JP2581334B2 - 自動車用走行制御装置 - Google Patents
自動車用走行制御装置Info
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Description
方を走行中の先行車との車間距離を検出して走行制御を
行う自動車用走行制御装置に関するものである。
61−139715号公報に開示されたものがある。ま
た、画像による追尾装置としては、例えば特公昭60−
33352号公報に開示されたものがある。
図である。図中、1L,1Rは光学系を表わすレンズ、
2L,2Rは二次元イメージセンサ、3は距離を測定し
ようとする先行車、6L,6Rは増幅器、7L,7Rは
アナログ/デジタル(A/D)変換器、8L,8Rはメ
モリ、9は演算処理装置である。
は上下一対のイメージセンサ2L,2Rによってレンズ
1L,1Rをそれぞれ通して撮像された画像信号は、そ
れぞれ増幅器6L,6Rでそれぞれ増幅され、A/D変
換器7L,7Rでアナログ量からデジタル量に変換さ
れ、それぞれメモリ8L,8Rに記憶される。
像データを順次アクセスし、演算を行う。演算の内容
は、一対の画像を順次ずらしながら相関をとる演算で、
2枚の画面が最も良く一致した時のずらし量から三角測
量の原理で求めることができる。図6に示すような三角
測量の原理で、先行車3迄の距離R0 は、両レンズ1
L,1Rの光軸間の距離である基線長をL0 とし、レン
ズ1L,1Rの焦点距離をfとし、ずれ量C=A+Bと
すると下記式で求められる。
52号公報に開示されているようなものがあり、追尾を
する目標物に画像表示画面内でウィンドウを設定する。
このウィンドウ内の画像信号を参照信号として、ある微
少時間経過後の画像信号の中から参照信号に最も良く一
致する画像を探し出し、その偏位を検出して、目標物が
基準位置に来るように撮像系の方向を移動させる。この
ような操作を順次時系列的に行うことにより、目標物を
常に基準位置で撮像するように追尾することができる。
は、図7に示すような走行制御装置が開示されている。
図7において、20はCPU21、ROM22、RAM
23、入出力ポート24で構成された周知のマイクロコ
ンピュータ、25は電波を送受信して車間距離を検出す
るレーダ装置、26は車速センサ、27はウィンカスイ
ッチ、28はスロットル弁用のアクチュエータであるス
ロットルアクチュエータ、29はトランスミッション用
のアクチュエータであるトランスミッションアクチュエ
ータである。
て説明する。レーダ装置25で車間距離を検出し、マイ
クロコンピュータ20は車間距離が所定の安全車間距離
になるようにスロットルアクチュエータ28とトランス
ミッションアクチュエータ29を制御して、車速センサ
26により検出される車速を制御する。また、マイクロ
コンピュータ20は、ウィンカスイッチ27の信号を入
力することにより自車の車線変更の意志を検出し、最大
加速度を設定する。
うに構成されているので、画像追尾の場合、ウィンドウ
内のものの画像追尾はできても、距離測定はできなかっ
た。また、車間距離センサの場合、画像追尾ができない
し、目標物までの距離計測においても、目標物の周囲の
画像信号の影響を受け、測定の誤差が大きいなどの課題
があった。
合においても、空間を動くものを追尾するだけなので、
車間距離を測定する場合には、先行車が走行レーンを変
更してもその計測は続けるが、先行車が走行レーンを変
更した事を検出できないので、そのままの速度で走行す
ると自車の走行レーンを走行している他の車輌に追突す
る恐れがあるなどの課題があった。
めになされたもので、目標物を追尾しながら目標物まで
の距離を測定すると共に、目標物としての先行車の走行
レーン変更を検出することができ、かつレーン変更時に
は報知すると共に速度を制御して追突を防止することの
できる自動車用走行制御装置を得ることを目的とする。
制御装置は、追尾式の車間距離検出手段と、先行車の車
線変更を検出する車線変更検出手段と、安全車間距離と
なるように車速を制御し、車線変更検出時にはその時の
車速で定速走行制御し、その事を報知する車速制御・報
知手段を設けたものである。
が測距用のウィンドウを正面に設定し、距離を測定する
が、追尾の機能を停止させる。
車線変更をした場合、その車を追尾して車間距離を測定
することは意味がなく、また、自車の走行車線を走行す
る別の先行車に追突する危険があるため、車線変更検出
手段が先行車の車線変更を検出すれば、その旨を運転者
に報知すると共にその時の速度で定速走行制御を車速制
御・報知手段により行う。
走行車線を走行する別の先行車をとらえられる可能性が
あり、その先行車迄の距離を測定できる。
する。図1はこの発明の一実施例に係わる自動車用走行
制御装置の構成を示し、図7の従来例と同じ部分には同
じ符号26,28,29を付してある。
車間距離を検出する車間距離検出手段、32は先行車3
が車線変更をしたことを検出する車線変更検出手段であ
る。33はブレーキ用のアクチュエータであるブレーキ
アクチュエータ、34は外部操作により追尾指令を発生
する追尾指令操作装置、35は先行車3が車線変更した
旨を報知する報知装置である。
制御装置で、入力ポートが車間距離検出手段31,車線
変更検出手段32,追尾指令操作装置34及び車速セン
サ26に接続され、出力ポートがスロットルアクチュエ
ータ28,トランスミッションアクチュエータ29,ブ
レーキアクチュエータ33及び報知装置35に接続さ
れ、入力ポートから各種検出信号や指令信号を入力し、
これに基づいて出力ポートを通じて走行制御や報知を行
うようになっている。
に、車間距離検出手段31と車線変更検出手段32とは
一体化されたものとなっている。また、報知装置35
は、光による表示または音、あるいはその両方を組み合
せたものである。
を参照して説明する。まず、運転者が、先行車3を指定
するために追尾指令操作装置34を操作することによ
り、追尾の指令を制御装置36に送出する。追尾の指令
を受けた制御装置36は、指定された先行車3までの車
間距離を測定する車間距離検出手段31と先行車3の車
線変更を検出する車線変更検出手段32と車速を検出す
る車速センサ26の各出力信号により、先行車3との車
間距離を安全で適正な所定の値に保持するように走行制
御を行う。
ルアクチュエータ28、トランスミッションアクチュエ
ータ29、ブレーキアクチュエータ33を制御しながら
車速をコントロールすることにより行うものである。
変更検出手段32により検出すると、この検出信号を受
けた制御装置36は、この旨を報知装置35により、光
による表示または音で運転者に対して報知する。また、
制御装置36は、その時の速度で定速走行するように、
スロットルアクチュエータ28、トランスミッションア
クチュエータ29、ブレーキアクチュエータ33を駆動
する。また、制御装置36は、車間距離検出手段31に
対して、追尾による測距を中止し、測距のためのウィン
ドウ(後述の第1のウィンドウ14)を正面に設定し
て、正面に存在するものまでの距離を測定するように指
示する。
線変更検出手段32を一体化したこの発明の一実施例に
よる車線変更の検出機能を有する車間距離センサについ
て述べる。図2はこのセンサの構成を示す図であり、図
2において、図5の従来例との相当部分には同じ符号1
L,1R,2L,2R,3,7L,7R,8L,8Rを
付し、その説明を省略する。10は画像メモリ、11は
ウィンドウ設定のためのウィンドウ設定手段、12は表
示画面、13は演算処理装置であり、メモリ8L,8R
に記憶される画像信号をもとに、演算処理して車間距離
R0 や車線変更を検出したり、画像追尾を行うものであ
る。この演算処理装置13は、この他にも、メモリ8L
に接続された画像メモリ10、ウィンドウ設定手段1
1、表示画面12に接続されている。
検出や画像追尾の動作について説明する。先行車3及び
分離線としての路面の白線などの像は、レンズ1L,1
Rをそれぞれ介してイメージセンサ2L,2Rで画像信
号に変換され、さらにA/D変換器7L,7Rをそれぞ
れ介してデジタル化されて、メモリ8L,8Rにそれぞ
れ記憶される。演算処理装置13はメモリ8Lに記憶さ
れた画像信号による画像を表示画面12に表示させる。
がらウィンドウ設定手段11を操作することによりその
画像の任意領域にウィンドウを設定する。具体的には、
演算処理装置13の中にウィンドウを示すメモリ8L中
のアドレスを設定記憶させる。
信号による画像を示し、図3(a) と図3(b) はt=t0
の時刻のメモリ8L,8R中のそれぞれの画像を示し、
図3(c) はt=t0 +Δtの時刻のメモリ8L中の画像
を示している。図3において、3aは先行車3の像であ
る先行車像、14は追尾用のウィンドウである第1のウ
ィンドウ、15は第1のウィンドウ14の下側近傍左右
に細長く設定された車線変更検出用のウィンドウである
第2のウィンドウである。
先行車3の像3aは第1のウィンドウ14の中の画像と
してとらえられている。距離を演算する時には、図3
(b) に示すメモリ8Rに記憶されている画像中の第1の
ウィンドウ14に対応する領域16で、図3(a) の第1
のウィンドウ14に相当する大きさの画像を少しずつ切
り取って、その相関演算を行う。その結果、最も相関の
高い画像が得られた時の図3(a) の第1のウィンドウ1
4の画像の位置と図3(b) の画像の位置のずれ量から、
図6に示すような三角測量の原理で、第1のウィンドウ
14中の先行車像3aに対応する先行車3迄の距離R0
を演算処理装置13により前記式を用いて算出すること
ができる。
ィンドウ15は、第1のウィンドウ14を上記のように
して設定した時に、演算処理装置13に自動的に設定さ
れる。この第2のウィンドウ15内の画像信号から周囲
より明るい部分を探し出し、それを道路の白線に対応す
る白線像と仮定する。この白線像と判断するには、その
明るい部分がある所定時間はほぼその位置に検出される
ことをもって行う。
た第1のウィンドウ14内の画像信号はメモリ8Lから
画像メモリ10に参照信号として移される。そして、t
=t0 から微少時間Δt経過後のt=t0 +Δtの時刻
で新しい画像をメモリ8L,8Rに記憶する。この間、
自車も先行車3も走行しているので、t=t0 +Δtの
時刻の画像(図3(c) 参照)はt=t0 の時刻の画像
(図3(a) 参照)とは少し異なっている。
メモリ10に移す代りに、それをメモリ8Lにおいてお
き、t=t0 +Δtの時刻の画像信号を画像メモリ10
とメモリ8Rに記憶しても良い。
に示す画像の中で、t=t0 の時刻で設定した第1のウ
ィンドウ14内の画像と最も良く一致する部分を相関法
で演算処理装置13により探し出す。この場合、Δtが
小さければ先行車像3aの移動量が少ないと考えられる
ので、探索領域はt=t0 の時刻の第1のウィンドウ1
4の位置の周囲を含む狭い領域で良い。
で、t=t0 の時刻での第1のウィンドウ14内の画像
と最も良く一致する画像の部分に新しい第1のウィンド
ウ14を設定する。この場合、新たな第2のウィンドウ
15も第1のウィンドウ14の下側に自動的に設定され
る。
tの時刻での先行車3までの車間距離が求められ、第2
のウィンドウ15内の白線像の位置も検出することがで
きる。この操作を時間の経過とともに順次行うことによ
り先行車3の像3aを第1のウィンドウ14内にとらえ
て自動追尾する事ができる。
は追尾用の第1のウィンドウ14と1セットになってお
り、第1のウィンドウ14との間の相対的位置はいつも
変らない。例えば、図3(c) の画像のように、直線道路
上で先行車3が白線上を走行すると、周囲より明るい白
線の白線像が先行車像3aの略真下側の第2のウィンド
ウ15の位置に検出されると共に、図3(a) に示すよう
に先行車3が同車線内上を走行している場合に比較し
て、2車線のレーン幅の画像上の比(以下、レーン幅の
比と称す。)が小さくなる。
り例えば以下のように演算される。図3(a) や図3(c)
の場合、演算処理装置13は、第2のウィンドウ15内
の白線像の位置(水平方向であるX座標)を検出し、こ
の検出結果を基に2車線のレーン幅の比を求める。この
場合、右側のレーン幅に対する左側のレーン幅の比とそ
の逆のレーン幅の比の2通り求められるが、比の大きい
方をレーン幅の比とする。
のケースの画像を示し、図4(a) の画像のように、先行
車3が直線道路上の隣の車線を走行する場合、先行車像
3aは画面の中央から一方(この場合右側)に寄ると共
に白線像が第2のウィンドウ15の中央寄りに検出され
る。また、車線のレーン幅の比は比較的に小さくなる。
この場合の先行車像3aの片寄りも現在の第1のウィン
ドウ14の位置が画面中央からどの程度片寄っているの
かを演算処理装置13の演算により求めることができ
る。
の部分に検出されるが、図4(b) のように先行車3の画
面中での中央からの片寄りとレーン幅の比が比較的に大
きくなることなどから同一車線上であることを検出でき
る。
している先行車3についても、白線像がウィンドウ15
の部分に検出されるとともに、先行車像3aの画面中央
からの片寄り、レーン幅の比などから検出できる。
車線上にいなくなったにもかかわらず、自車がその先行
車3をそのまま追尾すると、走行する車線上の他の車両
が見えなくなるので、追突の危険が予知できない恐れが
ある。従って、先行車3が車線変更して同一車線上から
別の車線に移ったときには、何らかの警報を発して運転
者に追突の危険がある旨を報知する必要がある。そこ
で、この発明の一実施例に係わる自動車用走行制御装置
はこのような機能をもったもので、報知すると共にその
時の速度で定速走行制御する。更に、この時に第1のウ
ィンドウ14を正面例えば画面中央部に移動して測距す
るが、追尾機能を停止させる場合もある。
までの車間距離を追尾しながら測定すると共に、先行車
の車線変更を検出する手段を設け、先行車が車線変更し
た時には、追尾を中止し、その時の速度で定速走行し、
運転者に報知するように構成したので、別の先行車に追
突する危険を少なくすることができた。
1のウィンドウを正面(自車の正面)に設定するように
したので、自車の正面に存在するものまでの距離を測定
できる効果もあり、自動車の走行における安全性が向上
する効果がある。
装置の構成図である。
線変更を検出する機能を有する追尾式車間距離センサの
構成図である。
し、車間距離センサの動作を説明する図である。
図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 先行車を追尾しながら車間距離を検出す
る車間距離検出手段と、上記先行車が車線を変更したこ
とを検出する車線変更検出手段と、上記車間距離検出手
段の出力をもとに上記先行車との距離が安全車間距離と
なるように車速を自動的に制御し、上記車線変更検出手
段から検出信号を入力するとその時の車速で定速走行制
御をすると共に上記先行車の車線変更の旨を報知する車
速制御・報知手段を備えた事を特徴とする自動車用走行
制御装置。 - 【請求項2】 車間距離検出手段は、撮像装置の一対の
画像で画像追尾と距離測定のためのウィンドウを使用
し、先行車の車線変更時には、上記ウィンドウを正面に
設定し、距離を測定するが、追尾の機能を停止する事を
特徴とする請求項1記載の自動車用走行制御装置。
Priority Applications (4)
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DE69202274T DE69202274T2 (de) | 1991-02-26 | 1992-02-21 | Fahr-Kontrollvorrichtung für Automobile. |
EP92102962A EP0501345B1 (en) | 1991-02-26 | 1992-02-21 | Motor car traveling control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3069847A JP2581334B2 (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 自動車用走行制御装置 |
Publications (2)
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JPH04313200A JPH04313200A (ja) | 1992-11-05 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2581334B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-04-02 JP JP3069847A patent/JP2581334B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH04313200A (ja) | 1992-11-05 |
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