JP2881245B2 - 自律走行車両の制御装置 - Google Patents

自律走行車両の制御装置

Info

Publication number
JP2881245B2
JP2881245B2 JP2075875A JP7587590A JP2881245B2 JP 2881245 B2 JP2881245 B2 JP 2881245B2 JP 2075875 A JP2075875 A JP 2075875A JP 7587590 A JP7587590 A JP 7587590A JP 2881245 B2 JP2881245 B2 JP 2881245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recognition
traveling
vehicle
external
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2075875A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03276211A (ja
Inventor
健二 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsuda KK filed Critical Matsuda KK
Priority to JP2075875A priority Critical patent/JP2881245B2/ja
Publication of JPH03276211A publication Critical patent/JPH03276211A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2881245B2 publication Critical patent/JP2881245B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、外部環境を認識する外界認識手段を備え、
その認識結果に基づいて自律走行する車両において、そ
の走行を制御する装置に関するものであり、特に詳細に
は、外界認識手段の外界認識の誤りを補正できるように
した自律走行車両の制御装置に関するものである。
(従来の技術) 従来より、例えば特開昭64−26913号公報に示される
ように、テレビカメラ等の画像入力手段とそれからの入
力情報を処理する手段とから構成された外界認識手段を
自動車等の車両に搭載し、その認識結果に基づいて車両
を自律走行させる技術が公知となっている。
この種の自律走行車両においては、外界認識手段の認
識結果に基づいて車両の走行を制御する走行制御手段に
加えて、通常の自動車等と同様に、車両の走行を制御す
るために運転車によって操作される操作手段も設置され
ることが多い。そしてその場合は、上記操作手段による
手動走行状態と、走行制御手段による自律走行状態とを
切り換える手段が設けられることになる。
(発明が解決しようとする課題) ところで上記のような自律走行車両に搭載される外界
認識手段においては、例えばテレビカメラの位置ずれ
や、その撮影像の歪み、さらにはノイズ等により、定常
的な認識誤差が生じることがある。そうなっていると、
自律走行車両は実際の外部環境に対して不適切な操舵状
態や速度で自律走行することになる。
特に、前述したようにして自律走行状態と運転者によ
る手動走行状態とを切り換えられるようにした車両にお
いては、手動走行状態から自律走行状態に切り換わった
直後、急に車両が不適切な走行をすることになるので、
安全走行の上で好ましくない。
そこで本発明は、上記外界認識手段の定常的な認識誤
差を補正することができる自律走行車両の制御装置を提
供することを目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明による自律走行車両の制御装置は、前述したよ
うに外界認識手段と、走行制御手段と、手動走行のため
の操作手段と、自律走行状態と手動走行状態とを切り換
える手段とを備えた自律走行車両の制御装置において、 上記操作手段の操作量を検出する操作量センサと、 手動走行時の外界認識手段による認識結果と、上記操
作量センサが検出した操作量に基づいて推定される認識
結果とを比較し、前記外界認識手段のずれを求める誤差
推定手段と、 このずれを解消するように自律走行時の外界認識手段
の認識結果を補正する手段とが設けられたことを特徴と
するものである。
(作用) 運転者による手動走行時、車両は通常、外部環境に対
して適正な経路を走行する。したがって、この手動走行
の際に適当な定常走行時を選んで外界認識手段の認識結
果を調べた場合、手動走行のための操作手段の操作量か
ら推定される外界認識手段の認識結果との間にずれが有
れば、そのずれは外界認識手段の不正認識に起因するも
のであると考えられる。
例えば、外界認識手段の認識結果の1つとして道路消
失点の位置を、自律走行のために採用する場合を考え
る。ここで一例として、車両の直進時この消失点が外部
環境認識用画像の左右方向中央に位置するようにテレビ
カメラ等が設定されるものとする。その場合、手動走行
時の操舵量から車両が直進中と判断されるとき、それに
基づいて推定される消失点位置は、当然上記画像の左右
方向中央である。しかしそのとき実際に認識された消失
点位置が、上記画像の左右方向中央からずれていれば、
そのずれは外界認識手段の不正認識に起因すると考えら
れる。
そこで自律走行時に、このずれを解消するように外界
認識手段の認識結果を補正すれば、外部環境を正しく認
識できることになる。
(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。
第1図は、本発明の一実施例による自律走行車両の制
御装置の基本構成を示すものである。この実施例の装置
は一例として、自動車の自律走行のために適用されるも
のである。なお第1図中、自律走行時の信号の流れにつ
いては実線で示してあり、手動走行時の信号の流れおよ
び操作については、破線で示してある。
まず自律走行について説明する。図示されるように、
自動車の外部環境を撮影するテレビカメラ10が出力する
テレビ信号Vは、画像入力装置11に入力される。なお上
記テレビカメラ10は、自動車の走行方向前方側の環境を
撮影可能に、例えば第2図図示のように自動車5のフロ
ントガラス近傍位置においてルーフ6に取り付けたり、
あるいはその他、フロントグリル7の一部にガラスを嵌
め込んでその後側に取り付ければよい。またテレビカメ
ラ10としては、例えばCCD等の撮像素子を備えたものが
好適に用いられる。
画像入力装置11は、テレビカメラ10から送られたテレ
ビ信号Vを例えば平滑化、2値化等の前処理を施した上
でA/D変換し、外部環境認識のためのデジタル画像信号
Sを出力する。なおテレビカメラ10による撮影は、一例
として1/30秒おきになされ、したがって画像信号Sも1/
30秒間隔で順次1画像を示すものとして出力される。
上記画像信号Sは、外部認識部12に送られる。この外
界認識部12は例えば公知のコンピュータシステムから構
成され、画像信号Sを所定のアルゴリズムに従って処理
することにより、走行路を示すエッジ、領域等を抽出
し、そしてそのエッジ、領域等の情報に基づいてローカ
ルマップ、すなわち自動車5の近傍の外界の状態がどう
なっているかを示すマップを作成する。
このローカルマップを示す情報Kは走行制御手段13を
構成する最適経路判定手段14に入力され、そこで該情報
Kおよび予め入力されている目的地等の情報を基に、目
的地に向かう最適経路が決定され、さらにその最適経路
を走行するための走行方向および走行速度が決定され
る。これらの走行方向および走行速度に関する情報Lは
コントローラ15に入力され、このコントローラ15により
自動車5のアクチュエータ16(ハンドル、ペダル類)が
操作され、操舵および速度が上記情報Lに基づいて制御
される。以上のようにして自動車5は自律走行する。
次に手動走行について説明する。上記コントローラ15
にはマニュアル操作される切換回路17が接続されてい
る。コントローラ15はこの切換回路17が出力する走行状
態指示信号Jを受けて、上述のように作動する状態と、
作動停止する状態の一方に選択的に設定される。走行状
態指示信号Jにより手動走行が指示されたとき、コント
ローラ15は作動停止し、かつアクチュエータ16と切り離
される。それにより、アクチュエータ16は運転者の手動
操作Mを受けて作動し、一般的な手動走行がなされる。
こうして自動車5が手動走行するとき、上記アクチュ
エータ16による操作量Nが操作量センサ18によって検出
される。なお本実施例においてこの操作量Nは、一例と
して転舵輪の操舵角である。この操作量を示す信号S1
は、認識誤差検出手段20の変動検出部21に入力される。
またこの手動走行時にもテレビカメラ10、画像入力装置
11および外界認識部12からなる外界認識手段は作動を続
け、外界認識情報S2が上記変動検出部21に入力される。
本実施例においてこの外界認識情報S2は、第3図図示の
ような入力画像において、道路消失点Tの画像左右方向
中央線Cからの距離x(具体的には両者間の画素数等)
を示すものとされる。
変動検出部21はまず上記信号S1を処理して、一定時間
t0毎の操舵角μの変動を所定時間(例えば1秒間程度)
に亘って求め、そして該変動における平均と分散σ
μとを求める。一般にこの操舵角μの分布は、第4図図
示のようなものとなる。それとともに変動検出部21は信
号S2を処理して、一定時間t0毎の認識結果変動、すなわ
ち前記距離xの変動を所定時間に亘って求め、そして該
変動における平均と分散σ2 xとを求める。一般にこの
距離xの分布は、第5図図示のようなものとなる。
次に変動検出部21は、上記分散σ μが所定のしきい
値以下であり、かつ分散σ2 xも所定のしきい値以下であ
るか否かを調べる。もしそうであれば、変動検出部21は
自動車5が定常走行しているとみなして、操舵角平均
と距離xの平均をそれぞれ示す情報を誤差推定部22に
送る。
誤差推定部22は、操舵角平均から推定される外界認
識部12の認識結果、つまり本例では前記消失点Tと画像
中央線Cとの距離Xを求める。そして誤差推定部22は、
こうして推定した距離Xと上記平均とのずれΔx=X
−を求める。このずれΔxは先に説明した通り、外界
認識手段を構成するテレビカメラ10の位置ずれや像歪
み、さらには画像入力装置11あるいは外界認識部12にお
けるノイズ等により、定常的に生じている認識誤差であ
るとみなせる。
なお、より具体的に説明すると、もし直進走行時に消
失点Tが画像中央線C上に位置するのが、テレビカメラ
10等の正規のセッティング状態であるとすると、操舵角
平均0のとき(つまり直進走行行時)に推定される
距離X=0である。よってこの場合、平均=xsであっ
たとすると、認識誤差Δx=−xsと推定される。
誤差推定部22は、以上のようにして推定した認識誤差
Δxを示す情報を補正手段23に送り、その内部メモリに
記憶せる。補正手段23は、次に切換回路17が操作されて
自律走行状態が設定されると、最適経路判定手段14に入
力されて来るローカルマップ情報Kを、記憶していた認
識誤差Δxを解消するように補正する。つまり例えば、
テレビカメラ10等の正規のセッティング状態が上述のよ
うなものであるとき、消失点Tが認識誤差により画像中
左方向にΔxだけずれているとすると、ローカルマップ
情報Kを右方向にΔxだけ平行移動する形で補正がなさ
れる。
以上のような補正を行なうことにより、最適経路判定
手段14による最適経路判定は、上記認識誤差を補償し、
実際の外部環境に即して正しく行なわれ得る。
なお、手動走行時に定常旋回している際、つまり操舵
角平均≠0のときにも、認識誤差Δxを求めることが
可能である。以下、この点について説明する。操舵角平
均がのとき、自動車5はそのホイールベースをLとす
ると、 R=L/tan …(1) なる曲率Rの道路を走行しているとみなせる。曲率Rの
道路は、外界認識部12に入力される画像において、第6
図図示のように示される。ここで第7図に示すように、
自動車5から距離m前方のポイントをPとし、それと車
体中心軸との偏差をΔαとすると、 ΔαR{cos(m/R)−1} である。一方画像における上記ポイントPの画像中央線
Cからの偏差Dは、テレビカメラ10のレンズ焦点距離を
fとすると、 D=Δα・f/m R{cos(m/R)−1}f/m …(2) である。このように(1)、(2)式に基づいて、偏差
Dを操舵角平均から推定することができる。
一方距離m前方のポイントPが画像上で下端からどれ
だけの距離y(第6図参照)にあるかということは、予
め知ることができるから、入力画像におけるポイントP
と画像中央線Cとの実際の偏差の平均を求めることが
できる。そこで、こうして求めた偏差の平均と、上記
の推定された偏差DとのずれΔd=D−が、結局認識
誤差となる。
以上の理論に基づいて、操舵角平均(≠0)から
ずれΔdを求めるアルゴリズムを前記誤差推定部22に搭
載しておけば、手動走行において定常旋回がなされた際
にも、外界認識手段の認識誤差を求めることができる。
なお、以上説明のようにして定常旋回時の操舵角平均
から外界認識手段の認識誤差を求めるに当たっては、
所定の演算式に従って求めてもよいし、あるいはの値
と、実際に検出した偏差の平均と、認識誤差Δdとの
関係をマップにして記憶しておき、このマップを参照し
て求めるようにしてもよい。
また上記の実施例は、外界認識手段による認識誤差の
うち左右方向の誤差を求めるようにしているが、この実
施例におけるのと同じ理想に求づいて、上下方向の認識
誤差を求めることもできるし、左右方向と上下方向の両
認識誤差を求めることも可能である。
また上記実施例では、外界認識手段の認識結果を示す
パラメータとして道路消失点が用いられているが、この
パラメータとしてはその他、第3図に示す道路端Qの傾
きaや、あるいは画像y軸に対する道路端Qの切片b等
を利用することもできる。
(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明による自律走行車両の
制御装置は、手動走行時の手動操作手段の操作量を検出
し、この操作量から推定される外界認識手段の認識結果
と、手動走行時の外界認識手段による実際の認識結果と
のずれを求め、自律走行時にはこのずれを解消するよう
に外界認識手段の認識結果を補正するように構成したか
ら、外界認識手段が定常的に認識誤差を有していてもそ
れを補償して、車両の外部環境を正しく認識可能とな
る。よって本装置によれば自律走行車両を、実際の外部
環境に対応させて安全に自律走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例装置の基本構成を示すブロ
ック図、 第2図は、テレビカメラの自律走行車両への取付状態例
を示す斜視図、 第3図は、車両直進時の外界認識手段による認識画像の
例を示す概略図、 第4図は、操舵角変動量の分布を示すグラフ、 第5図は、外界認識画像における道路消失点位置の変動
量の分布を示すグラフ、 第6図は、車両旋回時の外界認識手段による認識画像の
例を示す概略図、 第7図は、車両定常旋回時の道路上ポイントと車両との
関係を説明する概略図である。 5……自動車、10……テレビカメラ 11……画像入力装置、12……外界認識部 13……走行制御手段、14……最適経路判定手段 15……コントローラ、16……アクチュエータ 17……切換回路、18……操作量センサ 20……認識誤差検出手段、21……変動検出部 22……誤差推定部、23……補正手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の外部環境を認識する外界認識手段
    と、この外界認識手段の認識結果に基づいて車両の走行
    を制御する走行制御手段と、車両の走行を制御するため
    に運転者によって操作される操作手段と、この操作手段
    による手動走行状態と、前記走行制御手段による自律走
    行状態とを切り換える手段と、前記操作手段による手動
    操作量を検出する操作量センサと、前記手動走行時の外
    界認識手段による認識結果と、前記操作量センサが検出
    した操作量に基づいて推定される認識結果とを比較し、
    前記外界認識手段のずれを求める誤差推定手段と、この
    ずれを解消するように自律走行時の外界認識手段の認識
    結果を補正する手段とを備えたことを特徴とする自律走
    行車両の制御装置。
JP2075875A 1990-03-26 1990-03-26 自律走行車両の制御装置 Expired - Fee Related JP2881245B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2075875A JP2881245B2 (ja) 1990-03-26 1990-03-26 自律走行車両の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2075875A JP2881245B2 (ja) 1990-03-26 1990-03-26 自律走行車両の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03276211A JPH03276211A (ja) 1991-12-06
JP2881245B2 true JP2881245B2 (ja) 1999-04-12

Family

ID=13588888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2075875A Expired - Fee Related JP2881245B2 (ja) 1990-03-26 1990-03-26 自律走行車両の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2881245B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001122199A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Mitsubishi Electric Corp 衛星搭載撮像装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017001597A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 自動運転装置
JP6959179B2 (ja) * 2018-04-26 2021-11-02 株式会社クボタ 作業車
JP2020113134A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 株式会社アトラックラボ 無人移動体、無人移動体の制御方法及び無人移動プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001122199A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Mitsubishi Electric Corp 衛星搭載撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03276211A (ja) 1991-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6085131A (en) Driverless vehicle system and method
JP4291741B2 (ja) 車線逸脱警報装置
US7216023B2 (en) Lane keeping assist device for vehicle
EP2422320B1 (en) Object detection device
US12110015B2 (en) Vehicular driving assistance system with lateral motion control
JP3600378B2 (ja) 車両の外界認識装置
JP4167562B2 (ja) 車両用走行支援装置
US6263270B1 (en) Vehicle steering control apparatus
CN112334378B (zh) 转向控制装置、转向控制方法以及转向控制系统
JP4265931B2 (ja) 先行車両検出装置
JP3393427B2 (ja) カーブ半径推定装置及びカーブ半径推定装置付き自動操舵制御システム
JP3201323B2 (ja) 車線逸脱防止装置
WO1999060545A1 (fr) Procede et appareil de detection de la deviation d'une automobile par rapport a une voie de circulation
US5155426A (en) Vehicle steering control apparatus
US20190362164A1 (en) Image recognition device, image recognition method, and parking assist system
JPH10244890A (ja) 自動駐車装置
JP2881245B2 (ja) 自律走行車両の制御装置
JPH07156818A (ja) 車両用自動操舵装置
JP3402054B2 (ja) 道路白線認識装置
JPH1011580A (ja) 車両用車線認識装置
JP3296208B2 (ja) カーブ曲率推定装置
JPH04300781A (ja) 移動車の走行制御装置
KR100557682B1 (ko) 주행 바닥면 영상정보를 이용한 이동로봇의 주행제어방법
JP2003016593A (ja) 車両用運転支援装置
JP2001171544A (ja) 車載カメラの光軸ずれ検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees