JP2017016259A - Road curvature estimation device and lane deviation avoidance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は道路曲率推定装置及び車線逸脱回避システムに関する。 The present invention relates to a road curvature estimation device and a lane departure avoidance system.
自車両の前方を撮像し、その撮像画像において認識した車線の形状から、車線の曲率を推定する方法が知られている(特許文献1参照)。この方法で推定する曲率にはノイズが含まれる。特に、白線が薄くなっている場合や、路面ノイズが多い場合に、曲率のノイズが大きくなる。 A method is known in which the front of the host vehicle is imaged and the curvature of the lane is estimated from the shape of the lane recognized in the captured image (see Patent Document 1). The curvature estimated by this method includes noise. In particular, the curvature noise increases when the white line is thin or when there is a lot of road surface noise.
特許文献1記載の技術では、現在より前の位置での車線の曲率を求め、その曲率に応じて曲率の最大許容変化量を設定することで、曲率の推定精度を向上させようとする。
In the technique described in
特許文献1記載の技術では、最大許容変化量を設定するために、現在より前の位置での曲率を求める必要がある。そのため、装置の処理負担が大きく、現在の位置における曲率を推定する際の応答性が低下するおそれがある。
In the technique described in
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、曲率の推定精度が高く、応答性に優れた道路曲率推定装置及び車線逸脱回避システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a road curvature estimation device and a lane departure avoidance system with high accuracy of curvature estimation and excellent responsiveness.
本発明の道路曲率推定装置は、自車両の前方を撮像した画像を取得する画像取得ユニットと、画像を用いて自車両が走行中の車線における曲率を推定する曲率推定ユニットと、自車両の車速を取得する車速取得ユニットと、曲率の最大許容変化率を車速ごとに規定した規定ユニットから、車速取得ユニットで取得した車速に対応する最大許容変化率を取得する最大許容変化率取得ユニットと、曲率推定ユニットで算出した曲率における変化率が最大許容変化率を超える場合、曲率推定ユニットで算出した曲率を、その変化率が最大許容変化率以下となるように補正する補正ユニットとを備える。 The road curvature estimation apparatus of the present invention includes an image acquisition unit that acquires an image obtained by capturing the front of the host vehicle, a curvature estimation unit that uses the image to estimate the curvature in the lane in which the host vehicle is traveling, and the vehicle speed of the host vehicle. The maximum allowable change rate acquisition unit for acquiring the maximum allowable change rate corresponding to the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit from the specified unit that specifies the maximum allowable change rate of curvature for each vehicle speed, and the curvature And a correction unit that corrects the curvature calculated by the curvature estimation unit so that the change rate is equal to or less than the maximum allowable change rate when the change rate in the curvature calculated by the estimation unit exceeds the maximum allowable change rate.
本発明の道路曲率推定装置は、曲率における変化率が最大許容変化率を超える場合、曲率を補正する。補正後の曲率における変化率は、最大許容変化率以下となる。そのことにより、曲率におけるノイズの影響を低減し、曲率の推定精度を高めることができる。 The road curvature estimation apparatus of the present invention corrects the curvature when the change rate in the curvature exceeds the maximum allowable change rate. The rate of change in the corrected curvature is less than the maximum allowable rate of change. As a result, the influence of noise on the curvature can be reduced, and the accuracy of curvature estimation can be increased.
また、本発明の道路曲率推定装置は、規定ユニットから、車速に対応する最大許容変化率を取得する。そのため、最大許容変化率を取得するための処理負担が軽い。その結果、曲率を推定する際の応答性が良好である。 Moreover, the road curvature estimation apparatus of the present invention acquires the maximum allowable change rate corresponding to the vehicle speed from the specified unit. Therefore, the processing burden for obtaining the maximum allowable change rate is light. As a result, the responsiveness when estimating the curvature is good.
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
<第1の実施形態>
1.車線逸脱回避システム1の構成
車線逸脱回避システム1の構成を図1に基づき説明する。車線逸脱回避システム1は車両に搭載される車載システムである。以下では、車線逸脱回避システム1を搭載した車両を自車両とする。車線逸脱回避システム1は、パラメータ推定装置3と、制御装置5とを備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
1. Configuration of Lane
パラメータ推定装置3は、CPU、RAM、ROM等を備える公知のコンピュータである。パラメータ推定装置3は、ROMに記憶されたプログラムにより後述する処理を実行し、各種パラメータを推定する。パラメータ推定装置3は、機能的に、センサ値取得ユニット7と、パラメータ推定ユニット9と、フィルタ処理ユニット11と、最大許容変化率取得ユニット13と、補正ユニット15とを備える。各ユニットの機能は後述する。
The parameter estimation device 3 is a known computer including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The parameter estimation device 3 performs processing to be described later using a program stored in the ROM, and estimates various parameters. The parameter estimation device 3 functionally includes a sensor value acquisition unit 7, a parameter estimation unit 9, a
制御装置5は、CPU、RAM、ROM等を備える公知のコンピュータである。制御装置5は、ROMに記憶されたプログラムにより後述する処理を実行し、要求トルク(操舵トルク)を算出する。 The control device 5 is a known computer including a CPU, RAM, ROM, and the like. The control device 5 executes processing to be described later by a program stored in the ROM, and calculates a required torque (steering torque).
自車両は、車線逸脱回避システム1に加えて、画像センサ17、ヨーレートセンサ19、車輪速センサ21、その他の車載センサ23、規定ユニット25、及び電動パワーステアリング装置27を備える。
In addition to the lane
画像センサ17は自車両の前方を撮像し、画像データを作成する。ヨーレートセンサ19は自車両のヨーレートを検出する。車輪速センサ21は自車両の車速Vを検出する。その他の車載センサ23は自車両の各種状態量を検出する。規定ユニット25は、例えばハードディスクドライブ等の記憶装置であって、後述する規定データを記憶している。 The image sensor 17 captures the front of the host vehicle and creates image data. The yaw rate sensor 19 detects the yaw rate of the host vehicle. The wheel speed sensor 21 detects the vehicle speed V of the host vehicle. The other in-vehicle sensor 23 detects various state quantities of the host vehicle. The regulation unit 25 is a storage device such as a hard disk drive, for example, and stores regulation data described later.
電動パワーステアリング装置27は、通常の機能に加えて、制御装置5から要求トルクを取得し、その要求トルクに従って自動操舵を行う。
なお、センサ値取得ユニット7は、画像取得ユニット及び車速取得ユニットの一例である。パラメータ推定ユニット9は、曲率推定ユニットの一例である。パラメータ推定装置3は、道路曲率推定装置の一例である。制御装置5は操舵トルク演算装置の一例である。
In addition to the normal function, the electric power steering device 27 acquires the required torque from the control device 5 and performs automatic steering according to the required torque.
The sensor value acquisition unit 7 is an example of an image acquisition unit and a vehicle speed acquisition unit. The parameter estimation unit 9 is an example of a curvature estimation unit. The parameter estimation device 3 is an example of a road curvature estimation device. The control device 5 is an example of a steering torque calculation device.
2.パラメータ推定装置3が実行する処理
パラメータ推定装置3が一定時間Δtごとに繰り返し実行する処理を図2〜図6に基づき説明する。図2のステップ1では、センサ値取得ユニット7が、センサ値を取得する。具体的には、センサ値取得ユニット7は、画像センサ17を用いて自車両の前方を撮像した画像を取得し、ヨーレートセンサ19を用いて自車両のヨーレートを取得し、車輪速センサ21を用いて車速Vを取得し、その他の車載センサ23を用いて自車両の各種状態量を取得する。
2. Processing Performed by Parameter Estimating Device 3 Processing that is repeatedly performed by the parameter estimating device 3 every fixed time Δt will be described with reference to FIGS. In
ステップ2では、パラメータ推定ユニット9が、前記ステップ1で取得したセンサ値を用いて、横位置Pと、横速度Vwと、曲率Cとを推定する。
横位置Pとは、図3に示すように、自車両33が走行中の車線35を区画する車線境界線29、31のうち、自車両33に近い方(図3では車線境界線29)と、自車両33のうち、その車線境界線に最も近い部分33Aとの横方向(車線35の走行方向と直交する方向)における距離である。なお、図3に示すように、部分33Aが車線35内にある(車線境界線29より右側にある)とき、横位置Pを正の値とし、部分33Aが車線35外にある(車線境界線29より左側にある)とき、横位置Pを負の値とする。パラメータ推定ユニット9は、前記ステップ1で取得した画像における車線境界線の位置から、横位置Pを推定する。
In step 2, the parameter estimation unit 9 estimates the lateral position P, the lateral velocity Vw, and the curvature C using the sensor values acquired in
As shown in FIG. 3, the lateral position P is a
横速度Vwとは、図3に示すように、車速Vのうち、車線35における横方向の成分である。パラメータ推定ユニット9は、以下のようにして横速度Vwを推定する。まず、パラメータ推定ユニット9は、前記ステップ1で取得した画像おける車線境界線29、31の位置及び向きに基づき、自車両のヨー角θを算出する。ヨー角θは、図3に示すように、自車両33の進行方向αと、車線境界線29、31とが成す角度である。
The lateral speed Vw is a lateral component of the
なお、ヨー角θが変化すると、それに応じて、画像における車線境界線29、31の位置及び向きが変化する。パラメータ推定ユニット9は、画像における車線境界線29、31の位置及び向きと、ヨー角θとの関係を規定するマップを予め備えており、画像における車線境界線29、31の位置及び向きをそのマップに入力することで、ヨー角θを算出する。
When the yaw angle θ changes, the positions and orientations of the
次に、パラメータ推定ユニット9は、車速Vにsinθを乗算することで横速度Vwを算出する。横速度Vwの値の正負については、車線35の中央から、車線境界線29、31のうち、自車両33に近い方(図3では車線境界線29)に向う方向の横速度Vwを正の値とし、その反対方向の横速度Vwを負の値とする。
Next, the parameter estimation unit 9 calculates the lateral speed Vw by multiplying the vehicle speed V by sin θ. Regarding the positive and negative values of the lateral speed Vw, the lateral speed Vw in the direction from the center of the
曲率Cは、車線35を上方から見たときの、車線境界線29、31の曲率(言い換えれば、車線35の曲率)である。パラメータ推定ユニット9は、前記ステップ1で取得した画像に表れる車線境界線29、31の形状から、曲率Cを推定する。なお、曲率Cの値の正負については、図3において上にゆくほど左方向に車線35が曲がるときの曲率Cを正の値とし、その反対方向に曲がるときの曲率Cを負の値とする。
The curvature C is the curvature of the
図2に戻り、ステップ3では、フィルタ処理ユニット11が、前記ステップ2で推定した横位置P、横速度Vw、及び曲率Cに対し、カルマンフィルタを用いてフィルタ処理を行う。
Returning to FIG. 2, in step 3, the
ステップ4では、最大許容変化率取得ユニット13及び補正ユニット15が、前記ステップ2で推定した曲率Cに対し、曲率変化ガード処理を行う。この処理を図4〜図6に基づき説明する。
In step 4, the maximum allowable change
規定ユニット25は、予め、図5に示す規定データを記憶している。この規定データは、曲率Cにおける変化率に関する最大許容変化率Gを車速Vごとに規定したデータである。曲率Cにおける変化率とは、以下のものである。ある時点t1において曲率Cの値がC(t1)であり、その後の時点t2において曲率Cの値がC(t2)であったとする。曲率C(t2)における変化率は、K(C(t2)−C(t1))/(t2−t1)で表される。ここで、Kは定数である。 The regulation unit 25 stores the regulation data shown in FIG. 5 in advance. The specified data is data that specifies the maximum allowable change rate G for the change rate in the curvature C for each vehicle speed V. The rate of change in curvature C is as follows. The value of the curvature C at some time t 1 is C (t 1), the value of the curvature C at a later point in time t 2 is assumed to be C (t 2). The rate of change in the curvature C (t 2 ) is represented by K (C (t 2 ) −C (t 1 )) / (t 2 −t 1 ). Here, K is a constant.
規定データにおいて、車速Vと最大許容変化率Gとの関係は、車速Vが大きいほど、最大許容変化率Gが小さいという関係である。
規定データは、道路構造令等の法規に基づき、以下のようにして作成することができる。道路構造令は、道路の曲率半径(最小カーブ半径)と、道路の設計速度とを対応付けて規定している。また、道路構造令は、クロソイド区間の最小距離は曲率半径の1/3としている。
In the prescribed data, the relationship between the vehicle speed V and the maximum allowable change rate G is such that the greater the vehicle speed V, the smaller the maximum allowable change rate G.
The regulation data can be created as follows based on the regulations such as the Road Structure Ordinance. The road structure ordinance prescribes the road curvature radius (minimum curve radius) and the road design speed in association with each other. According to the road structure ordinance, the minimum distance of the clothoid section is 1/3 of the radius of curvature.
所定の曲率半径Rを有する曲線道路に至るクロソイド区間の距離を曲率半径Rの1/3とし、そのクロソイド区間における曲率変化率(単位は1/m/s)を算出し、これを最大許容変化率Gとする。一方、道路構造令が規定する、曲率半径Rの道路における設計速度に、一定のマージン(例えば30km/h)を付加した車速を車速Vとする。そして、上記の最大許容変化率Gと上記の車速Vとを対応付けたデータを規定データとする。 The distance of the clothoid section to the curved road having a predetermined radius of curvature R is set to 1/3 of the radius of curvature R, and the curvature change rate (unit: 1 / m / s) in the clothoid section is calculated, and this is the maximum allowable change. Let G be the rate. On the other hand, the vehicle speed V is a vehicle speed obtained by adding a certain margin (for example, 30 km / h) to the design speed on the road having the curvature radius R defined by the road structure ordinance. And the data which matched said maximum permissible change rate G and said vehicle speed V are made into regulation data.
図4のステップ11では、最大許容変化率取得ユニット13が、前記ステップ1で取得した車速Vに対応する最大許容変化率Gを、規定ユニット25から取得する。例えば、車速Vが50(km/h)である場合、それに対応する最大許容変化率Gは0.0104(1/m/s)であり、車速Vが60(km/h)である場合、それに対応する最大許容変化率Gは0.0052(1/m/s)である。
In
ステップ12では、直前の前記ステップ2で推定した曲率Cの値(以下、今回値C1とする)から、その一回前の前記ステップ2で推定した曲率Cの値(以下、前回値C2とする)を差し引いた差分Δを補正ユニット15が演算する。なお、差分Δは、今回値C1における変化率に該当する。また、前回値C2は、過去に推定した曲率Cの一例である。前回値C2は、それが今回値であったとき、後述する補正を受けたものであってもよいし、補正を受けなかったものであってもよい。
In
ステップ13では、前記ステップ12で演算した差分Δの絶対値が、前記ステップ11で取得した最大許容変化率Gより大きいか否かを補正ユニット15が判断する。差分Δの絶対値が最大許容変化率Gより大きい場合はステップ14に進む。一方、それ以外の場合は、今回値C1を補正することなく、曲率変化ガード処理を終了する。
In
ステップ14では、今回値C1が前回値C2より大きいか否かを補正ユニット15が判断する。今回値C1が前回値C2より大きい場合はステップ15に進み、今回値C1が前回値C2より小さい場合はステップ16に進む。
In
ステップ15では、補正ユニット15が、今回値C1を、「前回値C2+G」という値に補正する。この補正の例を図6Aに示す。
ステップ16では、補正ユニット15が、今回値C1を、「前回値C2−G」という値に補正する。この補正の例を図6Bに示す。
In
In
図2に戻り、ステップ5では、前記ステップ1で取得したセンサ値と、前記ステップ2で推定したパラメータとを、制御装置5に出力する。曲率Cについては、前記ステップ4において補正した場合は、補正後の曲率Cを出力する。また、前記ステップ4において補正しなかった場合は、前記ステップ2で推定した曲率Cをそのままの値で出力する。
Returning to FIG. 2, in step 5, the sensor value acquired in
3.制御装置5が実行する処理
制御装置5が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図7〜図10に基づき説明する。図7のステップ21では、パラメータ推定装置3から、センサ値及びパラメータ(横位置P、横速度Vw、及び曲率C)を取得する。
3. Processing Performed by Control Device 5 The processing that the control device 5 repeatedly executes at predetermined time intervals will be described with reference to FIGS. In step 21 in FIG. 7, sensor values and parameters (lateral position P, lateral velocity Vw, and curvature C) are acquired from the parameter estimation device 3.
ステップ22では、制御実行フラグがオンであるか否かを判断する。なお、制御実行フラグは後述する処理によりオン又はオフとなる。制御実行フラグがオフである場合はステップ23に進み、オンである場合はステップ25に進む。 In step 22, it is determined whether or not the control execution flag is on. Note that the control execution flag is turned on or off by a process described later. When the control execution flag is off, the process proceeds to step 23, and when it is on, the process proceeds to step 25.
ステップ23では制御開始判定を行う。この制御開始判定を図8に基づき説明する。図8のステップ31では、横速度Vwが予め設定された閾値T1より大きいか否かを判断する。横速度Vwが閾値T1より大きい場合はステップ32に進み、閾値T1以下である場合は制御開始判定を終了する。
In step 23, control start determination is performed. This control start determination will be described with reference to FIG. In
ステップ32では、横位置Pが予め設定された閾値T2(図3参照)より小さいか否かを判断する。横位置Pが閾値T2より小さい場合はステップ33に進み、閾値T2以上である場合は制御開始判定を終了する。 In step 32, it is determined whether or not the lateral position P is smaller than a preset threshold value T2 (see FIG. 3). When the lateral position P is smaller than the threshold value T2, the process proceeds to step 33, and when it is equal to or larger than the threshold value T2, the control start determination is terminated.
ステップ33では制御実行フラグをオンにする。
図7に戻り、ステップ24では、制御実行フラグがオンであるか否かを判断する。制御実行フラグがオンである場合はステップ25に進み、制御実行フラグがオフである場合は本処理を終了する。
In
Returning to FIG. 7, in step 24, it is determined whether or not the control execution flag is ON. If the control execution flag is on, the process proceeds to step 25. If the control execution flag is off, the process ends.
ステップ25では、制御中処理を実行する。この制御中処理を図9に基づき説明する。図9のステップ41では、自車両が走行中の車線が直線であるという仮定の下で、横位置Pの目標値、及び横速度Vwの目標値を設定する。横位置Pの目標値は、閾値T2及び後述する閾値T3よりも大きい値である。横速度Vwの目標値は、その絶対値が十分小さい値である。 In step 25, a process during control is executed. This in-control process will be described with reference to FIG. In step 41 of FIG. 9, the target value of the lateral position P and the target value of the lateral speed Vw are set under the assumption that the lane in which the host vehicle is traveling is a straight line. The target value of the lateral position P is a value larger than a threshold value T2 and a threshold value T3 described later. The target value of the lateral velocity Vw has a sufficiently small absolute value.
次に、横位置Pの目標値及び横速度Vwの目標値に到達するために必要な要求トルク(以下、FF(フィードフォワード)量とする)を算出する。
ステップ42では、前記ステップ21で取得した曲率Cに応じて走行するために必要な要求トルク(以下、曲率分FF量とする)を演算する。
Next, a required torque (hereinafter referred to as FF (feed forward) amount) required to reach the target value of the lateral position P and the target value of the lateral speed Vw is calculated.
In step 42, the required torque (hereinafter referred to as the amount of FF for the curvature) required for traveling according to the curvature C acquired in step 21 is calculated.
ステップ43では、横位置P及び横速度Vwの目標値と、実際の値との差を算出し、その差を減少させるための要求トルク(以下、FB(フィードバック)量とする)を演算する。 In step 43, the difference between the target value of the lateral position P and the lateral velocity Vw and the actual value is calculated, and a required torque (hereinafter referred to as FB (feedback) amount) for reducing the difference is calculated.
ステップ44では、前記ステップ41で演算したFF量、前記ステップ42で演算した曲率分FF量、及び前記ステップ43で演算したFB量を加算して、最終的な要求トルクを演算する。 In step 44, the final required torque is calculated by adding the FF amount calculated in step 41, the curvature FF amount calculated in step 42, and the FB amount calculated in step 43.
ステップ45では、前記ステップ44で演算した要求トルクを電動パワーステアリング装置27に出力する。
図7に戻り、ステップ26では、制御終了判定を行う。この制御終了判定を図10に基づき説明する。図10のステップ51では、横位置Pが予め設定された閾値T3(図3参照)より大きいか否かを判断する。横位置Pが閾値T3より大きい場合はステップ52に進み、横位置Pが閾値T3以下である場合は制御終了判定を終了する。
In step 45, the required torque calculated in step 44 is output to the electric power steering device 27.
Returning to FIG. 7, in step 26, control end determination is performed. This control end determination will be described with reference to FIG. In step 51 of FIG. 10, it is determined whether or not the lateral position P is larger than a preset threshold value T3 (see FIG. 3). If the lateral position P is greater than the threshold value T3, the process proceeds to step 52. If the lateral position P is less than or equal to the threshold value T3, the control end determination is terminated.
ステップ52では、横速度Vwが一定時間継続して、予め設定された範囲R内であるという条件を満たすか否かを判断する。その条件を満たす場合はステップ53に進み、その条件を満たさない場合は制御終了判定を終了する。 In step 52, it is determined whether or not a condition that the lateral speed Vw is within a preset range R for a predetermined time is satisfied. If the condition is satisfied, the process proceeds to step 53. If the condition is not satisfied, the control end determination is ended.
ステップ53では制御実行フラグをオフにする。
4.パラメータ推定装置3及び車線逸脱回避システム1が奏する効果
(1A)パラメータ推定装置3は、曲率Cにおける差分Δ(変化率の一例)が最大許容変化率Gを超える場合、今回値C1を補正する。補正後の今回値C1と、前回値C2との差分Δは、最大許容変化率Gとなる。そのことにより、曲率Cにおけるノイズの影響を低減し、曲率Cの推定精度を高めることができる。
In step 53, the control execution flag is turned off.
4). Effects Produced by Parameter Estimation Device 3 and Lane Departure Avoidance System 1 (1A) Parameter estimation device 3 corrects current value C1 when difference Δ in curvature C (an example of a change rate) exceeds maximum allowable change rate G. The difference Δ between the corrected current value C1 and the previous value C2 is the maximum allowable change rate G. As a result, the influence of noise on the curvature C can be reduced and the estimation accuracy of the curvature C can be increased.
(1B)パラメータ推定装置3は、規定ユニット25から、車速Vに対応する最大許容変化率Gを取得する。そのため、最大許容変化率Gを取得するための処理負担が軽い。その結果、曲率Cを推定する際の応答性が良好である。 (1B) The parameter estimation device 3 acquires the maximum allowable change rate G corresponding to the vehicle speed V from the regulation unit 25. Therefore, the processing load for obtaining the maximum allowable change rate G is light. As a result, the responsiveness when estimating the curvature C is good.
(1C)車線逸脱回避システム1は、上記のように必要に応じて補正した曲率Cを用いて要求トルクを演算する。そのことにより、曲率の変化に対する要求トルクの応答性を確保するとともに、曲率Cのノイズが自動操舵に影響してしまうことを抑制できる。
(1C) The lane
(1D)車速Vと最大許容変化率Gとの関係は、車速Vが大きいほど、最大許容変化率Gが小さいという関係である。この関係は、自車両が実際に車線を走行するときの車速Vと、その車線における曲率Cの変化率との関係と一致する。そのことにより、最大許容変化率Gを、車速Vに応じた適切な値とすることができる。
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
(1D) The relationship between the vehicle speed V and the maximum allowable change rate G is such that the greater the vehicle speed V, the smaller the maximum allowable change rate G. This relationship coincides with the relationship between the vehicle speed V when the host vehicle actually travels in the lane and the rate of change of the curvature C in the lane. As a result, the maximum allowable change rate G can be set to an appropriate value according to the vehicle speed V.
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
(1)補正ユニット15は、今回値C1が、前回値C2よりも絶対値が大きい場合(曲率Cが、過去に推定した曲率Cと比べて、絶対値が増加する方向に変化している場合)は、上記の補正を行うが、今回値C1が、前回値C2よりも絶対値が小さい場合は補正を行わないようにしてもよい。
(1) The
この場合、補正の頻度が低下するので、パラメータ推定装置3の処理負担を軽減できる。なお、曲率Cの絶対値が減少する方向に変化している場合、自動操舵の制御は時間の経過とともに弱くなるので、補正を行わなくても、曲率Cのノイズの影響が比較的小さい。 In this case, since the frequency of correction is reduced, the processing load on the parameter estimation device 3 can be reduced. Note that, when the absolute value of the curvature C changes in a decreasing direction, the control of the automatic steering becomes weaker with time, so that the influence of the noise of the curvature C is relatively small without correction.
(2)パラメータ推定装置3は、自車両の外部の施設から、車速Vに対応する最大許容変化率Gを取得してもよい。
(3)今回値C1を補正する方法は他の方法であってもよい。例えば、前記ステップ15において、補正後の今回値C1を、「前回値C2+δ」という値とし、前記ステップ16において、補正後の今回値C1を、「前回値C2−δ」という値とすることができる。このδは、例えば、正の数であって、最大許容変化率Gよりも小さい値とすることができる。この場合、補正後の今回値C1と、前回値C2との差分Δは、最大許容変化率Gより小さい値δとなる。
(2) The parameter estimation device 3 may acquire the maximum allowable change rate G corresponding to the vehicle speed V from a facility outside the host vehicle.
(3) The method of correcting the current value C1 may be another method. For example, in
(4)パラメータ推定装置3は、連続して3回以上推定した曲率Cから、変化率を算出してもよい。そして、その変化率が最大許容変化率Gを超える場合、その3回以上の曲率Cのうち、一部又は全部を補正することができる。 (4) The parameter estimation device 3 may calculate the rate of change from the curvature C estimated three or more times continuously. If the rate of change exceeds the maximum allowable rate of change G, part or all of the curvature C of three or more times can be corrected.
(5)曲率Cの補正は、今回値C1以外の曲率Cに対し行ってもよい。例えば、過去に推定した曲率Cのうち、変化率が最大許容変化率Gを超えるものを事後的に検出し、その曲率Cを補正してもよい。 (5) The curvature C may be corrected for the curvature C other than the current value C1. For example, the curvature C that has been estimated in the past may be detected afterwards when the rate of change exceeds the maximum allowable change rate G, and the curvature C may be corrected.
(6)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 (6) The functions of one constituent element in the above embodiment may be distributed as a plurality of constituent elements, or the functions of a plurality of constituent elements may be integrated into one constituent element. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.
(7)上述したパラメータ推定装置3の他、当該パラメータ推定装置3を構成要素とするシステム、当該パラメータ推定装置3としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、曲率推定方法等、種々の形態で本発明を実現することもできる。 (7) In addition to the parameter estimation device 3 described above, a system including the parameter estimation device 3 as a component, a program for causing a computer to function as the parameter estimation device 3, a medium on which the program is recorded, a curvature estimation method, etc. The present invention can also be realized in various forms.
1…車線逸脱回避システム、3…パラメータ推定装置、5…制御装置、7…センサ値取得ユニット、9…パラメータ推定ユニット、11…フィルタ処理ユニット、13…最大許容変化率取得ユニット、15…補正ユニット、17…画像センサ、19…ヨーレートセンサ、21…車輪速センサ、23…その他の車載センサ、25…規定ユニット、27…電動パワーステアリング装置、29、31…車線境界線、33…自車両、35…車線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像を用いて自車両が走行中の車線における曲率を推定する曲率推定ユニット(9)と、
自車両の車速を取得する車速取得ユニット(7)と、
前記曲率の最大許容変化率を車速ごとに規定した規定ユニットから、前記車速取得ユニットで取得した車速に対応する前記最大許容変化率を取得する最大許容変化率取得ユニット(13)と、
前記曲率推定ユニットで算出した曲率における変化率が前記最大許容変化率を超える場合、前記曲率推定ユニットで算出した曲率を、その変化率が前記最大許容変化率以下となるように補正する補正ユニット(15)と、
を備えることを特徴とする道路曲率推定装置(3)。 An image acquisition unit (7) for acquiring an image of the front of the host vehicle;
A curvature estimation unit (9) for estimating a curvature in a lane in which the host vehicle is traveling using the image;
A vehicle speed acquisition unit (7) for acquiring the vehicle speed of the host vehicle;
A maximum allowable change rate acquisition unit (13) for acquiring the maximum allowable change rate corresponding to the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit from a prescribed unit that specifies the maximum allowable change rate of the curvature for each vehicle speed;
A correction unit that corrects the curvature calculated by the curvature estimation unit so that the change rate is equal to or less than the maximum allowable change rate when the change rate in the curvature calculated by the curvature estimation unit exceeds the maximum allowable change rate. 15)
A road curvature estimation device (3), comprising:
前記補正ユニットは、前記曲率推定ユニットで算出した曲率を、その変化率が前記最大許容変化率となるように補正することを特徴とする道路曲率推定装置。 The road curvature estimation device according to claim 1,
The correction unit corrects the curvature calculated by the curvature estimation unit so that the change rate becomes the maximum allowable change rate.
前記曲率推定ユニットで推定した前記曲率が、過去に推定した前記曲率と比べて、前記曲率の絶対値が増加する方向に変化していることを条件として、前記補正ユニットは補正を行うことを特徴とする道路曲率推定装置。 The road curvature estimation device according to claim 1 or 2,
The correction unit performs correction on the condition that the curvature estimated by the curvature estimation unit changes in a direction in which the absolute value of the curvature increases compared to the curvature estimated in the past. Road curvature estimation device.
前記規定ユニットにおける前記車速と前記最大許容変化率との関係は、前記車速が大きいほど、前記最大許容変化率が小さい関係であることを特徴とする道路曲率推定装置。 The road curvature estimation device according to any one of claims 1 to 3,
The road curvature estimation apparatus according to claim 1, wherein the relationship between the vehicle speed and the maximum allowable change rate in the prescribed unit is a relationship in which the maximum allowable change rate is smaller as the vehicle speed is higher.
前記道路曲率推定装置で推定した前記曲率を用いて、前記車線に沿って走行するための操舵トルクを演算する操舵トルク演算装置(5)と、
を備えることを特徴とする車線逸脱回避システム(1)。 The road curvature estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A steering torque calculation device (5) for calculating a steering torque for traveling along the lane using the curvature estimated by the road curvature estimation device;
A lane departure avoidance system (1) comprising:
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