JP2962758B2 - 移動車の画像入力装置 - Google Patents
移動車の画像入力装置Info
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
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- 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、入力された画像から外界認識を行なって自
立走行制御を行なう移動車のための画像入力装置に関
し、詳しくは、外界の認識率の向上と高速な走行制御を
可能にする画像入力装置に関する。
立走行制御を行なう移動車のための画像入力装置に関
し、詳しくは、外界の認識率の向上と高速な走行制御を
可能にする画像入力装置に関する。
（従来の技術） 従来の自律走行車の走行制御においては、例えば、特
開昭64−26913号のように、通常、車体に固定されたカ
メラが得た外界の画像に基づいて外界の認識を行なうの
が普通である。
開昭64−26913号のように、通常、車体に固定されたカ
メラが得た外界の画像に基づいて外界の認識を行なうの
が普通である。
（発明が解決しようとする課題） この場合、例えば、移動車が直線路を走行していて交
差点に近づきつつある場合に、交差点に近づくまでは直
線走行を変えることはない。従って、交差点近傍に近付
いた時点で、路端を見失ったりする。そのために、画像
の初期化を強いられ、外界認識に多くの時間を要したり
するという問題があった。これは、交差点などの変曲点
では車体の向きの方程式が立たないためである。
差点に近づきつつある場合に、交差点に近づくまでは直
線走行を変えることはない。従って、交差点近傍に近付
いた時点で、路端を見失ったりする。そのために、画像
の初期化を強いられ、外界認識に多くの時間を要したり
するという問題があった。これは、交差点などの変曲点
では車体の向きの方程式が立たないためである。
そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために
提案されたものでその目的は、交差点に近接するとき
に、自立走行制御のための路端を見失うことのない移動
車の画像入力装置を提案するところにある。
提案されたものでその目的は、交差点に近接するとき
に、自立走行制御のための路端を見失うことのない移動
車の画像入力装置を提案するところにある。
（課題を達成するための手段及び作用） 上記課題を達成するために、請求項１に記載された本
発明の、入力された画像から外界認識を行なって自立走
行制御を行なう移動車のための画像入力装置は、 チルト角を可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判
断する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点
がないと判断される場合に比して、前記画像入力手段の
チルト角をより大きく設定する制御手段を具備したこと
を特徴とする。
発明の、入力された画像から外界認識を行なって自立走
行制御を行なう移動車のための画像入力装置は、 チルト角を可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判
断する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点
がないと判断される場合に比して、前記画像入力手段の
チルト角をより大きく設定する制御手段を具備したこと
を特徴とする。
視界内に交叉点があるか否かを判断されて交叉点に近
接しようとすることが分かると、チルト角を大きく設定
することにより、自車位置のより近傍の画像を捉えるこ
とにより、路端を見失い可能性を少なくすることができ
る。
接しようとすることが分かると、チルト角を大きく設定
することにより、自車位置のより近傍の画像を捉えるこ
とにより、路端を見失い可能性を少なくすることができ
る。
路端を見失わないようにするには、ムーズ率を可変に
して視野を調整可能にするとよい。一方、交叉点に近接
するときは車速を低下させる必要となる。そこで、本発
明の好適な一態様である請求項２に拠れば、前記画像入
力手段はさらにムーズ率可変であり、前記制御手段は、
自車の車速に応じたズーム率を前記画像入力手段に設定
することを特徴とする。そして、請求項３のように、ズ
ーム率を車速が低いほど高く設定するようにする。
して視野を調整可能にするとよい。一方、交叉点に近接
するときは車速を低下させる必要となる。そこで、本発
明の好適な一態様である請求項２に拠れば、前記画像入
力手段はさらにムーズ率可変であり、前記制御手段は、
自車の車速に応じたズーム率を前記画像入力手段に設定
することを特徴とする。そして、請求項３のように、ズ
ーム率を車速が低いほど高く設定するようにする。
また、本発明の好適な一態様である請求項４に拠れ
ば、前記画像入力手段に設定されるチルト角度はズーム
率の関数として予め設定されている。
ば、前記画像入力手段に設定されるチルト角度はズーム
率の関数として予め設定されている。
路端は走行路の左右方向にあるから、路端を見失わな
いようにするためには、パニング角度を変更可能にする
ことが好ましい。そこで、本発明の好適な一態様である
請求項５に拠れば、前記画像入力手段はさらにパニング
角度を変更設定可能であり、前記制御手段は、視界内に
交叉点があると判断された場合において、前記画像入力
手段のパニング角度を、交叉点がないと判断される場合
よりも大きく設定することを特徴とする。
いようにするためには、パニング角度を変更可能にする
ことが好ましい。そこで、本発明の好適な一態様である
請求項５に拠れば、前記画像入力手段はさらにパニング
角度を変更設定可能であり、前記制御手段は、視界内に
交叉点があると判断された場合において、前記画像入力
手段のパニング角度を、交叉点がないと判断される場合
よりも大きく設定することを特徴とする。
上記課題は、パニング角度を変更することによっても
達成される。そこで、本発明の請求項６に記載の、入力
された画像から外界認識を行なって自律走行制御を行な
う移動車のための画像入力装置は、 パニング角度の可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判
断する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点
がないと判断される場合に比して、前記画像入力手段の
パニング角度をより大きく設定する制御手段を具備す
る。
達成される。そこで、本発明の請求項６に記載の、入力
された画像から外界認識を行なって自律走行制御を行な
う移動車のための画像入力装置は、 パニング角度の可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判
断する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点
がないと判断される場合に比して、前記画像入力手段の
パニング角度をより大きく設定する制御手段を具備す
る。
パニング角度を変更する場合には、請求項７のよう
に、パニング角度を、自車の自立走行制御のための次の
制御ポイントに向かう方向と自車の現時点での走行方向
との差に応じて設定することが好ましい。
に、パニング角度を、自車の自立走行制御のための次の
制御ポイントに向かう方向と自車の現時点での走行方向
との差に応じて設定することが好ましい。
路端は左側に存在する。そこで、本発明の好適な一態
様である請求項８に拠れば、パニング角度は、画像入力
手段の光軸が前記移動車の進行方向に対してより左側を
向くように設定される。
様である請求項８に拠れば、パニング角度は、画像入力
手段の光軸が前記移動車の進行方向に対してより左側を
向くように設定される。
また、上記課題は、請求項９のように、 チルト角度可変の画像入力手段と、 自車の通行する走行路に応じたチルト角度を前記画像
入力手段に設定する制御手段を具備し、 前記制御手段は、走行路が単純なほどチルト角度を無
限遠点に近づけることを特徴とする移動車の画像入力装
置によっても達成される。
入力手段に設定する制御手段を具備し、 前記制御手段は、走行路が単純なほどチルト角度を無
限遠点に近づけることを特徴とする移動車の画像入力装
置によっても達成される。
また、上記課題は、請求項10のように、 パニング角度可変の画像入力手段と、 自車の自立走行制御のための次の制御ポイントに向か
う方向と自車の現時点での走行方向との差に応じて設定
されたパニング角度を前記画像入力手段に設定する制御
手段とを具備する移動車の画像入力装置によっても達成
される。
う方向と自車の現時点での走行方向との差に応じて設定
されたパニング角度を前記画像入力手段に設定する制御
手段とを具備する移動車の画像入力装置によっても達成
される。
（実施例） 以下添付図面を参照して、本発明を適用した好適な一
実施例を説明する。この実施例においては、画像入力の
態様とは、カメラの視界の角度（パン角，チルト角）及
びズーム率を変えることによって制御される。また、こ
の実施例においては、自律走行制御に関する情報とは、
自車の進行方向、自車速度等である。
実施例を説明する。この実施例においては、画像入力の
態様とは、カメラの視界の角度（パン角，チルト角）及
びズーム率を変えることによって制御される。また、こ
の実施例においては、自律走行制御に関する情報とは、
自車の進行方向、自車速度等である。
第１図はこの実施例の構成を示すブロック図である。
図中、１は外界の画像を入力するためのカメラであり、
高速雲台２の上に置かれている。カメラ１からの画像は
認識／走行制御系３に入力され、ここで、外界認識のた
めの処理及びこの認識結果に基づいた走行制御を行な
う。即ち、画像は認識部５に入力され、認識結果は走行
行動決定装置６に送られる。決定装置６は、ステアリン
グ，ブレーキ，、アクセル等のアクチュエータを制御す
る。
図中、１は外界の画像を入力するためのカメラであり、
高速雲台２の上に置かれている。カメラ１からの画像は
認識／走行制御系３に入力され、ここで、外界認識のた
めの処理及びこの認識結果に基づいた走行制御を行な
う。即ち、画像は認識部５に入力され、認識結果は走行
行動決定装置６に送られる。決定装置６は、ステアリン
グ，ブレーキ，、アクセル等のアクチュエータを制御す
る。
走行制御系３による走行制御結果はカメラ制御系４に
送られる。制御系４の角度決定装置８は、行動決定装置
６の出力及び、ジヤイロ10が検出した自車の道路に対す
る姿勢（即ち、自車の３次元的な動き）、スピードセン
サ９が検出した車速等に基づいて、カメラの姿勢を決定
する。即ち、決定装置は走行制御を行なうのに最適なカ
メラの姿勢，ズーム倍率を決定する。パニング角，チル
テイング角は雲台２に送られる。ズーム率はカメラ１に
送られる。
送られる。制御系４の角度決定装置８は、行動決定装置
６の出力及び、ジヤイロ10が検出した自車の道路に対す
る姿勢（即ち、自車の３次元的な動き）、スピードセン
サ９が検出した車速等に基づいて、カメラの姿勢を決定
する。即ち、決定装置は走行制御を行なうのに最適なカ
メラの姿勢，ズーム倍率を決定する。パニング角，チル
テイング角は雲台２に送られる。ズーム率はカメラ１に
送られる。
第１図に示すように、実施例の装置は、認識／走行制
御系３とカメラ制御系４とに別れている。これは次の理
由による。一般に画像処理を走行制御の前処理に用いる
場合、入力画面を一旦フレームメモリ等に蓄えておかな
ければならないために、制御ポイントと入力ポイントの
間に遅れが生じ、それを補正することが必要となる。道
路が直線に近い場合にはこの遅れは問題とならないが、
交差点等のような状況においては、この差が大きく制御
にかかわってくる。また、入力画像についても、直線状
態では、より遠くまで見る必要がある（即ち、狭い視野
の画像）のに対し、交差点では車速を落とさなければな
らないために、より広い視野の画像が必要となる。この
ように、走行制御の状態に応じて、カメラの視野等をダ
イナミックに変更することが必要であるにもかかわら
ず、これらの走行制御とカメラの視界制御を単一の処理
系で制御したのでは、処理速度が低下してしまう。そこ
で、第１図のように、２つの処理系を分離独立したもの
とした。
御系３とカメラ制御系４とに別れている。これは次の理
由による。一般に画像処理を走行制御の前処理に用いる
場合、入力画面を一旦フレームメモリ等に蓄えておかな
ければならないために、制御ポイントと入力ポイントの
間に遅れが生じ、それを補正することが必要となる。道
路が直線に近い場合にはこの遅れは問題とならないが、
交差点等のような状況においては、この差が大きく制御
にかかわってくる。また、入力画像についても、直線状
態では、より遠くまで見る必要がある（即ち、狭い視野
の画像）のに対し、交差点では車速を落とさなければな
らないために、より広い視野の画像が必要となる。この
ように、走行制御の状態に応じて、カメラの視野等をダ
イナミックに変更することが必要であるにもかかわら
ず、これらの走行制御とカメラの視界制御を単一の処理
系で制御したのでは、処理速度が低下してしまう。そこ
で、第１図のように、２つの処理系を分離独立したもの
とした。
第２図は、第１図装置による走行制御の結果を示し、
第３図はその走行制御過程におけるカメラ１の画像の変
化を示す。即ち、第２図において、自車がＡ点にいると
きに、第３図の（ａ）のような画像が入力されたとす
る。Ａ点の時点で、交差点に近付きつつあることが推定
される。自車が更にＢ点にまで移動したときに得られた
画像が第３図の（ｂ）であるとする。Ｂ点に到着した時
点で、交差点に到着したことがはっきりすると、左側の
情報を多く取り入れることができるように、カメラ１
は、第３図の（ｃ）のような画像を得るべくパニング及
びまたはチルテイングされる。
第３図はその走行制御過程におけるカメラ１の画像の変
化を示す。即ち、第２図において、自車がＡ点にいると
きに、第３図の（ａ）のような画像が入力されたとす
る。Ａ点の時点で、交差点に近付きつつあることが推定
される。自車が更にＢ点にまで移動したときに得られた
画像が第３図の（ｂ）であるとする。Ｂ点に到着した時
点で、交差点に到着したことがはっきりすると、左側の
情報を多く取り入れることができるように、カメラ１
は、第３図の（ｃ）のような画像を得るべくパニング及
びまたはチルテイングされる。
カメラ制御系４は次のような基準で処理を行なう。第
２図において、αはカメラの焦点距離に応じて定まる角
度であり、βは次の制御ポイントと自車の進行方向との
差、ｌは制御に最低限必要な距離である。第２図の例で
は、Ａ点では、βは零度であり、αはα１の値を有す
る。Ｂ点では、αはα２（＞α１）となり、βはβ２と
なって、このβ２がパニング角度を意味することにな
る。
２図において、αはカメラの焦点距離に応じて定まる角
度であり、βは次の制御ポイントと自車の進行方向との
差、ｌは制御に最低限必要な距離である。第２図の例で
は、Ａ点では、βは零度であり、αはα１の値を有す
る。Ｂ点では、αはα２（＞α１）となり、βはβ２と
なって、このβ２がパニング角度を意味することにな
る。
このように定義すると、ｌは外界の認識結果、例え
ば、直線道路であるか交差点であるかの認識結果と、車
速とに応じて決定される。直線道路であればl1は長く、
交差点であればl2は短くてよい。車速が影響するのは、
安全に停止するまでの距離範囲内の画像が必要だからで
ある。
ば、直線道路であるか交差点であるかの認識結果と、車
速とに応じて決定される。直線道路であればl1は長く、
交差点であればl2は短くてよい。車速が影響するのは、
安全に停止するまでの距離範囲内の画像が必要だからで
ある。
ズーム率は車速の関数として与えられる。これは、交
差点等では移動車が速度を落とさなればならないという
人間の運転知識と、低速で走行する場合にはより詳細な
入力データが必要であるという画像処理の知識とからき
ている。
差点等では移動車が速度を落とさなればならないという
人間の運転知識と、低速で走行する場合にはより詳細な
入力データが必要であるという画像処理の知識とからき
ている。
チルト角については次のように決定する。交差点等に
来た場合には、自車に近い位置の画像を得るためにチル
ト角を大きくする。一方、直線路等で、画像の無限遠点
が一定の位置にあるようにするためには、無限遠点位置
はカメラのズーム率とチルト角とで決定されるために、
チルト角はズーム率の関数として扱う。
来た場合には、自車に近い位置の画像を得るためにチル
ト角を大きくする。一方、直線路等で、画像の無限遠点
が一定の位置にあるようにするためには、無限遠点位置
はカメラのズーム率とチルト角とで決定されるために、
チルト角はズーム率の関数として扱う。
パニング角β２は前述したように、次の制御ポイント
と自車の進行方向の角度差であるが、自車の進行方向
は、本実施例では、３軸ジヤイロ10からのデータを用い
ている。自車の進行方向はステアリング角を基準にして
計算することも考えられるが、このようにすると、路面
とタイヤとのすべりによって生じる誤差，路面の居所的
な凹凸のために誤差が生じるからである。このとき、β
２の角度とα２との角度との関係により算出した車速値
と、センサ９で実測した車速値との差が大きい場合に
は、行動決定装置６に、その情報がフイードバツクされ
る。
と自車の進行方向の角度差であるが、自車の進行方向
は、本実施例では、３軸ジヤイロ10からのデータを用い
ている。自車の進行方向はステアリング角を基準にして
計算することも考えられるが、このようにすると、路面
とタイヤとのすべりによって生じる誤差，路面の居所的
な凹凸のために誤差が生じるからである。このとき、β
２の角度とα２との角度との関係により算出した車速値
と、センサ９で実測した車速値との差が大きい場合に
は、行動決定装置６に、その情報がフイードバツクされ
る。
（発明の効果） 以上説明したように本発明の移動車の画像入力装置に
よれば、交叉点に近接する場合において、チルト角度
を、あるいはパニング角度を、交叉点に近接していない
場合に比して、より大きな値に設定するので、路端を見
失う可能性は大きく減少する。
よれば、交叉点に近接する場合において、チルト角度
を、あるいはパニング角度を、交叉点に近接していない
場合に比して、より大きな値に設定するので、路端を見
失う可能性は大きく減少する。
第１図は本発明を適用した好適な実施例の構成を示すブ
ロツク図、 第２図は実施例の装置を搭載した移動車が交差点に差し
掛かったときのカメラの視界変化を説明する図、 第３図は第２図のようにカメラの視界が制御されたとき
の画像の変化を説明する図である。 図中、 １……カメラ、２……雲台、３……認識／走行制御系、
４……カメラ制御系、５……画像認識部、６……行動決
定装置、７……ステアリング等のアクチュエータ、８…
…角度決定装置、９……速度センサ、10……ジヤイロ装
置である。
ロツク図、 第２図は実施例の装置を搭載した移動車が交差点に差し
掛かったときのカメラの視界変化を説明する図、 第３図は第２図のようにカメラの視界が制御されたとき
の画像の変化を説明する図である。 図中、 １……カメラ、２……雲台、３……認識／走行制御系、
４……カメラ制御系、５……画像認識部、６……行動決
定装置、７……ステアリング等のアクチュエータ、８…
…角度決定装置、９……速度センサ、10……ジヤイロ装
置である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−135842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−47663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−217413（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 1/00
Claims (10)
- 【請求項１】入力された画像から外界認識を行なって自
律走行制御を行なう移動車のための画像入力装置であっ
て、 チルト角を可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判断
する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点が
ないと判断される場合に比して、前記画像入力手段のチ
ルト角をより大きく設定する制御手段を具備したことを
特徴とする移動車の画像入力装置。 - 【請求項２】前記画像入力手段はさらにズーム率可変で
あり、前記制御手段は、自車の車速に応じたズーム率を
前記画像入力手段に設定することを特徴とする請求項１
に記載の移動車の画像入力装置。 - 【請求項３】ズーム率は車速が低いほど高く設定される
ことを特徴とする請求項２に記載の移動車の画像入力装
置。 - 【請求項４】前記制御手段は、前記画像入力手段に設定
されるチルト角度を、ズーム率の関数として予め設定し
ていることを特徴とする請求項２または３に記載の移動
車の画像入力装置。 - 【請求項５】前記画像入力手段はさらにパニング角度を
変更設定可能であり、前記制御手段は、視界内に交叉点
があると判断された場合において、前記画像入力手段の
パニング角度を、交叉点がないと判断される場合よりも
大きく設定することを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかに記載の移動車の画像入力装置。 - 【請求項６】入力された画像から外界認識を行なって自
律走行制御を行なう移動車のための画像入力装置であっ
て、 パニング角度の可変な画像入力手段と、 前記画像入力手段の視界内に交叉点があるか否かを判断
する手段と、 視界内に交叉点があると判断された場合には、交叉点が
ないと判断される場合に比して、前記画像入力手段のパ
ニング角度をより大きく設定する制御手段を具備するこ
とを特徴とする移動車の画像入力装置。 - 【請求項７】前記制御手段は、前記画像入力手段のパニ
ング角度を、自車の自立走行制御のための次の制御ポイ
ントに向かう方向と自車の現時点での走行方向との差に
応じて設定することを特徴とする請求項６に記載の移動
車の画像入力装置。 - 【請求項８】前記制御手段は、パニング角度を、前記画
像入力手段の光軸が前記移動車の進行方向に対してより
左側を向くように設定することを特徴とする請求項６ま
たは７に記載の移動車の画像入力装置。 - 【請求項９】入力された画像から外界認識を行なって自
律走行制御を行なう移動車のための画像入力装置であっ
て、 チルト角度可変の画像入力手段と、 自車の通行する走行路に応じたチルト角度を前記画像入
力手段に設定する制御手段を具備し、 前記制御手段は、走行路が単純なほどチルド角度を無限
遠点に近づけることを特徴とする移動車の画像入力装
置。 - 【請求項１０】入力された画像から外界認識を行なって
自律走行制御を行なう移動車のための画像入力装置であ
って、 パニング角度可変の画像入力手段と、 自車の自立走行制御のための次の制御ポイントに向かう
方向と自車の現時点での走行方向との差に応じて設定さ
れたパニング角度を前記画像入力手段に設定する制御手
段とを具備することを特徴とする移動車の画像入力装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058109A JP2962758B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 移動車の画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058109A JP2962758B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 移動車の画像入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03260812A JPH03260812A (ja) | 1991-11-20 |
| JP2962758B2 true JP2962758B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13074806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058109A Expired - Fee Related JP2962758B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 移動車の画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962758B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6365103B2 (ja) * | 2014-08-14 | 2018-08-01 | 日産自動車株式会社 | 信号機検出装置及び信号機検出方法 |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2058109A patent/JP2962758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH03260812A (ja) | 1991-11-20 |
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