JP4092308B2 - 境界線検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されて走路を撮像するカメラからの入力画像に基づいて画像情報を取得し、この画像情報に基づいて路面上に描かれた境界線を検出する境界線検出装置に関するものである。

近年、車両前方の走路をカメラにより撮影し、このカメラが撮影した画像に基づいて路面上に描かれた境界線、つまり、白線を検出し、車両をこの白線により区分された走路を自動運転する装置が開発されている。この自動運転を実現するためには、走路を適正に検出する必要があり、カメラが撮影した画像を処理することにより走路、つまり、白線を検出する検出装置が必要となる。この種の検出装置として、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。

特許文献１に記載された「車両用走行車線認識装置」は、車両直前部の左右の画像情報から、直線成分を表すエッジ成分のエッジ点計数の最大値を計測し、この最大値に基づいて、最大値が周期的に変化している場合に破線レーンマーカと認識し、定常的な一定値の場合に実線レーンマーカと認識し、この左右のレーンマーカに関する認識結果から、自車両の走行車線を認識するものである。

また、特許文献２に記載された「車両用走行レーン検知装置」は、車両前部に設けられたビデオカメラから撮像された画像を処理して白線候補点を検出し、この白線候補点のうち白線と認識された白線候補点のみを選択してその検出率を算出し、一定量の検出率に基づいて白線の種類を判別するものである。

特開平０８−３２０９９７号公報 特開２００１−０１４５９５号公報

ところで、例えば、高速道路では、複数の本線走路が設けられると共に、インターチェンジやサービスエリアなどに侵入するための分岐走路が設けられており、本線走路に対する分岐走路はＶ字形状をなし、これを区分する白線は、本線走路の白線から外側に屈曲するように描かれている。この場合、自車が走行する本線車線に対して、例えば、左に分岐する分岐走路があるとき、白線検出装置は、分岐走路の白線を本線走路の白線と誤検出してしまうおそれがあり、検出した白線を本線走路のものか分岐走路のものかを正しく判別しなければならない。上述した特許文献１、２の装置にあっては、この点について特に記載されておらず、走路を区分する白線を適正に検出することができないおそれがある。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、本線走路と分岐走路とを適正に判別して車両を正しい走路に沿って適正に走行可能とした境界線検出装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の境界線検出装置は、車両に搭載されて走路を撮像するカメラと、該カメラからの入力画像における所定の検出期間の画像情報に基づいて路面上に描かれた車線境界位置の候補線を検出する候補線検出手段と、該候補線検出手段が検出した前記車線境界位置の候補線に基づいて車線境界位置を選定する車線境界位置選定手段と、前記候補線検出手段が検出した前記車線境界位置の候補線に基づいて本線走路から分岐する分岐走路の車線境界位置を選定する分岐車線境界位置選定手段と、該分岐車線境界位置選定手段が前記分岐走路の車線境界位置を選定したときに該選定した分岐走路の車線境界位置を採用せずに前記所定の検出期間より短い検出期間の画像情報に基づいて車線境界位置の候補線を検出する分岐処理モードを設定する分岐処理手段とを具えたことを特徴とするものである。

また、本発明の境界線検出装置では、前記分岐処理手段は、前記分岐車線境界位置選定手段が前記分岐走路の車線境界位置を選定したとき、該分岐走路の車線境界位置が選定される以前の前記車線境界位置を採用することを特徴としている。

本発明の境界線検出装置では、前記分岐車線境界位置選定手段は、前記車線境界位置の曲率に基づいて算出された走路曲率または前記車線境界位置の形状に基づいて算出されたピッチ角が予め設定された所定値より大きいときに、検出した前記車線境界位置を前記分岐走路の車線境界位置と認定することを特徴としている。

本発明の境界線検出装置では、前記候補線検出手段は、前記候補線検出手段は、前記所定の検出期間としての予め設定された所定の検出時間内に連続検出した候補線のデータ数、または、予め設定された候補線の所定のデータ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出し、前記分岐処理手段は、前記分岐処理モードが設定されたときに、前記所定の検出時間より短い検出時間内で連続検出した候補線のデータ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出するか、または、前記所定の候補線データ数より少ない候補線データ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出することを特徴としている。

本発明の境界線検出装置では、前記分岐処理手段は、前記分岐処理モードが設定された後、短く変更された前記検出期間または予め設定された分岐モード解除期間の経過後に前記分岐処理モードを解除することを特徴としている。

本発明の境界線検出装置によれば、カメラからの入力画像における所定の検出期間の画像情報に基づいて路面上に描かれた車線境界位置の候補線を検出し、この車線境界位置の候補線に基づいて車線境界位置を選定する一方、本線走路から分岐する分岐走路の車線境界位置を選定し、この分岐走路の車線境界位置を選定したときには、選定した分岐走路の車線境界位置を採用せずに所定の検出期間より短い検出期間の画像情報に基づいて車線境界位置の候補線を検出する短い分岐処理モードを設定するので、分岐走路の車線境界位置を選定したときには選定した分岐走路の車線境界位置を採用しないことで、本線走路と分岐走路とを適正に判別して車両を正しい走路に沿って走行させることができると共に、分岐処理モードでの検出期間を短く設定することで、分岐走路を通過した後の本線走路の車線境界位置を早期に検出することができ、車両を継続して適正に走行させることができる。

以下に、本発明にかかる境界線検出装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る境界線検出装置が適用された車両制御装置のブロック構成図、図２は、本実施例の境界線検出装置のブロック構成図、図３は、カメラが撮像した画像の概略図、図４は、本実施例の境界線検出装置が出力する道路パラメータを説明するための概略図、図５は、本線走路及び分岐走路を表す道路の平面図、図６−１は、画像処理後の本線走路の概略図、図６−２は、画像処理後の本線走路における分岐部の概略図、図７は、本実施例の境界線検出装置による境界線検出制御のフローチャート、図８は、分岐レーンモード判定処理を表すフローチャートである。

本実施例の境界線検出装置が適用された車両制御装置は、図１に示すように、カメラ１１と、白線検出装置（境界線検出装置）１２と、車両操舵制御装置１３と、メインスイッチ（Ｓ／Ｗ）１４と、車速センサ１５と、パワーステアリング装置１６と、表示装置１７とを有しており、車両が走行する走路を区分する両側の白線を検出し、この白線に基づいて道路パラメータを算出し、この道路パラメータに基づいて車両を操舵することで、この車両を現在走行中の走路を維持して適正に走行させるものである。

カメラ１１は、車両前方の走路が撮影できるように、例えば、ルームミラーの近傍に所定の俯角をもって固定されており、撮影した入力画像を白線検出装置１２に出力する。このカメラ１１は、車両から前方に所定距離だけ離間位置から遠方の位置までを撮影することができ、その画像は、図３に示すように、走路１０１を区分する左右の白線(境界線)２０１，２０２が上方位置で交差するハの字形状となる。

白線検出装置１２は、カメラ１１からの入力画像に基づいて路面上に描かれた左右の白線を検出し、この左右の白線の情報に基づいて道路パラメータを求めるものであり、図２に示すように、候補線検出手段としてのエッジ点抽出部２１、エッジ線抽出部２２、白線抽出部２３と、車線境界位置選定手段としての白線選択部２４と、道路パラメータ演算部２５と、分岐車線境界位置選定手段及び分岐処理手段としての分岐レーンモード判定部２６と、道路パラメータ出力部２７とを有している。この場合、白線検出装置１２は、カメラ１１が撮影した画像を幾何変換により走路を上方から見た平面視画像にして各種の処理を実行している。

そして、この白線検出装置１２は、カメラ１１からの入力画像を所定のサンプリング周期（例えば、２００ms）で連続的に処理しており、車両走行方向に交差する水平方向(カメラ１１の左右方向)にて、明るさが急激に変化する点をエッジ点として認識するものであり、エッジ点抽出部２１は、カメラ１１の入力画像から複数のエッジ点を抽出する。エッジ線抽出部２２は、エッジ点抽出部２１が抽出した複数のエッジ点に対して、例えば、ハフ変換を用いて白線候補線(車線境界位置の候補線)となる複数のエッジ線を抽出する。白線抽出部２３は、エッジ線抽出部２２が抽出した複数のエッジ線から左右一対となる複数組の白線候補線を抽出する。そして、白線選択部２４は、白線抽出部２３が抽出した複数組の白線候補線のなかから最も車線らしい２本、もしくは１本の白線を選定する。

道路パラメータ演算部２５は、選定された２本の白線に基づいて、道路曲率Ｒ、車両のピッチ角φ、ヨー角θ、走路幅Ｗ、オフセット量ｇを５つの道路パラメータとして演算する。即ち、図４に示すように、車両１０が、左右の白線２０１，２０２により区分された走路１０１を走行中であるとき、道路曲率Ｒは、左右の白線２０１，２０２の曲率の平均値であり、車両１０の走行方向の右側に湾曲した場合が＋、左側に湾曲した場合が−である。ピッチ角φは、走路の路面に対する車両（カメラ１１の光軸）の前後方向の傾斜角度であり、平面視画像に変換した後の左右の白線２０１，２０２の傾斜角度から算出する。つまり、車両１０が路面に水平な停止状態であるときのピッチ角φ＝０とすると、このときの平面視画像では左右の白線２０１，２０２が平行な状態にある。一方、車両前部が下方に傾斜すると、平面視画像における左右の白線２０１，２０２がハの字形状に変化する一方、車両前部が上方に傾斜すると、平面視画像における左右の白線２０１，２０２が逆ハの字形状に変化するため、この白線２０１，２０２の角度に基づいてピッチ角φを算出することができる。ヨー角θは、カメラ１１の固定位置にて、車両１０の走路方向に対する左右の白線２０１，２０２の振れ角度の平均値であり、車両１０の走行方向の右側に振れた場合が＋、左側に振れた場合が−である。走路幅Ｗは、左右の白線２０１，２０２の中心の間隔であり、オフセット量ｇは走路１０１の中心と車両１０の中心とのずれ量であり、走路１０１に対して車両１０が右側にずれた場合が＋、左側にずれた場合が−である。

また、分岐レーンモード判定部２６は、白線抽出部２３が抽出した複数組の白線候補線のなかから本線走路に対して分岐する分岐走路の白線を選定（分岐車線境界位置選定手段）し、この分岐走路の白線を選定したときに分岐レーンモード（分岐処理モード）を設定してそれ以前に白線選択部２４が選定した白線を採用すると共に検出期間を短く設定（分岐処理手段）する。

例えば、一般に、高速道路では、図５に示すように、左右の白線２０１，２０２により区分された本線走路１０１に対して、インターチェンジのための分岐走路１０２を設けるために、左の白線２０１から分岐して２つの分岐白線２０３，２０４が描かれると共に、白線２０１は一部が点線２０１ａとして描かれている。このような本線走路１０１に対して左側に分岐走路１０２が設けられた道路を車両１０が走行する場合、カメラ１１の撮影した入力画像に対して白線検出装置１２が処理エリアＡを画像処理すると、図６―１に示すように、２つの平行な白線２０１，２０２を検出することができる。一方、カメラ１１の撮影した入力画像に対して白線検出装置１２が処理エリアＢを画像処理すると、図６―２に示すように、右側の白線２０２は検出することができるものの、左側の点線状の白線２０１ａを検出することができず、この白線２０１ａより鮮明に描かれた分岐白線２０３を検出することなる。そのため、車両１０を現在走行中の本線走路１０１に沿って適正に走行させることができないおそれがある。

そこで、分岐レーンモード判定部２６は、白線抽出部２３が抽出した複数組の白線候補線の中から選定した２つの白線の一方が分岐走路１０２の白線２０３，２０４であると判定したときには、このときに選定した分岐白線２０３，２０４のデータに基づいて算出した道路パラメータを採用せず、それ以前に選定した白線、つまり、本線走路１０１の白線２０１，２０２のデータに基づいて算出した道路パラメータを採用するようにしている。この場合、道路パラメータ演算部２５が算出した道路曲率Ｒ及び車両のピッチ角φが予め設定された各所定値より大きいときに、選定した２つの白線が分岐走路の白線であると判定している。

また、選定した白線が分岐走路の白線であると判定されると、処理モードを通常レーンモードから分岐レーンモードに変更する。通常レーンモードでは、所定の検出時間（例えば、１秒間）に複数（例えば、１０個）時間的に連続して白線候補線が検出できたときに、これを白線として認識するようにしている。一方、分岐レーンモードでは、この検出時間を短く（例えば、０．２秒間）設定し、この短い検出時間に複数（例えば、２個）時間的に連続して白線候補線が検出できたときに、これを白線として認識するようにしている。従って、選定した白線が分岐走路の白線であるときにはこれを採用せず、次に短い検出期間で検出された白線候補線に基づいて白線を選定することで、車両１０が継続して本線走路１０１を走行して分岐走路１０２を通過した後に、早期に再び本線走路の白線を検出することができる。

道路パラメータ出力部２７は、道路パラメータ演算部２５が算出した道路曲率Ｒ、車両のピッチ角φ、ヨー角θ、走路幅Ｗ、オフセット量ｇからなる道路パラメータと、分岐レーンモード判定部２６が判定した分岐白線の判定結果を車両操舵制御装置１３に出力するものである。

また、車両操舵制御装置１３は、白線検出装置１２から出力された道路パラメータに基づいて車両の操舵量（操舵トルク）を設定するものである。即ち、車両１０が走行する走路が右方にカーブしているときに、このカーブ道路を走行させるために必要な操舵量を決定し、パワーステアリング装置１６を制御するものである。この車両操舵制御装置１３には、メインスイッチ１４が接続されており、このメインスイッチ１４がＯＮ操作されているときに、車両１０の操舵制御を実行する。また、この車両操舵制御装置１３には車速センサ１５が接続されており、車両操舵制御装置１３は車速センサ１５が検出した車速を加味して車両の操舵量を設定する。そして、車両操舵制御装置１３に接続された表示装置１７に、その制御状態が表示される。

ここで、上述した本実施例の白線検出装置による白線検出制御について、図７及び図８のフローチャートに基づいて説明する。

本実施例の白線検出装置１２による白線検出制御において、図７に示すように、ステップＳ１１にて、カメラ１１からの画像を入力し、ステップＳ１２にて、カメラ１１からの入力画像に基づいて複数のエッジ点を抽出し、ステップＳ１３にて、抽出された複数のエッジ点をハフ変換して複数のエッジ線を抽出し、ステップＳ１４にて、抽出された複数のエッジ線から複数組の白線候補線を抽出し、ステップＳ１５にて、複数組の白線候補線の中から最も車線らしい２本の白線を選定する。

ステップＳ１６にて、エッジ線が連続して検出されているかどうかを判定し、エッジ線が連続して検出されていれば、ステップＳ１７でエッジ線存在時間Ｔ１をカウントする一方、エッジ線が連続して検出されていなければ、ステップＳ１８でエッジ線存在時間Ｔ１をリセット（Ｔ１＝０）する。ステップＳ１９では、選定された２本の白線に基づいて、道路曲率Ｒ、車両のピッチ角φ、ヨー角θ、走路幅Ｗ、オフセット量ｇを５つの道路パラメータとして演算する。

そして、ステップＳ２０にて、検出フラグＦ１＝０であるかどうかを判定する。このステップＳ２１にて、本線走路１０２の白線が検出されていれば、検出フラグＦ１＝１であるため、ステップＳ２１にて、分岐レーンモードの判定制御を実行する。図８に示すように、ステップＳ１０１にて、過去履歴バッファへ所定時間（例えば、５秒間）の道路パラメータ（道路曲率Ｒ、車両のピッチ角φ、ヨー角θ、走路幅Ｗ、オフセット量ｇ）を格納する。そして、まず、ステップＳ１０２では、格納された道路パラメータにおける道路曲率Ｒ及び車両のピッチ角φに関し、過去所定時間（例えば、５秒間）における道路曲率Ｒの平均値Ｒ_A及びピッチ角φの平均値φ_Aを算出する。次に、ステップＳ１０３では、現在の道路曲率Ｒと過去の平均値Ｒ_Aとの差の絶対値が閾値Ｒ₀より大きいか、また、現在のピッチ角φと過去の平均値φ_Aとの差の絶対値が閾値φ₀より大きいかどうかを判定する。

このステップＳ１０３にて、現在の道路曲率Ｒと過去の平均値Ｒ_Aとの差の絶対値が閾値Ｒ₀より大きいときは、現在の走路が左方（または右方）へ異常に大きくカーブしていると推測できる。また、現在のピッチ角φと過去の平均値φ_Aとの差の絶対値が閾値φ₀より大きいときには、車両が前後方向に傾斜していないのにも拘らずピッチ角が大きいため、平面視画像における左右の白線がハの字形状または逆ハの字形状であり、左右の白線の角度が異常に大きいと推測できる。このように道路曲率Ｒとピッチ角φの異常が検出されると、ステップＳ１０４に移行し、白線の検出結果を分岐による誤検出と判定し、検出フラグＦ１＝０（ＯＦＦ）とすると共に、分岐レーンモードフラグＦ２＝１（ＯＮ）とする。一方、ステップＳ１０３にて、現在の道路曲率Ｒと過去の平均値Ｒ_Aとの差が閾値Ｒ₀より大きくなく、且つ、現在のピッチ角φと過去の平均値φ_Aとの差が閾値φ₀より大きくないと判定したときには、検出フラグＦ１と分岐レーンモードフラグＦ２は変更しない。また、分岐レーンモードフラグＦ２＝１としたとき、分岐レーンモードの継続時間Ｔ２をカウントアップする。

即ち、この分岐レーンモードの判定制御では、算出した道路曲率Ｒ及び車両のピッチ角φに基づいて選定した白線が分岐走路１０２の白線であるかどうかを判定し、分岐走路１０２の白線であると判定されたら、検出フラグＦ１＝０とすると共に、分岐レーンモードフラグＦ２＝１とする。即ち、検出フラグＦ１＝０とすることで、選定した分岐白線２０３のデータに基づいて算出した道路パラメータを採用しない。また、分岐レーンモードフラグＦ２＝１とすることで、分岐レーンモードとして検出時間を短く設定する。

分岐レーンモードの判定制御にて、選定した白線が分岐走路１０２の白線であるかどうか判定され、検出フラグＦ１及び分岐レーンモードフラグＦ２が設定されると、図７に戻り、ステップＳ２２にて、エッジ線存在時間Ｔ１＝０または分岐レーンモードフラグＦ２＝１であるかどうかを判定する。即ち、エッジ線存在時間Ｔ１＝０であるということは、例えば、路面に描かれている白線が消えてしまっていたり、積雪などにより見えずに検出できていないということである。そのため、エッジ線存在時間Ｔ１＝０または分岐レーンモードフラグＦ２＝１であれば、白線ロスト状態または選定した白線が分岐走路１０２の白線であるとしてステップＳ２３にて、検出フラグＦ１＝０とする。また、エッジ線存在時間Ｔ１＝０または分岐レーンモードフラグＦ２＝１でなければ、白線が検出された通常レーンモードであるために何もしない。

一方、分岐レーンモードの判定制御にて、選定した白線が分岐走路１０２の白線であると判定され、検出フラグＦ１＝０及び分岐レーンモードフラグＦ２＝１と設定されると、スタートに戻ってステップＳ１１〜Ｓ１９までの処理が繰り返され、ステップＳ２０にて、再び、検出フラグＦ１＝０であるかどうかを判定する。このステップＳ２０では、前回の分岐レーンモード判定で検出フラグＦ１＝０、分岐レーンモードフラグＦ２＝１が設定されているため、ステップＳ２４にて、分岐レーンモードフラグＦ２＝１であるかどうかを判定する。このステップＳ２４にて、前述した分岐レーンモードの判定制御で、分岐走路１０２の白線ではないと判定されていれば、分岐レーンモードフラグＦ２＝０であるため、ステップＳ２５に移行し、エッジ線存在時間Ｔ１が予め設定された所定の基準エッジ線存在時間、ここでは、ロストレーンモードの検出時間Ｔ１_L（例えば、１０秒）を超えているかどうかを判定する。このステップＳ２５で、エッジ線存在時間Ｔ１が通常より長めに設定された検出時間Ｔ１_Lを超えていなければそのままとし、エッジ線存在時間Ｔ１が検出時間Ｔ１_Lを超えていれば、本線走路１０１の白線が検出できたとして、ステップＳ２６で検出フラグＦ１＝１とする。

一方、ステップＳ２４にて、前述した分岐レーンモードの判定制御で、分岐走路１０２の白線であると判定されていれば、分岐レーンモードフラグＦ２＝１であるため、ステップＳ２７に移行し、エッジ線存在時間Ｔ１が予め設定された所定の基準エッジ線存在時間、つまり、分岐レーンモードの検出時間Ｔ１_S（例えば、０．２秒）を超えているかどうかを判定する。このステップＳ２７で、エッジ線存在時間Ｔ１が短めに設定された検出時間Ｔ１_Sを超えていなければ、ステップＳ２８に移行する。

このステップＳ２８では、分岐レーンモードの継続時間Ｔ２が予め設定された所定継続時間Ｔ２_Sを越えたかどうかを判定する。このステップＳ２８で、分岐レーンモードの継続時間Ｔ２が予め設定された所定の基準継続時間Ｔ２_Sを越えていなければ、何もしないで分岐レーンモードを継続する一方、分岐レーンモードの継続時間Ｔ２が所定継続時間Ｔ２_Sを越えていたら、ステップＳ２９で、分岐レーンモードフラグＦ２＝０として、分岐レーンモードを終了する。一方、ステップＳ２７でエッジ線存在時間Ｔ１が検出時間Ｔ１_Sを超えていれば、分岐走路１０２を通過した後に本線走路１０１の白線が再び検出できたとして、ステップＳ３０で検出フラグＦ１＝１とすると共に、分岐レーンモードフラグＦ２＝０とする。

このようにステップＳ２１における分岐レーンモードの判定制御にて、検出した白線が本線走路１０１のものであれば、検出フラグＦ１＝１及び分岐レーンモードフラグＦ２＝０であるために通常レーンモードとなり、所定の検出時間（例えば、１秒間）に複数（例えば、１０個）連続して白線候補線が検出できたときに、これを白線として認識する。一方、検出した白線が分岐走路１０２のものであれば、検出フラグＦ１＝０及び分岐レーンモードフラグＦ２＝１であるために分岐レーンモードとなり、この検出時間を短く（例えば、０．２秒間）設定し、この短い検出時間Ｔ１_Sに複数（例えば、２個）時間的に連続して白線候補線が検出できたときに、これを白線として認識する。そして、この分岐レーンモードにて、短く設定された検出時間Ｔ１_Sで所定数の白線候補線が時間的に連続して検出できないとき、また、分岐レーンモードに移行してからの分岐レーンモードの継続時間Ｔ２が所定継続時間Ｔ２_Sを越えたときに、分岐レーンモードを終了して通常レーンモードに戻る。

そして、ステップＳ３１にて、算出した道路曲率Ｒ、車両のピッチ角φ、ヨー角θ、走路幅Ｗ、オフセット量ｇからなる道路パラメータと、検出フラグＦ１の状態（Ｆ１＝０かＦ１＝１）を車両操舵制御装置１３に出力する。この車両操舵制御装置１３は、入力した道路パラメータのデータに対して、検出フラグＦ１＝０が同時に入力されると、この道路パラメータのデータを採用せず、前回に入力した道路パラメータのデータを採用して車両の操舵制御を実行し、検出フラグＦ１＝１が同時に入力されると、この道路パラメータのデータをそのまま採用して車両の操舵制御を実行する。

このように本実施例の境界線検出装置にあっては、カメラ１１からの入力画像における所定の検出期間の画像情報に基づいて路面上に描かれた白線候補線を検出し、この白線候補線に基づいて本線走路１０１の白線２０１，２０２を選定する一方、本線走路１０１から分岐する分岐走路１０２の分岐白線２０３を選定し、この分岐走路１０２の分岐白線２０３が選定されたときには誤検出と判定して分岐レーンモードを設定し、分岐白線２０３として選定した白線のデータを採用せず、それ以前に選定した本線走路１０１の白線２０１，２０２を白線のデータとして採用すると共に、白線検出の検出時間を短く設定している。

従って、検出した白線が分岐白線２０３であるときは、分岐誤検出と判定してこの検出データによる操舵制御（レーンキープ制御）をやめる一方、分岐誤検出より以前に検出した本線走路１０１の白線２０１，２０２のデータによる操舵制御（レーンキープ制御）を継続することとなり、車両１０は、分岐走路１０２に惑わされることなく本線走路１０１を維持して適性に走行することができる。そして、分岐誤検出と判定して分岐レーンモードを設定すると、白線検出のための検出期間が短く設定されることとなり、車両１０が分岐走路１０２を通過した後に本線走路１０１の白線２０１，２０２を早期に検出することができ、車両１０を継続して適正に走行させることができる。

また、分岐レーンモードの実行中に、短く設定された検出時間Ｔ１_Sで所定数の白線候補線が時間的に連続して検出できないとき、または、分岐レーンモードに移行してからの継続時間Ｔ２が所定継続時間Ｔ２_Sを越えたときには、分岐レーンモードを終了して通常レーンモードに戻るようにしている。従って、検出時間の短い分岐レーンモードが長時間にわたって継続することが防止され、検出ノイズによる白線の誤検出を防止することができる。

更に、検出した白線が本線走路１０１の白線２０１，２０２であるか、分岐走路１０２の白線２０３，２０４であるかの判定を、道路曲率Ｒまたはピッチ角φに基づいて判定しており、出力する道路パラメータを用いることで、別の検出機器を不要として装置や制御プログラムの簡素化を図ることができる。

なお、上述した実施例にて、検出期間を検出時間とし、通常レーンモードでは、所定の検出時間（例えば、１秒間）に複数（例えば、１０個）時間的に連続して白線候補線が検出できると、これを白線として認識し、分岐レーンモードでは、検出時間を短く（例えば、０．２秒間）設定し、この短い検出時間に複数（例えば、２個）時間的に連続して白線候補線が検出できると、これを白線として認識するようにしたが、この方法に限定されるものではない。例えば、検出期間を検出回数とし、所定数のデータが時間的に連続して検出できるとこれを白線として認識するように構成し、通常レーンモードではこのデータ数を多く設定し、分岐レーンモードではこのデータ数を少なく設定するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、分岐車線境界位置選定手段を分岐レーンモード判定部２６とし、算出した道路曲率Ｒまたは車両のピッチ角φが予め設定された各所定値より大きいときに、選定した２つの白線が分岐走路１０２の白線２０３であると判定するように構成したが、道路曲率Ｒ及び車両のピッチ角φが各所定値より大きいときに分岐走路１０２の白線２０３であると判定してもよく、また、この道路曲率Ｒやピッチ角φに相当する値に基づいて判定しても良い。更に、分岐走路１０２の判定は、この方法に限定されるものではなく、例えば、分岐走路１０２では、一方の白線２０３が本線走路１０１の白線２０１から所定角度で屈曲した形状をなしているため、この形状を予め記憶しておき、検出した白線とこの分岐白線２０３とを比較することで、分岐走路１０２の白線２０３であると判定するようにしても良い。また、分岐走路１０２特有の形状を記憶する場合、分岐走路１０２の手前における分岐白線２０３と本線点線２０１ａのＶ字形状や、分岐走路１０２の先の分岐白線２０４と本線白線２０１のＶ字形状などを記憶するようにしても良い。

また、白線検出装置１２は、検出した白線に基づいて道路パラメータを算出し、この道路パラメータと共に検出フラグＦ１を出力することで、車両操舵制御装置１３は、検出フラグＦ１＝０が入力されると、同時に入力した道路パラメータを採用せずに前回に入力した道路パラメータを採用する一方、検出フラグＦ１＝１が入力されると、同時に入力した道路パラメータを採用するように構成したが、この処理方法に限定されるものではない。例えば、検出した白線が分岐走路１０２の白線２０３，２０４であると判定されたとき、道路パラメータを算出しなかったり、算出した道路パラメータを出力せずに、前回算出した本線道路１０１の白線２０１，２０２に基づいて算出した道路パラメータを出力するようにしても良い。

更に、上述の実施例では、本線走路１０１から左に分岐する分岐走路１０２がある高速道路において、白線を検出する手法について説明したが、本線走路１０１から右に分岐する分岐走路がある高速道路でも、本発明の白線検出装置を適用することができ、また、高速道路に限定されるものでもない。

以上のように、本発明にかかる境界線検出装置は、分岐走路の車線境界位置を検出したらそれ以前の車線境界位置を採用すると共に検出期間を短く設定するようにしたものであり、走路の形態に拘らず、いずれの境界線検出装置に有用である。

本発明の一実施例に係る境界線検出装置が適用された車両制御装置のブロック構成図である。 本実施例の境界線検出装置のブロック構成図である。 カメラが撮像した画像の概略図である。 本実施例の境界線検出装置が出力する道路パラメータを説明するための概略図である。 本線走路及び分岐走路を表す道路の平面図である。 画像処理後の本線走路の概略図である。 画像処理後の本線走路における分岐部の概略図である。 本実施例の境界線検出装置による境界線検出制御のフローチャートである。 分岐レーンモード判定処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１１ カメラ
１２ 白線検出装置（境界線検出装置）
１３ 車両操舵制御装置
１４ メインスイッチ
１５ 車速センサ
１６ パワーステアリング装置
１７ 表示装置
２１ エッジ点抽出部（候補線検出手段）
２２ エッジ線抽出部（候補線検出手段）
２３ 白線抽出部（候補線検出手段）
２４ 白線選択部（車線境界位置選定手段）
２５ 道路パラメータ演算部
２６ 分岐レーンモード判定部（分岐車線境界位置選定手段、分岐処理手段）
２７ 道路パラメータ出力部
１０１ 本線走路
１０２ 分岐走路
２０１，２０２，２０１ａ 本線白線（境界線位置）
２０３，２０４ 分岐白線（境界線位置）

Claims (5)

1. 車両に搭載されて走路を撮像するカメラと、該カメラからの入力画像における所定の検出期間の画像情報に基づいて路面上に描かれた車線境界位置の候補線を検出する候補線検出手段と、該候補線検出手段が検出した前記車線境界位置の候補線に基づいて車線境界位置を選定する車線境界位置選定手段と、前記候補線検出手段が検出した前記車線境界位置の候補線に基づいて本線走路から分岐する分岐走路の車線境界位置を選定する分岐車線境界位置選定手段と、該分岐車線境界位置選定手段が前記分岐走路の車線境界位置を選定したときに該選定した分岐走路の車線境界位置を採用せずに前記所定の検出期間より短い検出期間の画像情報に基づいて車線境界位置の候補線を検出する分岐処理モードを設定する分岐処理手段とを具えたことを特徴とする境界線検出装置。
2. 請求項１記載の境界線検出装置において、前記分岐処理手段は、前記分岐車線境界位置選定手段が前記分岐走路の車線境界位置を選定したとき、該分岐走路の車線境界位置が選定される以前の前記車線境界位置を採用することを特徴とする境界線検出装置。
3. 請求項１記載の境界線検出装置において、前記分岐車線境界位置選定手段は、前記車線境界位置の曲率に基づいて算出された走路曲率または前記車線境界位置の形状に基づいて算出されたピッチ角が予め設定された所定値より大きいときに、検出した前記車線境界位置を前記分岐走路の車線境界位置と認定することを特徴とする境界線検出装置。
4. 請求項１記載の境界線検出装置において、前記候補線検出手段は、前記所定の検出期間としての予め設定された所定の検出時間内に連続検出した候補線のデータ数、または、予め設定された候補線の所定のデータ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出し、前記分岐処理手段は、前記分岐処理モードが設定されたときに、前記所定の検出時間より短い検出時間内で連続検出した候補線のデータ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出するか、または、前記所定の候補線データ数より少ない候補線データ数に基づいて前記車線境界位置の候補線を検出することを特徴とする境界線検出装置。
5. 請求項１記載の境界線検出装置において、前記分岐処理手段は、前記分岐処理モードが設定された後、短く変更された前記検出期間または予め設定された分岐モード解除期間の経過後に前記分岐処理モードを解除することを特徴とする境界線検出装置。

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