(57)【要約】【課題】走行路の推定結果を安定させることができる走路検出装置を提供する。【解決手段】走路検出装置は、道路の輝度の変化点であるエッジ点Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を検出するエッジ検出部と、エッジ検出部によって検出された左側のエッジ点Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４と、エッジ検出部によって検出された右側のエッジ点Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４との中点を走行路の候補となる基準点として算出する中点算出部と、中点算出部によって算出された中点の位置を投票する中点位置投票部と、中点位置投票部によって投票された中点の位置のうち、投票数の多い位置を車両の走行路として検出する走行路検出部とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部により検出される前記道路における左側の前記エッジ点と右側の前記エッジ点から車両の走行路の候補となる基準点を算出する基準点算出部と、
前記基準点算出部によって算出された前記基準点の位置を投票する基準点位置投票部と、
前記基準点位置投票部によって投票された前記基準点の位置から前記車両の走行路を検出する走行路検出部と、
を備えた走路検出装置。
【請求項２】
前記基準点は、左側の前記エッジ点と右側の前記エッジ点との中点である、
請求項１に記載の走路検出装置。
【請求項３】
前記エッジ検出部は、前記道路の撮像画像上で左右の一方側から他方側に検出位置を移動させるときに輝度が上がる上がりエッジ点と、前記撮像画像上で左右の一方側から他方側に検出位置を移動させるときに輝度が下がる下がりエッジ点と、を検出し、
前記基準点算出部は、前記左側の前記上がりエッジ点と前記右側の前記下がりエッジ点から前記基準点を算出すると共に、前記左側の前記下がりエッジ点と前記右側の前記上がりエッジ点から前記基準点を算出する、
請求項１又は２に記載の走路検出装置。
【請求項４】
前記左側の前記エッジ点と前記右側の前記エッジ点の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部によって算出された前記距離の平均値又は中央値と前記道路のレーン幅との差が閾値以上である場合に、前記平均値又は前記中央値と前記道路のレーン幅とを用いて前記車両のピッチング角度の変化量を算出するピッチング角度変化算出部と、
を備え、
前記距離算出部は、前記平均値又は前記中央値と前記道路のレーン幅との差が前記閾値以上である場合には、前記基準点算出部が前記基準点の算出を行う前に、前記ピッチング角度変化算出部によって算出された前記ピッチング角度の変化量だけ前記車両のピッチング角度を補正して再度前記エッジ点間の距離を算出する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の走路検出装置。
【請求項５】
前記エッジ点が前記道路の白線のエッジ点である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の走路検出装置。
【請求項６】
道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ検出部により検出される前記道路における左側の前記エッジ点と右側の前記エッジ点から車両の走行路の候補となる基準点を算出する基準点算出工程と、
前記基準点算出工程で算出された前記基準点の位置を投票する基準点位置投票工程と、
前記基準点位置投票工程で投票された前記基準点の位置から前記車両の走行路を検出する走行路検出工程と、
を備えた走路検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行路を検出する走路検出装置及び走路検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−２６８１９９号公報（特許文献１）には、車両の走行路のレーンマークを検出する画像処理システムが開示されている。この画像処理システムは、路面画像でレーンマーク以外の路面部分に対応する基準領域を設定し、基準領域における輝度の頻度を計測することにより輝度のヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムから幅、高さ又は面積が閾値以上となるひとかたまりの部分を路面クラスタとして抽出する。また、全ての白線候補エッジ点を１次白線候補エッジ点として検出し、１次白線候補エッジ点のうち上記基準領域に重なるものを２次白線候補エッジ点として検出する。
【０００３】
そして、２次白線候補エッジ点のうち、上記路面クラスタの輝度範囲に輝度パラメータの値が含まれないもののみを真の白線エッジ点として検出する。このように、２次白線候補エッジ点のうち、路面クラスタの輝度範囲に含まれるものが真の白線候補から除外されるので、真のレーンマークのみを精度よく検出してレーンマークの誤検出を抑制させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６８１９９号公報
【特許文献２】特許第３６８４３９５号公報
【特許文献３】特開平０７−１２８０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような画像処理システムは、白線候補を白線候補エッジ点の集合として線で検出する。すなわち、レーンマークが画像上で線として検出されるので、実際のレーンマークが複合線である場合や分岐線を有する場合には、画像上でどの線が所望の白線かを判断できなくなることがある。よって、レーンの推定結果が不安定になるという問題がある。また、実際のレーンマークが他車両等によって隠れている場合には、白線候補を検出できなくなることがあるので、この場合もレーンの推定結果が不安定になる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、走行路の推定結果を安定させることができる走路検出装置及び走路検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の走路検出装置は、道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出部と、エッジ検出部により検出される道路における左側のエッジ点と右側のエッジ点から車両の走行路の候補となる基準点を算出する基準点算出部と、基準点算出部によって算出された基準点の位置を投票する基準点位置投票部と、基準点位置投票部によって投票された基準点の位置から車両の走行路を検出する走行路検出部と、を備えている。
【０００８】
この発明によれば、基準点算出部が左側のエッジ点と右側のエッジ点から基準点を算出すると共に基準点位置投票部が基準点の投票を行い、投票された基準点の位置のうち投票数の多い位置が走行路検出部によって走行路として検出される。このように、本発明では、従来のように白線候補を線として検出せずに、左右両側のエッジ点から得られる基準点の位置を用いて走行路を検出する。よって、実際のレーンマークが複合線である場合でも、両側の複合線から検出された各エッジ点から得られた基準点の投票結果で走行路が検出されるので、走行路の検出結果を安定させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る走路検出装置において、基準点は、左側のエッジ点と右側のエッジ点との中点であることが好ましい。この場合、基準点算出部は、左側のエッジ点と右側のエッジ点の中点を算出するので、車線中心に近い走行路の検出を行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る走路検出装置において、エッジ検出部は、道路の撮像画像上で左右の一方側から他方側に検出位置を移動させるときに輝度が上がる上がりエッジ点と、撮像画像上で左右の一方側から他方側に検出位置を移動させるときに輝度が下がる下がりエッジ点と、を検出し、基準点算出部は、左側の上がりエッジ点と右側の下がりエッジ点から基準点を算出すると共に、左側の下がりエッジ点と右側の上がりエッジ点から基準点を算出することが好ましい。この場合、上がりエッジ点と下がりエッジ点の基準点を随時算出していくこととなるので、所望の基準点位置への投票数を増やすことができる。よって、推定される基準点位置を車線の所望の走行路に近づけることができるので、走行路の推定結果をより安定させることができる。
【００１１】
また、左側のエッジ点と右側のエッジ点の距離を算出する距離算出部と、距離算出部によって算出された距離の平均値又は中央値と道路のレーン幅との差が閾値以上である場合に、平均値又は中央値と道路のレーン幅とを用いて車両のピッチング角度の変化量を算出するピッチング角度変化算出部と、を備え、距離算出部は、平均値又は中央値と道路のレーン幅との差が閾値以上である場合には、基準点算出部が基準点の算出を行う前に、ピッチング角度変化算出部によって算出されたピッチング角度の変化量だけ車両のピッチング角度を補正して再度エッジ点間の距離を算出することが好ましい。
【００１２】
実際、車両の走行中に急ブレーキを踏む等の理由でピッチングが発生するが、このようにピッチングが発生すると、撮像画像上のエッジ点間の距離と実際の走行路の幅とが乖離してしまう。すなわち、ピッチングが発生すると、撮像画像上の走行路が歪んでしまうので基準点の位置を正しく算出できなくなり、走行路の推定結果が不安定になる虞がある。しかしながら、本発明では、ピッチングが発生したときにピッチング角を補正して再度エッジ点間の距離を算出しているので、ピッチングによって撮像画像が歪む影響を排除し、ピッチングが発生したときでも走行路の推定結果を安定させることができる。また、本発明に係る走路検出装置において、エッジ点を道路の白線のエッジ点としてもよい。
【００１３】
本発明の走路検出方法は、車両が走行する道路を撮像した撮像画像において道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出工程と、エッジ検出工程で検出される道路における左側のエッジ点と右側のエッジ点から車両の走行路の候補となる基準点を算出する基準点算出工程と、基準点算出工程で算出された基準点の位置を投票する基準点位置投票工程と、基準点位置投票工程で投票された基準点の位置から車両の走行路を検出する走行路検出工程と、を備えている。
【００１４】
この発明によれば、基準点算出工程で左側のエッジ点と右側のエッジ点から基準点を算出すると共に、基準点位置投票工程で基準点の投票を行い、基準点の位置のうち投票数の多い位置が走行路検出工程で走行路として検出される。このように、本発明では、従来のように白線候補を線として検出せずに、左右両側のエッジ点から得られる基準点の位置を用いて走行路を検出する。よって、実際のレーンマークが複合線である場合でも、両側の複合線から検出された各エッジ点から得られる基準点の投票結果によって走行路が検出されるので、走行路の検出結果を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、走行路の推定結果を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る走路検出装置を示すブロック図である。
【図２】実際の走行路の白線上の上がりエッジと下がりエッジを示す斜視図である。
【図３】中点位置の投票を説明する図である。
【図４】複合線における上がりエッジと下がりエッジを示す斜視図である。
【図５】複合線における中点位置の投票を説明する図である。
【図６】図１の走路検出装置の走行路を推定する処理を示すフローチャートである。
【図７】撮影画像上におけるエッジ点間の距離を説明する図である。
【図８】分岐線の場合又は白線が隠れた場合の中点位置の投票を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る走路検出装置を示すブロック図である。
【図１０】撮影画像上における車幅の半分の値の度数を示すヒストグラムである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る走路検出装置の走行路を推定する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１に示されるように、第１実施形態に係る走路検出装置１は、車両の走行中に走路の検出を行う装置である。走路検出装置１は、例えば車線の逸脱を未然に防ぐため走路を逸脱しそうな時にドライバーに注意を促したりステアリング操作をサポートするレーンキーピングアシスト（ＬＫＡ）等に用いられる。
【００１９】
走路検出装置１は、道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出部２１と、走行するための基準点として左側のエッジ点と右側のエッジ点との中点を算出する中点算出部（基準点算出部）２２と、中点の位置を投票する中点位置投票部（基準点位置投票部）２３と、中点の位置のうち投票数の多い位置を車両の走行路として検出する走行路検出部２４とを備えている。
【００２０】
また、走路検出装置１は、走行中の道路を撮像するカメラ１０と、カメラ１０によって撮像された画像の画像処理を行うと共に走行路の検出を行うＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２０と、ＥＣＵ２０からの制御信号を受けて車両のドライバに対する警告や車両のステアリング操作をアシストする出力部３０とを備えている。
【００２１】
カメラ１０は、車両が走行している道路の前方を撮影する機能を有しており、撮影した画像はＥＣＵ２０に出力される。ＥＣＵ２０は、カメラ１０によって撮影された撮像画像の画像処理を行い、具体的には、カメラ１０による撮像画像を平面視の画像に変換して走行路を検出する。上述したエッジ検出部２１、中点算出部２２、中点位置投票部２３及び走行路検出部２４は、例えばＥＣＵ２０に設けられている。
【００２２】
エッジ検出部２１は、カメラ１０が撮影した道路の撮像画像から輝度の変化点であるエッジ点を検出する。図２に示されるように、白線Ｈ１及び白線Ｈ２が車両の前方の両脇にあった場合、エッジ検出部２１は、撮像画像から上がりエッジ点Ｌ１及びＲ１と、下がりエッジ点Ｌ２及びＲ２とを検出する。ここで、上がりエッジ点Ｌ１及びＲ１は撮像画像上で一方側から他方側に検出位置を移動するときに輝度が上がるエッジ点であり、下がりエッジ点Ｌ２及びＲ２は撮像画像上で一方側から他方側に検出位置を移動するときに輝度が下がるエッジ点である。
【００２３】
中点算出部２２は、エッジ検出部２１によって検出された撮像画像の同じ水平位置における左側のエッジ点と右側のエッジ点との中点位置を算出する。具体的には、図３に示されるように、中点算出部２２は、平面視の画像に変換された撮像画像における左側の上がりエッジ点Ｌ１と撮像画像における右側の下がりエッジ点Ｒ２との中点、及び撮像画像における左側の下がりエッジ点Ｌ２と撮像画像における右側の上がりエッジ点Ｒ１との中点を算出する。このように、左側の上がりエッジ点Ｌ１と右側の下がりエッジ点Ｒ２との中点、及び左側の下がりエッジ点Ｌ２と右側の上がりエッジ点Ｒ１との中点、を算出することにより、より車線中心に近い走行路の検出を可能としている。
【００２４】
中点位置投票部２３は、中点算出部２２によって算出された中点位置から例えば図３に示されるような走路候補部Ｃ１，Ｃ２を生成する。走路候補部Ｃ１，Ｃ２は、中点算出部２２が算出した中点位置が最も濃く周囲に向かうに従って徐々に薄くなる態様で表示され、このように走路候補部Ｃ１，Ｃ２をぼかして表示することにより走行路が極端にずれる事態を回避している。中点位置投票部２３は、走路候補部Ｃ１，Ｃ２を繰り返し生成すると共に、中点算出部２２が算出した中点位置の投票を繰り返すことによって例えば図３に示されるような中点位置の度数を示したヒストグラムを生成する。ここで、中点位置の投票とは、中点算出部２２が算出した中点位置を走行路の一候補として記録することをいう。
【００２５】
走行路検出部２４は、中点位置投票部２３によって投票された中点のうち投票数が多い位置を車両の走行路として検出する。また、走行路検出部２４は、中点位置投票部２３によって生成されたヒストグラムから度数の高い位置を走行路の情報として検出し、検出した走行路の情報を出力部３０に出力する。
【００２６】
出力部３０は、走行路検出部２４によって出力された走行路の情報を受信して、ドライバの車両の運転をアシストする。具体的には、出力部３０は、例えば、車両が走行路から逸脱して運転されているときにドライバに音声や画像表示等で警告する警報装置を有していてもよく、また、車両が走行路から逸脱して運転されているときに車両の操舵をアシストして車両を正しい走行路に導く操舵制御を行ってもよい。
【００２７】
以上、図３に示されるように走路検出装置１は、中点算出部２２がカメラ１０の撮像画像の左側のエッジ点Ｌ１，Ｌ２と右側のエッジ点Ｒ１，Ｒ２の中点を算出すると共に中点位置投票部２３が中点の投票を行い、投票された中点の位置のうち投票数の多い位置が走行路検出部２４によって走行路として検出される。本実施形態では、従来のように白線候補を線として検出せずに、左右両側のエッジ点の中点位置を走行路として検出する。よって、実際のレーンマークが複合線である場合でも、両側の複合線から検出された各エッジ点間の中点の投票結果で走行路が検出されるので、走行路の検出結果を安定させることができる。
【００２８】
具体的には、図４に示されるように、左側で２本の白線Ｈ１１，Ｈ１２が前方に延在し、右側で２本の白線Ｈ１３，Ｈ１４が前方に延在している複合線の場合には、エッジ検出部２１が撮像画像の左側から上がりエッジ点Ｌ１１、Ｌ１３及び下がりエッジ点Ｌ１２，Ｌ１４を検出すると共に撮像画像の右側から上がりエッジ点Ｒ１１，Ｒ１３及び下がりエッジ点Ｒ１２，Ｒ１４を検出する。
【００２９】
そして、図５に示されるように、中点算出部２２は、左側の下がりエッジ点Ｌ１４と右側の上がりエッジ点Ｒ１１の中点、左側の下がりエッジ点Ｌ１４と右側の上がりエッジ点Ｒ１３の中点、左側の上がりエッジ点Ｌ１３と右側の下がりエッジ点Ｒ１２の中点、左側の上がりエッジ点Ｌ１３と右側の下がりエッジ点Ｒ１４の中点、左側の下がりエッジ点Ｌ１２と右側の上がりエッジ点Ｒ１１の中点、左側の下がりエッジ点Ｌ１２と右側の上がりエッジ点Ｒ１３の中点、左側の上がりエッジ点Ｌ１１と右側の上がりエッジ点Ｒ１２の中点、左側の上がりエッジ点Ｌ１１と右側の下がりエッジ点Ｒ１４の中点、をそれぞれ算出する。
【００３０】
その後、中点位置投票部２３は、算出された上記の各中点から走路候補部Ｃ１１〜Ｃ１８を生成する。そして、中点位置投票部２３が中点位置の投票を繰り返して図５に示されるようなヒストグラムを生成した後は、上記同様、走行路検出部２４が走行路の検出を行い、走行路の情報が出力部３０に出力される。
【００３１】
ここで、従来のようにエッジ点から白線候補を線として検出した場合はレーンマークが複合線であるときにどの線が所望の白線か判断できず走行路の推定結果が不安定になる問題があった。しかしながら、本実施形態の走路検出装置１では、図５に示されるように、レーンマークが複合線である場合でも、レーンマークが左右対称であるという特性を生かして各エッジ点の中点から走行路の検出を行っているため、走行路の推定結果が安定し正確な走行路の検出を行うことができる。
【００３２】
次に、本実施形態に係る走路検出装置１を用いた走路検出方法の一例について図６及び図７を参照しながら説明する。図６に示される処理は、ＥＣＵ２０によって実行される処理であり、例えば一定時間ごとに繰り返し実行される。
【００３３】
まず、ステップＳ１１（以下、「Ｓ１１」という。他のステップにおいても同様とする。）において、カメラ１０の撮像画像からエッジ検出部２１が図７に示されるようなエッジ点Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の抽出及びラベリングをラインごとに行う（エッジ検出工程）。例えば、撮像画像において道路又は車両の横方向のラインに沿ってエッジ点の抽出およびラベリングが行われ、道路又は車両の縦方向（進行方向）に位置を変えた次のラインに沿ってエッジ点の抽出およびラベリングが順次行われる。ここでラベリングとは、抽出されたエッジ点群を輝度の上がり下がり、高さ、又は距離等で識別する処理をいう。また、ラインの方向は、例えば、検出対象となる画像において、道路又は車両の横方向に沿って配列される画素の配列方向とすればよい。次にＳ１２において、対象ライン（例えば図７のライン１）における対象エッジ（例えば左側エッジ点Ｌ１と右側エッジ点Ｒ２）間の距離（例えば距離ｄ１２）を算出する。
【００３４】
Ｓ１３では、Ｓ１２で算出されたエッジ点間の距離ｄｉｊが下限閾値Ｄｍｉｎより大きく且つ上限閾値Ｄｍａｘ未満であるか否かが判定される。ここで、下限閾値Ｄｍｉｎ及び上限閾値Ｄｍａｘの値は、車両の走行路の幅として想定され得る下限の値と上限の値となっているが、これらの値は適宜変更可能となっている。Ｓ１３でエッジ間の距離ｄｉｊが下限閾値Ｄｍｉｎより大きく且つ上限閾値Ｄｍａｘ未満でないと判定された場合は中点位置の投票を行わずＳ１５に移行する。一方、Ｓ１３でエッジ間の距離ｄｉｊが下限閾値Ｄｍｉｎより大きく且つ上限閾値Ｄｍａｘ未満であると判定された場合はＳ１４に移行して、中点算出部２２が上記エッジ間の中点位置を算出すると共に中点位置投票部２３が中点位置の投票を行う（基準点算出工程、基準点位置投票工程）。
【００３５】
Ｓ１５では、対象ラインの全てのエッジ点についてＳ１２〜Ｓ１４の処理が実行されたか否かが判定される。Ｓ１５で対象ラインの全てのエッジ点について上記処理が実行されたと判定された場合はＳ１６に移行し、Ｓ１５で対象ラインの全てのエッジ点について上記処理が未だ実行されていないと判定された場合は対象エッジを変更して再度Ｓ１２〜Ｓ１４の処理を実行する。
【００３６】
Ｓ１６では、全ての対象ラインに対してＳ１２〜Ｓ１４の処理が実行されたか否かが判定される。Ｓ１６で全ての対象ラインについて上記処理が実行されたと判定された場合はＳ１８に移行し、Ｓ１６で全ての対象ラインについて上記処理が実行されていないと判定された場合はＳ１７に移行する。
【００３７】
Ｓ１７では、対象ラインを次のラインに変更する処理が行われ、例えば図７のライン１が対象ラインであった場合には対象ラインをライン１の下部に位置するライン２に変更する。また、Ｓ１８では、投票数が多い中点位置を車両の進行方向として探索する処理が実行され、具体的には、Ｓ１４で中点位置投票部２３によって投票された中点位置の投票結果から走行路検出部２４が走行路を検出する処理が実行される（走行路検出工程）。このように、走行路検出部２４が走行路を検出した後は、走行路の情報が出力部３０に出力されて一連の処理が終了する。
【００３８】
走路検出装置１における走行路検出処理は以上のように行われるが、この走路検出装置１では、上がりエッジ点と下がりエッジ点の中点を随時算出していくことにより、中点位置投票部２３による中点位置への投票数を増やすことができる。よって、推定される中点位置を実際の車線の中心に近づけることができるので、走行路の推定結果をより安定させることができる。また、走路検出装置１では、中点位置の投票によって走行路の推定を行っているので、レーンマークが分岐線である場合やレーンマークの一部が隠れている場合でも、走行路の検出を安定させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態の走路検出方法では、道路の輝度の変化点であるエッジ点を検出するエッジ検出工程と、エッジ検出工程で検出される左側のエッジ点と右側のエッジ点から走行するための基準点を算出する基準点算出工程と、基準点算出工程で算出された基準点点の位置を投票する基準点位置投票工程と、基準点位置投票工程で投票された基準点の位置から車両の走行路を検出する走行路検出工程と、を備えている。このように、本実施形態では、従来のように白線候補を線として検出せずに、左右両側のエッジ点から得られる基準点の位置を用いて走行路を検出する。よって、実際のレーンマークが複合線である場合でも、両側の複合線から検出された各エッジ点から得られた基準点の投票結果で走行路が検出されるので、走行路の検出結果を安定させることができる。
【００４０】
具体的には、図８（ａ）に示されるように、左右両脇で２本の白線Ｈ２１，Ｈ２２が前後に延在しており、左側の白線Ｈ２１から更に左側に白線Ｈ２３が分岐している分岐線の場合、上記同様中点算出部２２による中点位置の算出と中点位置投票部２３による中点位置の投票が行われる。そして、白線Ｈ２１と白線Ｈ２２の中間で前後に延在する走行路として相応しい走路候補部Ｃ２１〜Ｃ２７を検出できる。
【００４１】
すなわち、図６のＳ１３に示されるようにエッジ点間の距離が所定範囲内であるか否かを判定し、分岐した白線Ｈ２３のエッジ点を処理対象から除外しているので、白線Ｈ２３の影響を受けずに相応しい走路候補部Ｃ２１〜Ｃ２７を検出できる。このように、走路検出装置１では、中点位置の投票によって走行路を推定しているので、分岐した白線Ｈ２３を撮像した場合でも、走行路の推定結果を安定させることができる。
【００４２】
また、図８（ｂ）に示されるように、左側に白線Ｈ３１が前後に延在し右側に白線Ｈ３２が前後に延在し、左側の白線Ｈ３１の一部が他車両Ｂ等によって隠れている場合、他車両Ｂによって隠れているラインの中点は検出できないが、それ以外の部分の中点は検出できる。よって、他車両Ｂの前後において白線Ｈ３１と白線Ｈ３２の中間で前後に延在する走行路として相応しい走路候補部Ｃ３１〜Ｃ３５を検出できる。このように、白線の一部が隠れている場合でも中点位置の推定結果が大幅にずれる事態を回避でき、走行路の推定結果を安定させることができる。更に、中点位置投票部２３の投票によって走行路を推定すると、従来よりもノイズ耐性が強くなるため、雨天時や夜間等のノイズが大きい環境下でも精度良く走行路の推定を行うことが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の走路検出装置１０１について図９〜図１１を参照して説明する。第２実施形態の走路検出装置１０１は、車両のピッチング角度の変化量を算出し、ピッチング角度を上記変化量で補正してエッジ点間の距離を算出する。図９に示されるように、第２実施形態の走路検出装置１０１は、第１実施形態のＥＣＵ２０に代えて、更に距離算出部１２５とピッチング角度変化算出部１２６が追加されたＥＣＵ１２０を用いた点が第１実施形態と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同様である。よって、以下では、第２実施形態のＥＣＵ１２０について重点的に説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００４４】
距離算出部１２５は、撮像画像の左側の画像におけるエッジ点と右側の画像におけるエッジ点との距離を算出する。具体的には、例えば図７に示される左側の上がりエッジ点Ｌ１と右側の下がりエッジ点Ｒ２の距離ｄ１２を算出し、このようなエッジ点間の距離の算出をエッジ点毎及びライン毎に行う。
【００４５】
ピッチング角度変化算出部１２６は、距離算出部１２５がエッジ点毎及びライン毎に算出したエッジ点間の距離から図１０に示されるようなヒストグラムを生成する。図１０（ａ）は車両がピッチングを起こしていない場合における車幅の半分の値の例を示し、図１０（ｂ）は車両がピッチングを起こしている場合における車幅の半分の値の例を示し、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のヒストグラムを右側にずらしてピッチング角を補正したときの例を示している。
【００４６】
ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、ピッチングを起こしていないときの車幅を２で割った値の平均値Ｘ１と、ピッチングを起こしているときの車幅を２で割った値の平均値Ｘ２とは異なっている。このように、ピッチングが発生すると撮像画像上において車幅の値が変化してしまう。よって、本実施形態ではピッチング角の変化量を算出し、その変化量でピッチング角を補正した後に再度エッジ点間の距離を算出することにより、ピッチング発生時における走行路検出の精度を高めている。すなわち、ピッチング角の補正後には、図１０（ｃ）に示されるように度数の平均値Ｘ３が図１０（ａ）の平均値Ｘ１に近くなっており、ピッチングが発生していないときと同程度の精度で走行路を検出することができる。
【００４７】
また、ピッチング角度変化算出部１２６は、カメラ１０の焦点距離ｆ、得られたヒストグラムの車幅の値の平均値ｄａｖ、所望のレーン幅（ピッチング角が０°のときのレーン幅）ｄＬａｎｅ、所定のピッチング角度Ｐ０、初期設定される推定領域への車両からの距離の平均値ｙ（車両から０〜１００ｍ前方の距離が推定領域である場合は平均値で５０ｍ）、を用いて、例えば下記の式（１）でピッチング角の変化量ΔＰを算出する。
【００４８】
【数１】
2014219960.tif 000003
【００４９】
次に、本実施形態に係る走路検出装置１０１を用いた走路検出方法について図１１を参照しながら説明する。図１１に示される処理は、ＥＣＵ１２０によって実行される処理であり、例えば一定時間ごとに繰り返し実行される。
【００５０】
まず、Ｓ２１において、図６のＳ１１と同様のエッジ点の抽出及びラベリング処理を行う。そして、Ｓ２２において、Ｓ１２と同様に対象ラインにおける対象エッジ点間の距離ｄｉｊを算出する。Ｓ２２の後はＳ２３で距離ｄｉｊを用いた図１０（ａ）に示されるようなヒストグラムの作成を行い、作成されたヒストグラムから平均値ｄａｖ又は中央値を算出する（Ｓ２４）。
【００５１】
Ｓ２４の後は、Ｓ２４で算出された平均値ｄａｖ又は中央値と上記所望のレーン幅ｄＬａｎｅとの差分の絶対値が閾値ｄｔｈｒｅｓｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ２５）。Ｓ２５で平均値ｄａｖ又は中央値とレーン幅ｄＬａｎｅとの差分の絶対値が閾値ｄｔｈｒｅｓｈ未満であると判定された場合は、ピッチング角度が所定値未満であるものとしてＳ２７に移行する。一方、Ｓ２５で平均値ｄａｖ又は中央値とレーン幅ｄＬａｎｅとの差分の絶対値が閾値ｄｔｈｒｅｓｈ未満でないと判定された場合は、ピッチング角度が所定値以上であるものとしてＳ２６に移行する。
【００５２】
Ｓ２６では、例えば式（１）によってピッチング角の変化量ΔＰを算出し、ピッチング角度Ｐの値を上記所定のピッチング角度Ｐ０と上記変化量ΔＰの和として、再度エッジ点間の距離ｄｉｊを算出する。そして、Ｓ２７〜Ｓ３２では、図６に示される第１実施形態のＳ１３〜Ｓ１８と同様の処理が行われ、走行路の情報が出力部３０に出力されて一連の処理が終了する。
【００５３】
以上、走路検出装置１０１ではピッチング角度変化算出部１２６が、距離算出部１２５によって算出された距離の度数の平均値ｄａｖ又は中央値と道路の幅であるレーン幅ｄＬａｎｅとの差が閾値ｄｔｈｒｅｓｈ以上である場合に、平均値ｄａｖ又は中央値とレーン幅ｄＬａｎｅとを用いてピッチング角の変化量ΔＰを算出する。そして、距離算出部１２５は、距離の度数の平均値ｄａｖ又は中央値と道路の幅であるレーン幅ｄＬａｎｅとの差が閾値ｄｔｈｒｅｓｈ以上である場合には、中点算出部２２が中点の算出を行う前に、変化量ΔＰだけピッチング角度Ｐの値を補正して再度エッジ点間の距離ｄｉｊを算出する。
【００５４】
このように、第２実施形態では、ピッチングが発生したときにピッチング角度Ｐを補正して再度エッジ点間の距離ｄｉｊを算出しているので、ピッチングによって撮像画像が歪む影響を排除し、ピッチングが発生したときでも走行路の推定結果を安定させることができる。また、第２実施形態の走路検出装置１０１は、第１実施形態の走路検出装置１と同一の構成を備えているため、第１実施形態の走路検出装置１と同一の効果も得られる。
【００５５】
以上、前述した実施形態は、本発明に係る走路検出装置の実施形態を説明したものであり、本発明に係る走路検出装置は上記実施形態に記載されたものに限定されない。本発明に係る走路検出装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように上記実施形態に係る走路検出装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、中点算出部２２が左側のエッジ点と右側のエッジ点の中点を算出し、中点位置投票部２３が中点の位置を投票する例について説明したが、中点以外の点を基準点としてもよい。すなわち、基準点の位置を中点とする代わりに、例えば基準点の位置を中点から左側又は右側に所定量オフセットさせた位置としてもよい。この場合、車両を車線内で左寄り又は右寄りに走行させることができる。また、車両がカーブを走行している際には、車線内でカーブの内側を走行させるように、基準点の位置を投票させることも可能である。
【００５７】
また、上記実施形態では、カメラ１０が撮像した撮像画像からエッジ検出部２１がエッジ点を検出し、検出したエッジ点間の中点を算出した。しかしながら、撮像画像以外から基準点を算出してもよい。すなわち、撮像画像に代えて、赤外線センサや電磁波を用いたレーダー装置を用いてもよく、例えばレーザー装置が道路の輝度の変化点である３次元点を検出し、検出した３次元点から基準点を算出してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、白線のエッジ点を検出する例について説明したが、例えば縁石のエッジ点を検出してもよく、エッジ点を検出する対象は上記に限定されない。
【００５９】
また、上記実施形態では、カメラ１０の撮影画像の左側及び右側の両方からエッジ点を検出したが、車両が走行している走行路の情報を取得しているような場合には撮像画像の左側及び右側のいずれか一方からエッジ点を検出してもよく、この場合も基準点の位置と走行路の推定が可能である。
【００６０】
また、上記実施形態では、一車線の道路の左右両側からエッジ点を検出したが、対象の道路の車線は一車線に限定されない。具体的には、例えば対象とする車線の幅の閾値を変更して三車線の道路からエッジ点を検出してもよい。この場合、一本の白線が隠れても、その外側又は内側の白線から基準点の位置を算出することができるので、白線が隠れたときでも走行路の検出を精度よく行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１，１０１…走路検出装置、２１…エッジ検出部、２２…中点算出部（基準点位置算出部）、２３…中点位置投票部（基準点位置投票部）、２４…走行路検出部、１２５…距離算出部、１２６…ピッチング角度変化算出部、ｄｔｈｒｅｓｈ…閾値、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１３，Ｒ１，Ｒ３，Ｒ１１，Ｒ１３…エッジ点（上がりエッジ点）、Ｌ２，Ｌ４，Ｌ１２，Ｌ１４，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ１２，Ｒ１４…エッジ点（下がりエッジ点）。
【図１】
2014219960.tif 000004
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図３】
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【図５】
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【図８】
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