JP4093208B2 - 車両用走路判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用走路判定装置に関する。

従来、車両が走行する路面上に描かれた標示線を検出する車両用走路判定装置が知られている。その車両用走路判定装置により検出された標示線は、標示線を基準として車両のレーン・キーピング・オペレーション（車線維持動作）を実行する運転支援システムに用いられたり、標示線を基準として車両の横変位を検出し、その結果として車両が走路を逸脱する傾向にあると判定する場合に警報を発する逸脱警報システムに用いられることがある。ここで、標示線には、各車線を区分する通行区分、白線や黄線のような区画線を含む車線境界位置と、乗員に対して注意を促すために設けられた破線状の走行誘導線とが含まれる。

特開平８−３２０９９７号公報 特開２００１−１４５９５号公報

ところで、雪道や濡れた路面や標示線が汚れたりかすれている場合や、市街路のように標示線と紛らわしい線があったり標示線が無く路肩に縁石がある場合のように、標示線の誤検出（ロストを含む）が行われ易い状況下では、標示線を誤検出したり、検出とロストとを繰り返すため、運転支援システムや逸脱警報システムがＯＮ／ＯＦＦを繰り返したり、逸脱警報システムが誤警報を発する場合がある。

本発明の目的は、システムがＯＮ／ＯＦＦを繰り返したり、又は逸脱警報システムが誤警報を発生することを抑制可能な車両用走路判定装置を提供することである。

本発明の車両用走路判定装置は、路面上の標示線を検出する車両用走路判定装置であって、前記標示線についての誤検出の頻度又は割合に基づいて、前記標示線が検出されたと判定されるための条件を変更し、前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線の候補として選択された車線の左右の一対の仮想線分の形状が異常であると判定された回数が含まれることを特徴としている。

上記本発明において、前記誤検出には、前記標示線が検出されないと判定された場合が含まれることができる。前記標示線についての誤検出の頻度又は割合が高い場合には、前記標示線についての誤検出の頻度又は割合が低い場合に比べてより安定的に前記標示線が検出されて（存在して）初めて、前記標示線が検出されたと判定されるように、前記標示線が検出されたと判定されるための条件が厳しくなるように変更されることができる。前記標示線が検出されたと判定されるための条件は、標示線（前記標示線の候補として選択された仮想線分）が連続して存在すると判定された時間であることができる。

本発明の車両用走路判定装置において、前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線が検出されたと判定された状態及び前記標示線が検出されないと判定された状態のうちの一方の状態から他方の状態に変化した回数が含まれることを特徴としている。

本発明の車両用走路判定装置において、前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線が検出されないと判定された状態の時間が含まれることを特徴としている。

本発明の車両用走路判定装置は、路面上の標示線を検出する車両用走路判定装置であって、前記標示線についての誤検出の頻度又は割合と、前記標示線の候補として選択された仮想線分の形状が異常であると判定されたときの前記異常の程度とに基づいて、前記標示線が検出されたと判定されるための条件を変更することを特徴としている。

本発明の車両用走路判定装置において、前記異常の程度には、前記仮想線分の形状が異常であると判定されたときの、前記仮想線分の形状が正常であると判定されるための値からの偏差が含まれることを特徴としている。

本発明の車両用走路判定装置において、前記異常の程度には、前記仮想線分の形状が異常であると判定されたときの、前記仮想線分の形状が正常であると判定されるための値からの偏差の変化が含まれることを特徴としている。

本発明の車両用走路判定装置において、前記標示線が検出されたと判定されるための条件は、前記標示線の候補として選択された仮想線分が連続して存在する時間のしきい値であることを特徴としている。

本発明によれば、システムがＯＮ／ＯＦＦを繰り返したり、又は逸脱警報システムが誤警報を発生することが抑制される。

以下、本発明の車両用走路判定装置の一実施形態として標示線検出装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の標示線検出装置は、レーン・キーピング・オぺレーションを実行する運転支援装置に適用される。

（第１実施形態）
図５は、本実施形態が適用される車両１を示す平面図である。図６は、車両１の側面図である。図５及び図６に示されるように、この車両１の前方、例えば車両１の車室前部中央（ルームミラー付近など）には、撮像用のＣＣＤカメラ１１が設置されている。図６に示すように、ＣＣＤカメラ１１は、その光軸が水平方向に対して俯角φを有するように設けられている。

このＣＣＤカメラ１１は、図７に示す態様で車両１前方の路面の画像（映像）を取得するもので、その撮像範囲内に走行する車線４の境界線（車線標示で規定される車線の境界位置）である左白線５Ｌ及び右白線５Ｒの画像を含むように搭載されている。

図４は、本実施形態の標示線検出装置２０が適用された運転支援装置１０を示す概略構成図である。同図に示されるように、この運転支援装置１０は、ＣＣＤカメラ１１と、メインスイッチ１２と、標示線検出装置２０と、レーンキープ制御ＥＣＵ３０と、車速センサ３８と、表示装置４０と、ブザー４１と、ステアリングトルク制御ＥＣＵ（駆動回路）３１と、ステアリングホイル３２に連結されたステアリングシャフト３３に配設された操舵角センサ３４及びトルクセンサ３５と、ステアリングシャフト３３にギヤ機構３６を介して連結されたモータ３７とを備えている。

ＣＣＤカメラ１１は、取得した画像をアナログの映像信号として標示線検出装置２０に出力する。メインスイッチ１２は利用者（運転者など）により操作されるシステム作動・停止用の操作スイッチであり、その操作状態に応じた信号をレーンキープ制御ＥＣＵ３０に出力する。レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、メインスイッチ１２がＯＦＦからＯＮに切り替えられたときに、運転支援システム（運転支援装置１０）が作動状態となるように、標示線検出装置２０に対して作動状態であることを示す信号を出力する。

表示装置４０は、車両１の例えば車室内のインストルメントパネルに設けられており、レーンキープ制御ＥＣＵ３０により点灯駆動されることで利用者によるシステムの作動確認に供される。例えば、車両１の両側に標示線５Ｌ、５Ｒが検出されているとき、レーンキープ制御ＥＣＵ３０は表示装置４０を点灯駆動する。ブザー４１は、車線逸脱の可能性有りと判定されることでレーンキープ制御ＥＣＵ３０により発声駆動される。

標示線検出装置２０は、制御部２１と、輝度信号抽出回路２２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３と、過去履歴バッファ２４とを備えている。

輝度信号抽出回路２２は、ＣＣＤカメラ１１からの映像信号を入力して輝度信号を抽出し、この輝度信号を制御部２１に出力する。制御部２１は、輝度信号抽出回路２２から入力した信号に基づいて、図５に示すように、標示線５Ｌ、５Ｒの検出、道路パラメータ（後述する）の演算、車線４のカーブＲ、ヨー角θ１及びオフセット量の検出等の処理を行うとともに、当該処理に係る各種データをＲＡＭ２３に一時記憶する。制御部２１は、演算した道路パラメータを過去履歴バッファ２４に格納する。

ここで、ヨー角θ１とは、車両１が走行している向きと車線４が延在する向きとの間のずれに対応する角度である。オフセット量とは、車両１の幅方向の中心位置と、車線４の幅（レーン幅）の中心位置とのずれの大きさである。標示線検出装置２０は、標示線５Ｌ、５Ｒの位置を示す情報、カーブＲ、ヨー角θ１及びオフセット量のそれぞれを示す情報をレーンキープ制御ＥＣＵ３０に出力する。

レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、標示線検出装置２０から入力した、道路パラメータ、標示線５Ｌ、５Ｒの位置、カーブＲ、ヨー角θ１及びオフセット量と、車速センサ３８から入力した車速に基づいて、車両１がカーブを通過するために必要なステアリングトルクを演算するとともに、車線４の逸脱判定等の処理を行う。レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、演算により求めた運転支援に必要なステアリングトルクを示す信号をステアリングトルク制御ＥＣＵ３１に出力する。ステアリングトルク制御ＥＣＵ３１は、その入力したステアリングトルクに対応する指令信号をモータ３７に出力する。また、レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、車線逸脱の判定結果に応じて駆動信号をブザー４１に出力して、ブザー４１を発声駆動する。

操舵角センサ３４は、ステアリングホイル３２の操舵角θ２に応じた信号をレーンキープ制御ＥＣＵ３０に出力する。レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、操舵角センサ３４から入力した信号に基づいて操舵角θ２を検出する。トルクセンサ３５は、ステアリングホイル３２に伝達される操舵トルクＴに応じた信号をレーンキープ制御ＥＣＵ３０に出力する。レーンキープ制御ＥＣＵ３０は、トルクセンサ３５から入力した信号に基づいて、操舵トルクＴを検出する。ギヤ機構３６は、モータ３７の発生するトルクをステアリングシャフト３３に伝達する。モータ３７は、ステアリングトルク制御ＥＣＵ３１から出力される指令信号に応じたトルクを発生する。

図１−１及び図１−２は、本実施形態での車両用走路判定の処理態様を示すフローチャートである。この処理は、メインスイッチ１２がオン操作されていることを前提に所定時間ごとの定時割り込みにて繰り返し実行される。処理がこのルーチンに移行すると、制御部２１は、まず各種データの入力処理を実行する。

［ステップＳ１０１］
次に、制御部２１は、ステップＳ１０１に移行して、カメラ映像の入力処理を実行する。具体的には、制御部２１は、ＣＣＤカメラ１１の映像信号から抽出された輝度信号を入力してこれを各画素ごとにＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換し、画素位置に関連づけた輝度データとしてＲＡＭ２３に一時記憶する。この画素位置は、ＣＣＤカメラ１１の撮像範囲（図７参照）に準じて定義される。

なお、上記輝度データは、対応する輝度が明るい（白い）ほど大きく、暗い（黒い）ほど小さい値になる。例えば、この輝度データは８ビット（０〜２５５）で表されており、輝度が明るいほど値「２５５」に近づき、暗いほど値「０」に近づく。

［ステップＳ１０２］
次に、制御部２１は、ステップＳ１０２に移行して、エッジ点抽出（白線候補点検出処理を実行する。具体的には、制御部２１は、ＲＡＭ２３に一時記憶した各画素の輝度データを順次、水平方向に１ライン分ずつ読み込む（走査する）。すなわち、制御部２１は、ＲＡＭ２３より画素位置が水平方向に並ぶ各画素の輝度データをまとめて読み込む。図８は、水平方向の所定ラインに並ぶ各画素の位置と対応する輝度データの一例を示すグラフである。

図８に示されるように、水平方向に並ぶ各画素の輝度データは、例えば車線４の左白線５Ｌ、右白線５Ｒに対応して明るくなることでピークを示す。従って、制御部２１は、各水平方向のラインごとに輝度データと所定のエッジ点検出しきい値とを大小比較することで、白線に対応する画素位置の候補（エッジ点、白線候補点）を抽出する。制御部２１は、所要数（あるいは全て）の水平方向のラインについて上記エッジ点を抽出する。そして、制御部２１は、抽出された全てのエッジ点（画素位置）をＲＡＭ２３に一時記憶する。

［ステップＳ１０３］
次いで、制御部２１は、ステップＳ１０３に移行して、エッジ線抽出（白線候補直線検出）処理を実行する。具体的には、制御部２１は、ＲＡＭ２３に一時記憶したエッジ点を読み込んでこの点群を直線にあてはめる。この直線にあてはめる手法として、例えばＨｏｕｇｈ（ハフ）変換が文献等（「松山隆司他：コンピュータビジョン、１４９／１６５、新技術コミュニケーションズ：１９９９」、「Ｐ．Ｖ．Ｃ．Ｈｏｕｇｈ：Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｒｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐａｔｔｅｒｎｓ，Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．３０６９６５４（１９６２）」）で知られている。また、この点群を最小２乗法で直線にあてはめてもよい。あるいは、特徴量抽出等のその他各種の手法を採用してもよい。

［ステップＳ１０４］
次に、制御部２１は、ステップＳ１０４に移行して、複数あるエッジ線から標示線の候補として標示線として最も確からしい２本の直線を抽出する。これらの直線は、車両１の両側に対応する画素位置において各１本ずつ抽出される。この直線の抽出に当たっては、例えば前回の検出結果からの車両１のピッチ、ロール、ヨーの各角度、横方向の移動距離つまり、車両１が所定時間内で移動しうる範囲と車線幅の範囲とが考慮される。制御部２１は、抽出された一対の標示線を画素位置に対応させてＲＡＭ２３に一時記憶する。

［ステップＳ１０５］
次に、制御部２１は、ステップＳ１０５に移行して、道路パラメータ（曲率、ピッチ角、レーン幅）の計算を行う。ここでは、上記ステップＳ１０４で抽出された最も確からしい２本の直線のエッジ線のデータから、そのエッジ線に対応するエッジ点のデータに戻した後に、そのエッジ点のデータに基づいて、上記道路パラメータの計算（曲率、ピッチ角、レーン幅）を行う。まず、図９−１〜図９−３を参照して、ステップＳ１０５で計算されるピッチ角について説明する。

図９−１は、カメラ１１により撮影された画像が解析されて生成されてなる、路面に対する垂直方向上方から鳥瞰した形式の路面画像（路面の平面図）を示している。図９−１に示すように、車載カメラ１１により撮像された画像が解析されて生成された路面画像には、ピッチ角（車両１が水平の状態であるときを基準としたときの車両１の前後方向の傾斜角）が無い場合（車両１の後部が下がったり、車両１がダイブしていない場合）には、平行度が高い２本の標示線（上記ステップＳ１０４で抽出された標示線として最も確からしい２本の直線）が示される。

ここで、ピッチ角は、車両１が水平の状態であるときのカメラ１１の俯角φを基準とし、車両１が前後方向に傾斜したときのカメラ１１の俯角φの変化量であり、上記路面画像に示された上記ステップＳ１０４で抽出された標示線として最も確からしい２本の直線の角度により求められる。

これに対し、車両１の後部が下がったり、車両１がダイブした場合には、その路面画像にピッチ角が付与されて、図９−２や図９−３に示すように、２本の標示線が逆ハの字型やハの字型として示される。このステップＳ１０５で算出されたピッチ角は、後述するステップＳ２００において、異常であるか否かが判定される。図９−４は、ピッチ角が異常である路面画像の例を示している。予め設定された、通常想定される車両１の挙動の範囲に対応する車両１のピッチ角の範囲を超える路面画像は、ピッチ角が異常である、即ち、標示線が誤検出されたと判定される（後述するステップＳ２０４−Ｙ→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６）。

また、ステップＳ１０５では、道路パラメータの一つとして、曲率が計算される。曲率とは、図５のカーブＲに対応している。図１０−１を参照して、曲率について説明する。車載カメラ１１により撮像された道路がカーブ路である場合には、図１０−１に示すように、路面画像において、その道路の曲率は、上記ステップＳ１０４で抽出された標示線として最も確からしい２本の直線の傾き（曲率）として表される。

このステップＳ１０５で算出された曲率は、後述するステップＳ２００において、異常であるか否かが判定される。図１０−２は、曲率が異常である路面画像の例を示している。ここで、規格化された道路（公道）においては、車両１の車載カメラ１１から撮像される撮像範囲の道路の曲率は、車速に対する変化（時間的変化）が、ある所定の範囲内に収まるようになっている。したがって、路面画像の標示線の曲率の時間的変化が所定の範囲を超える場合には、曲率が異常である、即ち、標示線が誤検出されたと判定される（後述するステップＳ２０４−Ｙ→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６）。

また、ステップＳ１０５では、道路パラメータの一つとして、レーン幅が計算される。図１１−１を参照して、レーン幅について説明する。２本の標示線が正しく検出された場合、それらの２本の標示線の間隔（レーン幅）は、車両１の車両幅に対して、ある所定の範囲内に収まるようになっている。したがって、検出されたレーン幅（上記ステップＳ１０４で抽出された標示線として最も確からしい２本の直線の間隔）が車両１の車両幅に対して所定の範囲を超えている場合には、それらの標示線は誤検出されたと判定される（後述するステップＳ２０４−Ｙ→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６）。このステップＳ１０５で算出されたレーン幅は、後述するステップＳ２００において、異常であるか否かが判定される。図１１−２は、レーン幅が異常である路面画像の例を示している。

［ステップＳ２００］
次に、制御部２１は、ステップＳ２００のサブルーチンに移行して、図２の道路パラメータの異常判定処理を実行する。制御部２１は、道路パラメータの異常判定処理を開始すると（ステップＳ２０１）、過去履歴バッファ２４に、過去の道路パラメータ（ピッチ角、曲率、レーン幅）を格納する（ステップＳ２０２）。

次に、制御部２１は、ステップＳ２０３に移行して、過去履歴バッファ２４から、複数の道路パラメータ（ピッチ角、曲率、レーン幅）を読み出し、その読み出した複数の道路パラメータに基づいて、ピッチ角、曲率、レーン幅のそれぞれの基準値を求める。この場合、ピッチ角、曲率、レーン幅のそれぞれの基準値は、それぞれ複数のピッチ角、曲率、レーン幅の平均値であることができる。

次に、制御部２１は、ステップＳ２０４に移行して、以下の動作を行う。即ち、上記ステップＳ１０５で求めたピッチ角と、上記ステップＳ２０３で求めたピッチ角の基準値（１）との差の絶対値を求め、その絶対値がしきい値（１）よりも大きいか、又は、上記ステップＳ１０５で求めた曲率と、上記ステップＳ２０３で求めた曲率の基準値（２）との差の絶対値を求め、その絶対値がしきい値（２）よりも大きいか、又は、上記ステップＳ１０５で求めたレーン幅と、上記ステップＳ２０３で求めたレーン幅の基準値（３）との差の絶対値を求め、その絶対値がしきい値（３）よりも大きいか、を判定する（ステップＳ２０４）。

制御部２１は、そのステップＳ２０４の判定の結果、上記３つの条件のうち、少なくともいずれか１つが成立すれば、すなわち、絶対値がしきい値よりも大きければ、ステップＳ２０５に移行して、道路パラメータが異常であると判定する。なお、後述する慎重検出モード判定（ステップＳ３００、図３）のステップＳ３０２では、ステップＳ２０５で道路パラメータが異常であると判定された回数（Ｃ１）が更新される。

次いで、制御部２１は、ステップＳ２０６に移行して、検出フラグ（Ｆ１）をＯＦＦにセットし、その後、ステップＳ２００の道路パラメータの異常判定のサブルーチンを終了する。一方、制御部２１は、上記ステップＳ２０４の判定の結果、上記３つの条件の全てが不成立であれば、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６を行うことなく、ステップＳ２００の道路パラメータの異常判定のサブルーチンを終了する。

［ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８］
次に、制御部２１は、図１−２のステップＳ１０６に移行して、上記ステップ１０４で選択すべきエッジ線又は上記ステップＳ１０４で選択されたエッジ線が存在するか否かを判定する。雪道や路面が汚れている場合などであって、標示線が雪や汚れに隠れて見えない状態であったり、汚れて標示線が薄く（標示線の境界が検出され難く）なっている状態であって、エッジ線として抽出されない場合には、ステップＳ１０６において、エッジ線が存在しないと判定される。このステップＳ１０６には、エッジ線のロスト判定も含まれ、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである場合（ステップＳ２０６、後述するステップＳ１１５）には、エッジ線が存在しないと判定される。

ステップＳ１０６の結果、エッジ線が存在する場合には、エッジ線が連続して存在する時間を示すエッジ線存在時間（Ｔ１）を加算する（ステップＳ１０７）。一方、ステップＳ１０６の判定の結果、エッジ線が存在しない場合には、エッジ線存在時間（Ｔ１）をゼロにする（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０７又はステップＳ１０８の次に、ステップＳ３００に移行して、慎重検出モード判定処理を実行する。

［ステップＳ３００］
図３に示すように、ステップＳ３００の慎重検出モード判定では、制御部２１は、慎重検出モード判定処理を開始すると（ステップＳ３０１）、過去Ｔ４秒間の道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）の値を更新する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２において、制御部２１は、上記ステップＳ２０５において道路パラメータが異常であると判定されたときに、道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）の値を更新する。

次に、制御部２１は、過去Ｔ５秒間の検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦに変化した回数（Ｃ２）を更新する（ステップＳ３０３）。ここで、検出フラグ（Ｆ１）とは、２本の標示線が発見必要時間（Ｔ２）以上連続して正常に検出された場合（後述する図１−２のステップＳ１１２−Ｙ、ステップＳ１１３−Ｙ）にＯＮとされ（ステップＳ１１４）、そうではない場合にはＯＦＦとされる（ステップＳ１１５）。また、検出フラグ（Ｆ１）は、道路パラメータが異常であると判定された場合（ステップＳ２０５）にも、ＯＦＦとされる（ステップＳ２０６）。

次に、制御部２１は、過去Ｔ６秒間の検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）を更新する（ステップＳ３０４）。制御部２１は、過去Ｔ６秒間において、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間を合計する。この場合、過去Ｔ６秒間における検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間の合計値には、検出フラグ（Ｆ１）が連続的にＯＦＦである時間に限定されず、極短時間の間だけ検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間を含む。

ここで、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４のＴ４、Ｔ５、Ｔ６の時間の値は同じであることもできるし、異なる値であることもできる。Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６の時間の値としては、例えば１０秒前後が用いられる。ステップＳ３０３の検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦに変化した回数（Ｃ２）と、ステップＳ３０４の検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）は、左右の２本の標示線の１本ずつカウントされ、左右２本のカウント値の合計値がそれぞれＣ２、Ｔ３の値とされる。

次に、制御部２１は、ステップＳ３０５に移行して、以下の動作を行う。即ち、上記ステップＳ３０２で求めた過去Ｔ４秒間の道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）と、予め設定されたしきい値（４）とを比較して、道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）がしきい値（４）よりも大きいか、又は、上記ステップＳ３０３で求めた過去Ｔ５秒間に検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦに変化した回数（Ｃ２）と、予め設定されたしきい値（５）とを比較して、検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦに変化した回数（Ｃ２）がしきい値（５）よりも大きいか、又は、上記ステップＳ３０４で求めた過去Ｔ６秒間の検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）と予め設定されたしきい値（６）とを比較して、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）がしきい値（６）よりも大きいか、を判定する（ステップＳ３０５）。

制御部２１は、そのステップＳ３０５の判定の結果、上記３つの条件のうち、少なくともいずれか１つが成立すれば、すなわち、回数Ｃ１、Ｃ２又は時間Ｔ３がしきい値（４）〜（６）よりも大きければ、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）をＯＮにセットし（ステップＳ３０６）、その後、ステップＳ３００の慎重検出モード判定のサブルーチンを終了する。一方、制御部２１は、上記ステップＳ３０５の判定の結果、上記３つの条件の全てが不成立であれば、ステップＳ３０６を行うことなく、ステップＳ３００の慎重検出モード判定のサブルーチンを終了する。

［ステップＳ１０９〜ステップＳ１１１］
次に、制御部２１は、図１−２のステップＳ１０９に移行して、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）がＯＮであるか否かを判定する。上記のように、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）は、慎重検出モード判定の結果、誤検出（ロストを含む）の頻度又は割合が所定値よりも高い場合（ステップＳ３０５−Ｙ）に、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）がＯＮに設定されている（ステップＳ３０６）。

ステップＳ１０９の判定の結果、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）がＯＮである場合には、発見必要時間（Ｔ２）を通常時の値（ステップＳ１１０）よりも長い値に設定する（ステップＳ１１１）。一方、ステップＳ１０９の判定の結果、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）がＯＮでない場合には、発見必要時間（Ｔ２）を通常時の値に設定する（ステップＳ１１０）。

ここで、発見必要時間（Ｔ２）とは、エッジ線存在時間（Ｔ１）のしきい値である（後述するステップＳ１１３参照）。発見必要時間（Ｔ２）は、標示線（エッジ線）が検出されない状態（ロスト：検出フラグ（Ｆ１）＝ＯＦＦ）になった後に、エッジ線が存在し始めてから標示線（エッジ線）が発見されるまでに必要とされる時間であるということができる。例えば、発見必要時間（Ｔ２）の通常時の値（ステップＳ１１０）は１秒前後であり、通常時よりも長い値（ステップＳ１１１）は５秒前後であることができる。ステップＳ１１０、又はステップＳ１１１の次には、ステップＳ１１２が行われる。

[ステップＳ１１２]
次に、制御部２１は、道路パラメータが正常であるか否かを判定する。道路パラメータが正常であるか否かは、上記のように、ステップＳ２００の道路パラメータの異常判定により行われる。ステップＳ１１２の判定の結果、道路パラメータが正常であると判定された場合には、ステップＳ１１３に進み、そうで無い場合には、ステップＳ１１６に進む。

[ステップＳ１１３]
ステップＳ１１３では、制御部２１は、エッジ線存在時間（Ｔ１）が発見必要時間（Ｔ２）よりも大きいか否かが判定される。即ち、上記ステップ１０４で選択すべきエッジ線又は上記ステップＳ１０４で選択されたエッジ線が連続して存在する（ロストではないことを含む）時間である、エッジ線存在時間（Ｔ１）が、発見必要時間（Ｔ２）よりも長い間、連続（継続）しているか否かが判定される。そのステップＳ１１３の判定の結果、エッジ線存在時間（Ｔ１）の方が発見必要時間（Ｔ２）よりも大きい場合には、ステップＳ１１４に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１５に進む。

[ステップＳ１１４]
ステップＳ１１４において、制御部２１は、２本の標示線を示すエッジ線が正常に検出されたと判断して、検出フラグ（Ｆ１）をＯＮに設定するとともに、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）をＯＦＦに設定する。ステップＳ１１４の次には、ステップＳ１１６が行われる。

[ステップＳ１１５]
ステップＳ１１５において、制御部２１は、２本の標示線を示すエッジ線が正常に検出されなかったと判断して、検出フラグ（Ｆ１）をＯＦＦに設定する。ステップＳ１１５の次には、ステップＳ１１６が行われる。

[ステップＳ１１６]
ステップＳ１１６において、制御部２１は、道路パラメータを検出フラグ（Ｆ１）の値とともにレーンキープ制御ＥＣＵ３０に出力する。レーンキープ制御ＥＣＵ３０では、検出フラグ（Ｆ１）を参照し、検出フラグ（Ｆ１）がＯＮであるときの道路パラメータを演算対象に含める一方、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦであるときの道路パラメータは、演算対象から除外する。ステップＳ１１６の次に、図１−１のステップＳ１０１に戻る。

上記のように、従来は、雪道や濡れた路面や標示線が汚れたりかすれている場合や、市街路のように標示線と紛らわしい線があったり標示線が無く路肩に縁石がある場合のように、標示線の誤検出（ロストを含む）が行われ易い状況下では、運転支援システムや逸脱警報システムがＯＮ／ＯＦＦを繰り返したり、逸脱警報システムが誤警報を発する場合があった。これに対し、本実施形態によれば、標示線の誤検出（検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである状態（ロスト）を含む）の頻度又は割合が高い場合（ステップＳ３０５−Ｙ）、即ち、所定時間当たりの道路パラメータの異常（ステップＳ２０５）の頻度が高い場合、所定時間当たりの検出フラグ（Ｆ１）のＯＮからＯＦＦの頻度が高い場合、及び所定時間当たりの検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間が長い（割合が大きい）場合、の３つの場合のうちの少なくともいずれか一つに該当する場合には、発見条件を厳しくするので（ステップＳ１１１）、標示線の誤検出が行われ易いシーンでは、ロストした（検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである）ままとなり、上記の従来のような問題が生じない。

換言すれば、本実施形態では、標示線の誤検出が行われ易いシーンであるか否かを判定し（ステップＳ３００）、その判定の結果、標示線の誤検出が行われ易いシーン、標示線が誤検出される可能性が高いシーン（ステップＳ３０５−Ｙ）では、道路パラメータが異常ではない標示線が、通常時よりも長時間連続して存在して初めて（ステップＳ１１１）、標示線が検出されたとする（検出フラグ（Ｆ１）をＯＮとする）。

上記慎重検出モード判定のステップＳ３０２の道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）は、標示線を示すエッジ線が異常として判定される頻度に対応している。ステップＳ３０３の検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦへの変化の回数（Ｃ２）、及びステップＳ３０４の検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）は、標示線を示すエッジ線が連続的にではなく、非連続的なものとして（とぎれとぎれに）検出される頻度に対応している。

道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）、及び検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦへの変化の回数（Ｃ２）は、例えば雪道の場合に対応している。特に、検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦへの変化の回数（Ｃ２）は、例えば雪道において、標示線が見えたり隠れたりする（標示線らしい２本のエッジ線が検出されたり検出されない）現象に対応している。また、例えば、市街路では、路肩の縁石を標示線として誤検出するためにレーン幅が大き過ぎる異常（道路パラメータの異常）が検出されることが多い。また、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間の合計値（Ｔ３）は、例えばトンネル内の汚れた路面において、標示線らしい２本のエッジ線が検出されない現象に対応している。

上記実施形態では、過去の所定時間における、道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）、検出フラグ（Ｆ１）がＯＮからＯＦＦに変化した回数（Ｃ２）、又は、検出フラグ（Ｆ１）がＯＦＦである時間（Ｔ３）といういずれも誤検出（ロストを含む）の頻度又は割合を示すパラメータに基づいて、エッジ線存在時間（Ｔ１）のしきい値である発見必要時間（Ｔ２）を可変にした。これに代えて、上記誤検出の頻度又は割合に加えて、道路パラメータの異常判定（ステップＳ２００）におけるステップＳ２０４において、上記３つの条件に関して、それぞれしきい値（１）〜（３）と比べたときの異常の大きさを考慮して、発見必要時間（Ｔ２）を可変にすることができる。

ここで、上記異常の大きさとは、ステップＳ２０４の３つの不等号の式のそれぞれにおいて、左辺の項を右辺の項に比べたときの差分の大きさである。即ち、例えば、道路パラメータの異常の回数（Ｃ１）は、しきい値（４）よりも大きくない場合であっても、道路パラメータの上記異常の大きさが特に大きい場合には、慎重検出モードフラグ（Ｆ２）がＯＮになるように判定されることができる。

さらに、上記誤検出の頻度又は割合に加えて、上記異常の大きさに代えて、又は上記異常の大きさとともに、道路パラメータの異常判定（ステップＳ２００）におけるステップＳ２０４において、上記３つの条件に関して、それぞれしきい値（１）〜（３）と比べたときの異常の大きさの変動を考慮して、発見必要時間（Ｔ２）を可変にすることができる。ここで、上記異常の大きさの変動とは、ステップＳ２０４の３つの不等号の式のそれぞれにおいて、左辺の項を右辺の項に比べたときの差分の大きさの単位時間当たりの変化の大きさ／数である。

なお、本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。

上記実施形態においては、エッジ点の検出にあたって水平方向の各画素の輝度データとエッジ点検出しきい値とを比較した（ステップＳ１０２及び図８参照）。これに対して、図１２に示されるように、水平方向の各画素について当該位置に隣接する画素との輝度データの偏差を輝度微分値として演算し、この立ち上がり及び立ち下がりの微分値の大きさ（絶対値）と同様のエッジ点検出しきい値とを比較することで、エッジ点を検出してもよい。

上記実施形態においては、エッジ点の検出にあたってＣＣＤカメラ１１の映像信号から抽出された輝度信号をデジタル化した輝度データとエッジ点検出しきい値とを比較した。これに対して、ＣＣＤカメラ１１の映像信号から抽出された輝度信号をアナログのままエッジ点検出しきい値相当のアナログ値と比較してもよい。同様に、上記輝度信号をアナログのまま微分し、この微分信号の大きさ（絶対値）と上記に準じたエッジ点検出しきい値（図１２）相当のアナログ値と比較してもよい。

上記実施形態においては、ＣＣＤカメラ１１からの映像信号から輝度信号を抽出して、これに基づく輝度データにて標示線検出を行った。これに対して、例えばカラータイプのカメラでは、その映像信号から色相（色合い）のデータを抽出し、これに基づき標示線検出を行ってもよい。

上記実施形態においては、ＣＣＤカメラ１１により車両１の前方画像を取得し、これに基づく画像認識にて標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供した。これに対して、例えばＣＣＤカメラ１１を車両１の側部若しくは後部に設置する。そして、ＣＣＤカメラ１１により車両１の側方画像若しくは後方画像を取得し、これに基づく画像認識にて標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供してもよい。このように変更をしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

上記実施形態においては、車両１に搭載したＣＣＤカメラ１１により車両１の前方画像を取得し、これに基づく画像認識にて標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供した。これに対して、例えば道路に配設されたカメラの映像を受信・取得し、これに基づく画像認識にて標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供してもよい。このように変更をしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。あるいは、車両１に搭載されたナビゲーションシステムにより車線４と自車両１との相対的位置関係を検出（取得）し、これを車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供してもよい。

上記実施形態においては、ＣＣＤカメラ１１により車両１の前方画像を取得し、これに基づく画像認識にて標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供した。これに対して、例えば道路基盤（インフラ）として標示線５Ｌ，５Ｒに磁気マーカなどの電磁波の発信源を配設・整備する。そして、車両１に設けた受信機にて当該発信源の位置を特定し、これに基づき標示線５Ｌ，５Ｒを検出して車線４に対するレーンキープ制御又は逸脱判定に供してもよい。また、磁気マーカに代えて電磁波の送信機などであってもよい。このように変更をしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

上記実施形態においては、撮像用にＣＣＤカメラ１１を採用したが、例えば赤外線カメラやＣＭＯＳカメラなどでもよい。

例えば、無人搬送車やロボット、路線バスや自動倉庫などに適用しうる自動走行可能な車両システムに本実施形態を適用してもよい。例えば、電波を介した遠隔操作で自動走行させる車両システムに本実施形態を適用してもよい。

本発明の車両用走路判定装置の一実施形態の動作の一部を示すフローチャートである。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態の動作の他の一部を示すフローチャートである。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態の動作の更に他の一部を示すフローチャートである。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態の動作の更に他の一部を示すフローチャートである。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態が適用される運転支援装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、車両と標示線を模式的に示した図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、カメラが搭載された車両を模式的に示した図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、カメラの画像を模式的に示した図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、水平方向の所定ラインに並ぶ各画素の位置と対応する輝度データの一例を示すグラフである。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、ピッチ角が無い場合の標示線として確からしい２本の線の例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、ピッチ角が有る正常な場合の標示線として確からしい２本の線の一例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、ピッチ角が有る正常な場合の標示線として確からしい２本の線の他の例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、ピッチ角が異常である場合の標示線として確からしい２本の線の他の例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、曲率が正常な場合の標示線として確からしい２本の線の例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、曲率が異常な場合の標示線として確からしい２本の線の一例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、レーン幅が正常な場合の標示線として確からしい２本の線の例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、レーン幅が異常な場合の標示線として確からしい２本の線の一例を示す図である。 本発明の車両用走路判定装置の一実施形態において、水平方向の所定ラインに並ぶ各画素の位置と対応する輝度微分値のデータの一例を示すグラフである。

符号の説明

１ 車両
４ 車線
５Ｌ 標示線（左白線）
５Ｒ 標示線（右白線）
１０ 運転支援装置
１１ ＣＣＤカメラ
１２ メインスイッチ
２０ 標示線検出装置
２１ 制御部
２２ 輝度信号抽出回路
２３ ＲＡＭ
２４ 過去履歴バッファ
３０ レーンキープ制御ＥＣＵ
３１ ステアリングトルク制御ＥＣＵ
３２ ステアリングホイル
３３ ステアリングシャフト
３４ 操舵角センサ
３５ トルクセンサ
３６ ギヤ機構
３７ モータ
３８ 車速センサ
４０ 表示装置
４１ ブザー
Ｒ 曲率
θ１ ヨー角
θ２ 操舵角
φ 俯角

Claims (7)

1. 路面上の標示線を検出する車両用走路判定装置であって、
   前記標示線についての誤検出の頻度又は割合に基づいて、前記標示線が検出されたと判定されるための条件を変更し、
   前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線の候補として選択された車線の左右の一対の仮想線分の形状が異常であると判定された回数が含まれる
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
2. 請求項１記載の車両用走路判定装置において、
   前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線が検出されたと判定された状態及び前記標示線が検出されないと判定された状態のうちの一方の状態から他方の状態に変化した回数が含まれる
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用走路判定装置において、
   前記誤検出の頻度又は割合には、前記標示線が検出されないと判定された状態の時間が含まれる
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
4. 路面上の標示線を検出する車両用走路判定装置であって、
   前記標示線についての誤検出の頻度又は割合と、前記標示線の候補として選択された仮想線分の形状が異常であると判定されたときの前記異常の程度とに基づいて、前記標示線が検出されたと判定されるための条件を変更する
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
5. 請求項４記載の車両用走路判定装置において、
   前記異常の程度には、前記仮想線分の形状が異常であると判定されたときの、前記仮想線分の形状が正常であると判定されるための値からの偏差が含まれる
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
6. 請求項４または５に記載の車両用走路判定装置において、
   前記異常の程度には、前記仮想線分の形状が異常であると判定されたときの、前記仮想線分の形状が正常であると判定されるための値からの偏差の変化が含まれる
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用走路判定装置において、
   前記標示線が検出されたと判定されるための条件は、前記標示線の候補として選択された仮想線分が連続して存在する時間のしきい値である
   ことを特徴とする車両用走路判定装置。

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