(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行路面を撮像した走行路面画像から、車線境界線と当該車線境界線に沿った補助線とを含んで形成される複合線が前記走行路面に描かれた複合線領域と、前記車線境界線によって形成される単線が前記走行路面に描かれた非複合線領域とを区別して判定する判定部と、
前記判定部によって前記複合線領域であると判定された場合に、前記走行路面画像の前記複合線領域内で前記車線境界線に沿った車線方向と交差する車線幅方向に対する前記複合線の中央点の候補点を算出する算出部と、
前記判定部によって前記非複合線領域であると判定された場合に、前記走行路面画像の前記非複合線領域内で前記車線境界線の車線境界線分の検出を行い、前記車線境界線分から車線境界点を抽出する抽出部と、
前記算出部によって算出される前記複合線の中央点の候補点と前記抽出部によって抽出される前記車線境界点とに基づいて統合車線境界点群を生成する統合部と、
前記統合部によって生成された前記統合車線境界点群に基づいて、前記車線境界線を表す車線境界線パラメータを推定する推定部とを備えることを特徴とする、
車線境界線検出装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記走行路面画像の前記複合線領域内で、前記車線幅方向に沿って並んだ前記複合線の複数のエッジ点群から、前記車線境界線、及び、前記補助線を構成すると推定されるエッジ点であって前記車線幅方向の一方側の複数のエッジ点と前記車線幅方向の他方側の複数のエッジ点とをそれぞれ組み合わせて、各組み合わせの前記車線幅方向の中央位置に投票を行い、投票数が最も多い前記中央位置を、前記複合線の中央点の候補点として算出する、
請求項１に記載の車線境界線検出装置。
【請求項３】
前記算出部は、各前記中央位置の前記投票数が同等である場合には、当該各中央位置をすべて前記複合線の中央点の候補点として算出する、
請求項２に記載の車線境界線検出装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記車線幅方向に沿った間隔が予め設定された閾値内である前記一方側のエッジ点と前記他方側のエッジ点との組み合わせを選定し、当該選定された組み合わせの前記車線幅方向の中央位置に投票を行う、
請求項２又は請求項３に記載の車線境界線検出装置。
【請求項５】
前記車線境界線は、実線であり、
前記補助線は、点線であり、
前記抽出部によって検出される前記車線境界線分は、前記車線境界線の車線中央側のエッジ線分である、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車線境界線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車線境界線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車線境界線検出装置として、例えば、特許文献１には、車線境界線（例えば、実線の白線）と補助線（例えば、点線の白線）とを含んで形成される複合線が走行路面に描かれた走行領域において、路面を撮影した画像から複数のエッジ線を検出し、それらのエッジ線のうち１つ以上のエッジ線を連結して複合エッジ線を生成し、道路の中央に最も近い内側複合エッジ線の情報に基づいて、路面を撮影したカメラの横方向オフセットと道路幅とを含む、道路形状パラメータを求める道路形状推定装置が開示されている。この道路形状推定装置は、内側複合エッジ線と外側複合エッジ線との距離に基づいて補正量を求め、横方向オフセット及び道路幅を、当該補正量を用いて補正する。これにより、この道路形状推定装置は、車線区分線と平行に補助線がペイントされているような走路であっても、解像度の低下による補助線からの影響を受けずに、道路の路面を撮影した画像から精度良く道路形状を推定することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２０４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に記載の道路形状推定装置は、例えば、上記複合線と、車線境界線によって形成される単線との切り替わり地点において、道路の中央に最も近い内側複合エッジ線の情報に基づいた道路形状パラメータの横方向オフセット及び道路幅に対して、上記のような補正を施してしまうと、単線の走行領域において車線境界線を表すパラメータが実際よりも道路の外側にオフセットされすぎてしまうおそれがある。このため、上記道路形状推定装置は、より適正な車線境界線を表すパラメータの推定の点で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、車線境界線を表すパラメータを適正に検出することができる車線境界線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る車線境界線検出装置は、車両の走行路面を撮像した走行路面画像から、車線境界線と当該車線境界線に沿った補助線とを含んで形成される複合線が前記走行路面に描かれた複合線領域と、前記車線境界線によって形成される単線が前記走行路面に描かれた非複合線領域とを区別して判定する判定部と、前記判定部によって前記複合線領域であると判定された場合に、前記走行路面画像の前記複合線領域内で前記車線境界線に沿った車線方向と交差する車線幅方向に対する前記複合線の中央点の候補点を算出する算出部と、前記判定部によって前記非複合線領域であると判定された場合に、前記走行路面画像の前記非複合線領域内で前記車線境界線の車線境界線分の検出を行い、前記車線境界線分から車線境界点を抽出する抽出部と、前記算出部によって算出される前記複合線の中央点の候補点と前記抽出部によって抽出される前記車線境界点とに基づいて統合車線境界点群を生成する統合部と、前記統合部によって生成された前記統合車線境界点群に基づいて、前記車線境界線を表す車線境界線パラメータを推定する推定部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車線境界線検出装置では、前記算出部は、前記走行路面画像の前記複合線領域内で、前記車線幅方向に沿って並んだ前記複合線の複数のエッジ点群から、前記車線境界線、及び、前記補助線を構成すると推定されるエッジ点であって前記車線幅方向の一方側の複数のエッジ点と前記車線幅方向の他方側の複数のエッジ点とをそれぞれ組み合わせて、各組み合わせの前記車線幅方向の中央位置に投票を行い、投票数が最も多い前記中央位置を、前記複合線の中央点の候補点として算出するものとすることができる。
【０００８】
また、上記車線境界線検出装置では、前記算出部は、各前記中央位置の前記投票数が同等である場合には、当該各中央位置をすべて前記複合線の中央点の候補点として算出するものとすることができる。
【０００９】
また、上記車線境界線検出装置では、前記算出部は、前記車線幅方向に沿った間隔が予め設定された閾値内である前記一方側のエッジ点と前記他方側のエッジ点との組み合わせを選定し、当該選定された組み合わせの前記車線幅方向の中央位置に投票を行うものとすることができる。
【００１０】
また、上記車線境界線検出装置では、前記車線境界線は、実線であり、前記補助線は、点線であり、前記抽出部によって検出される前記車線境界線分は、前記車線境界線の車線中央側のエッジ線分であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車線境界線検出装置は、走行路面に複合線が描かれた複合線領域で算出される複合線の中央点の候補点と、走行路面に単線が描かれた非複合線領域で抽出される車線境界点とに基づいた統合車線境界点群に基づいて車線境界線パラメータを推定するので、複合線領域、非複合線領域、及び、複合線領域と非複合線領域との切り替わりの領域いずれにおいても、適正に車線境界線を表すパラメータを検出することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る車線境界線検出装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る車線境界線検出装置で用いられる走行路面画像の一例を表す模式図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車線境界線検出装置による中央点候補点算出の一例について説明する模式図である。
【図４】図４は、実施形態に係る車線境界線検出装置による中央点候補点算出の一例について説明する模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係る車線境界線検出装置による処理フローの一例を表すフローチャートである。
【図６】図６は、比較例に係る車線境界線検出装置について説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る車線境界線検出装置を表す概略構成図である。図２は、実施形態に係る車線境界線検出装置で用いられる走行路面画像の一例を表す模式図である。図３、図４は、実施形態に係る車線境界線検出装置による中央点候補点算出の一例について説明する模式図である。図５は、実施形態に係る車線境界線検出装置による処理フローの一例を表すフローチャートである。図６は、比較例に係る車線境界線検出装置について説明する模式図である。
【００１５】
図１に示す本実施形態に係る車線境界線検出装置１は、自車両としての車両２に搭載され、当該車両２の走行路面に描かれた車線境界線を検出するものである。本実施形態の車線境界線検出装置１は、典型的には、車線境界線と補助線とを含んで形成される複合線が走行路面に描かれた複合線領域と、車線境界線によって形成される単線が走行路面に描かれた非複合線領域との判別を行い、各領域に応じて特徴点の検出手法を異ならせて当該車線境界線を検出する。車線境界線検出装置１は、例えば、複合線領域では複合線のエッジ点群における所定の中央位置への投票を行い、その投票ピーク点を複合線の中央点の候補点として算出する一方、非複合線領域では車線境界線の車線境界線分の検出を行い、車線境界線分から車線境界点を抽出する。そして、車線境界線検出装置１は、複合線の中央点の候補点と車線境界点とを統合した統合車線境界点群を用いて車線境界線を表す車線境界線パラメータを推定する。これにより、車線境界線検出装置１は、適正に車線境界線を表す車線境界線パラメータを検出することができるようにしている。本実施形態の車線境界線検出装置１は、図１に示す構成要素を車両２に搭載することで実現させる。以下、図１、図２を参照して車線境界線検出装置１の構成について具体的に説明する。
【００１６】
なお、以下の説明では、図２に示すように、当該車線境界線５０に沿った方向を車線方向、当該車線方向と直交（交差）する方向を車線幅方向という。またここでは、車線方向において、車両２の走行方向前方側を車線方向奥側、走行方向後方側を車線方向手前側といい、車線幅方向において、車線方向奥側に向かって左側を車線幅方向左側、右側を車線幅方向右側という場合がある。
【００１７】
また、図２に例示する走行路面画像に示すように、車線境界線５０は、車両２の走行路面に設けられる走行ラインとしての車線Ｌを区分する境界主線であり、車線幅方向の左右両端に設けられる。ここでは、車線境界線５０は、実線の白線である。したがって、車線境界線検出装置１が検出する車線境界線パラメータは、白線パラメータである。以下、車線境界線パラメータは、白線パラメータであるものとして説明する。補助線５１は、車線境界線５０に沿った線であり、当該車線境界線５０を補助する従属的な線である。補助線５１は、車線幅方向に対して車線境界線５０と間隔をあけて隣接して設けられる。ここでは、補助線５１は、点線の白線である。複合線領域Ａは、上記車線境界線５０と上記補助線５１とを含んで形成される複合線５２が走行路面に描かれた領域である。図２では、車線幅方向左右に一対の複合線５２が描かれており、車線幅方向左側の複合線５２は、１本の車線境界線５０と当該車線境界線５０の車線中央側に設けられた１本の補助線５１とによって構成され、車線幅方向右側の複合線５２は、１本の車線境界線５０と当該車線境界線５０の車線中央側及び外側に設けられた２本の補助線５１とによって構成されている。一方、非複合線領域Ｂは、上記車線境界線５０によって形成される単線５３が走行路面に描かれた領域である。図２では、車線幅方向左右に一対の単線５３が描かれている。図２では、車線方向手前側の領域が複合線領域Ａ、車線方向奥側の領域が非複合線領域Ｂとなっている。また、以下では、車線境界線検出装置１が非複合線領域Ｂで検出する車線境界線５０の車線境界線分５４は、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線分であるものとして説明するが、車線外側のエッジ線分であってもよい。
【００１８】
車線境界線検出装置１は、図１に示すように、撮像装置としての画像センサ３と、画像処理装置としての画像ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４とを備える。以下の説明では、具体的な処理についての説明は適宜図２を参照する。
【００１９】
画像センサ３は、車両２の走行路面を撮像するものである。画像センサ３は、車両２の走行路面を連続的に撮像できるように、例えば、ルームミラーの近傍に所定の俯角をもって固定されており、撮像した走行路面の画像である走行路面画像を画像ＥＣＵ４に出力する。画像センサ３は、図２に例示するように、車両２から前方に所定距離だけ遠方の位置まで撮像することができる。画像センサ３は、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。また、画像センサ３が撮像する画像は、モノクロであってもよいしカラーであってもよい。
【００２０】
画像ＥＣＵ４は、画像センサ３が撮像した走行路面画像に対して種々の画像処理を施して車線境界線５０を検出するものである。画像ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。画像ＥＣＵ４は、上述の画像センサ３が電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。また、画像ＥＣＵ４は、検出した車線境界線５０の白線パラメータを出力する種々の装置が電気的に接続されている。画像ＥＣＵ４は、画像センサ３からの入力画像である走行路面画像を所定のサンプリング周期で連続的に処理している。
【００２１】
本実施形態の画像ＥＣＵ４は、機能概念的に、エッジ点検出装置４０、エッジ線分検出装置４１、判定部としての複合線領域判定装置４２、抽出部としての非複合線領域演算装置４３、算出部としての複合線領域演算装置４４、統合部としての車線境界点統合装置４５、推定部としての白線パラメータ推定装置４６、出力装置４７を含んで構成される。エッジ点検出装置４０、エッジ線分検出装置４１、複合線領域判定装置４２、非複合線領域演算装置４３、複合線領域演算装置４４、車線境界点統合装置４５、白線パラメータ推定装置４６、出力装置４７は、電気的に接続されている装置を介して各装置、記憶部等との間で種々の情報を授受することができる。
【００２２】
エッジ点検出装置４０は、画像センサ３に接続されており、画像センサ３から入力される走行路面画像からエッジ点を検出するものである。ここで、エッジ点とは、走行路面画像上で、走行路面に描かれた車線境界線５０、補助線５１のエッジを構成するものと推定される点であり、典型的には、走行路面画像上で明るさ、輝度等が大きく異なる領域の境界に位置する点、言い換えれば、明るさ、輝度等が急激に変化する点である。エッジ点検出装置４０は、画像センサ３からの走行路面画像を、所定のサンプリング周期で種々のフィルタ等を用いて連続的に処理し、上記のように明るさ、輝度等が急激に変化する点をエッジ点として検出する。エッジ点検出装置４０は、走行路面画像において、車線幅方向に沿った検出ライン（図２中の一点鎖線参照）を１ラインとして、車両２の走行に伴って順次撮像されていく走行路面画像から、所定のサンプリング周期で車線方向に対して所定間隔をあけて各検出ラインごとに順次エッジ点を検出していく。
【００２３】
エッジ線分検出装置４１は、エッジ点検出装置４０に接続されており、エッジ点検出装置４０が検出したエッジ点に関する情報が入力され、入力されたエッジ点群に基づいてエッジ線分を検出するものである。エッジ線分検出装置４１は、エッジ点検出装置４０が検出ラインごとに検出し車線方向に沿って蓄積されたエッジ点群に対して、例えば、ハフ変換等の種々の直線検出手法を用いて直線近似を行い、車線境界線５０、補助線５１を構成するエッジの候補となりうるエッジ線分を検出する。
【００２４】
複合線領域判定装置４２は、エッジ線分検出装置４１に接続されており、車両２の走行路面を撮像した走行路面画像から、複合線５２が走行路面に描かれた複合線領域Ａと、単線５３が走行路面に描かれた非複合線領域Ｂとを区別して判定するものである。複合線領域判定装置４２は、例えば、エッジ点検出装置４０が検出したエッジ点に関する情報、エッジ線分検出装置４１が検出したエッジ線分に関する情報等に基づいて、複合線領域Ａと非複合線領域Ｂとを区別して判定する。複合線領域判定装置４２は、予め設定される所定範囲の領域ごとに、例えば、エッジ点の合計数、エッジ線分の水平方向の合計数、対となるエッジ線分の数等に基づいて、当該領域が複合線領域Ａであるか否か、非複合線領域Ｂであるか否かを判定する。複合線領域判定装置４２は、例えば、エッジ線分の合計数やエッジ点の合計数が予め設定される閾値以上である場合には、当該領域が複合線領域Ａであるものと判定し、エッジ線分の合計数やエッジ点の合計数が閾値未満である場合には、当該領域が非複合線領域Ｂであるものと判定する。
【００２５】
非複合線領域演算装置４３は、複合線領域判定装置４２によって非複合線領域Ｂであると判定された場合に、走行路面画像の非複合線領域Ｂ内で車線境界線５０の車線境界線分５４の検出を行い、車線境界線分５４から車線境界点５５を抽出するものである。本実施形態の非複合線領域演算装置４３は、機能概念的に、車線境界線分検出装置４３ａと車線境界点抽出装置４３ｂとを含んで構成される。
【００２６】
車線境界線分検出装置４３ａは、複合線領域判定装置４２に接続されており、複合線領域判定装置４２によって非複合線領域Ｂであると判定された場合に、エッジ線分検出装置４１が検出したエッジ線分に関する情報等に基づいて、車線境界線５０の車線境界線分５４の検出を行う。ここでは、エッジ線分検出装置４１が検出する車線境界線分５４は、上述したように、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線分であるがこれに限らず、典型的には、白線パラメータの出力先の制御で用いられる側のエッジ線分であればよい。車線境界線分検出装置４３ａは、例えば、エッジ線分検出装置４１が検出したエッジ線分の位置、長さ、傾き等から、当該検出されたエッジ線分の中から最も車線境界線５０の車線中央側のエッジ線分らしいエッジ線分を車線境界線分５４として検出する。車線境界線分検出装置４３ａは、所定の非複合線領域Ｂ内において車線幅方向左右それぞれで、車線境界線分５４を１本ずつ検出する。
【００２７】
車線境界点抽出装置４３ｂは、車線境界線分検出装置４３ａに接続されており、車線境界線分検出装置４３ａが検出した各車線境界線分５４から車線境界点５５を抽出する。車線境界点抽出装置４３ｂは、各車線境界線分５４を、各検出ラインごとに、当該各車線境界線分５４を構成するエッジ点に逆引き、分解し、これを車線境界点５５とする。車線境界点抽出装置４３ｂは、所定の非複合線領域Ｂ内において車線幅方向左右それぞれで、各車線境界線分５４から車線境界点５５を抽出する。
【００２８】
複合線領域演算装置４４は、複合線領域判定装置４２によって複合線領域Ａであると判定された場合に、走行路面画像の複合線領域Ａ内で車線幅方向に対する複合線５２の中央点の候補点５６を算出するものである。複合線領域演算装置４４は、例えば、複合線５２のエッジ点群における所定の中央位置への投票を行い、その投票ピーク点を複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。より具体的には、複合線領域演算装置４４は、走行路面画像の複合線領域Ａ内で、車線幅方向に沿って並んだ複合線５２の複数のエッジ点群から、車線境界線５０、及び、補助線５１を構成すると推定されるエッジ点であって車線幅方向の一方側の複数のエッジ点と車線幅方向の他方側の複数のエッジ点とをそれぞれ組み合わせて、各組み合わせの車線幅方向の中央位置に投票を行い、投票数が最も多い中央位置、すなわち、投票ピーク点を、複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。このとき、複合線領域演算装置４４は、車線幅方向に沿った間隔が予め設定された閾値内である上記一方側のエッジ点と上記他方側のエッジ点との組み合わせを選定し、当該選定された組み合わせの車線幅方向の中央位置に投票を行うようにすることで、明らかに車線境界線５０、又は、補助線５１を構成しないと推定できるエッジ点の組み合わせを除外して中央位置の投票を行うことができる。上記閾値は、例えば、想定される車線境界線５０の幅や補助線５１の幅等に応じて予め設定されればよい。また、複合線領域演算装置４４は、各中央位置の投票数が同等である場合には、当該各中央位置をすべて複合線５２の中央点の候補点５６として算出すればよい。複合線領域演算装置４４は、所定の複合線領域Ａ内において車線幅方向左右それぞれで、複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。本実施形態の複合線領域演算装置４４は、機能概念的に、エッジ点群中央位置投票装置４４ａと投票ピーク点抽出装置４４ｂとを含んで構成される。
【００２９】
以下、図３、図４を参照して、複合線領域演算装置４４のエッジ点群中央位置投票装置４４ａと投票ピーク点抽出装置４４ｂとによる複合線５２の中央点の候補点５６の算出の一例を説明する。図３、図４は、横軸を車線幅方向位置、縦軸を走行路面画像上の輝度としている。図３は、車線幅方向右側の複合線５２、図４は、車線幅方向左側の複合線５２を表している。図３、図４に示す上がりエッジ点５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅは、輝度が急激に変化する点のうち車線幅方向左側から右側にかけて輝度が急激に上昇するエッジ点である。一方、下がりエッジ点５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｅは、輝度が急激に変化する点のうち車線幅方向左側から右側にかけて輝度が急激に低下するエッジ点である。
【００３０】
エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、複合線領域判定装置４２に接続されており、当該複合線領域判定装置４２によって複合線領域Ａであると判定された場合に、車線幅方向に沿って並んだ複合線５２の複数のエッジ点群から、車線境界線５０、及び、補助線５１を構成すると推定されるエッジ点であって車線幅方向の一方側の複数のエッジ点と車線幅方向の他方側の複数のエッジ点とをそれぞれ組み合わせて、各組み合わせの車線幅方向の中央位置に投票を行う。エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、所定の複合線領域Ａ内において車線幅方向左右それぞれで、複合線５２の中央位置の投票を行う。
【００３１】
図３の例では、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、車線境界線５０、及び、補助線５１を構成すると推定される車線幅方向の一方側の複数のエッジ点として上がりエッジ点５８ａ、５８ｂ、５８ｃを選定し、他方側の複数のエッジ点として下がりエッジ点５９ａ、５９ｂ、５９ｃを選定する。そして、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、車線幅方向に沿った間隔が閾値内である組み合わせとして、例えば、上がりエッジ点５８ａと下がりエッジ点５９ａ、下がりエッジ点５９ａと上がりエッジ点５８ｂ、下がりエッジ点５９ａと上がりエッジ点５８ｃ、上がりエッジ点５８ｂと下がりエッジ点５９ｂ、下がりエッジ点５９ｂと上がりエッジ点５８ｃ、上がりエッジ点５８ｃと下がりエッジ点５９ｃを選定する。そして、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、上がりエッジ点５８ａと下がりエッジ点５９ａとの中央位置Ｃ１、下がりエッジ点５９ａと上がりエッジ点５８ｂとの中央位置Ｃ２、下がりエッジ点５９ａと上がりエッジ点５８ｃとの中央位置Ｃ３、上がりエッジ点５８ｂと下がりエッジ点５９ｂとの中央位置Ｃ４、下がりエッジ点５９ｂと上がりエッジ点５８ｃとの中央位置Ｃ５、上がりエッジ点５８ｃと下がりエッジ点５９ｃとの中央位置Ｃ６に投票を行う。
【００３２】
図４の例では、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、車線境界線５０、及び、補助線５１を構成すると推定される車線幅方向の一方側の複数のエッジ点として上がりエッジ点５８ｄ、５８ｅを選定し、他方側の複数のエッジ点として下がりエッジ点５９ｄ、５９ｅを選定する。そして、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、車線幅方向に沿った間隔が閾値内である組み合わせとして、例えば、上がりエッジ点５８ｄと下がりエッジ点５９ｄ、下がりエッジ点５９ｄと上がりエッジ点５８ｅ、上がりエッジ点５８ｅと下がりエッジ点５９ｅを選定する。そして、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、上がりエッジ点５８ｄと下がりエッジ点５９ｄとの中央位置Ｃ７、下がりエッジ点５９ｄと上がりエッジ点５８ｅとの中央位置Ｃ８、上がりエッジ点５８ｅと下がりエッジ点５９ｅとの中央位置Ｃ９に投票を行う。
【００３３】
投票ピーク点抽出装置４４ｂは、エッジ点群中央位置投票装置４４ａに接続されており、エッジ点群中央位置投票装置４４ａによる投票に応じて複合線５２の中央点の候補点５６を算出する。投票ピーク点抽出装置４４ｂは、投票数が最も多い中央位置、すなわち、投票ピーク点を、複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。また、投票ピーク点抽出装置４４ｂは、各中央位置の投票数が同等である場合には、当該各中央位置をすべて複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。投票ピーク点抽出装置４４ｂは、所定の複合線領域Ａ内において車線幅方向左右それぞれで、複合線５２の中央位置の投票に応じて複合線５２の中央点の候補点５６を算出する。投票ピーク点抽出装置４４ｂは、図３の例では、中央位置Ｃ３、Ｃ４が投票ピーク点であるので、当該中央位置Ｃ３（Ｃ４）を複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。投票ピーク点抽出装置４４ｂは、図４の例では、各中央位置の投票数が同等であるので、各中央位置Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９をすべて複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。
【００３４】
図１に戻って、車線境界点統合装置４５は、複合線領域演算装置４４によって算出される複合線５２の中央点の候補点５６と非複合線領域演算装置４３によって抽出される車線境界点５５とに基づいて統合車線境界点群５７を生成するものである。車線境界点統合装置４５は、非複合線領域演算装置４３、複合線領域演算装置４４に接続されており、複合線領域Ａにおける複合線５２の中央点の候補点５６と、非複合線領域Ｂにおける車線境界点５５とを統合し、統合車線境界点群５７とする。車線境界点統合装置４５は、所定の複合線領域Ａ内において車線幅方向左右それぞれで、複合線５２の中央点の候補点５６と、非複合線領域Ｂにおける車線境界点５５とを統合し統合車線境界点群５７を生成する。車線境界点統合装置４５は、車線方向に沿って所定のサンプリング周期に応じて順次検出されるエッジ点を反映させるようにして、統合車線境界点群５７を順次更新していく。
【００３５】
白線パラメータ推定装置４６は、統合車線境界点群５７に基づいて、車線境界線５０を表す車線境界線パラメータとしての白線パラメータを推定するものである。白線パラメータ推定装置４６は、車線境界点統合装置４５に接続されており、例えば、車線境界点統合装置４５によって統合された統合車線境界点群５７に対してモデルフィッティングすることで白線パラメータを推定する。白線パラメータ推定装置４６は、例えば、最小二乗法等を用いて統合車線境界点群５７から車線境界線５０の車線中央側のエッジ線を表す曲線を推定する。白線パラメータ推定装置４６は、例えば、下記の数式（１）で表す３次曲線モデルを適用して、統合車線境界点群５７から車線境界線５０の車線中央側のエッジ線を表す曲線を特定する。
ｘ＝ａ・ｚ3＋ｂ・ｚ2＋ｃ・ｚ＋ｄ  ・・・  （１）
【００３６】
上記の数式（１）において、「ｘ」は、車線幅方向位置、「ｚ」は、車線方向距離である。本実施形態の白線パラメータ推定装置４６は、白線パラメータとして、例えば、数式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを算出する。数式（１）において、典型的には、係数ａは、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線の曲率変化率を表し、係数ｂは、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線の曲率を表し、係数ｃは、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線の傾きを表し、係数ｄは、車線境界線５０の車線中央側のエッジ線のオフセットを表す。白線パラメータ推定装置４６は、車線幅方向左右それぞれで、統合車線境界点群５７から車線境界線５０の車線中央側のエッジ線を表す上記白線パラメータを算出する。白線パラメータ推定装置４６は、所定のサンプリング周期に応じて順次更新される統合車線境界点群５７基づいて、順次、白線パラメータを更新していく。図２に例示する白線エッジ線６０は、白線パラメータ推定装置４６によって推定された白線パラメータが表す車線境界線（白線）５０の車線中央側エッジ線の一例である。
【００３７】
出力装置４７は、白線パラメータ推定装置４６に接続されており、白線パラメータ推定装置４６によって推定された白線パラメータを種々の装置に出力するものである。出力装置４７は、推定された白線パラメータを、当該白線パラメータを用いて種々の制御、例えば、車両２が車線Ｌから逸脱しないように当該車両２を制御するＬＫＡ（Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ａｓｓｉｓｔ）制御等を行う制御装置に出力する。
【００３８】
次に、図５のフローチャートを参照して車線境界線検出装置１における処理フローの一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００３９】
まず、画像ＥＣＵ４のエッジ点検出装置４０は、画像センサ３が撮像した走行路面画像を取得する（ステップＳＴ１）。
【００４０】
次に、エッジ点検出装置４０は、ステップＳＴ１で取得される走行路面画像から、線幅方向に沿った検出ラインごとに、車線境界線５０、補助線５１を構成するエッジ点の候補となりうるエッジ点を検出し記憶部に蓄積していく（ステップＳＴ２）。
【００４１】
次に、画像ＥＣＵ４のエッジ線分検出装置４１は、ステップＳＴ２で検出ラインごとに検出されたエッジ点を蓄積したエッジ点群から、車線境界線５０、補助線５１を構成するエッジの候補となりうるエッジ線分を検出し記憶部に蓄積していく（ステップＳＴ３）。
【００４２】
次に、画像ＥＣＵ４の複合線領域判定装置４２は、所定の領域で蓄積されたエッジ点と所定の領域で蓄積されたエッジ線分とに基づいて、走行路面画像から複合線領域Ａと非複合線領域Ｂとを区別して判定し、車両２の走行に伴って順次設定されていく所定範囲の領域が複合線領域Ａであるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
【００４３】
画像ＥＣＵ４の非複合線領域演算装置４３の車線境界線分検出装置４３ａは、複合線領域判定装置４２によって所定範囲の領域が複合線領域Ａでない、すなわち、非複合線領域Ｂであると判定された場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、下記の処理を行う。すなわち、車線境界線分検出装置４３ａは、所定範囲の領域で蓄積されたエッジ線分に基づいて、車線境界線５０の車線境界線分（車線中央側のエッジ線分）５４を検出し記憶部に蓄積していく（ステップＳＴ５）。
【００４４】
次に、画像ＥＣＵ４の非複合線領域演算装置４３の車線境界点抽出装置４３ｂは、所定範囲の領域で蓄積された車線境界線分５４から車線境界点５５を抽出し記憶部に蓄積し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ７の処理に移行する。
【００４５】
画像ＥＣＵ４の複合線領域演算装置４４のエッジ点群中央位置投票装置４４ａは、ステップＳＴ４にて、複合線領域判定装置４２によって所定範囲の領域が複合線領域Ａであると判定された場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、下記の処理を行う。すなわち、エッジ点群中央位置投票装置４４ａは、所定範囲の領域で蓄積されたエッジ点に基づいて、車線幅方向に沿って並んだ複合線５２の複数のエッジ点群から、車線境界線５０、及び、補助線５１を構成すると推定されるエッジ点であって車線幅方向の一方側の複数のエッジ点と車線幅方向の他方側の複数のエッジ点とをそれぞれ組み合わせて、各組み合わせの車線幅方向の中央位置に投票を行う（ステップＳＴ９）。
【００４６】
次に、画像ＥＣＵ４の複合線領域演算装置４４の投票ピーク点抽出装置４４ｂは、エッジ点群中央位置投票装置４４ａによる投票結果に応じて複合線５２の中央点の候補点５６を算出し記憶部に蓄積し（ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ７の処理に移行する。この場合、投票ピーク点抽出装置４４ｂは、投票数が最も多い中央位置、すなわち、投票ピーク点を、複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。また、投票ピーク点抽出装置４４ｂは、各中央位置の投票数が同等である場合には、当該各中央位置をすべて複合線５２の中央点の候補点５６として算出する。
【００４７】
ステップＳＴ７の処理では、画像ＥＣＵ４の車線境界点統合装置４５は、現在の制御周期までに蓄積された車線境界線分５４と、現在の制御周期までに蓄積された複合線５２の中央点の候補点５６とを統合し統合車線境界点群５７を生成する（ステップＳＴ７）。
【００４８】
次に、画像ＥＣＵ４の白線パラメータ推定装置４６は、車線境界点統合装置４５によって統合された統合車線境界点群５７に基づいて、車線境界線５０を表す車線境界線パラメータとしての白線パラメータを推定し（ステップＳＴ８）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。この場合、白線パラメータ推定装置４６は、例えば、白線パラメータとして、上記の数式（１）における係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを算出する。
【００４９】
上記のように構成される車線境界線検出装置１は、複合線領域Ａで算出される複合線５２の中央点の候補点５６と、非複合線領域Ｂで抽出される車線境界点５５とに基づいた統合車線境界点群５７に基づいて、白線パラメータを推定するので、複合線領域Ａ、非複合線領域Ｂ、及び、複合線領域Ａと非複合線領域Ｂとの切り替わりの領域いずれにおいても、適正に車線境界線５０を表すパラメータを検出することができる。図６は、比較例に係る車線境界線検出装置による白線パラメータ検出の一例を表している。比較例に係る車線境界線検出装置は、車線境界線５０と補助線５１とを含んで形成される複合線５２が描かれた複合線領域Ａにおいて、走行路面画像から複数のエッジ線を検出し、それらのエッジ線のうち１つ以上のエッジ線を連結して複合エッジ線を生成し、道路の中央に最も近い内側複合エッジ線の情報に基づいて、走行路面画像を撮影したカメラの横方向オフセットと道路幅とを含む、白線パラメータを求めると共に、内側複合エッジ線と外側複合エッジ線との距離に基づいて補正量を求め、白線パラメータを補正するものである。この場合、比較例に係る車線境界線検出装置は、例えば、複合線５２と単線５３との切り替わり地点、すなわち、複合線領域Ａと非複合線領域Ｂとの切り替わりの領域において、道路の中央に最も近い内側複合エッジ線の情報に基づいた白線パラメータに対して、上記のような補正を施してしまうと、図６に示すように、非複合線領域Ｂにおいて白線パラメータが表す車線境界線５０の車線中央側の白線エッジ線が実際よりも道路の外側にオフセットされすぎてしまうこととなる。これに対して、車線境界線検出装置１は、上記のように、統合車線境界点群５７に基づいて、白線パラメータを推定することで、図２に示すように、複合線領域Ａと非複合線領域Ｂとの切り替わりの領域においても、白線パラメータが表す車線境界線５０の車線中央側の白線エッジ線６０が実際よりも道路の外側にオフセットされすぎてしまうことを抑制することができる。
【００５０】
以上で説明した車線境界線検出装置１によれば、複合線領域判定装置４２と、複合線領域演算装置４４と、非複合線領域演算装置４３と、車線境界点統合装置４５と、白線パラメータ推定装置４６とを備える。複合線領域判定装置４２は、車両２の走行路面を撮像した走行路面画像から、車線境界線５０と当該車線境界線５０に沿った補助線５１とを含んで形成される複合線５２が走行路面に描かれた複合線領域Ａと、車線境界線５０によって形成される単線５３が走行路面に描かれた非複合線領域Ｂとを区別して判定する。複合線領域演算装置４４は、複合線領域判定装置４２によって複合線領域Ａであると判定された場合に、走行路面画像の複合線領域Ａ内で車線境界線５０に沿った車線方向と交差する車線幅方向に対する複合線５２の中央点の候補点５６を算出する。非複合線領域演算装置４３は、複合線領域判定装置４２によって非複合線領域Ｂであると判定された場合に、走行路面画像の非複合線領域Ｂ内で車線境界線５０の車線境界線分５４の検出を行い、車線境界線分５４から車線境界点５５を抽出する。車線境界点統合装置４５は、複合線領域演算装置４４によって算出される複合線５２の中央点の候補点５６と非複合線領域演算装置４３によって抽出される車線境界点５５とに基づいて統合車線境界点群５７を生成する。白線パラメータ推定装置４６は、車線境界点統合装置４５によって生成された統合車線境界点群５７に基づいて、車線境界線５０を表す白線パラメータを推定する。したがって、車線境界線検出装置１は、複合線領域Ａで算出される複合線５２の中央点の候補点５６と、非複合線領域Ｂで抽出される車線境界点５５とに基づいた統合車線境界点群５７に基づいて、白線パラメータを推定するので、適正に車線境界線５０を表すパラメータを検出することができる。
【００５１】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車線境界線検出装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００５２】
以上で説明した複合線領域演算装置４４による中央点の候補点５６の算出は、上記の手法には限られない。複合線領域演算装置４４は、例えば、複合線５２を構成するものと推定できるエッジ点のうち、最も車線中央側のエッジ点と最も車線外側のエッジ点との中間を複合線５２の中央点の候補点５６としてもよい。また、複合線領域演算装置４４は、例えば、所定走行距離や所定時間内に蓄積されたエッジ点に対して統計的な処理を施し、頻度分布等を利用して複合線５２の中央点の候補点５６を算出してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    車線境界線検出装置
２    車両
３    画像センサ
４    画像ＥＣＵ
４０    エッジ点検出装置
４１    エッジ線分検出装置
４２    複合線領域判定装置（判定部）
４３    非複合線領域演算装置（抽出部）
４３ａ    車線境界線分検出装置
４３ｂ    車線境界点抽出装置
４４    複合線領域演算装置（算出部）
４４ａ    エッジ点群中央位置投票装置
４４ｂ    投票ピーク点抽出装置
４５    車線境界点統合装置（統合部）
４６    白線パラメータ推定装置（推定部）
４７    出力装置
５０    車線境界線
５１    補助線
５２    複合線
５３    単線
５４    車線境界線分
５５    車線境界点
５６    候補点
５７    統合車線境界点群
６０    白線エッジ線
Ａ    複合線領域
Ｂ    非複合線領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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