JP2010069922A - 車線認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車線認識の信頼度を向上させることができる車線認識装置を提供する。
【解決手段】 運転支援装置１は、自車両の前方を撮像する前方カメラ２と、自車両の左側方を撮像する左側方カメラ３と、自車両の右側方を撮像する右側方カメラ４と、操舵系情報、ドライバーの生体情報及び車両状態情報を取得する状態監視センサ５と、ＥＣＵ８とを備えている。ＥＣＵ８は、状態監視センサ５の出力信号に基づいて自車両の進行方向を検出し、その自車両の進行方向に基づいて、前方カメラ２、左側方カメラ３及び右側方カメラ４のうち自車両が走行する走行路の車線認識に使用するカメラを決定する使用カメラ決定部９と、この使用カメラ決定部９で決定されたカメラの撮像画像を画像処理して、車線（白線）を認識する車線認識部１０とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走行路の撮像画像に基づいて走行路の車線を認識する車線認識装置に関するものである。

従来の車線認識装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、車両の右側領域を撮像する右側撮像器と、車両の左側領域を撮像する左側撮像器とを備え、これらの右側撮像器及び左側撮像器の撮像画像情報から左右で同一の車線形状を求め、車線認識を行うようにしたものが知られている。
特開平１０−１１５８０号公報

上記従来技術においては、右側撮像器及び左側撮像器を同時に使用して車線認識を行っているが、車両の進行方向によっては、右側撮像器及び左側撮像器のうち何れか一方のみを使用して車線認識を行うことが可能である。しかし、右側撮像器及び左側撮像器を常に同時使用すると、車線認識を行う際に、各撮像器の撮像画像情報のデータ処理が実行されることとなるため、コンピュータの処理リソースが足りなくなり、車線認識の信頼度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、車線認識の信頼度を向上させることができる車線認識装置を提供することである。

本発明は、自車両が走行する走行路の撮像画像に基づいて走行路の車線を認識する車線認識装置において、自車両の右方を撮像する右方撮像手段と、自車両の左方を撮像する左方撮像手段と、自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、進行方向検出手段により検出された自車両の進行方向に基づいて、右方撮像手段及び左方撮像手段を車線の認識に使用するか否かを決定する決定手段とを備えることを特徴とするものである。

このように本発明の車線認識装置においては、自車両の進行方向を検出し、この進行方向に基づいて、右方撮像手段及び左方撮像手段を車線の認識に使用するか否かを決定する。例えば自車両の進行方向が右方向である場合には、右方撮像手段のみを車線の認識に使用することにより、コンピュータの処理リソースが右方撮像手段の撮像画像データの処理に集中することになる。これにより、自車両の進行方向に対する車線認識の信頼度を高めることができる。

好ましくは、決定手段は、進行方向検出手段により自車両の進行方向が右方向であることが検出されたときは、右方撮像手段を車線の認識に使用すると共に左方撮像手段を車線の認識に使用しないことと決定し、進行方向検出手段により自車両の進行方向が左方向であることが検出されたときは、左方撮像手段を車線の認識に使用すると共に右方撮像手段を車線の認識に使用しないことと決定する。

この場合には、自車両の進行方向が右方向であるときは、コンピュータの処理リソースが右方撮像手段の撮像画像データの処理に集中し、自車両の進行方向が左方向であるときは、コンピュータの処理リソースが左方撮像手段の撮像画像データの処理に集中することになる。従って、自車両の進行方向に対する車線認識の信頼度を確実に高めることができる。

本発明によれば、車線認識の信頼度を向上させることができる。これにより、運転支援を適切に実施することが可能となる。

以下、本発明に係わる車線認識装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる車線認識装置の一実施形態を含む運転支援装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、運転支援装置１は、自車両に搭載され、自車両が走行する走行路の車線を認識して運転支援を行う装置である。

運転支援装置１は、前方カメラ２と、左側方カメラ３と、右側方カメラ４と、状態監視センサ５と、支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６と、支援モード選択スイッチ７と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８とを備えている。

前方カメラ２は、例えばルームミラーに取り付けられ、自車両の前方を撮像して前方の撮像画像を取得する。左側方カメラ３は、例えば左サイドミラーに取り付けられ、自車両の左側方を撮像して左側方の撮像画像を取得する。右側方カメラ４は、例えば右サイドミラーに取り付けられ、自車両の右側方を撮像して右側方の撮像画像を取得する。

状態監視センサ５としては、操舵トルクやハンドル角度等の操舵系情報を取得するセンサ、ドライバーの視線等の生体情報を取得するセンサ（例えば顔撮像カメラ）、ヨーレート等の車両状態情報を取得するセンサ等がある。

支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６は、運転支援を実行するか否かを設定するスイッチである。支援モード選択スイッチ７は、支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６がＯＮ設定されたときに、運転支援モードを選択するスイッチである。運転支援モードとしては、レーンキーピングアシスト（ＬＫＡ：車線維持支援）モードや車線逸脱防止支援モード等がある。なお、支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６がＯＮ設定されると、例えばＬＫＡモードがデフォルトモードとして自動的に選択されるようにしても良い。

ＥＣＵ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力回路等により構成されている。ＥＣＵ８は、使用カメラ決定部９と、車線認識部１０と、支援制御部１１とを有している。

使用カメラ決定部９は、状態監視センサ５の出力信号に基づいて、前方カメラ２、左側方カメラ３及び右側方カメラ４のうち自車両が走行する走行路の車線認識に使用するカメラを決定する。

車線認識部１０は、使用カメラ決定部９で決定されたカメラの撮像画像を画像処理して、車線（白線）を認識する。

支援制御部１１は、車線認識部１０で認識された白線に基づいて、支援モード選択スイッチ７で指定された運転支援モードを実行するように操舵機構（図示せず）等を制御する。

具体的には、運転支援モードがＬＫＡモードである場合は、前方カメラ２の撮像画像から認識された白線に基づいて自車両のレーンオフセットやヨー角度等を求め、自車両が走行路の中央を維持して走行するように操舵機構（図示せず）を制御する。

運転支援モードが車線逸脱防止支援モードである場合には、左側方カメラ３及び右側方カメラ４の撮像画像から認識された白線に基づいて自車両と白線との相対距離等を求め、自車両が車線を逸脱する可能性があるかどうかを判断し、自車両が車線を逸脱する可能性があるときに警報音を発生させ、更にその警報にも拘わらず、ドライバーが適切な逸脱回避操作を行わない場合には、車線逸脱を防止するように操舵機構（図示せず）を制御する。

図２は、使用カメラ決定部９により実行される処理手順を示すフローチャートである。同図において、まず支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６の出力信号（操作信号）に基づいて、支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６がＯＮになっているかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。支援ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６がＯＮになっていると判断されたときは、前方カメラ２、左側方カメラ３及び右側方カメラ４のうち、支援モード選択スイッチ７で指定された運転支援モードを実施するためのカメラを起動（ＯＮ）するように制御する（手順Ｓ１０２）。

このとき、支援モード選択スイッチ７でＬＫＡモードが指定されている場合は、前方カメラ２を起動するように制御する。支援モード選択スイッチ７で車線逸脱防止支援モードが指定されているときは、左側方カメラ３及び右側方カメラ４を起動するように制御する。

続いて、状態監視センサ５の出力信号に基づいて自車両の進行方向が右方向であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０３）。自車両の進行方向が右方向であると判断されたときは、右側方カメラ４を起動させると共に前方カメラ２及び左側方カメラ３を起動させないように制御し（手順Ｓ１０４）、手順Ｓ１０１に戻る。この場合には、車線認識部１０においては右側方カメラ４の撮像画像のデータ処理のみが行われ、前方カメラ２及び左側方カメラ３の撮像画像のデータ処理は行われないこととなる。

手順Ｓ１０３において自車両の進行方向が右方向でないと判断されたときは、状態監視センサ５の出力信号に基づいて自車両の進行方向が左方向であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０５）。自車両の進行方向が左方向であると判断されたときは、左側方カメラ３を起動させると共に前方カメラ２及び右側方カメラ４を起動させないように制御し（手順Ｓ１０６）、手順Ｓ１０１に戻る。この場合には、車線認識部１０においては左側方カメラ３の撮像画像のデータ処理のみが行われ、前方カメラ２及び右側方カメラ４の撮像画像のデータ処理は行われないこととなる。

一方、手順Ｓ１０３，Ｓ１０５において自車両の進行方向が右方向でも左方向でもなく直進方向であると判断されたときは、そのまま手順Ｓ１０１に戻る。この場合には、支援モード選択スイッチ７で指定された運転支援モードを実施するためのカメラの使用が継続されることとなる。

以上において、状態監視センサ５と使用カメラ決定部９の上記手順Ｓ１０３，Ｓ１０５は、自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を構成する。使用カメラ決定部９の上記手順Ｓ１０４，Ｓ１０６は、進行方向検出手段により検出された自車両の進行方向に基づいて、右方撮像手段４及び左方撮像手段３を車線の認識に使用するか否かを決定する決定手段を構成する。

このような運転支援装置１において、支援モード選択スイッチ７でＬＫＡモードが指定された場合には、最初は上述したように前方カメラ２のみを起動し、前方カメラ２の撮像画像に基づいて右白線及び左白線を認識する。その後、自車両の進行方向が右方向になると、前方カメラ２の起動を停止すると共に右側方カメラ４を起動し、右側方カメラ４の撮像画像に基づいて右白線のみを認識し、自車両が右白線から逸脱しないように運転支援を行う。一方、自車両の進行方向が左方向になると、前方カメラ２の起動を停止すると共に左側方カメラ３を起動し、左側方カメラ３の撮像画像に基づいて左白線のみを認識し、自車両が左白線から逸脱しないように運転支援を行う。

また、支援モード選択スイッチ７で車線逸脱防止支援モードが指定された場合には、最初は上述したように左側方カメラ３及び右側方カメラ４を起動し、これらの左側方カメラ３及び右側方カメラ４の撮像画像に基づいて右白線及び左白線を認識する。その後、自車両の進行方向が右方向になると、左側方カメラ３の起動を停止し、右側方カメラ４の撮像画像に基づいて右白線のみを認識し、自車両が右白線から逸脱しないように運転支援を行う。一方、自車両の進行方向が左方向になると、右側方カメラ４の起動を停止し、左側方カメラ３の撮像画像に基づいて左白線のみを認識し、自車両が左白線から逸脱しないように運転支援を行う。

以上のように本実施形態にあっては、状態監視センサ５の出力信号に基づいて自車両の進行方向を検出し、自車両の進行方向が右方向のときは、右側方カメラ４のみを使用し、自車両の進行方向が左方向のときは、左側方カメラ３のみを使用するようにしたので、ＥＣＵ４におけるＣＰＵの処理リソースが必要最小限のカメラの撮像画像のデータ処理に集中することとなる。このため、複雑な計算が行えるようになったり、処理の迅速化が図られるなど、処理性能が高くなる。これにより、自車両の進行方向に対する白線の認識率が高くなり、白線認識の信頼性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、前方カメラ２、左側方カメラ３及び右側方カメラ４を設けたが、使用するカメラの形態としては特に上記のものには限られず、例えば右前方カメラ及び左前方カメラといった２つの前方カメラを設けても良い。この場合には、自車両の進行方向が右方向のときは、右前方カメラのみを使用し、自車両の進行方向が左方向のときは、左前方カメラのみを使用することとなる。

本発明に係わる車線認識装置の一実施形態を含む運転支援装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した使用カメラ決定部により実行される処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…運転支援装置（車線認識装置）、３…左側方カメラ（左方撮像手段）、４…右側方カメラ（右方撮像手段）、５…状態監視センサ（進行方向検出手段）、８…ＥＣＵ、９…使用カメラ決定部（進行方向検出手段、決定手段）、１０…車線認識部。

Claims (2)

1. 自車両が走行する走行路の撮像画像に基づいて前記走行路の車線を認識する車線認識装置において、
   前記自車両の右方を撮像する右方撮像手段と、
   前記自車両の左方を撮像する左方撮像手段と、
   前記自車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、
   前記進行方向検出手段により検出された前記自車両の進行方向に基づいて、前記右方撮像手段及び前記左方撮像手段を前記車線の認識に使用するか否かを決定する決定手段とを備えることを特徴とする車線認識装置。
2. 前記決定手段は、前記進行方向検出手段により前記自車両の進行方向が右方向であることが検出されたときは、前記右方撮像手段を前記車線の認識に使用すると共に前記左方撮像手段を前記車線の認識に使用しないことと決定し、前記進行方向検出手段により前記自車両の進行方向が左方向であることが検出されたときは、前記左方撮像手段を前記車線の認識に使用すると共に前記右方撮像手段を前記車線の認識に使用しないことと決定することを特徴とする請求項１記載の車線認識装置。
   
   
   
   

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