(57)【要約】【課題】車両側方の道路の区画線を、道路の継目等を通過した場合においても検知可能な、ロバスト性に優れた検知装置を提供する。【解決手段】車両が現在、道路の継目位置を通過中であるか否かを判定し、継目位置を通過中であるか否かで方法を変えて道路の区画線を検知する。特に継目位置通過中の場合は、車両側方に複数の走査線からなる検知波を照射し、路面からの反射波において全ての走査線の反射強度の積を算出して、区画線部分とそれ以外の領域での反射強度の差を大きくして、区画線位置を検知する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられて、車両の側方の路面へ向けて複数の走査線からなる電磁波を照射する発光部と、
その発光部から照射された電磁波が路面で反射して形成された反射波を受光する受光部と、
その受光部が受光した反射波が反射した路面が舗装部分であるか否かを判定する判定手段と、
その判定手段が舗装部分だと判定した場合と舗装部分でないと判定した場合とで異なった方法を用いて、前記受光部が受光した反射波から路面上の区画線を検知する検知部と、
を備えたことを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記判定手段は、道路の継目を前記舗装部分でないと判定する請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記判定手段が舗装部分でないと判定した場合に、前記受光部が受光した反射波の各走査線における車幅方向の同一位置における反射強度の積又は和を算出して、その算出結果が所定の閾値よりも大きい領域を路面上の区画線として検知する第１の検知手段を備えた請求項１又は２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記判定手段が舗装部分であると判定した場合に、前記受光部が受光した反射波の各走査線における反射強度が所定の閾値よりも大きい領域を前記区画線として検知し、検知した前記区画線の位置の平均を算出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項５】
前記車両から側方へ電磁波を照射して、道路に固定され且つ区画線と平行に設置された構造物である道路構造物を検知する構造物検知部を備え、
前記検知部は、前記判定手段が舗装部分でないと判定した場合に、前記構造物検知部が検知した道路構造物の位置と、路面上の区画線との位置関係から、路面上の区画線の位置を検知する第２の検知手段を備えた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項６】
前記構造物検知部は、前記発光部及び受光部と兼用である請求項５に記載の検知装置。
【請求項７】
前記判定手段は、反射波の反射強度に対して閾値を設けて、前記受光部が受光した反射波において反射強度が前記閾値を超える区間の総計が所定値よりも大きい場合に舗装部分でないと判定する第１の判定手段を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
車両前方に電磁波を照射する副発光部と、
前記副発光部が照射した電磁波が路面で反射して形成された反射波を受光する副受光部と、
前記副受光部が受光した反射波を用いて、前記反射波が反射した路面が舗装部分であるか否かを判定する第２の判定手段を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項９】
ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、
路面における舗装部分以外の位置情報を記憶した記憶部と、
を備え、
前記判定手段は、前記ＧＰＳ受信部が受信したＧＰＳ信号から車両の現在位置を算出し、その現在位置を前記記憶部が記憶する舗装部分以外の位置情報とを参照して、現在位置が舗装部分であるか否かを判定する第３の判定手段を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１０】
車両とその外部の通信対象との間で無線通信を行う無線通信部と、
前記車両の車速を取得する取得手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記無線通信部が前記通信対象から無線通信で取得した舗装部分の位置情報と、前記取得手段が取得した前記車両の車速の情報とから、前記車両の現在位置が舗装部分であるか否かを判定する第４の判定手段を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検知装置。
【請求項１１】
前記通信対象には前記車両とは異なる車両が含まれる請求項１０に記載の検知装置。
【請求項１２】
前記通信対象には道路インフラストラクチュアが含まれる請求項１０又は１１に記載の検知装置。
【請求項１３】
前記道路構造物には道路のガードレールが含まれる請求項５に記載の検知装置。
【請求項１４】
前記道路構造物には道路の側壁が含まれる請求項５又は１３に記載の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の周囲の情報を検知することにより、自車の置かれている状況を推定し、運転の安全性の向上や自動運転技術の開発に繋げるための提案がなされている。例えば、下記特許文献１では、車両前方に検知波を照射し、その反射波によって領域毎に構造物までの距離データを取得して、その距離に応じて警報を発するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５７６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
安全性の向上や自動運転のためには、自車の置かれている状況として、現在、車線の中のどの位置を走行しているか、という情報も重要な情報である。その際には、車両の周囲の情報として、道路の区画線の位置を検知することが目的となる。しかしながら、特許文献１の技術では、車両前方やや下向きに検知波を照射するので、前方車両などが検知波を遮り、区画線の検知が適切に実行できない場合がある。特に車間距離が短い場合には影響が大きい。さらに、車両から距離の離れた位置での区画線を検知するため、現在の車線内の車両位置を正確に検知することが困難である。
【０００５】
したがって区画線の検知を適切に且つ正確に実行するためには、自車の前方でなく、側方に検知波を照射して区画線を検知することが適切と考えられる。しかしながら、前方に検知波を照射する場合には、自車の走行する車線の情報を事前に取得及び蓄積することができるため、ノイズや区画線以外からの不要な反射波が存在したとしても、蓄積した多くの情報を活用することにより、区画線のみを検知できる可能性がある。それに対し、車両側方の区画線を検知する場合には、情報の蓄積がない状態で即時に区画線を検知しなければならない。
【０００６】
道路（特に高速道路、高架道路）の継目（継ぎ目）部分では、区画線以外の領域が道路アスファルトと異なる材質である、凹凸がある、等の要因により、区画線以外からも不要な反射波が検知され、区画線を検知しにくい。このような状況にも即時対応し、ロバストな区画線位置の検知ができる必要がある。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、車両側方の道路の区画線を、道路の継目等を通過した場合においても検知可能な、ロバスト性に優れた検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明に係る検知装置は、車両に備えられて、車両の側方の路面へ向けて複数の走査線からなる電磁波を照射する発光部と、その発光部から照射された電磁波が路面で反射して形成された反射波を受光する受光部と、その受光部が受光した反射波が反射した路面が舗装部分であるか否かを判定する判定手段と、その判定手段が舗装部分だと判定した場合と舗装部分でないと判定した場合とで異なった方法を用いて、前記受光部が受光した反射波から路面上の区画線を検知する検知部と、を備えたことを特徴とする。ここで舗装部分とは、平坦なアスファルト舗装を指す。
【０００９】
これにより本発明に係る検知装置では、車幅方向に電磁波を照射して反射波により道路上の区画線（道路区画線、車線区画線）を検知するので、前方の他の車両などが構造物とならずに区画線検知が行える。さらに、現在走査中の路面が舗装部分であるか否かを判定して、舗装部分である場合と舗装部分でない場合とで異なった方法で区画線を検知するので、道路の舗装部分であるか否かに対応してロバストな区画線検知が実行できる。
【００１０】
また前記判定手段は、道路の継目を前記舗装部分でないと判定するとしてもよい。
【００１１】
これにより現在走査中の路面が継目であるか否かを判定して、継目である場合と継目でない場合とで異なった方法で区画線を検知する。したがって、道路の継目部分では、区画線以外の領域が道路アスファルトでない等、区画線検知が困難な面があるが、この困難を克服してロバストな区画線検知が実行でき、継目でない部分においても、精度のよい区画線検知が実行できる。
【００１２】
また前記検知部は、前記判定手段が舗装部分でないと判定した場合に、前記受光部が受光した反射波の各走査線における車幅方向の同一位置における反射強度の積又は和を算出して、その算出結果が所定の閾値よりも大きい領域を路面上の区画線として検知する第１の検知手段を備えたとしてもよい。
【００１３】
これにより道路の舗装部分でない箇所における区画線を検知するために、各走査線の反射強度の積又は和を算出して、算出結果が閾値を超えた領域を区画線として検知するので、継目において区画線部分とそれ以外とで反射強度の差が小さい傾向があっても、積又は和を算出することにより区画線部分とそれ以外とでの反射強度の差が拡大して安定した区画線が検知できる。
【００１４】
また前記検知部は、前記判定手段が舗装部分であると判定した場合に、前記受光部が受光した反射波の各走査線における反射強度が所定の閾値よりも大きい領域を前記区画線として検知し、検知した前記区画線の位置の平均を算出するとしてもよい。
【００１５】
これにより舗装部分でない場合には、各走査線で反射強度が閾値より大きい部分の平均により区画線位置を算出するので、舗装部分か否かで区画線検知方法を変更して、舗装部分である場合にも高精度に区画線を検知できる。
【００１６】
また前記車両から側方へ電磁波を照射して、道路に固定され且つ区画線と平行に設置された構造物である道路構造物を検知する構造物検知部を備え、前記検知部は、前記判定手段が舗装部分でないと判定した場合に、前記構造物検知部が検知した道路構造物の位置と、路面上の区画線との位置関係から、路面上の区画線の位置を検知する第２の検知手段を備えたとしてもよい。
【００１７】
これにより道路の舗装部分でない箇所における区画線を検知するために、車両側方の道路に固定され且つ区画線と平行に設置された構造物を検知して、その構造物の位置と路面上の区画線の位置関係とから区画線の位置を検知するので、舗装部分でない箇所では検知波を照射して区画線を検知することを行わずに、より検知しやすい道路側方の構造物の位置を利用して区画線位置を検知する。したがって舗装部分でない箇所を走行中にもロバストに区画線検知が実行できる。
【００１８】
また前記構造物検知部は、前記発光部及び受光部と兼用であるとしてもよい。
【００１９】
これにより、構造物検知部を発光部及び受光部と兼用とするので、簡素な構造により、道路構造物を利用したロバストな区画線検知が実行できる。
【００２０】
また前記判定手段は、反射波の反射強度に対して閾値を設けて、前記受光部が受光した反射波において反射強度が前記閾値を超える区間の総計が所定値よりも大きい場合に舗装部分でないと判定する第１の判定手段を備えたとしてもよい。
【００２１】
これにより反射波における反射強度の波形において閾値を超える区間の総計が所定値よりも大きい場合に舗装部分でないと判定するので、例えば継目など舗装部分でない領域においては区画線領域以外でも反射強度が相対的に高い領域が多いことを判定条件に含めることができて、高精度に舗装部分であるか否かを判定できる。
【００２２】
また前記判定手段は、車両前方に電磁波を照射する副発光部と、前記副発光部が照射した電磁波が路面で反射して形成された反射波を受光する副受光部と、前記副受光部が受光した反射波を用いて、前記反射波が反射した路面が舗装部分であるか否かを判定する第２の判定手段を備えたとしてもよい。
【００２３】
これにより車両前方に電磁波を照射してその反射波から舗装部分であるか否かを判定するので、車両前方に電磁波を照射して舗装部分か否かを判定し、車両側方に電磁波を照射して舗装部分か否かに応じて方法を替えて区画線を検知する。したがって、車両前方と側方への電磁波の照射を有効に使い分けて高精度でロバストな区画線検知が行える。
【００２４】
またＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部と、路面における舗装部分以外の位置情報を記憶した記憶部と、を備え、前記判定手段は、前記ＧＰＳ受信部が受信したＧＰＳ信号から車両の現在位置を算出し、その現在位置と前記記憶部が記憶する舗装部分以外の位置情報とを参照して、車両の現在位置が舗装部分であるか否かを判定する第３の判定手段を備えたとしてもよい。
【００２５】
これによりＧＰＳによる車両位置と、舗装部分の位置情報とから、舗装部分を走行中か否かを判定するので、例えば既存のカーナビシステムを効果的に兼用して、舗装部分であるか否かを判定することが可能となる。
【００２６】
また車両とその外部の通信対象との間で無線通信を行う無線通信部と、前記車両の車速を取得する取得手段と、を備え、前記判定手段は、前記無線通信部が前記通信対象から無線通信で取得した舗装部分の位置情報と、前記取得手段が取得した前記車両の車速の情報とから、前記車両の現在位置が舗装部分であるか否かを判定する第４の判定手段を備えたとしてもよい。
【００２７】
これにより車両とその外部の通信対象との間の無線通信により舗装部分の位置情報を取得し、それと車両の車速の情報を組み合わせて車両が舗装部分を走行中か否かを判定するので、車両の外部との間の無線通信を利用して舗装部分を走行中か否かを精度よく判定できる。
【００２８】
また前記通信対象には前記車両とは異なる車両が含まれるとしてもよい。
【００２９】
これにより、自車両とは異なる車両との間の車車間通信を利用することにより、自車両が舗装部分を走行中か否かを精度よく判定できる。
【００３０】
また前記通信対象には道路インフラストラクチュアが含まれるとしてもよい。
【００３１】
これにより、車両と道路インフラストラクチュアとの間の路車間通信を利用することにより、車両が舗装部分を走行中か否かを精度よく判定できる。
【００３２】
また前記道路構造物には道路のガードレールが含まれるとしてもよい。
【００３３】
これにより車両側方のガードレールを検知して、その位置情報と路面上の区画線との位置関係から区画線位置を検知するので、舗装部分以外を走行中にも、ガードレールの位置情報からロバストに区画線検知が実行できる。
【００３４】
また前記道路構造物には道路の側壁が含まれるとしてもよい。
【００３５】
これにより車両側方の側壁を検知して、その位置情報と路面上の区画線との位置関係から区画線位置を検知するので、舗装部分以外を走行中にも、道路の側壁の位置情報からロバストに区画線検知が実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の検知システムの実施例における平面図。
【図２】検知システムの装置構成を示す図。
【図３】検知処理を示すフローチャート。
【図４】継目判定処理の第１の例を示すフローチャート。
【図５】継目判定処理の第２の例を示すフローチャート。
【図６】継目判定処理の第３の例を示すフローチャート。
【図７】継目判定処理の第４の例を示すフローチャート。
【図８】継目時白線位置算出処理の第１の例を示すフローチャート。
【図９】継目時白線位置算出処理の第２の例を示すフローチャート。
【図１０】非継目時白線位置算出処理の例を示すフローチャート。
【図１１】反射強度の例を示す図。
【図１２】各ラインの反射強度の積の例を示す図。
【図１３】車両側方の検知の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明を実施した場合の平面図である。そして図２は、本発明に係る検知システム１の装置構成図である。
【００３８】
図１に示されているとおり、本実施例では、運転中の車両２の側方にレーザ光（電磁波）を照射し、その反射波によって車線の区画線の位置を検出する。図２に示されているとおり、本発明の検知システム１は、車両２に装備された検知部３、報知部４、車両操作ＥＣＵ５、無線通信部６、ナビゲーション部７（ナビ部）を備える。なお報知部４、車両操作ＥＣＵ５、無線通信部６、ナビ部７は、全てを装備しなくともよく、必要なもののみ装備すればよい。それに関する詳細は後述する。また本発明は他の車両８、あるいは道路インフラ９を利用する場合がある。それに関する詳細も後述する。なお本実施例で用いるレーザ光は例えば波長９００ｎｍのレーザとすればよいが、本発明はこれに限定されず、区画線の検知に適した他の波長のレーザ光（電磁波）であってもよい。
【００３９】
検知部３は、ＣＰＵ３００、ＲＡＭ３０１、ＲＯＭ３０２、及びインターフェース部３０３（Ｉ／Ｆ）を介して、レーザダイオード３０４（ＬＤ）、駆動部３０５、ミラー３０６、フォトダイオード３０７（ＰＤ）、受光レンズ３０８を備える。
【００４０】
ＣＰＵ３００では後述する演算など各種情報処理を実行する。ＲＡＭ３０１はＣＰＵ３００の作業領域として用いられる一時記憶部である。ＲＯＭ３０２は、本発明で必要となる各種プログラムなどを記憶する不揮発性記憶部である。インターフェース部３０３（Ｉ／Ｆ）は各部との接続のために用いる。
【００４１】
レーザダイオード３０４（ＬＤ）は電力が供給されて所定波長のレーザ光を出力する。ミラー３０６は複数のミラー面を備えて、駆動部３０５により駆動されて回動しつつＬＤ３０４が発光したレーザ光を反射することによって、レーザ光による複数の走査線を形成する。ＬＤ３０４から出力されて路面で反射した反射レーザ光は、受光レンズ３０８で集光されて、フォトダイオード３０７（ＰＤ）で受光される。ＰＤ３０７からの出力により路面の反射強度が計測できるとする。
【００４２】
以上の構成を、図１のようにレーザ光の走査線が車両側方の路面に照射されるように配置すればよい。したがって、例えば検知部３を筐体内に収容して、その筐体を車両２の側面に配置して、ＬＤ３０４及びミラー３０６で形成された走査線が、車両横向き（車幅方向）、斜め下方向に向けて照射されるように配置すればよい。
【００４３】
ＰＤ３０７、受光レンズ３０８も、そのように照射されて路面で反射したレーザ光を集光、受光することができる向きに配置すればよい。なお図１の例では走査線を３本としているがそれは例示に過ぎず、本発明は任意の本数の走査線に対応できる。なお以下の実施例の一部において、ＬＤ３０４、ＰＤ３０７などを車両側方のみでなく車両前方にもレーザ光を照射するように装備する場合がある。その詳細は後述する。
【００４４】
報知部４は、車室内に配置された表示部、あるいは音声（音響）出力部、あるいはその両方を備えて、後述するように検知部３により車両２が車線の区画線に近づきすぎているような場合に、車両２の運転者（あるいは乗員）に、その旨を報知する。表示部の場合は、区画線に近づきすぎている内容の文字表示やアイコンの表示を実行する。音声（音響）出力部の場合、区画線に近づきすぎている内容の音声出力やブザーやサイレンなどの音響出力を実行する。これら表示と音声（音響）出力を同時に実行してもよい。
【００４５】
車両操作ＥＣＵ５は、車両２が自動運転車両の場合に装備されて、車速やステアリングを自動で調節して自動運転を実行するＥＣＵである。車両操作ＥＣＵ５は自動運転の場合にのみ装備し、報知部４は運転者がいる場合にのみ装備すればよい。無線通信部６は、他の車両８との間の車車間通信、あるいは道路インフラ９との路車間通信のための機能を備える。
【００４６】
ナビ部７は、ＧＰＳ受信部７００、ジャイロセンサ７０１、車速センサ７０２、地図情報データベース７０３（ＤＢ）を備える。
【００４７】
ＧＰＳ受信部７００は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号を受信する。ジャイロセンサ７０１は、車両のヨー方向の角速度を検出する機能を有するセンサである。ジャイロセンサ７０１が検出した角速度を積分することにより車両の方向変化が算出される。
【００４８】
車速センサ７０２は、車両の速度を検出するセンサである。車速センサ７０２は、例えばロータリーエンコーダ等の周知の構成によって、車輪の所定回転角度ごとにパルス信号を発生させ、それを基にして車両の速度を算出する。そして例えばＣＰＵ３００において車速センサ７０２で得た車速を積算して車両の走行距離を算出することができるとする。
【００４９】
ＤＢ７０３は、通常のカーナビゲーションで利用される地図情報に道路の舗装部分、あるいは舗装部分以外、例えば道路の継目の位置情報を付加したデータベースとすればよい。
【００５０】
ナビ部７では、ＧＰＳ受信部７００、ジャイロセンサ７０１、車速センサ７０２、ＤＢ７０３を用いて、以下のとおりナビゲーション（ナビ）に関する処理を実行する。
【００５１】
ナビにおける位置算出方法は、主にＧＰＳ航法、自律航法、マップマッチング法からなる。このうちＧＰＳ航法は、ＧＰＳ受信部７００によってＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することによって、地球上での車両の位置（緯度、経度）を算出するものである。
【００５２】
自律航法では、上記構成の場合、ジャイロセンサ７０１等によって車両の方向を求め、車速センサ７０２で検出した車速を積分して走行距離を求めることによって車両の位置を算出する。本発明ではジャイロセンサ７０１によって計測された角速度を補正した後にこれを用いて車両方向を算出すればよい。例えばＣＰＵ３００では、上記ＧＰＳ航法と自律航法とを組み合わせたハイブリッド航法によって車両位置を算出する。
【００５３】
ハイブリッド航法では例えば、最初の位置決定を含めた、時々の数値補正のときにＧＰＳ航法を用い、それ以外のときは自律航法によって車両の進行方向及び走行距離を時々刻々算出し、それを積算していくことにより、逐次車両位置を算出していく。ハイブリッド航法を使用することによって、ＧＰＳ航法ではトンネル内や建築物の陰でＧＰＳ衛星からの電波が受信しにくい状況では車両位置の算出が困難である問題点と、自律航法では走行距離を積算していくうちに誤差が累積していき車両位置の精度が低減する問題点とを互いに補うことができるので、高精度に車両位置が算出できる。
【００５４】
そして、ハイブリッド航法によって得られた車両位置をマップマッチング法によって修正すればよい。マップマッチング法では、ハイブリッド航法によって得られた車両位置がＤＢ７０３が有する地図と照らし合わせて不適切な位置であるとみなされた場合には、ＤＢ７０３が有する地図に整合させて、より適切な車両位置に修正する。なお上記においてナビ部７の情報処理は、ナビ部７自体がＣＰＵを備えて実行してもよい。
【００５５】
以上の構成のもとで検知システム１は、車両２の側方に位置する道路上の区画線をリアルタイムで検知して、車線のなかにおける車両２の現在位置を算出する。その際に道路の舗装部分であるか否かで検知方法を変更する。その処理手順は図３に示されている。図３（及び後述の図４から図１０）のフローチャートはプログラム化して予め例えばＲＯＭ３０２に記憶しておき、ＣＰＵ３００が自動的にそれを呼び出して実行するとすればよい。なお本実施例で道路上の区画線（道路区画線、車線区画線）とは、道路と道路以外を区画する区画線でもよく、複数車線間を区画する区画線でもよい。また区画線の色彩は白（白線）でも、橙色（橙線）でもよい。以下の説明では、白線の場合を説明し、さらに舗装部分であるか否かの例として継目であるか否かの場合を説明する。
【００５６】
図３の処理では、車両２から見たときの側方両側の白線位置を繰り返し検知する。基本的な流れは、Ｓ１０からＳ５０の処理によって今回（現在）の白線位置を算出する。その際、現在継目を通過中であるか否かを判定して（Ｓ３０）、継目であるか否かで、異なる方法で白線位置を検知する（Ｓ４０、Ｓ５０）。
【００５７】
具体的な処理手順は以下のとおりである。まず手順Ｓ１０でＬＤ３０４からレーザ光を照射する。具体的には、ＬＤ３０４からレーザをミラー３０６に向けて発光し、ミラー３０６が回動しながらミラー面でレーザを反射して、その反射光が車両側方下方の路面へと照射される。ＬＤ３０４からはパルス状のレーザ光が発光されるとすればよい。
【００５８】
ミラー３０６のミラー面は、ミラー３０６の回動軸と平行あるいは斜め方向に複数形成されており、各ミラー面の回動軸からの傾斜角度は異なるとする。これにより、各ミラー面からの反射光が１本の走査線に形成される。そして各ミラー面の傾斜角度が異なることにより、異なった２つのミラー面により反射されたレーザ光は、２本の異なる（平行な）走査線となる。
【００５９】
ミラー３０６が１周することにより１組の平行な走査線が形成される。こうして図１に示されているように、車幅方向（図１においては横方向）に形成された複数の走査線１０が、車両進行方向（図１においては縦方向）に平行に並ぶかたちで形成される。
【００６０】
次にＳ２０で反射光を受光する。上述のとおり路面からの反射波を受光したＰＤ３０７の出力からは、路面の反射強度が取得できるとする。その例が図１１に示されている。同図のプロットの例では、各ライン（走査線）の受光波における反射強度とスキャン角度との関係が示されている。図１１（ａ）、（ｂ）に示されているように、レーザ光を照射した（反射光が反射した）路面が継目でない場合（ａ）は、白線部分とそれ以外とで反射強度の差が大きいが、継目（ｂ）においては、白線以外の領域における（ノイズによる）反射強度が相対的に大きく、白線部分との間で差が小さい。
【００６１】
次にＳ３０で車両２が現在継目上を走行中である（現在の反射光が反射した路面が継目である）か否かが判定される。その判定処理の具体例は図４から図７に示されている。その詳細は後述する。車両２が現在継目上を走行中である場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）はＳ４０に進み、継目上を走行中でない場合（Ｓ３０：ＮＯ）はＳ５０に進む。
【００６２】
Ｓ４０では継目時における白線位置算出処理を実行する。その例は図８と図９とに示されている。その詳細は後述する。Ｓ５０では非継目時における白線位置算出処理を実行する。その例は図１０に示されている。その詳細は後述する。
【００６３】
ＣＰＵ３００はＳ７０で図３の処理を終了するか否かを判断する。例えばイグニションオフなどがあった場合、図３の処理を終了する（Ｓ７０：ＹＥＳ）。この処理を終了しない場合（Ｓ７０：ＮＯ）はＳ１０に戻って上記手順を繰り返す。以上が図３の処理手順である。
【００６４】
次に図４から図７を説明する。上述のとおり図４から図７には継目判定処理の４つの例が示されている。まず図４に示された継目判定処理の第１の例を説明する。
【００６５】
図４の処理手順ではまずＳ１００で、図１１に示されたようなプロットのなかで反射強度の数値が閾値以上となったパルス光（スキャン角度）の数（あるいは区間）を算出する。閾値は予め適切に定めておいてＲＯＭ３０２などに記憶しておけばよい。
【００６６】
次にＳ１１０以降で、反射強度の波形が所定のパターンであれば継目を走行中であると判定する。ここで所定のパターンとは、図４の例では、反射強度の波形全体において上記閾値以上の区間が所定の比率より大きいことであるとする。したがってまずＳ１１０で、Ｓ１００で求めた区間の全区間に対する比率を算出する。
【００６７】
次にＳ１２０で、Ｓ１１０で求めた比率が所定値よりも大きいか否かを判定する。所定値は例えば３０％、４０％などと定めておけばよい。所定値よりも大きい場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）はＳ１３０に進み、所定値以下の場合（Ｓ１２０：ＮＯ）はＳ１４０に進む。
【００６８】
Ｓ１３０に進んだ場合は反射強度が閾値以上の区間の全区間に対する比率が大きい場合である。これは図１１（ｂ）に示したように、継目通過中で白線以外の部分におけるノイズの反射強度が白線部の反射強度に近いほど大きい場合であるとみなせる。したがってＳ１３０では現在継目を通過中であると判定する。
【００６９】
一方Ｓ１４０に進んだ場合は反射強度が閾値以上の区間の全区間に対する比率が小さい場合である。これは図１１（ａ）に示したように、継目通過中でなく白線以外の部分におけるノイズ（の反射強度）が白線部と比較してかなり小さい場合であるとみなせる。したがってＳ１４０では現在継目を通過中ではないと判定する。以上が図４の処理である。
【００７０】
次に図５に示された継目判定処理の第２の例を説明する。図５の例においては、上記でも触れたとおり、車両側方へ向けてレーザ光を照射するだけでなく、車両前方に向けてもレーザ光を照射する。
【００７１】
この目的のためにＬＤ３０４、駆動部３０５、ミラー３０６、ＰＤ３０７、受光レンズ３０８を、車両前面にも装備する。レーザ光の照射及び受光の仕組みは上記と同様とすればよい。そしてその配置位置は、車両前面に、例えば１組、あるいは車両前面左右に２組装備すればよい。
【００７２】
図５の処理ではまず手順Ｓ２００で上記のとおり車両前面に装備されたＬＤ３０４から前方にレーザ光を照射する。そしてＳ２１０でそれが路面で反射した反射光を受光する。
【００７３】
次にＳ２２０で、Ｓ２１０で受光した反射光から継目位置を検出し記憶する。ここでは、例えばパターンマッチングの手法により検出すればよい。すなわち具体的には、受光した反射光による画像において、エッジ抽出を実行し、その結果得られた画像と、予め記憶しておいた路面上の白線の画像パターンとのマッチングを実行する。
【００７４】
このマッチング処理により白線を認識し、さらにその白線画像が途切れている部分が所定値よりも大きい場合に、それが道路の継目であると認識する。そして継目の車両２から見た相対的位置を、画像内での位置から推定する。例えば以上の手法により継目位置が検出できる。この継目位置情報はＲＡＭ３０１などに記憶しておけばよい。
【００７５】
次にＳ２３０で車速情報を取得する。これは車速計の数値を車内通信により取得すればよい。次にＳ２４０で、Ｓ２３０で取得した車速から走行距離を算出して、その情報から、Ｓ２１０で検知した継目位置に現在到達したか否かを判定する。
【００７６】
継目位置に到達したと判定された場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ）はＳ２５０に進み、到達していないと判定された場合（Ｓ２４０：ＮＯ）はＳ２６０に進む。Ｓ２５０では現在継目を通過中であると判定し、Ｓ２６０では現在継目を通過中でないと判定する。以上が図５の処理である。
【００７７】
次に図６に示された継目判定処理の第３の例を説明する。この例においてはナビ部７を用いて継目判定を実行する。
【００７８】
図６の処理では手順Ｓ３００でＧＰＳ信号を受信する。これは上述のとおりＧＰＳ受信部７００により受信すればよい。それにより上述のナビの各種手法を用いて車両２の位置を算出する。そしてＳ３１０で、その車両位置とＤＢ７０３に記憶された継目の位置情報とから、現在車両が継目を通過中であるか否かを判定する。
【００７９】
車両２が現在継目を通過中であると判定された場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）はＳ３２０に進み、継目を通過中でないと判定された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）はＳ３３０に進む。Ｓ３２０では現在継目を通過中であると判定し、Ｓ３３０では現在継目を通過中でないと判定する。以上が図６の処理である。
【００８０】
なお図１において、ナビ部７は、図６の処理のためだけの専用装置としてもよく、いわゆるカーナビゲーション装置（カーナビ装置）を兼用するとしてもよい。カーナビ装置を兼用する際には、カーナビ装置における通常の地図情報データベースに継目位置情報を付加したデータベースをＤＢ７０３とすればよい。
【００８１】
次に図７に示された継目判定処理の第４の例を説明する。この例では車車間通信あるいは路車間通信を用いて継目判定を実行する。
【００８２】
車車間通信の場合、図７の処理ではまず手順Ｓ４００で、無線通信部６を用いて前方の車両８から継目位置の情報を取得し、記憶する。前方の車両８では、例えば本実施例（図４から図６）で示された何らかの方法で継目位置を検出しているとする。自車両では、前方の車両８から取得した継目位置を例えばＲＡＭ３０１に記憶しておく。
【００８３】
Ｓ４００では路車間通信により道路インフラストラクチュア９（道路インフラ）から継目位置情報を取得するとしてもよい。道路インフラ９としては、例えば路側機として設置された専用狭域無線通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）によるＤＳＲＣビーコン（ＤＳＲＣ路上機）や、近赤外線通信による光ビーコン等とすればよい。
【００８４】
次にＳ４１０で車速情報を取得する。これは車速計の数値を車内通信で取得すればよい。次にＳ４２０で、Ｓ４１０で取得した車速から走行距離を算出して、その情報から、Ｓ４００で取得した継目位置に現在到達したか否かを判定する。
【００８５】
車両２が継目位置に到達したと判定された場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）はＳ４３０に進み、到達していないと判定された場合（Ｓ４２０：ＮＯ）はＳ４４０に進む。Ｓ４３０では現在継目を通過中であると判定し、Ｓ４４０では現在継目を通過中でないと判定する。以上が図７の処理である。
【００８６】
なお図７の説明における前方車両とは、例えば隊列（縦列）を組んだ車両における先頭車両としてもよい。さらに隊列を組んだ車両は自動走行車両の列としてもよい。
【００８７】
次に図８と図９とを説明する。上述のとおり図８と図９には継目時白線位置算出処理の２つの例が示されている。まず図８に示された継目時白線位置算出処理の第１の例を説明する。
【００８８】
図８の処理ではまず手順Ｓ５１０で、予測範囲内の各走査線の反射光の反射強度の積を算出する。正確には、反射光の全走査線における、車幅方向の同一位置の反射強度の数値の積を求める。その例が図１２に示されている。車幅方向の同一位置とは、例えば図１２では同じスキャン角度のことを指す。
【００８９】
上述のとおり、継目においては白線（区画線）部分の反射強度とそれ以外の領域の反射強度との差が小さい。しかし図１２に示されているように、（図１２の例では３ラインの）積を算出することによって、白線部分とそれ以外の領域との反射強度の差が拡大（強調）される。したがって閾値（図１２参照）を適切に設定して、それ以上とそれ未満とで分けることにより、以下で示すとおり白線部分のみが検知できる。なおＳ５１０では各走査線の反射強度の和を算出してもよい。和によっても白線部分とそれ以外の領域との反射強度の差が拡大（強調）される。
【００９０】
次にＳ５２０で、反射強度が閾値以上の部分があるかを判定する。閾値以上の部分がある場合（Ｓ５２０：ＹＥＳ）はＳ５４０に進み、閾値以上の部分がない場合（Ｓ５２０：ＮＯ）は、白線検知不能（エラー）として、図８の処理を終了する。
【００９１】
Ｓ５４０に進んだ場合は、反射強度が閾値以上の範囲があり、それが通常の白線幅に相当するので、実際に白線位置を算出する。具体的には、例えば閾値以上の領域の左右両端を白線の両端と認識すればよい。そして、白線の左右両端の中央を白線の中心位置（あるいは単に白線位置）として算出すればよい。
【００９２】
次に図９に示された継目時白線位置算出処理の第２の例を説明する。この例では、継目通過時には車両側方の構造物を検知して白線位置を算出する。
【００９３】
図９の処理ではまず手順Ｓ６００で、車両側方へレーザ光を照射する。このレーザ光照射は、Ｓ１０におけるレーザ光照射の照射範囲を車両側方にまで拡大することにより実行できる。その例が図１３に示されている。次にＳ６１０で、そのレーザ光が、車両側方の路面、及び車両側方の構造物に反射した反射波を受光する。
【００９４】
次にＳ６２０で、レーザ光の往復時間を算出する。すなわちレーザ光がＬＤ３０４で照射されてから、路面及び車両側方で反射した反射波をＰＤ３０７が受光するまでの時間を計測する。この目的のためにＣＰＵ３００が時間測定機能を有するとすればよい。
【００９５】
次にＳ６３０で、路面、及び車両側方の（表面）形状を算出する。具体的には、レーザ光の照射方向（スキャン角度）ごとに、その方向におけるレーザ光の往復時間から算出された構造物（レーザ光が反射した対象物）までの距離をプロットすればよい。当然構造物までの距離は、Ｓ６２０で計測した往復時間に電磁波の速度（光速度）を乗算することにより算出する。
【００９６】
次にＳ６４０で側方の構造物を検出する。つまりＳ６３０で算出した形状から、車両２の側方にある構造物を認識する。ここで構造物とは道路に固定されて、且つ区画線（白線）と平行に設置された構造物（道路構造物、路上構造物）とすればよい。その例としてはガードレールや道路の側壁とすればよい。これらの構造物の認識のために、予めガードレールや側壁の、車両側から見たときの表面形状のモデルを記憶しておき、これらのモデル形状と計測した形状とのパターンマッチングを実行する。
【００９７】
そしてＳ６５０で白線位置を算出する。具体的には、Ｓ６４０で算出したガードレールや側壁の位置を基準にして、白線位置を推定する。この目的のために、予めガードレールや側壁と白線（道路区画線）との間の平均的な位置関係を例えばＲＯＭ３０２に記憶しておけばよい。
【００９８】
上述のとおりＳ６００におけるレーザ光照射は、Ｓ１０での照射の照射範囲の拡大としてもよい。この場合Ｓ６００のレーザ光照射は白線検知のためのＬＤなどを兼用する。またこの場合、同じ反射光から反射強度と往復時間の２つの数値を取得することとなる。あるいはＳ１０のためのＬＤ３０４のほかに、Ｓ６００のためのＬＤ３０４を別個に装備してもよい。
【００９９】
次に図１０を説明する。上述のとおり図１０には非継目時白線位置算出処理の例が示されている。
【０１００】
図１０の処理ではまず手順Ｓ７１０で、反射強度が閾値以上の部分があるかを判定する。閾値以上の部分がある場合（Ｓ７１０：ＹＥＳ）はＳ７３０に進み、閾値以上の部分がない場合（Ｓ７１０：ＮＯ）は、白線検知不能（エラー）として、図１０の処理を終了する。
【０１０１】
Ｓ７３０に進んだ場合は、反射強度が閾値以上の範囲があり、それが通常の白線幅に相当する場合である。したがって各ラインごとに、白線位置を算出する。上述のとおり、継目通過中でない場合には、白線（区画線）部分の反射強度とそれ以外の領域の反射強度との差が大きいので、精度よく白線位置が算出できる。具体的には、例えば閾値以上の領域の左右両端を白線の両端と認識すればよい。そして、白線の左右両端の中央を白線の中心位置（あるいは単に白線位置）として算出すればよい。
【０１０２】
そしてＳ７４０で全ラインにおける白線位置の平均を算出する。この平均値を白線位置とすればよい。非継目走行時にはノイズの影響が小さいので、図１０の手順で精度よく白線位置が検知できる。
【０１０３】
本実施例では、図３から図１０の処理により白線位置、あるいはさらに車両位置が検出されたことを受けて、例えば以下の各処理を実行すればよい。
【０１０４】
まず報知部４で報知処理を実行する。具体的には、車両２の運転者に対して車両２が車線の端に寄りすぎていることを報知（警告）する。これは車両２と白線との間隔が所定値よりも近くなりすぎた場合にのみ実行すればよい。
【０１０５】
また車両２で自動運転が実行されている場合には、車両操作ＥＣＵ５による自動運転で、図３から図１０の処理で取得した白線位置、車両位置の情報を利用するとすればよい。例えば、車両２の横方向の位置が車線中央となるようにステアリングを自動制御する。これは走行の安全性を向上させる。
【０１０６】
あるいは、車両２の横方向の位置が先行車両と同じ位置となるように、ステアリングを自動制御する。この制御を実行した場合、先行車両の存在で空気抵抗を低減できるので、燃費向上のために有効である。この目的のために先行車両の位置情報を、先行する別の車両８から無線通信部６を通じて車車間通信で取得すればよい。
【０１０７】
上記実施例では白線検知の場合を説明したが、上述のとおり本発明はこれに限定されず、道路の区画線一般の検知に用いることができる。また上記では道路の継目か否かを判定したが、これに限定せず、舗装部分すなわち平坦なアスファルト舗装か否かを判定するように変更することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１    検知システム
２    車両
３    検知部
３０４    レーザダイオード（ＬＤ）
３０６    ミラー
３０７    フォトダイオード（ＰＤ）
【図１】
2011210165.tif 000003
【図２】
2011210165.tif 000004
【図３】
2011210165.tif 000005
【図４】
2011210165.tif 000006
【図５】
2011210165.tif 000007
【図６】
2011210165.tif 000008
【図７】
2011210165.tif 000009
【図８】
2011210165.tif 000010
【図９】
2011210165.tif 000011
【図１０】
2011210165.tif 000012
【図１１】
2011210165.tif 000013
【図１２】
2011210165.tif 000014
【図１３】
2011210165.tif 000015