JP5067358B2 - 走行レーン検出装置および走行レーン検出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、当該車両が走行する走行レーンを検出する走行レーン検出装置、および走行レーン検出プログラムに関する。

従来、上記走行レーン検出装置として、当該車両が走行中の道路における道路種別を判定し、道路種別に応じて走行レーンの両側に引かれた白線の太さを予想し、車両前方を撮像した撮像画像中から予想した太さの白線のみを抽出することによって、横断歩道等の白線を除外して走行レーンを認識する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２６４７１２号公報

しかしながら、上記走行レーン検出装置では、撮像画像中において走行レーンの両側に引かれた白線以外に予想した太さの白線が存在する場合に、この白線を走行レーンの両側に引かれた白線として誤検出する虞があった。

そこで、このような問題点を鑑み、車両に搭載され、走行レーンを検出する走行レーン検出装置において、精度よく走行レーンを検出することできる技術を提供することを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の走行レーン検出装置において、道路種別判定手段は、当該車両の走行状態および当該車両が走行する道路における環境のうちの少なくとも一方に基づいて、当該車両が走行する道路における道路種別を判定し、パラメータ設定手段は、道路種別に応じて、当該車両が走行する走行レーンの形状の許容範囲に関するパラメータを設定する。そして、特定手段は、抽出されたエッジ成分のうちのパラメータの設定に合致するエッジ成分を、走行レーンの輪郭の一部を表す輪郭成分として検出し、撮像画像において輪郭成分よりも中央側の領域を走行レーンとして特定する。

即ち、道路種別に応じて走行レーンの形状および走行レーンの輪郭の一部を表す白線等の輪郭成分の位置を予想し、予想に合致するエッジ成分を輪郭成分として検出している。ここで、道路種別判定手段が判定する「道路種別」とは、走行レーンの形状を予想するための情報であって、例えば、当該車両が走行する道路が、登り坂、下り坂、右カーブ、左カーブ、直線道路、高速道路、一般道、交差点等であること示す。

また、パラメータ設定手段が設定するパラメータとしては、例えば、道路幅範囲、カーブ半径範囲等が該当する。さらに、「エッジ成分」とは、撮像画像を構成する多数の画素のうちの、それぞれ隣接する画素における輝度成分や色差成分、或いはＲＧＢの各成分の差分が一定値よりも大きくなる画素、またはこれらの画素の集合体を抽出したものを示す。

本発明のパラメータ設定についてより具体的に述べると、例えば、道路種別が高速道路であれば、撮像画像中には横断歩道や交差点は存在せず、また、走行レーン幅が法規で定められた走行レーン幅未満になることはない。また、道路種別が右カーブであれば、このカーブの範囲において、隣接する輪郭成分を接続してなる輪郭曲線が撮像画像の上方（つまり当該車両を基準としてより遠方）に向かうにつれて左側に曲がることはあり得ない。よって、パラメータを設定する際には、このように道路種別から推定される走行レーンの形状（輪郭曲線の形状）に合致するエッジ成分のみを輪郭成分として検出できるようにパラメータを設定する。

従って、このような走行レーン検出装置によれば、道路種別に応じたパラメータ設定に合致するエッジ成分を輪郭成分として検出することができるので、走行レーンを精度よく検出することができる。

また、本発明の走行レーン検出装置においては、特定手段が繰り返し走行レーンを検出し、特定手段が検出した走行レーンの形状に関する情報である形状情報を記録する記録手段と、記録手段に記録された形状情報に基づいて、現在の走行レーンの形状を補正する補正手段と備えている。具体的には、特定手段が現在の走行レーンの形状を特定できた場合には、現在の走行レーンの形状を記録手段に記録された形状情報に基づいて補正し、特定手段が現在の走行レーンの形状を特定できなかった場合には、記録手段に記録された形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補完するよう補正する。

このような走行レーン検出装置によれば、走行レーンの形状を誤検出してしまった場合であっても、過去の走行レーンの形状に関する情報である形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補正することができる。また、走行レーンの形状を検出できなかった場合であっても、形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補完することができる。よって、走行レーンを精度よく検出することができる。

なお、記録手段に記録される形状情報としては、例えば、特定手段によって検出される各輪郭成分の座標の情報等が該当する。

また、本発明に記載の走行レーン検出装置においては、走行レーンの形状が、基準形状範囲内に収まるか否かを判定する形状判定手段と、形状判定手段により走行レーンの形状が基準形状範囲外であると判定された場合に、補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止する利用禁止手段と、を備えている。

このような走行レーン検出装置によれば、過去における形状情報を利用した補正によって、却って走行レーンを検出する精度が悪化すると推定される場合に、過去における形状情報の利用を禁止することができる。

なお、形状判定手段は、パラメータ設定手段によって設定されたパラメータと同じパラメータについて、基準形状範囲に収まるか否かを判定するようにしてもよいし、他のパラメータについて判定するようにしてもよい。

また、本発明の走行レーン検出装置においては、利用禁止手段が補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止したときに、記録手段による記録内容を破棄する破棄手段を備えている。

このような走行レーン検出装置によれば、簡素な処理で今後の処理の際に記録手段に記録された形状情報を利用しないようにすることができる。

また、本発明（および請求項３）に記載の走行レーン検出装置では、形状判定手段は、特定された走行レーンにおける当該車両の進行方向に対する当該車両の左右方向の傾き角度を表すヨー角が、基準ヨー角範囲内であるか否かを判定するヨー角判定手段を備え、破棄手段は、少なくともヨー角判定手段により当該車両のヨー角が基準ヨー角範囲外であると判定された場合に、記録手段による記録内容を破棄する。

このような走行レーン検出装置によれば、ヨー角が基準ヨー角範囲内であるか否かに応じて過去の形状情報を利用して補正を行うか否かを設定することができる。

さらに、本発明の走行レーン検出装置においては、前記撮像画像中において当該車両の走行方向に対して所定の角度をなしつつ所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、安全地帯を検出したと判定する安全地帯検出手段と、安全地帯検出手段により安全地帯が検出された場合に、破棄手段が記録手段による記録内容を破棄することを禁止する第１破棄禁止手段と、を備えている。

ここで、本発明でいう「安全地帯」とは、車両の流れを滑らかに維持しつつ道路におけるレーン幅を変更する箇所等において、車両が走行すべきでない領域の内部が複数の斜線で塗られた領域を示す。このような「安全地帯」は、交差点付近等、道路における車線数が変化する地点において配置されている場合が多い。

このように、安全地帯が検出された付近においては、レーン幅が変化するので、車両の進行方向に対して平行ではない輪郭成分が検出される。よって、ヨー角判定手段がヨー角と基準ヨー角範囲とを比較する際に、ヨー角が異常に大きく検出されることによって基準ヨー角範囲外となることがある。そこで、本発明では、安全地帯が検出された場合におけるヨー角の異常を無視するようにするために、破棄手段が記録手段による記録内容を破棄することを禁止している。

従って、このような走行レーン検出装置によれば、車線数が変化する地点でのヨー角の異常が検出された場合に、異常でないものとして記録手段による記録内容を保持することができる。

次に請求項２に記載の走行レーン検出装置においては、第１破棄手段に換えて、安全地帯検出手段が安全地帯を検出してから一定時間以内に特定手段が走行レーンを特定できなくなった場合に、交差点を検出したと判定する交差点検出手段と、交差点検出手段により交差点が検出された場合に、破棄手段が前記記録手段による記録内容を破棄することを禁止する第２破棄禁止手段と、を備えている。

このような走行レーン検出装置によれば、当該車両が交差点を走行中であることを理由として走行レーンを特定できない場合において、走行レーンの形状の推定結果が基準形状範囲外であったとしても、記録手段による記録内容を破棄することがないので、走行レーンの形状を推定する処理を継続することができる。

なお、本発明である走行レーン検出装置は、走行レーンの逸脱を警報する警報装置や、走行レーンから逸脱しないように操舵トルクを制御する操舵トルク制御装置等において、走行レーンを検出する際に採用することができる。

ところで、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の走行レーン検出装置においては、請求項４に記載のように、撮像画像中において当該車両の走行方向に所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、横断歩道を検出したと判定する横断歩道検出手段を備え、道路種別判定手段は、撮像画像中における横断歩道の有無に基づいて、道路種別を判定するようにしてもよい。
このような走行レーン検出装置によれば、横断歩道の有無に応じて、道路種別を判定することができる。具体的には、例えば、横断歩道を検出した場合に、道路種別が交差点であると判定したり、道路種別が高速道路ではない一般道であると判定したりすることができる。
また、請求項４に記載の走行レーン検出装置においては、請求項５に記載のように、当該車両の車速の情報を取得し、該車速が基準車速以上であるか否かを判定する車速判定手段と、当該車両が走行している走行レーンのレーン幅の情報を取得し、該レーン幅が基準レーン幅以上であるか否かを判定するレーン幅判定手段と、を備えていてもよい。この場合には、道路種別判定手段は、横断歩道検出手段によって横断歩道が検出されていない判定され、レーン幅判定手段によって当該車両が走行する走行レーンのレーン幅が基準レーン幅以上であると判定され、かつ車速判定手段によって当該車両の車速が基準車速以上であると判定された場合に、道路種別が高速道路であると判定し、上記以外の場合に、道路種別が一般道であると判定するようにすればよい。
なお、本発明において、「上記以外の場合」とは、前記横断歩道検出手段によって横断歩道が検出されたと判定され、または前記レーン幅判定手段によって当該車両が走行する走行レーンのレーン幅が前記基準レーン幅未満であると判定され、または前記車速判定手段によって当該車両の車速が前記基準車速未満であると判定された場合、を表す。
また、「基準レーン幅」とは、一般道のレーン幅よりも高速道路のレーン幅の方が一般的に広いことを利用して、一般道と高速道路とを識別するための値である。よって、この「基準レーン幅」の値は、高速道路として法規で定められたレーン幅程度の値に設定されていればよい。
また、「基準車速」とは、一般道の制限速度よりも高速道路の制限速度の方が高い値であることを利用して、一般道と高速道路とを識別するための値である。よって、この「基準車速」の値は、高速道路として法規で定められた制限速度の値に設定されていればよい。
このような走行レーン検出装置によれば、横断歩道の有無、走行レーンのレーン幅、および車速の各条件を併用しているので、道路種別が一般道であるか高速道路であるかを良好に判定することができる。
さらに、請求項５に記載の走行レーン検出装置において、パラメータ設定手段は、請求項６に記載のように、道路種別が高速道路である場合に、パラメータのうちの１つとしての走行レーンの幅の許容範囲である走行レーン幅範囲を、道路種別が一般道である場合と比較して、より広く設定するようにしてもよい。
このような走行レーン検出装置によれば、道路種別に応じて適切な走行レーン幅範囲を設定することができるので、撮像画像中において輪郭成分の近傍に輪郭成分ではないエッジ成分があったとしても、輪郭成分を精度よく検出することができる。
さらに、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の走行レーン検出装置においては、請求項７に記載のように、基準形状範囲を道路種別に応じて設定する形状範囲設定手段を備えていてもよい。
このような走行レーン検出装置によれば、道路種別によって推定される走行レーンの形状に応じて基準形状範囲を設定することができるので、走行レーンを検出する精度を向上させることができる。
次に請求項８に記載の発明は、コンピュータが請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の走行レーン検出装置を構成する各手段としての機能を実現するための走行レーン検出プログラムであることを特徴としている。

このような走行レーン検出プログラムによれば、少なくとも請求項１に記載の走行レーン検出装置と同様の効果を享受することができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。

［本実施形態の構成］
図１（ａ）は、本発明の適用された走行レーン検出システム１の概略構成を示すブロック図、図１（ｂ）は走行レーン検出ＥＣＵ１０の構成を示すブロック図である。走行レーン検出システム１は、例えば乗用車等の車両に搭載されており、当該車両の前方を撮像した撮像画像中から当該車両が走行する走行レーンを検出するシステムである。

より詳細には、図１（ａ）に示すように、走行レーン検出システム１は、走行レーン検出ＥＣＵ（ＥＣＵは電子制御装置）１０と、車速センサ２０と、ナビゲーションＥＣＵ３０と、車両制御ＥＣＵ４０とが、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等のプロトコルによって通信が実施される通信線５に接続されて、それぞれが通信可能に構成されている。また、走行レーン検出ＥＣＵ１０には、当該車両の前方の路面を撮像するカメラ１５が接続されており、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、カメラ１５による撮像画像を任意のタイミングにおいて取得できるよう構成されている。

また、ナビゲーションＥＣＵ３０には、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）車載器３５が接続されており、ナビゲーションＥＣＵ３０は、ＥＴＣ車載器３５による料金所を通過した旨の情報や料金清算結果等の料金所通過情報を取得することができるよう構成されている。また、ナビゲーションＥＣＵ３０は、走行レーン検出ＥＣＵ１０からの要求に応じて、料金所通過情報を提供することができる。

走行レーン検出ＥＣＵ１０は、図１（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３（記録手段）等を備えた周知のマイコンとして構成されており、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１４を介して走行レーンを検出する処理に必要な情報を他のＥＣＵやセンサから取得する処理や、走行レーンの検出結果を他のＥＣＵ（ここでは特に車両制御ＥＣＵ４０）に送信する処理等を実施する。これらの処理はＲＯＭ１２に格納されたプログラム（走行レーン検出プログラム）に基づいて実施される。

なお、ナビゲーションＥＣＵ３０や車両制御ＥＣＵ４０のハードウェア構成については、走行レーン検出ＥＣＵ１０と同様であるため説明を省略する。また、車両制御ＥＣＵ４０は、走行レーン検出ＥＣＵ１０による走行レーンの検出結果を利用して、走行レーンの逸脱を警報する警報装置として機能したり、走行レーンから逸脱しないように操舵トルクを制御する操舵トルク制御装置として機能したりすることができる。

［本実施形態における処理］
［走行レーン認識処理］
このように構成された走行レーン検出システム１において、走行レーンを認識する処理について図２を用いて説明する。図２は走行レーン検出ＥＣＵ１０が実行する走行レーン認識処理を示すフローチャート、図３（ａ）は走行レーン認識処理のうちのエッジ抽出処理を示すフローチャート、図３（ｂ）は走行レーン認識処理のうちの道路種別判定処理を示すフローチャートである。

また、図４は道路種別判定処理のうちの個別判定処理を示すフローチャート、図５は走行レーン認識処理のうちの道路形状定数処理を示すフローチャート、図６は走行レーン認識処理のうちのレーン検出処理を示すフローチャートである。さらに、図８（ａ）はレーン検出処理のうちの安全地帯検出処理を示すフローチャート、図９はレーン検出処理のうちの交差点判定処理を示すフローチャート、図１０はレーン検出処理のうちのガード処理を示すフローチャートである。

走行レーン認識処理は、イグニッションスイッチ等の車両の電源がＯＮ状態にされると開始され、その後、一定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に繰り返し実施される処理である。詳細には、まず、カメラ１５によって当該車両の進行方向が撮像された撮像画像をカメラ１５から取得する（Ｓ１１０：画像取得手段）。

そして、取得した撮像画像中のエッジ成分を抽出する処理であるエッジ抽出処理（Ｓ１２０：エッジ成分抽出手段）、当該車両の走行状態および当該車両が走行する道路における環境のうちの少なくとも一方に基づいて、当該車両が走行する道路における道路種別を判定する道路種別判定処理（Ｓ１３０：道路種別判定手段）、道路種別に応じて、当該車両が走行する走行レーンの形状の許容範囲（基準形状範囲）に関するパラメータを設定する道路形状定数設定処理（Ｓ１４０：パラメータ設定手段、形状範囲設定手段）、および抽出されたエッジ成分のうちのパラメータの設定に合致するエッジ成分を、走行レーンの輪郭の一部を表す輪郭成分として検出し、撮像画像において輪郭成分よりも中央側の領域を走行レーンとして特定するレーン検出処理（Ｓ１５０：特定手段）、を順に実施する。なお、これらの各種処理については後に詳述する。

続いて、Ｓ１５０の処理にて検出した走行レーンの形状に関する情報である形状情報を出力する（Ｓ１６０：格納手段）。ここで、形状情報とは、輪郭成分として検出したエッジ点の各座標値、走行レーンの幅方向の中心に対する当該車両の位置を示すオフセット値、当該車両の鉛直方向の傾きを示すピッチ角、走行レーンにおける当該車両の進行方向に対する当該車両の左右方向の傾き角度を表すヨー角、走行レーンの半径、走行レーン幅等が含まれる。

また、Ｓ１６０の処理の際に、形状情報をＲＡＭ１３に格納する。このような処理が終了すると、走行レーン認識処理を終了する。

次に、エッジ抽出処理（Ｓ１２０）、道路種別判定処理（Ｓ１３０）、道路形状定数設定処理（Ｓ１４０）、レーン検出処理（Ｓ１５０）の詳細について説明する。

［エッジ抽出処理］
エッジ抽出処理では、図３（ａ）に示すように、まず、撮像画像において水平ライン（縦方向の座標値が等しい全ての画素）毎に、微分フィルタを使用して微分値を算出する（Ｓ２１０）。つまり、水平ラインを構成する複数の画素において、隣接する画素の輝度値の変化率を算出する。なお、カメラ１５がカラーカメラである場合には、カラーカメラから出力されるＲＧＢ信号や、ＲＧＢ信号を輝度信号と色差信号とに変換した際の色差信号の変化率を算出するようにしてもよい。

続いて、算出した微分値が、所定の閾値以上であるか否かを判定し、微分値が閾値以上であれば隣接する画素の輝度値が大きく変化したものとして、該当画素の座標値をエッジ点（エッジ成分）としてＲＡＭ１３に登録する（Ｓ２２０）。撮像画像中の全ての画素についてＳ２１０およびＳ２２０の処理を実施後に、エッジ抽出処理を終了する。

［道路種別判定処理］
次に、道路種別判定処理では、図３（ｂ）に示すように、まず、個別判定処理を実施する（Ｓ３１０）。個別判定処理では、図４に示すように、撮像画像中から横断歩道を検出する横断歩道検出処理（Ｓ４００：横断歩道検出手段）、当該車両の車速の情報を取得し、該車速が基準車速以上であるか否かを判定する車速検出処理（Ｓ４５０：車速判定手段）、当該車両が走行している走行レーンのレーン幅の情報を取得し、該レーン幅が基準レーン幅以上であるか否かを判定する走行レーン幅検出処理（Ｓ５００：レーン幅判定手段）を順に実施する。

横断歩道検出処理（Ｓ４００）では、撮像画像中の水平ライン（左右方向）毎にエッジ点の個数を算出し（Ｓ４１０）、エッジ点が所定数（例えば１０個）以上の水平ラインが車両の走行方向に所定距離（例えば２ｍ程度）以上延びているか否かを判定する（Ｓ４２０）。エッジ点が所定数以上の水平ラインが所定距離以上延びていれば（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、横断歩道を検出した旨を示す、ＲＡＭ１３内の横断歩道フラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ４３０）、横断歩道検出処理を終了する。また、エッジ点が所定数以上の水平ラインが所定距離未満しか延びていなければ（Ｓ４２０：ＮＯ）、横断歩道フラグをＯＦＦ状態に設定し（Ｓ４４０）、横断歩道検出処理を終了する。

車速検出処理（Ｓ４５０）では、当該車両の車速の情報を車速センサ２０から取得し、車速と高速道路における基準車速（例えば８０ｋｍ／ｈ）とを比較する（Ｓ４６０）。車速が基準車速未満であれば（Ｓ４６０：ＹＥＳ）、車速が基準車速未満である旨を示すＲＡＭ１３内の車速フラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ４７０）、車速検出処理を終了する。また、車速が基準車速以上であれば（Ｓ４６０：ＮＯ）、車速フラグをＯＦＦ状態に設定し（Ｓ４８０）、車速検出処理を終了する。

走行レーン幅検出処理（Ｓ５００）では、当該車両が走行中の道路における走行レーン幅の情報を取得し、走行レーン幅と一般道のレーン幅の上限値近傍の値となる基準レーン幅（例えば３ｍ程度）とを比較する（Ｓ５１０）。この処理においては、走行レーン幅の情報は、前回の走行レーン認識処理による検出結果（形状情報）を参照するようにしてもよいし、ナビゲーションＥＣＵ３０から当該車両が走行する道路における走行レーン幅の情報を取得するようにしてもよい。

走行レーン幅が基準レーン幅未満であれば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、走行レーン幅が基準レーン幅未満である旨を示すＲＡＭ１３内のレーン幅フラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ５２０）、走行レーン幅検出処理を終了する。また、走行レーン幅が基準レーン幅以上であれば（Ｓ５１０：ＮＯ）、レーン幅フラグをＯＦＦ状態に設定し（Ｓ５３０）、走行レーン幅検出処理を終了する。また、走行レーン幅検出処理が終了すると、個別判定処理を終了する。

個別判定処理が終了すると、図３（ｂ）に戻り、一般道モードフラグの状態を判定する（Ｓ３２０）。ここで、「一般道モードフラグ」とは、当該車両が現在走行している道路の種別が一般道である旨を示すフラグであり、本処理の初回起動時にはＯＮ状態にされているものとする。なお、「一般道モードフラグ」がＯＦＦ状態のときには、道路種別が高速道路である旨を示すものとする。

一般道モードフラグがＯＮ状態であれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグの状態を判定する（Ｓ３３０）。横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグの全てがＯＦＦ状態であれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、当該車両が走行中の道路が高速道路であるものとして、一般道モードフラグをＯＦＦ状態に設定し（Ｓ３４０）、道路種別判定処理を終了する。

また、横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグのうちの何れかがＯＮ状態であれば（Ｓ３３０：ＮＯ）、当該車両が走行中の道路が一般道であるものとして、一般道モードフラグの状態を変更することなく（ＯＮ状態のままにして）道路種別判定処理を終了する。

Ｓ３２０の処理にて、一般道モードフラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ３２０：ＮＯ）、横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグの状態を判定する（Ｓ３５０）。横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグのうちの何れかがＯＮ状態であれば（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、当該車両が走行中の道路が一般道であるものとして、一般道モードフラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ３６０）、道路種別判定処理を終了する。

横断歩道フラグ、車速フラグ、およびレーン幅フラグの全てがＯＦＦ状態であれば（Ｓ３５０：ＮＯ）、当該車両が走行中の道路が高速道路であるものとして、一般道モードフラグの状態を変更することなく（ＯＦＦ状態のままにして）道路種別判定処理を終了する。

［道路形状定数設定処理］
次に、道路形状定数設定処理では、図５に示すように、まず、リセット状態であるか否かを判定する（Ｓ６１０）。ここで、「リセット状態」とは、ＲＡＭ１３内に格納されるはずの過去における走行レーンの形状に関するデータ（形状情報）が全て破棄された状態をいう。

リセット状態でなければ（Ｓ６１０：ＮＯ）、直ちに後述するＳ６５０の処理に移行する。また、リセット状態であれば（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、道路パラメータ算出用の初期値を設定する。この初期値は、コンピュータの処理として走行レーンの形状を検出する際の基準値として利用され、後述するカルマンフィルタ処理の際に、過去における走行レーンの形状を示す値として利用される。

また、初期値としては、道路種別に応じて異なる値を設定する。この際には、まず、一般道モードフラグの状態を判定する（Ｓ６２０）。一般道モードフラグがＯＮ状態であれば（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、走行レーン幅２．８ｍ、ヨー角０度、カーブ半径１５０００ｍ（つまり直線）、ピッチ角０度に設定する（Ｓ６３０）。

また、一般道モードフラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ６２０：ＮＯ）、ヨー角、カーブ半径、およびピッチ角については、一般道モードフラグがＯＮ状態である場合と同様の値に設定し、走行レーン幅については、道路種別が一般道である場合と比較してより大きな値である３．５ｍに設定する（Ｓ６４０）。

続いて、走行レーンの形状を判定する際に利用する各閾値の設定を行う。この処理においては、まず、再度、一般道モードフラグの状態を判定する（Ｓ６５０）。一般道モードフラグがＯＮ状態であれば（Ｓ６５０：ＹＥＳ）、一般道の設計仕様や一般道における車両の走行状態に合致するように、各種パラメータの値を設定する。

即ち、走行レーン幅のターゲット値である設定レーン幅を２．８ｍに設定し（Ｓ６６０）、一般道において走行レーン幅として許容する最小値である最小レーン幅を２．２ｍに設定する（Ｓ６７０）。また、ヨー角の範囲を±１４度に設定し（Ｓ６８０）、最小カーブ半径を８０ｍに設定する（Ｓ６９０）。これらの処理が終了すると、道路形状定数設定処理を終了する。

一方、一般道モードフラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ６５０：ＮＯ）、高速道路の設計仕様や高速道路における車両の走行状態に合致するように、各種パラメータの値を設定する。

即ち、設定レーン幅を一般道の設定よりも広い３．５ｍに設定し（Ｓ７１０）、高速道路における最小レーン幅を２．８ｍに設定する（Ｓ７２０）。また、ヨー角の範囲を走行速度が一般道よりも速いことを考慮して、一般道の値よりも狭い範囲である±３度に設定し（Ｓ７３０）、最小カーブ半径を一般道よりも大きな２５０ｍに設定する（Ｓ７４０）。これらの処理が終了すると、道路形状定数設定処理を終了する。

なお、道路形状定数設定処理にて設定された、設定レーン幅の値はレーン検出処理のＳ８２０の処理にて利用され、最小レーン幅、ヨー角範囲、カーブ半径の各値は、ガード処理（図１０参照）にて利用される。

［レーン検出処理］
次に、レーン検出処理では、登録されたエッジ点に基づき、周知のハフ（Hough）変換処理を実施することによって、直線パターンを算出し（Ｓ８１０）、道路形状定数設定処理にて設定された設定レーン幅に最も近い左右の直線パターンの組み合わせを選択する（Ｓ８２０）。この際、左右の直線パターンよりも撮像画像の中央側の領域が、走行レーンを示す領域として特定される。

ここで、Ｓ８２０の処理については、図７を用いて説明する。図７（ａ）は一般道における撮像画像の一例を示す説明図、図７（ｂ）は高速道路における撮像画像の一例を示す説明図である。

図７（ａ）に示すように、当該車両が一般道を走行中のように、実際の走行レーン幅が２．８ｍであって、中央線（破線で表示）から３．５ｍの位置にガードレールが存在する場合について考える。走行レーン検出システム１が、当該車両の走行する道路の種別（ここでは特に走行レーンの幅）が分からないとすると、Ｓ８２０の処理では高速道路の走行レーン幅である中央線から３．５ｍの位置に存在するガードレールと、中央線との組み合わせを走行レーンの輪郭（幅）として検出してしまうことが考えられる。

しかしながら、本実施形態の場合、設定レーン幅が一般道の条件である２．８ｍに設定されており、この条件に近いものを優先的に検出することができるので、Ｓ８２０の処理では、ガードレールを走行レーンの輪郭として検出してしまうことはない。

次に、図７（ｂ）に示すように、当該車両が高速道路を走行中のように、実際の走行レーン幅が３．５ｍであって、中央線（破線で表示）から２．８ｍの位置にガードレールの影と影との間に明るい領域が存在する場合について考える。

走行レーン検出システム１が、当該車両の走行する道路の種別が分からないとすると、Ｓ８２０の処理では一般道の走行レーン幅である中央線から２．８ｍの位置に存在するガードレールの影と影との間の明るい領域と、中央線との組み合わせを走行レーンの輪郭として検出してしまうことが考えられる。

しかしながら、本実施形態の場合、設定レーン幅が高速道路の条件である３．５ｍに設定されており、この条件に近いものを優先的に検出することができるので、Ｓ８２０の処理では、ガードレールの影と影との間の明るい領域を走行レーンの輪郭として検出してしまうことはない。

つまり、Ｓ８２０の処理では、事前に検出した道路種別に基づいて適切なエッジ点を走行レーンの輪郭として検出することができる。

続いて、当該車両の両側に位置する直線パターンの組み合わせが検出できたか否かを判定する（Ｓ８３０）。直線パターンの組み合わせが検出できていれば（Ｓ８３０：ＹＥＳ）、直線パターンを構成するエッジ点を今回の走行レーンの形状を示す値としてカルマン入力点に設定する（Ｓ８４０）。そして、連続して少なくとも片側の走行レーンの形状が識別できなかった回数を表すロストカウンタをクリア（つまり０に設定）し（Ｓ８５０）、後述するＳ１０９０の処理に移行する。

また、Ｓ８３０の処理にて、直線パターンの組み合わせが検出できていなければ（Ｓ８３０：ＮＯ）、一般道モードフラグの状態を判定する（Ｓ８６０）。一般道モードフラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ８６０）、ロストカウンタをインクリメントする（Ｓ８７０）。

通常、高速道路においては、両側に走行レーンの形状を規定する白線等のペイントが存在することが一般的であるが、この場合には、このペイントを検出できないということなので、走行レーンの形状が認識できなかったものとして処理をしている。なお、走行レーンの形状が認識できたか否かの情報は、少なくとも１０フレーム分（１０周期分）、ＲＡＭ１３に蓄積される。

続いて、ロストカウンタの値と所定の比較値（例えば１０）とを比較する（Ｓ８８０）。ロストカウンタの値が比較値以上であれば（Ｓ８８０：ＹＥＳ）、リセット状態に設定する（Ｓ８９０）。即ち、ＲＡＭ１３内に格納された過去における走行レーンの形状に関するデータの全てを破棄（削除）する。

そして、ロストカウンタをクリアし（Ｓ９００）、後述するＳ１０９０の処理に移行する。一方、Ｓ８８０の処理にて、ロストカウンタの値が比較値未満であれば（Ｓ８８０：ＮＯ）、後述するＳ９４０の処理に移行する。

また、Ｓ８６０の処理にて、一般道モードフラグがＯＮ状態であれば（Ｓ８６０：ＮＯ）、撮像画像中において安全地帯の有無を判定する安全地帯判定処理を実施する（Ｓ９１０：安全地帯検出手段）。ここで、安全地帯とは、車両の流れを滑らかに維持しつつ道路におけるレーン幅を変更する箇所等において、車両が走行すべきでない領域の内部が複数の斜線で塗られた領域（図８（ｂ）における右側の斜線部）を示す。

安全地帯判定処理においては、図８（ａ）に示すように、Ｓ８１０の処理にて算出した直線パターンの検出結果を読み込み（Ｓ１１１０）、車両の進行方向に対して右回りの方向を正としたときに、車両の進行方向に対して正または負の一定範囲内の角度（例えば、３０度〜６０度の範囲内）を有する平行でかつ一定以上の長さ（例えば１ｍ相当分の画素数）の直線パターンの本数を算出する（Ｓ１１２０）。

この直線パターンの本数が判定の基準となる本数（例えば３本）以上であれば（Ｓ１１３０：ＹＥＳ）、安全地帯を検出した旨を示す安全地帯フラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ１１４０）、安全地帯判定処理を終了する。また、直線パターンの本数が基準となる本数未満であれば（Ｓ１１３０：ＮＯ）、安全地帯フラグをＯＦＦ状態に設定し（Ｓ１１５０）、安全地帯判定処理を終了する。なお、安全地帯フラグの状態は、少なくとも１０フレーム分（１０周期分）、ＲＡＭ１３に蓄積される。

このような安全地帯判定処理が終了すると、撮像画像中において交差点の有無を判定する交差点判定処理を実施する（Ｓ９２０：交差点検出手段）。交差点判定処理においては、図９に示すように、過去５フレーム分（過去５周期分）の走行レーンの形状に関するデータをＲＡＭ１３から読み込むとともに（Ｓ１２１０）、過去１０フレーム分の安全地帯判定結果をＲＡＭ１３から読み込む（Ｓ１２２０）。

そして、交差点フラグの状態を判定する（Ｓ１２３０）。交差点フラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ１２３０：ＹＥＳ）、交差点カウンタをクリアし（Ｓ１２４０）、過去１０フレーム以内に安全地帯フラグが一度でもＯＮ状態に設定されたか否か（Ｓ１２５０）、および過去５フレーム以内に走行レーンの形状の検出結果が３フレーム以上連続してロスト（欠測）したか否か（Ｓ１２６０）を判定する。

過去１０フレーム以内に安全地帯フラグがＯＮ状態に設定されており（Ｓ１２５０：ＹＥＳ）、かつ過去５フレーム以内に走行レーンの形状の検出結果が３フレーム以上連続してロストしていれば（Ｓ１２６０：ＹＥＳ）、交差点を検出した旨を示す交差点フラグをＯＮ状態に設定し（Ｓ１２７０）、交差点判定処理を終了する。また、過去１０フレーム以内に一度も安全地帯フラグがＯＮ状態に設定されておらず（Ｓ１２５０：ＮＯ）、または過去５フレーム以内に走行レーンの形状の検出結果が３フレーム未満しか連続してロストしていなければ（Ｓ１２６０：ＮＯ）、交差点フラグはＯＦＦ状態の設定のままで、交差点判定処理を終了する。

一方、Ｓ１２３０の処理にて、交差点フラグがＯＮ状態であれば（Ｓ１２３０：ＮＯ）、交差点カウンタをインクリメントし（Ｓ１３１０）、交差点カウンタと所定の比較値（例えば、通常の走行で交差点を通過する際に要する所要時間に対応するカウンタ値である３０程度の値）とを比較する（Ｓ１３２０）。交差点カウンタが比較値以下であれば（Ｓ１３２０：ＹＥＳ）、交差点フラグはＯＮ状態の設定のままで、交差点判定処理を終了する。また、交差点カウンタが比較値よりも大きければ（Ｓ１３２０：ＮＯ）、交差点フラグがＯＦＦ状態に設定し（Ｓ１３３０）、交差点判定処理を終了する。

このような交差点判定処理が終了すると、図６に戻り、交差点フラグの状態および安全地帯フラグの状態を判定する（Ｓ９３０、Ｓ９６０：第２破棄禁止手段）。交差点フラグがＯＮ状態であれば（Ｓ９３０：ＹＥＳ）、前回の走行レーンの形状を示すデータ（形状情報）をＲＡＭ１３から読み出し、該読み出した値を今回の走行レーンの形状を示す値としてカルマン入力点に設定する（Ｓ９４０）。

また、交差点フラグがＯＦＦ状態かつ安全地帯フラグがＯＮ状態であれば（Ｓ９３０：ＮＯ、Ｓ９６０：ＹＥＳ）、Ｓ８１０の処理にて算出した直線パターンのうちの安全地帯を検出していない側方における直線パターン（片側直線パターン）を抽出する（Ｓ９７０）。

この際、当該車両が走行レーンの中央を走行しているものとして、撮像画像の中心から道路形状定数設定処理にて設定された設定レーン幅の半分に相当する距離に近い直線パターンを抽出する。若しくは、前回の走行レーンの形状を示すデータ（形状情報）に含まれるオフセット値に基づいて当該車両が走行レーンのどの位置を走行しているかを特定し、当該車両が該特定された位置を走行しているものとして、走行レーンの輪郭（白線）が存在すると予想される位置近傍の直線パターンを抽出する。

なお、Ｓ９７０の処理を実施する際には、ＲＡＭ１３に記録された走行レーンの形状を示すデータを破棄することは禁止される。

続いて、抽出した直線パターンを今回の走行レーンの形状を示す値としてカルマン入力点に設定する（Ｓ９８０）。この処理が終了すると、Ｓ１０９０の処理に移行する。

Ｓ９３０およびＳ９６０の処理にて、交差点フラグがＯＦＦ状態かつ安全地帯フラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ９３０：ＮＯ、Ｓ９６０：ＮＯ）、Ｓ８１０の処理にて算出した直線パターンのうちの左右何れかの側方における直線パターン（片側直線パターン）の抽出を試み（Ｓ１０１０）、片側直線パターンが検出できたか否かを判定する（Ｓ１０２０）。片側直線パターンを抽出する際には、例えば、Ｓ９７０による処理と同様の手法を採用することができる。

片側直線パターンが抽出できていれば（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、片側直線パターンが連続して抽出できなかった回数を示す片側ロストカウンタをクリアし（Ｓ１０３０）、前述のＳ９８０の処理を実施する。また、片側直線パターンが抽出できていなければ（Ｓ１０２０：ＮＯ）、片側ロストカウンタをインクリメントして（Ｓ１０４０）、片側ロストカウンタの値と所定の比較値（例えば１０）とを比較する（Ｓ１０５０）。片側ロストカウンタの値が比較値以上であれば（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、リセット状態に設定するとともに（Ｓ１０６０）、片側ロストカウンタをクリアし（Ｓ１０７０）、Ｓ１０９０の処理に移行する。

また、片側ロストカウンタの値が比較値未満であれば（Ｓ１０５０：ＮＯ）、前回の走行レーンの形状を示すデータ（形状情報）をＲＡＭ１３から読み出し、該読み出したデータを今回の走行レーンの形状を示す値としてカルマン入力点に設定し（Ｓ１０８０）、Ｓ１０９０の処理に移行する。

続いて、Ｓ１０９０の処理では、過去の走行レーンの形状を示すデータ（形状情報）をＲＡＭ１３から読み出し、該読み出した形状情報と今回カルマン入力点に設定された値とを用いて周知のカルマンフィルタ処理を実施する（Ｓ１０９０：補正手段）。なお、リセット状態にした場合（Ｓ８９０、Ｓ１０６０を実施した場合）には、Ｓ１０９０およびＳ１１００の処理は省略するようにしてもよい。

Ｓ１０９０の処理によって、今回における走行レーンの形状の検出結果が補正される。そして、補正された走行レーンの検出結果に対して、ガード処理を実施する（Ｓ１１００）。ガード処理は、補正後の走行レーンの形状が、道路形状定数設定処理にて設定されたパラメータの範囲内（基準形状範囲内）に収まるか否かを判定する処理である。なお、ガード処理においてＳ１４１０〜Ｓ１４４０の処理は、本発明でいう形状判定手段に相当する。

即ち、図１０に示すように、まず、カルマンフィルタ処理後の走行レーン幅と道路形状定数設定処理にて設定された最小レーン幅とを比較する（Ｓ１４１０）。走行レーン幅が最小レーン幅以下であれば（Ｓ１４１０：ＮＯ）、リセット状態に設定し（Ｓ１４５０）、ガード処理を終了する。

また、走行レーン幅が最小レーン幅より大きければ（Ｓ１４１０：ＹＥＳ）、安全地帯フラグの状態を判定する（Ｓ１４２０：第１破棄禁止手段）。安全地帯フラグがＯＦＦ状態であれば（Ｓ１４２０：ＮＯ）、カルマンフィルタ処理後のヨー角が道路形状定数設定処理にて設定されたヨー角範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１４３０：ヨー角判定手段）。

ヨー角がヨー角範囲外であれば（Ｓ１４３０：ＮＯ）、リセット状態に設定し（Ｓ１４５０）、ガード処理を終了する。また、ヨー角がヨー角範囲内であれば（Ｓ１４３０：ＹＥＳ）、Ｓ１４４０の処理に移行する。

一方、Ｓ１４２０の処理にて安全地帯フラグがＯＮ状態であれば（Ｓ１４２０：ＹＥＳ）、ヨー角について判定を行うことなくＳ１４４０の処理に移行する。つまり、安全地帯フラグがＯＮ状態である場合には、ヨー角の判定結果に基づいてリセット状態にされることはない。

続いて、Ｓ１４４０の処理では、カルマンフィルタ処理後の走行レーンのカーブ半径と道路形状定数設定処理にて設定された最小カーブ半径とを比較する（Ｓ１４４０）。カーブ半径が最小カーブ半径よりも大きければ（Ｓ１４４０：ＹＥＳ）、そのままガード処理を終了する。また、カーブ半径が最小カーブ半径以下であれば（Ｓ１４４０：ＮＯ）、リセット状態に設定し（Ｓ１４５０：利用禁止手段、破棄手段）、ガード処理を終了する。

なお、ガード処理においてリセット状態にされた場合には、今回の走行レーンの形状についてはデータが無い欠測状態となる。つまり、カルマンフィルタ処理後のデータの利用が禁止される。このとき、今回のカルマン入力点が設定されている場合には、カルマンフィルタ処理前のデータを今回の走行レーンの形状として採用してもよい。

このようなガード処理が終了すると、レーン検出処理（図６参照）も終了する。

［本実施形態の効果］
以上のように詳述した走行レーン検出システム１において、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、走行レーン認識処理にて、当該車両の走行状態である走行速度および当該車両が走行する道路における環境である横断歩道や走行レーン幅に基づいて、当該車両が走行する道路における道路種別が高速道路か一般道かを判定し、道路種別に応じて、当該車両が走行する走行レーンの形状の許容範囲に関するパラメータを設定する。そして、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、抽出したエッジ成分（エッジ点）のうちのパラメータの設定に合致するエッジ成分を、走行レーンの輪郭の一部を表す輪郭成分として検出し、撮像画像において輪郭成分よりも中央側の領域を走行レーンとして特定する。

従って、このような走行レーン検出システム１によれば、道路種別に応じたパラメータ設定に合致するエッジ成分を輪郭成分として検出することができるので、走行レーンを精度よく検出することができる。

走行レーン検出ＥＣＵ１０は、撮像画像中において当該車両の走行方向に所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、横断歩道を検出したと判定する。そして、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、撮像画像中における横断歩道の有無に基づいて、道路種別を判定する。

このような走行レーン検出システム１によれば、横断歩道の有無に応じて、道路種別を判定することができる。具体的には、例えば、横断歩道を検出した場合に、道路種別が交差点であると判定したり、道路種別が高速道路ではない一般道であると判定したりすることができる。

さらに、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、当該車両の車速の情報を車速センサ２０から取得し、該車速が基準車速以上であるか否かを判定する。また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、車両が走行している走行レーンのレーン幅の情報を取得し、該レーン幅が基準レーン幅以上であるか否かを判定する。そして、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、横断歩道が検出されていない判定され、走行レーンのレーン幅が基準レーン幅以上であると判定され、かつ当該車両の車速が基準車速以上であると判定された場合に、道路種別が高速道路であると判定し、上記以外の場合に、道路種別が一般道であると判定する。

従って、このような走行レーン検出システム１によれば、横断歩道の有無、走行レーンのレーン幅、および車速の各条件を併用しているので、道路種別が一般道であるか高速道路であるかを良好に判定することができる。

さらに、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、道路種別が高速道路である場合に、パラメータのうちの１つとしての走行レーンの幅の許容範囲である走行レーン幅範囲を、道路種別が一般道である場合と比較して、より広く設定する。

このような走行レーン検出システム１によれば、道路種別に応じて適切な走行レーン幅範囲を設定することができるので、撮像画像中において輪郭成分の近傍に輪郭成分ではないエッジ成分があったとしても、輪郭成分を精度よく検出することができる。

また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、繰り返し走行レーンを検出するよう構成され、検出した走行レーンの形状に関する情報である形状情報をＲＡＭ１３に記録し、ＲＡＭ１３に記録された形状情報に基づいて、現在の走行レーンの形状を補正する。具体的には、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、現在の走行レーンの形状を特定できた場合には、現在の走行レーンの形状をＲＡＭ１３に記録された形状情報に基づいて補正し、現在の走行レーンの形状を特定できなかった場合には、ＲＡＭ１３に記録された形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補完するよう補正する。

従って、このような走行レーン検出システム１によれば、走行レーンの形状を誤検出してしまった場合であっても、過去の走行レーンの形状に関する情報である形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補正することができる。また、走行レーンの形状を検出できなかった場合であっても、形状情報に基づいて現在の走行レーンの形状を補完することができる。よって、走行レーンを精度よく検出することができる。

また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、走行レーンの形状が、基準形状範囲内に収まるか否かを判定し、走行レーンの形状が基準形状範囲外であると判定された場合に、補正後の走行レーンの形状の利用を禁止する。

このような走行レーン検出システム１によれば、過去における形状情報を利用した補正によって、却って走行レーンを検出する精度が悪化すると推定される場合に、過去における形状情報の利用を禁止することができる。

さらに、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、基準形状範囲を道路種別に応じて設定する。

このような走行レーン検出システム１によれば、道路種別によって推定される走行レーンの形状に応じて基準形状範囲を設定することができるので、走行レーンを検出する精度を向上させることができる。

また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、補正後の走行レーンの形状の利用を禁止したときに、ＲＡＭ１３による記録内容を破棄する。

このような走行レーン検出システム１によれば、簡素な処理で今後の処理の際にＲＡＭ１３に記録された形状情報を利用しないようにすることができる。

また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、特定された走行レーンにおける当該車両の進行方向に対する当該車両の左右方向の傾き角度を表すヨー角が、基準ヨー角範囲内であるか否かを判定し、当該車両のヨー角が基準ヨー角範囲外であると判定された場合に、ＲＡＭ１３による記録内容を破棄する。

このような走行レーン検出システム１によれば、ヨー角が基準ヨー角範囲内であるか否かに応じて過去の形状情報を利用して補正を行うか否かを設定することができる。

さらに、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、撮像画像中の左右方向において所定数以上のエッジ成分があり、かつこれらのエッジ成分が当該車両の走行方向に対して一定の角度をなしつつ所定距離以上延びている場合に、安全地帯を検出したと判定し、安全地帯が検出された場合に、ＲＡＭ１３による記録内容を破棄することを禁止する。

従って、このような走行レーン検出システム１によれば、車線数が変化する地点でのヨー角の異常が検出された場合に、異常でないものとしてＲＡＭ１３による記録内容を保持することができる。

また、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、安全地帯を検出してから一定時間以内に走行レーンを特定できなくなった場合に、交差点を検出したと判定する。そして、走行レーン検出ＥＣＵ１０は、交差点が検出した場合に、ＲＡＭ１３による記録内容を破棄することを禁止する。

このような走行レーン検出システム１によれば、当該車両が交差点を走行中であることを理由として走行レーンを特定できない場合において、走行レーンの形状の推定結果が基準形状範囲外であったとしても、ＲＡＭ１３による記録内容を破棄することがないので、走行レーンの形状を推定する処理を継続することができる。

［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、上記実施形態において、「道路種別」として、当該車両が走行する道路が、高速道路であるか、高速道路以外の一般道であるかを検出するようにしたが、走行レーンの形状を予想するための情報であればどのようなものを検出してもよい。例えば、当該車両が走行する道路が、加速度センサやヨーレートセンサ、或いはナビゲーション装置による情報を利用して、当該車両が走行する道路が、登り坂、下り坂、右カーブ、左カーブ、直線道路等であることを検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、交差点であるか否かの判定結果および安全地帯の有無の判定結果を走行レーンを検出する処理のみに利用しているが、道路種別を判定する処理の際に利用してもよい。

本発明の適用された走行レーン検出システム１の概略構成を示すブロック図（ａ）、および走行レーン検出ＥＣＵ１０の構成を示すブロック図（ｂ）である。 走行レーン認識処理を示すフローチャートである。 走行レーン認識処理のうちのエッジ抽出処理を示すフローチャート（ａ）、道路種別判定処理を示すフローチャート（ｂ）である。 個別判定処理を示すフローチャートである。 道路形状定数処理を示すフローチャートである。 レーン検出処理を示すフローチャートである。 一般道における撮像画像の一例を示す説明図（ａ）、および高速道路における撮像画像の一例を示す説明図（ｂ）である。 レーン検出処理のうちの安全地帯検出処理を示すフローチャート（ａ）、および安全地帯の一例を示す説明図（ｂ）である。 交差点判定処理を示すフローチャートである。 ガード処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…走行レーン検出システム、５…通信線、１０…走行レーン検出ＥＣＵ、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＡＭ、１５…カメラ、２０…車速センサ、３０…ナビゲーションＥＣＵ、３５…ＥＴＣ車載器、４０…車両制御ＥＣＵ。

Claims (8)

1. 車両に搭載され、当該車両が走行する走行レーンを検出する走行レーン検出装置であって、
   当該車両の進行方向が撮像された撮像画像を取得する画像取得手段と、
   前記取得した撮像画像中のエッジ成分を抽出するエッジ成分抽出手段と、
   当該車両の走行状態および当該車両が走行する道路における環境のうちの少なくとも一方に基づいて、当該車両が走行する道路における道路種別を判定する道路種別判定手段と、
   前記道路種別に応じて、当該車両が走行する走行レーンの形状の許容範囲に関するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、
   前記抽出されたエッジ成分のうちの前記パラメータの設定に合致するエッジ成分を、前記走行レーンの輪郭の一部を表す輪郭成分として検出し、前記撮像画像において前記輪郭成分よりも中央側の領域を前記走行レーンとして繰り返し特定する特定手段と、
   前記特定手段が検出した走行レーンの形状に関する情報である形状情報を記録手段に格納する格納手段と、
   前記記録手段に記録された形状情報に基づいて、現在の走行レーンの形状を補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後の走行レーンの形状が、基準形状範囲内に収まるか否かを判定する形状判定手段と、
   前記形状判定手段により前記走行レーンの形状が前記基準形状範囲外であると判定された場合に、前記補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止する利用禁止手段と、
   前記利用禁止手段が前記補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止したときに、前記記録手段による記録内容を破棄する破棄手段と、
   前記撮像画像中において当該車両の走行方向に対して所定の角度をなしつつ所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、安全地帯を検出したと判定する安全地帯検出手段と、
   前記安全地帯検出手段により安全地帯が検出された場合に、前記破棄手段が前記記録手段による記録内容を破棄することを禁止する第１破棄禁止手段と、
   を備え、
   前記形状判定手段は、
   前記特定された走行レーンにおける当該車両の進行方向に対する当該車両の左右方向の傾き角度を表すヨー角が、基準ヨー角範囲内であるか否かを判定するヨー角判定手段を備え、
   前記破棄手段は、少なくとも前記ヨー角判定手段により当該車両のヨー角が前記基準ヨー角範囲外であると判定された場合に、前記記録手段による記録内容を破棄すること
   を特徴とする走行レーン検出装置。
2. 車両に搭載され、当該車両が走行する走行レーンを検出する走行レーン検出装置であって、
   当該車両の進行方向が撮像された撮像画像を取得する画像取得手段と、
   前記取得した撮像画像中のエッジ成分を抽出するエッジ成分抽出手段と、
   当該車両の走行状態および当該車両が走行する道路における環境のうちの少なくとも一方に基づいて、当該車両が走行する道路における道路種別を判定する道路種別判定手段と、
   前記道路種別に応じて、当該車両が走行する走行レーンの形状の許容範囲に関するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、
   前記抽出されたエッジ成分のうちの前記パラメータの設定に合致するエッジ成分を、前記走行レーンの輪郭の一部を表す輪郭成分として検出し、前記撮像画像において前記輪郭成分よりも中央側の領域を前記走行レーンとして繰り返し特定する特定手段と、
   前記特定手段が検出した走行レーンの形状に関する情報である形状情報を記録手段に格納する格納手段と、
   前記記録手段に記録された形状情報に基づいて、現在の走行レーンの形状を補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後の走行レーンの形状が、基準形状範囲内に収まるか否かを判定する形状判定手段と、
   前記形状判定手段により前記走行レーンの形状が前記基準形状範囲外であると判定された場合に、前記補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止する利用禁止手段と、
   前記利用禁止手段が前記補正手段による補正後の走行レーンの形状の利用を禁止したときに、前記記録手段による記録内容を破棄する破棄手段と、
   前記撮像画像中において当該車両の走行方向に対して所定の角度をなしつつ所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、安全地帯を検出したと判定する安全地帯検出手段と、
   前記安全地帯検出手段が安全地帯を検出してから一定時間以内に前記特定手段が走行レーンを特定できなくなった場合に、交差点を検出したと判定する交差点検出手段と、
   前記交差点検出手段により交差点が検出された場合に、前記破棄手段が前記記録手段による記録内容を破棄することを禁止する第２破棄禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする走行レーン検出装置。
3. 請求項２に記載の走行レーン検出装置において、
   前記形状判定手段は、
   前記特定された走行レーンにおける当該車両の進行方向に対する当該車両の左右方向の傾き角度を表すヨー角が、基準ヨー角範囲内であるか否かを判定するヨー角判定手段を備え、
   前記破棄手段は、少なくとも前記ヨー角判定手段により当該車両のヨー角が前記基準ヨー角範囲外であると判定された場合に、前記記録手段による記録内容を破棄すること
   を特徴とする走行レーン検出装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の走行レーン検出装置において、
   前記撮像画像中において当該車両の走行方向に所定距離以上に連続するエッジ成分が当該撮像画像の左右方向において所定数以上検出された場合に、横断歩道を検出したと判定する横断歩道検出手段を備え、
   前記道路種別判定手段は、前記撮像画像中における横断歩道の有無に基づいて、前記道路種別を判定すること
   を特徴とする走行レーン検出装置。
5. 請求項４に記載の走行レーン検出装置において、
   当該車両の車速の情報を取得し、該車速が基準車速以上であるか否かを判定する車速判定手段と、
   当該車両が走行している走行レーンのレーン幅の情報を取得し、該レーン幅が基準レーン幅以上であるか否かを判定するレーン幅判定手段と、
   を備え、
   前記道路種別判定手段は、前記横断歩道検出手段によって横断歩道が検出されていない判定され、前記レーン幅判定手段によって当該車両が走行する走行レーンのレーン幅が前記基準レーン幅以上であると判定され、かつ前記車速判定手段によって当該車両の車速が前記基準車速以上であると判定された場合に、前記道路種別が高速道路であると判定し、上記以外の場合に、前記道路種別が一般道であると判定すること
   を特徴とする走行レーン検出装置。
6. 請求項５に記載の走行レーン検出装置において、
   前記パラメータ設定手段は、前記道路種別が高速道路である場合に、前記パラメータのうちの１つとしての前記走行レーンの幅の許容範囲である走行レーン幅範囲を、前記道路種別が一般道である場合と比較して、より広く設定すること
   を特徴とする走行レーン検出装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の走行レーン検出装置において、
   前記基準形状範囲を前記道路種別に応じて設定する形状範囲設定手段、
   を備えたことを特徴とする走行レーン検出装置。
8. コンピュータが請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の走行レーン検出装置を構成する各手段としての機能を実現するための走行レーン検出プログラム。