JPH1115952A - 走行レーン認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行レーン認識装置において、画像処理によ
る白線の認識に際し先行車の影響を回避して低コストで
正しく走行レーンを認識できるようにする。 【解決手段】 撮像手段２で撮像された画像情報を画像
情報処理手段４で処理し、この処理された情報から得ら
れる前方道路上の左右の白線位置に基づいて推定手段５
により車両に対する走行レーン位置を推定する走行レー
ン認識装置において、前方道路上の障害物を検出する障
害物位置検出手段３をそなえ、推定手段５が、障害物位
置検出手段３により該障害物が検出されると、該障害物
が既に推定して得られた該走行レーンにおける左右いず
れかに偏在している場合には、上記の左右の白線のうち
該障害物位置から離隔した側の白線情報を主体として該
走行レーン位置の推定を行なうように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラ等に
よる撮影で得られた画像情報から、道路において白線で
代表される走行区分線により規定される走行レーン規定
形状の把握を行なうための、走行レーン認識装置に関
し、特に、前方道路上に存在する先行車等の障害物の存
在を考慮して走行レーン認識を行なう、走行レーン認識
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車にテレビカメラを設置し
て、走行中の道路の形状把握や、道路に対する車両姿勢
の把握を行なって、自動車の自動走行制御に用いたり、
ドライバへの各種警告のために用いたりする技術が開発
されている。例えば車両に設置したカメラからの画像情
報のうち、明度の高い部分を白線候補点として、この中
から前回の画面情報で得た白線位置（白線認識情報）に
最も近い点を白線であると認識して、この道路白線に基
づいて走行レーンを把握して操舵を行なうようにした、
道路白線認識（走行レーン認識）に関する技術が、特開
平３−１３７７９８号公報等に開示されている。

【０００３】また、特開平７−８５２４９号公報には、
画像情報に基づいて白線探索エリア内で横方向に明度変
化を探索して、明度変化が極めて少ない部分を道路部分
であると判断し、且つ、明度変化が極めて少ない道路部
分に隣接して明度変化が大きい部分について白線である
と認識する技術が開示されている。このような道路白線
認識装置（走行レーン認識装置）は、カメラ（撮像手
段）と、カメラからの画像情報の処理を行なうＥＣＵ
（電子制御ユニット）とをそなえ、まず、カメラで画像
（実画像）を取得して、ＥＣＵでこの画像を処理する
が、このとき、ＥＣＵでは、画像（原画像）を平面視の
２次元画像に変換して、原画像の道路白線を平面視画像
の道路白線に変換した上で白線認識を行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、道路上の白
線（走行区分線）を認識する場合、カメラから白線まで
の間の空間に、障害物がないことが前提となる。つま
り、白線からカメラに至る光軸上に障害物があったら白
線をカメラでとらえることができず、当然、白線認識を
行なうことはできない。実際に走行する道路上前方に
は、先行車が走行していたり停止車両が存在することも
あり、これら前方の他車両が障害物となって、白線認識
が困難となる不具合や、前方の他車両のエッジ部分を白
線のエッジと認識してしまうなど、白線を誤認識してし
まう不具合がある。

【０００５】したがって、白線（走行区分線）の認識に
際して、路上の先行車の影響を回避してより正しく白線
を認識できるようにしたい。特開平８−３０７７０号公
報には、テレビカメラで撮影した走行区分線に関する画
像のうち、先行車等の障害物が存在する領域を処理禁止
領域としてこの禁止領域を除いた画像領域について処理
を行なうようにして、走行区分線の認識に際し前方道路
上の先行車の影響を回避する技術が開示されている。し
かし、この技術では、処理禁止領域の設定等のロジック
が複雑になり易く、画像処理装置に高い処理能力が要求
され、コスト高を招く。

【０００６】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、画像処理による白線（走行区分線）の認識に際
し、画像処理系に大きな負担を与えることなく前方道路
上の先行車の影響を回避できるようにして、低コストで
より正しく走行レーンを認識できるようにした、走行レ
ーン認識装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の走行レーン認識装置では、車両の前方道路を
撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像情報
を処理する画像情報処理手段と、該画像情報処理手段で
処理された情報から得られる該前方道路上の左右の白線
位置に基づいて該車両に対する走行レーン位置を推定す
る推定手段とをそなえており、撮像手段で撮像された画
像情報を画像情報処理手段で処理して、この処理された
情報から得られる該前方道路上の左右の白線位置に基づ
いて推定手段が該車両に対する走行レーン位置を推定す
る。

【０００８】さらに、該前方道路上に障害物が存在する
場合に該障害物の位置を検出する障害物位置検出手段が
そなえられており、推定手段では、この障害物位置検出
手段により該前方道路上の該障害物とその位置が検出さ
れた場合には、既に推定して得られた該走行レーンにお
いて該障害物が左右いずれかに偏在していると、上記の
左右の白線のうち該障害物位置から離隔した側の白線情
報を主体として該走行レーン位置の推定を行なう。

【０００９】つまり、該障害物位置が左の白線側に偏在
していれば主として右側の白線情報に基づいて走行レー
ン位置を推定し、該障害物位置が右の白線側に偏在して
いれば主として左側の白線情報に基づいて走行レーン位
置を推定する。これにより、該障害物の影響を受けず
に、該走行レーン位置の推定が行なわれるようになる。

【００１０】請求項２記載の本発明の走行レーン認識装
置では、該推定手段は、該障害物位置検出手段の検出情
報に基づいて該障害物が該車両から白線認識距離以内に
接近した場合に、上記の障害物位置から離隔した側の白
線情報を主体とした走行レーン位置の推定を行なうの
で、障害物が白線認識距離以遠にある場合、即ち、障害
物が白線の認識に影響のない場合には、左右の白線情報
に基づいて該走行レーン位置の推定を行なうことにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図５は本発明の一実
施形態としての走行レーン認識装置及び本走行レーン認
識装置を利用した自動操舵装置を示すものである。図２
に示すように、車両１には、この車両前方の道路状態を
撮像する撮像手段としてのカメラ２と、車両前方に先行
車等の障害物が存在したらこの障害物位置に関して検出
する障害物位置検出手段３と、カメラ２からの画像情報
から画像情報を適宜処理して前方道路上の左右の白線位
置を認識する画像情報処理手段４と、この画像情報処理
手段４による白線位置画像情報と障害物位置検出手段３
からの障害物位置情報とから走行レーンの位置や特徴及
び自車両との位置関係を推定する走行レーン推定手段
（推定手段）５と、操舵輪２２を転舵させるための操舵
アクチュエータ２１と、走行レーン推定手段５の認識結
果に基づいて操舵アクチュエータ２１を制御するコント
ローラ６とがそなえられている。なお、２０はステアリ
ングホイールである。

【００１２】また、障害物位置検出手段３，画像情報処
理手段４，走行レーン推定手段５，コントローラ６は、
ＣＰＵ，入出力インタフェース，ＲＯＭ，ＲＡＭ等をそ
なえてなる電子制御ユニットとして構成される。そし
て、本走行レーン認識装置は、撮像手段としてのカメラ
２と、画像情報処理手段４と、障害物位置検出手段と、
推定手段５とから構成されている。

【００１３】なお、カメラ２は、車両前方正面のやや下
方に向けて設置されており、車両が走行する前方の道路
の所定の撮影範囲で撮影しうる。障害物位置検出手段３
は、レーザレーダ３Ａとこのレーザレーダ３Ａからの情
報を処理するレーダ情報処理部３Ｂとをそなえている。
特に、レーザレーダ３Ａは、車両１の前方道路上に先行
車等の何らかの物体（これらを障害物という）が存在す
るか否かを検出するとともに、障害物が存在したら障害
物の位置及び障害物までの距離とを検出する。

【００１４】つまり、レーザレーダ３Ａは、カメラ２と
対応するように検出方向を車体前方に向けられており、
このレーザレーダ３Ａでとらえた物体のレーダからの距
離を検出しうるとともに、レーザレーダ３Ａでとらえた
物体のレーダ上での位置をカメラ２でとらえた走行レー
ン位置に関する画像に対応させて把握することができる
ようになっている。

【００１５】レーダ情報処理部３Ｂでは、レーザレーダ
３Ａでとらえた物体のレーダ上での位置をカメラ２でと
らえた走行レーン位置に関する画像に対応させ、前方の
物体が既に把握した走行レーン位置に対して左右いずれ
に偏在しているかを判定する。画像情報処理手段４で
は、図２に示すように、カメラ２からの原画像４１を取
り込み、この原画像４１から道路白線の抽出して、抽出
した道路白線の画像を、鉛直上方から見たような平面視
画像４２に変換する。道路白線の抽出については後述す
る。

【００１６】推定手段５では、画像情報処理手段４によ
り平面視画像４２において認識された走行レーン左端又
は右端の路側線としての白線１２Ｌ，１２Ｒの位置情報
に基づいて走行レーン位置の推定を行なうようになって
おり、抽出された左右の道路白線１２Ｌ，１２Ｒで規定
される領域、又は、抽出された左右の道路白線１２Ｌ，
１２Ｒの一方と予め認識されているレーン幅とから規定
される領域を、走行レーンと推定するようになってい
る。

【００１７】特に、本推定手段５では、障害物位置検出
手段３で検出した先行車等の障害物情報から、車両から
先行車等の物体までの距離及びこの物体の横方向位置
（既に検出された走行レーン情報に基づいた走行レーン
に対する位置）に応じて走行レーン位置を推定するよう
になっている。コントローラ６では、この推定手段５で
推定された走行レーンの左右中心線（道路中心線）位置
を基準に、自車両の左右偏差（横偏差）と、自車両の方
向（偏角β）と、走行レーンの曲率（道路曲率）とを算
出し、これらの算出結果に基づいて自動操舵制御を行な
うようになっている。

【００１８】上述のように、走行レーン位置の推定は、
画像情報処理手段４により認識された走行レーン左端又
は右端の路側線としての白線１２Ｌ，１２Ｒの位置情報
に基づいて行なうが、ここで、白線１２Ｌ，１２Ｒの認
識について説明する。なお、ここでは、走行レーン左端
の路側線としての白線１２Ｌの認識について説明する
が、走行レーン右端の白線１２Ｒを基準とする場合につ
いても同様であるため、左端の白線１２Ｌについては単
に白線１２と称することにする。

【００１９】画像情報認識手段４では、まず、図３
（ａ）に示すように、車両１にそなえられたカメラ２に
より平地において車両前方の範囲（例えば５ｍ〜３０
ｍ）の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面
上で縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上
で等間隔になるような複数の水平線１１を設定する。こ
の白黒画像情報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新
されるようになっており、図３（ｂ）に示すように、そ
れぞれの水平線１１上において前回の画面での白線位置
の左右の所要の範囲（ここでは、左右５０画素〔ｄｏ
ｔ〕）を白線探査エリア（処理対象領域）１０として設
定する。また、初回の画面は、直線路における白線位置
を前回の画面データとして利用する。

【００２０】そして、図３（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図３（ｄ）示す。

【００２１】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、図３
（ｅ）に示すように、その中点を白線候補点１５として
保存する。

【００２２】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ２により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。

【００２３】そして、図３（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本上の水
平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾き分
±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。

【００２４】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。そして、このような白
線認識の作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その
都度白線１２の認識が更新されるようになっている。

【００２５】走行レーン右端の路側線としての白線１２
Ｒの認識についも、これと同様に行なわれる。画像情報
処理手段４では、このように各認識周期で認識された原
画像４１上の白線１２Ｒ，１２Ｌを平面視画像４２に変
換して、走行レーン左端の白線１２Ｌから推定しうる道
路中心線ＬＣ_L と走行レーン右端の白線１２Ｒから推定
しうる道路中心線ＬＣ_R とに基づいて、障害物位置検出
手段３からの検出情報に応じて道路中心線ＬＣの推定を
行なうようになっている。

【００２６】つまり、障害物位置検出手段３において、
レーザレーダ３Ａでは、前方の道路上に先行車等の物体
（障害物）１６をとらえると、車両からこの物体１６ま
での距離と、レーダ上でのこの物体１６の位置とを検出
する。また、レーダ情報処理部３Ｂでは、図４に示すよ
うに、レーザレーダ３Ａでとらえた物体１６のレーダ上
での位置を、カメラ２情報から、既に把握された走行レ
ーン位置に関する画像に対応させて、この物体１６が既
に把握した走行レーン位置に対して左右いずれに偏在し
ているかを判定する。

【００２７】ここでは、既に車両前方の所定範囲（例え
ば５ｍ〜３０ｍ）の走行レーンについて把握しているの
で、レーダ情報処理部３Ｂでは、とらえた物体１６がこ
の範囲内（即ち、例えば車両から３０ｍ以内）に入った
ら、この地点（車両から３０ｍ付近）の走行レーン位置
（道路中心）に対して物体１６がどの位置にあるかを判
定する。レーダ３Ａでとらえた物体１６の左右方向中心
１６Ａが車両から所定距離（３０ｍ）における既に推定
された走行レーン中心ＬＣＦに対して左右いずれかに所
定距離（Ｌ０）以上離隔していれば、対応方向へ偏在し
ていると判定する。

【００２８】図４に示す例では、物体１６の左右方向中
心１６Ａは、走行レーン中心ＬＣＦよりも距離Ｌ１（Ｌ
１＞Ｌ０とする）だけ左側に偏在しており、物体１６は
左白線１２Ｌ側に偏在しているといえる。推定手段５で
は、このような障害物位置検出手段３からの検出情報に
応じて道路中心線ＬＣの推定を行なう。

【００２９】１．車両前方に先行車等の障害物がない場
合及び車両前方に先行車等の障害物があるがこの障害物
が前方道路上で左右いずれにも偏在していない場合に
は、各道路中心線ＬＣ_L ，ＬＣ_R を平均すること（例え
ば単純平均）により道路中心線ＬＣ（＝ＬＣ_L ＋Ｌ
Ｃ_R ）を算出する。２．車両前方に先行車等の障害物が
ありこの障害物が前方道路上で左右いずれかに偏在して
いる場合には、各道路中心線ＬＣ_L ，ＬＣ_R のうち障害
物が偏在しないほうの情報に応じて道路中心線ＬＣを算
出する。

【００３０】つまり、障害物位置の中心位置がそれま
で算出した道路中心線ＬＣよりも左方にあれば（図４参
照）、この障害物位置の存在する左側の白線に基づいた
道路中心線ＬＣ_L は信頼性が低くなるため、残った右側
の白線に基づいた道路中心線ＬＣ_R を道路中心線ＬＣに
採用する。逆に、障害物位置の中心位置がそれまで算
出した道路中心線ＬＣよりも右方にあれば、この障害物
位置の存在する右側の白線に基づいた道路中心線ＬＣ_R
は信頼性が低くなるため、残った左側の白線に基づいた
道路中心線ＬＣ_L を道路中心線ＬＣに採用する。

【００３１】ただし、１．の状態（車両前方に先行車等
の障害物がない場合及び車両前方の障害物があるが左右
いずれにも偏在していない場合）と、２．の状態（車両
前方に先行車等の障害物がありしかもこの障害物が左右
いずれかに偏在している場合）との間で、状態が切り替
わった場合には、それまで推定してきた道路中心線ＬＣ
との連続性を確保する必要がある。このため、推定した
道路中心線ＬＣ情報の出力に対して平滑化処理しうるロ
ーパスフィルタ４３がそなえられている。

【００３２】なお、このように道路中心線ＬＣが推定さ
れると、この道路中心線ＬＣに基づいて、横偏差及び偏
角βが算出され、自動操舵を行なうようになっている。
ところで、コントローラ６では、かかる推定手段５で推
定された車両１に対する走行レーン位置情報に基づい
て、操舵アクチュエータ２１を制御して、自動操舵を行
なうようになっている。

【００３３】つまり、本車両１では、カメラ２で撮像さ
れた画像に基づいて操舵輪２０を自動的に転舵させうる
自動操舵車両であって、コントローラ６では、推定手段
５で推定された車両１と走行レーンとの位置関係から車
両のとるべき操舵角（これを目標操舵角という）を設定
し、この設定した目標操舵角に応じて操舵アクチュエー
タ２１の作動を制御し操舵輪２０を転舵するようになっ
ている。

【００３４】ここで、車両１にそなえられた自動操舵装
置による制御について説明すると、この自動操舵装置
は、人為的な操舵操作（ドライバの操舵操作）にならっ
て自動操舵制御を行なうようになっている。例えば、ド
ライバが操舵操作（舵角の変更）を行なうのは、主に車
両１の走行方向が走行している道路（走行レーン）の方
向と合わなくなったときこれを修正する場合であり、さ
らに、車両１が走行レーンから左右にはみ出そうとして
いるときこれを修正するためにも行なう。走行方向が走
行レーン方向と合わなくなるのは、主に曲走路走行中で
あるが、直走路を走行しているときでも車両自体の姿勢
がヨー方向に動くことで走行方向が走行レーン方向から
外れる場合もある。

【００３５】そこで、この自動操舵装置では、主とし
て、車両１の走行方向を走行レーンの方向と合わせるよ
うに操舵を行なって、これに、車両１の横方向位置の修
正のための操舵要素を付加するようになっている。ま
た、人為的な操舵（ドライバ操舵）では、ドライバが視
覚で得た情報から、車両と道路との相対的な状況を判断
して、操舵操作を行なっている。つまり、ドライバは、
目から入った情報に基づいて、車両１の走行方向と走行
レーン方向との相対関係（偏角）や、車両１の横方向の
位置ずれ（横偏差）を判断し、これらを修正するように
操舵操作を行なっている。

【００３６】このようなドライバが視覚で得る情報を整
理すると、道路のカーブの半径，車速，乗り心地（横加
速度，横ジャーク）の３つの要素に分類することができ
る。また、一般に、曲走路の定常円及びこれに近い部分
や直走路等を走行している際（定常走行時）には、操舵
角を一定に保持しようとするので、ドライバは、操舵操
作は走路の曲率にあった操舵角δ₀ を保持するように操
舵を行なう。

【００３７】これに対して、直走路から曲走路へ進入し
ようとする際（過渡走行時）には、曲走路のある程度手
前から操舵角δを曲走路の曲率に応じた操舵角δ₀ に除
々に増加させていく。この場合、ドライバは、曲走路に
入る地点のどの程度手前から操舵を開始するか（すなわ
ち、操舵開始距離Ｄをどの程度にするか）、また、どの
程度の割合（操舵速度δ_V ）で操舵角δを増加させてい
くかを、その時の車速や予想される乗り心地（横加速度
のかかり具合）等を考慮して設定する。

【００３８】つまり、ドライバが操舵操作に際して決定
する操舵要素を分類すると、操舵角δ₀ ，操舵開始距離
（操舵開始タイミング）Ｄ，操舵速度δ_V に分けられ
る。本実施形態にかかるの自動操舵装置では、このよう
な、ドライバ操舵と同様な手法により自動操舵を行なう
ようになっている。このため、ドライバの視覚系に対応
する推定手段５と、ドライバのデータ処理系に対応する
ように、操舵に必要な各量、即ち、操舵角δ₀ ，操舵開
始距離Ｄ，操舵速度δ_V を設定するコントローラ６とを
そなえているのである。

【００３９】そして、推定手段５で推定された平面視画
像４２における道路中心線ＬＣに基づいて、車両１から
所定距離だけ離れた地点（すなわち、平面視画像４Ｂ内
の所定の高さの地点）における偏角βを算出する。この
偏角βとは、図５に示すように、屈曲した道路中心線Ｌ
Ｃの接線と車両中心線方向とがなす角であり、車両から
所定距離だけ離れた第１検出点（図中には近地点と示
す）における基準線位置情報と、この近地点よりもさら
に車両１から所定量だけ離れた第２検出点（図中には遠
地点と示す）における基準線位置情報とから算出するこ
とができる。

【００４０】つまり、偏角βは、これらの第１検出点と
第２検出点とを結んだ直線と、車両１の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第１検出点（近地点）と第２検出点
（遠地点）との中間地点（図中×印）における偏角であ
り、少なくとも車両１から一定以上前方の地点の偏角で
ある。なお、この例では、カメラ２による画像情報に基
づく道路中心線ＬＣのうち車両に最も近い地点を第１検
出点としており、この第１検出点に基づいて横偏差を算
出し、さらに、算出された偏角βに基づいてカーブ半径
Ｒを推定するようになっている。

【００４１】本発明の一実施形態としての走行レーン認
識装置は、上述のように構成されているので、本装置に
よる白線認識は、以下のように行なわれる。本装置で
は、走行レーン左端の白線１２Ｌと、走行レーン右端の
白線１２Ｒとに関して白線認識を行ない、この白線認識
から、車両の走行している走行レーンが車両に対してど
のような位置にあるか（逆に言えば、車両が走行レーン
に対してどのような位置にあるか）を推定するが、ま
ず、各白線１２Ｌ、１２Ｒの認識について、左側の白線
１２Ｌを例に説明する。

【００４２】まず、図３（ａ）に示すように、カメラ２
により平地において車両前方の範囲（例えば５ｍ〜３０
ｍ）の白黒画像情報を微小な制御周期毎に取り込み、各
周期毎に、この画面上で等間隔になるような複数の水平
線１１を設定する。そして、図３（ｂ）に示すように、
それぞれの水平線１１上において前回の画面での白線位
置の左右の所要の範囲（例えば左右５０画素〔ｄｏ
ｔ〕）を白線探査エリア（処理対象領域）１０として設
定する。なお、初期画面では、直線路における白線位置
を前回の画面データとして利用する。

【００４３】このような画像情報から、図３（ｃ）に示
すように、各水平線の明度をそれぞれ左から横方向に微
分して、このような各水平線の微分データ〔図３（ｄ）
参照〕から、微分値のピークが左からプラス，マイナス
の順に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線
１２として妥当と思われる程度（プラスのピークからマ
イナスのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に
納まっている組み合わせを白線候補として抽出し、その
中点を白線候補点１５として保存する〔図３（ｅ）参
照〕。

【００４４】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
このように白線候補点１５を画面中心に最も近いものに
限定することにより、白線１２よりもさらに外側に、ノ
イズの原因となる物体（例えばガードレール１４や他の
走行レーンの車両等）が存在する場合であっても、カメ
ラ２による画像情報から白線１２を確実に認識すること
ができる。

【００４５】最後に、図３（ｆ）に示すように、各水平
線データにおける白線候補点１５の上下方向の連続性を
画面の下方から順次検証していく。まず、事前に前画面
での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。そし
て、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本上の水平線
１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾き分±５
０ｄｏｔの範囲内に入っているかを比較して、候補点１
５Ｂがこの範囲内に入っていればこれを白線とし、入っ
ていないときは候補点１５Ｂは却下されて、上述の傾き
から補間計算した座標を白線位置とみなす。

【００４６】このような作業を各水平線について行なう
ことにより、連続した白線１２を認識することができ
る。このような白線認識の作業は、所要の周期で継続し
て行なわれ、その都度白線１２の認識を更新していく。
こうして、周期的に走行レーンの左右の白線１２Ｌ，１
２Ｒの認識を行なうが、これと同様に行なわれる。

【００４７】そして、走行レーン左端の白線１２Ｌから
推定した道路中心線ＬＣ_L と走行レーン右端の白線１２
Ｒから推定した道路中心線ＬＣ_R とに基づいて、障害物
位置検出手段３からの検出情報に応じて道路中心線ＬＣ
の推定を行なうようになっている。つまり、障害物位置
検出手段３において、レーザレーダ３Ａでは、前方の道
路上に先行車等の物体をとらえると、車両からこの物体
までの距離と、レーダ上でのこの物体の位置とを検出す
る。また、レーダ情報処理部３Ｂでは、レーザレーダ３
Ａでとらえた物体のレーダ上での位置をカメラ２でとら
えて既に把握した走行レーン位置に関する画像に対応さ
せて、この物体が既に把握した走行レーン位置に対して
左右いずれに偏在しているかを判定する。

【００４８】ここでは、既に車両前方の所定範囲（例え
ば５ｍ〜３０ｍ）の走行レーンについて把握しているの
で、レーダ情報処理部３Ｂでは、とらえた物体が車両か
らこの範囲内（即ち、例えば３０ｍ以内）に入ったら、
走行レーン位置に対して物体がどの位置にあるかを判定
する。そして、レーダ３Ａでとらえた物体の中心が既に
推定された走行レーン中心線に対して左右いずれかに所
定距離以上離隔していれば、対応方向へ偏在していると
判定する。

【００４９】そして、推定手段４では、障害物位置検出
手段３からの検出情報に応じて、車両前方に先行車等の
障害物がない場合及び車両前方に先行車等の障害物があ
るがこの障害物が前方道路上で左右いずれにも偏在して
いない場合には、各道路中心線ＬＣ_L ，ＬＣ_R を平均し
て道路中心線ＬＣ（＝ＬＣ_L ＋ＬＣ_R ）を算出する。ま
た、車両前方に先行車等の障害物がありこの障害物が前
方道路上で左右いずれかに偏在している場合には、各道
路中心線ＬＣ_L ，ＬＣ_R のうち障害物が偏在しないほう
の情報に応じて道路中心線ＬＣを算出する。つまり、障
害物位置の中心位置がそれまで算出した道路中心線ＬＣ
よりも左方にあれば、残った右側の白線に基づいた道路
中心線ＬＣ_R を道路中心線ＬＣに採用する。逆に、障害
物位置の中心位置がそれまで算出した道路中心線ＬＣよ
りも右方にあれば、残った左側の白線に基づいた道路中
心線ＬＣ_L を道路中心線ＬＣに採用する。

【００５０】こうして推定された道路中心線ＬＣに基づ
いて、横偏差算出手段７による横偏差の算出、偏角算出
手段８による偏角βの算出、曲率状態推定手段９による
走行レーンの曲率（道路曲率）の算出が行なわれて、こ
れらの算出情報に基づいて自動操舵制御を行なうことが
できる。このようにして、本走行レーン認識装置では、
障害物が存在するため信頼性の低下した白線認識情報に
基づくことなく、障害物位置が存在せず信頼性の高い白
線認識情報に基づいて、道路中心線ＬＣが推定されるよ
うになり、道路中心線ＬＣの推定、即ち、走行レーンの
推定をより精度よく行なうことができるようになる利点
がある。

【００５１】しかも、障害物位置検出手段３の主体とな
るレーダレーザ３Ａは、車間距離制御等を行なう車両で
は既に設置されているので、新たに設置する必要がな
く、低コストで本装置を装備することができ、また、画
像処理系に大きな負担を与えることもなく、低コストで
前方道路上の先行車等に影響されることなく、より正し
く走行レーンの認識を行なえるようになる。

【００５２】また、ローパスフィルタ４３により、推定
手段５で推定した道路中心線ＬＣ情報が平滑化処理され
て出力されるので、道路中心線ＬＣの位置が急変するこ
となく滑らかに連続するようになり、道路中心線ＬＣの
位置に基づいた制御を安定させることができる。なお、
本実施形態では、左右の白線１２Ｌ，１２Ｒを認識し
て、それぞれに基づいて道路中心線ＬＣ_L ，ＬＣ_R を推
定した上で、障害物位置検出手段３の検出情報に基づい
て道路中心線ＬＣを推定しているが、左右の白線１２
Ｌ，１２Ｒを認識する段階から、障害物位置検出手段３
の検出情報に基づき、障害物位置が存在する側の白線に
ついては認識しないで、障害物位置が存在しない側の白
線についてのみ認識するように構成して、この認識した
方の白線位置に基づいて道路中心線ＬＣを推定するよう
に構成してもよい。この場合、画像処理系への負担が一
層軽減されることになる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の走行レーン認識装置によれば、撮像手段で撮像さ
れた画像情報を画像情報処理手段で処理し、さらに、推
定手段で、障害物位置検出手段により検出された前方道
路上の障害物の検出情報から、該障害物が既に認識した
走行レーンにおいて左右いずれかに偏在していると、該
障害物位置から離隔した側の白線情報を主体として該走
行レーン位置の推定を行なうので、障害物が存在するた
め信頼性の低下した白線認識情報に基づくことなく、障
害物位置が存在せず信頼性の高い白線認識情報に基づい
て、道路中心線ＬＣが推定されるようになり、道路中心
線ＬＣの推定、即ち、走行レーンの推定をより精度よく
行なうことができるようになる利点がある。

【００５４】請求項２記載の本発明の走行レーン認識装
置によれば、障害物が車両から白線認識距離以内に接近
した場合に、上記の障害物位置から離隔した側の白線情
報を主体とした走行レーン位置の推定を行ない、障害物
が白線認識距離以遠の白線の認識に影響のない位置にあ
る場合には、左右の白線情報に基づいて該走行レーン位
置の推定を行なうことができ、走行レーン位置の推定精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての走行レーン認識装
置を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としての走行レーン認識装
置の模式的な構成図である。

【図３】本発明の一実施形態としての走行レーン認識装
置による道路白線認識を説明する模式図である。

【図４】本発明の一実施形態としての走行レーン認識装
置における障害物位置の検出を説明する道路の平面視画
像の模式図である。

【図５】本発明の一実施形態としての走行レーン認識装
置による推定結果から算出される偏角，横偏差を説明す
る道路の平面視画像の模式図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 撮像手段としてのカメラ ３ 障害物位置検出手段 ３Ａ レーザレーダ ３Ｂ レーダ情報処理部 ４ 画像情報処理手段 ５ 走行レーン推定手段（推定手段） １２，１２Ｌ，１２Ｒ 白線 １６ 物体（障害物） ＬＣ 道路中心線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 貴志 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前方道路を撮像する撮像手段と、
   該撮像手段で撮像された画像情報を処理する画像情報処
   理手段と、該画像情報処理手段で処理された情報から得
   られる該前方道路上の左右の白線位置に基づいて該車両
   に対する走行レーン位置を推定する推定手段とをそなえ
   た、走行レーン認識装置において、 該前方道路上に障害物が存在する場合に該障害物の位置
   を検出する障害物位置検出手段をそなえ、 該推定手段は、該障害物位置検出手段により該前方道路
   上の該障害物とその位置が検出されると、該障害物が既
   に推定して得られた該走行レーンにおける左右いずれか
   に偏在している場合には、上記の左右の白線のうち該障
   害物位置から離隔した側の白線情報を主体として該走行
   レーン位置の推定を行なうことを特徴とする、走行レー
   ン認識装置。
2. 【請求項２】 該推定手段は、該障害物位置検出手段の
   検出情報に基づいて該障害物が該車両から白線認識距離
   以内に接近した場合に、上記の障害物位置から離隔した
   側の白線情報を主体とした走行レーン位置の推定を行な
   うことを特徴とする、請求項１記載の走行レーン認識装
   置。