專利名稱：車輛用環境識別裝置以及方法
技術領域：
本發明涉及一種識別車輛周圍環境的車輛用環境識別裝置以及方法。
背景技術：
以往，作為識別車輛周圍環境的技術，有車輛用的環境識別裝置。作為這種技術，例如列舉出專利文獻1所記載的白線識別裝置。在專利文獻1所記載的白線識別裝置中，通過車載攝像機拍攝車輛前方的道路， 從道路圖像中檢測白線候選點，來計算左右白線的近似直線。然后，根據近似直線與白線候選點之間的偏差，判斷道路的彎曲狀況，在是直線道路時，將左右的近似直線的交點設為虛擬消失點。并且，制作虛擬消失點的檢測頻率直方圖，根據其最頻值估計光軸方向，來校正車載攝像機的光軸。專利文獻1 日本特開2000-242899號公報
發明內容
發明要解決的問題在專利文獻1所記載的技術中，根據白線候選點與近似直線之間的偏差進行了直線道路的判斷，但是直線道路判斷的精確度不高，期望一種能夠以更高的精確度進行直線道路判斷的系統。本發明的課題在于更正確地進行車輛用環境識別裝置的直線道路判斷。用于解決問題的方案為了解決以上課題，本發明所涉及的車輛用環境識別裝置在本車輛前方的遠處以及近處的多個區域中，計算行駛道路的道路形狀的近似直線，根據各條近似直線的一致度來判斷是否為直線道路。發明的效果根據本發明，由于根據多個區域中的道路形狀的近似直線判斷行駛道路是否為直線道路，因此提高了直線道路的判斷精確度。
圖1是表示第一實施方式所涉及的汽車1的結構的概要圖。圖2是表示車道識別裝置22的結構的框圖。圖3是表示車道識別裝置22中的處理的概念的示意圖。圖4是表示將近處區域與遠處區域區分開進行車道識別處理時的概念的示意圖。圖5是說明由直線道路判斷部410進行的直線道路的判斷處理的第一例的說明圖。圖6是說明由直線道路判斷部410進行的直線道路的判斷處理的第二例的說明圖。
圖7是說明由直線道路判斷部410進行的直線道路的判斷處理的第三例的說明圖。圖8是表示由車道識別裝置22執行的光軸校正處理的流程圖。圖9是表示本實施方式所涉及的車道識別裝置22的結構的框圖。圖10是表示第二實施方式所涉及的光軸校正處理的流程圖。圖11是表示用于對計算光軸方向的偏差的積分值的次數進行設定的處理的流程圖。
具體實施例方式下面，參照圖說明應用了本發明的汽車的實施方式。(第一實施方式)(結構)圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的汽車1的結構的概要圖。在圖1中，汽車1具備車體1B、方向盤2、輸入側轉向軸3、手柄角度傳感器4、轉向扭矩傳感器5、轉向反力致動器6、轉向反力致動器角度傳感器7、轉輪致動器8、轉輪致動器角度傳感器9、輸出側轉輪軸10、轉輪扭矩傳感器11、小齒輪(pinion gear) 12、小齒輪角度傳感器13、齒條14、拉桿(tie rod) 15、拉桿軸力傳感器16、車輪17FR、17FL、17RR、17RL、制動盤(break disc) 18、輪缸(wheel cylinder) 19、壓力控制單元20、車輛狀態參數獲取部 21、車道識別裝置22、方向指示開關23、車輪速度傳感器MFR、24FL、MRR、24RL、車道內行駛輔助控制器25、控制器/驅動電路單元沈、機械備件(Mecanical backup) 27以及蜂鳴器 28。此外，上述裝置中的車道識別裝置22構成了本發明所涉及的環境識別裝置1A。另外，車道識別裝置22構成了車道內行駛輔助系統的一部分。方向盤2以與輸入側轉向軸3 —體地進行轉動的方式構成，將駕駛員進行的轉向輸入傳遞到輸入側轉向軸3。輸入側轉向軸3具備轉向反力致動器6，通過轉向反力致動器6對從方向盤2輸入的轉向輸入施加轉向反力。手柄角度傳感器4設置在輸入側轉向軸3上，檢測輸入側轉向軸3的轉動角度 (即，駕駛員轉動方向盤2的轉向輸入角度)。然后，手柄角度傳感器4將檢測出的輸入側轉向軸3的轉動角度輸出到控制器/驅動電路單元26。轉向扭矩傳感器5設置在輸入側轉向軸3上，檢測輸入側轉向軸3的轉動扭矩 (即，施加到方向盤2的轉向輸入扭矩)。然后，轉向扭矩傳感器5將檢測出的輸入側轉向軸3的轉動扭矩輸出到控制器/驅動電路單元26。轉向反力致動器6的與電機軸一體地進行轉動的齒輪與形成為輸入側轉向軸3的一部分的齒輪咬合，轉向反力致動器6按照控制器/驅動電路單元沈的指示，對方向盤2 帶動的輸入側轉向軸3的轉動施加反作用力。轉向反力致動器角度傳感器7檢測轉向反力致動器6的轉動角度(即，通過傳遞到轉向反力致動器6的轉向輸入而形成的轉動角度)，將檢測出的轉動角度輸出到控制器/ 驅動電路單元26。
轉輪致動器8的與電機軸一體地進行轉動的齒輪與形成為輸出側轉輪軸10的一部分的齒輪咬合，轉輪致動器8根據控制器/驅動電路單元沈的指示，使輸出側轉輪軸10 轉動。轉輪致動器角度傳感器9檢測轉輪致動器8的轉動角度(即，轉輪致動器8所輸出的用于轉輪的轉動角度)，將檢測出的轉動角度輸出到控制器/驅動電路單元26。輸出側轉輪軸10具備轉輪致動器8，將由轉輪致動器8輸入的轉動傳遞到小齒輪 12。轉輪扭矩傳感器11設置在輸出側轉輪軸10上，檢測輸出側轉輪軸10的轉動扭矩 (即，經由齒條14輸出的車輪17FR、17FL的轉向扭矩)。然后，轉輪扭矩傳感器11將檢測出的輸出側轉輪軸10的轉動扭矩輸出到控制器/驅動電路單元26。小齒輪12與齒條14咬合，將從輸出側轉輪軸10輸入的轉動傳遞到齒條14。小齒輪角度傳感器13檢測小齒輪12的轉動角度(即，經由齒條14輸出的車輪 17FR、17FL的轉輪角度)，將檢測出的小齒輪12的轉輪角度輸出到控制器/驅動電路單元 26。齒條14具有與小齒輪12相咬合的正齒，將小齒輪12的轉動變換成車寬方向的直線運動。拉桿15通過球接頭將齒條14的兩端部分別連接于車輪17FR、17FL的轉向臂。設置在齒條14兩端部的拉桿15上分別具備拉桿軸力傳感器16，軸力傳感器16檢測作用于拉桿15的軸力。然后，拉桿軸力傳感器16將檢測出的拉桿15的軸力輸出到控制器/驅動電路單元26。車輪17FR、17FL、17RR、17RL通過懸架設置于車體1B，對于上述車輪中的前輪(車輪17FR、17FL)，通過拉桿15搖動轉向臂(knuckle arm)來改變車輪17FR、17FL相對于車體 IB的朝向。制動盤18與車輪17FR、17FL、17RR、17RL —體地進行轉動，當通過輪缸19的推壓力推壓制動片時，通過其摩擦力來產生制動力。輪缸19產生向制動盤18推壓設置在各車輪上的制動片的推壓力。壓力控制單元20按照車道內行駛輔助控制器25的指示，控制設置在各車輪中的輪缸19的壓力。車輛狀態參數獲取部21獲取方向指示開關23的動作信號和車道識別裝置22的輸出信號。另外，車輛狀態參數獲取部21根據從車輪速度傳感器MFR、24FL.24RR,24RL輸出的表示車輪轉速的脈沖信號來獲取車速。并且，車輛狀態參數獲取部21根據車速和各車輪的轉速，獲取各車輪的滑移率。然后，車輛狀態參數獲取部21將所獲取的各參數輸出到控制器/驅動電路單元26。車道識別裝置22具備攝像機(例如單眼攝像機)和運算裝置，該攝像機拍攝本車輛周圍的圖像，該運算裝置分析攝像機的拍攝圖像，計算本車輛的橫擺角C、本車輛的縱傾角D、攝像機10距路面的高度H、偏離車道中心的橫向偏移A以及行駛車道的曲率B。然后， 車道識別裝置22將由運算裝置計算出的本車輛的橫擺角C、偏離車道中心的橫向偏移A以及行駛車道的曲率B (下面將它們統稱為“車道內行駛輔助信息”)輸出到車道內行駛輔助控制器25。
另外，車道識別裝置22根據偏離車道中心的橫向偏移A、行駛車道的曲率B、本車輛相對于車道的橫擺角C、本車輛的縱傾角D、攝像機距路面的高度H，執行后述的光軸校正處理，來校正攝像機的光軸。方向指示開關23與駕駛員對方向指示桿的操作相對應地點亮指示右方向或者左方向的方向指示燈。另外，方向指示開關23將正在進行方向指示動作的情形以及表示其指示方向的動作信號輸出到車道內行駛輔助控制器25。車輪速度傳感器MFR、24FL、MRR、24RL將表示各車輪的轉速的脈沖信號輸出到車輛狀態參數獲取部21和車道內行駛輔助控制器25。從車輪速度傳感器MFR、24FL、MRR、24RL向車道內行駛輔助控制器25輸入表示各車輪的轉速的脈沖信號，從方向指示開關23向車道內行駛輔助控制器25輸入方向指示的動作信號，從車道識別裝置22向車道內行駛輔助控制器25輸入車道內行駛輔助信息，從控制器/驅動電路單元沈向車道內行駛輔助控制器25輸入轉向輸入的狀態(轉向輸入角、 轉向輸入扭矩等)和轉輪輸出的狀態(轉輪角度、轉輪扭矩等)。然后，車道內行駛輔助控制器25根據所輸入的信息，執行車道內行駛輔助處理。即，車道內行駛輔助控制器25計算與用于使本車輛在車道內的目標軌道上行駛的車輛控制(前輪的轉輪、施加到輸入側轉向軸3的轉向反力、各車輪的控制力等)有關的參數。并且，車道內行駛輔助控制器25輸出與計算出的各車輪的制動力有關的參數作為指示壓力控制單元20的指示信號。另外，車道內行駛輔助控制器25將與計算出的前輪的轉輪和施加到輸入側轉向軸3的轉向反力有關的參數輸出到控制器/驅動電路單元26。控制器/驅動電路單元沈控制汽車1整體，根據從設置在各部分中的傳感器輸入的信號，針對輸入側轉向軸3的轉向反力、前輪的轉輪角或者機械備件27的連接，將各種控制信號輸出到轉向反力致動器6、轉輪致動器8或者機械備件27等。另外，控制器/驅動電路單元沈將各傳感器的檢測值變換為與使用目的相應的值。例如，控制器/驅動電路單元沈可以將由轉向反力致動器角度傳感器7檢測出的轉動角度變換為轉向輸入角度、將由轉輪致動器角度傳感器9檢測出的轉動角度變換為車輪的轉輪角、將由小齒輪角度傳感器13檢測出的小齒輪12的轉動角度變換為車輪的轉輪角等。然后，控制器/驅動電路單元沈將與轉向輸入的狀態和轉輪輸出的狀態有關的信息輸出到車道內行駛輔助控制器25。此外，控制器/驅動電路單元沈監視由手柄角度傳感器4檢測出的輸入側轉向軸 3的轉動角度、由轉向反力致動器角度傳感器7檢測出的轉向反力致動器6的轉動角度、由轉輪致動器角度傳感器9檢測出的轉輪致動器8的轉動角度以及由小齒輪角度傳感器13 檢測出的小齒輪12的轉動角度，根據它們的關系，能夠檢測轉向系統中的故障的發生。于是，當檢測出轉向系統中的故障時，控制器/驅動電路單元沈向機械備件27輸出使輸入側轉向軸3與輸出側轉輪軸10進行連接的指示信號。機械備件27是如下一種機構按控制器/驅動電路單元沈的指示，將輸入側轉向軸3與輸出側轉輪軸10進行連接，確保從輸入側轉向軸3向輸出側轉輪軸10傳遞力。在此，在正常狀態時，控制器/驅動電路單元沈指示機械備件27不將輸入側轉向軸3與輸出側轉輪軸10連接。然后，在由于轉向系統發生故障、需要不經由手柄角度傳感器4、轉向扭矩傳感器5以及轉輪致動器8等而進行轉向操作的情況下，指示機械備件27將輸入側轉向軸3與輸出側轉輪軸10進行連接。此外，機械備件27例如能夠通過線纜式轉向機構等構成。蜂鳴器觀根據車道內行駛輔助控制器25的指示信號，向駕駛員發出警報音。(車道識別裝置22的具體結構)接著，說明車道識別裝置22的具體結構。圖2是表示車道識別裝置22的結構的框圖。此外，在圖2中同時圖示了與車道識別裝置22相關聯的其它功能部。另外，圖3是表示車道識別裝置22的處理的概念的示意圖。在圖2中，車道識別裝置22包括攝像機100、白線候選點檢測部200、車道識別處理部300以及光軸校正部400。攝像機100是具備CCD (Charge Coupled Device 電荷耦合器)或者 CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor :互補金屬氧化物半導體)等攝像元件的數字攝像機。攝像機100拍攝車輛前方的圖像，將拍攝得到的圖像數據輸出到白線候選點檢測部200。此外，攝像機100設置在車輛室內的頂部的前方中央部來拍攝車輛前方，透過前擋風玻璃來拍攝車輛前方的行駛道路。但是，除了這種設置方式以外，只要是拍攝本車輛的行駛道路的攝像機，也可以是其它的設置方式。例如，也能夠如后視攝像機那樣在車輛后方安裝攝像機或者在保險杠等車輛前端安裝攝像機，還能夠設為消失點不出現在攝像機的視場內的設置方式。無論在哪種情況下，都能夠通過進行白線邊緣的檢測以及近似直線的計算，來計算虛擬消失點。白線候選點檢測部200根據攝像機100拍攝得到的圖像數據，檢測作為車道分界線的白線的候選點。在白線候選點檢測部200中，如圖3所示，從攝像機100獲取拍攝本車輛行駛道路的圖像，通過進行圖像處理來檢測白線邊緣Ed。在本實施方式的圖像處理中，根據后述的道路參數(道路形狀以及相對于該道路的車輛姿態)，對位于獲取到的圖像左右的車道分界線(白線)設定圖像處理框F的位置。接著，對所設定的圖像處理框F例如實施Sobel過濾器的一次空間微分，在強調了白線與路面之間的邊界的邊緣之后，抽出白線邊緣Ed。車道識別處理部300包括道路形狀算出部310和道路參數估計部320，該道路形狀算出部310對道路形狀進行直線近似，該道路參數估計部320估計道路形狀以及相對于道路的車輛姿態。如圖3所示，道路形狀算出部310通過Hough變換抽出如下的直線來計算道路形狀的近似直線Rf，該直線是使所設定像素數Pth以上數量的由白線候選點檢測部200抽出的白線邊緣Ed的強度為所設定閾值Edth以上的像素通過并且將檢測區域的上邊的一點和下邊的一點連接而得到的直線。在本實施方式中，將拍攝得到的道路的圖像數據分為遠處和近處兩個區域，在各個區域中對道路形狀進行直線近似(參照圖4)。此外，期望遠處區域的圖像上下方向的寬度小于近處區域的圖像上下方向的寬度。道路參數估計部320根據由道路形狀算出部310檢測出的道路形狀的近似直線 Rf，使用下式子(1)，作為道路模型公式來估計道路參數(道路形狀以及相對于道路的車輛姿態)。[式子1]
X= —-1- (y + /D)-f ‘ H'fl-C -f + jW{y + f.O)(ι)
η(y +J · D)
、在此，式子(1)中的參數A、B、C、D、H是在道路參數估計部320中估計出的道路參數和車輛狀態量，是本車輛相對于車道的橫向偏移(A)、道路曲率(B)、本車輛相對于車道的橫擺角(C)、本車輛的縱傾角(D)以及攝像機100距路面的高度(H)。另外，W是表示車道寬度(實際道路上的左右白線內側間的距離)的常數、f是攝像機透視變換常數、j是區分左右白線的參數，在左白線時，j = 0，在右白線時，j = 1。另外，(X，y)是左白線或右白線于車道內側端部上任意的點在道路圖像上的坐標，取道路圖像的左上端點為原點，右方向設為χ軸正方向，下方向設為y軸正方向。光軸校正部400包括直線道路判斷部410，其判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路；平行行駛判斷部420，其判斷本車輛是否與行駛道路平行行駛；虛擬消失點算出部 430，其根據道路形狀的近似直線Rf來計算虛擬消失點；以及光軸方向校正處理部440，其根據虛擬消失點估計光軸方向，校正車道識別裝置22(例如攝像機100)中所存儲的光軸設定值。直線道路判斷部410通過后述的過程來計算由道路形狀算出部310計算出的遠處與近處的道路形狀的近似直線Rf的一致度，通過將計算出的該一致度與規定值進行比較， 來判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。平行行駛判斷部420根據由道路參數估計部320估計出的本車輛相對于行駛道路的車輛姿態，判斷本車輛是否與行使道路平行行駛。具體地說，平行行駛判斷部420使用由道路參數估計部320估計出的作為車輛狀態量之一的本車輛相對于車道的橫向偏移A，根據當前值與過去值之差來計算本車輛相對于車道的橫向速度(橫向偏移A的微分值)，將橫向速度小于或等于所設定的閾值的情況判斷為本車輛與行駛道路平行行駛。在直線道路判斷部410和平行行駛判斷部420的判斷結果為本車輛的行駛道路是直線道路且本車輛處于與本車輛的行駛道路平行行駛的狀態的情況下，虛擬消失點算出部 430計算道路形狀的左右近似直線Rf的交點來作為虛擬消失點。光軸方向校正處理部440根據由虛擬消失點算出部430計算出的虛擬消失點來計算光軸方向，通過與車道識別裝置22所存儲的光軸方向進行比較，來判斷光軸方向的偏移。在進行了該判斷的情況下，光軸方向校正處理部440使用過去的歷史記錄來估計光軸方向，對車道識別裝置22所存儲的光軸方向的設定值進行校正。具體地說，光軸方向校正處理部440在橫擺方向和縱傾方向上計算車道識別裝置22所存儲的光軸方向的設定值與根據虛擬消失點計算出的光軸方向之間的偏差，按照每個循環處理依次對偏差進行積分。在虛擬消失點的計算次數達到了所設定的值時，如果橫擺方向或者縱傾方向的偏差的積分值(絕對值)超過閾值，則光軸方向校正處理部440通過將車道識別裝置22所存儲的光軸方向的設定變更為根據過去的歷史記錄估計出的光軸方向的值(例如，最新的一定次數以內的光軸方向的平均值等)，來校正光軸。由此，吸收光軸方向的檢測結果的偏差， 從而能夠防止光軸方向的錯誤校正。另外，此時，光軸方向校正處理部440針對橫擺方向和縱傾方向來分別判斷偏差的積分值是否超過了閾值，還對橫擺方向和縱傾方向分別獨立地進行光軸方向的校正。由此，能夠將橫擺方向成分和縱傾方向成分各自的光軸方向的誤差區分開來進行光軸方向的校正，從而能夠更高精確度地進行光軸方向的校正。另外，光軸方向校正處理部440在計算次數達到了設定值的情況下，將光軸方向的偏差的積分值和計算次數的計數值復位。此外，在車道識別裝置22中，針對車輛前方的近處區域和遠處區域分別進行車道識別處理，判斷是否為直線道路。圖4是表示將近處區域和遠處區域區分開進行車道識別處理時的概念的示意圖。 此外，在圖4中示出了半徑比較大的曲線道路作為例子。如圖4所示，車道識別裝置22將攝像機100拍攝得到的圖像數據區分為近處區域 (圖像下部)和遠處區域(圖像中央部)，在各個區域中由白線候選點檢測部200和車道識別處理部300進行白線邊緣Ed和近似直線Rf的檢測。并且，根據它們的一致度，直線道路判斷部410判斷行駛道路是否為直線。具體地說，直線道路判斷部410例如下述的第一 第三例那樣，計算近處區域與遠處區域中的近似直線的一致度，根據該一致度，判斷行駛道路是否為直線(直線道路)。(直線道路的判斷處理)(1)第一例在第一例中，如圖5所示，分別求出交點Cl和交點C2，該交點Cl是與根據遠處區域的圖像檢測出的左右白線各自的白線邊緣相對應的兩條近似直線Rfl在畫面上的交點， 該交點C2是與根據近處區域的圖像檢測出的左右白線各自的白線邊緣相對應的兩條近似直線Rf2在畫面上的交點。然后，計算所求出的該交點Cl與交點C2在X軸方向上的偏差來作為近處區域和遠處區域中的近似直線Rfl、Rf2的一致度。并且，將該偏差(一致度)與所設定的偏差閾值進行比較，在偏差為所設定的偏差閾值以內的情況下，遠處區域與近處區域的近似直線一致，判斷為行駛道路是直線(直線道路)。此外，上述偏差閾值是通過設計或者實驗預先求出可以將行駛道路識別為直線的值而設定的值。(2)第二例在第二例中，如圖6所示，將與根據遠處區域的圖像檢測出的左右白線邊緣之一相對應的近似直線Rfl和與根據近處區域的圖像檢測出的左右白線邊緣之一相對應的近似直線Rf2分別變換成用下面的式子( 和式子C3)表示的近似直線式。y = alx+bl... (2)y = a2x+b2... (3)接著，基于式子( 和式子(3)，根據下面的式子(4)計算兩個近似直線式的一致的程度E。E= {l-[(|al-a2|)/c]} X {1-[ (| bl-b2 |)/d]} - (4)在此，c為斜率的允許誤差，d為截距的允許誤差。對左右兩條近似直線都進行這種處理。S卩，將遠處區域的近似直線Rfl設為斜率al、y截距為bl的直線式而公式化成式子(2)，將近處區域的近似直線Rf2設為斜率a2、y截距為1^2的直線式而公式化成式子(3)。
接著，根據斜率al與斜率a2之間的偏差以及y截距bl與y截距1^2之間的偏差， 利用式子(4)計算兩個近似直線式Rf!、Rf2的一致度Ε。該一致度E的計算為，對遠處區域左側的近似直線Rfl和近處區域左側的近似直線Rf2計算一致度E，并且對遠處區域右側的近似直線Rfl和近處區域右側的近似直線Rf2計算一致度E。然后，將分別計算出的兩個一致度E與預先決定的兩個判斷閾值分別進行比較， 在兩個一致度E都大于或等于這兩個判斷閾值的情況下，判斷為遠處區域和近處區域的近似直線Rfl、Rf2 —致，行駛道路是直線。此外，也可以求出上述兩個一致度E的積值或和值，將求出的該值與預先決定的判斷閾值進行比較，在這些值大于或等于判斷閾值的情況下，判斷為遠處區域和近處區域的近似直線Rfl、Rf2 —致。在上述例子中，同時使用近似直線的斜率和y截距來計算一致度E，但是也可以分開使用斜率和1截距來計算一致度。另外，在上述的例子中，為了高精確度地判斷行駛道路是否為直線，根據對左側的近似直線Rfl、Rf2計算出的一致度E和對右側的近似直線Rf l、Rf2計算出的一致度E這兩個一致度E來進行判斷。但是，在不要求行駛道路是否為直線的判斷精確度的情況下，可以根據這兩個一致度E中的一個一致度E進行判斷。在此，上述判斷閾值都是通過設計或者實驗預先求出可以將行駛道路識別為直線的值而設定的值。(3)第三例在第三例中，如圖7所示，針對與根據遠處區域的圖像檢測出的左右白線邊緣之一相對應的近似直線Rfl和與根據近處區域的圖像檢測出的左右白線邊緣之一相對應的近似直線Rf2，分別求出近似直線Rfl和近似直線Rf2與遠處區域的上邊的交點的χ坐標 xl和x2以及與近處區域的下邊的交點的χ坐標x3和x4。接著，將遠處區域的上邊的各交點的χ坐標的偏差(即，xl與x2之間的偏差)和遠處區域的下邊的各交點的X坐標的偏差(即，X3與X4之間的偏差)分別作為一致度E而算出。然后，將分別計算出的兩個一致度E與預先決定的兩個判斷閾值分別進行比較， 在兩個一致度E都小于或等于這兩個判斷閾值的情況下，遠處區域和近處區域的近似直線 Rfl、Rf2 —致，判斷為行駛道路是直線。此外，也可以求出上述兩個一致度E的積值或和值，將求出的該值與預先決定的判斷閾值進行比較，在這些值都小于或等于判斷閾值的情況下，判斷為遠處區域和近處區域的近似直線Rfl、Rf2 —致。在上述的例子中，根據近似直線與處理區域的上邊和下邊的交點的χ坐標計算近似直線的一致度，但是也可以根據近似直線與圖像處理區域(畫面區域)的上邊和下邊的交點的X坐標來計算近似直線的一致度。另外，在上述的例子中，根據對左側的近似直線Rfl、Rf2計算出的偏差，來判斷行駛道路是否為直線。但是，為了提高判斷精確度，可以進一步對右側的近似直線Rfl、Rf2計算偏差，結合該偏差來判斷行駛道路是否為直線。在此，上述判斷閾值都是通過設計或者實驗預先求出可以將行駛道路識別為直線的值而設定的值。(光軸校正處理)接著，說明由車道識別裝置22執行的光軸校正處理。圖8是表示由車道識別裝置22執行的光軸校正處理的流程圖。光軸校正處理是為了使攝像機100的光軸處于合適的位置來進行正確的車道識別處理而執行的。車道識別裝置22在攝像機100拍攝圖像的期間，重復執行圖8所示的光軸校正處理。在圖8中，當開始光軸校正處理時，車道識別裝置22由攝像機100獲取本車輛行駛道路的圖像數據(步驟S101)。接著，車道識別裝置22通過白線候選點檢測部200根據行駛道路的圖像數據進行圖像處理，來檢測白線邊緣Ed (步驟S102)。接著，車道識別裝置22通過道路形狀算出部310使用檢測出的白線邊緣Ed來獲取遠處區域和近處區域各自的道路形狀的近似直線Rf (步驟S103)。此時，道路形狀算出部 310獲取行駛道路左右白線各自的近似直線Rf。接著，車道識別裝置22通過道路參數估計部320使用道路形狀的近似直線Rf，按照式子(1)估計道路參數(步驟S104)。接著，車道識別裝置22通過直線道路判斷部410根據道路形狀的近似直線Ed，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路(步驟S105)。另外，車道識別裝置22通過平行行駛判斷部420根據所估計出的道路參數，判斷本車輛是否與行駛道路平行行駛(步驟S106)。然后，車道識別裝置22根據步驟S105、S106的判斷結果，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路且本車輛是否處于與行駛道路平行行駛的狀態(步驟S107)。在步驟S105、S106的判斷結果是處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與行使道路平行行駛的狀態的情況下，車道識別裝置22通過虛擬消失點算出部430根據左右的近似直線Rf計算虛擬消失點(步驟S108)。此外，在步驟S105、S106的判斷結果不是處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與行使道路平行行駛的狀態的情況下，車道識別裝置22返回步驟SlOl的處理。步驟S108之后，車道識別裝置22通過光軸方向校正處理部440對可根據虛擬消失點計算出的光軸方向與車道識別裝置22當前存儲的光軸方向之間的偏差進行積分(步驟 S109)。接著，車道識別裝置22判斷計算虛擬消失點的次數是否大于或等于所設定的值 Nth(步驟S110)，在判斷為計算虛擬消失點的次數(S卩，光軸方向的偏差的積分次數)大于或等于所設定的值Nth的情況下，將虛擬消失點的計算次數的計數值和光軸方向的偏差的積分值復位(步驟Sl 11)。并且，車道識別裝置22通過光軸方向校正處理部440進行光軸的校正(步驟 S112)，返回步驟SlOl的處理。另外，在步驟SllO中判斷為計算虛擬消失點的次數小于所設定的值的情況下，車道識別裝置22返回步驟SlOl的處理。通過以上的處理，根據遠處和近處的近似直線Rf的一致度，來判斷行駛道路的直線程度，由此能夠更高精確度地檢測出道路的彎曲狀況。因此，能夠更正確地計算虛擬消失點，并能夠進行更高精確度的光軸校正。(動作)接著，說明動作。汽車1在點火開關閉合的同時通過車道識別裝置22拍攝本車輛前方道路的圖像， 開始車道內行駛輔助處理。另外，在由攝像機100拍攝道路圖像的期間，車道識別裝置22執行光軸校正處理， 將攝像機100的光軸校正成合適的狀態。S卩，車道識別裝置22從攝像機100所拍攝得到的道路的圖像數據中檢測白線候選點Ed，計算道路形狀的近似直線Rf。然后，車道識別裝置22根據式子(1)估計道路參數，判斷行駛道路是否為直線道路以及本車輛是否與行駛道路平行行駛。在行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛的情況下，車道識別裝置22 計算虛擬消失點，對計算出的虛擬消失點所呈現的光軸方向與當前的光軸方向的偏差進行積分。然后，在虛擬消失點的計算次數(計數值)大于或等于所設定的值時，車道識別裝置22將光軸方向的偏差的積分值和計算次數的計數值復位，以根據過去的歷史記錄估計出的光軸方向的值來校正光軸方向。由此，能夠使攝像機100的光軸處于合適的狀態，從而提高了車道識別裝置22進行車道識別的精確度。另外，因此能夠更適當地進行車道內行駛輔助。如上所述，本實施方式所涉及的汽車1通過車道識別裝置22根據本車輛前方的遠處區域和近處區域各自的近似直線Rf的一致度，來判斷行駛道路是否為直線道路。因此，能夠更高精確度地檢測道路的彎曲狀況，能夠更正確地計算虛擬消失點。因而，在進行光軸校正方面，能夠在合適的狀況下進行光軸校正，因此能夠更正確地進行車輛用環境識別裝置的光軸校正。在此，在第一實施方式中，以鋪設在行駛道路兩側的白線為檢測對象進行了說明， 但是除了白線之外，還可以是車道標記、道路標志、中央分離帶等，只要是沿道路連續鋪設的、能夠區分車道或者道路的物體，就能夠在行駛道路的檢測中使用。此外，在本實施方式中，攝像機100對應于攝像單元，白線候選點檢測部200和道路形狀算出部310對應于道路形狀算出單元。另外，直線道路判斷部410對應于直線道路判斷單元，平行行駛判斷部420對應于平行行駛判斷單元。另外，虛擬消失點算出部430對應于虛擬消失點算出單元，光軸方向校正處理部440對應于光軸方向校正單元。(第一實施方式的效果)(1)在本車輛前方的遠處和近處的多個區域中，計算行駛道路的道路形狀的近似直線，在行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛時，計算虛擬消失點。然后，根據計算出的虛擬消失點估計光軸方向，來進行光軸方向的校正。根據多個區域的道路形狀的近似直線來判斷行駛道路是否為直線道路，因此提高了直線道路的判斷精確度。另外，在這樣判斷出的直線道路中本車輛與行駛道路平行行駛時，計算虛擬消失點，因此能夠更正確地估計光軸方向。
因而，能夠更正確地進行車輛用環境識別裝置的光軸校正。(2)拍攝本車輛的前方或者后方的圖像，通過圖像處理，根據本車輛的行駛道路上的鋪設物或者本車輛的行駛道路兩側的鋪設物來檢測本車輛的行駛道路。因而，在能夠將拍攝車輛周圍的攝像機用作車輛用環境識別裝置的情況下，也能夠更正確地進行車輛用環境識別裝置的光軸校正。(3)根據本車輛的行駛道路中沿道路連續鋪設的用于區分車道或道路的對象物來計算道路形狀。因而，能夠使用各種對象物進行光軸方向的校正。(4)將本車輛的行駛道路以本車輛為中心區分為左右區域，來計算表示道路形狀的近似直線，在左右區域中分別判斷多個區域的近似直線的一致度，來判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。因而，在左右區域中分別計算遠處和近處區域的近似直線，由此能夠進行更高精確度的光軸方向的校正。(5)對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向與所保持的光軸方向的偏差進行積分，在虛擬消失點的計算次數達到所設定的次數時，如果積分結果的絕對值大于或等于所設定的閾值，則進行光軸方向的校正。因而，能夠吸收光軸方向的估計結果的差異，來抑制光軸方向的錯誤校正。(6)在對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向與所保持的光軸方向的偏差進行積分時，將該偏差的方向分為橫擺方向和縱傾方向，在各個方向上計算積分值，在橫擺方向和縱傾方向上各自獨立地校正光軸。因而，能夠將橫擺方向成分和縱傾方向成分各自的光軸方向的誤差區分開來進行光軸方向的校正，從而能夠更高精確度地進行光軸方向的校正。(2)第二實施方式接著，說明本發明的第二實施方式。本實施方式相對于第一實施方式中的車道識別裝置22的結構，不同點在于判斷直線道路的方法。具體地說，在本實施方式中，利用第一實施方式中進行車道內行駛輔助時使用的車輛傳感器(橫擺率傳感器、加速度傳感器)，除了利用攝像機100進行的直線道路的判斷和平行行駛的判斷之外，還使用橫擺率、橫向加速度進行直線道路的判斷。(結構)圖9是表示本實施方式所涉及的車道識別裝置22的結構的框圖。此外，在圖9中同時圖示了與車道識別裝置22相關聯的其它功能部。此外，橫向加速度傳感器21a和橫擺率傳感器21b是車輛狀態參數獲取部21的一部分。在圖9中，車道內行駛輔助控制器25使用由車道識別裝置22估計出的道路參數和從車輪速度傳感器對 1 、24 1^、對1^、24扎、橫向加速度傳感器21￡1以及橫擺率傳感器2讓獲取的本車輛狀態的檢測值(車速、橫擺率、橫向加速度)，控制轉向機構和蜂鳴器觀以進行轉向輔助。另外，圖9所示的車道識別裝置22是針對第一實施方式的車道識別裝置22追加了車輛傳感器偏差判斷部450的結構。并且，橫向加速度傳感器21a和橫擺率傳感器21b 的輸出經由車輛傳感器偏差判斷部450輸入到虛擬消失點算出部430。另外，直線道路判斷部410和平行行駛判斷部420的判斷結果輸入到車輛傳感器偏差判斷部450。在直線道路判斷部410的判斷結果和平行行駛判斷部420的判斷結果是處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與本車輛的行駛道路平行行駛的狀態的情況下，車輛傳感器偏差判斷部450確認橫擺率和橫向加速度的中值是否在0附近(即，在0與設定值之間)。并且，將該確認結果作為歷史記錄而事先存儲固定的次數，通過將該歷史記錄與本次的結果進行比較，來判斷橫擺率或者橫向加速度的中值是否沒有偏差。虛擬消失點算出部430只在如下狀態時計算道路形狀的左右近似直線Rf的交點作為虛擬消失點，該狀態為在車輛傳感器偏差判斷部450判斷為橫擺率和橫向加速度都沒有偏差的情況下，直線道路判斷部410和平行行駛判斷部420的判斷結果是本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與本車輛的行駛道路平行行駛，并且能夠確認沒有偏差的車輛傳感器值(橫擺率、橫向加速度)在設定值以內。另外，在車輛傳感器偏差判斷部450判斷為橫擺率和橫向加速度都有偏差的情況下，虛擬消失點算出部430使用直線道路判斷部410的判斷結果和平行行駛判斷部420的判斷結果，進行與第一實施方式相同的處理。光軸方向校正處理部440與第一實施例的不同點在于，根據白線候選點檢測部 200的檢測狀況和直線道路判斷時有無車輛傳感器的使用來計算虛擬消失點的可靠度，根據該可靠度改變計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)。由此，光軸方向校正處理部 440能夠在可靠度高的狀態持續的情況下，在較早的時間進行光軸校正。(光軸校正處理)圖10是表示第二實施方式的光軸校正處理的流程圖。光軸校正處理是為了使攝像機100的光軸處于合適的位置來進行正確的車道識別處理而執行的。車道識別裝置22在攝像機100拍攝圖像的期間，重復執行圖8所示的光軸校正處理。在圖10所示的光軸校正處理中，步驟S201 步驟S206的處理與圖8所示的光軸校正處理的步驟SlOl 步驟S106的處理相同，因此針對不同的部分進行說明。在步驟S206之后，車道識別裝置22通過車輛傳感器偏差判斷部450分別判斷橫擺率或橫向加速度是否有偏差(步驟S207)。接著，車道識別裝置22判斷橫擺率和橫向加速度中是否存在沒有偏差的量(步驟 S208)。在步驟S208中判斷為橫擺率和橫向加速度中存在沒有偏差的量情況下，車道識別裝置22根據步驟S205、S206的判斷結果，判斷是否處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛的狀態，并且對判斷出沒有偏差的車輛傳感器值是否在設定值以內進行判斷(步驟S209)。此外，在根據步驟S205、S206的判斷結果判斷為是處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛處于與行駛道路平行行駛的狀態，并且判斷出沒有偏差的車輛傳感器值不在設定值以內的情況下，車道識別裝置22返回步驟S201的處理。另外，在步驟S208中判斷為橫擺率或橫向加速度都有偏差的情況下，車道識別裝置22根據步驟S205、S206的判斷結果，判斷是否處于本車輛的行駛道路為直線道路且本車
15輛與行駛道路平行行駛的狀態(步驟S210)。在步驟S209之后，車道識別裝置22通過光軸方向校正處理部440根據白線候選點檢測部200的檢測狀況和直線道路判斷時有無車輛傳感器的使用來計算所獲取的虛擬消失點的可靠度，根據該可靠度，改變對光軸方向的偏差的積分值進行計算的次數(步驟 S214中的設定值Nth)(步驟S211)。以后的步驟S212 步驟S215的處理與圖8所示的光軸校正處理的步驟S108 步驟Slll的處理相同。(虛擬消失點的可靠度)在本實施方式中，在步驟S211中，由光軸方向校正處理部440根據白線候選點檢測部200的檢測狀況和直線道路判斷時有無車輛傳感器的使用，來計算所獲取的虛擬消失點的可靠度。具體地說，光軸方向校正處理部440判斷根據白線候選點檢測部200的檢測狀況和有無車輛傳感器的使用而計算出的虛擬消失點的可靠度，根據其判斷結果來改變對光軸方向的偏差進行積分的次數。具體地說，計算出的虛擬消失點的可靠度越高，越是縮短對光軸方向的誤差進行積分的時間(減少次數)。在此，關于白線候選點檢測部200的檢測狀況，條件(1)在遠處也能夠檢測到本車輛的行駛道路的特征(白線邊緣)的情況下，條件( 在從遠處至近處能夠無差異地連續檢測到本車輛的行駛道路的特征(白線邊緣)的情況下，判斷為檢測狀況良好、計算出的虛擬消失點的可靠度高。另外，關于車輛傳感器，判斷為使用車輛傳感器計算的情況與不使用車輛傳感器計算的情況相比，虛擬消失點的可靠度高。并且，在判斷為本車輛的行駛道路為直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛的情況下，在車輛傳感器的值為中值(0附近)時，光軸方向校正處理部440進行光軸方向的校正，此后，如果車輛傳感器的檢測值超過所設定的閾值(即，在估計出行駛道路不是直線道路的情況下)，光軸方向校正處理部440停止光軸方向的校正。由此，能夠更可靠地檢測是否為直線道路，因此能夠提高計算出的虛擬消失點的可靠度，能夠更高精確度地進行光軸方向的校正。(光軸誤差的積分時間設定方法)在本實施方式中，在步驟S211中，根據上述虛擬消失點的可靠度，對求出光軸方向的偏差的積分值的次數(虛擬消失點的計算次數的設定值Nth)進行計算。圖11是表示用于對計算光軸方向的偏差的積分值的次數進行設定的處理的流程圖。圖11所示的處理是圖10的步驟S211的子流程。在圖11中，光軸方向校正處理部440判斷白線候選點檢測部200的檢測狀況是否良好(步驟S301)。此時，光軸方向校正處理部440能夠按照上述條件(1)、O)，例如在滿足是否能夠在遠處區域檢測到白線邊緣Ed以及是否能夠從遠處區域至近處區域連續檢測到白線邊緣 Ed中的至少一個條件時，判斷為白線候選點檢測部200的檢測狀況良好。
在步驟S301中判斷為白線候選點檢測部200的檢測狀況較差的情況下，光軸方向校正處理部440判斷是否在直線道路判斷時使用車輛傳感器且車輛傳感器的中值是否沒有偏差(步驟S302)。在步驟S302中判斷為在直線道路判斷時沒有使用車輛傳感器或者車輛傳感器的中值有偏差的情況下，光軸方向校正處理部440將閾值Nth設為設定成基準的值N(步驟 S303)，該閾值Nth是計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)的閾值。此外，基準值 N作為計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)，是最大的值。另一方面，在步驟S302中判斷為在直線道路判斷時使用車輛傳感器且車輛傳感器的中值沒有偏差的情況下，光軸方向校正處理部440將閾值Nth設為設定成基準的值N 的0.9倍(步驟S304)，該閾值Nth是計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)的閾值。另外，在步驟S301中判斷為白線候選點檢測部200的檢測狀況良好的情況下，光軸方向校正處理部440判斷是否在直線道路判斷時使用車輛傳感器且車輛傳感器的中值是否沒有偏差(步驟S305)。在步驟S305中判斷為在直線道路判斷時沒有使用車輛傳感器且車輛傳感器的中值有偏差的情況下，光軸方向校正處理部440將閾值Nth設為設定成基準的值N的0. 6倍 (0.6N)(步驟S306)，該閾值Nth是計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)的閾值。另一方面，在步驟S305中判斷為在直線道路判斷時使用車輛傳感器且車輛傳感器的中值沒有偏差的情況下，光軸方向校正處理部440將閾值Nth設為設定為基準的值N 的0. 5倍(0. 5N)(步驟S307)，該閾值Nth是計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間) 的閾值。此外，基準值N的0.5倍作為計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)，是最小的值。通過以上處理，在將如橫擺率傳感器或加速度傳感器那樣能夠進行直線道路判斷的車輛傳感器裝載于車輛中的情況下，在確認了各車輛傳感器沒有偏差的可靠的狀況之后，在直線道路判斷中使用這些車輛傳感器。由此，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷，從而能夠進行更高精確度的光軸校正。另外，計算出的虛擬消失點的可靠度越高，越是減少計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)。在步驟S303、S304、S306、S307之后，光軸方向校正處理部440返回主流程。由此，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較高的情況下，能夠以更高的響應性進行光軸方向的校正，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較低的情況下，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷。(動作)接著，說明動作。汽車1在點火開關閉合的同時通過車道識別裝置22拍攝本車輛前方道路的圖像， 開始車道內行駛輔助處理。另外，在由攝像機100拍攝道路圖像的期間，車道識別裝置22執行光軸校正處理， 將攝像機100的光軸校正成合適的狀態。
S卩，車道識別裝置22從攝像機100所拍攝得到的道路的圖像數據中檢測白線候選點Ed，計算道路形狀的近似直線Rf。然后，車道識別裝置22根據式子(1)估計道路參數，來判斷行駛道路是否為直線道路以及本車輛是否與行駛道路平行行駛。在行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛的情況下，車道識別裝置22 計算虛擬消失點，對計算出的虛擬消失點所呈現的光軸方向與當前的光軸方向的偏差進行積分。然后，在虛擬消失點的計算次數(計數值)大于或等于所設定的值時，車道識別裝置22將光軸方向的偏差的積分值和計算次數的計數值復位，以根據過去的歷史記錄估計出的光軸方向的值來校正光軸方向。由此，能夠使攝像機100的光軸處于合適的狀態，從而提高了車道識別裝置22進行車道識別的精確度。另外，因此能夠更適當地進行車道內行駛輔助。另外，此時，汽車1根據白線候選點檢測部200的檢測狀況和直線道路判斷時有無車輛傳感器的使用，來計算所獲取的虛擬消失點的可靠度，根據該可靠度改變計算光軸方向的偏差的積分值的次數(設定值Nth)。由此，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷，從而能夠進行更高精確度的光軸校正。另外，汽車1在計算出的虛擬消失點的可靠度高的情況下，減少計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)。由此，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較高的情況下，以更高的靈敏度進行光軸方向的校正，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較低的情況下，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷。如上所述，本實施方式所涉及的汽車1通過車道識別裝置22根據本車輛前方的遠處區域和近處區域各自的近似直線Rf的一致度，判斷行駛道路是否為直線道路。因此，能夠更高精確度地檢測道路的彎曲狀況，能夠更正確地計算虛擬消失點。因而，在進行光軸校正方面，由于能夠在合適的狀況下進行光軸校正，因此能夠更正確地進行車輛用環境識別裝置的光軸校正。另外，根據白線候選點檢測部200的檢測狀況和車輛傳感器的檢測結果，對計算出的虛擬消失點的可靠度進行計算，可靠度越高，越是減少計算光軸方向的偏差的積分值的次數(時間)。因而，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷，從而進行更高精確度的光軸校正。另外，根據計算出的虛擬消失點的可靠度，能夠以更高的靈敏度進行光軸方向的校正、避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷。此外，在本實施方式中，車輛狀態參數獲取部21的橫擺率傳感器21b對應于橫擺率測量單元，橫向加速度傳感器21a對應于橫向加速度測量單元。(第二實施方式的效果)(1)在判斷為本車輛的行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛時，如果橫擺率的值超過所設定的閾值，則使上述光軸方向校正單元停止光軸方向的校正。
因而，由于能夠更可靠地檢測是否為直線道路，因此能夠提高計算出的虛擬消失點的可靠度，能夠更高精確度地進行光軸方向的校正。(2)在判斷為本車輛的行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛時，如果橫向加速度的值超過所設定的閾值，則使上述光軸方向校正單元停止光軸方向的校正。因而，由于能夠更可靠地檢測是否為直線道路，因此能夠提高計算出的虛擬消失點的可靠度，能夠更高精確度地進行光軸方向的校正。(3)根據車道識別單元的檢測狀況和是否使用車輛傳感器進行計算，來判斷虛擬消失點的可靠度。然后，根據其判斷結果，改變在對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向和車道識別單元所保持的光軸方向之間的偏差的積分結果是否大于或等于閾值進行判斷之前的積分次數。因而，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較高的情況下，以更高的靈敏度進行光軸方向的校正，在計算出的虛擬消失點的可靠度比較低的情況下，能夠避免由于白線候選點檢測部200的檢測誤差引起的直線道路判斷的錯誤判斷。此外，上述的線性判斷處理的各例是將攝像機100拍攝的圖像區分(分割)為近處區域和遠處區域的兩個區域時的應用例，但是也可以將該攝像圖像分割為三個以上的區域，在這種情況下也能夠應用本發明。另外，該近處區域的圖像的上下方向的寬度與該遠處區域的圖像的上下方向的寬度可以相等。并且，該近處區域的圖像和該遠處區域的圖像可以是不連續的，是分離的。
權利要求
1.一種車輛用環境識別裝置，其具備攝像單元，其拍攝本車輛的行駛道路；道路形狀算出單元，其根據上述攝像單元拍攝得到的圖像數據，在相對于本車輛的遠處和近處的多個區域中計算行駛道路的道路形狀的近似直線；以及直線道路判斷單元，其根據由上述道路形狀算出單元計算出的上述多個區域的上述近似直線的一致度，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。
2.根據權利要求1所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，還包括平行行駛判斷單元，其根據上述攝像單元和上述道路形狀算出單元的輸出結果，判斷本車輛是否與行駛道路平行行駛；虛擬消失點算出單元，其在本車輛的行駛道路是直線道路且本車輛與行駛道路平行行駛時，計算行駛道路左右的上述近似直線的交點作為虛擬消失點；以及光軸方向校正單元，其根據上述虛擬消失點算出單元的計算結果，估計上述攝像單元的光軸方向，校正光軸方向的設定值。
3.根據權利要求1所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，上述道路形狀算出單元將本車輛的行駛道路以本車輛為中心劃分為左右區域，計算表示道路形狀的上述近似直線，上述直線道路判斷單元根據基于遠處區域的圖像計算出的左右區域各自的近似直線的交點與基于近處區域的圖像計算出的左右區域各自的近似直線的交點之間的偏差，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。
4.根據權利要求1所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，上述道路形狀算出單元將本車輛的行駛道路以本車輛為中心劃分為左右區域，計算表示道路形狀的上述近似直線，上述直線道路判斷單元在左右區域的至少一個區域中，判斷上述多個區域的近似直線的一致度，從而判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。
5.根據權利要求2所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，還包括測量本車輛的橫擺率的橫擺率測量單元，在此，在上述直線道路判斷單元判斷為本車輛的行駛道路是直線道路且上述平行行駛判斷單元判斷為本車輛與行駛道路平行行駛時，在由橫擺率測量單元測量出的橫擺率的值超過所設定的閾值的情況下，上述光軸方向校正單元停止上述光軸方向的校正。
6.根據權利要求2所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，還包括對本車輛的橫向加速度進行測量的橫向加速度測量單元，在此，在上述直線道路判斷單元判斷為本車輛的行駛道路是直線道路且上述平行行駛判斷單元判斷為本車輛與行駛道路平行行駛時，在由橫向加速度測量單元測量出的橫向加速度的值超過所設定的閾值的情況下，上述光軸方向校正單元停止上述光軸方向的校正。
7.根據權利要求2所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，上述光軸方向校正單元對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向和上述攝像單元所保持的光軸方向之間的偏差進行積分，在虛擬消失點的計算次數達到所設定的次數時，在上述積分的結果的絕對值大于或等于所設定的閾值的情況下，上述光軸方向校正單元進行上述光軸方向的校正。
8.根據權利要求7所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，上述光軸方向校正單元在對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向和上述攝像單元所保持的光軸方向之間的偏差進行積分時，將該偏差的方向分為橫擺方向和縱傾方向，在橫擺方向和縱傾方向上分別計算積分值，并在橫擺方向和縱傾方向上分別獨立地校正光軸。
9.根據權利要求7所述的車輛用環境識別裝置，其特征在于，上述光軸方向校正單元根據上述攝像單元的拍攝狀況和是否使用車輛傳感器進行計算來判斷上述虛擬消失點的可靠度，根據該判斷的結果，改變在對根據計算出的虛擬消失點估計出的光軸方向與上述攝像單元所保持的光軸方向之間的偏差的上述積分的結果是否大于或等于上述閾值進行判斷之前的積分次數。
10.一種車輛用環境識別方法，其包括以下步驟將拍攝本車輛的行駛道路得到的圖像數據分割為相對于本車輛的遠處和近處的多個區域；在上述多個區域中，計算行駛道路的道路形狀的近似直線；計算上述多個區域的上述近似直線的一致度；以及根據上述一致度，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。
全文摘要
本發明涉及一種車輛用環境識別裝置以及方法。根據車道識別結果，在本車輛前方的遠處和近處的多個區域中，計算行駛道路的道路形狀的近似直線，根據多個區域的近似直線的一致度，判斷本車輛的行駛道路是否為直線道路。
文檔編號G06K9/00GK102201056SQ20111007480
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月24日 優先權日2010年3月26日
發明者武田文紀, 高浜琢 申請人:日產自動車株式會社