JP2001283202A - 車両状態認識装置 - Google Patents

車両状態認識装置

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JP2001283202A
JP2001283202A JP2000096465A JP2000096465A JP2001283202A JP 2001283202 A JP2001283202 A JP 2001283202A JP 2000096465 A JP2000096465 A JP 2000096465A JP 2000096465 A JP2000096465 A JP 2000096465A JP 2001283202 A JP2001283202 A JP 2001283202A
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Kazuya Tamura
和也 田村
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行路区分線を高精度に検出し、状況に即し
て確実に車両状態を認識できる車両状態認識装置を提供
する。 【解決手段】 車両1の進行方向に沿って設けられると
共に白線3を含むよう進行方向前方を撮影する前方カメ
ラ2と、白線3を含むよう進行方向後方を撮影する後方
カメラ4と、前方カメラ2及び後方カメラ4による撮影
環境が良好な状態か否かを判断する状態判断手段と、該
状態判断手段による判断結果に基づき前記前方カメラ2
及び後方カメラ4の少なくともいずれかの撮影画像を選
択し、前記走行路における車両1の姿勢を求める車両姿
勢演算手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、道路車線内を走
行する車両の状態を認識する車両状態認識装置に係るも
のであり、特に、高精度に走行路区分線を検出して状況
に則して車両状態を確実に認識することができる車両状
態認識装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、車両状態を認識する手段とし
てカメラによる走行路区分線の検出や、磁気ネイルとい
った道路インフラを利用したものが知られている。カメ
ラによる方式では、車両の前方を車載したカメラを用い
て撮影し、撮像を画像処理して、例えば、道路の白線な
どの走行路区分線を検出している。また、同様に車両の
後方を車載したカメラを用いて撮影し、撮像を画像処理
して走行路区分線を検出している。そして、上記道路上
の走行路区分線から車両の車線内での姿勢や車線幅員中
央からの横ズレ量などを求めて車両制御に用いている。
また、特開平11−78948号公報に記載されている
ように、画像処理により認識した自車両の走行軌跡を予
測し自車レーンを逸脱するのを種々の警報で報知したり
するものもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、走行路区分線を検出するための手段
であるカメラなどの撮像装置の性能により、例えば、急
激に明るさの変化するトンネルン出入り口や走行路区分
線が複雑となる路線の分岐点などで検出が困難になると
いう問題がある。そこで、この発明は、走行路区分線を
高精度に検出し、状況に即して確実に車両状態を認識で
きる車両状態認識装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載した発明は、車両(例えば、実施形
態における車両1)の進行方向に沿って設けられると共
に走行路区分線(例えば、実施形態における白線3)を
含むよう進行方向前方を撮影する前方撮影手段(例え
ば、実施形態における前方カメラ2)と、走行路区分線
を含むよう進行方向後方を撮影する後方撮影手段(例え
ば、実施形態における後方カメラ4)と、前方撮影手段
及び後方撮影手段による撮影環境が良好な状態か否かを
判断する状態判断手段(例えば、実施形態における状態
判断手段C)と、該状態判断手段による判断結果に基づ
き前記前方撮影手段及び後方撮影手段の少なくともいず
れかの撮影画像を選択し、前記走行路における車両の姿
勢を求める車両姿勢演算手段(例えば、実施形態におけ
る車両姿勢演算手段D)とを備えることを特徴とする。
このように構成することで、状態判断手段により車両前
方、車両後方のいずれか一方のみの撮影環境が良好であ
ると判断された場合は当該一方の撮影手段により得られ
た撮影画像を選択し、車両姿勢演算手段により車両の姿
勢を求めることが可能となる。また、状態判断手段によ
り車両前方及び車両後方の撮影環境が良好であると判断
された場合は、前方撮影手段及び後方撮影手段により得
られた撮影画像を選択し、車両姿勢演算手段により、よ
り一層正確に車両の姿勢を求めることが可能となる。
【0005】請求項2に記載した発明は、自車両の走行
基準線(例えば、実施形態におけるレーン中央線5)を
設定する走行基準線設定手段(例えば、実施形態におけ
る走行基準線設定手段E)を備え、前記車両姿勢演算手
段は前記撮影手段の撮影領域の所定位置と前記走行基準
線設定手段により設定された走行基準線との位置関係に
基づいて車両の姿勢を演算するものであることを特徴と
する。このように構成することで、走行基準線設定手段
により設定された走行基準線と前記撮影手段の撮影領域
の所定位置との位置関係により車両の姿勢を車両姿勢演
算手段により演算することが可能となる。
【0006】請求項3に記載した発明は、前記撮影領域
の所定位置は撮影手段の注視点(例えば、実施形態にお
ける注視点F、注視点R)であることを特徴とする。こ
のように構成することで、撮影手段の注視点により求め
た線分により走行基準線を基準として車両の姿勢を求め
るための情報を得ることが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
と共に説明する。図1は請求項1に対応した機能ブロッ
ク図であり、この発明に係る車両状態認識装置は以下の
構成要件を備えている。即ち、車両の進行方向に沿って
設けられると共に走行路区分線を含むよう進行方向前方
を撮影する前方撮影手段Aと、走行路区分線を含むよう
進行方向後方を撮影する後方撮影手段Bと、前方撮影手
段A及び後方撮影手段Bによる撮影環境が良好な状態か
否かを判断する状態判断手段Cと、該状態判断手段Cに
よる判断結果に基づき前記前方撮影手段A及び後方撮影
手段Bの少なくともいずれかの撮影画像を選択し、前記
走行路における車両の姿勢を求める車両姿勢演算手段D
と、自車両の走行基準線を設定する走行基準線設定手段
Eを備えている。ここで、前記車両姿勢演算手段Dは前
記撮影手段A,Bの撮影領域の所定位置と前記走行基準
線設定手段により設定された走行基準線との位置関係に
基づいて車両の姿勢を演算するものである。
【0008】具体的に説明すると、図2、図3、図4に
おいて、1は車両を示し、この車両1にはルームミラー
にCCDカメラなどの前方カメラ(前方撮影手段)2が
取り付けられている。この前方カメラ2は進行方向に沿
って車両前方を撮影するもので、その撮影範囲には車両
1の両側の白線(走行路区分線)3を含むものである。
また、車両1の、例えば、リアゲイトには前記前方カメ
ラ2と同様の構成の後方カメラ4が取り付けられてい
る。この後方カメラ4は進行方向に沿って車両後方を撮
影するもので、その撮影範囲には前記前方カメラ2と同
様に車両1の両側の白線3を含んでいる。そして、前方
カメラ2及び後方カメラ4は、各々の中心が車両1の車
幅方向の中心線上に位置するように配置されている。こ
のように、2つのカメラが白線3を認識する車線認識ア
ルゴリズムは、例えば、前述した従来技術の特開平11
−78948号公報に記載されているような手法が用い
られ、この車線認識アルゴリズムは、その検出方向に合
わせて最適化されたものが使用されている。
【0009】図3に示すように、車両1が左右の白線3
の間を走行している場合に、この白線3の認識を行なう
と共に前記走行基準線設定手段Eによりレーン中央線
(走行基準線)5を設定する。このとき、前方カメラ2
の注視点を「F」、後方カメラ4の注視点を「R」とし
たとき、車両1の重心Gから前記各注視点F,Rまでの
距離を各々Lf、Lrとする。図3では車両1は前記レ
ーン中央線5を走行しているが、この車両1の姿勢が図
4に示すように変化し、前方カメラ2の注視点Fが右に
Yf、後方カメラ4の注視点Rが左にYrずれたとす
る。この場合の車両1の重心位置でのレーン中央線5に
対する横変位量Lerrと角度変位量Yerrを求め
る。
【0010】前方カメラ2及び後方カメラ4の双方を活
用した場合は 角度変位量Yerr=arctan((Yf+Yr)/
(Lf+Lr)) 横変位量Lerr =(Yf+Yr)*(Lf/(Lf
+Lr)) となる。
【0011】また、前方カメラ2のみを活用した場合は 角度変位量Yerr=arctan((Yf−Yf’)
/(ΔL)) 横変位量Lerr =Yf−(Lf*tan(Yer
r)) となる。
【0012】また、後方カメラ4のみを活用した場合は 角度変位量Yerr=arctan((Yr−Yr’)
/(ΔL)) 横変位量Lerr =Yr−(Lr*tan(Yer
r)) となる。
【0013】ただし、Yf’、Yr’は1回前にカメラ
にて計測された結果を示す。また、ΔLは、前回計測し
てから今回計測するまでに車両1が移動した距離を示
し、具体的には計測周期Δt×車速Vで与えられる。
【0014】次に、車両状態認識装置による制御は図5
に示すフローチャートに基づいて行なわれる。尚、この
フローチャートは図1における状態判断手段C、車両姿
勢演算手段D及び走行基準線設定手段Eでの処理に対応
している。ステップS1において前後のカメラの状態を
確認する。このステップS1では前方カメラ2と後方カ
メラ4により撮影しようとする環境が良好か否かを確認
する。例えば、逆光、フェイル、明暗変化などにより良
好でない状態で撮影した場合にはその情報により正確な
認識ができないからである。そして、ステップS2にお
いて前方カメラ2、後方カメラ4が共に検出可能か否か
を判定する。
【0015】ステップS2における判定の結果が「YE
S」で、前方カメラ2及び後方カメラ4の双方が検出可
能である場合は、ステップS3において、前方カメラ2
及び後方カメラ4の双方で(左右の白線3の)車線認識
を行なう。そして、ステップS4において前方カメラ2
及び後方カメラ4による撮影結果から車両状態を演算す
る。この演算は前述したように角度変位量Yerrと、
横変位量Lerrが、車両1の重心Gから前記各注視点
F,Rまでの距離Lf、距離Lrと、注視点F,Rの前
記ズレ量Yf、Yrにより求められる。そして、ステッ
プS5において、前記ステップS4で演算された結果を
車両状態として設定し図5に示す処理を終了する。
【0016】したがって、このように前方カメラ2及び
後方カメラ4の双方を用いて車両状態を認識した場合に
は、前方カメラ2から得られる車両1の重心Gから注視
点Fまでの距離Lfと注視点Fにおける前記ズレ量Yf
に加え、後方カメラ4から得られる車両1の重心Gから
注視点Rまでの距離Lrと注視点Rにおける前記ズレ量
Yrを得ることができるため、高精度に車両1の角度変
位量Yerrと横変位量Lerr、つまり車両1の状態
を認識することができる。
【0017】次に、ステップS2における判定の結果が
「NO」である場合、つまり少なくともいずれか一方の
カメラが、例えば、逆光、フェイル、明暗変化により使
用できない場合には、ステップS6に進み、ここで前方
カメラ2の検出が可能か否かを判定する。ステップS6
における判定の結果が「YES」で、前方カメラ2の検
出が可能である場合(つまり後方カメラ4が使用できな
い場合)は、ステップS7において前方カメラ2で車線
認識を行なう。そして、ステップS8において前方カメ
ラ2のみで車両状態を演算する。
【0018】この演算は前述したステップS4と同様に
角度変位量Yerrと横変位量Lerrを求めるもので
あるが、前方カメラ2により得られた情報しか使用でき
ないので、現時点での計測値と1回前の計測値を用いて
角度変位量Yerrと横変位量Lerrを求める。そし
て、ステップS5において、前記ステップS8で演算さ
れた結果を車両状態として設定し図5に示す処理を終了
する。
【0019】したがって、撮影環境が悪い方の後方カメ
ラ4を使用しないため、ある程度の精度を確保して、車
両状態を認識することができる。また、撮影環境が悪い
状態にある後方カメラ4と前方カメラ2と共に使用した
場合に比較すると精度を高めることができる。
【0020】ステップS6における判定の結果が「N
O」で、前方カメラ2の検出が可能でない場合には、ス
テップS9において後方カメラ4の検出が可能か否かを
判定する。このステップS9における判定の結果が「N
O」で後方カメラ4の検出も可能でない場合は、双方の
カメラ2,4が使用できず車両状態を演算することはで
きないため、図5に示す処理を終了する。
【0021】ステップS9における判定の結果が「YE
S」で、後方カメラ4の検出が可能である場合(つまり
前方カメラ2が使用できない場合)は、ステップS10
において後方カメラ4で車線認識を行なう。そして、ス
テップS11において後方カメラ4のみで車両状態を演
算する。この演算も前述したステップS4と同様に角度
変位量Yerrと横変位量Lerrを求めるものである
が、この場合は後方カメラ4により得られた情報しか使
用できないので、現時点での計測値と1回前の計測値を
用いて角度変位量Yerrと横変位量Lerrを求め
る。そして、ステップS5において、前記ステップS1
1で演算された結果を車両状態として設定し図5に示す
処理を終了する。したがって、この場合にも撮影環境が
悪い方の前方カメラ2を使用しないため、ある程度の精
度を確保して、車両状態を認識することができる。
【0022】したがって、上記実施形態によれば以下の
ような効果がある。例えば、車両1がトンネルのような
明暗変化の激し場所にさしかかると、前方カメラ2は後
方カメラ4よりも早く明るさが急変する個所を撮影する
ことになるため、前方カメラ2は白線3を検出できなく
なる。そのため、前方カメラ2のみしか設けられていな
い場合には、システムが作動できなくなる。
【0023】ところが、この実施形態においては、前方
カメラ2が白線3の検出をアイリス調整などによって再
度行なえるようになるまでの間、後方カメラ4を用いて
白線3の検出を行なうことができる。したがって、前方
カメラ2が使用できなくても、後方カメラ4により車両
1のレーン中央線5に対する角度変位量と横変位量を求
めることができる。その結果、車両1の状態である、位
置と姿勢を確実に認識することができる。
【0024】また、その逆に後方カメラ4による検出が
できない場合でも、前方カメラ2による検出が可能なら
ば、後方カメラ4の機能が回復するまでの間、前方カメ
ラ2のみで白線3を検出して車両の状態を認識すること
ができる。したがって、前方カメラ2と後方カメラ4の
いずれかにより検出が可能である場合には、車両1のレ
ーン中央線5に対する角度変位量と横変位量を求めるこ
とにより車両1の状態を認識できる。また、このように
前方カメラ2あるいは後方カメラ4のみにより車両状態
を認識している場合には、前方カメラ2及び後方カメラ
4の双方で車両状態を検出している場合の車両制御用ゲ
インよりも低く設定すれば、車両挙動を不安定にするこ
となく制御が可能である。
【0025】勿論、前方カメラ2及び後方カメラ4の双
方が使用可能である場合には、2つのカメラにより、よ
り正確に車両1の状態を認識することができる。そし
て、このように前方カメラ2及び後方カメラ4の双方を
使用していれば、例えば、走行路区分を示す白線3が複
雑になるような場合でも、双方のカメラによりその各白
線3を前方カメラ2から後方カメラ4にかけて連続して
確実に認識することができるため、分岐部分における検
出精度劣化や誤検出が生ずることはない。この場合には
前方カメラ2及び後方カメラ4の双方の出力に、各カメ
ラの出力の割合を乗じた値をカメラによる白線3の認識
結果として供給することで、より安定した車両状態を認
識することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1に記
載した発明によれば、状態判断手段により車両前方また
は車両後方のいずれか一方のみの撮影環境が良好である
と判断された場合は当該一方の撮影手段により得られた
撮影画像を選択して、車両姿勢演算手段により車両の姿
勢を求めることが可能となるため、できる限り良好な撮
影環境で撮影された撮影画像から高精度に車両の状態を
認識できるという効果がある。また、状態判断手段によ
り車両前方及び車両後方の撮影環境が良好であると判断
された場合は、前方撮影手段及び後方撮影手段により得
られた撮影画像を選択して、車両姿勢演算手段により車
両の姿勢を求めることが可能となるため、より一層高精
度に車両の状態を認識できるという効果がある。
【0027】請求項2に記載した発明によれば、走行基
準線設定手段により設定された走行基準線と前記撮影手
段の撮影領域の所定位置との位置関係により車両の姿勢
を車両姿勢演算手段により演算することが可能となるた
め、走行路区分線に対する車両の位置を認識できるとい
う効果がある。
【0028】請求項3に記載した発明によれば、撮影手
段の注視点により求めた線分により走行基準線を基準に
して車両の姿勢を求めるため情報を得ることが可能とな
るため、高精度に車両の状態を認識できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の機能ブロック図である。
【図2】 この発明の実施形態の側面図である。
【図3】 この発明の実施形態の車両走行時の平面図で
ある。
【図4】 この発明の実施形態の車両走行時に車両の姿
勢が変化した場合の平面図である。
【図5】 この発明の実施形態のフローチャート図であ
る。
【符号の説明】
1 車両 2 前方カメラ(前方撮影手段) 3 白線(走行路区分線) 4 後方カメラ(後方撮影手段) 5 レーン中央線(走行基準線) C 状態判断手段 D 車両姿勢演算手段 E 走行基準線設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G05D 1/02 G05D 1/02 K Fターム(参考) 5B057 AA16 BA02 BA19 DA03 DA07 DB02 DC06 DC08 5H180 AA01 CC04 CC24 CC30 LL02 LL04 LL06 5H301 AA03 AA09 BB20 CC06 EE08 EE13 GG01 GG23 GG28 HH01 HH02 MM03 MM07 MM09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の進行方向に沿って設けられると共
    に走行路区分線を含むよう進行方向前方を撮影する前方
    撮影手段と、走行路区分線を含むよう進行方向後方を撮
    影する後方撮影手段と、前方撮影手段及び後方撮影手段
    による撮影環境が良好な状態か否かを判断する状態判断
    手段と、該状態判断手段による判断結果に基づき前記前
    方撮影手段及び後方撮影手段の少なくともいずれかの撮
    影画像を選択し、前記走行路における車両の姿勢を求め
    る車両姿勢演算手段とを備えることを特徴とする車両状
    態認識装置。
  2. 【請求項2】 自車両の走行基準線を設定する走行基準
    線設定手段を備え、前記車両姿勢演算手段は前記撮影手
    段の撮影領域の所定位置と前記走行基準線設定手段によ
    り設定された走行基準線との位置関係に基づいて車両の
    姿勢を演算するものであることを特徴とする請求項1に
    記載の車両状態認識装置。
  3. 【請求項3】 前記撮影領域の所定位置は撮影手段の注
    視点であることを特徴とする請求項2に記載の車両状態
    認識装置。
JP2000096465A 2000-03-31 2000-03-31 車両状態認識装置 Withdrawn JP2001283202A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147564A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Aisin Aw Co Ltd 画像認識装置及び方法、並びに自車位置認識装置及び方法
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JP2010250469A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Yaskawa Electric Corp 移動体及び移動体の教示方法
KR20140051915A (ko) * 2011-07-27 2014-05-02 로베르트 보쉬 게엠베하 차량을 위해 차량별 특유의 설정 방향 데이터를 측정하기 위한 방법 및 장치

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