JP3227247B2 - 走行路検出装置 - Google Patents
走行路検出装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行している車両の前
方に延びている道路の方向を検出する装置に関し、特
に、走行路上に表示されている走行路区分用の路面標示
を検出することにより走行路の方向を検出する装置に関
する。
方に延びている道路の方向を検出する装置に関し、特
に、走行路上に表示されている走行路区分用の路面標示
を検出することにより走行路の方向を検出する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車載カメラで撮像した道路の画像に基づ
いて走行路を区分する路面標示を画像処理によって検出
し、走行路が延びる方向を検出する装置が従来から用い
られている。このような装置では、図１に示すように、
車載カメラが撮影した画像内に仮想的に複数のウインド
１が配置される。画像処理により各ウインド１と白線２
との交点を求め、各ウインド１毎の交点をつなげること
により、走行路２と同じ方向に延びている路上の白線
（または黄線）３の位置が検出され、ひいては、走行路
の形状を復元することができる。
いて走行路を区分する路面標示を画像処理によって検出
し、走行路が延びる方向を検出する装置が従来から用い
られている。このような装置では、図１に示すように、
車載カメラが撮影した画像内に仮想的に複数のウインド
１が配置される。画像処理により各ウインド１と白線２
との交点を求め、各ウインド１毎の交点をつなげること
により、走行路２と同じ方向に延びている路上の白線
（または黄線）３の位置が検出され、ひいては、走行路
の形状を復元することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、ウインドを
大きくすれば、ウインドを白線上に配置させることが容
易になるが、ウインドが大きいため画像処理に時間がか
かるとともに、ウインド内に白線以外の物（例えば、白
線以外の路面上の標示、影、隣接車線など）が入り込
み、誤認の原因となることがある。
大きくすれば、ウインドを白線上に配置させることが容
易になるが、ウインドが大きいため画像処理に時間がか
かるとともに、ウインド内に白線以外の物（例えば、白
線以外の路面上の標示、影、隣接車線など）が入り込
み、誤認の原因となることがある。
【０００４】この点からすれば、ウインドを小さくする
ことが、画像処理の高速化及び正確化につながるが、ウ
インドを小さく設定すると、白線の位置にウインドを合
わせて配置させることが困難になる。あるいは、所定の
大きさのウインドを上下左右に移動させて、白線の位置
を捜すことも可能であるが、上下方向及び左右方向の両
方向にウインドを移動させることは制御が複雑なものに
なる。
ことが、画像処理の高速化及び正確化につながるが、ウ
インドを小さく設定すると、白線の位置にウインドを合
わせて配置させることが困難になる。あるいは、所定の
大きさのウインドを上下左右に移動させて、白線の位置
を捜すことも可能であるが、上下方向及び左右方向の両
方向にウインドを移動させることは制御が複雑なものに
なる。
【０００５】この点からすれば、ウインドの移動方向は
一方向に限定することが画像処理の容易化につながる。
また、各ウインド間の間隔を画像中で等間隔に設定する
と、車両近傍のデータは密になるが、車両から遠方にな
るほど粗になり、十分なデータが得られない。このた
め、これらのウインドから抽出される白線の候補領域に
基づいた走行路端の検出では遠方の精度が低くなる。
一方向に限定することが画像処理の容易化につながる。
また、各ウインド間の間隔を画像中で等間隔に設定する
と、車両近傍のデータは密になるが、車両から遠方にな
るほど粗になり、十分なデータが得られない。このた
め、これらのウインドから抽出される白線の候補領域に
基づいた走行路端の検出では遠方の精度が低くなる。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、小さく設定したウインドを一方向にのみ移動
させることにより走行路上の適切な位置に配置し、画像
処理の高速化及び正確化を実現させる走行車線区分線検
出装置を提供することを目的とする。
のであり、小さく設定したウインドを一方向にのみ移動
させることにより走行路上の適切な位置に配置し、画像
処理の高速化及び正確化を実現させる走行車線区分線検
出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る走行車線区分線検出装置は、車載カメ
ラの車両前方撮像画像データから走行車線区分線を検出
する装置であって、複数のウインドを路面平面視でほぼ
等間隔に設定する設定手段を有し、この設定手段は、こ
れらのウインドを水平方向にのみ移動可能としていると
ともに、これらのウインドの水平方向位置を、過去デー
タ並びに車両速度及び操舵角度に基づいて予測した走行
車線区分線位置に設定する。
め、本発明に係る走行車線区分線検出装置は、車載カメ
ラの車両前方撮像画像データから走行車線区分線を検出
する装置であって、複数のウインドを路面平面視でほぼ
等間隔に設定する設定手段を有し、この設定手段は、こ
れらのウインドを水平方向にのみ移動可能としていると
ともに、これらのウインドの水平方向位置を、過去デー
タ並びに車両速度及び操舵角度に基づいて予測した走行
車線区分線位置に設定する。
【０００８】本発明の好ましい実施態様においては、路
面平面視で等間隔に設定されたウインド位置は透視変換
されて撮像座標に置換されて設定される。本発明の好ま
しい実施態様においては、走行車線区分線を過去データ
に基づいて路面平面視で二次曲線で近似し、その近似し
た二次曲線上にウインドが設定ささる。
面平面視で等間隔に設定されたウインド位置は透視変換
されて撮像座標に置換されて設定される。本発明の好ま
しい実施態様においては、走行車線区分線を過去データ
に基づいて路面平面視で二次曲線で近似し、その近似し
た二次曲線上にウインドが設定ささる。
【０００９】本発明の好ましい実施態様においては、
インドの垂直方向の幅は一定値に設定され、これらのウ
インドの水平方向の幅は車両速度、操舵角度及び過去デ
ータに基づいて設定される。
インドの垂直方向の幅は一定値に設定され、これらのウ
インドの水平方向の幅は車両速度、操舵角度及び過去デ
ータに基づいて設定される。
【００１０】
【実施例】図２は、本発明に係る走行車線区分線検出装
置の一実施例の概略的な構成を示す。本走行車線区分線
検出装置は、車両のフロントウインドの上部中央付近の
車室内にやや下向きに設置された車載カメラ４と、車速
Ｖを検出する車速センサ５と、車両の操舵角θを検出す
る操舵角センサ６とを有している。
置の一実施例の概略的な構成を示す。本走行車線区分線
検出装置は、車両のフロントウインドの上部中央付近の
車室内にやや下向きに設置された車載カメラ４と、車速
Ｖを検出する車速センサ５と、車両の操舵角θを検出す
る操舵角センサ６とを有している。
【００１１】図３には、走行路２の両側において走行路
２と同一方向に延びる一対の白線３が示されている。な
お、この白線３は連続した直線ではなく、破線状に標示
されたものとする。車載カメラ４が走行路２を撮影する
と、図４に示すように、ウインド設定部７がその画像上
に複数個のウインド１を設定する。ウインド１は次のよ
うにして設定される。
２と同一方向に延びる一対の白線３が示されている。な
お、この白線３は連続した直線ではなく、破線状に標示
されたものとする。車載カメラ４が走行路２を撮影する
と、図４に示すように、ウインド設定部７がその画像上
に複数個のウインド１を設定する。ウインド１は次のよ
うにして設定される。
【００１２】各ウインド１は、図３に示すように、走行
路２の上方から見て、等間隔になるように設定される。
このため、図４に示すように、画像上に設定された各ウ
インド１相互間の間隔は、車両近傍（図４の下方）では
比較的大きいが、車両から遠ざかるにつれて（すなわ
ち、図４の上方に行くにつれて）徐々に小さくなってい
る。
路２の上方から見て、等間隔になるように設定される。
このため、図４に示すように、画像上に設定された各ウ
インド１相互間の間隔は、車両近傍（図４の下方）では
比較的大きいが、車両から遠ざかるにつれて（すなわ
ち、図４の上方に行くにつれて）徐々に小さくなってい
る。
【００１３】各ウインド１の走行路２上における間隔
は、白線３を構成する破線相互間の間隔の１／２に設定
する。このように設定することにより、近傍から遠方ま
で、一つの破線について、少なくとも２個のウインド設
定位置候補点を検出できる。走行車線区分線内において
車両の自律走行その他の制御を行うためには、５〜５０
ｍの範囲内において前方の走行路を検出できればほぼ十
分である。このため、最大範囲の５０ｍを検出範囲とし
て選択した場合、破線間隔が１０ｍであるとすれば、ウ
インド１の数は２０個（片側１０個ずつ）となる。
は、白線３を構成する破線相互間の間隔の１／２に設定
する。このように設定することにより、近傍から遠方ま
で、一つの破線について、少なくとも２個のウインド設
定位置候補点を検出できる。走行車線区分線内において
車両の自律走行その他の制御を行うためには、５〜５０
ｍの範囲内において前方の走行路を検出できればほぼ十
分である。このため、最大範囲の５０ｍを検出範囲とし
て選択した場合、破線間隔が１０ｍであるとすれば、ウ
インド１の数は２０個（片側１０個ずつ）となる。
【００１４】なお、各ウインド１の走行路２上における
間隔は破線相互間の間隔の１／２に限定されるものでは
なく、一般に、１／Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）とする
ことができる。これにより、一つの破線について、少な
くともＮ個のウインド設定位置候補点を検出できる。ウ
インド１は画像中において垂直方向には移動できず、水
平方向にのみ移動させ、白線３を捜すようにされてい
る。
間隔は破線相互間の間隔の１／２に限定されるものでは
なく、一般に、１／Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）とする
ことができる。これにより、一つの破線について、少な
くともＮ個のウインド設定位置候補点を検出できる。ウ
インド１は画像中において垂直方向には移動できず、水
平方向にのみ移動させ、白線３を捜すようにされてい
る。
【００１５】さらに、各ウインド１の垂直方向の幅ｗは
一定であり、１ピクセルと等しい長さである。各ウイン
ド１の水平方向における位置及び幅は、前回検出した走
行路端を路面上に投影し、前回の車速と操舵角とから投
影内での現在位置を推定することにより、決定される。
一定であり、１ピクセルと等しい長さである。各ウイン
ド１の水平方向における位置及び幅は、前回検出した走
行路端を路面上に投影し、前回の車速と操舵角とから投
影内での現在位置を推定することにより、決定される。
【００１６】各ウインド１の水平位置及び幅の設定方法
の一例を図５に示す。時刻ｔにおける車載カメラ４の中
心位置をＯ（ｔ）とし、視線方向をＸ（ｔ）軸の正方向
とする座標系Ｏ（ｔ）を路面上にとる。さらに、時刻ｔ
において撮像した画像から得られた走行路端の軌跡が二
次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃで表されるものとする。時
刻ｔにおける車速Ｖ，操舵角θ及び車両のホイールベー
スｄから、時刻（ｔ＋Δｔ）における座標系Ｏ（ｔ＋Δ
ｔ）を算出する。ウインド１までの距離がＬであると
き、座標系Ｏ（ｔ＋Δｔ）における直線ｘ＝Ｌと座標系
Ｏ（ｔ）における二次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃとの交
点を求め、座標系Ｏ（ｔ＋Δｔ）においてａ，ｂ，ｃ，
Ｖ，θ，Ｌと適当な係数によって算出したマージンを交
点を中心として左右に等長だけ加え、ウインド１の水平
幅とする。これを透視変換して撮像座標に置き換えるこ
とで各ウインド１を設定する。これが、時刻（ｔ＋Δ
ｔ）の画像に対するウインドとなる。
の一例を図５に示す。時刻ｔにおける車載カメラ４の中
心位置をＯ（ｔ）とし、視線方向をＸ（ｔ）軸の正方向
とする座標系Ｏ（ｔ）を路面上にとる。さらに、時刻ｔ
において撮像した画像から得られた走行路端の軌跡が二
次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃで表されるものとする。時
刻ｔにおける車速Ｖ，操舵角θ及び車両のホイールベー
スｄから、時刻（ｔ＋Δｔ）における座標系Ｏ（ｔ＋Δ
ｔ）を算出する。ウインド１までの距離がＬであると
き、座標系Ｏ（ｔ＋Δｔ）における直線ｘ＝Ｌと座標系
Ｏ（ｔ）における二次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃとの交
点を求め、座標系Ｏ（ｔ＋Δｔ）においてａ，ｂ，ｃ，
Ｖ，θ，Ｌと適当な係数によって算出したマージンを交
点を中心として左右に等長だけ加え、ウインド１の水平
幅とする。これを透視変換して撮像座標に置き換えるこ
とで各ウインド１を設定する。これが、時刻（ｔ＋Δ
ｔ）の画像に対するウインドとなる。
【００１７】同様にして、直線ｘ＝Ｌに代えて、直線ｘ
＝Ｌ＋ｎｒ（ｎは整数。ｒは走行路上におけるウインド
間の間隔）を用い、二次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃとの
交点を求めることにより、各ウインドが設定される。以
上のようにして、車載カメラ４の画像上に各ウインド１
が設定されると、白線抽出部８が各ウインド１内におけ
る白線３の位置を検出する。各ウインド１内での白線候
補点は、２値化または一次元フィルターによって白色候
補領域を抽出し、その領域の中心点として求められる。
＝Ｌ＋ｎｒ（ｎは整数。ｒは走行路上におけるウインド
間の間隔）を用い、二次曲線ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃとの
交点を求めることにより、各ウインドが設定される。以
上のようにして、車載カメラ４の画像上に各ウインド１
が設定されると、白線抽出部８が各ウインド１内におけ
る白線３の位置を検出する。各ウインド１内での白線候
補点は、２値化または一次元フィルターによって白色候
補領域を抽出し、その領域の中心点として求められる。
【００１８】このようにして求められた白線候補点に基
づいて、走行路検出部９が各ウインド１内における走行
路の位置を推定する。走行路検出部９は、道路面が平面
であり、かつ、車載カメラ４の上下動、車両のローリン
グ及びピッチングが微小であると仮定して、各ウインド
１における白線候補点を路面平面上に逆透視変換したう
えで、二次の最小二乗法を適用して曲線近似する。この
ようにして、白線３の方向が求められ、ひいては、走行
路が延びて行く方向が求められる。
づいて、走行路検出部９が各ウインド１内における走行
路の位置を推定する。走行路検出部９は、道路面が平面
であり、かつ、車載カメラ４の上下動、車両のローリン
グ及びピッチングが微小であると仮定して、各ウインド
１における白線候補点を路面平面上に逆透視変換したう
えで、二次の最小二乗法を適用して曲線近似する。この
ようにして、白線３の方向が求められ、ひいては、走行
路が延びて行く方向が求められる。
【００１９】この走行路検出部９における走行路の検出
においては、白線抽出部８における画像処理と並列的に
処理することができる装置を用いて、各ウインド毎の画
像処理を並列に行えば、処理の高速化を図ることが可能
になる。さらに、時刻ｔと時刻（ｔ＋Δｔ）との間にお
いても、車速と操舵角の変化を細かく測定し、画像を取
り込んでいる間の車両移動を一層正確に測定することに
より、ウインドの位置設定をさらに厳密に行うことがで
きる。
においては、白線抽出部８における画像処理と並列的に
処理することができる装置を用いて、各ウインド毎の画
像処理を並列に行えば、処理の高速化を図ることが可能
になる。さらに、時刻ｔと時刻（ｔ＋Δｔ）との間にお
いても、車速と操舵角の変化を細かく測定し、画像を取
り込んでいる間の車両移動を一層正確に測定することに
より、ウインドの位置設定をさらに厳密に行うことがで
きる。
【００２０】走行路検出部９により求められた走行路の
位置ないしは方向は結果出力部１０に出力される。結果
出力部１０ではこの結果を車両の走行の制御に用いるこ
とができる。例えば、走行路が延びる方向に従って車両
を自動操舵させることができる。あるいは、レーザーそ
の他の手段による障害物検出の範囲を走行路上に限定
し、走行路上の障害物のみを検出することもできる。さ
らには、走行路の延びる方向と車両の操舵の方向が異な
る場合、車両が走行路のレーンを超えて対抗車線に入ろ
うとしている場合、カーブにオーバースピードで進入し
た場合等が検出された場合には、危険回避のための措置
を取ることができる。
位置ないしは方向は結果出力部１０に出力される。結果
出力部１０ではこの結果を車両の走行の制御に用いるこ
とができる。例えば、走行路が延びる方向に従って車両
を自動操舵させることができる。あるいは、レーザーそ
の他の手段による障害物検出の範囲を走行路上に限定
し、走行路上の障害物のみを検出することもできる。さ
らには、走行路の延びる方向と車両の操舵の方向が異な
る場合、車両が走行路のレーンを超えて対抗車線に入ろ
うとしている場合、カーブにオーバースピードで進入し
た場合等が検出された場合には、危険回避のための措置
を取ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明においては、小さいウインドを適
切な位置に設定することを可能にしているため、簡単な
画像処理方法で高速かつ確実な走行路検出を可能にす
る。
切な位置に設定することを可能にしているため、簡単な
画像処理方法で高速かつ確実な走行路検出を可能にす
る。
【図１】従来の手法によるウインドが設定された画像を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】本発明に係る走行車線区分線検出装置の一実施
例の概略的な構成を示すブロック図である。
例の概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】白線を設定した状態における走行路を示す平面
図である。
図である。
【図４】本発明によるウインドが設定された画像を示す
平面図である。
平面図である。
【図５】ウインドの設定方法を示す説明図である。
１ ウインド ２ 走行路 ３ 白線 ４ 車載カメラ ５ 車速センサ ６ 操舵角センサ ７ ウインド設定部 ８ 白線抽出部 ９ 走行路検出部 １０ 結果出力部
Claims (4)
- 【請求項１】 車載カメラの車両前方撮像画像データか
ら走行車線区分線を検出する装置において、 複数のウインドを路面平面視でほぼ等間隔に設定する設
定手段を有し、該設定手段は、 前記ウインドを水平方向にのみ移動可能
としているとともに、前記ウインドの水平方向位置を、
過去データ並びに車両速度及び操舵角度に基づいて予測
した走行車線区分線位置に設定することを特徴とする走
行車線区分線検出装置。 - 【請求項２】 前記設定手段は、路面平面視で等間隔に
設定したウインド位置を透視変換して撮像座標に置換し
て設定することを特徴とする請求項１に記載の走行車線
区分線検出装置。 - 【請求項３】 前記設定手段は、走行車線区分線を過去
データに基づいて路面平面視で二次曲線で近似し、その
近似した二次曲線上に前記ウィンドを設定することを特
徴とする請求項１または２に記載の走行車線区分線検出
装置。 - 【請求項４】 前記設定手段は、前記ウインドの垂直方
向の幅を一定値に設定し、前記ウインドの水平方向の幅
を車両速度、操舵角度及び過去データに基づいて設定す
ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載
の走行車線区分線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01123893A JP3227247B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 走行路検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01123893A JP3227247B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 走行路検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225308A JPH06225308A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3227247B2 true JP3227247B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=11772358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01123893A Expired - Fee Related JP3227247B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 走行路検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227247B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200047802A1 (en) * | 2016-08-01 | 2020-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Lane separation line detection correcting device, lane separation line detection correcting method, and automatic driving system |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3961584B2 (ja) * | 1996-02-08 | 2007-08-22 | 株式会社デンソー | 区画線検出装置 |
| JP3951465B2 (ja) * | 1998-06-26 | 2007-08-01 | アイシン精機株式会社 | 駐車補助装置 |
| JP3661684B2 (ja) | 2002-11-28 | 2005-06-15 | 日産自動車株式会社 | 車線逸脱防止装置 |
| JP4603421B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2010-12-22 | 本田技研工業株式会社 | 車両、画像処理システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
| JP4891745B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | 退出検出装置 |
| KR20130015746A (ko) * | 2011-08-04 | 2013-02-14 | 엘지전자 주식회사 | 차선 인식 장치 및 그 방법 |
| JP5874756B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2016-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 区画線検出システム及び区画線検出方法 |
| JP2015179368A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 走行区画線認識装置及び走行区画線認識プログラム |
| JP6493000B2 (ja) * | 2015-06-16 | 2019-04-03 | 日産自動車株式会社 | 路面標示検出装置及び路面標示検出方法 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP01123893A patent/JP3227247B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200047802A1 (en) * | 2016-08-01 | 2020-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Lane separation line detection correcting device, lane separation line detection correcting method, and automatic driving system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06225308A (ja) | 1994-08-12 |
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