CN101681557A - 驾驶支援装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驾驶支援装置。当判断为在车辆(2)的规定范围内存在路面标志时(S2：是)，根据后方摄像机(3)所拍摄到的图像来识别路面标志(S3)，并且计算出从车辆(2)到与识别出的路面标志相关联的控制对象物的路程距离(S5～S7)，在判断为到控制对象物的路程距离为规定距离的情况下(S8：是)，基于相关联的控制对象物的种类，进行行驶引导或车辆控制(S11)。

Description

驾驶支援装置

技术领域

本发明涉及根据拍摄单元所拍摄的图像来辅助用户驾驶的驾驶支援装置。

背景技术

在过去提出了如下驾驶支援装置：取得从导航装置的地图数据得到的道路信息、通过GPS(Global Position System：全球定位系统)等来确定的当前位置等与车辆的行驶相关的各种信息，并通过对驾驶员报知、辅助驾驶以及进一步介入驾驶，防止车辆事故。

而且，在这样的驾驶支援装置中，有这样的装置，即，为了在更准确的时刻进行必要的报知或对车辆的控制，在车辆的整个面上设置摄像机等拍摄单元，基于所拍摄的图像，进行报知或车辆控制。例如，在JP特开平2004-86363号公报中记载有如下车辆用驾驶辅助装置：根据朝车辆前方设置的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)摄像机所拍摄的图像数据，检测形成在自身车辆行驶的道路上的停车让行线，并基于检测结果，执行交叉路口的驾驶辅助。

专利文献1：JP特开2004-86363号公报(第8页～第10页、图4)

发明内容

发明要解决的课题

然而，在记载于上述专利文献1的车辆用驾驶辅助装置中，直接用CCD摄像机等检测单元来检测成为控制对象的停车让行线，并进行向所检测出的控制对象的引导或车辆控制，但是，在这些装置中使用的情况下，存在如下的课题。

首先，为了进行向控制对象的引导或车辆控制，需要在控制对象和车辆之间有一定程度的距离的状态下检测控制对象，因此需要清晰地拍摄远处的控制对象的高′性能摄像机等高价系统。另外，例如，即使使用了高性能摄像机，能够检测控制对象的距离有限，也发生了来不及进行所需的引导或车辆控制的结果。而且，在由于某种原因无法检测到控制对象的情况下，无法进行向该控制对象的所需的引导或车辆控制。

另外，当要用安装在行驶中的车辆上的摄像机来拍摄在与车辆的行驶方向垂直的方向上具有线段的控制对象(例如，停车让行线)时，所拍摄的图像中的控制对象会存在偏差，有可能无法正确地识别。

另一方面，近年来，出现了具有如下停车支援装置的车辆：将在停车时对车辆的后方环境进行拍摄的摄像机图像进行显示，从而支援驾驶员对车辆的停车操作。作为这样的停车支援装置，有如下装置：通过图像显示车辆的后退方向一侧的状况，支援驾驶员对车辆的停车操作的装置；基于来自转向舵角传感器的信号计算车辆的行驶预测曲线，并与如上所述地拍摄的摄像机图像重叠地显示所计算的行驶预测曲线，由此支援驾驶员对车辆的停车操作的装置。但是，仅在停车时使用这些装置，在通常行驶中不特别使用这些装置。因此，有望发现在通常行驶中也使用如上所述的在停车时拍摄后方环境的摄像机的新用途。

本发明是为了解决上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一种驾驶支援装置，其基于形成在路面上的路面标志的检测，能够间接地算出到控制对象物为止的路程距离，在各种状况下能够正确地辅助向控制对象物的驾驶。

解决课题的方法

为了实现上述目的，提供一种驾驶支援装置。本申请的第一技术方案的驾驶支援装置，具有拍摄单元和驾驶辅助单元，其中，上述拍摄单元配置在车辆上，用于拍摄车辆周边，上述驾驶辅助单元基于上述拍摄单元所拍摄到的图像辅助用户的驾驶，该驾驶支援装置具有：标志信息存储单元，其存储形成在路面上的路面标志的位置信息；路面标志检测单元，其基于上述拍摄单元所拍摄到的图像，检测形成在上述车辆所行驶的路面上的路面标志；以及对象物距离计算单元，其基于上述路面标志检测单元所检测出的路面标志和存储在上述标志信息存储单元中的位置信息，计算从车辆到与检测出的上述路面标志相关联的控制对象物的路程距离；上述驾驶辅助单元基于上述对象物距离计算单元的计算结果，辅助用户的驾驶。

此外，在此，“路面标志”是指，关于道路交通中所需的引导、导向、警告、管制、指示等，利用涂料类或反光路钉(road studs)或者类似物，在路面上设置具有一定样式的线、文字以及记号而得到的标志，例如，有停止线、人行横道等。

另外，“控制对象物”是指应对用户进行驾驶辅助(例如，进行与控制对象物相关的引导，进行车辆控制等)的道路上的对象，例如，有交叉路口、拐弯入口等。

另外，第二技术方案的驾驶支援装置如下：在第一技术方案的驾驶支援装置中，具有驱动控制单元，该驱动控制单元用于控制车辆的驱动；上述驾驶辅助单元基于从车辆到上述控制对象物的路程距离，通过上述车辆驱动控制单元进行驱动控制。

另外，第三技术方案的驾驶支援装置如下：在第一技术方案的驾驶支援装置中，具有行驶引导单元，该行驶引导单元对用户进行与行驶相关的引导；上述驾驶辅助单元基于从车辆到上述控制对象物的路程距离，通过上述行驶引导单元进行引导。

另外，第四技术方案的驾驶支援装置如下：在第一至第三技术方案中的任一技术方案的驾驶支援装置中，具有：当前位置检测单元，其用于检测车辆的当前位置；以及路面标志存在判定单元，其基于上述当前位置检测单元的检测结果和存储在上述标志信息存储单元中的位置信息，判断在从车辆的当前位置起规定范围内是否存在路面标志；在上述路面标志存在判定单元判断为存在路面标志的情况下，上述路面标志检测单元检测路面标志。

发明的效果

在具有上述结构的第一技术方案的驾驶支援装置中，检测形成在车辆所行驶的路面上的路面标志，并计算出到与所检测的路面标志相关联的控制对象物的路程距离，由此进行向控制对象物的驾驶辅助，无需直接检测停止线、交叉路口等控制对象物，在离控制对象物的距离较远的早期阶段，能够基于路面标志的检测结果间接地计算出从车辆到控制对象物的准确的路程距离。因此，不会为了拍摄远处而需要由前方摄像机构成的摄像装置等昂贵的装置，就能够可靠地对控制对象物进行控制。

另外，如现有技术那样，在直接检测控制对象物的情况下，当无法识别成为对象的控制对象物时，不能进行对该控制对象物的引导或控制，但是通过基于路面标志间接地检测控制对象物，在无法检测到一个路面标志的情况下也能够通过检测与同一控制对象物相关联的其他路面标志来进行对该控制对象物的引导或控制。

另外，由于能够确定车辆的正确的位置，因此在交叉路口等需要引导路径的位置进行引导时，能够在更准确的时刻进行路径引导。

进而，即使控制对象物在与车辆的行驶方向垂直的方向上具有线段(例如，停止线)，也无需直接拍摄控制对象物，因此不存在由于在行驶状态下拍摄时产生的图像偏斜而不能正确识别控制对象物的可能性。

另外，在第二技术方案的驾驶支援装置中，基于从车辆到控制对象物的路程距离进行车辆的驱动控制，因此不会为了拍摄远处而需要由前方摄像机构成的摄像装置等昂贵的装置，就能够可靠地进行与控制对象物的种类对应的车辆控制。

另外，在第三技术方案的驾驶支援装置中，基于从车辆到控制对象物的路程距离进行与行驶相关的引导，因此不会为了拍摄远处而需要由前方摄像机构成的摄像装置等昂贵的装置，能够可靠地进行与控制对象物的种类对应的行驶引导。

进而，在第四技术方案的驾驶支援装置中，在车辆的当前位置的规定范围内存在路面标志的情况下检测路面标志，因此仅在必要的时刻利用拍摄单元进行检测处理，能够使检测路面标志时的装置的处理负荷最小。因此，不需要另设图像处理用的控制部，能够由廉价的系统构成上述装置。

附图说明

图1是第一实施方式的驾驶支援装置的概略结构图。

图2是示意性地表示第一实施方式的驾驶支援装置的控制系统的框图。

图3是表示第一实施方式的路面标志数据库的存储区域的图。

图4是表示对路面标志进行拍摄的车辆的俯视图。

图5是表示对路面标志进行拍摄的车辆的侧视图。

图6是表示通过图4以及图5的状态下的车辆的后方摄像机拍摄的拍摄图像的示意图。

图7A是表示“人行横道预告”的路面标志的测定起点的示意图。

图7B是表示“速度限制(20km/h)”的路面标志的测定起点的示意图。

图8是表示从车辆的后方摄像机拍摄到路面标志时的车辆到控制对象物的路程距离的计算方法的示意图。

图9是表示从车辆的后方摄像机拍摄到路面标志时的车辆到控制对象物的路程距离的计算方法的示意图。

图10是表示从车辆的后方摄像机拍摄到路面标志时的车辆到控制对象物的路程距离的计算方法的示意图。

图11是第一实施方式的驾驶支援装置的驾驶支援处理程序的流程图。

图12是第二实施方式的驾驶支援装置的概略结构图。

附图标记说明

1驾驶支援装置

2车辆

3后方摄像机

5车辆ECU(electronic control unit：电子控制单元)

6导航ECU

7液晶显示器

8扬声器

9当前位置检测部

11制动器传动装置

12油门传动装置

42路面标志数据库

具体实施方式

以下，参照附图，根据将本发明的驾驶支援装置具体化的第一以及第二实施方式进行详细说明。

第一实施方式

首先，利用图1对第一实施方式的驾驶支援装置1的概略结构进行说明。图1是第一实施方式的驾驶支援装置1的概略结构图。

如图1所示，第一实施方式的驾驶支援装置1具有：设置在车辆2上的后方摄像机(拍摄单元)3、导航装置4、车辆ECU(electronic control unit：电子控制单元)5等。

后方摄像机3例如利用CCD等固态摄像元件，该后方摄像机3设置在安装于车辆2的后方车牌的上部中央附近，其被设置成使视线方向从水平方向向下倾斜45度。而且，在停车时拍摄成为车辆2的行驶方向的车辆后方，将该所拍摄的图像(以下，称为BGM(倒车监视器)图像)显示在导航装置的液晶显示器7上。另一方面，在通常的行驶中，如后述，拍摄形成在车辆2的周围路面上的停止线、人行横道、车辆的最高速度等路面标志。然后，根据所拍摄的路面标志图像，间接地计算从车辆2到停止线、交叉路口、拐弯入口等成为进行行驶引导或车辆控制的对象的控制对象物的距离。

另外，导航装置4具有：导航ECU(electronic control unit：电子控制单元)6、液晶显示器(行驶引导单元)7、扬声器(行驶引导单元)8、当前位置检测部(当前位置检测单元)9、数据记录部10以及通信装置13，其中，上述液晶显示器7安装在车辆2的室内中央控制台(center console)或面板上，显示地图或到达目的地的搜索路径；上述扬声器8输出与路径引导相关的语音提示(guidance)；上述当前位置检测部9在地图上确定车辆2的当前位置和行驶方向；在上述数据记录部10中存储有用于显示地图的地图数据、与形成在路面上的路面标志的种类以及位置相关的信息；上述通信装置13用于与信息中心等进行通信。

导航ECU(驾驶辅助单元、路面标志单元、对象物距离计算单元、路面标志存在判定单元)6是电子控制单元，其除了进行通常的路径搜索以及路径引导的处理以外，还进行根据后方摄像机3所拍摄到的拍摄图像检测形成在车辆2所行驶的路面上的路面标志的检测处理、根据所检测出的路面标志间接地计算从车辆2到停止线、交叉路口、拐弯入口等控制对象物的路程距离的计算处理、基于计算出的距离进行的车辆2的驱动控制的指示以及路径的引导处理等。此外，关于导航ECU6的详细结构，将在后面进行叙述。

另外，车辆ECU5是控制引擎、变速箱、油门、制动器等的动作的车辆2的电子控制单元，在车辆ECU5上连接有制动器传动装置(驱动控制单元)11、油门传动装置(驱动控制单元)12。而且，在满足规定条件的情况下，导航ECU6经由车辆ECU5向制动器传动装置11以及油门传动装置12发送控制信号，改变制动器压力和向引擎吸入的空气量，使得自动赋予制动力。

接着，参照图2，尤其是以导航装置4为中心对第一实施方式的驾驶支援装置1的控制系统结构进行说明。图2是示意性地表示第一实施方式的驾驶支援装置1的控制系统的框图。

在图2中，驾驶支援装置1的控制系统主要由导航装置4和车辆ECU5构成，对于各控制单元连接有规定的外部设备。

下面，对构成导航装置4的各结构要素进行说明。当前位置检测部9具有GPS31、地磁传感器32、陀螺传感器(gyro sensor)33、转向传感器(steeringsensor)34、距离传感器35、高度计(未图示)等，当前位置检测部9能够检测当前的自身车辆的位置、方位、距离规定地点的行驶距离等。

具体而言，GPS31通过接收人工卫星发出的电波，检测地球上的自身车辆的当前位置以及当前时刻，地磁传感器32通过测定地磁来检测自身车辆方位。

而且，陀螺传感器33检测自身车辆的转角。在此，例如使用尾气速度陀螺仪(gas rate gyro)、振动陀螺仪等作为陀螺传感器33。另外，通过累计陀螺传感器33所检测出的转角，能够检测自身车辆方位。

另外，转向传感器34检测自身车辆的舵角。在此，例如，使用安装在转向盘(未图示)的转动部上的光学旋转传感器、转动阻力传感器、安装在车轮上的角度传感器等作为转向传感器34。

而且，距离传感器35根据在每行驶一定距离时从引擎产生的车速脉冲，检测移动速度(累计移动距离)。

另外，数据记录部10具有作为外部存储装置以及记录介质的硬盘(未图示)和记录头(未图示)，其中，上述记录头是用于对地图数据库41、路面标志数据库(标志信息存储单元)42等进行读出并且向硬盘写入规定数据的驱动器，在上述地图数据库41中存储有记录在硬盘中的规定程序、地图数据等为了引导路径以及显示地图所需的信息，在路面标志数据库42中存储有与路面标志相关的信息。此外，在第一实施方式中，使用硬盘作为数据记录部10的外部存储装置以及存储介质，但是除了硬盘以外，还可以使用软磁盘等磁盘作为外部存储装置。另外，还可以使用存储卡、磁带、磁鼓、CD、MD、DVD、光盘、MO、IC卡、光卡等作为外部存储装置。

另外，在地图数据库41中，记录有为了引导路径以及显示地图所需的各种信息，例如，记录有用于显示地图的地图数据、与各交叉路口相关的交叉路口数据、与节点相关的节点数据、与道路相关的道路数据、用于搜索路径的搜索数据、与设施相关的设施数据、用于检索地点的检索数据等。而且，在第一实施方式的导航装置4的路面标志数据库42中还记录有形成在路面上的路面标志的种类(例如，停止线、人行横道、最高速度)、用于确定所检测的路面标志种类的确定信息、用于在地图上确定路面标志的位置的坐标数据。此外，关于路面标志数据库42，利用图3将在后面进行详细说明。

另外，导航ECU6除了具有作为运算装置以及控制装置的CPU以外，还具有RAM、ROM等内部存储装置，其中，上述CPU用于控制导航装置4整体，上述RAM用作为CPU进行各种运算处理时的暂存器(workingmemory)，并且在该RAM中存储搜索到路径时的路径数据等，在上述ROM中除了记录有控制用的程序以外，还记录有用于搜索到达目的地的路径、向搜索的引导路径进行引导的路径引导处理程序、根据后方摄像机3所拍摄到的图像来计算与控制对象物(停止线、交叉路口、拐弯入口等)之间的路程距离并且辅助驾驶的后述的驾驶支援处理程序(参照图9)。此外，作为上述RAM、ROM等，使用半导体存储器、磁心等。而且，作为运算装置以及控制装置，还可以使用MPU等来代替CPU。

另外，导航ECU6具有GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)控制部51、定位部52、路径搜索及引导处理部53，并且根据从后方摄像机3、当前位置检测部9、数据记录部10以及各外部设备取得的信息进行各种控制。

在此，GUI控制部51基于从地图数据库41中读出的地图数据和定位部52所检测出的自身车辆的当前位置，将自身车辆周围的恰当的地图图像显示在液晶显示器7上，并且在需要引导路径的情况下，对于地图图像合成图标、引导画面、搜索路径等并显示在液晶显示器7上。

另外，定位部52基于当前位置检测部9供给的各信息，检测车辆2的当前的绝对位置(纬度·经度)。而且，根据所检测出的当前位置和存储在路面标志数据库42中的信息判断在车辆2的规定范围(前方30m～后方20m)内是否存在路面标志，在存在路面标志的情况下，读取后方摄像机3所拍摄到的图像并进行解析处理，从而检测路面上的路面标志。另外，计算基于所拍摄到的图像来检测出的路面标志和车辆2之间的距离，进而根据该距离计算出离与路面标志相关联的控制对象物的距离，并基于所计算的距离对制动器传动装置11、油门传动装置12进行控制，由此进行车辆2的驱动控制，或者通过液晶显示器7以及扬声器8引导行驶。

进而，在设定有目的地的情况下，路径搜索及引导处理部53根据存储在数据记录部10中的节点数据或搜索数据搜索从当前位置到目的地的路径，并且利用液晶显示器7或扬声器8，按照所设定的引导路径进行路径引导。

另外，在所述导航ECU6上电连接有液晶显示器7、扬声器8、通信装置13等各外部装置。

在液晶显示器7上显示操作引导、操作菜单、键的引导、从当前位置到目的地的引导路径、沿着引导路径的引导信息、交通信息、新闻、天气预报、时间、邮件、电视节目、后方摄像机3拍摄到的BGM图像等。此外，代替液晶显示器7，还可以使用CRT显示器、等离子显示器等，或者可以使用在车辆的汽车前窗玻璃上安装的拍摄全息图的全息装置等。

另外，扬声器8根据来自导航ECU6的指示输出用于引导车辆沿着引导路径行驶的语音提示。在此，作为用于引导的语音提示，例如，有“请在前方200m处的交叉路口右转”、“前方的国道**号线拥堵”等。此外，作为通过扬声器8输出的语音，除了输出合成的语音以外，还可以输出各种效果音、预先在磁带或存储器等中录音的各种引导信息。而且，在第一实施方式的导航装置4中，在从自身车辆到控制对象物的距离为规定距离的情况下，通过液晶显示器7以及扬声器8来进行与控制对象物相关的行驶引导(例如，接近停止线的警报等)。

而且，通信装置13是一种信标接收器(beacon receiver)，该信标接收器通过沿路配设的电波信标装置、光信标装置等，以电波信标、光信标等的方式接收从信息中心、例如VICS(注册商标：Vehicle Information andCommunication System，车辆信息和交通系统)中心等发送的交通信息，该交通信息由堵塞信息、管制信息、停车场信息、交通事故信息、服务区域的混杂状况等各信息构成。另外，通信装置13可以是在LAN、WAN、内部网(intranet)、移动电话线路网、电话线路网、公共通信线路网、专用通信线路网、互联网等通信线路网等的通信系统中能够进行通信的网络设备。进而，通信装置13具有FM接收机，该FM接收机除了接收来自所述信息中心的信息以外，通过FM广播电台，以FM多路广播的方式接收由新闻、天气预报等信息构成的FM多路信息。此外，将上述信标接收器以及FM接收机配设为单元化的VICS接收器，但是，也可以分别独立地配设上述信标接收器和FM接收机。另外，第一实施方式的导航装置4通过通信装置13而与信息中心连接，更新存储在地图数据库41以及路面标志数据库42中的信息。

接着，参照图3，对数据记录部10中的存储与路面标志相关的信息的路面标志数据库42进行说明。图3是表示第一实施方式的路面标志数据库42的存储区域的图。

如图3所示，路面标志数据库42的存储区域包括：在路面标志的地图数据上的坐标(位置)、路面标志的种类、与路面标志相关联的控制对象物、从路面标志的测定起点(在存在多个的情况下为与控制对象物最近的测定起点)到控制对象物的路程距离。例如，在图3示出了：在坐标(x1，y1)形成有“人行横道预告”的路面标志，并且其表示与该路面标志相对应地在前方60m处有作为控制对象物的“停止线”的路面标志。另外，在图3还示出了：在坐标(x2，y2)形成有“导向箭头”的路面标志，并且其表示与该路面标志相对应地在前方54m处有作为控制对象物的“交叉路口(交叉路口的节点)”的路面标志。另外，在图3还示出了：在坐标(x3，y3)形成有“速度限制”的路面标志，并且与该路面标志相对应地在前方72m处有作为控制对象物的“弯路(弯路起点的节点)”的路面标志。另外，在图3还示出了：在坐标(x4，y4)形成有“人行横道”的路面标志，并且其表示与该路面标志相对应地在前方89m处有作为控制对象物的“交叉路口(交叉路口的节点)”的路面标志。

此外，在道路由多个车道构成的情况下，关于到控制对象物的路程距离，记录到每一车道的控制对象物的路程距离。

在此，控制对象物是进行行驶引导或车辆控制的对象，利用节点或其他路面标志，这些节点或路面标志位于形成有路面标志的道路的行驶方向上，并且位于规定区间(例如，10m～200m)内。而且，在后方摄像机3拍摄到记录在路面标志数据库42中的任意路面标志时，导航ECU6根据所拍摄的图像，间接地计算出到相关联的控制对象物的距离，在该路程距离为规定距离的情况下，进行车辆2的驱动控制、行驶引导。

另外，车辆2的驱动控制、行驶引导的内容根据相关联的控制对象物的种类而不同，例如，在作为控制对象物对应有“停止线”的情况下，在离停止线的路程距离为50m的时刻，在液晶显示器7上显示表示靠近停止线的字符串“正在靠近停止线”，另外，从扬声器8输出相同内容的警报语音。而且，当在该时刻未减速时，通过对制动器传动装置11进行控制来进行减速控制，以使车辆2在停止线跟前停车。

另外，在作为控制对象物对应有“交叉路口”的情况下，在离相应的交叉路口的节点的路程距离为10m的时刻，沿着所设定的引导路径进行路径引导。例如，在液晶显示器7上显示表示左转的引导内容，并从扬声器8输出“请在下一个交叉路口左转”的引导语音。此外，在未设定有引导路径的情况下，不进行特殊的引导显示或引导语音的输出。

另外，在作为控制对象物对应有“弯路”的情况下，在离相应的弯路起点的节点的路程距离为50m的时刻，在进入弯路前，通过对制动器传动装置11以及油门传动装置12进行加速、减速控制，使得车速变为与记录在地图数据库41中的弯路的R对应的最佳速度(例如，R为30，速度为40km/h)。进而，在拐弯时同样控制制动器传动装置11和油门传动装置12来进行加速、减速控制，使得成为最佳速度。

接着，利用图4至图8，通过具体例对车辆2的后方摄像机3拍摄到路面标志时的车辆2和路面标志之间的距离、以及车辆2和与路面标志相关联的控制对象物之间的距离的计算方法进行说明。

在以下的具体例中，示出了如下情况：在形成于车辆2所行驶的路面60上的路面标志中，特别拍摄到“人行横道预告”的路面标志61，其中，在该路面标志61对应有作为控制对象物的停止线的路面标志69。图4是表示用于拍摄路面标志61的车辆2的俯视图；图5是表示用于拍摄路面标志61的车辆2的侧视图；图6是表示图4以及图5的状态下的车辆2的后方摄像机3所拍摄的拍摄图像62的示意图。

如图5所示，将后方摄像机3安装成光轴L从水平方向向下倾斜45度，使得能够从车辆2的后保险杠63附近拍摄后方，并且拍摄范围被固定。因此，基于后方摄像机3所拍摄的如图6所示的拍摄图像中的图像数据的位置(具体地说，从下边起的像数)，能够计算出到被摄体为止的距离。

在此，在路面标志上，在多处预先定义了用于计算与车辆2之间的距离的测定起点，将车辆2与最接近行驶方向的一侧的测定起点之间的距离作为车辆2和路面标志之间的距离。例如，图7A是表示“人行横道预告”的路面标志61的测定起点61A～61D的示意图；图7B是表示“速度限制(20km/h)”的路面标志65的测定起点65A～65D的示意图。

如图7A以及图7B所示，在形成路面标志的线路(边界线)的弯路处尖端部设置有多个路面标志的测定起点，该测定起点根据路面标志而具有特有的配置。而且，在拍摄到路面标志时，导航ECU6根据该拍摄到的路面标志的图像确定路面标志的边界线或测定起点，由此能够判断路面标志的种类。

另外，在对图6所示的路面标志进行拍摄而得的拍摄图像中，能够根据测定起点的位置(具体地说，从下边到测定起点的像数)计算出车辆2和测定起点之间的距离D1。在此，关于在多个测定起点中计算与哪一个测定起点之间的距离，根据各个路面标志而决定，例如，在图7A所示的“人行横道预告”的路面标志61中，计算与测定起点61A之间的距离。但是，在由于某种原因(例如，由于沙子或水坑等障碍物，白线的一部分被遮住的状态，或者由于长时间的使用而被劣化，白线的一部分的涂漆被脱落的情况)不能确定测定起点61A的情况下，首先，计算与测定起点61B之间的距离，然后，利用测定起点61A和测定起点61B之间的距离，间接地计算与测定起点61A之间的距离。进而，在也不能确定测定起点61B的情况下，利用测定起点61C，在也不能确定测定起点61C的情况下，利用测定起点61D。

另外，在图7B所示的“速度限制(20km/h)”的路面标志65中，计算与测定起点65A、测定起点65B之间的距离。但是，在由于某种原因(例如，由于沙子或水坑等障碍物，白线的一部分被遮住的状态，或者由于长时间的使用而劣化，白线的一部分的涂漆被脱落的情况)不能确定测定起点65A和测定起点65B的情况下，利用测定起点65C和测定起点65D，间接地计算与测定起点65A、测定起点65B之间的距离。

另一方面，若用上述方法计算车辆2和路面标志的测定起点之间的距离D1，则基于该距离D1能够计算出从车辆2到与被检测的路面标志相关联的控制对象物(参照图3)的路程距离。图8是表示车辆2的后方摄像机3拍摄到路面标志时的从车辆2到控制对象物的路程距离的计算方法的示意图。

在图8中，示出了车辆2用后方摄像机3检测到“人行横道预告”的路面标志61的情况，而且，位于前方的路程距离D2的控制对象物“停止线”的路面标志69与路面标志61相关联。

在这样的情况下，通过从距离D2减去距离D1，能够计算出检测到路面标志61的时刻的从车辆2到控制对象物的路程距离(D2-D1)。另外，导航ECU6基于在每行驶一定距离时从引擎产生的车速脉冲，通过距离传感器35计算车辆2的行驶距离S。然后，通过从车辆2和控制对象物之间的距离(D2-D1)减去行驶距离S，能够计算出从行驶中的车辆2到控制对象物的路程距离(D2-D1-S)。另外，基于所计算出的、到“停止线”的路面标志69的路程距离(D2-D1-S)，对制动器传动装置11进行控制，由此能够调整制动器压力，以使车辆2沿着停止线停车。

另外，在图9中，作为其他具体例，示出了如下情况：车辆2在由3个车道构成的道路上行驶，基于路面显示71的检测，对到作为控制对象物的弯路起点72的路程距离进行计算。在此，在由多个车道构成的道路中，对每一车道，通过沿着拐弯的路程距离D2(越是外侧的车道，D2的距离越长)来关联有针对路面标志61的控制对象物(在图9中，弯路起点72)。

而且，如图9所示，在车辆2用后方摄像机3检测到“人行横道预告”的路面标志71的情况下，通过从距离D2减去距离D1，能够计算出检测到路面标志71的时刻的从车辆2到控制对象物的沿着拐弯的路程距离(D2-D1)。另外，导航ECU6基于在每行驶一定距离时从引擎产生的车速脉冲，通过距离传感器35计算车辆2的行驶距离S。然后，通过从车辆2和控制对象物之间的距离(D2-D1)减去行驶距离S，能够计算出从行驶中的车辆2到控制对象物的沿着拐弯的路程距离(D2-D1-S)。

另外，在图10中，进而，作为其他具体例，示出了如下情况：车辆2在由上坡构成的道路上行驶，基于路面显示73的检测，计算出到作为控制对象物的“停止线”的路面标志74的路程距离。在此，对路面标志73关联有作为控制对象物的“停止线”的路面标志74，该路面标志74位于沿着坡面的路程距离为D2的位置。

而且，如图10所示，在车辆2用后方摄像机3检测到“人行横道预告”的路面标志73的情况下，通过从距离D2减去距离D1，能够计算出检测到路面标志73的时刻的从车辆2到控制对象物的沿着坡面的路程距离(D2-D1)。另外，导航ECU6基于在每行驶一定距离时从引擎产生的车速脉冲，通过距离传感器35计算车辆2的行驶距离S。然后，通过从车辆2和控制对象物之间的距离(D2-D1)减去行驶距离S，能够计算出从行驶中的车辆2到控制对象物的沿着坡面的路程距离(D2-D1-S)。

如以上说明的那样，不直接识别控制对象物，而根据后方摄像机3所检测出的路面标志间接地计算出到前方的控制对象物的路程距离，由此能够在更早的阶段计算出到控制对象物的准确的路程距离(D2-D1-S)。然后，基于所计算的到控制对象物的准确的路程距离(D2-D1-S)，能够适宜地控制车辆，能够在恰当的时刻进行行驶引导。

接着，基于图11对具有上述结构的第一实施方式的驾驶支援装置1的导航ECU6所执行的驾驶支援处理程序进行说明。图11是第一实施方式的驾驶支援装置1中的驾驶支援处理程序的流程图。在此，驾驶支援处理程序进行如下控制：当车辆2在路面上行驶时，根据后方摄像机3所拍摄的拍摄图像来检测路面标志，并根据检测出的路面标志来检测从车辆到控制对象物的路程距离，基于该距离辅助用户的驾驶。此外，图11的流程图所示的程序被存储在导航ECU6所具有的ROM或RAM中，由CPU执行该程序。

在驾驶支援处理中，首先，在步骤(以下略记为S)1中，导航ECU6基于当前位置检测部9所检测出的车辆2的当前位置信息以及记录在路面标志数据库42(参照图3)中的路面标志的位置信息，从路面标志数据库42中读出位于车辆2的周边(在第一实施方式中，车辆2的前方2000m～后方500m)的路面标志的信息。

接着，在S2中，判断在所述S1读出的路面标志中是否存在特别位于车辆2的规定范围(车辆2的前方30m～后方20m)的路面标志。然后，在判断为存在位于车辆2的规定范围内的路面标志的情况下(S2：是)，转移至S3，进行路面标志的图像识别处理。另一方面，在判断为不存在位于车辆2的规定范围内的路面标志的情况下(S2：否)，回到S1，再次读出基于当前位置的路面标志的信息。此外，该S2相当于路面标志存在判定单元的处理。

在S3的路面标志的图像识别处理中，读取后方摄像机3所拍摄到的车辆2的后方环境的图像并进行解析处理，确定形成在车辆所行驶的路面上的路面标志的边界线或测定起点，并且判断所检测出的路面标志的种类。

具体而言，首先，利用如NTSC那样的模拟通信单元或如i-link那样的数字通信单元，输入后方摄像机3所拍摄到的视频，并转换为jpeg、mpeg等数字图像格式。接着，利用路面标志一般是白线或黄线的这一情况，基于亮度差，对拍摄图像中的描绘有路面标志的路面和其他路面进行亮度补偿。然后，进行从图像分离出成为对象的路面标志的二值化处理、对变形进行补偿的几何学处理、去除图像的噪声的平滑化处理等，并检测路面标志和其他路面之间的边界线以及测定起点。

然后，基于所检测出的边界线以及测定起点的配置，确定所检测出的路面标志的种类，进而，判断所确定的路面标志的种类是否与在上述S2中判断为存在于自身车辆的规定范围内的路面标志种类一致。此外，该S3相当于路面标志检测单元的处理。

然后，在S4中，判断是否识别出路面标志，在判断为识别出路面标志的情况下(S4：是)，即，在所拍摄的拍摄图像中检测出路面标志且判断为所检测出的路面标志与在上述S2中判断为位于自身车辆的周围的路面标志的种类一致的情况下，转移至S5。另一方面，在判断为未识别出路面标志的情况下(S4：否)，即，在所拍摄的拍摄图像中未检测到路面标志或者判断为所检测出的路面标志与在上述S2中判断为位于自身车辆的周围的路面标志的种类不一致的情况下，回到S1，再次读出基于当前位置的路面标志的信息。

在S5中，计算在上述S3中检测出的路面标志和车辆2之间的距离。具体而言，基于在拍摄路面标志而得的拍摄图像(参照图6)中被确定的测定起点的位置(具体地说，从下边到测定起点的像数)，计算车辆2和测定起点之间的距离D1。

然后，在S6中，基于在上述S5中所计算的车辆2和测定起点之间的距离D1、车辆2到与检测出的路面标志相关联的控制对象物的路程距离D2(将D2的值预先存储在路面标志数据库42中。参照图3)，计算车辆2到与检测出的路面标志相关联的控制对象物的路程距离(D2-D1)(参照图8)。

进而，在S7中，基于在每行驶一定距离时从引擎产生的车速脉冲，通过距离传感器35计算从路面标志的检测地点起的车辆2的行驶距离S，并基于在上述S6中计算出的车辆2和控制对象物之间的路程距离(D2-D1)，计算在从行驶中的车辆2到控制对象物的路程剩余距离(D2-D1-S)(参照图8)。此外，该S5～S7相当于对象物距离计算单元的处理。

另外，在S8中，基于在所述S7中所计算的在到控制对象物的路程剩余距离(D2-D1-S)，判断车辆2是否到达按照控制对象物的种类设定的引导或控制起点。例如，在控制对象物为“停止线”的路面标志的情况下，当剩余距离为50m以内时，判断为到达引导或控制起点。另外，在控制对象物为“交叉路口”的路面标志的情况下，当剩余距离为10m时，判断为到达引导或控制起点。进而，在控制对象物为“弯路”的路面标志的情况下，当剩余距离为50m以内时，判断为到达引导或控制起点。

然后，在判断为车辆2到达引导或控制起点的情况下(S8：是)，基于当前的车辆速度或是否设定有目的地等来判断是否需要向控制对象物引导行驶或进行车辆2的驱动控制(S9)。在此，在第一实施方式的驾驶支援装置1中，在作为控制对象物对应有“停止线”的情况下，在与停止线之间的路程距离为50m的时刻，在液晶显示器7上显示表示正在接近停止线的字符串“正在接近停止线”，另外，从扬声器8输出相同内容的警告语音。进而，当在该时刻未减速的情况下，控制制动器传动装置11来进行减速控制，以使车辆2在停止线的跟前停车。

另外，在作为控制对象物对应有“交叉路口”的情况下，在与相应的交叉路口的节点之间的路程距离为10m的时刻，沿着所设定的引导路径进行路径引导。例如，在液晶显示器7上显示表示左转的引导内容，并从扬声器输出“请在下一个交叉路口左转。”的引导语音。

另外，在作为控制对象物对应有“弯路”的情况下，在与相应的弯路起点的节点之间的路程距离为50m的时刻，控制制动器传动装置11以及油门传动装置12来进行加速、减速控制，以使在进入弯路之前达到针对记录在地图数据库41中的弯路R最佳的速度(例如，R为30，40km/h)。

因此，例如，即使在作为控制对象物对应有“弯路”的情况下，当车辆2正在以最佳速度行驶时，判断为不需要对制动器传动装置11以及油门传动装置12进行控制。另外，在作为控制对象物对应有“交叉路口”的情况下，当未设定引导路径(未设定目的地的情况)时，判断为不需要引导行驶。

然后，当在S10中判断为需要进行对控制对象物的行驶引导或车辆2的驱动控制时(S10：是)，在S11中，根据控制对象物的种类进行行驶引导或车辆2的驱动控制处理。具体的引导处理以及驱动控制处理的内容同上。

另一方面，在判断为车辆2未到达引导或控制起点的情况下(S8：否)以及在判断为不需要进行对控制对象物的行驶引导或车辆2的驱动控制的情况下(S10：是)，回到S7，再次计算从当前的车辆2到控制对象物的剩余距离(D2-D1-S)。

接着，在S12中，判断在上述S7中计算出的到控制对象物的剩余距离(D2-D1-S)是否为0，即，判断车辆2是否到达控制对象物的位置。然后，在判断为到达控制对象物的位置的情况下(S12：是)，结束该驾驶支援处理。与此相对，在判断为未到达控制对象物的位置的情况下(S12：否)，回到S7，再次计算从当前的车辆2到控制对象物的位置的剩余距离(D2-D1-S)。

如以上详细说明的那样，在第一实施方式的驾驶支援装置1中，在判断为在车辆2的规定范围内存在路面标志的情况下(S2：是)，根据后方摄像机3所拍摄到的图像来识别路面标志(S3)，并且计算从车辆2到与识别出的路面标志相关联的控制对象物的路程距离(S5～S7)，在判断为到控制对象物的路程距离达到规定距离的情况下(S8：是)，进行与相关联的控制对象物的种类对应的行驶引导或车辆控制(S11)，因此不需要直接检测停止线、交叉路口等的控制对象物，在与控制对象物之间的距离较远的早期阶段，能够基于路面标志的检测结果间接地计算出从自身车辆到控制对象物的准确的路程距离。因此，不会为了拍摄远处而需要由前方摄像机构成的摄像装置等昂贵的装置，就能够可靠地对控制对象物进行控制。另外，如现有技术那样，在直接检测控制对象物的情况下，当无法识别成为对象的控制对象物时，不能进行对该控制对象物的引导或控制，但是通过基于路面标志间接地检测控制对象物，在无法检测到一个路面标志的情况下也能够通过检测与同一控制对象物相关联的其他路面标志来进行对该控制对象物的引导或控制。

另外，由于能够确定车辆2的正确的位置，因此在交叉路口等需要引导路径的位置进行引导时，能够在更准确的时刻进行路径引导。

另外，仅在判断为在车辆2的规定范围内存在路面标志的情况下，根据后方摄像机3所拍摄到的图像进行路面标志的识别处理，因此能够使导航装置4的处理负荷最小。因此，能够与本来的导航装置4所具有的导航功能的处理一并进行处理，另外，不需要另设图像处理用的控制部，而能够由廉价的系统构成该控制部。

进而，即使控制对象物在与车辆的行驶方向垂直的方向上具有线段(例如，停止线)，也无需直接拍摄控制对象物，因此不存在由于在行驶状态下拍摄时产生的图像偏斜而不能正确识别控制对象物的可能性。

第二实施方式

下面，参照图12对第二实施方式的驾驶支援装置100进行说明。另外，在以下说明中，与上述图1至图11的第一实施方式的驾驶支援装置1的结构相同的附图标记表示与上述第一实施方式的驾驶支援装置1等的结构相同或相应的部分。

该第二实施方式的驾驶支援装置100的概略结构与第一实施方式的驾驶支援装置1大致相同。另外，各种控制处理也与第一实施方式的驾驶支援装置1大致相同。

但是，在第一实施方式的驾驶支援装置1中，设置用于拍摄后方环境的后方摄像机3来作为拍摄单元，基于后方摄像机所拍摄到的图像来识别路面标志，并对控制对象物进行控制，与此相对，在第二实施方式的驾驶支援装置100中，除了设置后方摄像机3以外，还设置用于拍摄车辆2的前方环境的前方摄像机101来作为拍摄单元，基于后方摄像机3以及前方摄像机101所拍摄到的图像来识别路面标志，并对控制对象物进行控制，在这一点上与上述第一实施方式的驾驶支援装置1不同。

首先，利用图12对第二实施方式的驾驶支援装置100的概略结构进行说明。图12是第二实施方式的驾驶支援装置100的概略结构图。

如图12所示，第二实施方式的驾驶支援装置1具有设置在车辆2上的前方摄像机101、后方摄像机3、导航装置4、车辆ECU5等。

前方摄像机101例如利用CCD等固态摄像元件，该前方摄像机101设置在安装于车辆2前方的车牌的上部中央附近，设置成使视线方向从水平方向稍微朝下方。并且，上述前方摄像机101用于拍摄设置在车辆2的前方的信号灯、道路标识、路面标志等。

另外，前方摄像机101以外的后方摄像机3、导航装置4、车辆ECU5的各结构与上述第一实施方式的驾驶支援装置1相同，省略其说明。

而且，在第二实施方式的驾驶支援装置100中，基于前方摄像机101所拍摄到的图像，如下所述地能够实现控制对象的放大以及路面标志的识别率的提高。

例如，在基于前方摄像机101所拍摄到的图像判断为位于前方交叉路口的信号灯亮红灯的情况下，能够如上所述地按照“交叉路口”的控制对象物进行行驶引导以及车辆的驱动控制(S8～S11)，除此之外，还警告交叉路口的信号灯亮红灯，并且对制动器传动装置11进行控制，以使车辆2在交叉路口的跟前停车。

另外，在基于前方摄像机101所拍摄到的图像判断为在前方交叉路口设置有停车让行的道路标识的情况下，能够如上所述地按照“交叉路口”的控制对象物进行行驶引导以及车辆的驱动控制(S8～S11)，除此之外，还进行针对停车让行的警告，并且对制动器传动装置11进行控制，以使车辆2在交叉路口的跟前停车。

另外，在基于前方摄像机101所拍摄到的图像判断为在前方路面上形成有路面标志的情况下，计算车辆2通过路面标志的时刻，并在计算出的时刻对后方摄像机3所拍摄到的图像进行识别处理，由此在使用视场较窄的后方摄像机3的情况下也能够提高路面标志的识别率。

如以上详细说明的那样，在第二实施方式的驾驶支援装置100中，在判断为在车辆2的规定范围内存在路面标志的情况下(S2：是)，根据后方摄像机3所拍摄到的图像来识别路面标志(S3)，并且计算从车辆2到与识别出的路面标志相关联的控制对象物的路程距离(S5～S7)，在判断为到控制对象物的路程距离为规定距离的情况下(S8：是)，按照相关联的控制对象物的种类进行行驶引导或车辆控制(S11)，因此无需直接检测停止线、交叉路口等控制对象物，在与控制对象物之间的距离较远的早期阶段，能够基于路面标志的检测结果间接地计算出从自身车辆到控制对象物的准确的路程距离。

另外，基于前方摄像机101所拍摄到的车辆2的前方环境图像的图像解析，能够进行与当前的车辆2的周围状况对应的、更准确的行驶引导和车辆的驱动控制。进而，预先通过前方摄像机101来识别路面标志，由此在使用视场较窄的后方摄像机3的情况下也能够提高路面标志的识别率。

另外，本发明不仅限定于上述实施方式，显然在不脱离本发明思想的范围内能够进行各种改良和变形。

例如，在第一实施方式以及第二实施方式中，对控制对象物为停止线、交叉路口、弯路进入口的情况进行了说明，但是控制对象物不仅限定于此，例如，除了人行横道等路面标志以外，还可以是立体交叉路(interchange)等设施。

Claims (4)

1.一种驾驶支援装置，具有拍摄单元和驾驶辅助单元，其中，上述拍摄单元配置在车辆上，用于拍摄车辆周边，上述驾驶辅助单元基于上述拍摄单元所拍摄到的图像辅助用户的驾驶，该驾驶支援装置的特征在于，具有：

标志信息存储单元，其存储形成在路面上的路面标志的位置信息，

路面标志检测单元，其基于上述拍摄单元所拍摄到的图像，检测形成在上述车辆所行驶的路面上的路面标志，以及

对象物距离计算单元，其基于上述路面标志检测单元所检测出的路面标志和存储在上述标志信息存储单元中的位置信息，计算从车辆到与检测出的上述路面标志相关联的控制对象物的路程距离；

上述驾驶辅助单元基于上述对象物距离计算单元的计算结果，辅助用户的驾驶。

2.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其特征在于，

具有驱动控制单元，该驱动控制单元用于控制车辆的驱动，

上述驾驶辅助单元基于从车辆到上述控制对象物的路程距离，通过上述车辆驱动控制单元进行驱动控制。

3.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其特征在于，

具有行驶引导单元，该行驶引导单元对用户进行与行驶相关的引导，

上述驾驶辅助单元基于从车辆到上述控制对象物的路程距离，通过上述行驶引导单元进行引导。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，

具有：

当前位置检测单元，其用于检测车辆的当前位置，以及

路面标志存在判定单元，其基于上述当前位置检测单元的检测结果和存储在上述标志信息存储单元中的位置信息，判断从车辆的当前位置开始在规定范围内是否存在路面标志；

在上述路面标志存在判定单元判断为存在路面标志的情况下，上述路面标志检测单元检测路面标志。

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