JP2003308534A

JP2003308534A - 白線認識装置

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Publication number: JP2003308534A
Application number: JP2002116012A
Authority: JP
Inventors: Kimio Kigami; 公夫樹神; Katsuyuki Imanishi; 勝之今西
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: JP3930366B2

Abstract

(57)【要約】【課題】適正にレーンの側縁部の位置および形状を記
述する線を求めることである。【解決手段】撮像部１で撮られた車両前方の路面画像
から白線位置を決定する白線認識部２で、路面画像を路
面画像の縦方向の各位置で横方向に走査して、明度が上
昇するアップエッジと明度が下降するダウンエッジとよ
りなるペアエッジを検出して白線による明部を抽出し、
得られたペアエッジが複数配列するものであるときに
は、白線位置候補点を、前記配列に基づいてこの複数の
ペアエッジに対して相対位置をとる点とすることで、白
線が複数配列する道路部分でも、当該道路部分が白線が
単一の道路部分であったとしたら得られたであろう白線
位置候補点が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両前方の路面画像
から白線を認識する白線認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路の路面には、レーンの側縁部を明確
にする白線が描かれており、自己車両の走行位置を把握
する最も基本的な情報となっている。近年、白線を、車
両を自動操舵により走行せしめる際の案内用の標識とし
て利用する技術が提案されている。この技術では、車両
に搭載された白線認識装置が、ＣＣＤカメラ等の撮像手
段により車両前方の路面画像を取り込み、白線位置で明
度が高いことを利用して白線による明部を抽出すること
で白線を認識するようになっている。かかる方式のもの
において、特開平７−２８２２６８号公報には、路面画
像を、縦方向の各位置において横方向に走査し、画素の
明度が相対的に所定以上高く変化するアップエッジと、
画素の明度が相対的に所定以上低く変化するダウンエッ
ジとを検出して白線による明部を抽出し、アップエッジ
とダウンエッジとからなるペアエッジに基づいて、レー
ンの側縁部を代表する白線位置候補点を決定している。

【０００３】この白線位置候補点の群に基づいてハフ変
換やフィルタリング処理が行われて、自己車両が走行す
るレーンについて、その側縁の位置および形状を記述す
る線が推定されることになる。前記ハフ変換では、路面
画像中の各白線位置候補点を通る線（例えば直線）を特
定する複数のパラメータとして頻出するものを求め、頻
出するパラメータにより特定される線を、推定の基本と
なる線としている。

【０００４】レーンの側縁の位置および形状の演算にお
いて、精度や応答性を向上するには、白線位置候補点が
ある程度正しく求められていることが必要となる。前記
特開平７−２８２２６８号公報記載の技術では、アップ
エッジとダウンエッジとの間隔を、画像の縦方向の各位
置においてとるはずの白線の幅を基準に評価すること
で、白線以外に写る像等に基因した不要ペアエッジを除
去している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーン
の側縁部を規定する白線は、レーンの側縁部を、所定幅
の白線が単純に１本連続して伸びているだけのもの以外
に、種々の態様のもの、例えば、複数本の白線がレーン
の幅方向に配列するものがある。これらは、それぞれ意
味を有しており、道路の情報を運転者に提供している。
車両を走行させていくと、白線が１本の道路部分から白
線が複数本配列する道路部分に切り換わったり、複数の
白線の配列が切り換わっていくことになる。

【０００６】前記特開平７−２８２２６８号公報記載の
技術では、演算負荷をあまり高くすることなく不要ペア
エッジを除去するが、白線による明部を適正に抽出でき
たとしても、前記ハフ変換において得られるレーン側縁
部の位置および形状を記述する線と、実際のレーンの側
縁部に沿った線とが乖離するおそれがあり、精度や応答
性が必ずしも十分ではなかった。

【０００７】本発明はかかる実情に鑑みなされたもの
で、レーンの側縁部の形状や位置を記述するのに適正な
白線位置候補点を正確にかつ応答性よく得ることのでき
る白線認識装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、車両に搭載されて、走行するレーンを含む前方の路
面画像を撮る撮像手段と、撮られた路面画像を横方向へ
走査して、画像の明度が相対的に所定以上高く変化する
アップエッジと、画像の明度が相対的に所定以上低く変
化するダウンエッジとを検出して路面の白線による明部
を抽出し、路面画像の縦方向の各位置で前記レーンの側
縁部を代表する白線位置候補点を決定する白線位置候補
点決定手段とを有する白線認識装置において、前記白線
位置候補点決定手段を、前記路面画像の縦方向の同じ位
置で、前記明部に対応する前記アップエッジと前記ダウ
ンエッジとからなるペアエッジが一つだけ検出されたと
きには、ペアエッジに対して予め設定した所定の相対位
置をとる点を白線位置候補点とし、複数のペアエッジが
検出されたときには、該複数のペアエッジの配列に基づ
いて、前記複数のペアエッジに対して予め設定した所定
の相対位置をとる点を白線位置候補点とするように設定
する。

【０００９】複数の白線が形成された道路部分が、単一
の白線が形成された道路部分に連なるとき、前記複数の
白線と前記単一の白線とのレーン幅方向の相対位置は一
定している。すなわち、複数の白線が形成された道路部
分に単一の白線が形成されていたとしたときの、その単
一の白線の仮想の形成位置は、前記複数の白線の配列に
より決まる。複数のペアエッジの配列から前記複数の白
線の配列が特定できるから、複数の白線が形成された道
路部分において、当該道路部分が単一の白線が形成され
た道路部分であったならば得られたであろう白線位置候
補点と同等の白線位置候補点を得ることができる。した
がって、前記ハフ変換において得られるレーンの側縁部
の位置や形状を記述する線と、実際のレーンの側縁部に
沿った線とが乖離することがない。

【００１０】請求項２の構成では、請求項１の発明の構
成において、請求項１記載の白線位置決定装置におい
て、前記白線位置候補点決定手段を、前記複数のペアエ
ッジとして、路面画像の横方向の中央側から第１のペア
エッジおよび第２のペアエッジが配列し、第１のペアエ
ッジのダウンエッジと第２のペアエッジのアップエッジ
との間隔が予め設定した基準値よりも小さいときには、
前記白線位置候補点を、第２のペアエッジが１つのみ検
出されたとしたときの白線位置候補点とするように設定
する。

【００１１】道路には、路肩側で単一の白線が続く道路
部分の他、前記単一の白線に連なる白線と、該白線より
も道路の中央側で前記白線と近接並行する別の白線とが
形成された道路部分がある。この道路部分ではまた、両
白線の間隔が比較的近接している。かかる道路部分に対
応する路面画像では、路面画像横方向の中央側すなわち
レーンの中央側から第１のペアエッジおよび第２のペア
エッジが存在し、第１のペアエッジのダウンエッジと第
２のペアエッジのアップエッジとの間隔が比較的小さい
間隔で配列している。したがって、複数のペアエッジが
前記のごとく配列しているときには、前記白線位置候補
点を、第２のペアエッジが１つのみ検出されたとしたと
きの白線位置候補点とすることで、前記第１、第２のペ
アエッジが検出された道路部分が単一の白線が形成され
た道路部分であったならば得られたであろう白線位置候
補点と同等の白線位置候補点が得られる。

【００１２】請求項３の構成では、請求項１の発明の構
成において、前記白線位置候補点決定手段を、前記複数
のペアエッジとして、路面画像の横方向の中央側から第
１のペアエッジおよび第２のペアエッジが配列し、第１
のペアエッジのダウンエッジと第２のペアエッジのアッ
プエッジとの間隔が予め設定した基準値よりも大きいと
きには、前記白線位置候補点を、第１のペアエッジのダ
ウンエッジと第２のペアエッジのアップエッジとで挟ま
れた暗部にペアエッジが１つのみ検出されたとしたとき
の白線位置候補点とするように設定する。

【００１３】道路には、隣接レーンとの境界部で単一の
白線が続く道路部分の他、２本の白線が並行する道路部
分がある。隣接レーンとの境界はこの２本の白線の中間
位置であり、両白線で挟まれた白線非形成の帯状部が前
記単一の白線に連なる。この道路部分ではまた、両白線
の間隔が比較的空いている。かかる道路部分に対応する
路面画像では、路面画像横方向の中央側すなわちレーン
の中央側から第１のペアエッジおよび第２のペアエッジ
が存在し、第１のペアエッジのダウンエッジと第２のペ
アエッジのアップエッジとの間隔が比較的大きい間隔で
配列している。したがって、複数のペアエッジが前記の
ごとく配列しているときには、前記白線位置候補点を、
第１のペアエッジのダウンエッジと第２のペアエッジの
アップエッジとで挟まれた暗部にペアエッジが１つのみ
検出されたとしたときの白線位置候補点とすることで、
前記第１、第２のペアエッジが検出された道路部分が単
一の白線が形成された道路部分であったならば得られた
であろう白線位置候補点と同等の白線位置候補点が得ら
れる。

【００１４】請求項４の構成では、請求項１の発明の構
成において、前記白線位置候補点決定手段を、前記複数
のペアエッジとして、路面画像の横方向の中央側から、
第１のペアエッジ、第２のペアエッジおよび第３のペア
エッジが配列しているときには、前記白線位置候補点
を、第２のペアエッジが１つのみ検出されたとしたとき
の白線位置候補点とするように設定する。

【００１５】道路には、隣接レーンとの境界部で単一の
白線が続く道路部分の他、３本の白線が並行する道路部
分がある。隣接車線の境界は、この３本の白線のうち、
真ん中の白線の中間位置にあり、真ん中の白線が単一の
白線に連なる。かかる道路部分に対応する路面画像で
は、路面画像横方向の中央側すなわちレーンの中央側か
らから第１のペアエッジ、第２のペアエッジおよび第３
のペアエッジが配列している。前記白線位置候補点を、
真ん中の白線に対応する第２のペアエッジが１つのみ検
出されたとしたときの白線位置候補点とすることで、前
記第１、第２および第３のペアエッジが検出された道路
部分が単一の白線が形成された道路部分であったならば
得られたであろう白線位置候補点と同等の白線位置候補
点が得られる。

【００１６】請求項５の構成では、車両に搭載されて、
走行するレーンを含む前方の路面画像を撮る撮像手段
と、撮られた路面画像を横方向へ走査して、画像の明度
が相対的に所定以上高く変化するアップエッジと、画像
の明度が相対的に所定以上低く変化するダウンエッジと
を検出して路面の白線による明部を抽出し、路面画像の
縦方向の各位置で前記レーンの側縁部を代表する白線位
置候補点を決定する白線位置候補点決定手段とを有する
白線認識装置において、前記白線位置候補点決定手段
を、前記路面画像の縦方向の同じ位置で、前記明部に対
応する前記アップエッジと前記ダウンエッジとからなる
ペアエッジが一つ検出されたときには、ペアエッジに対
して予め設定した所定の相対位置をとる点を白線位置候
補点とし、前記アップエッジから予め設定した上限値を
越えてダウンエッジが検出されないときは、前記アップ
エッジから予め設定した所定の基準値離れた位置に仮想
のダウンエッジがあるものとみなして、前記アップエッ
ジと前記仮想のダウンエッジとからなるペアエッジに対
して前記所定の相対位置をとる点を白線位置候補点とす
るように設定する。

【００１７】２つの道路の合流部には、両道路で挟まれ
て鋭角の三角状の領域が作られている。その、各道路の
レーンの側縁を規定する白線は、三角状の領域を縁取っ
て形成されて、両白線がＶ字状をなしている。そして、
前記三角状領域には、両白線を橋渡しするように別の白
線が形成され、該白線は両道路が合流するまで縞状に複
数形成される。縞状白線位置で路面画像を走査したとき
アップエッジのみが検出されることになる。前記白線位
置候補点を、前記アップエッジから予め設定した所定の
基準値離れた位置に仮想のダウンエッジがあるものとみ
なして、前記アップエッジと前記仮想のダウンエッジと
からなるペアエッジに対して前記所定の相対位置をとる
点を白線位置候補点とすることで、アップエッジのみが
検出された道路部分において、当該道路部分が単一の白
線が形成された道路部分であったならば得られたであろ
う白線位置候補点と同等の白線位置候補点を得ることが
できる。したがって、前記ハフ変換において得られるレ
ーンの側縁部の位置や形状を記述する線と、実際のレー
ンの側縁部に沿った線とが乖離することがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１に高速道路や自動車専用道路
等での自動走行システムを構成する本発明の白線認識装
置の構成を示す。白線認識装置は撮像部１と白線認識部
２とを有し、車両に搭載されている。撮像部１はＣＣＤ
カメラやＣＭＯＳカメラであり、ルームミラーにレンズ
を前方に向けて設けられ、車両前方の路面画像を撮るよ
うになっている。白線認識部２はマイクロコンピュータ
を中心に、入出力回路、通信回路等から構成されてい
る。撮像部１で得られた車両前方の画像（適宜、路面画
像という）のデータは、白線認識部２の入力バッファ２
１に入力し、入力バッファ２１で路面画像データを白線
位置演算部（ＣＰＵ）２２で取り込み可能な形式に変換
し、ＣＰＵ２２に出力する。ＣＰＵ２２では自己車両が
走行しているレーンの側縁部の位置や形状を規定する線
（白線位置）を演算する。

【００１９】白線認識部２は、車両のステアリングを自
動操舵するレーンキープＥＣＵ３、車両が白線から逸脱
しそうになると運転者に警報を発するレーン逸脱ＥＣＵ
４と通信ネットワークを構成している。白線認識部２に
は、レーンキープＥＣＵ３、レーン逸脱ＥＣＵ４とのデ
ータの送受信を行うための送受信バッファ２３を備えて
おり、前記白線位置の演算結果は送受信バッファ２３に
転送されて、レーンキープＥＣＵ３やレーン逸脱ＥＣＵ
４に送信される。

【００２０】図２にＣＰＵ２２で実行される演算のフロ
ーを示す。本フローは例えば垂直同期信号から一定のオ
フセットをもってタイマ割り込みにより所定周期で起動
する。先ず、ステップＳ１１では、路面画像を取り込
み、各画素の明度を参照できるようにする。

【００２１】ステップＳ１２では、白線位置候補点を決
定する。白線位置候補点の決定は先ず道路幅方向すなわ
ち路面画像の横方向に走査して明部を抽出する。図３に
示すように、白線の側縁では、明度がステップ状に立ち
上がるか立ち下がるので、走査方向に隣接する画素で、
明度が＋方向に変化したら（アップエッジ）、明部の開
始すなわち白線の幅方向の一方の側縁部の可能性があ
り、その後、明度が−方向に変化したら（ダウンエッ
ジ）、明部の終了すなわち白線の幅方向の他方の側縁部
の可能性があることになる。走査では、相隣れるアップ
エッジとダウンエッジとよりなるペアエッジを検出する
ことになる。走査は図４に示すように６０回走査する。
図中の番号（〜）は走査順序を示しており、３０箇所
の縦方向の位置で走査を行う。路面画像には、レーンの
左側の側縁を規定する白線Ｌ０１とレーンの右側の側縁
を規定する白線Ｌ０２とがハ字状に映じている。図例で
は、左側の白線Ｌ０１は路肩側の白線を、右側の白線Ｌ
０２は隣接レーンとの境界となる白線を示している。

【００２２】第１回目走査は、路面画像横方向中央から
右方向に走査していき、隣接画素よりも明度が予め設定
した基準値を越えて高ければアップエッジ、低ければ、
ダウンエッジとする。走査を開始する前記路面画像横方
向中央は、通常、レーンの中央である。そして、ペアエ
ッジをなすアップエッジとダウンエッジとの間隔（以
下、適宜、ペアエッジの幅という）が所定範囲にあるか
否かに基づいて、白線による明部である蓋然性の高いペ
アエッジのみを得ることができる。ここで、白線による
明部か否かをふるい分ける前記所定範囲は、路面画像の
縦方向の位置に応じて（したがって何回目の走査かに応
じて）可変とし、前記特開平７−２８２２６８号公報に
あるように、車両と近く白線が幅広に映じる路面画像下
側ほど大きな値が与えるようにする。これにより、縦方
向の位置によらず、鳥瞰図換算で例えば白線とみなし得
る幅が幅の下限のしきい値以上に収まるペアエッジのみ
を得ることができる。走査が路面画像の右端の画素まで
きたら、第１回目走査は終了となる。なお、走査では詳
しくは後述するように、この、白線による明部である蓋
然性の高いペアエッジのデータに基づいて、自己車両が
走行するレーンの側縁位置である白線位置候補点を決定
する。

【００２３】同様にして、第２回目は縦方向位置は同じ
位置で逆に画像横方向中央から左方向に走査し、隣接画
像よりも明度が高ければアップエッジ、低ければ、ダウ
ンエッジとする。走査が路面画像の左端の画素まできた
ら、第２回目走査は終了となる。当該走査においても白
線位置候補点を決定する。

【００２４】次に、縦方向に座標を下方にずらし、第３
回目、第４回目の走査を行う。第３回目の走査は、第１
回目と同様に、画像横方向中央から右方向に走査し、ア
ップエッジおよびダウンエッジを検出する。第４回目の
走査は、第２回目と同様に、画像横方向中央から左方向
に走査することになる。このように、縦方向の３０か所
について、横方向に左右交互に走査して、アップエッジ
およびダウンエッジを検出する。これにより、路面画像
全体の、白線による明部である蓋然性の高いペアエッジ
のみのデータが集められ、各走査において白線位置候補
点が決定される。

【００２５】各縦方向位置の走査において、図５に示す
ように、アップエッジＥ１１の後、これと対をなすダウ
ンエッジＥ１２がきて（ペアエッジＥ１検出）、ダウン
エッジＥ１２から予め設定したしきい値を越えてアップ
エッジが検出されなければ、当該走査範囲では、白線Ｌ
１が１本のみの「１本線」と判定する。この場合は、ア
ップエッジとダウンエッジとの中間位置を、白線位置候
補点とする。

【００２６】また、各縦方向位置の走査において、図６
に示すように、アップエッジＥ２１１の後、これと対を
なすダウンエッジＥ２１２がきて（第１のペアエッジＥ
２１検出）、さらに、アップエッジＥ２２１の後、これ
と対をなすダウンエッジＥ２２２がきた（第２のペアエ
ッジＥ２２検出）場合で、ダウンエッジＥ２２２からペ
アエッジの間隔のしきい値を越えてアップエッジが検出
されなければ、当該走査範囲では、白線Ｌ２１，Ｌ２２
が２本の「２本線」と判定する。

【００２７】また、図７は白線が２本の別の態様を示し
ている。各縦方向位置の走査において、アップエッジＥ
３１１の後、これと対をなすダウンエッジＥ３１２がき
て（第１のペアエッジＥ３１検出）、さらに、アップエ
ッジＥ３２１の後、これと対をなすダウンエッジＥ３２
２がきた（第２のペアエッジＥ３２検出）場合で、ダウ
ンエッジＥ３２２から前記しきい値を越えてアップエッ
ジが検出されなければ、当該走査範囲では、白線Ｌ３
１，Ｌ３２が２本の「２本線」と判定する。

【００２８】ここで、第１のペアエッジＥ２１（Ｅ３
１）のダウンエッジＥ２１２（Ｅ３１２）と第２のペア
エッジＥ２２（Ｅ３２）のアップエッジＥ２２１（Ｅ３
２１）との間隔が前記しきい値よりも小さいときには、
白線の配列が図６に示す配列であると判定することがで
きる。この配列は、道路の路肩との境界部に現れる配列
であり、道路の路肩側が連続した白線Ｌ２１で、道路の
中央側が破線状の白線Ｌ２２となっているものと判断で
きる。この配列では、路肩側の白線Ｌ２１が図５のよう
な「１本線」の白線に連なる。したがって、この場合
は、第２のペアエッジＥ２２のアップエッジＥ２２１と
ダウンエッジＥ２２２との中間位置を、白線位置候補点
とする（投票）。

【００２９】また、「２本線」の場合で、第１のペアエ
ッジＥ２１（Ｅ３１）のダウンエッジＥ２１２（Ｅ３１
２）と第２のペアエッジＥ２２（Ｅ３２）のアップエッ
ジＥ２２１（Ｅ３２１）との間隔が前記しきい値よりも
大きいときには、白線の配列が図７に示す配列であると
判定することができる。この配列は、隣接レーンとの境
界部に現れる配列であり、隣接レーンとの境界はこの２
本の白線Ｌ３１，Ｌ３２の中間位置である。この配列で
は、第１のペアエッジＥ３１のダウンエッジＥ３１２と
第２のペアエッジＥ３２のアップエッジＥ３２１とで挟
まれた帯状の暗部が図５のような「１本線」の白線に連
なる。したがって、この場合は、前記暗部に白線がある
ものとみなして、第１のペアエッジＥ３１のダウンエッ
ジＥ３１２と第２のペアエッジＥ３２のアップエッジＥ
３２１との中間位置を、白線位置候補点とする（投
票）。図例では並行する２本の白線Ｌ３１，Ｌ３２のと
ころと、１本の白線Ｌ３３のところとが交互に現れるも
のを示しているが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。

【００３０】あるいは、第１のペアエッジＥ３１のアッ
プエッジＥ３１１と第２のペアエッジＥ３２のダウンエ
ッジＥ３２２との中間位置を白線位置候補点とする。

【００３１】なお、前記間隔のしきい値は、前記幅下限
しきい値と同様に路面画像の縦方向位置に応じて可変と
し、図６の場合と図７の場合とを区別し得るように白線
の仕様に基づいて設定される。鳥瞰図換算で例えば３０
ｃｍとする。

【００３２】また、各縦方向位置の走査において、図８
に示すように、アップエッジＥ４１１の後、これと対を
なすダウンエッジＥ４１２がきて（第１のペアエッジＥ
４１検出）、さらに、アップエッジＥ４２１の後、これ
と対をなすダウンエッジＥ４２２がきて（第２のペアエ
ッジＥ４２検出）、さらに、アップエッジＥ４３１の
後、これと対をなすダウンエッジＥ４３２がきた（第３
のペアエッジＥ４３検出）場合は、当該走査範囲では、
白線Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３が３本の「３本線」と判定
する。この配列は隣接レーンとの境界部に現れる配列で
あり、隣接レーンとの境界は真ん中の第２の白線Ｌ４２
の中間位置である。この配列では、第２のペアエッジＥ
４２が図５のような「１本線」の白線に連なる。ここ
で、３本の白線Ｌ４１〜Ｌ４３は同じ幅の等価なもの
で、等間隔に配列しているから、第１のペアエッジＥ４
１のアップエッジＥ４１１と第３のペアエッジＥ４３の
ダウンエッジＥ４３２との中間位置を、白線位置候補点
とする（投票）。

【００３３】あるいは、第２のペアエッジＥ４２の中間
位置を白線位置候補点とする。

【００３４】また、各縦方向位置の走査において、図９
に示すように、アップエッジＥ５１１が検出された後、
予め設定したしきい値を越えてダウンエッジが検出され
ないときは、当該走査範囲では、通常の白線とは異なる
白塗りパターンＬ５１，Ｌ５２，Ｌ５３でレーンの側縁
部が規定されているものと判定する。ここで、前記しき
い値はレーンの側縁部に沿う前記白線Ｌ１，Ｌ２１等と
みなせる白線の幅の上限のしきい値に設定する。幅上限
しきい値も路面画像の縦方向の位置に応じて可変とする
のは勿論であり、例えば、鳥瞰図換算で４０ｃｍとす
る。

【００３５】このような状況は例えば２つの道路の合流
部で現れる。２つの道路の合流部には、両道路で挟まれ
て鋭角の三角状の領域Ａが作られている。その、２つの
道路のレーンの側縁を規定する白塗りパターンＬ５１〜
Ｌ５３は、第１の道路の側縁を規定する白線Ｌ５１、第
２の道路の側縁を規定する白線Ｌ５２が、三角状領域Ａ
を縁取って形成されて、両白線Ｌ５１，Ｌ５２でＶ字状
をなしている。そして、前記三角状領域Ａには、両白線
Ｌ５１，Ｌ５２を橋渡しするように別の白線Ｌ５３が形
成され、該白線Ｌ５３は両道路が合流するまで縞状に複
数形成される。縞状白線Ｌ５３位置で路面画像を走査し
たときアップエッジＥ５１１のみが検出されることにな
る。

【００３６】この場合は、白線位置候補点を、前記アッ
プエッジＥ５１１から予め設定した所定の距離の位置と
する（投票）。ここで、所定の距離は前記白線Ｌ１，Ｌ
２１等の標準の幅の１／２に設定する。すなわち、前記
アップエッジＥ５１１から前記標準の幅離れた位置に仮
想のダウンエッジがあるものとみなして白線位置候補点
を決定することになる。なお、前記標準の幅も路面画像
の縦方向の位置に応じて可変とするのは勿論であり、例
えば、鳥瞰図換算で２０ｃｍとする。

【００３７】続くステップＳ１３では、路面画像中の白
線位置候補点が投票されてハフ変換がなされ、仮白線位
置を決定する。ハフ変換は、投票された白線位置候補点
を通る直線を特定する２つのパラメータで特定される二
次元空間で、路面画像中のすべての白線位置候補点が投
票されたときに、頻出するものを求めることにより行
う。この直線は、レーンの側縁の位置や形状を記述する
仮の線となる。

【００３８】前記ステップＳ１２において、路面画像に
現れた道路部分で白線の態様が単純な「１本線」でなく
とも、当該道路部分が単一の白線が形成された道路部分
であったならば得られたであろう白線位置候補点と同等
の白線位置候補点を得ることができるので、ステップＳ
１３で得られる直線は車両直前ではレーンの側縁の位置
や方向を良好に示している。この直線上の点が仮白線位
置となる。

【００３９】続くステップＳ１４では、前記仮白線位置
から左右に走査してペアエッジを探索し、ペアエッジが
存在したら、これを記憶する。なお、このペアエッジ
に、前記仮白線位置上に存在しているペアエッジも含ま
れる。

【００４０】ステップＳ１５では、探索されたペアエッ
ジに基づいて前記白線位置候補点と同様にレーンの側縁
部を代表する点を求め、これらの点群について最小自乗
近似し、この曲線が、レーンの側縁の位置や形状を記述
する線となる。この曲線上の点が最終的な白線位置とな
る。

【００４１】白線位置についての情報は、送受信バッフ
ァ２３を介してレーンキープＥＣＵ３に送信され、自動
操舵の制御量に反映される。また、レーン逸脱警報ＥＣ
Ｕ４に送信され、自己車両がレーンを逸脱していないか
否かの判断に供される。

【００４２】このように、本実施形態によれば、白線位
置候補点として、図６〜図９に示すような道路部分が単
一の白線が形成された道路部分であったならば得られた
であろう白線位置候補点と同等の白線位置候補点を求め
るようにしているので、レーンの側縁の位置や形状を記
述する線と、実際のレーンの側縁に沿った線とが乖離す
ることがなく、応答性よく正確に白線の位置を求めてい
くことができる。

【００４３】また、複数の白線の配列として図６〜図８
を示しているが、これに限られるものではなく、道路標
識として使用されているものがあれば、その複数の白線
の配列に対応した複数のペアエッジが検出されたとき
に、当該複数のペアエッジに対して予め設定した所定の
相対位置をとる点を白線位置候補点とする。これによ
り、複数のペアエッジが検出された道路部分が単一の白
線が形成された道路部分であったならば得られたであろ
う白線位置候補点と同等の白線位置候補点が得られる。

【００４４】なお、本実施形態では、白線の位置を白線
のレーン幅方向の中間位置で代表させているが、中間位
置に限定されるものではなく任意である。例えば、自動
走行の制御やレーンの逸脱の警報を発するか否かの判定
において、レーンのうち、その幅方向のどの範囲を車両
が走行すべきかは適宜、設定し得るものであるからであ
る。

【００４５】また、車両前方の路面画像を撮る撮像部は
デジタル信号を出力する構成として、画像信号を入力バ
ッファで受けているが、撮像部を、画像信号をアナログ
信号で出力する撮像部としてもよく、この場合、図１０
に示すように、撮像部１Ａからの画像信号をアナログデ
ジタル変換器２４でデジタル信号に変換して入力バッフ
ァ２１に出力する。

【００４６】また、図１１に示すように、撮像部１やア
ナログデジタル変換器２４からのデジタルの画像信号
は、路面画像各画素の明度について一時に蓄積する画像
メモリ２５に格納して、ここから適宜、ＣＰＵ２２に取
り込むようにしてもよい。また、入力バッファ２１や画
像メモリ２５のような外部メモリを有する構成ではな
く、近年のＣＰＵの高速化に鑑み、デジタル画像信号が
ＣＰＵに直接入力するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の白線認識装置の構成図である。

【図２】前記白線認識装置における、白線位置の演算処
理手順を説明するフローチャートである。

【図３】前記白線認識装置における、路面画像から白線
による明部を抽出する手順を説明する第１の図である。

【図４】前記白線認識装置における、路面画像から白線
による明部を抽出する手順を説明する第２の図である。

【図５】路面に形成される白線の種類を示す第１の図で
ある。

【図６】路面に形成される白線の種類を示す第２の図で
ある。

【図７】路面に形成される白線の種類を示す第３の図で
ある。

【図８】路面に形成される白線の種類を示す第４の図で
ある。

【図９】路面に形成される白線の種類を示す第５の図で
ある。

【図１０】前記白線認識装置の変形例を示す第１の図で
ある。

【図１１】前記白線認識装置の変形例を示す第２の図で
ある。

【符号の説明】

１，１Ａ撮像部（撮像手段）２白線認識部２１入力バッファ２２白線位置演算部（白線位置候補点決定手段）２３送受信バッファ３レーンキープＥＣＵ４レーン逸脱ＥＣＵＬ０１，Ｌ０２，Ｌ１，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３
２，Ｌ３３，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３，Ｌ５１，Ｌ５
２，Ｌ５３白線Ｅ１，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２，Ｅ４１，Ｅ４
２，Ｅ４３ペアエッジＥ１１，Ｅ２１１，Ｅ２２１，Ｅ３１１，Ｅ３２１，Ｅ
４１１，Ｅ４２１，Ｅ４３１，Ｅ５１１アップエッジＥ１２，Ｅ２１２，Ｅ２２２，Ｅ３１２，Ｅ３２２，Ｅ
４１２，Ｅ４２２，Ｅ４３２ダウンエッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今西勝之愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内Ｆターム(参考） 5B057 AA16 CH01 CH11 DA15 DC16 DC22 5H180 AA01 CC04 FF27 FF32 LL02 LL04 LL07 5L096 BA04 CA02 DA02 FA06 FA14 FA69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載されて、走行するレーンを含
む前方の路面画像を撮る撮像手段と、撮られた路面画像
を横方向へ走査して、画像の明度が相対的に所定以上高
く変化するアップエッジと、画像の明度が相対的に所定
以上低く変化するダウンエッジとを検出して路面の白線
による明部を抽出し、路面画像の縦方向の各位置で前記
レーンの側縁部を代表する白線位置候補点を決定する白
線位置候補点決定手段とを有する白線認識装置におい
て、前記白線位置候補点決定手段を、前記路面画像の縦方向
の同じ位置で、前記明部に対応する前記アップエッジと
前記ダウンエッジとからなるペアエッジが一つだけ検出
されたときには、ペアエッジに対して予め設定した所定
の相対位置をとる点を白線位置候補点とし、複数のペア
エッジが検出されたときには、該複数のペアエッジの配
列に基づいて、前記複数のペアエッジに対して予め設定
した所定の相対位置をとる点を白線位置候補点とするよ
うに設定したことを特徴とする白線認識装置。
【請求項２】請求項１記載の白線認識装置において、
前記白線位置候補点決定手段を、前記複数のペアエッジ
として、路面画像の横方向の中央側から第１のペアエッ
ジおよび第２のペアエッジが配列し、第１のペアエッジ
のダウンエッジと第２のペアエッジのアップエッジとの
間隔が予め設定した基準値よりも小さいときには、前記
白線位置候補点を、第２のペアエッジが１つのみ検出さ
れたとしたときの白線位置候補点とするように設定した
白線認識装置。
【請求項３】請求項１記載の白線認識装置において、
前記白線位置候補点決定手段を、前記複数のペアエッジ
として、路面画像の横方向の中央側から第１のペアエッ
ジおよび第２のペアエッジが配列し、第１のペアエッジ
のダウンエッジと第２のペアエッジのアップエッジとの
間隔が予め設定した基準値よりも大きいときには、前記
白線位置候補点を、第１のペアエッジのダウンエッジと
第２のペアエッジのアップエッジとで挟まれた暗部にペ
アエッジが１つのみ検出されたとしたときの白線位置候
補点とするように設定した白線認識装置。
【請求項４】請求項１記載の白線認識装置において、
前記白線位置候補点決定手段を、前記複数のペアエッジ
として、路面画像の横方向の中央側から、第１のペアエ
ッジ、第２のペアエッジおよび第３のペアエッジが配列
しているときには、前記白線位置候補点を、第２のペア
エッジが１つのみ検出されたとしたときの白線位置候補
点とするように設定した白線認識装置。
【請求項５】車両に搭載されて、走行するレーンを含む
前方の路面画像を撮る撮像手段と、撮られた路面画像を
横方向へ走査して、画像の明度が相対的に所定以上高く
変化するアップエッジと、画像の明度が相対的に所定以
上低く変化するダウンエッジとを検出して路面の白線に
よる明部を抽出し、路面画像の縦方向の各位置で前記レ
ーンの側縁部を代表する白線位置候補点を決定する白線
位置候補点決定手段とを有する白線認識装置において、前記白線位置候補点決定手段を、前記路面画像の縦方向
の同じ位置で、前記明部に対応する前記アップエッジと
前記ダウンエッジとからなるペアエッジが一つ検出され
たときには、ペアエッジに対して予め設定した所定の相
対位置をとる点を白線位置候補点とし、前記アップエッ
ジから予め設定した上限値を越えてダウンエッジが検出
されないときは、前記アップエッジから予め設定した所
定の基準値離れた位置に仮想のダウンエッジがあるもの
とみなして、前記アップエッジと前記仮想のダウンエッ
ジとからなるペアエッジに対して前記所定の相対位置を
とる点を白線位置候補点とするように設定したことを特
徴とする白線認識装置。