JP2002029347A

JP2002029347A - 車両用走行区分線検出装置

Info

Publication number: JP2002029347A
Application number: JP2000216615A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Izawa; 久弥井沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】車線変更の判断を速やかに行うことができる
車両用走行区分線検出装置を提供する。【解決手段】車両進行方向の走行路を撮影する近距離
センサと、該撮影手段が撮影した画像における走行区分
線を認識する走行区分線認識手段（ステップＳ００２）
と、車速センサと、ヨーレートセンサと、これら車速セ
ンサ及びヨーレートセンサに基づいて車両の自車軌跡を
予測するＥＣＵと、近距離センサとＥＣＵの認識した走
行区分線と自車軌跡とを比較する比較手段（ステップＳ
００３）と、比較手段の比較結果に基づき車両の走行車
線変更を判断する判断手段（ステップＳ００４）とを備
えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像として検出
された白線等の走行区分線、車線幅と、ヨーレートと車
速から推定された自車予測軌跡とを比較して、車線変更
判断を行う技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自車両を先行車両に追従走行させるオー
トクルーズシステムなどでは、レーザ・レーダやミリ波
レーダなど、単一の測距センサにより自車両から進路上
に存在する先行車両等までの距離及び相対速度を測定
し、位置と相対速度の関係からターゲット車両を決定す
る手法が知られている。また、特開平７−１７３４２号
公報等に開示されるように、遠距離用センサと近距離用
センサを備え、検知領域に応じて前記センサを使い分
け、停止間際まで制御可能なオートクルーズシステムが
提案されている。このようなオートクルーズシステムに
おいては、自車両が車線変更すると、ターゲット車両が
変化する等の理由から、自車両が車線変更したか否かを
判断する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記車線変更の判断
は、車両が走行していることもあって、迅速に行う必要
がある。通常、車線変更は、ヨーレートやヨーレートと
車速から求められた横Ｇ等の時系列的な変化から、これ
を判断するのが一般的であるが、このような判断方法で
は、時系列的な変化から判断を行うものであるため、判
断に遅れが生じてしまうという問題がある。そこで、こ
の発明は、車線変更の判断を速やかに行うことができる
車両用走行区分線検出装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、車両進行方向の走行路
を撮影する撮影手段（例えば、実施形態における近距離
センサ２０）と、該撮影手段が撮影した画像における走
行区分線（例えば、実施形態における走行区分線Ｈ）を
認識する走行区分線認識手段（例えば、実施形態におけ
るステップＳ００２）と、車両（例えば、実施形態にお
ける車両１）の少なくとも旋回方向の運動状態（例え
ば、実施形態における車速ｖ及びヨーレートｙ）を含む
運動状態を検出する運動状態検出手段（例えば、実施形
態における車速センサ１２、ヨーレートセンサ１４）
と、該運動状態検出手段の検出した運動状態に基づいて
車両の進行軌跡（例えば、実施形態における自車推定軌
跡Ｋ）を予測する軌跡予測手段（例えば、実施形態にお
けるＥＣＵ１１）と、走行区分線認識手段の認識した走
行区分線と軌跡予測手段の予測した進行軌跡とを比較す
る比較手段（例えば、実施形態におけるステップＳ００
３）と、比較手段の比較結果に基づき車両の走行車線変
更を判断する判断手段（例えば、実施形態におけるステ
ップＳ００４）と、を備えることを特徴とする。

【０００５】このように構成することで、撮像手段で撮
影した画像における走行区分線を走行区分線認識手段に
より認識し、運転状態認識手段により検出された運転状
態に基づいて、軌跡予測手段により進行軌跡を予測し、
走行区分線認識手段により認識された走行区分線と軌跡
予測手段の予測した進行軌跡とを比較手段により比較し
て、判断手段により車両の走行車線変更を判断すること
が可能となる。

【０００６】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した発明において、前記判断手段により車線変更と判
断された時（例えば、実施形態におけるステップＳ００
５での「ＹＥＳ」の判断時）は、軌跡予測手段の予測し
た軌跡を車両軌跡とみなすことを特徴とする。このよう
に構成することで、軌跡予測手段の予測した軌跡を車両
軌跡とみなしてこれを様々な制御に使用することが可能
となる。

【０００７】請求項３に記載した発明は、請求項１に記
載した発明において、前記判断手段により車線変更と判
断されない時（例えば、実施形態におけるステップＳ０
０５での「ＮＯ」の判断時）は、走行区分線認識手段の
認識した走行区分線を車両軌跡とみなすことを特徴とす
る。このように構成することで、前記判断手段により車
線変更と判断されない時は、走行区分線認識手段の認識
した走行区分線を車両軌跡とみなしてこれを様々な制御
に使用することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
と共に説明する。図１はこの発明に係る車両用走行区分
線検出装置を含む物体検知装置１０を搭載した車両１の
全体構成図、図２は同システム構成図である。

【０００９】車両１に搭載された物体検知装置１０は、
軌跡予測手段としての電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ
という）１１、運動状態検出手段としての車速センサ１
２、車輪速センサ１３、運動状態検出手段としてのヨー
レートセンサ１４、スイッチ類１５、遠距離センサ１
６、撮影手段としての近距離センサ２０、スロットルア
クチュエータ３１、ブレーキ油圧ソレノイド３２、オー
トマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以
下、ＡＴ・ＥＣＵと略す）３３、インジケータ３４を備
えている。この物体検知装置１０のうち、近距離センサ
２０、車速センサ１２、ヨーレートセンサ１４及びＥＣ
Ｕ１１が車両用走行区分線検出装置を構成している。

【００１０】車速センサ１２は自車両の車速を検知し、
車速に応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。車輪速
センサ１３は車輪速を検知し、車輪速に応じた出力信号
をＥＣＵ１１に出力する。尚、図１では左前輪の車輪速
センサ１３だけを図示しているが、車輪速センサ１３は
左右前後四つの車輪にそれぞれ設けられている。ヨーレ
ートセンサ１４は自車両のヨーレートを検知し、ヨーレ
ートに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。スイッ
チ類１５は、オートクルーズ・メインスイッチや車間距
離設定スイッチなどであり、運転席前方の所定部位に設
けられ、各スイッチ類１５の出力信号はＥＣＵ１１に入
力される。

【００１１】遠距離センサ１６はミリ波レーダ装置から
なり、車両１のボディのノーズ部に内蔵されている。遠
距離センサ１６を構成するミリ波レーダ装置について説
明すると、ミリ波レーダ装置では、周波数を時間と共に
三角波状に増減させた送信信号を車両の前方に向けて送
信し、前方の検知対象である先行車両での反射によって
生じた反射信号を受信し、これを送信信号と混合してビ
ート信号を発生させ、このビート信号の周波数ｆ（「ビ
ート周波数」）から先行車両までの距離や相対速度を検
出するように構成されている。

【００１２】図３に示すように、周波数が時間軸上で三
角波状に変化するミリ波レーダ装置では、送信ミリ波信
号の周波数が直線的に増加中の期間（上昇期間）内はこ
れよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が低く
なり、送信ミリ波信号の周波数が直線的に減少中の期間
（下降期間）内はこれよりも遅延して出現する受信信号
の周波数の方が高くなる。一般に、このようなミリ波レ
ーダ装置を搭載した自車両と先行車両とが同一速度で走
行中でなければ、すなわち両車両の相対速度がゼロでな
ければ、図４に示すように、車両間の相対速度をゼロと
仮定した場合の上述のビー卜周波数ｆ中に、両車両の相
対速度に応じたドップラーシフト量ｆpが含まれてく
る。

【００１３】そして、このドップラーシフト量ｆpは、
送信ミリ波信号の周波数の上昇期間内に検出されるビー
卜周波数ｆuと、下降期間内に検出されるビー卜周波数f
dとでは、その増減に関して互いに逆向きの影響を与
え、次のように与えられる。ｆu＝ｆ−ｆp （１）ｆd＝ｆ＋ｆp （２）（１）式と（２）式から、次式の関係が得られる。ｆ＝（ｆu＋ｆd）／２（３）ｆp＝（ｆu−ｆd）／２（４）

【００１４】先行車両と自車両との距離をＲ、相対速度
をｕとすると、（３）式及び（４）式から、次式を得
る。Ｒ＝ｃｆ／（４ｆm・Δｆ）（５）ｕ＝ｃｆp／２ｆ0 （６）ここで、ｃは光速、△ｆはミリ波信号の周波数の変化
幅、ｆmは前記周波数の変化周期、ｆ0はミリ波信号の中
心周波数である。

【００１５】ビート周波数は、通常、ビート信号を高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって検出される。
この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周
波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であ
るかに応じて、図５に例示するように、自車両と先行車
両の相対速度がゼロの場合のビート周波数ｆの前後に、
ドップラーシフト量ｆpだけシフトしたビート周波数の
ペア（ｆu，ｆd）となる。

【００１６】近距離センサ２０はステレオカメラ装置か
らなり、車室内のフロントガラス近傍に設けられてい
る。ステレオカメラ装置は、一対のＣＣＤカメラ２０ａ
でフロントガラス越しに車両１の前方を撮影し、その撮
像信号を所定に処理することにより、自車両の進行方向
に存在する先行車両と自車両との距離や、該先行車両と
自車両との相対速度を算出し、これら検知結果をＥＣＵ
１１に出力する。

【００１７】ステレオカメラ装置について図６を参照し
て説明すると、ステレオカメラ装置における一方のＣＣ
Ｄカメラ２０ａを構成するラインセンサ２１及びレンズ
２３は、他方のＣＣＤカメラ２０ａを構成するラインセ
ンサ２２及びレンズ２４と所定の間隔、すなわち基線長
Ｂだけ水平方向に間隔を有して配置されている。ライン
センサ２１及び２２は、典型的には１次元のＣＣＤであ
り、直線的に配列されたフォトセンサのアレイであって
よい。この場合、レンズ２３，２４の前に赤外線透過性
のフィルタを置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で
検知対象Ｚを照射し、検知対象Ｚから反射する赤外線を
ラインセンサ２１，２２が感知するようにするのが良
い。

【００１８】ラインセンサ２１，２２は、それぞれレン
ズ２３，２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２
３，２４のある平面から距離ａにある検知対象Ｚの像
が、ラインセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ず
れた位置に結像し、ラインセンサ２２ではレンズ２４の
光軸からＸ２だけずれた位置に結像したとすると、レン
ズ２３，２４の面から検知対象Ｚまでの距離ａは、三角
計測法の原理により、次式により求められる。ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）（７）

【００１９】ところで、遠距離センサ１６と近距離セン
サ２０はそれぞれ検知領域を異にしており、図７に示す
ように、水平視野角については遠距離センサ１６よりも
近距離センサ２０の方が広角であり、検出可能距離につ
いては遠距離センサ１６の方が近距離センサ２０よりも
大きい。尚、この実施の形態では、遠距離センサ１６の
水平視野角α１は約２０度、近距離センサ２０の水平視
野角α２は約４０度に設定されており、遠距離センサ１
６の検出可能距離Ｌ１は５〜１４０ｍ、近距離センサ２
０の検出可能距離Ｌ２は０〜２０ｍに設定されている。

【００２０】そして、この物体検知装置１０において
は、自車両と先行車両との距離が大きい時には遠距離セ
ンサ１６で検知された距離値及び相対速度値に基づいて
オートクルーズ制御等を実行し、自車両と先行車両との
距離が小さい時には近距離センサ２０で検知された距離
値及び相対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実
行する。

【００２１】スロットルアクチュエータ３１は、オート
クルーズ走行を実施しているときに、設定された車間距
離を保持しつつ先行車両に追従走行するようにスロット
ル（図示せず）を所定開度に開閉させるためのものであ
り、スロットルアクチュエータ３１はＥＣＵ１１からの
出力信号に基づいて作動する。

【００２２】ブレーキ油圧ソレノイド３２は、オートク
ルーズ走行を実施しているときに、スロットルアクチュ
エータ３１によりスロットルを絞って減速してもなお減
速度が足りない場合に、減速度を増大させるべくブレー
キを作動させるためのものであり、ブレーキ油圧ソレノ
イド３２はＥＣＵ１１からの出力信号に基づいて作動す
る。

【００２３】また、ＥＣＵ１１は、オートクルーズ走行
を実施しているときに、スロットルアクチュエータ３１
によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足り
ない場合に、ＡＴ・ＥＣＵ３３にギヤアップ情報を出力
する。ギヤアップ情報を入力したＡＴ・ＥＣＵ３３は、
減速度を増大させるべくシフトダウン制御を実行する。

【００２４】インジケータ３４は、運転席前方のメータ
パネル（図示せず）に設けられており、オートクルーズ
システム作動時に点灯し非作動時に消灯する表示灯や、
システム異常時に点滅する警告灯などからなる。

【００２５】ここで、前記近距離センサ２０のステレオ
カメラ装置を構成する２つのＣＣＤカメラ２０ａは、前
述したように自車両の進行方向に存在する先行車両と自
車両との距離や、該先行車両と自車両との相対速度を検
出するが、走行区分線を認識する場合にはいずれか一方
のＣＣＤカメラ２０ａによりこれを行っている。具体的
には、路面に対して明るい走行区分線をその境界部分を
エッジ検出してドット単位でとらえ、各ドットを通る直
線が一致した場合に走行区分線の位置を示すものとな
る。ところで、画面上の一つの点を通る直線は無数にあ
るため、各点毎にこれを通る直線を求めると処理に負担
がかかる。このような不具合をなくすために、各ドット
を通る直線を以下に説明するハフ（Ｈｏｕｇｈ）変換に
より求めている。

【００２６】図８（ａ）に示すような断片的点列画像か
ら直線上に点列と、その直線（図８（ｂ））を検出する
ことを考える。検出したい直線の式を、傾きａ、切片ｂ
としてパラメータ空間（ａ，ｂ）に、この直線上の点
（ｘi，ｙi）を写像すれば、図９に示すようにｂ＝−ｘi・ａ＋ｙi （８）の直線となる。したがって、ａ−ｂ平面上でこれらの直
線の交点の座標値より、ｘ−ｙ平面上の直線を求めるこ
とができる。この方法がハフ変換であるが、ａ−ｂ平面
上には制限がなく、実際に適用するのが困難であるた
め、Ｄｕｄａ＆Ｈａｒｔは前記直線の式（８）をｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ＝ρ で表し、パラメータ空間として（θ，ρ）空間を用いる
方法を採用した（図１０、図１１）。

【００２７】ここで、ρはｘ−ｙ座標原点から直線へお
ろした垂線の長さ、θは垂線とｘ軸とのなす角である。
このとき、画像上の点（ｘ0，ｙ0）を通る直線は ρ＝ｘ0・ｃｏｓθ＋ｙ0・ｓｉｎθ （９）の関係を満たしている。また、（ｘ，ｙ）空間と（θ，
ρ）空間の関係を示すと、（ｘ，ｙ）空間上の１本の直
線は（θ，ρ）空間の１点に対応する。逆に、（θ，
ρ）空間の式（１）の曲線は（ｘ，ｙ）空間において、
点（ｘ0，ｙ0）を通る全ての直線群に対応する。（ｘ，
ｙ）空間の全ての点について、式（９）の曲線を計算
し、（θ，ρ）空間において曲線が集中して交わる点
（θ0，ρ0）を求めれば、これにより（ｘ，ｙ）空間で
の直線、 ρ0＝ｘ・ｃｏｓθ0＋ｙ・ｓｉｎθ0 が得られることになる。

【００２８】このような原理から、走行区分線をエッジ
検出してエッジ点（ドット）を抽出したら、各検出点
（ｘi，ｙi）について、０゜≦θ≦１８０゜の範囲内で ρ＝ｘi・ｃｏｓθ＋ｙi・ｓｉｎθ を計算する。そして、算出されたρに対応した配列要素
のカウント数を増加させ、最大カウント数の配列要素
（θmax，ρmax）を選出する。

【００２９】つまり、以下の式（１０）で表される直線
が求める直線である。 ρmax＝ｘ・ｃｏｓθmax＋ｙ・ｓｉｎθmax （１０）このような方法により走行区分線を求めることで、画像
中の走行区分線が連続していなくても検出できるメリッ
トがある。

【００３０】図１２は画像上に走行区分線Ｈを検知した
図である。この走行区分線検知は前述したようにハフ変
換により求めた算出結果を、走行区分線Ｈの中心を通る
ようにして表示している。ここでドット間隔とはＣＣＤ
カメラ２０ａドット間隔ｄｓを示している。図１３は進
行軌跡としての自車推定軌跡Ｋを真上から見た鳥瞰図で
示したものである。尚、本来ヨーレートが発生すれば、
自車推定軌跡Ｋは湾曲しているが、簡略化するため直線
で示している。この自車推定軌跡Ｋはヨーレートと車速
から推定して得られる以下の式（１１）ｒ（ｍ）＝ｖ（ｍ／ｓ）／ｙ（ｒａｄ／ｓ）（１１）により求めたもので、画像を鳥瞰図に変換するため、遠
距離になるほど上下方向の間隔が大きくなるように表示
されている。ここで、ヨーレート等から求めた軌跡に幅
があるのは、ヨーレート等から求めた軌跡に、例えば左
右の走行区分線間の幅寸法を加味しているからである。
尚、上記式（１１）において、ｒはコーナ部の半径、ｖ
は車速、ｙはヨーレートを示している。そして、図１３
の自車推定軌跡Ｋを画像上に置き換えて変換すると図１
４のようになる。この図１４が自車推定軌跡Ｋを画像へ
投影したものとして得られる。したがって、図１５に示
すように、図１４と図１２とを重ね合わせて差を判定
し、あるずれ量を超えているか否かを判断するものであ
る。具体的には垂直方向の任意（手前側）のドット分の
平均偏差＝Σ偏差／５０ドットを求め、これが閾値以上
であれば車線変更と判断するのである。尚、この５０ド
ットは自車位置から前方に７ｍ程度離れた場所までの範
囲を示すドット数である。

【００３１】次に、図１６、図１７、図１８により画像
上の走行区分線Ｈを鳥瞰図座標に変換する方法について
説明する。以下に示す手法を逆に使用することで前述し
た図１３の鳥瞰図を図１４に示す画像に変換することが
できる。図１６において画像上の走行区分線Ｈに対応す
る１点ａを鳥瞰図で見た座標Ａに変換するにあたり、ま
ず、第１ステップで走行区分線Ｈの画像上のポイントの
角度を求める。ここで、図１６、図１７、図１８におい
て、ｘvは消失点の画像上のｘ座標（ｄｏｔ）、ｘθは
画像のｘ座標最大値（ｄｏｔ）、ｘθ’は点ａの画像上
のｘ座標（ｄｏｔ）、ｙvは消失点の画像上のｙ座標
（ｄｏｔ）、ｙθは画像上のｙ座標最大値（ｄｏｔ）、
ｙθ’は点ａの画像上のｙ座標（ｄｏｔ）、θxは画像
消失点から右端までの角度（ｒａｄ）、θyは画像消失
点から下端までの角度（ｒａｄ）、θx’は点ａの画像
消失点からの水平方向角度（ｒａｄ）、θy’は点ａの
画像消失点からの垂直方向角度（ｒａｄ）、ｈはカメラ
の取り付け位置の高さ（ｍ）、ｄYは点Ａの進行方向の
距離（ｍ）、ｄXは点Ａの左右方向の位置（ｍ）を示し
ている。

【００３２】図１６において、左右の走行区分線Ｈが交
わる点を消失点とした場合に、点ａの画像消失点から右
端までの角度（ｒａｄ）であるθx’と、点ａの画像消
失点から左端までの角度（ｒａｄ）であるθy’とを以
下の式で求める。 θx’＝（（ｘθ’−ｘv）／（ｘθ−ｘv））・θx θy’＝（（ｙθ’−ｙv）／（ｙθ−ｙv））・θy 次に、第２ステップで図１７に基づいてカメラの取り付
け位置の高さｈと点ａの角度から距離ｄYを以下の式で
求める。ｄY＝ｈ／ｔａｎθy’ 次に、第３ステップで図１８に基づいて距離ｄYと点ａ
の角度から横位置ｄXを以下の式で求める。ｄX＝ｄYｔａｎθx’

【００３３】次に、図１９に基づいてレーンチェンジ
（車線変更）判断処理のフローチャートを説明する。ス
テップＳ００１において画像を取り込む。次に、ステッ
プＳ００２において前述した走行区分線と路面の明暗の
差を用いてエッジ検出等で左右の走行区分線を検知す
る。次に、ステップＳ００３において上述した手法（図
１６から図１８に示す手法）によりヨーレート推定軌跡
を画像に投影する。すなわち、車速、ヨーレートに基づ
きコーナＲを求め、このコーナＲを自車推定軌跡とし、
これを前記画像に投影する。ここで、自車推定軌跡を画
像に投影するためには、前提として左右の走行区分線間
の距離、つまり左右の走行区分線の幅情報が必要となっ
てくるが、この走行区分線の車線幅の算出については後
述する。そして、ステップＳ００４において走行区分線
を使ったレーンチェンジ判断を行う。つまり、前記垂直
方向の任意のドット分の走行区分線とヨーレート推定軌
跡の平均偏差を求め、これが閾値を越えていればレーン
チェンジと判断するのである（図１５参照）。

【００３４】次に、ステップＳ００５において、レーン
チェンジ中（開始から終了まで）か否かを判断する。ス
テップＳ００５における判断の結果、レーンチェンジ中
である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ００６においてヨ
ーレート推定軌跡を自車軌跡として処理を終了する。ス
テップＳ００５における判断の結果、レーンチェンジ中
でない場合（ＮＯ）は、ステップＳ００７において走行
区分線を自車軌跡として処理を終了する。

【００３５】図２０に示すのは、撮影している左右の走
行区分線間の幅を更新する処理を示すフローチャートで
ある。上述したように、検知した走行区分線にヨーレー
トと車速から求めれられた画像を重ね合わせるには、左
右の走行区分線の幅情報が必要になる。また、走行中に
車線幅が変化した場合にはこれに対して更新する処理が
必要になってくる。そのため、以下のような処理が行わ
れる。ステップＳ０５１において近距離センサ２０を構
成するステレオカメラ装置のＣＣＤカメラ２０ａ（少な
くとも一方でよい）により画像を取り込み、ステップＳ
０５２においてエッジ検出等で左右の走行区分線の検知
を行う。ステップＳ０５３において画像から求めた生車
線幅ｗｒｏａｄ０（ｍ）の算出を行う。この生車線幅ｗ
ｒｏａｄ０は左右の走行区分線の横方向の位置から車線
幅を算出するもので、使用する走行区分線のデータは誤
差の少ない近距離のものを使用する。つまり一対のＣＣ
Ｄカメラによる撮影結果からのデータを用いる。

【００３６】次に、ステップＳ０５４において右走行区
分線が使用可能か否かを判断する。尚、以下の説明で走
行区分線が使用可能か否かを判断するには、様々な手法
が採用できるが、例えばヨーレートと車速、及び、その
前回値に画像のデータを加味したもので判断することが
できる（以下同様）。ステップＳ０５４における判断の
結果、右走行区分線のデータが使用可能である場合（Ｙ
ＥＳ）は、今度はステップＳ０５５において左走行区分
線が使用可能か否かを判断する。ステップＳ０５５にお
ける判断の結果、左走行区分線が使用可能である場合
（ＹＥＳ）は、ステップＳ０５６に進み、ここで後述す
るフィルタ後車線幅ｗｒｏａｄ（ｍ）＝０か否かを判断
する。初回は、前記フィルタ後車線幅ｗｒｏａｄには何
らの値もセットされていないため、判断結果が「ＹＥ
Ｓ」となりステップＳ０６２に進む。ステップＳ０６２
において後述する処理により決定されたフィルタ後車線
幅ｗｒｏａｄに生車線幅ｗｒｏａｄ０をセットしてステ
ップＳ０５８に進む。

【００３７】ステップＳ０５６における判断結果が「Ｎ
Ｏ」である場合、つまり、２回目以降にステップＳ０５
６の判断を行う場合にはフィルタ後車線幅ｗｒｏａｄに
データがセットされているため、ステップＳ０５７に進
み、ここで滑らかに変化するようにローパスフィルタＬ
ＰＦをかけて、生車線幅ｗｒｏａｄ０をフィルタ後車線
幅ｗｒｏａｄにセットする。そして、ステップＳ０５８
において走行区分線ホールドカウンタｃｗｒｏａｄに走
行区分線ホールド回数ＣＷＲＯＡＤ（例えば、１００ｍ
ｓｅｃで１５回（１．５秒））をセットする。

【００３８】次に、ステップＳ０５９に進み、フィルタ
後車線幅ｗｒｏａｄが前回値として使用した使用車線幅
ｗｒｏａｄｕ（ｍ）に使用車線幅上限値ＤＷＲＯＡＤ
（例えば、０．２ｍ）を加算したものより大きいか否か
を判断する。ステップＳ０５９における判断の結果が
「ＹＥＳ」で、偏差大である場合は、ステップＳ０６７
において使用車線幅ｗｒｏａｄｕに使用車線幅上限値Ｄ
ＷＲＯＡＤを加算したものを、使用車線幅ｗｒｏａｄｕ
にセットして処理を終了する。ステップＳ０５９におけ
る判断の結果が「ＮＯ」で、偏差が小である場合は、ス
テップＳ０６０に進む。ステップＳ０６０においては、
フィルタ後車線幅ｗｒｏａｄが前回値として使用した使
用車線幅ｗｒｏａｄｕ（ｍ）から使用車線幅上限値ＤＷ
ＲＯＡＤを減算したものより小さいか否かを判断する。
ステップＳ０６０における判断の結果が「ＹＥＳ」で、
偏差大である場合はステップＳ０６３に進み、ここで使
用車線幅ｗｒｏａｄｕから使用車線幅上限値ＤＷＲＯＡ
Ｄを減算したものを、使用車線幅ｗｒｏａｄｕにセット
して処理を終了する。

【００３９】ステップＳ０６０における判断の結果が
「ＮＯ」で、偏差小である場合はステップＳ０６１に進
み、ここで使用車線幅ｗｒｏａｄｕにフィルタ後車線幅
ｗｒｏａｄをセットして処理を終了する。

【００４０】ステップＳ０５５において、左走行区分線
が使用可能でない場合（ＮＯ）は、前回値をホールドし
てステップＳ０５９に進む。つまり、初回であればフィ
ルタ後車線幅ｗｒｏａｄに「０」がセットされ、一回で
も車線幅が求まれば、前回値が所定時間（走行区分線ホ
ールドカウンタｃｗｒｏａｄが「０」となる１．５秒）
ホールドされる。一方、ステップＳ０５４において、右
走行区分線が使用可能でない場合（ＮＯ）はステップＳ
０６４に進む。

【００４１】ステップＳ０６４においては、左走行区分
線が使用可能か否かを判断する。ステップＳ０６４にお
ける判断の結果、左走行区分線が使用可能である場合
（ＹＥＳ）は、前述したように、初回であればフィルタ
後車線幅ｗｒｏａｄに「０」がセットされ、一回でも車
線幅が求まれば、前回値が所定時間（走行区分線ホール
ドカウンタｃｗｒｏａｄが「０」となる１．５秒）ホー
ルドされ、ステップＳ０５９に進む。また、ステップＳ
０６４における判断の結果、左走行区分線が使用可能で
ない場合（ＮＯ）は、ステップＳ０６５において走行区
分線ホールドカウンタｃｗｒｏａｄ＝０か否かを判断す
る。初回は、前記走行区分線ホールドカウンタｃｗｒｏ
ａｄには何らの値もセットされていないため、判断結果
が「ＹＥＳ」となりステップＳ０６８に進む。

【００４２】ステップＳ０６８ではフィルタ後車線幅ｗ
ｒｏａｄに「０」セットしてステップＳ０５９に進む。
つまり、左右の走行区分線が双方とも使用できない状態
が所定時間（走行区分線ホールドカウンタｃｗｒｏａｄ
が「０」となる１．５秒）続いたら、信頼性が乏しくな
るのでクリアするのである。ステップＳ０６５における
判断結果が「ＮＯ」である場合、つまり、２回目以降に
ステップＳ０６５の判断を行う場合には、左右の走行区
分線が使用できない状態であるので、走行区分線ホール
ドカウンタｃｗｒｏａｄを減算し、前回値をホールドし
てステップＳ０５９に進む。また、このような状態が続
くと最終的にはステップＳ０６５において走行区分線ホ
ールドカウンタｃｗｒｏａｄが「０」となり、フィルタ
後車線幅ｗｒｏａｄはステップＳ０６８においてクリア
される。

【００４３】したがって、このフローチャートにおける
処理により左右の走行区分線のデータが使用できる場合
には、走行区分線の幅を更新し、この幅情報を使用して
ヨーレートセンサと車速により求めた自車軌跡と近距離
センサ２０を構成するステレオカメラのＣＣＤカメラ２
０ａからの画像データとにより進路変更（レーンチェン
ジ）を判定することができる。また、左右の走行区分線
の双方のデータが使用できない場合、つまり図２０のス
テップＳ０６５に至る場合には、基本的には前回値を使
用して対処することができる。この場合、前回値を使用
するのは走行区分線ホールドカウンタｃｗｒｏａｄが
「０」となる１．５秒の間であり、この期間が経過する
と、フィルタ後車線幅ｗｒｏａｄをクリアする（図２０
のステップＳ０６８）ので、信頼性の低下したデータの
使用時間を最小限に抑えることができる。

【００４４】また、左右の走行区分線の一方が使用でき
る場合、つまり図２０のステップＳ０５５における判断
が「ＮＯ」、図２０のステップＳ０６４における判断が
「ＹＥＳ」の場合には、左右両方の走行区分線が使用で
きない場合のようにフィルタ後車線幅ｗｒｏａｄをクリ
アしないので、実用上支障を生ずることはない。つま
り、実際には走行区分線が波線である場合にはかなりの
確率で走行区分線の使用可能性が図２０のステップＳ０
５４、ステップＳ０５５、ステップＳ０６４で否定され
るため、前述したようにそのたび毎にフィルタ後車線幅
ｗｒｏａｄをクリアすると実用に適しないからである。

【００４５】したがって、この実施形態によれば、ヨー
レートの変化を検出して車線変更を判断する場合のよう
に時系列的な判断を行う必要がないため迅速に車線変更
を判断できる。よって、車線変更と判断した場合には、
図１９のステップＳ００６においてヨーレート推定軌跡
を自車軌跡とみなし、一方、車線変更と判断しない場合
には、図１９のステップＳ００７において走行区分線を
自車軌跡とみなしてこれを車線逸脱警報のトリガとして
使用したり、他の制御に使用できるため、車線変更の判
断と、その後の対応を迅速に行うことができる。尚、こ
の発明は上記実施形態に限られるものではなく、例え
ば、ヨーレートの変化を検出した時点でレーンチェンジ
開始の判断を行うようにしても良い。また、物体検知装
置１０と併設された場合について説明したが、単一のＣ
ＣＤカメラ２０ａでレーンチェンジのみを判断する装置
として使用してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載した発明によれば、撮像手段で撮影した画像における
走行区分線を走行区分線認識手段により認識し、運転状
態認識手段により検出された運転状態に基づいて、軌跡
予測手段により進行軌跡を予測し、走行区分線認識手段
により認識された走行区分線と軌跡予測手段の予測した
進行軌跡とを比較手段により比較して、判断手段により
車両の走行車線変更を判断することが可能となるため、
例えば、ヨーレートの変化を検出して車線変更を判断す
る場合のように時系列的な判断を行う必要がないため迅
速に車線変更を判断できるという効果がある。

【００４７】請求項２に記載した発明によれば、軌跡予
測手段の予測した軌跡を車両軌跡とみなしてこれを様々
な制御に使用することが可能となるため、車線変更の判
断と、その後の対応を迅速に行うことができるという効
果がある。

【００４８】請求項３に記載した発明によれば、前記判
断手段により車線変更と判断されない時は、走行区分線
認識手段の認識した走行区分線を車両軌跡とみなしてこ
れを様々な制御に使用することが可能となるため、車線
変更の判断と、その後の対応を迅速に行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における物体検知装置
を搭載した車両の全体構成図である。

【図２】前記実施形態における物体検知装置のシステ
ム構成図である。

【図３】前記実施形態における物体検知装置に用いる
遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図で
ある。

【図４】前記実施形態における物体検知装置に用いる
遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図で
ある。

【図５】前記実施形態における物体検知装置に用いる
遠距離センサの測定原理を説明するための周波数スペク
トル図である。

【図６】前記実施形態における物体検知装置に用いる
近距離センサの概略構成図である。

【図７】前記実施形態における物体検知装置に用いる
遠・近距離センサの検知領域を示す図である。

【図８】前記実施形態におけるハフ変換の説明のため
にエッジ点集合からの直線上に並ぶ点列の検出を示すグ
ラフ図であり、（ａ）はエッジ点を示すグラフ図、
（ｂ）は相関直線を示すグラフ図である。

【図９】前記実施形態におけるハフ変換の説明のため
に傾きａ、切片ｂのパラメータ空間における直線を示す
グラフ図。

【図１０】前記実施形態におけるハフ変換の説明のた
めにｘ−ｙ平面上に直線ｌをパラメータ（θ，ρ）で示
すグラフ図である。

【図１１】前記実施形態におけるハフ変換の説明のた
めに（θ，ρ）空間での曲線の交点が検出直線に対応す
ることを示すグラフに図である。

【図１２】前記実施形態における画像上に走行区分線
をとらえた説明図である。

【図１３】前記実施形態における自車推定軌跡を示す
説明図である。

【図１４】前記実施形態における自車推定軌跡の画像
への投影を示す説明図である。

【図１５】前記実施形態における走行区分線と自車推
定軌跡を画像上で比較した説明図である。

【図１６】前記実施形態における走行区分線の画像上
の点を求める説明図である。

【図１７】前記実施形態におけるＣＣＤカメラの取り
付け高さｈと点ａとの角度から距離ｄｙを求める説明図
である。

【図１８】前記実施形態における距離ｄｙと点ａの角
度から横位置ｄｘを求める説明図である。

【図１９】前記実施形態におけるレーンチェンジ判断
処理を示すフローチャー図である。

【図２０】前記実施形態における使用車線幅更新処理
を示すフローチャート図である。

【符号の説明】１車両１１ＥＣＵ（軌跡予測手段）１２車速センサ（運動状態検出手段）１４ヨーレートセンサ（運動状態検出手段）２０近距離センサ（撮影手段）Ｈ走行区分線Ｋ自車軌跡（進行軌跡）Ｓ００２走行区分線認識手段Ｓ００３比較手段Ｓ００４判断手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２６Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２６Ｄ６２８６２８Ａ６２８ＥＧ０６Ｔ 7/20 Ｇ０６Ｔ 7/20 Ｂ 7/60 ２００ 7/60 ２００Ｊ // Ｂ６０Ｒ 1/00 Ｂ６０Ｒ 1/00 ＡＧ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両進行方向の走行路を撮影する撮影手
段と、該撮影手段が撮影した画像における走行区分線を
認識する走行区分線認識手段と、車両の少なくとも旋回
方向の運動状態を含む運動状態を検出する運動状態検出
手段と、該運動状態検出手段の検出した運動状態に基づ
いて車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段と、走行区
分線認識手段の認識した走行区分線と軌跡予測手段の予
測した進行軌跡とを比較する比較手段と、比較手段の比
較結果に基づき車両の走行車線変更を判断する判断手段
と、を備えることを特徴とする車両用走行区分線検出装
置。
【請求項２】前記判断手段により車線変更と判断され
た時は、軌跡予測手段の予測した軌跡を車両軌跡とみな
すことを特徴とする請求項１に記載の車両用走行区分線
検出装置。
【請求項３】前記判断手段により車線変更と判断され
ない時は、走行区分線認識手段の認識した走行区分線を
車両軌跡とみなすことを特徴とする請求項１に記載の車
両用走行区分線検出装置。