JP6259239B2 - Vehicle white line recognition device - Google Patents

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JP6259239B2 JP2013202058A JP2013202058A JP6259239B2 JP 6259239 B2 JP6259239 B2 JP 6259239B2 JP 2013202058 A JP2013202058 A JP 2013202058A JP 2013202058 A JP2013202058 A JP 2013202058A JP 6259239 B2 JP6259239 B2 JP 6259239B2
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本発明は、車載カメラで撮像した画像に基づいて白線を認識する車両用白線認識装置に関する。   The present invention relates to a vehicle white line recognition device that recognizes a white line based on an image captured by an in-vehicle camera.

近年、自動車分野において、エレクトロニクスの発展に伴い、様々な運転支援システムが開発されている。この種の運転支援装置では、一般に、車線逸脱防止機能等を実現するため、自車前方の撮像画像等に基づいて白線の認識が行われ、この白線に基づいて自車走行レーンの推定等が行われる。   In recent years, various driving support systems have been developed in the automobile field with the development of electronics. In this type of driving support device, in general, in order to realize a lane departure prevention function or the like, a white line is recognized based on a captured image or the like in front of the host vehicle, and the own vehicle traveling lane is estimated based on the white line or the like. Done.

すなわち、画像を用いた白線認識では、例えば、撮像画像上に設定された検索領域に対し、水平方向に延在する複数の検索ライン毎に、車幅方向内側から外側に向けて輝度変化を調べることにより、輝度が暗から明へと所定以上変化するエッジ点が検出される。そして、検出したエッジ点群を最小二乗法等を用いて二次曲線等で近似することにより、白線が認識される。   That is, in white line recognition using an image, for example, a change in luminance is examined from the inside to the outside in the vehicle width direction for each of a plurality of search lines extending in the horizontal direction with respect to the search area set on the captured image. Thus, an edge point whose luminance changes from dark to bright by a predetermined value or more is detected. Then, a white line is recognized by approximating the detected edge point group with a quadratic curve or the like using a least square method or the like.

ところで、実際の道路上の白線には、単一の車線区画線で構成される白線(一重白線)の他に、車線区画線の内側に視線誘導線等の補助区画線が併設された二重白線が存在する。このような二重白線を認識する場合、道路上の路肩付近に多く存在する汚れ、水たまり、或いは、草むら等の影響を回避するため、車幅方向内側に存在する補助区画線のエッジ点群を用いて白線を曲線近似等することが望ましい。その一方で、二重白線の認識を補助区画線のエッジ点群に基づいて行った場合、道路上の白線が二重白線から一重白線へと切り替わる地点(二重白線出口)、或いは、一重白線から二重白線へと切り替わる地点(二重白線入口)において、エッジ点群が車幅方向外側、或いは、車幅方向内側へとシフトする。そして、このようにエッジ点群が変動してエッジ点群の連続性が一時的に損なわれた場合、白線近似線に一時的な乱れが生じ、警報制御や操舵制御等を用いた車線逸脱防止機能に影響を及ぼす虞がある。   By the way, the white line on the actual road is a double line in which an auxiliary lane line such as a line of sight guide line is provided inside the lane line in addition to a white line (single white line) constituted by a single lane line. There is a white line. When recognizing such a double white line, in order to avoid the influence of dirt, puddles, or grass that is often present near the shoulders on the road, the edge point group of the auxiliary lane markings existing on the inner side in the vehicle width direction is used. It is desirable to approximate the white line using a curve. On the other hand, when the double white line is recognized based on the edge points of the auxiliary lane markings, the point where the white line on the road switches from the double white line to the single white line (double white line exit), or the single white line The edge point group shifts to the outside in the vehicle width direction or the inside in the vehicle width direction at the point where the white line is switched to the double white line (double white line entrance). And if the edge point group fluctuates in this way and the continuity of the edge point group is temporarily impaired, temporary disturbance occurs in the white line approximate line, preventing lane departure using alarm control, steering control, etc. May affect function.

これに対処し、例えば、特許文献1には、車線候補点の点群(エッジ点群)に基づき最小二乗法から車線推定式のパラメータ係数を求め、今回の演算時を基準として設定時間幅前におけるパラメータ係数の点列から設定時間進み後の予測パラメータを設定する白線認識において、二重白線の出入口を検出した場合には、上述の設定時間幅を長く設定することで白線近似線の急激な変動を抑制する技術が開示されている。   To cope with this, for example, Patent Document 1 obtains parameter coefficients of a lane estimation formula from the least squares method based on a point group (edge point group) of lane candidate points, and sets a time interval before the set time width based on the time of this calculation. In the white line recognition that sets the prediction parameter after the set time advance from the parameter coefficient point sequence at, when the double white line entrance / exit is detected, the white line approximate line is sharpened by setting the above set time width long. A technique for suppressing fluctuation is disclosed.

特開2012−58984号公報JP2012-58984A

しかしながら、上述の特許文献1に開示され技術では、例えば、二重白線の出口とカーブの出入口とが略同じタイミングで道路上に現出した場合等に過去データ(過去のパラメータ係数等)の影響を強く受けるため、カーブ形状を応答性よく認識することが困難となり、車線逸脱防止機能等の制御性が低下する虞がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, for example, when the double white line exit and the curve entrance appear on the road at substantially the same timing, the influence of past data (past parameter coefficients, etc.) Therefore, it is difficult to recognize the curve shape with high responsiveness, and the controllability such as the lane departure prevention function may be deteriorated.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、二重白線の出口においても認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる車両用白線認識装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicular white line recognition device capable of recognizing a road shape with good responsiveness without reducing recognition accuracy even at the exit of a double white line. To do.

本発明の一態様による車両用白線認識装置は、自車走行路の前方を撮像した画像上の左右の各白線検出領域内で水平方向に延在する複数の検索ライン毎に車幅内側から外側方向の輝度変化を調べ、輝度が暗から明に所定以上変化するエッジ点が存在する場合に、最初のエッジ点を第1のエッジ点、次のエッジ点を第2のエッジ点として順次検出するエッジ点検出手段と、同一の前記検索ライン上において前記第1,第2のエッジ点が対をなして検出されているとき、前記第1,第2のエッジ点の間隔に基づいて白線が二重白線である場合における車線区画線と補助区画線とのオフセット量を算出するオフセット量算出手段と、前記第1,第2のエッジ点の点群に基づいて自車走行路を区画する白線が単一の車線区画線からなる一重白線であるか、或いは、前記車線区画線の内側に補助区画線が併設された二重白線であるかを判定する白線状態判定手段と、前記白線状態判定手段で白線が二重白線であると判定されているとき、前記エッジ点検出手段で検出された前記エッジ点の点群から前記補助区画線を規定する白線候補点を抽出する白線候補点抽出手段と、前フレーム以前に抽出した前記白線候補点の座標と自車の移動量とに基づいて自車後方の設定距離内における後方白線候補点を推定する後方白線候補点推定手段と、前記白線候補点及び前記後方白線候補点の点群に基づいて白線を近似する白線近似手段と、前記白線状態判定手段で白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定したとき、前記白線候補点及び前記後方白線候補点を車幅方向外側に前記オフセット量にてシフトさせる候補点シフト手段と、を備えたものである。 A vehicle white line recognition device according to an aspect of the present invention is configured such that a plurality of search lines extending in the horizontal direction within each left and right white line detection region on an image obtained by imaging the front side of the host vehicle traveling path are arranged from the vehicle width inner side to the outer side. The luminance change in the direction is examined, and when there is an edge point where the luminance changes from dark to bright over a predetermined value, the first edge point is detected as the first edge point and the next edge point is detected as the second edge point in order. edge point detecting means, wherein on the same of the search line first, when the second edge points are detected in pairs, the first white line based on the distance between the second edge point are two An offset amount calculating means for calculating an offset amount between the lane line and the auxiliary lane line in the case of a heavy white line, and a white line that divides the vehicle traveling path based on the point cloud of the first and second edge points. Single white line consisting of a single lane line Alternatively, it is determined that the white line is a double white line by the white line state determining means for determining whether the white line is a double white line with an auxiliary lane line inside the lane line, and the white line state determining means. A white line candidate point extracting means for extracting a white line candidate point defining the auxiliary partition line from the point group of the edge points detected by the edge point detecting means, and the coordinates of the white line candidate point extracted before the previous frame And a white line based on a point group of the white line candidate point and the back white line candidate point. White line approximating means, and the white line state determining means determine that the white line has switched from a double white line to a single white line, and the white line candidate point and the rear white line candidate point are offset to the outside in the vehicle width direction. A candidate point shifting means for shifting at, those having a.

本発明の車両用白線認識装置によれば、二重白線の出口においても認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる。   According to the white line recognition device for a vehicle of the present invention, it is possible to recognize the road shape with high responsiveness without reducing the recognition accuracy even at the exit of the double white line.

車両用運転支援装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a vehicle driving support device 白線認識ルーチンを示すフローチャート(その1)Flow chart showing white line recognition routine (part 1) 白線認識ルーチンを示すフローチャート(その2)Flow chart showing white line recognition routine (part 2) 白線認識ルーチンを示すフローチャート(その3)Flow chart showing white line recognition routine (part 3) 白線認識ルーチンを示すフローチャート(その4)Flowchart showing white line recognition routine (4) 二重白線入口の画像から検出されるエッジ点群の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of edge point groups detected from the image of the double white line entrance 実空間上に座標変換された二重白線入口のエッジ点群の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the edge point group of the double white line entrance coordinate-transformed on real space 二重白線出口の画像から検出されるエッジ点群の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of the edge point group detected from the image of the double white line exit 実空間上に座標変換された二重白線出口のエッジ点群の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the edge point group of the double white line exit by which coordinate conversion was carried out on real space 検索ライン上における輝度の変化の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the change of the brightness | luminance on a search line 前回の代表位置を今回の代表位置に移動させる際の座標変換の説明図Explanatory drawing of coordinate conversion when moving the previous representative position to the current representative position 自車両の移動に伴うエッジ点の推定位置を示す説明図Explanatory drawing which shows the estimated position of the edge point accompanying the movement of the own vehicle 実空間上に座標変換されたエッジ点群と後方白線候補点の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the edge point group coordinate-converted on real space, and a back white line candidate point ハフ変換の演算方法を示す説明図Explanatory drawing showing the calculation method of Hough transform ハフ空間を示す説明図Explanatory drawing showing Hough space (a)はハフ直線及び白線候補点抽出領域の一例を示す説明図であり(b)は抽出された白線候補点の一例を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows an example of a Hough straight line and a white line candidate point extraction area | region, (b) is explanatory drawing which shows an example of the extracted white line candidate point (a)は二重白線入口と判定される直前の白線候補点抽出領域よりも内側のエッジ点の一例を示す説明図であり(b)は二重白線入口と判定されたときの白線候補点の一例を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows an example of an edge point inside a white line candidate point extraction area | region immediately before determined as a double white line entrance, (b) is a white line candidate point when it determines with a double white line entrance Illustration showing an example (a)は二重白線入口と判定されたときの白線候補点と後方白線候補点との関係の一例を示す説明図であり(b)は車幅方向内側にシフトされる後方白線候補点の一例を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows an example of the relationship between a white line candidate point and a back white line candidate point when it determines with a double white line entrance, (b) is a back white line candidate point shifted inside a vehicle width direction. Explanatory drawing showing an example 白線候補点及び後方白線候補点から認識された白線近似曲線及び白線検索領域の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the white line approximate curve recognized from the white line candidate point and the back white line candidate point, and a white line search area | region. (a)は第1,第2のエッジ点のペアに基づいて抽出された白線候補点の一例を示す説明図であり(b)は区画線間隔に基づいて抽出された白線候補点の一例を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows an example of the white line candidate point extracted based on the 1st, 2nd edge point pair, (b) is an example of the white line candidate point extracted based on the division line space | interval. Illustration showing (a)は二重白線出口と判定されたときの白線候補点と後方白線候補点との関係の一例を示す説明図であり(b)は二重白線出口と判定されたとき車幅方向外側にシフトされる白線候補点及び後方白線候補点の一例を示す説明図(A) is explanatory drawing which shows an example of the relationship between a white line candidate point and a back white line candidate point when it determines with a double white line exit, (b) is a vehicle width direction outer side when it determines with a double white line exit Explanatory drawing which shows an example of the white line candidate point and back white line candidate point shifted to 二重白線出口と判定された後の設定フレームにおいて車幅方向外側にシフトされる白線候補点及び後方白線候補点の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the white line candidate point and back white line candidate point shifted to the vehicle width direction outer side in the setting frame after determining with a double white line exit

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図1は車両用運転支援装置の概略構成図、図2乃至図5は白線認識ルーチンを示すフローチャート、図6は二重白線入口の画像から検出されるエッジ点群の一例を示す模式図、図7は実空間上に座標変換された二重白線入口のエッジ点群の一例を示す説明図、図8は二重白線出口の画像から検出されるエッジ点群の一例を示す模式図、図9は実空間上に座標変換された二重白線出口のエッジ点群の一例を示す説明図、図10は検索ライン上における輝度の変化の一例を示す説明図、図11は前回の代表位置を今回の代表位置に移動させる際の座標変換の説明図、図12は自車両の移動に伴うエッジ点の推定位置を示す説明図、図13は実空間上に座標変換されたエッジ点群と後方白線候補点の一例を示す説明図、図14はハフ変換の演算方法を示す説明図、図15はハフ空間を示す説明図、図16(a)はハフ直線及び白線候補点抽出領域の一例を示す説明図であり(b)は抽出された白線候補点の一例を示す説明図、図17(a)は二重白線入口と判定される直前の白線候補点抽出領域よりも内側のエッジ点の一例を示す説明図であり(b)は二重白線入口と判定されたときの白線候補点の一例を示す説明図、図18(a)は二重白線入口と判定されたときの白線候補点と後方白線候補点との関係の一例を示す説明図であり(b)は車幅方向内側にシフトされる後方白線候補点の一例を示す説明図、図19は白線候補点及び後方白線候補点から認識された白線近似曲線及び白線検索領域の一例を示す説明図、図20(a)は第1,第2のエッジ点のペアに基づいて抽出された白線候補点の一例を示す説明図であり(b)は区画線間隔に基づいて抽出された白線候補点の一例を示す説明図、図21(a)は二重白線出口と判定されたときの白線候補点と後方白線候補点との関係の一例を示す説明図であり(b)は二重白線出口と判定されたとき車幅方向外側にシフトされる白線候補点及び後方白線候補点の一例を示す説明図、図22は二重白線出口と判定された後の設定フレームにおいて車幅方向外側にシフトされる白線候補点及び後方白線候補点の一例を示す説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle driving support device, FIGS. 2 to 5 are flowcharts showing a white line recognition routine, and FIG. 6 is detected from an image of a double white line entrance. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an edge point group, FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an edge point group at a double white line entrance that has been coordinate-transformed in real space, and FIG. 8 is an edge detected from an image at the double white line exit. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a point group, FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of an edge point group at the exit of a double white line coordinate-converted in real space, and FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram of coordinate conversion when moving the previous representative position to the current representative position, FIG. 12 is an explanatory diagram showing an estimated position of an edge point accompanying the movement of the host vehicle, and FIG. 13 is in real space Shows an example of edge point group and rear white line candidate point whose coordinates are converted to FIG. 14 is an explanatory diagram showing the calculation method of the Hough transform, FIG. 15 is an explanatory diagram showing the Hough space, and FIG. 16A is an explanatory diagram showing an example of the Hough straight line and white line candidate point extraction region (b) ) Is an explanatory diagram showing an example of extracted white line candidate points, and FIG. 17A is an explanatory diagram showing an example of edge points inside the white line candidate point extraction region immediately before being determined as a double white line entrance. FIG. 18B is an explanatory diagram showing an example of a white line candidate point when it is determined as a double white line entrance, and FIG. 18A shows a white line candidate point and a back white line candidate point when it is determined as a double white line entrance. It is explanatory drawing which shows an example of a relationship, (b) is explanatory drawing which shows an example of the back white line candidate point shifted inside a vehicle width direction, FIG. 19 is the white line approximation curve recognized from the white line candidate point and the back white line candidate point FIG. 20A is an explanatory diagram showing an example of a white line search area, and FIG. FIG. 21B is an explanatory diagram illustrating an example of white line candidate points extracted based on a pair of points, FIG. 21B is an explanatory diagram illustrating an example of white line candidate points extracted based on a lane marking interval, and FIG. It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between a white line candidate point and a back white line candidate point when it determines with a heavy white line exit, (b) is the white line shifted outside a vehicle width direction when it determines with a double white line exit FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of candidate points and rear white line candidate points, and FIG. 22 shows an example of white line candidate points and rear white line candidate points that are shifted outward in the vehicle width direction in the setting frame after the double white line exit is determined. It is explanatory drawing.

図1において、符号1は自動車等の車両(自車両)であり、この車両1には運転支援装置2が搭載されている。この運転支援装置2は、例えば、ステレオカメラ3、ステレオ画像認識装置4、制御ユニット5等を有して要部が構成されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle such as an automobile (own vehicle), and a driving support device 2 is mounted on the vehicle 1. The driving support device 2 includes, for example, a stereo camera 3, a stereo image recognition device 4, a control unit 5, and the like, and a main part is configured.

また、自車両1には、自車速Vを検出する車速センサ11、ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ12、運転支援制御の各種機能のON−OFF切替等を行うメインスイッチ13、ステアリングホイールに連結するステアリング軸に対設されて舵角θstを検出する舵角センサ14、ドライバによるアクセルペダルの踏込量(アクセル開度)θaccを検出するアクセル開度センサ15等が設けられている。   The host vehicle 1 is connected to a vehicle speed sensor 11 that detects the host vehicle speed V, a yaw rate sensor 12 that detects the yaw rate γ, a main switch 13 that performs ON-OFF switching of various functions of driving support control, and the like, and a steering wheel. A steering angle sensor 14 that detects the steering angle θst and that is opposed to the steering shaft, an accelerator opening sensor 15 that detects an accelerator pedal depression amount (accelerator opening) θacc by the driver, and the like are provided.

ステレオカメラ3は、ステレオ画像光学系として、例えば電荷結合素子(CCD)等の固体撮像素子を用いた1組のCCDカメラで構成されている。これら左右のCCDカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、画像データをステレオ画像認識装置4に出力する。なお、以下の説明において、ステレオ撮像された画像のうち一方の画像(例えば、右側の画像)を基準画像と称し、他方の画像(例えば、左側の画像)を比較画像と称する。   The stereo camera 3 is constituted by a set of CCD cameras using a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) as a stereo image optical system. These left and right CCD cameras are each mounted at a certain distance in front of the ceiling in the vehicle interior, take a stereo image of an object outside the vehicle from different viewpoints, and output image data to the stereo image recognition device 4. In the following description, one image (for example, the right image) of the stereo images is referred to as a reference image, and the other image (for example, the left image) is referred to as a comparative image.

ステレオ画像認識装置4は、先ず、基準画像を4×4画素の小領域に分割し、それぞれの小領域の輝度或いは色のパターンを比較画像と比較して対応する領域を見つけ出し、基準画像全体に渡る距離分布を求める。さらに、ステレオ画像認識装置4は、基準画像上の各画素について隣接する画素との輝度差を調べ、これらの輝度差が閾値を超えているものをエッジ点として抽出するとともに、抽出した画素(エッジ点)に距離情報を付与することで、距離画像(距離情報を備えたエッジ点の分布画像)を生成する。そして、ステレオ画像認識装置4は、生成した距離画像に対して周知のグルーピング処理を行い、予め記憶していた3次元的な枠(ウインドウ)と比較することで、自車前方の白線、側壁、立体物等を認識する。   First, the stereo image recognition device 4 divides the reference image into small regions of 4 × 4 pixels, compares the luminance or color pattern of each small region with the comparison image, finds the corresponding region, and creates the entire reference image. Find the distance distribution across. Further, the stereo image recognition device 4 examines the luminance difference between each pixel on the reference image and an adjacent pixel, extracts those whose luminance difference exceeds a threshold value as an edge point, and extracts the extracted pixel (edge A distance image (a distribution image of edge points having distance information) is generated by giving distance information to (point). Then, the stereo image recognition device 4 performs a well-known grouping process on the generated distance image, and compares it with a pre-stored three-dimensional frame (window) so that a white line, a side wall, Recognizes three-dimensional objects.

ここで、本実施形態において認識対象となる白線とは、例えば、単一の車線区画線で構成される白線(一重白線)や車線区画線の内側に補助区画線が併設される白線(二重白線)のように、道路上に延在して自車走行レーンを区画する線を総称するものであり、各線の形態としては、実線、破線等を問わず、さらに、黄色線等を含む。また、本実施形態の白線認識においては、道路上に実在する白線が二重白線であっても、左右それぞれ単一の近似線で近似して認識するものとする。   Here, the white line to be recognized in the present embodiment is, for example, a white line (single white line) configured with a single lane line or a white line (double line with an auxiliary lane line inside the lane line) (White line) is a general term for lines extending on the road and defining the vehicle traveling lane, and the form of each line includes a solid line, a broken line, and the like, and further includes a yellow line and the like. In the white line recognition of the present embodiment, even if the white line that exists on the road is a double white line, it is recognized by approximating it with a single approximate line on each of the left and right sides.

この白線認識に際し、ステレオ画像認識装置4は、例えば、図6,8に示すように、画像上に左右の白線検出領域A(Al,Ar)を設定し、各検出領域内で水平方向に延在する複数の検索ラインL毎に、車幅方向内側から外側に向けて輝度変化を調べる。そして、ステレオ画像認識装置4は、各白線検出領域A内の各検索ラインL上において、輝度が暗から明に所定以上変化するエッジ点が存在する場合には、最初のエッジ点を第1のエッジ点P1として検出するとともに、次のエッジ点を第2のエッジ点P2として順次検出する。   In this white line recognition, the stereo image recognition device 4 sets left and right white line detection areas A (Al, Ar) on the image, for example, as shown in FIGS. For each of a plurality of existing search lines L, a change in luminance is examined from the inside to the outside in the vehicle width direction. Then, the stereo image recognition device 4 determines the first edge point as the first edge point when there is an edge point on the search line L in each white line detection area A where the luminance changes from dark to bright over a predetermined level. While detecting as the edge point P1, the next edge point is sequentially detected as the second edge point P2.

また、ステレオ画像認識装置4は、同一検索ラインL上に対をなして検出されている第1,第2のエッジ点P1,P2に基づいて、第1のエッジ点P1に対する第2のエッジ点P2のオフセット量W_12(W_12l,W_12r)を算出する。   Further, the stereo image recognition device 4 uses the first edge point P1 and the second edge point P2 detected in pairs on the same search line L as the second edge point with respect to the first edge point P1. The offset amount W_12 (W_12l, W_12r) of P2 is calculated.

また、ステレオ画像認識装置4は、検出した第1,第2のエッジ点P1,P2の点群に基づいて自車走行路を区画する白線が一重白線であるか或いは二重白線であるかを判定する。   Further, the stereo image recognition device 4 determines whether the white line that divides the vehicle traveling path is a single white line or a double white line based on the detected point group of the first and second edge points P1 and P2. judge.

そして、白線が一重白線であると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、第1のエッジ点P1の点群に基づいてハフ直線H(Hl,Hr)を演算し、このハフ直線Hに基づいて定めた白線候補点抽出領域Ad(Adl,Adr)内に存在する第1,第2のエッジ点P1,P2を白線候補点Psとして抽出する。   If it is determined that the white line is a single white line, the stereo image recognition device 4 calculates a Hough straight line H (Hl, Hr) based on the point group of the first edge point P1, and based on the Hough straight line H. The first and second edge points P1 and P2 existing in the white line candidate point extraction area Ad (Adl, Adr) determined as described above are extracted as white line candidate points Ps.

一方、白線が二重白線であると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、検出された第1のエッジ点P1の点群から、補助区画線を規定する白線候補点Psを抽出する。すなわち、ステレオ画像認識装置4は、基本的には、第2のエッジ点P2が検出されている検索ラインL上の第1のエッジ点P1(すなわち、同一検索ラインL上で第2のエッジ点P2と対をなして検出されている第1のエッジ点P1)を白線候補点Psとして抽出する。さらに、ステレオ画像認識装置4は、第2のエッジ点P2が検出されている検索ラインL上のエッジ点Pに基づいて左右の車線区画線の間隔(車線区画線幅W_out)を算出する。そして、ステレオ画像認識装置4は、第2のエッジ点P2が検出されていない検索ラインL上において左右対をなして存在する第1のエッジ点P1の間隔(エッジ点間隔W_P1)を求め、エッジ点間隔W_P1が車線区画線幅W_outと設定誤差範囲内で一致するとき、当該第1のエッジ点P1を白線候補点Psとして抽出して車幅方向内側にオフセット量W_12にてシフトさせる。   On the other hand, when it is determined that the white line is a double white line, the stereo image recognition device 4 extracts a white line candidate point Ps that defines the auxiliary partition line from the detected point group of the first edge points P1. That is, the stereo image recognition device 4 basically has the first edge point P1 on the search line L where the second edge point P2 is detected (that is, the second edge point on the same search line L). A first edge point P1) detected as a pair with P2 is extracted as a white line candidate point Ps. Furthermore, the stereo image recognition device 4 calculates the interval between the left and right lane markings (lane marking line width W_out) based on the edge point P on the search line L where the second edge point P2 is detected. Then, the stereo image recognition device 4 obtains an interval (edge point interval W_P1) between the first edge points P1 that exist in a left-right pair on the search line L in which the second edge point P2 is not detected. When the point interval W_P1 coincides with the lane line width W_out within the setting error range, the first edge point P1 is extracted as the white line candidate point Ps and shifted inward in the vehicle width direction by the offset amount W_12.

また、ステレオ画像認識装置4は、前フレーム以前に抽出した白線候補点Psの座標と自車の移動量とに基づいて自車後方の設定距離(例えば、20〜30[m])内における後方白線候補点Ps_preを推定する。   Further, the stereo image recognition device 4 is located behind the vehicle within a set distance (for example, 20 to 30 [m]) based on the coordinates of the white line candidate point Ps extracted before the previous frame and the movement amount of the vehicle. A white line candidate point Ps_pre is estimated.

そして、ステレオ画像認識装置4は、抽出した白線候補点Ps及び推定した後方白線候補点Ps_preの点群に基づいて白線を近似する。   Then, the stereo image recognition device 4 approximates the white line based on the point group of the extracted white line candidate point Ps and the estimated rear white line candidate point Ps_pre.

ここで、白線が一重白線であると判定されている場合において、ステレオ画像認識装置4は、現フレームにおいて抽出した白線候補点Psの数N1_nと、1フレーム前において白線候補点抽出領域Adよりも車幅方向内側に存在するエッジ点Pの数N0_n-1との差が予め設定された閾値Nth以上となったとき、白線が一重白線から二重白線へと切り替わったこと(すなわち、自車両1が二重白線の入口に差し掛かったこと)を判定する。なお、この一重白線から二重白線への切り替わりの判定には、さらに、ハフ直線Hの状態等を判定条件として加えることも可能である。そして、一重白線から二重白線への切り替わりを判定すると、ステレオ画像認識装置4は、後方白線候補点Ps_preを車幅方向内側にオフセット量W_12にてシフトさせる。   Here, when it is determined that the white line is a single white line, the stereo image recognition device 4 determines the number N1_n of white line candidate points Ps extracted in the current frame and the white line candidate point extraction area Ad one frame before. When the difference from the number N0_n-1 of edge points P existing on the inner side in the vehicle width direction is equal to or greater than a preset threshold value Nth, the white line is switched from a single white line to a double white line (that is, the host vehicle 1 Is approaching the double white line entrance). In addition, in the determination of switching from the single white line to the double white line, the state of the Hough straight line H or the like can be further added as a determination condition. When the switching from the single white line to the double white line is determined, the stereo image recognition device 4 shifts the rear white line candidate point Ps_pre inwardly in the vehicle width direction by the offset amount W_12.

一方、白線が二重白線であると判定されている場合において、ステレオ画像認識装置4は、現在抽出されている白線候補点Psのうち、オフセット量W_12にてオフセットさせた白線候補点Psの占める割合が設定閾値Rth以上となったとき、白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定する。そして、二重白線から一重白線への切り替わりを判定すると、ステレオ画像認識装置4は、白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preを車幅方向外側にオフセット量W_12にてシフトさせる。なお、これら白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preのシフトは、設定フレーム数かけて段階的に行われることが望ましい。   On the other hand, when it is determined that the white line is a double white line, the stereo image recognition device 4 occupies the white line candidate point Ps offset by the offset amount W_12 out of the currently extracted white line candidate points Ps. When the ratio is equal to or greater than the set threshold value Rth, it is determined that the white line has been switched from a double white line to a single white line. When the switching from the double white line to the single white line is determined, the stereo image recognition device 4 shifts the white line candidate point Ps and the rear white line candidate point Ps_pre to the outside in the vehicle width direction by the offset amount W_12. Note that the white line candidate point Ps and the back white line candidate point Ps_pre are preferably shifted in stages over the set number of frames.

このように、本実施形態において、ステレオ画像認識装置4は、エッジ点検出手段、オフセット量算出手段、白線状態判定手段、白線候補点抽出手段、後方白線候補点推定手段、白線近似手段、候補点シフト手段、及び、車線区画線幅算出手段としての各機能を実現する。   As described above, in this embodiment, the stereo image recognition device 4 includes an edge point detection unit, an offset amount calculation unit, a white line state determination unit, a white line candidate point extraction unit, a rear white line candidate point estimation unit, a white line approximation unit, a candidate point. Each function as a shift means and a lane division line width calculation means is realized.

制御ユニット5には、ステレオ画像認識装置4で認識された自車両1前方の走行環境情報が入力される。さらに、制御ユニット5には、自車両1の走行情報として、車速センサ11からの車速V、ヨーレートセンサ12からのヨーレートγ等が入力されるとともに、ドライバによる操作入力情報として、メインスイッチ13からの操作信号、舵角センサ14からの舵角θst、アクセル開度センサ15からのアクセル開度θacc等が入力される。   The control unit 5 receives driving environment information in front of the host vehicle 1 recognized by the stereo image recognition device 4. Further, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 11, the yaw rate γ from the yaw rate sensor 12, and the like are input to the control unit 5 as travel information of the host vehicle 1, and the operation input information by the driver from the main switch 13. An operation signal, a steering angle θst from the steering angle sensor 14, an accelerator opening θacc from the accelerator opening sensor 15, and the like are input.

そして、例えば、ドライバによるメインスイッチ13の操作を通じて、運転支援制御の機能の1つであるACC(Adaptive Cruise Control)機能の実行が指示されると、制御ユニット5は、ステレオ画像認識装置4で認識した車両等の立体物を読み込み、自車走行路上に追従対象となる先行車が走行しているか否かを識別する。   For example, when an execution of an ACC (Adaptive Cruise Control) function which is one of the functions of the driving support control is instructed through the operation of the main switch 13 by the driver, the control unit 5 recognizes the stereo image recognition device 4. A three-dimensional object such as a vehicle is read and whether or not a preceding vehicle to be followed is traveling on the traveling path of the vehicle is identified.

その結果、追従対象の先行車が検出されていない場合は、スロットル弁16の開閉制御(エンジンの出力制御)を通じて、ドライバが設定したセット車速に自車両1の車速Vを維持させる定速走行制御を実行する。   As a result, when the preceding vehicle to be tracked is not detected, the constant speed traveling control for maintaining the vehicle speed V of the host vehicle 1 at the set vehicle speed set by the driver through the opening / closing control (engine output control) of the throttle valve 16. Execute.

一方、追従対象車両である先行車が検出され、且つ、当該先行車の車速がセット車速以下の場合は、先行車との車間距離を目標車間距離に収束させた状態で追従する追従走行制御が実行される。この追従走行制御時において、制御ユニット5は、基本的にはスロットル弁16の開閉制御(エンジンの出力制御)を通じて、先行車との車間距離を目標車間距離に収束させる。さらに、先行車の急な減速等によりスロットル弁16の制御のみでは十分な減速度が得られないと判断した場合、制御ユニット5はアクティブブースタ17からの出力液圧の制御(ブレーキの自動介入制御)を併用し、車間距離を目標車間距離に収束させる。   On the other hand, when a preceding vehicle that is a tracking target vehicle is detected and the vehicle speed of the preceding vehicle is equal to or lower than the set vehicle speed, the following traveling control is performed in which the following distance is converged to the target inter-vehicle distance. Executed. During this follow-up running control, the control unit 5 basically converges the inter-vehicle distance to the target inter-vehicle distance through the opening / closing control of the throttle valve 16 (engine output control). Further, when it is determined that sufficient deceleration cannot be obtained only by controlling the throttle valve 16 due to sudden deceleration of the preceding vehicle, the control unit 5 controls the output hydraulic pressure from the active booster 17 (automatic brake intervention control). ) To converge the inter-vehicle distance to the target inter-vehicle distance.

また、ドライバによるメインスイッチ13の操作を通じて、運転支援制御の機能の1つである車線逸脱防止機能の実行が指示されると、制御ユニット5は、例えば、自車走行レーンを規定する左右の白線(ステレオ画像認識装置4で認識した白線の近似線)に基づいて警報判定ラインを設定するとともに、自車走行路を推定する。そして、制御ユニット5は、例えば、自車前方の設定距離(例えば、10〜16[m])内において、自車進行経路が左右何れかの警報判定用ラインを横切っていると判定した場合、自車両1が現在の自車走行車線を逸脱する可能性が高いと判定し、車線逸脱警報を行う。   Further, when execution of the lane departure prevention function, which is one of the functions of the driving support control, is instructed through the operation of the main switch 13 by the driver, the control unit 5 will, for example, the left and right white lines that define the own vehicle traveling lane. An alarm determination line is set based on (approximate white line recognized by the stereo image recognition device 4), and the own vehicle travel path is estimated. Then, for example, when the control unit 5 determines that the host vehicle travel route crosses either the left or right alarm determination line within a set distance (for example, 10 to 16 [m]) ahead of the host vehicle, It is determined that the host vehicle 1 is likely to depart from the current host vehicle lane, and a lane departure warning is issued.

次に、ステレオ画像認識装置4で実行される白線認識について、図2乃至図5に示す白線認識ルーチンのフローチャートに従って具体的に説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、ステレオ画像認識装置4は、先ず、ステップS101において、ステレオカメラ3で撮像された画像(例えば、基準画像)からエッジ点Pを検出する。すなわち、ステレオ画像認識装置4は、画像上に設定された白線検出領域A(Al,Ar)内の検索ラインL(図6,8参照)毎に車幅方向内側から外側に向けて輝度の変化を調べ、車幅方向外側の画素の輝度が内側の画素の輝度に対して相対的に高く、且つ、その変化量を示す輝度の微分値がプラス側の設定閾値以上となるエッジ点Pを検索する(図10参照)。そして、ステレオ画像認識装置4は、白線検出領域A内に単一のエッジ点Pが存在する場合には、当該エッジ点Pを第1のエッジ点P1として検出する。或いは、白線検出領域A内に2以上のエッジ点Pが存在する場合には、例えば、最初のエッジ点Pを第1のエッジ点P1、次のエッジ点Pを第2のエッジ点P2として検出する。さらに、ステレオ画像認識装置4は、検出した各エッジ点P1,P2に距離画像上の距離情報を付与することにより、各エッジ点P1,P2の座標を実空間上の座標に変換する(図7,9参照)。なお、本実施形態において、画像上に設定される白線検出領域Aは、後述するステップS115、或いは、ステップS133の処理において設定さえるものである。   Next, the white line recognition executed by the stereo image recognition device 4 will be described in detail according to the white line recognition routine shown in FIGS. This routine is repeatedly executed every set time. When the routine starts, the stereo image recognition device 4 first performs edge processing from an image (for example, a reference image) captured by the stereo camera 3 in step S101. A point P is detected. That is, the stereo image recognition device 4 changes the luminance from the inner side to the outer side in the vehicle width direction for each search line L (see FIGS. 6 and 8) in the white line detection area A (Al, Ar) set on the image. , And search for an edge point P where the luminance of the pixel on the outer side in the vehicle width direction is relatively higher than the luminance of the inner pixel and the differential value of the luminance indicating the amount of change is equal to or greater than the set threshold value on the positive side. (See FIG. 10). Then, when a single edge point P exists in the white line detection area A, the stereo image recognition device 4 detects the edge point P as the first edge point P1. Alternatively, when there are two or more edge points P in the white line detection area A, for example, the first edge point P is detected as the first edge point P1, and the next edge point P is detected as the second edge point P2. To do. Furthermore, the stereo image recognition device 4 converts the coordinates of the edge points P1 and P2 into coordinates in the real space by giving distance information on the distance image to the detected edge points P1 and P2 (FIG. 7). , 9). In the present embodiment, the white line detection area A set on the image is set in the process of step S115 or step S133 described later.

続くステップS102において、ステレオ画像認識装置4は、左右の各白線検出領域Al,Arにおいて、同一検索ラインL上に対をなして存在するエッジ点P1,P2を抽出し、例えば、これらエッジ点P1,P2の各間隔の平均値をオフセット量W_12(W_12l,W_12r)として算出する。   In subsequent step S102, the stereo image recognition device 4 extracts edge points P1 and P2 that exist in pairs on the same search line L in the left and right white line detection areas Al and Ar. For example, these edge points P1 , P2 is calculated as an offset amount W_12 (W_12l, W_12r).

続くステップS103において、ステレオ画像認識装置4は、前フレーム以前に抽出された白線候補点Psの座標と自車両1の移動量とに基づいて後方白線候補点Ps_preを推定する。ここで、自車両1の移動量は、例えば、自車速Vとヨー角θ(ヨーレート(dθ/dt)から計算される角度)を用いて求めることが可能である。例えば、図11に示すように、フレームレートをΔtとすると、自車両が1フレームでX軸方向及びZ軸方向に移動する移動量Δx,Δzは、以下の(1)式及び(2)式により求められる。
Δx=V・Δt・sinθ …(1)
Δz=V・Δt・cosθ …(2)
従って、例えば、図12に示すように、前フレームで検出された白線候補点Ps_oldの座標を(xold,zold)とし、当該白線候補点が現フレームにおいて移動したと推定される白線候補点(後方白線候補点)Ps_preの座標(xpre,zpre)は、以下の(3)式及び(4)式により求められる。すなわち、座標(xpre,zpre)は、座標(xold,zold)に対して車両移動量Δx,Δzを減算した後、現在のフレームにおける車両固定座標系(X’,Z’)への座標変換を行うことで求められる。
xpre=(Xold・Δx)・cosθ−(zold−Δz)・sinθ …(3)
zpre=(xold・Δx)・sinθ+(zold−Δz)・cosθ …(4)
これにより、例えば、図13に示すように、自車後方の設定距離内における後方白線候補点Ps_preが推定される。
In subsequent step S103, the stereo image recognition device 4 estimates the rear white line candidate point Ps_pre based on the coordinates of the white line candidate point Ps extracted before the previous frame and the movement amount of the host vehicle 1. Here, the movement amount of the host vehicle 1 can be obtained by using, for example, the host vehicle speed V and the yaw angle θ (an angle calculated from the yaw rate (dθ / dt)). For example, as shown in FIG. 11, assuming that the frame rate is Δt, the movement amounts Δx and Δz that the vehicle moves in the X-axis direction and the Z-axis direction in one frame are expressed by the following equations (1) and (2). It is calculated by.
Δx = V · Δt · sin θ (1)
Δz = V · Δt · cos θ (2)
Therefore, for example, as shown in FIG. 12, the coordinates of the white line candidate point Ps_old detected in the previous frame are set to (xold, zold), and the white line candidate point (rearward) estimated to have moved in the current frame The coordinates (xpre, zpre) of the white line candidate point) Ps_pre are obtained by the following equations (3) and (4). That is, the coordinates (xpre, zpre) are obtained by subtracting the vehicle movement amounts Δx, Δz from the coordinates (xold, zold) and then converting the coordinates to the vehicle fixed coordinate system (X ′, Z ′) in the current frame. Required by doing.
xpre = (Xold · Δx) · cos θ− (zold−Δz) · sin θ (3)
zpre = (xold · Δx) · sin θ + (zold−Δz) · cos θ (4)
Thereby, for example, as shown in FIG. 13, the rear white line candidate point Ps_pre within the set distance behind the host vehicle is estimated.

ステップS103からステップS104に進むと、ステレオ画像認識装置4は、注目する白線(右側白線、或いは、左側白線)の状態として、白線状態が二重白線であると判定されているか否かを調べるとともに、後述する単一白線移行フラグFが「1」にセットされているか否かを調べる。ここで、本実施形態において、ステップS104以降の処理は、例えば、左右の白線に対して個別に行われるものである。なお、以下の説明においては、図16乃至図22に、左側白線に対する処理について例示しながら説明する。   When the process proceeds from step S103 to step S104, the stereo image recognition device 4 checks whether the white line state is determined to be a double white line as the state of the white line of interest (the right white line or the left white line). It is checked whether or not a single white line transition flag F, which will be described later, is set to “1”. Here, in this embodiment, the process after step S104 is performed separately with respect to the left and right white lines, for example. In the following description, FIGS. 16 to 22 will be described with reference to the processing for the left white line.

そして、ステップS104において、白線状態が二重白線でないと判定されており且つ単一白線移行フラグFが「0」にクリアされていると判定されている場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS105に進み、第1のエッジ点P1の点群を用いたハフ直線Hの演算を行う。すなわち、ステレオ画像認識装置4は、例えば、図14に示すように、点群を構成する各第1のエッジ点P1それぞれに対し、第1のエッジ点P1を通る直線hの傾きを0°から180°まで所定の角度Δθ毎に変化させ、以下の(5)式に基づいて各θにおける原点Oから直線hまでの距離(垂線の長さ)ρを求める。   If it is determined in step S104 that the white line state is not a double white line and it is determined that the single white line transition flag F is cleared to “0”, the stereo image recognition device 4 determines whether the white line state is cleared to “0”. Then, the calculation of the Hough straight line H using the point group of the first edge point P1 is performed. That is, for example, as shown in FIG. 14, the stereo image recognition device 4 increases the slope of the straight line h passing through the first edge point P1 from 0 ° with respect to each first edge point P1 constituting the point group. The distance from the origin O to the straight line h at each θ (perpendicular length) ρ is obtained based on the following equation (5) by changing the angle up to 180 ° for each predetermined angle Δθ.

ρ=x・cosθ+z・sinθ …(5)
そして、ステレオ画像認識装置4は、各点P1について求めた各θとρの関係を、例えば、図15に示すハフ平面(θ,ρ)上の該当箇所に度数として投票(投影)する。さらに、ステレオ画像認識装置4は、ハフ平面(θ,ρ)上の度数が最も大きくなるθとρの組み合わせを抽出し、当該θとρを用いて(5)式で規定される直線(ハフ直線H)を求める。
ρ = x · cos θ + z · sin θ (5)
Then, the stereo image recognition device 4 votes (projects) the relationship between each θ and ρ obtained for each point P1 as a frequency on a corresponding location on the Hough plane (θ, ρ) shown in FIG. Further, the stereo image recognition device 4 extracts a combination of θ and ρ that has the largest frequency on the Hough plane (θ, ρ), and uses the θ and ρ to define a straight line (Hough) defined by the equation (5). A straight line H) is obtained.

ステップS105からステップS106に進むと、ステレオ画像認識装置4は、演算したハフ直線Hを基準とする所定幅の白線候補点抽出領域Adを設定する(図16(a)参照)。ここで、この白線候補点抽出領域Adは、例えば、ハフ直線Hの両側に一般的な車線区画線幅を付加した領域によって構成されている。   When the process proceeds from step S105 to step S106, the stereo image recognition device 4 sets a white line candidate point extraction area Ad having a predetermined width with the calculated Hough straight line H as a reference (see FIG. 16A). Here, the white line candidate point extraction region Ad is configured by, for example, a region in which a general lane line width is added to both sides of the Hough straight line H.

ステップS106からステップS107に進むと、ステレオ画像認識装置4は、白線候補点抽出領域Ad内に存在する第1,第2のエッジ点P1,P2を白線候補点Psとして抽出し(図16(b)参照)、続くステップS108において、白線候補点Psの数N1(以下、白線候補点数N1と称す)を算出する。   When the process proceeds from step S106 to step S107, the stereo image recognition device 4 extracts the first and second edge points P1 and P2 existing in the white line candidate point extraction area Ad as white line candidate points Ps (FIG. 16B). In step S108, the number N1 of white line candidate points Ps (hereinafter referred to as white line candidate point number N1) is calculated.

また、ステップS108からステップS109に進むと、ステレオ画像認識装置4は、白線候補点抽出領域Adよりも車幅方向内側に存在するエッジ点Pの数N0(以下、内側エッジ点数N0と称す)を算出した後、ステップS110に進む。   When the process proceeds from step S108 to step S109, the stereo image recognition device 4 determines the number N0 of edge points P existing in the vehicle width direction inner side than the white line candidate point extraction area Ad (hereinafter referred to as the number of inner edge points N0). After the calculation, the process proceeds to step S110.

ここで、ステップS110からステップS112までの処理は一重白線から二重白線への移行を判定するためのものであり、ステップS109からステップS110に進むと、ステレオ画像認識装置4は、現フレームにおいて算出された白線候補点数N1_nと前フレームにおいて算出された内側エッジ点数N0_n-1との差が予め設定された閾値Nth以上であるか否かを調べる。   Here, the processing from step S110 to step S112 is for determining the transition from the single white line to the double white line. When the process proceeds from step S109 to step S110, the stereo image recognition device 4 calculates the current frame. It is checked whether or not the difference between the number N1_n of white line candidate points and the number N0_n−1 of inner edge points calculated in the previous frame is equal to or larger than a preset threshold value Nth.

すなわち、例えば、図17(a)に示すように、二重白線への切り替わり(二重白線の入口)が判定される直前においては、補助区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数よりも車線区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数が多いため、ハフ直線Hは車線区画線に沿って設定される。このとき、基本的には、補助区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数が内側エッジ点数N0として算出される。一方、図17(b)に示すように、二重白線への切り替わり(二重白線の入口)が判定されるタイミングにおいては、補助区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数と車線区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数とが逆転するため、ハフ直線Hは補助区画線に沿って設定される。このとき、基本的には、補助区画線上に分布する第1のエッジ点P1の数が白線候補点数N1として算出される。そして、このタイミングで算出された白線候補点数N1は、前フレームで算出された内側エッジ点数N0よりも所定数以上多くなっていることが一般的である。   That is, for example, as shown in FIG. 17A, immediately before the switching to the double white line (the entrance of the double white line) is determined, the number of the first edge points P1 distributed on the auxiliary lane line is determined. Since the number of the first edge points P1 distributed on the lane line is large, the Hough straight line H is set along the lane line. At this time, basically, the number of first edge points P1 distributed on the auxiliary lane marking is calculated as the number N0 of inner edge points. On the other hand, as shown in FIG. 17B, at the timing when switching to the double white line (double white line entrance) is determined, the number of first edge points P1 distributed on the auxiliary lane line and the lane line Since the number of the first edge points P1 distributed on the line is reversed, the Hough straight line H is set along the auxiliary partition line. At this time, basically, the number of first edge points P1 distributed on the auxiliary lane markings is calculated as the number N1 of white line candidate points. The number of white line candidate points N1 calculated at this timing is generally larger than the inner edge point number N0 calculated in the previous frame by a predetermined number or more.

そこで、ステップS110において、白線候補点数N1_nと内側エッジ点数N0_n-1との差が閾値Nthよりも小さいと判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、白線状態が一重白線から二重白線へと切り替わっている可能性が低いと判断し、ステップS115に進む。   Therefore, when it is determined in step S110 that the difference between the number N1_n of white line candidates and the number N0_n-1 of inner edge points is smaller than the threshold value Nth, the stereo image recognition device 4 switches the white line state from a single white line to a double white line. The process proceeds to step S115.

一方、ステップS110において、白線候補点数N1_nと内側エッジ点数N0_n-1との差が閾値Nth以上であると判定した場合(例えば、図17(a),(b)参照))、ステレオ画像認識装置4は、白線状態が一重白線から二重白線へと切り替わっている可能性が高いと判断し、ステップS111に進む。   On the other hand, when it is determined in step S110 that the difference between the number N1_n of white line candidate points and the number N0_n-1 of inner edge points is equal to or greater than the threshold Nth (for example, see FIGS. 17A and 17B), the stereo image recognition device. 4 determines that there is a high possibility that the white line state is switched from the single white line to the double white line, and the process proceeds to step S111.

ステップS110からステップS111に進むと、ステレオ画像認識装置4は、自車前方距離z1及びz2における、前フレームでのハフ直線HのX座標と現フレームでのハフ直線HのX座標との差(すなわち、車幅方向への移動量)ΔX(z1),ΔX(z2)が予め設定された閾値ΔXth内にあるか否かを調べる。   When the process proceeds from step S110 to step S111, the stereo image recognition device 4 determines the difference between the X coordinate of the Hough straight line H in the previous frame and the X coordinate of the Hough straight line H in the current frame at the vehicle front distances z1 and z2. That is, it is checked whether or not the movement amounts ΔX (z1) and ΔX (z2) in the vehicle width direction are within a preset threshold value ΔXth.

すなわち、上述のように、白線状態が一重白線から二重白線へと切り替わるタイミングにおいては、ハフ直線Hが車線区画線に沿った状態から補助区画線に沿った状態へと略平行移動することが想定される。この場合、ハフ直線Hのフレーム間における車幅方向への移動量は、所定範囲内(例えば、車線区画線と補助区画線との間隔に補助区画線の幅を加えた程度の範囲内)に止まることが一般的である。   That is, as described above, at the timing when the white line state is switched from the single white line to the double white line, the Hough straight line H may be substantially translated from the state along the lane line to the state along the auxiliary lane line. is assumed. In this case, the movement amount in the vehicle width direction between the frames of the Hough straight line H is within a predetermined range (for example, within a range obtained by adding the width of the auxiliary lane line to the interval between the lane line and the auxiliary lane line). It is common to stop.

そこで、ステップS111において、ハフ直線Hの車幅方向への各移動量ΔX(z1),ΔX(z2)が閾値ΔXth内にないと判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ハフ直線Hが車線区画線側から補助区画線側へのシフト以外の他の要因(例えば、ノイズ等の影響)によって移動した可能性が高いと判断し、ステップS115に進む。   Therefore, when it is determined in step S111 that the movement amounts ΔX (z1) and ΔX (z2) in the vehicle width direction of the Hough straight line H are not within the threshold value ΔXth, the stereo image recognition device 4 determines that the Hough straight line H is in the lane. It is determined that there is a high possibility of movement due to factors other than the shift from the lane line to the auxiliary lane line (for example, the influence of noise or the like), and the process proceeds to step S115.

一方、ステップS111において、ハフ直線Hの車幅方向への移動量ΔX(z1),ΔX(z2)が閾値ΔXth内にあると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS112に進み、自車前方距離z1及びz2におけるハフ直線Hの車幅方向への移動量Δx(z1)とΔx(z2)との差の絶対値が、予め設定された閾値Xth以下であるか否かを調べる。   On the other hand, if it is determined in step S111 that the movement amounts ΔX (z1) and ΔX (z2) in the vehicle width direction of the Hough straight line H are within the threshold value ΔXth, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S112, It is examined whether or not the absolute value of the difference between the movement amounts Δx (z1) and Δx (z2) in the vehicle width direction of the Hough straight line H at the vehicle front distances z1 and z2 is equal to or less than a preset threshold value Xth.

すなわち、上述のように、白線状態が一重白線から二重白線へと切り替わるタイミングにおいては、ハフ直線Hが車線区画線に沿った状態から補助区画線に沿った状態へと略平行移動することが想定される。この場合、移動量Δx(z1)とΔx(z2)との差は極めて小さな値となることが一般的である。   That is, as described above, at the timing when the white line state is switched from the single white line to the double white line, the Hough straight line H may be substantially translated from the state along the lane line to the state along the auxiliary lane line. is assumed. In this case, the difference between the movement amounts Δx (z1) and Δx (z2) is generally a very small value.

そこで、ステップS112において、ハフ直線Hの車幅方向への移動量ΔX(z1),ΔX(z2)の差の絶対値が閾値ΔXth内にないと判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ハフ直線Hが車線区画線側から補助区画線側へのシフト以外の他の要因(例えば、ノイズ等の影響)によって移動した可能性が高いと判断し、ステップS115に進む。   Therefore, when it is determined in step S112 that the absolute value of the difference between the movement amounts ΔX (z1) and ΔX (z2) in the vehicle width direction of the Hough straight line H is not within the threshold value ΔXth, the stereo image recognition device 4 It is determined that there is a high possibility that the straight line H has moved due to other factors (for example, the influence of noise or the like) other than the shift from the lane line to the auxiliary lane line side, and the process proceeds to step S115.

一方、ステップS112において、ハフ直線Hの車幅方向への移動量ΔX(z1),ΔX(z2)の差の絶対値が閾値ΔXth内にあると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS113に進み、白線状態が一重白線から二重白線へと移行したことを判定する。   On the other hand, if it is determined in step S112 that the absolute value of the difference between the movement amounts ΔX (z1) and ΔX (z2) in the vehicle width direction of the Hough straight line H is within the threshold value ΔXth, the stereo image recognition device 4 In S113, it is determined that the white line state has shifted from a single white line to a double white line.

そして、ステップS114に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS103で推定した後方白線候補点Ps_preを、ステップS102で算出したオフセット量W_12にて車幅方向内側にシフトさせた後(図18(a),(b)参照)、ステップS115に進む。   In step S114, the stereo image recognition device 4 shifts the rear white line candidate point Ps_pre estimated in step S103 inward in the vehicle width direction by the offset amount W_12 calculated in step S102 (FIG. 18 ( a) and (b)), the process proceeds to step S115.

ステップS110、ステップS111、ステップS112、或いは、ステップS114からステップS115に進むと、ステレオ画像認識装置4は、白線候補点Psと後方白線候補点Ps_preとの点群に基づき、最小二乗法を用いて白線近似線(白線近似式:X=AZ2+BZ+C)を算出し(図19参照)、さらに、この白線近似線の左右両側に予め設定された幅ΔEを有する白線検出領域Aを設定した後、ルーチンを抜ける。 When the process proceeds from step S110, step S111, step S112, or step S114 to step S115, the stereo image recognition device 4 uses the least square method based on the point group of the white line candidate point Ps and the back white line candidate point Ps_pre. After calculating a white line approximation line (white line approximation formula: X = AZ 2 + BZ + C) (see FIG. 19), and further setting a white line detection area A having a preset width ΔE on the left and right sides of this white line approximation line, Exit the routine.

また、ステップS104において、白線状態が二重白線であると判定されている場合、或いは、単一白線移行フラグFが「1」にセットされていると判定されている場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS116に進み、同一検索ラインL上に第1,第2のエッジ点P1,P2が検出されている検索ラインを抽出する。   If it is determined in step S104 that the white line state is a double white line, or if it is determined that the single white line transition flag F is set to “1”, the stereo image recognition device 4 Advances to step S116, and a search line in which the first and second edge points P1 and P2 are detected on the same search line L is extracted.

そして、ステップS117に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS116で抽出した検索ラインL上に存在する第1のエッジ点P1を白線候補点Psとして抽出する。   In step S117, the stereo image recognition device 4 extracts the first edge point P1 existing on the search line L extracted in step S116 as the white line candidate point Ps.

さらに、ステップS117からステップS118に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS116で抽出した検索ラインL上のエッジ点Pに基づいて左右の車線区画線の間隔(車線区画線幅W_out)を算出する。この車線区画線幅W_outは、例えば、抽出した検索ラインL上において左右対をなして存在する第1のエッジ点P1の間隔の平均値(エッジ点間隔W_P1)を求め、このエッジ点間隔W_P1に、ステップS102で算出した左右のオフセット量W_12を加算することにより算出することが可能である。或いは、車線区画線幅W_outは、例えば、抽出した検索ラインL上において左右対をなして存在する第2のエッジ点P1の間隔の平均値(エッジ点間隔W_P2)を求め、このエッジ点間隔W_P2をそのまま車線区画線幅W_outとして設定することも可能である。   Further, when the process proceeds from step S117 to step S118, the stereo image recognition device 4 calculates the distance between the left and right lane lines (lane line width W_out) based on the edge point P on the search line L extracted in step S116. To do. The lane line width W_out is obtained, for example, by calculating an average value (edge point interval W_P1) of the intervals between the first edge points P1 that exist in left and right pairs on the extracted search line L. It is possible to calculate by adding the left and right offset amounts W_12 calculated in step S102. Alternatively, the lane line width W_out is obtained, for example, by calculating an average value (edge point interval W_P2) of the second edge points P1 that exist in left and right pairs on the extracted search line L, and this edge point interval W_P2 Can be set as the lane line width W_out as it is.

ステップS118からステップS119に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS116において抽出されなかった第1のエッジ点P1のみの検索ラインLのうち、後述のステップS120〜ステップS123の処理に関して未処理の検索ラインLが存在するか否かを調べる。   When the process proceeds from step S118 to step S119, the stereo image recognition device 4 has not yet processed the search line L for only the first edge point P1 that has not been extracted in step S116, with respect to the processes in steps S120 to S123 described later. It is checked whether or not the search line L exists.

そして、ステップS119において、第1のエッジ点P1のみの未処理検索ラインLが存在しないと判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS124に進む。   If it is determined in step S119 that there is no unprocessed search line L for only the first edge point P1, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S124.

一方、ステップS119において、第1のエッジ点P1のみの未処理検索ラインLが存在すると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS120に進み、新たな未処理検索ラインLを選択する。   On the other hand, if it is determined in step S119 that there is an unprocessed search line L with only the first edge point P1, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S120 and selects a new unprocessed search line L.

続くステップS121において、ステレオ画像認識装置4は、ステップS120で選択した未処理検索ラインL上に左右対をなして存在する第1のエッジ点P1の間隔(エッジ点間隔W_P1)を算出する。   In subsequent step S121, the stereo image recognition device 4 calculates the interval (edge point interval W_P1) between the first edge points P1 that exist in a left-right pair on the unprocessed search line L selected in step S120.

そして、ステップS121からステップS122に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS121で算出したエッジ点間隔W_P1がステップS118で算出した車線区画線幅W_outに対して所定誤差2αの範囲内で一致するか否か(すなわち、W_out−α≦W_P1≦W_out+αであるか否か)を調べる。   Then, when the process proceeds from step S121 to step S122, the stereo image recognition device 4 matches the edge point interval W_P1 calculated in step S121 with the lane marking line width W_out calculated in step S118 within a predetermined error 2α. (That is, whether or not W_out−α ≦ W_P1 ≦ W_out + α).

そして、ステップS122において、エッジ点間隔W_P1が車線区画線幅W_outに対して所定誤差範囲内で一致しないと判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、そのまま、ステップS119に戻る。   If it is determined in step S122 that the edge point interval W_P1 does not match the lane marking line width W_out within a predetermined error range, the stereo image recognition device 4 directly returns to step S119.

一方、ステップS122において、エッジ点間隔W_P1が車線区画線W_outに対して所定誤差範囲内で一致すると判定した場合(図20(a)参照)、ステレオ画像認識装置4は、ステップS123に進み、第1のエッジ点P1を白線候補点Psとして抽出するとともに、抽出した白線候補点PsをステップS102で算出したオフセット量W_12にて車幅方向内側にシフトさせた後、ステップS119に戻る。   On the other hand, when it is determined in step S122 that the edge point interval W_P1 matches the lane marking W_out within a predetermined error range (see FIG. 20A), the stereo image recognition device 4 proceeds to step S123, One edge point P1 is extracted as a white line candidate point Ps, and the extracted white line candidate point Ps is shifted inward in the vehicle width direction by the offset amount W_12 calculated in step S102, and then the process returns to step S119.

ステップS119からステップS124に進むと、ステレオ画像認識装置4は、白線認識制御を二重白線に対するものから単一白線に対するものへと移行中であることを示す単一白線移行フラグFが「1」にセットされているか否かを調べる。   When the process proceeds from step S119 to step S124, the stereo image recognition apparatus 4 sets the single white line transition flag F indicating that the white line recognition control is shifting from the one for the double white line to the one for the single white line is “1”. Check if it is set to.

そして、ステップS124において、単一白線移行フラグFが「1」にセットされていると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS128に進む。   If it is determined in step S124 that the single white line transition flag F is set to “1”, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S128.

一方、ステップS124において、単一白線移行フラグFが「1」にセットされていないと判定した場合(すなわち、単一白線移行フラグFが「0」にクリアされていると判定した場合)、ステレオ画像認識装置4は、ステップS125に進み、ステップS119乃至ステップS123の処理において車幅方向内側にシフトさせた白線候補点Psの数が、現在抽出されている白線候補点Psの総数に対して設定割合以上であるか否かを調べる。   On the other hand, if it is determined in step S124 that the single white line transition flag F is not set to “1” (that is, if it is determined that the single white line transition flag F is cleared to “0”), stereo. In step S125, the image recognition apparatus 4 sets the number of white line candidate points Ps shifted inward in the vehicle width direction in the processes of steps S119 to S123 with respect to the total number of white line candidate points Ps currently extracted. Check if the percentage is over.

そして、ステップS125において、車幅方向内側にシフトさせた白線候補点Psの数が設定割合未満であると判定すると、ステレオ画像認識装置4は、ステップS133に進む。   If it is determined in step S125 that the number of white line candidate points Ps shifted inward in the vehicle width direction is less than the set ratio, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S133.

一方、ステップS125において、車幅方向内側にシフトさせた白線候補点Psの数が設定割合以上であると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、白線状態が二重白線から単一白線へと切り替わったことを判定してステップS125に進み、単一白線移行フラグFを「1」にセットする。   On the other hand, if it is determined in step S125 that the number of white line candidate points Ps shifted inward in the vehicle width direction is equal to or greater than the set ratio, the stereo image recognition device 4 changes the white line state from a double white line to a single white line. It is determined that the switching has been performed, and the process proceeds to step S125, where the single white line transition flag F is set to “1”.

そして、ステップS126からステップS127に進むと、ステレオ画像認識装置4は、ステップS102で算出したオフセット量W_12を予め設定された移行フレーム数C1で除算することによって1フレーム当たりのシフト量ΔWを算出するとともに、単一白線移行フラグFをセットしてからの経過時間(フレーム数)を示すカウンタCを「0」にクリアした後、ステップS128に進む。   Then, when the process proceeds from step S126 to step S127, the stereo image recognition device 4 calculates the shift amount ΔW per frame by dividing the offset amount W_12 calculated in step S102 by the preset number of transition frames C1. At the same time, after the counter C indicating the elapsed time (number of frames) since the single white line transition flag F is set is cleared to “0”, the process proceeds to step S128.

そして、ステップS124、或いは、ステップS127からステップS128に進むと、ステレオ画像認識装置4は、カウンタCをインクリメント(C←C+1)した後、ステップS129に進み、白線候補点Psを車幅方向外側にシフト量(ΔW×C)にてシフトさせ(図21(b)、図22参照)、さらに、続くステップS130において、後方白線候補点Ps_preを車幅方向外側にシフト量ΔWにてシフトさせる(図21(b)、図22参照)。   Then, when the process proceeds from step S124 or step S127 to step S128, the stereo image recognition device 4 increments the counter C (C ← C + 1), and then proceeds to step S129 to move the white line candidate point Ps outward in the vehicle width direction. The shift is performed by the shift amount (ΔW × C) (see FIG. 21B and FIG. 22), and in the subsequent step S130, the rear white line candidate point Ps_pre is shifted by the shift amount ΔW outward in the vehicle width direction (FIG. 21 (b), see FIG.

そして、ステップS130からステップS131に進むと、ステレオ画像認識装置4は、カウンタCが移行フレーム数C1に達しているか否かを調べ、移行フレーム数に達していないと判定した場合には、ステップS133に進む。   Then, when the process proceeds from step S130 to step S131, the stereo image recognition device 4 checks whether or not the counter C has reached the number of transition frames C1, and if it is determined that the number of transition frames has not been reached, step S133 Proceed to

一方、ステップS131において、カウンタCが移行フレーム数C1に達していると判定した場合、ステレオ画像認識装置4は、ステップS132に進み、単一白線移行フラグFを「0」にクリアした後、ステップS133に進む。   On the other hand, if it is determined in step S131 that the counter C has reached the number of transition frames C1, the stereo image recognition device 4 proceeds to step S132, clears the single white line transition flag F to “0”, and then proceeds to step S132. The process proceeds to S133.

そして、ステップS125、ステップS131、或いは、ステップS132からステップS133に進むと、ステレオ画像認識装置4は、白線候補点Psと後方白線候補点Ps_preとの点群に基づき、最小二乗法を用いて白線近似線(白線近似式:X=AZ2+BZ+C)を算出し(図19参照)、さらに、この白線近似線の左右両側に予め設定された幅ΔEを有する白線検出領域Aを設定した後、ルーチンを抜ける。 Then, when the process proceeds from step S125, step S131, or step S132 to step S133, the stereo image recognition device 4 uses the least-squares method based on the point group of the white line candidate point Ps and the back white line candidate point Ps_pre. An approximate line (white line approximation formula: X = AZ 2 + BZ + C) is calculated (see FIG. 19), and a white line detection region A having a preset width ΔE is set on both the left and right sides of the white line approximate line, and then a routine is executed. Exit.

このような実施形態によれば、現フレームで検出したエッジ点(第1,第2のエッジ点P1,P2)から白線候補点Psの点群を抽出するのみならず、前フレーム以前に抽出した白線候補点Ps_oldの座標と自車の移動量(Δx,Δz)とに基づいて自車の後方に存在する後方白線候補点Ps_preを推定し、これら白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preの点群に基づいて白線近似を行うことにより、万が一、ノイズ等が白線候補点Psとして誤って抽出された場合にも、当該ノイズ等に大きく影響を受けることなく、自車走行路を区画する白線を安定的に精度よく認識することができる。   According to such an embodiment, not only the point group of white line candidate points Ps is extracted from the edge points (first and second edge points P1, P2) detected in the current frame, but also extracted before the previous frame. Based on the coordinates of the white line candidate point Ps_old and the movement amount (Δx, Δz) of the own vehicle, the rear white line candidate point Ps_pre existing behind the own vehicle is estimated, and the point of the white line candidate point Ps and the rear white line candidate point Ps_pre By performing white line approximation based on the group, in the unlikely event that noise or the like is erroneously extracted as the white line candidate point Ps, the white line that divides the vehicle traveling path is greatly affected by the noise or the like. It can be recognized stably and accurately.

その上で、第1,第2のエッジ点P1,P2の点群に基づいて自車走行路を区画する白線が単一の車線区画線からなる一重白線であるか、或いは、車線区画線の内側に補助区画線が併設された二重白線であるかを判定し、白線が二重白線であると判定されているとき、エッジ点群から補助区画線を規定する白線候補点を抽出し、白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定した場合には、同一検索ライン上に対をなして検出されている第1,第2のエッジ点P1,P2に基づいて算出したオフセット量W_12にて白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preを車幅方向外側にシフトさせることにより、二重白線の出口においても認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる。すなわち、白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preを車幅方向外側にシフトさせることにより、白線が二重白線から一重白線へと切り替わる過渡時においても、白線候補点Ps及び後方各線候補点Ps_preの連続性を確保することができ、認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる。   On that basis, the white line that divides the vehicle traveling path based on the point group of the first and second edge points P1 and P2 is a single white line composed of a single lane line, or the lane line It is determined whether it is a double white line with an auxiliary lane line inside, and when it is determined that the white line is a double white line, a white line candidate point that defines the auxiliary lane line is extracted from the edge point group, When it is determined that the white line is switched from the double white line to the single white line, the offset calculated based on the first and second edge points P1 and P2 detected as a pair on the same search line By shifting the white line candidate point Ps and the rear white line candidate point Ps_pre outward in the vehicle width direction by the amount W_12, the road shape can be recognized with high responsiveness without deteriorating the recognition accuracy even at the exit of the double white line. . That is, by shifting the white line candidate point Ps and the rear white line candidate point Ps_pre to the outside in the vehicle width direction, the white line candidate point Ps and each of the rear line candidate points Ps_pre can be changed even during a transition in which the white line switches from a double white line to a single white line. Continuity can be ensured, and the road shape can be recognized with good responsiveness without lowering the recognition accuracy.

また、白線が一重白線であると判定されているとき、第1のエッジ点P1の点群に基づいてハフ直線Hを演算し、当該ハフ直線Hに基づいて定めた白線候補点抽出領域Ad内のエッジ点P1,P2を白線候補点Psとして抽出し、白線が一重白線から二重白線へと切り替わったことを判定した場合には、同一検索ライン上に対をなして検出されている第1,第2のエッジ点P1,P2に基づいて算出したオフセット量W_12にて後方白線候補点Ps_preを車幅方向内側にシフトさせることにより、二重白線の入口においても認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる。すなわち、後方白線候補点Ps_preを車幅方向内側にシフトさせることにより、白線が一重白線から二重白線へと切り替わる過渡時においても、白線候補点Ps及び後方白線候補点Ps_preの連続性を確保することができ、認識精度を低下させることなく道路形状を応答性よく認識することができる。   Further, when it is determined that the white line is a single white line, a Hough straight line H is calculated based on the point group of the first edge points P1, and the white line candidate point extraction area Ad determined based on the Hough straight line H is calculated. Edge points P1 and P2 are extracted as white line candidate points Ps, and when it is determined that the white line is switched from a single white line to a double white line, the first detected as a pair on the same search line. , The rear white line candidate point Ps_pre is shifted inward in the vehicle width direction by the offset amount W_12 calculated based on the second edge points P1 and P2, thereby reducing the recognition accuracy even at the entrance of the double white line. The shape can be recognized with good responsiveness. That is, by shifting the rear white line candidate point Ps_pre inward in the vehicle width direction, the continuity of the white line candidate point Ps and the rear white line candidate point Ps_pre is ensured even during a transition in which the white line switches from a single white line to a double white line. The road shape can be recognized with good responsiveness without degrading the recognition accuracy.

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.

1 … 車両(自車両)
2 … 運転支援装置
3 … ステレオカメラ
4 … ステレオ画像認識装置(エッジ点検出手段、オフセット量算出手段、白線状態判定手段、白線候補点抽出手段、後方白線候補点推定手段、白線近似手段、候補点シフト手段、車線区画線幅算出手段)
5 … 制御ユニット
11 … 車速センサ
12 … ヨーレートセンサ
13 … メインスイッチ
14 … 舵角センサ
15 … アクセル開度センサ
16 … スロットル弁
17 … アクティブブースタ
1 ... Vehicle (own vehicle)
2 ... Driving assistance device 3 ... Stereo camera 4 ... Stereo image recognition device (edge point detection means, offset amount calculation means, white line state determination means, white line candidate point extraction means, rear white line candidate point estimation means, white line approximation means, candidate point Shift means, lane line width calculation means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Control unit 11 ... Vehicle speed sensor 12 ... Yaw rate sensor 13 ... Main switch 14 ... Steering angle sensor 15 ... Accelerator opening sensor 16 ... Throttle valve 17 ... Active booster

Claims (4)

自車走行路の前方を撮像した画像上の左右の各白線検出領域内で水平方向に延在する複数の検索ライン毎に車幅内側から外側方向の輝度変化を調べ、輝度が暗から明に所定以上変化するエッジ点が存在する場合に、最初のエッジ点を第1のエッジ点、次のエッジ点を第2のエッジ点として順次検出するエッジ点検出手段と、
同一の前記検索ライン上において前記第1,第2のエッジ点が対をなして検出されているとき、前記第1,第2のエッジ点の間隔に基づいて白線が二重白線である場合における車線区画線と補助区画線とのオフセット量を算出するオフセット量算出手段と、
前記第1,第2のエッジ点の点群に基づいて自車走行路を区画する白線が単一の車線区画線からなる一重白線であるか、或いは、前記車線区画線の内側に補助区画線が併設された二重白線であるかを判定する白線状態判定手段と、
前記白線状態判定手段で白線が二重白線であると判定されているとき、前記エッジ点検出手段で検出された前記エッジ点の点群から前記補助区画線を規定する白線候補点を抽出する白線候補点抽出手段と、
前フレーム以前に抽出した前記白線候補点の座標と自車の移動量とに基づいて自車後方の設定距離内における後方白線候補点を推定する後方白線候補点推定手段と、
前記白線候補点及び前記後方白線候補点の点群に基づいて白線を近似する白線近似手段と、
前記白線状態判定手段で白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定したとき、前記白線候補点及び前記後方白線候補点を車幅方向外側に前記オフセット量にてシフトさせる候補点シフト手段と、を備えたことを特徴とする車両用白線認識装置。
The brightness change from the inside to the outside of the vehicle width is examined for each of the plurality of search lines extending in the horizontal direction in the left and right white line detection areas on the image taken in front of the vehicle traveling path, and the brightness is changed from dark to bright. Edge point detecting means for sequentially detecting the first edge point as the first edge point and the next edge point as the second edge point when there is an edge point that changes by a predetermined amount or more;
The first in the same of the search on the line, when the second edge points are detected in pairs, when the white line is a double white line based on the first interval of the second edge point An offset amount calculating means for calculating an offset amount between the lane line and the auxiliary lane line ;
The white line that divides the vehicle traveling path based on the point cloud of the first and second edge points is a single white line composed of a single lane line, or an auxiliary lane line inside the lane line A white line state determining means for determining whether or not a double white line is attached;
A white line that extracts a white line candidate point that defines the auxiliary division line from the point group of the edge points detected by the edge point detection unit when the white line state determination unit determines that the white line is a double white line Candidate point extraction means;
Back white line candidate point estimating means for estimating a back white line candidate point within a set distance behind the host vehicle based on the coordinates of the white line candidate point extracted before the previous frame and the movement amount of the host vehicle;
White line approximation means for approximating a white line based on a point group of the white line candidate point and the back white line candidate point;
Candidate point shift for shifting the white line candidate point and the rear white line candidate point to the outside in the vehicle width direction by the offset amount when it is determined by the white line state determining means that the white line is switched from a double white line to a single white line. And a vehicle white line recognizing device.
前記候補点シフト手段は、前記白線状態判定手段で白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定したとき、前記白線候補点及び前記後方白線候補点のシフトを設定フレームかけて行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用白線認識装置。   The candidate point shift means, when the white line state determination means determines that the white line has switched from a double white line to a single white line, shifts the white line candidate point and the rear white line candidate point over a set frame. The white line recognition device for a vehicle according to claim 1. 前記白線状態判定手段で白線が二重白線であると判定されているとき、前記第2のエッジ点が検出されている前記検索ライン上の前記エッジ点に基づいて左右の前記車線区画線の間隔を示す車線区画線幅を算出する車線区画線幅算出手段を有し、
前記白線候補点抽出手段は、前記白線状態判定手段で白線が二重白線であると判定されているとき、前記第2のエッジ点が検出されている前記検索ライン上の前記第1のエッジ点を白線候補点として抽出するとともに、前記第2のエッジ点が検出されていない前記検索ライン上で左右対をなす前記第1のエッジ点の間隔が前記車線区画線幅と設定誤差範囲内で一致するとき当該第1のエッジ点を白線候補点として抽出して車幅方向内側に前記オフセット量にてシフトさせることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用白線認識装置。
When the white line state determination means determines that the white line is a double white line, the distance between the left and right lane markings based on the edge point on the search line where the second edge point is detected A lane line width calculating means for calculating a lane line width indicating
The white line candidate point extracting means, when the white line state determining means determines that the white line is a double white line, the first edge point on the search line from which the second edge point is detected Are extracted as white line candidate points, and the interval between the first edge points forming a left-right pair on the search line where the second edge point is not detected matches the lane line width within a set error range 3. The vehicle white line recognition device according to claim 1, wherein the first edge point is extracted as a white line candidate point and shifted inward in the vehicle width direction by the offset amount.
前記白線状態判定手段は、白線が二重白線であると判定しているとき、前記白線候補点抽出手段で抽出した前記白線候補点のうち、前記オフセット量にてシフトさせた前記白線候補点の占める割合が設定割合以上となったとき、白線が二重白線から一重白線へと切り替わったことを判定することを特徴とする請求項3に記載の車両用白線認識装置。   When the white line state determination unit determines that the white line is a double white line, among the white line candidate points extracted by the white line candidate point extraction unit, the white line candidate points shifted by the offset amount 4. The vehicle white line recognition device according to claim 3, wherein when the occupying ratio is equal to or greater than a set ratio, it is determined that the white line is switched from a double white line to a single white line.
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