JP2009105822A - Driving supporting apparatus, and driving supporting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転支援装置および運転支援方法に関し、例えば、車庫や駐車場に車を入れるとき、運転者の運転操作を支援することができる運転支援装置に用いて好適なものである。 The present invention relates to a driving support device and a driving support method, and is suitable for use in, for example, a driving support device that can support a driver's driving operation when entering a car in a garage or a parking lot.
車両を狭い車庫や駐車スペースに入れるとき、運転者は周囲の物体と自車両とを接触させないように細心の注意をして運転しなければならず、熟練を要する。このような運転を支援するため、様々な技術が提案されている。例えば、車両に搭載した複数台のカメラにより車両周辺を撮像し、この撮像画像を視点変換処理することによって車両上方の仮想視点から見た画像（以下、車両周辺画像という）を形成して自車両の画像と共に表示するようにした技術が提案されている。この技術によれば、自車両の周囲の状態が当該自車両を中心とした実際の画像で表示されるため、運転者は周囲の障害物を画面上で確認しながら運転をすることができる。 When putting a vehicle in a narrow garage or parking space, the driver must drive with great care so that surrounding objects do not come into contact with the host vehicle, which requires skill. Various technologies have been proposed to support such driving. For example, the vehicle periphery is imaged by a plurality of cameras mounted on the vehicle, and an image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle (hereinafter referred to as a vehicle periphery image) is formed by subjecting the captured image to viewpoint conversion processing, and the vehicle There has been proposed a technique for displaying together with the image. According to this technique, since the surrounding state of the host vehicle is displayed as an actual image centered on the host vehicle, the driver can drive while checking surrounding obstacles on the screen.
さらに、ハンドルの操舵角の情報に基づいて、自車両を前方または後方側に進行させた場合の走行軌跡を予測し、当該予測された走行軌跡を車両周辺画像に重ねて表示するシステムが提案されている。また、自車両を後退させるときの運転者の運転を補助するためのシステムとして、ハンドルの操舵角の情報に基づいて自車両の後退軌跡を予測し、その後退軌跡をリアカメラから得られる映像に重ねて表示するシステムも提案されている。 Furthermore, a system has been proposed that predicts a travel locus when the host vehicle travels forward or backward based on information on the steering angle of the steering wheel, and displays the predicted travel locus on a vehicle peripheral image. ing. In addition, as a system for assisting the driver's driving when the host vehicle is moved backward, the backward track of the host vehicle is predicted based on the steering angle information of the steering wheel, and the backward track is displayed on the video obtained from the rear camera. A system for displaying images in a superimposed manner has also been proposed.
このようなシステムでは、ハンドルの中立位置（各タイヤの向きが車体前後方向と揃うときのハンドル位置）を検出し、その中立位置を基準としたハンドルの操舵角を求めることにより、自車両の走行軌跡を予測している。すなわち、ハンドルが中立位置にあるときに車両は前方または後方に正しく直進するものとし、その中立位置に対するハンドルの操舵角に応じて車両の走行軌跡を予測している。ここで、ハンドルの中立位置は、以下のようにして検出される。例えば、ステアリングシャフトに組み込まれた角度センサによりハンドルの操舵角を検出するとともに、各タイヤに取り付けた回転速度センサによりタイヤ毎の回転速度を検出する。そして、タイヤ毎の回転速度差がないときのハンドルの操舵角の位置を、ハンドルの中立位置としている。 In such a system, the neutral position of the steering wheel (the steering wheel position when the direction of each tire is aligned with the longitudinal direction of the vehicle body) is detected, and the steering angle of the steering wheel with respect to the neutral position is obtained as a reference, thereby driving the vehicle. The trajectory is predicted. In other words, when the steering wheel is in the neutral position, the vehicle travels straight forward or backward correctly, and the traveling locus of the vehicle is predicted according to the steering angle of the steering wheel with respect to the neutral position. Here, the neutral position of the handle is detected as follows. For example, the steering angle of the steering wheel is detected by an angle sensor incorporated in the steering shaft, and the rotational speed of each tire is detected by a rotational speed sensor attached to each tire. And the position of the steering angle of the steering wheel when there is no rotational speed difference for each tire is set as the neutral position of the steering wheel.
しかしながら、ハンドルが中立位置にあっても、実際に車両が正しい状態で直進走行しているとは限らない場合がある。例えば、各タイヤの空気圧が同じでなかったり、左右の車両重量バランス差により各タイヤの軸から接地面までの距離が同じにならなかったりすることにより、ハンドルを中立位置にした場合でも、実際には車両が前方または後方に正しく直進走行していないときが挙げられる。この場合、中立位置を基準としたハンドルの操舵角の情報に基づいて生成される予測走行軌跡は、実際の自車両の走行軌跡と異なってしまうという問題があった。 However, even if the steering wheel is in the neutral position, the vehicle may not always be traveling straight in the correct state. For example, even if the steering wheel is in the neutral position because the tire pressure is not the same or the distance from the tire axis to the ground contact surface is not the same due to the difference in the weight balance between the left and right vehicles, Is when the vehicle is not traveling straight forward or backward. In this case, there has been a problem that the predicted traveling locus generated based on the steering angle information of the steering wheel with respect to the neutral position is different from the actual traveling locus of the host vehicle.
なお、車両が正しい状態で直進していることを検出し、そのときのハンドルの位置を中立位置として求めるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。具体的には、特許文献１に記載の技術では、まず、車両に搭載されたカメラにより一定時間間隔で撮像された路面画像から路面に設置されたレーンマーカの位置をそれぞれ検出する。次に、検出されたレーンマーカの位置のデータに基づいて、一定時間内におけるレーンマーカの位置の変位量を算出し、算出された変位量と予め設定された所定の閾値とを対比する。もし、算出された変位量が所定の閾値以下の場合には、現在、車両が正しく直進進行中であると判断し、当該車両に搭載された操舵角センサの出力値に対応する車両のハンドルの位置をハンドルの中立位置として求めるようにしている。
特許文献１に記載の技術を用いれば、各タイヤの向きが車体前後方向と揃っていないながらも、車両が正しい状態で直進走行していることを検出し、そのときのハンドルの位置を中立位置として求めることが可能となり、自車両を進行させた場合の予測走行軌跡は、実際の自車両の走行軌跡と一致したものとなる。しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いて求められたハンドルの中立位置は、本来意味するところの「各タイヤの向きが車体前後方向と揃うときのハンドル位置」とはかけ離れたものとなってしまう。そうすると、車両の走行制御にハンドルの中立位置を使用している車両制御装置の動作に影響を与えてしまうという問題があった。 If the technique described in Patent Document 1 is used, it is detected that the vehicle is traveling straight in the correct state while the direction of each tire is not aligned with the longitudinal direction of the vehicle body, and the position of the handle at that time is set to the neutral position Therefore, the predicted travel locus when the host vehicle is advanced matches the actual travel track of the host vehicle. However, the neutral position of the steering wheel obtained using the technique described in Patent Document 1 is far from the original meaning of “the steering wheel position when the direction of each tire is aligned with the longitudinal direction of the vehicle body”. End up. If it does so, there existed a problem of affecting the operation | movement of the vehicle control apparatus which uses the neutral position of a handle | steering-wheel for vehicle travel control.
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、車両制御装置の動作に影響を与えることなく車両の予測走行軌跡を正しく生成することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to correctly generate a predicted traveling locus of a vehicle without affecting the operation of the vehicle control device. To do.
上記した課題を解決するために、本発明では、車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を用いて車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求め、当該補正値と操舵角検出部により検出される車両のステアリング操舵角とに基づいて、車両の予測走行軌跡を生成するようにしている。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle is obtained using the locus of the feature region on the road included in the vehicle peripheral image, and the correction value and the steering are calculated. A predicted traveling locus of the vehicle is generated based on the steering angle of the vehicle detected by the angle detection unit.
上記のように構成した本発明によれば、道路上の特徴領域の軌跡から求められた補正値とステアリング操舵角とに基づいて、車両の予測走行軌跡が補正されるため、ハンドルを中立位置にした場合に実際には車両が正しい状態で直進走行していないときでも、本来意味するところのハンドルの中立位置を補正することなく正しい予測走行軌跡を生成することができる。これにより、車両制御装置の動作に影響を与えることなく車両の予測走行軌跡を正しく生成することができる。 According to the present invention configured as described above, the predicted traveling locus of the vehicle is corrected based on the correction value obtained from the locus of the characteristic region on the road and the steering angle, so that the steering wheel is brought to the neutral position. In this case, even when the vehicle is not actually traveling straight in the correct state, a correct predicted traveling locus can be generated without correcting the neutral position of the steering wheel as originally meant. As a result, the predicted traveling locus of the vehicle can be correctly generated without affecting the operation of the vehicle control device.
以下、本発明の実施の形態（以下、本実施形態という）を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による運転支援装置１００の構成例を示す図である。図１に示すように、運転支援装置１００は、車両の予測走行軌跡を生成してモニタ１８０に表示するための装置であり、本実施形態では、車両に搭載されて利用される。車両は、運転支援装置１００の他に、走行速度検出部１２０、撮像部１４０、操舵角検出部１６０およびモニタ１８０を備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a driving support device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the driving assistance device 100 is a device for generating a predicted traveling locus of a vehicle and displaying it on a monitor 180. In this embodiment, the driving assistance device 100 is mounted on a vehicle and used. In addition to the driving support device 100, the vehicle includes a travel speed detection unit 120, an imaging unit 140, a steering angle detection unit 160, and a monitor 180.
走行速度検出部１２０は、車両の走行速度を検出する。本実施形態では、走行速度検出部１２０は、車両の各タイヤに取り付けられた回転速度センサの検出結果に基づいて車両の走行速度を検出する。 The travel speed detector 120 detects the travel speed of the vehicle. In the present embodiment, the traveling speed detection unit 120 detects the traveling speed of the vehicle based on the detection result of the rotational speed sensor attached to each tire of the vehicle.
撮像部１４０は、車両の前後左右に設置された４つの撮像装置からなり、車両の周辺において複数箇所をフロントビュー画像、左サイドビュー画像、右サイドビュー画像およびバックビュー画像として撮像する。具体的には、撮像部１４０は、自車両の前方を撮影するためのフロントカメラ、自車両の左側方を撮影するための左サイドカメラ、自車両の右側方を撮影するための右サイドカメラおよび自車両の後方を撮影するためのバックカメラを備えて構成されている。なお、撮像部１４０の各撮像装置で撮影したい範囲は主に自車両周辺の路面である。そのため、各撮像装置は、その撮影範囲に路面が多く含まれるような姿勢で車両に設置される。 The imaging unit 140 includes four imaging devices installed on the front, rear, left, and right sides of the vehicle, and images a plurality of locations around the vehicle as a front view image, a left side view image, a right side view image, and a back view image. Specifically, the imaging unit 140 includes a front camera for photographing the front of the own vehicle, a left side camera for photographing the left side of the own vehicle, a right side camera for photographing the right side of the own vehicle, and A back camera for photographing the rear of the host vehicle is provided. In addition, the range which wants to image | photograph with each imaging device of the imaging part 140 is mainly the road surface around the own vehicle. Therefore, each imaging device is installed in the vehicle in such a posture that many road surfaces are included in the imaging range.
操舵角検出部１６０は、車両のステアリング操舵角を検出する。本実施形態では、操舵角検出部１６０は、ステアリングシャフトに組み込まれた角度センサの検出結果に基づいて車両のステアリング操舵角を検出する。モニタ１８０は、運転支援装置１００により出力された運転支援画像を表示する。ここで、運転支援画像とは、車両の予測走行軌跡（自車両を走行させた場合に予測される車両の走行軌跡）を運転支援装置１００の車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像に重畳した画像のことをいう。 The steering angle detector 160 detects the steering angle of the vehicle. In the present embodiment, the steering angle detector 160 detects the steering angle of the vehicle based on the detection result of the angle sensor incorporated in the steering shaft. The monitor 180 displays the driving assistance image output by the driving assistance device 100. Here, the driving assistance image is a vehicle surrounding image generated by the vehicle surrounding image generation unit 220 of the driving assistance device 100 based on the predicted traveling locus of the vehicle (the traveling locus of the vehicle predicted when the host vehicle is driven). Means an image superimposed on.
次に、運転支援装置１００の内部構成について説明する。運転支援装置１００は、撮像制御部２００、車両周辺画像生成部２２０、軌跡抽出部２４０、直進性判定部２６０、補正値算出部２８０、補正値記憶部３００、予測走行軌跡生成部３２０、運転支援画像生成部３４０および運転支援画像出力部３６０を備えて構成される。 Next, the internal configuration of the driving support apparatus 100 will be described. The driving support apparatus 100 includes an imaging control unit 200, a vehicle surrounding image generation unit 220, a trajectory extraction unit 240, a straight travel determination unit 260, a correction value calculation unit 280, a correction value storage unit 300, a predicted travel trajectory generation unit 320, and driving support. An image generation unit 340 and a driving support image output unit 360 are provided.
撮像制御部２００は、撮像部１４０に含まれる複数の撮像装置に車両周囲の画像を撮像させる制御を行う。本実施形態では、撮像制御部２００は、走行速度検出部１２０により検出された車両の走行速度に応じて、撮像部１４０の各撮像装置のシャッター速度および撮影タイミング（複数枚の画像を撮像する場合にシャッターを切る時間間隔）等を制御する。 The imaging control unit 200 controls the plurality of imaging devices included in the imaging unit 140 to capture images around the vehicle. In the present embodiment, the imaging control unit 200 captures the shutter speed and shooting timing of each imaging device of the imaging unit 140 according to the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit 120 (when capturing a plurality of images). To control the time interval when the shutter is released).
車両周辺画像生成部２２０は、撮像部１４０に含まれる複数の撮像装置によって撮像された車両周囲の画像を視点変換処理することにより、車両の上方の仮想視点から見た車両周辺画像を生成する。図２は、本実施形態による車両周辺画像の例を示す図である。図２に示すように、車両周辺画像は、車両周囲の各画像（フロントビュー画像、左サイドビュー画像、右サイドビュー画像、バックビュー画像）をそれぞれ視点変換処理した画像５００（フロントビュー画像に対応）、５２０（左サイドビュー画像に対応）、５４０（右サイドビュー画像に対応）および５６０（バックビュー画像に対応）を繋ぎ合わせ、その中心に車両の画像５８０を合成することにより生成される。 The vehicle peripheral image generation unit 220 generates a vehicle peripheral image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle by performing viewpoint conversion processing on the images around the vehicle captured by the plurality of imaging devices included in the imaging unit 140. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a vehicle periphery image according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the vehicle surrounding image corresponds to an image 500 (front view image) obtained by performing viewpoint conversion processing on each image around the vehicle (front view image, left side view image, right side view image, and back view image). ) 520 (corresponding to the left side view image), 540 (corresponding to the right side view image) and 560 (corresponding to the back view image), and the vehicle image 580 is synthesized at the center.
軌跡抽出部２４０は、車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像の一部分（本実施形態では、画像５００）内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を抽出する。ここで、特徴領域とは、道路上の細かい凹凸や模様等であって、周辺領域と明らかに区別できる特徴を持った領域のことをいう。また、特徴領域の軌跡とは、車両周辺画像上における特徴領域の動きを表す跡のことをいう。 The trajectory extraction unit 240 extracts the trajectory of the feature region on the road included in a part of the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 (in this embodiment, the image 500). Here, the feature region refers to a region having a feature that can be clearly distinguished from the surrounding region, such as fine irregularities and patterns on the road. Further, the trajectory of the feature region refers to a trace representing the movement of the feature region on the vehicle peripheral image.
直進性判定部２６０は、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡に直進性があるか否かを判定する。ここで、特徴領域の軌跡に直進性があるとは、当該特徴領域の軌跡がある方向に向かってまっすぐ直線状に伸びていることをいう。一方、特徴領域の軌跡に直進性がないとは、当該特徴領域の軌跡がある方向に向かってまっすぐ直線状に伸びておらず、例えば、特徴領域の軌跡内にぎざぎざの部分や湾曲した部分等の非直線部分が含まれていることをいう。例えば、車両が左折または右折をする場合、特徴領域の軌跡は曲線になる。また、道路に凹凸等があって当該道路上を走行する車両が揺れている場合、特徴領域の軌跡はぎざぎざになる。 The straightness determination unit 260 determines whether the trajectory of the feature region extracted by the locus extraction unit 240 has straightness. Here, the fact that the trajectory of the feature area has straightness means that the trajectory of the feature area extends straight in a straight line direction. On the other hand, if the trajectory of the feature region is not straight, the trajectory of the feature region does not extend straight in a straight line, for example, a jagged portion or a curved portion in the trajectory of the feature region This means that the non-linear part is included. For example, when the vehicle makes a left turn or a right turn, the trajectory of the feature region becomes a curve. In addition, when the road is uneven and the vehicle traveling on the road is shaking, the trajectory of the feature region becomes jagged.
補正値算出部２８０は、直進性判定部２６０により特徴領域の軌跡に直進性があると判定された場合に限って、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡を用いて、車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求めて補正値記憶部３００に記憶させる。ここで、補正値を求める条件を特徴領域の軌跡に直進性があると判定された場合に限る理由は、そのときにこそ本来意味するところの（ハンドルの）中立位置からの一定な誤差量が現れ、正確に補正値を求めることが可能となるからである。 The correction value calculation unit 280 uses the trajectory of the feature area extracted by the trajectory extraction unit 240 only when the straightness determination unit 260 determines that the trajectory of the feature area has straightness, and predicts the vehicle. A correction value for correcting the travel locus is obtained and stored in the correction value storage unit 300. Here, the reason why the correction value is determined only when the trajectory of the feature region is determined to be straight is that the fixed error amount from the neutral position (of the steering wheel) that is originally meant is This is because a correction value can be obtained accurately.
補正値算出部２８０は、特徴領域の軌跡の方向が車両の前後方向（例えば、図２の車両周辺画像において車両の画像５８０の上端面と下端面とを直線で垂直に結んだ方向）と一致するか否かを判定する。ここで、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致するとは、例えば、特徴領域の軌跡の方向に対する車両の前後方向の傾きが所定角度（例えば、１度）未満であることをいう。一方、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致しないとは、例えば、特徴領域の軌跡の方向に対する車両の前後方向の傾きが所定角度以上であることをいう。 The correction value calculation unit 280 matches the direction of the trajectory of the feature region with the front-rear direction of the vehicle (for example, the direction in which the upper end surface and the lower end surface of the vehicle image 580 in the vehicle peripheral image in FIG. It is determined whether or not to do. Here, the fact that the trajectory of the feature area coincides with the front-rear direction of the vehicle means, for example, that the inclination of the front-rear direction of the vehicle with respect to the direction of the trajectory of the feature area is less than a predetermined angle (for example, 1 degree). On the other hand, the fact that the trajectory of the feature area does not coincide with the front-rear direction of the vehicle means that, for example, the inclination of the front-rear direction of the vehicle with respect to the direction of the trajectory of the feature area is a predetermined angle or more.
ハンドルが中立位置にあっても車両の重量バランスやタイヤの空気圧等により車両の前後方向に正しく直進しない場合、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致するのは、ハンドルを切った状態で車両が道路の車両進行方向に沿って直進している状況のときである。一方、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致しないのは、ハンドルを切らない状態で車両が道路の車両進行方向に対して斜めに直進している状況のときである。 Even if the steering wheel is in the neutral position, if the vehicle does not travel straight in the longitudinal direction of the vehicle due to the weight balance of the vehicle, tire pressure, etc., the trajectory of the feature area matches the longitudinal direction of the vehicle. Is when the vehicle is traveling straight along the vehicle traveling direction of the road. On the other hand, the trajectory of the feature region does not coincide with the vehicle front-rear direction when the vehicle is traveling diagonally straight with respect to the vehicle traveling direction of the road without turning the steering wheel.
補正値算出部２８０は、例えば、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致する場合には操舵角検出部１６０から車両のステアリング操舵角（本実施形態では、ハンドルの中立位置を基準として時計回り方向を正の値とする）を取得し、そのステアリング操舵角を逆符号にした値を補正値として求める。例えば、ハンドルを中立位置から半時計回り方向（負の方向）にＸ度切ったときの補正値は＋Ｘ度になり、ハンドルを中立位置から時計回り方向（正の方向）にＸ度切ったときの補正値は−Ｘ度になる。 For example, when the trajectory of the feature region coincides with the front-rear direction of the vehicle, the correction value calculation unit 280 rotates the steering angle of the vehicle from the steering angle detection unit 160 (in this embodiment, clockwise with respect to the neutral position of the steering wheel). The direction is a positive value), and a value obtained by reversing the steering angle is obtained as a correction value. For example, when the handle is turned X degrees counterclockwise from the neutral position (negative direction), the correction value is + X degrees, and when the handle is turned X degrees clockwise from the neutral position (positive direction). The correction value is -X degrees.
一方、特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致しない場合には、補正値算出部２８０は、車両の前後方向に対する特徴領域の軌跡の傾き角度（本実施形態では、車両の前後方向を基準として半時計回り方向を正の値とする）を補正値として求める。例えば、ハンドルが中立位置にあって車両が右斜めに直進しているときの補正値は＋Ｘ度になり、車両が左斜めに直進しているときの補正値は−Ｘ度となる。 On the other hand, when the trajectory of the feature area does not coincide with the front-rear direction of the vehicle, the correction value calculation unit 280 determines the inclination angle of the trajectory of the feature area with respect to the front-rear direction of the vehicle (in this embodiment, the vehicle front-rear direction is used as a reference). The counterclockwise direction is set as a positive value). For example, the correction value when the steering wheel is in the neutral position and the vehicle is traveling straight diagonally to the right is + X degrees, and the correction value when the vehicle is traveling straight diagonally to the left is −X degrees.
予測走行軌跡生成部３２０は、補正値算出部２８０により求められた補正値および操舵角検出部１６０により検出される車両のステアリング操舵角に基づいて、車両の予測走行軌跡を生成する。具体的には、予測走行軌跡生成部３２０は、操舵角検出部１６０により検出される車両のステアリング操舵角に、補正値記憶部３００に記憶された補正値（角度）を加算した角度（加算角度）に基づいて、車両の予測走行軌跡を生成する。 The predicted travel locus generation unit 320 generates a predicted travel locus of the vehicle based on the correction value obtained by the correction value calculation unit 280 and the steering steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection unit 160. Specifically, the predicted traveling locus generation unit 320 adds the correction value (angle) stored in the correction value storage unit 300 to the vehicle steering angle detected by the steering angle detection unit 160 (addition angle). ) To generate a predicted travel locus of the vehicle.
例えば、ハンドルの中立位置を基準として時計回り方向を正（半時計回り方向を負）とした場合、車両のステアリング操舵角が−Ｘ度であり、補正値記憶部３００に記憶された補正値が＋Ｘ度であるとき、予測走行軌跡生成部３２０は、加算角度（０度＝−Ｘ＋Ｘ）に基づいて、車両の前後方向に伸びる直線状の予測走行軌跡を生成する。また、車両のステアリング操舵角が＋Ｘ度であり、補正値記憶部３００に記憶された補正値が−Ｙ度であるとき、予測走行軌跡生成部３２０は、加算角度である（Ｘ−Ｙ）度に基づいて、車両の前後方向に対して湾曲した予測走行軌跡を生成する。 For example, when the clockwise direction with respect to the neutral position of the steering wheel is positive (the counterclockwise direction is negative), the steering angle of the vehicle is −X degrees, and the correction value stored in the correction value storage unit 300 is When it is + X degrees, the predicted traveling locus generation unit 320 generates a linear predicted traveling locus that extends in the front-rear direction of the vehicle based on the addition angle (0 degree = −X + X). In addition, when the steering angle of the vehicle is + X degrees and the correction value stored in the correction value storage section 300 is −Y degrees, the predicted travel locus generation section 320 is an addition angle (X−Y) degrees. Based on the above, a predicted travel locus curved with respect to the longitudinal direction of the vehicle is generated.
運転支援画像生成部３４０は、予測走行軌跡生成部３２０により生成された予測走行軌跡を車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像に重畳した運転支援画像を生成する。運転支援画像出力部３６０は、運転支援画像生成部３４０により生成された運転支援画像をモニタ１８０に出力する。 The driving assistance image generation unit 340 generates a driving assistance image in which the predicted traveling locus generated by the predicted traveling locus generation unit 320 is superimposed on the vehicle surrounding image generated by the vehicle surrounding image generation unit 220. The driving support image output unit 360 outputs the driving support image generated by the driving support image generation unit 340 to the monitor 180.
以下に、車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像から車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求めるまでの動作について具体的に説明する。撮像部１４０の各撮像装置が所定速度（例えば、１／６０[秒]）より低速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を撮像する場合および撮像部１４０の各撮像装置が所定速度（例えば、１／３０[秒]）より高速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を所定時間間隔毎に複数撮像する場合について説明する。 Hereinafter, an operation until obtaining a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle from the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 will be specifically described. When each imaging device of the imaging unit 140 captures an image around the vehicle using a shutter speed slower than a predetermined speed (for example, 1/60 [second]), and each imaging device of the imaging unit 140 has a predetermined speed (for example, A case where a plurality of images around the vehicle are captured at predetermined time intervals using a shutter speed higher than 1/30 [second]) will be described.
まず、撮像部１４０の各撮像装置がある速度より低速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を撮像する場合について説明する。図３は、その場合に車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡と補正値の例を示す図である。そのうち、図３（ａ）、（ｂ）は、車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡の例を示した図である。図３（ｅ）に示すように車両が道路６８０の車両進行方向７００に沿って直進しているときは図３（ａ）のような車両周辺画像になり、図３（ｆ）に示すように車両が道路６８０の車両進行方向７００に対して斜めに直進しているときは図３（ｂ）のような車両周辺画像になる。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示す特徴領域の軌跡は、直進性判定部２６０により直進性があると判定された軌跡である。 First, a case will be described in which each image capturing device of the image capturing unit 140 captures an image around the vehicle using a shutter speed lower than a certain speed. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the trajectory of the feature region on the road and the correction value included in the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 in that case. Among them, FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of trajectories of feature regions on the road included in the vehicle periphery image. When the vehicle is traveling straight along the vehicle traveling direction 700 of the road 680 as shown in FIG. 3 (e), the vehicle peripheral image is as shown in FIG. 3 (a), and as shown in FIG. 3 (f). When the vehicle is traveling straight diagonally with respect to the vehicle traveling direction 700 of the road 680, the vehicle periphery image as shown in FIG. Note that the trajectory of the feature region shown in FIGS. 3A and 3B is a trajectory that is determined to be straight by the straight travel determination unit 260.
図３（ａ）に示す車両周辺画像６００には、道路上の特徴領域が１本の軌跡６２０として車両周辺画像６００の上下方向に流れているように撮像されている。特徴領域が流れるように写されているのは、車両が道路を走行することにより、シャッターが比較的長く開いている時間（露光時間）中に道路上の特徴領域が撮影範囲内を相対的に移動するためである。また、図３（ｂ）に示す車両周辺画像６００には、道路上の特徴領域が１本の軌跡６４０として車両周辺画像６００の斜め方向に流れているように撮像されている。 In the vehicle periphery image 600 shown in FIG. 3A, a feature region on the road is captured as a single locus 620 so as to flow in the vertical direction of the vehicle periphery image 600. The feature area is captured so that the feature area on the road is relatively within the shooting range during the time that the shutter is opened for a relatively long time (exposure time) when the vehicle travels on the road. This is to move. In addition, in the vehicle periphery image 600 shown in FIG. 3B, the feature region on the road is captured as a single locus 640 so as to flow in an oblique direction of the vehicle periphery image 600.
このように、撮像部１４０の各撮像装置が所定速度より低速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を撮像する場合、軌跡抽出部２４０は、車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像６００から、車両周辺画像６００内に含まれる道路上で特徴領域が流れるように写っている部分を特徴領域の軌跡６２０、６４０として抽出する。 As described above, when each imaging device of the imaging unit 140 captures an image around the vehicle using a shutter speed lower than the predetermined speed, the trajectory extraction unit 240 generates the vehicle surrounding image generated by the vehicle surrounding image generation unit 220. From 600, the portions of the vehicle surrounding image 600 that appear to flow on the road are extracted as trajectories 620 and 640 of the feature region.
この後の運転支援装置１００の動作として、補正値算出部２８０は、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡６２０、６４０の方向が車両の前後方向と一致するか否かを判定し、その判定結果に応じて、図３（ｃ）または図３（ｄ）の何れかに示す方法によって補正値を求める。 As the operation of the driving support device 100 thereafter, the correction value calculation unit 280 determines whether or not the directions of the trajectories 620 and 640 of the feature region extracted by the trajectory extraction unit 240 coincide with the front-rear direction of the vehicle. In accordance with the determination result, a correction value is obtained by the method shown in either FIG. 3C or FIG.
図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す車両周辺画像６００内の道路上の特徴領域の軌跡６２０の方向と、車両の前後方向６６０との関係を示した図である。図３（ｃ）に示すように、道路上の特徴領域の軌跡６２０の方向と車両の前後方向６６０とが一致する場合には、補正値算出部２８０は、操舵角検出部１６０から車両のステアリング操舵角を取得し、その取得したステアリング操舵角を逆符号にした値を補正値として求める。 FIG. 3C is a diagram showing the relationship between the direction of the trajectory 620 of the feature region on the road in the vehicle peripheral image 600 shown in FIG. 3A and the vehicle longitudinal direction 660. As shown in FIG. 3C, when the direction of the trajectory 620 of the feature region on the road matches the vehicle front-rear direction 660, the correction value calculation unit 280 determines whether the steering angle of the vehicle is A steering angle is acquired, and a value obtained by reversing the acquired steering steering angle is obtained as a correction value.
図３（ｄ）は、図３（ｂ）に示す車両周辺画像６００内の道路上の特徴領域の軌跡６４０の方向と、車両の前後方向６６０との関係を示した図である。図３（ｄ）に示すように、道路上の特徴領域の軌跡６４０の方向と車両の前後方向６６０とが一致しない場合には、補正値算出部２８０は、車両の前後方向６６０に対する特徴領域の軌跡６４０の傾き角度を補正値として求める。 FIG. 3D is a diagram showing the relationship between the direction of the trajectory 640 of the feature region on the road in the vehicle peripheral image 600 shown in FIG. 3B and the vehicle longitudinal direction 660. As shown in FIG. 3D, when the direction of the trajectory 640 of the feature region on the road does not match the vehicle front-rear direction 660, the correction value calculation unit 280 displays the feature region with respect to the vehicle front-rear direction 660. The inclination angle of the locus 640 is obtained as a correction value.
具体的には、車両の前後方向６６０に対する特徴領域の軌跡６４０の傾き角度は、以下のようにして求められる。つまり、図３（ｄ）に示すように、傾き角度（θ）は、車両周辺画像６００の上下方向の長さ（ａ）と、車両周辺画像６００の上端における軌跡６４０の左右方向の位置と車両周辺画像６００の下端における軌跡６４０の左右方向の位置との差分の長さ（ｂ）とを用いて以下の式（１）で求められる。
θ＝ｔａｎ−１（ｂ／ａ）・・・（１）
Specifically, the inclination angle of the trajectory 640 of the characteristic region with respect to the vehicle front-rear direction 660 is obtained as follows. That is, as shown in FIG. 3D, the inclination angle (θ) is determined by the vertical length (a) of the vehicle peripheral image 600, the horizontal position of the trajectory 640 at the upper end of the vehicle peripheral image 600, and the vehicle. Using the length (b) of the difference from the position of the trajectory 640 in the left-right direction at the lower end of the peripheral image 600, the following expression (1) is obtained.
θ = tan −1 (b / a) (1)
次に、撮像部１４０の各撮像装置が所定速度より高速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を所定時間間隔毎に複数撮像する場合について説明する。図４は、その場合に車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域を示す図である。 Next, a case where each imaging device of the imaging unit 140 captures a plurality of images around the vehicle at predetermined time intervals using a shutter speed higher than a predetermined speed will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a feature region on the road included in the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 in that case.
本実施形態では、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、複数の車両周辺画像７０１〜７０５の上端部分から下端部分に向けて認識ライン１、認識ライン２、認識ライン３、認識ライン４、認識ライン５が等間隔で設けられている。各認識ライン間の間隔の長さはｄである。 In this embodiment, as shown in FIGS. 4A to 4E, the recognition line 1, the recognition line 2, the recognition line 3, and the recognition line from the upper end portion to the lower end portion of the plurality of vehicle peripheral images 701 to 705. 4. Recognition lines 5 are provided at equal intervals. The length of the interval between each recognition line is d.
撮像部１４０の各撮像装置は、各認識ライン１〜５上に特徴領域７２０が位置するタイミングを見計って車両周囲の画像を撮像する。すなわち、撮像制御部２００は、走行速度検出部１２０により検出された車両の走行速度に応じて、撮像装置により車両周囲の画像を撮像する場合における所定時間間隔を変更する。このようにすれば、車両周辺画像内において道路上の特徴領域７２０を認識ライン１〜５に合わせて撮像することができる。 Each imaging device of the imaging unit 140 captures an image around the vehicle at the timing when the characteristic region 720 is positioned on each of the recognition lines 1 to 5. That is, the imaging control unit 200 changes a predetermined time interval when an image around the vehicle is captured by the imaging device according to the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit 120. In this way, the feature region 720 on the road can be imaged in accordance with the recognition lines 1 to 5 in the vehicle peripheral image.
また、撮像制御部２００は、走行速度検出部１２０により検出された車両の走行速度に応じて、撮像装置により車両周囲の画像を撮像する場合におけるシャッター速度も合わせて変更するようにして良い。このようにすれば、車両の走行速度が高速である場合、シャッター速度を速くすることにより、図４に示すように、車両が走行することによって移動する道路上の特徴領域７２０の一瞬の状態を確実に撮像することができる。 Further, the imaging control unit 200 may also change the shutter speed when an image around the vehicle is captured by the imaging device according to the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit 120. In this way, when the traveling speed of the vehicle is high, by increasing the shutter speed, as shown in FIG. 4, the instantaneous state of the feature region 720 on the road that moves as the vehicle travels can be obtained. An image can be reliably captured.
図６は、車両走行速度およびシャッター速度と車両周辺画像における道路上の特徴領域の移動量との関係を示す図である。ここで、車両周辺画像における１画素あたりの路面の大きさは、０．０２５[ｍ]×０．０２５[ｍ]とする。 FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the vehicle travel speed and the shutter speed and the amount of movement of the feature region on the road in the vehicle peripheral image. Here, the size of the road surface per pixel in the vehicle peripheral image is 0.025 [m] × 0.025 [m].
例えば、車両の走行速度が時速１０ｋｍの場合、撮像装置に１／６０[秒]より高速なシャッター速度（例えば、１／１２５[秒]）を用いれば、車両周辺画像における道路上の特徴領域の移動量は０．０２２[ｍ] ＜ ０．０２５[ｍ]（車両周辺画像における１画素の縦方向の長さ）となるため、車両周辺画像に道路上の特徴領域の流れは現れない。一方、撮像装置に１／６０[秒]を含めてそれより低速なシャッター速度（例えば、１／３０[秒]）を用いれば、車両周辺画像における道路上の特徴領域の移動量は０．０９３[ｍ] ＞ ０．０２５[ｍ]となるため、車両周辺画像における道路上の特徴領域の流れが現れる。つまり、車両の走行速度が時速１０ｋｍの場合、撮像装置により車両周囲の画像を撮像する場合におけるシャッター速度を１／６０[秒]より高速にすることで、道路上の特徴領域７２０の一瞬の状態を確実に撮像することができる。 For example, when the traveling speed of the vehicle is 10 km / h, if a shutter speed (for example, 1/125 [second]) faster than 1/60 [second] is used for the imaging device, the feature region on the road in the vehicle peripheral image Since the movement amount is 0.022 [m] <0.025 [m] (length of one pixel in the vehicle peripheral image in the vertical direction), the flow of the feature region on the road does not appear in the vehicle peripheral image. On the other hand, if the imaging device includes 1/60 [second] and uses a slower shutter speed (for example, 1/30 [second]), the moving amount of the feature region on the road in the vehicle peripheral image is 0.093. Since [m]> 0.025 [m], the flow of the feature region on the road in the vehicle peripheral image appears. In other words, when the traveling speed of the vehicle is 10 km / h, the instantaneous state of the feature region 720 on the road is set by making the shutter speed higher than 1/60 [second] when the image around the vehicle is captured by the imaging device. Can be reliably imaged.
また、車両の走行速度が時速３０ｋｍの場合、撮像装置に１／２５０[秒]より高速なシャッター速度（例えば、１／５００[秒]）を用いれば、車両周辺画像における道路上の特徴領域の移動量は０．０１７[ｍ] ＜ ０．０２５[ｍ]となるため、車両周辺画像における道路上の特徴領域の流れは現れない。一方、撮像装置に１／２５０[秒]秒を含めてそれより低速なシャッター速度（例えば、１／１２５[秒]）を用いれば、車両周辺画像における道路上の特徴領域の移動量は０．０６７[ｍ] ＞ ０．０２５[ｍ]となるため、車両周辺画像における道路上の特徴領域の流れが現れる。つまり、車両の走行速度が時速３０ｋｍの場合、撮像装置により車両周囲の画像を撮像する場合におけるシャッター速度は１／２５０[秒]より高速にすることで、道路上の特徴領域７２０の一瞬の状態を確実に撮像することができる。 In addition, when the traveling speed of the vehicle is 30 km / h, if a shutter speed (for example, 1/500 [second]) higher than 1/250 [second] is used for the imaging device, the feature region on the road in the vehicle peripheral image is displayed. Since the movement amount is 0.017 [m] <0.025 [m], the flow of the feature region on the road in the vehicle peripheral image does not appear. On the other hand, if the imaging device uses a shutter speed slower than that including 1/250 [second] (for example, 1/125 [second]), the movement amount of the feature region on the road in the vehicle peripheral image is 0. 0. Since 067 [m]> 0.025 [m], the flow of the feature region on the road in the vehicle peripheral image appears. That is, when the traveling speed of the vehicle is 30 km / h, the shutter speed when capturing an image around the vehicle with the imaging device is set to be higher than 1/250 [second], so that the instantaneous state of the feature region 720 on the road Can be reliably imaged.
図４（ａ）に示す１枚目の車両周辺画像７０１は、撮像部１４０の各撮像装置がある時間ｔ１において認識ライン１上に位置する特徴領域７２０を撮像したときのものである。図４（ｂ）に示す２枚目の車両周辺画像７０２は、撮像部１４０の各撮像装置が時間ｔ２（＝ｔ１＋Δｔ）において認識ライン２上に位置する特徴領域７２０を撮像したときのものである。つまり、撮像部１４０の各撮像装置は、特徴領域７２０が認識ライン１から認識ライン２までの距離ｄを移動するために必要な時間Δｔを走行速度検出部１２０により検出された車両の走行速度から割り出して、当該割り出した時間Δｔ後に車両周囲の画像を撮像する。以下、撮像部１４０の各撮像装置は、車両周辺画像内の認識ライン３〜５上に特徴領域７２０が位置するタイミングで同様に撮像する。 A first vehicle periphery image 701 shown in FIG. 4A is obtained when an image of a feature region 720 located on the recognition line 1 at a certain time t1 in each imaging device of the imaging unit 140. A second vehicle periphery image 702 shown in FIG. 4B is obtained when each imaging device of the imaging unit 140 images the feature region 720 located on the recognition line 2 at time t2 (= t1 + Δt). . That is, each imaging device of the imaging unit 140 determines the time Δt required for the feature region 720 to move the distance d from the recognition line 1 to the recognition line 2 based on the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit 120. An image around the vehicle is taken after the calculated time Δt. Hereinafter, each imaging device of the imaging unit 140 similarly captures images at the timing when the characteristic region 720 is positioned on the recognition lines 3 to 5 in the vehicle peripheral image.
図４（ｃ）に示す３枚目の車両周辺画像７０３は、撮像部１４０の各撮像装置が時間ｔ３（＝ｔ２＋Δｔ）において認識ライン３上に位置する特徴領域７２０を撮像したときのものである。図４（ｄ）に示す４枚目の車両周辺画像７０４は、撮像部１４０の各撮像装置が時間ｔ４（＝ｔ３＋Δｔ）において認識ライン４上に位置する特徴領域７２０を撮像したときのものである。図４（ｅ）に示す５枚目の車両周辺画像７０５は、撮像部１４０の各撮像装置が時間ｔ５（＝ｔ４＋Δｔ）において認識ライン５上に位置する特徴領域７２０を撮像したときのものである。 A third vehicle periphery image 703 shown in FIG. 4C is obtained when each imaging device of the imaging unit 140 images a feature region 720 located on the recognition line 3 at time t3 (= t2 + Δt). . A fourth vehicle periphery image 704 shown in FIG. 4D is obtained when each imaging device of the imaging unit 140 images the feature region 720 located on the recognition line 4 at time t4 (= t3 + Δt). . A fifth vehicle periphery image 705 shown in FIG. 4E is obtained when each imaging device of the imaging unit 140 images the feature region 720 located on the recognition line 5 at time t5 (= t4 + Δt). .
図５は、所定速度より高速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を撮像した場合、車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡例を示す図である。そのうち、図５（ａ）、（ｂ）は、各認識ライン１〜５上に特徴領域７２０が位置した際に撮像された車両周囲の画像に基づいて、車両周辺画像生成部２２０により生成された複数の車両周辺画像を重畳した重畳画像を示す図である。図５（ｅ）に示すように車両が道路８２０の車両進行方向８４０に沿って直進しているときは図５（ａ）のような重畳画像になり、図５（ｆ）に示すように車両が道路８２０の車両進行方向８４０に対して斜めに直進しているときは図５（ｂ）のような重畳画像になる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a trajectory example of a feature region on a road included in a vehicle peripheral image when an image around the vehicle is captured using a shutter speed higher than a predetermined speed. Of these, FIGS. 5A and 5B are generated by the vehicle periphery image generation unit 220 based on the image around the vehicle captured when the feature region 720 is positioned on each of the recognition lines 1 to 5. It is a figure which shows the superimposed image which superimposed the several vehicle periphery image. When the vehicle is traveling straight along the vehicle traveling direction 840 of the road 820 as shown in FIG. 5 (e), a superimposed image as shown in FIG. 5 (a) is obtained, and the vehicle as shown in FIG. 5 (f). When the vehicle travels diagonally with respect to the vehicle traveling direction 840 of the road 820, a superimposed image as shown in FIG.
図５（ａ）には、複数の特徴領域７２０を繋いだ１本の軌跡７４０を示している。図５（ｂ）には、複数の特徴領域７６０を繋いだ１本の軌跡７８０を示している。なお、図５（ａ）、（ｂ）に示す特徴領域の軌跡７４０、７８０は、直進性判定部２６０により直進性があると判定された軌跡である。このときの運転支援装置１００の動作として、軌跡抽出部２４０は、車両周辺画像生成部２２０により生成された複数の車両周辺画像から各車両周辺画像における道路上の特徴領域７２０、７６０をそれぞれ抽出する。そして、軌跡抽出部２４０は、抽出された各車両周辺画像における道路上の特徴領域７２０、７６０を繋いだ軌跡７４０、７８０を特徴領域の軌跡として抽出する。 FIG. 5A shows one trajectory 740 connecting a plurality of feature regions 720. FIG. 5B shows one trajectory 780 connecting a plurality of feature regions 760. Note that the trajectories 740 and 780 of the feature regions shown in FIGS. 5A and 5B are trajectories that are determined to be straight by the straight travel determination unit 260. As an operation of the driving support device 100 at this time, the trajectory extraction unit 240 extracts feature regions 720 and 760 on the road in each vehicle peripheral image from the plurality of vehicle peripheral images generated by the vehicle peripheral image generation unit 220, respectively. . Then, the trajectory extraction unit 240 extracts trajectories 740 and 780 connecting the characteristic areas 720 and 760 on the road in the extracted vehicle peripheral images as trajectories of the characteristic areas.
この後の運転支援装置１００の動作として、補正値算出部２８０は、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡７４０、７８０の方向が車両の前後方向８００と一致するか否かを判定し、その判定結果に応じて、図５（ｃ）または図５（ｄ）の何れかに示す方法によって補正値を求める。 As the operation of the driving support apparatus 100 thereafter, the correction value calculation unit 280 determines whether or not the directions of the trajectories 740 and 780 of the feature region extracted by the trajectory extraction unit 240 coincide with the front-rear direction 800 of the vehicle. Depending on the determination result, the correction value is obtained by the method shown in either FIG. 5C or FIG.
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す道路上の特徴領域の軌跡７４０の方向と、車両の前後方向８００との関係を示した図である。図５（ｃ）に示すように、道路上の特徴領域の軌跡７４０の方向と、車両の前後方向８００とが一致する場合には、補正値算出部２８０は、操舵角検出部１６０から車両のステアリング操舵角を取得し、その取得したステアリング操舵角を逆符号にした値を補正値として求める。 FIG. 5C is a diagram showing the relationship between the direction of the trajectory 740 of the feature region on the road shown in FIG. As shown in FIG. 5C, when the direction of the trajectory 740 of the feature region on the road matches the vehicle front-rear direction 800, the correction value calculation unit 280 determines that the vehicle angle from the steering angle detection unit 160 is A steering steering angle is acquired, and a value obtained by reversing the acquired steering steering angle is obtained as a correction value.
図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示す道路上の特徴領域の軌跡７８０の方向と、車両の前後方向８００との関係を示した図である。図５（ｄ）に示すように、道路上の特徴領域の軌跡７８０の方向と、車両の前後方向８００とが一致しない場合には、補正値算出部２８０は、車両の前後方向８００に対する特徴領域の軌跡７８０の傾き角度を補正値として求める。 FIG. 5D is a diagram showing the relationship between the direction of the trajectory 780 of the characteristic region on the road shown in FIG. 5B and the front-rear direction 800 of the vehicle. As shown in FIG. 5D, when the direction of the trajectory 780 of the feature region on the road does not match the vehicle front-rear direction 800, the correction value calculation unit 280 displays the feature region with respect to the vehicle front-rear direction 800. Is obtained as a correction value.
具体的には、車両の前後方向８００に対する特徴領域の軌跡７８０の傾き角度は、以下のようにして求められる。つまり、図５（ｄ）に示すように、傾き角度（θ）は、認識ライン１から認識ライン５までの上下方向の長さ（ａ）と、認識ライン１における特徴領域の軌跡７８０の左右方向の位置と認識ライン５における特徴領域の軌跡７８０の左右方向の位置との差分の長さ（ｂ）とを用いて以下の式（２）で求められる。
θ＝ｔａｎ−１（ｂ／ａ）・・・（２）
Specifically, the inclination angle of the trajectory 780 of the characteristic region with respect to the front-rear direction 800 of the vehicle is obtained as follows. That is, as shown in FIG. 5D, the inclination angle (θ) is the vertical length (a) from the recognition line 1 to the recognition line 5 and the horizontal direction of the trajectory 780 of the feature region in the recognition line 1. And the length (b) of the difference between the position of the feature region in the recognition line 5 and the position in the left-right direction of the feature region locus 780 is obtained by the following equation (2).
θ = tan −1 (b / a) (2)
次に、本実施形態における運転支援装置１００の動作について説明する。図７は、本実施形態による運転支援装置１００の動作例を示すフローチャートである。図７（ａ）における各処理は、車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像から車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求める場合における運転支援装置１００の処理内容を示しており、例えば、ユーザによる操作部（図示せず）の操作を介して補正値算出機能の実行要求を受け付けることによりステップＳ１００の処理は開始する。 Next, operation | movement of the driving assistance apparatus 100 in this embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation example of the driving support apparatus 100 according to the present embodiment. Each process in FIG. 7A shows the processing contents of the driving support apparatus 100 when obtaining a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle from the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220. For example, the process of step S100 is started by receiving an execution request for the correction value calculation function through the operation of the operation unit (not shown) by the user.
まず、車両周辺画像生成部２２０は、撮像部１４０に含まれる複数のカメラによって撮像された車両周囲の画像を視点変換処理することにより、車両の上方の仮想視点から見た車両周辺画像を生成する（ステップＳ１００）。次に、軌跡抽出部２４０は、車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像から当該車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を抽出する（ステップＳ１２０）。 First, the vehicle periphery image generation unit 220 generates a vehicle periphery image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle by performing viewpoint conversion processing on images around the vehicle imaged by a plurality of cameras included in the imaging unit 140. (Step S100). Next, the trajectory extraction unit 240 extracts the trajectory of the feature region on the road included in the vehicle peripheral image from the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 (step S120).
次に、直進性判定部２６０は、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡に直進性があるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。もし、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡に直進性がないと直進性判定部２６０にて判定した場合（ステップＳ１４０にてＮＯ）、処理はステップＳ１００に遷移する。 Next, the straightness determination unit 260 determines whether or not the trajectory of the feature region extracted by the locus extraction unit 240 has straightness (step S140). If straight trajectory determination unit 260 determines that the trajectory of the feature region extracted by trajectory extraction unit 240 is not straight ahead (NO in step S140), the process transitions to step S100.
一方、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡に直進性があると直進性判定部２６０にて判定した場合（ステップＳ１４０にてＹＥＳ）、補正値算出部２８０は、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致するか否かを判定する（ステップＳ１６０）。もし、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致すると補正値算出部２８０にて判定した場合（ステップＳ１６０にてＹＥＳ）、補正値算出部２８０は、操舵角検出部１６０から車両のステアリング操舵角を取得し、そのステアリング操舵角を逆符号にした値を車両の予測走行軌跡を補正するための補正値として補正値記憶部３００に記憶させる（ステップＳ１８０）。 On the other hand, when straight trajectory determination unit 260 determines that the trajectory of the feature region extracted by trajectory extraction unit 240 is straight ahead (YES in step S140), correction value calculation unit 280 uses trajectory extraction unit 240. It is determined whether or not the extracted trajectory of the feature region matches the vehicle front-rear direction (step S160). If the correction value calculation unit 280 determines that the trajectory of the feature region extracted by the trajectory extraction unit 240 matches the vehicle front-rear direction (YES in step S160), the correction value calculation unit 280 detects the steering angle. The steering steering angle of the vehicle is acquired from the unit 160, and a value obtained by reversing the steering steering angle is stored in the correction value storage unit 300 as a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle (step S180).
一方、軌跡抽出部２４０により抽出された特徴領域の軌跡が車両の前後方向と一致しないと補正値算出部２８０にて判定した場合（ステップＳ１６０にてＮＯ）、補正値算出部２８０は、車両の前後方向に対する特徴領域の軌跡の傾き角度を求め、当該傾き角度を車両の予測走行軌跡を補正するための補正値として補正値記憶部３００に記憶させる（ステップＳ２００）。ステップＳ１８０またはステップＳ２００における処理が終了することにより、運転支援装置１００は、図７（ａ）における処理を終了する。 On the other hand, when the correction value calculation unit 280 determines that the trajectory of the feature region extracted by the trajectory extraction unit 240 does not match the vehicle front-rear direction (NO in step S160), the correction value calculation unit 280 The inclination angle of the trajectory of the feature region with respect to the front-rear direction is obtained, and the inclination angle is stored in the correction value storage unit 300 as a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle (step S200). When the process in step S180 or step S200 ends, the driving support device 100 ends the process in FIG.
図７（ｂ）における各処理は、車両の予測走行軌跡を生成する場合における運転支援装置１００の処理内容を示しており、例えば、車両のギアシフト操作によって、ギアが「Ｄ（前進）」から「Ｒ（後退）」に変更された場合、ステップＳ３００の処理は開始する。 Each process in FIG. 7B shows the processing content of the driving support apparatus 100 when generating the predicted traveling locus of the vehicle. For example, the gear shifts from “D (forward)” to “ When it is changed to “R (reverse)”, the process of step S300 is started.
まず、車両周辺画像生成部２２０は、撮像部１４０に含まれる複数の撮像装置によって撮像された車両周囲の画像を視点変換処理することにより、車両の上方の仮想視点から見た車両周辺画像を生成する（ステップＳ３００）。次に、予測走行軌跡生成部３２０は、補正値記憶部３００に記憶された補正値および操舵角検出部１６０により検出される車両のステアリング操舵角に基づいて、車両の予測走行軌跡を生成する（ステップＳ３２０）。 First, the vehicle periphery image generation unit 220 generates a vehicle periphery image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle by performing viewpoint conversion processing on the image around the vehicle imaged by a plurality of imaging devices included in the imaging unit 140. (Step S300). Next, the predicted travel locus generation unit 320 generates a predicted travel locus of the vehicle based on the correction value stored in the correction value storage unit 300 and the steering steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection unit 160 ( Step S320).
次に、運転支援画像生成部３４０は、予測走行軌跡生成部３２０により生成された予測走行軌跡を車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像に重畳した運転支援画像を生成する（ステップＳ３４０）。最後に、運転支援画像出力部３６０は、運転支援画像生成部３４０により生成された運転支援画像をモニタ１８０に出力する（ステップＳ３６０）。これにより、運転支援装置１００は、図７（ｂ）における処理を終了する。 Next, the driving assistance image generation unit 340 generates a driving assistance image in which the predicted traveling locus generated by the predicted traveling locus generation unit 320 is superimposed on the vehicle surrounding image generated by the vehicle surrounding image generation unit 220 (step S340). ). Finally, the driving support image output unit 360 outputs the driving support image generated by the driving support image generation unit 340 to the monitor 180 (step S360). Thereby, the driving assistance apparatus 100 complete | finishes the process in FIG.7 (b).
以上詳しく説明したように、本実施形態では、補正値算出部２８０が、車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を用いて車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求め、予測走行軌跡生成部３２０が、当該補正値と操舵角検出部１６０により検出される車両のステアリング操舵角とに基づいて、車両の予測走行軌跡を生成している。これにより、ハンドルを中立位置にした場合に実際には車両が正しい状態で直進走行していないときでも、本来意味するところのハンドルの中立位置を補正することなく正しい予測走行軌跡を生成することができる。 As described above in detail, in the present embodiment, the correction value calculation unit 280 obtains a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle using the locus of the feature region on the road included in the vehicle peripheral image. The predicted travel locus generation unit 320 generates the predicted travel locus of the vehicle based on the correction value and the steering steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection unit 160. As a result, even when the steering wheel is in the neutral position, even when the vehicle is not actually traveling straight in the correct state, a correct predicted traveling locus can be generated without correcting the neutral position of the steering wheel as originally meant. it can.
なお、本実施形態では、軌跡抽出部２４０が車両周辺画像生成部２２０により生成された車両周辺画像の一部分（本実施形態では、画像５００）内に含まれる道路上から特徴領域の軌跡を抽出する例について説明したが、当該車両周辺画像の一部分は、画像５００の代わりに画像５２０、画像５４０または画像５６０を利用してもよい。 In the present embodiment, the trajectory extraction unit 240 extracts the trajectory of the feature region from the road included in a part of the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit 220 (image 500 in the present embodiment). Although an example has been described, an image 520, an image 540, or an image 560 may be used instead of the image 500 as a part of the vehicle periphery image.
また、本実施形態では、撮像部１４０の各撮像装置が所定速度より高速なシャッター速度を用いて車両周囲の画像を所定時間間隔毎に複数撮像する場合、車両周辺画像生成部２２０により生成される車両周辺画像７０１〜７０５の上端部分から下端部分に向けて認識ライン１〜５を設ける例について説明したが、設ける認識ラインの数は５つに限らない。例えば、車両周辺画像７００に設ける認識ラインの数は、５つ未満であってもよいし、または６つ以上であってもよい。 In the present embodiment, when each imaging device of the imaging unit 140 captures a plurality of images around the vehicle at predetermined time intervals using a shutter speed higher than a predetermined speed, the image is generated by the vehicle peripheral image generation unit 220. Although the example which provides the recognition lines 1-5 toward the lower end part from the upper end part of the vehicle periphery images 701-705 was demonstrated, the number of the recognition lines provided is not restricted to five. For example, the number of recognition lines provided in the vehicle surrounding image 700 may be less than 5, or 6 or more.
また、車両周辺画像に設けられる認識ライン１〜５の位置は固定の位置でなくても良い。例えば、１枚目の車両周辺画像の上方において特徴領域が写っているラインを画像認識により認識ライン１として設定し、順に認識ライン２、認識ライン３、認識ライン４、認識ライン５を等間隔に設けるようにしてもよい。また、車両周辺画像に設けられる認識ライン１〜５の幅は固定の幅でなくても良い。 Further, the positions of the recognition lines 1 to 5 provided in the vehicle peripheral image may not be fixed positions. For example, a line in which a characteristic region is reflected above the first vehicle peripheral image is set as a recognition line 1 by image recognition, and the recognition line 2, the recognition line 3, the recognition line 4, and the recognition line 5 are arranged at equal intervals in order. You may make it provide. In addition, the widths of the recognition lines 1 to 5 provided in the vehicle peripheral image may not be fixed.
また、本実施形態では、車両周辺画像７０１〜７０５が、各認識ライン１〜５上に特徴領域７２０が位置するタイミングを見計って撮像部１４０の各撮像装置により撮像された車両周囲の画像に基づいて生成されたものである例について説明したが、これに限定されない。例えば、車両周辺画像７０１〜７０５は、撮像部１４０の各撮像装置により任意のタイミングで高速な時間間隔で撮像された車両周囲の画像に基づいて生成された複数（少なくとも６つ以上）の車両周辺画像の中から、各認識ライン７０１〜７０５に特徴領域７２０がちょうど写っているものとして適宜選択されたものであってもよい。 Further, in the present embodiment, the vehicle surrounding images 701 to 705 are images of the vehicle surroundings captured by the respective imaging devices of the imaging unit 140 at the timing when the characteristic region 720 is positioned on each of the recognition lines 1 to 5. Although the example which was produced | generated based on was demonstrated, it is not limited to this. For example, the vehicle peripheral images 701 to 705 are a plurality of (at least six or more) vehicle peripherals generated based on images around the vehicle imaged at high-speed time intervals at arbitrary timings by the imaging devices of the imaging unit 140. The image may be appropriately selected from the images as if the feature area 720 is just shown in each of the recognition lines 701 to 705.
また、本実施形態では、図７（ａ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１６０における判断によりその後の処理を場合分けしているが、ステップＳ１６０の後の処理はどちらか一方だけでもよい。例えば、ステップＳ１６０における判断結果がＹＥＳの場合には次の処理はステップＳ１８０に遷移し、ステップＳ１６０における判断結果がＮＯの場合には次の処理はステップＳ１００に遷移するようにしてもよい。また、ステップＳ１６０における判断結果がＮＯの場合には次の処理はステップＳ２００に遷移し、ステップＳ１６０における判断結果がＹＥＳの場合には次の処理はステップＳ１００に遷移するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, in the flowchart of FIG. 7A, the subsequent processing is classified according to the determination in step S160, but only one of the processing after step S160 may be performed. For example, if the determination result in step S160 is YES, the next process may transition to step S180, and if the determination result in step S160 is NO, the next process may transition to step S100. Further, if the determination result in step S160 is NO, the next process may transition to step S200, and if the determination result in step S160 is YES, the next process may transition to step S100.
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. In other words, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit or main features thereof.
１００ 運転支援装置
１２０ 走行速度検出部
１４０ 撮像部
１６０ 操舵角検出部
２００ 撮像制御部
２２０ 車両周辺画像生成部
２４０ 軌跡抽出部
２６０ 直進性抽出部
２８０ 補正値算出部
３２０ 予測走行軌跡生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Driving assistance device 120 Traveling speed detection part 140 Imaging part 160 Steering angle detection part 200 Imaging control part 220 Vehicle periphery image generation part 240 Trajectory extraction part 260 Straightness extraction part 280 Correction value calculation part 320 Predictive traveling locus generation part
Claims (9)
前記車両周辺画像生成部により生成された車両周辺画像から当該車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を抽出する軌跡抽出部と、
前記軌跡抽出部により抽出された前記特徴領域の軌跡を用いて、前記車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求める補正値算出部と、
前記補正値算出部により求められた前記補正値および操舵角検出部により検出される前記車両のステアリング操舵角に基づいて、前記車両の予測走行軌跡を生成する予測走行軌跡生成部とを備えることを特徴とする運転支援装置。 A vehicle periphery image generation unit that generates a vehicle periphery image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle by performing viewpoint conversion processing on images around the vehicle imaged by a plurality of imaging devices installed in different locations of the vehicle; ,
A trajectory extraction unit that extracts a trajectory of a feature region on a road included in the vehicle peripheral image from the vehicle peripheral image generated by the vehicle peripheral image generation unit;
A correction value calculation unit for obtaining a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle, using the locus of the feature region extracted by the locus extraction unit;
A predicted travel locus generation unit that generates a predicted travel locus of the vehicle based on the correction value obtained by the correction value calculation unit and the steering steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection unit. A featured driving support device.
前記撮像装置は、所定速度より低速なシャッター速度を用いて前記車両周囲の画像を撮像し、
前記軌跡抽出部は、前記車両周辺画像生成部により生成された前記車両周辺画像から、当該車両周辺画像内に含まれる前記道路上で前記特徴領域が流れるように写っている部分を前記特徴領域の軌跡として抽出することを特徴とする運転支援装置。 The driving support device according to claim 1,
The imaging device captures an image around the vehicle using a shutter speed lower than a predetermined speed,
The trajectory extraction unit includes a part of the feature region that is reflected from the vehicle periphery image generated by the vehicle periphery image generation unit so that the feature region flows on the road included in the vehicle periphery image. A driving support device characterized by being extracted as a trajectory.
前記撮像装置は、所定速度より高速なシャッター速度を用いて前記車両周囲の画像を所定時間間隔毎に複数撮像し、
前記軌跡抽出部は、前記所定時間間隔毎に撮像された複数の前記車両周囲の画像に基づいて前記車両周辺画像生成部により生成された複数の車両周辺画像から、各車両周辺画像における前記道路上の特徴領域をそれぞれ抽出し、前記各車両周辺画像毎に抽出した複数の特徴領域を繋いだ軌跡を前記特徴領域の軌跡として抽出することを特徴とする運転支援装置。 The driving support device according to claim 1,
The imaging device captures a plurality of images around the vehicle at predetermined time intervals using a shutter speed higher than a predetermined speed,
The trajectory extraction unit includes a plurality of vehicle peripheral images generated by the vehicle peripheral image generation unit based on a plurality of the vehicle peripheral images captured at the predetermined time intervals, on the road in each vehicle peripheral image. And a trajectory connecting a plurality of feature areas extracted for each of the vehicle peripheral images is extracted as a trajectory of the feature area.
走行速度検出部により検出された前記車両の走行速度に応じて、前記撮像装置により前記車両周囲の画像を撮像する場合における前記所定時間間隔を変更する撮像制御部を更に備えたことを特徴とする運転支援装置。 In the driving assistance device according to claim 3,
The image processing apparatus further includes an imaging control unit that changes the predetermined time interval when an image around the vehicle is captured by the imaging device according to the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit. Driving assistance device.
走行速度検出部により検出された前記車両の走行速度に応じて、前記撮像装置により前記車両周囲の画像を撮像する場合における前記所定時間間隔および前記シャッター速度を変更する撮像制御部を更に備えたことを特徴とする運転支援装置。 In the driving assistance device according to claim 3,
The image processing apparatus further includes an imaging control unit that changes the predetermined time interval and the shutter speed when an image around the vehicle is captured by the imaging device according to the traveling speed of the vehicle detected by the traveling speed detection unit. A driving assistance device characterized by the above.
前記補正値算出部は、前記軌跡抽出部により抽出された前記特徴領域の軌跡の方向と前記車両の前後方向とが一致するか否かを判定し、前記特徴領域の軌跡の方向と前記車両の前後方向とが一致する場合には前記操舵角検出部から前記車両のステアリング操舵角を取得し、その取得した前記車両のステアリング操舵角に基づき前記補正値を求めることを特徴とする運転支援装置。 In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 5,
The correction value calculation unit determines whether or not the direction of the trajectory of the feature region extracted by the trajectory extraction unit matches the front-rear direction of the vehicle, and the direction of the trajectory of the feature region and the vehicle When the front and back directions coincide with each other, a driving assist device is characterized in that the steering angle of the vehicle is acquired from the steering angle detector, and the correction value is obtained based on the acquired steering angle of the vehicle.
前記補正値算出部は、前記軌跡抽出部により抽出された前記特徴領域の軌跡の方向と前記車両の前後方向とが一致するか否かを判定し、前記特徴領域の軌跡の方向と前記車両の前後方向とが一致しない場合には前記車両の前後方向に対する前記特徴領域の軌跡の傾き角度に基づき前記補正値を求めることを特徴とする運転支援装置。 In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 5,
The correction value calculation unit determines whether or not the direction of the trajectory of the feature region extracted by the trajectory extraction unit matches the front-rear direction of the vehicle, and the direction of the trajectory of the feature region and the vehicle The driving support device, wherein the correction value is obtained based on an inclination angle of a trajectory of the feature region with respect to the front-rear direction of the vehicle when the front-rear direction does not match.
前記軌跡抽出部により抽出された前記特徴領域の軌跡の直進性があるか否かを判定する直進性判定部を更に備え、
前記補正値算出部は、前記直進性判定部により前記特徴領域の軌跡の直進性があると判定された場合に限って、前記特徴領域の軌跡を用いて前記補正値を求めることを特徴とする運転支援装置。 In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 7,
A straightness determination unit that determines whether or not the trajectory of the feature region extracted by the locus extraction unit is straight;
The correction value calculation unit obtains the correction value using the trajectory of the feature region only when the straightness determination unit determines that the trajectory of the feature region is straight. Driving assistance device.
前記第１のステップにより生成された車両周辺画像から当該車両周辺画像内に含まれる道路上の特徴領域の軌跡を抽出する第２のステップと、
前記第２のステップにより抽出された前記特徴領域の軌跡を用いて、前記車両の予測走行軌跡を補正するための補正値を求める第３のステップと、
前記第３のステップにより求められた前記補正値および操舵角検出部により検出される前記車両のステアリング操舵角に基づいて、前記車両の予測走行軌跡を生成する第４のステップとを備えることを特徴とする運転支援方法。 A first step of generating a vehicle peripheral image viewed from a virtual viewpoint above the vehicle by performing viewpoint conversion processing on images around the vehicle captured by a plurality of imaging devices installed in different locations of the vehicle;
A second step of extracting a trajectory of a feature region on a road included in the vehicle peripheral image from the vehicle peripheral image generated by the first step;
A third step of obtaining a correction value for correcting the predicted traveling locus of the vehicle using the locus of the characteristic region extracted in the second step;
And a fourth step of generating a predicted travel locus of the vehicle based on the correction value obtained in the third step and the steering steering angle of the vehicle detected by the steering angle detector. Driving support method.
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