JP2013148948A

JP2013148948A - 車線検出装置

Info

Publication number: JP2013148948A
Application number: JP2012006883A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Murata; 達也村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】自車線の検出精度の低下を抑制可能な車線検出装置を提供する。
【解決手段】車線検出装置１００においては、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下（理想検出距離Ｉ未満）の場合には、自車線に隣接する隣接車線の区画線の情報に基づいて自車線を推定する。このため、先行車両の存在によって、自車線の区画線が長く検出できなくても、より長く検出された隣接車線の区画線の情報を利用して自車線を推定することができる。よって、この車線検出装置１００によれば、自車線の検出精度の低下を抑制することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自車両が走行する車線を検出する車線検出装置に関する。

上記技術分野の従来の技術として、例えば、特許文献１に記載の仕切線認識装置が知られている。この仕切線認識装置は、自車両前方の路面に描かれた仕切線を認識するものであり、まず、自車両前方を撮影して画像を取得する。そして、この仕切線認識装置は、取得した画像から左側或いは右側のいずれか一方の仕切線が抽出された際に、自車両が走行する道路の幅等のデータに基づいて、抽出されない他方の仕切線の位置を推定する。

特開２００３−４４８３６号公報

特許文献１に記載の仕切線認識装置は、上述したように、自車線の一方の仕切線を抽出した上で、自車線の道路幅等に基づき他方の仕切線を推定することにより、自車両の前方道路形状によらず、自車両の左右の仕切線を高精度に推定することを図っている。しかしながら、この仕切線認識装置においては、例えば先行車両の存在等によって、仕切線の検出可能な長さが短くなった場合には、仕切線の推定の精度が低下し、ひいては自車線の検出精度が低下するおそれがある。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、自車線の検出精度の低下を抑制可能な車線検出装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車線検出装置は、自車両が走行する自車線の区画線を示す情報、及び自車線に隣接する隣接車線の区画線を示す情報を含む車線情報を取得する取得手段と、取得手段が取得した車線情報に基づいて、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下であるか否かの判定を行う判定手段と、判定手段の判定の結果、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下である場合に、車線情報に含まれる隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を推定する推定手段と、を備えることを特徴とする。

この車線検出装置においては、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下の場合には、自車線に隣接する隣接車線の区画線の情報に基づいて自車線を推定する。このため、例えば先行車両の存在等によって、自車線の区画線が長く検出できなくても、より長く検出された隣接車線の区画線の情報を利用して自車線を推定することができる。よって、この車線検出装置によれば、自車線の検出精度の低下を抑制することが可能となる。

本発明に係る車線検出装置においては、取得手段は、自車線及び隣接車線を撮影することにより車線情報を取得することができる。この場合には、画像情報として車線情報を取得することが可能となる。

本発明によれば、自車線の検出精度の低下を抑制可能な車線検出装置を提供することができる。

本発明に係る車線検出装置の参考例の概略構成を示すブロック図である。図１に示された車線検出装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る車線検出装置の概略構成を示すブロック図である。図３に示された車線検出装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る車線検出装置の参考例、及び一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素、或いは相当する要素には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係る車線検出装置の参考例の概略構成を示すブロック図である。図１に示される車線検出装置１は、撮影手段１０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを備えている。このような車線検出装置１は、車両に搭載されている。以下では、車線検出装置１を搭載した車両を「自車両」と称し、「自車両」が走行する車線を「自車線」と称する。

撮影手段１０は、例えばカメラ等を含み、自車両の進行方向の前方及び前側方を撮影して、画像情報としての車線情報を取得する。車線情報は、詳しくは後述するが、例えば、自車線の区画線を示す情報や、自車線の左右両側において自車線に隣接する隣接車線の区画線を示す情報等を含む。撮影手段１０は、取得した車線情報をＥＣＵ２０に送信する。

ＥＣＵ２０は、撮影手段１０からの車線情報に基づいて、自車線の区画線の信頼度の高低を判定し、当該信頼度が高い場合には、自車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出して出力し、当該信頼度が低い場合には、隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出（推定）して出力する。

ＥＣＵ２０について、より具体的に説明する。ＥＣＵ２０は、車線検出部２１と、区画線検出状態判定部２２と、自車線検出方法選択部２３とを有している。車線検出部２１は、撮影手段１０から車線情報を受信すると共に、その車線情報から自車線の区画線及び隣接車線の区画線を検出し、自車線を検出する。

区画線検出状態判定部２２は、撮影手段１０から車線情報を受信すると共に、その車線情報から検出された自車線の区画線の信頼度の高低を判定する。区画線検出状態判定部２２は、この判定の結果を示す情報を自車線検出方法選択部２３に送信する。

自車線検出方法選択部２３は、区画線検出状態判定部２２からの判定結果を示す情報に基づいて、車線検出部２１における自車線の検出方法を選択する。より具体的には、自車線検出方法選択部２３は、区画線検出状態判定部２２からの情報が、自車線の区画線の信頼度が高いことを示す場合には、車線検出部２１が自車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出するものとし、区画線検出状態判定部２２からの情報が、自車線の区画線の信頼度が低いことを示す場合には、車線検出部２１が隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出（推定）するものとする。

車線検出部２１は、この自車線検出方法選択部２３の選択の結果を受けて、自車線の区画線を示す情報に基づいた自車線の検出結果、或いは、隣接車線の区画線を示す情報に基づいた自車線の検出結果のいずれか一方を、車両制御手段３０に出力する。

なお、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含むコンピュータを主体として構成される。ＥＣＵ２０の各部の動作は、そのコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することによって実現される。

引き続いて、図２を参照して、車線検出装置１の動作について詳細に説明する。図２は、車線検出装置１の動作を示すフローチャートである。図２に示されるように、車線検出装置１は、まず、撮影手段１０を用いて、自車両の前方及び前側方の画像を取得する（ステップＳ１０１）。

続いて、車線検出装置１は、撮影手段１０により取得した画像に基づいて、車線情報を取得する（ステップＳ１０２）。車線情報は、自車線の左側の左側区画線の検出状態を示す左側区画線検出状態ＬＬ、自車線の右側の右側区画線の検出状態を示す右側区画線検出状態ＲＬ、自車線の幅を示す自車線幅Ｄ、自車線の左側に隣接する左側隣接車線の幅を示す左側隣接車線幅ＤＬ、自車両の右側に隣接する右側隣接車線の幅を示す右側隣接車線幅ＤＲ、左側隣接車線の有無を示す左側隣接車線有無ｎＬ、及び、右側隣接車線の有無を示す右側隣接車線有無ｎＲを含んでいる。

続いて、車線検出装置１は、左側区画線検出状態ＬＬ＝１、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０３）。ここで、左側区画線検出状態ＬＬ＝１とは、左側区画線の信頼度が高いことを意味する。また、右側区画線検出状態ＲＬ＝１とは、右側区画線の信頼度が高いことを意味する。

ステップＳ１０３の判定の結果、左側区画線検出状態ＬＬ＝１、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝１である場合（すなわち、左側区画線と右側区画線の信頼度が共に高い場合）、車線検出装置１は、前回の動作で取得した車線情報（前回取得情報）を記憶する（ステップＳ１０４）。前回取得情報は、前回の動作で取得した自車線の幅を示す自車線幅前回値Ｄｏ、前回の動作で取得した左側隣接車線の幅を示す左側隣接車線幅前回値ＤＬｏ、前回の動作で取得した右側隣接車線の幅を示す右側隣接車線幅前回値ＤＲｏ、前回の動作で取得した左側隣接車線の有無を示す左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ、及び、前回の動作で取得した右側隣接車線の有無を示す右側隣接車線有無前回値ｎＲｏを含む。

続いて、車線検出装置１は、自車線の検出（推定）結果を示す情報、或いは、後述する自車線が未検出であることを示す情報を車両制御手段３０に出力する（ステップＳ１０５）。そして、車線検出装置１は、今回の動作を終了し、所定時間後に次回の動作を開始する。

一方、ステップＳ１０３の判定の結果、左側区画線検出状態ＬＬ＝１、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝１でない場合（すなわち、左側区画線の信頼度と右側区画線の信頼度との少なくとも一方が低い場合）、車線検出装置１の動作は、隣接車線からの自車線推定動作Ｓ２に入る。

すなわち、その場合には、車線検出装置１は、まず、左側区画線検出状態ＬＬ＝０、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝０であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、左側区画線検出状態ＬＬ＝０とは、左側区画線の信頼度が低いことを意味する。また、右側区画線検出状態ＲＬ＝０とは、右側区画線の信頼度が低いことを意味する。

ステップＳ２０１の判定の結果、左側区画線検出状態ＬＬ＝０、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝０である場合（すなわち、左側区画線の信頼度と右側区画線の信頼度とが共に低い場合）、車線検出装置１は、自車線が未検出であるとし（ステップＳ２０２）、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ２０１の判定の結果、左側区画線検出状態ＬＬ＝０、且つ、右側区画線検出状態ＲＬ＝０でない場合（すなわち、左側区画線の信頼度と右側区画線の信頼度とのいずれか一方が高い場合）、車線検出装置１は、右側区画線検出状態ＲＬ＝０であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３の判定の結果、右側区画線検出状態ＲＬ＝０である場合（すなわち、右側区画線の信頼度が低く、左側区画線の信頼度が高い場合）、車線検出装置１は、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０４）。なお、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝１とは、前回の動作時において、左側隣接車線が検出されたことを意味する。

ステップＳ２０４の判定の結果、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝１である場合（すなわち、前回の動作時において左側隣接車線が検出されている場合）、車線検出装置１は、自車線幅Ｄを左側隣接車線幅前回値ＤＬｏと推定し（ステップＳ２０５）、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ２０４の判定の結果、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝１でない場合（すなわち、前回の動作時において左側隣接車線が検出されていない場合）、車線検出装置１は、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝０であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６の判定の結果、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝０である場合（すなわち、前回の動作時において右側隣接車線も検出されていない場合）、車線検出装置１は、自車線が未検出であるとし（ステップＳ２０２）、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ２０６の判定の結果、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝０でない場合（すなわち、前回の動作時において右側隣接車線が検出されている場合）、車線検出装置１は、自車線幅Ｄを（（自車線幅Ｄ）／２）とし（ステップＳ２０７）、ステップＳ１０５に移行する。

一方、ステップＳ２０３の判定の結果、右側区画線検出状態ＲＬ＝０でない場合（すなわち、右側区画線の信頼度が高く、左側区画線の信頼度が低い場合）、車線検出装置１は、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８の判定の結果、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝１である場合（すなわち、前回の動作時において右側隣接車線が検出されている場合）、車線検出装置１は、自車線幅Ｄを右側隣接車線幅前回値ＤＲｏと推定し（ステップＳ２０９）、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ２０８の判定の結果、右側隣接車線有無前回値ｎＲｏ＝１でない場合（すなわち、前回の動作時において右側隣接車線が検出されていない場合）、車線検出装置１は、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝０であるか否かの判定を行う（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０の判定の結果、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝０である場合（すなわち、前回の動作時において左側隣接車線も検出されていない場合）、車線検出装置１は、自車線が未検出であるとし（ステップＳ２０２）、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ２１０の判定の結果、左側隣接車線有無前回値ｎＬｏ＝０でない場合（すなわち、前回の動作時において左側隣接車線が検出されている場合）、車線検出装置１は、自車線幅Ｄを（（自車線幅Ｄ）／２）とし（ステップＳ２０７）、ステップＳ１０５に移行する。

以上説明したように、車線検出装置１においては、車線情報に基づいて自車線の区画線の信頼度の高低を判定し、当該信頼度が高い場合には、自車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出して出力し、当該信頼度が低い場合には、隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を推定して出力する。このため、自車線の区画線の信頼度が低い場合でも、自車線の検出精度の低下を抑制することができる。

引き続いて、本発明に係る車線検出装置の一実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る車線検出装置の概略構成を示すブロック図である。図３に示されるように、本実施形態に係る車線検出装置１００は、撮影手段（取得手段）１０とＥＣＵ（判定手段、推定手段）２００とを備えている。以下では、車線検出装置１００を搭載した車両を「自車両」と称し、「自車両」が走行する車線を「自車線」と称する。

ＥＣＵ２００は、撮影手段１０が取得した車線情報に基づいて、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下であるか否かを判定し、その判定の結果、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下である場合に、車線情報に含まれる隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を推定する。そのために、ＥＣＵ２００は、車線検出部２１、区画線検出状態判定部２２、及び自車線検出方法選択部２３に加えて、先行車検出部２４をさらに備えている。

先行車検出部２４は、自車両に先行して自車線を走行する先行車両を検出し、検出結果を示す情報を区画線検出状態判定部２２に送信する。区画線検出状態判定部２２は、先行車検出部２４からの情報に基づいて、自車線の検出可能な区画線の長さが、先行車両の存在によって、所定値以下となっているか否かを判定する。区画線検出状態判定部２２は、この判定の結果を示す情報を自車線検出方法選択部２３に送信する。

自車線検出方法選択部２３は、区画線検出状態判定部２２からの判定結果を示す情報に基づいて、車線検出部２１における自車線の検出方法を選択する。より具体的には、自車線検出方法選択部２３は、区画線検出状態判定部２２からの情報が、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値よりも長いことを示す場合には、車線検出部２１が自車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出するものとし、区画線検出状態判定部２２からの情報が、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下であることを示す場合には、車線検出部２１が隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車線を検出（推定）するものとする。

なお、ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含むコンピュータを主体として構成される。ＥＣＵ２００の各部の動作は、そのコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することによって実現される。

引き続いて、図４を参照して、車線検出装置１００の動作について詳細に説明する。図４は、車線検出装置１００の動作を示すフローチャートである。図４に示されるように、車線検出装置１００は、まず、撮影手段１０を用いて、自車両の前方及び前側方の画像を取得する（ステップＳ３０１）。

続いて、車線検出装置１は、撮影手段１０により取得した画像に基づいて、車線情報を取得する（ステップＳ３０２）。ここでの車線情報は、上述した参考例の車線情報に加えて、さらに、自車線の区画線の検出距離を示す自車線検出距離Ｓｌ、左側隣接車線の検出距離を示す左側隣接車線検出距離Ｌｌ、右側隣接車線の検出距離を示す右側隣接車線検出距離Ｒｌ、及び、自車線を検出するために十分な自車線の区画線の距離（所定値）を示す理想検出距離Ｉを含む。

続いて、車線検出装置１は、取得した車線情報に基づいて、自車線の区画線の検出が有るか否かの判定を行う（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の判定の結果、自車両の区画線の検出が有る場合、車線検出装置１は、先行車両が無いか否かの判定を行う（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４の判定の結果、先行車両が無い場合には、車線検出装置１は、自車線の区画線を示す情報を使用して自車線の検出を行う（ステップＳ３０５）。その後、車線検出装置１は、上述したような前回取得情報を記憶し（ステップＳ３０６）、自車線の検出結果を示す情報を出力する（ステップＳ３０７）。そして、車線検出装置１は、今回の動作を終了し、所定時間後に次回の動作を開始する。

一方、ステップＳ３０３の判定の結果、自車線の区画線の検出が無い場合、車線検出装置１の動作は、上述した隣接車線からの自車線推定動作Ｓ２に移行する。そして、車線検出装置１は、隣接車線からの自車両の推定動作Ｓ２を行った後に、その動作による自車線の検出（推定）結果を示す情報、或いは、自車線が未検出であることを示す情報を出力すべく、ステップＳ３０７に移行する。

他方、ステップＳ３０４の判定の結果、先行車両が有る場合には、車線検出装置１は、自車線検出距離Ｓｌが理想検出距離Ｉ未満であるか否かの判定を行う（ステップＳ３０８）。

ステップＳ３０８の判定の結果、自車線検出距離Ｓｌが理想検出距離Ｉ未満である場合、車線検出装置１は、左側隣接車線検出距離Ｌｌが自車線検出距離Ｓｌより大きいか否かの判定を行う（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９の判定の結果、左側隣接車線検出距離Ｌｌが自車線検出距離Ｓｌよりも大きい場合、車線検出装置１は、左側隣接車線検出距離Ｌｌが右側隣接車線検出距離Ｒｌよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１０）。

ステップＳ３１０の判定の結果、左側隣接車線検出距離Ｌｌが右側隣接車線検出距離Ｒｌよりも大きい場合、車線検出装置１は、左側隣接車線を示す情報を使用して自車線を検出（推定）し（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０７に移行する。

ステップＳ３０８の判定の結果、自車線検出距離Ｓｌが理想検出距離Ｉ以上である場合、車線検出装置１の動作は、ステップＳ３０５に移行する。

ステップＳ３０９の判定の結果、左側隣接車線検出距離Ｌｌが自車線検出距離Ｓｌ以下である場合、及び、ステップＳ３１０の判定の結果、左側隣接車線検出距離Ｌｌが右側隣接車線検出距離Ｒｌ以下である場合、車線検出装置１は、右側隣接車線検出距離Ｒｌが自車線検出距離Ｓｌよりも大きいか否かの判定を行う（ステップＳ３１２）。

ステップＳ３１２の判定の結果、右側隣接車線検出距離Ｒｌが自車線検出距離Ｓｌよりも大きい場合、右側隣接車線を示す情報を使用して自車線を検出（推定）し（ステップＳ３１３）、ステップＳ３０７に移行する。

ステップＳ３１２の判定の結果、右側隣接車線検出距離Ｒｌが自車線検出距離Ｓｌ以下である場合、車線検出装置１の動作はステップＳ３０５に移行する。

以上説明したように、本実施形態に係る車線検出装置１００においては、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下（理想検出距離Ｉ未満）の場合には、自車線に隣接する隣接車線の区画線の情報に基づいて自車線を推定する。このため、先行車両の存在によって、自車線の区画線が長く検出できなくても、より長く検出された隣接車線の区画線の情報を利用して自車線を推定することができる。よって、この車線検出装置１００によれば、自車線の検出精度の低下を抑制することが可能となる。

以上の実施形態は、本発明に係る車線検出装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る車線検出装置は、上記の車線検出装置１００に限定されるものではない。本発明に係る車線検出装置は、特許請求の範囲に記した各請求項の要旨を変更しない範囲において、任意に車線検出装置１００を変形したものとすることができる。

例えば、車線検出装置１００においては、自車線の検出可能な区画線の長さが、先行車両の存在によって所定値以下である場合に、隣接車線の区画線を示す情報に基づいて自車両を推定するものとしたが、本発明に係る車線検出装置は、例えば、その他の障害物の存在によって、自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下である場合にも適用することができる。

１０…撮影手段（取得手段）、２０…ＥＣＵ（判定手段、推定手段）、１００…車線検出装置。

Claims

自車両が走行する自車線の区画線を示す情報、及び前記自車線に隣接する隣接車線の区画線を示す情報を含む車線情報を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記車線情報に基づいて、前記自車線の検出可能な区画線の長さが所定値以下であるか否かの判定を行う判定手段と、
前記判定手段の判定の結果、前記自車線の検出可能な区画線の長さが前記所定値以下である場合に、前記車線情報に含まれる前記隣接車線の区画線を示す情報に基づいて前記自車線を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする車線検出装置。
前記取得手段は、前記自車線及び前記隣接車線を撮影することにより前記車線情報を取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の車線検出装置。