JP2016206895A - 白線追従走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】左右の白線を認識して車輌を誘導していたとき、左右いずれか一方の白線が認識されなくなったとき、単に残る片側の白線とそれまで認識されていた両白線間の幅にそのままに基づいて車輌の誘導を続ける際の一抹の不安と、実際に道幅も多少は狭まる虞れに対処する白線追従走行制御装置を提供する。【解決手段】左右いずれか一方の白線が認識されなくなったとき、認識されている側の白線より、白線が認識されなくなった側へ向けて、それまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅Ｗの半分より所定のシフト量Ｓだけ小さい距離隔たった位置に沿って、車輌を誘導する。【選択図】図２

Description

本発明は、左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有し、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って車輌を誘導する白線追従走行制御装置に係り、より詳細には、そのような白線追従走行制御装置の機能を更に向上させることに係る。尚、ここで「白線」とは、道路上に通常白色の塗料にて描かれて車輌の通行を誘導する車線のことであり、色合いとしては単純な白でないもの或いは黄色等の車線表示に使用される他の色のものも含むものとする。

左右の白線を認識する手段を有し、左右の白線が認識されているときには両白線を正規の表示にて示し、いずれかの白線が認識されなくなったときには、正規の白線表示に代えてそのことを示す表示を行うことが下記の特許文献１に記載されている。また左右の白線のいずれか一方を認識することができない場合に、認識できる白線と走行履歴とから認識できない白線を推定することが下記の特許文献２に記載されている。また左右の白線のいずれか一方しか認識できない場合に、認識できる白線とＧＰＳ機能を備えた地図データベースとにより認識できない白線を想定することが下記の特許文献３に記載されている。

特表ＷＯ２０１２-１６９０２９号公報 特開平０５-３３４５９５号公報 特開平１０-０４０３７９号公報

認識できる一方の白線と走行履歴とから、認識できない他方の白線を的確に推定することができるためには、道路の状態に連続性があることが条件となる。認識できた一方の白線とＧＰＳ機能を備えた地図データベースとにより認識できない白線を想定する場合、その精度はＧＰＳの精度により定まり、精度を上げるにはそれ相応のコストを要する。

ところで、車輌が、左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有する白線追従走行制御装置によって、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って誘導されるようになっている場合に、左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、単にそれまで認識されていた両白線間の幅がそのまま連続していると推定するには、上記の通り道路の状態に連続性があることが条件となるが、一般には、この条件は必ずしも充たされない。しかし、常時車輌が通行している通常の道路であれば、単に左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとしても、そこから道幅が大幅に縮小することはないと予測される。ただ、かかる予測には、一抹の不安がある。

本発明は、上記の事情に着目し、車輌が、左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有する白線追従走行制御装置によって、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って誘導されるようになっている場合に、左右の白線が認識されている状態から左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、認識できる白線に基づいて車輌がより安全に誘導されるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決すべく、本発明は、左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有し、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って車輌を誘導し、左右の白線が認識されている状態から左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、認識されている側の白線より白線が認識されなくなった側へ向けてそれまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅の半分より所定のシフト量だけ小さい距離隔たった位置に沿って車輌を誘導するようになっていることを特徴とする白線追従走行制御装置を提案するものである。

この場合、の左右の白線の認識に基づく車輌の誘導から、左右のいずれか一方の側の白線のみに基づく車輌の誘導への変更は、左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなった状態が生じてから或る適当な値に定められた所定時間が経過するまで、一時保留されるようになっていてよく、もし該所定時間が経過する前に該白線の認識が回復したときには、それまでの両白線間の幅の中央位置に沿う車輌の誘導がそのまま続けられるようになっていてよい。

更にまた、一方の白線が認識されなくなり、車輌の誘導中心をそれまでの両白線間の中心位置より認識されている白線の側へ近づける車輌誘導の変更がなされたときにも、残る認識白線の認識が一時消失したとき、白線認識による車輌誘導が不能になったとの警告は、両白線が消失してから或る適当な値に定められた所定時間が経過するまで、一時保留されるようになっていてよく、もし該所定時間が経過する前に当該白線の認識が回復したときには、それまでの一認識白線に基づく車輌の誘導がそのまま続けられるようになっていてよい。

上記の如く、左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有し、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って車輌を誘導し、左右の白線が認識されている状態から左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、認識されている側の白線より白線が認識されなくなった側へ向けてそれまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅の半分より所定のシフト量だけ小さい距離隔たった位置に沿って車輌を誘導するようになっていれば、左右の白線が認識されている状態から左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、道幅は依然変わらないとしても、一方の側のみの白線に頼ることへの不安感を和らげることができ、またもしそこから道幅が多少縮小していれば、そのことに対処した安全を確保することができる。

この場合に、上記の如く、左右の白線の認識に基づく車輌の誘導から、左右のいずれか一方の側の白線のみに基づく車輌の誘導への変更が、左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなった状態が生じてから或る適当な値に定められた所定時間が経過するまで、一時保留されるようになっており、もし該所定時間が経過する前に該白線の認識が回復したときには、それまでの両白線間の幅の中央位置に沿う車輌の誘導がそのまま続けられるようになっていれば、一方の側の白線の認識が極短時間だけ一時的に消失するに過ぎず、その間、それまでの両白線間の幅の中央位置に沿う車輌の誘導が続けられても差し支えない場合にも誘導の変更が生ずることを回避することができる。

また上記の如く、一方の白線が認識されなくなり、車輌の誘導中心をそれまでの両白線間の中心位置より認識されている白線の側へ近づける車輌誘導の変更がなされたときにも、残る認識白線の認識が一時消失したとき、白線認識による車輌誘導が不能になったとの警告が、当該白線の認識が消失してから或る適当な値に定められた所定時間が経過するまで、一時保留されるようになっていれば、残る一方の側の白線の認識が極短時間だけ一時的に消失するに過ぎず、その間、それまでの残る一方の側の白線に基づく車輌の誘導が続けられても差し支えない場合にも車輌誘導が不能になったと警告されることを回避することができる。

本発明による白線追従走行制御装置の作動を一つの実施例について示すフローチャートである。 本発明の装置による白線追従走行の３種の態様を示す道路前方の斜視図である。

図１にその機能の一部がフローチャートにて示されている白線追従走行制御装置は、道路上を走行中に左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有している。これらの手段は、ビデオカメラと画像処理電子演算装置とを含む手段であってよく、その基本的構成は、この技術の分野では既に周知の手段である。画像処理電子演算装置は、図には示されていないが車輌の自動制御の分野に於いては周知のマイクロコンピュータを用いた電子制御装置（ＥＣＵ）によりその機能上の一部として構成されていてよく、図示のフローチャートを巡る制御は、そのような電子制御装置（ＥＣＵ）により、数十ミリセカンドの周期にて繰り返し実行されてよいものである。

白線追従走行制御装置の作動が開始されると、ステップ（Ｓ）１０にて両側の白線が認識されているか否かが判断される。両側の白線が共に認識されており、答がYesであれば、制御はステップ２０へ進み、ここで後述のフラグF0，F1，F2，F3，F4がいずれも０にリセットされる。尚、この種の論理制御に於いては、通常、制御の開始時に全てのフラグは一度０にリセットされるので、ステップ２０は制御がこれらのフラグを１にセットする後述の制御を経た後にこのステップに至ったときのためのものである。この場合、続くステップ３０に於いて、認識された両白線に基づいて両白線の間の幅Ｗが算出され、次いで制御はステップ４０へ進み、両白線間の中央の位置に沿って車輌を誘導する制御が行われる。この場合の白線追従走行の態様は、図２の図Ａに例示するようなものである。

左右の白線のいずれか一方或いは両方が認識されない状態が生ずると、ステップ１０の答はNoとなる。このとき制御はステップ５０へ進み、フラグF0が１であるか否かが判断される。フラグF0は、上記の通り制御の開始時に０にリセットされているので、制御が最初にここに至ったときには、答はNoである。このとき制御はステップ６０へ進み、所定時間が経過したか否かが判断される。この所定時間は、左右両白線が認識されていた状態から左右の白線のいずれか一方或いは両方が認識されない状態になった場合にも、それはほんの一時的な認識消失であり、やがて直ぐ回復するものとして、そのまま制御を続けても差し支えないとする時間である。ステップ６０の答がNoである間、制御はステップ７０へ進む。

ステップ７０に於いては、右白線が認識されているか否かが判断さる。答がYesであれば、制御はステップ８０へ進み、フラグF1が１にセットされる。答がNoであれば、制御はステップ９０へ進み、左白線が認識されているか否かが判断さる。答がYesであれば、制御はステップ１００へ進み、フラグF2が１にセットされる。こうしてステップ１０の答がそれまでのYesからNoに変った場合にも、ステップ６０の所定時間が経過するまでは、右か左のいずれかの白線が認識されていれば、制御はこれよりステップ３０へ進み、認識されている白線とそれまでに算出されている白線間幅の半分とに基づく車輌の誘導が行われる。

左右両白線の認識が同時に消失してステップ１０の答がYesからNoに変ったときには、制御はステップ５０，６０，７０，９０を経て直ちにステップ１１０へ進む。この場合、フラグF1は制御の開始時に（また制御が一度左右両白線の認識に基づいて行われたときにはステップ２０にて）０にリセットされているので、ステップ１１０の答はNoであり、制御はこれよりステップステップ１２０へ進む。この場合、フラグF3もまた制御の開始時に（また制御が一度左右両白線の認識に基づいて行われたときにはステップ２０にて）０にリセットされているので、ステップ１２０の答はNoであり、制御はこれよりステップ１３０へ進む。この場合、フラグF2もまた制御の開始時に（また制御が一度左右両白線の認識に基づいて行われたときにはステップ２０にて）０にリセットされているので、ステップ１３０の答はNoであり、制御はこれよりステップステップ１４０へ進み、誘導不能の警告はなされる。かかる警告に対し如何に対処するかは、本発明の範囲外である。

左側だけの白線の認識の消失によりステップ１０の答がNoになった場合には、ステップ６０の所定時間が経過すると、制御はステップ１１０へ進むが、このときフラグF1はステップ８０にて１にセットされているので、ステップ１１０の答はYesである。これより右側白線に基づく車輌の誘導が行われる。一方、右側だけの白線の認識の消失によりステップ１０の答がNoになった場合にも、ステップ６０の所定時間が経過すると、制御はステップ１１０へ進が、このときフラグF1は０にリセットされたままであり、答はNoであり、制御はこれよりステップ１２０へ進む。フラグF3もまだ０にリセットされたままであり、ステップ１２０の答もNoであり、制御は更にステップ１３０へ進む。このときフラグF2はステップ１００にて１にセットされているので、ステップ１３０の答はYesである。これより左側白線に基づく車輌の誘導が行われる。

そこで、左側白線の認識が消失した場合についてみると、ステップ１１０に於いて答がYesとなり、制御がステップ１５０へ進んだときには、右白線が認識されているか否かの再確認が行われる。この場合、制御がステップ１５０に始めて至ったとき既に右白線が認識されなくなっていれば、制御はステップ１２０へ進み、フラグF3は未だ０にリセットされたままなので、ステップ１２０の答はNoであり、ステップ１３０の答もNoであることから、制御はこれよりステップ１４０へ進み、誘導不能が警告される。但し、制御がステップ１５０に始めて至ったとき既に右白線が認識されなくなっているとは、制御がステップ７０をYesへ向けて通過した瞬間から制御が再度ステップ６０に至る瞬間までの間に右側白線の認識が消失した場合のことであり、このフローチャートを巡る周期は数十ミリセカンドであることから、その遭遇の可能性は限りなく０に近いものである。

ステップ１５０に於いて右白線の認識が再確認されれば、制御はステップ１６０へ進み、ここでフラグF0およびF3が１にセットされる。フラグF0が１にセットされると、以後、制御はステップ５０より直ちにステップ１１０へ進むようになる。またフラグF3が１にセットされると、以後、ステップ１５０に於ける右白線認識の再確認に於いて一時的に認識が消失し、答がNoとなって制御がステップ１２０に進んでも、これより制御はステップ１７０へ進み、所定時間の経過が監視され、所定時間が経過するまでは、制御はステップ１８０へ進んで右白線の認識に基づく制御が続けられる。この所定時間は、右白線に基づく車輌の誘導が行われているときに、右白線が認識されない状態になった場合にも、それはほんの一時的な認識消失であり、やがて直ぐ回復するものとして、そのまま制御を続けても差し支えないとする時間である。

ステップ１８０に於いては、左右両白線間の幅Ｗが算出済みであるか否かが判断される。左白線の認識の消失が生じたのは、それまで左右両白線が認識されていた状態からであれば、答はYesである。このとき制御はステップ１９０へ進み、認識されている右白線より白線が認識されなくなった左側へ向けてそれまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅Ｗの半分より所定のシフト量Ｓだけ小さい距離隔たった位置に沿って車輌を誘導することが行われる。シフト量Ｓの値は、左右の白線が認識されている状態から左白線が認識されなくなったとき、道幅は依然変わらないとしても、右白線にのみ頼ることへの不安感を和らげることができ、またもしそこから道幅が多少縮小していたとしても、そのことに対し安全を確保するに適した適当な値とされてよい。この場合の白線追従走行の態様は、図２の図Ｂに例示するようなものである。制御が左右両白線の認識に基づいて両白線間の幅を算出するステップ３０に至る前にステップ１１０〜１７０の制御に入り、ステップ１８０の答がNoの場合には、制御はステップ２００へ進み、誘導不能が警告される。

一方、右側だけの白線の認識の消失によりステップ１０の答がNoになった場合には、ステップ６０の所定時間が経過すると、制御はステップ１１０へ進むが、このときフラグF1は０にリセットされており、フラグF3も０にリセットされているので、ステップ１１０および１２０の答はいずれもNoであり、制御はステップ１３０へ進む。このときフラグF2はステップ１００にて１にセットされているので、ステップ１３０の答はYesである。これより左側白線に基づく車輌の誘導が行われる。

ステップ１３０の答がYesであって制御がステップ２１０へ進んだときには、左白線が認識されているか否かの再確認が行われる。この場合にも、制御がステップ２１０に始めて至ったとき既に左白線が認識されなくなっていれば、制御はステップ２２０へ進み、フラグF4は未だ０にリセットされているので、ステップ２２０の答はNoであり、制御はこれよりステップ１４０へ進み、誘導不能が警告される。但し、この場合にも、制御がステップ２１０に始めて至ったとき既に左白線が認識されなくなっているとは、制御がステップ９０をYesへ向けて通過した瞬間から制御が再度ステップ６０に至る瞬間までの間に左側白線の認識が消失した場合のことであり、このフローチャートを巡る周期は数十ミリセカンドであることから、その遭遇の可能性は限りなく０に近いものである。

ステップ２１０に於いて左白線の認識が再確認されれば、制御はステップ２３０へ進み、ここでフラグF0およびF4が１にセットされる。フラグF0が１にセットされると、以後、制御はステップ５０より直ちにステップ１３０へ進むようになる。またフラグF4が１にセットされると、以後、ステップ２１０に於ける左白線認識の再確認に於いて一時的に認識が消失し、答がNoとなって制御がステップ２２０に進んでも、これより制御はステップ２４０へ進み、所定時間の経過が監視され、所定時間が経過するまでは、制御はステップ２５０へ進んで左白線の認識に基づく制御が続けられる。この所定時間は、左白線に基づく車輌の誘導が行われているときに、左白線が認識されない状態になった場合にも、それはほんの一時的な認識消失であり、やがて直ぐ回復するものとして、そのまま制御を続けても差し支えないとする時間である。

ステップ２５０に於いては、左右両白線間の幅Ｗが算出済みであるか否かが判断される。右白線の認識の消失が生じたのは、それまで左右両白線が認識されていた状態からであれば、答はYesである。このとき制御はステップ２６０へ進み、認識されている左白線より白線が認識されなくなった右側へ向けてそれまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅Ｗの半分より所定のシフト量Ｓだけ小さい距離隔たった位置に沿って車輌を誘導することが行われる。この場合にも、シフト量Ｓの値は、左右の白線が認識されている状態から右白線が認識されなくなったとき、道幅は依然変わらないとしても、左白線にのみ頼ることへの不安感を和らげることができ、またもしそこから道幅が多少縮小していたとしても、そのことに対し安全を確保するに適した適当な値とされてよい。この場合の白線追従走行の態様は、図２の図Ｃに例示するようなものである。制御が左右両白線の認識に基づいて両白線間の幅を算出するステップ３０に至る前にステップ１３０〜２４０の制御に入り、ステップ２５０の答がNoの場合には、制御はステップ１４０へ進み、誘導不能が警告される。

以上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

Claims (1)

1. 左右の白線を認識する手段と、左右の白線が認識されているとき両白線間の幅を算出する手段とを有し、左右の白線が認識されているときには両白線間の幅の中央位置に沿って車輌を誘導し、左右の白線が認識されている状態から左右いずれか一方の側にて白線が認識されなくなったとき、認識されている側の白線より白線が認識されなくなった側へ向けてそれまでに左右の白線の認識に基づいて算出されていた両白線間の幅の半分より所定のシフト量だけ小さい距離隔たった位置に沿って車輌を誘導するようになっていることを特徴とする白線追従走行制御装置。

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