JP5689521B2 - 車両走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた画像に基づいてこの車両の周辺を監視する装置等に関する。

車両に搭載されたカメラを通じて得られた路面画像に基づき、次のように車線の種類を判別する手法が提案されている（特許文献１参照）。まず、路面画像が俯瞰画像に変換される。また、俯瞰画像において車両の走行方向に沿って複数の車線検出領域が設定される。さらに、各車線検出領域について路面幅方向に沿った輝度プロファイルが作成される。そして、車線位置における輝度プロファイルの強度のばらつき具合に基づき、当該車線が実線（連続的車線）および破線（断続的車線）のうちいずれに該当するかが判定される。

特開２００７−２００１９１号公報

しかし、車両が比較的曲率の高い道路を走行しているとき、輝度プロファイルの強度プロファイルが道路の幅方向ににぶくなってしまうため、レーンマークの種類の判定精度が低下する可能性が高い。また、タイヤ痕、埃または降雨による湿潤等の外乱の影響により、路面およびレーンマークの輝度が大きく変化している状況では、前記のような輝度プロファイルに基づく手法による当該レーンマークの種類の判定精度が低下する蓋然性が高い。このため、レーンマークの種類の判定結果に応じた車両の挙動制御が、実際のレーンマークの種類に鑑みて不適当になる可能性がある。

そこで、本発明は、車両の走行状況および外乱の影響を軽減して、レーンマークの種類の判定精度の向上を図るとともに、その判定結果に応じて車両の走行を適当に支援しうる装置を提供することを解決課題とする。

前記課題を解決するための本発明の第１態様としての車両走行支援装置は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両が走行している道路の画像に基づき、前記車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、前記画像において走査方向について輝度が閾値を超えて変化する複数のエッジ点であって、前記車両の走行帯の左側および右側のそれぞれを画定するレーンマークに該当する可能性がある形態で並んでいる複数のエッジ点により構成されているエッジ点列を抽出する第１演算処理要素と、異なる時刻に得られた複数の前記画像のそれぞれに基づき、前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な安定度を評価し、前記安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが連続的レーンマークおよび断続的レーンマークのうちいずれに該当するかを判定する第２演算処理要素とを備える。
そして、前記第１演算処理要素は、前記走行帯の少なくとも左右片側に複数の前記エッジ点列がある状況では前記走行帯の最も内側寄りの一のエッジ点列を優先的に抽出し、前記第２演算処理要素は、前記状況において前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列の前記走行帯の幅方向についての位置の安定度を評価し、前記走行帯の幅方向についての位置の安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが、前記走行帯の内側寄りの断続的レーンマークおよび前記走行帯の外側寄りの連続的レーンマークにより構成されている複合レーンマークに該当するか否かを判定することを特徴とする。

本発明の第１態様としての車両走行支援装置によれば、レーンマークに相当するエッジ点列は車両の走行状況および外乱の影響をさほど受けずに高精度で抽出される。そして、エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な安定性に基づき、当該エッジ点列に相当するレーンマークが連続的レーンマークおよび断続的レーンマークのうちいずれに該当するかが判定される。

連続的レーンマークに相当するエッジ点列を構成するエッジ点の数は時系列的に比較的安定である一方、断続的レーンマークに相当するエッジ点列を構成するエッジ点の数は時系列的に比較的不安定である。この性質に鑑みて、前記手法によりレーンマークの種類が高精度で判定されうる。そして、レーンマークの種類の判定結果に応じて車載機器の動作が適当に制御されうる。
また、走行帯の少なくとも左右片側に複数のエッジ点列が存在する場合、最も内側の一のエッジ点列が優先的に抽出される。そして、走行帯の幅方向についてのエッジ点列の位置の安定性に基づき、当該エッジ点列に相当するレーンマークが複合レーンマークに該当するか否かが判定される。
複合レーンマークは走行帯の内側寄りの断続的レーンマークと、走行帯の外側寄りの連続的レーンマークとにより構成されている。このため、複合レーンマークに相当するエッジ点列の走行帯の幅方向についての位置は比較的不安定になる。この性質に鑑みて、前記手法によりレーンマークの種類が高精度で判定されうる。そして、レーンマークの種類の判定結果に応じて車載機器の動作が適当に制御されうる。

前記課題を解決するための本発明の第２態様としての車両走行支援装置は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両が走行している道路の画像に基づき、前記車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、前記画像において走査方向について輝度が閾値を超えて変化する複数のエッジ点であって、前記車両の走行帯の左側および右側のそれぞれを画定するレーンマークに該当する可能性がある形態で並んでいる複数のエッジ点により構成されているエッジ点列を抽出するとともに、前記走行帯の少なくとも左右片側に複数の前記エッジ点列がある状況では前記走行帯の最も内側寄りの一のエッジ点列を優先的に抽出する１演算処理要素と、前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列の前記走行帯の幅方向についての位置の安定度を評価し、前記安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが、前記走行帯の内側寄りの断続的レーンマークおよび前記走行帯の外側寄りの連続的レーンマークにより構成されている複合レーンマークに該当するか否かを判定する第２演算処理要素とを備えていることを特徴とする。

本発明の第２態様としての車両走行支援装置によれば、レーンマークに相当するエッジ点列は車両の走行状況および外乱の影響をさほど受けずに高精度で抽出される。また、走行帯の少なくとも左右片側に複数のエッジ点列が存在する場合、最も内側の一のエッジ点列が優先的に抽出される。そして、走行帯の幅方向についてのエッジ点列の位置の安定性に基づき、当該エッジ点列に相当するレーンマークが複合レーンマークに該当するか否かが判定される。

複合レーンマークは走行帯の内側寄りの断続的レーンマークと、走行帯の外側寄りの連続的レーンマークとにより構成されている。このため、複合レーンマークに相当するエッジ点列の走行帯の幅方向についての位置は比較的不安定になる。この性質に鑑みて、前記手法によりレーンマークの種類が高精度で判定されうる。そして、レーンマークの種類の判定結果に応じて車載機器の動作が適当に制御されうる。

本発明の車両走行支援装置が搭載されている車両の構成説明図。 本発明の一実施形態としての車両走行支援装置の構成説明図。 車両走行支援装置の機能に関する説明図。 エッジ点列の抽出方法に関する説明図。 監視範囲に関する説明図。 エッジ点の数および分散値の時系列的な変化態様に関する説明図。 多重線に関する説明図。 多重線該当性の判定方法に関する説明図。

本発明の車両走行支援装置の実施形態について図面を用いて説明する。

図１に示されている車両（四輪自動車）１には、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサや近赤外線カメラ等のカメラ（撮像装置）１２と、車両走行支援装置１０とが搭載されている。カメラ１２は車両１の前方の様子をフロントウィンドウ越しに撮像するように車内空間に取り付けられている。なお、カメラ１２の配置箇所は車両１のダッシュボードの上またはフロント部分等に適宜変更されてもよい。カメラ１２の撮像素子の位置に原点Ｏが配置され、車両１の前方向を＋ｘ方向とし、車両１の左方向を＋ｙ方向とし、かつ、車両１の上方向を＋ｚ方向とする車両座標系が定義されている。

車両１には図２に示されているように、車速センサ１２２、加速度センサ１２４およびヨーレートセンサ１２６等のセンサと、操舵装置１４と、制動装置１６と、報知装置１８とがさらに搭載されている。車速センサ１２２、加速度センサ１２４およびヨーレートセンサ１２６のそれぞれは車両１の速度、加速度およびヨーレートのそれぞれに応じた信号を出力する。

車両走行支援装置１０はＥＣＵ（電子制御ユニット（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭならびにＩ／Ｏ回路およびＡ／Ｄ変換回路等の電子回路等により構成されている。））により構成されている。車両走行支援装置１０にはカメラ１２および速度センサ１２２等からの出力信号が入力される。ＣＰＵにより車両走行支援プログラムがメモリから読み出され、かつ、読み出されたプログラムにしたがって後述する種々の処理が実行される。なお、プログラムは任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車両１に配信または放送され、車載コンピュータのメモリに保存されてもよい。

車両走行支援装置１０は第１演算処理要素１１０と、第２演算処理要素１２０と、車両制御装置１００とを備えている。なお、第１演算処理要素１１および第２演算処理要素１２のそれぞれを構成する演算回路等のハードウェア資源は、物理的に一部または全部が共通であってもよく、物理的に完全に別個であってもよい。第１演算処理要素１１０および第２演算処理要素１２０を備えているＥＣＵと、車両制御装置１００を構成するＥＣＵとが別個に設けられていてもよい。

第１演算処理要素１１０はカメラ１２を通じて得られた画像に基づき、車両１の走行帯の左側および右側のそれぞれを画定するレーンマークに該当する可能性があるエッジ点列を抽出する。第１演算処理要素１１０はレーンマークの色彩を認識する。

第２演算処理要素１２０は第１演算処理要素１１０による抽出結果および認識結果に基づき、左側および右側のそれぞれのレーンマークの種類を判定する。

車両制御装置１００は左右のレーンマークにより左右が画定される走行帯から車両１が外れないように操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作を制御している。また、車両制御装置１００は報知装置１８を構成するインジケータ（インストルメントパネルの表示計部分に配置されている。）を通じて、当該制御が実行されていることを運転者に視覚的に放置している。車両制御装置１００は第２演算処理要素１２０による判定結果に基づき、操舵装置１４、制動装置１６および報知装置１８の動作を制御する。

前記構成の車両走行支援装置１０の機能について説明する。

まず、カメラ１２を通じて車両１が走行している道路を含むディジタル画像が取得される。これにより、たとえば図４（ａ）に示されているようなディジタル画像が取得される。

また、第１演算処理要素１１０により、ディジタル画像に基づいて車両１の走行帯の左右を画定するレーンマークに相当するエッジ点列が抽出される（図３／ＳＴＥＰ００２）。エッジ点列の抽出方法は、たとえば特許第３８９８７０９号公報に詳細に記載されているので、ここではその概要を説明するにとどめる。具体的には、まず、ディジタル画像に対してエッジ抽出処理が施されることによりエッジ画像が生成される。続いてエッジ画像に対してハフ変換処理が実行され、ハフ空間（ρ−θ空間）において標準的なレーンマークを画定する直線（線分）の存在領域に存在する線または線分上にある複数のエッジ点が抽出される。

画像の走査方向（たとえば右方向）について、前の画素と比較して輝度が閾値を超えて低下するような画素が負エッジ点として抽出される。前の画素と比較してその輝度が閾値を超えて上昇するような画素が正エッジ点として抽出される。左側レーンマークの右側の輪郭線に相当する負エッジ点列が、当該左側レーンマークに相当するエッジ点列として抽出される。右側レーンマークの左側の輪郭線に相当する正エッジ点列が、当該右側レーンマークに相当するエッジ点列として抽出される。これにより、たとえば図４（ｂ）に「○」で示されている複数のエッジ点により構成される左右それぞれのエッジ点列が抽出される。異なる時刻に取得された複数のディジタル画像のそれぞれについてエッジ点列が逐次抽出され、抽出結果がメモリに逐次保存される。

エッジ点列の抽出範囲として、図４（ａ）（ｂ）に示されているように破線で囲まれている監視範囲Ｋが設定されている。図５に示されているように車両１の前方であって、一点鎖線で左右が画定されているカメラ１２の撮像範囲に配置され、かつ、鳥瞰した際に実空間座標系（図１参照）のＸ軸およびＺ軸のそれぞれに平行な辺を有する矩形状の範囲が監視範囲Ｋとして設定されている。実空間における監視範囲Ｋの幅ＹＫは、左右のレーンマークの標準的な幅Ｙより若干広め（たとえば、ＹＫ＝１．１〜１．２Ｙ）に設定されている。実空間における監視範囲Ｋの奥行きＸＫは、レーンマークの一種である破線の標準的な長さＸ１および道路に沿った配置間隔Ｘ２の和の整数倍と異なる値（たとえば、ＸＫ＝１．３〜１．７（Ｘ１＋Ｘ２））に設定されている。

監視範囲Ｋは車速が高くなるほど奥行きＸＫが長くなる、あるいは、その左右を画定するラインがヨーレートに応じて変形される等、車両１の挙動状態に応じて適宜形状または姿勢が変更されてもよい。

さらに、第１演算処理要素１１０により、レーンマークの色彩が認識される（図３／ＳＴＥＰ００４）。色彩のうち色相のみが認識されてもよい。これにより、レーンマークが「白色」または「黄色」等であることが認識される。

続いて、第２演算処理要素１２０により第１演算処理要素１１０により抽出されたエッジ点列に相当するレーンマークの種類が判定される（図３／ＳＴＥＰ００６）。

具体的には、カメラ１２を通じて異なる時刻に取得された複数の画像のそれぞれに基づき、第１演算処理要素１１０により逐次抽出された左右のエッジ点列を構成するエッジ点の数が計測される。また、エッジ点列を構成するエッジ点の計測数の時系列的な分散値が、当該エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な安定度として算出される。これにより、左側および右側のそれぞれのエッジ点列について、たとえば図６（ａ）および（ｂ）のそれぞれに示されているようにフレーム数（時刻を表わしている。）に応じて、エッジ点の数が逐次計測され、かつ、分散値が逐次算出される。

図６（ａ）に示されているように、エッジ点の計測数が指定範囲（たとえば１３〜１５）に収まる程度に時間経過によって安定しており、計測数の時系列的な分散値が閾値（たとえば１．０〜３．０の間の値）以下であることを要件として、当該エッジ点列に相当するレーンマークが「実線」に該当すると判定される。

その一方、図６（ｂ）に示されているようにエッジ点の計測数が指定範囲を出入りする程度に振動または変化しており、計測数の時系列的な分散値が閾値を超えることを要件として、当該エッジ点列に相当するレーンマークが「破線」に該当すると判定される。

ただし、図７に示されているようにレーンマークが走行帯内側寄りの破線と、走行帯外側寄りの実線とにより構成されている多重線（複合レーンマーク）に該当する場合も、エッジ点の計測数は時系列的に安定する可能性がある。これは、走行帯の少なくとも左右片側に複数のエッジ点列がある状況では、第１演算処理要素１１０により当該複数のエッジ点列のうち走行帯の最も内側寄りの一のエッジ点列が優先的に抽出されることに起因している。

そこで、エッジ点列を構成するエッジ点の計測数の時系列的な分散値が閾値以下であることに加えて、当該エッジ点列が多重線に相当しないことを更なる要件として当該エッジ点列が実線に相当すると判定される。

左右のエッジ点列が多重線に該当するか否かは次のように判定される。まず、左右それぞれのエッジ点列を構成する各エッジ点の車両座標系における座標値が算定される。車両座標系におけるｚ座標値は計算の簡単のために定数に設定されうる。各エッジ点が走行帯の左右いずれの側にあるかは、そのｙ座標値の符号に応じて決定されうる。

続いて、近接する左側エッジ点Ｐ+(i-1)＝(ｘ+(i-1), ｙ+(i-1))およびＰ+(i)＝(ｘ+(i), ｙ+(i))の組み合わせのすべてについてｙ座標値の偏差（以下「左偏差」という。）Δｙ+(i)＝ｙ+(i)−ｙ+(i-1)が算出される（図８／ＳＴＥＰ１１１）。

左偏差Δｙ+(i)が指定範囲の下限値−Δ（Δ＞０）未満であるか否かが判定される（図８／ＳＴＥＰ１１２）。左偏差Δｙ+(i)が指定範囲の下限値−Δ以上であると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１１２‥ＮＯ）、左偏差Δｙ+(i)が指定範囲の上限値Δを超えているか否かがさらに判定される（図８／ＳＴＥＰ１１３）。

左偏差Δｙ+(i)が指定範囲の下限値−Δ未満であると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１１２‥ＹＥＳ）、左エッジ点Ｐ+(i)は多重線を構成する破線のエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１１４）。左偏差Δｙ+(i)が指定範囲の上限値Δを超えていると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１１３‥ＹＥＳ）、左エッジ点Ｐ+(i)は実線のエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１１５）。左偏差Δｙ+(i)が指定範囲から外れている左エッジ点Ｐ+(i)の数が「左エッジ点列の走行帯の幅方向についての位置の安定度」に相当し、「０」が当該安定度の閾値に該当する。

左偏差Δｙ+(i)が指定範囲に含まれると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１１３‥ＮＯ）、左エッジ点Ｐ+(i)は左エッジ点Ｐ+(i-1)と同種のレーンマークのエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１１６）。

なお、左エッジ点Ｐ+(i)は左エッジ点Ｐ+(i-1)と同種のレーンマークに相当すると認識され、かつ、続く左エッジ点Ｐ+(i+1)が破線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると判定された場合、左エッジ点Ｐ+(i-1)およびＰ+(i)はともに実線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると認識される。また、左エッジ点Ｐ+(i)は左エッジ点Ｐ+(i-1)と同種のレーンマークに相当すると認識され、かつ、続く左エッジ点Ｐ+(i+1)が実線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると判定された場合、左エッジ点Ｐ+(i-1)およびＰ+(i)はともに破線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると認識される。さらに、すべての左エッジ点Ｐ+(i)および左エッジ点Ｐ+(i-1)の組み合わせが同種のレーンマークに相当すると認識された場合、すべての左エッジ点Ｐ+(i)は実線のエッジ点に相当すると認識される（図７参照）。

同様に、近接する右側エッジ点Ｐ-(i-1)＝(ｘ-(i-1), ｙ-(i-1))およびＰ-(i)＝(ｘ-(i), ｙ-(i))の組み合わせのすべてについてｙ座標値の偏差（以下「右偏差」という。）Δｙ-(i) ＝ｙ-(i)−ｙ-(i-1)が算出される（図８／ＳＴＥＰ１２１）。

右偏差Δｙ-(i)が指定範囲の下限値−Δ（Δ＞０）未満であるか否かが判定される（図８／ＳＴＥＰ１２２）。右偏差Δｙ-(i)が指定範囲の下限値−Δ以上であると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１２２‥ＮＯ）、右偏差Δｙ-(i)が指定範囲の上限値Δを超えているか否かがさらに判定される（図８／ＳＴＥＰ１２３）。

右偏差Δｙ-(i)が指定範囲の下限値−Δ未満であると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１２２‥ＹＥＳ）、右エッジ点Ｐ-(i)は実線のエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１２４）。右偏差Δｙ-(i)が指定範囲の上限値Δを超えていると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１２３‥ＹＥＳ）、右エッジ点Ｐ-(i)は多重線を構成する破線のエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１２５）。右偏差Δｙ-(i)が指定範囲から外れている右エッジ点Ｐ-(i)の数が「右エッジ点列の走行帯の幅方向についての位置の安定度」に相当し、「０」が当該安定度の閾値に該当する。

右偏差Δｙ-(i)が指定範囲に含まれると判定された場合（図８／ＳＴＥＰ１２３‥ＮＯ）、右エッジ点Ｐ-(i)は右エッジ点Ｐ+(i-1)と同種のレーンマークのエッジ点に相当すると判定される（図８／ＳＴＥＰ１２６）。

なお、右エッジ点Ｐ-(i)は右エッジ点Ｐ-(i-1)と同種のレーンマークに相当すると認識され、かつ、続く右エッジ点Ｐ-(i+1)が破線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると判定された場合、右エッジ点Ｐ-(i-1)およびＰ-(i)はともに実線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると認識される（図７参照）。また、右エッジ点Ｐ-(i)は右エッジ点Ｐ-(i-1)と同種のレーンマークに相当すると認識され、かつ、続く右エッジ点Ｐ-(i+1)が実線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると判定された場合、右エッジ点Ｐ-(i-1)およびＰ-(i)はともに破線（多重線を構成する。）のエッジ点に相当すると認識される（図７参照）。さらに、すべての右エッジ点Ｐ-(i)および右エッジ点Ｐ-(i-1)の組み合わせが同種のレーンマークに相当すると認識された場合、すべての右エッジ点Ｐ-(i)は実線のエッジ点に相当すると認識される。

左偏差Δｙ+(i)のばらつき度合（分散値など）が閾値を超えているか否かに応じて左エッジ点列を構成するエッジ点Ｐ+(i)が全体として多重線に該当するか否かが判定されてもよい。同様に、右偏差Δｙ-(i)のばらつき度合（分散値など）が閾値を超えているか否かに応じて右エッジ点列を構成するエッジ点Ｐ-(i)が全体として多重線に該当するか否かが判定されてもよい。この場合、各エッジ点が実線および破線のうちいずれに相当するかという判定が省略されてもよい。

そのほか、次のような手順で当該エッジ点により構成されるエッジ点列が全体として多重線に相当するか否かが判定されうる。まず、車両帯の左右のうち少なくとも一方の側においてエッジ点の計測数が時系列的に安定していると判定された場合（図６（ａ）参照）、当該少なくとも一方の側において監視範囲Ｋの境界線よりも内側にある境界線によって画定される新たな監視範囲Ｋ’が定義される（図７太線枠参照）。新たな監視範囲Ｋ’の幅は先の監視範囲Ｋの幅以下であれば任意に設定されうる。その上で、新たな監視範囲Ｋ’におけるエッジ点の計測数が時系列的に安定するか否かが判定される。そして、この段階でエッジ点の計測数が時系列的に不安定であると判定されたことを要件として、当該エッジ点により構成されるエッジ点列が全体として多重線に相当すると判定されうる。

また、車両帯の左右のうち少なくとも一方の側においてエッジ点の計測数が時系列的に不安定であると判定された場合（図６（ｂ）参照）、当該少なくとも一方の側において監視範囲Ｋの境界線よりも外側にある境界線によって画定される新たな監視範囲Ｋ”が定義される。新たな監視範囲Ｋ”の幅は先の監視範囲Ｋの幅以下であれば任意に設定されうる。その上で、新たな監視範囲Ｋ”におけるエッジ点の計測数が時系列的に安定するか否かが判定される。そして、この段階でエッジ点の計測数が時系列的に安定であると判定されたことを要件として、当該エッジ点により構成されるエッジ点列が全体として多重線に相当すると判定されうる。

エッジ点列がレーンマークに相当する場合、当該レーンマークの幅は時系列的に安定している可能性が高い。そこで、エッジ点列を構成する負エッジ点（または正エッジ点）と対になる正エッジ点（または負エッジ点）の実空間における幅の分散値が基準値（たとえば０．２０）以下であることを要件として、当該エッジ点列に相当するレーンマークが実線または破線に該当すると判定されてもよい。

エッジ点列が抽出されなかった場合、または、エッジ点列の計測数が指定範囲から外れた状態が指定期間にわたって継続する場合、以降の処理が省略される。

さらに、第２演算処理要素１２０により、レーンマークの種類の判定結果と、レーンマークの色彩に基づき、当該レーンマークが第１種のレーンマークおよび第２種のレーンマークのうちいずれに該当するかが判定される（図３／ＳＴＥＰ００８）。「第１種のレーンマーク」は車両１による越境が交通法規により許容されているレーンマークを意味する。「第２種のレーンマーク」は車両１による越境が交通法規により禁止されているレーンマークを意味する。

たとえば、レーンマークが実線であり、かつ、黄色である場合、当該レーンマークが第２種のレーンマークに該当すると判定される。レーンマークが破線であり、かつ、黄色である場合、または、レーンマークが破線もしくは実線であり、かつ、白色である場合、当該レーンマークが第１種のレーンマークに該当すると判定される。実線および破線の別、ならびに、色彩によりレーンマークに与えられる交通法規上の区分はメモリに格納されている。国または地域に応じて交通法規は異なるので、メモリに保存される当該区分は国または地域ごとに変更されうる。

そして、車両制御装置１００により、第２演算処理要素１２０によるレーンマークの種類の判定結果に応じて、車両１に搭載されている機器の動作が制御される（図３／ＳＴＥＰ０１０）。

具体的には、レーンマークが第１種のレーンマークに該当すると判定され、かつ、方向指示器（図示略）の信号が当該レーンマーク寄りの方向を指示している場合、車両１の走行帯逸脱を防止するための操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作制御が解除される。また、当該制御中は点灯していたインジケータ（報知装置１８を構成する。）が消灯される。

レーンマークが第２種のレーンマークに該当すると判定され、かつ、方向指示器の信号が当該レーンマークよりの方向を指示している場合、車両１の走行帯逸脱を防止するための操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作制御が維持される。また、インジケータは継続して点灯される。そのほか、報知装置１８を構成するコーションランプが点灯されてもよく、同じく報知装置１８を構成するスピーカから所定の音が出力されてもよい。

その他の場合、車両１の走行帯逸脱を防止するための操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作が制御され、インジケータは継続して点灯される。なお、一方のレーンマークが第１種レーンマークに該当する一方、他方のレーンマークが第２種のレーンマークに該当すると判定された場合、実空間座標系の原点Ｏ（図１参照）が走行帯の幅方向について中心よりも若干第１種のレーンマーク寄りに位置するように、操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作が制御されてもよい。

前記機能を発揮する車両走行支援装置１０によれば、レーンマークに相当するエッジ点列は車両１の走行状況および外乱の影響をさほど受けずに高精度で抽出される（図３／ＳＴＥＰ００２、図４（ｂ）参照）。そして、エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な安定性に基づき、当該エッジ点列に相当するレーンマークが実線（連続的レーンマーク）および破線（断続的レーンマーク）のうちいずれに該当するかが判定される（図３／ＳＴＥＰ００６参照）。

連続的レーンマークに相当するエッジ点列を構成するエッジ点の数は時系列的に比較的安定である（図６（ａ）参照）。その一方、断続的レーンマークに相当するエッジ点列を構成するエッジ点の数は時系列的に比較的不安定である（図６（ｂ）参照）。この性質に鑑みて、前記手法によりレーンマークの種類が高精度で判定されうる。

また、走行帯の少なくとも左右片側に複数のエッジ点列が存在する場合、最も内側の一のエッジ点列が優先的に抽出される（図７参照）。そして、走行帯の幅方向についてのエッジ点列の位置の安定性に基づき、当該エッジ点列に相当するレーンマークが多重線（複合レーンマーク）に該当するか否かが判定される（図８参照）。

複合レーンマークは走行帯の内側寄りの断続的レーンマークと、走行帯の外側寄りの連続的レーンマークとにより構成されている。このため、複合レーンマークに相当するエッジ点列の走行帯の幅方向についての位置は比較的不安定になる。この性質に鑑みて、前記手法によりレーンマークの種類が高精度で判定されうる。

また、レーンマークが実線、破線および多重線のうちいずれに該当するかという判定結果に加えて、レーンマークの色彩に基づき、当該レーンマークが第１種のレーンマークおよび第２種のレーンマークのうちいずれに該当するかが高精度で判定される。

このため、方向指示器が第１種のレーンマーク寄りの方向を指示している場合、すなわち、車両１の運転者が第１種のレーンマークの越境を意図している蓋然性が高い場合、車両１の越境が許容または支援されるように操舵装置１４等の動作が制御されうる。その一方、方向指示器が第２種のレーンマーク寄りの方向を指示している場合、すなわち、車両１の運転者が第２種のレーンマークの越境を意図している蓋然性が高い場合、車両１の越境が禁止または抑制されるように操舵装置１４等の動作が制御されうる。前記のように車載機器が制御されることにより、交通法規を遵守する観点から車両の適当な走行態様が実現されうる。また、報知装置１８による報知の有無を通じて、方向指示器どおりの方向に車両１が横移動してレーンマークを越境することが交通法規により許容されているかまたは禁止されているかを、運転者に知らせることができる。

前記実施形態ではレーンマークの色彩が認識された上で、当該レーンマークの種類が判定されたが（図３／ＳＴＥＰ００４，ＳＴＥＰ００８参照）、レーンマークの色彩認識処理が省略された上で、レーンマークの第１種および第２種の判別処理が実行されてもよい。

レーンマークの第１種および第２種の判別処理が省略され、レーンマークが実線、破線および多重線のいずれに該当するかに応じて、車両１に搭載されている操舵装置１４等の動作が制御されてもよい。たとえば、一方のレーンマークが実線である一方、他方のレーンマークが破線であると判定された場合、車両座標系の原点Ｏ（図１参照）が走行帯の幅方向について中心よりも若干実線寄りに位置するように、操舵装置１４および制動装置１６の一方または両方の動作が制御されてもよい。

前記実施形態では車載機器として操舵装置１４、制動装置１６および報知装置１８の動作が制御されたが（図２、図３／ＳＴＥＰ０１０参照）、他の実施形態としてこれら以外の車載機器が制御されてもよい。たとえば、方向指示器が第２種のレーンマーク寄りの方向を指示している場合、アクセルペダルが踏み込まれても動力源としてのモータまたはエンジンの回転数の上昇が禁止または抑制される等、エンジンまたはモータの動作が制御されてもよい。

１‥車両、１０‥車両走行支援装置、１２‥カメラ（撮像装置）、１４‥操舵装置、１６
‥制動装置、１８‥報知装置。

Claims (4)

1. 車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両が走行している道路の画像に基づき、前記車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、
   前記画像において走査方向について輝度が閾値を超えて変化する複数のエッジ点であって、前記車両の走行帯の左側および右側のそれぞれを画定するレーンマークに該当する可能性がある形態で並んでいる複数のエッジ点により構成されているエッジ点列を抽出する第１演算処理要素と、
   異なる時刻に得られた複数の前記画像のそれぞれに基づき、前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な安定度を評価し、前記安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが連続的レーンマークおよび断続的レーンマークのうちいずれに該当するかを判定する第２演算処理要素とを備え、
   前記第１演算処理要素は、前記走行帯の少なくとも左右片側に複数の前記エッジ点列がある状況では前記走行帯の最も内側寄りの一のエッジ点列を優先的に抽出し、
   前記第２演算処理要素は、前記状況において前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列の前記走行帯の幅方向についての位置の安定度を評価し、前記走行帯の幅方向についての位置の安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが、前記走行帯の内側寄りの断続的レーンマークおよび前記走行帯の外側寄りの連続的レーンマークにより構成されている複合レーンマークに該当するか否かを判定することを特徴とする車両走行支援装置。
2. 請求項１記載の車両走行支援装置において、
   前記第２演算処理要素は、前記エッジ点列を構成するエッジ点の数の時系列的な分散値を前記安定度として算出することを特徴とする車両走行支援装置。
3. 請求項１又は２記載の車両走行支援装置において、
   前記第２演算処理要素は、
   前記エッジ点列を構成するエッジ点の数が時系列的に所定範囲内に収まり、かつ前記安定度が前記閾値以下であるであるときに、前記エッジ点列に相当するレーンマークが連続的レーンマークであると判定し、
   前記エッジ点列を構成するエッジ点の数が時系列的に前記所定範囲を超え、かつ前記安定度が前記閾値を超えるときに、前記エッジ点列に相当するレーンマークが断続的レーンマークであると判定することを特徴とする車両走行支援装置。
4. 車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両が走行している道路の画像に基づき、前記車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、
   前記画像において走査方向について輝度が閾値を超えて変化する複数のエッジ点であって、前記車両の走行帯の左側および右側のそれぞれを画定するレーンマークに該当する可能性がある形態で並んでいる複数のエッジ点により構成されているエッジ点列を抽出するとともに、前記走行帯の少なくとも左右片側に複数の前記エッジ点列がある状況では前記走行帯の最も内側寄りの一のエッジ点列を優先的に抽出する第１演算処理要素と、
   前記第１演算処理要素により抽出された前記エッジ点列の前記走行帯の幅方向についての位置の安定度を評価し、前記安定度が閾値を超えているか否かに応じて前記エッジ点列に相当するレーンマークが、前記走行帯の内側寄りの断続的レーンマークおよび前記走行帯の外側寄りの連続的レーンマークにより構成されている複合レーンマークに該当するか否かを判定する第２演算処理要素とを備えていることを特徴とする車両走行支援装置。