(57)【要約】【課題】道路上での車両の走行位置を良好に監視することができる車両周辺監視装置、および、識別された車線に関連した運転支援を実行することができる運転支援装置を提供する。【解決手段】走行車線識別部４５は、検出部４０によって検出された各道路区分線の画像上の位置に基づいて車両１が走行する走行車線を識別する。車両位置取得部４７は、例えばＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて、車両１の現在位置を取得する。これにより、表示制御部５０および音声案内部６０は、運転者に対して大容量記憶部１６のデータベース１６ａから抽出された現在位置データに対応する道路データと、車両１が走行する走行車線とに基づいた具体的な指示をすることができる。そのため、運転者は、目的地までの経路案内処理につき、車両１の走行する車線に応じた適切な指示を受けることが可能となる。【選択図】図２
2006300534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)  車両に設置されており、車線を区分する道路区分線の撮像が可能な撮像部と、
(b)  前記撮像部によって撮像された画像に含まれる各道路区分線の画像上の位置を検出する検出部と、
(c)  前記各道路区分線の画像上の位置と画像上における前記車両の位置とに基づいて前記車両が走行する走行車線を識別する識別部と、
を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
(a)  請求項１に記載の車両周辺監視装置と、
(b)  道路データと位置データとを関連付けて格納するデータベースを記憶可能な記憶部と、
(c)  前記車両の現在位置データを取得可能な車両位置取得部と、
(d)  前記データベースから前記現在位置データに対応する道路データを抽出するとともに、抽出された道路データと前記識別部によって識別された走行車線とに基づいて車線に関連した運転支援処理を実行する処理部と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項３】
(a)  車両に設置されており、道路の両側外方に前記道路に沿ってそれぞれ配設される構造物を撮像可能な撮像部と、
(b)  前記撮像部によって撮像された画像に含まれる各構造物の画像上の位置を検出する検出部と、
(c)  道路データと位置データとを関連付けて格納するデータベースを記憶可能な記憶部と、
(d)  前記車両の現在位置データを取得可能な車両位置取得部と、
(e)  前記データベースから前記現在位置データに対応する道路データを抽出するとともに、抽出された道路データと、前記各構造物の画像上の位置と、画像上における前記車両の位置とに基づいて前記車両が走行する走行車線を識別する識別部と、
を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項４】
(a)  請求項３に記載の車両周辺監視装置と、
(b)  前記現在位置データに対応する道路データと、前記識別部によって識別された走行車線とに基づいて車線に関連した運転支援処理を実行する処理部と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の運転支援装置において、
前記処理部は、前記運転支援処理として、前記抽出された道路データと前記識別された走行車線とに基づいた表示によって経路案内処理を実行することを特徴とする運転支援装置。
【請求項６】
請求項２または請求項４に記載の運転支援装置において、
前記処理部は、前記運転支援処理として、前記抽出された道路データと前記識別された走行車線とに基づき、音声によって経路案内処理を実行することを特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両周辺監視装置および運転支援装置に関するもので、特に、当該車両の走行する車線の監視、および、識別された車線に関連する運転支援処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星からの送信信号等に基づいて検出される自車位置情報と、大容量記憶部に格納された地図情報を組み合わせることによって目的地までの経路案内を行うなど、車両の運転者の手助けをする車載システムが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この車載システムでは、自車両のおおよその位置は検出できても、例えば、道路に複数の車線が存在しているような場合に自車両がどの車線を走行しているかまでは識別することができなかった。したがって、車両が走行する車線に応じた運転支援処理を実行することができなかった。
【０００４】
そこで、本発明では、道路上での車両の走行位置を良好に監視することができる車両周辺監視装置を提供することを第１の目的とする。
【０００５】
また、識別された車線に関連した運転支援を実行することができる運転支援装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両に設置されており、車線を区分する道路区分線の撮像が可能な撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像に含まれる各道路区分線の画像上の位置を検出する検出部と、前記各道路区分線の画像上の位置と画像上における前記車両の位置とに基づいて前記車両が走行する走行車線を識別する識別部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の車両周辺監視装置と、道路データと位置データとを関連付けて格納するデータベースを記憶可能な記憶部と、前記車両の現在位置データを取得可能な車両位置取得部と、前記データベースから前記現在位置データに対応する道路データを抽出するとともに、抽出された道路データと前記識別部によって識別された走行車線とに基づいて車線に関連した運転支援処理を実行する処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、車両に設置されており、道路の両側外方に前記道路に沿ってそれぞれ配設される構造物を撮像可能な撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像に含まれる各構造物の画像上の位置を検出する検出部と、道路データと位置データとを関連付けて格納するデータベースを記憶可能な記憶部と、前記車両の現在位置データを取得可能な車両位置取得部と、前記データベースから前記現在位置データに対応する道路データを抽出するとともに、抽出された道路データと、前記各構造物の画像上の位置と、画像上における前記車両の位置とに基づいて前記車両が走行する走行車線を識別する識別部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の車両周辺監視装置と、前記現在位置データに対応する道路データと、前記識別部によって識別された走行車線とに基づいて車線に関連した運転支援処理を実行する処理部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項２または請求項４に記載の運転支援装置において、前記処理部は、前記運転支援処理として、前記抽出された道路データと前記識別された走行車線とに基づいた表示によって経路案内処理を実行することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項２または請求項４に記載の運転支援装置において、前記運転支援処理として、前記処理部は、前記抽出された道路データと前記識別された走行車線とに基づき、音声によって経路案内を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、検出された各道路区分線の位置から車両が走行する走行車線を識別することができる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、識別部によって識別された走行車線に関する情報と、現在位置データに対応する道路データとに基づき、運転支援処理を実行することができる。そのため、車両の運転者は、目的地までの経路案内につき、車両の走行する車線に応じた適切な指示を受けることが可能となる。
【００１４】
また、請求項３および請求項４に記載の発明によれば、現在位置データに対応する道路データと、道路の両側外方に前記道路に沿ってそれぞれ配設される構造物の位置とから車両の走行する走行車線を識別することができる。
【００１５】
特に、請求項４に記載の発明によれば、識別部によって識別された走行車線に関する情報と、現在位置データに対応する道路データとに基づき、運転支援処理を実行することができる。そのため、車両の運転者は、目的地までの経路案内につき、車両の走行する車線に応じた適切な指示を受けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
＜１．車両周辺監視装置の構成＞
図１は、本実施の形態における車両周辺監視装置５を搭載可能な車両１の一例を示す上面図である。図２は、車両周辺監視装置５の機能構成を例示するブロック図である。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にするため、必要に応じて前後方向、および左右方向を示す座標軸が付されている。
【００１８】
車両周辺監視装置５は、車両１が複数の車線を有する道路を走行する際に、その車両１が走行する走行車線を識別する装置である。また、車両周辺監視装置５は、識別された走行車線に基づいて車線に関連した運転支援処理を実行することができ、運転支援装置５としても使用される。
【００１９】
図１および図２に示すように、車両周辺監視装置５は、主として、前方カメラ３１と、後方カメラ３２と、検出部４０と、大容量記憶部１６と、走行車線識別部４５と、車両位置取得部４７と、表示制御部５０と、音声案内部６０と、を備える。
【００２０】
前方カメラ３１および後方カメラ３２は、車両１の前部および後部に取り付けられた撮像部である。図１に示すように、前方カメラ３１は、車両１の前方につき、所定の広い撮像範囲３１ａを撮像することができる。また同様に、後方カメラ３２は、車両１の後方につき、所定の広い撮像範囲３２ａを撮像することができる。そして、各カメラ３１、３２で撮像された画像は、画像入力部３０に入力され、車両１の室内に設置された表示部５１に表示される。
【００２１】
図３は、車両１が複数（図３では、３本）の車線を有する道路を前方向に走行している場合に、前方カメラ３１によって撮像された画像の一例を示す。なお、後方カメラ３２によっても、同様な画像を取得することができる。図３に示すように、この画像には、道路７０と路側帯７４（７４ａ、７４ｂ）との境界を示す路側線７１（７１ａ、７１ｂ）と、各車線７３（７３ａ〜７３ｃ）を区分する車線区分線７２（７２ａ、７２ｂ）と、中央分離帯７５および防音壁７６を構成する構造物と、が含まれる。
【００２２】
すなわち、図３に示すように、路側線７１および車線区分線７２は、道路７０上に設けられており、道路７０に沿って延伸する線である。また、中央分離帯７５および防音壁７６は、道路７０の両側外方に、この道路７０に沿ってそれぞれ配設される構造物である。なお、本実施の形態では、路側線７１および車線区分線７２を総称して道路区分線と呼ぶことにする。
【００２３】
検出部４０は、例えばパターンマッチング等の画像処理を施すことによって、画像から各道路区分線（路側線７１および車線区分線７２）の位置や各構造物（中央分離帯７５、防音壁７６）の位置を検出する。すなわち、検出部４０は、各道路区分線や各構造物に関して、画像上の位置を検出することができる。
【００２４】
また、走行車線識別部４５は、検出部４０によって検出された各道路区分線の画像上の位置から車両１が走行する走行車線を識別する。すなわち、運転手は、走行車線識別部４５により、車両１の走行車線に関する情報を取得することが可能となる。
【００２５】
ここで、前方カメラ３１および後方カメラ３２は、車両１の幅方向（左右方向）の略中央であって、各カメラ３１、３２の光軸が車両１の進行方向と略平行となるように設けられる。また、各車線７３は、対応する路側線７１および車線区分線７２に挟まれる領域として求められる。
【００２６】
したがって、走行車線識別部４５は、各道路区分線の画像上の位置から求められる車線のうち左右方向から見て画像上の略中央に位置する車線を、車両１が走行する走行車線であると判断することができる。すなわち、走行車線識別部４５は、各道路区分線の画像上の位置と、画像上における車両の位置とに基づいて、車両１が走行する走行車線を識別する。
【００２７】
車両位置取得部４７は、例えばＧＰＳ衛星から送信される情報に基づいて、車両１の現在位置データ（経度および緯度）を取得することができる。また、大容量記憶部１６には、道路データのような地図情報と車両１の位置データとを関連付けて格納するデータベースが記憶される。ここで、道路データとは、対応する位置における道路７０の形状に関するデータであり、例えば、その位置における道路７０の車線数および道路幅等が該当する。また、交差点における道路形状（例えば、右折レーン、直進レーン、および左折レーンの配置状況）も、道路データとしてデータベースに格納される。
【００２８】
表示制御部５０および音声案内部６０は、運転者に対して、データベース１６ａから抽出された現在位置データに対応する道路データと、車両１が走行する走行車線とに基づいて車線に関連した運転支援処理を実行する処理部である。
【００２９】
例えば、車両１が図３に示す道路の中央車線７３ｂを走行している場合において、道路上の所定の施設（例えば、インターチェンジやサービスエリア）に移動するために一番左の車線７３ａに車線変更する必要が生じた場合、表示制御部５０および音声案内部６０は、車線に関連した運転支援処理として、以下のような処理を実行する。
【００３０】
すなわち、表示制御部５０は、現在走行中の車線７３が中央車線７３ｂであること、および、中央車線７３ｂから見て１つ左の車線７３ａに車線変更することを促す表示を表示部５１にする。また、音声案内部６０は、現在走行中の車線７３が中央車線７３ｂであること、および、中央車線７３ｂから見て１つ左の車線７３ａに車線変更することを音声によって促す。
【００３１】
これにより、表示制御部５０および音声案内部６０は、車両１の運転手に対して、車両１が走行する走行車線に基づいた具体的な指示をすることができる。そのため、運転者は表示制御部５０および音声案内部６０によって、目的地までの経路案内処理の実行につき、適切な指示を受けることが可能となる。
【００３２】
ＲＡＭ１３は、読み書き自在のメモリ（記憶部）である。大容量記憶部１６は、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)やＣＤ(Compact Disc)に記録されたデータを読み出すことができる。本実施の形態では、このＤＶＤやＣＤに道路データと車両１の位置データとを関連付けて格納するデータベース１６ａが保存される。なお、大容量記憶部１６としては、シリコンディスクドライブやハードディスクドライブ等のような記憶容量の大きな素子によって構成してもよい。
【００３３】
ＲＯＭ１２は、読出し専用メモリーであり、ＭＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに従った制御を実行する。また、ＭＰＵ１１は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、大容量記憶部１６、画像入力部３０、検出部４０、走行車線識別部４５、車両位置取得部４７、および表示制御部５０等と信号線１５を介して電気的に接続される。したがって、ＭＰＵ１１は、このプログラムに従って、各道路区分線の位置検出処理や車両１が走行する車線の識別処理等を所定のタイミングで実行することができる。
【００３４】
＜２．本実施の形態の車両周辺監視装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の車両周辺監視装置（運転支援装置）５は、走行車線識別部４５によって複数の車線７３から車両１が走行する走行車線を識別することができる。また、車両位置取得部４７によって車両１の現在位置を取得することができる。これにより、表示制御部５０および音声案内部６０は、車両１が走行する走行車線に基づいた具体的な指示をすることができる。そのため、運転者は、目的地までの経路案内の実行につき、車両１の走行する車線に応じた適切な指示を受けることが可能となる。
【００３５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００３６】
（１）本実施の形態において、車両１が走行する走行車線は、道路区分線の画像上の位置に基づいて識別されるが、走行車線の識別処理はこれに限定されるものでなく、例えば、以下の手順によって実行してもよい。
【００３７】
すなわち、前方カメラ３１または後方カメラ３２によって撮像された画像から、中央分離帯７５および防音壁７６のような道路の両側外方に道路に沿って配設される構造物の画像上の位置を検出して、画像上における道路７０部分の抽出を行う。次に、車両１の現在位置に対応する道路データをデータベース１６ａから抽出して、現在位置における道路７０の車線数を取得する。
【００３８】
そして、抽出された道路データ（車線数）と、画像上における道路７０部分の位置とから、車両１が走行する車線を判断する。具体的には、抽出された道路７０部分を左右方向に車線数に応じて分割する。例えば、現在位置における車線数が３本の場合、抽出された道路７０部分を左右方向に３つに分割する。続いて、分割された各道路部分（車線に対応）のうち左右方向から見て画像上の略中央に位置するものを、車両１の走行車線であると判断する。
【００３９】
これにより、道路７０上に道路区分線が明瞭に描画されていない場合や、積雪等により道路区分線が視認できない場合であっても、車両１が走行する走行車線を良好に識別することができる。
【００４０】
（２）また、走行車線の識別処理は、以下の手順によって実行してもよい。すなわち、前方カメラ３１または後方カメラ３２によって撮像された画像から、各道路区分線の画像上の位置と、中央分離帯７５および防音壁７６の画像上の位置と、を検出する。次に、車両１の現在位置に対応する道路データをデータベース１６ａから抽出して、現在位置における道路７０の車線数を取得する。
【００４１】
そして、各道路区分線の画像上の位置から求められる車線のうち左右方向から見て画像の略中央に位置する車線と、抽出された道路データ（車線数）と画像上における道路７０部分の位置とから識別される車線とが一致する場合に、走行車線識別部４５は、この一致する車線を車両１の走行車線であると判断する。これにより、さらに精度良く車両１が走行する走行車線を求めることができる。
【００４２】
（３）さらに、本実施の形態において、データベース１６ａは大容量記憶部１６に格納されるものとして説明したが、これに限定されるものでない。ＲＡＭ１３に十分な記憶容量が確保されている場合、データベース１６ａは、大容量記憶部１６でなくＲＡＭ１３に格納されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における車両周辺監視装置を搭載可能な車両の一例を示す上面図である。
【図２】車両周辺監視装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図３】表示部に表示された画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  車両
５  車両周辺監視装置（運転支援装置）
１０  制御部
１３  ＲＡＭ
１６  大容量記憶部
１６ａ  データベース
３１  前方カメラ
３２  後方カメラ
４０  検出部
４５  走行車線識別部
４７  車両位置取得部
５０  表示制御部
５１  表示部
６０  音声案内部
７０  道路
７１（７１ａ、７１ｂ）  路側線
７２（７２ａ、７２ｂ）  車線区分線
７３（７３ａ〜７３ｃ）  車線
７４（７４ａ、７４ｂ）  路側帯
７５  中央分離帯
７６  防音壁
【図１】
2006300534.tif 000003
【図２】
2006300534.tif 000004
【図３】
2006300534.tif 000005