JPH07271952A

JPH07271952A - 走行路認識装置

Info

Publication number: JPH07271952A
Application number: JP6060641A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Yamamoto; 雅史山本; Hiroyuki Takahashi; 弘行高橋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JP3352216B2

Abstract

(57)【要約】【目的】撮像手段の出力から車両前方の車線表示を検出
して、車両前方の走行路を認識するにあたり、車線表示
の検出が的確に行なわれないもとにあっても、車両前方
の走行路についての認識を、適正に行なうことができる
ようにする。【構成】車両前方の車線表示サンプル点データ，推定さ
れた車線をあらす車線データ及び車速検出出力に基づ
き、車線表示サンプル点に関する重み係数を算出する重
み係数算出部１８と、逆透視変換処理が施された車線表
示サンプル点データ及び重み係数算出部１８により算出
された重み係数に基づき、サンプル点がとられた車線表
示により区分される車線が形成する走行路に関する走行
路データを得て、車両前方の走行路の認識を行なう走行
路データ形成部１９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に設置された撮像
手段により走行路面についての撮像動作が行なわれて得
られる撮像出力信号に基づいて、車両前方の走行路を認
識するものとされる走行路認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両にビデオカメラ（撮像装置）を搭載
し、ビデオカメラにより車両が走行している走行路及び
その周囲に対する撮像動作が行われて得られるビデオカ
メラからの撮像出力信号に基づいて、走行路に関する各
種の情報を得、それらを車両の制御，車両の運転者に対
する補助等に利用するようにした走行路認識システムが
種々提案されている。このような車載のビデオカメラを
用いる走行路認識システムは、例えば、車両が走行して
いる走行路が、直線走路であるのか、曲走路であるの
か、あるいは、直線走路から曲走路に、もしくは、曲走
路から直線走路に移行することになる状況にあるのか等
の判別を行って、車両前方の走行路を認識する機能を具
えるものとされる。

【０００３】車載のビデオカメラを用いる走行路認識シ
ステムにおいて、車両前方の走行路が認識されるにあた
っては、一般に、例えば、特開昭63-142478 号公報にも
記載されている如くに、走行路面に描かれて車線を区分
する車線表示（白線）が利用される。その際には、走行
している車両の前方の走行路面が車載のビデオカメラに
より撮像され、それによりビデオカメラから得られる撮
像出力信号に基づいて形成される映像信号があらわす走
行路面上の車線表示が、その映像信号についてのエッジ
処理等により検出される。そして、例えば、検出された
車線表示が、車両の瞬時走行方向に沿って直線的に伸び
るものである場合には、車両の前方の走行路が直線走路
となっていると認識され、また、検出された車線表示
が、車両の瞬時走行方向に沿う方向とは異なる方向に伸
びるものである場合には、車両の前方の走行路が曲走路
となっていると認識される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如くに、走行し
ている車両の前方の走行路についての認識が、その走行
路における路面（走行路面）上の車線表示が利用されて
行なわれるにあたっては、車載のビデオカメラから得ら
れる撮像出力信号に基づいて行なわれる走行路面上にお
ける車線表示の検出が、的確に行われることが要求され
る。しかしながら、走行している車両の前方の走行路面
が車載のビデオカメラにより撮像されて得られるビデオ
カメラからの撮像出力信号は、走行路面に描かれた車線
表示の明瞭さの度合い，路面上の塵や落下物の状態，天
候状況，車両の振動、さらには、ビデオカメラの解像度
等の影響を受けて、様々な変動を伴うものとなり、斯か
る撮像出力信号の変動は、走行路面上における車線表示
の的確な検出を妨げることになる。例えば、ビデオカメ
ラからの撮像出力信号に基づいて形成される映像信号か
ら得られる車線表示検出出力が、実際には車線表示でな
いものが車線表示として誤検出されて得られるものとさ
れる事態が頻繁に生じることになるのである。そして、
その際には、実際には車線表示でないものが車線表示と
して誤検出されて得られた車線表示検出出力に基づい
て、車両前方の走行路についての認識がなされることに
なり、車両前方の走行路についての認識が信頼性に欠け
るものとなってしまう。

【０００５】斯かる点に鑑み、本発明は、車載のビデオ
カメラ等の撮像手段によって車両前方の走行路面を撮像
し、それにより撮像手段から得られる撮像出力信号に基
づいて、車両前方の走行路面上における車線表示を検出
し、検出された車線表示に基づいて車両前方の走行路を
認識するにあたり、撮像手段から得られる撮像出力信号
に基づく走行路面上における車線表示の検出が的確に行
なわれない状況のもとにあっても、そのとき得られる車
線表示検出出力に基づいて、車両前方の走行路について
の認識を、十分な信頼性が得られるものとして、適正に
行なうことができることになる走行路認識装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る走行路認識装置は、車両に設置され、
走行路面像が投影される光電変換面を備えていて、走行
路面像に応じた撮像出力信号が得られる撮像手段と、撮
像手段からの撮像出力信号に基づき、走行路面像中の車
線表示上のサンプル点を検出し、検出されたサンプル点
をあらわす車線表示サンプル点データを得る車線表示サ
ンプル点検出部と、車線表示サンプル点検出部からの車
線表示サンプル点データに逆透視変換処理を施す逆透視
変換処理部と、車両の誘導輪の舵角を検出する舵角セン
サと、車両の走行速度を検出する車速センサと、舵角セ
ンサから得られる検出出力及び車速センサから得られる
検出出力に基づいて、車両が走行している車線を推定
し、推定された車線をあらわす車線データを得る走行車
線推定部とを備え、それに加えて、逆透視変換処理部か
ら得られる逆透視変換処理が施された車線表示サンプル
点データ，走行車線推定部からの車線データ及び車速セ
ンサから得られる検出出力に基づき、サンプル点に関す
る重み係数を算出する重み係数算出部と、逆透視変換処
理部から得られる逆透視変換処理が施された車線表示サ
ンプル点データ及び重み係数算出部により算出された重
み係数に基づき、サンプル点がとられた車線表示により
区分される車線によって形成される走行路に関する走行
路データを得て、車両前方の走行路の認識を行なう走行
路データ形成部とが設けられて構成される。

【０００７】

【作用】このように構成される本発明に係る走行路認識
装置にあっては、車線表示サンプル点検出部により、撮
像手段からの撮像出力信号に基づいて、撮像手段により
撮像された走行路面像中の車線表示上のサンプル点が検
出され、それをあらわすものとされて得られる車線表示
サンプル点データが、逆透視変換処理部による逆透視変
換処理が施された後、走行路データ形成部における、サ
ンプル点がとられた車線表示により区分される走行路に
関する走行路データの形成に供される。そして、斯かる
際に、重み係数算出部による、逆透視変換処理が施され
た車線表示サンプル点データ，走行車線推定部からの車
線データ及び車速センサから得られる検出出力に基づ
く、サンプル点に関する重み係数の算出が行なわれ、走
行路データ形成部による、サンプル点がとられた車線表
示により区分される車線によって形成される走行路に関
する走行路データの形成が、逆透視変換処理が施された
車線表示サンプル点データに重み係数算出部により算出
された重み係数が加味されての演算がなされて得られ
る。

【０００８】そして、重み係数算出部による、サンプル
点に関する重み係数の算出は、例えば、サンプル点につ
いての重み付けを、走行車線推定部からの車線データが
あらわす車線からサンプル点までの車両進行方向に直交
する方向の距離が大である程小として行なわれ、さら
に、例えば、サンプル点についての重み付けの分布が、
走行車線推定部からの車線データがあらわす車線からサ
ンプル点までの車両進行方向に直交する方向の距離に関
する正規分布に従うものとされる。

【０００９】従って、走行路データ形成部における、サ
ンプル点がとられた車線表示により区分される車線によ
って形成される走行路に関する走行路データの形成にあ
たり、逆透視変換処理が施された車線表示サンプル点デ
ータが、実際には撮像手段により撮像された走行路面像
中の車線表示に対応しないものであるときには、走行路
データの形成に実質的に関与しないもの、あるいは、撮
像手段により撮像された走行路面像中の車線表示に対応
するものである場合に比して、走行路データの形成に対
する関与の度合いが著しく小なるものとされる。それに
より、車線表示サンプル点検出部により得られる車線表
示サンプル点データが、実際には撮像手段により撮像さ
れた走行路面像中の車線表示に対応しないものである状
態が、頻繁に生じる状況のもとにあっても、走行路デー
タ形成部から得られる走行路データが、サンプル点がと
られた車線表示により区分される車線によって形成され
る車両前方の走行路に的確に対応するものとされ、その
走行路についての認識が、十分な信頼性が得られるもの
として、適正に行なわれることになる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係る走行路認識装置の一例
を示し、この例は、その全体が車両に搭載されるものと
なされている。

【００１１】図１に示される例にあっては、撮像手段を
構成するビデオカメラ１１が備えられている。このビデ
オカメラ１１は、受光・光電変換面形成部を有し、チャ
ージ・カップルド・ディバイス（ＣＣＤ）による電荷転
送が行われるようにされた固体撮像ユニットを内蔵する
ものとされ、撮像対象を車両前方の走行路面とすべく、
撮像方向を車両の進行方向に沿い、かつ、斜め下方に向
かう方向とするようにして車両に設置される。

【００１２】そして、ビデオカメラ１１にあっては、そ
の光学系を通じた車両前方の走行路面像が、内蔵された
固体撮像ユニットにおける受光・光電変換面形成部に投
影されて、走行路面像についての撮像が行なわれる。こ
のように、光学系を通じて固体撮像ユニットにおける受
光・光電変換面形成部に投影される走行路面像は、例え
ば、図２において走行路面像ＩＬとして示される如くの
ものとされ、走行路面に描かれて車線を区分する車線表
示Ｔの像（白線像）を含むものとされる。図２示される
走行路面像ＩＬは、車両前方の走行路（車線）が直線走
路を成すもとで得られるものである。

【００１３】ビデオカメラ１１に内蔵された固体撮像ユ
ニットにおける受光・光電変換面形成部においては、光
学系を通じて投影された走行路面像に応答した光電変換
が行われて信号電荷が蓄積される。このような固体撮像
ユニットにおける受光・光電変換面形成部における光電
変換及び信号電荷の蓄積は、その受光・光電変換面形成
部において水平方向の列及び垂直方向の列を形成して配
列配置された多数の光電変換画素の各々によって行われ
る。そして、多数の光電変換画素の各々に蓄積された信
号電荷が、所定の態様をもって行われるＣＣＤによる電
荷転送動作によって、例えば、多数の光電変換画素のう
ちの水平方向の列を形成するものによって得られる分ず
つ、固体撮像ユニットの出力部へと順次転送される。そ
れにより、固体撮像ユニットの出力部に、そこに順次転
送されて来る信号電荷に基づいて、受光・光電変換面形
成部上に投影された走行路面像ＩＬに対応した信号出力
が得られ、その信号出力に所定の信号処理が施されて得
られる、受光・光電変換面形成部上に投影された走行路
面像ＩＬに応じた撮像出力信号ＱＩが、ビデオカメラ１
１から導出される。

【００１４】ビデオカメラ１１から得られる撮像出力信
号ＱＩは、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１２
に供給され、Ａ／Ｄ変換部１２においては、撮像出力信
号ＱＩについてのアナログ−ディジタル変換が行われ
て、ディジタル撮像出力信号ＤＱＩが形成される。そし
て、このディジタル撮像出力信号ＤＱＩは、撮像出力処
理部１３に供給され、撮像出力処理部１３においては、
ディジタル撮像出力信号ＤＱＩに基づいて、例えば、ラ
イン周波数を略１５．７５ＫＨｚとしてフィールド周波
数を６０Ｈｚとする映像信号に対応するディジタル映像
信号データＤＶが形成され、それが撮像出力処理部１３
の出力端に導出される。

【００１５】撮像出力処理部１３の出力端に得られるデ
ィジタル映像信号データＤＶは、映像信号データメモリ
部１４に供給される。映像信号データメモリ部１４に
は、メモリ制御部１５からのメモリ書込制御信号ＳＷも
供給され、映像信号データメモリ部１４に、メモリ書込
制御信号ＳＷに従って、映像信号の１フィールド期間分
あるいは１フレーム期間（連続する２フィールド期間）
分に相当するディジタル映像信号データＤＶが書き込ま
れて格納される。このようにして映像信号データメモリ
部１４に格納されたディジタル映像信号データＤＶは、
ビデオカメラ１１により撮像された走行路面像ＩＬをあ
らわすものである。

【００１６】その後、映像信号データメモリ部１４にメ
モリ制御部１５からのメモリ読出制御信号ＳＲが供給さ
れ、映像信号データメモリ部１４からディジタル映像信
号データＤＶが、メモリ読出制御信号ＳＲに従って、映
像信号の１ライン期間に相当する分ずつ順次読み出され
る。そして、映像信号データメモリ部１４から映像信号
の１ライン期間に相当する分ずつ順次読み出されたディ
ジタル映像信号データＤＶは、車線表示サンプル点検出
部１６に供給される。

【００１７】車線表示サンプル点検出部１６において
は、映像信号データメモリ部１４から順次供給される、
多数の映像信号の１ライン期間に相当するディジタル映
像信号データＤＶの区分のうちから、予め設定された複
数の順番の夫々に対応するものを抽出し、抽出された映
像信号の１ライン期間に相当するディジタル映像信号デ
ータＤＶの区分における、車線表示Ｔをあらわす部分を
車線表示サンプル点として検出し、検出された車線表示
サンプル点をあらわす車線表示サンプル点データＤＴＬ
を形成する。斯かる車線表示サンプル点検出部１６にお
ける車線表示サンプル点の検出及び車線表示サンプル点
データＤＴＬの形成は、実質的には、例えば、図３にお
いて走行路面像ＩＬに対応せしめられるべくイメージ化
されて示される如くに、ディジタル映像信号データＤＶ
における車線表示Ｔをあらわす部分ＴＬのうちの、予め
設定された、走行路面像ＩＬにおける水平方向に対応す
る方向（ｈ方向）のサンプリングラインＳＰ１〜ＳＰ５
の夫々と交差するものが、車線表示サンプル点ＴＬ１〜
ＴＬ１０とされ、斯かる車線表示サンプル点ＴＬ１〜Ｔ
Ｌ１０の夫々のデータが、車線表示サンプル点データＤ
ＴＬとされることにより行なわれる。

【００１８】そして、車線表示サンプル点検出部１６か
ら得られる車線表示サンプル点データＤＴＬは、逆透視
変換処理部１７に供給される。逆透視変換処理部１７に
おいては、図３に示される、車線表示サンプル点データ
ＤＴＬがあらわす車線表示サンプル点ＴＬ１〜ＴＬ１０
が、図４に示される如くの、走行路平面（走行路平面は
水平面とする）上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１
０に夫々変換され、それら走行路平面上の車線表示サン
プル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の夫々をあらわすデータが求め
られることになる、車線表示サンプル点データＤＴＬに
対する逆透視変換処理が行なわれる。図４において、Ｚ
は車両進行方向に沿う座標軸（Ｚ軸）であり、また、Ｘ
は車両進行方向に直交する、走行路平面に平行な方向に
沿う座標軸（Ｘ軸）である。このような、車線表示サン
プル点データＤＴＬに逆透視変換処理が施されて得られ
る、走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１
０の夫々をあらわすデータが、逆透視変換処理が施され
た車線表示サンプル点データＤＴＰとされる。斯かる逆
透視変換処理が施された車線表示サンプル点データＤＴ
Ｐは、Ｘ−Ｚ平面内の座標データとされ、重み係数算出
部１８及び走行路データ形成部１９の夫々に供給され
る。

【００１９】図４に示される走行路平面上の車線表示サ
ンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の車両進行方向における間
隔、即ち、Ｚ軸方向の間隔は、図３に示されるサンプリ
ングラインＳＰ１〜ＳＰ５の走行路面像ＩＬにおける垂
直方向に対応する方向（ｖ方向）における間隔に応じて
定められる。図４に示される例にあっては、走行路平面
上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０のＺ軸方向に
おける間隔は、一定とされており、従って、車線表示サ
ンプル点検出部１６において設定されるサンプリングラ
インＳＰ１〜ＳＰ５のｖ方向における間隔が、逆透視変
換処理部１７における逆透視変換処理によって得られる
走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の
Ｚ軸方向における間隔が、一定となるように選定される
ことになる。

【００２０】また、図１に示される例にあっては、車両
における誘導輪の舵角を検出して、検出された舵角をあ
らわす検出出力信号ＳＡを送出する舵角センサ２０、及
び、車両の走行速度を検出して、検出された走行速度を
あらわす検出出力信号ＳＳを送出する車速センサ２１が
設けられている。舵角センサ２０から得られる検出出力
信号ＳＡは、走行車線推定部２２に供給され、また、車
速センサ２１から得られる検出出力信号ＳＳは、走行車
線推定部２２及び重み係数算出部１８の夫々に供給され
る。

【００２１】走行車線推定部２２にあっては、舵角セン
サ２０から得られる検出出力信号ＳＡ及び車速センサ２
１から得られる検出出力信号ＳＳに基づいて、車両が走
行している車線（走行路）が推定される。舵角センサ２
０から得られる検出出力信号ＳＡがあらわす誘導輪の舵
角がσであり、また、車速センサ２１から得られる検出
出力信号ＳＳがあらわす車両の走行速度がνであると
き、車両の走行軌跡は、半径ｒを数１によりあらわされ
るものとする円軌跡によって近似される。

【００２２】

【数１】ｒ＝ (Ｂ＋Ａ・ν²)・Ｂ／σ ここで、Ａは車両の走行安定係数であり、Ｂは車両のホ
イールベースである。

【００２３】従って、斯かる際における車両の走行軌跡
は数２によってあらわされる。

【００２４】

【数２】（Ｘ−ｒ）²＋Ｚ²＝ｒ²

【００２５】このようにして推定される車両の走行軌跡
は、図５に示されるＸ−Ｚ座標系において実線ＬＶによ
りあらわされる如くのものとされる（Ｘ軸上の点Ｒを中
心とし、半径をｒとする円弧）。

【００２６】また、車両が走行している車線の幅員をｗ
とすると、車両がその車線の中央部を走行しているとし
て、当該車線は数３によりあらわされるものとして推定
される。

【００２７】

【数３】（ｒ−ｗ/2）²≦（Ｘ−ｒ）²＋Ｚ²≦（ｒ＋ｗ/2）²

【００２８】このようにして推定される車線は、図５に
示されるＸ−Ｚ座標系において、実線ＬＶによりあらわ
される車両の走行軌跡を中央に位置させる、一対の一点
鎖線ＬＬによりあらわされる如くのものとされる。

【００２９】走行車線推定部２２においては、上述の如
くにして、車両が走行している車線が数３によりあらわ
されるものとして推定されると、その推定された車線を
あらわす車線データＤＬが形成され、それが重み係数算
出部１８に供給される。

【００３０】重み係数算出部１８にあっては、逆透視変
換処理部１７からの逆透視変換処理が施された車線表示
サンプル点データＤＴＰ，走行車線推定部２２からの車
線データＤＬ、及び、車速センサ２１からの検出出力信
号ＳＳに基づいて、走行路平面上の車線表示サンプル点
ＴＰ１〜ＴＰ１０（車線表示サンプル点ＴＬ１〜ＴＬ１
０に夫々対応する）の夫々についての重み付けを行い、
その重み付けをあらわす重み係数を算出する。斯かる走
行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０に関
する重み係数の算出は以下の如くに行なわれる。

【００３１】走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１
〜ＴＰ１０（車線表示サンプル点ＴＬ１〜ＴＬ１０に夫
々対応する）の夫々についての重み付けは、走行車線推
定部２２からの車線データＤＬがあらわす推定された車
線から、走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜Ｔ
Ｐ１０に夫々までの、車両進行方向に直交する方向（Ｚ
軸方向）の距離が大である程小となるようにされる。ま
た、斯かる重み付けの分布は、走行車線推定部２２から
の車線データＤＬがあらわす推定された車線から、走行
路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の夫々
までの、Ｚ軸方向の距離に関する正規分布に従うものと
される。

【００３２】そして、重み係数の算出対象とされる走行
路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の夫々
が車線表示サンプル点ＴＰとしてあらわされるものとさ
れ、図６のＸ−Ｚ座標系において示される如くに、車線
表示サンプル点ＴＰの座標が（Ｘｉ，Ｚｉ）であり、走
行車線推定部２２からの車線データＤＬがあらわす推定
された車線が実線ＬＬＶによりあらわされるものとさ
れ、実線ＬＬＶによりあらわされる推定された車線から
車線表示サンプル点ＴＰまでのＸ軸方向の距離がｄi で
あるもとにおいて、車線表示サンプル点ＴＰに関する重
み係数Ｗ(di)は、数４によりあらわされるものとされ
る。

【００３３】

【数４】Ｗ(di)＝ｅｘｐ〔−ｄi²／２ρ²〕ここで、ρは標準偏差である。

【００３４】斯かるもとで、標準偏差ρは、車速センサ
２１から得られる検出出力信号ＳＳがあらわす車両の走
行速度νが大である程小とされる第１の標準偏差ρ
（ν），走行車線推定部２２からの車線データＤＬがあ
らわす推定された車線の曲率ｑが小である程小とされる
第２の標準偏差ρ（ｑ）、及び、ビデオカメラ１１の位
置から車線表示サンプル点ＴＰまでの距離ｚが大である
程小とされる第３の標準偏さρ（ｚ）によって、数５よ
りあらわされるものとされる。

【００３５】

【数５】ρ＝α・ρ（ν）＋β・ρ（ｑ）＋γ・ρ
（ｚ）＋δ・ρ（ν）・ρ（ｑ）＋ε・ρ（ｑ）・ρ
（ｚ）＋η・ρ（ｚ）・ρ（ν）＋θ・ρ（ν）・ρ（ｑ）・ρ（ｚ）ここで、α，β，γ，δ，ε，η及びθは定数である。

【００３６】重み係数算出部１８においては、上述の如
くにして、走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜
ＴＰ１０の夫々に関する重み係数Ｗ(di)が算出される
と、その算出された重み係数Ｗ(di)をあらわす重み係数
データＤＬＸが形成され、その重み係数データＤＬＸが
走行路データ形成部１９に供給される。

【００３７】走行路データ形成部１９にあっては、逆透
視変換処理部１７から得られる逆透視変換処理が施され
た車線表示サンプル点データＤＴＰと、重み係数算出部
１８から得られる重み係数データＤＬＸがあらわす走行
路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜ＴＰ１０の夫々
に関する重み係数Ｗ(di)とに基づいて、車線表示サンプ
ル点ＴＬ１〜ＴＬ１０がとられた車線表示Ｔにより区分
される車線に関する走行路データＤＴＸを得る。そし
て、その走行路データＤＴＸにより、車両が走行してい
る車線が形成する車両前方における走行路の認識を行な
う。

【００３８】斯かる逆透視変換処理が施された車線表示
サンプル点データＤＴＰと、重み係数データＤＬＸがあ
らわす、走行路平面上の車線表示サンプル点ＴＰ１〜Ｔ
Ｐ１０の夫々に関する重み係数Ｗ(di)とに基づく走行路
データＤＴＸの形成は、以下の如くに行なわれる。

【００３９】先ず、車両前方における走行路には、縦断
勾配も横断勾配もないものと仮定する。そして、当て嵌
め道路モデルとして、数６の二次式によりあらわされる
ものを設定する。

【００４０】

【数６】Ｘ＝ａ・Ｚ²＋ｂここで、ａ及びｂは係数である。

【００４１】そして、逆透視変換処理が施された車線表
示サンプル点データＤＴＰと、重み係数データＤＬＸが
あらわす重み係数Ｗ(di)とが、最も良く適合することに
なる係数ａ及びｂを求める。即ち、逆透視変換処理が施
された車線表示サンプル点データＤＴＰと、重み係数デ
ータＤＬＸがあらわす重み係数Ｗ(di)とが、最も良く適
合することになる係数ａ及びｂを有するものとされた数
６の二次式によりあらわされる道路モデルを、車両が走
行している車線が形成する車両の前方における走行路に
相当するものとして求めるのである。

【００４２】逆透視変換処理が施された車線表示サンプ
ル点データＤＴＰと、重み係数データＤＬＸがあらわす
重み係数Ｗ(di)とが、最も良く適合することになる係数
ａ及びｂは、最小二乗法の手法がとられて求められる。
その際、逆透視変換処理が施された車線表示サンプル点
データＤＴＰに対応する走行路平面上の車線表示サンプ
ル点ＴＰ１〜ＴＰ１０は、Ｚ軸方向において等間隔に配
されたものとされているので、最小二乗法が容易に用い
られる。そして、係数ａは数７によりあらわされるもの
として、また、係数ｂは数８によりあらわされるものと
して求められる。

【００４３】

【数７】ａ＝［Σ〔Ｗ(di)・Ｚｉ²・Ｘｉ〕・ΣＷ(di)
＋Σ〔Ｗ(di)・Ｚｉ²〕・Σ〔Ｗ(di)・Ｘｉ〕］／［Σ
〔Ｗ(di)・Ｚｉ⁴〕・ΣＷ(di)＋（Σ〔Ｗ(di)・Ｚ
ｉ²〕）²］

【００４４】

【数８】ｂ＝［Σ〔Ｗ(di)・Ｚｉ²〕・Σ〔Ｗ(di)・Ｚ
ｉ²・Ｘｉ〕−Σ〔Ｗ(di)・Ｚｉ⁴〕・Σ〔Ｗ(di)・Ｘ
ｉ〕］／［Σ〔Ｗ(di)・Ｚｉ⁴〕・ΣＷ(di) ＋（Σ
〔Ｗ(di)・Ｚｉ²〕）²］

【００４５】このようにして、逆透視変換処理が施され
た車線表示サンプル点データＤＴＰと、重み係数データ
ＤＬＸがあらわす重み係数Ｗ(di)とが、最も良く適合す
ることになる係数ａ及びｂが求められると、その係数ａ
及びｂが代入された数６の二次式によりあらわされる道
路モデルが、車両が走行している車線が形成する車両前
方における走行路に相当するものとして求められ、その
道路モデルをあらわす走行路データＤＴＸが形成され
る。そして、走行路データ形成部１９において、走行路
データＤＴＸによる、車両が走行している車線が形成す
る車両前方における走行路の認識が行なわれるととも
に、走行路データＤＴＸが走行路データ形成部１９から
送出される。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如くに、本発明
に係る走行路認識装置によれば、撮像手段からの撮像出
力信号に基づいて、撮像手段により撮像された走行路面
像中の車線表示上のサンプル点が検出され、それをあら
わすものとされて得られる車線表示サンプル点データ
が、逆透視変換処理部による逆透視変換処理が施された
後、サンプル点がとられた車線表示により区分された車
線によって形成される走行路に関する走行路データの形
成に供され、その際、逆透視変換処理が施された車線表
示サンプル点データ，走行車線推定部からの車線データ
及び車速センサから得られる検出出力とに基づいて算出
された各サンプル点に関する重み係数も、斯かる走行路
データの形成に供される。従って、サンプル点がとられ
た車線表示により区分された車線により形成される走行
路に関する走行路データの形成が、逆透視変換処理が施
された車線表示サンプル点データに各サンプル点に関す
る重み係数が加味されての演算がなされて行なわれるこ
とになる。

【００４７】従って、サンプル点がとられた車線表示に
より区分される車線が形成する走行路に関する走行路デ
ータの形成にあたり、逆透視変換処理が施された車線表
示サンプル点データが、実際には撮像手段により撮像さ
れた走行路面像中の車線表示に対応しないものであると
きには、走行路データの形成に実質的に関与しないも
の、あるいは、撮像手段により撮像された走行路面像中
の車線表示に対応するものである場合に比して、走行路
データの形成に対する関与の度合いが著しく小なるもの
とされる。それにより、車線表示サンプル点データが、
実際には撮像手段により撮像された走行路面像中の車線
表示に対応しないものである状態が、頻繁に生じる状況
のもとにあっても、走行路データが、サンプル点がとら
れた車線表示により区分される車線により形成される走
行路に的確に対応するものとされ、車両前方の走行路に
ついての認識が、十分な信頼性が得られるものとして、
適正に行なわれることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行路認識装置の一例を示すブロ
ック構成図である。

【図２】図１に示される例における動作説明に供される
概念図である。

【図３】図１に示される例における動作説明に供される
概念図である。

【図４】図１に示される例における動作説明に供される
座標図である。

【図５】図１に示される例における動作説明に供される
座標図である。

【図６】図１に示される例における動作説明に供される
座標図である。

【符号の説明】

１１ビデオカメラ１２Ａ／Ｄ変換部１３撮像出力処理部１４映像信号データメモリ部１５メモリ制御部１６車線表示サンプル点検出部１７逆透視変換処理部１８重み係数算出部１９走行路データ形成部２０舵角センサ２１車速センサ２２走行車線推定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設置され、走行路面像が投影される
光電変換面を備えていて、上記走行路面像に応じた撮像
出力信号が得られる撮像手段と、該撮像手段からの撮像出力信号に基づき、上記走行路面
像中の車線表示上のサンプル点を検出し、検出されたサ
ンプル点をあらわす車線表示サンプル点データを得る車
線表示サンプル点検出部と、該車線表示サンプル点検出部からの車線表示サンプル点
データに逆透視変換処理を施す逆透視変換処理部と、上記車両の誘導輪の舵角を検出する舵角センサと、上記車両の走行速度を検出する車速センサと、上記舵角センサから得られる検出出力及び上記車速セン
サから得られる検出出力に基づいて、上記車両が走行し
ている車線を推定し、推定された車線をあらわす車線デ
ータを得る走行車線推定部と、上記逆透視変換処理部から得られる逆透視変換処理が施
された車線表示サンプル点データ，上記走行車線推定部
からの車線データ及び上記車速センサから得られる検出
出力に基づき、上記サンプル点に関する重み係数を算出
する重み係数算出部と、上記逆透視変換処理部から得られる逆透視変換処理が施
された車線表示サンプル点データ及び上記重み係数算出
部により算出された重み係数に基づき、上記サンプル点
がとられた車線表示により区分される車線が形成する走
行路に関する走行路データを得て、車両前方の走行路の
認識を行なう走行路データ形成部と、を具備して構成さ
れる走行路認識装置。
【請求項２】重み係数算出部が、サンプル点についての
重み付けを、走行車線推定部からの車線データがあらわ
す車線から上記サンプル点までの車両進行方向に直交す
る方向の距離が大である程小として、上記サンプル点に
関する重み係数を算出するものとされることを特徴とす
る請求項１記載の走行路認識装置。
【請求項３】重み係数算出部が、サンプル点についての
重み付けの分布を、走行車線推定部からの車線データが
あらわす車線から上記サンプル点までの車両進行方向に
直交する方向の距離に関する正規分布に従うものとし
て、上記サンプル点に関する重み係数を算出するものと
されることを特徴とする請求項２記載の走行路認識装
置。
【請求項４】重み係数算出部が、サンプル点に関する重
み係数の算出にあたり、上記サンプル点についての重み
付けにおける標準偏差を、車速センサから得られる検出
出力があらわす車両の走行速度が大である程小となすこ
とを特徴とする請求項３記載の走行路認識装置。
【請求項５】重み係数算出部が、サンプル点に関する重
み係数の算出にあたり、上記サンプル点についての重み
付けにおける標準偏差を、走行車線推定部からの車線デ
ータがあらわす車線の曲率が小である程小となすことを
特徴とする請求項３記載の走行路認識装置。
【請求項６】重み係数算出部が、サンプル点に関する重
み係数の算出にあたり、上記サンプル点についての重み
付けにおける標準偏差を、撮像手段から上記サンプル点
までの距離が大である程小となすことを特徴とする請求
項３記載の走行路認識装置。
【請求項７】重み係数算出部が、サンプル点に関する重
み係数の算出にあたり、上記サンプル点についての重み
付けにおける標準偏差を、車速センサから得られる検出
出力があらわす車両の走行速度が大である程，走行車線
推定部からの車線データがあらわす車線の曲率が小であ
る程、及び、撮像手段から上記サンプル点までの距離が
大である程、夫々小となすことを特徴とする請求項３記
載の走行路認識装置。