JPH07311895A

JPH07311895A - 自動車の走行路推定装置

Info

Publication number: JPH07311895A
Application number: JP6101445A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Niibe; 忠幸新部; Toshihiro Ishikawa; 敏弘石川; Kenichi Okuda; 憲一奥田; Tomohiko Adachi; 智彦足立; Hiroshi Nakaue; 宏志中植; Koichi Kojima; 浩一小嶋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】画像処理による走行路推定において、誤った
白線候補点（外乱）の影響を低減させる。【構成】各白線推定手段２５，２６は、白線部の推定
に際し、画像処理ユニット５による白線候補点に加え
て、仮想候補点設定手段２７による、自車両の後方に白
線部１本に対し初期設定された少なくとも２個の仮想白
線候補点に基づき、左右の白線部を推定する。それか
ら、各推定手段２５，２６と、仮想候補点の数、配設ピ
ッチを変更する条件変更手段２８，２９との間の信号の
やりとりにより、推定された走行路の白線部についての
推定値の大きさに応じて、仮想候補点の設定条件を変更
する。これによって、推定される走行路の白線部に直線
化の影響を強く与えることなく、推定に影響を及ぼす外
乱の影響を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理に基づき路面
上の白線部を検出し、自車両が今後走行すると予想され
る走行路を推定する走行路推定手段を有する自動車の走
行路推定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、走行車線は路面上の白線部によ
って区分されていることから、ビデオカメラ等にて入力
された画像データを処理して、画像データに含まれる不
要部分を除去するための補正処理を行うことで、道路の
両端に引かれた白線部を抽出し、走行路端を認識するも
のが知られている（例えば特開平４−１３７０１４号公
報参照）。

【０００３】このときの、手法の一つに、画像データの
二値化処理によって白線候補点の集合を検出した後、逆
透視変換によってビデオカメラの設定条件から得られる
仮想道路平面上に白線候補点を変換し、これらの点に対
し最小二乗近似法を適用することによって、白線部の形
状を、二次曲線に近似して、検出する方法が考えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像処
理の結果得られた白線候補点には、誤ったものも多く、
それらの点の影響を、最小二乗近似法を適用して白線部
の形状を二次曲線に近似する際に、無視できない場合も
多い。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、誤った白線候補点の影響を低減させることが可能で
ある自動車の走行路推定装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像処理に基
づき路面上の白線部を検出し、自車両が今後走行すると
予想される走行路を推定する走行路推定手段を有する自
動車の走行路推定装置を前提とする。

【０００７】そして、請求項１に係る発明は、自車両の
後方に白線部１本に対し少なくとも２個の仮想白線候補
点を設定する仮想候補点設定手段と、上記走行路推定手
段により推定された走行路の白線部の曲率半径に応じ
て、仮想候補点の設定条件を変更する条件変更手段とを
備える構成とする。

【０００８】以下、請求項２〜請求項６に係る発明は、
それぞれ、条件変更手段を具体的に限定したものであ
る。請求項２に係る発明においては、条件変更手段は、
推定された走行路の白線部の曲率半径が設定値以下のと
きには、仮想白線候補点の数を減少させるものである。

【０００９】請求項３に係る発明においては、条件変更
手段は、推定された走行路の白線部の曲率半径が設定値
以下のときには、仮想白線候補点のピッチを小さくする
ものである。

【００１０】請求項４に係る発明においては、条件変更
手段は、推定された走行路の白線部が破線であるとき
は、仮想候補点の数を増加させるものである。

【００１１】請求項５に係る発明においては、条件変更
手段は、推定された走行路の曲率半径の変化率に応じ
て、仮想白線候補点のピッチを変更するものである。

【００１２】請求項６に係る発明においては、さらに、
車体状態量に基づいて走行路を推定する進行路推定手段
を備え、条件変更手段は、進行路推定手段の出力を受
け、走行路推定手段によって推定された左右白線部のう
ちの一方の白線部の曲率半径が、進行路推定手段によっ
て推定された進行路の曲率半径と一致したとき、他方の
白線部の曲率半径を、他方の白線部についての仮想候補
点の設定条件を変化させて走査させて推定するように構
成されている。

【００１３】

【作用】請求項１に係る発明によれば、仮想候補点設定
手段によって自車両の後方における白線部１本に対し少
なくとも２個の仮想白線候補点が設定され、走行路推定
手段により推定された走行路の白線部の曲率半径に応じ
て、条件変更手段によって仮想候補点の設定条件が変更
される。

【００１４】請求項２に係る発明によれば、条件変更手
段によって、推定された走行路の白線部の曲率半径が設
定値以下のときに、仮想白線候補点の数が減少せしめら
れ、仮想候補点による直線化への影響が低減される。

【００１５】請求項３に係る発明によれば、条件変更手
段によって、推定された走行路の白線部の曲率半径が設
定値以下のときには、仮想白線候補点のピッチが小さく
され、仮想候補点による直線化への影響が低減される。

【００１６】請求項４に係る発明によれば、条件変更手
段によって、推定された走行路の白線部が破線であると
きは、仮想候補点の数が増加せしめられ、外乱誤差の影
響が低減する。

【００１７】請求項５に係る発明によれば、条件変更手
段によって、推定された走行路の曲率半径の変化率に応
じて、仮想白線候補点のピッチが変更される。

【００１８】請求項６に係る発明によれば、走行路推定
手段によって推定された左右白線部の曲率半径が一致せ
ず、かつ左右白線部のうちの一方の白線部の曲率半径
が、進行路推定手段によって車体状態量に基づいて推定
された推定された進行路の曲率半径と一致したとき、条
件変更手段が、他方の白線部についての仮想候補点の設
定条件を変化させて走査させて、他方の白線部の曲率半
径が推定される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本例は、本発明に係る自動車の走行路推定装置を
障害物検知装置に適用された例である。

【００２０】自動車の全体を示す図１において、１は自
動車で、その車体２の前部に距離センサ３が設けられて
いる。この距離センサ３は、走行路上の障害物までの距
離を計測するもので、レーダ波としてのパルスレーザ光
を発信部から自車両の前方に向けて発信すると共に、前
方に存在する先行車等の障害物に当たって反射してくる
反射波を受信部で受信するレーダヘッドユニットで構成
されている。また、距離センサ３は、その発信部から発
信する、縦に細く垂直方向に扇状に拡がったパルスレー
ザ光（ビーム）を水平方向に比較的広角度で走査させる
スキャン式のものである。

【００２１】４は車室内上部に配設されたＣＣＤカメラ
で、自車両前方の情景（走行路）を所定範囲内で写し出
すものであり、該カメラ４で写し出された自車両前方の
情景は、画像処理ユニット５に入力されて画像処理さ
れ、コントロールユニット６において道路の白線部に基
づき走行路端が認識され、それによって自車両が今後走
行すると予想される走行路が推定されるようになってい
る。

【００２２】また、コントロールユニット６には、図２
に示すように、上記ＣＣＤカメラ４からの信号のほか
に、レーザユニット３からの信号と共に、自車両の車速
を検出する車速センサ７、ステアリングハンドル８ａの
操舵角を検出する舵角センサ８及び自車両が発生するヨ
ーレートを検出するヨーレートセンサ９からの信号も入
力され、それらの信号に基づいて、走行路状態がヘッド
アップディスプレイ１０に表示され、自車両前方の障害
物を検知すると、警報手段１１が作動すると共に、車両
制御装置１２がブレーキ１２ａを作動させて各車輪１
３，…に制動力を自動的に付与するようになっている。

【００２３】具体的には、図３に示すように、この距離
センサ３の信号は、コントロールユニット６の信号処理
部２１を通じて演算部２２に入力され、該演算部２２に
おいて、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間によっ
て走査範囲内に存在する各障害物と自車両との間の距
離、相対速度及び障害物の自車両に対する方向を演算す
るように構成されている。そして、信号処理部２及び演
算部３により自車両前方の所定領域内に存在する障害物
を検出する障害物検出手段６Ａが構成されている。

【００２４】上記センサ７，８の検出信号は第１進行路
推定手段２３に入力され、該第１進行路推定手段２３
は、自車両のステアリング舵角及び車速から自車両が今
後走行する予測される進行路を推定するようになってい
る。また、上記センサ７，９の検出信号は第２進行路推
定手段２４に入力され、該第２進行路推定手段２４は、
自車両の車速及びヨーレートから自車両が今後走行する
予測される進行路を推定するようになっている。この第
１及び第２進行路推定手段２３，２４が、車両状態量に
基づいて進行路（具体的にはその曲率半径）を推定する
進行路推定手段６Ｂを構成している。

【００２５】また、画像処理ユニット５からの信号は、
自車両前方の情景から自車両が走行する道路（走行路）
の左右の白線部を抽出して左右の白線部を推定する左白
線部推定手段２５及び右白線部推定手段２６に入力さ
れ、それぞれ左白線部及び右白線部（具体的にはそれら
の曲率半径）が推定される。この左白線部及び右白線部
推定手段２５，２６により、画像処理に基づいて走行路
を推定する走行路推定手段６Ｃが構成されている。

【００２６】上記各推定手段２５，２６は、走行路にお
ける左右の白線部の推定に際し、画像処理ユニット５か
らの白線候補点に加えて、仮想候補点設定手段２７より
の信号を受けて、自車両の後方に白線部１本に対し少な
くとも２個の仮想白線候補点を設定するようになってい
る。仮想白線候補点は、推定に影響する外乱の影響を低
減することができるものであるが、本来的に走行路にお
ける白線部の推定において直線化の傾向を与えるもので
ある。

【００２７】そして、白線候補点と、自車両の後方に白
線部１本に対し設定された少なくとも２個の仮想白線候
補点に基づき、走行路における左右の白線部が推定され
る。それから、各推定手段２５，２６と、仮想候補点の
設定条件（例えば仮想候補点の数、仮想候補点の配設ピ
ッチ）を変更する条件変更手段２８，２９との間の信号
のやりとりにより、推定された走行路の白線部の曲率半
径の大きさに応じて、仮想候補点設定手段２７によって
初期設定された仮想候補点の設定条件を変更するように
なっている。この設定条件の変更によって、仮想候補点
を利用して、推定される走行路における白線部に直線化
の影響を強く与えることなく、推定に影響を及ぼす外乱
の影響を低減して、精度よく走行路の推定をすることが
可能となる。

【００２８】そして、上記進行路推定手段２３，２４及
び白線部推定手段２５，２６からの信号が領域設定手段
３０に入力され、該領域設定手段３０において進行路及
び走行路（左右の白線部）に基づいて障害物判断を行う
障害物判断領域を設定するようになっている。尚、障害
物判断領域とは、各推定手段により推定された進行路及
び走行路に基づき、これから自車両が進行するであろう
を推測される走行領域をいう。

【００２９】また、上記演算部２２からの障害物情報及
び領域設定手段３０からの障害物判断領域情報が障害物
判定手段３１に入力され、該障害物判定手段３１におい
て、距離センサ３で検出された障害物の回避必要度を、
領域設定手段３０によって設定された障害物判断領域に
おいて障害物判断を行い、回避の必要があると判断され
れば、ヘッドアップディスプレイ１０に表示されると共
に、警報装置１１により警報が発せられた後、車両制御
装置１２のブレーキ装置１２ａが自動的に作動するよう
になっている。

【００３０】−障害物検知装置による障害物検知の基本
制御− 以下、上記走行路推定装置が用いられる障害物検知装置
による障害物検知の基本制御について説明する。

【００３１】図４において、スタートすると、先ず、ス
テップＳ1 で、車両状態量による第１及び第２進行路推
定手段２３，２４により進行路の推定が行われ、それか
ら、ステップＳ2 で、画像処理による左白線及び右白線
推定手段２５，２６により左右の白線部を推定して、左
右の白線部に基づき走行路が推定される。その後、ステ
ップＳ3 でレーダヘッドユニット３により自車両前方を
認識し、障害物と推定されるもの（障害物情報）を検出
する。

【００３２】続いて、ステップＳ4 で、ステップＳ1 に
おいて推定された進行路に基づき障害物を検出する必要
がある第１障害物検出領域が設定され、及びステップＳ
2 において推定された走行路に基づき第２障害物検出領
域が設定され、上記両障害物検出領域に基づいて、領域
設定手段３０により、障害物となるか否かの判断を行う
障害物判定領域が決定される。

【００３３】それから、ステップＳ5 で上記障害物判断
領域に基づいて障害物情報のマスキングを行い、ステッ
プＳ6 で障害物判断を行う。上記ステップＳ4 〜Ｓ6 の
実行は、障害物判定手段３１で行われる。

【００３４】その後、ステップＳ7 で必要であれば障害
物回避制御を行い、リターンする。障害物回避制御は、
例えば警報装置による警報、車両制御装置１２のブレー
キ１２ａで行われるが、具体的に図示していないが、自
動操舵装置等によって行うようにしてもよい。

【００３５】−進行路推定手段６Ｂによる進行路推定− 上記ステップＳ1 での進行路の推定は、第１進行路推定
手段２３において、図５に示すサブルーチンに従って行
われる。即ち、ステップＳ11で舵角センサ５、車速セン
サ６及びヨーレートセンサ７からの各信号を読込んだ
後、ステップＳ12でステアリング舵角θH と車速ｖ0 と
に基づいた第１の予測方法により自車両の進行路を予測
する。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ01（推定値）及
び自車両の横すべり角β01（推定値）を、下記の式
により算出する。

【００３６】

【数１】続いて、ステップＳ13でヨーレートγと車速ｖ0 とに基
づいた第２の予測方法により自車両の進行路を予測す
る。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ02（推定値）及び
自車両の横すべり角β02（推定値）を、下記の式に
より算出する。

【００３７】

【数２】その後、ステップＳ14でステアリング舵角θH の絶対値
が所定角度θc よりも小さいか否かを判定する。この判
定がＹＥＳのときには、ステップＳ16で第２の予測方法
により予測された進行路を選択し、進行路の曲率半径Ｒ
に推定値Ｒ02を設定すると共に、車両の横すべり角βに
推定値β02を設定し、リターンする。

【００３８】一方、上記ステップＳ14の判定がＮＯのと
き、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大
きいときには、さらにステップＳ15で第１の予測方法に
より予測された進行路の推定値Ｒ01（曲率半径）の絶対
値と第２の予測方法により予測された進行路の推定値Ｒ
02（曲率半径）の絶対値との大小を比較する。そして、
第１の予測方法により予測された進行路の推定値Ｒ01の
方が小さいときには、ステップＳ17へ移行して、進行路
の曲率半径Ｒに推定値Ｒ01を設定すると共に、車両の横
すべり角βに推定値β01を設定する一方、第２の予測方
法により予測された進行路の推定値Ｒ02の方が小さいと
きには、ステップＳ16へ移行して、進行路の曲率半径Ｒ
に推定値Ｒ02を設定すると共に、車両の横すべり角βに
β02を設定する。つまり、推定値の小さい方を進行路の
曲率半径Ｒと選択する。

【００３９】また、進行路推定手段６Ｂは、ステアリン
グ舵角θH と車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定と、ヨ
ーレートγと車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定とを共
に行い、自車両の走行状態に応じて、いずれか一方の推
定によって得られた推定値を用いるようになっているの
で、進行路の推定を適切に行うことができる。即ち、自
車両がカントを有する曲線道路上を旋回走行するときに
は、ステアリングハンドルを大きく操舵しなくても自車
両はカントにより旋回運動をすることから、ヨーレート
γに基づいて予測された進行路の推定値Ｒ02が、ステア
リング舵角θHに基づいて予測された進行路の推定値Ｒ0
1よりも小さくなる。このとき、進行路推定手段６Ｂ
は、ヨーレートγに基づいて予測された進行路の推定値
Ｒ02を採用するので、カントに影響されることなく、進
行路を適切に推定することができる。また、自車両が急
激な旋回走行をするとき、進行路推定手段６Ｂは、大き
な値となるステアリング舵角θH に対応して、進行路が
推定値Ｒ01の小さいものと推定することなり、急激な旋
回運転にも充分に対応して進行路の推定を適切に行うこ
とができる。

【００４０】−走行路推定手段６Ｃによる走行路推定の
基本制御− 上記ステップＳ2 での走行路の推定は、左右白線推定手
段２５，２６において、図６に示すサブルーチンに従っ
て行われる。尚、前提条件として、直線路では横すべり
角が発生しないこと、直線路では白線部に対する車体姿
勢角は微小であること、曲線路では走行軌跡は車線を平
行移動したものと考える。また、座標は、道路面上の自
車両を原点とし、自車両の前後方向をy 軸、左右方向を
x 軸としたものを考える。

【００４１】具体的には、図６において、スタートする
と、まず、画像（画像データ）が取り込まれ（ステップ
Ｓ21）、二値化のしきい値が設定され（ステップＳ2
2）、それから各画素の輝度がしきい値を越えるか否か
で１又は０の二値化処理される（ステップＳ23）。

【００４２】それから、左右の白線部に対応するように
左右のスキャンウインドウが設定され（ステップＳ2
4）、それに続いて、自動車の前後方向のスキャンピッ
チが設定され（ステップＳ25）、スキャンウインドウ内
をスキャンピッチに従って走査し白線候補点（即ち二値
化処理で１とされた点）が検出され（ステップＳ26）、
逆透視変換により平面座標への変換される（ステップＳ
27）。

【００４３】それから、白線候補点に、仮想候補点を加
えて左右白線部に基づき走行路が推定され、その走行路
に基づいて障害物判定領域が設定され（ステップＳ2
8）、リターンする。

【００４４】障害物判定領域の設定は、白線候補点、仮
想候補点を用いて左右の白線部について最小二乗法によ
る近似曲線（ｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ）、具体的には左白
線部についての２次曲線の係数ａＬ，ｂＬ，ｃＬ、右白
線部についての２次曲線の係数ａＲ，ｂＲ，ｃＲが算出
される。ここで、路上障害物検出のため、より前方まで
検出しないといけないという要求から、二次曲線（ｙ＝
ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ）により近似しており、係数ａＬ，ａ
Ｒは、二次近似曲線の曲率半径をＲl （Ｒr ）とする
と、ａＬ＝１／２Ｒl ，ａＲ＝１／２Ｒr となり、係数
ｂＬ，ｂＲは左右の白線部に対する車体姿勢角あるいは
横すべり角、係数ｃＬ，ｃＲは車両中心から左右の白線
部までの横偏差量を表わすことになる。

【００４５】−ステップＳ28で領域（障害物判定領域）
を設定するための制御− 実施例１本例は、初期設定された仮想候補点の設定条件に対し、
走行路の白線部についての推定値（曲率半径）が所定の
しきい値以下となったときに、仮想候補点による白線部
の直線化の影響を小さくするために、仮想候補点の数を
減らすものである。

【００４６】具体的には、図７に示すように、スタート
すると、まず、予め設定されている初期設定条件例えば
仮想候補点のピッチＶＰＰ＝２０ｍ、仮想候補点の数Ｖ
ＰＮ＝３個とする条件により、仮想候補点が仮に設定さ
れる（ステップＳ31）。

【００４７】これに基づき、二次近似を行い、二次近似
式ｙ＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃの係数ａ，ｂ，ｃを出力する
（ステップＳ32）。

【００４８】この係数ａにより、走行路の左白線部につ
いての推定値ＲL （曲率半径）を算出し（ステップＳ3
3）、その推定値Ｒl がしきい値（例えば３００ｍ）以
下であるか否かを判定する（ステップＳ34）。

【００４９】走行路の左白線部についての推定値Ｒl が
３００ｍ以下であれば、大きく曲がっていると考えられ
ることから（図８参照）、直線化の傾向を減らすため
に、仮想候補点の個数ＶＰＮ＝２個と、初期設定のとき
よりも個数を減らし（ステップＳ35）、領域の設定を行
い（ステップＳ36）、リターンする一方、左白線部につ
いての推定値Ｒl が３００ｍ以下でなければ、あまり曲
がっていないと考えられるから（図９参照）、そのまま
領域の設定を行い（ステップＳ36）、リターンする。
尚、図８及び図９において、ＲL ，ＲR は左右白線部を
示し、Ｖは自車両、Ｐ1 は白線候補点、Ｐ0 は仮想候補
点を示す。

【００５０】また、左白線部の場合と同様にして、右白
線部についての推定値Ｒr （曲率半径）についても、並
列処理されている。また、左右白線部についての平均値
（Ｒl ＋Ｒr ）／２で判定して、仮想候補点の個数を変
更するようにしてもよい。

【００５１】実施例２本例は、初期設定された仮想候補点の設定条件に対し、
走行路の左右白線部についての推定値（曲率半径）が所
定のしきい値以下となったときに、仮想候補点による白
線部の直線化の影響を小さくするために、仮想候補点の
ピッチを小さくするものである。

【００５２】具体的には、図１０に示すように、スター
トすると、予め設定されている条件例えば仮想候補点の
ピッチＶＰＰ＝２０ｍ、仮想候補点の数ＶＰＮ＝３個と
する条件により、仮想候補点が仮に設定される（ステッ
プＳ41）。

【００５３】それから、上記仮想候補点及び白線候補点
に基づき、左白線部を二次近似により推定して、二次近
似式ａｘ²＋ｂｘ＋ｃの係数ａ，ｂ，ｃを出力する（ス
テップＳ42）。

【００５４】この係数ａL により、左白線部についての
推定値Ｒl （曲率半径）を算出し、その推定値Ｒl が３
００ｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ43）。
推定値Ｒl が３００ｍ以下であれば、直線化の傾向を減
らすために、仮想候補点の配設ピッチＶＰＰ＝１０ｍと
小さくし（ステップＳ44）、領域の設定を行い（ステッ
プＳ45）、リターンする一方、推定値Ｒl が３００ｍ以
下でなければ、仮想候補点の設定条件を変更することな
く、領域の設定を行い（ステップＳ45）、リターンす
る。

【００５５】また、この場合、白線部についての推定値
Ｒl の大きさに応じて、仮想候補点のピッチが徐々に大
きくなるようにそれを直線的に変化させるようにするこ
ともできる。例えば図１１に示す例では、推定値Ｒl が
３００ｍ〜５００ｍである範囲において、白線部につい
ての推定値Ｒl が大きくなるにつれて、仮想候補点のピ
ッチが徐々に大きくなるようにそれを直線的に変化させ
ている。

【００５６】また、左白線部についての推定値Ｒl の場
合と同様にして、右白線部についての推定値Ｒr につい
ても、並列処理されている。また、左右白線部について
の推定値の平均値で判定するようにしてもよい。

【００５７】実施例３本例は、白線の実線・破線に応じて仮想候補点を設定す
るものである。

【００５８】図１２に示すように、スタートにより、ま
ず、仮想候補点が初期設定される（ステップＳ51）。こ
こで、仮想候補点のピッチＶＰＰ＝２０ｍ、仮想候補点
の数ＶＰＮ＝２個とする。

【００５９】これに基づき、二次近似を行い、二次近似
式ａｘ²＋Ｂｘ＋ｃの係数ａ，ｂ，ｃを出力し（ステッ
プＳ52）、この係数ａにより、左右白線部についての推
定値Ｒl ，Ｒｒを算出する（ステップＳ53）。

【００６０】それから、左右白線部それぞれについて白
線特徴量の計算を行い（ステップＳ54）、その白線特徴
量に基づき、破線であるか実線であるかを判定する（ス
テップＳ55）。ここで、図１３に示すように、破線Ａと
は、短い白線部が間欠的に引かれているものをいい、実
線Ｂとは、白線部が連続的に引かれているものをいう。
Ｖは自車両、Ｐ0 は白線候補点である。

【００６１】破線であれば、仮想候補点のピッチＶＰＰ
＝２０ｍ、仮想候補点の数ＶＰＮ＝２個とそのままとす
る（ステップＳ56）一方、実線の場合は、エラーの可能
性が低いと考えられることから、仮想候補点のピッチ、
仮想候補点の数を減らす方向とし、仮想候補点のピッチ
ＶＰＰ＝０ｍ、仮想候補点の数ＶＰＮ＝１個として（ス
テップＳ57）、リターンする。

【００６２】走行路の白線部が破線であるか実線である
かを判別するための白線特徴量としては、判別ができる
ものであれば、どのようなものを用いてもよいが、例え
ば次のに示すものが考えられる。

【００６３】一定時間間隔で比率（走行路の各白線部
についての検出された白線候補点数／ＣＣＤカメラ４に
よるスキャン範囲）を演算し、その変化の周期を白線特
徴量として用いれば、あるしきい値より小さい周期でそ
の比率が変化するようであれば、破線であると考えら
れ、そうでなければ、実線であると考えられ、その比率
の周期によって破線であるか実線であるかを判別でき
る。また、上記比率の変化の振幅も考慮すれば、しきい
値を越えない振幅の場合は、変化が小さく実線であると
考えられ、間隔の大きい破線であると判断することがで
き、判定の信頼性をより一層高めることができる。

【００６４】検出された白線部の長軸方向ＬＤ、長軸
距離Ｌ、短軸方向ＳＤ、短軸距離Ｓを白線特徴量として
用いれば（図１４参照）、長軸方向ＬＤにおいて、長軸
距離Ｌの白線部が順次検出されるのであれば、破線であ
ると判断でき、連続的に検出されるのであれば実線であ
ると判断できることになる。これらの値は、各画素につ
いてのモーメント量を計算する単純な演算により求める
ことができ、また、そのような場合、長軸距離Ｌ及び短
軸距離Ｓが所定値に満たない場合（検出された白線部が
非常に小さい場合）、あるいはこれらの比Ｌ／Ｓの変化
率が所定の率以上となった場合（例えばＬ／Ｓが２０％
以上変化した場合）には、上記検出された白線の重心Ｇ
についての長軸方向ＬＤの延長線上に後続する白線部を
検出する可能性が低い等の判断を行うこともできる。

【００６５】実施例４本例は、走行路の白線部についての推定値（曲率半径）
の変化率に応じて、仮想候補点のピッチを変更するもの
である。

【００６６】図１５において、スタートにより、仮想候
補点が初期設定される（ステップＳ81）。ここで、仮想
候補点のピッチＶＰＰ＝２０ｍ、仮想候補点の数ＶＰＮ
＝３個とする。

【００６７】これに基づき、二次近似を行い、二次近似
式ａｘ²＋Ｂｘ＋ｃの係数ａ，ｂ，ｃを出力する（ステ
ップＳ82）。

【００６８】この係数ａにより、左右の白線部について
の推定値Ｒl ，Ｒr を一定間隔で算出し（ステップＳ8
3）、それらの平均により求めた、サンプリングｎ回目
の平均推定値Ｒn （平均曲率半径）が直線しきい値Ｒs
（例えば３０００ｍ）以下であるか否かを判定する（ス
テップＳ84）。例えば曲率半径５００ｍの走行路の場合
について、算出される白線部についての推定値Ｒ（曲率
半径）の変化状態を図１６に示す。尚、推定値Ｒl ，Ｒ
r は、例えば１００msecのサイクルで計算されるように
なっている。

【００６９】直線しきい値Ｒs 以下であれば、曲線路で
あると考えられるので、次の式により推定値の変化率
Ｒt を求め（ステップＳ85）、それにより図１７に基づ
いてピッチを変更し（ステップＳ86）、領域を設定して
（ステップＳ86）、リターンする。一方、直線しきい値
Ｒs 以下でなければ、直線路とみなされるので、そのま
まリターンする。

【００７０】

【数３】実施例５本例は、画像による左右白線部に基づく走行路の白線部
についての推定値（曲率半径）は異なるが、それらのう
ちのいずれか一方が車両状態量による推定路についての
推定値に等しくなる場合（図１８参照）の例である。
尚、図１８において、ＲL ，ＲR は左右白線部を示し、
Ｖは自車両、Ｐ0 は仮想候補点を示す。

【００７１】図１９において、スタートすると、各推定
手段６Ｂ，６Ｃによって推定された進行路及び走行路に
ついての推定値Ｒl ，Ｒr ，Ｒ01（曲率半径）を読込み
（ステップＳ91）、それから、それらのすべてが略等し
いか否かを判定する（ステップＳ92）。それらのすべて
が等しければ、走行路推定手段６Ｂによって推定された
走行路の白線部についての推定値Ｒl ，Ｒr を優先して
走行路が推定され（ステップＳ93）、それに基づき領域
設定がなされる（ステップＳ94）一方、すべてが等しく
なけば、ステップＳ95に移行する。ここで、推定値が等
しいとは、それらが完全に一致することをいうのではな
く、あるしきい値の範囲で一致することをいう。

【００７２】ステップＳ95においては、推定路について
の推定値Ｒ11に走行路の右白線部についての推定値Ｒr
のみが等しいか否かを判定し、等しければ、ステップＳ
96で推定値がＲr となる側である右白線部についての仮
想候補点をピッチを変更して走査し、ステップＳ97を経
て、ステップＳ92にリターンする。

【００７３】この走査は、すべての推定値が等しくなる
まで、最大限Ｎ回まで繰り返され、Ｎ回繰り返しても等
しくならないと、ステップＳ97より、ステップＳ98に移
り、推定路についての推定値Ｒ11に等しい推定値Ｒr 側
の走行路の右白線部が基準として採用され、領域の設定
が行われ（ステップＳ94）、リターンする。

【００７４】また、ステップＳ95において、ＮＯであれ
ば即ち推定路についての推定値Ｒ11に走行路についての
推定値Ｒr のみが等しくなければ、推定路についての推
定値Ｒ11に走行路の左白線部についての推定値Ｒl のみ
が等しいか否かを判定し（ステップＳ99）、等しけれ
ば、ステップＳ100 で、ステップＳ99で推定値がＲl と
なる側である左白線部についての仮想候補点をピッチを
変更して走査し、ステップＳ97を経て、ステップＳ92に
リターンする。この走査は、等しくなるまで、最大限Ｎ
回まで繰り返され、Ｎ回繰り返しても等しくならない
と、ステップＳ97より、ステップＳ98に移り、推定路に
ついての推定値Ｒ11に等しい推定値Ｒl 側の走行路の左
白線部が基準として採用され、領域の設定が行われ（ス
テップＳ94）、リターンする。。

【００７５】また、ステップＳ99において、ＮＯであれ
ば即ち推定路についての推定値Ｒ11に走行路の左白線部
についての推定値Ｒl のみが等しくなければ、走行路の
右白線部についての推定値Ｒr と走行路の左白線部につ
いての推定値Ｒl とのみが等しいか否かを判定し（ステ
ップＳ101 ）、等しければ、ステップＳ93に移る一方、
等しくなければ、すべてが異なることになるので、推定
路についての推定値Ｒ11を優先して採用し（ステップＳ
102 ）、領域設定を行って（ステップＳ94）、リターン
する。

【００７６】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、上記のように、
仮想候補点設定手段によって自車両の後方における白線
部１本に対し少なくとも２個の仮想白線候補点を設定
し、走行路推定手段により推定された走行路の白線部に
ついての推定値に応じて、条件変更手段によって仮想候
補点の設定条件を変更するようにしたので、推定される
走行路の白線部に直線化の影響を強く与えることなく、
推定に影響を及ぼす外乱の影響を低減することができ、
精度よく走行路の推定をすることが可能となる。

【００７７】請求項２に係る発明は、推定された走行路
の白線部についての推定値が設定値以下のときに、仮想
白線候補点の数を減少するようにしているので、仮想候
補点による直線化への影響を小さくして、走行路の推定
に影響を及ぼす外乱の影響を低減することができる。

【００７８】請求項３に係る発明は、推定された走行路
の白線部についての推定値が設定値以下のときには、仮
想白線候補点のピッチを小さくし、仮想候補点による直
線化への影響を少なくして、走行路推定に影響を及ぼす
外乱の影響を低減することができる。

【００７９】請求項４に係る発明は、推定された走行路
の白線部が実線であるときは、破線である場合よりも精
度よく走行路推定ができるので、走行路が実線である場
合に、破線である場合よりも少ない数や小さいピッチの
仮想候補点で、外乱誤差の影響を少なくして、走行路の
推定ができる。

【００８０】請求項５に係る発明は、推定された走行路
についての推定値の変化率に応じて、仮想白線候補点の
ピッチを変更するようにしているので、走行路について
の推定値の大きさに応じて、推定される走行路の白線部
に直線化の影響を変化させることができ、走行路につい
ての推定値の大きさにかかわらず、精度よく走行路の推
定をすることが可能となる。

【００８１】請求項６に係る発明は、走行路推定手段に
よって推定された左右白線部についての推定値が一致せ
ず、かつ左右白線部のうちの一方の白線部についての推
定値が、進行路推定手段によって車両状態量に基づいて
推定された推定された進行路についての推定値と一致し
たとき、条件変更手段によって、他方の白線部について
の仮想候補点の設定条件を変化させて走査させて、他方
の白線部についての推定値を推定するようにしているの
で、左右白線部にそれぞれに応じて、推定される走行路
の白線部に直線化の影響を強く与えることなく、推定に
影響を及ぼす外乱の影響を低減して、走行路の左右白線
部についての推定値（例えば曲率半径）を推定すること
が可能となり、精度よく走行路の推定をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の斜視図である。

【図２】制御系のブロック図である。

【図３】コントロールユニットのブロック図である。

【図４】障害物検知の処理の流れを示す流れ図である。

【図５】進行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。

【図６】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。

【図７】領域設定のサブルーチンを示す流れ図である。

【図８】白線候補点と白線部との関係を示す図である。

【図９】白線候補点と白線部との関係を示す図である。

【図１０】領域設定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。

【図１１】推定された白線部についての推定値と仮想候
補点の配設ピッチとの関係を示す図である。

【図１２】領域設定のサブルーチンを示すフローチャー
ト図である。

【図１３】白線部の実線と破線の説明図である。

【図１４】白線特徴量の説明図である。

【図１５】領域設定のサブルーチンを示すフローチャー
ト図である。

【図１６】曲率半径５００ｍのコーナ部における、推定
される白線部についての推定値の時間的経過を示す図で
ある。

【図１７】推定される白線部についての推定値の変化率
と仮想候補点の配設ピッチとの関係を示す図である。

【図１８】白線部の状態を示す図である。

【図１９】領域設定のサブルーチンを示すフローチャー
ト図である。

【符号の説明】

１自動車４ＣＣＤカメラ６コントロールユニット６Ｂ進行路推定手段６Ｃ走行路推定手段１１ＣＣＤカメラ２５左白線推定手段２６右白線推定手段２７仮想候補点設定手段２８，２９条件変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者足立智彦広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者中植宏志広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者小嶋浩一広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像処理に基づき路面上の白線部を検出
し、自車両が今後走行すると予想される走行路を推定す
る走行路推定手段を有する自動車の走行路推定装置にお
いて、自車両の後方に白線部１本に対し少なくとも２個の仮想
白線候補点を設定する仮想候補点設定手段と、上記走行路推定手段により推定された走行路の白線部の
曲率半径に応じて、仮想候補点の設定条件を変更する条
件変更手段とを備えることを特徴とする障害物検知装
置。
【請求項２】条件変更手段は、推定された走行路の白
線部の曲率半径が設定値以下のときには、仮想白線候補
点の数を減少させるものであるところの請求項１記載の
障害物検知装置。
【請求項３】条件変更手段は、推定された走行路の白
線部の曲率半径が設定値以下のときには、仮想白線候補
点のピッチを小さくするものであるところの請求項１記
載の障害物検知装置。
【請求項４】条件変更手段は、推定された走行路の白
線部が破線であるときは、仮想候補点の数を増加させる
ものであるところの請求項１記載の障害物検知装置。
【請求項５】条件変更手段は、推定された走行路の曲
率半径の変化率に応じて、仮想白線候補点のピッチを変
更するものであるところの請求項１記載の障害物検知装
置。
【請求項６】さらに、車体状態量に基づいて走行路を
推定する進行路推定手段を備え、条件変更手段は、進行路推定手段の出力を受け、走行路
推定手段によって推定された左右白線部のうちの一方の
白線部の曲率半径が、進行路推定手段によって推定され
た進行路の曲率半径と一致したとき、他方の白線部の曲
率半径を、他方の白線部についての仮想候補点の設定条
件を変化させて走査させて推定するように構成されてい
るところの請求項１記載の障害物検知装置。