JPH03156310A - 道路案内線の切れ目点位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、道路白線に基づいて走行する車両の道路白
線の切れ目点を検出する装置に関する。

（従来の技術） 従来の道路白線の切れ目点検出装置としては、例えば第
８図〜第９図に示すようなものがある。

すなわちＴＶカメラ１を車両に設置し、車両の前方道路
画像を撮像し、それを画像処理部２に送り画像処理によ
り道路に沿って描かれた白線６３を抽出する。この道路
白線６３の車両からの位置（道路白線と交わる画面に水
平な横線までの車両からの距離）と車両に対する傾きを
計算するには、処理時間に制限があるため全画面につい
て処理できない。よって第９図に示すように画面の縦方
向に、車両の制御周期間で計算可能な数の算出点２０を
設定し、算出点の位置を記憶部３にあらかじめ記憶させ
ておく。

次に、各算出点において算出された道路白線６３の車両
からの位置と車両に対する傾きを特徴点推定部４と走行
制御部５とに出力する。特徴点推定部４においては、道
路白線６３の切れ１点位置を推定し、走行制御部５に出
力する。道路白線の切れ目点位置の推定は、次のように
して行う。

道路白線６３の存在しない算出点（第８図の２２．２３
）、すなわち、道路白線の切れ口中の算出点２２．２３
とそれに隣接し道路白線６３が存在する算出点２１．２
４とのうち車両に近い方の算出点２３．２４に注目して
、その中間点を道路白線６３の切れ目とみなす。

また、走行制御部５では、画像処理部２から入力される
道路白線６３の車両からの位置と車両に対する傾き、特
徴点推定部４から人力される道路白線６３の切れ１点位
置及び速度検出部６て測定されそこより入力される車両
の移動速度に基づいて、将来の車両のあるべき操舵角と
移動速度を算出し、これらをそれぞれ操舵角制御部７と
速度制御部８とに入力し、それぞれの部で操舵角と移動
速度とを制御する方法を行って、白線及び切れ目点での
車両の挙動を適正にするようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の道路白線の切れ１点検
出装置にあっては、道路白線の車両がらの位置と車両に
対する傾きを算出する算出点間の間隔が一定となってい
たため道路白線の切れ口直の検出の精度が悪く、精度を
上げるために、車両の制御周期をのばしたり算出点を増
やしたりすれば検出時間がかかり結局、車両制御上不具
合を生ずるという問題点があった。

そこで本発明は、車両の制御周期をのばしたり算出点を
増やさないで道路白線の切れ１点位置の検出を高精度に
て行う道路白線の切れ１点検出装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明は次のようにした
。すなわち、 道路前方の道路画像を撮像する撮像手段と、該撮像した
画像から道路白線情報を抽出する抽出手段と、該抽出さ
れた道路白線情報と前記画像情報に設定される複数の算
出点とにより道路白線の切れ目点の存在領域を推定する
領域推定手段と、車両の所定周期毎の移動距離を測定す
る走行距離検知手段と、前記推定された道路白線の切れ
目点存在領域と走行距離検知部で測定された移動距離と
に基づいて、前記画像の座標に対応する車両の位置から
前記複数の算出点迄の距離を算出し画像上の算出点の位
置を再設定する再設定手段と、を有することを特徴とす
る。

（作用） 領域推定手段において道路白線情報と画像清明れ口直の
存在領域を、走行距離検知手段において検知した車両の
所定周期毎の移動距離だけ、画成と前記移動距離とに基
づいて前記画像の座標に対応する車両の位置から前記複
数の算出点迄の距離を算出し画像上の算出点の位置を再
設定するようにしたので、算出点の位置は所定周期ごと
に密に設定される。

同様の操作を繰返すことにより、車両の制御周期をのば
さず、また算出点数を増やさないで、道路白線の切れ１
点位置の検出精度を高める。なお必要精度を越えた場合
は次に移り、始めがら同様の工程を繰返す。

（実施例） 以下、この発明を第１図〜第７図に示す図面に基づいて
説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。

まず、構成を説明すると、車両に設置されたＴＶ左カメ
ラにより、車両６１前方の道路画像を撮像し、画像処理
部２に送り、道路に沿って描かれた道路白線６３を抽出
する。また、ここで、算出点決定部３１で決定した各算
出点についての道路白線６３の車両６１からの位置、車
両６１に対する傾きを算出し、位置推定部３３と走行制
御部５に出力する。

位置推定部３３では、入力された算出点における道路白
線６３の車両６１からの位置、車両６１に対する傾きか
ら道路白線６３の切れ１点の有無と位置とを推定し、推
定した道路白線６３の切れ１点位置を走行制御部５と算
出点決定部３１とに出力する。走行制御部５では、人力
された算出点における道路白線６３の車両６１からの位
置と車両に対する傾きと道路白線６３の切れ目点の位置
及び速度検知部６から人力された車速に基づいて、これ
からの適正な車速と操舵角を算出し、操舵角制御部７と
速度制御部８とに、それぞれ、その操舵角と車速とを出
力し、それぞれ車両の操舵角と車速とを所定の制御周期
ごとに制御する。また、走行距離検知部３２では、速度
検知部６で測定された車速から、車両６１の制御周期ご
との車両６１の走行距離を算出し、算出点決定部３１に
出力する。

算出点決定部３１は、位置推定部３３からの道路白線６
３の切れ１点のある算出点間領域と走行距離検知部３２
からの車両６１の移動距離とから次の処理画像上で、道
路白線６３の切れ１点のある算出点間領域を推定し、そ
の領域内に道路白線６３の算出点を密に設定する。

その作用を、第２図のフローチャートによりステップ順
に説明する。

■　高速の車両にあっても、車両６１の制御周期内で未
処理の算出点が生じない程度に算出点の個数と間隔とを
設定し、算出点６４の初期位置を決める（第４図参照）
。

■　画像処理部２で、上記■で設定した算出点６４につ
いて道路白線６３の車両６１からの位置と車両６１に対
する傾きを求める。この時の道路白線６３の車両６１か
らの位置は、カメラ座標（Ｘ、Ｙ）である。これを車両
座標（ｙ、ｚ）に変換する。第３図にカメラ座標系（Ｘ
、Ｙ、Ｚ）と車両座標系（ｘ、ｙ、ｚ）との関係を示す
。関係式は次のとおりである。

（ｆｓｉｎ　　α　−豊）　Ｙ ｆｌｅａｓ　　ａ＋　　（ｆ−１ｓｉｎ　　ａ　　　）
Ｘここで、交−カメラの路面からの高さ α−カメラ光軸の路面に対する角度 ｆ−カメラ定数（焦点距離） カメラ座標 Ｘ：カメラ画像の縦軸方向 Ｙ：カメラ画像の右横軸方向 Ｚ：カメラ光軸の方向 原点：カメラ位置 車両系座標 Ｘ：車両進行方向に直角面の縦軸方向 ｙ：車両進行方向に直角面の右横軸方向２：車両進行方
向 原点二カメラより路面に垂直に下した路面との交点 ■　上記■で求めた道路白線６３の車両６１からの位置
、車両に対する傾きが算出されない点は、道路白線６３
の切れ口内の算出点で、第４図に車両座標に変換した道
路白線６３と算出点群６４を示す。第４図の場合、算出
点６６．６７が道路白線の切れ口内の算出点であるが、
車両に近い方の算出点６７に注目し、この点と隣接し白
線の存在する算出点・６８との間に道路白線６３の切れ
１点が存在するとし、車両６１から道路白線の切れ口直
迄の距離２は、次のように推定する。

ｚ−（ｚ６７＋ｚ口） ここにＺ６７は車両６１から算出点６７までの距離、ｚ
６８は車両６１がら算出点６８までの距離である。

■　道路白線６３の切れ１点かないときは、最初から以
上の処理を繰返す。

■　算出された道路白線６３の切れ目点位置を、走行制
御０に５と算出点決定部３１とに出方する。

■　道路白線６３の切れ目点位置の検出精度が必要以上
のもの、すなわち、道路白線６３のきれ１点がある程度
車両に近付き、十分な分解能となったとき処理を最初に
戻す。

■　速度検知部６で測定された速度Ｖを走行距離検知部
３２で移動距離りに変換する。車両６１の制御周期をΔ
ｔとすると次のようになる。

ｈ−ｖＸ△ｔ ■　次回（次の周期）の道路白線抽出処理画像で道路白
線６３の切れ白点が検出できる範囲は、ｚ　６ｓ　−ｈ
以上、Ｚｂｙｈ以下の距離であると推定する。

■　上記のｚ　６Ｂ　−ｈ以上ｚ　６．−　ｈ以下の距
離の範囲に全算出点の位置を等間隔で設定する。第５図
は、第４図の画像の次の処理画像で算出点位置決定の情
況を示す。すなわち、車両６１は、距離りだけ走行し車
両７１となる。また、ＴＶカメラの測定範囲は第５図７
３で、第４図で道路白線６３の切れ口点位置を推定した
範囲は、算出点６７゜６８の間にある。この範囲に算出
魚群７２を密に設定し、道路白線６３の切れ白点が、前
回の抽出よりさらに細かい算出点７４．７５の間にある
と推定し、道路白線６３の切れ口点推定位置の精度を上
げることができる。なお、計算された道路白線６３の切
れ口点位置２は、車両座標系であるため、カメラ座標系
のＸに変換すると次のようになる。

符号については、上記■と同じである。

次回の道路白線６３の切れ口点位置推定では、算出点７
４．７５の間に道路白線６３の切れ白点があると推定し
、この２算出点間にさらに密に算出点を設定し道路白線
６３の切れ白点の位置を求める。これにより、切れ白点
に車両が近づいた分だけ７１１定精度が上がり、又、算
出点を密にした分だけ更に精度が上がる。第６図は必要
精度内でａ−ｂ　−ｃと順次算出点２０を密に設定した
ものを示している。

以上の処理を車両の制御周期で数回繰返すことで精度の
高い道路白線の切れ白点の検出ができる。

この処理は必要精度を越えるぐらい車両が切れ白点に近
づいたときは打切って次回から新らしく始めるものであ
る。

更に本発明は次のようにして左右白線の切れ１点を選択
して検出てきる。

即ち、別途設けられた車両の記憶装置には、走行路の地
図と道順が記憶されている。又、車両の左右後輪にはそ
れぞれ車輪の回転数を測定するロータリーエンコーダが
取り着けられており、エンコーダからの出力から走行距
離を算出する距離検出装置がある。車両は地図、道順、
スタートからの走行距離で、おおまかな車両位置を把握
し、ＴＶカメラ１から得られた道路白線の画像上での位
置と車両の前方との角度とで操舵角などを制御し走行す
る。距離検出装置は走行中ずっと累積誤差が生じ、正確
な車両位置の把握はできない。よって右左折時に正確な
交差点位置を知り、誤差を補正し正確な距離検知とする
必要がある。第７図に示す交差点画像で、左折する場合
にはＡ点、右折する場合にはＢ点の正確な位置が必要と
なる。車両の左右の白線の切れ目端を別々に検出するた
めには、本発明の第２図フローチャートの■において、
白線の位置傾きが算出されない点が白線の切れ口内の算
出点と認識したが、これを左右の白線て別々に認識すれ
ばよい。Ａ点について検出処理を行う場合（車両が次の
交差点で左折を行う場合）一番車両に近い算出点（１）
での白線の検出数が０か１の場合、算出点（１）は交差
点内と推定し、算出点（２）の白線情報を用いる。白線
検出数が２以上の場合（第７図では算出数は２）には、
ｙが０以下で一番大きな白線検出点Ｃを左線であるとし
、この点での白線の傾きを左白線の基準傾きとする。

この基準傾きを求めた算出点（１）より遠方で、基準傾
きを持つ白線検出点がない算出点（３）　（４）が左白
線の切れ口内にあると推定し、車両に一番近い左白線の
検出点がない算出点（３）と算出点（３）と隣接し左白
線の検出点がある算出点（２）の間に切れ目端があると
推定する。

以上のように左右の白線の傾きを基準とし、その傾きの
白線がどの算出点で検出できないかを調べることで、左
右白線の切れ目端を選択して検出することができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
を算出点での道路白線の情報に基づいて算出した道路白
線の切れ１点位置を車両の制御周期ごとの車両の移動距
離を用いて、次の処理画像上で推定し、更にその領域の
範囲内に算出点をさらに密に設定する処理を車両の制御
周期ごとに繰返し、道路白線の切れ目点のある領域を絞
り込むように狭め、道路白線の切れ１点位置を検出する
こととしたため、車両の制御周期をのばしたり、算出点
数を増やしたりすることなく道路白線の切れ１点位置を
精度よく検出することができるという効果がある。

また、これを用いれば、効果的なランドマークの認識が
行えるばかりでなく、車輪速センサを用いた絶対座標計
測に必要な累積誤差の補正がより高精度に行えるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック構成図、第２図は、本発明の
フローチャート、第３図は、使用座標系説明図、第４図
、第５図は本発明の適用例を示す道路白線抽出図、第６
図は本発明の数制御周期の繰返し状態の説明図、第７図
は左右白線検出の説明図、第８図は従来例のブロック構
成図、第９図は、従来例の道路白線の抽出図である。 １・・・ＴＶ左カメラ２・・・画像処理部３・・・記憶
部　４・・・特徴点推定部５・・・走行制御部　６・・
・速度検知部７・・・操舵角制御部　８・・・速度制御
部２０．２１，２２，２３．２４・・・算出点３１・・
・算出点決定部　３２・・・走行距離検知部切 ３３・・・位置推定部（参れ口点推定部）６１・・・車
両　６２・・・カメラ画像範囲６３・・・道路白線 ６４．６５，６６．６７．６８・・・算出点７１・・・
新位置の車両 ７２．７４．７５・・・算出点 ７３・・・カメラ画像範囲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 道路前方の道路画像を撮像する撮像手段と、該撮像した
   画像から道路白線情報を抽出する抽出手段と、 該抽出された道路白線情報と前記画像情報に設定される
   複数の算出点とにより道路白線の切れ目点の存在領域を
   推定する領域推定手段と、 車両の所定周期毎の移動距離を測定する走行距離検知手
   段と、 前記推定された道路白線の切れ目点存在領域と走行距離
   検知部で測定された移動距離とに基づいて、前記画像の
   座標に対応する車両の位置から前記複数の算出点迄の距
   離を算出し画像上の算出点の位置を再設定する再設定手
   段と、 を有することを特徴とする道路白線の切れ目点検出装置
   。