JPH09319872A - 道路白線検出装置と曲率半径計算装置とナビゲーション装置 - Google Patents
道路白線検出装置と曲率半径計算装置とナビゲーション装置Info
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Abstract
目的とする。 【解決手段】道路画像撮影手段1から車両前方の道路画
像を入力し、一旦画像データメモリ手段2に記憶する。
輪郭点抽出手段3で道路の左右の白線の輪郭点を求め
る。曲線検出手段4において道路白線に対応する曲線を
多項式として複数個検出する。ハフ変換手段5でハフ空
間にその曲線係数に対応する点を配置する。ハフ変換曲
線検出手段6で前記ハフ空間に配置された点の位置を求
め、道路白線の画像面での式を算出する。
Description
る道路白線検出装置と、道路の曲率半径を近似する曲率
半径計算装置と、ナビゲーション装置に関するものであ
る。
51341号に記載されたものが知られている。図16
に従来の道路白線検出装置の構成示す。すなわち、車両
前方の道路画像を撮影する画像入力手段100と、前記
画像入力手段100からの信号を入力してエッジ点を抽
出する前処理手段101と、前回の演算時における直線
式の近傍にウインドウを設定しその設定された各ウイン
ドウ内における複数のエッジ点の座標を計測し直線近似
によって複数の直線式を求める直線適合手段102と、
前記求められた複数の直線式に基づき各直線式間の誤差
の2乗和が最小となるように消失点のx,y座標と該消
失点を通る各直線の傾きに対応する量とを推定して今回
の結果とする直線・消失点決定手段104と、前記前処
理手段101の結果と前記直線適合手段102の検出結
果とに基づいレーンマーカに対応するエッジ点を抽出す
るエッジ点追跡手段103と、前記抽出されたエッジ点
に曲線式を当てはめ曲線の曲率を検出する曲線適合手段
105と、前記曲線適合手段105の結果を平滑する平
滑手段106から構成されている。
−115905号に記載されたものが知られている。図
17に従来の道路の曲率半径検出装置の構成を示す。す
なわち、外界の画像を撮る撮像手段107と、該画像か
ら走行路目標並びに該目標と移動車との相対的位置関係
を検出する検出手段108、該相対的位置関係に基づい
て所定の関数に規定される起動を創成手段109と、該
創成軌道にしたがって移動車の走行制御を行なう制御手
段110から構成されている。
出装置においては、最小自乗法で曲線の当てはめを行な
っているためにノイズの影響を受けやすく正確な白線検
出ができなかった。
て、遠方の注視点に基づいてカーブの曲率半径を決定す
るために誤差が大きく正確な曲率半径を求めることがで
きなかった。
規定の地図情報のみで走行中の情報を入れることができ
なかった。また、複数車線走行時に正確な運転者誘導が
難しかった。
し、高速にそして正確に滑らかな曲線として白線を検出
できる装置を提供すること、また簡単な方式によって精
度の高い曲率半径を求めることができる道路曲率半径検
出装置を提供すること、また独自の道路情報を作成で
き、再度同じ道路を走行する場合事前に情報を得ること
ができ、また運転者を具体的な情報で目的地まで誘導で
きるナビゲーション装置を提供することを目的とするも
のである。
に本発明は、車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データをス
トアする画像データメモリ手段と、前記画像データメモ
リ手段にストアされている道路画像データを使用して道
路白線に対応する輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、
前記輪郭点抽出手段からの道路白線に対応した輪郭点の
うち複数個を使用してスプライン曲線を算出する曲線検
出手段と、前記曲線検出手段において求めた曲線の係数
を使用してハフ空間の対応するアキュミュレータ配列に
一定の数値を加えるハフ変換手段と、前記ハフ変換手段
のアキュミュレータのうち極大点から対応する曲線を検
出するハフ変換曲線検出手段とを備えたものである。
撮影手段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像デー
タをストアする画像データメモリ手段と、前記画像デー
タメモリ手段にストアされている道路画像データを使用
して道路白線に対応する輪郭点を抽出する輪郭点抽出手
段と、前記輪郭点抽出手段からの道路白線に対応した輪
郭点を使用し画像の縦方向に区分した輪郭点から各区分
のスプライン曲線を算出する区分曲線検出手段と、前記
区分曲線検出手段において求めた曲線を記憶する区分曲
線記憶手段と、前記区分曲線記憶手段に記憶された曲線
を画像上に描きその画像の解像度を下げる解像度変換手
段と、前記解像度変換手段からの画像を使用して再度輪
郭点を求める曲線輪郭点検出手段と、前記曲線輪郭点検
出手段からの輪郭点を使用して再度スプライン曲線を求
める総合曲線検出手段とを備えたものである。
撮影手段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像デー
タから白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段
と、地図上の道路データがストアさている地図データベ
ースと、GPSからの電波を受信して車両の位置を推測
するGPS車両位置計算手段と、車両の車輪速を計測す
る車輪速計測手段と、前記車輪速計測手段からの車速パ
ルスと前記地図データベースから道路データに基づいて
マップマッチングで地図上の車両位置を推測するマップ
マッチング手段と、前記GPS車両位置計算手段からの
GPSによる推測車両位置と前記マップマッチング手段
からの推測車両位置を用いて正確な車両位置を決定する
車両位置決定手段と、前記車両位置決定手段からの車両
位置に基づいて前記地図データベースから車両前方の道
路データを検索する前方道路データ検索手段と、前記前
方道路データ検索手段からの道路データに基づいて予め
画像上での道路形状を算出し前記輪郭点抽出手段の輪郭
点から予測道路形状との相関を算出して道路白線を抽出
する道路白線抽出手段とを備えたものものである。ま
た、車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手段と、前
記道路画像撮影手段からの道路画像データから白線に対
応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、予め前記道
路画像撮影手段の路面からの高さと伏角から道路の形状
パターンを複数ストアしている道路形状パターン記憶手
段と、前記道路形状パターン記憶手段と前記輪郭点抽出
手段の輪郭点から記憶している道路形状との相関を求め
て道路白線を抽出する道路白線抽出手段とを備えたもの
である。
撮影手段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像デー
タから白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段
と、前記輪郭点抽出手段の道路に対応する輪郭点を用い
て車両前方から任意距離離れた2つの位置での接線を求
める接線算出手段と、前記接線算出手段からの接線を実
世界座標系に変換する座標変換手段と、前記座標変換手
段で求めた前記実世界座標系での接線の成す角度から車
両が走行している車線の曲率半径を近似計算する曲率半
径算出手段とを備えたものである。
撮影手段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像デー
タから白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段
と、前記輪郭点抽出手段からの輪郭点を使用して自車両
が走行している道路および道路の車線の白線を検出する
白線検出手段と、地図上の道路データがストアされてい
る地図データベースと、GPSからの電波を受信して車
両の位置を推測するGPS車両位置計算手段と、前記白
線検出手段からの画像内の白線位置や形状から車線幅や
車線数を求める道路状態検出手段と、前記道路状態検出
手段からの道路幅や車線数を前記GPS車両位置計算手
段からの車両の現在位置にしたがって前記地図データベ
ースの道路情報に関連付けて記憶する道路状態記憶手段
と、前記GPS車両位置計算手段からの車両現在位置と
前記地図データベースからの地図情報と前記道路状態記
憶手段に記憶されている現在走行している道路情報を表
示する表示手段とを備えたものである。
撮影手段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像デー
タから白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段
と、前記輪郭点抽出手段からの輪郭点を使用して自車両
が走行している道路および道路の車線の白線を検出する
白線検出手段と、地図上の道路データがストアされてい
る地図データベースと、走行目的地を入力する目的地入
力手段と、前記目的地入力手段から目的地情報と前記地
図データベースからの道路データから走行すべき経路を
求める走行経路決定手段と、GPSからの電波を受信し
て車両の位置を推測するGPS車両位置計算手段と、前
記地図データベースからの道路データと前記走行経路決
定手段からの走行経路とGPS車両位置計算手段からの
推定車両現在位置と前記白線検出手段からの道路の車線
数および自車両の走行している車線情報を使用して走行
すべき車線を決定し車両の移動方向と車線位置を決定す
る誘導手段と、前記誘導手段から移動方向情報と車線位
置情報を運転者に知らせる情報指示手段とを備えたもの
である。
を高速に求めるために予め複数のスプライン曲線で求め
道路白線に相当する曲線の係数を使用してハフ空間上の
点を求めて道路白線を検出する装置と、滑らかにカーブ
を検出するために高精細度画像から低解像度画像を使用
して道路白線を検出する装置と、地図データベースを使
用して前方カーブの形状を予測して道路白線を検出する
装置と、道路曲率半径を容易に求めるために道路白線の
2つの接線のなす角から道路の曲率半径を近似する曲率
半径計算装置と、走行した道路の情報を記憶するナビゲ
ーション装置と、自車両の走行している車線および車線
位置から運転者を誘導するナビゲーション装置である。
ン曲線で求めた曲線の係数を使用してハフ空間の点を決
め、曲線検出することで、高速に白線を曲線として検出
できる、またナビゲーションの地図データベースの道路
データからこれから走行する道路の形状情報をもらい車
両前方のカーブを検出するので道路白線を正確に検出で
き、また、予め記憶しておいた道路の形状パターンと道
路白線輪郭点との相関をとるので正確に検出できる。ま
た、本発明は、道路に対応する輪郭点を用いて車両前方
から任意距離離れた2つの位置での接線を求め、接線の
成す角度から車両が走行している車線の曲率半径を近似
計算するので誤差の予測ができ正確に求めることができ
る。また、本発明では、車線幅や車線を計測することに
より独自の地図を作成することができ再度の走行時に事
前情報として利用することができる、また車両の走行し
ている車線位置や車線数を検出して運転者を正確に誘導
することができる。
図面を参照して説明する。
形態にかかる道路白線検出装置を示し、図1において、
1は道路画像撮影手段、2は画像データメモリ手段、3
は輪郭点抽出手段、4は曲線検出手段、5はハフ変換限
定手段、6はハフ変換手段、7はハフ変換曲線検出手段
である。以上のように構成された道路白線検出装置につ
いて、以下、その動作を述べる。
手段1から車両前方の道路画像を入力する。その入力し
た道路画像データを一旦画像データメモリ手段2に記憶
する。輪郭点抽出手段3において、前記画像データメモ
リ手段2に記憶している道路画像データを使用してエッ
ジを求めその画像全体のエッジ強度の大きさから閾値を
設定し、画像底部から上方に向けて画像の中心から左右
方向に前記閾値を最初に越えるエッジ強度を見つけ、そ
れを道路の左右の白線の輪郭点とする。曲線検出手段4
において、図2に示すように前記輪郭点を使用して道路
白線に対応する曲線を多項式として複数個検出する。ハ
フ変換限定手段5で前記曲線検出手段4で求めた曲線の
うちすべての輪郭点を使用して求めた多項式曲線の係数
を使用してハフ空間の限定領域を決める。図3に示すよ
うに次にハフ変換手段5において、前記複数の曲線の式
の係数を使用してハフ空間にその曲線係数に対応する点
を配置する。ハフ変換曲線検出手段6において、前記ハ
フ空間に配置された点の位置を求め、その点から道路白
線の画像面での式を算出する。
のフローチャートを用いて説明する。
ュミュレータをすべて0にし、カウンタkも0にする。
ステップ2において、画像データメモリ手段2にストア
されている画像データにおいてSobelフィルタを使用し
てエッジ強度を求める。ステップ3において、エッジデ
ータを使用して閾値を次のように計算する。
値、meanはエッジ強度の平均値である。ステップ4にお
いて、画像底部から上方に向けてエッジ画像の中心から
左右方向にこの閾値thを初めて越える点を検索する。初
めてこの閾値を越えた点を左右白線の輪郭点とする。ス
テップ5で左右の輪郭点それぞれで全部を使用してスプ
ライン曲線を算出し、その係数を中心に±αだけの領域
をハフ空間上に作る。ステップ6で、左右の輪郭点を使
用して別々に白線の画像上での式を求める。左白線に対
応する輪郭点N個のうちn個を選択し、スプライン補間
式として次のようなこの点の近似式を求める。右白線も
同様に近似多項式を求める。
ップ5で限定されたハフ空間上のアキュミュレータに1
を足し、kにも1を足す。もし、ステップ8においてk
がkmaxより小さければステップ6を繰り返し、白線
に対応する輪郭点N個のうち別のn個を選択し同様に多
項式を求める。もし、kmax以上であれば、ステップ
9でハフ空間上のアキュミュレータのうち最も数字の大
きいものを選び、それに対応する多項式の係数を求め
る。ステップ10でその係数で作られる多項式を道路白
線の画像上での式とする。
線を検出することができ、滑らかな曲線として白線を検
出できる。なお、処理において前回求めたハフ空間上の
アキュミュレータを中心に一定範囲領域のみ使用するよ
うに領域限定を行なって一層の高速化を図ることもでき
る。
の形態の道路白線検出装置を示し、図5において11は
道路画像撮影手段、12は画像lデータメモリ手段、1
3は輪郭点抽出手段、14は区分曲線検出手段、15は
区分曲線記憶手段、16は解像度変換手段、17は曲線
輪郭点検出手段、18は総合曲線検出手段である。以上
のように構成された白線検出方法について、以下、その
動作を述べる。
手段11から車両前方の道路画像を入力する。その入力
した道路画像データを一旦画像データメモリ手段12に
記憶する。輪郭点抽出手段13において、前記画像デー
タメモリ手段12に記憶している道路画像データを使用
してエッジを求めその画像全体のエッジ強度の大きさか
ら閾値を設定し、画像底部から上方に向けて画像の中心
から左右方向に前記閾値を越えるエッジ強度を見つけ、
それを道路の左右の白線の輪郭点とする。図6に示すよ
うに区分曲線検出手段14で画像を縦方向にn等分し、
前記輪郭点を使用してその分割区間内の曲線をスプライ
ン補間式を使用して求める。区分曲線記憶手段15で前
記区分曲線検出手段14で求めた曲線の式をメモリして
おく。解像度変換手段16において区分曲線記憶手段1
5に記憶されている曲線の式を使用して画像データ上に
曲線を描きその画像の解像度を下げる。曲線輪郭点検出
手段17において低解像度の画像から再びエッジ強度を
算出し、そのエッジ強度から閾値を算出して道路白線の
輪郭点を求める。総合曲線検出手段18において、画像
全体の白線をスプライン補間式を使用して求める。
のフローチャートを用いて説明する。
にする。ステップ2において、画像データメモリ手段に
ストアされている画像データでSobelフィルタを使用し
てエッジ強度を求める。ステップ3において、エッジデ
ータを使用して閾値を次のように計算する。
値、meanはエッジ強度の平均値である。ステップ4にお
いて、画像底部から上方に向けてエッジ画像の中心から
左右方向にこの閾値thを初めて越える点を検索する。初
めてこの閾値を越えた点を左右白線の輪郭点とする。ス
テップ5において画像を縦方向にn等分する。ステップ
6において各区間内の輪郭点を使用して次のような区間
内の曲線の近似多項式を求める。
を書き込む。ステップ8においてsinc関数を使用して解
像度を下げる。ステップ9において、k=k+1を実行
する。ステップ10においてkがkn以上か確かめる。
もし、kn以下であればステップ11でnをn/2にし
てステップ2に戻る。kn以上であればステップ12で
ステップ2と同様にしてエッジ強度を求める。次に、ス
テップ13で閾値を求めて,ステップ14でステップ4
と同様にして輪郭点を求める。ステップ15で画像全体
の左右道路に対応する輪郭点をそれぞれ使用して曲線多
項式を求め、これを道路白線の式とする。
って、高速に曲線として検出できる。また、滑らかな曲
線として検出できる。
施の形態の道路白線検出装置を示し、図8において、2
1は道路画像撮影手段、22は輪郭点抽出手段、23は
地図データベース、24はGPS車両位置計算手段、2
5は車輪速計測手段、26はマップマッチング手段、2
7は車両位置決定手段、28は前方道路データ検索手
段、29は道路白線抽出手段である。以上のように構成
された道路白線検出装置について、以下、その動作を述
べる。
手段21から車両前方の道路画像を入力する。輪郭点抽
出手段22において、前記道路画像撮影手段21からの
道路画像データを使用してエッジを求めその画像全体の
エッジ強度の大きさから閾値を設定し、画像底部から上
方に向けて画像の中心から左右方向に前記閾値を越える
エッジ強度を見つけそれを道路の左右の白線の輪郭点と
する。さらに、マップマッチング手段26において地図
データベース23からの地図データと車輪速計測手段2
5からの車速パルスによって車両の現在位置を検出して
いる。車両位置決定手段27では、前記マップマッチン
グ手段26による車両位置とGPS車両位置計算手段2
4による車両位置データによって正確な車両位置を算出
する。前方道路データ検索手段28では車両位置決定手
段27からの現在車両位置のデータにしたがって地図デ
ータベース23から車両前方の道路形状データを検索す
る。道路白線抽出手段29では前記前方道路データ検索
手段28からの道路形状を画像平面の座標に変換して前
記輪郭点抽出手段22からの輪郭点の中から道路白線に
対応する輪郭点を選んで、その輪郭点を使用して道路白
線を検出する。
のフローチャートを用いて説明する。
にする。ステップ2において、画像データからSobelフ
ィルタを使用してエッジ強度を求める。ステップ3にお
いて、エッジデータを使用して閾値を次のように計算す
る。
値、meanはエッジ強度の平均値である。ステップ4にお
いて、画像底部から上方に向けてエッジ画像の中心から
左右方向にこの閾値thを初めて越える点を検索する。初
めてこの閾値を越えた点を左右白線の輪郭点とする。ス
テップ5において、車両の地図上の現在位置(X,Y)
から地図データベースの前方道路データを取り出す。ス
テップ6において前方道路データを図10に示す世界座
標系(x,y,z)から見た時の画像平面上の線図形に
透視変換の式にしたがって変換する。ステップ7におい
てkに1を足す。ステップ8において、前記の輪郭点と
変換画像の相関をとる。ステップ9において、もしkが
k0より小さければ、ステップ10において地図データ
ベースのデータをy軸の周りにθだけ回転した画像を作
成し、ステップ7に戻る。もしkがk0よりも大きけれ
ば、ステップ11において相関値の最も大きかった画像
を道路の白線とする。
両前方の白線を検出できる。
実施の形態の道路白線検出装置を示し、図11において
41は道路画像撮影手段、42は輪郭点抽出手段、43
は道路形状パターン記憶手段、44は道路白線検出手段
である。以上のように構成された道路白線検出装置につ
いて、以下、その動作を述べる。
手段41から車両前方の道路画像を入力する。輪郭点抽
出手段42において、前記道路画像撮影手段41からの
道路画像データを使用してエッジを求めその画像全体の
エッジ強度の大きさから閾値を設定し、画像底部から上
方に向かって画像の中心から左右方向に前記閾値を越え
るエッジ強度を見つけそれを道路の左右の白線の輪郭点
とする。一方道路形状パターン記憶手段43では前記道
路画像撮影手段41の路面からの高さと水平からの伏角
から見える各種道路パターンをあらかじめ記憶してお
く。道路白線検出手段44では前記輪郭点抽出手段42
で求めた左右の白線の輪郭点と前記道路形状パターン記
憶手段43に記憶している道路形状パターンの相関値を
計算し、最も相関の高いものを車両前方の道路形状と判
断する。
施の形態にかかる道路曲率半径算出装置を示し、図12
において、51は道路画像撮影手段、52は輪郭点抽出
手段、53は接線算出手段、54は座標変換手段、55
は曲率半径算出手段である。以上のように構成された道
路曲率半径算出装置について、以下、その動作を述べ
る。
手段51から車両前方の道路画像を入力する。輪郭点抽
出手段52において、前記道路画像撮影手段51からの
道路画像データを使用してエッジを求めその画像全体の
エッジ強度の大きさから閾値を設定し、画像底部から上
方に向かって画像の中心から左右方向に前記閾値を越え
るエッジ強度を見つけそれを道路の左右の白線の輪郭点
とする。接線算出手段53において前記輪郭点を使用し
て、世界座標系の直線距離でL離れた2点での接線を求
める。接線は2点のそれぞれの近傍n個を用いて直線を
検出するハフ変換を使用して求める。次に座標変換手段
54において、透視変換を使用して前記2本の接線を世
界座標系に変換する。曲率半径算出手段55において、
図13に示すように2つの接線が成す角αを求める。∠
AOC=∠BOC=α/2なので、
って精度の高い曲率半径を求めることができる。
施の形態のナビゲーション装置を示し、図14におい
て、61は道路画像撮影手段、62は輪郭点抽出手段、
63は白線検出手段、64は地図データベース、65は
GPS車両位置計算手段、66は道路状態検出手段、6
7は道路状態記憶手段、68は表示手段である。以上の
ように構成されたナビゲーション装置について、以下、
その動作を述べる。
段61から車両前方の道路画像を入力する。輪郭点抽出
手段62において、前記道路画像撮影手段61からの道
路画像データを使用してエッジを求めその画像全体のエ
ッジ強度の大きさから閾値を設定し、画像底部から上方
に向かって画像の中心から左右に前記閾値を越えるエッ
ジ強度を見つけそれを道路の白線の輪郭点とする。白線
検出手段63において前記輪郭点からハフ変換を使用し
て直線としてすべての白線を検出する。検出白線を使用
して道路状態検出手段66において道路の車線を求め
る。また、走行している車線の左右検出白線間の幅から
走行車線の世界座標系における幅を求める。一方、道路
状態記憶手段67において、GPS車両位置計算手段6
5からの車両の現在位置情報を使用して前記道路状態検
出手段66からの車線数と車線幅を地図データベース6
4の地図情報に基づいて記憶する。表示手段68ではG
PS車両位置計算手段65からの車両の現在位置情報に
基づいて地図データベース64からの地図情報を表示す
るとともに、地図情報に関連して記憶し、目的地までの
車線数や車線幅を表示する。
に関連づけて記憶することにより、再度同じ道路を走行
する場合、事前に道路情報を得ることができる。
実施の形態のナビゲーション装置を示し、図15におい
て、71は道路画像撮影手段、72は輪郭点抽出手段、
73は白線検出手段、74は道路状態検出手段、75は
地図データベース、76は目的地入力手段、77は走行
経路決定手段、78はGPS車両位置計算手段、79は
誘導手段、70は情報指示手段である。以上のように構
成されたナビゲーション装置について、以下、その動作
を述べる。
手段71から車両前方の道路画像を入力する。輪郭点抽
出手段72において、前記道路画像撮影手段71からの
道路画像データを使用してエッジを求めその画像全体の
エッジ強度の大きさから閾値を設定し、画像底部から上
方に向かって画像の中心から左右方向に前記閾値を越え
るエッジ強度を見つけそれを道路の白線の輪郭点とす
る。白線検出手段73において前記輪郭点からハフ変換
を使用して直線としてすべての白線を検出する。検出白
線を使用して道路状態検出手段74において道路の車線
数および走行車線の位置を求める。地図データベース7
5の地図情報と目的地入力手段76の運転者が入力した
目的地から走行ルートを走行経路決定手段77で求め
る。誘導手段79においてGPS車両位置計算手段78
からの車両位置情報と、それによる地図データベースか
らの地図情報と走行経路決定手段77からの目的地まで
の走行ルートとを使用して、走行すべき車線を決定し、
道路状態検出手段74において求めた走行車線および走
行車線の位置を用いて車線変更情報を作成する。情報指
示手段70によって車線変更情報を運転者に知らせる。
の位置を認識することで、経路誘導のための具体的な情
報を運転者に提供することができる。
用いてソフトウェア的に実現し、あるいはそれら各機能
を有する専用のハード回路を用いて実現する事が出来
る。
本発明によれば、道路白線検出装置は、高速にそして正
確に滑らかな曲線として白線を検出できる。
よって精度の高い曲率半径を求めることができる。
作成でき、再度同じ道路を走行する場合事前に情報を得
ることができ、また運転者を具体的な情報で目的地まで
誘導できる効果が得られる。
を示すブロック図
求めた多項式曲線の一例を示す図
の係数に対応した点を配置した図
理フローの図
を示すブロック図
曲線の一例を示す図
フローの図
を示すブロック図
フローの図
置を示すブロック図
算装置を示すブロック図
法を示す図
装置を示すブロック図
装置を示すブロック図
影手段 2、12 画像データメモリ手段 3、13、22、42、52、62、72 輪郭点抽出
手段 4 曲線検出手段 5 ハフ変換限定手段 6 ハフ変換手段 7 ハフ変換曲線検出手段 14 区分曲線検出手段 15 区分曲線記憶手段 16 解像度変換手段 17 曲線輪郭点検出手段 18 総合曲線検出手段 23、64、75 地図データベース 24、65、78 GPS車両位置計算手段 25 車輪速度計測手段 26 マップマッチング手段 27 車両位置決定手段 28 前方道路データ検索手段 29 道路白線抽出手段 43 道路形状パターン記憶手段 44 道路白線検出手段 53 接線算出手段 54 座標変換手段 55 曲率半径算出手段 63、73 白線検出手段 66、74 道路状態検出手段 67 道路状態記憶手段 68 表示手段 70 情報指示手段 76 目的地入力手段 77 走行経路決定手段 79 誘導手段
Claims (8)
- 【請求項1】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データをス
トアする画像データメモリ手段と、前記画像データメモ
リ手段にストアされている道路画像データを使用して道
路白線に対応する輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、
前記輪郭点抽出手段からの道路白線に対応した輪郭点を
使用して多項式曲線を算出する曲線検出手段と、前記曲
線検出手段において求めた多項式曲線を使用してハフ変
換の領域を限定するハフ変換限定手段と、前記曲線検出
手段からの多項式曲線と前記ハフ変換限定手段により限
定されたハフ変換領域を使用してハフ変換を行なうハフ
変換手段と、アキュミュレータのうち極大点のものを求
め対応する曲線を検出するハフ変換曲線検出手段とを備
え、予めスプライン曲線で求めた曲線の係数を使用して
ハフ変換の曲線検出領域を限定することで高速に白線を
曲線として検出できる道路白線検出装置。 - 【請求項2】曲線検出手段において、道路白線に対応し
た輪郭点のうち複数個を使用して複数のスプライン曲線
を算出し、前記ハフ変換手段において前記曲線検出手段
で求めた複数の曲線の係数を使用して前記ハフ変換限定
手段で限定されたハフ空間の曲線係数に対応するアキュ
ミュレータ配列に一定の数値を加えることを特徴とする
請求項1記載の道路白線検出装置。 - 【請求項3】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データをス
トアする画像データメモリ手段と、前記画像データメモ
リ手段にストアされている道路画像データを使用して道
路白線に対応する輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、
前記輪郭点抽出手段からの道路白線に対応した輪郭点を
使用し画像の縦方向に区分した輪郭点から各区分の多項
式曲線を算出する区分曲線検出手段と、前記区分曲線検
出手段において求めた曲線を記憶する区分曲線記憶手段
と、前記区分曲線記憶手段に記憶された曲線を画像上に
描きその画像の解像度を下げる解像度変換手段と、前記
解像度変換手段からの画像を使用して再度輪郭点を求め
る曲線輪郭点検出手段と、前記曲線輪郭点検出手段から
の輪郭点を使用して再度多項式曲線を求める総合曲線検
出手段とを備え、高精細度の画像データから道路白線に
対応する曲線を求め、さらにその画像を低解像度の画像
にしてさらに滑らかな曲線を検出する道路白線検出装
置。 - 【請求項4】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データから
白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、地
図上の道路データがストアさている地図データベース
と、GPSからの電波を受信して車両の位置を推測する
GPS車両位置計算手段と、車両の車輪速を計測する車
輪速計測手段と、前記車輪速計測手段からの車速パルス
と前記地図データベースから道路データに基づいてマッ
プマッチングで地図上の車両位置を推測するマップマッ
チング手段と、前記GPS車両位置計算手段からのGP
Sによる推測車両位置と前記マップマッチング手段から
の推測車両位置を用いて正確な車両位置を決定する車両
位置決定手段と、前記車両位置決定手段からの車両位置
に基づいて前記地図データベースから車両前方の道路デ
ータを検索する前方道路データ検索手段と、前記前方道
路データ検索手段からの道路データに基づいて、予め画
像上での道路形状を算出し前記輪郭点抽出手段の輪郭点
から予測道路形状との相関を求めて道路白線を抽出する
道路白線抽出手段とを備え、地図データベースの道路情
報を使用して画像上での白線形状を予測して道路画像デ
ータ上の白線を検出する道路白線検出装置。 - 【請求項5】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データから
白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、予
め前記道路画像撮影手段の路面からの高さと伏角から道
路の形状パターンを複数ストアしている道路形状パター
ン記憶手段と、前記道路形状パターン記憶手段と前記輪
郭点抽出手段の輪郭点から記憶している道路形状との相
関を求めて道路白線を抽出する道路白線抽出手段とを備
え、道路形状パターンのデータベースを使用して道路画
像データ上の白線を検出する道路白線検出装置。 - 【請求項6】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データから
白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、前
記輪郭点抽出手段の道路に対応する輪郭点を用いて車両
前方から任意距離離れた2つの位置での接線を求める接
線算出手段と、前記接線算出手段からの接線を実世界座
標系に変換する座標変換手段と、前記座標変換手段で求
めた前記実世界座標系での接線の成す角度から車両が走
行している車線の曲率半径を近似計算する曲率半径算出
手段とを備え、道路白線の2つの接線の成す角から車線
の曲率半径を近似する曲率半径計算装置。 - 【請求項7】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データから
白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、前
記輪郭点抽出手段からの輪郭点を使用して自車両が走行
している道路および道路の車線の白線を検出する白線検
出手段と、地図上の道路データがストアされている地図
データベースと、GPSからの電波を受信して車両の位
置を推測するGPS車両位置計算手段と、前記白線検出
手段からの画像内の白線位置や形状から車線幅や車線数
を求める道路状態検出手段と、前記道路状態検出手段か
らの道路幅や車線数を前記GPS車両位置計算手段から
の車両の現在位置にしたがって前記地図データベースの
道路情報に関連付けて記憶する道路状態記憶手段と、前
記GPS車両位置計算手段からの車両現在位置と前記地
図データベースからの地図情報と前記道路状態記憶手段
に記憶されている現在走行している道路情報を表示する
表示手段とを備え、走行した道路の車幅や車線数を地図
と関連付けて記憶することにより再度同じ道路を走行す
る場合事前情報として運転者に知らせることができるナ
ビゲーション装置。 - 【請求項8】車両前方の道路を撮影する道路画像撮影手
段と、前記道路画像撮影手段からの道路画像データから
白線に対応した輪郭点を抽出する輪郭点抽出手段と、前
記輪郭点抽出手段からの輪郭点を使用して自車両が走行
している道路および道路の車線の白線を検出する白線検
出手段と、地図上の道路データがストアされている地図
データベースと、走行目的地を入力する目的地入力手段
と、前記目的地入力手段から目的地情報と前記地図デー
タベースからの道路データから走行すべき経路を求める
走行経路決定手段と、GPSからの電波を受信して車両
の位置を推測するGPS車両位置計算手段と、前記地図
データベースからの道路データと前記走行経路決定手段
からの走行経路とGPS車両位置計算手段からの推定車
両現在位置と前記白線検出手段からの道路の車線数およ
び自車両の走行している車線情報を使用して、走行すべ
き車線を決定し車両の移動方向と車線位置を決定する誘
導手段と、前記誘導手段から移動方向情報と車線位置情
報を運転者に知らせる情報指示手段とを備え、画像デー
タから道路の車線数と現在走行している車線の情報と目
的地に向かう時に走らなければならない車線の情報から
運転者に適切な車線を知らせることができるナビゲーシ
ョン装置。
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