JP2018026044A - 道路区画線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】道路区画線に減速標示が付属する複合線において、道路区画線を精度良く検出する。【解決手段】周期検出部１４は、候補検出部１２の検出結果に基づいて、減速標示Ｌ２の標示周期を検出する。区間検出部１５は、標示周期を用いることで、減速標示Ｌ２が付属する区間である減速標示付属区間Ｂを検出する。道路区画線検出部１６は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐのうち、減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐ１を用いて道路区画線Ｌ１を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、道路区画線を検出する道路区画線検出装置に関する。

道路に標示された車線標示として、車線の境界となる道路区画線と、減速を促す減速標示とからなる複合線がある。このような複合線において、道路区画線を検出する装置が例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された装置では、道路区画線の両脇に付された一対の減速標示を検出し、対をなす減速標示の位置に基づいて道路区画線を検出している。

特許５７１６４４３号

複合線には、道路区画線の一方の側部にのみ減速標示が付属するものがある。特許文献１に記載された装置では、道路区画線の両脇に付属する対をなす減速標示に基づいて道路区画線を検出しているため、道路区画線の一方の側部にのみ減速標示が付属する複合線の場合には、道路区画線を検出することができない。

そこで、本発明の一側面は、道路区画線に減速標示が付属する複合線において、道路区画線を精度良く検出することができる道路区画線検出装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る道路区画線検出装置は、車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、路面上の道路区画線に減速標示が付属しているか否かを示す複合線情報を含む地図情報を記憶する地図データベースと、カメラの撮像画像より、車両の走行車線の道路区画線の候補を検出する候補検出部と、取得された車両の位置情報及び地図データベースの複合線情報に基づいて、車両の走行車線の道路区画線に減速標示が付属しているか否かを判定する減速標示付属判定部と、減速標示付属判定部によって車両の走行車線の道路区画線に減速標示が付属していると判定された場合、候補検出部で検出された道路区画線の候補に基づいて、減速標示の標示周期を検出する周期検出部と、検出された標示周期に基づいて、減速標示が道路区画線に付属する区間である減速標示付属区間を検出する区間検出部と、候補検出部で検出された道路区画線の候補のうち、減速標示付属区間以外の区間の道路区画線の候補に基づいて、道路区画線を検出する道路区画線検出部と、を備える。

この道路区画線検出装置において、周期検出部は、候補検出部の検出結果に基づいて減速標示の標示周期を検出する。区間検出部は、標示周期を用いることで、減速標示が付属する区間である減速標示付属区間を検出することができる。道路区画線検出部は、候補検出部で検出された道路区画線の候補のうち、減速標示付属区間以外の区間の道路区画線の候補を用いて道路区画線を検出する。すなわち、道路区画線検出部は、道路区画線の候補に含まれる減速標示の検出結果を除外して、道路区画線のみが存在する区間の検出結果を用いて道路区画線を検出する。これにより、道路区画線検出装置は、道路区画線に減速標示が付属する場合であっても、減速標示に起因する誤検出を抑制し、道路区画線を精度良く検出することができる。

本発明の一側面によれば、道路区画線に減速標示が付属する複合線において、道路区画線を精度良く検出することができる。

実施形態に係る道路区画線検出装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、車両の走行車線の車線標示を示す模式図である。図２（ｂ）は道路区画線の候補、及び減速標示付属区間を示す模式図である。図２（ｃ）は、減速標示付属区間の道路区画線の候補を除外した道路区画線の候補を示す模式図である。 道路区画線の検出処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、道路区画線検出装置１００は、乗用車等の車両Ｍに搭載されている。道路区画線検出装置１００は、車線標示が車両Ｍの走行車線の境界となる道路区画線と、減速を促す減速標示とからなる複合線において、道路区画線を検出する。

道路区画線検出装置１００は、道路区画線を検出する処理を実行するためのＥＣＵ４を備えている。ＥＣＵ４は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ４では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ４は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ＥＣＵ４には、ＣＡＮ通信回路を介して、ＧＰＳ受信部１、カメラ２、及び地図データベース３が接続されている。

ＧＰＳ受信部１は、車両Ｍに搭載され、車両Ｍの位置を測定する位置測定部として機能する。ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両Ｍの位置（例えば車両Ｍの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した車両Ｍの位置の情報をＥＣＵ４へ送信する。

カメラ２は、車両Ｍの前方の路面を撮像する撮像機器である。カメラ２は、例えば、車両Ｍのフロントガラスの裏側に設けられている。カメラ２は、車両Ｍの前方を撮像した撮像情報（撮像画像）をＥＣＵ４へ送信する。

地図データベース３は、地図情報を記憶するデータベースである。地図情報には、道路上に設けられた白線の位置情報、及び白線の属性を示す複合線情報が含まれている。この複合線情報は、路面上の道路区画線に減速標示が付属しているか否かの情報を含んでいる。地図データベース３は、車両Ｍに搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］内に形成されている。地図データベース３は、無線通信によって地図情報管理センターのサーバへ接続し、地図情報管理センターのサーバに記憶された最新の地図情報を用いて、定期的に地図情報を更新してもよい。なお、地図データベース３は、必ずしも車両Ｍに搭載されている必要はない。地図データベース３は、車両Ｍと通信可能なサーバ等に設けられていてもよい。

次に、ＥＣＵ４の機能的構成について説明する。ＥＣＵ４は、位置情報取得部１１、候補検出部１２、減速標示付属判定部１３、周期検出部１４、区間検出部１５、及び道路区画線検出部１６を備えている。

位置情報取得部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース３の地図情報に基づいて、車両Ｍの地図上の位置情報を取得する。位置情報取得部１１は、例えば、Ｘ−Ｙ直交座標系におけるＸ座標及びＹ座標の組み合わせとして、車両Ｍの位置を認識する。なお、位置情報取得部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース３の地図情報に基づいて、車両Ｍの位置情報を取得することに限定されない。例えば、位置情報取得部１１は、地図データベース３の地図情報に含まれた縁石等の固定障害物の位置情報、及びカメラ２の撮像画像を利用して、ＳＬＡＭ技術により車両Ｍの位置を認識してもよい。

候補検出部１２は、カメラ２の撮像画像より、車両Ｍの走行車線の道路区画線の候補を検出する。候補検出部１２は、車両Ｍの走行車線の道路区画線の候補として、車両Ｍの進行方向前側の道路区画線の候補を検出する。なお、候補検出部１２は、車両Ｍの進行方向前側の道路区画線の候補として、車両Ｍから所定距離内の道路区画線の候補を検出する。候補検出部１２が検出する道路区画線の候補とは、道路区画線の検出結果に加え、減速標示の検出結果も含まれている。すなわち、道路区画線の候補とは、道路区画線として検出される可能性のある検出結果である。

以下、候補検出部１２が検出する道路区画線の候補の具体例について説明する。ここで車両Ｍは、図２（ａ）に示すように、２本の車線標示Ｌによって挟まれた走行車線Ｓを走行しているとする。

車両Ｍの左側の車線標示Ｌは、道路区画線Ｌ１と、減速標示Ｌ２とによって構成されている。この道路区画線Ｌ１は、途切れを含まない線状の標示によって構成されている。減速標示Ｌ２は、破線となっており、周期的に設けられた所定長さの線状の標示によって構成されている。車両Ｍの左側の車線標示Ｌにおいて、減速標示Ｌ２は、道路区画線Ｌ１における走行車線Ｓの中央側の側部に沿って設けられている。

車両Ｍの右側の車線標示Ｌは、道路区画線Ｌ１と、一対の（２本の）減速標示Ｌ２とによって構成されている。この道路区画線Ｌ１は、周期的に設けられた所定長さの線状の標示によって構成されている。一対の減速標示Ｌ２は、それぞれ破線となっており、周期的に設けられた所定長さの線状の標示によってそれぞれ構成されている。車両Ｍの右側において、一対の減速標示Ｌ２は、道路区画線Ｌ１の両脇に設けられている。なお、一対の減速標示Ｌ２の標示の長さ及び標示の間隔は、互いに同じである。また、一対の減速標示Ｌ２の標示の位置（走行車線Ｓに沿った位置）は、互いに同じである。減速標示Ｌ２の標示の長さは、道路区画線Ｌ１の標示の長さよりも短い。また、減速標示Ｌ２の標示の間隔は、道路区画線Ｌ１の標示の間隔よりも短い。

また、車両Ｍの左側の減速標示Ｌ２の標示の長さ及び間隔と、車両Ｍの右側の減速標示Ｌ２の標示の長さ及び間隔とは、互いに同じである。また、車両Ｍの左側の減速標示Ｌ２の標示の位置（走行車線Ｓに沿った位置）と、車両Ｍの右側の減速標示Ｌ２の標示の位置（走行車線Ｓに沿った位置）とは、互いに同じである。

図２（ａ）に示す走行車線Ｓを車両Ｍが走行している場合、候補検出部１２は、カメラ２の撮像画像に基づいて、図２（ｂ）に示すように、車両Ｍの左前方の車線標示Ｌ及び右前方の車線標示Ｌを道路区画線の候補Ｐとして検出する。本実施形態において、候補検出部１２は、道路区画線の候補Ｐとして、車線標示Ｌの検出点(検出点の列)を用いる。この道路区画線の候補Ｐ（車線標示Ｌの検出点）には、車両Ｍの左側の道路区画線Ｌ１及び減速標示Ｌ２の検出点が含まれ、さらに、車両Ｍの右側の道路区画線Ｌ１及び一対の減速標示Ｌ２の検出点が含まれている。

撮像画像から道路区画線Ｌ１を含む道路区画線の候補Ｐを検出することは、既存の画像処理技術に基づいて行うことができる。例えば、路面と道路区画線Ｌ１等との色の差に基づいて、道路区画線の候補Ｐを検出してもよい。

候補検出部１２は、道路区画線の候補Ｐとして、車線標示Ｌの「検出点」を用いることに限定されない。候補検出部１２は、道路区画線Ｌ１及び減速標示Ｌ２を含んでいれば、道路区画線Ｌ１及び減速標示Ｌ２をそれぞれ「線」として検出してもよい。

なお、道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属していない場合、道路区画線の候補Ｐには道路区画線Ｌ１の検出結果のみが含まれることとなる。

減速標示付属判定部１３は、位置情報取得部１１で取得された車両Ｍの位置情報及び地図データベース３の複合線情報に基づいて、車両Ｍが現在走行している走行車線の道路区画線に減速標示が付属しているか否かを判定する。

周期検出部１４は、減速標示付属判定部１３によって車両Ｍの走行車線Ｓの道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属していると判定された場合、候補検出部１２の検出結果に基づいて、減速標示Ｌ２の標示周期を検出する。減速標示Ｌ２の標示周期とは、車両Ｍの走行車線に沿った減速標示Ｌ２の標示の周期である。

ここで、例えば、図２（ｂ）に示すように、道路区画線の候補Ｐには、車線幅方向に広がる部分（以下「幅広部」という）が走行車線Ｓの車線方向において周期的に表れる。これは、減速標示Ｌ２の線状の標示が。道路区画線Ｌ１の側部に周期的に設けられているためである。

周期検出部１４は、周期的に表れる道路区画線の候補Ｐの幅広部に基づいて、減速標示Ｌ２の標示周期を検出する。具体的には、周期検出部１４は、道路区画線の候補Ｐの幅広部に、例えばサインカーブ等の周期的に変動する波線の山が位置するように、波線の位相を合わせる。この波線の谷と谷の間隔（又は、山と山の間隔）が、減速標示Ｌ２の標示周期Ａとなる。

区間検出部１５は、周期検出部１４で検出された減速標示Ｌ２の標示周期に基づいて、減速標示Ｌ２が道路区画線Ｌ１に付属する区間である減速標示付属区間Ｂを検出する。例えば、区間検出部１５は、図２（ｂ）に示すように、波線の山の頂点から所定範囲内の区間（走行車線Ｓ方向に沿った所定範囲内の区間）を減速標示付属区間Ｂとして検出する。

減速標示付属区間Ｂの範囲は、道路区画線の候補Ｐにおける車線幅方向の広がりに基づいて設定されてもよく、予め定められた値が設定されていてもよい。

道路区画線検出部１６は、減速標示付属判定部１３によって走行車線Ｓの道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属していると判定されている場合、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐのうち、減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐを抽出する。そして、道路区画線検出部１６は、抽出した道路区画線の候補Ｐに基づいて、道路区画線Ｌ１を検出する。

具体的には、道路区画線検出部１６は、図２（ｂ）に示すように、複数の道路区画線の候補Ｐのうち、走行車線Ｓの車線方向において減速標示付属区間Ｂ内の道路区画線の候補Ｐを除外し、減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐを抽出する。ここで、減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐを、道路区画線の候補Ｐ１とする。図２（ｃ）に示すように、道路区画線検出部１６は、抽出した道路区画線の候補Ｐ１に基づいて、道路区画線Ｌ１を検出する。道路区画線の候補Ｐ１から道路区画線Ｌ１を検出する手法については、既存の手法を用いることができる。例えば、道路区画線検出部１６は、所定の規則に基づいて道路区画線の候補Ｐ１を繋ぐことによって道路区画線Ｌ１を検出してもよい。

このように、道路区画線検出部１６は、道路区画線の候補Ｐに含まれる減速標示Ｌ２の検出結果を除外して、道路区画線Ｌ１の検出結果のみに基づいて、道路区画線Ｌ１を検出することができる。

一方、道路区画線検出部１６は、減速標示付属判定部１３によって走行車線Ｓの道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属していないと判定されている場合、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐに基づいて道路区画線Ｌ１を検出する。

道路区画線検出装置１００における道路区画線Ｌ１の検出結果は、例えば、走行制御装置２００における車両Ｍの走行制御に用いられる。走行制御装置２００は、例えば、道路区画線Ｌ１の検出結果に基づいて、車両Ｍにおける走行車線Ｓの車線幅方向の位置（横位置）を検出する。そして、走行制御装置２００は、車両Ｍの横位置の検出結果に基づいて、車両Ｍが走行車線Ｓの中央又は所定の横位置を走行するように、操舵アクチュエータ３００に制御信号を出力することにより車両Ｍの操舵の制御を行うことができる。なお、道路区画線検出装置１００によって検出された道路区画線Ｌ１は、車両Ｍの操舵制御以外の種々の車両制御に用いることができる。

次に、道路区画線検出装置１００のＥＣＵ４で実行される道路区画線Ｌ１の検出処理の流れについて、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、例えば、車両Ｍのドライバによって、上述した車両Ｍの操舵制御等の車両制御の実行が指示された場合にＥＣＵ４によって実行される。ＥＣＵ４は、フローチャートの処理がエンドに至った場合、再びスタートから処理を繰り返す。ＥＣＵ４は、車両Ｍのドライバによって車両Ｍの車両制御の実行が取り消された場合に、図３に示す処理を終了する。

図３に示すように、候補検出部１２は、カメラ２の撮像画像より、車両Ｍの走行車線Ｓの道路区画線の候補Ｐを検出する（Ｓ１０１）。減速標示付属判定部１３は、車両Ｍの位置情報及び地図データベース３の複合線情報に基づいて、車両Ｍが現在走行している走行車線Ｓの道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。

道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属している場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、周期検出部１４は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐに基づいて、減速標示Ｌ２の標示周期を検出する（Ｓ１０３）。

区間検出部１５は、検出された標示周期に基づいて、減速標示付属区間Ｂを検出する（Ｓ１０４）。道路区画線検出部１６は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐのうち、区間検出部１５で検出された減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐ１に基づいて、道路区画線Ｌ１を検出する（Ｓ１０５）。

一方、道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属していない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、道路区画線検出部１６は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐに基づいて、道路区画線Ｌ１を検出する（Ｓ１０６）。Ｓ１０５又はＳ１０６で検出された道路区画線Ｌ１は、走行制御装置２００において操舵制御等の車両制御を実行するために用いられる。

本実施形態は以上のように構成され、道路区画線検出装置１００において、周期検出部１４は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐに基づいて、減速標示Ｌ２の標示周期を検出する。区間検出部１５は、標示周期を用いることで、減速標示Ｌ２が付属する区間である減速標示付属区間Ｂを検出することができる。道路区画線検出部１６は、候補検出部１２で検出された道路区画線の候補Ｐのうち、減速標示付属区間Ｂ以外の区間の道路区画線の候補Ｐ１を用いて道路区画線Ｌ１を検出する。

すなわち、道路区画線検出部１６は、道路区画線の候補Ｐに含まれる減速標示Ｌ２の検出結果を除外して、道路区画線Ｌ１のみが存在する区間の検出結果を用いて道路区画線Ｌ１を検出する。これにより、道路区画線検出装置１００は、道路区画線Ｌ１に減速標示Ｌ２が付属する場合であっても、減速標示Ｌ２に起因する誤検出を抑制し、道路区画線Ｌ１を精度良く検出することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、減速標示Ｌ２は、図２（ａ）に示されるように、道路区画線Ｌ１に沿って延びる線状の標示に限定されない。例えば、道路区画線Ｌ１に対して所定の角度で傾斜する線状或いは所定形状の標示であってもよい。要するに、減速標示Ｌ２は、道路区画線Ｌ１に対して、何らかの標示が付属するものであればよい。

２…カメラ、３…地図データベース、１１…位置情報取得部、１２…候補検出部、１３…減速標示付属判定部、１４…周期検出部、１５…区間検出部、１６…道路区画線検出部、１００…道路区画線検出装置、Ｍ…車両。

Claims (1)

1. 車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   路面上の道路区画線に減速標示が付属しているか否かを示す複合線情報を含む地図情報を記憶する地図データベースと、
   カメラの撮像画像より、前記車両の走行車線の道路区画線の候補を検出する候補検出部と、
   取得された前記車両の位置情報及び前記地図データベースの前記複合線情報に基づいて、前記車両の走行車線の道路区画線に減速標示が付属しているか否かを判定する減速標示付属判定部と、
   前記減速標示付属判定部によって前記車両の走行車線の道路区画線に減速標示が付属していると判定された場合、前記候補検出部で検出された前記道路区画線の候補に基づいて、前記減速標示の標示周期を検出する周期検出部と、
   検出された前記標示周期に基づいて、前記減速標示が前記道路区画線に付属する区間である減速標示付属区間を検出する区間検出部と、
   前記候補検出部で検出された前記道路区画線の候補のうち、前記減速標示付属区間以外の区間の前記道路区画線の候補に基づいて、前記道路区画線を検出する道路区画線検出部と、を備える道路区画線検出装置。

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