JP7140574B2 - Traffic lane line recognition device - Google Patents
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Description
本開示は走行区画線認識装置に関する。 The present disclosure relates to lane marking recognition devices.
走行区画線認識装置は、車載カメラを用いて画像を取得する。走行区画線認識装置は、取得した画像を用いて走行区画線を認識する。走行区画線認識装置は、認識した走行区画線に基づき、道路形状を推定する。推定した道路形状は、車両の運転支援等に用いることができる。 The traffic lane line recognition device acquires an image using an in-vehicle camera. The traffic lane line recognition device recognizes the traffic lane line using the acquired image. The lane marking recognition device estimates the shape of the road based on the recognized lane lines. The estimated road shape can be used for vehicle driving assistance and the like.
道路が分岐している場所等では、車線の幅が変化する。そのような場所で認識した走行区画線に基づき道路形状を推定すると、不適切な値となってしまう。そのため、車線の幅の変化を検出する必要がある。特許文献1には、先行車の速度や位置から、道路の分岐を検出する技術が開示されている。特許文献2には、先行車の軌跡を用いて道路の分岐を検出する技術が開示されている。 The width of the lane changes at places such as where the road branches. Estimating the shape of the road based on the lane markings recognized at such a location results in an inappropriate value. Therefore, it is necessary to detect changes in lane width. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 discloses a technology for detecting a road branch from the speed and position of a preceding vehicle. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 discloses a technique for detecting a road branch using the trajectory of a preceding vehicle.
特許文献1、2に開示された技術では、車線の幅の変化を正確に検出できないことがある。本開示の一局面は、車線の幅の変化を正確に検出できる走行区画線認識装置を提供することを目的とする。
The techniques disclosed in
本開示の一局面は、車両(3)の周辺を表す画像(31)を取得するように構成された画像取得ユニット(9)と、前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、前記画像に表示された他の車両(45)の幅を算出するように構成された車両幅算出ユニット(13)と、前記他の車両の位置における前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、前記他の車両の幅と、前記車線の幅との関係の時間の経過に伴う変化に基づき、前記車線の幅の変化を検出するように構成された幅変化検出ユニット(17)と、を備える走行区画線認識装置(1)である。 One aspect of the present disclosure is an image acquisition unit (9) configured to acquire an image (31) representing the surroundings of a vehicle (3) and, based on said image, a lane (43) in which said vehicle is traveling. a line recognition unit (11) configured to recognize two lane marking lines (35, 37) demarcating the ) and to calculate the width of another vehicle (45) displayed in said image and a vehicle width calculation unit (13) configured to calculate the width of the lane at the position of the other vehicle based on the two lane lines recognized by the line recognition unit. a computing unit (15) and a width change detection unit adapted to detect changes in the width of said lane based on changes over time in the relationship between the width of said other vehicles and the width of said lane. (17) and lane marking recognition device (1).
本開示の一局面である走行区画線認識装置は、車線の幅の変化を正確に検出することができる。
本開示の別局面は、車両(3)の周辺を表す画像(31)を取得するように構成された画像取得ユニット(9)と、前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、前記車線の走行方向における前記車線の幅の変化量を算出する幅変化算出ユニット(55)と、前記車線の幅の変化量に基づき、前記車線の分岐、又は、前記走行区画線の誤認識である事象の有無を判断するように構成された事象判断ユニット(61)と、前記2本の走行区画線を統合して統合線を作成するように構成された統合線作成ユニット(57)と、前記統合線の曲がりの程度を算出するように構成された曲がり算出ユニット(59)と、を備え、前記事象が有ると前記事象判断ユニットが判断するための条件は、前記曲がりの程度が小さいほど厳しい走行区画線認識装置(101)である。
A traffic lane line recognition device that is one aspect of the present disclosure can accurately detect a change in lane width.
Another aspect of the present disclosure is an image acquisition unit (9) configured to acquire an image (31) representing the surroundings of a vehicle (3); a line recognition unit (11) configured to recognize two lane marking lines (35, 37) demarcating the ); a lane width calculation unit (15) configured to calculate based on a line; a width change calculation unit (55) for calculating a change in the width of the lane in the direction of travel of the lane; and a change in the width of the lane. an event determination unit (61) configured to determine the presence or absence of an event that is a branching of the lane or an erroneous recognition of the lane line based on the quantity; an integrated line creating unit (57) configured to create an integrated line; and a bend calculation unit (59) configured to calculate a degree of curvature of said integrated line, wherein said event is present. The condition for the event determination unit to determine that the degree of bend is smaller is the traffic lane line recognition device (101) that is more severe.
本開示の別の局面である走行区画線認識装置は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を正確に判断することができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
A lane line recognition device, which is another aspect of the present disclosure, can accurately determine whether or not there is a branching of a road and whether or not there is an erroneous recognition of a lane line.
It should be noted that the symbols in parentheses described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later as one mode, and the technical scope of the present disclosure is It is not limited.
本開示の例示的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
1.走行区画線認識装置1の構成
走行区画線認識装置1の構成を、図1及び図2に基づき説明する。図1に示すように、走行区画線認識装置1は、車両3に搭載される車載装置である。走行区画線認識装置1は、CPU5と、例えば、RAM又はROM等の半導体メモリ(以下、メモリ7とする)と、を有するマイクロコンピュータを備える。
Exemplary embodiments of the present disclosure are described with reference to the drawings.
<First embodiment>
1. Configuration of lane
走行区画線認識装置1の各機能は、CPU5が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ7が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、走行区画線認識装置1は、1つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
Each function of the traffic lane
走行区画線認識装置1は、図2に示すように、画像取得ユニット9と、線認識ユニット11と、車両幅算出ユニット13と、車線幅算出ユニット15と、幅変化検出ユニット17と、距離推定ユニット19と、基準設定ユニット21と、形状設定ユニット23と、出力ユニット25と、を備える。
As shown in FIG. 2, the lane
走行区画線認識装置1に含まれる各部の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の機能は、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は、デジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。
The method of realizing the function of each part included in the traffic lane
図1に示すように、車両3は、走行区画線認識装置1に加えて、車載カメラ27、及び運転支援装置29を備える。車載カメラ27は車両3の前方を表す画像を作成する。車両3の前方は車両3の周辺に対応する。運転支援装置29は、走行区画線認識装置1が出力する道路形状を用いて運転支援を行う。
As shown in FIG. 1 , the
2.走行区画線認識装置1が実行する処理
走行区画線認識装置1が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図3~図4に基づき説明する。図3のステップ1では、画像取得ユニット9が、車載カメラ27を用いて画像を取得する。この画像は、車両3の前方を表す画像である。
2. Processing Executed by Lane
ステップ2では、線認識ユニット11が、前記ステップ1で取得した画像に基づき、車両3が走行している車線(以下では自車線とする)を区画する2本の走行区画線を認識する。この処理を、図4に基づき説明する。31は、前記ステップ1で取得した画像である。線認識ユニット11は、周知の方法により、走行区画線33、35、37、39を認識する。
In step 2, the
図4に示すように、走行区画線33が破線である場合、線認識ユニット11は、まず、複数の区画ペイント候補41を抽出する。区画ペイント候補41は、破線を構成する単位である。次に、線認識ユニット11は、車両3の走行方向に沿って並んだ複数の区画ペイント候補41をつなげることで、走行区画線33を認識する。走行区画線35、37、39を認識する方法も同様である。
As shown in FIG. 4 , when the lane marking 33 is a dashed line, the
図3に戻り、ステップ3では、線認識ユニット11が、前記ステップ2で認識した走行区画線の中から、自車線を区画する2本の走行区画線を選択する。図4に示す例では、走行区画線35、37が、自車線43を区画する2本の走行区画線である。線認識ユニット11は、画像における走行区画線の位置に基づき、自車線を区画する2本の走行区画線を選択することができる。
Returning to FIG. 3, in
ステップ4では、図4に示すように、車両幅算出ユニット13が、前記ステップ1で取得した画像31に表示された他の車両45の幅W1を算出する。幅W1は、画像31の上における幅である。他の車両45は、自車線43に存在してもよいし、他の車線に存在してもよい。
In step 4, as shown in FIG. 4, the vehicle
ステップ5では、図4に示すように、車線幅算出ユニット15が、他の車両45の位置47における自車線43の幅W2を、前記ステップ3で選択した2本の走行区画線35、37に基づき算出する。他の車両45の位置47とは、自車線43の走行方向における座標が他の車両45の座標と一致する位置を意味する。幅W2は、2本の走行区画線35、37の、画像31の上における間隔である。
In
ステップ6では、幅変化検出ユニット17が、比率Rを算出する。比率Rとは、前記ステップ5で算出した幅W2を、前記ステップ4で算出した幅W1で除した値である。比率Rは、幅W1と幅W2との関係に対応する。
At step 6, the width
ステップ7では、幅変化検出ユニット17が、前記ステップ6で算出した比率Rをメモリ7に記憶する。
ステップ8では、幅変化検出ユニット17が、直前の前記ステップ6で算出した比率R(以下では比率R1とする)から、過去に算出され、メモリ7に記憶されていた比率R(以下では比率R2とする)を差し引いた値(以下では比率の変化ΔRとする)を算出する。比率R2を算出した時刻は、比率R1を算出した時刻より古い。また、比率R2の算出に用いた幅W1及び幅W2を測定した位置は、比率R1の算出に用いた幅W1及び幅W2を測定した位置よりも、自車線43の後方側にある。比率の変化ΔRは、幅W1と、幅W2との関係の時間の経過に伴う変化に対応する。
At
In step 8, the width
ステップ9では、距離推定ユニット19が、車両3と他の車両45との距離を推定する。距離推定ユニット19は、例えば、画像31における他の車両45の位置や大きさから距離を推定することができる。また、距離推定ユニット19は、測距センサを用いて距離を推定してもよい。
In
ステップ10では、基準設定ユニット21が、前記ステップ9で推定した距離に基づき、後述するステップ11で使用する閾値を設定する。基準設定ユニット21は、距離が大きいほど、閾値を大きくする。閾値は正の値である。閾値は、幅W2の変化を検出したと判断するか否かの基準に対応する。閾値を大きくすることは、幅W2の変化を検出したと判断するか否かの基準を厳しくすることに対応する。
At step 10, the
ステップ11では、前記ステップ8で算出した比率の変化ΔRの絶対値が、前記ステップ10で設定した閾値以上であるか否かを、幅変化検出ユニット17が判断する。比率の変化ΔRの絶対値が閾値未満である場合、本処理はステップ12に進む。比率の変化ΔRの絶対値が閾値以上である場合、本処理はステップ14に進む。
In
ステップ12では、形状推定ユニット23が、第1の道路形状推定処理を行う。第1の道路形状推定処理とは、前記ステップ3で選択した2本の走行区画線のそれぞれに基づき、フィルタを用いて道路形状を推定する処理である。道路形状として、例えば、曲率、曲率変化率、ヨー角、ピッチ角、オフセット等が挙げられる。
At step 12, the
ステップ13では、前記ステップ12、又は後述するステップ17で推定された道路形状を、出力ユニット25が運転支援装置29に出力する。
ステップ14では、前記ステップ8で算出した比率の変化ΔRが正の値であるか否かを幅変化検出ユニット17が判断する。比率の変化ΔRが正の値である場合、本処理はステップ15に進む。比率の変化ΔRが負の値である場合、本処理はステップ16に進む。
In
At step 14, the width
ステップ15では、幅変化検出ユニット17が道路の分岐を検出する。道路の分岐は、車線の幅の変化に対応する。
ステップ16では、幅変化検出ユニット17が、走行区画線の誤認識を検出する。走行区画線の誤認識は、車線の幅の変化に対応する。
At
In step 16, the width
ステップ17では、形状推定ユニット23が、第2の道路形状推定処理を行う。第2の道路形状推定処理として、例えば、以下の(i)~(iii)のうちのいずれかの処理が挙げられる。
At
(i) 形状推定ユニット23は、前記ステップ3で選択した2本の走行区画線のうち1本は、道路形状の推定に使用しない。形状推定ユニット23は、残りの1本の走行区画線に基づき、道路形状を推定する。
(i) The
(ii) 形状推定ユニット23は、道路形状の推定を行わない。
(iii) 形状推定ユニット23は、前記ステップ3で選択した2本の走行区画線のうち、少なくとも1本を新たに認識した別の走行区画線に置換する。別の走行区画線とは、線認識ユニット11が前記ステップ2の処理を再度実行することにより、新たに認識した走行区画線である。
(ii) The
(iii) The
3.走行区画線認識装置1が奏する効果
(1A)走行区画線認識装置1は、道路の勾配があったとしても、自車線43の幅の変化を正確に検出することができる。この効果を図5~図6に示す事例に基づき説明する。
3. Effects of the lane line recognition device 1 (1A) The lane
図5に示す事例では、道路が分岐することにより、自車線43の走行方向に進むほど、自車線43の幅が実際に大きくなっている。
この事例の場合、幅W2は、自車線43の走行方向に進むほど、大きい。幅W1は一定である。比率R1は比率R2より大きい。比率の変化ΔRの絶対値は大きい。比率の変化ΔRは正の値である。
In the example shown in FIG. 5 , the width of the
In the case of this example, the width W2 increases as the traveling direction of the
図5に示す事例の場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11及び前記ステップ14でそれぞれ肯定判断して前記ステップ15に進み、道路の分岐を検出することができる。道路の分岐は、自車線43の幅が変化する状況に対応する。
In the case of the case shown in FIG. 5, the traffic lane
図6に示す事例では、道路に上り勾配がある。自車線43の幅及び他の車両45の幅は、実際には一定である。しかしながら、道路に登り勾配があるため、画像の上では見かけ上、自車線43の走行方向に進むほど、幅W1及び幅W2が大きくなる。比率の変化ΔRの絶対値は小さい。図6に示す事例の場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11で否定判断し、前記ステップ12に進む。前記ステップ12に進むことは、自車線43の幅の変化を検出しなかったことを意味する。
In the example shown in FIG. 6, the road has an upslope. The width of
すなわち、走行区画線認識装置1は、画像の上で見かけ上、幅W2が変化していても、自車線43の幅が実際には一定であれば、自車線43の幅の変化を検出しない。道路に下り勾配がある場合でも、走行区画線認識装置1は、同様の効果を奏することができる。
That is, even if the width W2 appears to change on the image, the lane
(1B)走行区画線認識装置1は、走行区画線の誤認識を検出することができる。この効果を図7に示す事例に基づき説明する。図7に示す事例では、自車線43の一部に路面ノイズ49が存在する。走行区画線認識装置1は、比率R1を算出するとき、路面ノイズ49を走行区画線として誤認識した。そのため、走行区画線認識装置1は、比率R1を実際より小さく算出した。走行区画線認識装置1は、比率R2を正しく算出した。その結果、比率の変化ΔRの絶対値は大きい。比率の変化ΔRは負の値である。そのことにより、図7に示す事例の場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11で肯定判断し、前記ステップ14で否定判断して前記ステップ16に進み、走行区画線の誤認識を検出することができる。
道路が下り勾配の場合と、図7に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置1は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、比率の変化ΔRの絶対値は小さい。それに対し、図7に示すように路面ノイズ49が存在する場合は、比率の変化ΔRの絶対値は大きい。
(1B) The lane marking
Although it is difficult to distinguish between the case where the road is downhill and the case where
(1C)走行区画線認識装置1は、比率R及び比率の変化ΔRを用いて処理を行う。そのため、走行区画線認識装置1は、自車線43の幅の変化を容易且つ正確に検出することができる。
(1C) The traffic lane
(1D)車両3から他の車両45までの距離が大きいほど、比率の変化ΔRの値の精度は低下する。走行区画線認識装置1は、車両3から他の車両45までの距離が大きいほど、前記ステップ11の処理で使用する閾値を大きくする。そのため、走行区画線認識装置1は、比率の変化ΔRの値の精度が低いとき、前記ステップ11において誤った判断をしてしまうことを抑制できる。
(1D) As the distance from the
(1F)走行区画線認識装置1は、道路の分岐や走行区画線の誤認識を検出した場合、第2の道路形状推定処理を行う。走行区画線認識装置1は、第2の道路形状推定処理において、前記(i)~(iii)のいずれかの処理を行う。そのため、走行区画線認識装置1は、道路形状を誤って推定してしまうことを抑制できる。
(1F) When the lane
4.第1実施形態の変形例
(1)幅W1と幅W2との関係は、比率R以外のものであってもよい。例えば、走行区画線認識装置1は、前記ステップ6において、幅W2から幅W1を差し引いた値(以下では幅の差分とする)を、比率Rに代えて算出してもよい。その場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ8において、直前の前記ステップ6で算出した幅の差分から、メモリ7に記憶されていた幅の差分を差し引いた値(以下では差分の変化ΔDとする)を算出する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11において、差分の変化ΔDの絶対値が閾値未満であれば否定判断し、差分の変化ΔDの絶対値が閾値以上であれば肯定判断する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ14において、差分の変化ΔDが正の値であれば肯定判断し、差分の変化ΔDが負の値であれば否定判断する。
走行区画線認識装置1は、前記ステップ6において、幅W1を幅W2で除した値(以下では逆数比とする)を比率Rに代えて算出してもよい。
その場合、走行区画線認識装置1は、前記ステップ8において、直前の前記ステップ6で算出した逆数比から、メモリ7に記憶されていた逆数比を差し引いた値(以下では逆数比の変化とする)を算出する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ11において、逆数比の変化の絶対値が閾値未満であれば否定判断し、逆数比の変化の絶対値が閾値以上であれば肯定判断する。また、走行区画線認識装置1は、前記ステップ14において、逆数比の変化が負の値であれば肯定判断し、逆数比の変化が正の値であれば否定判断する。
4. Modifications of the First Embodiment (1) The relationship between the width W1 and the width W2 may be other than the ratio R. For example, the traffic lane
In step 6, the traffic lane
In this case, in step 8, the traffic lane
(2)幅W1と幅W2との関係の時間の経過に伴う変化を表す指標は、比率の変化ΔR以外のものであってもよい。例えば、図8に示すΔXを、幅W1と幅W2との関係の時間の経過に伴う変化を表す指標として用いてもよい。図8において、51は、比率Rの経時変化を表す曲線である。53は、曲線51にローパスフィルターをかけて得られた曲線である。ΔXは、所定の時刻における、曲線51と曲線53との差分である。なお、曲線53は、過去の比率Rの寄与を含むので、ΔXは、幅W1と幅W2との関係の時間の経過に伴う変化を表す指標となる。
<第2実施形態>
1.第1実施形態との相違点
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
(2) The index representing the change over time of the relationship between the width W1 and the width W2 may be something other than the change ΔR in the ratio. For example, ΔX shown in FIG. 8 may be used as an index representing a change over time in the relationship between the width W1 and the width W2. In FIG. 8, 51 is a curve representing the change in the ratio R over time. 53 is a curve obtained by applying a low-pass filter to
<Second embodiment>
1. Differences from First Embodiment Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the differences will be described below. Note that the same reference numerals as in the first embodiment indicate the same configurations, and refer to the preceding description.
第2実施形態の走行区画線認識装置101は、図9に示すように、画像取得ユニット9と、線認識ユニット11と、車線幅算出ユニット15と、幅変化算出ユニット55と、統合線作成ユニット57と、曲がり算出ユニット59と、事象判断ユニット61と、閾値設定ユニット63と、形状推定ユニット23と、出力ユニット25と、を備える。
As shown in FIG. 9, the traffic lane
2.走行区画線認識装置101が実行する処理
走行区画線認識装置101が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図10~図12に基づき説明する。図10におけるステップ21~23の処理は、第1実施形態における前記ステップ1~3の処理と同様である。
2. Processing Executed by Lane
ステップ24では、統合線作成ユニット57が統合線を作成する。統合線を、図11に基づき説明する。図11において、走行区画線35、37は、前記ステップ23において選択された2本の走行区画線である。補助線65は、自車線43の走行方向に直交する直線である。補助線65と走行区画線35との交点を、第1の交点67とする。補助線65と走行区画線37との交点を、第2の交点69とする。第1の交点67と、第2の交点69との中点を統合点71とする。補助線65を自車線43の走行方向に沿って移動させながら、それぞれの位置で算出された統合点71の軌跡を、統合線73とする。
At step 24, the integrated
図10に戻り、ステップ25では、曲がり算出ユニット59が、前記ステップ24で作成した統合線の曲率を算出する。曲がり算出ユニット59は、例えば、統合線における1箇所で曲率を測定することができる。また、曲がり算出ユニット59は、例えば、統合線における複数の箇所でそれぞれ曲率を算出し、曲率の平均値を算出することができる。曲率は曲がりの程度に対応する。
Returning to FIG. 10, at
ステップ26では、車線幅算出ユニット15が、自車線43の幅W2を算出する。幅W2の算出方法は、第1実施形態における前記ステップ5の処理と同様である。
ステップ27では、車線幅算出ユニット15が、前記ステップ26で算出した幅W2をメモリ7に記憶する。
At step 26 , the lane
At
ステップ28では、幅変化算出ユニット55が、変化量ΔWを算出する。この処理を図12に基づき説明する。直前の前記ステップ27で算出した幅W2を、以下では幅W2aとする。去に算出され、メモリ7に記憶されていた幅W2を、以下では幅W2bとする。
変化量ΔWは、幅W2aから、幅W2bを差し引いた値である。変化量ΔWは自車線43の幅の変化量を表す。幅W2bを算出した時刻は、幅W2aを算出した時刻より古い。また、幅W2bを測定した位置は、幅W2aを測定した位置よりも、自車線43の後方側にある。
At step 28, the width
The amount of change ΔW is a value obtained by subtracting the width W2b from the width W2a. The amount of change ΔW represents the amount of change in the width of the
ステップ29では、前記ステップ25で算出した曲率の絶対値が閾値以下であるか否かを閾値設定ユニット63が判断する。閾値は予め設定された固定値である。曲率の絶対値が閾値以下である場合、本処理はステップ30に進む。曲率の絶対値が閾値未満である場合、本処理はステップ31に進む。
At
ステップ30では、閾値設定ユニット63が、後述するステップ32で使用する閾値として、第1の閾値を設定する。第1の閾値は正の数である。第1の閾値は、後述する第2の閾値より大きい。
At step 30, the
ステップ31では、閾値設定ユニット63が、後述するステップ32で使用する閾値として、第2の閾値を設定する。第2の閾値は正の数である。
ステップ32では、前記ステップ28で算出した変化量ΔWの絶対値が閾値以上であるか否かを事象判断ユニット61が判断する。閾値は第1の閾値又は第2の閾値である。変化量ΔWの絶対値が閾値未満である場合、本処理はステップ33に進む。変化量ΔWの絶対値が閾値以上である場合、本処理はステップ35に進む。
In
At step 32, the
ステップ33の処理は、第1実施形態における前記ステップ12の処理と同様である。
ステップ34では、前記ステップ33、又は後述するステップ38で推定された道路形状を、出力ユニット25が運転支援装置29に出力する。
The processing of
In step 34 , the
ステップ35では、前記ステップ28で算出した変化量ΔWが正の値であるか否かを事象判断ユニット61が判断する。変化量ΔWが正の値である場合、本処理はステップ36に進む。変化量ΔWが負の値である場合、本処理はステップ37に進む。
At
ステップ36では、道路の分岐があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ37では、走行区画線の誤認識があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ38の処理は、第1実施形態における前記ステップ17の処理と同様である。
At step 36, the
In
The processing of step 38 is the same as the processing of
3.走行区画線認識装置101が奏する効果
(2A)走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を正確に判断することができる。この効果を図13~図16に基づき説明する。
3. Effect of lane line recognition device 101 (2A) The lane
図13に示す事例では、道路の分岐はなく、自車線43の幅が一定である。また、この事例では、道路の勾配はない。また、この事例では、走行区画線認識装置101は、走行区画線35、37を正しく認識している。
In the example shown in FIG. 13, there is no road branching and the width of the
図13に示す事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は小さい。そのため、走行区画線認識装置101は、前記ステップ29で肯定判断し、第1の閾値を設定する。また、幅W2a、幅W2bの差は小さいため、変化量ΔWの絶対値は小さい。その結果、走行区画線認識装置101は、前記ステップ32で否定判断し、前記ステップ33に進む。前記ステップ33に進むことは、道路の分岐、及び走行区画線の誤認識がないと判断することを意味する。
In the case shown in FIG. 13, the absolute value of the curvature of the
図14に示す事例では、道路の分岐がある。自車線43の幅は、走行方向に進むほど、大きい。この事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は大きい。走行区画線認識装置101は、前記ステップ29で否定判断し、第2の閾値を設定する。また、幅W2a、幅W2bの差は大きいため、変化量ΔWの絶対値は大きい。また、変化量ΔWは正の値である。その結果、走行区画線認識装置101は、前記ステップ32及び前記ステップ35で肯定判断し、ステップ36に進む。
In the example shown in FIG. 14, there is a road branch. The width of
図15に示す事例では、道路に登り勾配が存在する。この事例では、道路の分岐はなく、自車線43の幅は、実際には一定である。しかしながら、道路に登り勾配があるため、画像の上では見かけ上、幅W2aは幅W2bより大きい。画像に基づき認識された走行区画線35、37の形状は左右対称であるため、統合線73は直線に近い。そのため、統合線73の曲率の絶対値は小さい。
In the example shown in FIG. 15, there is an uphill slope on the road. In this case, there are no road bifurcations and the width of
図15に示す事例の場合、走行区画線認識装置101は、前記ステップ29で肯定判断し、第1の閾値を設定する。その結果、走行区画線認識装置101は、変化量ΔWの絶対値が大きかったとしても、前記ステップ32で否定判断し、前記ステップ33に進む。前記ステップ33に進むことは、道路の分岐、及び走行区画線の誤認識がないと判断することを意味する。
In the case shown in FIG. 15, the traffic lane
図16に示す事例では、自車線43の一部に路面ノイズ49が存在する。走行区画線認識装置101は、幅W2aを算出するとき、路面ノイズ49を走行区画線として誤認識する。そのため、走行区画線認識装置101は、幅W2aを実際より小さく算出する。走行区画線認識装置101は、幅W2bを正しく算出する。
In the example shown in FIG. 16 ,
図16に示す事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は大きい。走行区画線認識装置101は、前記ステップ29で否定判断し、第2の閾値を設定する。また、幅W2a、幅W2bの差は大きいため、変化量ΔWの絶対値は大きい。また、変化量ΔWは負の値である。その結果、走行区画線認識装置101は、前記ステップ32で肯定判断し、前記ステップ35で否定判断し、ステップ37に進む。
道路が下り勾配の場合と、図16に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置101は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、統合線73の曲率の絶対値は小さいため、路面ノイズ49が存在する場合と区別することができる。
In the case shown in FIG. 16, the absolute value of the curvature of the
Although it is difficult to distinguish between the case where the road is downhill and the case where the
(2B)走行区画線認識装置101は、統合線73の曲率の絶対値が小さいほど、前記ステップ32で使用する閾値を大きくする。そのため、走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を一層正確に判断することができる。
(2B) The lane marking
4.第2実施形態の変形例
(1)統合線73の曲がりの程度を表す指標は曲率以外のものであってもよい。例えば、統合線73の曲がりの程度を表す指標は、図17に示す角度θ又は距離dであってもよい。点75、77、79は統合線73上にある。点77は点75と点79との間にある。点75、77、79は、統合線73上で等間隔に配置されている。直線81は点75、77を通る。直線83は点77、79を通る。角度θは、直線81と直線83とが成す角度である。角度θが大きいほど、統合線73の曲がりの程度は大きい。距離dは直線81と点79との距離である。距離dが大きいほど、統合線73の曲がりの程度は大きい。
4. Modifications of Second Embodiment (1) The index representing the degree of bending of the
(2)走行区画線認識装置101は、前記ステップ24で統合線73を作成するとき、2本の走行区画線35、37のうち、認識できた距離が他方より長い走行区画線の重みを、他方の走行区画線の重みより大きくしてもよい。例えば、図18に示すように、走行区画線35を認識できた距離が、走行区画線37を認識できた距離より長い場合、走行区画線認識装置101は、統合線73を作成するとき、走行区画線35の重みを、走行区画線37の重みより大きくすることができる。この場合、統合線73を一層正確に作成できる。
(2) When the lane
(3)図19に示すように、走行区画線35が実線であり、走行区画線37が破線である場合、走行区画線認識装置101は、前記ステップ24で統合線73を作成するとき、走行区画線35の重みを、走行区画線37の重みより大きくすることができる。この場合、統合線73を一層正確に作成できる。
<第3実施形態>
1.第2実施形態との相違点
第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
(3) As shown in FIG. 19, when the lane marking 35 is a solid line and the lane marking 37 is a dashed line, the lane
<Third Embodiment>
1. Differences from Second Embodiment Since the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the second embodiment, the differences will be described below. Note that the same reference numerals as in the second embodiment indicate the same configurations, and refer to the preceding description.
前述した第2実施形態では、走行区画線認識装置101は、図10に示す処理を実行する。これに対し、第3実施形態では、走行区画線認識装置101は、図20に示す処理を実行する点で第2実施形態と相違する。
In the second embodiment described above, the lane marking
2.走行区画線認識装置101が実行する処理
走行区画線認識装置101が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を、図20に基づき説明する。図20におけるステップ41~49の処理は、第2実施形態における前記ステップ21~29の処理と同様である。
2. Processing Executed by Lane
ステップ49で肯定判断した場合、本処理はステップ50に進む。ステップ49で否定判断した場合、本処理はステップ52に進む。
ステップ50の処理は、第2実施形態における前記ステップ33の処理と同様である。
ステップ51では、前記ステップ50、又は後述するステップ56で推定された道路形状を、出力ユニット25が運転支援装置29に出力する。
If the determination in
The processing of step 50 is the same as the processing of
In
ステップ52では、前記ステップ48で算出した変化量ΔWの絶対値が閾値以上であるか否かを事象判断ユニット61が判断する。閾値は予め設定された固定値である。変化量ΔWの絶対値が閾値未満である場合、本処理はステップ50に進む。変化量ΔWの絶対値が閾値以上である場合、本処理はステップ53に進む。
At step 52, the
ステップ53では、前記ステップ48で算出した変化量ΔWが正の値であるか否かを事象判断ユニット61が判断する。変化量ΔWが正の値である場合、本処理はステップ54に進む。変化量ΔWが負の値である場合、本処理はステップ55に進む。
At
ステップ54では、道路の分岐があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ55では、走行区画線の誤認識があると事象判断ユニット61が判断する。
ステップ56の処理は、第2実施形態における前記ステップ38の処理と同様である。
At step 54, the
At
The processing of step 56 is the same as the processing of step 38 in the second embodiment.
3.走行区画線認識装置101が奏する効果
(3A)走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を正確に判断することができる。この効果を図13~図16に基づき説明する。
3. Effect of lane line recognition device 101 (3A) The lane
図13に示す事例では、道路の分岐はなく、自車線43の幅が一定である。また、この事例では、道路の勾配はない。また、この事例では、走行区画線認識装置101は、走行区画線35、37を正しく認識している。
In the example shown in FIG. 13, there is no road branching and the width of the
図13に示す事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は小さい。そのため、走行区画線認識装置101は、前記ステップ49で肯定判断し、前記ステップ50に進む。前記ステップ50に進むことは、道路の分岐、及び走行区画線の誤認識がないと判断することを意味する。
In the case shown in FIG. 13, the absolute value of the curvature of the
図14に示す事例では、道路の分岐がある。自車線43の幅は、走行方向に進むほど、大きい。この事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は大きい。走行区画線認識装置101は、前記ステップ49で否定判断し、前記ステップ52に進む。また、幅W2a、幅W2bの差は大きいため、変化量ΔWの絶対値は大きい。また、変化量ΔWは正の値である。その結果、走行区画線認識装置101は、前記ステップ52及び前記ステップ53で肯定判断し、前記ステップ54に進む。
In the example shown in FIG. 14, there is a road branch. The width of
図15に示す事例では、道路に登り勾配が存在する。この事例では、道路の分岐はなく、自車線43の幅は、実際には一定である。しかしながら、道路に登り勾配があるため、画像の上では見かけ上、幅W2aは幅W2bより大きい。画像に基づき認識された走行区画線35、37の形状は左右対称であるため、統合線73は直線に近い。そのため、統合線73の曲率の絶対値は小さい。
In the example shown in FIG. 15, there is an uphill slope on the road. In this case, there are no road bifurcations and the width of
図15に示す事例の場合、走行区画線認識装置101は、前記ステップ49で肯定判断し、前記ステップ50に進む。前記ステップ50に進むことは、道路の分岐、及び走行区画線の誤認識がないと判断することを意味する。
In the case of the case shown in FIG. 15, the traffic lane
図16に示す事例では、自車線43一部に路面ノイズ49が存在する。走行区画線認識装置101は、幅W2aを算出するとき、路面ノイズ49を走行区画線として誤認識する。そのため、走行区画線認識装置101は、幅W2aを実際より小さく算出する。走行区画線認識装置101は、幅W2bを正しく算出する。
In the example shown in FIG. 16,
図16に示す事例の場合、統合線73の曲率の絶対値は大きい。走行区画線認識装置101は、前記ステップ49で否定判断し、前記ステップ52に進む。また、幅W2a、幅W2bの差は大きいため、変化量ΔWの絶対値は大きい。また、変化量ΔWは負の値である。その結果、走行区画線認識装置101は、前記ステップ52で肯定判断し、前記ステップ53で否定判断し、前記ステップ55に進む。
道路が下り勾配の場合と、図16に示すように路面ノイズ49が存在する場合とは、画像の上では区別がつきにくいが、走行区画線認識装置101は、区別することができる。すなわち、下り勾配の場合は、統合線73の曲率の絶対値は小さいため、路面ノイズ49が存在する場合と区別することができる。
In the case shown in FIG. 16, the absolute value of the curvature of the
Although it is difficult to distinguish between the case where the road is downhill and the case where the
(3B)走行区画線認識装置101は、統合線73の曲がりの程度が予め設定された閾値以下である場合、道路の分岐及び走行区画線の誤認識が無いと判断する。そのため、走行区画線認識装置101は、道路の分岐の有無、及び、走行区画線の誤認識の有無を一層正確に判断することができる。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(3B) If the degree of bending of the
<Other embodiments>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
(1)車載カメラ27は、車両3の後方又は側方を表す画像を作成してもよい。
(2)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(1) The in-
(2) A plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or a function possessed by one component may be realized by a plurality of components. . Also, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be realized by a single component, or a function realized by a plurality of components may be realized by a single component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Moreover, at least part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with respect to the configuration of the other above embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified by the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
(3)上述した走行区画線認識装置の他、当該走行区画線認識装置を構成要素とするシステム、当該走行区画線認識装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、走行区画線認識方法、運転支援方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。 (3) In addition to the lane line recognition device described above, a system having the lane line recognition device as a component, a program for making a computer function as the lane line recognition device, a semiconductor memory storing this program, etc. The present disclosure can also be implemented in various forms such as a non-transitional physical recording medium, lane line recognition method, driving support method, and the like.
1、101…走行区画線認識装置、3…車両、9…画像取得ユニット、11…線認識ユニット、13…車両幅算出ユニット、15…車線幅算出ユニット、17…幅変化検出ユニット、19…距離推定ユニット、21…基準設定ユニット、23…形状推定ユニット、27…車載カメラ、31…画像、33、35、37、39…走行区画線、43…自車線、45…他の車両、49…路面ノイズ、55…幅変化算出ユニット、57…統合線作成ユニット、59…曲がり算出ユニット、61…事象判断ユニット、63…閾値設定ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、
前記画像に表示された他の車両(45)の幅を算出するように構成された車両幅算出ユニット(13)と、
前記他の車両の位置における前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、
前記他の車両の幅と、前記車線の幅との関係の時間の経過に伴う変化に基づき、前記車線の幅の変化を検出するように構成された幅変化検出ユニット(17)と、
を備える走行区画線認識装置(1)。 an image acquisition unit (9) configured to acquire an image (31) representing the surroundings of the vehicle (3);
a line recognition unit (11) configured to recognize, based on said image, two lane lines (35, 37) demarcating a lane (43) in which said vehicle is traveling;
a vehicle width calculation unit (13) configured to calculate the width of another vehicle (45) displayed in said image;
a lane width calculation unit (15) configured to calculate the width of the lane at the position of the other vehicle based on the two lane lines recognized by the line recognition unit;
a width change detection unit (17) configured to detect changes in the width of the lane based on changes in the relationship between the width of the other vehicle and the width of the lane over time;
A traffic lane line recognition device (1) comprising:
前記他の車両の幅と、前記車線の幅との関係は、前記他の車両の幅と、前記車線の幅との比率である走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to claim 1,
The traffic lane line recognition device, wherein the relationship between the width of the other vehicle and the width of the lane is a ratio of the width of the other vehicle and the width of the lane.
前記車両から前記他の車両までの距離を推定するように構成された距離推定ユニット(19)と、
前記幅変化検出ユニットが前記車線の幅の変化を検出したと判断するか否かの基準を、前記距離が大きいほど厳しくするように構成された基準設定ユニット(21)と、
をさらに備える走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to claim 1 or 2,
a distance estimation unit (19) configured to estimate the distance from the vehicle to the other vehicle;
a reference setting unit (21) configured to make a reference for determining whether the width change detection unit has detected a change in the width of the lane more severe as the distance increases;
A traffic lane line recognition device further comprising:
前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき道路形状を推定するように構成された形状推定ユニット(23)をさらに備え、
前記幅変化検出ユニットが前記車線の幅の変化を検出した場合、前記形状推定ユニットは、前記車線の幅の変化が検出された部分に存在する前記2本の走行区画線のうち少なくとも一方を、前記道路形状の推定に使用しない走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to any one of claims 1 to 3,
further comprising a shape estimation unit (23) configured to estimate a road shape based on the two lane markings recognized by the line recognition unit;
When the width change detection unit detects a change in the width of the lane, the shape estimation unit detects at least one of the two lane markings existing in the portion where the change in the width of the lane is detected. A traffic lane line recognition device that is not used for estimating the road shape.
前記画像に基づき、前記車両が走行している車線(43)を区画する2本の走行区画線(35、37)を認識するように構成された線認識ユニット(11)と、
前記車線の幅を、前記線認識ユニットが認識した前記2本の走行区画線に基づき算出するように構成された車線幅算出ユニット(15)と、
前記車線の走行方向における前記車線の幅の変化量を算出する幅変化算出ユニット(55)と、
前記車線の幅の変化量に基づき、前記車線の分岐、又は、前記走行区画線の誤認識である事象の有無を判断するように構成された事象判断ユニット(61)と、
前記2本の走行区画線を統合して統合線を作成するように構成された統合線作成ユニット(57)と、
前記統合線の曲がりの程度を算出するように構成された曲がり算出ユニット(59)と、
を備え、
前記事象が有ると前記事象判断ユニットが判断するための条件は、前記曲がりの程度が小さいほど厳しい走行区画線認識装置(101)。 an image acquisition unit (9) configured to acquire an image (31) representing the surroundings of the vehicle (3);
a line recognition unit (11) configured to recognize, based on said image, two lane lines (35, 37) demarcating a lane (43) in which said vehicle is traveling;
a lane width calculation unit (15) configured to calculate the width of the lane based on the two lane lines recognized by the line recognition unit;
a width change calculation unit (55) for calculating the amount of change in the width of the lane in the direction of travel of the lane;
an event determination unit (61) configured to determine the presence or absence of an event that is the branching of the lane or misrecognition of the lane line based on the amount of change in the width of the lane;
an integrated line creating unit (57) configured to create an integrated line by integrating the two traffic lane lines;
a bend calculation unit (59) configured to calculate the degree of bend of said integrated line;
with
A traffic lane line recognizing device (101) wherein the condition for the event determination unit to determine that the event exists is more severe as the degree of the bend is smaller.
前記曲がりの程度が予め設定された閾値以下である場合、前記事象判断ユニットは、前記事象が無いと判断する走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to claim 5 ,
The traffic lane line recognition device, wherein the event determination unit determines that the event does not exist when the degree of curve is equal to or less than a preset threshold value.
前記車線の幅の変化量の絶対値が閾値以上である場合、前記事象判断ユニットは、前記事象が有ると判断し、
前記曲がりの程度が小さいほど、前記閾値を大きく設定するように構成された閾値設定ユニット(63)をさらに備える走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to claim 5 ,
If the absolute value of the lane width change amount is equal to or greater than a threshold, the event determination unit determines that the event exists,
The traffic lane line recognition device further comprising a threshold value setting unit (63) configured to set the threshold value higher as the degree of bending is smaller.
前記統合線作成ユニットは、前記統合線を作成するとき、前記2本の走行区画線のうち、認識できた距離が他方より長い走行区画線の重みを、前記他方の走行区画線の重みより大きくするように構成された走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to any one of claims 5 to 7 ,
When creating the integrated line, the integrated line creation unit assigns a greater weight to the lane line with a longer recognized distance than the other of the two lane lines than the weight of the other lane line. lane line recognition device configured to
前記統合線作成ユニットは、前記統合線を作成するとき、実線である走行区画線の重みを、実線以外の線種である走行区画線の重みより大きくするように構成された走行区画線認識装置。 The traffic lane line recognition device according to any one of claims 5 to 8 ,
The integrated line creation unit is a lane line recognition device configured to make the weight of a lane line that is a solid line greater than the weight of a lane line that is a line type other than a solid line when creating the integrated line. .
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