JP2583641B2 - 走行制御方法 - Google Patents

走行制御方法

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    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば無人走行車両の操舵制御を行うため
に道路上の白線を検出し、該白線に追従するように車両
の走行を制御する走行制御方法に関する。
（従来の技術） 道路上の白線を検出し、該白線に追従するように車両
の走行を制御するには、第６図に示すように、車両の進
行方向に向けて車両に搭載したカメラCAからの視軸AX上
の所定の位置Ａから該視軸AXに直交する線分SAが道路上
の白線SWと交差する位置Ａ′までの距離AA′を算出し、
この距離AA′に基づいて操舵角を計算する。この計算に
は回帰式が用いられる。これは、時々刻々サンプリング
して求めた近接した３つの距離AA′（ｉ−２）,AA′
（ｉ−１）,AA′（ｉ）を用いて、操舵角φを次式によ
り求めるものである。
φ＝aiAA′（ｉ）＋ai-1AA′（ｉ−１） ＋ai-2AA′（ｉ−２）＋ao・・・（１） ここにおいて、ai,ai-1,ai-2,aoは定数である。
次に、車両前方の広い範囲にわたってカメラで撮像し
て白線を検出するために、カメラCAから第６図に示すよ
うに車両の前方斜め方向を向いている別のカメラCBに切
り替わった場合には、このカメラCBによって白線までの
距離BB′が検出されることになる。すなわち、第６図に
おいて、中央のカメラCAから距離ａ左に移動した別のカ
メラCBから見た場合には、該カメラCBの視軸BX上の所定
の位置Ｂから該視軸BXに直交する線分SBが道路上の白線
SWと交差する位置Ｂ′までの距離BB′を算出し、この距
離BB′に基づいて操舵角φを計算することになる。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、複数の方向に向けられた複数のカメ
ラが車両に設けられ、各カメラを順次切り替えて各カメ
ラから白線までの距離を検出して、操舵角を計算するよ
うになっているが、このような場合には、各カメラ毎に
回帰式を用意して操舵角を計算することが必要であるた
め、カメラの台数と同じ回帰式が必要となり、工数が増
大し、煩雑であるという問題がある。また、１台のカメ
ラの向きを変えて、すなわちカメラの首振りを連続的に
行って、各方向を向いたカメラから白線までの距離を検
出する場合には、無限の回帰式を用意することが必要で
あるという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、各方向に検出した白線までの距離を所定
の基準線からの距離に変換し、単一の回帰式で効率的に
走行制御を行うことができる走行制御方法を提供するこ
とにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の走行制御方法は、
車両の進行方向に向いた所定の基準線上の所定の位置か
ら前記基準線に直交する線分が道路上の白線と交差する
位置までの距離に基づいて白線に追従するように車両の
走行を制御する走行制御方法であって、車両から所望の
方向の線上の所望の点から白線までの距離を検出した場
合、この検出の距離を前記基準線上の所定の位置から白
線と交差する位置までの距離に変換し、この変換した距
離に基づいて車両の走行を制御することを要旨とする。
（作用） 本発明の走行制御方法では、車両から所望の方向の線
上の所望の点から白線までの距離を検出した場合、該距
離を所定の基準線上の所定の位置から白線と交差する位
置までの距離に変換し、この変換した距離に基づいて車
両の走行を制御する。
（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる走行制御方法を実
施する走行制御装置の構成を示すブロック図である。同
図に走行制御装置は、車両の前方の各方向を撮像して道
路上の白線を検出するように各方向に向いた車両に搭載
された複数（本実施例では、３台）のカメラ1,2,3を有
し、該カメラで撮像した画像は画像処理装置５に供給さ
れている。なお、カメラ２は車両の中心線方向を向いて
設けられているが、他のカメラ1,3は車両の斜め前方を
向いて設けられている。
前記画像処理装置５には視点計算装置７が接続され、
画像処理装置５は各カメラで撮像した画像から道路上の
白線までの距離を算出し、この算出した距離を視点計算
装置７に供給する。視点計算装置７は画像処理装置５か
ら供給される白線までの距離に対して視点制御を行っ
て、車両の中心線方向を向いていない各カメラ1,3で検
出した距離を中心線方向を向いているカメラ２の視軸に
一致する基準姿勢の座標系における距離に変換するよう
になっている。
第２図を参照して詳細に説明する。第２図において、
車両の中心線方向を向いて設けられているカメラ２の視
軸AX上の所定の点Ａの座標をLoとし、斜め方向を向いて
いるカメラ３の視軸BX上の点Ｂの座標をＬ′とする。視
軸BXは視軸AXに対して角度θを有するとともに、車両位
置において距離ａだけを離れている。
視軸BX上の点Ｂから視軸BXに直交する線分が白線SWと
交差する点をＢ′とし、この点Ｂ′を視軸AX上に投影し
た点の座標をＬとすると、第２図から幾何学的に次の関
係が得られる。
Ｌ＝Ｌ′cosθ−BB′sinθ・・・（２） 従って、点Ｂの座標Ｌ′を少しずつ大きくして、視軸
AXへの投影値ＬがLoと一致したとすると、第３図に示す
ように、この時の距離AA′は視軸AX上の点Ａ（基本姿
勢）で見た時の距離になるものである。
すなわち、この時の距離AA′は次式で与えられる。
AA′＝Lo tanθ＋ａ＋BB′/cosθ・・・（３） したがって、このように求めた距離AA′に対して前述
した回帰式を用いて操舵角を算出することができ、この
操舵角によって車両の走行を制御することができる。
上述したように点Ｂ′の視軸AX上への投影値ＬがLoと
一致するように点Ｂの座標Ｌ′を調整する方法は一般に
次のようになる。
（ｉ）Ｌ≧Loの時、Ｌ′＝Ｌ′−ΔＬ （ii）Ｌ＜Loの時、Ｌ′＝Ｌ′＋ΔＬ 次に、第４図に示すフローチャートを参照して作用を
説明する。
まず、車両の斜め前方を向いたカメラの視軸BX上の任
意の点Ｂの座標Ｌ′を設定し（ステップ110）、この座
標Ｌ′の点Ｂから視軸BXに直交する線分が白線SWと交差
する点Ｂ′までの距離BB′を求める（ステップ120）。
それから、点Ｂ′の視軸AX上へ投影した点の座標である
投影値Ｌを前述した式（２）で算出する（ステップ13
0）。
それから、該投影値ＬがLoと一致させるための点Ｂの
座標Ｌ′の調整を行うために、ＬとLoとの比較を行い
（ステップ140）、Ｌ≧Loの時には、Ｌ′＝Ｌ′−ΔＬ
とするように少しずつ低減し（ステップ150）、またＬ
＜Loの時には、Ｌ′＝Ｌ′＋ΔＬとするように少しずつ
増大する（ステップ160）。そして、このような微調整
の結果、両者の差が所定値ε以下であるか否か、すなわ
ち|L−Lo|≦εであるか否かをチェックする（ステップ1
70）。所定値以下でない場合には、ステップ120に戻っ
て、微調整を繰り返すが、所定値以下の場合には、視軸
AXへの投影値ＬがLoに一致し、この時の距離AA′は視軸
AX上の点Ａで見た時の値であるので、前述した式（３）
によって距離AA′を算出する（ステップ180）。そし
て、この距離AA′に基づいて前述したように操舵角φを
算出し（ステップ190）、この得られた操舵角に従って
車両の走行制御を行う。
第５図は本発明の他の実施例を説明するための前述し
た第２図に対応する説明図である。同図に示す実施例で
は、カメラを１台のみ設け、この１台のカメラを車両の
前方の左右方向に首振りさせ、これにより車両前方の各
方向を撮像して白線を検出するように構成したものがあ
るが、この場合における距離AA′の計算は、前述した式
（３）においてａ＝０、すなわちカメラ２とカメラ３と
の間の距離ａを０に設定すればよいものである。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、車両から所望
の方向の線上の所望の点から白線までの距離を検出した
場合、該距離を所定の基準線上の所定の位置から白線と
交差する位置までの距離に変換し、この変換した距離に
基づいて車両の走行を制御するので、白線を検出した方
向に無関係に単一の回帰式で操舵角を算出し、効率的に
走行制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係わる走行制御方法を実施
する走行制御装置の構成を示すブロック図、第２図およ
び第３図は第１図の走行制御装置における作用を示す説
明図、第４図は第２図の走行制御装置の作用を示すフロ
ーチャート、第５図は本発明の他の実施例の説明図、第
６図は従来の走行制御方法の説明図である。 1,2,3……カメラ、 ５……画像処理装置、 ７……視点計算装置。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の進行方向に向いた所定の基準線上の
    所定の位置から前記基準線に直交する線分が道路上の白
    線と交差する位置までの距離に基づいて白線に追従する
    ように車両の走行を制御する走行制御方法であって、車
    両から所望の方向の線上の所望の点から白線までの距離
    を検出した場合、この検出した距離を前記基準線上の所
    定の位置から白線と交差する位置までの距離に交換し、
    この変換した距離に基づいて車両の走行を制御すること
    を特徴とする走行制御方法。
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