JPH0719893A

JPH0719893A - 道路曲率検出装置

Info

Publication number: JPH0719893A
Application number: JP5165701A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Yokoyama; 竜昭横山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は走行中の道路の両側に引かれた案内
線を撮像し、この画像を基に案内線の曲率を求める道路
曲率検出装置に関し、道路の曲率にかかわらず安定した
検出精度で曲率検出を行うことを目的とする。【構成】車両前方両側に描かれた右案内線２１及び左
案内線２２をカメラで撮像する。撮像画面２０内で、車
両前方所定距離に相当する領域（ｉ＝１，２領域）内の
点Ｐ_L，Ｐ_Rにおける接線を算出し、それらの交点Ｖの
座標（ｘ_s，ｙ_s）を求める。ｘ_Sはカメラの光軸と路
面との角度θ_P（ｙ_sの関数），車両ヨー角θ_y，カメ
ラの焦点距離Ｆ（固定値），車両からＰ_L，Ｐ_Rまでの
距離Ｌ（ｙ _sの関数），道路の曲率半径Ｒの関数であ
る。従って曲率半径Ｒは、ｘ_s，ｙ_s及びθ_yの関数と
して精度良く算出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は道路曲率検出装置に係
り、特に走行中の道路の両側に引かれた案内線を撮像
し、撮像した画像を基に案内線の曲率を求めることで道
路の曲率を検出する道路曲率検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、道路のセンターラインや車線
の境界を示すべく描かれた白線等の曲率を求めることで
車両が走行している道路の曲率を検出する装置が知られ
ている（特開平３−１３９７０６号公報）。

【０００３】すなわち、この装置はセンターラインや白
線を道路の案内線として用い、その曲率から道路の曲率
を推定するものである。より具体的には、車両に搭載さ
れたカメラによりセンターライン等の案内線を撮影し、
撮像した画像を基に、車両前方の異なる２点における案
内線の接線を算出し、算出された２本の接線の傾き差
と、当該２点間の距離とから案内線の曲率を推定するも
のである。

【０００４】従って、車両の走行と共に所定距離前方の
２点における案内線の状態を監視し続ける構成とすれ
ば、車両進行方向の案内線の曲率が順次算出されること
となり、走行中の車線が以後如何なる曲率をもってカー
ブするかを適切に検出することが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は、同一案内線上の異なる２点における接線の傾き差
に基づいてその曲率を算出する構成であり、その傾き差
が微小である場合、すなわち道路が直線路に近い場合に
は、検出誤差が大きくなるという問題を有していた。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、センターラインや白線等、走行車線の両側に描
かれた案内線の画像と、車線に対する車両の進行角であ
る車両ヨー角とに基づいて道路の曲率を検出することに
より上記の課題を解決し得る道路曲率検出装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は、上記の目的を達
成する道路曲率検出装置の原理構成図を示す。すなわち
上記の目的は、車両前方両側の案内線を撮像する撮像手
段１と、該撮像手段によって撮像された画像中、車両か
ら所定距離前方に離間した点における前記案内線の接線
を、両側の案内線につきそれぞれ算出する接線算出手段
２と、前記案内線に対する車両ヨー角を検出するヨー角
検出手段３と、前記接線算出手段によって算出された前
記両側の案内線についての接線データ及び前記ヨー角検
出手段によって検出された車両ヨー角データとに基づい
て走行中の道路の曲率を算出する曲率算出手段４とを備
える道路曲率検出装置により達成される。

【０００８】また、前記接線算出手段２を、前記撮像手
段１によって撮像された画像中、車両から所定距離前方
に離間した複数の点における前記案内線の接線を、両側
の案内線につきそれぞれ算出し得る構成とすると共に、
前記曲率算出手段４を、該接線算出手段２によって算出
された前記両側の案内線についての接線データ及び前記
ヨー角検出手段によって検出された車両ヨー角データと
に基づいて走行中の道路の曲率を算出するに際し、車両
の走行速度が速いほど、車両から遠く離間した点におけ
る案内線の接線データを優先的に用いて曲率の算出を行
う構成とする道路曲率検出装置は、曲率演算の信頼性向
上と、検出された道路曲率を用いて行う車両制御の制御
性向上に有効である。

【０００９】

【作用】本発明に係る道路曲率検出装置において前記撮
像手段２は、車両前方両側に描かれた２本の案内線を撮
像する。ところで、走行車線の両側に描かれた２本の案
内線、例えばセンターラインと路側帯との境界を示す白
線を、車両上の同一の視点から撮像した場合、得られる
画像は、一般に知られているように遠近感の加味された
斜視像となる。

【００１０】このため、前記撮像手段１に対して両側に
描かれている２本の案内線は、遠方に遠ざかるにつれて
両者の間隔を狭める平行でない２本の曲線として捕らえ
られることになる。従って、両側案内線の像についてそ
れぞれ車両から等距離の点で接線を仮想した場合、２本
の接線は必ず交わる関係となる。

【００１１】一方、道路がカーブしている場合、前記撮
像手段１によって得られる画像が斜視像である関係か
ら、カーブの中心側の案内線の像は急な曲率を描き、カ
ーブの外周側の案内線の像は緩やかな曲率を描く。つま
り、上記した２本の接線の交点は、道路が直線であれば
前記撮像手段１によって得られる画像の中央付近に位置
し、道路がカーブしている場合はカーブの曲率に応じて
曲率中心側へその位置を変化させることになる。

【００１２】このように、車両両側の案内線について撮
像画像上で仮想した２本の接線の交点は、道路の曲率の
関数として定まる概念である。そして、かかる交点の位
置は、その座標を構成する撮像画像の視野、すなわち前
記撮像手段１の撮像方向が道路となす角との関係で決定
される。

【００１３】従って、車両が道路となす角すなわち車両
ヨー角と、前記撮像手段１によって得られた撮像画像中
における上記交点の位置とが求まれば、道路の曲率を検
出することが可能である。

【００１４】かかる観点より、前記接線算出手段２は両
側案内線の撮像画像のそれぞれにつき接線を算出し、前
記ヨー角検出手段３は車両ヨー角を検出する。そして、
前記曲率算出手段４では、これらのデータに基づいて道
路曲率が算出される。

【００１５】ところで、センターライン等は、必ずしも
連続した実線で描かれるものではなく、断続的な破線で
描かれる場合もある。従って、案内線から接線を求める
位置を常に車両前方の一定距離離間した位置に固定する
構成では、接線を求めたい位置に案内線が存在しない場
合が生ずる。

【００１６】この場合、前記接線算出手段２が、上記し
たように車両前方の複数の点において接線を算出し得る
構成であれば、ある点において案内線が存在せず接線の
算出が実行できない場合においても、他の点において必
要な処理を実行することが可能である。

【００１７】また、当該道路曲率検出装置によって検出
した道路曲率を他の車両制御上のデータとして用いる場
合は、検出した道路曲率を車両制御として反映させるの
に要する時間を考慮する必要がある。この場合、上記し
たように前記曲率算出手段４が車速に応じてより離れた
点における接線データを優先的に用いる構成によれば、
車速が速いほど離間した点の道路曲率が検出され、検出
した道路曲率を車両制御に反映させる時間が適切な水準
に維持される。

【００１８】

【実施例】図２及び図３は、本発明の一実施例である道
路曲率検出装置において道路の曲率を検出する原理を説
明するための図である。ここで、図２は、車両に搭載し
たカメラにより撮像した車両前方の画像であり、図３
は、画像上に形成される座標と路面上の実座標との関係
を表す図を示す。

【００１９】すなわち、本実施例の道路曲率検出装置
は、車両に搭載したカメラによって撮像した画像に基づ
いて道路の曲率を検出するものである。以下、その検出
原理について詳細に説明するが、それに先立って本実施
例装置の構成について説明する。

【００２０】図４は、道路曲率検出装置を搭載した車両
１０の斜視透視図を示す。本実施例の道路曲率検出装置
は、前記した撮像手段１を構成すべくルームミラー横に
取付けられたカメラ１２、前記ヨー角検出手段３に相当
するバンパ１１に埋め込まれた磁界検出コイル１３、車
速センサとして用いる車輪速センサ１４、及びこれら各
機器の発する信号を処理し、前記した接線算出手段２と
曲率算出手段４とを実現する処理装置１５からなる構成
である。

【００２１】ここで、カメラ１２は、車両の進行方向に
広がる路面上の適当な領域を撮像する位置に配設されて
いる。また、磁界検出コイル１３は、道路に埋め込まれ
た誘導ケーブル（図示せず）の発する交流磁界を検出す
るものである。つまり、車両走行中に磁界検出コイル１
３が誘導ケーブルの直上部に位置するとき、磁界検出コ
イル１３は最大振幅の磁界変化を検出する。

【００２２】従って、その振幅を継続的に監視すれば、
誘導ケーブルに対する車両の進行方向、すなわち車両ヨ
ー角を検出することが可能である。本実施例において
は、処理装置１５においてかかる振幅の監視を行うこと
で前記した検出手段３を実現している。

【００２３】以下、上記図２、図３を参照して、処理装
置１５が道路の曲率を検出する原理について詳細に説明
する。

【００２４】図２に示す撮像画面２０は、カメラ１２が
道路上に描かれたセンターライン（以下、右案内線２１
と称す）と、路側帯との境界を示す白線（以下、左案内
線２２と称す）とを撮像したもので、道路が右へカーブ
している状態を例示したものである。

【００２５】この場合、カメラ１２は所定の高度に設定
された搭載位置から路面を見下ろしているため、得られ
る画像は斜視像となる。ここで、図３に示すように画像
座標（ｘ，ｙ）と、カメラ１２の焦点距離Ｆに相当する
点を原点とした路上実座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を設定した場
合、路面上の点Ｑ（Ｘ，−Ｈ，Ｚ）と撮像画面２０上の
点ｑ（ｘ，ｙ）との間には、次式（１）の関係が成立す
る。尚、式中、θ_pはカメラ１２の光軸が路面となす角
を、Ｈは焦点距離Ｆに相当する点の地上高である。

【００２６】

【数１】そして、右案内線２１及び左案内線２２は、図２に示す
如く車両１０から離間するにつれてその間隔を狭める２
本の曲線として撮像画面２０上に捕らえられることにな
る。

【００２７】ところで、右案内線２１と左案内線２２と
が、このように撮像される場合、図２中にｉ＝１，２で
示すように車両から等距離となる領域における接線を仮
想すると、これら２本の接線は必ずＶ（ｘ_s，ｙ_s）な
る交点を形成する。そして、この交点Ｖは、前記したよ
うに道路の曲率半径Ｒ及び車両ヨー角θ_yの関数であ
り、次式（２）で表すことができる。

【００２８】

【数２】尚、上記（２）式中Ｌは、車両１０から接線を求める点
（図２中、Ｐ_L，Ｐ_R）までの距離であり、次式で表す
ことができる。

【００２９】

【数３】そして、上記（２）式中ｘ_sについての式を、曲率半径
Ｒについて整理すると、次式の如き曲率半径Ｒの演算式
が求まる。

【００３０】

【数４】ここで、上記（３）式中の“Ｆ”は、カメラ１２の特性
によって一義的に決まる値である。また、ＨはＦとθ_p
との関数である。更にθ_pは、上記（２）式よりθ_p＝
−ｔａｎ^-1（ｙ_s／Ｆ）としてｙ_sの関数として捕らえ
ることができる。従って上記（３）式に示す“Ｌ”は、
撮像画面２０中のｙ_sが決まれば、その値に応じて一義
的に決まる値である。

【００３１】一方、上記（４）式は、“Ｌ”，“Ｆ”，
“θ_p”“θ_y”，“ｘ_s”より曲率半径Ｒが求まるこ
とを表している。ここで“Ｌ”，“θ_p”は上記したよ
うに共にｙ_sの関数であり、“Ｆ”は定数である。従っ
て曲率半径Ｒは、撮像画面２０内において仮想した２本
の接線の交点Ｖの座標（ｘ_s，ｙ_s）と、車両ヨー角θ
_yとの関数として捕らえることができ、これらの値が決
まれば一義的に算出することが可能である。

【００３２】そして、撮像画面２０上の交点Ｖは、曲率
半径Ｒが大きい場合、すなわち道路が直線路に近い場合
でも適切な感度でその座標位置を変動させる。このた
め、かかる原理に従い、右案内線２１及び左案内線２２
のそれぞれについて求めた接線データと、車両ヨー角デ
ータとに基づいて曲率半径Ｒを検出する場合、曲率の大
きさにかかわらず、常時適切な水準の精度で道路の曲率
検出を実行することができる。

【００３３】以下、上記した原理に従って、道路の曲率
を検出すべく処理装置１５が実行する具体的処理内容と
共に、本実施例装置の動作について説明する。

【００３４】図５は、処理装置１５が実行する処理の一
例のフローチャートを示す。同図に示すように、本ルー
チンが起動すると、ステップ１００において先ず初期設
定を行う。初期設定としては、右案内線２１及び左案内
線２２のサーチ領域、すなわち上記図２に示すｉ＝１，
２領域についての大まかな設定等を行う。

【００３５】初期設定を終了したら、次にステップ１０
２において磁界検出コイル１３から発せられる出力信号
を基に上述の如く演算された車両ヨー角についてのデー
タを取り込む。そして、続くステップ１０４でカメラ１
２が撮像した画像についてのデータを取り込む。

【００３６】ステップ１０６では、取り込んだ画像デー
タ中、接線を算出すべき領域をｉ＝１領域に指定すべく
ｉに“１”を代入する。ステップ１０８では、取り込ん
だ画像データ中のｉ領域について初期設定で定めた領域
をサーチし、右案内線２１または左案内線２２の抽出
と、接点Ｐ_RまたはＰ_Lにおける接線の算出を行う。

【００３７】今回は、上記ステップ１０６においてｉに
“１”が代入されているため、図２における左案内線２
２の抽出と、Ｐ_Lにおける接線の算出が実行されること
になる。このように、このステップ１０８は前記した接
線算出手段２を実現する処理である。

【００３８】案内線の抽出と接線の算出とを終えたら、
ステップ１１０へ進んで次回の処理領域を設定する。す
なわち、今回サーチしたｉ領域を次回サーチする場合
に、どの辺りをサーチするべきであるかを初期設定で定
めた領域より狭い領域に絞って設定する。この処理を行
うことにより、次回以降の処理時においてサーチされる
領域が狭められ、処理速度の高速化が図られることにな
る。

【００３９】このようにしてｉ＝１領域についての処理
を終了したら、ステップ１１２へ進んでｉ＝２であるか
の判別を行う。今回は、上記したようにｉには１が代入
されているため、かかる条件は不成立とされ、ステップ
１１４へ進むことになる。

【００４０】ステップ１１４は、ｉをインクリメントす
る処理を行うステップであり、これによりｉは“１”か
ら“２”に変更されることになる。従って、ステップ１
１４に続いて実行されるステップ１０８において、今回
はｉ＝２領域の案内線、すなわち右案内線２１の抽出
と、接点Ｐ_Rにおける接線の算出が行われる。そして、
ステップ１１０においてｉ＝２領域についても次回処理
領域が設定された後、ステップ１１２の判別が行われ
る。

【００４１】今回はｉ＝２に設定されているため、ステ
ップ１１２の条件が成立し、ステップ１１６へ進むこと
になる。つまり、図５に示すルーチンにおいては、必ず
ｉ＝１領域とｉ＝２領域とについてステップ１０８の処
理、すなわち接線の算出処理が実行された後にステップ
１１６の処理が行われることになる。

【００４２】ステップ１１６は、上記２つの領域につい
てそれぞれ接線が適切に算出できたか否かを判定するス
テップである。右案内線２１及び左案内線２２は断続し
た破線として描かれている場合もあり、上記ステップ１
０８を実行する際に確実に案内線が抽出できるとは限ら
ず、このような場合には曲率の検出処理を続行するべき
ではないからである。

【００４３】このため、ステップ１１６で、ｉ＝１，２
領域の接線検出が共に適切に検出されたと判定されない
場合は、上記ステップ１０２〜１１２において算出し、
または取り込んだデータを全てクリアして、改めてステ
ップ１０２以後の処理を実行する。

【００４４】一方、ステップ１１６においてｉ＝１，２
領域共に接線検出が適切に実行されたと判定された場合
は、ステップ１１８へ進んで上記（３）式及び（４）式
を用いて曲率計算を行う。以後上記したステップ１０２
〜１１８の処理が繰り返し実行され、車両前方に広がる
道路状況の変化に合わせて順次曲率データが更新される
ことになる。

【００４５】このように、本実施例の道路曲率検出装置
において処理装置１５が図５に示すルーチン処理を実行
する場合、原理上検出精度が道路の曲率によらない方法
で道路の曲率が検出されることとなる。そして、右案内
線２１及び左案内線２２からそれぞれ有効なデータが得
られた場合にのみ曲率検出が実行されることが担保され
ているため、検出された曲率についてのデータを高い信
頼性を有するものとして扱うことができる。

【００４６】図６は、上記図５に示すルーチンを実行す
る場合に比べ、更に道路曲率の検出精度を向上させ得る
ルーチンのフローチャートである。

【００４７】すなわち、本ルーチンは、図２に示すよう
に撮像画面２０中にサーチ領域としてｉ＝１，２領域に
加えてｉ＝３，４領域を設定し、ｉ＝１，２領域の組
と、ｉ＝３，４領域の組のそれぞれにつき接線の交点Ｖ
_Sを算出し、交点Ｖ_Sデータについての多重化を図ろう
とするものである。以下、その内容について詳細に説明
する。

【００４８】図６に示すフローチャートにおいて、ステ
ップ２００〜２１４は、上記図５中におけるステップ１
００〜１１４に相当する。但し、本ルーチンにおいて
は、上記したようにサーチ領域としてｉ＝１〜４の４つ
の領域を設定しているため、ステップ２１２では、上記
ステップ１１２におけるｉ＝２に代えて、ｉ＝４である
かの判定を行っている。

【００４９】すなわち、図６に示すルーチンが起動する
と、サーチ領域についての初期設定の後（ステップ２０
０）、車両ヨー角及びカメラ１２からの画像の取り込み
を行う（ステップ２０２，２０４）。そして、その後ｉ
＝１〜４領域について、案内線の抽出と接線検出を順次
実行して（ステップ２０６〜２１４）ステップ２１６へ
進む。

【００５０】本ルーチンにおいてサーチ領域として加設
したｉ＝３，４領域は、ｉ＝１，２領域より更に遠方の
領域である。そして、これらｉ＝３，４領域内の、車両
からの距離の等しい点Ｔ_L，Ｔ_Rを接点とする接線を算
出して接線データの多重化を図るものである。

【００５１】つまり、ｉ＝３，４領域の点Ｔ_L，Ｔ_Rを
接点とする接線の交点をＶ′（ｘ_s′，ｙ_s′）とすれ
ば、このＶ′の座標によっても上記（３）、（４）式よ
り道路の曲率半径Ｒを演算することが可能である。従っ
て、ｉ＝１，２領域の点Ｐ_L，Ｐ_Rを接点とする接線の
交点Ｖ（ｘ_s，ｙ_s）及び上記Ｖ′（ｘ_s′，ｙ_s′）
の何れか一方が検出されていれば、道路の曲率半径Ｒを
算出できることになり、上記図５に示すルーチンを実行
する場合に比べて検出ミスの発生頻度が低減されること
になる。

【００５２】ステップ２１６〜２２２は、このようにし
て算出した２つの接線データが、適切に検出されている
か否かを検出するステップである。すなわち、ステップ
２１６では、変数代数ｉに“１”を代入する。そして、
ステップ２１８においてｉ及びｉ＋１領域、すなわちｉ
＝１，２領域の接線検出が適切に実行されたかを判定す
る。

【００５３】そして、適切に接線の交点Ｖが得られてい
ないと判定された場合は、ｉ＝３であるかを判定するス
テップ２２０を経てステップ２２２へ至り、ここで変数
代数ｉを“３”に書き換えて再び上記ステップ２１８を
実行する。ｉ＝１，２領域で交点Ｖが検出できなかった
ため、ｉ＝３，４領域の接線の交点Ｖ′が正常であれば
これを採用するためである。

【００５４】従って、ｉ＝３，４領域についての判定を
行うステップ２１８で、接線の交点Ｖ′が正常に検出さ
れていると判定された場合は、Ｖ′の座標（ｘ_s′，ｙ
_s′）を上記（３），（４）式に当てはめて曲率半径Ｒ
を算出すべくステップ２２４を実行する。一方、ステッ
プ２１８でＶ′も検出できていないと判定された場合、
今回はｉに３がセットされているため、ステップ２２０
を経て、交点Ｖ，Ｖ′及び車両ヨー角θｙを取り直すべ
く上記ステップ２０２へと戻る。

【００５５】従って、ステップ２２４では、ｉ＝１，２
領域における接線の交点Ｖが検出できていればＶの座標
（ｘ_s，ｙ_s）を用いて、これが検出できておらず、ｉ
＝３，４領域における接線の交点Ｖ′が検出できている
場合にはこの座標（ｘ_s′，ｙ_s′）を用いて曲率半径
Ｒの算出が行われる。そして、Ｖ及びＶ′のいずれもが
検出できていないときに限り、これらの取り直しが行わ
れることになる。

【００５６】この結果、右案内線２１，左案内線２２が
破線で描かれている場合に、接線データの取り直しを必
要とする頻度が減少し、特にセンターライン等において
一般に用いられる破線ピッチを考慮したうえでｉ＝１，
２領域とｉ＝３，４領域の間隔を設定すれば、上記図５
に示すルーチンを実行する場合に比べて大幅に検出頻度
を向上させることができる。

【００５７】ところで、本ルーチンは、車両からの距離
の異なる２組の領域すなわちｉ＝１，２領域とｉ＝３，
４領域とでそれぞれ接線の交点Ｖ，Ｖ′を算出するが、
これらの交点Ｖ，Ｖ′の持つ重要度については特に考慮
されていない。しかし、本実施例装置によって検出した
道路曲率を何らかの車両制御に用いることを想定した場
合、これらＶ，Ｖ′の持つ重要度は必ずしも同等ではな
い。

【００５８】Ｖの座標を用いて算出した曲率半径Ｒと
Ｖ′の座標を用いて算出した曲率半径Ｒとは、車両から
の距離の異なる点における曲率半径であり、また、車両
制御に必要な曲率データは、車速が遅い場合には車両直
前部の曲率データであり、車速が速い場合には比較的遠
方の曲率データであることが多いからである。

【００５９】図７は、かかる曲率検出を行う位置の違い
と車速との関係を考慮して、より現実的な車両制御の実
現に適した曲率検出を実行し得るルーチンのフローチャ
ートを示す。尚、図７中、ステップ３００〜３１４は、
上記図６におけるステップ２００〜２１４と同一処理を
行うステップである。

【００６０】すなわち、図７に示すルーチンが起動する
と、初期設定（ステップ３００）、車両ヨー角θｙ及び
カメラ１２の画像の取り込み（ステップ３０２、３０
４）、ｉ＝１〜４領域の案内線の抽出及び接線の交点
Ｖ，Ｖ′の算出（ステップ３０６〜３１４）が順次実行
される。

【００６１】このようにして前記した接線算出手段２に
相当するステップ３０６〜３１４において、右案内線２
１及び左案内線２２についてそれぞれ車両からの距離の
異なる２点（Ｐ_L，Ｔ_L及びＰ_R，Ｔ_R）で接線を算出
し終えたら、次いで前記した曲率算出手段４を実現すべ
くステップ３１６以降の処理を実行する。

【００６２】ステップ３１６では、先ず車輪速センサ１
４の出力信号から車速を演算すると共に、その車速の水
準判定を行う。車速を基準として、Ｖ及びＶ′のいずれ
を優先して用いるかを判定するためである。従って、車
速が所定値αに達していないと判定された場合は、車両
に近い領域、すなわちｉ＝１、２領域のサーチにより検
出した交点Ｖを用いて曲率半径Ｒを算出すべきであると
判断する。

【００６３】そして、この場合はステップ３１８へ進ん
でｉ＝１、２領域の接線の交点Ｖが適切に検出されてい
るかを判定し、この座標が適切に検出されていないと判
定された場合に限りステップ３２０へ進んでｉ＝３，４
領域における接線の交点Ｖ′が検出できているかを判定
する。

【００６４】ここで、上記ステップ３１８においてＶが
適切に検出できていると判別された場合は、以後ステッ
プ３２２へ進んで変数代数ｉに“１”を代入し、また上
記ステップ３２０が実行され、その結果Ｖ′が適切に検
出できていると判別された場合はステップ３２４へ進ん
で変数代数ｉに“３”を代入する。

【００６５】このため、上記ステップ３２２または３２
４に続いて実行されるステップ３２６では、ｉ＝１，２
領域の接線の交点Ｖが検出されていればその座標が優先
的に用いられ、Ｖが検出できていない場合に限りｉ＝
３，４領域の接線の交点Ｖ′の座標を用いて曲率半径Ｒ
の演算が行われることになる。尚、ＶもＶ′も共に検出
できていない場合は、データを取り直すため上記ステッ
プ３２０から上記ステップ３０２へと帰還することにな
る。

【００６６】一方、上記ステップ３１６において車速≧
αが成立すると判別された場合、すなわち車両１０が高
速走行中であると判別された場合は、車両から遠い領
域、すなわちｉ＝３、４領域のサーチにより検出した交
点Ｖ′を用いて曲率半径Ｒを算出すべきであると判断す
る。検出した曲率半径Ｒを車両制御に反映させる時間を
確保するためには、遠方の曲率を検出した方が有利だか
らである。

【００６７】そして、この場合はステップ３２８へ進
み、先ずｉ＝３、４領域の接線の交点Ｖ′が適切に検出
されているかを判定し、この座標が適切に検出されてい
ないと判定された場合に限りステップ３３０へ進んでｉ
＝１，２領域における接線の交点Ｖが検出できているか
を判定する。

【００６８】判定の結果Ｖ′が適切に検出できている場
合は、以後ステップ３２４へ進んで変数代数ｉに“３”
を代入し、続くステップ３２６においてこのＶ′を用い
て曲率半径Ｒの算出を行う。また、Ｖ′は検出できてい
ないがＶが検出できている場合は、ステップ３２２へ進
んで変数代数ｉに“１”を代入してステップ３２６の処
理を行う。

【００６９】従って、車速≧αの領域では、ｉ＝３，４
領域の接線の交点Ｖ′が検出されていればその座標が優
先的に用いられ、これが検出できていない場合に限りｉ
＝１，２領域の接線の交点Ｖの座標を用いて曲率半径Ｒ
の演算が行われることになる。尚、ＶもＶ′も共に検出
できていない場合は、データを取り直すため上記ステッ
プ３３０から上記ステップ３０２へと帰還することにな
る。

【００７０】このように本ルーチンによれば、車速が遅
い場合は、車両直前領域であるｉ＝１，２領域の接線の
交点Ｖの座標が優先的に曲率半径Ｒの算出に用いられ、
従って車両直前の曲率半径が検出されることになる。ま
た、車速が速い場合は、車両から離間した領域であるｉ
＝３，４領域の接線の交点Ｖ′の座標が優先的に曲率半
径Ｒの算出に用いられ、車両から離間した位置の曲率半
径が検出されることになる。

【００７１】この結果、本実施例装置の検出結果を用い
て車両制御を行う場合、低速走行時には車両直前の道路
の曲率を適時反映させることができ、また、高速走行時
には、検出した曲率を車両制御に反映させるための時間
を十分に確保することができ、実情に沿った車両制御を
実現することが可能となる。

【００７２】尚、上記ルーチンにおいては、右案内線２
１及び左案内線２２をそれぞれ２つの領域でサーチする
構成としているが、これに限るものではなく、より多く
のサーチ領域を設定し、またはサーチ領域と車両との距
離を車速に応じて無段階に変動させる構成としてもよ
い。

【００７３】また、本実施例装置においては、前記した
ヨー角検出手段３を、磁界検出コイル１３により誘導ケ
ーブルから発せられる磁界強度を継続的に検出すること
で実現しているが、これに限るものではなく、例えば２
個の磁界検出コイルを車両前後に配し、両者の検出する
磁界強度に基づいて車両ヨー角を検出する構成として
も、または道路の側壁との距離を検出し、その距離の変
動から車両ヨー角を検出する構成としてもよい。

【００７４】更に、処理装置１５が上記図５または図６
に示すルーチンの如く案内線２１，２２についてそれぞ
れ複数点で接線の算出を行う場合は、それら２点におけ
る接線についての連立方程式をたて、これを用いて車両
ヨー角を算出する構成としてもよい。

【００７５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、車両前方両側に描かれた２本の案内線の画像上の曲
率を用いて道路の曲率を算出するため、道路の曲率の大
小にかかわらず適切な検出感度を維持して曲率検出を実
行することができる。このため、従来の道路曲率検出装
置と異なり直線路に近い場合に著しく検出精度が悪化す
ることがなく、常時高い検出精度を保って道路曲率を検
出することができるという特長を有している。

【００７６】また、請求項２記載の発明によれば、車両
からの距離の異なる複数の点で道路の曲率を検出するこ
とができ、更に車速が速いほどより車両から離間した位
置における道路曲率を優先的に検出する。

【００７７】このため、案内線が破線で描かれているよ
うな場合において、ある点で接線の算出ができなかった
場合であっても、他の点で接線が算出されていれば道路
の曲率を算出することが可能であり、上記請求項１記載
の発明に比べて曲率検出に対する確実性が向上すると共
に、車速に応じて曲率の検出される位置が変化すること
から、実際の車両制御を行うにあたって取扱い易いデー
タとして曲率を検出することができるという特長を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る道路曲率検出装置の原理図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である道路曲率検出装置のカ
メラが撮像した撮像画面を表す図である。

【図３】本実施例装置の撮像画面上の座標と路面上に形
成される実座標との関係を表す図である。

【図４】本実施例装置の概略構成を表す斜視透視図であ
る。

【図５】本実施例装置が実行するルーチンの一例のフロ
ーチャートである。

【図６】本実施例装置が実行するルーチンの他の例のフ
ローチャートである。

【図７】本実施例装置が実行するルーチンの別の例のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１撮像手段２接線算出手段３ヨー角検出手段４曲率算出手段１０車両１２カメラ１３磁界検出コイル１４車輪速センサ１５処理装置２０撮像画面２１右案内線２２左案内線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｋ 9323−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両前方両側の案内線を撮像する撮像手
段と、該撮像手段によって撮像された画像中、車両から所定距
離前方に離間した点における前記案内線の接線を、両側
の案内線につきそれぞれ算出する接線算出手段と、前記案内線に対する車両ヨー角を検出するヨー角検出手
段と、前記接線算出手段によって算出された前記両側の案内線
についての接線データ及び前記ヨー角検出手段によって
検出された車両ヨー角データとに基づいて走行中の道路
の曲率を算出する曲率算出手段とを備えることを特徴と
する道路曲率検出装置。
【請求項２】車両前方両側の案内線を撮像する撮像手
段と、該撮像手段によって撮像された画像中、車両から所定距
離前方に離間した複数の点における前記案内線の接線
を、両側の案内線につきそれぞれ算出し得る接線算出手
段と、前記案内線に対する車両ヨー角を検出するヨー角検出手
段と、前記接線算出手段によって算出された前記両側の案内線
についての接線データ及び前記ヨー角検出手段によって
検出された車両ヨー角データとに基づいて走行中の道路
の曲率を算出するに際し、車両の走行速度が速いほど、
車両から遠く離間した点における案内線の接線データを
優先的に用いて曲率の算出を行う曲率算出手段とを備え
ることを特徴とする道路曲率検出装置。