JP7140574B2 - 走行区画線認識装置 - Google Patents
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Description
本開示の別局面は、車両(3)の周辺を表す画像(31)を取得するように構成された画像取得ユニット(9)と、前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、前記車線の走行方向における前記車線の幅の変化量を算出する幅変化算出ユニット(55)と、前記車線の幅の変化量に基づき、前記車線の分岐、又は、前記走行区画線の誤認識である事象の有無を判断するように構成された事象判断ユニット(61)と、前記2本の走行区画線を統合して統合線を作成するように構成された統合線作成ユニット(57)と、前記統合線の曲がりの程度を算出するように構成された曲がり算出ユニット(59)と、を備え、前記事象が有ると前記事象判断ユニットが判断するための条件は、前記曲がりの程度が小さいほど厳しい走行区画線認識装置(101)である。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
<第1実施形態>
1.走行区画線認識装置1の構成
走行区画線認識装置1の構成を、図1及び図2に基づき説明する。図1に示すように、走行区画線認識装置1は、車両3に搭載される車載装置である。走行区画線認識装置1は、CPU5と、例えば、RAM又はROM等の半導体メモリ(以下、メモリ7とする)と、を有するマイクロコンピュータを備える。
走行区画線認識装置1が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図3~図4に基づき説明する。図3のステップ1では、画像取得ユニット9が、車載カメラ27を用いて画像を取得する。この画像は、車両3の前方を表す画像である。
ステップ8では、幅変化検出ユニット17が、直前の前記ステップ6で算出した比率R(以下では比率R1とする)から、過去に算出され、メモリ7に記憶されていた比率R(以下では比率R2とする)を差し引いた値(以下では比率の変化ΔRとする)を算出する。比率R2を算出した時刻は、比率R1を算出した時刻より古い。また、比率R2の算出に用いた幅W1及び幅W2を測定した位置は、比率R1の算出に用いた幅W1及び幅W2を測定した位置よりも、自車線43の後方側にある。比率の変化ΔRは、幅W1と、幅W2との関係の時間の経過に伴う変化に対応する。
ステップ14では、前記ステップ8で算出した比率の変化ΔRが正の値であるか否かを幅変化検出ユニット17が判断する。比率の変化ΔRが正の値である場合、本処理はステップ15に進む。比率の変化ΔRが負の値である場合、本処理はステップ16に進む。
ステップ16では、幅変化検出ユニット17が、走行区画線の誤認識を検出する。走行区画線の誤認識は、車線の幅の変化に対応する。
(iii) 形状推定ユニット23は、前記ステップ3で選択した2本の走行区画線のうち、少なくとも1本を新たに認識した別の走行区画線に置換する。別の走行区画線とは、線認識ユニット11が前記ステップ2の処理を再度実行することにより、新たに認識した走行区画線である。
(1A)走行区画線認識装置1は、道路の勾配があったとしても、自車線43の幅の変化を正確に検出することができる。この効果を図5~図6に示す事例に基づき説明する。
この事例の場合、幅W2は、自車線43の走行方向に進むほど、大きい。幅W1は一定である。比率R1は比率R2より大きい。比率の変化ΔRの絶対値は大きい。比率の変化ΔRは正の値である。
道路が下り勾配の場合と、図7に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置1は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、比率の変化ΔRの絶対値は小さい。それに対し、図7に示すように路面ノイズ49が存在する場合は、比率の変化ΔRの絶対値は大きい。
(1)幅W1と幅W2との関係は、比率R以外のものであってもよい。例えば、走行区画線認識装置1は、前記ステップ6において、幅W2から幅W1を差し引いた値(以下では幅の差分とする)を、比率Rに代えて算出してもよい。その場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ8において、直前の前記ステップ6で算出した幅の差分から、メモリ7に記憶されていた幅の差分を差し引いた値(以下では差分の変化ΔDとする)を算出する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11において、差分の変化ΔDの絶対値が閾値未満であれば否定判断し、差分の変化ΔDの絶対値が閾値以上であれば肯定判断する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ14において、差分の変化ΔDが正の値であれば肯定判断し、差分の変化ΔDが負の値であれば否定判断する。
走行区画線認識装置1は、前記ステップ6において、幅W1を幅W2で除した値(以下では逆数比とする)を比率Rに代えて算出してもよい。
その場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ8において、直前の前記ステップ6で算出した逆数比から、メモリ7に記憶されていた逆数比を差し引いた値(以下では逆数比の変化とする)を算出する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11において、逆数比の変化の絶対値が閾値未満であれば否定判断し、逆数比の変化の絶対値が閾値以上であれば肯定判断する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ14において、逆数比の変化が負の値であれば肯定判断し、逆数比の変化が正の値であれば否定判断する。
<第2実施形態>
1.第1実施形態との相違点
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
走行区画線認識装置101が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図10~図12に基づき説明する。図10におけるステップ21~23の処理は、第1実施形態における前記ステップ1~3の処理と同様である。
ステップ27では、車線幅算出ユニット15が、前記ステップ26で算出した幅W2をメモリ7に記憶する。
変化量ΔWは、幅W2aから、幅W2bを差し引いた値である。変化量ΔWは自車線43の幅の変化量を表す。幅W2bを算出した時刻は、幅W2aを算出した時刻より古い。また、幅W2bを測定した位置は、幅W2aを測定した位置よりも、自車線43の後方側にある。
ステップ32では、前記ステップ28で算出した変化量ΔWの絶対値が閾値以上であるか否かを事象判断ユニット61が判断する。閾値は第1の閾値又は第2の閾値である。変化量ΔWの絶対値が閾値未満である場合、本処理はステップ33に進む。変化量ΔWの絶対値が閾値以上である場合、本処理はステップ35に進む。
ステップ34では、前記ステップ33、又は後述するステップ38で推定された道路形状を、出力ユニット25が運転支援装置29に出力する。
ステップ37では、走行区画線の誤認識があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ38の処理は、第1実施形態における前記ステップ17の処理と同様である。
(2A)走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を正確に判断することができる。この効果を図13~図16に基づき説明する。
道路が下り勾配の場合と、図16に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置101は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、統合線73の曲率の絶対値は小さいため、路面ノイズ49が存在する場合と区別することができる。
(1)統合線73の曲がりの程度を表す指標は曲率以外のものであってもよい。例えば、統合線73の曲がりの程度を表す指標は、図17に示す角度θ又は距離dであってもよい。点75、77、79は統合線73上にある。点77は点75と点79との間にある。点75、77、79は、統合線73上で等間隔に配置されている。直線81は点75、77を通る。直線83は点77、79を通る。角度θは、直線81と直線83とが成す角度である。角度θが大きいほど、統合線73の曲がりの程度は大きい。距離dは直線81と点79との距離である。距離dが大きいほど、統合線73の曲がりの程度は大きい。
<第3実施形態>
1.第2実施形態との相違点
第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
走行区画線認識装置101が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図20に基づき説明する。図20におけるステップ41~49の処理は、第2実施形態における前記ステップ21~29の処理と同様である。
ステップ50の処理は、第2実施形態における前記ステップ33の処理と同様である。
ステップ51では、前記ステップ50、又は後述するステップ56で推定された道路形状を、出力ユニット25が運転支援装置29に出力する。
ステップ55では、走行区画線の誤認識があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ56の処理は、第2実施形態における前記ステップ38の処理と同様である。
(3A)走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を正確に判断することができる。この効果を図13~図16に基づき説明する。
道路が下り勾配の場合と、図16に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置101は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、統合線73の曲率の絶対値は小さいため、路面ノイズ49が存在する場合と区別することができる。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(2)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
Claims (9)
- 車両(3)の周辺を表す画像(31)を取得するように構成された画像取得ユニット(9)と、
前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、
前記画像に表示された他の車両(45)の幅を算出するように構成された車両幅算出ユニット(13)と、
前記他の車両の位置における前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、
前記他の車両の幅と、前記車線の幅との関係の時間の経過に伴う変化に基づき、前記車線の幅の変化を検出するように構成された幅変化検出ユニット(17)と、
を備える走行区画線認識装置(1)。 - 請求項1に記載の走行区画線認識装置であって、
前記他の車両の幅と、前記車線の幅との関係は、前記他の車両の幅と、前記車線の幅との比率である走行区画線認識装置。 - 請求項1又は2に記載の走行区画線認識装置であって、
前記車両から前記他の車両までの距離を推定するように構成された距離推定ユニット(19)と、
前記幅変化検出ユニットが前記車線の幅の変化を検出したと判断するか否かの基準を、前記距離が大きいほど厳しくするように構成された基準設定ユニット(21)と、
をさらに備える走行区画線認識装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の走行区画線認識装置であって、
前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき道路形状を推定するように構成された形状推定ユニット(23)をさらに備え、
前記幅変化検出ユニットが前記車線の幅の変化を検出した場合、前記形状推定ユニットは、前記車線の幅の変化が検出された部分に存在する前記2本の走行区画線のうち少なくとも一方を、前記道路形状の推定に使用しない走行区画線認識装置。 - 車両(3)の周辺を表す画像(31)を取得するように構成された画像取得ユニット(9)と、
前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、
前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、
前記車線の走行方向における前記車線の幅の変化量を算出する幅変化算出ユニット(55)と、
前記車線の幅の変化量に基づき、前記車線の分岐、又は、前記走行区画線の誤認識である事象の有無を判断するように構成された事象判断ユニット(61)と、
前記2本の走行区画線を統合して統合線を作成するように構成された統合線作成ユニット(57)と、
前記統合線の曲がりの程度を算出するように構成された曲がり算出ユニット(59)と、
を備え、
前記事象が有ると前記事象判断ユニットが判断するための条件は、前記曲がりの程度が小さいほど厳しい走行区画線認識装置(101)。 - 請求項5に記載の走行区画線認識装置であって、
前記曲がりの程度が予め設定された閾値以下である場合、前記事象判断ユニットは、前記事象が無いと判断する走行区画線認識装置。 - 請求項5に記載の走行区画線認識装置であって、
前記車線の幅の変化量の絶対値が閾値以上である場合、前記事象判断ユニットは、前記事象が有ると判断し、
前記曲がりの程度が小さいほど、前記閾値を大きく設定するように構成された閾値設定ユニット(63)をさらに備える走行区画線認識装置。 - 請求項5~7のいずれか1項に記載の走行区画線認識装置であって、
前記統合線作成ユニットは、前記統合線を作成するとき、前記2本の走行区画線のうち、認識できた距離が他方より長い走行区画線の重みを、前記他方の走行区画線の重みより大きくするように構成された走行区画線認識装置。 - 請求項5~8のいずれか1項に記載の走行区画線認識装置であって、
前記統合線作成ユニットは、前記統合線を作成するとき、実線である走行区画線の重みを、実線以外の線種である走行区画線の重みより大きくするように構成された走行区画線認識装置。
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JP2016172531A (ja) | 2015-03-18 | 2016-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
US20160314358A1 (en) | 2015-04-21 | 2016-10-27 | Alpine Electronics, Inc. | Electronic Device, Traveling Lane Identifying System, and Traveling Lane Identifying Method |
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