JP2000030198A

JP2000030198A - 車両用道路形状認識装置

Info

Publication number: JP2000030198A
Application number: JP10199087A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Maemura; 高広前村; Masayoshi Ito; 政義伊藤; Tetsushi Mimuro; 哲志御室
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】車両用道路形状認識装置に関し、道路形状や
周囲環境に左右されることなく、正確な道路形状の認識
と認識処理負担の低減とを可能にする。【解決手段】前方道路形状情報検出手段２０により自
車両の前方の道路形状に関する情報を検出し、さらに、
自車両位置検出手段２４により検出された自車両の位置
と、道路地図情報記憶手段２３に記憶された道路地図情
報とに基づいて、道路形状パターン選択手段２５により
前方の道路形状と合致すると推定される道路形状パター
ンを選択する。そして、前方道路形状情報検出手段２０
の検出情報と道路形状パターン選択手段２５で選択され
た道路形状パターンとに基づいて、道路形状認識手段２
１により自車両の前方の道路形状の認識を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出情報と予め記
憶された形状パターンとのマッチングにより検出対象物
の形状認識を行なう形状認識装置に関し、特に、自動車
等の車両の進行方向前方の道路形状の認識に用いて好適
の、車両用道路形状認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用道路形状認識装置の一つと
して、車両走行制御装置（先行車追従制御付きオートク
ルーズシステム）に適用されたものがある。この従来の
車両用道路形状認識装置が適用される車両走行制御装置
は、ドライバ（ユーザー）のアクセル操作やブレーキ操
作を要することなく、ユーザーが設定した車速で定速走
行を行う定速走行制御とともに、この定速走行時に自車
両の前方に先行車両が存在すると設定車速の範囲内で、
先行車両との車間距離を車速に応じた適正距離に保つよ
う車両の走行状態を制御する車間距離制御をも行なうよ
うになっている。このような車両走行制御装置における
車間距離制御は、レーザーレーダ等の車間距離センサに
より検出される先行車両との車間距離に基づき行なわれ
る。

【０００３】ところが、車間距離センサにより検出され
る車両は、常に自車両の走行車線前方の車両のみとは限
られない。例えば、図７に示すように、カーブ路におい
ては、自車両１００の走行車線前方を走行する車両１０
１のみならず、隣接車線を走行する車両１０２までもが
車間距離センサにより検出されることになる。このよう
な場合、車両走行制御装置は車両１０２を先行車両と認
識して車両１０２を基準に車間距離制御を行ってしまう
虞がある。

【０００４】そこで、従来の車両用道路形状認識装置で
は、ＣＣＤカメラやレーダ等の前方道路形状検出センサ
により、自車両の前方の道路形状を検出し、その検出情
報にもとづき、自車両の前方道路形状（特に、自車両の
走行車線形状）の認識を行なうようになっている。この
従来の車両用道路形状認識装置における道路形状の認識
方法としては、例えば、前方道路形状検出センサがＣＣ
Ｄカメラであった場合、図８（ａ）に示すように前方道
路形状検出センサ（ＣＣＤカメラ）により車両前方の範
囲（例えば５ｍ〜３０ｍ）の画像情報（画面）８０を取
り込む。そして、この画面８０上で等間隔になるような
複数の水平線（走査線）８１を設定し、各水平線８１に
つきそれぞれ左から横方向に各画素毎の輝度を検出して
いき、横方向での輝度変化を検出する。

【０００５】このとき、通常の路面８３は輝度が低いの
に対し、白線８２は輝度が非常に高いので、各水平線８
１上の輝度分布は図８（ｂ）に示すようなり、白線８２
の部分で大きな輝度変化が生じる。この輝度変化のある
部分を各水平線８１上における白線８２の位置として認
識することができ、そして、下端の水平線８１から上端
の水平線８１まで各水平線８１上に検出された白線８２
の位置を連結していくことにより白線８２の形状、即
ち、自車両の前方の道路形状を認識することができるの
である。なお、前方道路形状検出センサとしてレーダを
用いる場合には、レーダから発信した波動に対する反射
波が受信されない領域を道路とみなすことにより、又
は、路側に連続して存在するガードレールからの反射波
によりガードレール位置を認識することにより、道路形
状を認識するようになっている。

【０００６】そして、車両走行制御装置では、このよう
に認識された道路形状と車間距離センサで検出された車
両との位置を比較演算することにより、自車両の走行車
線前方を走行する先行車両が特定され、特定された先行
車両を基準に車間距離制御が行なわれるようになってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラやレ
ーダ等の前方道路形状検出センサの検出情報にのみ基づ
いて道路形状の認識を行なう従来の車両用道路形状認識
装置では、場合によっては以下のような不具合が生じ
る。まず、前方の道路形状が複雑な場合である。道路形
状が複雑になると、それだけ道路上の白線の形状も複雑
になり、カメラで検出される輝度変化点情報（白線情
報）は増大する。また、レーダで検出される反射点の数
も増大する。このため、道路形状を認識する上でのデー
タ処理点数が増大し、道路形状の認識処理に時間を要す
ることになってしまう。更に、道路形状が複雑になるに
したがい、検出された白線情報等のデータとノイズとの
判別が困難になり、正確な道路形状を認識できなくなっ
てしまう虞もある。

【０００８】また、雨天時等の周囲環境が良好ではない
時にも不具合が生じる。雨天時には路面に水たまりがで
き、この水たまりの反射等により前方道路形状検出セン
サの検出情報に多くのノイズが含まれることになってし
まい、正確な道路形状認識ができなくなってしまうので
ある。更に、自車両前方の先行車両との車間距離が短い
ような場合にも不具合が生じる場合がある。つまり、先
行車両があまりにも自車両に接近しすぎると、前方道路
形状検出センサの視界が先行車両により遮られ、前方の
道路形状に関する情報を有効に検出できなくなってしま
うのである。

【０００９】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、道路形状や周囲環境に左右されることなく、
正確な道路形状の認識と認識処理負担の低減とを可能に
した、車両用道路形状認識装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両用道路形状認識装置では、まず、前方
道路形状情報検出手段により自車両の前方の道路形状に
関する情報を検出し、さらに、自車両位置検出手段によ
り検出された自車両の位置と、道路地図情報記憶手段に
記憶された道路地図情報とに基づいて、道路形状パター
ン選択手段により前方の道路形状と合致すると推定され
る道路形状パターンを選択する。

【００１１】そして、前方道路形状情報検出手段の検出
情報と道路形状パターン選択手段で選択された道路形状
パターンとに基づいて、道路形状認識手段により自車両
の前方の道路形状の認識を行なう。これにより、道路形
状や周囲環境に左右されることなく、正確に道路形状が
認識され、かつ、認識処理の負担が低減される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明すると、図１〜図４は本発明の第１実施
形態としての車両用道路形状認識装置を示すものであ
り、ここでは、本発明の車両用道路形状認識装置を車両
走行制御装置（先行車追従制御付きオートクルーズシス
テム）に適用した場合について示している。

【００１３】まず、本車両用道路形状認識装置が適用さ
れる車両走行制御装置の概略について説明すると、本車
両用道路形状認識装置が適用される車両走行制御装置
は、先行車両が存在しない場合には、設定された設定速
度で自車両が定速走行するよう自車両の駆動又は制動を
制御する定常走行制御を行なうとともに、先行車両が存
在する場合には、先行車両との車間距離が車速に応じた
適正な車間距離に保たれるように自車両の駆動又は制動
を制御する車間距離制御を行なうものである。

【００１４】このため、図１に示すように、本車両用道
路形状認識装置が適用される車両走行制御装置は、定常
走行制御，車間距離制御のための情報検出手段又は設定
手段として、先行車両との車間距離を検出する車間距離
センサ（例えば、レーザレーダ，超音波センサ等）１
と、自車両の走行速度を検出するための自車速センサ２
と、自車両の目標走行速度を設定するための速度設定手
段３とをそなえている。この速度設定手段３は、オート
クルーズスイッチのようにユーザー自身が好みの走行速
度に設定できるように構成してもよく、或いは、ビーコ
ン等のインフラ側から指定される走行速度に設定するよ
うに構成してもよい。また、スロットルアクチュエータ
４の駆動とブレーキアクチュエータ５の駆動とを制御す
るため、スロットル制御部１１とブレーキ制御部１２と
を有するアクチュエータ制御手段１０をそなえている。

【００１５】そして、先行車が存在しない場合には、自
車速センサ２で検出される自車速度が、速度設定手段３
により設定された設定速度に保たれるよう、各制御部１
１，１２において適宜の制御量（スロットル開度，ブレ
ーキ力）を演算し、演算された各制御量に基づいて各ア
クチュエータ４，５を制御するようになっている。ま
た、先行車両が存在する場合には、先行車両の走行速度
が自車速度（設定速度）よりも大きく、先行車両が遠ざ
かっている場合には、自車速度を設定速度にそのまま保
ち、設定速度が先行車両の走行速度以上の場合には、車
間距離センサ１により検出される先行車両との車間距離
が、車速（先行車両の走行速度）に応じた適正な大きさ
に保たれるよう、各制御部１１，１２において適宜の制
御量（スロットル開度，ブレーキ力）を演算し、演算さ
れた各制御量に基づいて各アクチュエータ４，５を制御
するようになっている。

【００１６】ところで、車間距離センサ１は、その発信
部から発信されたレーザ光等の波動が物体で反射され受
信部に戻るまでの応答時間を取得し、応答時間に基づき
物体までの距離を計測するものであるが、その走査範囲
は一定の広がりを有している。このため、前述の従来の
技術の欄においても述べたように、自車両の走行車線前
方の先行車両のみならず、隣の走行車線を走行する車両
をも検出する場合がある。したがって、車間距離制御を
行なうにあたっては、車間距離センサ１で検出された車
両の中から自車両の走行車線前方を走行する先行車両の
みを特定する必要がある。

【００１７】本車両用道路形状認識装置が適用される車
両走行制御装置では、先行車特定演算手段２２がそなえ
られており、車間距離センサ１で検出された車両位置情
報と、以下に詳述する本車両用道路形状認識装置により
認識される道路形状とに基づいて、車間距離センサ１で
検出された複数の車両の中から自車両の走行車線前方を
走行する先行車両を特定するようになっている。

【００１８】本車両用道路形状認識装置について説明す
ると、本車両用道路形状認識装置には、自車両前方の道
路形状を検出するための前方道路形状検出センサ（前方
道路形状検出手段）２０と、検出された道路形状情報に
基づき道路形状の認識を行なう前方道路形状認識手段
（道路形状認識手段）２１とがそなえられ、さらに、道
路地図情報記憶手段２３と、ＧＰＳ等の位置検出センサ
（自車両位置検出手段）２４と、道路形状パターン選択
手段２５とがそなえられている。また、自車両の車体姿
勢（例えば、ロール角，ヨー角，ピッチ角等）を検出す
る車体姿勢検出センサ２６もそなえられている。

【００１９】前方道路形状検出センサ２０としては、例
えば、ＣＣＤカメラやレーダ等を適用することが可能で
ある。ＣＣＤカメラを前方道路形状検出センサ２０とし
て適用した場合には、前方道路形状認識手段２１は、路
面の輝度変化に基づいて道路上の白線を検出し、検出し
た白線の形状から道路形状の認識を行ない、また、レー
ダの場合には、発信した波動に対する反射波が受信され
ない領域を道路とみなすことにより、又は、路側に連続
して存在するガードレールからの反射波によりガードレ
ール位置を認識することにより、道路形状を認識するよ
うになっている。

【００２０】また、道路地図情報記憶手段２３は、道路
地図とその各地点における道路形状情報〔直線路，カー
ブ路，分岐路，交差点，インターチェンジ出口（以下、
インター出口という），サービスエリア（以下、ＳＡと
いう）又はパーキングエリア（以下、ＰＡという）の入
口等〕とを記憶した情報記憶手段であり、位置検出セン
サ２４で検出された地図上での自車両位置に対応した道
路形状情報が道路形状パターン選択手段２５へ入力され
るようになっている。

【００２１】道路形状パターン選択手段２５には、道路
地図情報記憶手段２３から入力される道路形状情報の種
類に応じて、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように複数種類
の道路形状パターンが記憶されている。この道路形状パ
ターンは、道路地図情報から得られた自車両前方の道路
形状を、自車両の前方道路形状検出センサ２０によりと
らえられる道路形状情報に対応したパターンに変換した
ものであり、ここでは、ＣＣＤカメラで得られる道路形
状情報に対応した道路形状パターンを例に説明する。

【００２２】例えば、図２（ａ）は直線路に対応した道
路形状パターンであるが、道路形状パターン選択手段２
５にはこのような直線路に対応した道路形状パターンに
ついて、例えば車線幅毎に複数のパターンが記憶されて
いる。また、図２（ｂ）はインター出口に対応した道路
形状パターンであるが、この場合も、実際のインター出
口の構成に対応して複数のパターンが記憶されている。
ＳＡ入口又はＰＡ入口についても、同様の道路形状パタ
ーンがそれぞれ実際のＳＡ入口やＰＡ入口の構成に対応
してそれぞれ複数ずつ記憶されている。

【００２３】図２（ｃ）は分岐路に対応した道路形状パ
ターンであるが、道路形状パターン選択手段２５には、
分岐角度に応じて複数のパターンが記憶されており、さ
らに、左右のいずれが本線又は支線であるかによっても
異なるパターンが記憶されている。また、分岐路のみな
らず交差点についても、図示はしないが同様に複数種類
の道路形状パターンが記憶されている。

【００２４】図２（ｄ）はカーブ路に対応した道路形状
パターンであるが、道路形状パターン選択手段２５に
は、このようなカーブ路に対応した道路形状パターンが
カーブ曲率毎、車線幅毎に複数種類記憶されている。そ
して、道路地図情報記憶手段２３から道路形状情報が入
力された場合には、道路形状パターン選択手段２５は、
入力された道路形状情報に対応する道路形状パターンを
適宜選択するようになっている。例えば、道路形状情報
として直線路情報が入力された場合、図２（ａ）に示す
直線路の道路形状パターンの中から、入力された直線路
と一致する車線幅若しくは最も近い車線幅のパターンを
選択するようになっている。

【００２５】道路形状パターン選択手段２５で選択され
た道路形状パターンは、前方道路形状認識手段２１にお
いて、前方道路形状検出センサ２０の検出情報に基づく
道路形状認識に利用されるようになっている。ここで、
前方道路形状認識手段２１における道路形状認識処理に
ついて、図３を用いながら説明を行なう。ただし、ここ
では、ＣＣＤカメラを前方道路形状検出センサ２０とし
て適用した場合について説明する。

【００２６】まず、前方道路形状認識手段２１は、前方
道路形状検出センサ２０から自車両前方の画像情報３０
を取込み、次いで、道路形状パターン選択手段２５から
選択された道路形状パターン３１を読み込むようになっ
ている。ただし、ここでは、インター出口に対応した道
路形状パターンが選択されたものとする。道路形状パタ
ーン３１が読み込まれると、次に、前方道路形状認識手
段２１は、前方道路形状検出センサ２０の画像情報３０
と対応するよう道路形状パターン３１を適宜補正するよ
うになっている（画像３２）。

【００２７】つまり、道路形状パターンは、ある理想的
な走行状態において前方道路を撮像した場合の道路形状
を想定して作成されているのに対し、実際の走行時の車
両にはピッチやロールが発生するため、前方道路形状検
出センサ２０の撮像角度にもずれが生じている。そこ
で、車体姿勢検出センサ２６により走行時の車体姿勢を
検出し、前方道路形状検出センサ２０の撮像角度と一致
するよう、道路形状パターンを補正するようになってい
るのである。

【００２８】また、道路形状パターンは、リアルタイム
に更新されるのではなく、前方の道路形状が変化したと
きにのみ更新されるようになっている。例えば、直線路
を走行している場合は、道路形状パターンは更新される
ことなく直線路のパターンのまま保持されており、前方
にインター出口が現れたような場合に、インター出口の
パターンに更新され、インター出口を通過するまで、そ
のパターンが保持されるようになっている。つまり、実
際の前方道路形状検出センサ２０の撮像画像上では、車
両の進行に伴いインター出口は自車両側に接近してくる
のに対し、道路形状パターンはインター出口が前方にあ
る間は図２（ｂ）に示すようなパターンが保持されたま
まとなる。

【００２９】そこで、前方道路形状認識手段２１では、
自車両と道路形状の変化点（ここでは、インター出口）
との距離に応じて道路形状パターン３１の遠近感を補正
し、前方道路形状検出センサ２０で撮像された画像情報
３０に一致させるようにしているのである。そして、補
正された道路形状パターン３２を先に取り込まれた自車
両前方の画像情報３０に重ね合わせ（画像３３）、取込
まれた画像情報の中から道路形状パターンに沿った一定
領域４０のみのデータを残して他の領域のデータを削除
することにより、画像処理を行なうエリアを限定し、ノ
イズの処理を行なうようになっている（画像３４）。

【００３０】画像処理エリアの限定が行なわれると、次
に、この画像３４上で等間隔になるような複数の水平線
を設定し（画像３５）、各水平線につきそれぞれ左から
横方向に画素毎に輝度を検出していくようになってい
る。このとき、白線の輝度は通常の路面に比べて非常に
高いため、輝度変化の大きい部分に着目することにより
各水平線上における白線（白線候補点）の位置が検出さ
れるようになっている（画像３６）。

【００３１】そして、画像３６において下端の水平線か
ら上端の水平線まで各水平線上に検出された白線候補点
を連結していくことにより白線の形状を特定するように
なっている（画像３７）。ただし、雨天時や前方の車両
に視界が遮られる場合には、白線の形状を有効に特定で
きるだけの白線候補点が検出されない場合がある（画像
３８）。そこで、このような場合には、道路形状パター
ン３２と照らし合わせ、道路形状パターン３２から不足
データを補填することにより、白線の形状を特定するよ
うになっている（画像３９）。

【００３２】前方道路形状認識手段２１では、このよう
にして特定された白線の形状に基づき、道路形状（走行
車線の形状）の認識を行なうようになっている。以上の
ようにして道路形状の認識処理が行なわれるが、認識さ
れた道路形状は、前方道路形状認識手段２１から先行車
特定演算手段２２に入力されるようになっている。

【００３３】先行車特定演算手段２２では、認識された
道路形状に車間距離センサ１で検出された車両の位置情
報を加え、走行車線と車両との位置関係から、自車両の
走行車線前方を走行する先行車両を特定し、特定された
先行車両の車間距離情報のみをアクチュエータ制御手段
１０に入力するようになっている。そして、アクチュエ
ータ制御手段１０では、入力された車間距離情報に基づ
き各制御部１１，１２において適宜の制御量（スロット
ル開度，ブレーキ力）を演算し、演算された各制御量に
基づいて各アクチュエータ４，５を制御するようになっ
ており、これにより、特定された先行車両との車間距離
が、車速（先行車両の走行速度）に応じた適正な大きさ
に保たれるようになっている。

【００３４】本発明の第１実施形態としての車両用道路
形状認識装置は上述のごとく構成されているので、例え
ば、図４に示すようなフローで道路形状の認識処理が行
なわれる。まず、前方道路形状検出センサ２０により、
自車両前方の画像情報（ＣＣＤカメラの場合）を取り込
む（ステップＳ１０）。

【００３５】次に、位置検出センサ２４で自車両の現在
位置を検出し（ステップＳ２０）、自車両の現在位置か
ら見た前方の道路形状情報を道路地図情報記憶手段２３
から抽出する（ステップＳ３０）。このとき、道路地図
情報記憶手段２３から抽出された前方道路形状が、前回
の制御周期において抽出された前方の道路形状から変化
した場合、例えば、前回は直線路であったものが今回は
分岐路，交差点等であった場合や車線幅が変化した場合
には（ステップＳ４０）、道路形状パターン選択手段２
５はその道路形状に対応した道路形状パターンを選択す
る（ステップＳ５０）。一方、抽出された道路形状が前
回のものと同一であった場合には、前回選択した道路形
状パターンを維持する。

【００３６】道路形状パターンが選択されると、前方道
路形状認識手段２１は、地図上での道路形状の変化点と
自車両位置との距離に応じて道路形状パターンの遠近感
を補正するとともに、車体姿勢検出センサ２６で検出さ
れる自車両の車体姿勢に基づき道路形状パターンの角度
の補正を行ない、前方道路形状検出センサ２０で取得さ
れる画像情報に対応させる（ステップＳ６０）。

【００３７】そして、補正した道路形状パターンを前方
道路形状検出センサ２０で取得される前方道路の画像に
重ね合わせ（ステップＳ７０）、前方道路の画像の中か
ら道路形状パターンに沿った一定領域以外のデータを削
除することにより、画像処理を行なうエリアを限定する
とともに、ノイズ成分の除去処理を行なう（ステップＳ
８０）。

【００３８】そして、前方道路の画像中の限定されたエ
リアについてのみ画像処理を行ない、輝度変化に基づき
画像中の白線を検出し、この白線の形状から道路形状
（走行車線の形状）の特定，認識を行なう（ステップＳ
９０）。このように、本車両用道路形状認識装置によれ
ば、前方道路形状検出センサ２０で取得される画像情報
から道路形状を特定するにあたり、道路地図情報記憶手
段２３に記憶される地図上の各地点における道路形状情
報の中から、位置検出センサ２４で検出される自車両位
置に対応する道路形状情報が抽出され、そして、予め記
憶された複数種類の道路形状パターンの中から、抽出さ
れた道路形状情報に対応する道路形状パターンが選択さ
れるようになっているので、前方道路形状検出センサ２
０で取得された画像情報に選択された道路形状パターン
を当てはめることにより、道路形状パターンの周辺一定
領域に限定した画像処理が可能となり、これにより、デ
ータ処理時間の短縮が図られるとともに、ノイズの影響
を低減することができる利点がある。

【００３９】また、前方道路形状検出センサ２０によっ
ては道路形状の認識に十分なだけのデータの検出を行な
うことができない場合には、選択された道路形状パター
ンから不足データを補填することができるようになって
いるので、雨天時等の周囲環境が良好ではない時や、先
行車両があまりにも自車両に接近して前方道路形状検出
センサ２０の視界が先行車両により遮られた時でも、常
に途絶えることなく道路形状の認識を行なうことができ
る利点がある。

【００４０】このため、前述のように本車両用道路形状
認識装置を先行車両との車間距離を制御する車両走行制
御装置に適用した場合には、分岐路，交差点等の道路形
状の複雑さに関係なく、また、前方道路形状検出センサ
２０の検出能力が低下するような悪天候の場合でも、車
間距離制御の基準となる先行車両を常に正確に特定する
ことができるという利点がある。

【００４１】次に、本発明の第２実施形態としての車両
用道路形状認識装置について説明すると、本実施形態の
車両用道路形状認識装置は、第１実施形態とは、道路形
状パターン選択手段２５に記憶される道路形状パターン
と、前方道路形状認識手段２１における道路形状認識処
理の方法とに相違がある。以下、これらの相違部分につ
いて説明する。

【００４２】まず、道路形状パターン選択手段２５に
は、第１実施形態と同様に、道路地図情報記憶手段６か
ら入力される道路形状情報の種類に応じて、図５（ａ）
〜（ｄ）に示すように複数種類の道路形状パターンが記
憶されている。ただし、第１実施形態における道路形状
パターンは、道路地図情報から得られた自車両前方の道
路形状を、自車両の前方道路形状検出センサ２０により
とらえられる道路形状情報に対応したパターンに変換さ
れたものであったが、ここでは、道路地図情報から得ら
れる自車両前方の道路形状そのまま、即ち、平面視した
道路形状に対応した道路形状パターンが記憶されてい
る。

【００４３】例えば、図５（ａ）は直線路に対応した道
路形状パターンであり、図５（ｂ）はインター出口に対
応した道路形状パターンであり、図５（ｃ）は分岐路に
対応した道路形状パターンであり、図５（ｄ）はカーブ
路に対応した道路形状パターンである。図５（ａ）〜
（ｄ）に示す各道路形状パターンについて、車線幅や構
成に応じて複数種類のパターンが記憶されていること
は、第１実施形態と同様である。

【００４４】次に、前方道路形状認識手段２１における
道路形状認識処理について、図６を用いながら説明す
る。ただし、ここでは、第１実施形態と同様にＣＣＤカ
メラを前方道路形状検出センサ２０として適用した場合
について説明する。まず、前方道路形状認識手段２１
は、前方道路形状検出センサ２０から自車両前方の画像
情報５０を取込むようになっている。そして、取り込ん
だ画像情報５０を平面視画像５１に変換するようになっ
ている。この平面視画像５１への変換の際には、ピッチ
やロール等の車体の挙動に伴う前方道路形状検出センサ
２０の撮像角度の変化を考慮して、車体姿勢検出センサ
２６の検出情報に基づいた補正を適宜行なうようになっ
ている。

【００４５】次いで、道路形状パターン選択手段２５か
ら選択された道路形状パターン５２を読み込むようにな
っている。ただし、ここでは、インター出口に対応した
道路形状パターンが選択されたものとする。そして、道
路形状パターン５２が読み込まれると、前方道路形状認
識手段２１は、平面視画像５１と対応するよう道路形状
パターン５２を適宜補正するようになっている（画像５
３）。ただし、車体姿勢に対応した補正は、画像情報５
０を平面視画像５１に変換する際に既に行なわれている
ので、ここでは、自車両と道路形状の変化点（ここで
は、インター出口）との距離に応じて道路形状パターン
５２を上下に移動して、道路形状パターン５２における
道路形状変化点の位置を平面視画像５１における道路形
状変化点の位置に一致させる補正のみを行なうようにな
っている。

【００４６】そして、補正された道路形状パターン（画
像５３）を平面視画像５１に重ね合わせ（画面５４）、
平面視画像の中から道路形状パターンに沿った一定領域
７０のみのデータを残して他の領域のデータを削除する
ことにより、画像処理を行なうエリアを限定し、ノイズ
の処理を行なうようになっている（画像５５）。以降の
処理については第１実施形態と同様であり、図６におけ
る画像５６，５７，５８，５９，６０に示す処理内容
は、第１実施形態にかかる画像３５，３６，３７，３
８，３９に示す処理内容と一致し、これらの処理を通じ
て道路上の白線の形状が特定されるようになっている。

【００４７】前方道路形状認識手段２１では、上述のよ
うにして特定された白線の形状に基づき、道路形状（走
行車線の形状）の認識を行なうようになっている。本発
明の第２実施形態としての車両用道路形状認識装置は上
述のごとく構成されているので、第１実施形態と同様
に、前方道路形状検出センサ２０で取得された画像情報
に選択された道路形状パターンを当てはめることによっ
て、画像処理エリアを道路形状パターンの周辺一定領域
に限定し、これによりデータ処理時間の短縮化とノイズ
の影響の低減とを図ることができる上に、画像情報を平
面視画像に変換して道路形状パターンと平面視状態でマ
ッチングすることにより、マッチングの際の誤差が低減
されるとともに、さらなるデータ処理時間の短縮化が可
能となる利点がある。

【００４８】なお、本発明の車両走行制御装置は、上述
の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実
施することが可能であり、また、その適用範囲も前述の
車間距離制御を行なう車両走行制御装置に限定されるも
のではない。例えば、前方道路形状検出センサで検出さ
れる道路形状から走行車線の中心線を推定し、推定した
走行車線中心線からの横ずれ量に応じて適宜の操舵トル
クを付与して車両の走行車線からの逸脱を防止するよう
な制御を行なう車両走行制御装置に適用することも可能
である。この場合でも、道路形状の正確な認識により、
道路形状の複雑さや天候状態に関係なく、常に正確に走
行車線の中心線に沿った走行が可能となるという利点が
ある。

【００４９】さらに、前方道路形状検出センサの検出情
報に基づき推定した走行車線中心線に沿って走行するよ
う車両の操舵角を制御する、いわゆる自動走行制御装置
への適用も有効である。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車両用道
路形状認識装置によれば、自車両位置検出手段により検
出された自車両の位置と、道路地図情報記憶手段に記憶
された道路地図情報とに基づいて、道路形状パターン選
択手段により前方の道路形状と合致すると推定される道
路形状パターンが選択されるので、道路形状認識手段で
は、前方道路形状情報検出手段の検出情報の処理範囲を
選択された道路形状パターンの周辺に限定して行なうこ
とができ、これにより、検出情報の処理負担が軽減され
処理時間の短縮が可能になるとともに、検出情報に含ま
れるノイズの影響を低減することも可能となる。

【００５１】また、前方道路形状検出手段の検出情報が
道路形状を認識するのに十分ではない場合には、選択さ
れた道路形状パターンから不足情報を補填することがで
きるので、雨天時等の周囲環境が良好ではない時や、先
行車両があまりにも自車両に接近して前方道路形状検出
手段の視界が遮られた時でも、常に途絶えることなく道
路形状の認識を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての車両用道路形状
認識装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての車両用道路形状
認識装置にかかる道路形状パターンの例を示す図であ
り、（ａ）〜（ｄ）の順に直線路，インターチェンジ出
口，分岐路，カーブ路に対応した道路形状パターンを示
している。

【図３】本発明の第１実施形態としての車両用道路形状
認識装置にかかる道路形状認識処理について説明するた
めの説明図である。

【図４】本発明の第１実施形態としての車両用道路形状
認識装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施形態としての車両用道路形状
認識装置にかかる道路形状パターンの例を示す図であ
り、（ａ）〜（ｄ）の順に直線路，インターチェンジ出
口，分岐路，カーブ路に対応した道路形状パターンを示
している。

【図６】本発明の第２実施形態としての車両用道路形状
認識装置にかかる道路形状認識処理について説明するた
めの説明図である。

【図７】従来の車両用道路形状認識装置が適用される車
両走行制御装置について説明するための説明図である。

【図８】従来の車両用道路形状認識装置にかかる白線認
識処理を説明するための説明図であり、（ａ）は撮像画
像を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の撮像画像における
輝度変化を示す図である。

【符号の説明】

２０前方道路形状検出センサ（前方道路形状検出手
段）２１前方道路形状認識手段（道路形状認識手段）２３道路地図情報記憶手段２４位置検出センサ（自車両位置検出手段）２５道路形状パターン選択手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者御室哲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Ｆターム(参考） 3D044 AA49 AB01 AC26 AC33 AC56 AC59 AD04 AD21 3G093 AA01 BA27 CB10 DB05 DB16 DB18 EA09 EB04 5H180 AA01 BB04 CC03 CC04 CC11 CC14 FF05 FF22 LL01 LL04 LL09 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の前方の道路形状に関する情報を
検出する前方道路形状情報検出手段と、該自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、該自車両の走行する道路の道路地図情報を記憶した道路
地図情報記憶手段と、該自車両位置検出手段により検出された該自車両の位置
と該道路地図情報記憶手段に記憶された該道路地図情報
とに基づいて道路形状パターンを選択する道路形状パタ
ーン選択手段と、該前方道路形状情報検出手段の検出情報と、該道路形状
パターン選択手段で選択された該道路形状パターンとに
基づいて、自車両前方の該道路形状の認識を行なう道路
形状認識手段とをそなえたことを特徴とする、車両用道
路形状認識装置。