JP5747482B2 - 車両用環境認識装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両周囲の環境を認識する車両用環境認識装置に関する。

従来、車両周囲の環境を認識する技術として、車両用の環境認識装置がある。
このような技術として、例えば特許文献１に記載の白線認識装置が挙げられる。
特許文献１に記載の白線認識装置では、車載カメラで車両前方の道路を撮像し、道路画像から白線候補点を検出して左右白線の近似直線を算出する。そして、近似直線と白線候補点との偏差から道路の曲がり具合を判断し、直線路であるときに左右の近似直線の交点を仮想消失点とする。さらに、仮想消失点の検出頻度ヒストグラムを作成し、その最頻値によって光軸方向を推定して、車載カメラの光軸補正を行っている。

特開２０００−２４２８９９号公報

特許文献１に記載の技術では、白線候補点と近似直線との偏差から直線路の判定をしているが、直線路判定の精度が高くなく、より高い精度で直線路判定ができるシステムが要望されていた。
本発明の課題は、車両用環境認識装置の直線路判定をより正確に行うことである。

以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用環境認識装置は、自車両前方における遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出し、それぞれの近似直線の一致度合いから直線路を判定する。

本発明によれば、複数領域での道路形状の近似直線から走行路が直線路であるか否かを判定するため、直線路の判定精度が向上する。

第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。 レーン認識装置２２の構成を示すブロック図である。 レーン認識装置２２における処理の概念を示す模式図である。 近傍領域と遠方領域とを区分してレーン認識処理を行う場合の概念を示す模式図である。 直線路判定部４１０による直線路の判定処理の第１の例を説明する説明図である。 直線路判定部４１０による直線路の判定処理の第２の例を説明する説明図である。 直線路判定部４１０による直線路の判定処理の第３の例を説明する説明図である。 レーン認識装置２２が実行する光軸補正処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るレーン認識装置２２の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る光軸補正処理を示すフローチャートである。 光軸方向の偏差の積分値を算出する回数を設定するための処理を示すフローチャートである。

以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
図１において、自動車１は、車体１Ｂと、ステアリングホイール２と、入力側ステアリング軸３と、ハンドル角度センサ４と、操舵トルクセンサ５と、操舵反力アクチュエータ６と、操舵反力アクチュエータ角度センサ７と、転舵アクチュエータ８と、転舵アクチュエータ角度センサ９と、出力側ステアリング軸１０と、転舵トルクセンサ１１と、ピニオンギア１２と、ピニオン角度センサ１３と、ラックギア１４と、タイロッド１５と、タイロッド軸力センサ１６と、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと、ブレーキディスク１８と、ホイールシリンダ１９と、圧力制御ユニット２０と、車両状態パラメータ取得部２１と、レーン認識装置２２と、方向指示スイッチ２３と、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬと、車線内走行支援コントローラ２５と、コントロール／駆動回路ユニット２６と、メカニカルバックアップ２７と、ブザー２８とを備えている。

なお、これらのうち、レーン認識装置２２は、本発明に係る環境認識装置１Ａを構成している。また、レーン認識装置２２は、車線内走行支援システムの一部を構成している。
ステアリングホイール２は、入力側ステアリング軸３と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力を入力側ステアリング軸３に伝達する。
入力側ステアリング軸３は、操舵反力アクチュエータ６を備えており、ステアリングホイール２から入力された操舵入力に対し、操舵反力アクチュエータ６による操舵反力を加える。

ハンドル角度センサ４は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転角度（即ち、運転者によるステアリングホイール２への操舵入力角度）を検出する。そして、ハンドル角度センサ４は、検出した入力側ステアリング軸３の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
操舵トルクセンサ５は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転トルク（即ち、ステアリングホイール２への操舵入力トルク）を検出する。そして、操舵トルクセンサ５は、検出した入力側ステアリング軸３の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

操舵反力アクチュエータ６は、モータ軸と一体に回転するギアが入力側ステアリング軸３の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、ステアリングホイール２による入力側ステアリング軸３の回転に対して反力を付与する。
操舵反力アクチュエータ角度センサ７は、操舵反力アクチュエータ６の回転角度（即ち、操舵反力アクチュエータ６に伝達された操舵入力による回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

転舵アクチュエータ８は、モータ軸と一体に回転するギアが出力側ステアリング軸１０の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、出力側ステアリング軸１０を回転させる。
転舵アクチュエータ角度センサ９は、転舵アクチュエータ８の回転角度（即ち、転舵アクチュエータ８が出力した転舵のための回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

出力側ステアリング軸１０は、転舵アクチュエータ８を備えており、転舵アクチュエータ８によって入力された回転をピニオンギア１２に伝達する。
転舵トルクセンサ１１は、出力側ステアリング軸１０に備えられ、出力側ステアリング軸１０の回転トルク（即ち、ラックギア１４を介した車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵トルク）を検出する。そして、転舵トルクセンサ１１は、検出した出力側ステアリング軸１０の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

ピニオンギア１２は、ラックギア１４と噛合しており、出力側ステアリング軸１０から入力された回転をラックギア１４に伝達する。
ピニオン角度センサ１３は、ピニオンギア１２の回転角度（即ち、ラックギア１４を介して出力される車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵角度）を検出し、検出したピニオンギア１２の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

ラックギア１４は、ピニオンギア１２と噛合する平歯を有し、ピニオンギア１２の回転を車幅方向の直線運動に変換する。
タイロッド１５は、ラックギア１４の両端部と車輪１７ＦＲ，１７ＦＬのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。
タイロッド軸力センサ１６は、ラックギア１４の両端部に設置されたタイロッド１５それぞれに備えられており、タイロッド１５に作用している軸力を検出する。そして、タイロッド軸力センサ１６は、検出したタイロッド１５の軸力をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬは、サスペンションを介して車体１Ｂに設置されており、これらのうち、前輪（車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ）は、タイロッド１５によってナックルアームが揺動されることにより、車体１Ｂに対する車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの向きが変化する。
ブレーキディスク１８は、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと一体に回転し、ホイールシリンダ１９の押圧力によってブレーキパッドが押し当てられると、その摩擦力によって制動力を発生する。
ホイールシリンダ１９は、各車輪に設置されたブレーキパッドを、ブレーキディスク１８に押し当てる押圧力を発生する。

圧力制御ユニット２０は、車線内走行支援コントローラ２５の指示に従って、各車輪に備えられたホイールシリンダ１９の圧力を制御する。
車両状態パラメータ取得部２１は、方向指示スイッチ２３の動作信号、および、レーン認識装置２２の出力信号を取得する。また、車両状態パラメータ取得部２１は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される車輪の回転速度を示すパルス信号を基に車速を取得する。さらに、車両状態パラメータ取得部２１は、車速と各車輪の回転速度とを基に、各車輪のスリップ率を取得する。そして、車両状態パラメータ取得部２１は、取得した各パラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

レーン認識装置２２は、自車両周囲の画像を撮影するカメラ（例えば単眼カメラ）と、その撮影画像を解析し、自車両のヨー角Ｃ、自車両のピッチ角Ｄ、路面からのカメラ１００の高さＨ、車線中心からの横変位Ａおよび走行車線の曲率Ｂを算出する演算装置とを備えている。そして、レーン認識装置２２は、演算装置によって算出した自車両のヨー角Ｃ、車線中心からの横変位Ａおよび走行車線の曲率Ｂ（以下、これらをまとめて「車線内走行支援情報」という。）を、車線内走行支援コントローラ２５に出力する。

また、レーン認識装置２２は、車線中心からの横変位Ａ、走行車線の曲率Ｂ、自車両の車線に対するヨー角Ｃ、自車両のピッチ角Ｄ、路面からのカメラの高さＨを基に、後述する光軸補正処理を実行し、カメラの光軸を補正する。
方向指示スイッチ２３は、運転者による方向指示レバーの操作に対応して、右方向あるいは左方向を示唆する方向指示灯を点灯させる。また、方向指示スイッチ２３は、方向指示動作が行われていること、および、その指示方向を示す動作信号を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、車両状態パラメータ取得部２１および車線内走行支援コントローラ２５に出力する。

車線内走行支援コントローラ２５には、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから各車輪の回転速度を示すパルス信号、方向指示スイッチ２３から方向指示の動作信号、レーン認識装置２２から車線内走行支援情報、コントロール／駆動回路ユニット２６から操舵入力の状態（操舵入力角、操舵入力トルク等）および転舵出力の状態（転舵角度、転舵トルク等）が入力される。そして、車線内走行支援コントローラ２５は、入力された情報を基に、車線内走行支援処理を実行する。即ち、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両が車線内の目標軌道を走行するための車両制御（前輪の転舵、入力側ステアリング軸３に加える操舵反力、各車輪の制動力等）に関するパラメータを算出する。さらに、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した各車輪の制動力に関するパラメータを圧力制御ユニット２０への指示信号として出力する。また、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した前輪の転舵および入力側ステアリング軸３に加える操舵反力に関するパラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。

コントロール／駆動回路ユニット２６は、自動車１全体を制御するものであり、各部に設置されたセンサから入力される信号を基に、入力側ステアリング軸３の操舵反力、前輪の転舵角、あるいはメカニカルバックアップ２７の連結について、各種制御信号を、操舵反力アクチュエータ６、転舵アクチュエータ８、あるいはメカニカルバックアップ２７等に出力する。

また、コントロール／駆動回路ユニット２６は、各センサによる検出値を使用目的に応じた値に換算する。例えば、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された回転角度を操舵入力角度に換算したり、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された回転角度を車輪の転舵角に換算したり、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を車輪の転舵角に換算したりする。

そして、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵入力の状態および転舵出力の状態に関する情報を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
なお、コントロール／駆動回路ユニット２６は、ハンドル角度センサ４によって検出された入力側ステアリング軸３の回転角度、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された操舵反力アクチュエータ６の回転角度、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された転舵アクチュエータ８の回転角度、および、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を監視し、これらの関係を基に、操舵系統におけるフェールの発生を検出することができる。そして、操舵系統におけるフェールを検出すると、コントロール／駆動回路ユニット２６は、メカニカルバックアップ２７に対し、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結させる指示信号を出力する。

メカニカルバックアップ２７は、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結し、入力側ステアリング軸３から出力側ステアリング軸１０への力の伝達を確保する機構である。ここで、メカニカルバックアップ２７は、通常時には、コントロール／駆動回路ユニット２６から、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結しない状態が指示されている。そして、操舵系統におけるフェールの発生により、ハンドル角度センサ４、操舵トルクセンサ５および転舵アクチュエータ８等を介することなく操舵操作を行う必要が生じた場合に、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結するよう指示される。
なお、メカニカルバックアップ２７は、例えばケーブル式ステアリング機構等によって構成することができる。
ブザー２８は、車線内走行支援コントローラ２５の指示信号に応じて、運転者に対する警報音を発する。

（レーン認識装置２２の具体的構成）
次に、レーン認識装置２２の具体的な構成について説明する。
図２は、レーン認識装置２２の構成を示すブロック図である。なお、図２においては、レーン認識装置２２に関連する他の機能部を併せて図示している。
また、図３は、レーン認識装置２２における処理の概念を示す模式図である。
図２において、レーン認識装置２２は、カメラ１００と、白線候補点検出部２００と、レーン認識処理部３００と、光軸補正部４００とを含んでいる。

カメラ１００は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）等の撮像素子を備えたデジタルカメラである。カメラ１００は、車両前方の画像を撮影し、撮影した画像データを白線候補点検出部２００に出力する。なお、カメラ１００は、車両室内における天井の前方中央部に車両前方を撮像するように設置してあり、フロントガラスを通して車両前方の走行路を撮像するようになっている。ただし、このような設置態様の他、自車両の走行路を撮像するカメラであれば、他の設置態様とできる。例えば、バックビューカメラのように車両後方にカメラを取り付けることや、バンパ等の車両前端に取り付けることもでき、またカメラの視野内に消失点が映らない設置態様とすることもできる。いずれの場合においても、白線エッジの検出および近似直線の算出を行うことにより、仮想消失点を算出することができる。

白線候補点検出部２００は、カメラ１００が撮影した画像データに基づいて、車線区分線となる白線の候補点を検出する。
白線候補点検出部２００では、図３に示すように、カメラ１００から自車両の走行路を撮像した画像を取得し、画像処理を行うことで白線エッジＥｄを検出する。本実施形態における画像処理では、取得した画像の左右に位置する車線区分線（白線）に対し、後述する道路パラメータ（道路形状およびこの道路に対する車両姿勢）を基に画像処理枠Ｆの位置を設定する。次に、設定した画像処理枠Ｆに対して、例えばＳｏｂｅｌフィルタによる一次空間微分を施して、白線と路面との境界のエッジを強調した後、白線エッジＥｄを抽出する。

レーン認識処理部３００は、道路形状を直線近似する道路形状算出部３１０と、道路形状および道路に対する車両姿勢を推定する道路パラメータ推定部３２０とを含んでいる。
道路形状算出部３１０は、図３に示すように、白線候補点検出部２００によって抽出した白線エッジＥｄの強度が設定した閾値Ｅｄｔｈ以上の画素を、設定した画素数Ｐｔｈ以上通過し、かつ検出領域の上辺の１点と下辺の１点を結ぶ直線を、ハフ変換により抽出することにより道路形状の近似直線Ｒｆを算出する。本実施形態においては、撮影して得た道路の画像データを遠方と近傍と２つの領域に分けて、それぞれの領域で道路形状を直線近似する（図４参照）。なお、遠方領域の画像上下方向の幅は、近傍領域の画像上下方向の幅よりも小さい方が望ましい。
道路パラメータ推定部３２０は、道路形状算出部３１０によって検出した道路形状の近似直線Ｒｆから、次式（１）を用いて、道路モデル式として道路パラメータ（道路形状および道路に対する車両姿勢）を推定する。

ここで、（１）式におけるパラメータ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｈは、道路パラメータ推定部３２０において推定する道路パラメータおよび車両状態量となり、自車両の車線に対する横変位（Ａ）、道路曲率（Ｂ）、自車両の車線に対するヨー角（Ｃ）、自車両のピッチ角（Ｄ）、および路面からのカメラ１００の高さ（Ｈ）である。また、Ｗは車線幅（実際の道路上における左右白線内側間の距離）を示す定数、ｆはカメラ透視変換定数、ｊは左右の白線を区別するパラメータであり、左白線のときｊ＝０、右白線のときｊ＝１とする。また、（ｘ，ｙ）は、左または右白線の車線内側端部上の任意の点の道路画像上の座標であり、道路画像左上を原点に取り、右方向がｘ軸正方向、下方向がｙ軸正方向とする。

光軸補正部４００は、自車両の走行路が直線路であることを判定する直線路判定部４１０と、自車両が走行路と平行に走行していることを判定する平行走行判定部４２０と、道路形状の近似直線Ｒｆから仮想消失点を算出する仮想消失点算出部４３０と、仮想消失点から光軸方向を推定しレーン認識装置２２で記憶している光軸設定値を補正する光軸方向補正処理部４４０とを含んでいる。
直線路判定部４１０は、道路形状算出部３１０によって算出した遠方と近傍の道路形状の近似直線Ｒｆについて、後述する手順で一致度合いを算出し、この算出した一致度合いを所定値と比較することで、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する。

平行走行判定部４２０は、道路パラメータ推定部３２０によって推定した自車両の走行路に対する車両姿勢から、自車両が走行路と平行に走行していることを判定する。具体的には、平行走行判定部４２０は、道路パラメータ推定部３２０によって推定した車両状態量の１つである車線に対する自車両の横変位Ａを用いて、現在値と過去値との差分から自車両の車線に対する横速度（横変位Ａの微分値）を算出し、横速度が設定した閾値以下である場合を、自車両が走行路と平行に走行していると判定する。
仮想消失点算出部４３０は、直線路判定部４１０と平行走行判定部４２０とによる判定結果が、自車両の走行路が直線路かつ、自車両が自車両の走行路と平行に走行している状態となっている場合に、道路形状の左右近似直線Ｒｆの交点を仮想消失点として算出する。

光軸方向補正処理部４４０は、仮想消失点算出部４３０によって算出した仮想消失点から光軸方向を算出し、レーン認識装置２２が記憶している光軸方向と比較することで、光軸方向のずれを判定する。この判定を行った場合、光軸方向補正処理部４４０は、過去の履歴を用いて光軸方向を推定し、レーン認識装置２２が記憶している光軸方向の設定値を補正する。具体的には、光軸方向補正処理部４４０は、ヨー方向とピッチ方向で、レーン認識装置２２が記憶している光軸方向の設定値と、仮想消失点から算出した光軸方向との偏差を算出し、ループ処理ごとに偏差を積分していく。

仮想消失点の算出回数が設定した値に達した時に、ヨー方向、もしくはピッチ方向での偏差の積分値（絶対値）が閾値を超えている場合には、光軸方向補正処理部４４０は、レーン認識装置２２で記憶している光軸方向の設定を、過去の履歴から推定した光軸方向の値（例えば、直近の一定回数以内の光軸方向の平均値等）に変更することで光軸を補正する。これにより、光軸方向の検出結果のばらつきを吸収して、光軸方向の誤補正を防止できる。

また、このとき、光軸方向補正処理部４４０は、ヨー方向およびピッチ方向それぞれについて、偏差の積分値が閾値を超えているか否かを判定し、光軸方向の補正も、ヨー方向およびピッチ方向それぞれについて独立に行うものとする。これにより、ヨー方向成分およびピッチ方向成分それぞれの光軸方向の誤差を区別して光軸方向の補正を行うことができ、より高精度に光軸方向の補正を行うことができる。
また、光軸方向補正処理部４４０は、算出回数が設定値に達した場合は、光軸方向の偏差の積分値と、算出回数のカウント値をリセットする。
なお、レーン認識装置２２では、車両前方の近傍領域と遠方領域それぞれについて、レーン認識処理を行い、直線路を判定している。

図４は、近傍領域と遠方領域とを区分してレーン認識処理を行う場合の概念を示す模式図である。なお、図４においては、比較的半径の大きい曲線路を例として示している。
図４に示すように、レーン認識装置２２は、カメラ１００が撮影した画像データを近傍領域（画像下部）と遠方領域（画像中央部）とに区分し、それぞれの領域において、白線候補点検出部２００およびレーン認識処理部３００が白線エッジＥｄおよび近似直線Ｒｆの検出を行う。
さらに、それらの一致度合いを基に、直線路判定部４１０が、走行路が直線であるか否かを判定する。具体的には、直線路判定部４１０は、例えば下記の第１〜第３の例のように、近傍領域と遠方領域とにおける近似直線の一致度合いを算出して、この一致度合いを基に、走行路が直線（直線路）であるか否かを判定する。

（直線路の判定処理）
（１）第１の例
第１の例では、図５に示すように、遠方領域の画像に基づいて検出した左右それぞれの白線エッジに対応する２つの近似直線Ｒｆ１の画面上での交点Ｃ１と、近傍領域の画像に基づいて検出した左右それぞれの白線エッジに対応する２つの近似直線Ｒｆ２の画面上での交点Ｃ２と、をそれぞれ求める。
そして、その求めた交点Ｃ１と交点Ｃ２のＸ軸方向における偏差を、近傍領域と遠方領域とにおける近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２の一致度合いとして算出する。さらに、その偏差（一致度合い）を設定した偏差閾値と比較し、偏差が設定した偏差閾値以内の場合には、遠方領域と近傍領域の近似直線が一致しており、走行路が直線（直線路）であると判定する。
なお、上記の偏差閾値は、走行路を直線と認識して良い値を、設計的あるいは実験によって予め求めて設定した値である。

（２）第２の例
第２の例では、図６に示すように、遠方領域の画像に基づいて検出した左右の白線エッジの一方に対応する近似直線Ｒｆ１と、近傍領域の画像に基づいて検出した左右の白線エッジの一方に対応する近似直線Ｒｆ２について、それぞれ以下の（２）および（３）式で示す近似直線式に変換する。
ｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１・・・（２）
ｙ＝ａ２ｘ＋ｂ２・・・（３）

次に、（２）および（３）式に基づき、２つの近似直線式の一致の度合いＥを次の（４）式に基づいて算出する。
Ｅ＝｛１−〔（｜ａ１−ａ２｜）／ｃ〕｝×｛１−〔（｜ｂ１−ｂ２｜）／ｄ〕｝
・・・・（４）
ここで、ｃは傾きの許容誤差であり、ｄは切片の許容誤差である。
このような処理を左右の双方の近似直線に対して行なう。
すなわち、遠方領域の近似直線Ｒｆ１を、傾きａ１、ｙ切片がｂ１の直線式として（２）式のように数式化し、近傍領域の近似直線Ｒｆ２を、傾きａ２、ｙ切片がｂ２の直線式として（３）式のように数式化する。

次に、傾きａ１と傾きａ２の偏差、およびｙ切片ｂ１とｙ切片ｂ２との偏差に基づき、（４）式により２つの近似直線式Ｒｆ１、Ｒｆ２の一致度合いＥを算出する。この一致度合いＥの算出は、遠方領域における左側の近似直線Ｒｆ１と近傍領域における左側の近似直線Ｒｆ２に対して算出すると共に、遠方領域における右側の近似直線Ｒｆ１と近傍領域における右側の近似直線Ｒｆ２に対して算出する。

そして、それぞれ算出した２つの一致度合いＥについて、２つの予め定めた判定閾値とそれぞれ比較し、２つの一致度合いＥのいずれもがその２つの判定閾値以上である場合に、遠方領域と近傍領域の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２が一致しており、走行路が直線であると判定する。
なお、上記の２つの一致度合いＥの乗算値または合計値を求め、この求めた値を予め定めた判定閾値と比較し、それらが判定閾値以上である場合に、遠方領域と近傍領域の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２が一致していると判定するようにしても良い。

上記の例では、近似直線の傾きとｙ切片との双方を用いて一致度合いＥを算出したが、傾きとｙ切片について別々に一致度合いを算出するようにしても良い。
また、上記の例では、走行路が直線であることを精度良く判定するために、左側の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２に対して算出された一致度合いＥと、右側の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２に対して算出された一致度合いＥとの２つの一致度合いＥに基づいて判定している。しかし、走行路が直線であることの判定精度が求められない場合には、その２つのうちの一方の一致度合いＥに基づいて判定するようにしても良い。
ここで、上記の判定閾値は、いずれも、走行路を直線と認識して良い程度の値を、設計的あるいは実験によって予め求めて設定した値である。

（３）第３の例
第３の例では、図７に示すように、遠方領域の画像に基づいて検出した左右の白線エッジの一方に対応する近似直線Ｒｆ１と、近傍領域の画像に基づいて検出した左右の白線エッジの一方に対応する近似直線Ｒｆ２について、それぞれ遠方領域の上辺との交点のｘ座標ｘ１およびｘ２と、近傍領域の下辺との交点のｘ座標ｘ３およびｘ４とを求める。
次に、遠方領域の上辺における各交点のｘ座標の偏差（すなわち、ｘ１とｘ２との偏差）と、遠方領域の下辺における各交点のｘ座標の偏差（すなわち、ｘ３とｘ４との偏差）とを、それぞれ一致度合いＥとして算出する。

そして、それぞれ算出した２つの一致度合いＥについて、２つの予め定めた判定閾値とそれぞれ比較し、２つの一致度合いＥのいずれもがその２つの判定閾値以下である場合に、遠方領域と近傍領域の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２が一致しており、走行路が直線であると判定する。
なお、上記の２つの一致度合いＥの乗算値または合計値を求め、この求めた値を予め定めた判定閾値と比較し、それらが判定閾値以下である場合に、遠方領域と近傍領域の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２が一致していると判定するようにしても良い。

上記の例では、近似直線と処理領域の上辺および下辺との交点のｘ座標に基づいて近似直線の一致度合いを算出しているが、近似直線と画像処理領域（画面領域）の上辺および下辺との交点のｘ座標に基づいて近似直線の一致度合いを算出しても良い。
また、上記の例では、左側の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２に対して算出された偏差を基に、走行路が直線であるか否かを判定するようにした。しかし、判定精度を上げるために、さらに、右側の近似直線Ｒｆ１、Ｒｆ２に対しても偏差を算出し、これを含めて走行路が直線であるか否かを判定するようにしても良い。
ここで、上記の判定閾値は、いずれも、走行路を直線と認識して良い程度の値を、設計的あるいは実験によって予め求めて設定した値である。

（光軸補正処理）
次に、レーン認識装置２２が実行する光軸補正処理について説明する。
図８は、レーン認識装置２２が実行する光軸補正処理を示すフローチャートである。
光軸補正処理は、カメラ１００の光軸を適正な位置とし、正確なレーン認識処理を行うために実行するものである。レーン認識装置２２は、カメラ１００が画像を撮影している間、図８に示す光軸補正処理を繰り返し実行する。
図８において、光軸補正処理を開始すると、レーン認識装置２２は、カメラ１００によって、自車両の走行路の画像データを取得する（ステップＳ１０１）。

次に、レーン認識装置２２は、白線候補点検出部２００によって、走行路の画像データを基に画像処理を行い、白線エッジＥｄを検出する（ステップＳ１０２）。
続いて、レーン認識装置２２は、道路形状算出部３１０によって、検出した白線エッジＥｄを用いて、遠方領域および近傍領域それぞれにおける道路形状の近似直線Ｒｆを取得する（ステップＳ１０３）。このとき、道路形状算出部３１０は、走行路左右の白線それぞれについて近似直線Ｒｆを取得する。
次いで、レーン認識装置２２は、道路パラメータ推定部３２０によって、道路形状の近似直線Ｒｆを用いて、（１）式に従って、道路パラメータを推定する（ステップＳ１０４）。

次に、レーン認識装置２２は、直線路判定部４１０によって、道路形状の近似直線Ｅｄを基に、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
また、レーン認識装置２２は、平行走行判定部４２０によって、推定した道路パラメータを基に、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
そして、レーン認識装置２２は、ステップＳ１０５，Ｓ１０６の判定結果を基に、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０５，Ｓ１０６の判定結果が、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態である場合、レーン認識装置２２は、仮想消失点算出部４３０によって、左右の近似直線Ｒｆから仮想消失点を算出する（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０５，Ｓ１０６の判定結果が、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態ではない場合、レーン認識装置２２は、ステップＳ１０１の処理に戻る。

ステップＳ１０８に続いて、レーン認識装置２２は、光軸方向補正処理部４４０によって、仮想消失点によって算出できる光軸方向と、レーン認識装置２２が現在記憶している光軸方向との偏差を積分する（ステップＳ１０９）。
次に、レーン認識装置２２は、仮想消失点を算出した回数が設定した値Ｎｔｈ以上となっているか否かの判定を行い（ステップＳ１１０）、仮想消失点を算出した回数（即ち、光軸方向の偏差の積分回数）が設定した値Ｎｔｈ以上であると判定した場合、仮想消失点の算出回数のカウント値および光軸方向の偏差の積分値をリセットする（ステップＳ１１１）。

さらに、レーン認識装置２２は、光軸方向補正処理部４４０によって、光軸の補正を行い（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０１の処理に戻る。
また、ステップＳ１１０において、仮想消失点を算出した回数が設定した値未満であると判定した場合、レーン認識装置２２は、ステップＳ１０１の処理に戻る。
以上の処理により、遠方と近傍の近似直線Ｒｆの一致度合いを基に、走行路の直線度を判定することで、より精度良く道路の曲がり具合を検出することが可能となる。そのため、より正確に仮想消失点を算出することができ、より高精度な光軸補正を行うことができる。

（動作）
次に、動作を説明する。
自動車１は、イグニションオンと共に、レーン認識装置２２によって自車両前方の道路の画像を撮影して、車線内走行支援処理を開始する。
また、カメラ１００によって道路の画像を撮影している間、レーン認識装置２２は、光軸補正処理を実行し、カメラ１００の光軸を適正な状態に補正する。
即ち、レーン認識装置２２は、カメラ１００で撮影した道路の画像データから白線候補点Ｅｄを検出し、道路形状の近似直線Ｒｆを算出する。
そして、レーン認識装置２２は、（１）式から道路パラメータを推定して、走行路が直線路であるか否か、および、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する。

走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行している場合、レーン認識装置２２は、仮想消失点を算出して、算出した仮想消失点が示す光軸方向と現在の光軸方向との偏差を積分する。
そして、仮想消失点の算出回数（カウント値）が設定した値以上であるときに、レーン認識装置２２は、光軸方向の偏差の積分値、および、算出回数のカウント値をリセットし、過去の履歴から推定した光軸方向の値に光軸方向を補正する。
これにより、カメラ１００の光軸を適正な状態とでき、レーン認識装置２２におけるレーン認識の精度が向上する。また、そのため、より適切に車線内走行支援を行うことができる。

以上のように、本実施形態に係る自動車１は、レーン認識装置２２によって、自車両前方における遠方領域および近傍領域それぞれの近似直線Ｒｆの一致度合いを基に、走行路が直線路であるか否かを判定する。
そのため、より高精度に道路の曲がり具合を検出することができ、より正確に仮想消失点を算出することができる。
したがって、光軸補正を行う上で適切な状況において光軸補正を行うことができるため、車両用環境認識装置の光軸補正をより正確に行うことができる。

ここで、第１実施形態においては、走行路両側に敷設した白線を検出対象とするものとして説明したが、白線の他、レーンマーカー、道路鋲、中央分離帯など、道路に沿って連続して敷設され、車線もしくは道路を区分しているものであれば、走行路の検出に用いることができる。
なお、本実施形態において、カメラ１００が撮像手段に対応し、白線候補点検出部２００および道路形状算出部３１０が道路形状算出手段に対応する。また、直線路判定部４１０が直線路判定手段に対応し、平行走行判定部４２０が平行走行判定手段に対応する。また、仮想消失点算出部４３０が仮想消失点算出手段に対応し、光軸方向補正処理部４４０が光軸方向補正手段に対応する。

（第１実施形態の効果）
（１）自車両前方における遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出し、走行路が直線路で、自車両が走行路と平行に走行しているときに、仮想消失点を算出する。そして、算出した仮想消失点から光軸方向を推定して、光軸方向の補正を行う。
複数領域での道路形状の近似直線から走行路が直線路であるか否かを判定するため、直線路の判定精度が向上する。また、このように判定した直線路において、自車両が走行路と平行に走行しているときに、仮想消失点を算出するため、光軸方向をより正確に推定できる。
したがって、車両用環境認識装置の光軸補正をより正確に行うことが可能となる。

（２）自車両の前方あるいは後方の画像を撮影し、画像処理によって自車両の走行路上、あるいは、自車両の走行路における路側の敷設物から自車両の走行路を検出する。
したがって、車両周囲を撮影するカメラを車両用環境認識装置として用いた場合にも、車両用環境認識装置の光軸補正をより正確に行うことが可能となる。
（３）自車両の走行路において、道路に沿って連続して敷設され、車線あるいは道路を区分している対象物から道路形状を算出する。
したがって、種々の対象物を用いて、光軸方向の補正を行うことができる。

（４）自車両の走行路を、自車両を中心として左右の領域に区分して道路形状を表す近似直線を算出し、左右の領域それぞれにおいて、複数領域における近似直線の一致度合いを判定し、自車両の走行路が直線路であることを判定する。
したがって、左右領域それぞれにおいて、遠方および近傍の領域における近似直線を算出することによって、より高精度な光軸方向の補正を行うことができる。

（５）算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、保持している光軸方向との偏差を積分し、仮想消失点の算出回数が設定した回数に達したときに、積分結果の絶対値が設定した閾値以上であれば、光軸方向の補正を行う。
したがって、光軸方向の推定結果のばらつきを吸収し、光軸方向の誤補正を抑制することができる。
（６）算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、保持している光軸方向との偏差を積分する際に、該偏差の方向をヨー方向とピッチ方向に分け、各々の方向において積分値を
算出し、ヨー方向とピッチ方向それぞれにおいて独立に光軸を補正する。
したがって、ヨー方向成分およびピッチ方向成分それぞれの光軸方向の誤差を区別して光軸方向の補正を行うことができ、より高精度に光軸方向の補正を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、第１実施形態におけるレーン認識装置２２の構成に対し、直線路を判定する手法を異なるものとしている。
具体的には、本実施形態では、第１実施形態で車線内走行支援に用いた車両センサ（ヨーレートセンサや加速度センサ）を利用して、カメラ１００による直線路の判定および平行走行の判定に加えて、ヨーレートや横加速度を用いた直線路の判定を行うものである。

（構成）
図９は、本実施形態に係るレーン認識装置２２の構成を示すブロック図である。なお、図９においては、レーン認識装置２２に関連する他の機能部を併せて図示している。
なお、横加速度センサ２１ａおよびヨーレートセンサ２１ｂは、車両状態パラメータ取得部２１の一部である。
図９において、車線内走行支援コントローラ２５は、レーン認識装置２２で推定した道路パラメータと、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬ、横加速度センサ２１ａおよびヨーレートセンサ２１ｂから取得した自車両状態の検出値（車速、ヨーレート、横加速度）を用いて、操舵支援を行うように操舵機構およびブザー２８を制御する。

また、図９に示すレーン認識装置２２は、第１実施形態におけるレーン認識装置２２に対し、車両センサオフセット判定部４５０を追加した構成である。そして、横加速度センサ２１ａおよびヨーレートセンサ２１ｂの出力が、車両センサオフセット判定部４５０を経由して、仮想消失点算出部４３０に入力する。また、直線路判定部４１０および平行走行判定部４２０の判定結果が、車両センサオフセット判定部４５０に入力する。

車両センサオフセット判定部４５０は、直線路判定部４１０による判定結果および平行走行判定部４２０による判定結果が、自車両の走行路が直線路、かつ、自車両が自車両の走行路と平行に走行している状態である場合に、ヨーレートと横加速度の中央値が０付近（即ち０から設定値以内）であることを確認する。そして、この確認結果を履歴として一定の回数だけ記憶しておき、この履歴と今回の結果とを比較することで、ヨーレート、または横加速度の中央値がオフセットしてないこと判定する。

仮想消失点算出部４３０は、車両センサオフセット判定部４５０によって、ヨーレートと横加速度とのいずれかがオフセットしていないと判定されている場合に、直線路判定部４１０および平行走行判定部４２０による判定結果が、自車両の走行路が直線路かつ自車両が自車両の走行路と平行に走行している状態となり、さらにオフセットしていないことを確認できている車両センサ値（ヨーレート、横加速度）が設定値以内であることを確認できたときのみ、道路形状の左右近似直線Ｒｆの交点を仮想消失点として算出する。

また、車両センサオフセット判定部４５０が、ヨーレートと横加速度のいずれもオフセットしていると判定した場合は、直線路判定部４１０による判定結果および平行走行判定部４２０による判定結果を用いて、仮想消失点算出部４３０は、第１実施形態と同様の処理を行う。
光軸方向補正処理部４４０の第１実施例との異なる点は、白線候補点検出部２００の検出状況と、直線路判定時の車両センサの使用の有無から仮想消失点の信頼度を算出し、この信頼度に応じて光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）を変化させる点である
。これにより、光軸方向補正処理部４４０は、信頼度が高い状態が続いた場合は、早い時間で光軸補正を行うことができるものとなる。

（光軸補正処理）
図１０は、第２実施形態に係る光軸補正処理を示すフローチャートである。
光軸補正処理は、カメラ１００の光軸を適正な位置とし、正確なレーン認識処理を行うために実行するものである。レーン認識装置２２は、カメラ１００が画像を撮影している間、図８に示す光軸補正処理を繰り返し実行する。
図１０に示す光軸補正処理において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６の処理は、図８に示す光軸補正処理のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理と同様であるため、異なる部分について説明する。
ステップＳ２０６の後、レーン認識装置２２は、車両センサオフセット判定部４５０によって、ヨーレート、または横加速度がオフセットしているか否かを、それぞれ判定する（ステップＳ２０７）。
次に、レーン認識装置２２は、ヨーレート、または横加速度のうち、オフセットしていないものがあるか否かの判定を行う（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８において、ヨーレート、または横加速度のうち、オフセットしていないものがあると判定した場合、レーン認識装置２２は、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の判定結果を基に、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態であり、かつ、オフセットしていないと判定した車両センサ値が設定値以内であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。なお、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の判定結果を基に、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態であり、かつ、オフセットしていないと判定した車両センサ値が設定値以内ではないと判定した場合、レーン認識装置２２は、ステップＳ２０１の処理に戻る。

また、ステップＳ２０８において、ヨーレート、または横加速度のうち、オフセットしていないものがないと判定した場合、レーン認識装置２２は、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の判定結果を基に、自車両の走行路が直線路で、かつ、自車両が走行路と平行に走行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
ステップＳ２０９の後、レーン認識装置２２は、光軸方向補正処理部４４０によって、白線候補点検出部２００の検出状況と、直線路判定時における車両センサの使用の有無とから、取得した仮想消失点の信頼度を算出し、この信頼度に応じて光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（ステップＳ２１４における設定値Ｎｔｈ）を変更する（ステップＳ２１１）。
以降、ステップＳ２１２〜ステップＳ２１５の処理は、図８に示す光軸補正処理のステップＳ１０８〜ステップＳ１１１の処理と同様である。

（仮想消失点の信頼度）
本実施形態では、ステップＳ２１１において、光軸方向補正処理部４４０によって、白線候補点検出部２００の検出状況と、直線路判定時における車両センサの使用の有無とから、取得した仮想消失点の信頼度を算出している。
具体的には、光軸方向補正処理部４４０は、白線候補点検出部２００の検出状況、車両センサの使用の有無から算出した仮想消失点の信頼度を判定し、その判定結果に応じて光軸誤差の偏差を積分する回数を変化させる。
具体的には、算出した仮想消失点の信頼度が高い状況であるほど、光軸方向の誤差を積分する時間を短く（回数を少なく）する。

ここで、白線候補点検出部２００の検出状況について、条件（１）遠方まで自車両の走
行路の特徴（白線エッジ）を検出できているほど、条件（２）自車両の走行路の特徴（白線エッジ）を遠方から近傍までばらつきなく連続して検出できているほど、検出状況が良好であり、算出した仮想消失点の信頼度が高いと判定する。
また、車両センサについては、車両センサを使用して算出したときの方が、使用せずに算出したときよりも、仮想消失点の信頼度が高いと判定する。

さらに、自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行しているものと判定している状況下で、車両センサの値が中央値（０近傍）であるときには、以後、車両センサの検出値が設定した閾値を超えた場合（即ち、走行路が直線路でないと推定される場合）には、光軸方向補正処理部４４０は、光軸方向の補正を停止するものとする。
これにより、直線路であることをより確実に検出できるため、算出する仮想消失点の信頼度を高めることができ、光軸方向の補正をより高精度に行うことができる。

（光軸誤差の積分時間設定方法）
本実施形態では、ステップＳ２１１において、上記仮想消失点の信頼度に応じて、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（仮想消失点の算出回数の設定値Ｎｔｈ）を算出する。
図１１は、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数を設定するための処理を示すフローチャートである。
図１１に示す処理は、図１０におけるステップＳ２１１のサブフローである。
図１１において、光軸方向補正処理部４４０は、白線候補点検出部２００の検出状況が良好であるか否かの判定を行う（ステップＳ３０１）。

このとき、光軸方向補正処理部４４０は、上記条件（１），（２）に従い、例えば、遠方領域において白線エッジＥｄが検出できているか否か、および、遠方領域から近傍領域まで連続して白線エッジＥｄを検出できているか、の少なくともいずれかを充足しているときに、白線候補点検出部２００の検出状況が良好であると判定できる。
ステップＳ３０１において、白線候補点検出部２００の検出状況が良好でないと判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、直線路判定時に車両センサを使用し、かつ、車両センサの中央値がオフセットしていないか否かの判定を行う（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２において、直線路判定時に車両センサを使用しておらず、あるいは、車両センサの中央値がオフセットしていると判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）についての閾値Ｎｔｈを、基準として設定した値Ｎとする（ステップＳ３０３）。なお、基準値Ｎは、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）として、最長の値である。

一方、ステップＳ３０２において、直線路判定時に車両センサを使用し、かつ、車両センサの中央値がオフセットしていないと判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）についての閾値Ｎｔｈを、基準として設定した値Ｎの０．９倍（０．９Ｎ）とする（ステップＳ３０４）。
また、ステップＳ３０１において、白線候補点検出部２００の検出状況が良好であると判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、直線路判定時に車両センサを使用し、かつ、車両センサの中央値がオフセットしていないか否かの判定を行う（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５において、直線路判定時に車両センサを使用しておらず、あるいは、車両センサの中央値がオフセットしていると判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）についての閾値Ｎｔｈを、基準として設定した値Ｎの０．６倍（０．６Ｎ）とする（ステップＳ３０６）。
一方、ステップＳ３０５において、直線路判定時に車両センサを使用し、かつ、車両センサの中央値がオフセットしていないと判定した場合、光軸方向補正処理部４４０は、軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）についての閾値Ｎｔｈを、基準として設定した値Ｎの０．５倍（０．５Ｎ）とする（ステップＳ３０７）。なお、基準値Ｎの０．５倍は、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）として、最短の値である。

以上の処理により、ヨーレートセンサ、もしくは加速度センサのように直線路判定を行うことができる車両センサが車両に搭載されている場合には、各車両センサがオフセットしていない信頼できる状況を確認した上で、これらの車両センサを直線路判定に用いる。
これにより、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することができ、より高精度な光軸補正を行うことができる。

また、算出する仮想消失点の信頼度が高いほど、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）を短くする。
ステップＳ３０３、Ｓ３０４，Ｓ３０６，Ｓ３０７の後、光軸方向補正処理部４４０は、メインフローに戻る。
これにより、算出する仮想消失点の信頼度が比較的高い状況下では、より高い応答性をもって光軸方向の補正を行い、算出する仮想消失点の信頼度が比較的低い状況下では、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することができる。

（動作）
次に、動作を説明する。
自動車１は、イグニションオンと共に、レーン認識装置２２によって自車両前方の道路の画像を撮影して、車線内走行支援処理を開始する。
また、カメラ１００によって道路の画像を撮影している間、レーン認識装置２２は、光軸補正処理を実行し、カメラ１００の光軸を適正な状態に補正する。
即ち、レーン認識装置２２は、カメラ１００で撮影した道路の画像データから白線候補点Ｅｄを検出し、道路形状の近似直線Ｒｆを算出する。
そして、レーン認識装置２２は、（１）式から道路パラメータを推定して、走行路が直線路であるか否か、および、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する。

走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行している場合、レーン認識装置２２は、仮想消失点を算出して、算出した仮想消失点が示す光軸方向と現在の光軸方向との偏差を積分する。
そして、仮想消失点の算出回数（カウント値）が設定した値以上であるときに、レーン認識装置２２は、光軸方向の偏差の積分値、および、算出回数のカウント値をリセットし、過去の履歴から推定した光軸方向の値に光軸方向を補正する。
これにより、カメラ１００の光軸を適正な状態とでき、レーン認識装置２２におけるレーン認識の精度が向上する。また、そのため、より適切に車線内走行支援を行うことができる。

また、このとき、自動車１は、白線候補点検出部２００の検出状況と、直線路判定時における車両センサの使用の有無とから、取得した仮想消失点の信頼度を算出し、この信頼度に応じて光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（設定値Ｎｔｈ）を変更する。
これにより、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することができ、より高精度な光軸補正を行うことができる。
また、自動車１は、算出する仮想消失点の信頼度が高いほど、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）を短くする。
これにより、算出する仮想消失点の信頼度が比較的高い状況下では、より高い応答性をもって光軸方向の補正を行い、算出する仮想消失点の信頼度が比較的低い状況下では、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することができる。

以上のように、本実施形態に係る自動車１は、レーン認識装置２２によって、自車両前方における遠方領域および近傍領域それぞれの近似直線Ｒｆの一致度合いを基に、走行路が直線路であるか否かを判定する。
そのため、より高精度に道路の曲がり具合を検出することができ、より正確に仮想消失点を算出することができる。
したがって、光軸補正を行う上で適切な状況において光軸補正を行うことができるため、車両用環境認識装置の光軸補正をより正確に行うことができる。
また、白線候補点検出部２００の検出状況と、車両センサの検出結果から、算出する仮想消失点の信頼度を算出し、信頼度が高いほど、光軸方向の偏差の積分値を算出する回数（時間）を短くする。

したがって、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避して、より高精度な光軸補正を行うことができる。
また、算出する仮想消失点の信頼度に応じて、より高い応答性をもって光軸方向の補正を行うことや、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することが可能となる。
なお、本実施形態において、車両状態パラメータ取得部２１のヨーレートセンサ２１ｂがヨーレート計測手段に対応し、横加速度センサ２１ａが横加速度計測手段に対応する。

（第２実施形態の効果）
（１）自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行していると判定しているときに、ヨーレートの値が設定した閾値を超えた場合には、前記光軸方向補正手段における光軸方向の補正を停止させる。
したがって、直線路であることをより確実に検出できるため、算出する仮想消失点の信頼度を高めることができ、光軸方向の補正をより高精度に行うことができる。

（２）自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行していると判定しているときに、横加速度の値が設定した閾値を超えた場合には、前記光軸方向補正手段における光軸方向の補正を停止させる。
したがって、直線路であることをより確実に検出できるため、算出する仮想消失点の信頼度を高めることができ、光軸方向の補正をより高精度に行うことができる。

（３）レーン認識手段の検出状況、および、車両センサを使用して算出したか否かを基に、仮想消失点の信頼度を判定する。そして、その判定結果に応じて、算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、レーン認識手段が保持している光軸方向との偏差の積分結果が閾値以上であるか否かを判定するまでの積分回数を変化させる。

したがって、算出する仮想消失点の信頼度が比較的高い状況下では、より高い応答性をもって光軸方向の補正を行い、算出する仮想消失点の信頼度が比較的低い状況下では、白線候補点検出部２００の検出誤差による直線路判定の誤判定を回避することができる。
なお、上記の直線性の判定処理の各例は、カメラ１００が撮像した画像を近傍領域と遠方領域の２つの領域に区分（分割）した場合の適用例であるが、その撮像画像を３つ以上の領域に分割しても良く、この場合にも適用可能である。
また、その近傍領域の画像の上下方向の幅と、その遠方領域の画像の上下方向の幅とは等しくても良い。さらに．その近傍領域の画像とその遠方領域の画像とは、連続せずに離間していても良い。

１ 自動車、１Ａ 環境認識装置、１Ｂ 車体、２ ステアリングホイール、３ 入力側ステアリング軸、４ ハンドル角度センサ、５ 操舵トルクセンサ、６ 操舵反力アクチュエータ、７ 操舵反力アクチュエータ角度センサ、８ 転舵アクチュエータ、９ 転舵アクチュエータ角度センサ、１０ 出力側ステアリング軸、１１ 転舵トルクセンサ、１２ ピニオンギア、１３ ピニオン角度センサ、１４ ラックギア、１５ タイロッド、１６ タイロッド軸力センサ、１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬ 車輪、１８
ブレーキディスク、１９ ホイールシリンダ、２０ 圧力制御ユニット、２１ 車両状態パラメータ取得部、２１ａ 横加速度センサ、２１ｂ ヨーレートセンサ、２２ レーン認識装置、２３ 方向指示スイッチ、２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬ 車輪速
センサ、２５ 車線内走行支援コントローラ、２６ コントロール／駆動回路ユニット、２７ メカニカルバックアップ、２８ ブザー、１００ カメラ、２００ 白線候補点検出部、３００ レーン認識処理部、３１０ 道路形状算出部、３２０ 道路パラメータ推定部、４００ 光軸補正部、４１０ 直線路判定部、４２０ 平行走行判定部、４３０
仮想消失点算出部、４４０ 光軸方向補正処理部、４５０ 車両センサオフセット判定部

Claims (7)

1. 自車両の走行路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像データを基に、自車両に対して遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出する道路形状算出手段と、
   前記道路形状算出手段によって算出した前記複数領域における前記近似直線の一致度合いを基に、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する直線路判定手段と、
   前記撮像手段および前記道路形状算出手段の出力結果を基に、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する平行走行判定手段と、
   自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行しているときに、走行路における左右の前記近似直線の交点を仮想消失点として算出する仮想消失点算出手段と、
   前記仮想消失点算出手段の算出結果を基に、前記撮像手段の光軸方向を推定し、光軸方向の設定値を補正する光軸方向補正手段と、
   を備え、
   前記直線路判定手段は、自車両の走行路を、自車両を中心として左右の領域に区分して道路形状を表す前記近似直線を算出し、左右の領域の少なくとも一方において、前記複数領域における近似直線の一致度合いを判定し、自車両の走行路が直線路であることを判定することを特徴とする車両用環境認識装置。
2. 自車両の走行路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像データを基に、自車両に対して遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出する道路形状算出手段と、
   前記道路形状算出手段によって算出した前記複数領域における前記近似直線の一致度合いを基に、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する直線路判定手段と、
   前記撮像手段および前記道路形状算出手段の出力結果を基に、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する平行走行判定手段と、
   自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行しているときに、走行路における左右の前記近似直線の交点を仮想消失点として算出する仮想消失点算出手段と、
   前記仮想消失点算出手段の算出結果を基に、前記撮像手段の光軸方向を推定し、光軸方向の設定値を補正する光軸方向補正手段と、
   自車両のヨーレートを計測するヨーレート計測手段と、
   を備え、
   前記直線路判定手段および前記平行走行判定手段が、自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行していると判定しているときに、ヨーレートの値が設定した閾値を超えた場合には、前記光軸方向補正手段における前記光軸方向の設定値の補正を停止させることを特徴とする車両用環境認識装置。
3. 自車両の走行路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像データを基に、自車両に対して遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出する道路形状算出手段と、
   前記道路形状算出手段によって算出した前記複数領域における前記近似直線の一致度合いを基に、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する直線路判定手段と、
   前記撮像手段および前記道路形状算出手段の出力結果を基に、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する平行走行判定手段と、
   自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行しているときに、走行路における左右の前記近似直線の交点を仮想消失点として算出する仮想消失点算出手段と、
   前記仮想消失点算出手段の算出結果を基に、前記撮像手段の光軸方向を推定し、光軸方向の設定値を補正する光軸方向補正手段と、
   車両の横加速度を計測する横加速度計測手段と、
   を備え、
   前記直線路判定手段および前記平行走行判定手段が、自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行していると判定しているときに、横加速度の値が設定した閾値を超えた場合には、前記光軸方向補正手段における前記光軸方向の設定値の補正を停止させることを特徴とする車両用環境認識装置。
4. 自車両の走行路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像データを基に、自車両に対して遠方および近傍の複数領域で、走行路の道路形状の近似直線を算出する道路形状算出手段と、
   前記道路形状算出手段によって算出した前記複数領域における前記近似直線の一致度合いを基に、自車両の走行路が直線路であるか否かを判定する直線路判定手段と、
   前記撮像手段および前記道路形状算出手段の出力結果を基に、自車両が走行路と平行に走行しているか否かを判定する平行走行判定手段と、
   自車両の走行路が直線路であり、自車両が走行路と平行に走行しているときに、走行路における左右の前記近似直線の交点を仮想消失点として算出する仮想消失点算出手段と、
   前記仮想消失点算出手段の算出結果を基に、前記撮像手段の光軸方向を推定し、光軸方向の設定値を補正する光軸方向補正手段と、
   を備え、
   前記光軸方向補正手段は、算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、前記光軸方向の設定値との偏差を積分し、仮想消失点の算出回数が設定した回数に達したときに、前記積分結果の絶対値が設定した閾値以上である場合に前記光軸方向の設定値の補正を行うことを特徴とする車両用環境認識装置。
5. 前記光軸方向補正手段は、算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、前記光軸方向の設定値との偏差を積分する際に、該偏差の方向をヨー方向とピッチ方向に分け、各々の方向において積分値を算出し、ヨー方向とピッチ方向それぞれにおいて独立に前記光軸方向の設定値の補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用環境認識装置。
6. 前記光軸方向補正手段は、前記撮像手段の撮像状況、および、車両センサを使用して算出したか否かを基に、前記仮想消失点の信頼度を判定し、該判定結果に応じて、算出した仮想消失点から推定した光軸方向と、前記光軸方向の設定値との偏差の前記積分結果が前記閾値以上であるか否かを判定するまでの積分回数を変化させることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用環境認識装置。
7. 自車両の走行路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像データを基に、自車両に対して遠方および近傍の複数領域で、自車両の走行路を、自車両を中心として左右の領域に区分して道路形状を表す近似直線を算出する道路形状算出手段と、
   前記道路形状算出手段によって算出した前記左右の領域の少なくとも一方において、前記複数領域における近似直線の一致度合いを判定し、自車両の走行路が直線路であることを判定する直線路判定手段と、
   を備えることを特徴とする車両用環境認識装置。

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