JP5012607B2 - Vehicle travel support device, vehicle, vehicle travel support program - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた画像に基づいてこの車両の走行を支援する装置等に関する。 The present invention relates to an apparatus and the like that supports the traveling of a vehicle based on an image obtained through an imaging device mounted on the vehicle.
車両に搭載されているカメラにより撮像された画像に基づき、この車両が走行している道路に沿って設けられているレーンマークを認識するための技術が提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。
しかし、カメラによる撮像画像に真のレーンマークのほか、前走または併走する他車両の車体部分等、レーンマークとして誤認識される可能性がある外乱が混在している場合、真のレーンマークの認識精度が低下する可能性がある。 However, if the image captured by the camera contains not only the true lane mark but also disturbances that may be misrecognized as a lane mark, such as the body part of another vehicle running ahead or side by side, the true lane mark Recognition accuracy may be reduced.
そこで、本発明は、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無を高精度で認識することができる装置等を提供することを解決課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus and the like that can recognize with high accuracy whether or not the recognition accuracy of lane marks has been lowered due to disturbance.
本発明の車両走行支援装置は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両の進行方向の状況を表わす画像に基づき、前記車両が走行中の道路におけるレーンマークを認識する車両走行支援装置であって、前記画像に基づき、前記車両の進行方向について第1領域よりも前記車両から遠くに定義されている第2領域においてレーンマーク候補を認識する第1処理要素と、前記第1処理要素による認識結果に基づき、前記第2領域における前記レーンマーク候補の密度が第2適正値以下であるという第2条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価する第2処理要素とを備え、前記第1処理要素が、前記画像に基づき、前記第2領域に加えて前記第1領域においても前記レーンマーク候補を認識し、前記第2処理要素が、前記第1処理要素による認識結果に基づき、前記第1領域における前記レーンマークの密度が第1適正値以上であるという第1条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする。 The vehicle travel support device according to the present invention is a vehicle travel support device that recognizes a lane mark on a road on which the vehicle is traveling based on an image representing a situation in a traveling direction of the vehicle obtained through an imaging device mounted on the vehicle. A first processing element for recognizing a lane mark candidate in a second region defined farther from the vehicle than the first region in the traveling direction of the vehicle based on the image; and the first processing Based on the recognition result by the element, the recognition accuracy of the lane mark is evaluated low as a requirement that the second condition that the density of the lane mark candidates in the second region is equal to or lower than the second appropriate value is not satisfied. and a second processing element, wherein the first processing element, based on the image, the lane mark candidates in the first region in addition to the second region The first condition that the density of the lane marks in the first region is not less than a first appropriate value based on the recognition result of the first processing element is not satisfied. As a requirement, the recognition accuracy of the lane mark is evaluated low .
車両から比較的遠いため、画像に基づくレーンマークの認識(正確にはレーンマークの有無および配置等の認識)が比較的困難であるはずの第2領域において認識されたレーンマーク候補の密度が高い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高い。また、車両から比較的近いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的容易であるはずの第1領域において認識されたレーンマーク候補の密度が低い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高い。これらの点に鑑みて、本発明の車両走行支援装置によれば、第2領域において認識されたレーンマーク候補の密度が第2適正値以下であるという「第2条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される。また、第1領域において認識されたレーンマーク候補の密度が第1適正値以上であるという「第1条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。 The density of the lane mark candidates recognized in the second region, which should be relatively difficult to recognize the lane mark based on the image (more accurately, the presence / absence of the lane mark and the arrangement thereof) because it is relatively far from the vehicle In this case, there is a high probability that disturbance is affecting the recognition result. Further, when the density of lane mark candidates recognized in the first region, which should be relatively easy to recognize the lane mark based on the image because it is relatively close to the vehicle, the disturbance affects the recognition result. The probability is high. In view of these points, according to the vehicle travel support device of the present invention, the “second condition” that the density of the lane mark candidates recognized in the second region is not more than the second appropriate value is not satisfied. As a requirement, the recognition accuracy of lane marks is evaluated low. In addition, the recognition accuracy of the lane mark is evaluated low as a requirement that the “first condition” that the density of the lane mark candidates recognized in the first region is equal to or higher than the first appropriate value is not satisfied. Therefore, it can be recognized with high accuracy whether or not the recognition accuracy of the lane mark is deteriorated due to disturbance.
なお、本発明の構成要素が情報を「認識する」とは、当該構成要素が情報をデータベースから検索すること、メモリ等の記憶装置から情報を読み取ること、センサ等の出力信号に基づき情報を測定、算定、推定、判定すること、測定等された情報をメモリに格納すること等、当該情報をさらなる情報処理のために準備または用意するために必要なあらゆる情報処理を実行することを意味する。 Note that the component of the present invention “recognizes” information means that the component retrieves information from a database, reads information from a storage device such as a memory, and measures information based on an output signal from a sensor or the like. It means performing any information processing necessary to prepare or prepare the information for further information processing, such as calculating, estimating, determining, storing the measured information in a memory, and the like.
本発明の車両走行支援装置において、前記第1処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおいて前記レーンマーク候補を認識し、前記第2処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおける前記レーンマークの認識精度を評価することが好ましい。 In the vehicle travel support device of the present invention , the first processing element recognizes the lane mark candidate on each of the left and right sides of the vehicle, and the second processing element recognizes the lane mark on each of the left and right sides of the vehicle. It is preferable to evaluate the recognition accuracy.
当該構成の車両走行支援装置によれば、車両の左右両側に外乱が存在するにもかかわらず、左側のレーンマーク候補が過多である一方、右側のレーンマーク候補が過少である等のため、これらの外乱が相殺しあう結果としてレーンマークの認識精度が高く評価される事態が回避されうる。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。 According to the vehicle travel support device of the configuration , although there are disturbances on both the left and right sides of the vehicle, the left lane mark candidates are excessive, while the right lane mark candidates are insufficient. As a result of canceling out these disturbances, a situation in which the recognition accuracy of the lane mark is highly evaluated can be avoided. Therefore, it can be recognized with high accuracy whether or not the recognition accuracy of the lane mark is deteriorated due to disturbance.
本発明の車両走行支援装置において、前記第2処理要素が、前記第2条件が満たされていない期間が許容期間を超えたことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することが好ましい。 In the vehicle travel support device of the present invention, the second processing element, the requirement that the period in which the second condition is not satisfied exceeds the allowable duration, it is preferable to underestimate the recognition accuracy of the lane mark .
当該構成の車両走行支援装置によれば、第2条件が満たされていない等、外乱が存在する蓋然性が高い状態がある程度長い期間にわたって継続したことを要件としてレーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、レーンマークの認識精度の高低に応じて外乱の有無が高精度で認識される。 According to the vehicle travel support device having the above configuration , the recognition accuracy of the lane mark is evaluated to be low on the condition that a high probability that a disturbance exists, such as the second condition is not satisfied, has continued for a long period of time. . Therefore, the presence or absence of disturbance is recognized with high accuracy according to the level of recognition accuracy of the lane mark.
本発明の車両走行支援装置等の実施形態について図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a vehicle travel support device and the like of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2に示されている車両(四輪自動車)1には、CCDカメラや近赤外線カメラ等のカメラ(撮像装置)12と、車両走行支援装置10とが搭載されている。カメラ12は車両1の前方の様子をフロントウィンドウ越しに撮像するように車内空間に取り付けられている。なお、カメラ12の配置箇所は車両1のフロント部分等に適宜変更されてもよい。車両1には図2に示されているように車速センサ122、加速度センサ124およびヨーレートセンサ126等のセンサと、操舵装置14と、制動装置16とがさらに搭載されている。車速センサ122、加速度センサ124およびヨーレートセンサ126のそれぞれは車両1の速度、加速度およびヨーレートのそれぞれに応じた信号を出力する。
A vehicle (four-wheeled vehicle) 1 shown in FIGS. 1 and 2 is equipped with a camera (imaging device) 12 such as a CCD camera or a near infrared camera, and a vehicle
車両走行支援装置10はコンピュータまたはECU(電子制御ユニット)(CPU,ROM,RAMならびにI/O回路およびA/D変換回路等の電子回路等により構成されている。)により構成されている。車両走行支援装置10にはカメラ12および速度センサ122等からの出力信号が入力される。CPUにより「車両走行支援プログラム」がメモリから読み出され、かつ、読み出されたプログラムにしたがって後述する種々の処理が実行される。なお、プログラムは任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車両1に配信または放送され、車載コンピュータのRAM等の記憶装置に格納されてもよい。車両走行支援装置10は操舵装置14および制動装置16のうち一方または両方の動作を制御することにより、車両1が走行領域から逸脱しないように車両1の走行を支援する走行支援制御を実行する。車両走行支援装置10は第1処理要素110および第2処理要素120を備えている。第1処理要素110はカメラ12を通じて得られた画像に基づき、レーンマーク候補を認識する。第2処理要素12は第1処理要素11によるレーンマークの認識精度の高低を評価する。
The vehicle
前記構成の車両1および車両走行支援装置10の機能について説明する。
Functions of the vehicle 1 and the vehicle
まず、カメラ12を通じて車両1の前方または走行方向の状況を表わす画像が取得される(図3/S002)。これにより、たとえば図4(a)または図5(a)に示されているような車両1の前方に延びる道路の画像が取得される。 First, an image representing the situation in front of the vehicle 1 or in the traveling direction is acquired through the camera 12 (FIG. 3 / S002). Thereby, for example, an image of a road extending in front of the vehicle 1 as shown in FIG. 4A or 5A is acquired.
また、第1処理要素110により、取得画像に基づき、車両座標系において定義されている第1領域A1および第2領域A2のそれぞれにおいてレーンマーク候補が認識される(図3/S004)。これにより、図4(b)または図5(b)に示されているように第1領域A1および第2領域A2のそれぞれにおいてレーンマーク候補(黒点)が認識される。レーンマーク候補は車両1の左側および右側のそれぞれに区分されて認識される。なお、レーンマーク候補は車両1の左側および右側のそれぞれに区分されずに認識されてもよい。ボッツドッツや車線(白線)等のレーンマーク候補は、特開2006−269605号公報、特開2006−309499号公報または特開2006−331193号公報等に開示されている画像処理方法にしたがって認識されうる。車両座標系は、図4(b)に示されているように車両1の中心点等の代表点、前方向および左方向のそれぞれを原点O、+x方向および+y方向のそれぞれとして定義されている。車両座標系において車両1の前側にある矩形領域が第1領域A1として定義され、車両1の進行方向について第1領域A1よりも車両1から遠くにある矩形領域が第2領域A2として定義されている。画像座標系から車両座標系への座標変換はカメラ12の高さや角度等に基づき、公知の方法にしたがって実行されうる。なお、このような座標変換を省略するため、画像において第1領域A1および第2領域A2のそれぞれに対応する、図4(a)に示されている第1画像領域C1および第2画像領域C2のそれぞれにおいてレーンマーク候補が認識されてもよい。
The
また、第2処理要素120により第1処理要素110の認識結果に基づき、第1条件が満たされているか否かが判定される(図3/S006)。「第1条件」は、第1領域A1におけるレーンマーク候補の密度が第1適正値以上であるという条件である。レーンマーク候補の密度としては、x方向単位長さ当たりのレーンマーク候補の個数、または、画像の縦方向単位長さ当たりのレーンマーク候補を構成する画素数が算定される。たとえば、図4(b)および図5(b)のそれぞれに示されている第1領域A1のx方向の幅が単位長さと定義されている場合、第1領域A1における車両1の左側および右側のそれぞれのレーンマーク候補の密度は「2」と評価される。さらに、この状態で第1適正値が「2」に設定されている場合、当該密度が第1適正値以上なので第1条件が満たされていると判定される。第1条件が満たされていると判定された場合(図3/S006‥YES)、車両走行支援装置10によるレーンマークの認識精度が高く評価される(図3/S010)。
Further, the
その一方、第1条件が満たされていないと判定された場合(図3/S006‥NO)、第2条件が満たされているか否かがさらに判定される(図3/S008)。「第2条件」は、第2領域A2における第2レーンマーク候補の密度が第2適正値以下であるという条件である。前記のようにレーンマーク候補の密度としては、x方向単位長さ当たりのレーンマーク候補の個数、または、画像の縦方向単位長さ当たりのレーンマーク候補を構成する画素数が算定される。たとえば、図4(b)に示されている第2領域A2のx方向の幅が単位長さと定義されている場合、第2領域A2における車両1の左側および右側のそれぞれのレーンマーク候補の密度は「2」と評価される。この状態で、第2適正値が「2」に設定されている場合、当該密度が第2適正値以下なので第2条件が満たされていると判定される。また、図5(b)に示されている第2領域A2における車両1の右側のレーンマーク候補の密度は「2」と評価されるものの、左側のレーンマーク候補の密度は「4」と評価される。これは、たとえば、車両1から比較的遠い領域に対応する画像領域において、併走または前走する他車両の一部が真のレーンマークとほぼ同じ車線を構成しているようにみえる結果として、車両1の左側を併走している他車両の一部がレーンマーク候補として認識されたためである。この状態で、第2適正値が「2」に設定されている場合、車両1の左側において当該密度が第2適正値を超えているので第2条件が満たされていないと判定される。そして、第2条件が満たされていると判定された場合(図3/S008‥YES)、車両走行支援装置10によるレーンマークの認識精度が高く評価される(図3/S010)。その一方、第2条件が満たされていないと判定された場合(図3/S008‥NO)、当該認識精度が低く評価される(図3/S012)。
On the other hand, when it is determined that the first condition is not satisfied (FIG. 3 / S006... NO), it is further determined whether or not the second condition is satisfied (FIG. 3 / S008). The “second condition” is a condition that the density of the second lane mark candidates in the second area A 2 is equal to or lower than the second appropriate value. As described above, as the density of lane mark candidates, the number of lane mark candidates per unit length in the x direction or the number of pixels constituting the lane mark candidates per unit length in the vertical direction of the image is calculated. For example, when the width in the x direction of the second area A 2 shown in FIG. 4B is defined as the unit length, the left and right lane mark candidates of the vehicle 1 in the second area A 2 The density of is evaluated as “2”. In this state, when the second appropriate value is set to “2”, it is determined that the second condition is satisfied because the density is equal to or less than the second appropriate value. Further, although the density of the right lane mark candidate of the vehicle 1 in the second area A 2 shown in FIG. 5B is evaluated as “2”, the density of the left lane mark candidate is “4”. Be evaluated. This is because, for example, in the image region corresponding to the region relatively far from the vehicle 1, as a result of the fact that a part of the other vehicle running side by side or in front of the vehicle 1 appears to form substantially the same lane as the true lane mark This is because some of the other vehicles running on the left side of 1 are recognized as lane mark candidates. In this state, when the second appropriate value is set to “2”, since the density exceeds the second appropriate value on the left side of the vehicle 1, it is determined that the second condition is not satisfied. When it is determined that the second condition is satisfied (FIG. 3 / S008... YES), the recognition accuracy of the lane mark by the vehicle
さらに、車両走行支援装置10により、車両1の左右両側でレーンマークの認識精度の高低が判定される(図3/S014)。左右両側でレーンマークの認識精度が高いと判定された場合(図3/S014‥YES)、当該左右のレーンマーク候補が真のレーンマークとして認容され、当該レーンマークにより左右が画定された走行領域が設定される(図3/S016)。その上で、操舵装置14および制動装置16のうち一方または両方の動作が制御されることにより、車両1が走行領域から逸脱しないように車両1の走行を支援する走行支援制御が実行される(図3/S018)。その一方、左右いずれか一方または両方でレーンマークの認識精度が低いと判定された場合(図3/S014‥NO)、走行領域の設定および走行支援制御が省略される。
Further, the vehicle
前記機能を発揮する車両走行支援装置10によれば、第1領域A1において認識されたレーンマーク候補の密度が第1適正値以上であるという「第1条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される(図3/S006‥NO,S012)。これは、車両1から比較的近いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的容易であるはずの第1領域A1において認識されたレーンマーク候補の密度が第1適性値を下回る程度に低い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高いからである。
According to the vehicle
また、第2領域A2において認識されたレーンマーク候補の密度が第2適正値以下であるという「第2条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される(図3/S008‥NO,S012参照)。これは、車両1から比較的遠いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的困難であるはずの第2領域A2において認識されたレーンマーク候補の密度が第2適性値を超える程度に高い場合、当該認識結果に図5(b)に示されている併走車両(斜線部分)等の外乱が影響している蓋然性が高いからである。 In addition, the recognition accuracy of the lane mark is evaluated to be low on the condition that the “second condition” that the density of the lane mark candidates recognized in the second area A 2 is not more than the second appropriate value is not satisfied. (See FIG. 3 / S008... NO, S012). This is relatively high from the vehicle 1, and the density of the lane mark candidates recognized in the second region A 2 , which should be relatively difficult to recognize the lane mark based on the image, is high enough to exceed the second suitability value. This is because there is a high probability that the recognition result is affected by a disturbance such as a parallel running vehicle (shaded portion) shown in FIG.
さらに、車両1の左側および右側のそれぞれにおいてレーンマークの認識精度が評価される。これにより、車両1の左右両側に外乱が存在するにもかかわらず、左側のレーンマーク候補が過多である一方、右側のレーンマーク候補が過少である等のため、これらの外乱が相殺しあう結果として車両走行支援装置10によるレーンマークの認識精度が高く評価される事態が回避されうる。
Furthermore, the recognition accuracy of the lane mark is evaluated on each of the left side and the right side of the vehicle 1. As a result, even though there are disturbances on both the left and right sides of the vehicle 1, the left lane mark candidates are excessive, while the right lane mark candidates are insufficient. As a result, a situation in which the recognition accuracy of the lane mark by the vehicle
したがって、車両走行支援装置10によるレーンマークの認識精度の外乱による低下の有無が高精度で認識されうる。
Therefore, the presence or absence of a drop due to disturbance in the recognition accuracy of the lane mark by the vehicle
なお、第2処理要素120により第2条件が満たされていないと判定された回数または期間が許容回数または許容期間を超えたことを要件として、車両走行支援装置10によるレーンマークの認識精度が低く評価されてもよい(図3/S008‥NO,S012参照)。これにより、第2条件が満たされていない等、外乱が存在する蓋然性が高い状態がある程度長い期間にわたって継続したことを要件としてレーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。
In addition, the recognition accuracy of the lane mark by the vehicle
1‥車両、10‥車両走行支援装置、12‥カメラ(撮像装置)、110‥第1処理要素、120‥第2処理要素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 10 ... Vehicle travel support apparatus, 12 ... Camera (imaging device), 110 ... 1st processing element, 120 ... 2nd processing element
Claims (3)
前記画像に基づき、前記車両の進行方向について第1領域よりも前記車両から遠くに定義されている第2領域においてレーンマーク候補を認識する第1処理要素と、
前記第1処理要素による認識結果に基づき、前記第2領域における前記レーンマーク候補の密度が第2適正値以下であるという第2条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価する第2処理要素とを備え、
前記第1処理要素が、前記画像に基づき、前記第2領域に加えて前記第1領域においても前記レーンマーク候補を認識し、
前記第2処理要素が、前記第1処理要素による認識結果に基づき、前記第1領域における前記レーンマークの密度が第1適正値以上であるという第1条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする車両走行支援装置。 A vehicle travel support device for recognizing a lane mark on a road on which the vehicle is traveling based on an image representing a situation in a traveling direction of the vehicle obtained through an imaging device mounted on the vehicle,
A first processing element for recognizing lane mark candidates in a second area defined farther from the vehicle than the first area in the traveling direction of the vehicle based on the image;
Based on the recognition result by the first processing element, the second condition that the density of the lane mark candidates in the second region is not more than a second appropriate value is not satisfied, and the recognition accuracy of the lane mark is not satisfied. the a second processing element which dislike,
The first processing element recognizes the lane mark candidate in the first area in addition to the second area based on the image;
Based on the recognition result of the first processing element, the second processing element is based on the recognition result of the first condition that the density of the lane marks in the first region is not less than a first appropriate value. A vehicle driving support apparatus characterized by evaluating low recognition accuracy of the lane mark .
前記第1処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおいて前記レーンマーク候補を認識し、
前記第2処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおける前記レーンマークの認識精度を評価することを特徴とする車両走行支援装置。 The vehicle travel support device according to claim 1 ,
The first processing element recognizes the lane mark candidate on each of the left and right sides of the vehicle;
The vehicle travel support apparatus, wherein the second processing element evaluates the recognition accuracy of the lane mark on each of the left side and the right side of the vehicle.
前記第2処理要素が、前記第2条件が満たされていない期間が許容期間を超えたことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする車両走行支援装置。 The vehicle travel support device according to claim 1 or 2 ,
The vehicle travel support device according to claim 2, wherein the second processing element evaluates the recognition accuracy of the lane mark low on the condition that a period in which the second condition is not satisfied exceeds an allowable period.
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