JP2005149022A - 走行車線認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る走行車線認識装置は、車両の前方あるいは後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像データ中から、道路平面とほぼ水平な疑似直線を検出する疑似直線検出手段と、前記疑似直線の傾きから撮像手段のロール角を算出するロール角算出手段とを備えたものである。
【選択図】図1
Description
さらにボンネットを画角内に入れることによる弊害もある。それは図22の381のようにボンネットに太陽等の高輝度の被写体が写った場合、撮像装置に実装された撮像素子がCCD撮像素子である場合は、382に示されるようにスミアと呼ばれる帯状の高輝度部分が発生する。このスミアは走行車線認識の妨げになり、認識性能を著しく低下させる。
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は実施の形態1における装置構成を示している。図中、11は車両前方を撮像する撮像手段、12は前記撮像手段によって得られた画像から疑似直線を検出する疑似直線検出手段、13はロール角算出手段である。上記疑似直線検出手段は道路に埋設されたレーンマーキングを検出するレーンマーキング検出手段12aと、そのレーンマーキングの進行方向の端点を検出するレーンマーキング端点検出手段12bとから構成されており、左右の上記端点を結ぶ直線を疑似直線として検出する。レーンマーキングの進行方向の端点とは、図2の画像例で言えば23となり、この端点23を結ぶ直線24を疑似直線として検出する。そしてロール角算出手段13では、前記で求めた疑似直線24が画面水平方向となす角をロール角とし算出する。
上記実施の形態1ではレーンマーキングの進行方向の端点を1セット用いてロール角を算出したが、本実施の形態では、レーンマーキングが存在する点のフロー(その点の輝度値の時間的な変化)を算出し、算出した左右のフローの位相差を用いてロール角誤差を算出するようにしたものである。図4により本実施の形態の構成を説明する。図中、実施の形態1と同一符号は同一または相当部分を示しており、詳細説明は省略することとする。42は本実施形態による疑似直線検出手段42であり、レーンマーキング検出手段42a、進行方向フロー算出手段42b、及び左右フロー位相差算出手段42cから構成されている。
次にこの位相差からどのようにしてロール角を算出するかについて説明する。図6の例では、位相差が2サンプル幅であるので、このときの撮像手段のサンプル周期をT=10.0[msec]、車速を76[km/h]=20.0[m/sec]であるとすると、2×10.0×10-3×20.0=0.4[m]が位相差に相当する実空間上の距離となる(図5における57の距離)。
しかしながら、実施の形態2の方法はメモリ容量がある程度必要であるため、メモリ容量があまり使用できない場合は実施の形態1の方法が有効であると言える。
上述の実施の形態では走行車線を示すレーンマーキングを用いて、ロール角方向の誤差を検出したが、図10に示されるような車間距離確認用のマーキングを用いてロール角方向の誤差を検出してもよい。この実施例における構成を示したのが図9であり、図中、擬似直線検出装置92は車間距離確認用マーキング検出手段92aと車間距離確認用マーキング端面検出手段92bとから構成されている。
上記実施の形態1〜3では、ロール角を算出する条件については触れていなかったが、これらの実施の形態において算出しようとしているのは、カーブ路等を走行する際に発生する動的なロール角を検出するのが目的でなく、車両への取り付け時に発生する誤差や、経年変化により発生する誤差等、定常的な誤差を検出するのが目的である。
本実施の形態4では、車両から出力される舵角センサ出力、ヨーレートセンサ出力、および車速センサ出力のいずれかもしくはすべてを用いて車両が直進しているかどうかを判定し、車両が直進していると判定された場合にのみロール角を算出するようにしたものである。本実施例の構成を示したのが図12である。
上記のようにすることにより、車両が直進しているときのみのロール角が算出でき、過渡的な変動分を除去することが可能となる。
本実施の形態5は、上記実施の形態1〜4で示した、疑似直線を検出してこの検出した疑似直線からロール角を算出するという方法を用い、この求められたロール角で、走行車線認識手段によって得られた走行車線情報を補正する方法について述べている。本実施の形態の構成を示したのが図13であり、図中、走行車線認識手段131はレーンマーキング検出手段131a、道路モデル同定手段131b、車線内横位置算出手段131cとから構成されている。
上記実施の形態5ではレーンマーキングの進行方向端点を用いてロール角を求め、走行車線情報を補正しているが、実施の形態2に示すようにレーンマーキング位置の進行方向のフロー(輝度値の時間的変化)を用いてロール角を求めてもよい。レーンマーキングのフローを用いてロール角を求めることで、実施の形態2でも述べたように、レーンマーキングが汚れていたり、かすれている場合でもロール角を正確に算出することができ、高精度な車線逸脱警報システムや車線維持システムを提供できる。
実施の形態6ではレーンマーキング位置のフローを用いてロール角を求めているが、実施の形態3に示すように車間距離確認用マーキングの進行方向端面を用いてロール角を求め、このロール角を用いて走行車線情報を補正してもよい。
車間距離確認用のマーキングを用いてロール角を検出することにより、レーンマーキングが両側破線でない場合でもロール角方向の誤差が補正でき、補正を実施する頻度も高く、検出精度向上に貢献できる。
本実施の形態は上記実施の形態5〜7の構成において、実施の形態4で説明した、車両が直進しているかどうかの判定を加え、車両が直進している場合にのみロール角を算出し、算出されたロール角を用いて走行車線情報を補正するようにしたものである。
図14は本実施の形態の構成を示すブロック図である。
こうすることにより、実施の形態4でも述べたように、車両が直進しているときのみのロール角が算出でき、過渡的な変動分を除去することが可能となる。したがって結果的に車線逸脱警報システムや車線維持システムの精度向上に貢献できる。
12 疑似直線検出手段
12a レーンマーキング検出手段
12b レーンマーキング端点検出手段
13 ロール角算出手段
21 路面
22 レーンマーキング
23 レーンマーキングにおける進行方向の端点
24 疑似直線
24’ ロール角方向の誤差が発生した場合の疑似直線
42 疑似直線検出手段
42a レーンマーキング検出手段
42b 進行方向フロー算出手段
42c 左右フロー位相差算出手段
92 疑似直線検出手段
92a 車間距離確認用マーキング検出手段
92b 車間距離確認用マーキング端面検出手段
103 車間距離確認用マーキング
104 車間距離確認用マーキングの進行方向端面
131 走行車線認識手段
131a レーンマーキング検出手段
131b 道路モデル同定手段
131c 車線内横位置算出手段
321 車両
322b x軸まわりの回転角(ロール角)
Claims (10)
- 車両の前方あるいは後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像データ中から、道路平面とほぼ水平な疑似直線を検出する疑似直線検出手段と、前記疑似直線の傾きから撮像手段のロール角を算出するロール角算出手段とを備えることを特徴とする走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、道路に埋設されたレーンマーキングを検出し、検出されたレーンマーキングが左右両方とも破線の場合、その左右レーンマーキングの進行方向の端点を求め、その端点を結ぶ直線を疑似直線として検出することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、道路に埋設されたレーンマーキングを検出し、検出された左右レーンマーキング上の進行方向のフローを算出し、左右のフローの位相差を求めることにより疑似直線を検出することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、路面上に埋設された車間距離確認用のマーキングを検出し、この車間距離確認用マーキングの進行方向端面を疑似直線として検出することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。
- 前記ロール角算出手段では、車両から得られる舵角センサ出力、ヨーレートセンサ出力、車速センサ出力のいずれか、あるいはすべてを用いて車両が直進していることを判定したときのみ、ロール角を算出することを特徴とする請求項1に記載の走行車線認識装置。
- 車両の前方あるいは後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像データを用いて走行車線を示すレーンマーキングを検出し、走行車線を認識する走行車線認識手段と、道路平面とほぼ水平な疑似直線を検出する疑似直線検出手段と、前記疑似直線の傾きから撮像手段のロール角を算出するロール角算出手段とを備え、上記ロール角算出手段により算出されたロール角の時間的変動が閾値以下の場合、信憑性が高いと判断し、走行車線認識手段の個々の処理、あるいは走行車線認識手段の出力に対しロール角に相当する補正をかけることを特徴とする走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、道路に埋設されたレーンマーキングを検出し、検出されたレーンマーキングが左右両方とも破線の場合、その左右レーンマーキングの進行方向の端点を求め、その端点を結ぶ直線を疑似直線として検出することを特徴とする請求項6に記載の走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、道路に埋設されたレーンマーキングを検出し、検出された左右レーンマーキング上の進行方向のフローを算出し、左右のフローの位相差を求めることにより疑似直線を検出することを特徴とする請求項6に記載の走行車線認識装置。
- 前記疑似直線検出手段は、路面上に埋設された車間距離確認用のマーキングを検出し、この車間距離確認用マーキングの進行方向端面を疑似直線として検出することを特徴とする請求項6に記載の走行車線認識装置。
- 前記ロール角算出手段では、走行車線認識手段で算出した曲率、車両から得られる舵角センサ出力、ヨーレートセンサ出力、車速センサ出力のいずれか、あるいはすべてを用いて車両が直進していることを判定したときのみ、ロール角を算出することを特徴とする請求項6に記載の走行車線認識装置。
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