(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両の進行方向の状況を表わす画像に基づき、前記車両が走行中の道路におけるレーンマークを認識する車両走行支援装置であって、
前記画像に基づき、前記車両の進行方向について第１領域よりも前記車両から遠くに定義されている第２領域においてレーンマーク候補を認識する第１処理要素と、
前記第１処理要素による認識結果に基づき、前記第２領域における前記レーンマーク候補の密度が第２適正値以下であるという第２条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価する第２処理要素とを備え、
前記第１処理要素が、前記画像に基づき、前記第２領域に加えて前記第１領域においても前記レーンマーク候補を認識し、
前記第２処理要素が、前記第１処理要素による認識結果に基づき、前記第１領域における前記レーンマークの密度が第１適正値以上であるという第１条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする車両走行支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両走行支援装置において、
前記第１処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおいて前記レーンマーク候補を認識し、
前記第２処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおける前記レーンマークの認識精度を評価することを特徴とする車両走行支援装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両走行支援装置において、
前記第２処理要素が、前記第２条件が満たされていない期間が許容期間を超えたことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする車両走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた画像に基づいてこの車両の走行を支援する装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されているカメラにより撮像された画像に基づき、この車両が走行している道路に沿って設けられているレーンマークを認識するための技術が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−０２３０９４号公報
【特許文献２】特開２００２−３６２３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、カメラによる撮像画像に真のレーンマークのほか、前走または併走する他車両の車体部分等、レーンマークとして誤認識される可能性がある外乱が混在している場合、真のレーンマークの認識精度が低下する可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無を高精度で認識することができる装置等を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両走行支援装置は、車両に搭載されている撮像装置を通じて得られた前記車両の進行方向の状況を表わす画像に基づき、前記車両が走行中の道路におけるレーンマークを認識する車両走行支援装置であって、前記画像に基づき、前記車両の進行方向について第１領域よりも前記車両から遠くに定義されている第２領域においてレーンマーク候補を認識する第１処理要素と、前記第１処理要素による認識結果に基づき、前記第２領域における前記レーンマーク候補の密度が第２適正値以下であるという第２条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価する第２処理要素とを備え、前記第１処理要素が、前記画像に基づき、前記第２領域に加えて前記第１領域においても前記レーンマーク候補を認識し、前記第２処理要素が、前記第１処理要素による認識結果に基づき、前記第１領域における前記レーンマークの密度が第１適正値以上であるという第１条件が満たされていないことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することを特徴とする。
【０００６】
車両から比較的遠いため、画像に基づくレーンマークの認識（正確にはレーンマークの有無および配置等の認識）が比較的困難であるはずの第２領域において認識されたレーンマーク候補の密度が高い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高い。また、車両から比較的近いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的容易であるはずの第１領域において認識されたレーンマーク候補の密度が低い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高い。これらの点に鑑みて、本発明の車両走行支援装置によれば、第２領域において認識されたレーンマーク候補の密度が第２適正値以下であるという「第２条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される。また、第１領域において認識されたレーンマーク候補の密度が第１適正値以上であるという「第１条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。
【０００７】
なお、本発明の構成要素が情報を「認識する」とは、当該構成要素が情報をデータベースから検索すること、メモリ等の記憶装置から情報を読み取ること、センサ等の出力信号に基づき情報を測定、算定、推定、判定すること、測定等された情報をメモリに格納すること等、当該情報をさらなる情報処理のために準備または用意するために必要なあらゆる情報処理を実行することを意味する。
【００１０】
本発明の車両走行支援装置において、前記第１処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおいて前記レーンマーク候補を認識し、前記第２処理要素が前記車両の左側および右側のそれぞれにおける前記レーンマークの認識精度を評価することが好ましい。
【００１１】
当該構成の車両走行支援装置によれば、車両の左右両側に外乱が存在するにもかかわらず、左側のレーンマーク候補が過多である一方、右側のレーンマーク候補が過少である等のため、これらの外乱が相殺しあう結果としてレーンマークの認識精度が高く評価される事態が回避されうる。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。
【００１２】
本発明の車両走行支援装置において、前記第２処理要素が、前記第２条件が満たされていない期間が許容期間を超えたことを要件として、前記レーンマークの認識精度を低く評価することが好ましい。
【００１３】
当該構成の車両走行支援装置によれば、第２条件が満たされていない等、外乱が存在する蓋然性が高い状態がある程度長い期間にわたって継続したことを要件としてレーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、レーンマークの認識精度の高低に応じて外乱の有無が高精度で認識される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の車両走行支援装置等の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
図１および図２に示されている車両（四輪自動車）１には、ＣＣＤカメラや近赤外線カメラ等のカメラ（撮像装置）１２と、車両走行支援装置１０とが搭載されている。カメラ１２は車両１の前方の様子をフロントウィンドウ越しに撮像するように車内空間に取り付けられている。なお、カメラ１２の配置箇所は車両１のフロント部分等に適宜変更されてもよい。車両１には図２に示されているように車速センサ１２２、加速度センサ１２４およびヨーレートセンサ１２６等のセンサと、操舵装置１４と、制動装置１６とがさらに搭載されている。車速センサ１２２、加速度センサ１２４およびヨーレートセンサ１２６のそれぞれは車両１の速度、加速度およびヨーレートのそれぞれに応じた信号を出力する。
【００２０】
車両走行支援装置１０はコンピュータまたはＥＣＵ（電子制御ユニット）（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭならびにＩ／Ｏ回路およびＡ／Ｄ変換回路等の電子回路等により構成されている。）により構成されている。車両走行支援装置１０にはカメラ１２および速度センサ１２２等からの出力信号が入力される。ＣＰＵにより「車両走行支援プログラム」がメモリから読み出され、かつ、読み出されたプログラムにしたがって後述する種々の処理が実行される。なお、プログラムは任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車両１に配信または放送され、車載コンピュータのＲＡＭ等の記憶装置に格納されてもよい。車両走行支援装置１０は操舵装置１４および制動装置１６のうち一方または両方の動作を制御することにより、車両１が走行領域から逸脱しないように車両１の走行を支援する走行支援制御を実行する。車両走行支援装置１０は第１処理要素１１０および第２処理要素１２０を備えている。第１処理要素１１０はカメラ１２を通じて得られた画像に基づき、レーンマーク候補を認識する。第２処理要素１２は第１処理要素１１によるレーンマークの認識精度の高低を評価する。
【００２１】
前記構成の車両１および車両走行支援装置１０の機能について説明する。
【００２２】
まず、カメラ１２を通じて車両１の前方または走行方向の状況を表わす画像が取得される（図３／Ｓ００２）。これにより、たとえば図４（ａ）または図５（ａ）に示されているような車両１の前方に延びる道路の画像が取得される。
【００２３】
また、第１処理要素１１０により、取得画像に基づき、車両座標系において定義されている第１領域Ａ1および第２領域Ａ2のそれぞれにおいてレーンマーク候補が認識される（図３／Ｓ００４）。これにより、図４（ｂ）または図５（ｂ）に示されているように第１領域Ａ1および第２領域Ａ2のそれぞれにおいてレーンマーク候補（黒点）が認識される。レーンマーク候補は車両１の左側および右側のそれぞれに区分されて認識される。なお、レーンマーク候補は車両１の左側および右側のそれぞれに区分されずに認識されてもよい。ボッツドッツや車線（白線）等のレーンマーク候補は、特開２００６−２６９６０５号公報、特開２００６−３０９４９９号公報または特開２００６−３３１１９３号公報等に開示されている画像処理方法にしたがって認識されうる。車両座標系は、図４（ｂ）に示されているように車両１の中心点等の代表点、前方向および左方向のそれぞれを原点Ｏ、＋ｘ方向および＋ｙ方向のそれぞれとして定義されている。車両座標系において車両１の前側にある矩形領域が第１領域Ａ1として定義され、車両１の進行方向について第１領域Ａ1よりも車両１から遠くにある矩形領域が第２領域Ａ2として定義されている。画像座標系から車両座標系への座標変換はカメラ１２の高さや角度等に基づき、公知の方法にしたがって実行されうる。なお、このような座標変換を省略するため、画像において第１領域Ａ1および第２領域Ａ2のそれぞれに対応する、図４（ａ）に示されている第１画像領域Ｃ1および第２画像領域Ｃ2のそれぞれにおいてレーンマーク候補が認識されてもよい。
【００２４】
また、第２処理要素１２０により第１処理要素１１０の認識結果に基づき、第１条件が満たされているか否かが判定される（図３／Ｓ００６）。「第１条件」は、第１領域Ａ1におけるレーンマーク候補の密度が第１適正値以上であるという条件である。レーンマーク候補の密度としては、ｘ方向単位長さ当たりのレーンマーク候補の個数、または、画像の縦方向単位長さ当たりのレーンマーク候補を構成する画素数が算定される。たとえば、図４（ｂ）および図５（ｂ）のそれぞれに示されている第１領域Ａ1のｘ方向の幅が単位長さと定義されている場合、第１領域Ａ1における車両１の左側および右側のそれぞれのレーンマーク候補の密度は「２」と評価される。さらに、この状態で第１適正値が「２」に設定されている場合、当該密度が第１適正値以上なので第１条件が満たされていると判定される。第１条件が満たされていると判定された場合（図３／Ｓ００６‥ＹＥＳ）、車両走行支援装置１０によるレーンマークの認識精度が高く評価される（図３／Ｓ０１０）。
【００２５】
その一方、第１条件が満たされていないと判定された場合（図３／Ｓ００６‥ＮＯ）、第２条件が満たされているか否かがさらに判定される（図３／Ｓ００８）。「第２条件」は、第２領域Ａ2における第２レーンマーク候補の密度が第２適正値以下であるという条件である。前記のようにレーンマーク候補の密度としては、ｘ方向単位長さ当たりのレーンマーク候補の個数、または、画像の縦方向単位長さ当たりのレーンマーク候補を構成する画素数が算定される。たとえば、図４（ｂ）に示されている第２領域Ａ2のｘ方向の幅が単位長さと定義されている場合、第２領域Ａ2における車両１の左側および右側のそれぞれのレーンマーク候補の密度は「２」と評価される。この状態で、第２適正値が「２」に設定されている場合、当該密度が第２適正値以下なので第２条件が満たされていると判定される。また、図５（ｂ）に示されている第２領域Ａ2における車両１の右側のレーンマーク候補の密度は「２」と評価されるものの、左側のレーンマーク候補の密度は「４」と評価される。これは、たとえば、車両１から比較的遠い領域に対応する画像領域において、併走または前走する他車両の一部が真のレーンマークとほぼ同じ車線を構成しているようにみえる結果として、車両１の左側を併走している他車両の一部がレーンマーク候補として認識されたためである。この状態で、第２適正値が「２」に設定されている場合、車両１の左側において当該密度が第２適正値を超えているので第２条件が満たされていないと判定される。そして、第２条件が満たされていると判定された場合（図３／Ｓ００８‥ＹＥＳ）、車両走行支援装置１０によるレーンマークの認識精度が高く評価される（図３／Ｓ０１０）。その一方、第２条件が満たされていないと判定された場合（図３／Ｓ００８‥ＮＯ）、当該認識精度が低く評価される（図３／Ｓ０１２）。
【００２６】
さらに、車両走行支援装置１０により、車両１の左右両側でレーンマークの認識精度の高低が判定される（図３／Ｓ０１４）。左右両側でレーンマークの認識精度が高いと判定された場合（図３／Ｓ０１４‥ＹＥＳ）、当該左右のレーンマーク候補が真のレーンマークとして認容され、当該レーンマークにより左右が画定された走行領域が設定される（図３／Ｓ０１６）。その上で、操舵装置１４および制動装置１６のうち一方または両方の動作が制御されることにより、車両１が走行領域から逸脱しないように車両１の走行を支援する走行支援制御が実行される（図３／Ｓ０１８）。その一方、左右いずれか一方または両方でレーンマークの認識精度が低いと判定された場合（図３／Ｓ０１４‥ＮＯ）、走行領域の設定および走行支援制御が省略される。
【００２７】
前記機能を発揮する車両走行支援装置１０によれば、第１領域Ａ1において認識されたレーンマーク候補の密度が第１適正値以上であるという「第１条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される（図３／Ｓ００６‥ＮＯ，Ｓ０１２）。これは、車両１から比較的近いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的容易であるはずの第１領域Ａ1において認識されたレーンマーク候補の密度が第１適性値を下回る程度に低い場合、当該認識結果に外乱が影響している蓋然性が高いからである。
【００２８】
また、第２領域Ａ2において認識されたレーンマーク候補の密度が第２適正値以下であるという「第２条件」が満たされていないことを要件として、レーンマークの認識精度が低く評価される（図３／Ｓ００８‥ＮＯ，Ｓ０１２参照）。これは、車両１から比較的遠いため、画像に基づくレーンマークの認識が比較的困難であるはずの第２領域Ａ2において認識されたレーンマーク候補の密度が第２適性値を超える程度に高い場合、当該認識結果に図５（ｂ）に示されている併走車両（斜線部分）等の外乱が影響している蓋然性が高いからである。
【００２９】
さらに、車両１の左側および右側のそれぞれにおいてレーンマークの認識精度が評価される。これにより、車両１の左右両側に外乱が存在するにもかかわらず、左側のレーンマーク候補が過多である一方、右側のレーンマーク候補が過少である等のため、これらの外乱が相殺しあう結果として車両走行支援装置１０によるレーンマークの認識精度が高く評価される事態が回避されうる。
【００３０】
したがって、車両走行支援装置１０によるレーンマークの認識精度の外乱による低下の有無が高精度で認識されうる。
【００３１】
なお、第２処理要素１２０により第２条件が満たされていないと判定された回数または期間が許容回数または許容期間を超えたことを要件として、車両走行支援装置１０によるレーンマークの認識精度が低く評価されてもよい（図３／Ｓ００８‥ＮＯ，Ｓ０１２参照）。これにより、第２条件が満たされていない等、外乱が存在する蓋然性が高い状態がある程度長い期間にわたって継続したことを要件としてレーンマークの認識精度が低く評価される。したがって、外乱によるレーンマークの認識精度の低下の有無が高精度で認識されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の車両の構成説明図
【図２】本発明の車両走行支援装置の構成説明図
【図３】本発明の車両走行支援装置の機能を示すフローチャート
【図４】レーンマーク候補の認識方法に関する説明図その１
【図５】レーンマーク候補の認識方法に関する説明図その２
【符号の説明】
【００３３】
１‥車両、１０‥車両走行支援装置、１２‥カメラ（撮像装置）、１１０‥第１処理要素、１２０‥第２処理要素
【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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