JP2021196787A - 走行レーン検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストや処理負担の増加を抑制するとともに走行レーンの検出精度を上げることができる走行レーン検出装置を提供すること。【解決手段】走行レーン検出装置１は、自車両が走行する道路を撮像するカメラ１０と、撮像によって得られた画像に基づいて走行中の道路に含まれるレーンを区画するレーンマーク検出部３０と、検出されたレーンマークよりも自車両側の路面領域の色と反自車両側の路外判断領域の色を比較することにより、路外判断領域に対応する道路上の位置が車両の走行ができない路外であるか否かを判定する路外判定部４０と、路外判定部４０による判定結果に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定する走行レーン特定部６０とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両で走行中の走行レーンを検出する走行レーン検出装置に関する。

従来から、車載カメラでレーン境界線を検出し、実線や破線などの種別の組合せで自車が走行しているレーン位置を推定するようにした車載装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車載装置では、左レーン境界線が実線、右レーン境界線が破線の場合は、左端レーンを走行中であると判断する。また、左レーン境界線が破線、右レーン境界線が実線の場合は、右端レーンを走行中であると判断する。さらに、左レーン境界線と右レーン境界線が両方とも破線の場合は、中間レーンを走行中であると判断する。

また、上述した車線境界線の組合せ以外に、他車両、標識、立体物、ガードレール、分離帯などを検出して左端車線を走行していることを判定するようにした車載用環境認識装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１３−１８１９５９号公報 特開２０１３−２４２６７０号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された車載装置では、レーン境界線の種別の組合せでレーン位置を判断しており、判定基準では想定していない種別の組み合わせ（例えば右レーン境界線と左レーン境界線がともに実線の場合など）の場合に走行レーン位置の判定精度が低下するという問題があった。また、レーン数が４以上で中間レーンの数が複数になった場合に、走行レーン位置が不明確になるという問題があった。

また、上述した特許文献２に開示された車載用環境認識装置では、他車両、標識、立体物、ガードレール、分離帯などを検出することで、左端レーンや右端レーンの検出精度を上げることができるが、そのための検出手段が必要になり、ハードウエアや複雑な処理が必要になってコストや処理負担が増加するという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、コストや処理負担の増加を抑制するとともに走行レーンの検出精度を上げることができる走行レーン検出装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の走行レーン検出装置は、自車両が走行する道路を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像によって得られた画像に基づいて、走行中の道路に含まれるレーンを区画するレーン境界線画像を検出するレーン境界線画像検出手段と、検出されたレーン境界線画像よりも自車両側の第１の領域の第１の色と反自車両側の第２の領域の第２の色を比較することにより、第１の領域に対応する道路上の位置が車両の走行ができないレーン外であるか否かを判定するレーン外判定手段と、レーン外判定手段による判定結果に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定するレーン位置特定手段とを備えている。

道路上の色を比較することにより、中央分離帯や路肩などのレーン外か否かを判定しており、特別なハードウエアが不要であって処理負担の増加を抑制することが可能となる。また、レーンを区画する白線の種別に着目していないためそれらの組み合わせを考慮する必要がなく、走行レーンの検出精度を上げることができる。

また、自車両が走行する道路のレーン数を取得するレーン数取得手段をさらに備え、レーン位置特定手段は、レーン数取得手段によって取得したレーン数に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定することが望ましい。レーン数の情報を加味することにより、レーン外であると判定された位置から走行レーンの位置を特定する際の精度をさらに上げることができる。

また、上述したレーン外判定手段は、自車両が走行するレーンから最も離れた位置にあるレーン境界線画像を対象にレーン外であるか否かの判定を行うことが望ましい。また、上述したレーン外判定手段は、自車両が走行するレーンから左右それぞれについて最も離れた位置にある２つのレーン境界線画像のそれぞれを対象にレーン外であるか否かの判定を行うことが望ましい。これにより、道路の端部に位置するレーンを特定することが容易となり、走行レーン特定の精度をさらに上げることができる。

また、上述したレーン外判定手段による色の比較は、ＲＧＢ色空間からＨＳＩ色空間への変換を行った後に、特に色相Ｈを用いて行うことが望ましい。ＨＳＩ色空間の色、特にこの中の色相Ｈを用いることにより、舗装された路面の色とそれ以外の色との差が明確になるため、レーン外か否かの判定が容易となる。

また、上述したレーン外判定手段による色の比較は、第１および第２の領域のそれぞれに含まれる各画素について色相Ｈのヒストグラムを作成して、特にその相関を用いて行うことが望ましい。領域内の色相Ｈの出現頻度を用いることにより、さらに精度の高い色比較を行うことが可能となる。

また、上述したレーン外判定手段は、第１および第２の色の両方がレーン外判定に適さない色でないことが確認されたときにレーン外であるか否かの判定を行うことが望ましい。色比較に適さない場合（例えば、路面が白色やその他特定の色で塗装された場合など）についてレーン外の判定から除外することにより、レーン外判定の精度を高めることができる。

一実施形態の走行レーン検出装置の構成を示す図である。 路外判定の対象の具体例を示す図である。 自車両の走行レーンを特定する全体の動作手順を示す流れ図である。 図３のステップ１０４において行われる左側の路外判断領域の路外判定の詳細な動作手順を示す流れ図である。 図３のステップ１００の撮像によって得られた後方画像の一例を示す図である。 図５に示した後方画像に対応する道路に含まれるレーンの説明図である。 図６に示した後方画像において検出されたレーンマーク画像と路面領域、路外判断領域を示す図である。 図３のステップ１０４において行われる左側の路外判断領域の路外判定を行う際の色の比較をヒストグラムを用いて行う場合の変形例を示す図である。

以下、本発明を適用した一実施形態の走行レーン検出装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の走行レーン検出装置の構成を示す図である。図１に示す本実施形態の走行レーン検出装置１は、自車両に搭載されて自車両が走行する走行レーン（車線）を特定するためのものであり、カメラ１０、画像格納部２０、レーンマーク検出部３０、路外判定部４０、レーン数取得部５０、走行レーン特定部６０を備えている。

カメラ１０は、車両後部に取り付けられており、自車両の走行レーンや左右の隣接レーンが含まれる撮像範囲を有する。例えば、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子を用いるとともに、広角レンズを取り付けて画角を広くすることが望ましい。なお、カメラ１０の設置位置は、車両前部でもよい。カメラ１０による撮像によって得られた画像（後方画像）は画像格納部２０に格納される。

レーンマーク検出部３０は、画像格納部２０に格納された後方画像に基づいて、走行中の道路に含まれる、レーンを区画するレーンマーク画像を検出する。レーンマーク（レーン境界線）は、白線あるいは黄色の線であり、その線種は実線や破線が用いられる。したがって、レーンマーク検出部３０は、後方画像の中から、レーンマークに対応する線種および色の線を抽出することで、レーンマークを検出することができる。また、レーンマークは、レーン幅に合わせた間隔で、しかも、レーンに平行に路面上に描かれている。したがって、後方画像内でレーンマーク画像が含まれる位置はある程度予測することができ、この予測位置から大きく外れる場合を検出対象から除外することにより、検出精度を上げることができる。

路外判定部４０は、画像格納部２０に格納された画像の中から検出されたレーンマーク画像よりも自車両側の路面領域（第１の領域）と、反自車両側の路外判断領域（第２の領域）とを抽出し、路面領域の色（第１の色）と路外判断領域の色（第２の色）とを比較することにより、路外判断領域に対応する道路上の位置が車両の走行ができない路外（レーン外）であるか否かを判定する。例えば、路外判断領域に対応する道路上の位置が中央分離帯や路肩などに含まれる場合には、路外である旨の判定が行われる。

ところで、道路のレーン数が３以上の場合であって自車両が中間レーンを走行している場合を考えると、この中間レーンに隣接するレーンについては中央分離帯や路肩などでないことが明らかであるため、これらの隣接するレーンについては路外であるか否かの判定の対象から外す必要がある。

そこで、本実施形態では、路外判定部４０は、自車両が走行するレーンから左右それぞれについて最も離れた位置にある２つのレーンマーク画像のそれぞれを対象に、路外であるか否かの判定を行う。

図２は、路外判定の対象の具体例を示す図である。図２に示す例では、自車両が走行中の道路には３つのレーンＬ０、Ｌ１、Ｌ２が含まれており、これらを区画する４本のレーンマークＬＬ１、ＬＬ０、ＬＲ０、ＬＲ１が道路上に描かれている。

レーンマーク検出部３０によってこれら４本のレーンマークＬＬ１、ＬＬ０、ＬＲ０、ＬＲ１の全部が検出された場合には、路外判定部４０は、左側で自車両Ｇから最も遠いレーンマークＬＬ１と右側で自車両から最も遠いレーンマークＬＲ１に着目して、上述した路外判定を行う。

レーン数取得部５０は、自車両が走行中の道路のレーン数を取得する。図２に示す例では、レーン数として３が取得される。レーン数取得部５０は、例えばＧＰＳ受信機を用いて自車両の現在位置を検出し、地図データから走行中の道路のレーン数を得る場合や、ナビゲーション装置（図示せず）からレーン数を得る場合などが考えられる。あるいは、路側機から送信されるレーン数情報を受信してレーン数を得るようにしてもよい。

走行レーン特定部６０は、路外判定部４０による判定結果に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定する。自車両の左右どちらかで路外である旨の判定が行われると、レーン数に基づいて走行中のレーン位置を特定すること可能となる。

上述したカメラ１０が撮像手段に、レーンマーク検出部３０がレーン境界線画像検出手段に、路外判定部４０がレーン外判定手段に、走行レーン特定部６０がレーン位置特定手段に、レーン数取得部５０がレーン数取得手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の走行レーン検出装置１はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。

図３は、自車両の走行レーンを特定する全体の動作手順を示す流れ図である。この動作手順は、所定の時間間隔で繰り返し実施される。

まず、カメラ１０による撮像が行われる（ステップ１００）。撮像によって得られた後方画像は画像格納部２０に格納される。

次に、レーンマーク検出部３０は、画像格納部２０に格納された後方画像に含まれるレーンマーク画像を抽出することにより、走行中の道路に含まれるレーンマークを検出する（ステップ１０２）。なお、レーン数が多い場合などでは、後方画像にすべてのレーンマークが含まれないことや、含まれてはいるが一部のレーンマーク画像が明瞭でないことなどがあり、必ずしもすべてのレーンマークが検出できるわけではない。

次に、路外判定部４０は、左側で自車両から最も遠いレーンマークを選択し、左側のレーンマークに対応する路面領域と路外判断領域を抽出し、この路外判断領域が路外であるか否かを判定する（ステップ１０４）。

また、路外判定部４０は、右側で自車両から最も遠いレーンマークを選択し、右側のレーンマークに対応する路面領域と路外判断領域を抽出し、この路外判断領域が路外であるか否かを判定する（ステップ１０６）。

次に、レーン数取得部５０は、自車両が走行中の道路のレーン数を取得する（ステップ１０８）。ステップ１０４、１０６、１０８の動作は、いずれが先でもよいし、並行して行うようにしてもよい。また、ステップ１０４、１０６の判定動作の詳細については後述する。

次に、走行レーン特定部６０は、取得したレーン数と、ステップ１０４、１０６における判定結果に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定する（ステップ１１０）。具体的には、ステップ１０４の判定において路外である旨の判定が行われ場合には、この路外に隣接するレーンが左端のレーン（図２に示す例ではレーンＬ０）であり、そこから辿って行けば自車両の走行レーン位置を特定することができる。同様に、ステップ１０６の判定において路外である旨の判定が行われた場合には、この路外に隣接するレーンが右端のレーン（図２に示す例ではレーンＬ２）であり、そこから辿って行けば自車両の走行レーン位置を特定することができる。また、ステップ１０４、１０６のいずれにおいても路外である旨の判定を行うことができなかった場合であっても、取得したレーン数と同じ数のレーンがステップ１０２で検出したレーンマークの数から確認できる場合には自車両の走行レーン位置を特定することができる。

図４は、図３のステップ１０４において行われる左側の路外判断領域の路外判定の詳細な動作手順を示す流れ図である。

まず、路外判定部４０は、自車両が走行するレーンから左側の最も離れた位置にあるレーンマークを選択し（ステップ２００）、その内側（右側）から路面領域Ｌinの画像を抽出する（ステップ２０２）。

図５は、図３のステップ１００の撮像によって得られた後方画像の一例を示す図である。また、図６は図５に示した後方画像に対応する道路に含まれるレーンの説明図である。図７は、図６に示した後方画像において検出されたレーンマーク画像と路面領域、路外判断領域を示す図である。

図５に示す例では、自車両が走行する道路には３つのレーンＬ０、Ｌ１、Ｌ２が含まれており、自車両はその最も右側のレーンＬ２を走行しているものとする。自車両より左側には３本のレーンマークＬＬ０、ＬＬ１、ＬＬ２が存在するが、撮像された後方画像（図５）では、自車両より左側の２本のレーンマークＬＬ０、ＬＬ１のみが確認でき、最も左側のレーンマークＬＬ２が確認できなかったものとする。この例では、路外判定部４０は、検出された最も左側のレーンマークＬＬ１から内側（右側）に所定距離（レーンの幅よりも短い距離）隔たった位置に路面領域Ｌinを設定し（図７）、この路面領域Ｌinの画像を抽出する。

次に、路外判定部４０は、この抽出した路面領域Ｌinの色を算出する（ステップ２０４）。この色の算出は、ＲＧＢ色空間のデータ（ＲＧＢデータ）をＨＳＩ色空間のデータに変換することにより行う。具体的には、ＲＧＢ色空間のデータをＲ、Ｇ、Ｂとしたときに、ＨＳＩ色空間のＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｉ（明度）を以下のようにして算出する。
（明度Ｉ）
Ｉ＝ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
ここで、ｍａｘ（）は、３つの要素の中で最大値を求める関数
（彩度Ｓ）
ｉ＝ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とする。ここで、ｍｉｎ（）は、３つの要素の中で最小値を求める関数
Ｉ＝０のとき、Ｓ＝０
Ｉ≠０のとき、Ｓ＝（Ｉ−ｉ）/Ｉ
（色相Ｈ）
ｒ＝（Ｉ−Ｒ）／（Ｉ−ｉ）、ｇ＝（Ｉ−Ｇ）／（Ｉ−ｉ）、ｂ＝（Ｉ−Ｂ）／（Ｉ−ｉ）とすると
Ｒ＝Ｉのとき、Ｈ＝（ｂ−ｇ）×１８０／３
Ｇ＝Ｉのとき、Ｈ＝（２＋ｒ−ｂ）×１８０／３
Ｂ＝Ｉのとき、Ｈ＝（４＋ｇ−ｒ）×１８０／３
彩度Ｓと明度Ｉの値域は［０，１］、色相Ｈの値域は［０，３６０］である。Ｈは環状になっており、単位は度で０度と３６０度は同じである。路外判定部４０は、抽出した路面領域の各画素に対して上述した式を用いてＩ、Ｓ、Ｈの値を求める。

このようにして変換したＨＳＩ色空間で表した画素の色は、明度Ｉが一定値（例えば２０）以下ならば黒と判定し、黒以外の場合には彩度Ｓが一定値（例えば０．１０）以下ならば白と判定する。黒、白以外の場合には色相Ｈで色を識別する。このようにして路面領域Ｌinを構成する各画素の色が算出される。

次に、路外判定部４０は、路面領域Ｌin全体の色を算出する。具体的には、路面領域Ｌinを構成するすべての画素の中で、黒と判定された画素数が路面領域Ｌin全体の画素数の半分以上であれば路面領域Ｌinの色を黒と判定し、白と判定された画素数が路面領域Ｌin全体の画素数の半分以上であれば路面領域Ｌinの色を白と判定する。これ以外のときは、黒と白を除いた画素について色相Ｈの平均を算出し、これを路面領域Ｌinの色とする。

このようにして路面領域Ｌinの色を算出した後、路外判定部４０は、その色が比較対象の色か否か（路外判定に適さない色に該当しないか否か）を判定する（ステップ２０６）。路面領域Ｌinの色が白（光が路面で反射している場合など）、黒（路面の一部に日影がある場合など）、あるいは水色や赤茶色などの塗装による特定色の場合には比較対象外として否定判断が行われる。この場合には、路面領域Ｌinに対応する路外判断領域Ｌout についての路外判定（後述するステップ２１６）は行われない。

また、路面領域Ｌinの色が白、黒、特定色でない場合にはステップ２０６の判定において肯定判断が行われる。次に、路外判定部４０は、検出された最も左側のレーンマークＬＬ１から外側（左側）に所定距離（レーンの幅よりも短い距離）隔たった位置に路外判断領域Ｌout を設定し（図７）、この路外判断領域Ｌout の画像を抽出する（ステップ２０８）。そして、路外判定部４０は、この路外判断領域Ｌout の色を算出し（ステップ２１０）、この算出した色が比較対象の色か否かを判定する（ステップ２１２）。これらのステップ２１０、２１２の各動作は、上述したステップ２０４、２０６の各動作と同じであり、詳細な説明は省略する。

路外判断領域Ｌout の色が比較対象の色でない場合（白、黒、特定色の場合）にはステップ２１２の判定において否定判断が行われる。この場合には、路外判断領域Ｌout についての路外判定（後述するステップ２１６）は行われない。

また、路外判断領域Ｌout の色が白、黒、特定色でない場合にはステップ２１２の判定において肯定判断が行われる。次に、路外判定部４０は、色相Ｈの平均値で表された路面領域Ｌinの色と路外判断領域Ｌout の色の間に差があるか否かを判定する（ステップ２１４）。一定値（例えば３０°）以上の差がある場合には肯定判断が行われる。この場合は、路外判定部４０は、路外判断領域Ｌout を路外と判断する（ステップ２１６）。また、路面領域Ｌinの色と路外判断領域Ｌout の色の間に差がない場合にはステップ２１４の判定において否定判断が行われる。この場合には、路外判断領域Ｌout を路外と判断できない。

図３のステップ１０６において行われる右側の路外判定領域の路外判定についても同様に行うことができる。図６に示す例では、この路外判定で用いられるレーンマークは自車位置の右側にあるレーンマークＬＲ０であり、この最も右側のレーンマークＬＲ０から内側（左側）に所定距離（レーンの幅よりも短い距離）隔たった位置に路面領域Ｒinが設定され（図７）、外側（右側）に所定距離（レーンの幅よりも短い距離）隔たった位置に路外判断領域Ｒout が設定される（図７）。そして、これらの各領域の色に差がある場合には、路外判断領域Ｒout が路外であると判断される。

このように、本実施形態の走行レーン検出装置１００では、道路上の色を比較することにより、中央分離帯や路肩などのレーン外（路外）か否かを判定しており、特別なハードウエアが不要であって処理負担の増加を抑制することが可能となる。また、レーンを区画する白線の種別に着目していないためそれらの組み合わせを考慮する必要がなく、走行レーンの検出精度を上げることができる。また、レーン数の情報を加味することにより、レーン外であると判定された位置から走行レーンの位置を特定する際の精度をさらに上げることができる。

また、自車両が走行するレーンから最も離れた位置にあるレーンマーク画像を対象にレーン外であるか否かの判定を行っている。これにより、道路の端部に位置するレーンを特定することが容易となり、走行レーン特定の精度をさらに上げることができる。

また、路外判定を行う際の色の比較は、ＲＧＢ色空間からＨＳＩ色空間への変換を行った後に、特に色相Ｈを用いて行っており、舗装された路面の色とそれ以外の色との差が明確になるため、レーン外か否かの判定が容易となる。

また、路面領域と路外判断領域の両方の色がレーン外判定に適さない色でないことが確認されたときにレーン外であるか否かの判定を行っている。色比較に適さない場合（例えば、路面が白色や黒色、あるいは、その他特定の色で塗装された場合など）についてレーン外の判定から除外することにより、路外判定の精度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、路面領域と路外判断領域の色の比較を色相Ｈの平均値を用いて行ったが、色相Ｈのヒストグラムを作成して行うようにしてもよい。

図８は、図３のステップ１０４において行われる左側の路外判断領域の路外判定を行う際の色の比較をヒストグラムを用いて行う場合の変形例を示す図である。

まず、路外判定部４０は、自車両が走行するレーンから左側の最も離れた位置にあるレーンマークを選択し（ステップ３００）、その内側（右側）から路面領域Ｌinの画像を抽出する（ステップ３０２）。

次に、路外判定部４０は、この抽出した路面領域Ｌinの色のヒストグラムを算出する（ステップ３０４）。このヒストグラム算出の対象となる画素は、上述した色相Ｈの平均値を求めた画素と同じである。すなわち、ＨＳＩ色空間で表した画素の色は、明度Ｉが一定値（例えば２０）以下ならば黒と判定し、黒以外の場合には彩度Ｓが一定値（例えば０．１０）以下ならば白と判定する。黒、白以外の場合には色相Ｈで色を識別する。このようにして路面領域Ｌinを構成する各画素の色が算出される。

また、路外判定部４０は、路面領域Ｌin全体の色のヒストグラムを算出する。具体的には、路面領域Ｌinを構成するすべての画素の中で、黒と判定された画素数が路面領域Ｌin全体の画素数の半分以上であれば路面領域Ｌinの色を黒と判定し、白と判定された画素数が路面領域Ｌin全体の画素数の半分以上であれば路面領域Ｌinの色を白と判定する。これ以外のときは、黒と白を除いた画素について色相Ｈの出願頻度をカウントし、これを路面領域Ｌinの色のヒストグラムとする。

具体的には、各画素の色相Ｈの値によって、配列ｈＩ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，３，４，５）のいずれかを１加算（投票）する。

ｈＩ［０］ ３３０≦Ｈ＜３６０、０≦Ｈ＜３０
ｈＩ［１］ ３０≦Ｈ＜９０
ｈＩ［２］ ９０≦Ｈ＜１５０
ｈＩ［３］ １５０≦Ｈ＜２１０
ｈＩ［４］ ２１０≦Ｈ＜２７０
ｈＩ［５］ ２７０≦Ｈ＜３３０
路面領域Ｌinに含まれる白、黒以外の各画素について投票が終わったら、配列ｈＩ［ｉ］を投票した画素数で割ってそれぞれの平均をとる。このようにして路面領域Ｌinの色のヒストグラムが算出される。

このようにして路面領域Ｌinの色のヒストグラムを算出した後、路外判定部４０は、そのヒストグラムが比較対象のヒストグラムか否か（路外判定に適さないヒストグラムに該当しないか否か）を判定する（ステップ３０６）。路面領域Ｌinの色が白（光が路面で反射している場合など）、黒（路面の一部に日影がある場合など）、あるいは水色や赤茶色などの塗装による特定色（上述したｈＩ［３］あるいはｈＩ［４］があるしきい値以上の場合にこれらの特定色と判定する）の場合には比較対象外として否定判断が行われる。この場合には、路面領域Ｌinに対応する路外判断領域Ｌout についての路外判定（後述するステップ３１８）は行われない。

また、路面領域Ｌinの色が白、黒、特定色でない場合にはステップ３０６の判定において肯定判断が行われる。次に、路外判定部４０は、検出された最も左側のレーンマークから外側（左側）から路外判断領域Ｌout の画像を抽出する（ステップ３０８）。

次に、路外判定部４０は、この抽出した路外判断領域Ｌout の色のヒストグラムｈＯ［ｉ］を算出し（ステップ３１０）、この算出したヒストグラムが比較対象のヒストグラムか否かを判定する（ステップ３１２）。これらのステップ３１０、３１２の各動作は、上述したステップ３０４、３０６の各動作と同じであり、詳細な説明は省略する。

路外判断領域Ｌout の色が比較対象の色でない場合（白、黒、特定色の場合）にはステップ３１２の判定において否定判断が行われる。この場合には、路外判断領域Ｌout についての路外判定（後述するステップ３１８）は行われない。

また、路外判断領域Ｌout の色が白、黒、特定色でない場合にはステップ３１２の判定において肯定判断が行われる。次に、路外判定部４０は、路面領域Ｌinのヒストグラムと路外判断領域Ｌout のヒストグラムの相関係数ｒを以下の式を用いて算出する（ステップ３１４）。

その後、路外判定部４０は、算出した相関係数ｒがしきい値未満か否かを判定する（ステップ３１６）。しきい値未満の場合には肯定判断が行われる。この場合は、路外判定部４０は、路外判断領域Ｌout を路外と判断する（ステップ３１８）。また、相関係数ｒがしきい値以上の場合にはステップ３１６の判定において否定判断が行われる。この場合には、路外判断領域Ｌout を路外と判断できない。

このように、色相Ｈのヒストグラムを用いて色の比較を行うことにより、さらに精度の高い色比較、すなわち、精度の高い路外判定を行うことが可能となる。なお、隣接するレーン上をトラック等の他の車両が走行中にその一部を路外判断領域Ｌoutの画像を抽出した場合には、特定の色に対応するヒストグラムの値が大きくなるため、中央分離帯や路肩とは区別がつくため、このような特定のヒストグラムが得られた場合にはその時点で路外判定を中止することで、処理の簡略化や誤検出を図ることができる。

上述したように、本発明によれば、道路上の色を比較することにより、中央分離帯や路肩などのレーン外か否かを判定しており、特別なハードウエアが不要であって処理負担の増加を抑制することが可能となる。また、レーンを区画する白線の種別に着目していないためそれらの組み合わせを考慮する必要がなく、走行レーンの検出精度を上げることができる。

１ 走行レーン検出装置
１０ カメラ
２０ 画像格納部
３０ レーンマーク検出部
４０ 路外判定部
５０ レーン数取得部
６０ 走行レーン特定部

Claims (9)

1. 自車両が走行する道路を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像によって得られた画像に基づいて、走行中の道路に含まれるレーンを区画するレーン境界線画像を検出するレーン境界線画像検出手段と、
   検出された前記レーン境界線画像よりも自車両側の第１の領域の第１の色と反自車両側の第２の領域の第２の色を比較することにより、前記第１の領域に対応する道路上の位置が車両の走行ができないレーン外であるか否かを判定するレーン外判定手段と、
   前記レーン外判定手段による判定結果に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定するレーン位置特定手段と、
   を備えることを特徴とする走行レーン検出装置。
2. 自車両が走行する道路のレーン数を取得するレーン数取得手段をさらに備え、
   前記レーン位置特定手段は、前記レーン数取得手段によって取得したレーン数に基づいて、自車両が走行中のレーン位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の走行レーン検出装置。
3. 前記レーン外判定手段は、自車両が走行するレーンから最も離れた位置にある前記レーン境界線画像を対象にレーン外であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の走行レーン検出装置。
4. 前記レーン外判定手段は、自車両が走行するレーンから左右それぞれについて最も離れた位置にある２つの前記レーン境界線画像のそれぞれを対象にレーン外であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の走行レーン検出装置。
5. 前記レーン外判定手段による色の比較は、ＲＧＢ色空間からＨＳＩ色空間への変換を行った後に行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の走行レーン検出装置。
6. 前記レーン外判定手段による色の比較は、色相Ｈを用いて行うことを特徴とする請求項５に記載の走行レーン検出装置。
7. 前記レーン外判定手段による色の比較は、前記第１および第２の領域のそれぞれに含まれる各画素について色相Ｈのヒストグラムを作成して行うことを特徴とする請求項５に記載の走行レーン検出装置。
8. 前記レーン外判定手段による色の比較は、前記第１および第２の領域のそれぞれに対応する前記ヒストグラムの相関を用いて行うことを特徴とする請求項７に記載の走行レーン検出装置。
9. 前記レーン外判定手段は、前記第１および第２の色の両方がレーン外判定に適さない色でないことが確認されたときにレーン外であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の走行レーン検出装置。

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