JP2003016430A - 走行路検出装置 - Google Patents
走行路検出装置Info
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
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- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自車両が走行している走行車線の片側のレーン
マーカーしか検出できないときでも走行路モデルパラメ
ータを連続して算出できるようにする。 【解決手段】自車両が走行している走行車線の両側のレ
ーンマーカーを検出しているときに、先行車両のナンバ
ープレートの地上高Ｈpcを算出し、走行車線片側のレー
ンマーカーしか検出できない状態になったら、前記先行
車両のナンバープレートの地上高Ｈpcは同じであるとし
て、先行車両までの距離Ｌを含む６つの関係式から設定
されるカルマンフィルタを用いて、その他の走行路パラ
メータを算出する。
マーカーしか検出できないときでも走行路モデルパラメ
ータを連続して算出できるようにする。 【解決手段】自車両が走行している走行車線の両側のレ
ーンマーカーを検出しているときに、先行車両のナンバ
ープレートの地上高Ｈpcを算出し、走行車線片側のレー
ンマーカーしか検出できない状態になったら、前記先行
車両のナンバープレートの地上高Ｈpcは同じであるとし
て、先行車両までの距離Ｌを含む６つの関係式から設定
されるカルマンフィルタを用いて、その他の走行路パラ
メータを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自車両が走行し
ている走行路の形状を検出する走行路検出装置に関し、
特に走行路の形状を走行路モデルパラメータで表すのに
好適なものである。
ている走行路の形状を検出する走行路検出装置に関し、
特に走行路の形状を走行路モデルパラメータで表すのに
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】このような走行路検出装置として、例え
ば特開平６−２０１８９号公報に記載されるものがあ
る。この従来の走行路検出装置では、ＣＣＤカメラなど
の撮像装置で自車両前方の走行路の状態を撮像し、その
撮像内に、自車両が走行している走行車線の両側のレー
ンマーカーを二本検出し、そのレーンマーカーを用い
て、自車両の走行車線における横変位などの走行路モデ
ルパラメータを算出する。具体的には、撮像された自車
両前方の走行路にレーンマーカーを検出するための小領
域を設定し、各レーンマーカー検出領域内でレーンマー
カーの一部をレーンマーカー検出点として検出し、その
レーンマーカー検出点の情報、具体的には座標データを
用いて走行路モデルパラメータを算出する。走行路モデ
ルパラメータの算出には、カルマンフィルタ等の状態推
定器が用いられる。また、特開平８−２６１７５６号公
報に記載される走行路検出装置では、走行路モデルパラ
メータの分散から、前記レーンマーカー検出小領域の幅
を合理的に設定する手法が提案されている。
ば特開平６−２０１８９号公報に記載されるものがあ
る。この従来の走行路検出装置では、ＣＣＤカメラなど
の撮像装置で自車両前方の走行路の状態を撮像し、その
撮像内に、自車両が走行している走行車線の両側のレー
ンマーカーを二本検出し、そのレーンマーカーを用い
て、自車両の走行車線における横変位などの走行路モデ
ルパラメータを算出する。具体的には、撮像された自車
両前方の走行路にレーンマーカーを検出するための小領
域を設定し、各レーンマーカー検出領域内でレーンマー
カーの一部をレーンマーカー検出点として検出し、その
レーンマーカー検出点の情報、具体的には座標データを
用いて走行路モデルパラメータを算出する。走行路モデ
ルパラメータの算出には、カルマンフィルタ等の状態推
定器が用いられる。また、特開平８−２６１７５６号公
報に記載される走行路検出装置では、走行路モデルパラ
メータの分散から、前記レーンマーカー検出小領域の幅
を合理的に設定する手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の走行路検出装置において、カルマンフィルタ等の状
態推定器を用いて各走行路モデルパラメータを算出する
場合、算出するパラメータの数や種類にもよるが、自車
両が走行する走行車線の何れか一方のレーンマーカーし
か検出できないときには、各走行路モデルパラメータを
正確に算出できない場合があることが判明した。
来の走行路検出装置において、カルマンフィルタ等の状
態推定器を用いて各走行路モデルパラメータを算出する
場合、算出するパラメータの数や種類にもよるが、自車
両が走行する走行車線の何れか一方のレーンマーカーし
か検出できないときには、各走行路モデルパラメータを
正確に算出できない場合があることが判明した。
【０００４】本発明は、上記課題を解決するため、走行
車線の片側のレーンマーカーしか検出できないときで
も、各走行路モデルパラメータを正確に算出することが
できる走行路検出装置を提供することを目的とするもの
である。
車線の片側のレーンマーカーしか検出できないときで
も、各走行路モデルパラメータを正確に算出することが
できる走行路検出装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に係る走行路検出装置は、自
車両前方の走行路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段
で撮像された走行路にレーンマーカーを検出するための
小領域を設定するレーンマーカー検出領域設定手段と、
前記レーンマーカー検出領域設定手段で設定された検出
領域内でレーンマーカーの一部をレーンマーカー検出点
として検出するレーンマーカー検出手段と、前記レーン
マーカー検出手段で検出されたレーンマーカー検出点の
うち、自車両が走行する走行車線の両側の二本のレーン
マーカーの夫々のレーンマーカー検出点の数が第１の所
定値以上であり且つ当該二本のレーンマーカーのレーン
マーカー検出点の総数が第２の所定値以上であるときに
両側レーンマーカー検出状態として、それらのレーンマ
ーカー検出点の情報から、自車両前方の走行路の形状を
表すための走行路モデルパラメータを算出する両側レー
ンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出手段と、
前記両側レーンマーカー検出状態で、少なくとも自車両
に先行する先行車両の所定の部位の高さを検出する先行
車両検出手段と、前記両側レーンマーカー検出状態以外
のときであって且つ前記レーンマーカー検出手段で検出
されたレーンマーカー検出点のうち、自車両が走行する
走行車線の何れか一方のレーンマーカーのレーンマーカ
ー検出点の数が第３の所定値以上であるときに片側レー
ンマーカー検出状態として、それらのレーンマーカー検
出点の情報及び前記先行車両検出手段で検出された先行
車両の所定の部位の高さ情報から、自車両前方の走行路
の形状を表すための走行路モデルパラメータを算出する
片側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出
手段とを備えたことを特徴とするものである。
に、本発明のうち請求項１に係る走行路検出装置は、自
車両前方の走行路を撮像する撮像手段と、前記撮像手段
で撮像された走行路にレーンマーカーを検出するための
小領域を設定するレーンマーカー検出領域設定手段と、
前記レーンマーカー検出領域設定手段で設定された検出
領域内でレーンマーカーの一部をレーンマーカー検出点
として検出するレーンマーカー検出手段と、前記レーン
マーカー検出手段で検出されたレーンマーカー検出点の
うち、自車両が走行する走行車線の両側の二本のレーン
マーカーの夫々のレーンマーカー検出点の数が第１の所
定値以上であり且つ当該二本のレーンマーカーのレーン
マーカー検出点の総数が第２の所定値以上であるときに
両側レーンマーカー検出状態として、それらのレーンマ
ーカー検出点の情報から、自車両前方の走行路の形状を
表すための走行路モデルパラメータを算出する両側レー
ンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出手段と、
前記両側レーンマーカー検出状態で、少なくとも自車両
に先行する先行車両の所定の部位の高さを検出する先行
車両検出手段と、前記両側レーンマーカー検出状態以外
のときであって且つ前記レーンマーカー検出手段で検出
されたレーンマーカー検出点のうち、自車両が走行する
走行車線の何れか一方のレーンマーカーのレーンマーカ
ー検出点の数が第３の所定値以上であるときに片側レー
ンマーカー検出状態として、それらのレーンマーカー検
出点の情報及び前記先行車両検出手段で検出された先行
車両の所定の部位の高さ情報から、自車両前方の走行路
の形状を表すための走行路モデルパラメータを算出する
片側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出
手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明のうち請求項２に係る走行路
検出装置は、前記請求項１の発明において、前記先行車
両検出手段は、自車両から前記先行車両の所定の部位ま
での距離を検出し、前記片側レーンマーカー検出時走行
路モデルパラメータ算出手段は、カルマンフィルタを用
いて走行路モデルパラメータを算出すると共に、前記先
行車両検出手段で検出された先行車両の所定の部位まで
の距離が小さいほど、前記先行車両の所定の部位の上下
方向へのノイズが大きいとして前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定することを特徴とするものであ
る。
検出装置は、前記請求項１の発明において、前記先行車
両検出手段は、自車両から前記先行車両の所定の部位ま
での距離を検出し、前記片側レーンマーカー検出時走行
路モデルパラメータ算出手段は、カルマンフィルタを用
いて走行路モデルパラメータを算出すると共に、前記先
行車両検出手段で検出された先行車両の所定の部位まで
の距離が小さいほど、前記先行車両の所定の部位の上下
方向へのノイズが大きいとして前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定することを特徴とするものであ
る。
【０００７】また、本発明のうち請求項３に係る走行路
検出装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記
先行車両検出手段は、先行車両の所定の部位の高さの分
散を検出し、前記片側レーンマーカー検出時走行路モデ
ルパラメータ算出手段は、カルマンフィルタを用いて走
行路モデルパラメータを算出すると共に、前記先行車両
検出手段で検出された先行車両の所定の部位の高さの分
散が大きいほど、前記先行車両の所定の部位の上下方向
へのノイズが大きいとして前記カルマンフィルタのカル
マンゲインを設定することを特徴とするものである。
検出装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記
先行車両検出手段は、先行車両の所定の部位の高さの分
散を検出し、前記片側レーンマーカー検出時走行路モデ
ルパラメータ算出手段は、カルマンフィルタを用いて走
行路モデルパラメータを算出すると共に、前記先行車両
検出手段で検出された先行車両の所定の部位の高さの分
散が大きいほど、前記先行車両の所定の部位の上下方向
へのノイズが大きいとして前記カルマンフィルタのカル
マンゲインを設定することを特徴とするものである。
【０００８】また、本発明のうち請求項４に係る走行路
検出装置は、前記請求項１乃至３の発明において、前記
先行車両検出手段は、自車両から前記先行車両の所定の
部位までの距離の分散を検出し、前記片側レーンマーカ
ー検出時走行路モデルパラメータ算出手段は、カルマン
フィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出すると
共に、前記先行車両検出手段で検出された先行車両の所
定の部位の距離の分散が大きいほど、前記先行車両の所
定の部位の上下方向へのノイズが大きいとして前記カル
マンフィルタのカルマンゲインを設定することを特徴と
するものである。
検出装置は、前記請求項１乃至３の発明において、前記
先行車両検出手段は、自車両から前記先行車両の所定の
部位までの距離の分散を検出し、前記片側レーンマーカ
ー検出時走行路モデルパラメータ算出手段は、カルマン
フィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出すると
共に、前記先行車両検出手段で検出された先行車両の所
定の部位の距離の分散が大きいほど、前記先行車両の所
定の部位の上下方向へのノイズが大きいとして前記カル
マンフィルタのカルマンゲインを設定することを特徴と
するものである。
【０００９】また、本発明のうち請求項５に係る走行路
検出装置は、前記請求項１乃至４の発明において、前記
第１の所定値が一であることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項６に係る走行路検出装置は、
前記請求項１乃至５の発明において、前記両側レーンマ
ーカー検出時走行路モデルパラメータ算出手段で算出さ
れる走行路モデルパラメータの数がｍであるとき、前記
第２の所定値がｍであることを特徴とするものである。
検出装置は、前記請求項１乃至４の発明において、前記
第１の所定値が一であることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項６に係る走行路検出装置は、
前記請求項１乃至５の発明において、前記両側レーンマ
ーカー検出時走行路モデルパラメータ算出手段で算出さ
れる走行路モデルパラメータの数がｍであるとき、前記
第２の所定値がｍであることを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明のうち請求項７に係る走行路
検出装置は、前記請求項１乃至６の発明において、前記
両側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出
手段で算出される走行路モデルパラメータの数がｍであ
るとき、前記第３の所定値が（ｍー１）であることを特
徴とするものである。また、本発明のうち請求項８に係
る走行路検出装置は、前記請求項１乃至７の発明におい
て、前記先行車両の所定の部位がナンバープレートであ
ることを特徴とするものである。
検出装置は、前記請求項１乃至６の発明において、前記
両側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出
手段で算出される走行路モデルパラメータの数がｍであ
るとき、前記第３の所定値が（ｍー１）であることを特
徴とするものである。また、本発明のうち請求項８に係
る走行路検出装置は、前記請求項１乃至７の発明におい
て、前記先行車両の所定の部位がナンバープレートであ
ることを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明のうち請求項９に係る走行路
検出装置は、前記請求項１乃至８の発明において、撮像
手段の地上高を算出する撮像手段地上高算出手段を備
え、前記片側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメ
ータ算出手段は、前記撮像手段地上高算出手段で算出さ
れた撮像手段の地上高の分散が予め設定された所定値以
上であるときに、当該撮像手段の地上高を予め設定され
た所定値に固定して前記走行路モデルパラメータを算出
することを特徴とするものである。
検出装置は、前記請求項１乃至８の発明において、撮像
手段の地上高を算出する撮像手段地上高算出手段を備
え、前記片側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメ
ータ算出手段は、前記撮像手段地上高算出手段で算出さ
れた撮像手段の地上高の分散が予め設定された所定値以
上であるときに、当該撮像手段の地上高を予め設定され
た所定値に固定して前記走行路モデルパラメータを算出
することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の効果】而して、本発明のうち請求項１に係る走
行路検出装置によれば、撮像された走行路にレーンマー
カーを検出するための小領域を設定し、各検出領域内で
レーンマーカーの一部をレーンマーカー検出点として検
出し、検出されたレーンマーカー検出点のうち、自車両
が走行する走行車線の両側の二本のレーンマーカーの夫
々のレーンマーカー検出点の数が第１の所定値以上であ
り且つ当該二本のレーンマーカーのレーンマーカー検出
点の総数が第２の所定値以上であるときに両側レーンマ
ーカー検出状態として、それらのレーンマーカー検出点
の情報から、自車両前方の走行路の形状を表すための走
行路モデルパラメータを算出すると共に、前記両側レー
ンマーカー検出状態で、先行車両の所定の部位の高さを
検出し、前記両側レーンマーカー検出状態以外のときで
あって且つ検出されたレーンマーカー検出点のうち、自
車両が走行する走行車線の何れか一方のレーンマーカー
のレーンマーカー検出点の数が第３の所定値以上である
ときに片側レーンマーカー検出状態として、それらのレ
ーンマーカー検出点の情報及び検出された先行車両の所
定の部位の高さ情報から、自車両前方の走行路の形状を
表すための走行路モデルパラメータを算出する構成とし
たため、走行車線の何れか一方のレーンマーカーしか検
出できないときでも、正確に走行路モデルパラメータを
算出することができる。
行路検出装置によれば、撮像された走行路にレーンマー
カーを検出するための小領域を設定し、各検出領域内で
レーンマーカーの一部をレーンマーカー検出点として検
出し、検出されたレーンマーカー検出点のうち、自車両
が走行する走行車線の両側の二本のレーンマーカーの夫
々のレーンマーカー検出点の数が第１の所定値以上であ
り且つ当該二本のレーンマーカーのレーンマーカー検出
点の総数が第２の所定値以上であるときに両側レーンマ
ーカー検出状態として、それらのレーンマーカー検出点
の情報から、自車両前方の走行路の形状を表すための走
行路モデルパラメータを算出すると共に、前記両側レー
ンマーカー検出状態で、先行車両の所定の部位の高さを
検出し、前記両側レーンマーカー検出状態以外のときで
あって且つ検出されたレーンマーカー検出点のうち、自
車両が走行する走行車線の何れか一方のレーンマーカー
のレーンマーカー検出点の数が第３の所定値以上である
ときに片側レーンマーカー検出状態として、それらのレ
ーンマーカー検出点の情報及び検出された先行車両の所
定の部位の高さ情報から、自車両前方の走行路の形状を
表すための走行路モデルパラメータを算出する構成とし
たため、走行車線の何れか一方のレーンマーカーしか検
出できないときでも、正確に走行路モデルパラメータを
算出することができる。
【００１３】また、本発明のうち請求項２に係る走行路
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位までの距
離が小さいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方向
へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタのカ
ルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフィ
ルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先行
車両との距離に応じた適切なものとすることができる。
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位までの距
離が小さいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方向
へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタのカ
ルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフィ
ルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先行
車両との距離に応じた適切なものとすることができる。
【００１４】また、本発明のうち請求項３に係る走行路
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位の高さの
分散が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方
向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の上下動の大きさに応じた適切なものとすること
ができる。
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位の高さの
分散が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方
向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の上下動の大きさに応じた適切なものとすること
ができる。
【００１５】また、本発明のうち請求項４に係る走行路
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位の距離の
分散が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方
向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の距離の変動に応じた適切なものとすることがで
きる。
検出装置によれば、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両の所定の部位の距離の
分散が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方
向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィルタの
カルマンゲインを設定する構成としたため、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の距離の変動に応じた適切なものとすることがで
きる。
【００１６】また、本発明のうち請求項５に係る走行路
検出装置によれば、第１の所定値を一としたため、両側
レーンマーカー検出状態を確実に検出することができ
る。また、本発明のうち請求項６に係る走行路検出装置
によれば、両側レーンマーカー検出状態で算出される走
行路モデルパラメータの数がｍであるとき、第２の所定
値をｍとしたため、両側レーンマーカー検出状態を確実
に検出することができると共に、当該両側レーンマーカ
ー検出状態で走行路モデルパラメータを正確に算出する
ことができる。
検出装置によれば、第１の所定値を一としたため、両側
レーンマーカー検出状態を確実に検出することができ
る。また、本発明のうち請求項６に係る走行路検出装置
によれば、両側レーンマーカー検出状態で算出される走
行路モデルパラメータの数がｍであるとき、第２の所定
値をｍとしたため、両側レーンマーカー検出状態を確実
に検出することができると共に、当該両側レーンマーカ
ー検出状態で走行路モデルパラメータを正確に算出する
ことができる。
【００１７】また、本発明のうち請求項７に係る走行路
検出装置によれば、両側レーンマーカー検出状態で算出
される走行路モデルパラメータの数がｍであるとき、第
３の所定値を（ｍー１）としたため、片側レーンマーカ
ー検出状態を確実に検出することができると共に、当該
片側レーンマーカー検出状態で走行路モデルパラメータ
を正確に算出することができる。
検出装置によれば、両側レーンマーカー検出状態で算出
される走行路モデルパラメータの数がｍであるとき、第
３の所定値を（ｍー１）としたため、片側レーンマーカ
ー検出状態を確実に検出することができると共に、当該
片側レーンマーカー検出状態で走行路モデルパラメータ
を正確に算出することができる。
【００１８】また、本発明のうち請求項８に係る走行路
検出装置によれば、先行車両の所定の部位をナンバープ
レートとしたため、テンプレートマッチング等により、
当該先行車両の所定の部位を確実且つ容易に検出するこ
とができる。また、本発明のうち請求項９に係る走行路
検出装置によれば、算出された撮像手段の地上高の分散
が予め設定された所定値以上であるときに、当該撮像手
段の地上高を予め設定された所定値に固定して走行路モ
デルパラメータを算出する構成としたため、撮像手段の
地上高を算出しながら走行路モデルパラメータを算出す
るようにしたとき、撮像手段の地上高の分散の影響で走
行路モデルパラメータの算出精度が低下するのを回避す
ることができる。
検出装置によれば、先行車両の所定の部位をナンバープ
レートとしたため、テンプレートマッチング等により、
当該先行車両の所定の部位を確実且つ容易に検出するこ
とができる。また、本発明のうち請求項９に係る走行路
検出装置によれば、算出された撮像手段の地上高の分散
が予め設定された所定値以上であるときに、当該撮像手
段の地上高を予め設定された所定値に固定して走行路モ
デルパラメータを算出する構成としたため、撮像手段の
地上高を算出しながら走行路モデルパラメータを算出す
るようにしたとき、撮像手段の地上高の分散の影響で走
行路モデルパラメータの算出精度が低下するのを回避す
ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の走行路検出装置の
一実施形態を示すシステム構成図である。この実施形態
の走行路検出装置は、撮像部１及びコントロールユニッ
ト２を備えている。このうち、前記撮像部１は、ＣＣＤ
カメラやカメラコントローラ等から構成され、自車両の
前方の状態を撮像するものである。また、コントロール
ユニット２は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置
を内装し、前記撮像部１で撮像された自車両前方の画像
に対し、レーンマーカーを検出するための小領域を設定
すると共に、レーンマーカーのエッジ、即ちレーンマー
カーと路面との境界を明瞭にするフィルタ処理を施し、
前記各検出小領域の中から、最もレーンマーカーらしい
レーンマーカーの一部を抽出し、それをレーンマーカー
候補点として検出し、それらのレーンマーカー候補点の
撮像画像における位置情報から、レーンマーカーで規定
される走行車線の曲率Ｂ、当該走行車線に対する自車両
の横変位Ａ、当該走行車線に対する自車両のヨー角Ｃ、
自車両のピッチ角Ｄ、前記撮像部１のＣＣＤカメラの取
付け位置の地上からの高さＨ等を走行路モデルパラメー
タとして算出するように構成されている。なお、本実施
形態では、ＣＣＤカメラ等の撮像部１は、後述するよう
に、所謂単眼であることが前提となっている。
に基づいて説明する。図１は本発明の走行路検出装置の
一実施形態を示すシステム構成図である。この実施形態
の走行路検出装置は、撮像部１及びコントロールユニッ
ト２を備えている。このうち、前記撮像部１は、ＣＣＤ
カメラやカメラコントローラ等から構成され、自車両の
前方の状態を撮像するものである。また、コントロール
ユニット２は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置
を内装し、前記撮像部１で撮像された自車両前方の画像
に対し、レーンマーカーを検出するための小領域を設定
すると共に、レーンマーカーのエッジ、即ちレーンマー
カーと路面との境界を明瞭にするフィルタ処理を施し、
前記各検出小領域の中から、最もレーンマーカーらしい
レーンマーカーの一部を抽出し、それをレーンマーカー
候補点として検出し、それらのレーンマーカー候補点の
撮像画像における位置情報から、レーンマーカーで規定
される走行車線の曲率Ｂ、当該走行車線に対する自車両
の横変位Ａ、当該走行車線に対する自車両のヨー角Ｃ、
自車両のピッチ角Ｄ、前記撮像部１のＣＣＤカメラの取
付け位置の地上からの高さＨ等を走行路モデルパラメー
タとして算出するように構成されている。なお、本実施
形態では、ＣＣＤカメラ等の撮像部１は、後述するよう
に、所謂単眼であることが前提となっている。
【００２０】次に、前記撮像部１で撮像された自車両前
方の状況から、走行路モデルパラメータを算出する原理
について説明する。まず、図２に示すように、撮像画面
上の平面座標系として、ＮＴＳＣ等のテレビジョン通信
方式の画面走査方向に従って、画面左上を原点とし、水
平方向左方から右方にｘ軸、垂直方向上方から下方にｙ
軸をとる直交二次元座標系を設定する。そして、自車両
前方の撮像画像中に、レーンマーカーを検出するための
小領域（ウインドウとも記す）を設定する。この実施形
態では、自車両が走行する走行車線の両側の二本のレー
ンマーカーに対応するように、画面の左右両側に、五個
ずつ、計十個の小領域を設定する。各ウインドウの位置
は、後述する手法で算出される走行路モデルパラメー
タ、つまり前記レーンマーカーで規定される走行車線の
曲率Ｂ、当該走行車線に対する自車両の横変位Ａ、当該
走行車線に対する自車両のヨー角Ｃ、自車両のピッチ角
Ｄ、前記撮像部１のＣＣＤカメラの取付け位置の地上か
らの高さＨ等に基づいて設定される。
方の状況から、走行路モデルパラメータを算出する原理
について説明する。まず、図２に示すように、撮像画面
上の平面座標系として、ＮＴＳＣ等のテレビジョン通信
方式の画面走査方向に従って、画面左上を原点とし、水
平方向左方から右方にｘ軸、垂直方向上方から下方にｙ
軸をとる直交二次元座標系を設定する。そして、自車両
前方の撮像画像中に、レーンマーカーを検出するための
小領域（ウインドウとも記す）を設定する。この実施形
態では、自車両が走行する走行車線の両側の二本のレー
ンマーカーに対応するように、画面の左右両側に、五個
ずつ、計十個の小領域を設定する。各ウインドウの位置
は、後述する手法で算出される走行路モデルパラメー
タ、つまり前記レーンマーカーで規定される走行車線の
曲率Ｂ、当該走行車線に対する自車両の横変位Ａ、当該
走行車線に対する自車両のヨー角Ｃ、自車両のピッチ角
Ｄ、前記撮像部１のＣＣＤカメラの取付け位置の地上か
らの高さＨ等に基づいて設定される。
【００２１】次に、前記自車両前方の撮像画像中に設定
した各ウインドウ内に、レーンマーカーを検出するため
の前処理として、例えばＳobelフィルタによる一次空間
微分を施して、レーンマーカーと路面との境界、つまり
エッジを強調し、次いでレーンマーカー検出のために、
レーンマーカー候補点を検出する。本実施形態では、レ
ーンマーカーの境界のうち、自車両が走行している走行
車線内側の境界を検出対象とする。具体的には、例えば
画像中左（座標系ではｘ座標の値が小さい）側の画素の
輝度が右側のそれより大きいときにフィルタ出力が正値
であるとしたとき、例えば図３に示すように、走行車線
左側のレーンマーカー（図では白線）検出ウインドウで
は、フィルタ出力が所定の正値の閾値以上である点（画
素）をレーンマーカー候補点とする。逆に、走行車線右
側のレーンマーカー検出ウインドウでは、フィルタ出力
が所定の負値の閾値以下である点（画素）をレーンマー
カー候補点とする。レーンマーカー候補点は、該当する
全ての点を選出する。
した各ウインドウ内に、レーンマーカーを検出するため
の前処理として、例えばＳobelフィルタによる一次空間
微分を施して、レーンマーカーと路面との境界、つまり
エッジを強調し、次いでレーンマーカー検出のために、
レーンマーカー候補点を検出する。本実施形態では、レ
ーンマーカーの境界のうち、自車両が走行している走行
車線内側の境界を検出対象とする。具体的には、例えば
画像中左（座標系ではｘ座標の値が小さい）側の画素の
輝度が右側のそれより大きいときにフィルタ出力が正値
であるとしたとき、例えば図３に示すように、走行車線
左側のレーンマーカー（図では白線）検出ウインドウで
は、フィルタ出力が所定の正値の閾値以上である点（画
素）をレーンマーカー候補点とする。逆に、走行車線右
側のレーンマーカー検出ウインドウでは、フィルタ出力
が所定の負値の閾値以下である点（画素）をレーンマー
カー候補点とする。レーンマーカー候補点は、該当する
全ての点を選出する。
【００２２】次に、このように検出されたレーンマーカ
ー候補点に対し、レーンマーカー候補線を設定する。レ
ーンマーカー候補線は、前記レーンマーカー候補点集合
から設定するものであり、ハフ変換や最小自乗法等が挙
げられるが、ここではハフ変換の例について説明する。
まず、直線（ａi ，ｂi ）を下記１式で定義する。即
ち、ａi は傾き、ｂi は切片になる。なお、ｉはレーン
マーカー検出ウインドウ番号を示す。
ー候補点に対し、レーンマーカー候補線を設定する。レ
ーンマーカー候補線は、前記レーンマーカー候補点集合
から設定するものであり、ハフ変換や最小自乗法等が挙
げられるが、ここではハフ変換の例について説明する。
まず、直線（ａi ，ｂi ）を下記１式で定義する。即
ち、ａi は傾き、ｂi は切片になる。なお、ｉはレーン
マーカー検出ウインドウ番号を示す。
【００２３】
【数１】
【００２４】そして、各レーンマーカー検出ウインドウ
において、図４のように直線（ａi，ｂi ）が貫くレー
ンマーカー候補点の数を検出し、例えば図５のように、
各レーンマーカー検出ウインドウ毎に用意したマトリッ
クスに、直線（ａi ，ｂi ）と貫かれたレーンマーカー
候補点の数（以下、貫通レーンマーカー候補点数とも記
す）を記録し、貫通レーンマーカー候補点数が所定値以
上であり且つ最大値である直線をレーンマーカー候補線
とする（ここでは、直線（ａx ，ｂx ）がレーンマーカ
ー候補線に該当）。これらのレーンマーカー候補線を、
レーンマーカー検出ウインドウ順にテーブル化したもの
が図６である。なお、貫通レーンマーカー候補点数が所
定値に満たないときには、当該レーンマーカー検出ウイ
ンドウにはレーンマーカー候補線がないものと見なす。
また、直線（ａi ，ｂi ）がレーンマーカー候補点を
“貫く”定義は、直線と白線候補点（画素）との距離が
単位画素以下であるものとする。
において、図４のように直線（ａi，ｂi ）が貫くレー
ンマーカー候補点の数を検出し、例えば図５のように、
各レーンマーカー検出ウインドウ毎に用意したマトリッ
クスに、直線（ａi ，ｂi ）と貫かれたレーンマーカー
候補点の数（以下、貫通レーンマーカー候補点数とも記
す）を記録し、貫通レーンマーカー候補点数が所定値以
上であり且つ最大値である直線をレーンマーカー候補線
とする（ここでは、直線（ａx ，ｂx ）がレーンマーカ
ー候補線に該当）。これらのレーンマーカー候補線を、
レーンマーカー検出ウインドウ順にテーブル化したもの
が図６である。なお、貫通レーンマーカー候補点数が所
定値に満たないときには、当該レーンマーカー検出ウイ
ンドウにはレーンマーカー候補線がないものと見なす。
また、直線（ａi ，ｂi ）がレーンマーカー候補点を
“貫く”定義は、直線と白線候補点（画素）との距離が
単位画素以下であるものとする。
【００２５】次に、各レーンマーカー検出ウインドウ毎
に、レーンマーカーの代表点を設定し、それをレーンマ
ーカー検出点とする。この実施形態では、図７に示すよ
うに、前記レーンマーカー候補線と各レーンマーカー検
出ウインドウの上辺との交点をレーンマーカー検出点と
し、（ｘWi，ｙWi）と表す。また、合わせて、各レーン
マーカー検出ウインドウにおけるレーンマーカー候補線
は、（ａWi，ｂWi）と表す。従って、前記レーンマーカ
ー検出点（ｘWi，ｙWi）は、下記２式を満足する。な
お、レーンマーカー候補線がないレーンマーカー検出ウ
インドウでは、レーンマーカー検出点もないものと見な
す。
に、レーンマーカーの代表点を設定し、それをレーンマ
ーカー検出点とする。この実施形態では、図７に示すよ
うに、前記レーンマーカー候補線と各レーンマーカー検
出ウインドウの上辺との交点をレーンマーカー検出点と
し、（ｘWi，ｙWi）と表す。また、合わせて、各レーン
マーカー検出ウインドウにおけるレーンマーカー候補線
は、（ａWi，ｂWi）と表す。従って、前記レーンマーカ
ー検出点（ｘWi，ｙWi）は、下記２式を満足する。な
お、レーンマーカー候補線がないレーンマーカー検出ウ
インドウでは、レーンマーカー検出点もないものと見な
す。
【００２６】
【数２】
【００２７】一方、走行路上の空間座標系について、例
えば本実施形態では、図８に示すように、前記ＣＣＤカ
メラの撮像レンズの中心を原点とし、車両前方に向かっ
て水平方向右方から左方にＸ軸、車両の高さ方向上方に
Ｙ軸、車両前方にＺ軸をとる直交三次元座標系を設定す
る。ここで、簡略化のために、前記撮像画面上の平面座
標系の原点が、走行路上の空間座標系のＺ軸上にあると
すると、走行路上空間座標系から撮像画面上平面座標系
への座標変換は下記３式及び４式で行われる。なお、式
中のｆh 、ｆv は、ＣＣＤカメラのレンズ、つまり焦点
距離によって決まるパラメータである。
えば本実施形態では、図８に示すように、前記ＣＣＤカ
メラの撮像レンズの中心を原点とし、車両前方に向かっ
て水平方向右方から左方にＸ軸、車両の高さ方向上方に
Ｙ軸、車両前方にＺ軸をとる直交三次元座標系を設定す
る。ここで、簡略化のために、前記撮像画面上の平面座
標系の原点が、走行路上の空間座標系のＺ軸上にあると
すると、走行路上空間座標系から撮像画面上平面座標系
への座標変換は下記３式及び４式で行われる。なお、式
中のｆh 、ｆv は、ＣＣＤカメラのレンズ、つまり焦点
距離によって決まるパラメータである。
【００２８】
【数３】
【００２９】次に、走行路の平面構造は、一般に直線と
曲率一定の曲線、及びこれらを滑らかに結ぶための曲率
変化率一定のクロソイド曲線で定義されるが、自車両前
方の数十ｍ区間は曲率一定の曲線路又は直線路と見なせ
る。そこで、走行車線を規定するレーンマーカーの形状
を、図９ａに従って下記５式のように定式化した。ま
た、同様に、縦断構造についてはほぼ一定勾配と見なせ
るので、図９ｂに従って下記６式のように定式化した。
曲率一定の曲線、及びこれらを滑らかに結ぶための曲率
変化率一定のクロソイド曲線で定義されるが、自車両前
方の数十ｍ区間は曲率一定の曲線路又は直線路と見なせ
る。そこで、走行車線を規定するレーンマーカーの形状
を、図９ａに従って下記５式のように定式化した。ま
た、同様に、縦断構造についてはほぼ一定勾配と見なせ
るので、図９ｂに従って下記６式のように定式化した。
【００３０】
【数４】
【００３１】本実施形態では、走行車線の車線幅Ｅ0 を
用いて前述した各種の走行路モデルパラメータを算出す
るために、カルマンフィルタを用いる。前記３式〜６式
から、下記７式が得られる。これは拡張カルマンフィル
タを構成する際の出力方程式として用いられ、走行路曲
率と車両状態量から撮像画像平面上に定義したｙ座標値
におけるｘ座標値を算出するものである。なお、式中の
ｊは、自車両が走行する走行車線の左側レーンマーカー
では“０”とし、右側レーンマーカーでは“１”とす
る。
用いて前述した各種の走行路モデルパラメータを算出す
るために、カルマンフィルタを用いる。前記３式〜６式
から、下記７式が得られる。これは拡張カルマンフィル
タを構成する際の出力方程式として用いられ、走行路曲
率と車両状態量から撮像画像平面上に定義したｙ座標値
におけるｘ座標値を算出するものである。なお、式中の
ｊは、自車両が走行する走行車線の左側レーンマーカー
では“０”とし、右側レーンマーカーでは“１”とす
る。
【００３２】
【数５】
【００３３】ここでは、カルマンフィルタによる推定状
態量（走行路モデルパラメータ）を、前記走行路曲率
Ｂ、自車両のピッチ角Ｄ、ヨー角Ｃ、横変位Ａ、ＣＣＤ
カメラの地上高Ｈとし、前記レンズ焦点距離によって決
まるパラメータｆh 、ｆv 、車線幅Ｅ0 を一定値とす
る。前記７式は、前記レーンマーカー検出点（ｘWi，ｙ
Wi）について成立するので、下記８式のように書き換え
ることができる。
態量（走行路モデルパラメータ）を、前記走行路曲率
Ｂ、自車両のピッチ角Ｄ、ヨー角Ｃ、横変位Ａ、ＣＣＤ
カメラの地上高Ｈとし、前記レンズ焦点距離によって決
まるパラメータｆh 、ｆv 、車線幅Ｅ0 を一定値とす
る。前記７式は、前記レーンマーカー検出点（ｘWi，ｙ
Wi）について成立するので、下記８式のように書き換え
ることができる。
【００３４】
【数６】
【００３５】この８式を出力方程式とし、適当な出力方
程式を用いてカルマンフィルタを構成し、そのカルマン
フィルタを用いて前記各走行路モデルパラメータを算出
する手法については、前記特開平６−２０１８９号公報
に詳しいので、ここではその詳細な説明を省略する。と
ころで、前記８式だけでは、全ての走行路モデルパラメ
ータを正確に算出することができないことが判明した。
即ち、前記８式には、計５つのパラメータがあり、それ
ら全てを正確に算出するためには、自車両が走行する走
行車線の両側のレーンマーカーの夫々で最低一つ、合計
で少なくとも５つのレーンマーカー検出点（の画像情
報）が必要である。これに対し、例えば自車両走行車線
左側のレーンマーカーしか検出できない場合、前記８式
は下記９式に書き換えられる。この９式は、例えばＣＣ
Ｄカメラの地上高Ｈをｋ倍しても、横変位Ａをｋ倍、走
行路曲率Ｂを１／ｋ倍すれば成立し、それらを確定する
ことができない。これは、自車両走行車線右側のレーン
マーカーしか検出できない場合も同じである（但し、ス
テレオ式、即ちＣＣＤカメラを左右に二つ設けた場合に
は、前記９式に相当する互いに等価でない二つの式が与
えられるため、片側レーンマーカー検出時でも、前記パ
ラメータを全て正確に算出することができる）。
程式を用いてカルマンフィルタを構成し、そのカルマン
フィルタを用いて前記各走行路モデルパラメータを算出
する手法については、前記特開平６−２０１８９号公報
に詳しいので、ここではその詳細な説明を省略する。と
ころで、前記８式だけでは、全ての走行路モデルパラメ
ータを正確に算出することができないことが判明した。
即ち、前記８式には、計５つのパラメータがあり、それ
ら全てを正確に算出するためには、自車両が走行する走
行車線の両側のレーンマーカーの夫々で最低一つ、合計
で少なくとも５つのレーンマーカー検出点（の画像情
報）が必要である。これに対し、例えば自車両走行車線
左側のレーンマーカーしか検出できない場合、前記８式
は下記９式に書き換えられる。この９式は、例えばＣＣ
Ｄカメラの地上高Ｈをｋ倍しても、横変位Ａをｋ倍、走
行路曲率Ｂを１／ｋ倍すれば成立し、それらを確定する
ことができない。これは、自車両走行車線右側のレーン
マーカーしか検出できない場合も同じである（但し、ス
テレオ式、即ちＣＣＤカメラを左右に二つ設けた場合に
は、前記９式に相当する互いに等価でない二つの式が与
えられるため、片側レーンマーカー検出時でも、前記パ
ラメータを全て正確に算出することができる）。
【００３６】
【数７】
【００３７】そこで、本実施形態では、前述のように自
車両走行車線の何れか一方のレーンマーカーしか検出で
きない、所謂片側レーンマーカー検出時に、自車両先行
車両の特徴的な部位、具体的には先行車両後方のナンバ
ープレートを検出し、そのパラメータを用いて、その他
のパラメータを正確に算出しようとする。ナンバープレ
ートの検出には、例えばテンプレートマッチングの手法
を用いる。ナンバープレートの形（縦横比）は決まって
いるので、例えば図１０に示すように、その縦横比の複
数のテンプレートを予め用意しておき、これらを画像上
で移動させ、画素輝度値の内積を求め、その値が大きい
ほど、その場所に類似の輝度分布を有する対象が存在す
る、即ちナンバープレートが存在するものと仮定するこ
とができる。従って、テンプレートの座標と内積とをデ
ータに蓄積し、内積が前回値より大きい場合、座標と内
積を更新してゆけばよい。
車両走行車線の何れか一方のレーンマーカーしか検出で
きない、所謂片側レーンマーカー検出時に、自車両先行
車両の特徴的な部位、具体的には先行車両後方のナンバ
ープレートを検出し、そのパラメータを用いて、その他
のパラメータを正確に算出しようとする。ナンバープレ
ートの検出には、例えばテンプレートマッチングの手法
を用いる。ナンバープレートの形（縦横比）は決まって
いるので、例えば図１０に示すように、その縦横比の複
数のテンプレートを予め用意しておき、これらを画像上
で移動させ、画素輝度値の内積を求め、その値が大きい
ほど、その場所に類似の輝度分布を有する対象が存在す
る、即ちナンバープレートが存在するものと仮定するこ
とができる。従って、テンプレートの座標と内積とをデ
ータに蓄積し、内積が前回値より大きい場合、座標と内
積を更新してゆけばよい。
【００３８】このようにテンプレートマッチングによっ
てナンバープレートを検出することができたら、そのテ
ンプレートの、即ち画像上の大きさ（縦、横どちらでも
可）と実際のナンバープレートの規格とから、ナンバー
プレートの地上高ＨC を算出する。ナンバープレート
は、その中央の点を検出点とする。先行車両までの距離
をＬ、ナンバープレートの高さをＨpcとすると、ナンバ
ープレート中央の検出点の実座標（Ｙpc，Ｚpc）は下記
１０式、１１式で表れる。
てナンバープレートを検出することができたら、そのテ
ンプレートの、即ち画像上の大きさ（縦、横どちらでも
可）と実際のナンバープレートの規格とから、ナンバー
プレートの地上高ＨC を算出する。ナンバープレート
は、その中央の点を検出点とする。先行車両までの距離
をＬ、ナンバープレートの高さをＨpcとすると、ナンバ
ープレート中央の検出点の実座標（Ｙpc，Ｚpc）は下記
１０式、１１式で表れる。
【００３９】
【数８】
【００４０】前記ピッチ角Ｄは微小量であるため、前記
１０式、１１式は、下記１２式、１３式に近似される。
１０式、１１式は、下記１２式、１３式に近似される。
【００４１】
【数９】
【００４２】次に、ナンバープレートの実幅をＷp とす
ると、ナンバープレート左端の実座標（Ｘpl，Ｙpl，Ｚ
pl）は下記１４式〜１６式を満足する。但し、Ｘpcはナ
ンバープレート中央の実座標Ｘ成分である。
ると、ナンバープレート左端の実座標（Ｘpl，Ｙpl，Ｚ
pl）は下記１４式〜１６式を満足する。但し、Ｘpcはナ
ンバープレート中央の実座標Ｘ成分である。
【００４３】
【数１０】
【００４４】一方、ナンバープレート中央の画像座標
（ｘpc，ｙpc）は、前記３式、４式に従って下記１７
式、１８式で表れる。
（ｘpc，ｙpc）は、前記３式、４式に従って下記１７
式、１８式で表れる。
【００４５】
【数１１】
【００４６】同様に、ナンバープレート左端の中央の画
像座標（ｘpl，ｙpl）は、前記３式、４式に従って下記
１９式、２０式で表れる。
像座標（ｘpl，ｙpl）は、前記３式、４式に従って下記
１９式、２０式で表れる。
【００４７】
【数１２】
【００４８】前記１４式〜２０式をまとめると、下記２
１式、２２式を得る。
１式、２２式を得る。
【００４９】
【数１３】
【００５０】従って、前記両側レーンマーカー検出時に
算出されたピッチ角Ｄ及びＣＣＤカメラ地上高Ｈを用い
れば、前記２１式、２２式中の未知数は先行車両までの
距離Ｌ及びナンバープレート地上高Ｈpcのみであり、そ
れらを算出することが可能となる。そして、片側レーン
マーカー検出時には、この２１式、２２式と、前記８式
とを用い、先行車両のナンバープレート地上高Ｈpcは両
側レーンマーカー検出時と同じであるとすると、それら
の未知数は６つであるから、片側レーンマーカーに対
し、４つのレーンマーカー検出点が検出できれば、８式
が４つ、２１式、２２式の計６つの関係式が与えられ、
全ての未知数を正確に算出することが可能となる。そこ
で、前記８式に代入される４つのレーンマーカー検出点
のｘ成分をｘd0〜ｘd3とし、当該８式及び前記２１式、
２２式の左辺を要素とするベクトルｙk を下記２３式で
定義する。
算出されたピッチ角Ｄ及びＣＣＤカメラ地上高Ｈを用い
れば、前記２１式、２２式中の未知数は先行車両までの
距離Ｌ及びナンバープレート地上高Ｈpcのみであり、そ
れらを算出することが可能となる。そして、片側レーン
マーカー検出時には、この２１式、２２式と、前記８式
とを用い、先行車両のナンバープレート地上高Ｈpcは両
側レーンマーカー検出時と同じであるとすると、それら
の未知数は６つであるから、片側レーンマーカーに対
し、４つのレーンマーカー検出点が検出できれば、８式
が４つ、２１式、２２式の計６つの関係式が与えられ、
全ての未知数を正確に算出することが可能となる。そこ
で、前記８式に代入される４つのレーンマーカー検出点
のｘ成分をｘd0〜ｘd3とし、当該８式及び前記２１式、
２２式の左辺を要素とするベクトルｙk を下記２３式で
定義する。
【００５１】
【数１４】
【００５２】一方、前記走行路モデルパラメータをｘk
で表し、下記２４式で定義する。
で表し、下記２４式で定義する。
【００５３】
【数１５】
【００５４】従って、前記ベクトルｙk と走行路モデル
パラメータｘk は、前記８式及び２１式、２２式で表さ
れる非線形関数ｆ及び観測ノイズｎk を用いて下記２５
式で関係づけられる。
パラメータｘk は、前記８式及び２１式、２２式で表さ
れる非線形関数ｆ及び観測ノイズｎk を用いて下記２５
式で関係づけられる。
【００５５】
【数１６】
【００５６】カルマンフィルタは線形フィルタであるた
め、前記２５式を線形化する必要がある。そこで、前記
２５式を偏微分し、下記２６式による線形式を得る。
め、前記２５式を線形化する必要がある。そこで、前記
２５式を偏微分し、下記２６式による線形式を得る。
【００５７】
【数１７】
【００５８】前記偏微分係数は、列がｙk の次元、行が
ｘk の次元を持つ行列になる。これをＣｋと表す。この
カルマンフィルタの構成を図１１に示す。図中のＫｅは
カルマンゲインと呼ばれ、前記観測ノイズｎk や後述す
るプロセスノイズｗk の分散に基づいて決定される。詳
細はカルマンフィルタ理論として周知であるため、ここ
では説明を省略する。
ｘk の次元を持つ行列になる。これをＣｋと表す。この
カルマンフィルタの構成を図１１に示す。図中のＫｅは
カルマンゲインと呼ばれ、前記観測ノイズｎk や後述す
るプロセスノイズｗk の分散に基づいて決定される。詳
細はカルマンフィルタ理論として周知であるため、ここ
では説明を省略する。
【００５９】次に、前記走行路モデルパラメータｘk の
振る舞いを、下記２７で示すようなランダムウォークモ
デルで近似する。
振る舞いを、下記２７で示すようなランダムウォークモ
デルで近似する。
【００６０】
【数１８】
【００６１】但し、ｎはｎサンプル目のデータであるこ
とを示す。ここで、ｗk はプロセスノイズと呼ばれ、白
色ガウス雑音列で近似する。この分散が振る舞いの様子
を決定する。分散が大きいほど、変数が変化し易いと見
なして推定するようになるのである。定義式は、下記２
８式で表れる。
とを示す。ここで、ｗk はプロセスノイズと呼ばれ、白
色ガウス雑音列で近似する。この分散が振る舞いの様子
を決定する。分散が大きいほど、変数が変化し易いと見
なして推定するようになるのである。定義式は、下記２
８式で表れる。
【００６２】
【数１９】
【００６３】プロセスノイズｗk の各要素の分散は、カ
ルマンフィルタのチューニング定数である。分散をｖａ
ｒ（ ）で表すと、下記２９式〜３４式の右辺がそれに
あたる。
ルマンフィルタのチューニング定数である。分散をｖａ
ｒ（ ）で表すと、下記２９式〜３４式の右辺がそれに
あたる。
【００６４】
【数２０】
【００６５】これらの値は、実車の車両挙動に基づいて
予め設定しておく。また、このうち、前記先行車両まで
の距離Ｌの分散は、実際の値を用いることにより、更な
る性能向上が見込める。即ち、この距離Ｌの分散は、自
車両及び先行車両の加減速の傾向に影響されるためであ
り、実測値を用いることができれば、カルマンフィルタ
の性能が向上する。
予め設定しておく。また、このうち、前記先行車両まで
の距離Ｌの分散は、実際の値を用いることにより、更な
る性能向上が見込める。即ち、この距離Ｌの分散は、自
車両及び先行車両の加減速の傾向に影響されるためであ
り、実測値を用いることができれば、カルマンフィルタ
の性能が向上する。
【００６６】一方、前記観測ノイズｎk の分散は、信号
のノイズの量を決定する。即ち、分散が大きいほど、変
数にノイズが多く含まれていると見なして推定するよう
になるのである。定義式は、下記３５式で表れる。
のノイズの量を決定する。即ち、分散が大きいほど、変
数にノイズが多く含まれていると見なして推定するよう
になるのである。定義式は、下記３５式で表れる。
【００６７】
【数２１】
【００６８】観測ノイズｎk の各要素の分散も、カルマ
ンフィルタのチューニング定数であり、下記３６式〜４
１式の右辺がそれにあたる。
ンフィルタのチューニング定数であり、下記３６式〜４
１式の右辺がそれにあたる。
【００６９】
【数２２】
【００７０】ここで、前記先行車両のナンバープレート
の左端ｙ座標ｙplの分散、即ちナンバープレートの上下
方向への分散を、先行車両までの距離Ｌが大きくなるに
つれて、小さくすると更なる性能向上が見込める。即
ち、ここでは、先行車両のナンバープレートの地上高Ｈ
pcを一定であると仮定しているが、実際には、それは先
行車両のバウンスによって変化する。ここで、先行車両
までの距離Ｌが大きいと、前記２２式は下記４２式で近
似される。
の左端ｙ座標ｙplの分散、即ちナンバープレートの上下
方向への分散を、先行車両までの距離Ｌが大きくなるに
つれて、小さくすると更なる性能向上が見込める。即
ち、ここでは、先行車両のナンバープレートの地上高Ｈ
pcを一定であると仮定しているが、実際には、それは先
行車両のバウンスによって変化する。ここで、先行車両
までの距離Ｌが大きいと、前記２２式は下記４２式で近
似される。
【００７１】
【数２３】
【００７２】このことから、先行車両までの距離Ｌが大
きいときには、先行車両のナンバープレートの地上高Ｈ
pcの変動が前記先行車両のナンバープレートの左端ｙ座
標ｙ plの分散、即ちナンバープレートの上下方向への分
散に与える影響は小さくなる。換言すれば、先行車両が
近いほど、近似精度が低下するため、ノイズが大きいと
見なすことができる。これにより、先行車両までの距離
Ｌが大きいときには精度の高い推定が可能となり、先行
車両までの距離Ｌが小さいときには先行車両のバウンス
の影響を小さくすることができる。実際に、先行車両ま
での距離Ｌは、ＣＣＤカメラ地上高Ｈや先行車両のナン
バープレートの地上高Ｈpcよりかなり大きい場合が多い
ので、前記４２式で表される近似精度が高い場合が殆ど
であり、有効性が高い。
きいときには、先行車両のナンバープレートの地上高Ｈ
pcの変動が前記先行車両のナンバープレートの左端ｙ座
標ｙ plの分散、即ちナンバープレートの上下方向への分
散に与える影響は小さくなる。換言すれば、先行車両が
近いほど、近似精度が低下するため、ノイズが大きいと
見なすことができる。これにより、先行車両までの距離
Ｌが大きいときには精度の高い推定が可能となり、先行
車両までの距離Ｌが小さいときには先行車両のバウンス
の影響を小さくすることができる。実際に、先行車両ま
での距離Ｌは、ＣＣＤカメラ地上高Ｈや先行車両のナン
バープレートの地上高Ｈpcよりかなり大きい場合が多い
ので、前記４２式で表される近似精度が高い場合が殆ど
であり、有効性が高い。
【００７３】更に、前記先行車両のナンバープレートの
地上高Ｈpcの分散が大きいほど、前記先行車両のナンバ
ープレートの左端ｙ座標ｙplの分散、即ちナンバープレ
ートの上下方向への分散を大きく設定すると、更なる性
能向上が見込める。即ち、先行車両がバウンスしにくい
車両であるほど、先行車両ナンバープレート地上高を固
定した場合の精度が高くなる。換言すれば、先行車両が
バウンスし易い車両であるほど近似精度が低下するた
め、ノイズが大きいと見なすことができる。これによ
り、先行車両がバウンスしにくい車両のときには精度の
高い推定が可能となり、先行車両がバウンスし易い車両
のときには先行車両のバウンスの影響を小さくすること
ができる。
地上高Ｈpcの分散が大きいほど、前記先行車両のナンバ
ープレートの左端ｙ座標ｙplの分散、即ちナンバープレ
ートの上下方向への分散を大きく設定すると、更なる性
能向上が見込める。即ち、先行車両がバウンスしにくい
車両であるほど、先行車両ナンバープレート地上高を固
定した場合の精度が高くなる。換言すれば、先行車両が
バウンスし易い車両であるほど近似精度が低下するた
め、ノイズが大きいと見なすことができる。これによ
り、先行車両がバウンスしにくい車両のときには精度の
高い推定が可能となり、先行車両がバウンスし易い車両
のときには先行車両のバウンスの影響を小さくすること
ができる。
【００７４】以上より、先行車両が近づくほど、近似精
度が低下する。また、先行車両がバウンスし易い車両で
且つ車間距離が小さい場合には精度が低下する可能性も
ある。そこで、ＣＣＤカメラ地上高の分散の上限値を設
定し、算出されたＣＣＤカメラ地上高Ｈの分散が、この
上限値以上となるときには、当該ＣＣＤカメラ地上高Ｈ
を予め設定された所定値に固定して、前記各走行路モデ
ルパラメータを算出するようにしてもよい。
度が低下する。また、先行車両がバウンスし易い車両で
且つ車間距離が小さい場合には精度が低下する可能性も
ある。そこで、ＣＣＤカメラ地上高の分散の上限値を設
定し、算出されたＣＣＤカメラ地上高Ｈの分散が、この
上限値以上となるときには、当該ＣＣＤカメラ地上高Ｈ
を予め設定された所定値に固定して、前記各走行路モデ
ルパラメータを算出するようにしてもよい。
【００７５】次に、前記コントロールユニット２で行わ
れる走行路モデルパラメータ算出のための演算処理を、
図１２のフローチャートに従って説明する。この演算処
理は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置内で、例
えば１０msec. 程度に設定された所定のサンプリング時
間ΔＴ毎に、タイマ割込として実行される。この演算処
理では、まずステップＳ１で前記撮像部１で撮像された
自車両前方の撮像画像を読込む。
れる走行路モデルパラメータ算出のための演算処理を、
図１２のフローチャートに従って説明する。この演算処
理は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置内で、例
えば１０msec. 程度に設定された所定のサンプリング時
間ΔＴ毎に、タイマ割込として実行される。この演算処
理では、まずステップＳ１で前記撮像部１で撮像された
自車両前方の撮像画像を読込む。
【００７６】次にステップＳ２に移行して、前記図２に
示すように、前記ステップＳ１で読込んだ自車両前方の
撮像画像中に、レーンマーカーを検出するための小領域
（レーンマーカー検出ウインドウ）を設定する。次にス
テップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で設定された
レーンマーカー検出ウインドウ内に、例えばＳobelフィ
ルタによる一次空間微分を施して、レーンマーカーと路
面との境界、つまりエッジを強調し、前記図３に示すよ
うに、エッジ強調フィルタ処理を施された自車両前方の
撮像画像中のレーンマーカー検出ウインドウ内にレーン
マーカー候補点を検出する。
示すように、前記ステップＳ１で読込んだ自車両前方の
撮像画像中に、レーンマーカーを検出するための小領域
（レーンマーカー検出ウインドウ）を設定する。次にス
テップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で設定された
レーンマーカー検出ウインドウ内に、例えばＳobelフィ
ルタによる一次空間微分を施して、レーンマーカーと路
面との境界、つまりエッジを強調し、前記図３に示すよ
うに、エッジ強調フィルタ処理を施された自車両前方の
撮像画像中のレーンマーカー検出ウインドウ内にレーン
マーカー候補点を検出する。
【００７７】次にステップＳ４に移行して、前記ステッ
プＳ３で検出した各レーンマーカー検出ウインドウ内の
レーンマーカー候補点に対し、前記図４〜図６に示すよ
うに、それらを最も多く貫くレーンマーカー候補線を検
出する。次にステップＳ５に移行して、前記図７に示す
ように、前記ステップＳ４で検出したレーンマーカー候
補線から各レーンマーカー検出ウインドウ毎にレーンマ
ーカー検出点を検出し、その座標情報を読込む。
プＳ３で検出した各レーンマーカー検出ウインドウ内の
レーンマーカー候補点に対し、前記図４〜図６に示すよ
うに、それらを最も多く貫くレーンマーカー候補線を検
出する。次にステップＳ５に移行して、前記図７に示す
ように、前記ステップＳ４で検出したレーンマーカー候
補線から各レーンマーカー検出ウインドウ毎にレーンマ
ーカー検出点を検出し、その座標情報を読込む。
【００７８】次にステップＳ６に移行して、前記図１０
に示すようなテンプレートを用いて、先行車両のナンバ
ープレートを検出する。次にステップＳ７に移行して、
前記ステップＳ５で検出されたレーンマーカー検出点
が、自車両走行車線の両側のレーンマーカーに対して夫
々最低１つ以上、合計で５つ以上存在するか否かを判定
することにより、両側レーンマーカー検出状態であるか
否かを判定し、両側レーンマーカー検出状態である場合
にはステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステッ
プＳ９に移行する。
に示すようなテンプレートを用いて、先行車両のナンバ
ープレートを検出する。次にステップＳ７に移行して、
前記ステップＳ５で検出されたレーンマーカー検出点
が、自車両走行車線の両側のレーンマーカーに対して夫
々最低１つ以上、合計で５つ以上存在するか否かを判定
することにより、両側レーンマーカー検出状態であるか
否かを判定し、両側レーンマーカー検出状態である場合
にはステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステッ
プＳ９に移行する。
【００７９】前記ステップＳ８では、前記特開平６−２
０１８９号公報に記載されるカルマンフィルタを用い
て、自車両走行車線の両側のレーンマーカーが検出され
ているときの前記ＣＣＤカメラ地上高Ｈ、横変位Ａ、走
行路曲率Ｂ、ヨー角Ｃ、ピッチ角Ｄ等の走行路モデルパ
ラメータを算出してからステップＳ１０に移行する。前
記ステップＳ１０では、先行車両のナンバープレートを
検出しているか否かを判定し、先行車両のナンバープレ
ートを検出している場合にはステップＳ１１に移行し、
そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
０１８９号公報に記載されるカルマンフィルタを用い
て、自車両走行車線の両側のレーンマーカーが検出され
ているときの前記ＣＣＤカメラ地上高Ｈ、横変位Ａ、走
行路曲率Ｂ、ヨー角Ｃ、ピッチ角Ｄ等の走行路モデルパ
ラメータを算出してからステップＳ１０に移行する。前
記ステップＳ１０では、先行車両のナンバープレートを
検出しているか否かを判定し、先行車両のナンバープレ
ートを検出している場合にはステップＳ１１に移行し、
そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００８０】前記ステップＳ１１では、検出されている
先行車両のナンバープレートの座標情報及び前記ステッ
プＳ８で算出されたＣＣＤカメラ地上高Ｈ及びピッチ角
Ｄを用い、前記２１式、２２式に従って、当該先行車両
のナンバープレートの地上高Ｈpc及び自車両から先行車
両（のナンバープレート）までの距離Ｌを算出してから
メインプログラムに復帰する。
先行車両のナンバープレートの座標情報及び前記ステッ
プＳ８で算出されたＣＣＤカメラ地上高Ｈ及びピッチ角
Ｄを用い、前記２１式、２２式に従って、当該先行車両
のナンバープレートの地上高Ｈpc及び自車両から先行車
両（のナンバープレート）までの距離Ｌを算出してから
メインプログラムに復帰する。
【００８１】一方、前記ステップＳ９では、両側レーン
マーカ検出状態以外の状態、即ち前記ステップＳ５で検
出されたレーンマーカー検出点が、自車両走行車線の両
側のレーンマーカーに対して夫々最低１つ未満、合計で
５つ未満であり、且つ自車両走行車線の何れか一方のレ
ーンマーカーのレーンマーカー検出点の数が４つ以上で
あるか否かを判定することにより、片側レーンマーカー
検出状態であるか否かを判定し、片側レーンマーカー検
出状態である場合にはステップＳ１２に移行し、そうで
ない場合にはメインプログラムに復帰する。
マーカ検出状態以外の状態、即ち前記ステップＳ５で検
出されたレーンマーカー検出点が、自車両走行車線の両
側のレーンマーカーに対して夫々最低１つ未満、合計で
５つ未満であり、且つ自車両走行車線の何れか一方のレ
ーンマーカーのレーンマーカー検出点の数が４つ以上で
あるか否かを判定することにより、片側レーンマーカー
検出状態であるか否かを判定し、片側レーンマーカー検
出状態である場合にはステップＳ１２に移行し、そうで
ない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００８２】前記ステップＳ１２では、先行車両のナン
バープレートを検出しているか否かを判定し、先行車両
のナンバープレートを検出している場合にはステップＳ
１３に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに
復帰する。前記ステップＳ１３では、前記２６式に則っ
て設定され図１１のカルマンフィルタを用い、前記ステ
ップＳ１１で算出された先行車両のナンバープレートの
地上高Ｈpcが同じであるとして、前記先行車両（のナン
バープレート）までの距離Ｌを含む自車両走行車線の片
側のレーンマーカーが検出されているときの前記ＣＣＤ
カメラ地上高Ｈ、横変位Ａ、走行路曲率Ｂ、ヨー角Ｃ、
ピッチ角Ｄ等の走行路モデルパラメータを算出してから
メインプログラムに復帰する。
バープレートを検出しているか否かを判定し、先行車両
のナンバープレートを検出している場合にはステップＳ
１３に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに
復帰する。前記ステップＳ１３では、前記２６式に則っ
て設定され図１１のカルマンフィルタを用い、前記ステ
ップＳ１１で算出された先行車両のナンバープレートの
地上高Ｈpcが同じであるとして、前記先行車両（のナン
バープレート）までの距離Ｌを含む自車両走行車線の片
側のレーンマーカーが検出されているときの前記ＣＣＤ
カメラ地上高Ｈ、横変位Ａ、走行路曲率Ｂ、ヨー角Ｃ、
ピッチ角Ｄ等の走行路モデルパラメータを算出してから
メインプログラムに復帰する。
【００８３】このように、本実施形態では、自車両走行
車線両側のレーンマーカーが検出できているときには、
カルマンフィルタ等により、ＣＣＤカメラ地上高Ｈを含
む種々の走行路モデルパラメータを算出すると共に先行
車両の特徴的な所定の部位としてナンバープレートの地
上高さＨpc及び先行車両（のナンバープレート）までの
距離Ｌを算出しておき、自車両走行車線片側のレーンマ
ーカーしか検出できなくなったら、先行車両のナンバー
プレートの地上高さＨpcを用い、個別のカルマンフィル
タ等により、それまで同様に走行路モデルパラメータを
算出することができるので、走行車線の何れか一方のレ
ーンマーカーしか検出できないときでも、正確に走行路
モデルパラメータを算出することができる。
車線両側のレーンマーカーが検出できているときには、
カルマンフィルタ等により、ＣＣＤカメラ地上高Ｈを含
む種々の走行路モデルパラメータを算出すると共に先行
車両の特徴的な所定の部位としてナンバープレートの地
上高さＨpc及び先行車両（のナンバープレート）までの
距離Ｌを算出しておき、自車両走行車線片側のレーンマ
ーカーしか検出できなくなったら、先行車両のナンバー
プレートの地上高さＨpcを用い、個別のカルマンフィル
タ等により、それまで同様に走行路モデルパラメータを
算出することができるので、走行車線の何れか一方のレ
ーンマーカーしか検出できないときでも、正確に走行路
モデルパラメータを算出することができる。
【００８４】また、片側レーンマーカー検出状態で、カ
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両のナンバープレートま
での距離Ｌが小さいほど、当該先行車両の所定の部位の
上下方向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィ
ルタのカルマンゲインを設定することにより、カルマン
フィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、
先行車両との距離に応じた適切なものとすることができ
る。また、同様に、検出された先行車両のナンバープレ
ートの地上高Ｈpcの分散が大きいほど、当該先行車両の
所定の部位の上下方向への分散（ノイズ）が大きいとし
て、前記カルマンフィルタのカルマンゲインを設定する
ことにより、カルマンフィルタによる走行路モデルパラ
メータの算出精度を、先行車両の上下動の大きさに応じ
た適切なものとすることができる。また、同様に、検出
された先行車両のナンバープレートまでの距離Ｌの分散
が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方向へ
の分散（ノイズ）が大きいとして、前記カルマンフィル
タのカルマンゲインを設定することにより、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の距離の変動に応じた適切なものとすることがで
きる。
ルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出
すると共に、検出された先行車両のナンバープレートま
での距離Ｌが小さいほど、当該先行車両の所定の部位の
上下方向へのノイズが大きいとして、前記カルマンフィ
ルタのカルマンゲインを設定することにより、カルマン
フィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、
先行車両との距離に応じた適切なものとすることができ
る。また、同様に、検出された先行車両のナンバープレ
ートの地上高Ｈpcの分散が大きいほど、当該先行車両の
所定の部位の上下方向への分散（ノイズ）が大きいとし
て、前記カルマンフィルタのカルマンゲインを設定する
ことにより、カルマンフィルタによる走行路モデルパラ
メータの算出精度を、先行車両の上下動の大きさに応じ
た適切なものとすることができる。また、同様に、検出
された先行車両のナンバープレートまでの距離Ｌの分散
が大きいほど、当該先行車両の所定の部位の上下方向へ
の分散（ノイズ）が大きいとして、前記カルマンフィル
タのカルマンゲインを設定することにより、カルマンフ
ィルタによる走行路モデルパラメータの算出精度を、先
行車両の距離の変動に応じた適切なものとすることがで
きる。
【００８５】また、算出されたＣＣＤカメラの地上高Ｈ
の分散が予め設定された所定値以上であるときに、当該
ＣＣＤカメラの地上高Ｈを予め設定された所定値に固定
して走行路モデルパラメータを算出するようにすれば、
ＣＣＤカメラ地上高Ｈを算出しながら走行路モデルパラ
メータを算出するようにしたとき、その分散の影響で走
行路モデルパラメータの算出精度が低下するのを回避す
ることができる。
の分散が予め設定された所定値以上であるときに、当該
ＣＣＤカメラの地上高Ｈを予め設定された所定値に固定
して走行路モデルパラメータを算出するようにすれば、
ＣＣＤカメラ地上高Ｈを算出しながら走行路モデルパラ
メータを算出するようにしたとき、その分散の影響で走
行路モデルパラメータの算出精度が低下するのを回避す
ることができる。
【００８６】以上より、前記撮像部１及び図１２の演算
処理のステップＳ１が本発明の撮像手段を構成し、以下
同様に、前記図１２の演算処理のステップＳ２がレーン
マーカー検出領域設定手段を構成し、前記図１２の演算
処理のステップＳ３〜ステップＳ５がレーンマーカー検
出手段を構成し、前記図１２の演算処理のステップＳ７
及びステップＳ８が両側レーンマーカー検出時走行路モ
デルパラメータ算出手段を構成し、前記図１２の演算処
理のステップＳ６、ステップＳ１０及びステップＳ１１
が先行車両検出手段を構成し、前記図１２の演算処理の
ステップＳ９、ステップＳ１２、ステップＳ１３及び図
１１のカルマンフィルタが片側レーンマーカー検出時走
行路モデルパラメータ算出手段を構成し、前記図１２の
演算処理のステップＳ１３及び図１１のカルマンフィル
タが撮像手段地上高算出手段を構成している。
処理のステップＳ１が本発明の撮像手段を構成し、以下
同様に、前記図１２の演算処理のステップＳ２がレーン
マーカー検出領域設定手段を構成し、前記図１２の演算
処理のステップＳ３〜ステップＳ５がレーンマーカー検
出手段を構成し、前記図１２の演算処理のステップＳ７
及びステップＳ８が両側レーンマーカー検出時走行路モ
デルパラメータ算出手段を構成し、前記図１２の演算処
理のステップＳ６、ステップＳ１０及びステップＳ１１
が先行車両検出手段を構成し、前記図１２の演算処理の
ステップＳ９、ステップＳ１２、ステップＳ１３及び図
１１のカルマンフィルタが片側レーンマーカー検出時走
行路モデルパラメータ算出手段を構成し、前記図１２の
演算処理のステップＳ１３及び図１１のカルマンフィル
タが撮像手段地上高算出手段を構成している。
【００８７】なお、前記実施形態では、走行路モデルパ
ラメータの算出にカルマンフィルタを用いたが、他の推
定装置や最小二乗法等の同定方法を用いて算出するよう
にしてもよい。
ラメータの算出にカルマンフィルタを用いたが、他の推
定装置や最小二乗法等の同定方法を用いて算出するよう
にしてもよい。
【図１】本発明の走行路検出装置の一実施形態を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】レーンマーカー検出小領域の説明図である。
【図３】レーンマーカー候補点の説明図である。
【図４】レーンマーカー候補線の説明図である。
【図５】レーンマーカー候補線を検出するためのマトリ
ックスの説明図である。
ックスの説明図である。
【図６】検出されたレーンマーカー候補線のテーブルの
説明図である。
説明図である。
【図７】レーンマーカー検出点の説明図である。
【図８】平面座標系と空間座標系との関連を示す説明図
である。
である。
【図９】レーンマーカーの形状及び縦断構造の定式化の
説明図である。
説明図である。
【図１０】ナンバープレート検出のためのテンプレート
の説明図である。
の説明図である。
【図１１】カルマンフィルタの一例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図１２】コントロールユニット内で行われる走行路モ
デルパラメータ算出のための演算処理のフローチャート
である。
デルパラメータ算出のための演算処理のフローチャート
である。
１は撮像部
２はコントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０６Ｔ 7/00 ３００ Ｇ０６Ｔ 7/60 ２００Ｈ
7/60 ２００ ２００Ｊ
２５０Ａ
２５０ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ
// Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ
Ｆターム(参考） 2F065 AA14 AA56 BB28 CC11 CC40
DD03 FF01 FF04 JJ03 JJ08
JJ26 MM02 MM07 QQ00 QQ03
QQ29 QQ36 RR07 SS03 UU05
5B057 AA16 BA02 BA30 CA02 CA08
CA12 CA16 CB02 CB08 CB16
CC01 CE03 CE06 CE09 DA08
DB02 DB05 DB09 DC09 DC13
DC16
5H180 AA01 BB20 CC04 CC24 EE02
FF04
5L096 AA03 AA06 BA04 CA02 CA14
DA01 EA35 FA06 FA24 FA69
Claims (9)
- 【請求項１】 自車両前方の走行路を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段で撮像された走行路にレーンマーカー
を検出するための小領域を設定するレーンマーカー検出
領域設定手段と、前記レーンマーカー検出領域設定手段
で設定された検出領域内でレーンマーカーの一部をレー
ンマーカー検出点として検出するレーンマーカー検出手
段と、前記レーンマーカー検出手段で検出されたレーン
マーカー検出点のうち、自車両が走行する走行車線の両
側の二本のレーンマーカーの夫々のレーンマーカー検出
点の数が第１の所定値以上であり且つ当該二本のレーン
マーカーのレーンマーカー検出点の総数が第２の所定値
以上であるときに両側レーンマーカー検出状態として、
それらのレーンマーカー検出点の情報から、自車両前方
の走行路の形状を表すための走行路モデルパラメータを
算出する両側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメ
ータ算出手段と、前記両側レーンマーカー検出状態で、
少なくとも自車両に先行する先行車両の所定の部位の高
さを検出する先行車両検出手段と、前記両側レーンマー
カー検出状態以外のときであって且つ前記レーンマーカ
ー検出手段で検出されたレーンマーカー検出点のうち、
自車両が走行する走行車線の何れか一方のレーンマーカ
ーのレーンマーカー検出点の数が第３の所定値以上であ
るときに片側レーンマーカー検出状態として、それらの
レーンマーカー検出点の情報及び前記先行車両検出手段
で検出された先行車両の所定の部位の高さ情報から、自
車両前方の走行路の形状を表すための走行路モデルパラ
メータを算出する片側レーンマーカー検出時走行路モデ
ルパラメータ算出手段とを備えたことを特徴とする走行
路検出装置。 - 【請求項２】 前記先行車両検出手段は、自車両から前
記先行車両の所定の部位までの距離を検出し、前記片側
レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算出手段
は、カルマンフィルタを用いて走行路モデルパラメータ
を算出すると共に、前記先行車両検出手段で検出された
先行車両の所定の部位までの距離が小さいほど、前記先
行車両の所定の部位の上下方向へのノイズが大きいとし
て前記カルマンフィルタのカルマンゲインを設定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の走行路検出装置。 - 【請求項３】 前記先行車両検出手段は、先行車両の所
定の部位の高さの分散を検出し、前記片側レーンマーカ
ー検出時走行路モデルパラメータ算出手段は、カルマン
フィルタを用いて走行路モデルパラメータを算出すると
共に、前記先行車両検出手段で検出された先行車両の所
定の部位の高さの分散が大きいほど、前記先行車両の所
定の部位の上下方向へのノイズが大きいとして前記カル
マンフィルタのカルマンゲインを設定することを特徴と
する請求項１又は２に記載の走行路検出装置。 - 【請求項４】 前記先行車両検出手段は、自車両から前
記先行車両の所定の部位までの距離の分散を検出し、前
記片側レーンマーカー検出時走行路モデルパラメータ算
出手段は、カルマンフィルタを用いて走行路モデルパラ
メータを算出すると共に、前記先行車両検出手段で検出
された先行車両の所定の部位の距離の分散が大きいほ
ど、前記先行車両の所定の部位の上下方向へのノイズが
大きいとして前記カルマンフィルタのカルマンゲインを
設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記
載の走行路検出装置。 - 【請求項５】 前記第１の所定値が一であることを特徴
とする請求項１乃至４の何れかに記載の走行路検出装
置。 - 【請求項６】 前記両側レーンマーカー検出時走行路モ
デルパラメータ算出手段で算出される走行路モデルパラ
メータの数がｍであるとき、前記第２の所定値がｍであ
ることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の走
行路検出装置。 - 【請求項７】 前記両側レーンマーカー検出時走行路モ
デルパラメータ算出手段で算出される走行路モデルパラ
メータの数がｍであるとき、前記第３の所定値が（ｍー
１）であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに
記載の走行路検出装置。 - 【請求項８】 前記先行車両の所定の部位がナンバープ
レートであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか
に記載の走行路検出装置。 - 【請求項９】 撮像手段の地上高を算出する撮像手段地
上高算出手段を備え、前記片側レーンマーカー検出時走
行路モデルパラメータ算出手段は、前記撮像手段地上高
算出手段で算出された撮像手段の地上高の分散が予め設
定された所定値以上であるときに、当該撮像手段の地上
高を予め設定された所定値に固定して前記走行路モデル
パラメータを算出することを特徴とする請求項１乃至８
の何れかに記載の走行路検出装置。
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