本發(fā)明涉及一種識別車輛所行駛的道路的車道線，并將車道線識別結(jié)果提示給駕駛員的車道線識別裝置。

背景技術(shù)：

近年來，在汽車等車輛中，搭載照相機(jī)和/或雷達(dá)裝置等來識別車輛周圍的行駛環(huán)境以輔助駕駛員的駕駛操作，減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)的駕駛輔助系統(tǒng)被開發(fā)并實(shí)用化。在這樣的駕駛輔助系統(tǒng)中，通常是識別本車輛所行駛的道路的車道線，并進(jìn)行用于車道保持行駛、防止偏離車道的轉(zhuǎn)向控制和/或報(bào)警，通過畫面顯示和/或語音將車道線識別狀態(tài)、輔助控制的動(dòng)作待機(jī)狀態(tài)通知給駕駛員。

在此情況下，作為車道線識別，大多以道路上的白線為對象，例如，專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)：在識別車輛所行駛的路面上的白線的白線識別單元識別出白線時(shí)，將畫面上的白線以填充的方式進(jìn)行顯示，在白線識別單元未識別出白線時(shí)，將畫面上的白線以中空的方式進(jìn)行顯示。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-125968號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

通常，識別作為車道線的白線的處理在識別出白線為止需要一定的時(shí)間。這是為了評價(jià)識別出的白線的可靠性來確認(rèn)是否誤識別了雪等白線以外的線狀圖案。

因此，以往，例如在左右的白線的起始位置不一致的情況下，或單側(cè)的白線即將消失等無法判斷是否為白線的情況下，識別左右的白線的時(shí)刻不同。結(jié)果，即使駕駛員看得到兩側(cè)的白線，也會產(chǎn)生顯示左右的白線的時(shí)刻不一致這樣的情況，給駕駛員帶來不適感。

本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供一種能夠降低左右車道線的識別偏差，不給駕駛員帶來不適感地將車道線識別結(jié)果提示給駕駛員的車道線識別裝置。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的車道線識別裝置為具備識別車輛所行駛的道路的車道線的車道線識別部，并將車道線識別結(jié)果提示給駕駛員的車道線識別裝置，具備：車道線評價(jià)部，基于車道線識別處理中的多個(gè)特征量，對由上述車道線識別部識別出的車道線的識別可靠度進(jìn)行評價(jià)；以及識別狀態(tài)監(jiān)視部，在經(jīng)過上述識別可靠度的評價(jià)而完成了左右車道線中的一側(cè)的車道線的識別時(shí)，監(jiān)視另一側(cè)的車道線的識別狀態(tài)并調(diào)整將車道線識別結(jié)果提示給駕駛員的時(shí)刻。

技術(shù)效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠降低左右車道線的識別偏差，不給駕駛員帶來不適感地將車道線識別結(jié)果提示給駕駛員。

附圖說明

圖1是車道線識別裝置的構(gòu)成圖。

圖2是示出白線的顯示狀態(tài)的變化的說明圖。

圖3是可靠度評價(jià)用計(jì)數(shù)器的說明圖。

圖4是示出直到評價(jià)完成為止的時(shí)間的說明圖。

圖5是示出識別狀態(tài)的監(jiān)視時(shí)間的說明圖。

符號說明

1：照相機(jī)

2：圖像處理部

10：車道線識別裝置

11：白線識別部(車道線識別部)

12：白線評價(jià)部(車道線評價(jià)部)

13：識別狀態(tài)監(jiān)視部

100：顯示裝置

T1：識別完成時(shí)間

T2：監(jiān)視時(shí)間

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1中，符號10為搭載于汽車等車輛，并識別本車輛所行駛的道路的車道線的車道線識別裝置。車道線識別裝置10構(gòu)成為對駕駛員進(jìn)行，例如防止偏離車道、車道保持、障礙物的自動(dòng)躲避等的駕駛輔助控制的駕駛輔助系統(tǒng)的一部分，將車道線識別結(jié)果輸出到構(gòu)成駕駛輔助系統(tǒng)的多個(gè)控制裝置，例如控制發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置20、控制制動(dòng)器的制動(dòng)器控制裝置30、進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向控制裝置40等，并且通過顯示裝置100等HMI(Human Machine Interface：人機(jī)接口)向駕駛員提示所識別的車道線和/或與本車輛之間的位置關(guān)系等。

車道線識別裝置10基于利用照相機(jī)拍攝的路面的圖像和/或由激光雷達(dá)得到的來自路面的反射數(shù)據(jù)，來識別本車輛所行駛的道路的車道線。在本實(shí)施方式中，基于通過車載的照相機(jī)1拍攝的圖像來識別車道線。照相機(jī)1為由從不同的視點(diǎn)對同一目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝的兩臺照相機(jī)1a、1b構(gòu)成的立體照相機(jī)。兩臺照相機(jī)1a、1b為具有CCD和/或CMOS等攝像元件的快門同步的照相機(jī)，并以預(yù)定的基線長度配置在例如，車內(nèi)上部的前車窗內(nèi)側(cè)的后視鏡附近。

利用照相機(jī)1a、1b拍攝的左右一對立體圖像由圖像處理部2進(jìn)行處理。圖像處理部2通過立體匹配處理求出左右圖像的對應(yīng)位置的像素偏移量(視差)，并將像素偏移量變換為亮度數(shù)據(jù)等來生成距離圖像?；谌菧y量的原理，距離圖像上的點(diǎn)被坐標(biāo)變換為以本車輛的寬度方向即左右方向?yàn)閄軸，車高方向?yàn)閅軸，車長方向即距離方向?yàn)閆軸的實(shí)際空間上的點(diǎn)，并被發(fā)送給車道線識別裝置10、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置20、制動(dòng)器控制裝置30、轉(zhuǎn)向控制裝置40等。

車道線識別裝置10基于利用照相機(jī)1a、1b拍攝的原始圖像和來自圖像處理部2的距離數(shù)據(jù)，識別道路的車道線，并在與車道線的識別狀態(tài)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻將識別出的道路的車道線輸出給顯示裝置100進(jìn)行顯示。因此，車道線識別裝置10如以下所說明的那樣，具備：作為車道線識別部的白線識別部11、作為車道線評價(jià)部的白線評價(jià)部12、識別狀態(tài)監(jiān)視部13。

白線識別部11將道路上的白線識別為本車輛所行駛的道路的車道線。這里的白線是對在道路上延伸并劃分車道的線的總稱，作為各個(gè)線的形態(tài)不限于實(shí)線、虛線等，還包括黃線等。此外，在白線識別中，即使道路上實(shí)際存在的白線是雙白線等，也利用左右各自的一根直線或曲線等進(jìn)行近似來識別。

具體說來，白線識別部11通過從圖像提取成為白線的候選的點(diǎn)群，并計(jì)算連結(jié)該候選點(diǎn)的直線或曲線，或者通過提取與預(yù)先準(zhǔn)備的白線模型的特性匹配的圖像的元素，來識別白線。在本實(shí)施方式中，通過對道路在圖像平面中的寬度方向的亮度變化進(jìn)行評價(jià)來提取成為白線的候選的點(diǎn)群，并對該白線的候選的點(diǎn)群的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而識別白線。

例如，在設(shè)定在圖像上的白線檢測區(qū)域內(nèi)，在沿水平方向(車寬方向)設(shè)定的多個(gè)掃描線上檢測亮度變化為預(yù)定以上的邊緣，從而對每個(gè)掃描線檢測出一組白線起始點(diǎn)和白線結(jié)束點(diǎn)，并將白線起始點(diǎn)和白線結(jié)束點(diǎn)之間的中間的預(yù)定區(qū)域作為白線候選點(diǎn)而提取。并且，對基于每單位時(shí)間的車輛移動(dòng)量的白線候選點(diǎn)的空間坐標(biāo)位置的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而計(jì)算出近似左右的白線的模型，通過該模型識別白線。作為白線的近似模型，可以使用將通過霍夫變換求出的線性成分連結(jié)而得到的近似模型、或利用二次式等曲線進(jìn)行近似得到的模型。

白線評價(jià)部12對從白線候選點(diǎn)中求出的線成分是否確實(shí)是表示白線(車道線)的線成分的識別可靠度進(jìn)行評價(jià)，并基于評價(jià)結(jié)果判斷是否正確地識別出了白線，由此，將由誤識別而產(chǎn)生的駕駛輔助控制的缺陷防患于未然。例如，在路面上有積雪、雪轍或小山狀的雪堆等在車輛前進(jìn)方向遍及預(yù)定區(qū)間而存在的殘雪區(qū)域的情況下，具有可能將由這樣的殘雪區(qū)域的邊緣構(gòu)成的線成分誤識別為白線，而對駕駛輔助控制帶來障礙的隱患。

因此，白線評價(jià)部12使用從圖像中獲取的多個(gè)特征量對所求出的線成分是否為白線的識別可靠度進(jìn)行評價(jià)，確認(rèn)是否誤識別了雪等白線以外的線狀圖案。作為設(shè)定為評價(jià)的對象的特征量，使用例如：從白線起始點(diǎn)到白線結(jié)束點(diǎn)為止的區(qū)域的長度(像素?cái)?shù)量)、邊緣強(qiáng)度、亮度、白線起始點(diǎn)的點(diǎn)群存在于線成分上的比例、白線結(jié)束點(diǎn)的與白線起始點(diǎn)的點(diǎn)群對應(yīng)的點(diǎn)群的比例、白線候選點(diǎn)的從路面起算的高度等，并在這些特征量滿足預(yù)定的閾值的情況下，判斷為所求出的線成分是正確地識別出了白線的線成分。

識別狀態(tài)監(jiān)視部13監(jiān)視由白線識別部11和白線評價(jià)部12進(jìn)行的白線的識別狀態(tài)，調(diào)整將識別結(jié)果提示給駕駛員的時(shí)刻。在本實(shí)施方式中，將識別結(jié)果顯示于顯示裝置100的顯示時(shí)刻作為將識別結(jié)果提示給駕駛員的時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整。

例如，如圖2所示，以在道路的一側(cè)存在明顯地作為白線的線段L，另一側(cè)的線段L’由于殘雪等而不明顯或不是白線這樣的情況為例進(jìn)行說明，在本車輛C位于線段L、L’的近前的位置P1而未檢測出線段L、L’的情況下，顯然，在顯示裝置100的畫面D1上不顯示白線。

然后，在本車輛C前進(jìn)到達(dá)了位置P2時(shí)，即使檢測出單側(cè)的線段L，并經(jīng)過識別可靠度的評價(jià)判斷為正確地識別出了白線，也如畫面D2所示那樣不立刻顯示識別出的單側(cè)的線段L，而是待機(jī)預(yù)定的時(shí)間。并且，在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間經(jīng)過前，在位置P3檢測出另一側(cè)的線段L’并通過可靠度評價(jià)而被正確地識別為白線時(shí)，如畫面D3所示那樣，將左右的線段L、L’作為白線進(jìn)行顯示。

此時(shí)，在以往，如畫面D2’所示，即使駕駛員位于位置P2看得到兩側(cè)的線段L、L’，也只有單側(cè)的線段L作為白線顯示，并在到達(dá)位置P3開始將左右兩側(cè)的線段L、L’作為白線顯示。其結(jié)果，會給駕駛員帶來左右產(chǎn)生了識別偏差那樣的印象，從而產(chǎn)生不適感。

與此相對，在本實(shí)施方式中，在經(jīng)過識別可靠度的評價(jià)而識別完成左右的一側(cè)的白線時(shí)，直到識別出另一側(cè)的白線為止待機(jī)預(yù)定時(shí)間。在此期間，如果也識別出另一側(cè)的白線，則當(dāng)作左右同時(shí)識別出了白線而左右同時(shí)進(jìn)行顯示，在經(jīng)過了預(yù)定的待機(jī)時(shí)間的情況下，只在已經(jīng)完成識別的一側(cè)顯示白線。由此，在顯示左右的白線時(shí)，不會給駕駛員帶來左右產(chǎn)生了識別偏差那樣的印象，能夠沒有不適感地顯示白線。

在此情況下，如果在確實(shí)只有單側(cè)存在白線的情況下也每次都進(jìn)行上述處理，則處理變得冗長而導(dǎo)致識別率的下降。因此，在識別狀態(tài)監(jiān)視部13中，在左右的白線處分別監(jiān)視相反側(cè)的識別狀態(tài)，如果處于能夠在預(yù)定的監(jiān)視時(shí)間內(nèi)識別為白線的狀態(tài)，則等到另一側(cè)識別出為止，將左右的白線同時(shí)顯示。另一方面，在預(yù)先得知沒有另一側(cè)的白線，或者直到識別出為止所花費(fèi)的時(shí)間超過監(jiān)視時(shí)間的情況下，不等待預(yù)定時(shí)間而只顯示單側(cè)。由此，能夠?qū)⒆R別率的下降抑制在最小限度并降低左右白線的識別偏差。

因此，在識別狀態(tài)監(jiān)視部13中，對于成為識別可靠度的評價(jià)對象的多個(gè)特征量M1、M2、M3、M4、M5、…導(dǎo)入如圖3所示的可靠度評價(jià)用計(jì)數(shù)器。并且，使用該可靠度評價(jià)用計(jì)數(shù)器定義直到經(jīng)過識別可靠度的評價(jià)而完成識別(所有的特征量滿足閾值時(shí))為止的識別完成時(shí)間T1，將該識別完成時(shí)間T1與監(jiān)視時(shí)間T2進(jìn)行比較來調(diào)整白線的顯示時(shí)刻。

具體說來，基于直到評價(jià)完成為止的閾值與可靠度評價(jià)用計(jì)數(shù)器的差，估計(jì)直到各特征量M1、M2、M3、M4、M5、…的評價(jià)完成為止的時(shí)間，將其中最花費(fèi)時(shí)間的特征量的時(shí)間設(shè)為直到完成白線的識別為止的識別完成時(shí)間T1。在圖3中，相當(dāng)于關(guān)于特征量M2的時(shí)間。

在此情況下，利用例如圖4來表示另一側(cè)的白線的識別完成時(shí)間T1與從完成了一側(cè)的白線的識別起算的經(jīng)過時(shí)間t的關(guān)系。圖4示出隨著經(jīng)過時(shí)間t增加，識別完成時(shí)間T1變小。其中，識別完成時(shí)間T1相對于經(jīng)過時(shí)間t并不一定是單調(diào)遞減，局部還存在不成比例地減少的部分。

此外，在識別出了一側(cè)的白線的情況下，監(jiān)視另一側(cè)的白線的識別狀態(tài)的監(jiān)視時(shí)間T2根據(jù)從完成了一側(cè)的白線的識別起算的經(jīng)過時(shí)間t變化，例如，成為如圖5所示的關(guān)系。圖5是將監(jiān)視時(shí)間T2的最大值設(shè)為500msec的情況的例子，在經(jīng)過時(shí)間t為0時(shí)監(jiān)視時(shí)間T2＝500msec，當(dāng)經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到500msec時(shí)，監(jiān)視時(shí)間T2為0即待機(jī)結(jié)束。

識別狀態(tài)監(jiān)視部13對識別完成時(shí)間T1和監(jiān)視時(shí)間T2進(jìn)行比較，并基于兩者的大小關(guān)系如以下的(a)、(b)所示來調(diào)整白線的顯示時(shí)刻。

(a)T1<T2

在識別完成時(shí)間T1小于監(jiān)視時(shí)間T2的情況下，判斷為另一側(cè)的白線的識別評價(jià)即將完成，等待其結(jié)果來確定白線的顯示時(shí)刻。

(b)T1≥T2

在識別完成時(shí)間T1為監(jiān)視時(shí)間T2以上的情況下，判斷為另一側(cè)的白線的識別評價(jià)需要花費(fèi)時(shí)間，或者在另一側(cè)不存在白線，不等待其結(jié)果只顯示已經(jīng)識別完成的單側(cè)的白線。

這樣，在本實(shí)施方式中，在左右的白線識別處理中，在完成了左右車道線中的一側(cè)的車道線的識別時(shí)，監(jiān)視另一側(cè)的車道線的識別狀態(tài)來調(diào)整將白線的識別結(jié)果提示給駕駛員的時(shí)刻，因此，能夠降低左右白線的識別時(shí)刻的偏差，此外，能夠?qū)⒆R別率的下降抑制在最小限度。結(jié)果，能夠在與駕駛員的感覺大致一致的沒有不適感的時(shí)刻進(jìn)行車道線識別結(jié)果的提示。