JPH0991440A - 車両用白線認識装置及び方法 - Google Patents

車両用白線認識装置及び方法

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JPH0991440A
JPH0991440A JP7247154A JP24715495A JPH0991440A JP H0991440 A JPH0991440 A JP H0991440A JP 7247154 A JP7247154 A JP 7247154A JP 24715495 A JP24715495 A JP 24715495A JP H0991440 A JPH0991440 A JP H0991440A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両前方の路面画像から白線を認識する場合
に、分岐点などで白線候補が複数存在しても迅速に正し
い白線を認識する。 【解決手段】 CCDカメラ10で車両前方の路面画像
を撮影する。画像は画像処理ECU12に入力され、相
関演算で白線候補を抽出する。ウインカSW16からタ
ーンシグナル信号がメインECU14に入力され、さら
に画像処理ECU12に供給される。画像処理ECU1
2は、抽出した白線候補の内、ターンシグナルが示す車
両進行方向に適合する白線候補位置のみを選択し、メイ
ンECU14に出力する。メインECU14は、供給さ
れた白線位置に基づいて舵角を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用白線認識装置
及び方法、特に分岐点での処理に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、路面上の白線を自動認識して
車両走行の自動化を図る技術が提案されている。例え
ば、特開平5−108147号公報には、以下のような
白線認識技術が記載されている。すなわち、まず入力し
た画像内の予め設定された基準位置に存在する白線領域
を基準白線領域として抽出し、この基準白線領域につい
て空間的な配置を示す特徴量が算出される。白線が破線
の場合には、特徴量に基づいて次の破線の一部分が存在
すると推定される候補領域が算出される。そして、この
候補領域内を探索することにより、次の破線の一部分に
相当する後続白線領域が抽出される。なお、基準白線領
域の抽出は、画像のヒストグラムが双峰性を満たす場合
に画像二値化することにより白部分を抽出することで行
っているが、得られた画像と所定の白線テンプレートの
相関演算を行い、相関が高い部分を白線位置として抽出
する技術も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速道
路の分岐点や車線数の増減箇所では、1つの白線から分
岐する別の白線が路面に描かれている。このような場
合、白線候補が複数存在するため、どの白線が認識すべ
き白線かが特定されず、車両の走行制御に遅れが生じる
原因ともなる。
【0004】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、分岐点などで白線候補が複数存
在しても、迅速に正しい白線を認識できる車両用白線認
識装置及び方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、車両前方の路面画像と所定のモデル
データを比較することにより路面内の白線を認識する車
両用白線認識装置において、車両前方の路面画像を取得
する撮像手段と、得られた路面画像と所定のモデルデー
タを比較し、画像内の白線候補を抽出する演算手段と、
車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、前記演
算手段で抽出された白線候補が複数存在する場合に、前
記進行方向検出手段で検出された進行方向に基づいて抽
出された白線候補を選択する選択手段とを有することを
特徴とする。
【0006】また、上記目的を達成するために、第2の
発明は、車両前方の路面画像と所定のモデルデータを比
較することにより路面内の白線を認識する車両用白線認
識方法において、得られた路面画像と所定のモデルデー
タとの相関演算を行うことにより画像内の白線候補を抽
出し、抽出した白線候補が複数存在する場合に、車両の
進行方向に適合する白線候補を選択することを特徴とす
る。
【0007】このように、本発明では、車両の進行方向
に基づいて白線を決定するので、例えば分岐点において
も、車両の進行方向が分岐線方向である場合には、分岐
線の白線を認識することになる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
【0009】図1には本実施形態の構成ブロック図が示
されている。CCDカメラ10が車両の前部所定位置に
設置され、車両前方の路面を撮影する。得られた画像は
画像処理ECU12に入力される。一方、進行方向検出
手段としてのウインカスイッチ16からターンシグナル
がメインECU14に入力され、メインECU14はこ
のターンシグナルを画像処理ECU12に供給する。画
像処理ECU12では、入力された画像をターンシグナ
ルに基づいて処理し、車両進行方向に適合する白線位置
を検出してメインECU14に出力する。メインECU
14は、検出された白線位置に基づいてステアリングE
CU18に舵角指示を出力し、この指示に基づいてステ
アリングECU18はステアリングアクチュエータを駆
動し白線に沿って車両の走行を制御する。
【0010】ここで、画像処理ECU12では、入力さ
れた画像と予め用意された白線テンプレート画像との相
関演算(両画像の画素毎の差分の総和)を行い、画像の
中でテンプレートを順次移動させ、2つの画像の相関が
最も高い(つまり差分の総和が最も小さい)位置をもっ
て白線候補とする相関演算を行う。通常の走行路におい
ては、車両の左右に白線が存在するため、画像内の白線
も左右に一つずつ存在する。しかしながら、例えば左方
向に分岐車線が存在する場合には、車両左側の白線が2
つに分離して、合計3本の白線が存在することになる。
従って、このような画像の相関演算を行っても、相関の
高い位置が3つ存在することになり、どの白線が本来認
識すべき白線かが不明確となる。そこで、本実施形態で
は、画像処理ECU12は、例えば車両が左分岐線に進
行する場合には左折のウインカーが操作されることに着
目し、ターンシグナルにより車両の進行方向が直進か右
折かあるいは左折かを判断する。そして、車両が左分岐
車線に入る場合には、3本の白線のうち左分岐線のもの
と思われる白線のみを選択する。
【0011】以下、左分岐線が存在する場合を例にと
り、画像処理ECU12の処理を詳細に説明する。
【0012】図2及び図3には本実施形態における画像
処理ECU12の処理フローチャートが示されている。
まず画像処理ECU12は、ウインドウ1−L−1内に
相関ピークが複数存在するか否かを判定する(S10
1)。ここで、ウインドウとは、画像内で相関演算処理
を行うエリアであり、図4に示されるように、本実施形
態では、左白線用の2つのウインドウ1−L、2−L及
び右白線用の2つのウインドウ1−R、2−Rが設定さ
れている。各ウインドウはいくつかの帯状エレメントか
ら構成されており、1−L−1とは、左白線用のウイン
ドウ1−Lを構成する1番目のエレメント(最も上位に
あり、最も車両から遠い位置にある)である。分岐点で
ない場合には、このエレメント1−L−1には白線が一
つしか存在しないので、相関ピークは一つである。一
方、相関ピークが複数(2個)存在する場合には、分岐
点にさしかかった可能性があるので、次にウインドウ1
−L−1〜1−L−n(nはウインドウ内のエレメント
の数)の全てにおいて相関ピークが複数存在するか否か
を判定する(S102)。図4(A)及び(B)には、
それぞれ分岐点に到達していない場合(いずれのエレメ
ントも相関ピークが一つ)、及び分岐点に到達した場合
(全てのエレメントが複数の相関ピークを有する)が模
式的に示されている。
【0013】全てのエレメントの相関ピークが複数(2
個)存在する場合には、左分岐点に到達した可能性が高
いので、さらにこれらの相関ピーク位置が直線上に存在
するか否かを判定する(S103)。これらのピーク位
置が所定の誤差内で直線上にある場合には、画像処理E
CU12は分岐点ありと判定する(S104)。各エレ
メントが単一の相関ピークしか有しない場合あるいは複
数の相関ピークが直線上に存在しない場合には、分岐点
がなく走行車線は依然として本線のままと判定され、上
述の処理を続行する(S106)。
【0014】分岐点(左分岐点)ありと判定された場合
には、複数(2個)の相関ピークのそれぞれにウインド
ウを設定し、各ウインドウのそれぞれについて処理を実
行する。図4(C)には、複数(2個)の相関ピークが
得られたウインドウ1−Lについてそれぞれのピークに
新たにウインドウを設定し、1−L1及び1−L2とし
た場合の例が示されている。なお、右白線用のウインド
ウ1−Rは相関ピークが単一であるのでそのままであ
る。
【0015】相関ピークのそれぞれについてウインドウ
を設定した後、画像処理ECU12はメインECU14
から供給されたターンシグナルに基づいてウインカがO
Nされているか否かを判定する(S107)。ターンシ
グナルによりウインカがONされている場合には、車両
の進行方向は左なので走行車線は左分岐車線と判定でき
(S108)、ウインドウを1−L1、1−L2の2つ
に設定する(S109)。すなわち、図4(C)におい
て、ウインドウ1−L1を新たな左のウインドウLと
し、ウインドウ1−L2を新たな右のウインドウRと
し、ウインドウ1−Rは処理対象から除外する。一方、
ターンシグナルによりウインカがONされていない場合
には、車両の進行方向は直進なので走行車線は本線と判
定でき(S110)、ウインドウ1−L1−1が画像左
端に位置するか否かを判定する(S111)。この判定
処理は、車両が分岐点を超えたか否かを判定するための
ものであり、分岐線が画像左端である場合には車両が分
岐点を超えたと判定され、ウインドウを1−L2、1−
Rの2つに設定してウインドウ1−L1を処理対象から
除外する(S112)。
【0016】図5及び図6には、以上の処理によるウイ
ンドウ設定の時間変化が模式的に示されている。図5は
本線を走行する場合であり、分岐点前ではL及びRの2
つのウインドウが設定されている。なお、ウインドウ中
の斜線は相関ピーク位置を表している。左分岐点に達す
ると、左ウインドウに2つの相関ピークが生じるためウ
インドウLがL1及びL2の2つに分かれて合計R、L
1、L2の3つのウインドウが設定される。やがて、ウ
インドウL2にも2つの相関ピークが生じることになる
が、車両の進行方向は本線であるので、右側に位置する
相関ピークのみが重要である。そして、分岐点を通過し
た後はウインドウL1は除外され、またL2の2つの相
関ピークの内右側のピークをカバーするウインドウとR
の2つのウインドウで白線認識が行われる。図6は左分
岐線に進入する場合であり、分岐点に達すると、図5と
同様に左ウインドウLが2つのウインドウL1、L2に
分かれる。やがてウインドウL2にも相関ピークが2つ
生じるが、車両の進行方向は左分岐線であるので、左側
に位置する相関ピークのみが重要である。従って、ウイ
ンドウL2の内の左相関ピークをカバーするウインドウ
とウインドウL1で白線認識が行われ、ウインドウRは
除外されることになる。なお、両図において、破線で示
されるウインドウが処理から除外されるウインドウを示
している。
【0017】このように、本実施形態では、ウインカに
より車両の進行方向を判断し、進行方向に適合する白線
候補のみを選択するので、分岐点でも迅速に白線を認識
でき、車両制御を円滑に継続することができる。
【0018】なお、本発明の要点は車両進行方向に適合
する白線候補を選択することにあるので、車両進行方向
を検出するための方法としてウインカのみならずあらゆ
る方法を用いることができることは言うまでもない。こ
のような方法としては、例えば車両の白線に対する横変
位を検出し、左折する場合には予め左側に寄っている事
実を利用することが考えられる。また、ナビゲーション
システムと組み合わせ、分岐点において案内経路が直進
か分岐線進入かを判断してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分岐点などでも白線を迅速に認識でき、認識結果に基づ
いて円滑に車両の走行を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図2】 本発明の実施形態の処理フローチャートであ
る。
【図3】 本発明の実施形態の処理フローチャートであ
る。
【図4】 本発明の実施形態の白線認識処理説明図であ
る。
【図5】 本発明の実施形態の本線走行時のウインドウ
設定説明図である。
【図6】 本発明の実施形態の分岐線走行時のウインド
ウ設定説明図である。
【符号の説明】
10 CCDカメラ、12 画像処理ECU、14 メ
インECU、16 ウインカSW、18 ステアリング
ECU、20 ステアリングアクチュエータ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前方の路面画像と所定のモデルデー
    タを比較することにより路面内の白線を認識する車両用
    白線認識装置において、 車両前方の路面画像を取得する撮像手段と、 得られた路面画像と所定のモデルデータを比較し、画像
    内の白線候補を抽出する演算手段と、 車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、 前記演算手段で抽出された白線候補が複数存在する場合
    に、前記進行方向検出手段で検出された進行方向に基づ
    いて抽出された白線候補を選択する選択手段と、 を有することを特徴とする車両用白線認識装置。
  2. 【請求項2】 車両前方の路面画像と所定のモデルデー
    タを比較することにより路面内の白線を認識する車両用
    白線認識方法において、 得られた路面画像と所定のモデルデータとの相関演算を
    行うことにより画像内の白線候補を抽出し、 抽出した白線候補が複数存在する場合に、車両の進行方
    向に適合する白線候補を選択することを特徴とする車両
    用白線認識方法。
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