(57)【要約】【課題】車両停止線の位置を容易かつ正確に検出する。【解決手段】画像処理部２８は、撮像装置１４から出力される自車両の進行方向前方位置の路面および道路近傍の画像に対して、予め地図データ記憶部１３に格納されている道路幅員データや停止線幅のデータ等に基づいて横幅方向および前後幅方向の画像認識を行い、停止線を検知する。画像処理部２８は、撮像装置１４と停止線の左右端とを結ぶ２つの直線のなす角度と、停止線の幅方向の長さとに基づき、自車両から停止線までの距離を算出する。報知装置１５は、画像処理部２８にて検出された自車両から停止線までの距離に応じて、自車両の走行の支障となる虞のある対象物の情報を自車両の乗員に報知する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向の道路領域を撮像する撮像手段と、
前記道路領域の路面上の停止線の少なくとも左右幅に関する情報を、予め記憶または前記撮像手段の撮影画像から検出する停止線幅設定手段と、
前記情報に基づいて前記撮像手段の前記撮影画像から前記停止線を認識する認識手段と、
前記認識手段にて認識した前記停止線の左右幅と、前記撮像手段と前記停止線の左右端とを結ぶ２つの直線のなす角度とに基づいて前記車両から前記停止線までの距離を算出する距離算出手段と
を備えることを特徴とする車両用停止線検出装置。
【請求項２】
道路地図データを記憶する記憶手段と、
前記道路地図データ上における前記車両の車両位置を認識する位置認識手段と、
前記道路地図データおよび前記車両位置に基づいて前記車両の進行方向の交差点位置を検知する交差点検知手段とを備え、
前記認識手段は、前記情報に加えて前記交差点検知手段の検知結果に基づいて前記停止線を認識することを特徴とする請求項１に記載の車両用停止線検出装置。
【請求項３】
前記車両の外部の情報源から前記停止線の前方領域での交通情報を取得する交通情報取得手段と、
前記距離算出手段にて算出した前記停止線までの距離に応じて前記交通情報取得手段にて取得した前記交通情報を前記車両の乗員に報知する報知手段と
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用停止線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用停止線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば交差点の手前位置や車両停止位置等において、他の車両に関する情報を提供し、この情報やこの情報に基づく警報等を車両の乗員に報知することで、車両の走行を支援する装置が知られている。
このような装置として、例えば車載カメラの撮影画像から道路標識や案内表示や信号機等を認識したり、所定の道路形状を認識して交差点の位置を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、例えば車両停止線の手前位置に路上マーカを設置し、この路上マーカから出力される磁気データを車両に搭載した読取装置によって読み取ることで車両停止線の位置を検出する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２０２９９９号公報
【特許文献２】
特開平６−３６１９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術に係る装置においては、単に、道路標識や案内表示や信号機等を認識したり、所定の道路形状を認識するだけであるから、車両停止線の位置を正確に検出することができないという問題が生じる。
また、路上マーカの磁気データに対しては、専用の読取装置を車両に搭載する必要があり、車載装置の構成に要する費用が嵩むという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両停止線の位置を容易かつ正確に検出することが可能な車両用停止線検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用停止線検出装置は、車両の進行方向の道路領域を撮像する撮像手段（例えば、後述する実施の形態での撮像装置１４）と、前記道路領域の路面上の停止線の少なくとも左右幅に関する情報を、予め記憶または前記撮像手段の撮影画像から検出する停止線幅設定手段（例えば、後述する実施の形態での地図データ記憶部１３、撮像装置１４）と、前記情報に基づいて前記撮像手段の前記撮影画像から前記停止線を認識する認識手段（例えば、後述する実施の形態での画像処理部２８）と、前記認識手段にて認識した前記停止線の左右幅と、前記撮像手段と前記停止線の左右端とを結ぶ２つの直線のなす角度とに基づいて前記車両から前記停止線までの距離を算出する距離算出手段（例えば、後述する実施の形態でのステップＳ１３）とを備えることを特徴としている。
【０００６】
上記構成の車両用停止線検出装置によれば、停止線幅設定手段は、停止線の少なくとも左右幅に関する情報として、例えばナビゲーション装置が有する道路幅員データや、停止線の位置に対応した停止線幅のデータ等を記憶したり、撮像手段の撮影画像から、例えば道路の幅方向で離間して配置された２つの走行線間の距離を認識したり、例えば道路端と道路の幅方向の中心部に配置された走行線との距離を認識して、停止線の少なくとも左右幅に関する情報を取得する。
認識手段は停止線幅設定手段にて取得した停止線の少なくとも左右幅に関する情報に基づいて撮像手段の撮影画像から停止線の左右幅を認識する。距離算出手段は認識手段にて認識された停止線の左右幅と、撮像手段と停止線の左右端とを結ぶ２つの直線のなす角度とに基づいて車両から停止線までの距離を算出する。これにより、車両の進行方向前方に存在する停止線までの距離を精度良く検出することができる。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用停止線検出装置は、道路地図データを記憶する記憶手段（例えば、後述する実施の形態での地図データ記憶部１３）と、前記道路地図データ上における前記車両の車両位置を認識する位置認識手段（例えば、後述する実施の形態での相対位置判定部２５）と、前記道路地図データおよび前記車両位置に基づいて前記車両の進行方向の交差点位置を検知する交差点検知手段（例えば、後述する実施の形態でのステップＳ０１）とを備え、前記認識手段は、前記情報に加えて前記交差点検知手段の検知結果に基づいて前記停止線を認識することを特徴としている。
【０００８】
上記構成の車両用停止線検出装置によれば、認識手段は、停止線の少なくとも左右幅に関する情報に加えて、交差点位置の検知結果に基づいて停止線を認識することにより、停止線の検出精度を向上させることができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の本発明の車両用停止線検出装置は、前記車両の外部の情報源から前記停止線の前方領域での交通情報を取得する交通情報取得手段（例えば、後述する実施の形態でのステップＳ０２）と、前記距離算出手段にて算出した前記停止線までの距離に応じて前記交通情報取得手段にて取得した前記交通情報を前記車両の乗員に報知する報知手段（例えば、後述する実施の形態でのステップＳ０４）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成の車両用停止線検出装置によれば、距離算出手段にて算出した車両の進行方向前方に存在する停止線までの距離に応じて停止線の前方領域での交通情報を報知することにより、適切なタイミングで適切な情報を報知することができ、車両の走行安全性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用停止線検出装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用停止線検出装置１０は、例えば、対象物情報送受信部１１と、自車両情報検出部１２と、地図データ記憶部１３と、撮像装置１４と、報知装置１５と、処理装置１６とを備えて構成されている。
【００１２】
対象物情報送受信部１１は、自車両の外部に設けられた情報発信装置、例えば路側等に配置された路車間通信装置（路上機）や他の車両に搭載された車車間通信装置等から発信される道路交通情報や対象物情報等を受信する。
ここで、道路交通情報は、例えば道路工事や幅員減少等の道路規制や、道路上の障害物や落下物や故障車両や事故や渋滞等の各事象の発生を通知する情報や、例えば降雨や降雪等の天候を含む自然状態に起因する道路の状態を示す事象（例えば、滑りやすくなっている等）に関する情報である。
対象物情報は、路面上及び道路近傍の所定範囲内に存在する対象物の種類および数および状態（例えば、大きさや位置や速度等の運動状態等）に関する情報であって、例えば自車両の進行方向前方に存在する交差点に接続された道路を走行中の他の車両に関する車種や所定基準位置からの距離や速度等からなる車両情報や、さらに、交差点に接続された道路を横断する歩行者等に関する横断歩行者情報等であり、対象物は自車両の走行に支障があるものとされている。
なお、道路交通情報や対象物情報等の情報は、例えば路側等や他の車両に配置されたカメラによって得られる画像に基づき、例えば適宜の基地局において生成され、例えば交差点を含む所定範囲内が情報提供のサービス区間とされた路上機を介して発信される。
【００１３】
自車両情報検出部１２は、自車両情報として、例えば自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサや、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号等の測位信号や自車両の外部の情報発信装置から発信される位置信号や例えば道路上に配置された基点マーカとの磁気作用等、さらには、適宜のジャイロセンサーや加速度センサ等の検出結果に基づいて自車両の現在位置や進行方向を検出する位置センサや、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）やヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）や操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）を検出する各センサや、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態を検知する各センサ等を備えて構成されている。
【００１４】
地図データ記憶部１３は、例えばハードディスク装置等の磁気ディスク装置や、例えばＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲやＭＯやＤＶＤ等の光ディスク装置等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からなる。そして、地図データ記憶部１３は、例えばナビゲーション装置（図示略）や報知装置１５の表示画面上において地図を表示するための地図データとして、例えば道路の幅員データ（例えば、道路の路側帯内の全横幅等）や複数の道路の交差角度や交差点の形状や位置等の道路情報を格納している。
撮像装置１４は、例えば自車両に搭載されたカメラ等をなし、自車両前方の所定領域を撮影する。
【００１５】
報知装置１５は、地図データ記憶部１３に格納された地図データを表示すると共に、例えば自車両の図形データと、例えば対向車両や歩行者等の自車両の走行に支障がある対象物の種類および数および状態等に応じた各図形データと、例えば自車両の現在位置から各対象物の存在位置までの距離や各対象物に関する情報や各対象物に関する情報に基づく警報等を表示するための文字データとを備え、後述するように、処理装置１６の制御によって各データを表示する。
【００１６】
処理装置１６は、例えば、対象物位置情報抽出部２１と、対象物速度情報抽出部２２と、自車両位置情報抽出部２３と、自車両速度情報抽出部２４と、相対位置判定部２５と、相対速度判定部２６と、支障判定部２７と、画像処理部２８とを備えて構成されている。
【００１７】
対象物位置情報抽出部２１は、対象物情報送受信部１１にて受信した対象物情報から対象物の位置情報を抽出する。
対象物速度情報抽出部２２は、対象物情報送受信部１１にて受信した対象物情報から対象物の速度情報を抽出する。
なお、対象物位置情報抽出部２１および対象物速度情報抽出部２２は、必要に応じて、例えば対象物情報送受信部１１での情報受信に要する時間を考慮して対象物の位置情報や速度情報の変動を補正し、対象物の現在の位置情報や速度情報を推定する。
自車両位置情報抽出部２３は、自車両情報検出部１２にて検出した自車両情報から自車両の現在の位置情報を抽出する。
自車両速度情報抽出部２４は、自車両情報検出部１２にて検出した自車両情報から自車両の現在の速度情報を抽出する。
なお、自車両位置情報抽出部２３および自車両速度情報抽出部２４は、必要に応じて、例えば自車両情報検出部１２での検出動作に要する時間を考慮して自車両の位置情報や速度情報の変動を補正し、自車両の現在の位置情報や速度情報を推定する。
【００１８】
相対位置判定部２５は、例えば、対象物位置情報抽出部２１にて抽出した対象物の位置情報と、自車両位置情報抽出部２３にて抽出した自車両の位置情報と、地図データ記憶部１３に格納された地図データとに基づき、例えばマップマッチング等を行い、道路上における自車両と対象物との相対位置の情報を生成する。さらに、相対位置判定部２５は、後述する画像処理部２８から出力される自車両と停止線との間の距離の情報を取得し、この情報を報知装置１５へ出力したり、この情報に基づく他の情報、例えば停止線と対象物との相対位置の情報等を生成する。
相対速度判定部２６は、例えば、対象物速度情報抽出部２２にて抽出した対象物の速度情報と、自車両速度情報抽出部２４にて抽出した自車両の速度情報とに基づき、自車両と対象物との相対速度の情報を生成する。
【００１９】
支障判定部２７は、相対位置判定部２５にて生成された道路上における自車両と対象物との相対位置の情報と、相対速度判定部２６にて生成された自車両と対象物との相対速度の情報とに基づき、対象物が自車両の走行に対して支障となる度合いを判定する。ここで、例えば複数の対象物が存在する場合には、各対象物毎に支障となる度合いが相対的に判定される。
例えば、支障判定部２７は、自車両の進行方向前方に存在する交差点に接続された道路を走行中の他の車両が存在する場合に、例えば自車両に対する相対速度（つまり接近速度）が大きい車両ほど、あるいは、例えば自車両の乗員による視認性が劣る車両ほど支障となる度合いが大きいと判定する。
【００２０】
画像処理部２８は、撮像装置１４から出力される画像を画像処理して自車両前方の路面上の停止線を検出する。そして、後述するように、自車両から停止線までの距離の情報を生成して相対位置判定部２５へ出力する。
【００２１】
本実施の形態による車両用停止線検出装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用停止線検出装置１０の動作、特に自車両が進行方向前方に存在する交差点に向かい走行する際の停止線の検出動作および情報の報知動作について添付図面を参照しながら説明する。
【００２２】
先ず、図２に示すステップＳ０１においては、例えば図３に示す自車両の位置Ａ１のように、自車両が交差点から所定距離以内の手前位置に到達した時点で、例えば自車両位置情報抽出部２３にて抽出した自車両の位置情報と、地図データ記憶部１３に格納された地図データとに基づき、例えばマップマッチング等を行い、自車両の進行方向前方位置の交差点を検知する。
次に、ステップＳ０２においては、対象物情報を受信する。
ここで、例えば交差点を含む所定範囲内は情報発信装置（例えば、図３に示す路上機Ｐ）による情報提供のサービス区間とされ、自車両は、例えば交差点位置（例えば、交差点の中心位置等）から所定距離（例えば、数１０ｍ等）だけ手前位置の道路上に配置された基点マーカとの磁気相互作用等によって、あるいは、自車両に搭載されたカメラにより得られる画像データ等に基づき、自車両がサービス区間へ進入したことを検知すると、サービス区間内での自車両の位置情報（例えば図３に示す自車両の位置Ａ２等）を取得すると共に、例えば交差点に接続された道路を走行中の他の車両（例えば図３に示す他の車両Ｂ，Ｃ等）に関する対象物情報等を外部から受信する。
【００２３】
次に、ステップＳ０３においては、後述するように、撮像装置１４から出力される画像を画像処理して停止線を認識する停止線認識処理を実行する。
次に、ステップＳ０４においては、停止線と自車両との相対位置（例えば図３に示す停止線Ｓにて停止した自車両の位置Ａ３等）に応じて、外部から受信した情報を自車両の乗員に報知し、一連の処理を終了する。
【００２４】
例えば、図３において、交差点に接続された道路Ｒを走行中の他の車両Ｂ，Ｃに対する車両情報は、例えば路側等に配置されたカメラＱによって得られる画像に基づき適宜の基地局等において生成され、路側等に配置された路上機Ｐを介して発信される。
そして、処理装置１６は、例えば、自車両が停止線から所定距離（例えば、数ｍ等）だけ手前の位置に到達した時点や、自車両が停止線にて停止した時点等において、他の車両Ｂ，Ｃに対する車両情報（例えば、出会い頭情報として「左方、○○ｍに接近車両あり」等）を報知装置１５にて出力する。
このとき、例えば自車両が停止線から所定距離（例えば、数ｍ等）以内の位置に到達した状態で自車両の減速が検知されない場合等においては、停止線の存在を報知するための適宜の警報音等を報知装置１５にて出力してもよい。
【００２５】
以下に、上述したステップＳ０３における停止線認識処理について説明する。
先ず、例えば図３に示すステップＳ１１においては、自車両の進行方向前方位置の路面および道路近傍の画像に対して、予め地図データ記憶部１３に格納されている道路幅員データや停止線横幅のデータ等に基づいて横幅方向（例えば、図４に示す横幅方向Ｈ）の画像認識（例えば、テンプレートマッチング等）を行い、停止線の横幅を検知する。
次に、ステップＳ１２においては、自車両の進行方向前方位置の路面および道路近傍の画像に対して、予め地図データ記憶部１３に格納されている停止線前後幅のデータ等に基づいて前後幅方向（例えば、図４に示す前後幅方向Ｖ）の画像認識（例えば、テンプレートマッチング等）を行い、停止線の前後幅を検知する。
【００２６】
次に、ステップＳ１３においては、例えば下記数式（１）に基づいて、自車両から停止線までの距離ＬＳを算出し、一連の処理を終了する。
なお、下記数式（１）において、停止線の長さＬは、例えば道路の横幅ＬＲの１／２の値（ＬＲ／２）とされ、道路の横幅ＬＲは、例えば地図データ記憶部１３に格納された道路の幅員データ等とされている。
また、撮像装置１４の視野角内の停止線の左右端のなす角αは、例えば図４に示すように、撮像装置（例えば、カメラ等）１４と停止線の左右端とを結ぶ２つの直線のなす角度とされている。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
上述したように、本実施の形態による車両用停止線検出装置１０によれば、自車両の進行方向前方の停止線の位置と自車両との相対位置関係、つまり距離を連続的に精度良く検出することができ、例えば自車両が交差点等に接近する際に、交差点の手前位置に配置された停止線の位置を精度良く取得することで、停止線と自車両との相対位置関係に応じた適時性のある交通情報（例えば、出会い頭情報等）を自車両の乗員に報知することができる。
さらに、停止線の位置を精度良く検出することによって、例えば停止線の手前位置等において適正な減速動作等が行われない場合には、警報の報知や自動的に制動動作を実行することができ、車両の走行安全性を向上させることができる。
【００２９】
なお、上述した本実施の形態においては、上記数式（１）における道路の横幅ＬＲを地図データ記憶部１３に格納された道路の幅員データとしたが、これに限定されず、例えば、道路の横幅ＬＲを、撮像装置１４により得られる画像の画像処理によって算出してもよい。ここでは、例えば道路の幅方向で離間して配置された２つの走行線間の距離を認識したり、例えば道路端と道路の幅方向の中心部に配置された走行線との距離を認識することで、自車両が走行している道路の横幅を認識する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両用停止線検出装置によれば、車両の進行方向前方に存在する停止線までの距離を精度良く検出することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用停止線検出装置によれば、停止線の検出精度を向上させることができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の車両用停止線検出装置によれば、適切なタイミングで適切な情報を報知することができ、車両の走行安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用停止線検出装置の構成図である。
【図２】図１示す車両用停止線検出装置の動作、特に自車両が進行方向前方に存在する交差点に向かい走行する際の停止線の検出動作および情報の報知動作を示すフローチャートである。
【図３】自車両が進行方向前方に存在する交差点に向かい走行する状態を示す模式図である。
【図４】図２に示す停止線認識処理を示すフローチャートである。
【図５】自車両の撮像装置と停止線との相対位置を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  車両用停止線検出装置
１３  地図データ記憶部（停止線幅設定手段）
１４  撮像装置（撮像手段）
２５  相対位置判定部（位置認識手段）
２８  画像処理部（停止線幅設定手段）
ステップＳ０１  交差点検知手段
ステップＳ０２  交通情報取得手段
ステップＳ０４  報知手段
ステップＳ１３  距離算出手段
【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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