JP7053211B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
[1.構成]
図1に示す本実施形態の運転支援システム1は、車両に搭載され、車両前方の静止物を検出し、検出した静止物に基づいて走路形状の推定し、推定された走路形状に基づいて各種運転支援を実行するシステムである。以下では、運転支援システム1を搭載する車両を自車という。なお、静止物には、路面に描かれた区画線の他、路側に設けられたガードレール等を含むものとする。
車載カメラ10は、CCDやCMOSなどの撮像素子を二次元的に配置してなるイメージセンサを用いて構成された周知のCCDカメラまたはCMOSカメラからなり、あらかじめ設定された撮像周期ごとに、自車前方を撮像した撮像画像を運転支援装置30に供給するように構成されている。具体的には、車載カメラ10は、自車両の中央前方側に取り付けられており、図2に示すように、自車両の前方に向けてあらかじめ決められた角度範囲で広がる領域を撮影する。
なお、共通閾値は、後述する共通誤差の大きさを判定するための閾値であり、個別閾値は、後述する個別誤差の大きさを判定するための閾値である。同様に、遠距離閾値は、後述する遠距離誤差の大きさを判定するための閾値であり、近距離閾値は、後述する近距離誤差の大きさを判定するための閾値である。また、各閾値は距離を表すものであるとしたが、距離に相当する別の値であってもよい。例えば、画像上の位置及び画素の数を用いて算出した値であってもよい。なお、誤差閾値に含まれる各閾値が実行閾値に相当する。
<先行車認識処理>
運転支援装置30は先行車認識処理を行う。ここでいう先行車とは、自車線に存在し、自車両の進行方向に存在する車両である。先行車の認識は、例えばセンサ群20に含まれるレーダセンサを用いる。ただし、自車線を走行する先行車の認識方法はレーダセンサを用いた方法に限定されず、撮像画像中に対する車両の画像のパターンマッチングや、形状の認識、色判定に基づく認識や、機械学習やディープラーニングを用いた認識、ストラクチャーフロムモーションを用いた距離、高さ推定に基づく認識など、周知の方法で行われる。自車線を走行する先行車が認識された場合、認識された先行車の位置を算出する。自車線を走行する先行車が認識されなかった場合には、認識されなかった旨の結果を生成する。なお、先行車認識処理での処理が先行車認識部に相当する。
<運転支援処理>
次に運転支援装置30が実行する運転支援処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。
<走路算出処理>
次に、S110で運転支援装置30が実行する走路算出処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。
取得される撮像画像の例を図5に示す。以下では、画像の中心位置の下端を原点Oとし取得した撮像画像の横方向をx軸方向とし、縦方向をy軸方向とする。撮像画像はあらかじめ領域が区切られてもよい。ここで区切られる領域は、例えば、取得された撮像画像において、画像のx軸方向の中心位置に対して左側を左領域Lとし、右側を右領域Rとしてもよい。撮像画像の消失点FOEと下端との間に、撮像画像のx軸方向に沿ってあらかじめ決められた境界を遠近境界Dとして設定し、その遠近境界Dよりも上の領域を遠領域F、その境界よりも下の領域を近領域Nとしてもよい。なお、遠近境界Dの位置は、撮像カメラの位置から消失点までの位置までの距離を等分する位置に相当する画像上の位置が設定されてもよい。
共通パラメータは、以下のように算出される。すなわち、図7に示すように、運転支援装置30は、S250で設定された自車線の実測境界線11a,11bの位置を取得する。運転支援装置30は、自車線の両側に位置する一対の実測境界線11a,11bが、自車を鳥瞰した画像に座標変換である鳥瞰画像において同一形状を有すると仮定して、一対の実測境界線11a,11bから等距離に位置する仮想線である基準線14の位置及び形状を算出する。そして、算出された基準線の位置及び形状を表すパラメータを共通パラメータとして算出する。
図8に示すような右にカーブした形状の走路において、自車の走行する車線の両側にそれぞれ実測境界線11a、11bが存在する場合、例えば、以下のように走路パラメータ及び推定境界が算出される。
具体的には、実測境界線11aから推定境界13aが算出され、実測境界線11bから推定境界13bが算出される。
走路誤差の算出は、例えば、以下のように行われる。すなわち、運転支援装置30は図5における撮像画像のy軸方向に沿ってあらかじめ決められた間隔で、撮像画像のx軸方向に沿った線である検出線を複数設定する。ただし、図5における撮像画像の遠領域F及び近領域Nのそれぞれにおいて、少なくとも1つずつ検出線が設定される。そして、設定された検出線上における推定境界と車線境界との位置の差分を複数の走路誤差として算出する。
個別誤差は、個別パラメータから算出される推定境界13a、13bと、実測境界線11a,11bとの走路誤差をいう。第一パラメータを用いて算出される個別誤差を第一誤差といい、第二パラメータを用いて算出される個別誤差を第二誤差という。
遠距離誤差は、撮像画像中の遠領域Fに設定された検出線において算出された共通誤差をいう。
すなわち、共通誤差には、近距離誤差と遠距離誤差とが少なくとも1つずつ含まれる。
<制御実行処理>
次にS120で運転支援装置30が実行する制御実行処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。
S320で、運転支援装置30は、メモリ32から主閾値群に含まれる距離を表した閾値を取得し、誤差閾値として設定する。そして運転支援装置30は、S340に処理を移行する。
S330で、運転支援装置30は、メモリ32から副閾値群に含まれる距離を表した閾値を取得し、誤差閾値として設定する。そして運転支援装置30は、S340に処理を移行する。
S350で、運転支援装置30は、自車の走行している車線が分岐していると判定する。
S370で、運転支援装置30は、走路パラメータを制御パラメータとして、制御パラメータを用いた制御を中止する処理を行い、制御実行処理を終了する。
S380で、運転支援装置30は先行車認識処理により認識された先行車の位置を取得する。
S390で、走路パラメータが表す車線境界の位置と先行車の位置とが重なると判定された場合、S370に処理を移行し、以降の処理を行う。
S410で、運転支援装置30は、遠距離誤差の最小値が遠距離閾値以下かつ近距離誤差の最小値が近距離閾値以上であるか否かを判定する。ここでいう遠距離誤差及び近距離誤差とはそれぞれ、S270で算出された遠距離誤差及び近距離誤差をいう。
S420で、運転支援装置30は、制御パラメータとして共通パラメータを用いて自車の制御を行い、処理を終了する。ここで共通パラメータを用いた自車の制御とは、共通パラメータを用いて表される推定境界12a,12bの位置及び形状に沿って自車が走行するような制御であるレーンキープ制御を行うことである。
なお、S390での処理が先行車判定部に相当し、S340、S360、S390及びS410での処理が制御切替部に相当する。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の運転支援システム1によれば、検出された車線境界の位置に基づいた、ドライバへの報知や車両制御などの運転支援の精度を向上させることができる。すなわち、自車の両側に存在する一対の実測境界線が表す車線境界の位置と、共通パラメータが表す推定境界の位置との誤差があらかじめ決められた閾値である誤差閾値以上である場合には、共通パラメータが表す車線境界の位置に基づいて車両の制御が行われることを停止する。これにより、共通パラメータの共通誤差が大きい場合に、共通誤差を含んだ共通パラメータに基づいて車両の制御が行われることがないため、運転支援の精度を向上させることができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (6)
- 車両に搭載される運転支援装置(30)であって、
当該車両の前方のあらかじめ決められた範囲である撮像範囲を撮像する撮像装置(10)によりあらかじめ決められた時間間隔で周期的に撮像された撮像画像を複数取得するように構成された画像取得部(S210)と、
前記撮像画像それぞれにおいて、前記車両が走行する車線を自車線として、前記自車線の両側に存在する車線境界線である実測境界線(11a,11b)の位置及び形状を前記撮像画像ごとに認識するように構成された車線認識部(S220,S230,S240,S250)と、
前記車線認識部で認識された前記実測境界線の位置及び形状を用いて、前記自車線の位置及び形状を推定し、推定された前記自車線である推定車線の位置及び形状を表したパラメータである走路パラメータを算出するように構成された走路算出部(S260)と、
前記走路算出部により算出された前記走路パラメータを制御パラメータとして、当該制御パラメータが表す前記推定車線の位置及び形状と前記車両の位置とに応じた制御であるレーンキープ制御を行うように構成された制御実行部(S120)と、
前記推定車線が表す前記自車線の位置である推定位置と前記実測境界線が表す前記自車線の位置である実測位置との誤差である走路誤差を算出するように構成された誤差算出部(S270)と、
前記誤差算出部により算出された前記走路誤差及びあらかじめ決められた閾値である誤差閾値に基づいて、前記制御実行部による前記車両の制御を切り替えるように構成された制御切替部(S340,S360,S390,S410)と、
を備え、
前記走路算出部は、共通パラメータ算出部及び個別パラメータ算出部を備え、
前記共通パラメータ算出部は、前記自車線の両側で検出される一対の前記実測境界線の位置を用いて、前記自車線の両側に位置する一対の前記車線境界線が同一形状を有すると仮定して、前記一対の車線境界線から等距離に位置する仮想線である基準線の位置及び形状を、前記走路パラメータとして算出するように構成され、
前記個別パラメータ算出部は、
前記自車線の両側のうち一方を第一側方、他方を第二側方として、前記第一側方で検出された前記実測境界線である第一実測線の位置から推定される前記推定車線の境界である第一推定境界の位置及び形状を表す第一パラメータを前記走路パラメータとして算出するように構成された第一パラメータ算出部と、
前記第二側方で検出された前記実測境界線である第二実測線の位置から推定される前記推定車線の境界である第二推定境界の位置及び形状を表す第二パラメータを前記走路パラメータとして算出するように構成された第二パラメータ算出部と、を備え、
前記誤差算出部は、共通誤差算出部と個別誤差算出部とを備え、
前記共通誤差算出部は、前記共通パラメータ算出部により算出された前記走路パラメータの表す前記基準線と一対の前記実測境界線から等距離に位置する仮想線との誤差を前記走路誤差として算出するように構成され、
前記個別誤差算出部は、第一誤差算出部及び第二誤差算出部を備え、
前記第一誤差算出部は、前記走路誤差として、前記第一パラメータが表す前記第一推定境界の位置と前記第一実測線の位置との誤差である第一誤差を算出するように構成され、
前記第二誤差算出部は、前記走路誤差として、前記第二パラメータが表す前記第二推定境界の位置と前記第二実測線の位置との誤差である第二誤差を算出するように構成され、
前記制御切替部は、
前記誤差算出部により算出された前記走路誤差及びあらかじめ決められた閾値である共通閾値に基づいて、前記制御実行部による前記車両の制御において用いられる前記制御パラメータを、前記共通パラメータ算出部及び前記個別パラメータ算出部のいずれにおいて算出された前記走路パラメータとして用いるかを切り替えるように構成された、
運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置であって、
前記制御切替部は、前記誤差算出部により算出された前記走路誤差があらかじめ決められた所定の閾値以上である場合に、前記車両の制御に前記個別パラメータ算出部において算出された前記走路パラメータを用いるか否かを所定の条件に基づいて判定するように構成された、
運転支援装置。 - 請求項1または請求項2に記載の運転支援装置であって、
前記制御切替部は、前記第一誤差及び前記第二誤差を比較し、前記第一パラメータ及び前記第二パラメータのうち、より誤差の小さいパラメータを前記制御パラメータとして設定するように構成された、
運転支援装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記制御切替部は、前記誤差算出部により算出された前記走路誤差があらかじめ決められた閾値である実行閾値以上である場合に、前記レーンキープ制御を行うことを停止するように構成された実行切替部(S340,S360,S390,S410)を備える、
運転支援装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記制御切替部は、前記走路パラメータを用いた前記車両の制御が切替られた時点からあらかじめ決められた時間である分岐時間が経過するまでの間、前記誤差閾値の値をより小さい閾値である副閾値になるように切り替える、
運転支援装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記車両の前方に存在する車両である先行車を認識する先行車認識部を更に備え、
前記走路パラメータの表す前記推定車線における車線境界の位置と前記先行車認識部により認識された前記先行車の位置とが重なるか否かを判定するように構成された先行車判定部と、
前記制御切替部は、前記先行車判定部により前記推定車線における車線境界の位置と前記先行車の位置とが重なると判定された場合に、前記走路パラメータを用いた前記レーンキープ制御を少なくとも停止するように構成された、
運転支援装置。
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