JP2003196798A

JP2003196798A - 白線検出装置

Info

Publication number: JP2003196798A
Application number: JP2001391903A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Tsuji; 正文辻
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2003-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】カーブ路など曲率が変化する道路上の白線を
精度良く検出する。【解決手段】初期白線モデル算出部２２において道路
パラメータに初期値が入力された白線モデルを算出す
る。該白線モデルを補正部２３において操舵角検出部２
０によって検出された操舵角と、さらに先行車検出部２
１において先行車が検出されている場合には先行車の位
置とに基づいて補正する。領域設定部２５において、撮
像部２４で撮像された画像上に補正された白線モデルを
基に白線検出領域を設定する。エッジ画像生成部２６、
白線検出部２７を通じて該白線検出領域内で道路白線を
検出する。道路パラメータ更新部２８において該検出さ
れた道路白線から道路パラメータを算出し、道路パラメ
ータを更新する。白線モデル算出部２９において該道路
パラメータから白線モデルを算出し、次に白線検出領域
を設定する際の基とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像手段により取
り込まれた道路画像から、白線の検出を行う画像処理装
置に係り、特にリセット時における走行路上の白線の誤
検出を防止して処理速度と信頼性を向上した白線検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の自動走行などを考慮した場合、走
行車線内での自車両の位置を検出することは不可欠であ
る。走行車線内での自車両の位置を高精度で検出するた
めには、走行車線そのものを精度よく認識することが重
要である。走行車線を検出する方法は様々研究されてい
るが、ドライバは運転に必要な情報のほとんどを白線で
区切られた走行車線から得ているということから、走行
車線の白線を高精度で検出することが自車両の走行車線
を検出するために重要である。

【０００３】走行車線の白線を検出する手段として、撮
像手段により取り込まれた道路画像に画像処理を施し白
線を検出する方法がある。これは走行車線の白線を検出
するために、エッジ抽出を行いエッジ画像を生成して、
得られたエッジ画像より白線を検出している。

【０００４】しかし実際の道路白線は多様な形状をして
おり、道路白線を検出する際の白線検出領域の設定に
は、複雑な処理を必要としている。

【０００５】そこで多様な形状をした道路白線を検出す
るための技術として例えば、特開平９−３５１９８公報
記載のものがある。この技術は白線検出状態が思わしく
なく白線検出領域の設定位置がリセットされた状態で
は、車両に設けられた操舵角センサにより検出された操
舵角に応じて白線検出領域を所定位置に設定するもので
ある。これにより道路の曲がりに応じた白線検出領域を
設定することができるので、白線検出領域を設定する際
に領域範囲を小さく設定することができ、白線検出の処
理速度を早くしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような上記従来の
方法にあっては、操舵角センサからの信号により、現時
点での道路形状をある程度推測することができた。しか
しカーブ路の出入り口や車両にヨー角がついている場合
には、前方の道路形状とは必ずしも一致しないといった
問題があった。

【０００７】また、白線検出領域の設定位置がリセット
され、次に白線検出領域を設定する際に、道路形状と操
舵角センサからの信号とのずれを考慮して、あらかじめ
白線検出領域を広く設定することもできるが、白線検出
の処理速度が遅くなる。

【０００８】そこで本発明は、このような従来の問題点
に鑑み、とくに初期状態や白線検出領域の設定位置がリ
セットされたときに、検出対象である走行路の白線を含
む領域にできるだけ小さな白線検出領域を設定できるよ
うにし、白線の誤検出を防止して白線検出の処理速度と
信頼性を向上させた白線検出装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
車両に搭載された自車両の周りの所定領域を撮像する撮
像手段と、先行車の位置を検出する先行車検出手段と、
自車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、道路形状
と車両挙動を表わす複数のパラメータを用いて、道路白
線の形状を数式化モデルで表わし、初期値が設定された
白線モデルを算出する白線モデル算出手段と、該白線モ
デルを、操舵角と、さらに先行車検出手段により先行車
が検出されている場合には、先行車の位置とに基づいて
補正する補正手段と、撮像手段により撮像された画像上
に、補正された白線モデルを基に、道路白線を検出する
ための白線検出領域を設定する白線検出領域設定手段
と、該白線検出領域内において白線検出を行う白線検出
手段と、該白線検出手段で検出された結果と、白線検出
領域設定の基にした白線モデルとが一致するように白線
モデルの複数のパラメータを補正し、白線検出領域設定
の基にした白線モデルを更新する白線モデル更新手段と
を有し、白線検出手段において、白線検出状態に応じて
白線検出処理がリセットされた場合に、白線モデル算出
手段によって算出された白線モデルを、操舵角と、さら
に先行車検出手段により先行車が検出されている場合に
は先行車の位置とに基づいて補正した白線モデルを基
に、白線検出領域設定手段は白線検出領域を設定するも
のとした。

【００１０】請求項２記載の発明は、補正手段が、操舵
角に応じて補正された白線モデルを先行車の位置に応じ
て補正する際に、先行車との距離に応じて補正量を変更
するものとした。

【００１１】請求項３記載の発明は、補正手段が、先行
車の位置が走行車線における道路白線の中央位置になる
ように、操舵角に応じて補正された白線モデルを補正す
るものとした。

【００１２】請求項４記載の発明は、車両に搭載された
自車両の周りの所定領域を撮像する撮像手段と、先行車
の位置を検出する先行車検出手段と、自車両の操舵角を
検出する操舵角検出手段と、道路形状と車両挙動を表わ
す複数のパラメータを用いて、道路白線の形状を数式化
モデルで表わし、初期値が設定された白線モデルを算出
する白線モデル算出手段と、該白線モデルを、操舵角に
応じて補正する補正手段と、撮像手段により撮像された
画像上に、先行車の位置と操舵角に基づいた白線モデル
の左右の最下端を結んだ線分と、操舵角に基づいた白線
モデルとの間の領域を含むように、道路白線を検出する
ための白線検出領域を設定する白線検出領域設定手段
と、該白線検出領域内において白線検出を行う白線検出
手段と、該白線検出手段で検出された結果と補正された
白線モデルが一致するように白線モデルの複数のパラメ
ータを補正し、白線モデルを更新する白線モデル更新手
段とを有し、白線検出手段において、白線検出状態に応
じて白線検出処理がリセットされた場合に、白線検出領
域設定手段は、先行車の位置と操舵角に基づいた白線モ
デルの左右の最下端を結んだ線分と、操舵角に基づいた
白線モデルとの間の領域を含むように白線検出領域を設
定するものとした。

【００１３】請求項５記載の発明は、先行車検出手段
と、撮像手段とは互いに個別に設定されているものとし
た。

【００１４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、パラメー
タに初期値が入力された白線モデルを基に道路白線を検
出する場合、該白線モデルを操舵角と、さらに先行車が
検出されている場合には先行車の位置とに基づいて補正
することにより、自車両にヨー角がついている場合やカ
ーブ路においても、より正確に道路白線の位置を推定で
きる。これにより、小さな白線検出領域を設定してもそ
の領域内に白線を捉えることができる。さらに、小さな
白線検出領域を設定することにより、道路白線を検出す
るための走査時間を短縮することができ、白線検出の高
速化を可能にした白線検出装置を得ることができるもの
である。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、先行車と自
車両との距離の影響による白線検出の誤検知を防止する
ことができる。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、カーブ路の
途中で白線検出処理がリセットした場合でも、より正確
に白線検出領域内に道路白線を捕らえることができる。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、カーブ路の
出入り口などのように曲率が変化するような場所で白線
検出処理がリセットしたような場合でも、道路形状に合
わせて小さな白線検出領域を設定することが可能な白線
検出装置を得ることができるものである。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、撮像された
画像から白線検出処理を行う際の処理状態に関係なく、
常に先行車情報が入手可能であるため、より効率的に白
線検出を行うことが可能な白線検出装置を得ることがで
きるものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を実施例に
より説明する。図１の（ａ）は白線検出を車両制御装置
に適用した第１の実施例の構成を示す図である。マイク
ロコンピュータ２にカメラ１、レーダ３、操舵角センサ
４からの信号が入力され、マイクロコンピュータ２は車
両制御部５、警報部６、ディスプレイ７へ適宜信号を出
力する。

【００２０】マイクロコンピュータ２は、カメラ１から
入力された画像に画像処理を施して道路上の白線を検出
する。そして道路形状と車両挙動を示す複数のパラメー
タ（以下、単に道路パラメータとする）を用いて道路白
線の形状を数式化モデルで表わしたものを白線モデルと
して、道路白線の検出結果と白線モデルが一致するよう
に道路パラメータを更新することによって道路形状を認
識する。カメラ１は本発明における撮像手段を構成す
る。

【００２１】レーダ３は、先行車の位置を検出し、マイ
クロコンピュータ２に検出結果を出力するものである。
先行車の位置を検出するためのものとして、例えばレー
ザレーダや、ミリ波レーダなどがある。レーダ３は本発
明における先行車検出手段を構成する。

【００２２】操舵角センサ４は車両の挙動として操舵角
を検出するものである。操舵角センサ４は本発明におけ
る操舵角検出手段を構成する。また、車両制御部５はマ
イクロコンピュータ２からの出力信号に基づいてステア
リングやアクセルブレーキ制御などを行うものである。
警報部６はマイクロコンピュータ２からの出力信号に基
づいて車線逸脱などの警報を発するものである。ディス
プレイ７は検出結果の道路形状などを表示するためのも
のである。

【００２３】図１の（ｂ）は、本実施例における白線検
出装置を機能的に表現したブロック図である。初期白線
モデル算出部２２において、道路パラメータに初期値を
入力して初期白線モデルを算出する。補正部２３では、
初期白線モデルを操舵角検出部２０で検出された操舵角
に応じて補正する。さらに、先行車検出部２１で先行車
が検出されている場合には先行車の位置を基に、操舵角
に応じて補正された白線モデルを補正する。車両に搭載
された撮像部２４が、車両前方の道路を撮像する。領域
設定部２５において、撮像部２４で撮像された画像上に
白線検出領域を設定する。白線検出領域は、補正部２３
で補正された白線モデル、または後述する白線モデル算
出部２９において算出された白線モデルに基づいて設定
する。

【００２４】エッジ画像生成部２６において、白線検出
領域内でエッジ抽出を行い、エッジ画像を生成する。白
線検出部２７において、エッジ画像から道路白線を検出
する。道路パラメータ更新部２８において、検出された
道路白線から道路パラメータを算出し、道路パラメータ
を更新する。白線モデル算出部２９において、更新され
た道路パラメータから白線モデルを算出する。

【００２５】図２の（ａ）および（ｂ）にカメラ１の車
両取り付け位置を示す。図２の（ａ）は車両上方から見
た図であり、図２の（ｂ）は車両側面から見た図であ
る。カメラ１は車両３０のフロントウィンドウ上部の車
両幅方向中央に車両中心線とのパン角αが０度、チルト
角βが所定の角度となるように取り付けられ、車両前方
の道路を撮像し、マイクロコンピュータ２に撮像画像を
出力する。

【００２６】次に、図３、図４のフローチャートにした
がって、マイクロコンピュータ２における道路白線を検
出するための処理の流れを説明する。ステップ１００に
おいて、道路パラメータを初期設定する。図５に示すよ
うな左上を原点とした画面座標系ＸＹ上において、白線
モデルを道路パラメータにより次のように数式で示す。ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ（１）式（１）において、ａ〜ｅは道路パラメータであり、路
面からカメラ１の高さを一定とすると、それぞれ道路パ
ラメータは次のような道路および白線の形状または車両
挙動を表わす。ａは走行車線内の自車両の車両位置を、
ｂは道路の曲率を、ｃは自車両（カメラ１の光軸）の道
路に対するヨー角を、ｄは自車両（カメラ１の光軸）の
道路に対するピッチ角を、ｅは道路の車線幅をそれぞれ
表わす。また、ｃは自車両とカメラ１との取り付け角度
のうちパン角を、ｄは自車両とカメラ１との取り付け角
度のうちチルト角を含んだものである。

【００２７】また、初期状態では道路および白線の形状
や車両挙動が不明であるから、各道路パラメータには例
えば中央値に相当する値を初期値として設定する。すな
わち、車線内の位置ａには車線中央を設定し、道路の曲
率ｂは直線道路を設定して、車線に対するヨー角ｃには
パン角０度を設定する。また、車線に対するピッチ角ｄ
には停止状態のチルト角を設定し、車線幅ｅには道路構
造令に示される高速道路の車線幅を設定する。

【００２８】ステップ１０１において、道路パラメータ
に初期値が入力された初期白線モデルを算出する。次に
ステップ１０２において、レーダ３からの先行車の位置
情報や操舵角センサ４からの操舵角情報に応じて白線モ
デルの補正を行う。本ステップの詳細は図６に示すフロ
ーチャートと、図７に基づいて説明する。

【００２９】まずステップ２０１において、操舵角セン
サ４からの出力信号である操舵角に基づいて初期白線モ
デルを補正し、操舵角白線モデル１５を算出する。この
操舵角白線モデル１５は、例えば操舵角が右にきられて
いる場合、図７の（ａ）に示すように、操舵角センサ４
からの出力信号に応じた右に傾く所定の曲率を持つ２本
の曲線として表わされる。ここでは理解を容易にするた
め、道路白線９を併せて示す。

【００３０】ステップ２０２では、レーダ３からの出力
を参照することにより、自車線前方の先行車１３の有無
を判断する。先行車１３がいるときはステップ２０３へ
進む。また先行車がいないときは、操舵角白線モデル１
５を後述する白線検出領域を設定する際の基として、ス
テップ１０３へ進む。

【００３１】ステップ２０３では、図７の（ｂ）に示す
ように、画像上の先行車の位置１４を算出する。この先
行車の位置１４は、先行車１３の座標を代表する点であ
ればよく、例えば先行車の位置１４は先行車の画像にお
いてＸ軸方向の中心点がＸ座標、Ｙ軸方向の中心点がＹ
座標のように設定する。

【００３２】ステップ２０４では、画像上の先行車の位
置１４と同一のＹ座標を持つ操舵角白線モデル１５上の
点を算出する。図７の（ｂ）において先行車の位置１４
と同一のＹ座標である、操舵角白線モデル１５上の自車
両から見て左側の点を、左側白線ずれ量算出基準点１６
としそのＸ座標を算出する。同様に操舵角白線モデル１
５上の自車両から見て右側の先行車の位置１４と同一の
Ｙ座標の点を、右側白線ずれ量算出基準点１７としその
Ｘ座標を算出する。

【００３３】ステップ２０５において、先行車の位置１
４のＸ座標と左側白線ずれ量算出基準点１６の間の距離
をＡとし、先行車の位置１４のＸ座標と右側白線ずれ量
算出基準点１７の間の距離をＢとする。そして画像上の
先行車の位置１４を基準として、左に（Ａ＋Ｂ）／２だ
け離れた座標を左側補正点１６’とし、同様に先行車の
位置１４を基準として、右に（Ａ＋Ｂ）／２だけ離れた
座標を右側補正点１７’とする。

【００３４】ステップ２０６では、操舵角白線モデル１
５において、左側補正点１６’および右側補正点１７’
を通るように式（１）に示すパラメータｂに相当する曲
率を補正して、補正白線モデル１５’を算出する。先行
車がいる場合において、この補正白線モデル１５’が後
述する白線検出領域を設定する際の基となる。このあと
ステップ１０３へ進む。

【００３５】ステップ１０３において、カメラ１により
撮像された画像をマイクロコンピュータ２に入力する。
ステップ１０４において、図５に示すように、撮像され
た画像上に白線検出領域の設定を行う。道路白線９は消
失点１０で識別不能になるとする。ステップ２０１で算
出された操舵角白線モデル１５あるいはステップ２０６
で算出された補正白線モデル１５’が、白線検出領域の
中心となるように白線検出領域４１〜５２を設定する。
また後述するステップ１１８において白線モデルが更新
されたときは、その白線モデルが白線検出領域の中心と
なるように白線検出領域４１〜５２を設定する。

【００３６】白線モデルにおいて、白線検出領域を設定
する左右の順序は問わないが、遠方から順次近場へ設定
していくものとする。これにより左右の白線モデル上に
片側６個ずつ計１２個の白線検出領域が設定される。な
お本実施例では、白線モデルは道路白線９の自車両から
見て内側のエッジに設定されるものとする。

【００３７】なお後述するステップ１１７で道路パラメ
ータが更新されているような場合には、実際の道路白線
と白線モデルとの差は小さいと考えられるので、なるべ
く小さな白線検出領域を設定する方が白線以外のものを
誤検出する可能性が低く、しかも処理速度を向上させる
ことができる。

【００３８】ステップ１０５では、マイクロコンピュー
タ２に入力された画像にフィルタ演算を施してエッジ画
像を作成する。ここで用いるフィルタは例えばＳＯＢＥ
Ｌフィルタなどを設定しておく。ステップ１０６では、
すべての白線検出領域４１〜５２において白線候補の検
出を行う。白線候補の検出は、白線検出領域の上底の一
点と下底の一点とを結んでできるすべての線分Ｌに対
し、その線分上の画素の濃度が所定値以上の画素を白線
候補とする。さらに、すべての線分Ｌの中で、白線候補
が最も多い線分Ｌをその領域内での検出直線とする。

【００３９】ステップ１０７では、検出直線上にある白
線候補の数が所定値以上かどうか判断する。検出直線上
に、所定値以上の濃度の画素数が、検出直線の長さに対
する所定の割合よりも少ない場合には、白線が検出され
なかったものとみなし、ステップ１０９へ進む。所定の
割合よりも多い場合は、ステップ１０８へ進む。

【００４０】例えば検出直線の長さが１５画素数で、白
線候補の数が１／２以上、すなわち８画素以上検出され
れば仮に白線が検出されたとする白線検出領域において
は、検出直線上における白線候補の数が７画素以下の場
合には、その白線検出領域において白線が検出されなか
ったものとする。一方、白線候補の数が８画素以上の場
合は仮に白線が検出されたものとする。以上の処理を順
次遠方から近場に向けてすべての白線検出領域に対して
実行する。この時、白線の検出有無を判断するための、
検出直線の長さに対する上記所定の割合は、すべての白
線検出領域に対して同一としてもよいし、白線検出領域
ごとに設定してもよい。また、上記濃度の所定値もすべ
ての白線検出領域に対して同一としてもよいし、白線検
出領域ごとに変えてもよい。

【００４１】ステップ１０８では、検出直線を仮に白線
とみなす。仮の白線が検出された時は、図５に示すよう
に白線検出領域内における仮の白線の始点（画像中にお
いて、白線検出領域内の上底の一点）の座標を白線検出
点４１’〜５２’とする。

【００４２】ステップ１０９では、すべての白線検出領
域で検出した仮の白線の数が所定値以上かどうかを確認
し、所定値より少なければすべての白線検出領域内に道
路白線が含まれていなかったと判断し、ステップ１００
へ戻る。一方、仮の白線が所定値以上検出された場合に
は、道路白線が検出されたとしてステップ１１０へ進
む。

【００４３】ステップ１１０では、今回検出した道路白
線と白線モデルとのずれ量を算出する。ずれ量を求める
ために、今回検出した白線検出点４１’〜５２’と白線
モデル上の点とを比較する。

【００４４】ステップ１１１では、各点のずれ量に基づ
いて道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅを算出する。こ
の変動量の算出方法は、例えば特開平８−５３８８号に
開示されているような方法を採ることができる。

【００４５】ステップ１１２では、算出した道路パラメ
ータの変動量Δａ〜Δｅにより道路パラメータａ〜ｅを
補正する。例えば式（１）に示す白線モデルの場合には
次式により道路パラメータａ〜ｅの補正を行う。ａ’は
補正結果であるａに対し前回の入力画像より求められた
白線モデルの道路パラメータである。ｂ’、ｃ’、
ｄ’、ｅ’についても同様とする。ａ＝ａ’＋Δａ、ｂ＝ｂ’＋Δｂ、ｃ＝ｃ’＋Δｃ、ｄ＝ｄ’＋Δｄ、ｅ＝ｅ’＋Δｅ、（２）

【００４６】ステップ１１３では、道路パラメータから
道路形状を推定し、道路形状を表わすパラメータが正常
かどうかを確認する。正常である場合はステップ１１５
に進み、正常でない場合はステップ１１４へ進む。

【００４７】ステップ１１５では、道路パラメータから
車両挙動を推定し、車両挙動を表すパラメータが正常か
どうかを確認する。正常である場合はステップ１１７に
進み、正常でない場合は、ステップ１１６へ進む。

【００４８】ステップ１１７では、これら補正され、あ
るいは後述のステップ１１４、１１６で一部初期化され
た道路パラメータａ〜ｅを新しい白線モデルの道路パラ
メータとして更新する。最後にステップ１１８では、更
新された道路パラメータから白線モデルを更新する。ま
た必要に応じ道路パラメータからの情報を車両制御部５
や警報部６やディスプレイ７などに出力する。

【００４９】ステップ１１４では、道路形状を表すパラ
メータを初期化する。上述した式（１）で表される白線
モデルにあっては、パラメータｂが道路曲率を、パラメ
ータｅが車線幅をそれぞれ反映する。したがってパラメ
ータｂから推定される道路曲率が、操舵角センサ４によ
る車両挙動検出値から判断して、現在走行している道路
ではありえない曲率になった場合には、パラメータｂを
初期化する。

【００５０】同様に、パラメータｅから推定される車線
幅が、操舵角センサ４による車両挙動から判断して現在
走行している道路ではありえない車線幅になった場合に
は、パラメータｅを初期化する。初期化した後、ステッ
プ１１５へ進む。

【００５１】ステップ１１６では、車両挙動を表すパラ
メータを初期化する。上述した式（１）で表される白線
モデルにあっては、パラメータａが車線内の横偏位を、
パラメータｃが路面に対するヨー角を、パラメータｄが
路面に対するピッチ角をそれぞれ反映する。したがっ
て、パラメータａから推定される横偏位が、道路曲率の
推定値あるいは操舵角センサ４による車両挙動検出値か
ら判断して現在走行している道路ではありえない横偏位
になった場合にはパラメータａを初期化する。

【００５２】同様にパラメータｃにより推定されるヨー
角が、道路曲率の推定値あるいは操舵角センサ４による
車両挙動から判断して、現在走行している道路ではあり
えない角度になった場合にはパラメータｃを初期化す
る。また、パラメータｄから推定されるピッチ角が、操
舵角センサ４による車両挙動検出値から判断して、現在
走行している道路ではありえない角度になった場合には
パラメータｄを初期化する。初期化した後、ステップ１
１７へ進む。以上の処理が終了したらステップ１１８か
らステップ１０３へ戻り上述した処理を繰り返す。

【００５３】本実施例では、ステップ１０４が本発明の
白線検出領域設定手段を構成する。またステップ１０５
〜１０９が白線検出手段を構成し、ステップ１１０〜１
１８が白線モデル更新手段を構成する。さらにステップ
１００、１０１が白線モデル算出手段を、ステップ２０
１〜２０６からなるステップ１０２が補正手段を構成す
る。

【００５４】本実施例は以上のように構成され、パラメ
ータに初期値が入力された白線モデルを基に道路白線を
検出する場合、該白線モデルを操舵角と、さらに先行車
が検出されている場合には先行車の位置とに基づいて補
正して補正白線モデル１５’を算出し、補正白線モデル
１５’を基に白線検出領域を設定することにより、より
正確に白線検出領域が道路白線を捉えることができる。

【００５５】また、補正白線モデル１５’を用いて道路
白線を推定することにより、道路白線を検出するための
白線検出領域を小さな範囲に設定することができるの
で、白線検出領域内の画像を処理し白線を検出する際の
処理速度の向上を図ることができる。

【００５６】本実施例では、道路画像を撮像するカメラ
１と、先行車を検出するレーダ３とを個別に設定したの
で、白線検出の処理状態に関係なく、常に先行車情報を
入手することができる。

【００５７】また本実施例では、左側補正点１６’およ
び右側補正点１７’を求める際に、画像上の先行車の位
置１４を基準としてそれぞれ等距離になるように設定し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、左右の
距離を例えばカーブの向きに応じて変えてもよい。

【００５８】また、本実施例では、パラメータｂに相当
する曲率を変化させて補正白線モデル１５’を算出して
いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、先行
車１３と自車両までの間に複数の補正点を設けて補正白
線モデル１５’を算出することもできる。その際、先行
車１３までの距離に応じて、例えば距離が遠い場合は複
数の補正点全体の補正量を均一にしてもよく、距離が近
い場合には、近場の補正量を遠くの補正量よりも多くす
るようなこともできる。

【００５９】図５において白線モデルを道路白線の自車
両から見て内側になるように設定したが、これに限定さ
れず白線モデルを道路白線の外側に設定してもよい。

【００６０】さらに、上記実施例では、白線モデルが初
期状態のときや道路白線の検出状況が悪く白線モデルが
リセットされたときに、パラメータに初期値が入力され
た白線モデルを、操舵角と、さらに先行車が検出されて
いる場合には先行車の位置とに基づいて補正して、該補
正された白線モデルを基に白線検出領域を設定するとし
たが、第２の実施例として、先行車が検出されている場
合に補正白線モデルを算出せずに白線検出領域を設定し
てもよい。

【００６１】第２の実施例の全体構成は、図１の（ａ）
に示した第１の実施例と同じである。図８は第２の実施
例の構成を示す機能ブロック図である。初期白線モデル
算出部２２において、道路パラメータに初期値を入力し
て初期白線モデルを算出する。補正部２３において、初
期白線モデルを操舵角検出部２０で検出された操舵角に
応じて補正する。

【００６２】車両に搭載された撮像部２４が、車両前方
の道路を撮像する。領域設定部２５において、撮像部２
４で撮像された画像上に白線検出領域を設定する。白線
検出領域は、先行車検出部２１で検出した先行車の位置
と、操舵角に応じて補正した白線モデル、または後述す
る白線モデル算出部２９において算出された白線モデル
に基づいて設定する。その他の機能構成は第１の実施例
の図１の（ｂ）に示したものと同じである。

【００６３】図９、図１０は本実施例における道路白線
を検出するための処理の流れを示すフローチャートであ
る。ステップ３００において、道路パラメータを初期設
定する。ステップ３０１では、道路パラメータに初期値
が入力された初期白線モデルを算出する。

【００６４】ステップ３０２では、操舵角センサ４から
の出力信号である操舵角に基づいて初期白線モデルを補
正し、操舵角白線モデル１５を算出する。ステップ３０
３では、レーダ３からの出力を参照することにより、自
車線前方の先行車の有無を判断する。先行車１３がいる
ときはステップ３０４へ進み、先行車がいないときはス
テップ３０５へ進む。

【００６５】ステップ３０４では、図１１に示すよう
に、画像上の先行車の位置１４を算出する。この先行車
の位置１４は、先行車１３の座標を代表する点であれば
よく、例えば先行車の位置１４は先行車の画像において
Ｘ軸方向の中心点がＸ座標、Ｙ軸方向の中心点がＹ座標
のように設定する。ステップ３０５では、カメラ１によ
り撮像された画像をマイクロコンピュータ２に入力す
る。

【００６６】ステップ３０６では、撮像された画像上に
白線検出領域５５〜６６の設定を行う。ステップ３０３
で先行車が検出されなかったときは操舵角白線モデル１
５が、また後述するステップ３２０で白線モデルが更新
されている時は、該更新された白線モデルが白線検出領
域の中心になるように、白線検出領域５５〜６６の設定
を行う。

【００６７】一方ステップ３０３で先行車が検出されて
いるときは、図１１の（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、先行車の位置１４と操舵角白線モデル１５の画面上
の最下端の左側開始点６９を結ぶ線分６７と、操舵角白
線モデル１５とによって囲まれる領域、および、先行車
の位置１４と操舵角白線モデル１５の画面上の最下端の
右側開始点７０を結ぶ線分６８と、操舵角白線モデル１
５とによって囲まれる領域を含むように、白線検出領域
の設定を行う。なお、図１１の（ａ）は操舵角白線モデ
ル１５の画面上の最下端が画面の下部にある場合を示
し、図１１の（ｂ）は操舵角白線モデル１５の画面上の
最下端が画面の側部にある場合を示す。以降のステップ
３０７〜３２０は第１の実施例における図３、図４のス
テップ１０５〜１１８と同じであり、説明を省略する。

【００６８】本実施例においては、ステップ３００、３
０１が白線モデル算出手段を構成し、ステップ３０２が
補正手段を構成する。またステップ３０６が白線検出領
域設定手段を、ステップ３０７〜３１１が白線検出手段
を構成し、ステップ３１２〜３２０が白線モデル更新手
段を構成する。

【００６９】本実施例では以上のように、道路パラメー
タ初期状態から道路白線を検出する際に先行車がいると
きは、操舵角白線モデル１５および線分６７、６８で囲
まれる領域を含むように白線検出領域を設定することに
より、カーブ路の出入り口などのように曲率が変化する
ような場合でも、白線検出領域が道路白線を捉える確率
が、操舵角白線モデル１５のみに基づいて白線検出領域
を設定するよりも高くなる。

【００７０】なお上記各実施例では白線検出点の出力結
果として白線検出領域における上底の座標を用いるとと
もに、白線検出領域の処理の順序を遠方から近場に向け
て行っているが、本発明はこれに限定されることなく、
例えば、白線検出領域の出力結果として白線検出領域の
下底の座標を用いてもよく、また白線検出領域の処理の
順序を近場から、遠方に向けて行うようにしてもよい。

【００７１】また各実施例では初期状態において道路パ
ラメータを設定する際には、道路を直線として設定する
ものとしたが、操舵角センサ４で検出される車両の挙動
を表わす値に基づいて道路パラメータの初期値を設定し
てもよい。例えば初期状態において、ステアリングが右
または左に転舵されているような時は、操舵角に応じた
曲率の道路を走行していると判断して、パラメータｂに
操舵角に応じた値を設定してもよい。

【００７２】さらに白線検出領域を設定する際に、過去
の白線モデルの変化の様子から白線モデルの変化の方向
にオフセットした位置に白線検出領域を設定してもよ
い。上記各実施例は、本発明の理解を容易にするために
記載したものであり、本発明を限定するためのものでは
ない。したがって上記実施例に開示された各要素は、本
発明の技術的範囲に属するすべての設計変更や均等物を
も含む趣旨である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】カメラの取り付け位置を示す図である。

【図３】道路白線検出処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】道路白線検出処理を示すフローチャートであ
る。

【図５】白線検出領域を示す図である。

【図６】白線モデル補正の流れを示すフローチャートで
ある。

【図７】操舵角および先行車位置による補正白線モデル
を示す図である。

【図８】第２の実施例を示す図である。

【図９】第２の実施例における道路白線検出処理を示す
フローチャートである。

【図１０】第２の実施例における道路白線検出処理を示
すフローチャートである。

【図１１】第２の実施例における白線検出領域を示す図
である。

【符号の説明】１カメラ２マイクロコンピュータ３レーダ４操舵角センサ５車両制御部６警報部７ディスプレイ９道路白線１３先行車１４先行車の位置１５操舵角白線モデル１５’ 補正白線モデル２０操舵角検出部２１先行車検出部２２初期白線モデル算出部２３補正部２４撮像部２５領域設定部２６エッジ画像生成部２７白線検出部２８道路パラメータ更新部２９白線モデル算出部３０車両４１〜５２、５５〜６６白線検出領域６７左線分６８右線分６９左側開始点７０右側開始点

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６２６ＧＧ０６Ｔ 1/00 ３３０Ｇ０６Ｔ 1/00 ３３０Ａ 7/60 ２００ 7/60 ２００ＪＦターム(参考） 5B057 AA16 AA19 BA02 CC01 CH18 DA02 DA07 DA08 DA12 DA15 DA16 DB02 DB09 DC05 DC07 DC16 DC34 DC36 5H180 AA01 CC03 CC04 CC12 CC14 CC24 LL01 LL02 LL04 LL06 5L096 BA02 BA04 CA02 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された自車両の周りの所定領
域を撮像する撮像手段と、先行車の位置を検出する先行
車検出手段と、自車両の操舵角を検出する操舵角検出手
段と、道路形状と車両挙動を表わす複数のパラメータを
用いて、道路白線の形状を数式化モデルで表わし、初期
値が設定された白線モデルを算出する白線モデル算出手
段と、該白線モデルを、操舵角と、さらに先行車検出手
段により先行車が検出されている場合には、先行車の位
置とに基づいて補正する補正手段と、前記撮像手段によ
り撮像された画像上に、前記補正された白線モデルを基
に、道路白線を検出するための白線検出領域を設定する
白線検出領域設定手段と、該白線検出領域内において白
線検出を行う白線検出手段と、該白線検出手段で検出さ
れた結果と、前記白線検出領域設定の基にした白線モデ
ルとが一致するように前記白線モデルの複数のパラメー
タを補正し、白線検出領域設定の基にした白線モデルを
更新する白線モデル更新手段とを有し、前記白線検出手
段において、白線検出状態に応じて白線検出処理がリセ
ットされた場合に、前記白線モデル算出手段によって算
出された白線モデルを、操舵角と、さらに先行車検出手
段により先行車が検出されている場合には先行車の位置
とに基づいて補正した白線モデルを基に、白線検出領域
設定手段は白線検出領域を設定することを特徴とする白
線検出装置。
【請求項２】前記補正手段は、操舵角に応じて補正さ
れた白線モデルを先行車の位置に応じて補正する際に、
先行車との距離に応じて補正量を変更することを特徴と
する請求項１記載の白線検出装置。
【請求項３】前記補正手段は、先行車の位置が、走行
車線における道路白線の中央位置になるように、操舵角
に応じて補正された白線モデルを補正することを特徴と
する請求項１記載の白線検出装置。
【請求項４】車両に搭載された自車両の周りの所定領
域を撮像する撮像手段と、先行車の位置を検出する先行
車検出手段と、自車両の操舵角を検出する操舵角検出手
段と、道路形状と車両挙動を表わす複数のパラメータを
用いて、道路白線の形状を数式化モデルで表わし、初期
値が設定された白線モデルを算出する白線モデル算出手
段と、該白線モデルを、操舵角に応じて補正する補正手
段と、前記撮像手段により撮像された画像上に、先行車
の位置と操舵角に基づいた白線モデルの左右の最下端を
結んだ線分と、操舵角に基づいた白線モデルとの間の領
域を含むように、道路白線を検出するための白線検出領
域を設定する白線検出領域設定手段と、該白線検出領域
内において白線検出を行う白線検出手段と、該白線検出
手段で検出された結果と前記補正された白線モデルが一
致するように前記白線モデルの複数のパラメータを補正
し、白線モデルを更新する白線モデル更新手段とを有
し、前記白線検出手段において、白線検出状態に応じて
白線検出処理がリセットされた場合に、前記白線検出領
域設定手段は、先行車の位置と操舵角に基づいた白線モ
デルの左右の最下端を結んだ線分と、操舵角に基づいた
白線モデルとの間の領域を含むように白線検出領域を設
定することを特徴とする白線検出装置。
【請求項５】前記先行車検出手段と、前記撮像手段と
は互いに個別に設定されていることを特徴とする請求項
１、２、３または４記載の白線検出装置。