限定線時，主車輛的偏轉(zhuǎn)角被錯誤地估算并由于各種因素諸如車輛顛簸而大幅波動。因此，相對于行進(jìn)車道的車輛位置的估算誤差大大地增加以致易于生成錯誤報警。在這里，檢測一條車道限定線的情形包括位置限制以便車道限定線僅存在于一側(cè)，諸如高速路上的分流或合流車道，以及由Botts Dots或車道限定線的不規(guī)則外觀(patchy looking)引起的一條車道限定線的未檢測狀態(tài)。
另一方面，如果在一條或兩條車道限定線的未檢測狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時間的情況下，使警報暫時停止，則系統(tǒng)操作時間的速率減小，因此，系統(tǒng)的有效性降低。另外，如果降低生成警報的靈敏度同時將警報生成閾值設(shè)置為高值，盡管錯誤警報的頻率降低，但警報生成時間延遲。
因此，本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的車道偏差警報系統(tǒng)，即使僅檢測兩條車道限定線的一個時，也能降低錯誤警告的頻率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種車道偏差報警系統(tǒng)，包括車道限定線檢測部件，用于檢測主車輛在其上行進(jìn)的車道的車道限定線；以及標(biāo)準(zhǔn)改變部件，在車道限定線的檢測條件的基礎(chǔ)上，改變用于確定主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種當(dāng)確定主車輛的車道偏差傾向時生成報警的方法，該方法包括檢測主車輛在其上行進(jìn)的車道的車道限定線；以及在車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
將從下述參考附圖的說明，理解本發(fā)明的其他目的和特征。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的框圖。
圖2A是表示安裝在車輛上的攝像機系統(tǒng)的頂視圖，以及圖2B是表示安裝在車輛上的攝像機系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖3是表示由攝像機系統(tǒng)執(zhí)行的處理的流程圖。
圖4是用于解釋模型車道限定線的視圖。
圖5是解釋設(shè)置線路候選點檢測區(qū)的初始值的方法的視圖。
圖6是解釋在已經(jīng)檢測過實際車道限定線的情況下，設(shè)置線路候選點檢測區(qū)的初始值的方法的視圖。
圖7是解釋在拾取圖象上設(shè)置線路候選點檢測區(qū)的方法的視圖。
圖8是解釋線路候選點的檢測方法的視圖。
圖9是解釋車道線模型上在前候選點和當(dāng)前候選點間的偏移量的視圖。
圖10是表示由根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的控制器執(zhí)行的行進(jìn)狀況監(jiān)視處理的過程的流程圖。
圖11是表示由控制器執(zhí)行的線路未檢測頻率計算處理的過程的流程圖。
圖12是表示由控制器執(zhí)行的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理的過程的流程圖。
圖13是解釋前方觀察點橫向位移估算值ys的視圖。
圖14A和14B是解釋當(dāng)確定曲線上的車道偏差傾向時，考慮車體側(cè)滑角β的理由的視圖。
圖15是表示轉(zhuǎn)彎角速度和車輛速度間的關(guān)系的圖。
圖16是表示車輛的重心處的側(cè)滑角與車輛速度間的關(guān)系的圖。
圖17是表示由控制器執(zhí)行的車道偏差確定處理的過程的流程圖。
圖18A到18H是解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的操作的時序圖。
圖19是表示由根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的控制器執(zhí)行的進(jìn)行狀況監(jiān)視處理的過程的流程圖。
圖20是表示由本發(fā)明的第二實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的控制器執(zhí)行的偏差確定閾值校正處理的過程的流程圖。
圖21是表示由根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的控制器執(zhí)行的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理的過程的流程圖。
圖22A至22H是解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的車道偏差報警系統(tǒng)的操作的時序圖。
具體實施例方式
參考各圖，詳細(xì)地論述根據(jù)本發(fā)明的實施例。
參考圖1至18，示出了根據(jù)本發(fā)明的車道偏差報警系統(tǒng)的第一實施例。如圖1所示，車道偏差報警系統(tǒng)安裝在主車輛10中并包括道路識別攝像機系統(tǒng)1、控制器2、車輛速度傳感器4、轉(zhuǎn)向角傳感器5和報警設(shè)備7。
攝像機系統(tǒng)1安裝在主車輛10的乘客室中。更具體地說，如圖2A所示，攝像機系統(tǒng)1安裝在靠近前窗的上部橫向中心位置，以便攝像機系統(tǒng)1的透鏡的光軸與車輛10的縱向中心軸間的偏轉(zhuǎn)角為0以及其間的俯仰角(pitch angle)為α。攝像機系統(tǒng)1在從車輛10前方的幾米到幾十米的范圍內(nèi)攝取道路視圖的圖象。另外，攝像機系統(tǒng)1檢測主車輛10和行進(jìn)車道的車道限定線間的位置關(guān)系。攝像機系統(tǒng)1包括CCD(電荷耦合器件)圖象傳感器作為圖象攝取部件。
更具體地說，攝像機系統(tǒng)1獲得攝像機系統(tǒng)1的CCD所攝取的圖象的數(shù)據(jù)。攝像機系統(tǒng)1處理圖象以便檢測行進(jìn)車道的車道限定線。攝像機系統(tǒng)1通過使用表示道路形狀的形狀以及代表車輛10的車輛行為的多個參數(shù)，將車道限定線的形狀變換成數(shù)學(xué)模型。通過更新各參數(shù)以便使車道限定線的檢測結(jié)果與模型車道線相對應(yīng)，攝像機系統(tǒng)1檢測和識別表示道路形狀和車輛行為的道路參數(shù)。攝像機系統(tǒng)1將所獲得的道路參數(shù)輸出到控制器2。在這里，道路參數(shù)包括相對于車道中心線，車輛10的重心處的橫向位移yr、車輛10相對于車道中心線的偏轉(zhuǎn)角φr、車輛10的俯仰角η、攝像機系統(tǒng)1離路面的高度h、道路曲率(曲率半徑的倒數(shù))ρ以及車道寬度W。下面將描述由攝像機系統(tǒng)1執(zhí)行的處理的詳細(xì)說明。
車輛速度傳感器4通過測量一個車輪的旋轉(zhuǎn)速度或變速器的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度來檢測車輛10的車速，并將表示所檢測的車速的信號輸出到控制器2。轉(zhuǎn)向角傳感器5是用于檢測由駕駛員操縱的轉(zhuǎn)向條件的傳感器。更具體地說，轉(zhuǎn)向角傳感器5直接或通過齒輪機構(gòu)，放大整體上與方向盤一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)位移。此后，轉(zhuǎn)向角傳感器5通過角檢測機構(gòu)，諸如旋轉(zhuǎn)編碼器或電位計，將所放大的旋轉(zhuǎn)角檢測作為轉(zhuǎn)向角檢測信號。
控制器2執(zhí)行在根據(jù)本發(fā)明的車道偏差報警系統(tǒng)中采用的各種控制。更具體地說，控制器2在由車速傳感器4檢測的車速、由轉(zhuǎn)向角傳感器5檢測的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角以及從攝像機系統(tǒng)1提供的道路參數(shù)的基礎(chǔ)上，在從當(dāng)前時刻經(jīng)過預(yù)定時間的時刻估算車道偏離傾向。在這里，到未來的該預(yù)定時間是用于使車輛10從車道上的當(dāng)前車輛位置移動到預(yù)定位置所需的時間間隔?？刂破?監(jiān)視車輛10的行進(jìn)狀況，同時在從當(dāng)前時間經(jīng)過該預(yù)定時間的時刻，估算車輛10相對于車道的車道偏轉(zhuǎn)傾向。
當(dāng)控制器2根據(jù)車輛偏轉(zhuǎn)傾向的估算結(jié)果確定存在車輛10偏離行進(jìn)車道的高可能性時，控制器2將驅(qū)動信號輸出到報警設(shè)備7以便生成警告聲或顯示警告信息，從而向駕駛員發(fā)出警告。
下面將論述關(guān)于由此的行進(jìn)狀況的監(jiān)視處理的詳細(xì)說明。
報警設(shè)備7具有給出模擬駕駛員的視覺、聽覺、觸覺等等的功能，諸如蜂鳴器、聲頻系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向致動器或儀表顯示設(shè)備。通過輸出報警聲、方向盤振動或報警顯示，控制器2通知駕駛員車輛10偏離行進(jìn)車道的可能性增加。因此，根據(jù)本發(fā)明的車道偏差報警系統(tǒng)監(jiān)視車輛10的行進(jìn)狀況，同時，在從當(dāng)前時間過去預(yù)定時間的時刻，估算車輛10相對于車道的車道偏差傾向。當(dāng)存在車輛10偏離行進(jìn)車道的高可能性時，車道偏差報警系統(tǒng)通過應(yīng)用給出模擬駕駛員的視覺、聽覺、觸覺等等的模擬來警告駕駛員，以便有效地引起駕駛員的注意。
隨后，論述由攝像機系統(tǒng)1執(zhí)行的處理。圖3的流程圖表示由攝像機系統(tǒng)1執(zhí)行的車道限定線檢測處理的過程。
在步驟S1，攝像機系統(tǒng)1初始化表示道路形狀和車輛行為的道路參數(shù)。圖4表示由攝像機系統(tǒng)1攝取的圖象和X-Y圖象平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中，使用道路參數(shù)，模型車道限定線用下述表達(dá)式(1)和(2)表示。
x＝{a-0.5e}(y-d)+b/(y-d)+c---(1)x＝{a+0.5e}(y-d)+b/(y-d)+c---(2)其中，表達(dá)式(1)是從車輛10看，應(yīng)用于右手側(cè)的表達(dá)式，表達(dá)式(2)是從車輛10看，應(yīng)用于左手側(cè)的表達(dá)式，a、b、c、d和e是道路參數(shù)。假定攝像機系統(tǒng)1和路面間的垂直尺寸是恒定的，道路參數(shù)a表示車道限定線間的車輛10的橫向位移ycr，b表示道路曲率ρ，c表示車輛10相對于道路(攝像機系統(tǒng)1的光軸)的偏轉(zhuǎn)角φr，d表示車輛10相對于道路(攝像機系統(tǒng)1的光軸)的俯仰角η，以及e表示車道限定線間的尺寸W。
在初始條件下，將道路形狀、車道限定線以及車輛行為分別設(shè)置為對應(yīng)于中心值的值，因為道路形狀、車道限定線以及車輛行為在這一初始條件下不清楚。更具體地說，將對應(yīng)于車道限定線內(nèi)車輛10的橫向位移ycr的道路參數(shù)a設(shè)置為在車輛限定線的中心，將對應(yīng)于道路曲率ρ的道路參數(shù)b設(shè)置為直的(0)，將對應(yīng)于相對于車道限定線的偏轉(zhuǎn)角φr的道路參數(shù)c設(shè)置為0，將對應(yīng)于相對于車道限定線的俯仰角η的道路參數(shù)d設(shè)置為表示車輛停止?fàn)顟B(tài)的α°，以及將對應(yīng)于車道限定線之間車道寬度W的道路參數(shù)e設(shè)置為由道路結(jié)構(gòu)規(guī)則限定的高速路的車道寬度。
更具體地說，道路參數(shù)a、b、c、d和e定義如下。當(dāng)把固定在車輛中的實際坐標(biāo)系統(tǒng)中的希望點投影在圖象坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y)上，其中X軸是車輛10的橫向(左右)方向，Y軸是車輛10的垂直方向，以及Z軸是車輛10的縱向(前后)方向，用下述表達(dá)式(3)表示相應(yīng)的圖象坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y)x＝-(f/Z)X，y＝-(f/Z)Y---(3)其中f是透鏡參數(shù)以及是對應(yīng)于透鏡的焦距的系數(shù)。假定道路曲率ρ不大并且路面平坦，沿Z方向(向前方向)相對于車輛中心線(攝像機中心線)的車道限定線的坐標(biāo)用與橫向方向有關(guān)的下述表達(dá)式(4)、(5)和與垂直方向有關(guān)的表達(dá)式(6)表示。在這里，上述假定是為了簡化模型，并且通過增加維數(shù)，即使在一般條件下，也可以用這些表達(dá)式。
X＝0.5ρZ2-φrZ-ycr-0.5W---(4)X＝0.5ρZ2-φrZ-ycr+0.5W---(5)Y＝ηz-h ---(6)其中，表達(dá)式(4)是從車輛10看，相應(yīng)于右手側(cè)操作的表達(dá)式，以及表達(dá)式(5)是從車輛10看，相應(yīng)于左手側(cè)操作的表達(dá)式。通過從表達(dá)式(3)至(6)消去X、Y和Z，獲得下述表達(dá)式(7)和(8)。
x＝(ycr+0.5W)(y+fη)/h+fφr-0.5f2ρh/(y+fη)---(7)x＝(ycr-0.5W)(y+fη)/h+fφr-0.5f2ρh/(y+fη)---(8)其中，表達(dá)式(7)是從車輛10看，對應(yīng)于右手側(cè)操作的表達(dá)式，以及表達(dá)式(8)是從車輛10看，對應(yīng)于左手側(cè)操作的表達(dá)式。
假定其偏差在道路參數(shù)中是最小的道路寬度W為恒定，通過規(guī)格化使用表達(dá)式(7)和(8)的每個道路參數(shù)，由下述表達(dá)式(9)表示車輛10的橫向位移ycr、道路曲率ρ、偏轉(zhuǎn)角φr以及攝像機系統(tǒng)1的高度h。
ycr＝W·a/e，ρ＝2b·e(f2·h)，φr＝c/f，h＝W·e---(9)用這種方式設(shè)置道路參數(shù)a、b、c、d和e。因此，如上所述，在步驟S1初始化道路參數(shù)。
在步驟S2，如圖5所示，攝像機系統(tǒng)1初始化用于檢測車道限定線的候選點的小區(qū)域的邊線(side)。如圖5所示，在這一實施例中，搜索包括右邊五個右搜索區(qū)和左邊五個搜索區(qū)的十個搜索區(qū)，以及將每個搜索區(qū)的大小設(shè)置為大。在初始條件下，由于假定通過將初始值輸入到各個道路參數(shù)a至e獲得的模型車道限定線與圖象平面上的實際車道限定線之間存在大的差異，最好初始地設(shè)置相對大的區(qū)域。
當(dāng)在前面的處理中已經(jīng)檢測到車道限定線時，假定實際車道限定線和模型車道限定線間的差異小。因此，從與圖5的比較可以看出，如圖6所示，每個搜索區(qū)的大小被設(shè)置成盡可能小。通過將每個搜索區(qū)的大小設(shè)置為小，減小了檢測其它目標(biāo)的錯誤檢測的可能性。另外，還可以提高這一處理的處理速度。
在步驟S3，攝像機系統(tǒng)1接收由攝像機系統(tǒng)1的圖象處理部件獲得的圖象。
在步驟S4，攝像機系統(tǒng)1在通過步驟S1的處理由圖象處理部件產(chǎn)生的道路圖象上設(shè)置候選車道限定線的搜索區(qū)。在這一設(shè)置期間，在步驟S2獲得的候選車道限定線搜索區(qū)和步驟S1初始設(shè)置的道路參數(shù)中的一個以及，如在步驟S9所述由道路參數(shù)校正的模型車道限定線(如下所述)的基礎(chǔ)上，設(shè)置道路圖象上的候選車道限定線搜索區(qū)。
更具體地說，在道路圖象上設(shè)置候選車道限定線搜索區(qū)，以便如圖7所示，模型車道限定線位于各個搜索區(qū)的中心。如圖7所示，車道限定線搜索區(qū)的數(shù)量是由用于右車道限定線的5個搜索區(qū)和用于左車道限定線的5個搜索區(qū)構(gòu)成的10個搜索區(qū)。應(yīng)理解，根據(jù)過去模型車道限定線的變化，車道限定線搜索區(qū)可以設(shè)置在偏離模型車道限定線的位置上。
在步驟S5，攝像機系統(tǒng)1檢測每個車道限定線搜索區(qū)中車道限定線的候選點。
在這一檢測操作中，首先，通過用Sobel過濾器過濾輸入圖象來產(chǎn)生微分圖象。然后，攝像機系統(tǒng)1相對于通過將每個搜索區(qū)的上基線上的一個點與下基線上的一個點相連生成的每條線段，對位于所述線段上并且其密度大于一個可抽取檢測線的值的適合像素計數(shù)，如圖8所示。另外，改變上下基線上的點，以及對于預(yù)定數(shù)量的線段執(zhí)行適合像素的計數(shù)。將整個線段中包括最大數(shù)量適合像素的線段確定為檢測直線。檢測直線的起始和終點被確定為車道限定線候選點。當(dāng)確定的檢測直線的適合像素的數(shù)量小于相應(yīng)于搜索區(qū)的長度的像素數(shù)量的預(yù)定比例時，攝像機系統(tǒng)1確定在該搜索區(qū)中無候選車道限定線點。
例如，在相應(yīng)于搜索區(qū)長度的像素的數(shù)量為15以及預(yù)定比例為1/2的情況下，如果檢測直線段的適合像素的數(shù)量為8或更多，攝像機系統(tǒng)1確定將選定線段的起始和終點視為候選車道限定線點。如果檢測直線的適合像素的數(shù)量為7或更少，攝像機系統(tǒng)1確定無候選車道限定線點。
確定候選車道限定線點的上述操作由每個候選車道限定線搜索區(qū)執(zhí)行。例如，在車道限定線搜索區(qū)的數(shù)量設(shè)置為由用于右車道限定線的5個搜索區(qū)和用于左車道限定線的5個搜索區(qū)構(gòu)成的10個搜索區(qū)時，由10個車道限定線搜索區(qū)的每一個執(zhí)行上述操作。
在確定候選車道限定線點中，在所有搜索區(qū)，可將預(yù)定比例設(shè)置為恒定比例或可隨每個搜索區(qū)改變。另外，在所有搜索區(qū)，可以將密度的預(yù)定值設(shè)置為恒定值，或隨每個搜索區(qū)改變。
在步驟S6，攝像機系統(tǒng)1檢查整個候選車道限定線搜索區(qū)的候選車道限定線點的數(shù)量是否大于或等于一個允許判定為車道限定線的預(yù)定值。當(dāng)候選車道限定線點的數(shù)量小于該預(yù)定值時，攝像機系統(tǒng)1確定在搜索區(qū)中無車道限定線，以及這一流程圖的例程返回到步驟S2，再次初始化搜索區(qū)的大小。當(dāng)候選車道標(biāo)記點的數(shù)量大于或等于該預(yù)定值時，例程進(jìn)入步驟S7。
在步驟S7，攝像機系統(tǒng)1計算確定的候選車道限定線點與通過由每個候選車道限定線點的在前處理獲得的模型車道限定線上的點之間的偏移量。
在步驟S8，攝像機系統(tǒng)1計算道路參數(shù)a至e的波動量Δa、Δb、Δc、Δd和Δe。在例如日本公開專利申請No.8-5388中公開的最小二乘法的基礎(chǔ)上，可以執(zhí)行波動量Δa至Δe的計算。
在步驟S9，攝像機系統(tǒng)1在步驟S8計算的波動量Δa至Δe的基礎(chǔ)上校正道路參數(shù)。當(dāng)采用由方程式(1)表示的模型車道限定線時，使用下述方程式(10)執(zhí)行波動量的校正。
a＝a+Δa，b＝b+Δb，c＝c+Δc，d＝d+Δd，e＝e+Δe---(10)將經(jīng)校正的道路參數(shù)a至e存儲在攝像機系統(tǒng)1的預(yù)定存儲區(qū)中作為新模型車道限定線的道路參數(shù)。另外，使用方程式(9)，將經(jīng)校正的道路參數(shù)a至e轉(zhuǎn)換成實際物理量，并將所獲得的物理量存儲在攝像機系統(tǒng)1的存儲區(qū)中。在執(zhí)行步驟S9之后，例程返回到步驟S3以便重復(fù)上述例程。
攝像機系統(tǒng)1執(zhí)行上述處理并將模型車道限定線的道路參數(shù)a至e輸出到控制器2?？刂破?在道路參數(shù)a至e的基礎(chǔ)上，根據(jù)車輛10的行進(jìn)狀況執(zhí)行用于生成報警的行進(jìn)狀況監(jiān)視處理。
簡單地說明用于獲得上述道路參數(shù)a至e的計算，盡管在日本專利申請公開No.8-5388中已經(jīng)詳細(xì)地說明過。
首先，假定道路圖象上的道路結(jié)構(gòu)相對于時間軸平滑地改變。圖9表示在前時刻和當(dāng)前時刻之間的車道限定線的變化。例如，攝像機系統(tǒng)1以預(yù)定間隔，諸如從50至100msec范圍的間隔，攝取(拾取)路面圖象，以及從道路圖象抽取部分車道限定線(白線)。另外，控制器2獲得部分車道限定線(白線)的x和y坐標(biāo)并實時估算道路參數(shù)。通過將從在前幀的道路圖象獲得的在前路線位置與當(dāng)前幀的當(dāng)前路線位置進(jìn)行比較的方法，執(zhí)行道路參數(shù)的估算。
假定在前獲得的道路參數(shù)a至e的波動量是Δa至Δe，道路圖象(x，y)的第i條車道限定線的第j點xij的小波動用基于Taylor理論并通過忽略二次和多次項的下述表達(dá)式(11)來表示。
Δxij＝A′ijΔa+B′ijΔb+C′ijΔc+D′ijΔd+E′ijΔe---(11)
其中，A′ij＝xij/a，B′ij＝xij/b，C′ij＝xij/c，D′ij＝xij/d，E′ij＝xij/e，以及其中，下標(biāo)i取0或1，下標(biāo)j為用于區(qū)分所檢測的車道限定線候選點的整數(shù)。當(dāng)i＝0時，表示右車道限定線，以及i＝1，表示左車道限定線，車道限定線候選點的x坐標(biāo)用表達(dá)式(1)和(2)表示，因此，表達(dá)式(1)和(2)通常用下述表達(dá)式(11)和(12)表示。
x0j＝{a-0.5e}(y0j-d)+b/(y0j-d)+c---(12)x1j＝{a+0.5e}(y1j-d)+b/(y1j-d)+c---(13)其中，下標(biāo)i可以不限于兩個值(0和1)，當(dāng)系統(tǒng)能檢測相鄰車道的車道限定線時，可以取從0至3的整數(shù)，以便能根據(jù)所檢測的車道限定線改變設(shè)置。
使用最小二乘法，執(zhí)行波動量Δa至Δe的計算。首先，在道路圖象(x，y)的第i條車道限定線的第j點，從在前幀的道路圖象獲得的在前線路位置和當(dāng)前幀的當(dāng)前線路位置之間的誤差用下述表達(dá)式(14)表示。當(dāng)檢測到線路候選點時，Kij＝xnewij-xoldij，當(dāng)未檢測到線路候選點時，Kij＝0，其中，x的下標(biāo)new表示xij的值是當(dāng)前值，以及x的下標(biāo)old表示xij的值是當(dāng)前幀之前的在前幀的在前值。
下述表達(dá)式(15)定義為誤差性能函數(shù)。
Jtotal＝Jmodel+Jsmooth---(15)其中Jmodel和Jsmooth用下述表達(dá)式(16)和(17)表示。
Jmodel=Σj=1npj{Δx0j-K0j}2+Σj=1npj{Δx1j-K1j}2---(16)]]>Jsmooth＝SΔaΔa2+SΔbΔb2+SΔcΔc2+SΔdΔd2+SΔeΔe2---(17)其中，整數(shù)n設(shè)置為用于一條車道限定線的車道限定線候選點的數(shù)量的上限。
表達(dá)式(16)是由在前檢測的結(jié)果xij-1和新檢測的結(jié)果xij間的差定義的誤差性能函數(shù)，表達(dá)式(16)中的Pij表示車道限定線候選點的肯定度。表達(dá)式(17)是表示假定各參數(shù)沿時間軸平滑改變的誤差性能函數(shù)，S表示加權(quán)系數(shù)。
用表達(dá)式(15)表示的誤差性能函數(shù)Jtotal的所有分量分別具有最小值，并被表示為隨誤差增加而單調(diào)增加的函數(shù)。因此，通過獲得函數(shù)Jtotal的極限值，獲得波動量Δa至Δe。即，通過解下述方程式(18)，獲得波動量Δa至Δe。
∂Jtotal∂Δa∂Jtotal∂Δb∂Jtotal∂Δc∂Jtotal∂Δd∂Jtotal∂ΔeT=00000T---(18)]]>方程式(18)中的誤差性能函數(shù)的所有偏微分用下述表達(dá)式(19a)至(19e)表示。
∂Jtotal∂Δa=∂Jmodle∂Δa+∂Jsmooth∂Δa]]>=2Σj=1npj{Δx0j-K0j}∂Δx0j∂Δa+2Σj=1npj{Δx1j-K1j}∂Δx1j∂Δa+2SΔaΔa]]>=2{Σj=1npjA′0j{Δx0j-K0j}+Σj=1npjA′1j{Δx1j-K1j}+2SΔaΔa}---(19a)]]>∂Jtotal∂Δb=2{Σj=1npjB′0j{Δx0j-K0j}+Σj=1npjB′1j{Δx1j-K1j}+2SΔbΔb}---(19b)]]>∂Jtotal∂Δc=2{Σj=1npjC′0j{Δx0j-K0j}+Σj=1npjC′1j{Δx1j-K1j}+2SΔcΔc}---(19c)]]>∂Jtotal∂Δd=2{Σj=1npjD′0j{Δx0j-K0j}+Σj=1npjD′1j{Δx1j-K1j}+2SΔdΔd}---(19d)]]>∂Jtotal∂Δe=2{Σj=1npjE′0j{Δx0j-K0j}+Σj=1npjE′1j{Δx1j-K1j}+2SΔeΔe}---(19e)]]>通過聯(lián)立解答表達(dá)式(19a)至(19e)和通過以公式的形式表示表達(dá)式(18)的行列式，獲得下述表達(dá)式(20)。
{SW+Ss}[Δa Δb Δc Δd Δe]T-SK＝0 ---(20)其中Sw、Sk和Ss是列向量并分別用下述表達(dá)式(21)、(22)、(23)表示。
Sw=Σj=1n{pjA′0jB′0jC′0jD′0jE′0jTA′0jB′0jC′0jD′0jE′0j}]]>+Σj=1n{pjA′1jB′1jC′1jD′1jE′1jTA′1jB′1jC′1jD′1jE′1j}---(21)]]>SK=Σj=1n{pjA′0jB′0jC′0jD′0jE′0jTK′0j}]]>+Σj=1n{pjA′1jB′1jC′1jD′1jE′1jTK′1j}---(22)]]>
SS=SΔa00000SΔb00000SΔc00000SΔd00000SΔe---(23)]]>僅當(dāng)表達(dá)式(21)和(22)的和具有逆矩陣時，使用下述表達(dá)式(24)，獲得滿足表達(dá)式(20)的波動量Δa至Δe。
T＝(SW+Ss)-1SK---(24)因此，通過使用由上述方式獲得的波動量Δa至Δe，校正道路參數(shù)a至e，從而更新道路參數(shù)a至e。盡管已經(jīng)說明了使用最小二乘法校正道路參數(shù)a至e的實施例，參數(shù)估算裝置適合于非線性系統(tǒng)，諸如擴展Kalman(卡爾曼)濾波器。
隨后，解釋由控制器2執(zhí)行的行進(jìn)狀況監(jiān)視處理。圖10表示行進(jìn)監(jiān)視處理的過程。
在步驟S21，控制器2讀取模型車道限定線的道路參數(shù)ycy、ρ、φr，它們已經(jīng)被存儲為模型車道限定線的新道路參數(shù)。另外，控制器2讀取右線未檢測標(biāo)志flag_r以及左線未檢測標(biāo)志flag_l。右線未檢測標(biāo)志fag_r是表示攝像機系統(tǒng)1檢測右車道限定線的標(biāo)志。當(dāng)檢測右車道限定線時，右線未檢測標(biāo)志flag_r被設(shè)置為1(flag_r＝1)。當(dāng)未檢測右車道限定線時，將右線未檢測標(biāo)志flag_r設(shè)置為0(flag_r＝0)。類似地，當(dāng)檢測左車道限定線時，將左線未檢測標(biāo)志flag_l設(shè)置為1(flag_l＝1)。當(dāng)未檢測左車道限定線時，將左線未檢測標(biāo)志flag_l設(shè)置為0(flag_l＝0)。
在步驟S33，控制器2讀取車輛行進(jìn)狀況數(shù)據(jù)。在這里，車輛行進(jìn)狀況數(shù)據(jù)包括由車輛速度傳感器4檢測的車輛速度V、由轉(zhuǎn)向角傳感器5檢測的方向盤的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角θ。
在步驟S30，控制器2執(zhí)行車道限定線未檢測頻率的計算處理。圖11表示車道限定線未檢測頻率計算處理的過程。
在圖11中的步驟S31，控制器2設(shè)置用在車道限定線未檢測頻率計算中的頻率計算時間Tf(秒)。
在步驟S32，控制器2計算右線未檢測頻率Frh。更具體地說，控制器2讀取在從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間獲得的右線未檢測標(biāo)志flag_r。
通過在預(yù)定時間周期(從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期)期間的移動平均處理，使用右線未檢測標(biāo)志flag_r，計算從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間的右線未檢測頻率Frh。右線未檢測頻率Frh是不能在從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間檢測右車道限定線的頻率。在這里，當(dāng)計算采樣時間為ΔT，由表示移動平均處理的下述表達(dá)式(25)獲得右線未檢測頻率Frh(t)。
Frh(t)=ΔTTfΣk=0Tf/ΔT{flag_r(t-kΔT)}---(25)]]>在步驟S33，控制器2計算左線未檢測頻率Flh。更具體地說，控制器2讀取在從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間獲得的左線未檢測標(biāo)志flag_l。
通過在預(yù)定時間周期(從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期)期間的移動平均處理，使用左線未檢測標(biāo)志flag_l，計算在從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間的左線未檢測頻率Flh。左線未檢測頻率Flh是在從當(dāng)前時刻到過去頻率計算時間Tf的周期期間不能檢測左車道限定線的頻率。在這里，當(dāng)計算采樣時間為ΔT，通過表示移動平均處理的下述表達(dá)式(26)，獲得左線未檢測頻率Flh(t)。
Flh(t)=ΔTTfΣk=0Tf/ΔT{flag_l(t-kΔT)}---(26)]]>在步驟S30執(zhí)行從步驟S31至S33的處理，然后圖10的主例程進(jìn)入步驟S40。
在步驟S40，控制器2執(zhí)行行進(jìn)車輛10的預(yù)期偏差時間Tttlc的一組處理。預(yù)期偏差時間Tttlc是在當(dāng)前車輛行進(jìn)狀況(車輛10相對于行進(jìn)車道的橫向位移和偏轉(zhuǎn)角)的基礎(chǔ)上，從當(dāng)前時刻到預(yù)期偏差時刻的時間間隔。在這里，將車輛偏差定義為車輛10的前輪與行進(jìn)車道的車道限定線交叉，從而車輛10偏離行進(jìn)車道的狀況。
預(yù)期偏差時間Tttlc被設(shè)置為用于定義報警定時的參數(shù)。通過將預(yù)期偏差時間Tttlc用作為報警定時，當(dāng)在經(jīng)過預(yù)期偏差時間Tttlc后生成車道偏差時，產(chǎn)生報警。因此，可以及時地生成關(guān)于車道偏差的報警。
例如，當(dāng)可以在駕駛員注意到報警后1.0秒內(nèi)完成正確的避免車道偏差操作時，將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為1.0秒。通過這一配置，對駕駛員來說，可能在注意到報警后，通過執(zhí)行避免車道偏差的操作正確地完成避免車道偏差。參考圖12說明預(yù)期偏差時間Tttlc的設(shè)置。
在步驟S41，控制器2確定在步驟S32獲得的右線未檢測頻率Frh(t)是否大于在步驟S33獲得的左線未檢測頻率Flh(t)。當(dāng)在步驟S41的確定為肯定(Frh(t)＞flh(t))時，程序進(jìn)入步驟S42。當(dāng)在步驟S41的確定為否定(Frh(t)≤Flh(t))時，程序進(jìn)入步驟S43。
在步驟S42，控制器2使用下述表達(dá)式(27)計算預(yù)期偏差時間Tttlc。
當(dāng)Frh(t)＜Flo，Tttlc＝Tttlc1當(dāng)Flo≤Frh(t)＜Fhi，Tttlc＝Tttlc1·((Fhi-Frh(t))/(Fhi-Fho)).
當(dāng)Fhi≤Frh(t)，Tttlc＝0. ---(27)其中，Tttlc是大于0的固定值，F(xiàn)lo是最小頻率，F(xiàn)hi是最大頻率。從表達(dá)式(27)可以看出，當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)小于最小頻率Flo時，將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為固定值Tttlc1。當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)大于或等于最小頻率Flo并小于最大頻率Fhi時，根據(jù)右線未檢測頻率Frh(t)設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)大于最大頻率時，將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為0。
在步驟S43，控制器2使用下述表達(dá)式(28)計算預(yù)期偏差時間Tttlc。
當(dāng)Flh(t)＜Flo，Tttlc＝Tttlc1當(dāng)Flo≤Flh(t)＜Fhi，Tttlc＝Tttlc1·((Fhi-Flh(t))/(Fhi-Flo)).
當(dāng)Fhi≤Flh(t)，Tttlc＝0. ---(28)其中，如上所述，Tttlc1是大于0的固定值，F(xiàn)lo是最小頻率，F(xiàn)hi是最大頻率。
從表達(dá)式(28)可以看出，當(dāng)左線未檢測頻率Flh(t)小于最小頻率Flo時，將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為固定值Tttlc1。當(dāng)左線未檢測頻率Flh(t)大于或等于最小頻率Flo并小于最大頻率Fhi時，根據(jù)左線未檢測頻率Flh(t)設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)大于最大頻率Flo時，將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為0。
如上所述，控制器2在定義拾取圖象的邊界的車道限定線候選點的基礎(chǔ)上，確定存在或不存在車道限定線。以及存在或不存在車道限定線的檢測結(jié)果是右線未檢測頻率Frh(t)和左線未檢測頻率Flh(t)。在步驟S40，控制器2在右線未檢測頻率Frh(t)和左線未檢測頻率Flh(t)的基礎(chǔ)上，設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。因此，在拾取圖象中的車道限定線候選點的基礎(chǔ)上，設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。
在通過步驟S40執(zhí)行預(yù)期偏差時間處理，基于左右線未檢測頻率Frh(t)和Flh(t)設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc后，圖10的例程進(jìn)入步驟S23。在這里，盡管使用表達(dá)式(27)或(28)，用右線未檢測頻率Frh(t)或左線未檢測頻率Flh(t)的一次函數(shù)表示預(yù)期偏差時間Tttlc，但本發(fā)明不限于這種配置。預(yù)期偏差時間Tttlc不僅可以用左線未檢測頻率Frh(t)或左線未檢測頻率Flh(t)的一次函數(shù)表示，而且可以配置成隨右線未檢測頻率Frh(t)或左線未檢測頻率Flh(t)增加而單調(diào)減小。
在步驟S23，控制器2使用在步驟S40設(shè)置的預(yù)期偏差時間Tttlc，由下述表達(dá)式(29)計算前向觀察點距離Ls。
Ls＝V×Tttlc ---(29)在步驟S24，控制器24由下述表達(dá)式(30)計算在前向觀察點距離Ls位置處的前向觀察點橫向位移估算值ys。
Ys＝y(tǒng)cr+Lsφr＝y(tǒng)cr+(V×Tttlc)φr---(30)其中，前向觀察點橫向位移估算值ys表示在前向觀察點距離Ls的位置處車輛10從行進(jìn)車道的中心的橫向位移。由于在步驟S23獲得的前向觀察點位移Ls是車速和預(yù)期偏差時間Tttlc的乘積，所以前向觀察點橫向位移估算值ys表示在從當(dāng)前時刻到經(jīng)過預(yù)期偏差時間Tttlc的時刻的周期期間車輛10行進(jìn)的橫向距離(預(yù)期距離)。例如，當(dāng)行進(jìn)道路通常是直線時，前向觀察點橫向位移估算值ys的大小直接表示車輛10的車道偏差趨勢。然而，當(dāng)行進(jìn)道路是曲線時，不能直接適用這一原理。因此，當(dāng)行進(jìn)道路是曲線時，控制器2由下述原理確定車道偏差趨勢。即，控制器2通過校正車體側(cè)滑角β(車體的方向與車輛10的行進(jìn)方向間的偏移)來確定彎曲道路上車道偏差趨勢。
圖14A和14B表示解釋考慮車體側(cè)滑角β的理由的視圖。圖14A和14B均表示車輛在彎曲道路上行進(jìn)，同時精密地沿行進(jìn)車道的中心前進(jìn)的狀況。圖14B所示的車輛10以高于圖14A所示的車輛10的車速行進(jìn)。盡管圖14A所示的車輛的車速不同于圖14B所示的車輛的車速，但這兩輛車均處于恒定的轉(zhuǎn)向狀況以便精密地沿行進(jìn)車道的中心前進(jìn)。這表示在避免車道偏差的意義上，這兩輛車均處于理想的行進(jìn)狀態(tài)。因此，考慮到車道偏差趨勢，應(yīng)當(dāng)將圖14A和14B所示的車輛的行進(jìn)狀況評價為等效。例如，當(dāng)車速增加時，具有總體上轉(zhuǎn)向不足特性的車輛在轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)產(chǎn)生并增加車體側(cè)滑角。
即，如圖15所示，當(dāng)具有均衡轉(zhuǎn)向(neutral steer)特性的車輛以恒定轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)彎時，當(dāng)車速增加時，轉(zhuǎn)彎角速度線性增加。當(dāng)具有轉(zhuǎn)向不足特性(圖15中的US特性)的車輛以恒定轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)彎角速度隨車速增加而增加到預(yù)定的速度。即，轉(zhuǎn)彎角速度不會變?yōu)榇笥谠擃A(yù)定速度。然而，如圖16所示，在車輛10的重心處的側(cè)滑角β的絕對值與車速的平方成比例地增加。因此，在車輛10的重心處的側(cè)滑角β根據(jù)車速改變，而與車輛的轉(zhuǎn)向特征無關(guān)，其理由在于，根據(jù)車速，車輛必須獲得與離心力平衡的橫向力。
在車輛10的重心處的側(cè)滑角β是車輛的縱向方向與車輛的重心的行進(jìn)方向間的角度。更具體地說，側(cè)滑角β對應(yīng)于轉(zhuǎn)彎圓的切線方向的角度并表示車輛10相對于穩(wěn)定圓形轉(zhuǎn)彎中轉(zhuǎn)彎圓的空間方位角(attitude)。這一側(cè)滑角采用負(fù)值并且其絕對值隨車速增加而增加的事實表示隨車速增加，在將車頭定位到轉(zhuǎn)彎圓的內(nèi)側(cè)時，車輛執(zhí)行圓形轉(zhuǎn)彎的趨勢增加。在“VEHICLE DYNAMICS AND CONTROL(第三版)”、MasatoAbe，1996年5月31日出版，第60-70頁中公開了上述車輛性能的詳細(xì)說明。
當(dāng)在圖14A和14B所示的車速間存在差異，以致圖14A所示的車輛的車速為50-60km/h，圖14B所示的車輛的車速為100km/h時，前向觀察點橫向位移估算值ys的含意變?yōu)樗鼈冎g的差。因此，控制器2在步驟S25使用下述表達(dá)式(31)，由車輛模型識別值、車速V、實際轉(zhuǎn)向角δ和道路曲率ρ來估算車體側(cè)滑角β。
βδ=-a11a12a21a22-1b11b21[γ]---(31)]]>其中，a11=Cf+CrmV,]]>a12=-CfmV,]]>a21=lfCf+lrCrI,]]>a22=-lfCfI,]]>b11=lrCr-lfCfmV2-1,]]>b21=lr2Cr-lf2CfIV,]]>γ＝VP。另外，I是車體偏轉(zhuǎn)慣性力矩，m是車重，lf是重心與前輪間的距離，lr是重心與后輪間的距離，Cf是用于2個輪的前輪偏轉(zhuǎn)剛度(cornering power)、Cr是用于2個輪的后輪偏轉(zhuǎn)剛度，V是車速，γ是偏轉(zhuǎn)速度，δ是前輪實際轉(zhuǎn)向角，β是側(cè)滑角，以及ρ是道路曲率。
在步驟S26，控制器2使用車體側(cè)滑角β校正前向觀察點橫向位移估算值ys。更具體地說，控制器2將前向觀察點距離Ls與車體側(cè)滑角β的乘積(Ls×β)設(shè)置為前向觀察點橫向位移估算值的校正值，以及使用該校正值(Ls×β)，由下述表達(dá)式(32)，設(shè)置校正值的前向觀察點橫向位移估算值(車道偏差估算點)y’s。
y′s＝y(tǒng)s+Lsβ ---(32)表達(dá)式(32)表示校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s從校正前的前向觀察點橫向位移估算值ys改變了校正量(Ls×β)。
在步驟S50，控制器2通過將校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s與預(yù)定閾值Yth_r和Yth_l比較，確定主車輛10是否處于具有車道偏差趨勢的狀況中。
圖17表示車道偏差確定處理的過程。
在步驟S51，控制器2通過將校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s與預(yù)定閾值Yth_r進(jìn)行比較，確定主車輛10是否處于朝相鄰右車道偏離的趨勢。右偏差確定閾值Yth_r設(shè)置為例如預(yù)定固定值Yth_1。更具體地說，控制器2確定經(jīng)校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s是否小于右偏差確定閾值Yth_r。在這里，右偏差確定閾值Yth_r是作為實驗結(jié)果先前已經(jīng)獲得的值。例如，右偏差確定閾值Yth_r是固定值。當(dāng)在步驟S51的確定為肯定時，即，當(dāng)經(jīng)校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s小于右偏差確定閾值Yth_r(y’s＜Yth_r)時，控制器2確定車輛處于朝相鄰右車道偏離的趨勢，程序進(jìn)入步驟S52。當(dāng)在步驟S51的確定為否定時，即，當(dāng)經(jīng)校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s大于或等于右偏差確定閾值Yth-r(y’s≥Yth_r)時，控制器2確定車輛不處于朝相鄰右車道偏離的趨勢，程序進(jìn)入步驟S53。
在步驟S52，控制器2生成右偏差報警命令，然后中止圖17的程序。在步驟S53，控制器2停止右偏差報警命令，然后，程序進(jìn)入步驟S54。
在步驟S54，控制器2通過將校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s與預(yù)定閾值Yth_l進(jìn)行比較，確定主車輛10是否處于朝相鄰左車道偏離的趨勢。左偏差確定閾值Yth_l設(shè)置為例如預(yù)定固定值Yth1。更具體地說，控制器2確定校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s是否小于左偏差確定閾值Yth_l。在這里，左偏差確定閾值Yth_l是作為實驗結(jié)果先前已經(jīng)獲得的值。例如，左偏差確定閾值Yth_l是固定值。當(dāng)步驟S54的確定為肯定時，即，當(dāng)校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s小于左偏差確定閾值Yth_l(y’s＜Yth_l)時，控制器2確定車輛處于朝相鄰左車道偏離的趨勢，程序進(jìn)入步驟S55。當(dāng)步驟S54的確定為否定時，即，當(dāng)校正的前向觀察點橫向位移估算值y’s大于或等于左偏差確定閾值Yth_l(y’s≥Yth_l)時，控制器2確定車輛10不處于朝相鄰左車道偏離的趨勢，程序進(jìn)入步驟S56。
在步驟S55，控制器2生成左偏差報警命令，然后中止圖17的程序。在步驟S55，控制器2停止左偏差報警命令，然后中止圖17的程序。
隨后，參考圖18A至18H的時序圖，論述行進(jìn)狀況監(jiān)視處理的功能和操作。
圖18A示出表示通過攝像機系統(tǒng)1拾取的左車道限定線檢測狀況的左線未檢測標(biāo)志flag_l的變化。圖18B示出表示通過攝像機系統(tǒng)1拾取的右車道限定線檢測狀況的右線未檢測標(biāo)志flag-r的變化。
在這一實施例中，假定重復(fù)右車道限定線的檢測和未檢測，如圖18B所示。在這種情況下，右線未檢測標(biāo)志fag_r短時間內(nèi)在0和1之間波動。
在步驟S30執(zhí)行的車道限定線未檢測頻率計算處理中，通過在預(yù)定時間周期期間對右車道限定線未檢測標(biāo)志flag_r的移動平均處理計算的右車道限定線未檢測頻率Frh如圖18C所示那樣變化。在這一實施例中，當(dāng)右線未檢測標(biāo)志flag-r開始在0和1之間波動時，右線未檢測頻率Frh增加。當(dāng)從在0和1之間波動的右線未檢測標(biāo)志flag_r的波動開始過去預(yù)定時間周期時，右線未檢測頻率Frh達(dá)到最大頻率Fhi，此后，終止右線未檢測標(biāo)志flag-r在0和1之間波動，右線未檢測頻率Frh降低。
在步驟S40執(zhí)行的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理中，控制器2在右或左未檢測頻率Frh或Flh的基礎(chǔ)上設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。在這一實施例中，由于右線未檢測頻率Frh高于左線未檢測頻率Flh，控制器2在右線未檢測頻率Frh的基礎(chǔ)上，設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。由于從表達(dá)式(27)可以看出的那樣，將預(yù)期偏差時間Tttlc計算成與右線未檢測頻率Frh成比例，所以預(yù)期偏差時間Tttlc如圖18D所示那樣變化。更具體地說，當(dāng)右線未檢測頻率Frh增加時，預(yù)期偏差時間Tttlc開始從為初始值的固定值Tttlc1減小。當(dāng)右線未檢測頻率Frh達(dá)到最大值Fhi時，Tttlc1取0。此后，Tttlc1隨右線未檢測頻率Frh減小而增加。
在步驟S23執(zhí)行的前向觀察點距離計算處理中，控制器2由表達(dá)式(29)計算前向觀察點距離Ls。在步驟S24執(zhí)行的前向觀察點橫向位移計算處理中，控制器2使用表達(dá)式(16)計算在正向觀察點距離Ls的位置處的前向觀察點橫向位移估算值ys。在步驟S26，控制器2通過使用前向觀察點距離Ls和車體側(cè)滑角β，由表達(dá)式(32)校正前向觀察點橫向位移估算值ys，從而獲得校正的前向觀察點橫向位移估算值y′s。
在步驟S50，控制器2通過將校正的前向觀察點橫向位移估算值y′s與閾值Yth_r和Yth_l進(jìn)行比較，確定主車輛10是否處于車道偏差趨勢中。根據(jù)確定結(jié)果，控制器2輸出右和左偏差報警命令中的一個。
隨后，將論述通過這一處理獲得的優(yōu)點。在這里，考慮行進(jìn)狀態(tài)期間的車輛動態(tài)性能。行進(jìn)狀態(tài)中的車輛總是處于縱向振動(pitching)或跳動(bouncing)狀態(tài)中。例如，當(dāng)車輛加速或減速時，通常產(chǎn)生俯仰。
在這種情況下，將垂直擾動獨立地輸入到前后輪。因此，簡單的跳動量相對穩(wěn)定(被抑制)。然而，俯仰角η表示為顯示出在屏幕上(CCD上)投影的車道限定線的間隔差異的圖象，直到檢測到右和左車道限定線為止，才能正確地識別它。換句話說，當(dāng)沒有檢測到右和左車道限定線的任何一個時，不可能正確地識別俯仰角η。因此，也使前向觀察點橫向位移ys大大地波動。這頻繁地引起錯誤報警操作。產(chǎn)生錯誤報警操作的原因歸因于下述關(guān)系。
為簡化起見，假定行進(jìn)道路通常是具有足夠小的曲率的直線。在這種情況下，用下述表達(dá)式(33)和(34)表示表達(dá)式(7)和(8)。
x＝(ycr+0.5W)(y+fη)/h+fφr---(33)x＝(ycr-0.5W)(y+fη)/h+fφr---(34)其中，表達(dá)式(33)是用于從車輛看右側(cè)方向視圖的表達(dá)式，以及表達(dá)式(34)是用于從車輛看左側(cè)方向視圖的表達(dá)式。
另外，用下述表達(dá)式(35)和(36)，表示右和左車道限定線的梯度k。
k＝(x(1)-x(2))/(y(1)-y(2))＝(ycr+0.5W)/h---(35)k＝(x(1)-x(2))/(y(1)-y(2))＝(ycr-0.5W)/h---(36)其中，表達(dá)式(35)是用于從車輛看右側(cè)方向視圖的表達(dá)式，以及表達(dá)式(36)是用于從車輛看左側(cè)方向視圖的表達(dá)式。
這些表達(dá)式顯示出車道寬度W和攝像機高度h的波動影響車輛10的橫向位移ycr的估算準(zhǔn)確率，以及俯仰波動不影響橫向位移。另外，這些表達(dá)式顯示出當(dāng)準(zhǔn)確地識別車道寬度W和攝像機高度h時，可以僅由一條車道限定線計算橫向位移ycr。
由表達(dá)式(33)至(36)獲得下述表達(dá)式(37)。
x＝k(y+fη)+fφrkη+φr，＝(x+ky)/f ---(37)這一表達(dá)式(37)表示只要兩條車道限定線都檢測到，就可以準(zhǔn)確地計算俯仰角η和偏轉(zhuǎn)角φr，并且投影在屏幕上的車道限定線的梯度不相等。即，當(dāng)投影在CCD屏幕上的右車道限定線的梯度為kr，以及投影在CCD屏幕上的左車道限定線的梯度為k1時，用下述表達(dá)式(38)表示俯仰角η和偏轉(zhuǎn)角φr。
ηφr=1fkr1kl1-1xrykrxlykl---(38)]]>其中，當(dāng)一條車道限定線未檢測時，滿足表達(dá)式(38)的俯仰角η和偏轉(zhuǎn)角φr的組合是無窮的。因此，在不知道俯仰角η和偏轉(zhuǎn)角φr中的一個的情況下，不可能獲得η和偏轉(zhuǎn)角φr。
從上述關(guān)系可以看出，當(dāng)未檢測一條車道限定線時，在車輛行進(jìn)情況下波動相對較小的車道寬度W固定在車道限定線的一條變?yōu)槲礄z測之前所檢測的車道寬度W的平均值。當(dāng)在車道寬度W的基礎(chǔ)上估算道路參數(shù)時，車輛的橫向位移具有相對小的波動。另一方面，當(dāng)未檢測一條車道限定線時，可以將俯仰角η設(shè)置為固定值。例如，可將俯仰角η固定在或估算為在車道限定線的一條變?yōu)槲礄z測之前所檢測的俯仰角η的平均值。盡管可以由此估算道路參數(shù)，當(dāng)實際俯仰角η大大地波動時，還是會引起實際俯仰角η與所估算的俯仰角η間的誤差。這一誤差直接產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角φr的誤差。即，當(dāng)偏轉(zhuǎn)角估算值為φ^r，以及俯仰角誤差為Δη時，基于表達(dá)式(37)，用下述表達(dá)式(39)表示偏轉(zhuǎn)角估算值φ^r。
φ^r＝(x+ky)/f-k(η+Δη)＝φ^r-kΔη---(39)當(dāng)未檢測一條車道限定線時，難以準(zhǔn)確地估算偏轉(zhuǎn)角φr。然而，通過采用本發(fā)明的原理，即使當(dāng)估算偏轉(zhuǎn)角φr以及當(dāng)使俯仰角η大大地波動時，也可以抑制前向觀察點橫向位移ys對估算的偏轉(zhuǎn)角φr的影響。
圖18F和圖18G表示在未檢測一條車輛限定線的情況下，橫向位移估算值ycr和偏轉(zhuǎn)角φr的變化。當(dāng)在未檢測一條車道限定線的情況下產(chǎn)生車輛的俯仰時，由于該俯仰，導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)角(偏轉(zhuǎn)角估算值)φr波動，如圖18G所示。因此，前向觀察點橫向位移ys的波動變大，如圖18H所示。結(jié)果，前向觀察點橫向位移ys也大大地波動，錯誤報警的頻率增加。例如，如圖18H所示，前向觀察點橫向位移ys(或校正的前向觀察點橫向位移y′s)不必要地變得大于右線偏差確定閾值Yth_r(Yth1)，并且產(chǎn)生錯誤報警。駕駛員感到這種錯誤報警非常嘈雜。
與此相反，通過在控制中采用本發(fā)明，如步驟S40所示，當(dāng)未檢測一條車道限定線時，即，當(dāng)線未檢測頻率變得大于預(yù)定值時，逐步減小用于在步驟S23和S24計算前向觀察點橫向位移ys的預(yù)期偏差時間Tttlc。即，如由表達(dá)式(30)所示，把用于將前向觀察點橫向位移ys計算為預(yù)期偏差時間Tttlc和偏轉(zhuǎn)角φr的乘積的預(yù)期偏差時間Tttlc逐步減小為一個小值。
通過根據(jù)本發(fā)明的這一配置，在用于確定車道偏差的前向觀察點橫向位移ys中，可以降低當(dāng)未檢測一條車道限定線時大大地波動的偏轉(zhuǎn)角分量的比例。通過這一配置，即使當(dāng)在未檢測一條車道限定線的情況下，通過俯仰等等使偏轉(zhuǎn)角φr大大地波動時，也可以抑制前向觀察點橫向位移ys的波動，如圖18H所示。即，這降低了錯誤報警的頻率，以及抑制給駕駛員造成嘈雜的感覺。
如圖12的步驟S40所示，根據(jù)車道限定線未檢測頻率設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。更具體地說，預(yù)期偏差時間Tttlc隨車道限定線未檢測頻率增加而減小。即，表示車輛狀況的估算偏轉(zhuǎn)角φr的誤差隨車道限定線未檢測頻率增加而變得更大。因此，在這種情況下，錯誤報警的頻率也增加。在考慮到該趨勢后，通過根據(jù)車道限定線未檢測頻率設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc，以便隨車道限定線未檢測頻率增加降低預(yù)期偏差時間Tttlc，也可以正確地降低錯誤報警的頻率。
隨后，論述車道偏差報警系統(tǒng)的第二實施例。車道偏差報警系統(tǒng)的第二實施例基本上具有與第一實施例相同的結(jié)構(gòu)，因此沒有具體的說明。
圖19表示在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例中，由控制器2執(zhí)行的行進(jìn)狀況監(jiān)視處理的過程。這一處理基本上對應(yīng)于第一實施例中圖10所示的處理。在圖19所示的處理中，代替第一實施例的圖10的步驟S40的處理，執(zhí)行在步驟S60的橫向位移閾值校正處理和步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理。
在圖19的流程圖中，步驟S21、S22、S30、S23-S26以及S50的內(nèi)容與第一實施例中的圖10的流程圖中的內(nèi)容相同，因此，在此省略其說明。
在第二實施例的圖19的流程圖中，在執(zhí)行步驟S30的車道限定線未檢測頻率的計算處理后，在步驟S60執(zhí)行設(shè)置預(yù)期偏差時間的處理。
在步驟S60，控制器2執(zhí)行校正或改變偏差確定閾值的處理。
在執(zhí)行步驟S60之后的步驟S80，控制器2改變(設(shè)置)用于計算前向觀察點橫向位移的預(yù)期偏差時間。
隨后，與第一實施例相同，順序地執(zhí)行步驟S23-S26以及S50。通過執(zhí)行這些步驟，控制器2確定車輛的車道偏差趨勢以及在確定結(jié)果的基礎(chǔ)上生成偏差報警。另外，通過在步驟S60和S80執(zhí)行處理，即使在由于Botts Dots或車道限定線的不規(guī)則外觀減小車道限定線的候選點，因此使車道限定線未檢測頻率增加的情況下，也可以穩(wěn)定地生成偏差報警以便降低錯誤報警。這抑制駕駛員不必要地感覺到嘈雜。
隨后，論述在步驟S60執(zhí)行的偏差確定閾值校正處理。圖20表示偏差確定閾值校正處理的過程。這一處理基本上包括前半部分處理，包括步驟S61至S70，以及后半部分處理，包括步驟S71至S78。
在步驟S61，控制器2確定在步驟S30獲得的右線未檢測頻率Frh(t)是否大于預(yù)定值，諸如0.8。當(dāng)步驟S61的確定為肯定時，即，當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)大于該預(yù)定值，諸如0.8時，程序進(jìn)入步驟S62。當(dāng)在步驟S61的確定為否定時，即，在步驟S30獲得的右線未檢測頻率Frh(t)小于或等于該預(yù)定值，諸如0.8時，程序進(jìn)入步驟S66。
在步驟S62，控制器確定在步驟S30獲得的左線未檢測頻率Flh(t)是否大于預(yù)定值，諸如0.8。當(dāng)在步驟S62的確定為肯定時，即，當(dāng)左線未檢測頻率Flh(t)大于該預(yù)定值，諸如0.8時，程序進(jìn)入步驟S63。當(dāng)在步驟S62的確定為否定時，即，當(dāng)在步驟S30獲得的左線未檢測頻率Flh(t)小于或等于該預(yù)定值，諸如0.8時，程序進(jìn)入步驟S64。程序進(jìn)入步驟S63的情形是右線和左線未檢測頻率Frh(t)和Flh(t)均大于該預(yù)定值的情形。程序進(jìn)入步驟S64的情形是僅右線未檢測頻率Frh(t)大于該預(yù)定值的情形。
盡管已經(jīng)在將閾值的第一預(yù)定值設(shè)置為0.8的情況下示出和說明了第二實施例，應(yīng)理解到本發(fā)明不限于此。執(zhí)行右線未檢測頻率Frh(t)和預(yù)定值間的比較，以及左線未檢測頻率Flh(t)和預(yù)定值間的比較以便確定右線或左線的檢測率。因此，如果預(yù)定值確定地表示檢測率下降時，可以采用除0.8以外的值。例如，可以從通過實際車輛的運轉(zhuǎn)測試來獲得預(yù)定值。
在步驟S63，控制器2將狀態(tài)交換變量CASE設(shè)置為3(CASE＝3)。這一狀態(tài)交換變量CASE用在圖20的流程圖的后半部分中。此后，程序進(jìn)入步驟S71。
在步驟S64，控制器2確定預(yù)期偏差時間Tttlc是否為0。(在這里，預(yù)期偏差時間Tttlc為在步驟S60的偏差確定閾值校正處理之后執(zhí)行的步驟S80獲得的值。即，在步驟S64，控制器2確定在圖19的整個處理的先前處理中獲得的預(yù)期偏差時間Tttlc是否為0。當(dāng)在步驟S64的確定為肯定時(Tttlc＝0)，程序進(jìn)入步驟S65。當(dāng)在步驟S64的確定為否定時(Tttlc≠0)時，程序進(jìn)入步驟S71。
在步驟S65，控制器2將狀態(tài)交換變量CASE設(shè)置為2(CASE＝2)。程序從步驟S64前進(jìn)至步驟S71的情形是預(yù)期偏差時間Tttlc不為0的情形，因此，在這種情況下，程序進(jìn)入步驟S71，而不改變狀態(tài)交換變量CASE。
另一方面，在步驟S61的否定確定之后的步驟S66，控制器2確定在步驟S30獲得的左線未檢測頻率Flh(t)是否大于預(yù)定值，諸如0.8。當(dāng)在步驟S66的確定為肯定(Flh(t)＞0.8)時，程序進(jìn)入步驟S67。當(dāng)在步驟S66的確定為否定時(Flh(t)≤0.8)時，程序進(jìn)入步驟S69。程序進(jìn)入步驟S67的情形是僅左線未檢測頻率Flh(t)大于該預(yù)定值的情形。程序進(jìn)入步驟S69的情形是右線和左線未檢測頻率Frh(t)和Flh(t)均小于該預(yù)定值的情形。
在步驟S67，控制器2確定預(yù)期偏差時間Tttlc是否為0。在這里，預(yù)期偏差時間Tttlc與在步驟S64中采用的預(yù)期偏差時間Tttlc相同。即，其是在步驟S60的偏差確定閾值校正處理之后執(zhí)行的步驟S80計算的預(yù)期偏差時間Tttlc。在步驟S80，控制器確定在前主例程周期中計算的預(yù)期偏差時間Tttlc是否為0。當(dāng)步驟S67的確定是肯定時(Tttlc＝0)，程序進(jìn)入步驟S68。當(dāng)步驟S67的確定為否定時(Tttlc≠0)，程序進(jìn)入步驟S71。
在步驟S68，控制器2將狀態(tài)交換變量CASE設(shè)置為2(CASE＝2)。此后，程序進(jìn)入步驟S71。程序從步驟S67進(jìn)入步驟S71的情形是預(yù)期偏差時間Tttlc不為0的情形。在這種情況下，程序進(jìn)入步驟S71，而不改變狀態(tài)交換變量CASE。
另一方面，在步驟S69，控制器2確定右線未檢測頻率Frh(t)是否小于預(yù)定值，諸如0.5，以及左線未檢測頻率Flh(t)是否小于預(yù)定值，諸如0.5。當(dāng)步驟S69的確定為肯定時，即，當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)小于該預(yù)定值，諸如0.5，以及當(dāng)左線未檢測頻率Flh(t)小于該預(yù)定值，諸如0.5時，程序進(jìn)入步驟S70。步驟S69的肯定確定表示恢復(fù)右線和右線未檢測頻率。當(dāng)步驟S69的確定為否定時，程序進(jìn)入步驟S71。在這里，將預(yù)定值設(shè)置為相對于用在步驟S61、S62和S66中的預(yù)定值，諸如0.8，具有滯后。
盡管已經(jīng)在將閾值的第二預(yù)定值設(shè)置為0.5的情況下示出和說明了第二實施例，應(yīng)理解到本發(fā)明不限于此。執(zhí)行右線未檢測頻率Frh(t)和第二預(yù)定值間的比較，以及左線未檢測頻率Flh(t)和該第二預(yù)定值間的比較，以便確定右線或右線的檢測率的恢復(fù)。因此，如果第二預(yù)定值確定地表示檢測率恢復(fù)或如果其確定地表示攝像機系統(tǒng)1的輸出信號是穩(wěn)定的，那么其可以采用除0.5以外的值。例如，可以通過實際車輛的運轉(zhuǎn)測試獲得該第二預(yù)定值。
在步驟S70，控制器2將狀態(tài)交換變換CASE設(shè)置為0(CASE＝0)，此后，程序進(jìn)入步驟S71。在程序從步驟S69進(jìn)入步驟S71的情況下，程序進(jìn)入步驟S71而不改變狀態(tài)交換變量CASE。
在如下所述的步驟S71至S78執(zhí)行的處理中，控制器2確定在前部分處理中獲得的狀態(tài)交換變量CASE的值，以及根據(jù)確定結(jié)果執(zhí)行偏差確定閾值的設(shè)置。
在步驟S71，控制器2確定狀態(tài)交換變量CASE是否大于2。當(dāng)步驟S71的確定為肯定時(CASE＞2)，程序進(jìn)入步驟S75。當(dāng)步驟S71的確定為否定(CASE≤2)時，程序進(jìn)入步驟S72。
在步驟S72，控制器2確定狀態(tài)交換變量CASE是否等于1。當(dāng)步驟S72的確定為肯定時(CASE＝1)，程序進(jìn)入步驟S76。當(dāng)步驟S72的確定為否定時(CASE≠1)，程序進(jìn)入步驟S73。
在步驟S73，控制器2確定狀態(tài)交換變量CASE是否等于2。當(dāng)步驟S73的確定為肯定時(CASE＝2)時，程序進(jìn)入步驟S77。當(dāng)步驟S73的確定為否定時(CASE≠2)時，程序進(jìn)入步驟S78。
通過從步驟S71至步驟S73的程序，當(dāng)狀態(tài)交換變量CASE等于0(CASE＝0)時，程序進(jìn)入步驟S78。當(dāng)狀態(tài)交換變量CASE等于1時(CASE＝1)，程序進(jìn)入步驟S76。當(dāng)狀態(tài)交換變量CASE等于2時(CASE＝2)，程序進(jìn)入步驟S77。當(dāng)狀態(tài)交換變換CASE＝3時(CASE＝3)，程序進(jìn)入步驟S75。
即，通過執(zhí)行步驟S75至S78，執(zhí)行偏差確定閾值的更新。更具體地說，當(dāng)右線和左線未檢測頻率Frh(t)和Flh(t)均為高(CASE＝3)時，執(zhí)行步驟S75的處理。因此，在步驟S75，控制器2將右偏差確定閾值Yth_r和左偏差確定閾值Yth_1均設(shè)置為作為最大值的Yth3。
當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)為高以及預(yù)期偏差時間Tttlc為0(CASE＝1)時，執(zhí)行步驟S76的處理。因此，在步驟S76，控制器2將右偏差確定閾值Yth_r設(shè)置為Yth3并使左偏差確定閾值Yth_l增加量Δth1，以便將左偏差確定閾值Yth_1逐步校正到較大值。在這里，執(zhí)行左偏差確定閾值Yth_l的漸增校正，直到該左偏差確定閾值Yth_l達(dá)到閾值Yth2為止。閾值Yth2大于作為初始值的額定閾值Yth1，并且小于當(dāng)未檢測頻率為最大的情況下采用的閾值Yth3。
當(dāng)左線未檢測頻率Flh(t)為高以及預(yù)期偏差時間Tttlc為0(CASE＝2)時，執(zhí)行步驟S77的處理。因此，在步驟S77，控制器2將左偏差確定閾值Yth_l設(shè)置為Yth3并使右偏差確定閾值Yth_r增加量Δth1，以便將右偏差確定閾值Yth_r逐步校正到較大值。在這里，執(zhí)行右偏差確定閾值Yth_r的漸增校正直到該右偏差確定閾值Yth_r達(dá)到閾值Yth2為止，其中，Yth1＜Yth2＜Yth3。閾值Yth2大于作為初始值的額定閾值Yth1，并且小于當(dāng)未檢測頻率為最大的情況下采用的閾值Yth3。
當(dāng)右線和左線未檢測頻率Frh(t)和Flh(t)均為低時(因此，線檢測狀況是穩(wěn)定的(CASE＝0))，執(zhí)行步驟S78的處理。于是，在步驟S78，控制器2使右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l均減小量Δth2，以便逐步將右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l校正到較大值。在這里，執(zhí)行右偏差確定閾值Yth_r的漸增校正，直到右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l達(dá)到初始閾值Yth1為止。如上所述，執(zhí)行步驟S60的偏差確定閾值校正處理。
隨后，參考圖21的流程圖，說明在步驟S80執(zhí)行的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理。
在步驟S81，控制器2選擇在相應(yīng)于步驟S31至步驟S33的步驟S30計算的右線未檢測頻率Frh(t)中最大的一個以及左線未檢測頻率Flh(t)中最大的一個。另外，控制器2將所選擇的右線未檢測頻率Frh(t)與所選擇的左線未檢測頻率Flh(t)進(jìn)行比較。在這里，當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)大于左線未檢測頻率Flh(t)時，程序進(jìn)入步驟S82，當(dāng)右線未檢測頻率Frh(t)小于或等于左線未檢測頻率Flh(t)時，程序進(jìn)入步驟S83。
在步驟S83，控制器2使用下述表達(dá)式(40)計算預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′。
當(dāng)Frh(t)＜Flo，Tttlc′＝Tttlc1當(dāng)Flo≤Frh(t)＜Fhi，Tttlc′＝Tttlc1·((Fhi-Frh(t))/(Fhi-Fho)).
當(dāng)Fhi≤Frh(t)，Tttlc′＝0. ---(40)在步驟S83，控制器2使用下述表達(dá)式(41)計算預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′。
當(dāng)Flh(t)＜Flo，Tttlc′＝Tttlc1當(dāng)Flo≤Flh(t)＜Fhi，Tttlc′＝Tttlc1·((Fhi-Flh(t))/(Fhi-Flo)).
當(dāng)Fhi≤Flh(t)，Tttlc′＝0. ---(41)根據(jù)狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c的值，執(zhí)行在執(zhí)行步驟S82或S83之后的處理。狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c和處理后的內(nèi)容之間的關(guān)系如下。
當(dāng)flag_c＝0時，在預(yù)期偏差時間設(shè)置處理中，更新的預(yù)期偏差時間Tttlc相應(yīng)于預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′后，控制器2執(zhí)行處理。當(dāng)flag＝l時，控制器2執(zhí)行維持預(yù)期偏差時間Tttlc的處理，而不重新更新預(yù)期偏差時間Tttlc。當(dāng)flag＝2時，控制器2通過使預(yù)期偏差時間Tttlc增加量Δt1或通過使預(yù)期偏差時間Tttlc減小量Δt2，執(zhí)行逐步使預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′的處理。
在執(zhí)行步驟S82或S83之后的步驟S84，控制器2確定狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c是否為0。當(dāng)flag_c＝0時，程序進(jìn)入步驟S86。當(dāng)flag_c≠0時，程序進(jìn)入步驟S85。
在步驟S86，控制器2執(zhí)行在預(yù)期偏差時間Tttlc一旦對應(yīng)于預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′之后執(zhí)行的處理。更具體地說，控制器2通過將預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′設(shè)置為預(yù)期偏差時間Tttlc執(zhí)行更新，以便在此后的處理中，預(yù)期偏差時間總是對應(yīng)于預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′。
在執(zhí)行步驟S86之后的步驟S88，控制器2確定預(yù)期偏差時間Tttlc是否達(dá)到0作為減小的結(jié)果。當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc等于0(Tttlc＝0)時，程序進(jìn)入步驟S89，其中控制器2將狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c設(shè)置為0(flag_c＝0)。如后面將描述的，當(dāng)flag_c＝0時執(zhí)行的處理是維持預(yù)期偏差時間Tttlc而不更新預(yù)期偏差時間Tttlc的處理。因此，當(dāng)在步驟S89將狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c設(shè)置為1時，在假定維持預(yù)期偏差時間Tttlc的情況下，執(zhí)行此后執(zhí)行的處理。在執(zhí)行步驟S89后，中止圖21所示的處理。
在步驟S84的否定確定之后的步驟S85，控制器確定狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c是否為1。當(dāng)flag_c＝1時，程序進(jìn)入步驟S90。當(dāng)flag_c≠1時，即flag_c＝2時，程序進(jìn)入步驟S87。
步驟S85和S90的處理是不更新預(yù)期偏差時間Tttlc，而是維持預(yù)期偏差時間Tttcl的處理。在步驟S90，控制器2確定右和左偏差時間閾值Yth_r和Yth_l的至少一個是否恢復(fù)到初始閾值Yth1。
在步驟S78(CASE＝0)，在步驟S60的偏差確定閾值校正處理期間，當(dāng)車道限定線檢測狀況穩(wěn)定時，使右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l均減小量Δth2，直到右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l均達(dá)到初始閾值Yth1為止。
由于上述校正處理，步驟S90的確定來確定右偏差確定閾值Yth_r或左偏差確定閾值Yth_l是否恢復(fù)到初始閾值Yth1。當(dāng)步驟S90的確定是肯定時，即，當(dāng)右偏差確定閾值Yth_r或左偏差確定閾值Yth_l恢復(fù)到初始閾值Yth1(Yth_r＝1或Yth_l＝1)時，程序進(jìn)入步驟S91，其中，控制器2將狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c設(shè)置為2(flag_c＝2)。如下面將論述的，在flag_c＝2的情況下的處理(步驟D87)是通過使預(yù)期偏差時間Tttlc增加量Δt1或使預(yù)期偏差時間Tttlc減小量Δt2，從而使預(yù)期偏差時間Tttlc更接近于預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′的處理。
在步驟S85的否定確定之后的步驟S87，控制器2使用下述表達(dá)式(42)更新預(yù)期偏差時間Tttlc。
當(dāng)Tttlc≤Tttlc′-Δt1Tttlc＝Tttlc1+Δt1當(dāng)Tttlc′+Δt2≤Tttlc， ---(42)Tttlc＝Tttlc1-Δt2當(dāng)|Tttlc′-Tttlc|＜Δt(Δt1或Δt2)，Tttlc＝Tttlc′如上所述，在步驟S87，控制器2執(zhí)行通過使預(yù)期偏差時間Tttcl增加Δt1或使預(yù)期偏差時間Tttlc減小Δt2來使預(yù)期偏差時間Tttlc更接近于預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′的處理。另外，在|Tttlc′-Tttlc|＜Δt(Δt1或Δt2)的情況下將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為目標(biāo)值Tttlc′(Tttlc＝Tttlc′)的處理，是用于在使預(yù)期偏差時間Tttlc增加量Δt1或減小量Δt2后，平滑地將預(yù)期偏差時間Tttlc調(diào)整為目標(biāo)值Tttlc′的處理(Tttlc＝Tttlc′)。
在步驟S92，控制器2確定預(yù)期偏差時間Tttlc是否對應(yīng)于預(yù)期偏差時間Tttlc′(Tttlc＝Tttlc′？)。當(dāng)Tttlc＝Tttlc′時，即，當(dāng)在步驟S87執(zhí)行調(diào)整處理時，控制器2將狀態(tài)交換標(biāo)志flag_c設(shè)置為0(flag_c＝0)。此后，執(zhí)行將預(yù)期偏差時間Tttlc更新為目標(biāo)值Tttlc′的處理(步驟S84和S86的處理)。
通過執(zhí)行步驟S60的橫向位移確定閾值校正處理和S60的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理，當(dāng)車道限定線未檢測頻率在增加時，校正預(yù)期偏差時間Tttlc以便達(dá)到0，以及在預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到0后，使右偏差確定閾值Yth_r和左偏差確定閾值Yth_l增加。另外，當(dāng)減小車道限定線未檢測頻率在減小時，即，當(dāng)車道限定線檢測頻率正增加時，校正右偏差確定閾值Yth_r和左偏差確定閾值Yth_l以便變?yōu)槌跏奸撝礩th1。另外，當(dāng)右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l中的一個恢復(fù)成初始閾值Yth1時，校正預(yù)期偏差時間Tttlc以便變?yōu)槌跏碱A(yù)期偏差時間Tttlc1。
隨后，參考圖22A至22H的時序圖，論述行進(jìn)狀況監(jiān)視處理的功能和操作。
圖22A示出表示由攝像機系統(tǒng)1拾取的左車道限定線檢測狀況的左線未檢測標(biāo)志flag_l的變化。圖22B示出表示由攝像機系統(tǒng)1拾取的右車道限定線檢測狀況的右線未檢測標(biāo)志flag_r的變化。
在這一實施例中，假定右車道限定線的未檢測繼續(xù)相當(dāng)長的時間，如圖22B所示。在這種情況下，右線未檢測標(biāo)志flag_r取值0和1達(dá)很長時間。
在步驟S30執(zhí)行的車道限定線未檢測頻率計算處理中，在預(yù)定周期期間，通過右車道限定線未檢測標(biāo)志flag_r的移動平均處理計算的右車道限定線未檢測頻率Frh，如圖22C所示那樣變化。在這一實施例中，當(dāng)由攝像機系統(tǒng)1拾取的右線未檢測狀態(tài)持續(xù)時，使右線未檢測頻率Frh增加到1，如圖22C所示。
在步驟S80執(zhí)行的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理中，控制器2在右線或左線未檢測頻率Frh或Flh的基礎(chǔ)上設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。在該第二實施例中，由于右線未檢測頻率Frh高于左線未檢測頻率Flh，因此控制器2在右線未檢測頻率Frh的基礎(chǔ)上設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。由于可從表達(dá)式(40)可明顯地看出的那樣，預(yù)期偏差時間Tttlc計算成與右線未檢測頻率Frh成比例，預(yù)期偏差時間Tttlc如圖22D所示那樣變化。更具體地說，當(dāng)右線未檢測頻率Frh增加時，預(yù)期偏差時間Tttlc開始從作為初始值的固定值Tttlc1減小。當(dāng)右線未檢測頻率Frh達(dá)到1時，在步驟S87，預(yù)期偏差時間Tttlc1取0(Tttlc1＝0＝Tttlc′)。
在步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理中，與第一實施例類似，在車道限定線未檢測頻率Frh和Flh的基礎(chǔ)上設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc。另外，特別在該第二實施例中，在右線未檢測頻率Frh或左線未檢測頻率Flh的基礎(chǔ)上預(yù)先設(shè)置預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′，以及將預(yù)期偏差時間Tttlc調(diào)整為預(yù)期偏差時間目標(biāo)值Tttlc′。
另一方面，在步驟S60的偏差確定閾值校正處理中，在預(yù)期偏差時間設(shè)置處理中基于右線未檢測頻率Frh或左線未檢測頻率Flh設(shè)置預(yù)期偏差時間Tttlc之前，參考一個周期，當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到0時，通過執(zhí)行步驟S75至S77使偏差確定閾值Yth_r和Yth_l增加。這一配置在開始線未檢測狀況的時刻到從開始起經(jīng)過預(yù)定時間的時刻的周期期間，抑制了報警的起始定時的變化。
在第二實施例中，如圖22E所示，在當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到0的時刻，通過執(zhí)行步驟S76，將線未檢測邊的右線偏差確定閾值Yth_r設(shè)置為最大閾值Yth3，以及使線檢測邊的左線偏差確定閾值Yth_l從最小閾值Th1改變到中間閾值Yth2。
在步驟S60的偏差閾值校正處理中，當(dāng)通過使右和右偏差確定閾值Yth_r和Yth_l都減小Δth2，以使右和左線未檢測頻率均增加到預(yù)定值時，如圖22E所示，通過執(zhí)行步驟S87，校正右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l直到它們達(dá)到初始閾值Yth1為止。
結(jié)果，當(dāng)右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l達(dá)到初始閾值Yth1時，通過步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理以及特別是通過執(zhí)行步驟S87，使預(yù)期偏差時間Tttlc校正到1(目標(biāo)值Tttlc′)，如圖22D所示。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例配置成在執(zhí)行步驟S60的偏差確定閾值校正處理后，執(zhí)行步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理，如圖19所示。這一配置具有在車道限定線檢測狀態(tài)從一條車道限定線的未檢測狀態(tài)恢復(fù)成兩條車道限定線的檢測狀態(tài)時，在偏差確定閾值(在這一實施例中，其為在一條車道限定線處于未檢測狀態(tài)的情況下的線檢測邊的偏差檢測閾值)達(dá)到額定偏差閾值Yth1后，使預(yù)期偏差時間Tttlc改變?yōu)楫?dāng)檢測到兩條車道限定線時采用的預(yù)期偏差時間Tttlc1。通過這一配置，如圖22E所示，當(dāng)車道限定線檢測狀態(tài)從一條車道限定線的未檢測狀態(tài)恢復(fù)成兩條車道限定線的檢測狀態(tài)時，右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l均恢復(fù)成初始偏差確定閾值Yth1。另外，在這一恢復(fù)之后，使預(yù)期偏差時間Tttlc恢復(fù)成初始預(yù)期偏差時間Tttlc1，如圖22D所示。
如上所述，將第二實施例配置成當(dāng)線未檢測頻率Frh和Flh均為高時，通過在步驟S80執(zhí)行偏差確定閾值校正處理使預(yù)期偏差時間Tttlc逐步減小到0。另外，當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc到達(dá)0(預(yù)定值)時，通過執(zhí)行步驟S60的偏差確定閾值校正處理，使偏差確定閾值Yth_r和Yth_l改變?yōu)榇笾怠?br> 隨后，論述通過根據(jù)本發(fā)明的第二實施例獲得的益處。
即使當(dāng)交替重復(fù)通過攝像機系統(tǒng)1的車道限定線的檢測和未檢測時，每次攝像機系統(tǒng)1檢測車道限定線時，執(zhí)行用于使道路參數(shù)的估算值校正到正確值的處理。因此，由攝像機系統(tǒng)1引起的線未檢測狀態(tài)的影響不會累積為道路參數(shù)的估算值，道路參數(shù)包括車輛狀態(tài)量，諸如橫向位移ycr和偏轉(zhuǎn)角φr。因此，即使一條車道限定線瞬時處于未檢測狀態(tài)，也不會產(chǎn)生錯誤報警。
然而，當(dāng)一條車道限定線的未檢測狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時間周期時，實際車輛狀況處于不同狀態(tài)。例如，當(dāng)車速改變(增加)時，車輛接收由于隨車速變高而增加的空氣流所產(chǎn)生的空氣升力。這改變車輛高度和攝像機高度h。另外，當(dāng)車輛加速或減速時，車輛前面部分的方向改變。例如，在車輛加速期間，車輛前面部分沿向上方向轉(zhuǎn)一角度，在車輛減速期間，車輛前面部分沿向下方向轉(zhuǎn)一角度。因此，當(dāng)由于車輛加速/減速操作改變車輛前面部分的方向時，使俯仰角α和攝像機高度h都改變。
因此，由于根據(jù)車速或加速/減速操作的變化，攝像機高度h改變，當(dāng)一條車道限定線的未檢測狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時間時，有必要考慮攝像機高度h的這種變化。更具體地說，攝像機高度h的變化總是影響道路參數(shù)的估算值。如果橫向位移ycr的估算值改變，則錯誤報警的頻率將增加，以及駕駛員將感覺到嘈雜。
圖22F表示在一條車道限定線的未檢測狀態(tài)持續(xù)預(yù)定長時間的情況下，在同時包括由于車速改變或加速/減速操作而引起的攝像機高度h的變化時估算的橫向位移ycr的時間序列變化。另外，當(dāng)一條車道限定線的這種未檢測狀態(tài)繼續(xù)時，難以正確地估算偏轉(zhuǎn)角φr，因此，偏轉(zhuǎn)角φr如圖22G那樣波動。在這種情況下，如果基于當(dāng)檢測到兩條車道限定線時使用的預(yù)期偏差時間Tttlc和偏差確定閾值Yth1執(zhí)行車道偏差確定，前向觀察點橫向位移估算值ys(ys＝y(tǒng)cr+(V×Tttlc)φr)相對于偏差確定閾值Yth1大大地波動，以及由于攝像機高度h的改變而增加其波動幅度。因此，錯誤報警的頻率增加。
隨后，如果偏差確定閾值Yth_r和Yth_l均維持在Yth1以及預(yù)期偏差時間Tttlc校正到0，如在第一實施例中所述，與預(yù)期偏差時間Tttlc未校正的情形相比，前向觀察點橫向位移ys的變化變得緩慢和穩(wěn)定。然而，通過橫向位移估算值ycr，大大地影響前向觀察點橫向位移估算值ys的變化。例如，如從表達(dá)式(30)可以看出，即使將預(yù)期偏差時間Tttlc校正到較小值，橫向位移估算值ycr也影響前向觀察點橫向位移估算值ys。因此，難以防止生成錯誤報警。
另一方面，如果考慮到橫向位移估算值ycr，預(yù)期偏差時間Tttlc維持在Tttlc1以及使偏差確定閾值Yth_r和Yth_l校正到較大值，可以降低錯誤報警的頻率。然而，在校正偏差確定閾值yth_r和yth_l以便降低由橫向位移估算值ycr的誤差產(chǎn)生的錯誤報警的情況下，通過校正設(shè)置的閾值的裕度(margin)被用來降低由偏轉(zhuǎn)角估算值φr的波動產(chǎn)生的錯誤報警的頻率。因此，在除了橫向位移估算值ycr波動以外偏轉(zhuǎn)角估算值φr也波動的情況下，有必要將偏差確定閾值yth_r和yth_l校正為極其大的值。因此，正確地調(diào)整報警定時的控制寬度變得非常窄。
考慮到上述操作，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例配置成當(dāng)線未檢測頻率Frh或Flh變高時，通過執(zhí)行步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理，逐步減小預(yù)期偏差時間Tttlc到0，以及當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到預(yù)定值(0)時，通過執(zhí)行步驟S60的偏差確定閾值校正處理，使偏差確定閾值yth_r和yth_l改變成較大值。
通過根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的這種配置，即使當(dāng)一條車道限定線的未檢測狀態(tài)持續(xù)長時間時，在一條車道限定線的未檢測狀態(tài)的初始周期期間，通過執(zhí)行步驟S80的預(yù)期偏差時間設(shè)置處理，使預(yù)期偏差時間Tttlc逐步減小到更小值。這正確地減小相對于前向觀察點橫向位移估算值ys大大波動的偏轉(zhuǎn)角分量的比例。另外，當(dāng)預(yù)期偏差時間Tttlc達(dá)到預(yù)定值(在這一實施例中為0)時，通過執(zhí)行步驟S60的偏差確定閾值校正處理，使偏差確定閾值Yth_r和Yth_l改變成較大值。因此，這一配置消除了橫向位移估算值ycr的誤差。即，將第二實施例配置成為相對于偏轉(zhuǎn)角估算值φr的波動和橫向位移ycr的誤差，出于減小錯誤報警頻率的目的而使偏差確定閾值(橫向位移確定閾值)校正到較大值。另外，考慮到產(chǎn)生橫向位移估算值ycr的誤差的定時，使得將偏差確定閾值(橫向位移確定閾值)校正為大值的定時延遲為從一條車道限定線的未檢測狀態(tài)經(jīng)過預(yù)定時間的定時。
通過這一配置，可以防止由于偏轉(zhuǎn)角估算值的大波動產(chǎn)生的錯誤報警，以及防止由于橫向位移估算值ycr的誤差產(chǎn)生的錯誤報警。這防止駕駛員感覺報警嘈雜。
在第二實施例中，校正相應(yīng)于兩條相鄰車道的偏差確定閾值Yth_r和Yth_l。還校正檢測線的偏差確定閾值。
例如，在車輛行進(jìn)于線相鄰部分的情況下，如果攝像機高度h由于車速變化或加速/減速操作引起波動時，橫向位移估算值ycr波動。結(jié)果，重復(fù)報警的開始和停止，并且會生成不必要的報警。為防止這種不必要的報警，還校正在線檢測邊的偏差確定閾值。即使攝像機高度h波動，這一校正也能防止這種不必要的報警。
另外，當(dāng)線檢測邊處的偏差確定閾值設(shè)置為小于在線未檢測邊的偏差確定閾值的值。即，在未檢測邊，實際車道限定線的位置是不穩(wěn)定的，因此，用于根據(jù)車輛位置確定報警產(chǎn)生定時的標(biāo)準(zhǔn)也是不明確的。因此，為的確定地防止錯誤報警，將線未檢測邊的偏差確定閾值設(shè)置為大值。換句話說，由于在線檢測邊的錯誤報警的頻率確定地小于線未檢測邊的錯誤報警頻率，可以抑制偏差確定閾值為小值。這抑制了不必要的報警同時維持報警功能。
與兩條線檢測狀態(tài)的偏差報警的起始定時相比，一條線未檢測狀態(tài)情況下的偏差報警的起始定時可能稍微延遲。這一延遲會降低起始定時的性能。然而，這種配置減小了嘈雜感覺同時維持報警功能。
從表達(dá)式(14)至(17)，可以清楚地看到在未檢測線候選點處的坐標(biāo)不影響用于計算波動量Δa至Δe的誤差估算函數(shù)。即，使用表達(dá)式(24)計算的波動量Δa至Δe是用于盡可能使用估算道路參數(shù)a至e來減小實際線位置和從模型線獲得的位置間的誤差的校正量。當(dāng)未檢測點的坐標(biāo)不清楚時，強制設(shè)置kij＝0。因此，這不影響在表達(dá)式(14)中的列向量Sk的值，因此，由檢測線候選點計算波動量Δa至Δe。
作為一個邊的線候選點的數(shù)量極其小的情形，考慮下述情形。
(1)檢測線候選點僅是離主車輛相當(dāng)遠(yuǎn)的點的情形。
(2)檢測線候選點僅是離主車輛相當(dāng)近的點的情形。
(3)檢測線候選點僅是情形(1)和(2)之間的點的情形。
在這些情形下，對誤差性能函數(shù)影響的比例在檢測邊變得不平衡。因此，在表達(dá)式(22)中，在檢測大量線候選點的邊計算列向量Sk。結(jié)果，由表達(dá)式(24)計算的波動量Δa至Δe也受密集檢測的邊的誤差的影響。因此，當(dāng)一條線的線候選點的數(shù)量極其小于另一條線的線候選點的數(shù)量時，基于具有高檢測率的線候選點的坐標(biāo)執(zhí)行校正。因此，低檢測率邊的線候選點強烈地受高檢測率邊的誤差的影響。因此，道路參數(shù)總是產(chǎn)生誤差。
另外，由于已經(jīng)將第二實施例配置成將表達(dá)式(17)加到誤差性能函數(shù)上以便平滑地沿時間軸移動道路參數(shù)，嚴(yán)格地說，線候選點的未檢測影響波動量Δa至Δe。然而，隨著時間過去，未檢測的影響減小到0。因此，如果在未檢測邊的線候選點的數(shù)量非常小的情形持續(xù)一段時間，則對波動量Δa至Δe的影響幾乎變?yōu)?。
另一方面，使用從線模型獲得的道路參數(shù)，參考表達(dá)式(30)，計算前向觀察點橫向位移估算值ys。因此，當(dāng)在一邊的線候選點的數(shù)量極其小時，道路參數(shù)總是產(chǎn)生誤差。前向觀察點橫向位移估算值ys包括由于道路參數(shù)的穩(wěn)定誤差導(dǎo)致的誤差。然而，由于校正對應(yīng)于兩條相鄰車道的右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l，也可以降低錯誤報警。特別地，通過考慮該誤差確定右和左偏差確定閾值Yth_r和Yth_l，進(jìn)一步有效地實現(xiàn)降低錯誤報警。
如果檢測線候選點不為0以及總是為1或更大，則與完全未檢測狀態(tài)相比，道路參數(shù)中的穩(wěn)定誤差大大變小。因此，即使當(dāng)考慮該誤差改變偏差確定閾值Yth_r和Yth_l時，其改變量變得極其小。因此，進(jìn)一步有效地減小錯誤報警。
盡管通過說明第一和第二實施例已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些說明。例如，當(dāng)改變攝像機系統(tǒng)1的拾取條件的設(shè)置時，可以將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為小值。在這里，拾取條件包括響應(yīng)拍攝環(huán)境、快門速度等等的變化設(shè)置的曝光控制。
當(dāng)拍攝環(huán)境波動時，通過攝像機系統(tǒng)1拾取的圖象的亮度級也波動。因此，引起降低車道限定線的檢測條件劣化的可能性。因此，當(dāng)曝光控制和快門速度的設(shè)置變化時，預(yù)期偏差時間Tttlc已經(jīng)預(yù)先設(shè)置為拍攝環(huán)境的波動的預(yù)期中的較小值。即，通過在車道限定線的檢測條件劣化前，在早期階段將預(yù)期偏差時間Tttlc設(shè)置為較小值，即使未檢測一條車道限定線，也可以在早期階段抑制前向觀察點橫向位移ys的波動。這降低了錯誤報警的頻率，因此，減小施加到駕駛員身上的嘈雜感覺。
另外，當(dāng)未檢測的高頻率持續(xù)相對長的時間時，停止未檢測邊的報警功能，即，報警設(shè)備7停止基于未檢測邊的車道限定線確定車道偏差趨勢，并將報警功能的停止?fàn)顟B(tài)通知駕駛員。通過這一配置，在用于確定相對于車輛位置生成報警的定時的標(biāo)準(zhǔn)未確定的情況下，只要車輛在行進(jìn)車道內(nèi)行駛，報警設(shè)備7確定地停止報警。這一配置防止將嘈雜感覺施加到駕駛員身上的不必要的報警，并確定地將報警設(shè)備7的不工作狀態(tài)通知駕駛員。
另外，將根據(jù)本發(fā)明的第二實施例配置成出于減小錯誤報警的頻率的目的而校正偏差確定閾值Yth_r和Yth_l。例如，偏差確定閾值Yth_r和Yth_l可以隨車道限定線未檢測頻率增加而增加。盡管已經(jīng)將根據(jù)本發(fā)明的第二實施例示出和描述成攝像機系統(tǒng)1具有圖象拾取功能和圖象處理功能，但本發(fā)明不限于此。即，可以由其他系統(tǒng)執(zhí)行圖象處理功能。例如，控制器2可以具有圖象處理功能并執(zhí)行由攝像機系統(tǒng)1拾取的圖象的圖象處理。
在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明中，由攝像機系統(tǒng)1的圖象處理功能執(zhí)行的圖3所示的處理構(gòu)成用于基于由攝像機系統(tǒng)1的車道限定線檢測裝置檢測的兩條車道限定線檢測主車輛10的偏轉(zhuǎn)角的偏轉(zhuǎn)角檢測裝置。如從圖3的處理可以看出，攝像機系統(tǒng)1獲得偏轉(zhuǎn)角φr作為道路參數(shù)。
由控制器2執(zhí)行的圖10的步驟S23的處理構(gòu)成用于通過將車速和預(yù)定預(yù)期偏差時間相乘來計算前向觀察點的前向觀察點計算裝置。由控制器2執(zhí)行的圖10的步驟S24的處理構(gòu)成前向觀察點橫向位移計算裝置，用于在由偏轉(zhuǎn)角檢測裝置檢測的偏轉(zhuǎn)角以及由前向觀察點計算裝置計算的前向觀察點的基礎(chǔ)上，計算前向觀察點橫向位移。由控制器2執(zhí)行的圖10的步驟S50的處理構(gòu)成車道偏差趨勢確定裝置，用于在由前向觀察點橫向位移計算裝置計算的前向觀察點橫向位移的基礎(chǔ)上，確定主車輛是否處于車道偏差趨勢中。報警設(shè)備7構(gòu)成車道偏差趨勢通知裝置，用于在車道偏差趨勢確定裝置的確定結(jié)果的基礎(chǔ)上，通知主車輛的車道偏差趨勢。
由控制器2執(zhí)行的圖10中的步驟S40(圖12)的處理構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)變化裝置，用于在由車道限定線檢測裝置檢測的車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變主車輛相對于車道偏差線的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。更具體地說，當(dāng)車道限定線檢測裝置僅能檢測一條車道限定線時，該標(biāo)準(zhǔn)變化裝置改變預(yù)期偏差時間以便減小偏轉(zhuǎn)角對前向觀察點橫向位移的計算的影響。
從第一和第二實施例的說明可以看出，在基于拾取圖象的線檢測處理的基礎(chǔ)上，確定車道限定線的檢測和車道限定線的未檢測，并且這種車道限定線的檢測和未檢測不同于存在車道限定線和不存在車道限定線。
本申請基于2003年3月11日在日本提交的日本專利申請No.2003-65424。該日本專利申請的全部內(nèi)容在此引入，以供參考。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的某些實施例描述了本發(fā)明，本發(fā)明不限于上述實施例。鑒于上述教導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到上述實施例的改進(jìn)和變形。根據(jù)下述權(quán)利要求書，定義本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車道偏差報警系統(tǒng)，包括車道限定線檢測部件，用于檢測主車輛行駛的車道的車道限定線；以及標(biāo)準(zhǔn)改變部件，用于在所述車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定所述主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的車道偏差報警系統(tǒng)，進(jìn)一步包括偏轉(zhuǎn)角檢測部件，用于在所檢測的車道限定線的基礎(chǔ)上檢測所述主車輛的偏轉(zhuǎn)角；前向觀察點計算部件，用于通過將所述主車輛的車速與預(yù)期偏差時間相乘來計算前向觀察點；前向觀察點橫向位移計算部件，用于在所述偏轉(zhuǎn)角和所述前向觀察點的基礎(chǔ)上計算所述前向觀察點處的橫向位移；車道偏差趨勢確定部件，用于在所述前向觀察點橫向位移的基礎(chǔ)上確定所述主車輛是否具有車道偏差趨勢；和車道偏差趨勢通知部件，用于在所述車道偏差趨勢確定部件的確定結(jié)果的基礎(chǔ)上，通知駕駛員所述主車輛具有所述車道偏差趨勢，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)改變部件改變預(yù)期偏差時間，以便當(dāng)所述車道限定線檢測部件僅檢測兩條車道限定線中的一條時，減小所述偏轉(zhuǎn)角對所述前向觀察點橫向位移的計算的影響。
3.如權(quán)利要求1所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)改變部件在所述車道限定線的基礎(chǔ)上改變所述車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)，以便隨著所述車道限定線的未檢測頻率增加而抑制所述車道偏差趨勢的判定。
4.如權(quán)利要求1所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)改變部件隨著所述車道限定線的未檢測頻率增加而增加預(yù)期偏差時間的變化量。
5.如權(quán)利要求2所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，所述車道偏差趨勢確定部件通過將所述前向觀察點橫向位移與每條車道限定線的每個閾值進(jìn)行比較來確定所述車道偏差趨勢，并且進(jìn)一步包括閾值改變裝置，其用于當(dāng)所述車道限定線檢測部件檢測兩條車道限定線中的一條的情形持續(xù)第一預(yù)定時間時，改變所述閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值改變部件隨著所述一條車道限定線的未檢測頻率增加而增加所述閾值的變化量。
7.如權(quán)利要求5所述的車道偏差報警系統(tǒng)，進(jìn)一步包括車道限定線預(yù)期模型，用于校正以高檢測頻率檢測的車道限定線的位置，以及用于校正使用以所述高檢測頻率檢測的所述車道限定線的檢測結(jié)果、以低檢測頻率檢測的另一條車道限定線的位置，其中，使用所述車道限定線預(yù)期模型的所述車道限定線位置的校正結(jié)果影響所述前向觀察點橫向位移以致于產(chǎn)生誤差，其中，考慮到包括由于所述校正結(jié)果導(dǎo)致的誤差的所述前向觀察點橫向位移，所述閾值改變部件確定所述閾值。
8.如權(quán)利要求1所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，所述車道限定線檢測部件包括攝像機系統(tǒng)，其用于拍攝表示行進(jìn)車道的車道限定線的圖象并能根據(jù)圖象拾取環(huán)境改變圖象拾取條件的設(shè)置，以及，當(dāng)改變所述圖象拾取條件的設(shè)置時，所述標(biāo)準(zhǔn)改變部件改變所述標(biāo)準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求5所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述車道限定線檢測部件檢測兩條車道限定線中的一條的情形持續(xù)第二預(yù)定時間時，所述車道偏差趨勢確定部件停止基于未檢測的車道限定線的車道偏差趨勢的確定。
10.如權(quán)利要求1所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述車道限定線的未檢測頻率增加時，所述標(biāo)準(zhǔn)改變部件減小預(yù)期偏差時間。
11.如權(quán)利要求5所述的車道偏差報警系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述車道限定線檢測部件檢測兩條車道限定線中的一條的情形持續(xù)所述第一預(yù)定時間時，所述閾值改變部件增加所述閾值。
12.一種車道偏差報警系統(tǒng)，包括控制器，其被配置成完成以下操作檢測主車輛行駛的車道的車道限定線；在所述車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定所述主車輛的車道偏差趨勢的判定標(biāo)準(zhǔn)；以及當(dāng)通過將所述主車輛和所述車道限定線之間的關(guān)系與所述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較而確定所述車道偏差趨勢時，生成報警。
13.一種用于當(dāng)確定主車輛的車道偏差趨勢時生成報警的方法，所述方法包括檢測主車輛行駛的車道的車道限定線；以及在所述車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定所述主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
14.一種車道偏差報警系統(tǒng)，包括車道限定線檢測裝置，用于檢測主車輛行駛的車道的車道限定線；以及標(biāo)準(zhǔn)改變裝置，用于在所述車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定所述主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
一種車道偏差報警系統(tǒng)，包括前向觀察點計算部件，通過將主車輛的車速與預(yù)期偏差時間相乘來計算前向觀察點；前向觀察點橫向位移計算部件，在偏轉(zhuǎn)角和該前向觀察點的基礎(chǔ)上計算該前向觀察點處的橫向位移；車道偏差趨勢確定部件，在該前向觀察點橫向位移的基礎(chǔ)上確定該主車輛是否處于車道偏差趨勢；以及標(biāo)準(zhǔn)改變部件，在該車道限定線的檢測狀況的基礎(chǔ)上，改變用于確定該主車輛的車道偏差趨勢的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號B60R1/00GK1530263SQ20041002843
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者島影正康 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社