專利名稱：車道標(biāo)線估計裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于搭載于車輛的拍攝單元所拍攝的前方的外部環(huán)境而在行駛車道上設(shè)定對應(yīng)于車道標(biāo)線的假想線的車道標(biāo)線估計裝置。
背景技術(shù)：
以往，已知有在高速公路等的行駛中，檢出本車輛前方的行駛環(huán)境，并基于所檢出的行駛環(huán)境數(shù)據(jù)而檢出劃分本車行駛車道的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線，使本車輛沿著該行駛車道標(biāo)線自動行駛的行駛控制，或者當(dāng)預(yù)測到本車輛自所識別的車道標(biāo)線位置脫離時發(fā)出警告，以引起駕駛員的注意的車道保持控制等駕駛支援裝置。為了使本車輛沿著行駛車道標(biāo)線正確地行駛，必須正確地估計此行駛車道標(biāo)線的位置。作為估計此行駛車道標(biāo)線位置的手段，已知的技術(shù)有基于搭載于車輛的攝像頭(以下，稱為車載攝像頭)所拍攝的本車輛前方的圖像，由路面與白線的亮度差檢出白線的邊緣，并基于此白線的邊緣確定行駛車道標(biāo)線位置。然而，高速公路上的行駛車道標(biāo)線不僅有劃分行駛車道的左右的行駛車道標(biāo)線， 在轉(zhuǎn)彎處等還存在描繪有由行駛車道標(biāo)線和其內(nèi)側(cè)的引導(dǎo)線(所謂的虛線)形成的雙重白線的情況。在通過與路面的亮度差檢出白線的邊緣的技術(shù)中，由于道路內(nèi)側(cè)的白線相比外側(cè)的白線亮度差顯示的更加明顯，因此在雙重白線處容易將內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線誤認(rèn)為行駛車道標(biāo)線。而且，在形成有與車道標(biāo)線平行的車轍的情況下，若車轍中積水，則根據(jù)來自其水面的反射光會接收到高亮度的光，因此存在將此車轍誤認(rèn)為車道標(biāo)線的可能性。作為此問題的對策，例如專利文獻(xiàn)1(日本專利第3733875號公報)中，公開有當(dāng)基于車載攝像頭拍攝的圖像所檢出的白線被判定為車轍的積水或雙重白線等的疑似白線時，通過設(shè)定消去本車輛的對于車道標(biāo)線的橫向位置的道路參數(shù)，以防止將疑似白線誤認(rèn)為白線的技術(shù)。而且，參考文獻(xiàn)2(日本專利第3603836號公報)中，公開有如下的技術(shù)即，基于車載攝像頭拍攝的圖像檢出成對的左右的白線候補(bǔ)點(diǎn)，并從檢出的各白線候補(bǔ)點(diǎn)中檢出垂直方向處于相同位置的左右成對的候補(bǔ)點(diǎn)對，從這些各候補(bǔ)點(diǎn)對的水平距離和垂直距離的關(guān)系求出直線近似式，依據(jù)基于候補(bǔ)點(diǎn)對的垂直方向位置從直線近似式算出的水平距離與從圖像求出的候補(bǔ)點(diǎn)對的水平距離之差，從各候補(bǔ)點(diǎn)對中提取真正的白線候補(bǔ)點(diǎn)，通過基于該真正的白線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定道路參數(shù)，謀求提高真正的白線候補(bǔ)點(diǎn)的檢測精度。該參考文獻(xiàn)2公開的技術(shù)，注意到行駛車道標(biāo)線左右平行地設(shè)置，且如果將由攝像頭拍攝的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線近似為直線，則在消失點(diǎn)車道標(biāo)線寬度(車道寬度)變?yōu)榱愕氖聦崳虼思词棺笥覀?cè)分別存在多個直線候補(bǔ)，如果該近似直線的消失點(diǎn)一致，則可以判定為雙重白線?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本專利第3733875號公報
專利文獻(xiàn)2日本專利第3603836號公報但是，參考文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)中，由于在檢出疑似白線的情況下，消去橫向位置而設(shè)定道路參數(shù)，因此例如要在行駛車道的中央等任意位置行駛時，因沒有橫向位置數(shù)據(jù)， 所以無法將本車輛的行駛路線設(shè)定在行駛車道的中央，存在行駛控制變得不穩(wěn)定的不便之處。而且，對于實際的高速公路等的路面上所描繪的雙重白線的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線來說，由于行駛車輛的輪胎頻繁通過其上面，因此被抹去的情形較多，內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的邊緣和路面的亮度差小，存在難以檢出內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的情況。這種情況下，尤其是在消失點(diǎn)附近無法明確地區(qū)分外側(cè)的真正的白線和內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的各候補(bǔ)點(diǎn)，因此參考文獻(xiàn)2公開的技術(shù)中，存在真正的白線的檢出精度變低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供車道標(biāo)線估計裝置，由此即使道路上的車道標(biāo)線是雙重白線，或者在形成有車轍，且因來自該車轍的積水的反射光容易被錯誤認(rèn)定為白線的狀況下，能夠高精度地估計劃分行駛車道的左右行駛車道標(biāo)線的位置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于包括拍攝單元，搭載于車輛，以拍攝該車輛的外部環(huán)境；存儲單元，保存有預(yù)先設(shè)定的多個車道標(biāo)線種類每一個的車道標(biāo)線寬度的數(shù)據(jù)；車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定單元，基于由所述拍攝單元所拍攝的所述外部環(huán)境的圖像，檢出所述車輛行駛的行駛車道的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)的同時，以該左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)為起點(diǎn)，在對面的車道標(biāo)線側(cè)的所述各車道標(biāo)線寬度處設(shè)定車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)；曲線近似處理單元，基于與所檢出的所述車道標(biāo)線檢測點(diǎn)對面的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)和由所述車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定單元所設(shè)定的所述車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)求出曲線近似式，由該曲線近似式在所述行駛車道的左右側(cè)設(shè)定假想線；車道標(biāo)線種類估計單元，求出由所述曲線近似處理單元所設(shè)定的假想線的分散，基于顯示最小的分散的假想線的左右側(cè)的一對線，估計左右側(cè)的至少一側(cè)的所述假想線的車道標(biāo)線種類。根據(jù)本發(fā)明，通過檢出行駛車道的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)，且以該車道標(biāo)線檢測點(diǎn)為起點(diǎn)，在對面的車道標(biāo)線側(cè)的預(yù)先設(shè)定的車道標(biāo)線種類每一個的車道標(biāo)線寬度處設(shè)定車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)，自基于車道標(biāo)線檢測點(diǎn)和車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)所設(shè)定的曲線近似式在行駛車道的左右設(shè)定假想線，并求出相對該假想線的各車道標(biāo)線寬度每一個的車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)的分散，將對應(yīng)于顯示最小分散的車道標(biāo)線寬度的左右的車道標(biāo)線種類估計為假想線的車道標(biāo)線種類，因此即使道路上的車道標(biāo)線為雙重白線，或者形成有車轍，且因來自該車轍的積水的反射光容易錯誤認(rèn)定為白線的狀況下，都能夠高精度地估計車道標(biāo)線。


圖1為示出行駛控制裝置的構(gòu)成的功能方塊圖；圖2為示出車道標(biāo)線估計裝置的功能方塊圖；圖3為示出道路白線識別處理程序的流程圖(其一)；圖4為示出道路白線識別處理程序的流程圖(其二)；
圖5為示出道路白線識別處理程序的流程圖(其三)；圖6為基于通過拍攝單元拍攝的圖像檢出行駛車道標(biāo)線的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖7為示出基于通過拍攝單元拍攝的圖像檢出雙重白線的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖8為示出基于通過拍攝單元拍攝的圖像檢出車轍的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖9為示出將轉(zhuǎn)彎行駛時的本車輛與行駛車道標(biāo)線的位置關(guān)系表現(xiàn)于假想平面上的狀態(tài)的說明圖；圖10為示出行駛車道標(biāo)線與引導(dǎo)線的各車道標(biāo)線寬度的說明圖；圖11為示出以右側(cè)行駛車道標(biāo)線的檢測點(diǎn)為起點(diǎn)繪制左側(cè)白線的候補(bǔ)點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖12為示出以雙重白線的右側(cè)引導(dǎo)線的檢測點(diǎn)為起點(diǎn)繪制左側(cè)白線的候補(bǔ)點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖13表示在道路左側(cè)形成有車轍的狀態(tài)，(a)為表示以右側(cè)檢測點(diǎn)為起點(diǎn)繪制左側(cè)候補(bǔ)點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖，(b)為表示以左側(cè)檢測點(diǎn)為起點(diǎn)繪制右側(cè)候補(bǔ)點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖，(c)為表示左側(cè)檢測點(diǎn)被判定為車轍的邊緣時的狀態(tài)的說明圖。主要符號說明
1 拍攝單元
9 車道標(biāo)線估計部
9a 車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部
9b 曲線近似處理部
9c 車道標(biāo)線位置設(shè)定部
9d:固定數(shù)據(jù)存儲器
21L 左側(cè)行駛車道標(biāo)線
21R:右側(cè)行駛車道標(biāo)線
22:內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線
25 車轍
Gl 標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)
G2 窄候補(bǔ)點(diǎn)
G3 標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)
Lo、Ls 假想線
Lu:近似曲線
M 本車輛
P 車道標(biāo)線檢測點(diǎn)
Tl、T2:車道標(biāo)線種類判定數(shù)據(jù)
U 外側(cè)車道標(biāo)線檢測點(diǎn)
Wl 標(biāo)準(zhǔn)車道寬度
W2 窄車道寬度
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的一實施方式。圖1所示的行駛控制裝置具有圖像處理系統(tǒng)A和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)B，圖像處理系統(tǒng)A由拍攝單元1和圖像處理部2以及車道標(biāo)線估計部9構(gòu)成，轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)B由轉(zhuǎn)向控制部10和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器11構(gòu)成。而且，在本實施方式中，圖像處理系統(tǒng)A和轉(zhuǎn)向控制部10設(shè)置于照相機(jī)裝置。并且，使用電動馬達(dá)或油壓馬達(dá)等作為轉(zhuǎn)向驅(qū)動器11。轉(zhuǎn)向控制部10以微電腦為主體而構(gòu)成，并通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)通信等車內(nèi)通信電路12可雙向通信地連接于轉(zhuǎn)向驅(qū)動器11。該轉(zhuǎn)向控制部10基于圖像處理系統(tǒng)A發(fā)送的行駛車道標(biāo)線數(shù)據(jù)，設(shè)定方向盤的轉(zhuǎn)向角，并將對應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩輸出至轉(zhuǎn)向驅(qū)動器11，以使本車輛沿著行駛車道上描繪的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線行駛。轉(zhuǎn)向驅(qū)動器11以基于來自轉(zhuǎn)向控制部10的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向扭矩驅(qū)動方向盤，由此調(diào)整車輛的行進(jìn)方向。而且，如圖2所示，圖像處理系統(tǒng)A的拍攝單元1由具備主攝像頭Ia和副攝像頭 Ib的立體照相機(jī)構(gòu)成。這兩個攝像頭la、lb例如設(shè)置在后視鏡上方，在靠近前玻璃的位置的車寬度方向中央相距預(yù)定間隔而水平設(shè)置。并且，各個攝像頭la、lb設(shè)置有CXD或CMOS 等的攝像元件，根據(jù)這兩個攝像元件，能夠拍攝包含本車輛行駛的行駛車道的車輛前方的外部環(huán)境。兩個攝像頭la、lb所拍攝的一對模擬圖像將被輸出至圖像處理部2。圖像處理部 2具備模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換部3、圖像補(bǔ)償部4、圖像數(shù)據(jù)存儲器5以及車道標(biāo)線估計部9。由各攝像頭la、Ib拍攝的模擬圖像通過模數(shù)轉(zhuǎn)換部3上設(shè)置的各個模數(shù)轉(zhuǎn)換器3a、!3b變換為預(yù)定亮度等級的數(shù)字圖像并輸出至圖像補(bǔ)償部4。在圖像補(bǔ)償部4中，進(jìn)行包含消去兩個攝像頭la、lb安裝位置的誤差引起的偏移或噪音等的亮度值的補(bǔ)償?shù)鹊膱D像補(bǔ)償，基于主攝像頭Ia的輸出信號生成基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)， 且基于副攝像頭Ib的輸出信號生成垂直方向長度與基準(zhǔn)圖像相同，并具有相比基準(zhǔn)圖像更大的水平方向長度的比較圖像數(shù)據(jù)。而且，該基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)及比較圖像數(shù)據(jù)被保存于圖像數(shù)據(jù)存儲器5的同時輸出至圖像處理單元6。圖像處理單元6具備圖像處理器7和距離數(shù)據(jù)存儲器8。圖像處理器7基于基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)和比較圖像數(shù)據(jù)的視差，利用三角測量的原理計算兩個圖像中的相同目標(biāo)物的距離數(shù)據(jù)(從本車輛至目標(biāo)物的距離)并保存于距離數(shù)據(jù)存儲器8。而且，車道標(biāo)線估計部9具備作為車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定單元的車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部9a、作為曲線近似式處理單元的曲線近似處理部9b、作為車道標(biāo)線位置設(shè)定單元的車道標(biāo)線位置設(shè)定部9c、作為存儲單元的固定數(shù)據(jù)存儲器9d。固定數(shù)據(jù)存儲器9d中保存有如圖10所示的劃分行駛車道的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線21L、21R之間的車道標(biāo)線寬度(以下，稱為“標(biāo)準(zhǔn)車道寬度”)W1、以及雙重白線的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線22之間的車道標(biāo)線寬度(以下， 稱為“窄車道寬度”)W2的各數(shù)據(jù)和后述的表1、表2中記載的車道標(biāo)線種類判定數(shù)據(jù)Tl、 T2。高速公路的行駛車道中，左右各描繪有一條行駛車道標(biāo)線21L、21R，且在轉(zhuǎn)彎處等車輛容易從行駛車道脫離的道路中，變?yōu)樵谛旭傑嚨罉?biāo)線21L、21R的內(nèi)側(cè)繪制有虛線狀的引導(dǎo)線(虛線)22的雙重白線。而且，高速公路中的行駛車道標(biāo)線21L、21R以及內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線 22的寬度在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，例如行駛車道標(biāo)線21L、21R之間的寬度為3. 25 3. 5 (m)， 內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線22之間的寬度為2. 8 3. 05 (m)。由此，若能夠判斷出車道標(biāo)線的間隔，則就能夠根據(jù)該間隔估計車道標(biāo)線的種類。車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部9a讀取保存在圖像數(shù)據(jù)存儲器5的當(dāng)前拍攝的基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)和比較圖像數(shù)據(jù)，且讀取距離數(shù)據(jù)存儲器8中保存的距離數(shù)據(jù)。然后，基于這些各種數(shù)據(jù)，檢出基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)中的本車輛行駛的行駛車道兩側(cè)車道標(biāo)線的檢測點(diǎn)(以下，稱為“車道標(biāo)線檢測點(diǎn)”)P，并基于該車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P和固定數(shù)據(jù)存儲器9d中保存的標(biāo)準(zhǔn)車道寬度W1、以及窄車道寬度W2，在相互面對的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P側(cè)分別設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)G1、窄候補(bǔ)點(diǎn)G2。具體地，將當(dāng)前拍攝的一幀的基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)上的一個像素寬度的水平線，從下側(cè) (本車輛的跟前側(cè))向上(遠(yuǎn)方)以一個像素寬度偏移的同時，順序地探索像素，基于基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)各像素的亮度值，檢出各像素的亮度微分值，即檢出滿足邊緣強(qiáng)度(亮度差)變大至閾值以上的條件的像素。對于該邊緣強(qiáng)度來說，內(nèi)側(cè)邊緣相比外側(cè)邊緣更加突出。因此， 如圖6所示，在行駛車道的左右側(cè)各描繪一條行駛車道標(biāo)線21L、21R的情況下，各行駛車道標(biāo)線21L、21R的內(nèi)側(cè)邊緣將作為車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P而被檢出。而且，如圖7所示，在雙重白線的情況下，內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線22的內(nèi)側(cè)邊緣將作為車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P而被檢出。尤其如圖8所示，沿著一側(cè)的行駛車道的行駛車道標(biāo)線(本實施方式中為左側(cè)行駛車道標(biāo)線21L)形成有車轍25，且該車轍25積水，此處的太陽光或照明光的反射光以高亮度進(jìn)入兩個攝像頭la、 Ib時，由于車轍25和路面的邊緣強(qiáng)度變強(qiáng)，因此將在該車轍25內(nèi)側(cè)和路面的邊緣部檢出車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P。而且，由于左右的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P隨著從畫面下側(cè)(本車輛的跟前側(cè)) 移動至畫面上方(遠(yuǎn)方)，一個像素的距離變長，因此相對地遠(yuǎn)方的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P的檢出精度低于近處左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P。接著，如圖9所示，在基于基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)和比較圖像數(shù)據(jù)所生成的假想道路平面上重新繪制基于距離數(shù)據(jù)算出的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P。在該假想道路平面中，配置有本車輛M，將設(shè)置于拍攝單元1的兩個攝像頭la、lb之間的車寬度方向中央的正下方路面上的點(diǎn)設(shè)定為原點(diǎn)，并將本車輛M的車寬方向設(shè)定為y軸，前后方向設(shè)定為χ軸，由此設(shè)定坐標(biāo)。而且，符號b表示車道標(biāo)線與本車輛M的夾角(偏移角)，對于該偏移角b將后述。 并且，圖中，左右車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P的點(diǎn)列繪制的較為稀疏，但實際上形成為更加細(xì)密的點(diǎn)列。而且，如圖11至圖13所示，該假想道路平面上分別繪制有以各車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P 為起點(diǎn)而設(shè)定的各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3。并且，為方便說明，圖11至圖13中將行駛車道表示為直線道路。尤其，示出車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P及各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3僅繪制于行駛車道的一側(cè)的狀態(tài)，但實際上，該車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P和各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3繪制于行駛車道的左右側(cè)。曲線近似處理部9b針對左右側(cè)車道標(biāo)線分別設(shè)定假想線Ls，假想線Ls為基于由車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部9a檢出的、在基準(zhǔn)圖像上檢出的左右側(cè)車道標(biāo)線每一個的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P和車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)G1、G2通過最小二乘法求出的近似曲線。車道標(biāo)線位置設(shè)定部9c估計由曲線近似處理部9b設(shè)定的假想線Ls的車道標(biāo)線種類，并基于估計的車道標(biāo)線種類確定劃分本車輛M行駛的行駛車道的左右側(cè)行駛車道標(biāo)線的位置。并且，估計該假想線Ls的車道標(biāo)線種類的功能對應(yīng)于本發(fā)明的車道標(biāo)線種類估計單元。上述各處理部9a 9c的處理具體遵從圖3 圖5所示的道路白線識別處理程序而執(zhí)行。而且，在以下設(shè)想本車輛M行駛于高速公路的狀況進(jìn)行說明。該程序在通過拍攝單元1拍攝的圖像的每一幀中執(zhí)行，首先，步驟Sl中，讀取左右側(cè)成對的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P，在假想道路平面上繪制車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P，以生成該車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P的點(diǎn)列(參照圖9)。然后，執(zhí)行步驟S2，讀取保存在固定數(shù)據(jù)存儲器9d中的標(biāo)準(zhǔn)車道寬度Wl和窄車道寬度W2數(shù)據(jù)，在步驟S3中，以車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P為起點(diǎn)，在對面的車道標(biāo)線側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)車道寬度Wl以及窄車道寬度W2處繪制標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)G1、窄候補(bǔ)點(diǎn)G2。而且， 在標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl和窄候補(bǔ)點(diǎn)G2之間的預(yù)定位置，例如在兩個候補(bǔ)點(diǎn)Gl、G2的中間位置繪制標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)G3(參照圖11 圖13)。并且，圖11 圖13中，標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl以〇表示，窄候補(bǔ)點(diǎn)G2以□表示，標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)G3以Δ表示。這些各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3基于在行駛車道的左右側(cè)檢出的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P而在左右側(cè)分別繪制。而且，在這些步驟Sl S3中的處理對應(yīng)于車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部9a的處理。接著，執(zhí)行步驟S4，基于在行駛車道的左右側(cè)分別在每一幀繪制的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P和各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3的點(diǎn)列的各個坐標(biāo)(x，y)，通過最小二乘法，求出構(gòu)成最為擬合的曲線逼近的二次曲線近似式y(tǒng) = ax2+bx+c并由該二次曲線近似式設(shè)定每個候補(bǔ)點(diǎn)Gl、G2、G3的假想線Ls。在此，常數(shù)a為與車道標(biāo)線的曲率相關(guān)的參數(shù)、參數(shù)b為與相對于假想線的本車輛的傾斜(偏移角)相關(guān)的角度參數(shù)、常數(shù)c為y軸方向的截距。由此，根據(jù)上述公式所示的各個常數(shù)a、b、c設(shè)定以本車輛M為基準(zhǔn)的左右側(cè)成對的假想線Ls。而且，步驟S4中的處理對應(yīng)于曲線近似處理部9b中的處理。之后，執(zhí)行步驟S5，分析針對假想線Ls的各候補(bǔ)點(diǎn)Gl G3的分散，并且在步驟 S6以后，基于分散最小的候補(bǔ)點(diǎn)，估計假想線Ls為兩側(cè)真的車道標(biāo)線、一側(cè)真的車道標(biāo)線、 兩側(cè)真的引導(dǎo)線中的哪一個。然后，基于此估計結(jié)果在寬度方向移動假想線Ls，以確定對應(yīng)于劃分行駛車道的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線21L、21R的真的車道標(biāo)線位置。即，首先，在步驟S6，檢查標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的分散是否最小。然后，在步驟S6中，若判定為標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的分散最小，則執(zhí)行步驟S21，而若判定為標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的分散不是最小，即，判定為窄候補(bǔ)點(diǎn)G2和標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)G3中的某一個分散最小時，執(zhí)行步驟S7。當(dāng)判定為標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的分散最小而執(zhí)行步驟S21時，將當(dāng)前的假想線Ls確定為真的車道標(biāo)線位置，即確定為檢出了實際的行駛車道標(biāo)線21L、21R的內(nèi)側(cè)邊緣而退出程序。例如，如圖6所示，在行駛車道的兩側(cè)描繪有一條行駛車道標(biāo)線21L、21R的高速公路中，左右側(cè)車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P之間的寬度大致為標(biāo)準(zhǔn)車道寬度W1。因此，如圖11所示，例如，首先檢出行駛車道右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P，然后以該右側(cè)車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P為起點(diǎn)， 在行駛車道的左側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)車道寬度Wl和窄車道寬度W2處繪制標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl和窄候補(bǔ)點(diǎn) G2。并且，在兩個車道寬度Wl、W2中間(例如，[(ffl+W2)/2]的位置)繪制標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)G3。而且，在圖中雖然省略，在行駛車道左側(cè)的行駛車道標(biāo)線21L的內(nèi)側(cè)邊緣設(shè)定有車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P。由此，車道標(biāo)線檢測點(diǎn)P在鄰近于各標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的位置以點(diǎn)列表示。
9因此，針對該假想線Ls的各候補(bǔ)點(diǎn)G1、G2、G3的分散情況以標(biāo)準(zhǔn)候補(bǔ)點(diǎn)Gl的分散最小，因而將當(dāng)前的假想線Ls判定為是檢出的行駛車道標(biāo)線21L、21R的內(nèi)側(cè)邊緣，由此將假想線Ls 確定為真的車道標(biāo)線位置。另外，從步驟S6分支到步驟S7時，檢查針對假想線Ls的窄候補(bǔ)點(diǎn)G2的分散是否最小，當(dāng)判斷為窄候補(bǔ)點(diǎn)G2的分散最小時，執(zhí)行步驟S8，且當(dāng)窄候補(bǔ)點(diǎn)G2的分散不是最小時，即判定為標(biāo)窄候補(bǔ)點(diǎn)G3的分散最小時，跳躍至步驟S14。當(dāng)判定為窄候補(bǔ)點(diǎn)G2的分散最小而執(zhí)行步驟S8時，讀取存儲在固定數(shù)據(jù)存儲器 9d的車道標(biāo)線種類判定數(shù)據(jù)Tl (參照表1)。表1[兩側(cè)引導(dǎo)線]
權(quán)利要求
1.一種車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，包括拍攝單元，搭載于車輛，以拍攝該車輛的外部環(huán)境；存儲單元，保存有預(yù)先設(shè)定的多個車道標(biāo)線種類的每一個的車道標(biāo)線寬度的數(shù)據(jù)；車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定單元，基于由所述拍攝單元所拍攝的所述外部環(huán)境的圖像，檢出所述車輛行駛的行駛車道的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)的同時，以該左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)為起點(diǎn)，在對面的車道標(biāo)線側(cè)的所述各車道標(biāo)線寬度處設(shè)定車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)；曲線近似處理單元，基于與所檢出的所述車道標(biāo)線檢測點(diǎn)對面的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)和由所述車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定單元所設(shè)定的所述車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)求出曲線近似式，由該曲線近似式在所述行駛車道的左右側(cè)設(shè)定假想線；車道標(biāo)線種類估計單元，求出由所述曲線近似處理單元所設(shè)定的假想線的分散，基于顯示最小的分散的假想線的左右側(cè)的一對線，估計左右側(cè)的至少一側(cè)的所述假想線的車道標(biāo)線種類。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，存儲于所述存儲單元的所述車道標(biāo)線寬度的數(shù)據(jù)包含表示劃分所述行駛車道的左右側(cè)的行駛車道標(biāo)線的內(nèi)側(cè)邊緣之間的標(biāo)準(zhǔn)寬度的數(shù)據(jù)和表示雙重白線的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的內(nèi)側(cè)邊緣之間的窄寬度的數(shù)據(jù)，所述車道標(biāo)線種類估計單元所估計的所述車道標(biāo)線種類至少為對應(yīng)于所述行駛車道的左右側(cè)的所述行駛車道標(biāo)線的兩側(cè)真的車道標(biāo)線和對應(yīng)于一側(cè)的該行駛車道標(biāo)線的一側(cè)真的車道標(biāo)線以及對應(yīng)于左右側(cè)所述內(nèi)側(cè)引導(dǎo)線的兩側(cè)引導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，還包括車道標(biāo)線位置設(shè)定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，當(dāng)通過所述車道標(biāo)線種類估計單元估計車道標(biāo)線種類為兩側(cè)真的車道標(biāo)線時，所述車道標(biāo)線位置設(shè)定單元將該假想線的位置確定為真正的車道標(biāo)線位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，當(dāng)通過所述車道標(biāo)線種類估計單元估計車道標(biāo)線種類為所述一側(cè)真的車道標(biāo)線時，所述車道標(biāo)線位置設(shè)定單元基于所述行駛車道標(biāo)線的外側(cè)邊緣和所述假想線之間的距離，判定所述假想線是所述行駛車道標(biāo)線還是所述引導(dǎo)線，若判定為行駛車道標(biāo)線，則將該假想線的位置確定為真的車道標(biāo)線位置的同時，將另一側(cè)的假想線向所述行駛車道的外側(cè)移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度與所述窄寬度之差的一半的位置確定為真的車道標(biāo)線位置，而若所述假想線被判定為引導(dǎo)線，則將另一側(cè)的假想線的位置確定為真的車道標(biāo)線位置的同時，將該假想線向所述行駛車道的外側(cè)移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度與所述窄寬度之差的一半的位置確定為真的車道標(biāo)線位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，當(dāng)通過所述車道標(biāo)線種類估計單元估計假想線的車道標(biāo)線種類為所述兩側(cè)引導(dǎo)線時，所述車道標(biāo)線位置設(shè)定單元基于所述行駛車道標(biāo)線的外側(cè)邊緣和所述假想線之間的距離，判定所述假想線是所述行駛車道標(biāo)線還是所述引導(dǎo)線，若判定為行駛車道標(biāo)線，則將該假想線的位置確定為真的車道標(biāo)線位置的同時，將另一側(cè)的假想線向所述行駛車道的外側(cè)移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度與所述窄寬度之差的位置確定為真的車道標(biāo)線位置，而若所述假想線被判定為引導(dǎo)線，則基于另一側(cè)行駛車道標(biāo)線的外側(cè)邊緣和另一側(cè)假想線之間的距離，判定所述另一側(cè)的假想線是所述行駛車道標(biāo)線還是所述引導(dǎo)線，若判定為所述行駛車道標(biāo)線，則將另一側(cè)假想線的位置確定為真的車道標(biāo)線位置的同時，將該假想線向所述行駛車道的外側(cè)移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度與所述窄寬度之差的位置確定為真的車道標(biāo)線位置，若兩側(cè)假想線被判定為引導(dǎo)線時，所述車道標(biāo)線位置設(shè)定單元將左右側(cè)的所述假想線向所述行駛車道的外側(cè)分別移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度與所述窄寬度之差的一半的位置確定為真的車道標(biāo)線位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道標(biāo)線估計裝置，其特征在于，當(dāng)通過所述車道標(biāo)線種類估計單元估計所述左右的假想線為一側(cè)真的車道標(biāo)線時，所述車道標(biāo)線位置設(shè)定單元基于所述假想線和該假想線側(cè)的所述行駛車道標(biāo)線的外側(cè)邊緣之間的距離，判定所述一側(cè)真的車道標(biāo)線是所述行駛車道標(biāo)線還是所述引導(dǎo)線或者是位于該行駛車道標(biāo)線和該引導(dǎo)線之間的線，若判定兩側(cè)假想線為該行駛車道標(biāo)線與該引導(dǎo)線之間的線，將所述左右側(cè)的假想線向所述行駛車道的左右側(cè)分別移動所述標(biāo)準(zhǔn)寬度和所述窄寬度之差的四分之一的位置確定為真的車道標(biāo)線位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車道標(biāo)線估計裝置。固定數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)保存標(biāo)準(zhǔn)車道寬度、窄車道寬度數(shù)據(jù)。車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)設(shè)定部基于拍攝單元拍攝的圖像，檢出行駛車道的左右側(cè)的車道標(biāo)線檢測點(diǎn)，并以該車道標(biāo)線檢測點(diǎn)為起點(diǎn)在對面的車道標(biāo)線側(cè)的各車道寬度處和兩個車道寬度之間的位置設(shè)定車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)。曲線近似處理部依據(jù)基于車道標(biāo)線檢測點(diǎn)和車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)求出的曲線近似式，在行駛車道的左右側(cè)設(shè)定假想線。車道標(biāo)線位置設(shè)定部求出針對左右側(cè)假想線的各車道標(biāo)線候補(bǔ)點(diǎn)的分散，并根據(jù)對應(yīng)于表示最小分散的假想線的車道標(biāo)線種類，估計左右側(cè)的至少一側(cè)假想線的車道標(biāo)線種類，并以該車道標(biāo)線種類為基準(zhǔn)確定行駛車道標(biāo)線位置。
文檔編號B60W30/12GK102442307SQ20111026569
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者小山哉 申請人:富士重工業(yè)株式會社