JP2010244254A - Lane recognition device - Google Patents
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Description
本発明は、道路の車線を区分するレーンマークを検出して、車両とレーンマークとの相対位置を認識する車線認識装置に関する。 The present invention relates to a lane recognition device that detects a lane mark that divides a lane on a road and recognizes a relative position between the vehicle and the lane mark.
従来より、車両に搭載されたカメラにより所定の制御周期毎に道路画像を取得して、各道路画像から検出されたレーンマークの画像部分の候補をある短時間分集め、各画像部分のカメラ座標を実空間座標に変換することによって、レーンマークと自車両との相対距離等を算出する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a road image is acquired at a predetermined control cycle by a camera mounted on a vehicle, and a portion of image portion candidates of lane marks detected from each road image are collected for a short time, and the camera coordinates of each image portion are collected. A technique for calculating the relative distance between the lane mark and the host vehicle by converting the coordinates into real space coordinates has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上述した従来の技術においては、連続する制御周期毎に取得された道路画像から検出されたレーンマークの画像部分の候補を、ある短時間分集めて実空間座標に変換することによって、レーンマークの実空間位置を認識している。そして、この場合に、レーンマークの実空間位置の認識の信頼性の尺度として、図8に示したように、直前の所定期間における平均的なレーンマークの検出率が一般的に採用されている。 In the above-described conventional technology, lane mark candidates are collected for a short period of time by collecting candidate lane mark image portions detected from road images acquired at successive control cycles, and converting them into real space coordinates. Recognizes real space position. In this case, as shown in FIG. 8, an average lane mark detection rate in the immediately preceding predetermined period is generally employed as a measure of the reliability of recognition of the real space position of the lane mark. .
図8では、制御周期T10毎に実行されるレーンマーク検出処理の結果を、レーンマークが検出されたときを○で示し、レーンマークが検出されなかったときを×で示している。また、レーンマーク検出の信頼性が高いと判断して、レーンマークと車両との相対位置の認識を実行したときを○で示し、レーンマーク検出の信頼性が低いと判断して、レーンマークと車両との相対位置の認識を停止したときを×で示している。 In Figure 8, the result of the lane mark detection processing executed in each control cycle T 10, when the lane mark is detected shown in ○, and indicates when the lane mark is not detected in ×. Also, when the reliability of the lane mark detection is judged to be high and the relative position between the lane mark and the vehicle is recognized, a circle is shown, and the lane mark detection reliability is judged to be low. The case where the recognition of the relative position to the vehicle is stopped is indicated by x.
そして、レーンマーク検出の信頼性について、判断時点tp1の直前のn個分の周期の期間(t11〜tp1)において、レーンマークが検出された周期の個数がm以上であるときに、レーンマーク検出の信頼性が高いと判断して、レーンマークと車両との相対位置を認識している。 Regarding the reliability of lane mark detection, when the number of periods in which lane marks are detected is equal to or more than m in the period period (t 11 to t p1 ) for n periods immediately before the determination time point t p1 , Judging that the reliability of lane mark detection is high, the relative position between the lane mark and the vehicle is recognized.
この場合、レーンマークが検出されない状態(×が続いた状態、〜t14)から、レーンマークが検出される状態(×から○に移行、t15〜)に切り換わったときに、最低でもm×T10に相当する時間が経過するまでは、レーンマーク検出の信頼性が高くなったと判断されないため、レーンマークと車両との相対位置の認識を開始することができない。 In this case, when switching from a state where no lane mark is detected (a state where x continues, to t 14 ) to a state where a lane mark is detected (shift from x to ○, t 15 to), at least m Until the time corresponding to × T 10 has elapsed, it is not determined that the reliability of lane mark detection has increased, and therefore, recognition of the relative position between the lane mark and the vehicle cannot be started.
そのため、例えば車両が交差点を通過する場合や、道路の分岐若しくは合流箇所を走行する場合のように、レーンマークが敷設されていない箇所を一時的に走行して、レーンマーク検出の信頼性の低下によりレーンマークと車両との相対位置の認識を停止したときに、その後、レーンマークが敷設された状態に復帰しても、レーンマーク検出の信頼性が高いと判断されるようになるまでには、ある程度の時間を要する。 Therefore, for example, when a vehicle passes through an intersection, or when traveling on a branch or junction of a road, the vehicle travels temporarily where a lane mark is not laid, resulting in a decrease in reliability of lane mark detection. When the recognition of the relative position between the lane mark and the vehicle is stopped by the above, even if the lane mark is restored to the laid state after that, until the lane mark detection is judged to be highly reliable , Takes some time.
そして、この場合には、車両が交差点や道路の分岐若しくは合流箇所を通過して、レーンマークが安定して検出可能な状態に復帰したにも拘わらず、レーンマークと車両との相対位置の認識が停止した状態が継続する。そのため、車線維持のためにステアリングをアシスト駆動する車線維持制御や、車線からの逸脱警報制御等を速やかに再開することができないという不都合があった。 In this case, the relative position between the lane mark and the vehicle is recognized even though the vehicle passes through an intersection, a road branch or junction, and the lane mark returns to a stable detectable state. Will continue to stop. For this reason, there is a disadvantage that the lane keeping control for assisting the steering to maintain the lane, the departure warning control from the lane, etc. cannot be resumed promptly.
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、レーンマークと車両との相対位置の認識が停止する期間を、レーンマーク検出の信頼性の高さを確保した上で短縮することができる車線認識装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and can shorten the period in which the recognition of the relative position between the lane mark and the vehicle is stopped while ensuring high reliability of lane mark detection. An object is to provide a recognition device.
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載されたカメラにより撮像される車両周囲の道路の画像から、道路の車線を区分するレーンマークを検出する処理を、所定の制御周期毎に実行するレーンマーク検出手段と、前記各制御周期におけるレーンマークの検出の有無を示す検出有無データを、順次追加して保持するデータ保持手段と、前記データ保持手段に保持された最新のものから所定個数分前までの前記検出有無データから、レーンマークの平均的な検出率であるレーンマーク検出率を算出するレーンマーク検出率算出手段と、前記レーンマーク検出率が所定の信頼性閾値よりも高いときに、前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記車両とレーンマークとの相対位置を認識するレーンマーク位置認識手段とを備えた車線認識装置に関する。 The present invention has been made to achieve the above object, and a process for detecting a lane mark that distinguishes a lane of a road from a road image around the vehicle captured by a camera mounted on the vehicle is performed in a predetermined manner. Lane mark detection means executed for each control cycle, data holding means for sequentially adding and holding detection presence / absence data indicating the presence / absence of detection of lane marks in each control cycle, and latest data held in the data holding means Lane mark detection rate calculating means for calculating a lane mark detection rate, which is an average detection rate of lane marks, from the detection presence / absence data up to a predetermined number of times before the lane mark, and the lane mark detection rate having a predetermined reliability When the value is higher than the threshold value, the relative position between the vehicle and the lane mark is recognized based on the detection result of the lane mark by the lane mark detection unit. Pertaining to a lane recognition apparatus and a lane mark position recognizer.
そして、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したことを検知する走行状況検知手段を備え、前記レーンマーク位置認識手段は、前記走行状況検知手段により、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したことが検知されたときは、該通過が検知された時点から所定条件が成立するまでの間は、前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値以下であっても、前記車両とレーンマークとの相対位置を認識し、該通過が検知された時点から前記所定条件が成立するまでの間以外においては、前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値以下であるときに、前記車両とレーンマークとの相対位置の認識を停止することを特徴とする。 The vehicle includes a traveling state detection unit that detects that the vehicle has passed an intersection or road branch or junction, and the lane mark position recognition unit is configured to detect whether the vehicle is at an intersection or road branch by the traveling state detection unit. Alternatively, when it is detected that the vehicle has passed through the junction, the vehicle may be in a range from the time when the passage is detected until the predetermined condition is satisfied, even if the lane mark detection rate is equal to or less than the reliability threshold. The vehicle is recognized when the lane mark detection rate is equal to or less than the reliability threshold value except when the relative position between the lane mark and the lane mark is recognized and the predetermined condition is satisfied after the passage is detected. The recognition of the relative position between the lane mark and the lane mark is stopped.
かかる本発明によれば、前記レーンマーク位置認識手段は、基本的には前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値よりも高いときに限定して、前記レーンマーク検出手段により検出されたレーンマークと前記車両との相対位置を認識することによって、レーンマーク検出の信頼性を高めている。 According to the present invention, the lane mark position recognizing means basically includes the lane mark detected by the lane mark detecting means only when the lane mark detection rate is higher than the reliability threshold. Recognizing the relative position to the vehicle increases the reliability of lane mark detection.
そして、前記走行状況検知手段により、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所(以下、レーンマーク不設置箇所という)を通過したことが検知されたときには、その後は道路の左右のレーンマークが安定して検出される状態に復帰すると想定される。そこで、前記レーンマーク位置認識手段は、前記走行状況検知手段により、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したことが検知されたときには、該通過が検知された時点から所定条件が成立するまでの間は、前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値以下であっても、前記車両とレーンマークとの相対位置を認識する。 When the traveling state detection means detects that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction (hereinafter referred to as a lane mark non-installation location), the left and right lane marks of the road are stabilized thereafter. It is assumed that the state will be recovered. Therefore, when the lane mark position recognition means detects that the vehicle has passed through a lane mark non-installation location by the traveling state detection means, the lane mark position recognition means starts when the passage is detected until a predetermined condition is satisfied. In the meantime, the relative position between the vehicle and the lane mark is recognized even if the lane mark detection rate is not more than the reliability threshold value.
これにより、レーンマーク検出の信頼性の高さを維持した上で、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したときに、前記レーンマーク位置認識手段による前記車両とレーンマークとの相対位置の認識を速やかに再開させることができる。 Thereby, while maintaining the high reliability of lane mark detection, when the vehicle passes a lane mark non-installation location, the lane mark position recognition means recognizes the relative position between the vehicle and the lane mark. Can be resumed promptly.
また、前記走行状況検知手段は、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間における前記車両の軌跡を算出し、前記軌跡の道路幅方向の変化量が、所定の幅方向変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 Further, the running condition detecting means may be configured such that the running condition detecting means detects a right or left lane mark by the lane mark detecting means from a lane mark detected state in which left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detecting means. When switching to a lane mark non-detection state where at least one of the lane marks is not detected, the lane mark detection state is restored to the next lane mark detection state from the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state. The trajectory of the vehicle is calculated up to a second time point, and when the amount of change in the road width direction of the trajectory is equal to or less than a predetermined width direction change amount threshold, the vehicle is at an intersection or a road branch or merge It is characterized by detecting that the passage has passed.
かかる本発明によれば、前記走行状況検知手段は、レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出する。そして、道路幅方向での前記車両の軌跡の変化量が前記幅方向変化量閾値以下である場合には、前記車両の道路幅方向の移動量が小さく、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直進性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したと検知することができる。 According to the present invention, the running condition detection means is from the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state until the second time point when the lane mark detection state is restored. The trajectory of the vehicle is calculated. When the amount of change in the trajectory of the vehicle in the road width direction is equal to or less than the width direction change amount threshold, the amount of movement of the vehicle in the road width direction is small, and the second time from the first time point It can be determined that the vehicle travels straight until the time. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed a lane mark non-installation location.
また、前記走行状況検知手段は、前記軌跡の道路幅方向の変化量が前記幅方向変化量閾値以下であり、且つ、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、所定の道路幅変化閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 In addition, the travel condition detection unit is configured such that the amount of change in the road width direction of the trajectory is equal to or less than the width direction change amount threshold value, and the road detected by the lane mark detection unit immediately before the first time point. When the difference between the width between the left and right lane marks and the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection means at the second time point is equal to or less than a predetermined road width change threshold value, It is detected that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
かかる発明において、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、前記道路幅変化閾値以下であるときには、レーンマーク不検出状態の前後におけるレーンマークの連続性が高いと判断することができる。そのため、前記走行状況検知手段による、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したことの検知の信頼性を高めることができる。 In this invention, the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection unit immediately before the first time point, and the left and right sides of the road detected by the lane mark detection unit at the second time point. When the difference between the widths of the lane marks is equal to or smaller than the road width change threshold, it can be determined that the continuity of the lane marks before and after the lane mark non-detection state is high. Therefore, it is possible to improve the reliability of detection that the vehicle has passed a lane mark non-installation place by the traveling state detection means.
また、前記車両の走行速度を検出する車速センサを備え、前記走行状況検知手段は、前記軌跡の道路幅方向の変化量が前記幅方向変化量閾値以下であり、且つ、交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の通過距離の想定値と、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度とを用いて算出された交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の予想通過時間よりも、前記第1の時点から前記第2の時点までの経過時間が短いときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 A vehicle speed sensor for detecting a travel speed of the vehicle, wherein the travel condition detection means has a change amount in the road width direction of the trajectory equal to or less than the width direction change amount threshold value, and an intersection or road branch or From the first time point, more than the estimated transit time of an intersection or road branch or junction calculated using the estimated value of the passing distance of the junction and the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor When the elapsed time up to the second time point is short, it is detected that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
かかる本発明によれば、例えば、道路の補修工事等により道路のレーンマークが設けられていない状況が前記予想通過時間以上継続したときには、前記レーンマーク位置認識手段による前記車両とレーンマークとの相対位置の認識は実行されない。そのため、前記走行状況検知手段による、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したことの検知の信頼性を高めることができる。 According to the present invention, for example, when a situation where a road lane mark is not provided due to road repair work or the like continues for more than the expected transit time, the lane mark position recognition means makes a relative relationship between the vehicle and the lane mark. Position recognition is not performed. Therefore, it is possible to improve the reliability of detection that the vehicle has passed a lane mark non-installation place by the traveling state detection means.
また、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出し、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が、所定の進行方向閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 Further, the travel condition detection means detects at least one of the left and right lane marks from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection means. From the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state to the second time point when the lane mark detection state is restored next When the vehicle trajectory of the vehicle is calculated and the amount of change in the direction of the trajectory between the first time point and the second time point is less than or equal to a predetermined traveling direction threshold, the vehicle is an intersection or road It is detected that it has passed through a branching or joining point.
かかる本発明によれば、前記走行状態検知手段は、レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出する。そして、前記第1の時点での前記車両の進行方向からの前記軌跡の向きの変化量が前記進行方向閾値以下である場合には、前記車両の進行方向の変化が少なく、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直進性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両が交差点又は道路の左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が設けられていない分岐・合流路を通過したと検知することができる。 According to the present invention, the running state detection means is from the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state until the second time point when the lane mark detection state is subsequently restored. The trajectory of the vehicle is calculated. When the amount of change in the direction of the locus from the traveling direction of the vehicle at the first time point is equal to or less than the traveling direction threshold value, the change in the traveling direction of the vehicle is small, and the first time point To the second time point, it can be determined that the straight traveling performance of the vehicle is high. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed through a branch / joining path not provided with at least one of an intersection or a right and left lane mark on the road.
また、前記走行状況検知手段は、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が前記進行方向閾値以下であり、且つ、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、所定の道路幅変化閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 In addition, the travel condition detection unit may be configured such that the amount of change in the direction of the trajectory between the first time point and the second time point is equal to or less than the traveling direction threshold value and immediately before the first time point. The difference between the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection means and the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection means at the second time point is a predetermined value. When the vehicle width is less than or equal to the road width change threshold, it is detected that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
かかる発明において、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、前記道路幅変化閾値以下であるときには、レーンマーク不検出状態の前後におけるレーンマークの連続性が高いと判断することができる。そのため、前記走行状況検知手段による、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したことの検知の信頼性を高めることができる。 In this invention, the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection unit immediately before the first time point, and the left and right sides of the road detected by the lane mark detection unit at the second time point. When the difference between the widths of the lane marks is equal to or smaller than the road width change threshold, it can be determined that the continuity of the lane marks before and after the lane mark non-detection state is high. Therefore, it is possible to improve the reliability of detection that the vehicle has passed a lane mark non-installation place by the traveling state detection means.
また、前記車両の走行速度を検出する車速センサを備え、前記走行状況検知手段は、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が前記進行方向閾値以下であり、且つ、交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の通過距離の想定値と、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度とを用いて算出された交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の予想通過時間よりも、前記第1の時点から前記第2の時点までの経過時間が短いときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 Further, the vehicle is provided with a vehicle speed sensor that detects a traveling speed of the vehicle, and the traveling state detection unit has a change amount of the direction of the trajectory between the first time point and the second time point equal to or less than the traveling direction threshold value. And prediction of the intersection or road branch or junction calculated using the estimated value of the passage distance of the intersection or road branch or junction and the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor. When the elapsed time from the first time point to the second time point is shorter than the passing time, it is detected that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
かかる本発明によれば、例えば、道路の補修工事等により道路のレーンマークが設けられていない状況が前記予想通過時間以上継続したときには、前記レーンマーク位置認識手段による前記車両とレーンマークとの相対位置の認識は実行されない。そのため、前記走行状況検知手段による、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したことの検知の信頼性を高めることができる。 According to the present invention, for example, when a situation where a road lane mark is not provided due to road repair work or the like continues for more than the expected transit time, the lane mark position recognition means makes a relative relationship between the vehicle and the lane mark. Position recognition is not performed. Therefore, it is possible to improve the reliability of detection that the vehicle has passed a lane mark non-installation place by the traveling state detection means.
また、前記車両の走行速度を検出する車速センサと、前記車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサとを備え、前記走行状況検知手段は、前記車速センサにより検出される前記車両の走行速度と、前記ヨーレートセンサにより検出される前記車両のヨーレートとを用いて、前記第1の時点から前記第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出することを特徴とする。 A vehicle speed sensor for detecting a traveling speed of the vehicle; and a yaw rate sensor for detecting a yaw rate of the vehicle, wherein the traveling state detecting means includes the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor, and the yaw rate. A trajectory of the vehicle from the first time point to the second time point is calculated using a yaw rate of the vehicle detected by a sensor.
かかる本発明によれば、前記車両のヨーレート(車両の鉛直軸回りの角加速度)から前記車両の進行方向を認識し、前記車両の走行速度から前記車両の走行距離を認識して、前記車両の軌跡を算出することができる。 According to the present invention, the traveling direction of the vehicle is recognized from the yaw rate of the vehicle (angular acceleration around the vertical axis of the vehicle), the traveling distance of the vehicle is recognized from the traveling speed of the vehicle, and the vehicle A trajectory can be calculated.
また、前記車両のステアリングに加えられるトルクを検出するトルクセンサを備え、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記トルクセンサにより検出されたトルクの最大値が、所定のトルク閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記トルクセンサにより検出されたトルクの変化量が、所定のトルク変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 A torque sensor for detecting a torque applied to the steering of the vehicle, wherein the running condition detection unit is configured to detect the lane mark from a lane mark detection state in which left and right lane marks are detected by the lane mark detection unit; When the detection unit switches to a lane mark non-detection state in which at least one of the left and right lane marks is not detected, from the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state, Next, when the maximum value of the torque detected by the torque sensor is equal to or lower than a predetermined torque threshold until the second time point when the lane mark detection state is restored, or from the first time point to the second time point. The amount of change in torque detected by the torque sensor up to the point in time is a predetermined torque change amount threshold value or less. In the vehicle and detecting the passing through the branch or merge point of intersection or road.
かかる本発明によれば、前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記トルクセンサにより検出されたトルクが前記トルク閾値以下である場合には、運転者によるステアリングの操作が緩やかであり、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直線性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したと検知することができる。 According to the present invention, when the torque detected by the torque sensor between the first time point and the second time point is equal to or less than the torque threshold value, the steering operation by the driver is gentle. Yes, it can be determined that the linearity of the vehicle between the first time point and the second time point is high. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed a lane mark non-installation location.
また、前記車両のステアリング舵角を検出する舵角センサを備え、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記舵角センサにより検出された前記車両のステアリング舵角の最大値が、所定の舵角閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記舵角センサにより検出された前記車両のステアリング舵角の変化量が、所定の舵角変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 And a steering angle sensor for detecting a steering angle of the vehicle, wherein the traveling condition detection means detects the lane mark from a lane mark detection state in which left and right lane marks are detected by the lane mark detection means. When switching to a lane mark non-detection state in which at least one of the left and right lane marks is not detected by the means, from the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state, When the maximum steering angle detected by the steering angle sensor is less than or equal to a predetermined steering angle threshold until the second time point when the lane mark detection state is restored to the second time point, or the first The amount of change in the steering angle of the vehicle detected by the steering angle sensor from the time point to the second time point is a predetermined amount of steering angle change. When it is a value or less, the vehicle and detecting the passing through the branch or merge point of intersection or road.
かかる本発明によれば、前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記舵角センサにより検出されたステアリング舵角が前記舵角閾値以下である場合には、運転者によるステアリングの操作量が少なく、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直進性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したと検知することができる。 According to the present invention, when the steering angle detected by the rudder angle sensor between the first time point and the second time point is equal to or less than the rudder angle threshold value, the steering of the driver is performed. It can be determined that the amount of operation is small and that the vehicle is traveling straight from the first time point to the second time point. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed a lane mark non-installation location.
また、前記車両は少なくとも一対の左右の車輪を有し、前記左右の車輪の回転速度差を検出する回転速度差検出手段を備え、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記回転速度差検出手段により検出された前記左右の車輪の回転速度差の最大値が、所定の回転速度差閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記回転速度差検出手段により検出された前記左右の車輪の回転速度差の変化量が、所定の車輪速度差変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 The vehicle includes at least a pair of left and right wheels, and includes a rotational speed difference detecting unit that detects a rotational speed difference between the left and right wheels, and the traveling state detecting unit is configured to detect the right and left of the road by the lane mark detecting unit. When the lane mark detection state is detected, the lane mark detection state is switched to a lane mark non-detection state in which at least one of the left and right lane marks is not detected by the lane mark detection unit. The rotation of the left and right wheels detected by the rotational speed difference detecting means from the first time point when the lane mark detection state is switched to the second time point when the lane mark detection state is restored next. Detecting the rotational speed difference when the maximum value of the speed difference is less than or equal to a predetermined rotational speed difference threshold or between the first time point and the second time point Detecting that the vehicle has passed an intersection, road branch or junction when the amount of change in the rotational speed difference between the left and right wheels detected by the step is less than or equal to a predetermined wheel speed difference change amount threshold. It is characterized by.
かかる本発明によれば、前記回転速度差検出手段により検出される前記車両の左右の車輪の速度差は、前記車両の進行方向の変化(曲がり度合い)に応じて変化する。そのため、前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記回転速度差検出手段により検出された前記左右の車輪の回転速度差、又はその変化量が前記車輪速度差変化量閾値以下であるときには、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直進性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したと検知することができる。 According to the present invention, the speed difference between the left and right wheels of the vehicle detected by the rotational speed difference detecting means changes in accordance with a change in the traveling direction of the vehicle (degree of bending). Therefore, the difference between the rotation speeds of the left and right wheels detected by the rotation speed difference detection means between the first time point and the second time point, or the change amount thereof is not more than the wheel speed difference change amount threshold value. In some cases, it can be determined that the straight traveling performance of the vehicle from the first time point to the second time point is high. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed a lane mark non-installation location.
また、前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点の直前における前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記レーンマーク位置認識手段により検出された前記車両とレーンマークとの相対位置と、次にレーンマーク検出状態に切替わった第2の時点における前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記レーンマーク位置認識手段により検出された前記車両とレーンマークとの相対位置との差が、所定の相対位置差閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする。 Further, the travel condition detection means detects at least one of the left and right lane marks from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection means. Based on the detection result of the lane mark by the lane mark detection means immediately before the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state Based on the relative position between the vehicle and the lane mark detected by the lane mark position recognizing means, and the detection result of the lane mark by the lane mark detecting means at the second time point when the lane mark detecting state is switched to the next lane mark detecting state. The vehicle and the lane mark detected by the lane mark position recognition means The difference between the relative position of, when it is less than the predetermined relative position difference threshold, the vehicle and detecting the passing through the branch or merge point of intersection or road.
かかる本発明によれば、前記第1の時点の直前における前記車両とレーンマークとの相対位置と、前記第2の時点における前記車両とレーンマークとの相対位置との差が、前記相対位置差閾値以下であるときには、前記第1の時点と前記第2の時点におけるレーンマーク間の幅の変化が少なく、且つ、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記車両の直進性が高いと判断することができる。そこで、この場合に、前記走行状況検知手段は、前記車両がレーンマーク不設置箇所を通過したと検知することができる。 According to the present invention, the difference between the relative position between the vehicle and the lane mark immediately before the first time point and the relative position between the vehicle and the lane mark at the second time point is the relative position difference. When the value is equal to or less than the threshold value, there is little change in the width between the lane marks at the first time point and the second time point, and the vehicle travels straight from the first time point to the second time point. Can be determined to be high. Therefore, in this case, the traveling state detection means can detect that the vehicle has passed a lane mark non-installation location.
本発明の実施の形態の一例について、図1〜図7を参照して説明する。図1を参照して、車線認識装置10は、車両1(本発明の車両)に搭載して使用され、車両1の前方を撮像するカメラ2により撮像される道路の画像から、走行車線を区分するために道路に敷設されたレーンマークを検出して、レーンマークと車両1との相対位置を認識するものである。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Referring to FIG. 1, a
車線認識装置10により認識されたレーンマークと車両1との相対位置のデータは、車両1のECU(Electronic Control Unit)30に出力される。ECU30は、レーンマークと車両1との相対位置に基いて、車両1が走行車線内に維持されるように、ステアリング5をアシスト駆動する車線維持制御と、車両1が走行車線から逸脱しそうな状況となったときに、警報(図示しないスピーカからの音声出力等による)を行なう車線逸脱警報制御とを実行する。
Data on the relative position between the lane mark recognized by the
また、車両1には、車両1の走行速度を検出する車速センサ20、車両1の鉛直軸回りの角加速度を検出するヨーレートセンサ21、ステアリング5の操舵角を検出する舵角センサ22、及びステアリング23に加えられるトルクを検出するトルクセンサ23が備えられている。
Further, the
次に、図2を参照して、車線認識装置10は、制御周期毎にカメラ2により撮像される車両前方の道路の画像から、レーンマーク(白線、黄線、キャッツアイ、Botts Dots等)を検出するレーンマーク検出手段11と、レーンマーク検出手段11によるレーンマーク検出の有無を示す検出有無データが順次書き込まれて保持されるリングバッファ14(本発明のデータ保持手段に相当する)と、リングバッファ14に保持された検出有無データから、レーンマークの平均的な検出率であるレーンマーク検出率を算出するレーンマーク検出率算出手段12と、車両とレーンマークとの相対位置を認識するレーンマーク位置認識手段13と、車両1が交差点を通過したことを検知する走行状況検知手段15とを備えている。
Next, referring to FIG. 2, the
車線認識装置10は、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであり、該マイクロコンピュータに車線認識用プログラムを実行させることによって、該マイクロコンピュータが、レーンマーク検出手段11、レーンマーク検出率算出手段12、レーンマーク位置認識手段13、及び走行状況検知手段15として機能する。また、車線認識装置10には、車速センサ20、ヨーレートセンサ21、舵角センサ22、及びトルクセンサ23による各検出信号が入力される。
The
リングバッファ14は、図3に示したように、検出有無データを30個分(配列要素a[1],a[2],…,a[30])保持する容量を有している。そして、新たに追加される検出有無データはa[1]に保持され、それまでa[1]に保持されていたデータはa[2]にシフトする。同様に、それまでa[2],a[3],…,a[29]に保持されていたデータが、a[3],a[4],…,a[30]にシフトする。そして、それまでa[30]に保持されていたデータが廃棄される。
As shown in FIG. 3, the
次に、図4に示したフローチャートに従って、車線認識装置10の作動について説明する。車線認識装置10は、図4のSTEP1〜STEP7の処理を、所定の制御周期毎に繰り返し実行する。
Next, the operation of the
先ず、車線認識装置10は、STEP1でカメラ2により車両前方の道路の画像を取り込む。続くSTEP2はレーンマーク検出手段11による処理である。レーンマーク検出手段11は、道路の画像から抽出したエッジ点に対するハフ変換等の直線抽出処理を行って、レーンマークを検出する。また、レーンマーク検出手段11は、レーンマークが検出されたか否かを示す検出有無データをリングバッファ14に追加する。
First, the
次のSTEP3で、車線認識装置10はレーンマークの画像部分が検出されたか否かを判断する。そして、レーンマークの画像部分が検出されたときはSTEP3に進み、レーンマークの画像部分が検出されなかったときにはSTEP8に進んで、処理を終了する。
In the
続くSTEP4では、車両1が交差点を通過した時点から所定時間以内であるか否かが判断される。ここで、車両1が交差点を通過したことの検知は走行状況検知手段15により実行され、車両1が交差点を通過した時点から所定時間以内であるか否かの判断は、レーンマーク位置認識手段13により実行される。なお、STEP4における所定時間の経過は、本発明の所定条件に相当する。
In
なお、走行状況検知手段15による車両1が交差点を通過したことの検知処理については後述する。また、STEP4における所定時間は、レーンマーク検出率算出手段12により算出されるレーンマーク検出率Rtが、信頼性閾値Rthよりも高くなる時間を想定して設定されている。
In addition, the detection process that the
STEP4で車両1が交差点を通過した時から所定時間が経過していたときはSTEP5に進む。STEP5はレーンマーク検出率算出手段12による処理であり、レーンマーク検出率算出手段12は、以下の式(1)によりレーンマーク検出率Rtを算出する。
If a predetermined time has elapsed since the
但し、Rt:最新に追加されたものからn個分の配列要素における平均的なレーンマーク検出率、n:リングバッファの配列要素の総個数(本実施の形態では30)、m:レーンマーク検出有りを示す検出有無データを保持したリングバッファの配列要素の個数。 Where Rt: average lane mark detection rate for n array elements from the latest addition, n: total number of array elements in the ring buffer (30 in this embodiment), m: lane mark detection The number of array elements in the ring buffer that holds detection presence / absence data indicating existence.
続くSTEP6〜STEP7はレーンマーク位置認識手段による処理である。STEP6で、レーンマーク位置認識手段13は、レーンマーク検出率Rtが信頼性判定値Rthよりも高いか否かを判断する。
The
レーンマーク検出率Rtが信頼性判定値Rthよりも高いときはSTEP7に進み、レーンマーク位置認識手段16は、レーンマーク検出手段11によるレーンマークの検出結果に基づいて、実空間上の車両1とレーンマークとの相対位置を認識する。そして、レーンマーク位置認識手段16は、この相対位置のデータをECU30に送信し、STEP8に進んで、車線認識装置10は1制御周期の処理を終了する。
When the lane mark detection rate Rt is higher than the reliability determination value Rth, the process proceeds to STEP 7, where the lane mark position recognition unit 16 determines the
一方、STEP6でレーンマーク検出率Rtが信頼性判定値Rth以下であったときにはSTEP8に分岐する。この場合は、レーンマーク位置認識手段13による車両1とレーンマークとの相対位置の認識は実行されずに、車線認識装置10は1制御周期の処理を終了する。
On the other hand, if the lane mark detection rate Rt is less than or equal to the reliability judgment value Rth in STEP6, the process branches to STEP8. In this case, the recognition of the relative position between the
また、STEP4で車両1が交差点を通過した時から所定時間以内であるときには、STEP7に進む。この場合には、STEP5〜STEP6によるレーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rthよりも高いか否かの判断は行われずに、STEP7で、レーンマーク位置認識手段13が、車両1とレーンマークとの相対位置を算出する。
If it is within a predetermined time from the time when the
ここで、図5は、交差点を通過するときの車両1の軌跡を示したものであり、t1は、車両1の左右のレーンマーク50L,50Rが検出された状態(レーンマーク検出状態)から、レーンマーク50R,50Lが検出されない状態(レーンマーク不検出状態)に切替わった時点を示している。
Here, FIG. 5 shows the trajectory of the
また、t3は、レーンマーク不検出状態からレーンマーク検出状態に切替わった時点を示している。また、t5は、従来の車線認識装置のように、レーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rthよりも高いときに限定して、車両1とレーンマークとの相対位置の認識を実行した場合に、レーンマーク位置認識手段13による車両1とレーンマークとの相対位置の認識処理が実行されていない状態(レーンマーク位置不認識状態)から、車両1とレーンマークとの相対位置の認識処理が実行されている状態(レーンマーク位置認識状態)に切替わった時点を示している。
Further, t3 indicates a time point when the lane mark non-detection state is switched to the lane mark detection state. T5 is limited to when the lane mark detection rate Rt is higher than the reliability threshold Rth, as in the conventional lane recognition device, and when the relative position between the
ここで、図6は図5に示した状況のタイミングチャートであり、上から順に、レーンマーク検出状態とレーンマーク不検出状態の切替わり、従来の車線認識装置におけるレーンマーク位置認識状態とレーンマーク位置不認識状態の切替わり、本実施形態の車線認識装置におけるレーンマーク位置認識状態とレーンマーク位置不認識状態の切替わり、を示している。 Here, FIG. 6 is a timing chart of the situation shown in FIG. 5, in which the lane mark detection state and the lane mark non-detection state are switched in order from the top, and the lane mark position recognition state and lane mark in the conventional lane recognition device. This shows switching of the position unrecognized state and switching of the lane mark position recognized state and the lane mark position unrecognized state in the lane recognition device of the present embodiment.
図6中、t2はレーンマーク位置認識状態からレーンマーク位置不認識状態に切替わった時点であり、t4はレーンマーク位置不認識状態からレーンマーク位置認識状態に切替わった時点を示している。 In FIG. 6, t2 is the time when the lane mark position recognition state is switched to the lane mark position non-recognition state, and t4 is the time point when the lane mark position non-recognition state is switched to the lane mark position recognition state.
従来の車線認識装置では、車両1が交差点を通過してレーンマーク不検出状態からレーンマーク検出状態に切替わったときに、レーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rthよりも高くなるのを待つ必要がある。そのため、車両1が交差点を通過して、レーンマーク不検出状態からレーンマーク検出状態に切替わったt3から、レーンマーク不認識状態がレーンマーク認識状態に切替わるt5までの時間が長くなる。そして、t5までは、上述したECU30による車線維持制御と車線逸脱警報制御が実行されない。
In the conventional lane recognition device, it is necessary to wait for the lane mark detection rate Rt to be higher than the reliability threshold value Rth when the
それに対して、本実施の形態では、車両1が交差点を通過したと検知された時から所定時間内は、レーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rth以下であっても、レーンマーク位置認識手段13により車両1とレーンマークとの相対位置が認識される。そのため、車両1が交差点を通過したt3に演算による遅れ時間が加わったt4で、車両1とレーンマークとの相対位置の算出を速やかに再開することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the lane mark position recognizing means 13 is within a predetermined time from when it is detected that the
次に、走行状況検知手段15による車両1が交差点を通過したことの検知処理の第1実施形態について説明する。図5を参照して、走行状況検知手段15は、レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わったt1(本発明の第1の時点に相当する)から、次にレーンマーク検出状態に切替わったt3(本発明の第2の時点に相当する)までの間における車両1の軌跡60を算出する。
Next, a description will be given of a first embodiment of a detection process performed by the traveling
具体的には、走行状況検知手段15は、車速センサ20により検出される車両1の走行速度と、ヨーレートセンサ21により検出される車両1のヨーレートから、車両1の軌跡60を算出する。そして、以下の(1)及び(2)の条件が満たされるときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
Specifically, the traveling
(1) t1における道路幅方向についての、軌跡60の変化量が所定の幅方向変化量閾値(例えば、レーンマーク50R,50L間の幅の17%程度(3.6m幅であれば0.6m)に設定される)以下。
(1) The change amount of the
(2) t1におけるレーンマーク50R,50L間の幅と、t3におけるレーンマーク51R,51L間の幅との差が、所定の道路幅変化閾値(例えば、レーンマーク51R,51L間の幅の10%(3.6m幅であれば±0.36m)程度に設定される)以下。 (2) The difference between the width between the lane marks 50R and 50L at t1 and the width between the lane marks 51R and 51L at t3 is a predetermined road width change threshold (for example, 10% of the width between the lane marks 51R and 51L). (Set to about ± 0.36 m if the width is 3.6 m)) or less.
なお、上記(1)の条件のみを用いて、車両1が交差点を通過したことを検知してもよい。また、車両1が交差点を通過したことを検知する条件として、さらに以下の(3)の条件を追加することで、交差点通過の検知精度を高めることができる。
Note that it may be detected that the
(3) t1からt3までの経過時間が、予め想定された交差点の通過距離を車両1の走行速度で除して算出し予想通過時間以下。
(3) The elapsed time from t1 to t3 is calculated by dividing the estimated passing distance of the intersection by the traveling speed of the
また、走行状況検知手段15による車両1が交差点を通過したことの検知処理として、以下の第2形態〜第9形態を採用してもよい。
Moreover, you may employ | adopt the following 2nd form-a 9th form as a detection process by the driving condition detection means 15 that the
[第2実施形態]走行状況検知手段15は、以下の(4)及び上記(2)の条件が満たされるときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
[Second Embodiment] The traveling state detection means 15 detects that the
(4) t1からt3までの車両1の軌跡60の向きの変化量が、所定の進行方向閾値(例えば、1.2度(交差点の幅が25mであれば、車両1が交差点を走行するときの横方向の移動量が0.5mとなる)以下。
(4) The amount of change in the direction of the
なお、上記(4)の条件のみを用いて、車両1が交差点を通過したことを検知してもよい。また、車両1が交差点を通過したことを検知する条件として、さらに上記(3)の条件を追加することで、交差点通過の検知精度を高めることができる。
Note that it may be detected that the
[第3実施形態]走行状況検知手段15は、以下の(5)又は(6)の条件が成立するときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
[Third Embodiment] The traveling state detection means 15 detects that the
(5) t1からt3までの間において、トルクセンサ23により検出されるステアリング5に加わるトルク(絶対値)の最大値が、所定のトルク閾値以下。
(5) Between t1 and t3, the maximum value of the torque (absolute value) applied to the
(6) t1からt3までの間において、トルクセンサ23により検出されるステアリング5に加わるトルクの変化量が、所定のトルク変化量閾値以下。なお、トルクの変化量として、トルクセンサ23により検出されるトルクの2乗値の積分値を用いてもよい。
(6) Between t1 and t3, the amount of change in torque applied to the
[第4実施形態]走行状況検知手段15は、以下の(7)又は(8)の条件が成立するときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
[Fourth Embodiment] The traveling state detection means 15 detects that the
(7) t1からt3までの間において、舵角センサ22により検出されるステアリング5の操舵角(絶対値)の最大値が、所定の操舵角閾値以下。
(7) Between t1 and t3, the maximum value of the steering angle (absolute value) of the
(8) t1からt3までの間において、舵角センサ22により検出されるステアリング5の操舵角の変化量が、所定の操舵角変化量閾値以下。
(8) Between t1 and t3, the change amount of the steering angle of the
[第5実施形態]走行状況検知手段15は、以下の(9)又は(10)の条件が成立するときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
[Fifth Embodiment] The traveling state detection means 15 detects that the
(9) t1からt3までの間において、車両1の左右の前輪の回転速度差が、所定の回転速度差閾値以下。ここで、左右の前輪の回転速度差は、車速センサ20による右前輪の回転速度の検出信号と左前輪の回転速度の検出信号とに基づいて、車線認識装置10又はECU30内部の演算処理により求められる。なお、このようにして左右の前輪の回転速度差を求める構成が、本発明の回転速度差検出手段に相当する。
(9) Between t1 and t3, the rotational speed difference between the left and right front wheels of the
(10) t1からt3までの間において、車両1の左右の前輪の回転速度差の変化量が、所定の回転速度差閾値以下。
(10) Between t1 and t3, the amount of change in the rotational speed difference between the left and right front wheels of the
[第6実施形態]走行状況検知手段15は、以下の(11)の条件が成立するときに、車両1が交差点を通過したと検知する。
[Sixth Embodiment] The traveling state detection means 15 detects that the
(11) t1の直前のレーンマークの検出結果に基づいて、レーンマーク位置認識手段13により認識された車両1とレーンマークとの相対位置と、t3でのレーンマークの検出結果に基づいて、レーンマーク位置認識手段13により認識された車両1とレーンマークとの相対位置との差が、所定の相対位置差閾値以下。
(11) Based on the detection result of the lane mark immediately before t1, the lane mark position recognition means 13 recognizes the relative position between the
なお、上記第1実施形態〜第6実施形態において、車両1の走行速度が、交差点のある一般道路での走行速度を想定した走行速度閾値以下であるときに限定して、車両1が交差点を通過したことを検知するようにしてもよい。
In the first to sixth embodiments described above, the
また、上記第1実施形態〜第6実施形態において、車両1の走行速度が、上記車線維持制御及び上記車線逸脱警報制御を実行する最低速度以上であるときに限定して、車両1が交差点を通過したことの検知を行うようにしてもよい。
Moreover, in the said 1st Embodiment-6th Embodiment, only when the driving speed of the
また、本実施の形態では、車両1が交差点を通過したことを検知したが、図7(a)に示したように、車両1が道路の分岐箇所を通過するときにも、左右のレーンマーク70R,70Lのうちの一方が検出されない区間A1が存在する。
Further, in the present embodiment, it is detected that the
同様に、図7(b)に示したように、車両1が道路の合流箇所を通過するときにも、左右のレーンマーク71R,71Lのうちの一方が検出されない区間A2が存在する。そのため、道路の分岐又は合流箇所を通過するときにも、上記車線維持制御及び上記車線逸脱警報制御を実行することができなくなる。
Similarly, as shown in FIG. 7B, there is a section A2 in which one of the left and right lane marks 71R and 71L is not detected even when the
そこで、上述した車両1が交差点を通過したことの検知と同様にして、車両1が道路の分岐又は合流箇所を通過したことを検知するようにしてもよい。そして、車両1が道路の分岐又は合流箇所を通過したことを検知したときには、道路の分岐又は合流箇所を通過した時点から所定時間内においては、レーンマーク検出率が信頼性閾値以下であっても、車両1とレーンマークとの相対位置を認識することによって、上記車線位置制御及び上記車線逸脱警報制御が停止する時間を短縮することができる。
Therefore, it may be detected that the
なお、本実施の形態においては、レーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rth以下であっても、車両1とレーンマークとの相対位置を認識する条件(本発明の所定条件に相当する)として、車両1が交差点を通過した時点から所定時間内を設定した。しかし、本発明の所定条件として、例えば、車両1が交差点を通過した時点から所定距離(レーンマーク検出率Rrが信頼性閾値Rthよりも高くなる距離を想定して設定される)を走行するまでや、車両1が交差点を通過した時点から、レーンマーク検出率Rtが信頼性閾値Rthよりも高くなるまでを設定してもよい。
In the present embodiment, even if the lane mark detection rate Rt is equal to or less than the reliability threshold value Rth, as a condition for recognizing the relative position between the
なお、本実施の形態においては、車両1が交差点を通過したことを、レーンマークの検出の有無と、車速センサ20等の各種センサによる検出値に基づいて検知したが、車両1がGPS(Global Positioning System)を備えているときには、GPSと地図データにより、車両1が交差点を通過したことを検知するようにしてもよい。
In the present embodiment, the fact that the
1…車両、2…カメラ、10…車線認識装置、11…レーンマーク検出手段、12…レーンマーク検出率算出手段、13…レーンマーク位置認識手段、14…リングバッファ、15…走行状況検知手段、30…ECU、20…車速センサ、21…ヨーレートセンサ、22…舵角センサ、23…トルクセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記各制御周期におけるレーンマークの検出の有無を示す検出有無データを、順次追加して保持するデータ保持手段と、
前記データ保持手段に保持された最新のものから所定個数分前までの前記検出有無データから、レーンマークの平均的な検出率であるレーンマーク検出率を算出するレーンマーク検出率算出手段と、
前記レーンマーク検出率が所定の信頼性閾値よりも高いときに、前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記車両とレーンマークとの相対位置を認識するレーンマーク位置認識手段とを備えた車線認識装置であって、
前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したことを検知する走行状況検知手段を備え、
前記レーンマーク位置認識手段は、前記走行状況検知手段により、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したことが検知されたときは、該通過が検知された時点から所定条件が成立するまでの間は、前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値以下であっても、前記車両とレーンマークとの相対位置を認識し、該通過が検知された時点から前記所定条件が成立するまでの間以外においては、前記レーンマーク検出率が前記信頼性閾値以下であるときに、前記車両とレーンマークとの相対位置の認識を停止することを特徴とする車線認識装置。 Lane mark detection means for executing processing for detecting a lane mark for dividing a lane of a road from a road image around the vehicle imaged by a camera mounted on the vehicle for each predetermined control period;
Data holding means for sequentially adding and holding detection presence / absence data indicating the presence / absence of detection of lane marks in each control cycle;
Lane mark detection rate calculating means for calculating a lane mark detection rate, which is an average detection rate of lane marks, from the detection presence / absence data up to a predetermined number of minutes before the latest one held in the data holding unit;
Lane mark position recognition means for recognizing a relative position between the vehicle and the lane mark based on a detection result of the lane mark by the lane mark detection means when the lane mark detection rate is higher than a predetermined reliability threshold value. A lane recognition device comprising:
A traveling state detection means for detecting that the vehicle has passed through an intersection or a road branch or junction,
The lane mark position recognizing means satisfies a predetermined condition from the time when the passage is detected when the traveling state detecting means detects that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction. Until the lane mark detection rate is less than or equal to the reliability threshold, the relative position between the vehicle and the lane mark is recognized, and from when the passage is detected until the predetermined condition is satisfied. Outside the interval, when the lane mark detection rate is equal to or less than the reliability threshold, the recognition of the relative position between the vehicle and the lane mark is stopped.
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間における前記車両の軌跡を算出し、
前記軌跡の道路幅方向の変化量が、所定の幅方向変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. When switching to the mark non-detection state, the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state until the second time point when the lane mark detection state is restored next. Calculate the trajectory of the vehicle,
A lane recognition device, wherein when the amount of change in the road width direction of the trajectory is equal to or less than a predetermined width direction change amount threshold, the vehicle detects that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
前記走行状況検知手段は、前記軌跡の道路幅方向の変化量が前記幅方向変化量閾値以下であり、且つ、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、所定の道路幅変化閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 2,
The travel condition detection means has a change amount in the road width direction of the trajectory that is equal to or less than the width direction change amount threshold value, and the right and left of the road detected by the lane mark detection means immediately before the first time point. When the difference between the width between lane marks and the width between the left and right lane marks detected by the lane mark detection means at the second time point is equal to or less than a predetermined road width change threshold, A lane recognition device that detects that the vehicle has passed through an intersection, a road branch or a junction.
前記車両の走行速度を検出する車速センサを備え、
前記走行状況検知手段は、前記軌跡の道路幅方向の変化量が前記幅方向変化量閾値以下であり、且つ、交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の通過距離の想定値と、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度とを用いて算出された交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の予想通過時間よりも、前記第1の時点から前記第2の時点までの経過時間が短いときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 2,
A vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle;
The travel state detection means detects the amount of change in the road width direction of the trajectory below the width direction change amount threshold, and is detected by an estimated value of the passing distance of an intersection or a road branch or junction, and the vehicle speed sensor. When the elapsed time from the first time point to the second time point is shorter than the expected transit time of the intersection or road branch or merge point calculated using the travel speed of the vehicle, A lane recognition device for detecting that a vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction.
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出し、
前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が、所定の進行方向閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. When switching from the lane mark detection state to the lane mark non-detection state when switching to the mark non-detection state, the period from the first time point when the lane mark detection state is restored to the second lane mark detection state. Calculate the trajectory of the vehicle,
When the amount of change in the direction of the trajectory between the first time point and the second time point is equal to or less than a predetermined traveling direction threshold, the vehicle has passed an intersection, a road branch, or a junction. A lane recognition device characterized by detecting.
前記走行状況検知手段は、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が前記進行方向閾値以下であり、且つ、前記第1の時点の直前に前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅と、前記第2の時点で前記レーンマーク検出手段により検出された道路の左右のレーンマーク間の幅との差が、所定の道路幅変化閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 5,
The travel condition detection means has a change amount of the direction of the trajectory between the first time point and the second time point that is not more than the traveling direction threshold value, and the lane immediately before the first time point. The difference between the width between the left and right lane marks of the road detected by the mark detection means and the width between the left and right lane marks of the road detected by the lane mark detection means at the second time point is a predetermined road. A lane recognition device that detects that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction when the width change threshold value is not greater than the threshold.
前記車両の走行速度を検出する車速センサを備え、
前記走行状況検知手段は、前記第1の時点から前記第2の時点までの間における前記軌跡の向きの変化量が前記進行方向閾値以下であり、且つ、交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の通過距離の想定値と、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度とを用いて算出された交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所の予想通過時間よりも、前記第1の時点から前記第2の時点までの経過時間が短いときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 5,
A vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle;
The travel condition detection means has an amount of change in the direction of the trajectory between the first time point and the second time point that is equal to or less than the traveling direction threshold value, and passes through an intersection or a road branch or junction. From the first time point to the second time, the estimated passing time of an intersection or road branch or junction calculated using the estimated value of the distance and the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor. A lane recognition device that detects that the vehicle has passed through an intersection, a road branch or a junction when the elapsed time to the time is short.
前記車両の走行速度を検出する車速センサと、
前記車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサとを備え、
前記走行状況検知手段は、前記車速センサにより検出される前記車両の走行速度と、前記ヨーレートセンサにより検出される前記車両のヨーレートとを用いて、前記第1の時点から前記第2の時点までの間の前記車両の軌跡を算出することを特徴とする車線認識装置。 In the lane recognition device according to any one of claims 2 to 7,
A vehicle speed sensor for detecting a traveling speed of the vehicle;
A yaw rate sensor for detecting the yaw rate of the vehicle,
The traveling state detection means uses the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the yaw rate of the vehicle detected by the yaw rate sensor, from the first time point to the second time point. A lane recognition device that calculates a trajectory of the vehicle in between.
前記車両のステアリングに加えられるトルクを検出するトルクセンサを備え、
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記トルクセンサにより検出されたトルクの最大値が、所定のトルク閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記トルクセンサにより検出されたトルクの変化量が、所定のトルク変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
A torque sensor for detecting torque applied to the steering of the vehicle;
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. From the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state to the second time point when the lane mark detection state is restored to When the maximum value of the torque detected by the torque sensor is equal to or less than a predetermined torque threshold, or between the first time point and the second time point, the amount of change in the torque detected by the torque sensor is Detecting that the vehicle has passed an intersection, road branch or junction when the torque change amount threshold value is less than or equal to Lane recognition device according to claim.
前記車両のステアリング舵角を検出する舵角センサを備え、
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記舵角センサにより検出された前記車両のステアリング舵角の最大値が、所定の舵角閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記舵角センサにより検出された前記車両のステアリング舵角の変化量が、所定の舵角変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
A steering angle sensor for detecting a steering angle of the vehicle;
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. From the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state to the second time point when the lane mark detection state is restored to When the maximum value of the steering angle of the vehicle detected by the steering angle sensor is equal to or less than a predetermined steering angle threshold, or between the first time point and the second time point, the steering angle sensor When the detected change amount of the steering angle of the vehicle is equal to or less than a predetermined steering angle change amount threshold, the vehicle is an intersection or a road branch or Lane recognition apparatus characterized by sensing the passing flow portions.
前記車両は少なくとも一対の左右の車輪を有し、
前記左右の車輪の回転速度差を検出する回転速度差検出手段を備え、
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点から、次にレーンマーク検出状態に復帰した第2の時点までの間に、前記回転速度差検出手段により検出された前記左右の車輪の回転速度差の最大値が、所定の回転速度差閾値以下であるとき、又は前記第1の時点から前記第2の時点までの間に前記回転速度差検出手段により検出された前記左右の車輪の回転速度差の変化量が、所定の車輪速度差変化量閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
The vehicle has at least a pair of left and right wheels,
A rotational speed difference detecting means for detecting a rotational speed difference between the left and right wheels;
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. From the first time point when the lane mark detection state is switched to the lane mark non-detection state to the second time point when the lane mark detection state is restored to When the maximum value of the rotational speed difference between the left and right wheels detected by the rotational speed difference detecting means is equal to or less than a predetermined rotational speed difference threshold value, or between the first time point and the second time point. When the amount of change in the rotational speed difference between the left and right wheels detected by the rotational speed difference detection means is equal to or less than a predetermined wheel speed difference change amount threshold, Lane recognition apparatus characterized by sensing the passing through the branch or merge point satin or road.
前記走行状況検知手段は、前記レーンマーク検出手段により道路の左右のレーンマークが検出されたレーンマーク検出状態から、前記レーンマーク検出手段により左右のレーンマークのうちの少なくとも一方が検出されていないレーンマーク不検出状態に切替わったときに、
該レーンマーク検出状態からレーンマーク不検出状態に切替わった第1の時点の直前における前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記レーンマーク位置認識手段により検出された前記車両とレーンマークとの相対位置と、次にレーンマーク検出状態に切替わった第2の時点における前記レーンマーク検出手段によるレーンマークの検出結果に基づいて、前記レーンマーク位置認識手段により検出された前記車両とレーンマークとの相対位置との差が、所定の相対位置差閾値以下であるときに、前記車両が交差点又は道路の分岐若しくは合流箇所を通過したと検知することを特徴とする車線認識装置。 The lane recognition device according to claim 1,
The lane mark detection unit detects a lane in which at least one of the left and right lane marks is not detected from the lane mark detection state in which the left and right lane marks of the road are detected by the lane mark detection unit. When switching to the mark non-detection state,
The vehicle detected by the lane mark position recognizing unit based on the lane mark detection result by the lane mark detecting unit immediately before the first time point when the lane mark detected state is switched to the lane mark non-detected state. The vehicle detected by the lane mark position recognizing means based on the relative position to the lane mark and the detection result of the lane mark by the lane mark detecting means at the second time point when the lane mark is next switched to the lane mark detecting state. A lane recognition device that detects that the vehicle has passed an intersection, a road branch or a junction when the difference between the relative position of the vehicle and the lane mark is equal to or less than a predetermined relative position difference threshold.
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