JP6175018B2

JP6175018B2 - レーン検出装置、車線維持支援システム、およびレーン検出方法

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Publication number: JP6175018B2
Application number: JP2014075451A
Authority: JP
Inventors: 森　直樹; 直樹森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2034-04-01
Also published as: JP2015197794A

Description

本発明は、レーン検出装置、車線維持支援システム、およびレーン検出方法に関する。

従来、自車前方の画像を撮像する車載カメラと、複数の車両制御方法から１つの車両制御方法を決定し、決定された車両制御方法でアクチュエータを制御するＥＣＵとを有し、車載カメラから取得した画像と認識したレーンに基づいて複数のエリアに分割し、分割されたエリア毎に信頼度を算出し、エリア別信頼度情報を出力するエリア別信頼度算出部と、エリア別信頼度情報に基づいて車両制御方法を決定する車両制御部とを有する車両制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２８６２１４号公報

従来の技術では、カーブと直線の切り替わり等で生じる道路曲率の変化を適切に検出することができない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、道路曲率の変化を適切に検出することが可能なレーン検出装置、車線維持支援システム、およびレーン検出方法を提供することを目的の一つとする。

請求項１記載の発明は、車両の前方を撮像する撮像部（１０）と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部（２２）と、前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線（ＡＬ１）における、前記車両の前方の所定領域内の部分と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線（ＡＬ２）における前記所定領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部（２３）と、を備えるレーン検出装置（５）である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のレーン検出装置において、前記曲率変化検出部は、前記第１の線における前記近傍領域内の部分と、前記第２の線における前記近傍領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出するものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のレーン検出装置において、前記曲率変化検出部は、前記第１の線における前記遠方領域内の部分と、前記第２の線における前記遠方領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出するものである。

請求項４記載の発明は、車両の前方を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、を備え、前記曲率変化検出部は、前記第１の線と前記第２の線との間で、比較対象とする部分における曲率および／または横位置の差分がそれぞれに対する閾値を超えるのに応じてポイントを累積する処理を行い、前記累積されたポイントが基準値を超えた場合に、前記車両の前方において道路曲率の変化が生じたと判定するレーン検出装置である。

請求項５記載の発明は、車両の前方を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、前記近似処理部により求められた線に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ補正部（２４）と、を備え、前記曲率変化検出部は、前記ローパスフィルタ補正部による処理の前後における線を比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出するレーン検出装置である。

請求項６記載の発明は、車両の前方を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、を備え、前記曲率変化検出部は、道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しており、道路曲率の変化を検出したとき、前記道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しているにも拘わらず、道路曲率がゼロである場合に前記近似処理部により求められた線を外部に出力するレーン検出装置である。

請求項７記載の発明は、車両の前方を撮像し、前記撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求め、前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出し、道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しており、道路曲率の変化を検出したとき、前記道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しているにも拘わらず、道路曲率がゼロである場合に求められた線を外部に出力する、レーン検出方法である。

請求項１記載の発明によれば、車両の前方において車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて近似処理部により求められた第１の線（ＡＬ１）と、車両の前方において車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて近似処理部により求められた第２の線（ＡＬ２）とを比較することにより、車両の前方における道路曲率の変化を検出するため、道路曲率の変化を適切に検出することができる。

請求項７、９記載の発明によれば、道路曲率がゼロでない道路を車両が走行しており、道路曲率の変化が検出されたとき、道路曲率がセロでない道路を前記車両が走行しているにも拘わらず、道路曲率がゼロである場合の線を出力するため、これを車線維持支援システムに適用した場合において、車両に予期せぬ横加速度が生じるのを抑制することができ、車両の挙動を安定させることができる。

第１実施形態に係るレーン検出装置５を利用した車線維持支援システム１の構成例を示す図である。実空間上に変換された特徴点の点列を例示した図である。自車両Ｍがカーブに差し掛かる手前において生成される第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２、および第３の線ＡＬ３を例示した図である。自車両Ｍがカーブの出口に差し掛かる手前において生成される第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２、および第３の線ＡＬ３を例示した図である。制御装置２０により実行される処理の流れの一例を示す図である。制御装置２０により実行される処理の流れの他の例を示す図である。レーン検出装置５により実行される処理の流れの一例を示す図である。車線維持支援システム１を搭載した自車両Ｍが、カーブの出口を通過する様子を示す図である。第２実施形態に係る曲率変化検出部２３が、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも手前側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出する様子を説明するための図である。第２実施形態に係る曲率変化検出部２３が、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも遠方側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出する様子を説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明のレーン検出装置、車線維持支援システム、およびレーン検出方法の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るレーン検出装置５を利用した車線維持支援システム１の構成例を示す図である。車線維持支援システム１は、カメラ１０と、車速センサ１５と、制御装置２０と、パワーステアリング装置３０とを備える。

カメラ１０は、例えば、フロントウインドシールドの上部やルームミラーの裏面等に取り付けられる、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、例えば所定周期で車両の前方を繰り返し撮像し、撮像した画像の画像データを制御装置２０に出力する。

車速センサ１５は、例えば、各車輪に取り付けられた複数の車輪速センサと、それらの出力値を統合して車速信号を生成するコントローラとを備える。車速センサ１５は、生成した車速信号を制御装置２０に出力する。

制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置、車両内で他装置と通信を行うための通信インターフェース等が内部バスによって接続されたコンピュータ装置である。

制御装置２０は、機能構成として、例えば、特徴点抽出部２１と、近似処理部２２と、曲率変化検出部２３と、車線維持支援部２７とを備える。これらの機能部は、例えば、プロセッサが記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。プロセッサが実行するプログラムは、車線維持支援システム１が搭載された車両（以下、自車両と称する）の出荷時に予め記憶装置に格納されていてもよいし、可搬型記憶媒体に記憶されたプログラムが制御装置２０の記憶装置にインストールされてもよい。また、プログラムは、車載インターネット設備によって他のコンピュータ装置からダウンロードされ、制御装置２０の記憶装置にインストールされてもよい。また、上記機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。また、車線維持支援部２７は、その他の機能部とは別体のコンピュータによって実現されてもよい。

パワーステアリング装置３０は、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更可能な電動モータ、ステアリングトルクセンサ、ステアリング操舵角（または実舵角）を検出する操舵角センサ、これらを制御するコントローラ等を備える。パワーステアリング装置３０のコントローラは、運転者がステアリングホイールを操作することで生じるステアリングトルクを検出し、そのステアリングトルクに応じた方向に電動モータを回転させることで、運転者のステアリング操作をアシストする。また、パワーステアリング装置３０のコントローラは、制御装置２０から制御信号が入力されると、制御信号が示す方向および大きさで電動モータを駆動する。なお、パワーステアリング装置３０のコントローラは、運転者のステアリング操作と制御信号の入力が同時になされた場合には、運転者のステアリング操作を優先してもよいし、その双方を加味した制御を行ってもよい。

以下、制御装置２０の各機能部について説明する。特徴点抽出部２１は、カメラ１０によって撮像された画像において、特徴点（エッジ点）を抽出する処理を行う。特徴点抽出部２１は、例えば、隣接画素との輝度差が閾値以上の点を特徴点として抽出する。また、特徴点抽出部２１は、ＳＯＢＥＬフィルタ等を用いて特徴点を抽出してもよい。また、制御装置２０は、特徴点抽出部２１に代えて、モルフォロジ演算やパターンマッチング処理によってレーンを形成する線の候補となる点を抽出する機能部を備えてもよい。

近似処理部２２は、特徴点抽出部２１により抽出された特徴点に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める。レーンを形成する線は、道路上に白や黄色などで描画される実線または破線の他、キャッツアイやボッツドッツ等の点列状の線を含んでよい。近似処理部２２は、まず、特徴点抽出部２１により抽出された特徴点の座標を、所定の変換マップを用いて、画像平面上の座標から実空間上の座標に変換する。そして、近似処理部２２は、例えば２次近似を行って、レーンを形成する線を表現した２次式を求める。
図２は、実空間上に変換された特徴点の点列を例示した図である。実空間上の座標に変換された特徴点の点列を｛ｘ（１），ｙ（１）｝、｛ｘ（２），ｙ（２）｝、‥｛ｘ（ｎ），ｙ（ｎ）｝と表すと、近似処理部２２は、式（１）で表される値Ｄを最小にする係数ａ、ｂ、ｃを求め、求めた係数ａ、ｂ、ｃを用いた式（２）を、レーンを形成する線を表す式として導出する。なお、近似処理部２２は、２次近似の前処理として、ある程度、線状に並んでいる特徴点を抽出するような処理を行ってもよい。また、図２に示すように特徴点は左右の線Ｌｌ、Ｌｒの両側にて検出される。近似処理部２２は、例えば、線Ｌｌの右側と、線ＬＲの左側とに対して２次近似を行う。
Ｄ＝｛ｙ（１）−ａ・ｘ（１）^２−ｂ・ｘ（１）−ｃ｝^２＋｛ｙ（２）−ａ・ｘ（２）^２−ｂ・ｘ（２）−ｃ｝^２＋‥＋｛ｙ（ｎ）−ａ・ｘ（ｎ）^２−ｂ・ｘ（ｎ）−ｃ｝^２ ‥（１）
ｙ＝ａ・ｘ^２＋ｂ・ｘ＋ｃ ‥（２）

ここで、近似処理部２２は、自車両の前方において自車両から所定距離Ｄ以上離れた遠方領域内の特徴点に対して２次近似を行って第１の線を求めると共に、自車両の前方において自車両から所定距離Ｄ未満の近傍領域内の特徴点に対して２次近似を行って第２の線を求める。また、近似処理部２２は、遠方領域と近傍領域の双方に含まれる特徴点に対して２次近似を行って第３の線を求める。

図３は、自車両Ｍがカーブに差し掛かる手前において生成される第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２、および第３の線ＡＬ３を例示した図である。所定距離Ｄは、例えば、所定の範囲内（十数［ｍ］〜数十［ｍ］程度）において、車速センサ１５から入力される車速が大きくなる程、長くなるように設定される。なお、近傍領域は、自車両の手前の数［ｍ］以内の領域、すなわちカメラ１０により撮像困難な領域を除外して設定されてもよい。

図３の例では、第１の線ＡＬ１は、遠方領域に含まれるカーブを反映させて２次近似が行われたものであるため、２次曲線の形状を示している。これに対し、第２の線ＡＬ２は、近傍領域を占める直線部分のみを反映させて２次近似が行われたものであるため、直線に近い形状を示している。曲率変化検出部２３は、この第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２の相違に基づいて、自車両Ｍの前方に、カーブの入口に起因した道路曲率の変化があることを検知する。

また、図４は、自車両Ｍがカーブの出口に差し掛かる手前において生成される第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２、および第３の線ＡＬ３を例示した図である。図４の例では、第１の線ＡＬ１は、遠方領域に含まれる直線を反映させて２次近似が行われたものであるため、第２の線ＡＬ２に比して直線に近い形状を示している。曲率変化検出部２３は、この第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２の相違に基づいて、自車両Ｍの前方に、カーブの出口に起因した道路曲率の変化があることを検知する。

例えば、曲率変化検出部２３は、ｘ＝ｘ_Ｄとなる直線と第１の線ＡＬ１との交点（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ１）と、ｘ＝ｘ_Ｄとなる直線と第２の線ＡＬ２との交点（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ２）の位置の比較、および、交点における第１の線ＡＬ１の曲率θ（ｙ_Ｄ１）と、交点における第２の線ＡＬ２の曲率θ（ｙ_Ｄ２）との比較に基づいて、道路曲率の変化があることを検知する。曲率θ（ｙ_Ｄ１）、θ（ｙ_Ｄ２）は、それぞれの線の２次式が有する係数ａ、ｂと値ｘ_Ｄを、式（３）に代入することで求められる。
θ（ｘ_Ｄ）＝２ａ／［｛１＋（２ａ・ｘ_Ｄ＋ｂ）^２｝^３／２］‥（３）

また、曲率変化検出部２３は、複数回に亘り上記の比較を行い、位置や曲率の差分が閾値を超えた回数に基づいて、道路曲率の変化があることを検知してもよい。以下、この場合の処理について説明する。図５は、制御装置２０により実行される処理の流れの一例を示す図である。本フローチャートの処理は、例えば、所定周期で繰り返し実行される。まず、特徴点抽出部２１がカメラ１０により撮像された画像における特徴点を抽出し（ステップＳ１００）、近似処理部２２が第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２をそれぞれ求める（ステップＳ１０２、Ｓ１０４）。

次に、曲率変化検出部２３が、自車両Ｍの前方ｘ_Ｄ［ｍ］における第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２のそれぞれの曲率θ（ｘ_Ｄ）の差が、第１の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。曲率変化検出部２３は、曲率θ（ｘ_Ｄ）の差が第１の閾値以上である場合、カウンタ値ＣにＡポイントを加算し（ステップＳ１０８）、曲率θ（ｘ_Ｄ）の差が第１の閾値未満である場合、カウンタ値ＣからＡポイントを減算する（ステップＳ１１０）。なお、カウンタ値は初期値としてゼロが設定されると共に、マイナスの値を取らず、最小値がゼロに維持されるものとする。

次に、曲率変化検出部２３が、自車両Ｍの前方ｘ_Ｄ［ｍ］における第１の線ＡＬ１、第２の線ＡＬ２のそれぞれの横位置ｙ_Ｄ１、ｙ_Ｄ２の差が、第２の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。曲率変化検出部２３は、横位置ｙ_Ｄ１、ｙ_Ｄ２の差が第２の閾値以上である場合、カウンタ値ＣにＢポイントを加算し（ステップＳ１１４）、横位置ｙ_Ｄの差が第２の閾値未満である場合、カウンタ値ＣからＢポイントを減算する（ステップＳ１１６）。ここで、ＡポイントとＢポイントは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

そして、曲率変化検出部２３は、カウンタ値Ｃが第３の閾値以上となったか否かを判定する（ステップＳ１３０）。カウンタ値Ｃが第３の閾値以上となった場合、曲率変化検出部２３は、道路曲率の変化を検出したと判断し（ステップＳ１３２）、カウンタ値Ｃをクリアする（ステップＳ１３４）。このような処理が、繰り返し実行される。

なお、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理と、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６の処理とのいずれか一方を省略してもよい。

ローパスフィルタ補正部２４は、レーン検出装置５が車線維持支援部２７に出力する線（第１の線ＡＬ１または第３の線ＡＬ３）に対してローパスフィルタ処理を行う。ローパスフィルタ処理の具体的内容については特段の制限は無く、如何なる手法で処理を行ってもよい。ローパスフィルタ補正部２４は、例えば、自車両Ｍのヨーレートに基づいてベクトル予測を行うことでローパスフィルタ処理を行う。

図５のフローチャートの処理は、ローパスフィルタ補正部２４の処理結果を加味したものに置換されてよい。図６は、制御装置２０により実行される処理の流れの他の例を示す図である。図６のフローチャートにおけるステップＳ１００〜Ｓ１１６については図５と同様であるため、図示および説明を省略する。

ステップＳ１００〜Ｓ１１６の処理を終了すると、曲率変化検出部２３が、自車両Ｍの前方ｘ_Ｄ［ｍ］において、ローパスフィルタ補正部２４によりローパスフィルタ処理が行われる前後の横位置ｙ_Ｄの変化が第４の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ローパスフィルタ処理が行われる前後の横位置ｙ_Ｄの変化が第４の閾値以上である場合、曲率変化検出部２３は、カウンタ値ＣにＤポイントを加算し（ステップＳ１２２）、ローパスフィルタ処理が行われる前後の横位置ｙ_Ｄの変化が第４の閾値未満である場合、カウンタ値ＣからＤポイントを減算する（ステップＳ１２４）。
そして、曲率変化検出部２３は、カウンタ値Ｃが第３の閾値以上となったか否かを判定する（ステップＳ１３０）。カウンタ値Ｃが第３の閾値以上となった場合、曲率変化検出部２３は、道路曲率の変化を検出したと判断し（ステップＳ１３２）、カウンタ値Ｃをクリアする（ステップＳ１３４）。このような処理が、繰り返し実行される。

車線維持支援部２７は、レーン検出装置５によって求められた線（近似処理部２２によって近似された線）に基づいて、自車両Ｍが車線を逸脱しないための操舵力を出力するように、パワーステアリング装置３０に指示する。

そして、レーン検出装置５は、曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出したと判断した場合、車線維持支援部２７に出力する線を切り替える処理を行う。図７は、レーン検出装置５により実行される処理の流れの一例を示す図である。なお、図７に示す処理と同等の処理を、車線維持支援部２７が行ってもよい。

まず、レーン検出装置５は、曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出したか否かを判定する（ステップＳ２００）。曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出していない場合、レーン検出装置５は、第３の線ＡＬ３を車線維持支援部２７に出力する（ステップＳ２０２）。

曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出すると、レーン検出装置５は、曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出しない状態で一定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４で否定的な判定を得た場合、レーン検出装置５は、第１の線ＡＬ１を車線維持支援部２７に出力する（ステップＳ２０６）。レーン検出装置５は、ステップＳ２０４で否定的な判定を得ると、ステップＳ２０４に処理を戻す。

なお、レーン検出装置５は、ステップＳ２０６の処理に代えて、レーンを形成する線の出力を停止する処理を実行してもよい。この場合、車線維持支援部２７は、自車両Ｍが車線を逸脱しないための操舵力を出力するように、パワーステアリング装置３０に指示することを停止する。

図８は、車線維持支援システム１を搭載した自車両Ｍが、カーブの出口を通過する様子を示す図である。図示するように、自車両Ｍは、位置Ｍ１では道路曲率の変化を検知しておらず、従って、第３の線ＡＬ３を用いて車線維持支援を行っている。車両Ｍが進行して地点ｘ_Ａに到達すると、曲率変化検出部２３が道路曲率の変化を検出する。この結果、位置Ｍ２では、直線状に近似された第１の線ＡＬ１を用いて車線維持支援を行うように切り替わる。この切り替わりの位置は、カーブ出口である地点ｘ_Ｂよりも手前となる。このように、車線維持支援システム１を搭載した自車両Ｍは、カーブの出口の手前において、まだ道路曲率がゼロとなっていないにも拘わらず、曲率ゼロの線を用いて車線維持支援を行うように切り替わる。この結果、カーブ出口において自車両Ｍに予期せぬ横加速度が生じるのを抑制することができ、自車両Ｍの挙動を安定させることができる。

以上説明した第１実施形態のレーン検出装置５によれば、カメラ１０により撮像された画像に基づいて、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２を近似的に求め、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２とを比較することにより、自車両Ｍの前方における道路曲率の変化を検出するため、道路曲率の変化を適切に検出することができる。

また、第１実施形態のレーン検出装置５を利用した車線維持支援システム１によれば、検出された道路曲率の変化に基づいて車線維持の手法を切り替えるため、自車両Ｍの挙動を安定させることができる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係るレーン検出装置５について説明する。第２実施形態に係るレーン検出装置５の曲率変化検出部２３は、自車両Ｍが直線を走行しているときには、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも手前側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出し、自車両Ｍがカーブを走行しているときには、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも遠方側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出する。

図９は、第２実施形態に係る曲率変化検出部２３が、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも手前側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出する様子を説明するための図である。第２実施形態に係る曲率変化検出部２３は、距離ｘ_Ｄよりも短い距離ｘ_Ａにおける第１の線ＡＬ１上の点ｙ_Ａ１と、第２の線ＡＬ２上の点ｙ_Ａ２を比較したり、点ｙ_Ａ１における第１の線ＡＬ１の曲率と点ｙ_Ａ２における第２の線ＡＬ２の曲率とを比較したり、近傍領域内の第１の線ＡＬ１の曲率或いは接線の傾きの平均と、近傍領域内の第２の線ＡＬ２の曲率或いは接線の傾きの平均とを比較したりする。また、第２実施形態に係る曲率変化検出部２３は、上記横位置、曲率、或いは平均の差異について、第１実施形態と同様にポイントを累積する処理を行い、累積したポイントを閾値と比較してもよい。

図１０は、第２実施形態に係る曲率変化検出部２３が、第１の線ＡＬ１と第２の線ＡＬ２のうち所定距離Ｄよりも遠方側の部分を比較することで道路曲率の変化を検出する様子を説明するための図である。第２実施形態に係る曲率変化検出部２３は、距離ｘ_Ｄよりも長い距離ｘ_Ｂにおける第１の線ＡＬ１上の点ｙ_Ｂ１と、第２の線ＡＬ２上の点ｙ_Ｂ２を比較したり、点ｙ_Ｂ１における第１の線ＡＬ１の曲率と点ｙ_Ｂ２における第２の線ＡＬ２の曲率とを比較したり、遠方領域内の第１の線ＡＬ１の曲率或いは接線の傾きの平均と、遠方領域内の第２の線ＡＬ２の曲率或いは接線の傾きの平均とを比較したりする。また、第２実施形態に係る曲率変化検出部２３は、上記横位置、曲率、或いは平均の差異について、第１実施形態と同様にポイントを累積する処理を行い、累積したポイントを閾値と比較してもよい。

以上説明した第２実施形態のレーン検出装置５によれば、第１実施形態と同様に、道路曲率の変化を適切に検出することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１車線維持支援システム
５レーン検出装置
１０カメラ（撮像部）
１５車速センサ
２０制御装置
２１特徴点抽出部
２２近似処理部
２３曲率変化検出部
２７車線維持支援部
３０パワーステアリング装置

Claims

車両の前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、
前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線における、前記車両の前方の所定領域内の部分と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線における前記所定領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、
を備えるレーン検出装置。
前記曲率変化検出部は、前記第１の線における前記近傍領域内の部分と、前記第２の線における前記近傍領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する、
請求項１記載のレーン検出装置。
前記曲率変化検出部は、前記第１の線における前記遠方領域内の部分と、前記第２の線における前記遠方領域内の部分とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する、
請求項１記載のレーン検出装置。
車両の前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、
前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、を備え、
前記曲率変化検出部は、前記第１の線と前記第２の線との間で、比較対象とする部分における曲率および／または横位置の差分がそれぞれに対する閾値を超えるのに応じてポイントを累積する処理を行い、前記累積されたポイントが基準値を超えた場合に、前記車両の前方において道路曲率の変化が生じたと判定する、
レーン検出装置。
車両の前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、
前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、
前記近似処理部により求められた線に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ補正部と、を備え、
前記曲率変化検出部は、前記ローパスフィルタ補正部による処理の前後における線を比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する、
レーン検出装置。
車両の前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求める近似処理部と、
前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて前記近似処理部により求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出する曲率変化検出部と、を備え、
前記曲率変化検出部は、道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しており、道路曲率の変化を検出したとき、前記道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しているにも拘わらず、道路曲率がゼロである場合に前記近似処理部により求められた線を外部に出力する、
レーン検出装置。
車両の前方を撮像し、
前記撮像された画像に基づいて、レーンを形成する線を近似的に求め、
前記車両の前方において前記車両から所定距離以上離れた遠方領域内の画像に基づいて求められた第１の線と、前記車両の前方において前記車両から所定距離未満の近傍領域内の画像に基づいて求められた第２の線とを比較することにより、前記車両の前方における道路曲率の変化を検出し、
道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しており、道路曲率の変化を検出したとき、前記道路曲率がゼロでない道路を前記車両が走行しているにも拘わらず、道路曲率がゼロである場合に求められた線を外部に出力する、
レーン検出方法。