JPH11232467A

JPH11232467A - 分岐認識装置及び分岐認識方法

Info

Publication number: JPH11232467A
Application number: JP10137762A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kimura; 圭一木村
Original assignee: AQUEOUS Research KK; AQUEOUS RESERCH KK
Current assignee: AQUEOUS Research KK; AQUEOUS RESERCH KK
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】道路の分岐をより正確に認識する分岐認識装置
を提供する。【解決手段】車両前方の路面画像を取得して、その撮影
画像の中から路面に表示されている白線７１、７２と、
路面との境界線を、特定の探索領域ＬＬ、ＬＲ、ＲＬ、
ＲＲ内において検出し、検出された境界線ＸＬＬ，ＸＬ
Ｒの相対的位置関係の変化によって道路の分岐を判断す
る。例えば、左白線の両側の境界線ＸＬＬ，ＸＬＲが離
れていくことを検出し、分岐と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路上の通行区分
帯表示様の白線を認識するための装置及びその方法にか
かり、詳しくは道路の分岐を検出する分岐認識装置及び
分岐認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像により白線を認識し、自
車と白線の関係から車両の自動制御又は一部自動制御に
用いたり、ナビゲーション装置のマップマッチングを高
度化する技術が提案されている。例えば特開平９−９１
４４０では、ＣＣＤカメラにより白線を認識する際に分
岐を判断することによって、分岐点においても正確に自
車が所属するレーンを認識する技術が提案されている。

【０００３】また、特開平９−１７８５０５では自車が
どちらの分岐を選択したかを認識することで次に自車が
車線変更必要か否かを運転者に指示する装置が提案され
ている。また特開平９−１５２３４８では自車がどちら
の分岐をを選択したかを検出することでナビゲーション
のマップマッチングを高精度化する技術が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−１５２３４８及び特開平９−１７８５０５では分岐
認識の具体的手法については全く言及されていない。ま
た特開平９−９１４４０では分岐において、白線が連続
した実線でＹ字形に路面にペイントされていることを前
提としているが、通常の道路では分岐する道路を区別す
る車線は破線でペイントされていることも多くまたこの
車線は車両が頻繁に通過するため他の車線よりペイント
がかすれている場合も多い。このような場合、白線を認
識できないことが多く、十分に確実性のある分岐認識を
行うことは難しい。この発明は、道路の分岐をより正確
に認識する分岐認識装置と分岐認識方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上のような目的は、以
下の本発明によって達成される。（１）車両に搭載され車両外部の路面画像を撮像する
撮像手段と、撮影画像の中から路面と該路面の表示線と
の境界線を、２以上抽出するエッジ抽出手段と、２以上
の境界線の相対的位置関係の変化に応じて道路の分岐を
認識する分岐認識手段とを有する分岐認識装置。

【０００６】（２）前記分岐認識手段は、分岐を判定
する分岐判定手段と、該分岐判定手段による分岐判定の
信頼性を判定する信頼度判定手段とを備える上記（１）
に記載の分岐認識装置。

【０００７】（３）前記エッジ抽出手段は、１つの表
示線の持つ２つの境界線を抽出するものであり、分岐判
定手段は、２つの境界線の間隔を検出することによって
分岐を判定するものである上記（１）または（２）に記
載の分岐認識装置。

【０００８】（４）前記エッジ抽出手段は、車両を挟
む２つの表示線の持つ境界線を抽出するものであり、分
岐判定手段は、２つの表示線の間隔を検出することによ
って分岐を判定するものである上記（１）または（２）
に記載の分岐認識装置。

【０００９】（５）前記信頼度判定手段は、第１の分
岐判断と、第１の分岐判断から所定時間経過後に行われ
る第２の分岐判断とに基づいて、分岐判定の信頼性を判
定する上記（３）または（４）に記載の分岐認識装置。

【００１０】（６）前記分岐認識装置は、第１の分岐
判断と、第１の分岐判断から所定時間経過後に行われる
第２の分岐判断とによって車両の進入した分岐を判断す
る進入路判定手段を有する上記（３）または（４）に記
載の分岐認識装置。

【００１１】（７）さらに、自車の現在地を検出する
自車位置検出手段を備え、該自車位置検出手段は、前記
分岐認識手段によって認識された分岐に基づき道路上の
自車の現在位置を検出上記（１）ないし（６）のいずれ
かに記載の分岐認識装置。

【００１２】（８）車両外部の路面画像を映像化し、
映像の中から路面と該路面の表示線との境界線を、２以
上抽出するとともに、抽出した２以上の境界線の相対的
位置関係の変化に応じて道路の分岐を認識する分岐認識
方法。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態の１
つについて、添付図面に基づいて詳説する。図１は、本
発明の分岐認識装置を含む車両制御装置の構成を示すブ
ロック図である。本発明の実施形態の車両制御装置１
は、道路情報を格納した道路情報記憶手段であるデータ
記憶部１２と、自車位置を特定する現在地検出手段とし
ての現在位置検出部１３と、道路の分岐を判定する分岐
認識装置６０と、車両状態検出部３０と、車両各部のア
クチュエータをそれぞれ制御する制御装置５１〜５８と
を備えている。本実施形態における車両では、ナビゲー
ションシステム装置１０を備えている。上記データ記憶
部１２と、上記現在位置検出部１３は、ナビゲーション
システム装置１０に含まれ、さらに、ナビゲーションシ
ステム装置１０は、ナビゲーション処理部１１と、通信
部１５と、入力部１６と、表示部１７と、音声入力部１
８と、音声出力部１９とを備えている。

【００１４】ナビゲーション処理部１１は、入力された
情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種演算処理
を行い、その結果を出力する中央制御装置（以下「ＣＰ
Ｕ」という）１１１を備えている。このＣＰＵ１１１
は、データバス等のバスラインを介してＲＯＭ１１２と
ＲＡＭ１１３が接続されている。ＲＯＭ１１２は、目的
地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決
定等を行うための各種プログラムが格納されているリー
ド・オンリー・メモリである。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ
１１１が各種演算処理を行う場合のワーキング・メモリ
としてのランダム・アクセス・メモリである。

【００１５】データ記憶部１２は、地図データファイ
ル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道
路データファイル、写真データファイル、および各地域
のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内などの各種地
域毎との情報が格納された他のデータファイルを備えて
いる。これら各ファイルには、経路探索を行うととも
に、探索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点
や経路中における特徴的な写真やコマ図を出したり、交
差点までの残り距離、次の交差点での進行方向を表示し
たり、その他の案内情報を表示部１７や音声出力部１９
から出力するための各種データが格納されている。

【００１６】これらのファイルに記憶されている情報の
内、通常のナビゲーションにおける経路探索に使用され
るのが交差点データ、ノードデータ、道路データのそれ
ぞれが格納された各ファイルである。これらのファイル
には、道路の幅員、勾配、路面の状態、コーナの曲率半
径、交差点、Ｔ字路、道路の車線数、車線数の減少する
地点、コーナの入口、踏切、高速道路出口ランプウェ
イ、高速道路の料金所、道路の幅員の狭くなる地点、降
坂路、登坂路、その他高速道路からランプウエイへ進入
する分岐路、Ｙ字路などのような分岐道路などの道路情
報が格納されている。

【００１７】各ファイルは、例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカード、光
カード等の各種記憶装置が使用される。なお、各ファイ
ルは記憶容量が大きい、例えばＣＤ−ＲＯＭの使用が好
ましいが、その他のデータファイルのような個別のデー
タ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用するようにし
てもよい。

【００１８】道路情報記憶手段であるデータ記憶部１２
に格納されている道路データは、ノードを結ぶ線で構成
されている。図２は、データ記憶部１２に格納されてい
る道路データの構造を示した模式図である。図中で、実
線Ｒは道路の形状を示している。ここで、道路は、ノー
ド（Ｎ１、Ｎ２、．．．．）と、ノードを結ぶ線分（以
下、リンクという）によって表現される。そして、ノー
ドは、少なくとも座標（ここでは、絶対座標である緯
度．経度）によって定義されている。

【００１９】道路形状はノードやリンクのみならず、標
高によって定義することもできる。標高データは、左右
上下２５０ｍ間隔のマトリクス状の各点において保持さ
れており、例えば図中に１０−１０で指した地点の標高
２０ｍであり、図中１０−１１で指した地点の標高点は
標高２２ｍというようにデータを持っている。

【００２０】本実施態様では、ノードの位置と、該ノー
ドを取り囲む各標高データとの位置関係によって、平均
曲率、道路勾配、標高変化率、カーブの曲率半径等を求
める。なお、データ量を小さくするため、マトリクス状
に標高点を保持しているが、ノード毎に標高のデータを
持つことも可能である。また、道路の区間ごとに、例え
ば、リンクごとに勾配値を予め持つようにしておいて、
これを用いることもできる。

【００２１】また現在位置検出部１３は、ＧＰＳレシー
バ１３１、地磁気センサ１３２、距離センサ１３３、ス
テアリングセンサ１３４、ビーコンセンサ１３５、ジャ
イロセンサ１３６とを備えている。ＧＰＳレシーバ１３
１は、人口衛星から発せられる電波を受信して、自車の
位置を測定する装置である。地磁気センサ１３２は、地
磁気を検出して自車の向いている方位を求める。距離セ
ンサ１３３は、例えば車輪の回転数を検出して計数する
ものや、加速度を検出して２回積分するものや、その他
計測装置等が使用される。ステアリングセンサ１３４
は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回
転センサや回転抵抗ボリューム等が使用されるが、車輪
部に取り付ける角度センサを用いてもよい。ビーコンセ
ンサ１３５は、路上に配置したビーコンからの位置情報
を受信する。ジャイロセンサ１３６は、車両の回転角速
度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガ
スレートジャイロや振動ジャイロ等で構成される。ま
た、このジャイロセンサ１３６によって、車両に加わる
横加速度を検出することもできる。

【００２２】現在位置検出部１３のＧＰＳレシーバ１３
１とビーコンセンサ１３５は、それぞれ単独で位置測定
が可能であるが、その他の場合には、距離センサ１３３
で検出される距離と、地磁気センサ１３２、ジャイロセ
ンサ１３６から検出される方位との組み合わせ、また
は、距離センサ１３３で検出される距離と、ステアリン
グセンサ１３４で検出される舵角との組み合わせによっ
て自車の絶対位置（自車の現在地）を検出するようにな
っている。

【００２３】通信部１５は、ＦＭ送信装置や電話回線等
との間で各種データの送受信を行うようになっており、
例えば情報センタ等から受信した渋滞などの道路情報や
交通事故情報等の各種データを受信するようになってい
る。入力部１６は、走行開始時の現在位置の修正や、目
的地を入力するように構成されている。入力部１６の構
成例としては、表示部１７を構成するディスプレイの画
面上に配置され、その画面に表示されたキーやメニュー
にタッチすることにより情報を入力するタッチパネル、
その他、キーボード、マウス、バーコードリーダ、ライ
トぺン、遠隔操作用のリモートコントロール装置などが
挙げられる。

【００２４】表示部１７には、操作案内、操作メニュ
ー、操作キーの表示や、ユーザの要求に応じて設定され
た案内地点までの経路の表示や、走行する経路に沿った
案内図等の各種表示が行われる。表示部１７としては、
ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホロ
グラム装置等を用いることができる。

【００２５】音声入力部１８はマイクロホン等によって
構成され、音声によって必要な情報が入力される。音声
出力部１９は、音声合成装置と、スピーカとを備え、音
声合成装置で合成される音声の案内情報を出力する。な
お、音声合成装置で合成された音声の他に、各種案内情
報をテープ等の音声記憶装置に録音しておき、これをス
ピーカから出力するようにしてもよく、また音声合成装
置の合成音と音声記憶装置の音声とを組み合わせてもよ
い。

【００２６】以上のように構成されたナビゲーションシ
ステム装置は、運転者に車両の現在地周りの道路情報を
知らせて、車両の目的地までの走行経路を誘導する。つ
まり、入力部１６から目的地を入力すると、ナビゲーシ
ョン処理部１１は、現在位置検出部１３で検出された自
車位置に基づき、データ記憶部１２から読み出した道路
情報から目的地までの走行経路を選択し、該経路を表示
部１７に出力するとともに、該表示部１７に表示された
走行経路と、音声出力部１９から出力される音声によっ
て、運転者を目的地まで誘導する。また、目的地が入力
されていない場合には、自車位置の周辺の道路情報を表
示部１７に出力する。なお、本発明においては、運転者
を目的地まで誘導する機能が備わっていなくてもよく、
誘導のための表示部１７や音声出力部１９が設けられて
いなくてもよい。

【００２７】以上のような構成において、現在地検出手
段は、現在位置検出部１３によって構成され、道路情報
獲得手段は、データ記憶部１２とナビゲーション処理部
１１によって構成される。現在地（自車位置）の進行方
向に位置する特定点は、現在位置検出部１３で検出され
た自車位置と、自車の走行方向、および道路情報獲得手
段によって獲得された道路情報に基づき、ナビゲーショ
ン処理部１１が決定する。また、距離算出手段は、現在
位置検出部１３と、データ記憶部１２と、ナビゲーショ
ン処理部１１とによって構成され、図３に示されている
ように、自車２の現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１
〜Ｌｎを算出する。

【００２８】ノード半径算出手段は、データ記憶部１２
とナビゲーション処理部１１とによって構成され、図３
に示されているように、各ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード
半径ｒ１〜ｒｎを計算する。ここで、ノードとは、図２
に基づいて既に説明したように、デジタル地図におい
て、道路の位置形状を示す要素で、デジタル化された道
路情報は、道路上の位置を示す点（ノード）とノード間
を結ぶ線（リンク）により構成される。本実施形態にお
いては、ノードが特定点である。特定点におけるノード
半径の算出方法は、例えば特定点で交叉するリンクの交
叉角度から算出することができる。

【００２９】また、推奨走行速度算出手段は、データ記
憶部１２と現在位置検出部１３とナビゲーション処理部
１１とによって構成され、各ノード半径ｒ１〜ｒｎと、
予め設定されている旋回横Ｇより、予め定められたデー
タテーブルに従って、各ノードＮｎ位置を通過する際に
推奨される車速（ノードスピード）Ｖ１〜Ｖｎ（推奨走
行速度）を各ノード毎に計算する。

【００３０】図４に示されているマップは、安定した減
速、車両挙動、変速段の変更による減速度合等を考慮し
て、推奨される減速度を設定し、その減速度に応じて、
現在位置において最も適切と思われる車速を設定するマ
ップである。つまり、各ノードスピードＶ1〜Ｖnまでに
減速するために必要な減速度を減速度曲線として表示
し、現在位置において適切と判断される最適車速Ｖｇｎ
を算出して、現在位置における自車両の車速である現在
車速Ｖから各ノードにおける最適車速Ｖｇｎを引いた値
ΔＶｎが最大となるノードを選択する（一番減速が要求
されると判断されるノードを選択する）。

【００３１】このΔＶと現在車速Ｖとから、ナビゲーシ
ョン処理部１１は、（ΔＶ／Ｖ）に基づき、前方のカー
ブに対してどれ位の減速が必要とされるかを示す「減速
要求度Ｇ」を算出する（Ｇ＝ΔＶ／Ｖ）。そして、各制
御装置は、減速要求度に応じた制御内容を決定する。

【００３２】次に、予定走行経路とは、既に車両の走行
経路が設定されている場合には、その設定されている経
路であり、設定されていない場合には、例えば直進した
場合に通過することが予想される経路とすることができ
る。このような、予定走行経路を探索する走行経路検出
手段を設けることによって、予定走行経路がより明確と
なり、制御性が向上する。

【００３３】ナビゲーション処理部１１は、ノード半径
等の道路情報に基づいて、自車の車速等の車両状態に応
じて、必要とされる車両制御内容を決定し、各アクチュ
エータに対して制御内容を指令する。

【００３４】分岐認識装置６０は、路面に描かれた道路
と表示線（例えば車線を示す白線）の境界線（以下「エ
ッジ」という）を検出して、そのエッジの相対的な位置
関係の変化に基づいて、道路の分岐を認識する装置であ
る。この表示線は、車線を区画したり、車線の進行方向
に沿って路面に表示された帯状の線であり、この表示線
は上記白線の他、黄色線など他の色の線であってもよ
く、この他、路側帯を示す線等であってもよい。分岐認
識装置６０は、自動車の前方向を撮影する撮像手段と、
撮影された画像が白線のエッジを抽出するエッジ抽出手
段と、抽出されたエッジから分岐認識を行う分岐認識手
段とを有している。

【００３５】図５は、分岐認識装置６０の構成を示すブ
ロック図である。本実施形態では、撮像手段は光電変換
素子の１つであるＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅ
ｄＤｅｖｉｃｅ）６１で構成され、エッジ抽出手段は、
画像前処理プロセッサ６２と画像用メモリ６３で構成さ
れ、分岐認識手段は、プログラムメモリ６４と、分岐認
識プロセッサ６５で構成されている。そして、分岐認識
プロセッサ６５からの信号は、インターフェイス回路６
６を介して、外部ナビゲーション装置１０や車両各部の
アクチュエータをそれぞれ制御する制御装置へ出力され
る。

【００３６】画像前処理プロセッサ６２では、原画像の
エッジを強調する処理が行われる。画像前処理プロセッ
サ６２で検出されたエッジは、画像用メモリ６３を介し
て分岐認識プロセッサ６５へ供給される。プログラムメ
モリ６４は、例えばＲＯＭ（リード・オンリー・メモ
リ）で構成され、分岐認識プロセッサにおいて、分岐認
識処理を行うための各種プログラムが格納されている。
図１に示されている車両制御装置は、上記構成の他、更
にエンジン制御装置５１、変速制御装置５２、四輪駆動
制御装置５３、ブレーキ制御装置５４、サスペンション
制御装置５５、回生制動制御装置５６、ビークルスタビ
リティコントロール制御装置５７、トラクションコント
ロール制御装置５８を備えている。

【００３７】以上のような構成において、分岐認識装置
６０が道路の分岐点を認識すると、その認識に基づい
て、分岐点以降の道路の道路情報に基づく車両制御を各
制御装置が実行する。以下、分岐認識装置６０における
処理について、図６に示されているフローチャートに基
づき説明する。

【００３８】画像前処理プロセッサ６２が、ＣＣＤ６１
から画像を取り込み（ステップＳ２０１）、取り込んだ
画像について、白線のエッジを強調するエッジ強調処理
を行う（ステップＳ２０２）。このエッジ強調処理は、
例えばＳｏｂｅｌフィルタ処理やラプラシアンフィルタ
処理により原画像のエッジを強調する処理が行われる。
また、このステップでは、更に膨張収縮フィルタ処理な
どによりノイズ除去フィルタを導入すれば以後の分岐認
識が更に効果的になる。

【００３９】次に、各探索領域でのエッジ直線候補点の
抽出を行う（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０
３のサブルーチンの内容については、図７に示されてい
るフローチャートに基づき説明する。

【００４０】図８に画像前方のエッジ画像の模式図を示
す。図８の模式図が図５の分岐判断手段を構成する分岐
認識プロセッサ６５に送られる画像である。分岐認識プ
ロセッサ６５ではまずエッジ画像のうち、白線が存在す
る領域のみを抽出する。以後この領域を探索領域と呼
ぶ。白線が検出される以前は探索領域として、車両が自
車レーン中央を走行していると仮定したときの車両の左
側及び／又は右側近傍の白線が存在しそうな領域とす
る。探索領域の大きさは自車が走行レーン内を走行して
いると仮定した場合に概ね白線がその領域内に捉えるこ
とができる大きさとする。この探索領域は分岐前では左
右の白線の左右両側のエッジ直線を抽出するため計４つ
の領域を設定する。図８においてＬＬは左白線７１の左
エッジ直線用探索領域を示し、ＬＲは左白線７１の右エ
ッジ直線用探索領域を示し、ＲＬは右白線７２の左エッ
ジ直線用探索領域を示し、ＲＲは右白線７２の右エッジ
直線用探索領域を示す。初期値としてはＬＬとＬＲ及び
ＲＬとＲＲはそれぞれ同一の場所（重なっている）とす
る。

【００４１】図９は上記４つの探索領域の中から代表的
にＬＬ探索領域について、模式的に表した図である。便
宜上探索領域の左上を座標原点とし、右方向にＸ軸、下
方向にＹ軸とし、探索領域の大きさを横Ｘｍａｘ、縦Ｙ
ｍａｘ個の画素数とする。通常エッジ強調を行うと見か
け上１本のエッジ直線でも複数のエッジ点が現れる。図
９において白線７１の左右両側エッジ直線に対してそれ
ぞれにエッジ点群が検出できいる様子をあらわされてい
る。同図において、Ａは白線７１の左側エッジ点群を表
わし、Ｂは白線７１の右側エッジ点群を表わしている。
１つの探索領域に左右のエッジ直線の点群が存在する場
合に１つのエッジ直線点群を抽出する方法を以下に説明
する。

【００４２】図７にＬＬ領域、すなわち左白線７１の左
エッジ直線候補のエッジ点群の抽出フローチャートが示
されている。まずエッジ画像全体から探索領域のエッジ
画像のみを切り出す（ステップＳ１０１）。次にカウン
タｉ，ｊ，ｋをゼロに初期化する（ステップＳ１０
２）。ここで、ｉ，ｊは探索領域内の画素の場所を示す
インデックスであり、ｋは各走査線において抽出するエ
ッジ直線候補点の個数を示す変数である。その後、ｉ，
ｊ点のエッジ点強度Ｓ（ｉ，ｊ）が閾値Ｓｔｈ以上であ
るかを判断する（ステップＳ１０３）。閾値Ｓｔｈ以上
である場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、各水平
走査線上での直線候補エッジ点の抽出個数がｋｍａｘに
達しているかを判断し（ステップＳ１０４）、ｋｍａｘ
に達していない場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、
Ｓ（ｉ，ｊ）のＸＹ座標をエッジ直線候補としてメモリ
へ記憶する（ステップＳ１０７）。更にカウンタｋに１
を加えて（ステップＳ１０８）、Ｘ軸座標のインデック
スｉに１を加える（ステップＳ１０９）。なお、ステッ
プＳ１０３で、エッジ点強度Ｓ（ｉ，ｊ）が閾値Ｓｔｈ
より小さい場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステ
ップＳ１０４、１０７、１０８をスキップして、ステッ
プＳ１０９を実行する。

【００４３】ステップＳ１０９の次に、ｉの値がＸｍａ
ｘに達しているかを判断し（ステップＳ１１０）、達し
ていなければ（ステップＳ１１０：ＮＯ）次のエッジ点
について同様の処理を行う（ステップＳ１０３へ戻
る）。ここで、ステップＳ１０３の各画素のエッジ点強
度Ｓ（ｉ，ｊ）が閾値Ｓｔｈ以上であるかの比較を行う
（以下、各水平走査線を横方向に順次ステップＳ１０３
を繰返すことを「サ−チ」と称す）。

【００４４】またステップＳ１０４でｋ＝ｋｍａｘとな
るか（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、またステップＳ１
１０でｉ＝Ｘｍａｘすなわち各水平走査線で右端までサ
ーチし終える（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）か、のいず
れかの場合にはｊ＝ｊ＋１とし、ｉ、ｋをクリアし（ス
テップＳ１０５）、ｊの値がＹｍａｘに達しているかを
判断（ステップＳ１０６）する。ｊの値がＹｍａｘに達
していない場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、次の
水平走査線（ｊ＋１の走査線）について同様の処理（サ
ーチ）を繰り返す。そして、ｊの値がＹｍａｘに達して
いる場合には、探索領域のエッジ点群の抽出が終了した
ものとして、このサブルーチンを終了する。

【００４５】上記説明のうち、エッジ強度の閾値Ｓｔｈ
は白線と道路の境界線のエッジ点のみを抽出し、ノイズ
などによるエッジ点をなるべく抽出しないようにするた
めに設定するものであり、あらかじめプログラム内に設
定した値でも良いし、例えば探索領域のエッジ点の強度
の平均値をあらかじめ算出し、その５０％の値をＳｔｈ
とするなど、探索毎に設定してもよい。

【００４６】図７に示されているフローチャートは左エ
ッジ直線候補のエッジ点を抽出する処理であるがｉがゼ
ロからＸｍａｘまで処理を行うことで探索領域を左から
サーチしている。さらに各水平走査線において左からサ
ーチしてエッジ強度が所定の閾値を超える点をｋｍａｘ
点のみ抽出して次の走査線に処理を移すことで左側エッ
ジ点のみを抽出することが可能となる。すなわち図９に
おいて水平方向左から右へサーチしていくとまず白線の
左側エッジ点群を抽出し、ここでｋｍａｘ点抽出し終え
たところで次の走査線に移ることで右側エッジ候補点を
抽出せずに次の走査線のサーチに移ることとなる。

【００４７】この図７のサブルーチンは、左エッジ直線
候補のエッジ点を抽出する処理であるが、探索領域Ｌ
Ｒ、ＲＲ、ＲＬについても同様の処理が行われ、各探索
領域についても、エッジ点群の抽出が行われる。例え
ば、右白線の左側エッジ直線候補点を抽出する探索領域
ＲＬも図７のフローチャートと同様で処理できる。また
右側エッジ直線候補点を抽出する探索領域ＬＲ及びＲＲ
では図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１０２
及びＳ１０５でｉ＝０をｉ＝Ｘｍａｘ−１に、ステップ
Ｓ１０９でｉ＝ｉ＋１をｉ＝ｉ−１に、ステップＳ１１
０でｉ＝Ｘｍａｘ？をｉ＝−１？に変更することで探索
領域を右からサーチするフローチャートとなる。また各
走査線毎に抽出する点数を決定するｋｍａｘの値は２〜
４程度が望ましい。これは通常、原画像で例えば道路と
白線の境界線のような１本の境界線に対してＳｏｂｅｌ
フィルタなどによるエッジ強調を行うと図９に模式的に
表わすように各走査線上に２〜４点のエッジ強度が大き
くなる点が連続して表れるので例えば左エッジ直線候補
点を抽出するため探索領域をサ−チする際、多少のノイ
ズがあっても左エッジ直線候補点のうちいくつかは抽出
でき、またノイズがない場合に左エッジ直線候補点は抽
出しても右エッジ直線候補点は抽出しないようにするた
めである。

【００４８】上記サブルーチンによりステップＳ２０３
が終了した後、直線推定処理が行われる（ステップＳ２
０４）。ステップＳ２０４の各探索領域における直線推
定について説明する。各探索領域において図７のフロー
チャートのステップＳ１０７で抽出したエッジ候補点に
ついて最小自乗近似またはＨｏｕｇｈ変換を施すことで
直線の方程式を演算する。ここで最小自乗法を用いる場
合には誤差相関係数が閾値以下である場合には直線の抽
出ができなかったと判断する。またＨｏｕｇｈ変換を用
いる場合にはＨｏｕｇｈ空間での最大投票数が閾値以下
のときは直線の抽出ができなかったと判断する。このと
き、今回の処理で、直線の抽出ができなかったと判断さ
れた場合にも、過去ｎ回以内に直線が抽出されている場
合には最新の直線の方程式を今回の直線の方程式とす
る。

【００４９】この処理は何らかの原因で一時的に直線が
抽出されなかった場合でも過去の値を近似的に用いるこ
とを意味する。過去ｎ回にわたって直線が抽出されない
場合には、最終的に直線抽出ができなかったと判断す
る。ｎは時間にして１〜数秒の範囲の相当する回数が望
ましい。

【００５０】ステップＳ２０４が終了した後、直線代表
点の算出が行われる（ステップＳ２０５）。ステップＳ
２０５での直線代表点の算出について説明する。図６の
ステップＳ２０４にて直線が抽出できた場合には、推定
した直線の方程式に基づいてある特定のＹ座標に対する
直線のＸ座標を計算する。このＸ座標を直線代表点と称
することにする。このときの座標系は図８に示すように
全体の画像について左上を原点とし、右方向にＸ軸、下
方向にＹ軸とする。このときの特定のＹ座標とは探索領
域の中心のＹ座標とする。これは探索領域内での推定直
線が誤差を含んだ際に誤差が最も小さくなる可能性が高
いのが探索領域の中心だからである。以下探索領域ＬＬ
の直線代表点をＸＬＬ、探索領域ＬＲの直線代表点をＸ
ＬＲ、探索領域ＲＬの直線代表点をＸＲＬ、探索領域Ｒ
Ｒの直線代表点をＸＲＲと称することとする。すなわち
ＸＬＬは左白線７１の左エッジ直線を意味する点であ
り、ＸＬＲ、ＸＲＬ、ＸＲＲも同様にそれぞれ左白線７
１の右エッジ直線、右白線７２の左エッジ直線、右白線
７２の右エッジ直線を表す点を意味する。

【００５１】ステップＳ２０５が終了した後、白線抽出
結果の確認が行われる（ステップＳ２０６）。ステップ
Ｓ２０６の白線抽出結果の確認について説明する。これ
は抽出されたエッジ直線が白線であるか否かの判断を行
う処理である。ここではＸＬＲ＜ＸＬＬであるとき、す
なわち、左白線の右エッジ直線の代表点であるべきＸＬ
Ｒが左白線の左エッジ直線の代表点であるべきＸＬＬよ
り左である場合にＸＬＲおよびＸＬＬは白線の両側のエ
ッジを表していないことになるので、左直線の白線抽出
ができないと判断する。右白線についても同様である。
これによって、白線エッジ抽出結果の信頼性が向上す
る。

【００５２】ステップＳ２０６が終了した後、分岐判断
が行われる（ステップＳ２０７）。本発明では左右各々
の白線の幅、および自車走行レ−ンの幅のいづれかが時
間の経過とともに増加していくことを検出し、これをロ
−カルな分岐判断と呼ぶ。いづれかのロ−カルな分岐判
断が検出されたのち（これを最初に検出した分岐判断と
いう意味で「第１のロ−カルな分岐判断」と称する）、
所定時間内に新たなロ−カルな分岐判断（以下「第２ロ
−カルな分岐判断」と呼ぶ）が検出された場合に第１と
第２のロ−カルな分岐判断の組合わせで最終的な分岐判
断を行うことで信頼性の高い分岐判断が可能性となる。
また、第１のロ−カルな分岐判断が検出されてから所定
時間内に新たなロ−カルな分岐判断が検出されない場合
は低信頼性として第１のロ−カルな分岐判断を最終的な
分岐判断とする。上記により分岐の判断が判断の信頼性
とともに出力することができる。

【００５３】ステップＳ２０７の分岐判断について説明
する。以下では図６のステップＳ２０６までの処理でＸ
ＬＬ、ＸＬＲ、ＸＲＬ、ＸＲＲのすべての代表点が抽出
できたと仮定する。以後、左白線７１の両側のエッジ直
線間の距離（左白線７１の幅）をｄＸＬとする。ｄＸＬ
はｄＸＬ＝ＸＬＲ−ＸＬＬで計算される。同様に右白線
７２の両側のエッジ直線間の距離（右白線７２の幅）を
ｄＸＲとする。ｄＸＲはｄＸＲ＝ＸＲＲ−ＸＲＬで計算
される。またレーン間距離をｄＸＬａｎｅとする。ｄＸ
ＬａｎｅはｄＸＬａｎｅ＝ＸＲＬ−ＸＬＲで計算され
る。更にこれらの前回値との差分をそれぞれｄｄＸＲ＝
ｄＸＲ−（前回の）ｄＸＲ、ｄｄＸＬ＝ｄＸＬ−（前回
の）ｄＸＬ、ｄｄＸＬａｎｅ＝ｄＸＬａｎｅ−（前回
の）ｄＸＬａｎｅとする。これらの値を毎回の分岐判断
で行う。代表点のうちいくつかが抽出できなかった場合
については後述する。

【００５４】図１０は自車が分岐において右に道を選択
して走行した場合の車両前方の画像を示している。図１
０（ａ）〜（ｃ）は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に時間
的経過を示している。道路の分岐を示す白線７３は破線
であると仮定した。図１０（ａ）に示すように左白線７
１の探索領域ＬＬ及びＬＲが分岐にさしかかった際、探
索領域ＬＲでの直線推定がもし破線７３を抽出せず、分
岐道路の左側の白線７１の右エッジ直線を抽出した場合
には図１０（ａ）から図１０（ｂ）に移行する間にｄｄ
ＸＬａｎｅの値はある一定値となり、やがて左側白線は
画面左方向に消えていく。このとき、ｄｄＸＬａｎｅが
一定値以上を所定の回数出力され、かつＸＬＲ＜所定値
のときに最初のローカル分岐判断として自車が分岐を右
へ進行と判断する。さらにＸＬＲ＜所定値になったら左
白線は自車が選択しなかった道路の白線であるので探索
領域ＬＬおよびＬＲの位置を初期値に更新する。

【００５５】やがて図１０（ｃ）の状況になった際に今
度はＸＬＬは分岐の分離帯の左エッジをトレースし、Ｘ
ＬＲは分岐の分離帯の右エッジをトレースすることにな
るのでｄｄＸＬ＞閾値となる。ｄｄＸＬ＞閾値がある所
定の回数連続した場合に自車が右を選択という２回目の
ローカルな分岐判断を下す。最初のローカルな分岐判断
と２回目のローカルな分岐判断結果がともに同一である
ので最終的に高信頼度で自車は分岐を右に進行したと判
断する。

【００５６】図１１に図１０と同様のケースで分岐にさ
しかかった際に探索領域ＬＲで分岐を示す破線７３の右
側エッジ直線を抽出した場合を示す。図１１（ａ）から
（ｂ）にかけてＸＬＬとＸＬＲが離れていくのでｄｄＸ
Ｌ＞閾値がある所定の回数出力されるので、このとき最
初のローカルな分岐判断が自車は分岐を右と判断され、
その後ＸＬＬは画面左へ消えていくので探索領域ＬＬは
探索領域ＬＲと同一の場所に変更される（探索領域の更
新については後述）。図１１（ｃ）に示すように分岐分
離帯の左エッジ直線を抽出する。その後ＸＬＬとＸＬＲ
は離れていくのでｄｄＸＲ＞閾値が出力される。ｄｄＸ
Ｒ＞閾値が所定時間出力されたならば２回目のローカル
な分岐判断として自車は分岐を右と判断される。

【００５７】この結果、図１０のケースと同様に最初の
ローカルな分岐判断と２回目のローカルな分岐判断が同
一であるので最終的に高信頼度で自車は分岐を右に進行
したと判断する。上記のごとく本発明によれば道路の分
岐を示す白線７３が破線であろうと実線であろうとまた
存在しない場合でも安定して分岐の判断が可能となる。
上記例はローカルな分岐判断が２回連続して出力される
としたが、最初のローカルな分岐判断後所定の時間経過
しても第２のローカルな分岐判断が出力されない場合に
は信頼度低として最終的な分岐判断を出力する。例えば
図１０において何らかの理由で前述の最初のローカルな
分岐判断が出力されず、前述の第２のローカルな分岐判
断が最初のローカルな分岐判断として出力された場合に
はその後所定時間内に第２のローカルな分岐判断が出力
されない場合には第１のローカルな分岐判断を信頼度低
として最終的な分岐判断として出力する。

【００５８】上記例で示したローカルな分岐判断につい
て図１２に示されているフローチャートに基づいて、右
白線７２のローカルな分岐判断を行う場合を説明する。
ステップＳ３０２では、図６のフローチャートにおける
ステップＳ２０６で白線エッジ直線の代表点の算出がさ
れていることが確認されているかを判断する。白線エッ
ジ直線の代表点が確認されていないと、分岐の判断は無
意味になるので、これを避けるため、確認されていない
場合には（ステップＳ３０２：ＮＯ）、フローチャート
を終了する。

【００５９】確認されている場合には、右白線右エッジ
直線の代表点Ｘ座標ＸＲＲから右白線左エッジ直線代表
点Ｘ座標ＸＲＬの値との差（白線の幅）ｄＸＲ（＝ＸＲ
Ｒ−ＸＲＬ）と、前回のｄＸＲの値（ｄＸＲ＿Ｏｌｄ）
と現在のｄＸＲの値との差ｄｄＸＲ（＝ｄＸＲ−ｄＸＲ
＿Ｏｌｄ）を算出する（ステップＳ３０４）。ｄｄＸＲ
は、ｄＸＲの時間差分を表す。

【００６０】ｄｄＸＲが所定の閾値より大きいかを判断
する（ステップＳ３０５）。このような閾値を設けるの
は、単なる白線の幅の変化を分岐と誤認することを防止
するため、微少な変化を検出しないようにするためであ
る。閾値より大きいと判断した場合には（ステップＳ３
０５：Ｙｅｓ）、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値に１を加え
る。つまり、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒには、右白線幅の増加
が検出された回数が記憶される。閾値より大きくないと
判断した場合には、（ステップＳ３０５：ＮＯ）、Ｒ＿
Ｃｏｕｎｔｅｒの値から１を差し引く（ステップＳ３０
９）。つまり、所定の閾値より大きいｄｄＸＲが算出さ
れる頻度が、所定の閾値より小さいｄｄＸＲが算出され
る頻度より多い場合には、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値が増
加する構成となっている。

【００６１】次に、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値が所定の閾
値より大きいかを判断する（ステップＳ３０７）。これ
は、左側エッジと右側エッジの距離が確実に増加してい
ることを示し、他の要因による左側エッジと右側エッジ
の距離の変化を排除して、分岐のみを検出することがで
きる。

【００６２】Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値が所定の値より大
きい場合に（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、右白線のロ
−カルな分岐判断が有りとし（ステップＳ３０８）、ス
テップＳ３１３で本フローチャートで説明している右ロ
−カルな分岐判断処理をディスイネ−ブルとし、また後
に右ロ−カルな分岐判断を再開するときのためにｄｄＸ
Ｒ＿Ｏｌｄ＝０、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ＝０と変数を初期
化しておく。ここでステップＳ３０８の右ロ−カルな分
岐判断ありの処理は図１４で説明する分岐の総合判断処
理で用いられる。

【００６３】またステップＳ３１３での右ロ−カルな分
岐判断処理ディスイネ−ブルとは、一旦右白線のロ−カ
ルな分岐判断が下された後に再度同じ白線の幅の増加を
再び右ロ−カルな分岐判断と検出しないようにするた
め、後述するように探索領域の位置が大きく更新される
まで、すなわち現在追跡している白線と異なる白線を検
出するまでは右白線のロ−カルな分岐判断を中断するた
めの処理である。この右ロ−カルな分岐判断がディスイ
ネ−ブルとなることにより右分岐判断処理を中断する処
理はステップＳ３０１で行われる。

【００６４】一方、ステップＳ３０５で、ｄｄＸＲが閾
値より大きくないと判断された場合には（ステップＳ３
０５：ＮＯ）、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値から１が差し引
かれた後（ステップＳ３０９）、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒが
−１に達したかを判断する（ステップＳ３１０）。達し
た場合には（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、Ｒ＿Ｃｏｕ
ｎｔｅｒの値をクリアし（ステップＳ３１１）、前回の
ｄＸＲの値（ｄＸＲ＿Ｏｌｄ）に現在のｄＸＲの値を入
力する（ステップＳ３１２）。

【００６５】ステップＳ３１０で、Ｒ＿Ｃｏｕｎｔｅｒ
が−１に達していない場合には（ステップＳ３１０：Ｎ
Ｏ）、ステップＳ３１１をスキップして、ステップＳ３
１２を実行する。また、ステップＳ３０７で、Ｒ＿Ｃｏ
ｕｎｔｅｒの値が所定の閾値より大きくないと判断した
場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）にも、ステップＳ３１
２を実行する。上記図１２に示されているフローチャー
トは、左白線に対するローカルな分岐判断についても同
様に行われる。

【００６６】図１３に示されている、フローチャートに
基づいてレーンのローカルな分岐判断処理について説明
する。基本的には図１２に示されている右白線のローカ
ルな分岐判断と同様の処理が行われる。従って、図１２
に示されているフローチャートと同様の処理を行うステ
ップについては、図１２のフローチャートの説明を援用
して、ここでの説明は省略する。ステップＳ４０１及び
Ｓ４０２については、ステップＳ３０１及びＳ３０２の
説明と同様である。

【００６７】ステップＳ４０４では、ステップＳ４０２
にて白線エッジ直線の代表点の算出がされていることが
確認されている場合には、右白線左エッジの代表点Ｘ座
標ＸＲＬから左白線右エッジの代表点Ｘ座標ＸＬＲの値
との差（レーン間距離）ｄＸＬａｎｅ（＝ＸＲＬ−ＸＬ
Ｒ）と、前回のｄＸＬａｎｅの値（ｄＸＬａｎｅ＿Ｏｌ
ｄ）と現在のｄＸＬａｎｅの値との差ｄｄＸＬａｎｅ
（＝ｄＸＬａｎｅ−ｄＸＬａｎｅ＿Ｏｌｄ）を算出する
（ステップＳ４０４）。ｄｄＸＬａｎｅは、ｄＸＬａｎ
ｅの時間差分を表す。

【００６８】ｄｄＸＬａｎｅが所定の閾値より大きいか
を判断する（ステップＳ４０５）。このような閾値を設
けるのは、単なるレーン幅の変化を分岐と誤認すること
を防止するため、微少な変化を検出しないようにするた
めである。閾値より大きいと判断した場合には（ステッ
プＳ４０５：Ｙｅｓ）、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値
に１を加える（ステップＳ４０６）。つまり、Ｌａｎｅ
＿Ｃｏｕｎｔｅｒには、レーン幅の増加が検出された回
数が記憶される。閾値より大きくないと判断した場合に
は、（ステップＳ４０５：ＮＯ）、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎ
ｔｅｒの値から１を差し引く（ステップＳ４１３）。つ
まり、所定の閾値より大きいｄｄＸＬａｎｅが算出され
る頻度が、所定の閾値より小さいｄｄＸＬａｎｅが算出
される頻度より多い場合には、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅ
ｒの値が増加する構成となっている。

【００６９】次に、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値が所
定の閾値より大きいかを判断する（ステップＳ４０
７）。上記により、レーン幅が確実に増加していること
を示し、他の要因によるレーン幅の変化を排除して、分
岐のみを検出することができる。Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔ
ｅｒの値が所定の閾値より大きい場合には（ステップＳ
４０７：Ｙｅｓ）、ＸＲＬの値が閾値より大きいかを判
断する（ステップＳ４０８）。この閾値は、Ｘｍａｘに
近い値に設定されており、この閾値より大きい場合には
（ステップＳ４０８、Ｙｅｓ）、右白線が右側へ移動し
て画面から消えていくもの推測することができるのでレ
−ン幅が増加し、かつ自車両は左車線に沿って進行して
いるものと判断できる。したがってステップＳ４０９で
レ−ン分岐右のロ−カルな分岐判断ありと判断を下す。

【００７０】一方、ステップＳ４０８で、ＸＬＲの値が
閾値より大きくない場合には（ステップＳ４０８：Ｎ
ｏ）ＸＬＲの値がもう一つの閾値より小さいかを判断す
る（ステップＳ４１１）。ステップＳ４１１の閾値は、
０に近い値に設定されており、この閾値より小さい場合
には（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、左白線が左側へ移
動し、画面から消えていくものと推定できるのでレ−ン
幅が増加し、かつ自車両は右車線に沿って進行している
ものと判断できる。したがってステップＳ４１２でレ−
ン分岐左のロ−カルな分岐判断ありと判断を下す。

【００７１】ステップＳ４１１で、ＸＬＲが閾値より大
きい場合には、左右の白線がまだ消えていないことを意
味し、前回のｄＸＬａｎｅの値（ｄＸＬａｎｅ＿Ｏｌ
ｄ）に現在のｄＸＬａｎｅの値を入力して（ｄＸＬａｎ
ｅ＿Ｏｌｄ＝ｄＸＬａｎｅ）（ステップＳ４１６）、こ
のフローチャートを終了する。

【００７２】一方、ステップＳ４０９、Ｓ４１２の後、
レーンローカル分岐ありと判断し、次のローカル分岐判
断の為に、ｄｄＸＬａｎｅの値と、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎ
ｔｅｒの値をクリアして（ステップＳ４１０）、このフ
ローチャートを終了する。一方、ステップＳ４０５で、
ｄｄＸＲが閾値より大きくないと判断された場合には
（ステップＳ４０５：ＮＯ）、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅ
ｒの値から１が差し引かれた後（ステップＳ４１３）、
Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅｒが−１に達したかを判断する
（ステップＳ４１４）。達した場合には（ステップＳ４
１４：Ｙｅｓ）、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔｅｒの値をクリ
アし（ステップＳ４１５）、前述のステップＳ４１６を
実行する。ステップＳ４１４で、Ｌａｎｅ＿Ｃｏｕｎｔ
ｅｒが−１に達していない場合には（ステップＳ４１
４：ＮＯ）、ステップＳ４１５をスキップして、ステッ
プＳ４１６を実行する。

【００７３】次に、最終的な分岐判断について、図１４
に示されているフローチャートに基づいて説明する。ま
ず、既に第１のローカルな分岐判断が設定されているか
判断する（ステップＳ５０１）。設定されていない場合
には（ステップＳ５０１：ＮＯ）、図１２又は図１３に
示されているフローチャートにより、いずれかのローカ
ルな分岐判断がなされたかを判断する（ステップＳ５０
２）。いずれの分岐判断もされていない場合には、これ
以上分岐判断について処理する必要がないので、フロー
チャートを終了する（ステップＳ５０２：ＮＯ）。

【００７４】ここで図１４のステップＳ５０２の「いず
れかのロ−カルな分岐判断あり？」とは、図１２のステ
ップＳ３０８の「右ロ−カルな分岐判断あり」もしくは
図１２と同様であるが説明を省略した左白線に対する
「左ロ−カルな分岐判断あり」、または図１３のステッ
プＳ４０９もしくはステップＳ４１２の「レ−ン分岐右
（左）のロ−カルな分岐判断あり」のいづれかの出力が
あるかを検出するものである。

【００７５】いずれかのローカルな分岐判断がなされて
いる場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）には、既に第１
のローカルな分岐判断が設定されているかを判断する
（ステップＳ５０３）。設定されていない場合には（ス
テップＳ５０３：ＮＯ）、ステップＳ５０２で検出され
たローカルな分岐判断を第１の分岐判断に設定し（ステ
ップＳ５０５）、タイマーをスタートさせる（ステップ
Ｓ５０６）。

【００７６】ステップＳ５０３で、第１のローカルな分
岐判断が設定されていると判断した場合には（ステップ
Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０２で検出されたロ
ーカルな分岐判断を第２のローカルな分岐判断として設
定し（ステップＳ５０４）、最終的な分岐判断を行う
（ステップＳ５０７）。

【００７７】一方、ステップＳ５０１で、既に第１のロ
ーカルな分岐判断が設定されていると判断した場合には
（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、以前の、本フローチャ
ートの処理で第１のローカルな分岐判断がされているこ
とを意味し、ステップＳ５０６でスタートさせたタイマ
ーが０となったかを判断する（ステップＳ５０８）。タ
イマーが０となっている場合には（ステップＳ５０８：
Ｙｅｓ）、第１の分岐判断がされてから、一定の時間が
経過する間に第２の分岐判断がなされなかったことを意
味する。つまり、第１の分岐判断から所定距離走行して
いる間に、分岐判断がなされなかったこととなる。この
場合、第１のローカルな分岐判断に基づいて（１つのロ
ーカルな分岐判断に基づいて）、最終的な分岐判断を行
う（ステップＳ５０９）。このタイマーの設定時間は、
例えば、高速道路のランプウエイ進入用の進入路が開始
される地点から、ランプウエイと本線とが完全に分離す
る地点までを、車両が走行するのに必要な時間に設定す
ることができる。従って、このタイマーによる判断ステ
ップは、時間ではなく、走行距離によって判断する構成
とすることもできる。

【００７８】ステップＳ５０８で、タイマーが０となっ
ていない場合には（ステップＳ５０８：ＮＯ）、再度ス
テップＳ５０２以降の処理を繰り返す。換言すると、タ
イマーが０となるまでは、次のローカルな分岐判断がな
されるかを監視する。そして、タイマ継続中に第２のロ
ーカルな分岐判断が下されれば第１のローカルな分岐判
断と併せて（２つの分岐判断に基づいて）総合的に分岐
判断を下すことができる（ステップＳ５０７）。

【００７９】ステップＳ５０９と、ステップＳ５０７に
おける最終的な総合分岐判断は、車両が進入した分岐の
特定を、その判断に対する信頼度を合わせて行うもので
ある。その最終判断の内容の一例を表１、表２に示す。
表１は、ステップＳ５０９における判断で、第１のロー
カルな分岐判断に基づき最終判断したものであり、表２
は、ステップＳ５０７における判断で、第１と第２のロ
ーカルな分岐判断に基づき総合的に下した最終判断であ
る。予め、表１及び表２に記載の内容が、メモリに記憶
されており、第１の分岐判断、第２の分岐判断の各内容
に応じて、進入路と、信頼度が決定される。つまり、表
１及び表２によって、信頼度判定手段と、進入路判定手
段が実施される。

【００８０】また、表１及び表２の最終判断の内容は、
一例を示すもので、これに限定されるものではなく、他
のいかなる判断も可能である。

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】

【００８３】ステップＳ２０７が終了した後、最後に探
索領域の更新が行われる（ステップＳ２０８）。図６の
ステップＳ２０８に記した探索領域の更新について説明
する。探索領域の更新とは一旦捕獲した直線をその後追
跡するように探索領域の位置を推定した直線に合わせて
調整することである。

【００８４】図１５および図１６は左白線についての探
索領域の更新のフローチャートを示すものである。図１
５は左白線が画面左側へ移動した場合の探索領域の更新
のフローチャートを、図１６は左白線が画面右側へ移動
した場合の探索領域の更新のフローチャートを示す。左
白線が左側へ移動する場合とは分岐路を自車が右側道路
を選択した場合などで左側の白線が自車から相対的に離
れて行く場合である。また左白線が右側へ移動する場合
とは自車両が左車線へ車線変更する場合である。

【００８５】ステップＳ６０１では左白線の右エッジ直
線の位置が閾値より左に寄ったか否かを判断し、Ｙｅｓ
であれば探索領域ＬＲを初期位置に更新する（ステップ
Ｓ６０２）。また左白線の右エッジ直線の位置が閾値よ
りは右である場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）は推定し
た直線の代表点ＸＬＲが探索領域の中央となるように探
索領域ＬＲの中央のＸ座標をＸＬＲの値に更新する（ス
テップＳ６０７）。次に左白線の左エッジ直線が閾値以
下の場合（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、対応する探索
領域ＬＬの位置を右エッジ直線の探索領域ＬＲにも合わ
せる（ステップＳ６０６）。

【００８６】これは右エッジ直線が推定できている場合
に対応する左エッジ直線もその付近に存在する可能性が
高いからである。また左エッジ直線も閾値より右にある
場合（ステップＳ６０５：Ｎｏ）は右エッジ直線同様
に、探索領域ＬＬの中央のＸ座標を推定した左エッジ直
線の代表点ＸＬＬの値に更新する。Ｓ６０２またはＳ６
０６によりいづれかの探索領域が大きく更新された場合
には、それまで追跡していた白線とは別の白線を新たに
追跡することになるので図１２および図１３で説明した
ように、一旦ロ−カルな分岐判断が下された場合にその
ロ−カルな分岐判断処理を一時的に中断するがこれを解
除するために左白線ロ−カル分岐判断処理およびレ−ン
ロ−カル分岐判断処理を行うフラグを各々イネ−ブルと
する（ステップＳ６０３およびＳ６０４）。

【００８７】図１６は左白線が画面右側へ移動した場合
の探索領域の更新のフローチャートである。ステップＳ
７０１では左白線の左エッジ直線の位置が閾値より右に
寄ったか否かを判断し、Ｙｅｓであれば探索領域ＬＬを
初期位置に更新する（ステップＳ７０２）。また左白線
の左エッジ直線の位置が閾値よりは左である場合（ステ
ップＳ６０１：Ｎｏ）は推定した直線の代表点ＸＬＬが
探索領域の中央となるように探索領域ＬＬの中央のＸ座
標をＸＬＬの値に更新する（ステップＳ７０７）。次に
左白線の右エッジ直線が閾値以上の場合（ステップＳ７
０５：Ｙｅｓ）、対応する探索領域ＬＲの位置を左エッ
ジ直線の探索領域ＬＬに合わせる（ステップＳ７０
６）。

【００８８】これは左エッジ直線が推定できている場合
に対応する右エッジ直線もその付近に存在する可能性が
高いからである。また右エッジ直線も閾値より左にある
場合（ステップＳ７０５：Ｎｏ）は左エッジ直線と同様
に、探索領域ＬＲの中央のＸ座標を推定した右エッジ直
線の代表点ＸＬＲの値に更新する。Ｓ７０２またはＳ７
０６によりいづれかの探索領域が大きく更新された場合
には、図１５と同様に左白線ロ−カル分岐判断処理およ
びレ−ンロ−カル分岐判断処理を行うフラグを各々イネ
−ブルとする（ステップＳ７０３およびＳ７０４）。上
記図１５および図１６で説明した処理は、説明を簡便に
するために独立した処理として記述したが必ずしも独立
に行う必要はなく、一つの処理の中で左白線が画面上右
へ移動したか左へ移動したかを判断し、探索領域を更新
するように構成してもよい。また右白線についても同様
である。以上により白線の分岐認識が安定してかつ信頼
度とともに認識できる。

【００８９】なお、分岐の総合判断において信頼度をよ
り高めるために例えばナビゲーションに搭載されている
ジャイロセンサを用い、例えば車両が交差点などで９０
度回転した場合には分岐探索をリセットする、またナビ
ゲーションのジャイロセンサまたは車両のヨーレートセ
ンサまたはステアリング角センサなどの情報を併用して
車両がどちらの方向へ転換したかの情報を加えて分岐判
断及び信頼度を詳細に区分してもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分岐認識
装置によれば、白線の輪郭検出を連続しておこなうた
め、輪郭が擦れている個所があっても、連続した輪郭の
検出を行うため、誤認識な認識不能となる可能性が低
く、従来よりも確実な分岐認識が可能となる。

【００９１】分岐認識について、その信頼性が供給され
るため、信頼性の内容に応じた車両制御も可能となり、
道路状況に則したより精密な車両制御が可能となる。白
線の左右の輪郭を抽出して、その間隔の広がりに基づい
て分岐判断を行うため、分岐の認識がより確実となる。
車両の左右に位置する白線の間隔の広がり基づいて分岐
判断を行うため、分岐路の入り口に表示されている点線
が擦れていたり、そのような点線が存在しない場合で
も、分岐の認識が可能となる。上記２つの異なる分岐認
識手法に基づいて、分岐認識を行うため、分岐判断がよ
り確実なるとともに、いずれの分岐路に車両が進入した
かの判断もでき、これらの判定に対しての信頼性の判定
が可能となる。

【００９２】分岐認識の結果によつて、自車位置検出手
段で検出する自車位置とするので、実際の道路の状態に
沿った正確な自車位置検出が可能となる。例えば、ＧＰ
Ｓによる位置検出に誤差があったとしても、分岐認識に
より誤差を補正することができ、ナビゲーションシステ
ムに用いれば、地図データベースに記憶されている分岐
の位置を分岐認識により位置を補正することで、より正
確な経路案内をすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両に搭載された制御系の構成を示すブロック
図である。

【図２】データ記憶部に格納されている道路データの構
造を示した模式図である。

【図３】道路上のノードの配置を示す模式図である。

【図４】ノード毎の推奨走行車速を求めるためのマップ
である。

【図５】分岐認識装置の構成を示すブロック図である。

【図６】分岐認識装置の処理を表すフローチャートであ
る。

【図７】各探索領域でのエッジ直線候補点の抽出フロー
チャートである。

【図８】車両前方画像のエッジ画像を示す模式図であ
る。

【図９】探索領域を模式的に表した図である。

【図１０】車両が分岐において右の道を選択して走行し
た場合の車両前方の画像を示す模式図で、車両左右にあ
る白線を検出し、左右白線の間隔が増加した場合を示す
ものである。

【図１１】車両が分岐において右の道を選択して走行し
た場合の車両前方の画像を示す模式図で、左白線の左右
輪郭の間隔が増加した場合を示すものである。

【図１２】白線の左右輪郭を検出した場合のローカル分
岐判断を行うフローチャートである。

【図１３】左右白線の内側の輪郭を検出した場合のロー
カル分岐判断を行うフローチャートである。

【図１４】最終的な分岐判断を行う際のフローチャート
である。

【図１５】探索領域の更新を行う際のフローチャートで
ある。

【図１６】探索領域の更新を行う際のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１車両制御装置２車両１０ナビゲーションシステム装置１１ナビゲーション処理部１２データ記憶部１３現在位置検出部３０車両状態検出部５１エンジン制御装置５２変速制御装置５３四輪駆動制御装置５４ブレーキ制御装置５５サスペンション制御装置６０分岐認識装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載され車両外部の路面画像を撮
像する撮像手段と、撮影画像の中から路面と該路面の表示線との境界線を、
２以上抽出するエッジ抽出手段と、２以上の境界線の相対的位置関係の変化に応じて道路の
分岐を認識する分岐認識手段とを有する分岐認識装置。
【請求項２】前記分岐認識手段は、分岐を判定する分
岐判定手段と、該分岐判定手段による分岐判定の信頼性
を判定する信頼度判定手段とを備える請求項１に記載の
分岐認識装置。
【請求項３】前記エッジ抽出手段は、１つの表示線の
持つ２つの境界線を抽出するものであり、分岐判定手段
は、２つの境界線の間隔を検出することによって分岐を
判定するものである請求項１または２に記載の分岐認識
装置。
【請求項４】前記エッジ抽出手段は、車両を挟む２つ
の表示線の持つ境界線を抽出するものであり、分岐判定
手段は、２つの表示線の間隔を検出することによって分
岐を判定するものである請求項１または２に記載の分岐
認識装置。
【請求項５】前記信頼度判定手段は、第１の分岐判断
と、第１の分岐判断から所定時間経過後に行われる第２
の分岐判断とに基づいて、分岐判定の信頼性を判定する
請求項３または４に記載の分岐認識装置。
【請求項６】前記分岐認識装置は、第１の分岐判断
と、第１の分岐判断から所定時間経過後に行われる第２
の分岐判断とによって車両の進入した分岐を判断する進
入路判定手段を有する請求項３または４に記載の分岐認
識装置。
【請求項７】さらに、自車の現在地を検出する自車位
置検出手段を備え、該自車位置検出手段は、前記分岐認識手段によって認識
された分岐に基づき道路上の自車の現在位置を検出請求
項１ないし６のいずれかに記載の分岐認識装置。
【請求項８】車両外部の路面画像を映像化し、映像の中から路面と該路面の表示線との境界線を、２以
上抽出するとともに、抽出した２以上の境界線の相対的位置関係の変化に応じ
て道路の分岐を認識する分岐認識方法。