説明

分岐路進入判断装置及び分岐路進入判断方法

【課題】自車両が分岐路に進入したことを確実に検出することができる分岐路進入判断装置等を提供する。
【解決手段】自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、単眼カメラ3により撮像した撮像画像に基づいて、カメラコントローラ4により認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、コントローラ10が、自車両が分岐路に進入したと判断する。自車両が分岐路に進入した場合に、ナビゲーション装置2の位置補正部2dにより位置を補正できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両における分岐路進入判断装置及び分岐路進入判断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、分岐地点で自車両が分岐路に進んだかどうかの判断を行う技術としては、下記の特許文献1に記載されたものが知られている。
【0003】
この特許文献1には、単眼カメラの撮像情報に基づいて左右の道路白線の線種を判断し、自車両前方の道路地図情報に基づいて自車両前方にインターチェンジ出口への分岐地点を検出している。そして、分岐車線の特徴である太短破線を検出した後、当該太短破線とは反対側の車線からの距離をカメラ等を用いて計測し、反対車線からの距離が走行車線幅を越えた場合に、分岐路へ進入したことを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−003286号公報(図5)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般的に、分岐車線付近では分岐車線に進入するための進路変更が多い。このため、分岐車線への進入地点付近の白線は、分岐車線に侵入する車両のタイヤとの摩擦によって擦れて、不鮮明である場合が多い。
【0006】
一方、特許文献1に記載された技術では、カメラ等を用いて白線からの距離を計測することが必要である。分岐車線への進入地点付近の白線が不鮮明である場合には、特許文献1に記載された技術では、カメラ等で白線からの距離を計測することは困難であり、分岐路へ進入したことを判定できない可能性があるという問題点があった。
【0007】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、自車両が分岐路に進入したことを確実に検出することができる分岐路進入判断装置及び分岐路進入判断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、分岐路進入検出手段により、自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、撮像画像に基づいて認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、自車両が分岐路に進入したと判断する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、撮像画像に基づいて認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、自車両が分岐路に進入したと判断するので、自車両が分岐路に進入したことを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態として示すナビゲーション装置を含む車両の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態として示すナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】本線と分岐路を示す図である。
【図4】本線と分岐路上の位置を示す図である。
【図5】本発明の実施形態として示すナビゲーション装置による出口判断処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施形態として示すナビゲーション装置による出口判断処理において、最端車線を走行していると判断する右側白線種別と左側白線種別との組み合わせを示す図である。
【図7】本発明の実施形態として示すナビゲーション装置による出口判断処理において、分岐車線を走行していると判断する右側白線種別と左側白線種別との組み合わせを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図1は、本発明を適用したナビゲーション装置を搭載した車両1の一例を示す構成図である。
【0013】
車両1には、自車両前方の道路形状を検出するためのナビゲーション装置2、単眼カメラ3、カメラコントローラ4、及びコントローラ10が搭載される。なお、図1において、1FL、1FRは左右の前輪、1RL、1RRは、左右の後輪、21はステアリングホイールである。
【0014】
ナビゲーション装置2は、測位部2a、記憶部2b、表示処理部2c、位置補正部2dを備えている。測位部2aは、GPS測位を行って自車両の現在位置を計測する。
【0015】
記憶部2bは、道路地図情報が格納されたハードディスク装置等からなる。表示処理部2cは、自車両の現在位置周辺の道路地図情報を表示手段に表示すると共に地図上に自車両の現在位置を表示する。位置補正部2dは、後述のコントローラ10からの位置補正要求フラグFrをもとに自車両の現在位置を補正する。
【0016】
表示処理部2cは、測位部2aにより計測した自車両の現在位置に対応する、自車両前方の予め設定した所定区間内の各ノードのノード情報(Xn,Yn,Ln)を、記憶部2bに格納されている道路地図情報から取得する。ノード情報は、ノードの位置情報(Xn,Yn)、及び、自車両からノードまでの距離Lnを含むと共に、リンク情報を含んでいる。このリンク情報は、ノード間の接続や、ランプやジャンクションへのリンクであることを表す情報等を含んで構成される。なお、“n”は各ノードを識別するための識別子である。
【0017】
位置補正部2dは、コントローラ10から位置補正要求フラグFrを入力し、この位置補正要求フラグFrが“1”であるとき、自車両の現在位置を補正する。
【0018】
単眼カメラ3は、撮像手段として機能する。単眼カメラ3の撮像画像はカメラコントローラ4に入力される。この単眼カメラ3は、車両が走行している前方を撮像方向として、車両1の前方に設置されている。また、単眼カメラ3は、車両1が走行している両側の白線を検出する撮像範囲となっている。これにより、単眼カメラ3により撮像された撮像画像に基づいて、白線と車両1との位置関係を求めることができる。
【0019】
このカメラコントローラ4は、単眼カメラ3により撮像された撮像画像に基づいて、公知の手順で自車両前方の道路白線や所定の道路標示情報を検出する。また、カメラコントローラ4は、道路白線の線種及び道路標示情報の特徴点を抽出し、これをコントローラ10に出力する(白線認識手段)。
【0020】
なお、撮像手段として車両1の前部に搭載された単眼カメラ3を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、リアビューカメラを用いても良い。すなわち、車両1が走行している道路白線や道路標示情報を検出することの可能な手段であれば良い。また、本実施例において道路白線とは白線に限らず黄色線等も含む車線区分線を意味するものとする。
【0021】
コントローラ10では、車両1の前方方向の所定距離内に分岐路が存在あるかどうかを検出し、撮像画像に基づいて車両1が走行する走行車線の両側白線状態を認識する。そして、コントローラ10は、自車両が分岐路に進入したことを検出した後に撮像画像に基づく両側白線認識結果の組み合わせから、車両1が分岐路に進入したと判断する。
【0022】
このとき、コントローラ10は、ナビゲーション装置2からの自車両の現在位置情報及び自車両前方の道路地図情報を取得する。また、コントローラ10は、カメラコントローラ4からの道路白線の線種及び道路標示情報の特徴点を取得する。そして、コントローラ10は、これらの取得した情報に基づいて、分岐路進入検出処理を実行する。この分岐路進入検出処理は、例えば、高速道路を走行中の自車両がインターチェンジ出口への分岐地点において、分岐路に進んだか否かを判断する。
【0023】
この分岐路進入検出処理の判断結果に応じて、コントローラ10は、ナビゲーション装置2に対して、現在位置を補正する位置補正要求フラグFrを、ナビゲーション装置2に出力する。
【0024】
図2に、コントローラ10による分岐路進入検出処理の処理手順の一例を示すフローチャートを示す。
【0025】
この分岐路進入検出処理は、所定周期毎の割込処理によって実行される。
【0026】
コントローラ10では、まず、ステップS1の処理で、ナビゲーション装置2及びカメラコントローラ4から各種データを読み込む。具体的には、コントローラ10は、ナビゲーション装置2から、高速道路のインターチェンジ出口への分岐地点が自車両前方所定距離内にあるか否かを表す分岐フラグFdivを読み込む。
【0027】
この分岐フラグFdivは、地図情報に基づいて自車両前方の走行道路に分岐点を認識した場合にのみ“1”とされ、自車両が分岐路に進入したと判断を実行させる。また、分岐フラグFdivは、地図情報に基づいて自車両が分岐点を通過したことを検出した場合に、自車両が分岐路に進入する判断を禁止するために、“0”とされる。
【0028】
また、コントローラ10は、ナビゲーション装置2から、自車両の現在位置(X0,Y0)、自車両前方の所定範囲内(所定距離内)における道路ノード情報(Xn,Yn,Ln)、ノード間の接続や、ランプやジャンクションへのリンクであることを表す情報等を含んだリンク情報を読み込み、これら情報に基づいて高速道路のインターチェンジ出口への分岐地点が自車両前方にあるか否かを表す分岐フラグFdivを設定しても良い。つまり、コントローラ10は、インターチェンジ出口への分岐地点がある場合には分岐フラグFdivを“1”に設定する。
【0029】
この分岐フラグFdivは、本線上における分岐地点の手前La〔m〕の地点と、分岐路上の、分岐地点からLb〔m〕進んだ地点との間に自車両が存在する間、Fdiv=1に設定可能に構成されている。つまり、分岐地点がある場合、分岐地点の位置情報及び自車両の現在の位置情報に基づいて、自車両が、分岐地点から距離Laだけ手前の地点から、分岐路上の分岐地点から距離Lbだけ進んだ地点までの区間に存在するか否かを判断し、自車両が前記区間に存在しない場合には、分岐地点に有無に関わらず分岐フラグFdivは“0”に設定し、当該区間に存在する場合にのみ分岐地点の有無に応じて分岐フラグFdivを設定する。
【0030】
分岐地点手前の距離La〔m〕は、通常、高速道路、インターチェンジ出口への分岐地点付近には誘導路が設定されているので、この誘導路設定区間相当の値に設定される。例えば、直線路が数キロメートル以上に亘って続く高速道路上の分岐路に対しては、当該分岐路の分岐点から数キロメートルに亘って分岐フラグFdivを“1”に設定する。また、分岐路側の距離Lb〔m〕は、GPS測位による誤差及び地図精度による自車両の道路地図情報における誤差を考慮して設定される値である。この距離Lbは、例えば数100メートル程度に設定される。
【0031】
コントローラ10では、カメラコントローラ4から、自車両が走行している道路の左側白線の種別の判定結果及び右側白線の種別の判定結果を読み込む。このとき、カメラコントローラ4では、白線の種別として、実線、破線、太破線を検出する。カメラコントローラ4は、例えば、図3に示すように、高速道路の本線とインターチェンジ出口への分岐路との境界線Lを表す太破線等を検出する。
【0032】
次のステップS2において、コントローラ10は、後述の出口判断処理を行う。この出口判断処理は、自車両前方に高速道路のインターチェンジ出口への分岐地点がある場合に、道路白線の線種判別結果を用いて自車両が分岐路側に進んだかどうかを判断する。なお、この出口判断処理は、図5を参照して説明する。
【0033】
次のステップS3において、コントローラ10は、ステップS2における出口判断処理の結果、自車両が分岐路に進んだと判断された場合には、ナビゲーション装置2に対して、位置補正要求フラグFrを“1”として出力する。その後、コントローラ10は、図2の分岐路進入検出処理を終了する。
【0034】
一方、コントローラ10は、ステップS2での出口判断処理の結果、自車両が分岐路に進んだと判断されない場合には、位置補正要求フラグFrを“0”として出力する。その後、図2の分岐路進入検出処理を終了する。
【0035】
このコントローラ10における位置補正部2dの位置補正処理は、例えば図4に示すように、本線上の位置P1,P2,P3,P4,P5と走行することに対して、車両1が分岐路に分岐する場合には、位置P11,P12をナビゲーション装置2により認識する必要がある。位置補正部2dは、コントローラ10により車両1が分岐路に進入したと判断した場合には、例えば位置P2〜P4に移動する位置を、位置P11,12に補正する。
【0036】
つぎに、ステップS2における出口判断処理について、図5を参照して説明する。
【0037】
コントローラ10は、ステップS11において、分岐フラグFdivが“1”に設定されているか否かを判断する。分岐フラグFdivが“1”でないとき、すなわち、車両1の前方にインターチェンジ出口への分岐地点が存在しない場合には、ステップS16に移行する。
【0038】
ステップS16において、コントローラ10は、位置補正要求フラグFrを“0”に設定する。この場合、出口判断処理は、終了される。
【0039】
一方、ステップS11において、分岐フラグFdivが“1”に設定されている場合、すなわち、自車両前方にインターチェンジ出口への分岐地点が存在するには、ステップS12に移行する。
【0040】
ステップS12において、コントローラ10は、車両1が、走行レーンのうち最端車線を走行しているかを判断する(走行レーン検出手段)。このとき、コントローラ10は、カメラコントローラ4(白線認識手段)で検出した右側白線認識結果により得られる右側白線種別と左側白線認識結果により得られる左側白線種別との組み合わせを判断する。当該右側白線種別と左側白線種別との組み合わせが、所定の組み合わせの場合は、最端車線を走行していると判断して、ステップS13に移行する。一方、右側白線種別と左側白線種別との組み合わせが、所定の組み合わせ以外の場合は、最端車線を走行していないと判断して、ステップS16に移行する。ステップS16において、コントローラ10は、位置補正要求フラグFrを“0”に設定する。
【0041】
コントローラ10は、例えば図6に示すような組み合わせ情報を、予め記憶している。図6によれば、右側白線種別が「破線」と左側白線種別が「実線」との組み合わせ、右側白線種別が「実線」と左側白線種別が「破線」との組み合わせ、右側白線種別が「太短破線」と左側白線種別が「破線」との組み合わせ、右側白線種別が「破線」と左側白線種別が「太短破線」との組み合わせ、をコントローラ10が記憶している。そして、ステップS12において、コントローラ10は、カメラコントローラ4により認識された右側白線種別と左側白線種別との組み合わせと、図6の組み合わせ情報とを比較する。認識された右側白線種別と左側白線種別との組み合わせが、何れかの組み合わせ情報と合致する場合、最端車線を走行していると判断する。
【0042】
次のステップS13において、コントローラ10は、車両1が、走行車線から分岐車線への車線変更中であるか否かを判断する。このとき、コントローラ10は、カメラコントローラ4が右側白線種別、左側白線種別の双方を認識できないロスト状態であるかの情報をカメラコントローラ4から取得する。右側白線種別、左側白線種別の双方を認識できないロスト状態である場合、コントローラ10は、走行車線から分岐車線への車線変更中と判断して、ステップS14に移行する。
【0043】
一方、カメラコントローラ4が右側白線種別、左側白線種別の一方を認識できている場合、コントローラ10は、走行車線を走行中であると判断して、今回の制御周期の処理を終了し、次回の制御周期でステップS13を再度実行する。
【0044】
ステップS14において、コントローラ10は、車両1が、分岐車線への車線変更が終了したか否かを判断する。コントローラ10は、カメラコントローラ4により右側白線種別と左側白線種別の双方の認識ができた場合に、分岐車線への車線変更が終了したと判断して、ステップS15に移行する。一方、カメラコントローラ4が右側白線種別と左側白線種別の一方を認識できないロスト状態である場合、分岐車線への車線変更が終了していないと判断して、今回の制御周期の処理を終了し、次回の制御周期でステップS14を再度実行する。
【0045】
ステップS15において、コントローラ10は、分岐車線を走行しているか否かを判断する。コントローラ10は、カメラコントローラ4で認識している右側白線種別と左側白線種別の組み合わせが、所定の組み合わせの場合は、分岐車線を走行していると判断して、ステップS17に移行する。このステップS17において、コントローラ10は、位置補正要求フラグFrを“1”に設定し、出口判断処理処理を終了する。
【0046】
コントローラ10は、例えば図7に示すような組み合わせ情報を、予め記憶している。図7によれば、右側白線種別が「実線」と左側白線種別が「実線」との組み合わせ、右側白線種別が「太短破線」と左側白線種別が「実線」との組み合わせ、右側白線種別が「実線」と左側白線種別が「太短破線」との組み合わせ、をコントローラ10が記憶している。
【0047】
例えば分岐路の両側が実線である場合には、カメラコントローラ4により認識される右側白線種別は「実線」、左側白線種別は「実線」となる。また、本線に対して左側に分岐路がある道路では、カメラコントローラ4により認識される右側白線種別は「太短破線」、左側白線種別は「実線」となる。本線に対して右側に分岐路がある道路では、カメラコントローラ4により認識される右側白線種別は「実線」、左側白線種別は「太短破線」となる。
【0048】
そして、ステップS15において、コントローラ10は、カメラコントローラ4により認識された右側白線種別と左側白線種別との組み合わせと、図7の組み合わせ情報とを比較する。認識された右側白線種別と左側白線種別との組み合わせが、何れかの組み合わせ情報と合致する場合、分岐車線を走行していると判断する。
【0049】
一方、コントローラ10は、カメラコントローラ4で検出した右側白線種別と左側白線種別の組み合わせが、所定の組み合わせ以外の場合は、分岐車線を走行していないと判断して、ステップS16に移行する。ステップS16において、コントローラ10は、位置補正要求フラグFrを“0”に設定して、出口判断処理処理を終了する。
【0050】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態として示したナビゲーション装置によれば、自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、撮像画像に基づいて認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、自車両が分岐路に進入したと判断するので、自車両が分岐路に進入したことを確実に検出することができる。例えば、図3のように本線と分岐路との境界線Lを横切ったことを認識して車両1が分岐路に進入したことを判断すると、境界線Lが不鮮明である場合には分岐路へ進入したことを判定できない。これに対し、ナビゲーション装置によれば、右側白線種別と左側白線種別だけで分岐路に進入したことを認識できる。
【0051】
また、このナビゲーション装置によれば、撮像画像に基づいて、走行車線両側の道路白線種別から自車両が走行している走行レーンを検出し、自車両が分岐路に進入したかを判断する前に、自車両が走行している走行レーンが左端又は右端であるかを判断する。これにより、ナビゲーション装置によれば、走行レーンとして左端又は右端である場合のみに分岐路進入判断をすることができ、本線の左端又は右端を走行していない時に分岐路に進入したという誤判定を回避できる。
【0052】
更に、このナビゲーション装置によれば、走行レーンが左端又は右端であると判断された後に、撮像画像に基づいて右側白線と左側白線が認識できなくなった場合に、自車両が分岐路に進入したと判断するので、本線に対して右側又は左側に分岐したときに、一方の白線からの距離が遠くなり一方の白線が認識できなくなったことを認識した場合のみに分岐路進入判断をすることができ、本線から分岐路を走行していない時に分岐路に進入したという誤判定を回避できる。
【0053】
更にまた、このナビゲーション装置によれば、右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせとして、右側白線種別と左側白線種別との双方が実線である場合、又は、右側白線種別と左側白線種別の少なくとも一方が太短破線であり他方が実線である場合に、自車両が分岐路に進入したと判断する。これにより、ナビゲーション装置によれば、右側白線種別と左側白線種別との双方が実線である分岐路、右側白線種別と左側白線種別の少なくとも一方が太短破線であり他方が実線である分岐路を確実に認識できる。
【0054】
更にまた、このナビゲーション装置によれば、地図情報に基づいて自車両前方の走行道路に分岐点を認識した場合にのみ、自車両が分岐路に進入したと判断を実行するので、分岐が存在しない場面にて自車両が分岐路に進入したと判断することを回避できる。
【0055】
更にまた、このナビゲーション装置によれば、地図情報に基づいて自車両が分岐点を通過したことを検出した場合に、自車両が分岐路に進入する判断を禁止するので、分岐しない場面にて自車両が分岐路に進入したと判断することを回避できる。
【0056】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0057】
1 車両
2 ナビゲーション装置
2a 測位部
2b 記憶部
2c 表示処理部
2d 位置補正部
3 単眼カメラ
4 カメラコントローラ
10 コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の前方方向に分岐路が存在するかどうかを検出する分岐検出手段と、
自車両前方の、自車両が走行している道路を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された撮像画像に基づいて、自車両が走行する走行車線の両側白線状態を認識する白線認識手段と、
前記分岐路進入検出手段は、前記分岐検出手段により自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、前記撮像手段により取得された撮像画像に基づいて前記白線認識手段により認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、自車両が分岐路に進入したと判断する分岐路進入検出手段と
を備えることを特徴とする分岐路進入判断装置。
【請求項2】
前記白線認識手段により認識されている走行車線両側の道路白線種別から自車両が走行している走行レーンを検出する走行レーン検出手段を更に備え、
前記分岐路進入検出手段は、自車両が分岐路に進入したかを判断する前に、前記走行レーン検出手段により自車両が走行している走行レーンが左端又は右端であるかを判断し、走行レーンが左端又は右端である場合に自車両が分岐路に進入したかを判断することを特徴とする請求項1に記載の分岐路進入判断装置。
【請求項3】
前記分岐路進入検出手段は、前記走行レーン検出手段により走行レーンが左端又は右端であると判断された後に、前記撮像手段により取得された撮像画像に基づいて前記白線認識手段により右側白線と左側白線が認識できなくなった場合に、自車両が分岐路に進入したと判断することを特徴とする請求項2に記載の分岐路進入判断装置。
【請求項4】
前記分岐路進入検出手段は、前記白線認識手段により認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせとして、右側白線種別と左側白線種別との双方が実線である場合、又は、右側白線種別と左側白線種別の少なくとも一方が太短破線であり他方が実線である場合に、自車両が分岐路に進入したと判断することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の分岐路進入判断装置。
【請求項5】
前記分岐路進入検出手段は、前記分岐検出手段が地図情報に基づいて自車両前方の走行道路に分岐点を認識した場合にのみ、自車両が分岐路に進入したと判断を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の分岐路進入判断装置。
【請求項6】
前記分岐路進入検出手段は、前記分岐検出手段が地図情報に基づいて自車両が分岐点を通過したことを検出した場合に、自車両が分岐路に進入する判断を禁止することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の分岐路進入判断装置。
【請求項7】
自車両の前方方向に分岐路が存在するかどうかを検出し、自車両の前方方向に分岐路が存在することを検出した場合に、
撮像手段により取得された撮像画像に基づいて、自車両が走行する走行車線の両側白線状態を認識し、
認識された右側白線認識結果と左側白線認識結果との組み合わせから、自車両が分岐路に進入したと判断すること
を特徴とする分岐路進入判断方法。

【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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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−33494(P2011−33494A)
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−180480(P2009−180480)
【出願日】平成21年8月3日(2009.8.3)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】