JP7340579B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両の周辺を撮像する撮像部と、前記自車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、前記撮像部の撮像内容に基づいて前記運転制御部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部により撮像された二次元画像上に存在する、前記自車両が走行する自車線を区画する左右の区画線と、前記自車両の周辺に存在する物体の左右の端部との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定し、前記左右の区画線のうち、一方を認識していない場合に、認識している区画線に対する前記物体の端部との位置関係とに基づいて前記物体の所属する車線を判定する、車両制御装置である。
図1は、実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム1の構成の一例を示す図である。図1に示す車両システム1は、例えば、第1カメラ10と、レーダ装置12と、第2カメラ20と、HMI(Human Machine Interface)30と、車両センサ40と、運転操作子80と、走行駆動力出力装置92と、ブレーキ装置94と、ステアリング装置96と、運転制御装置100とを備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に、別の構成が追加されてもよい。第2カメラ20は、「撮像部」の一例である。また、撮像部には、第1カメラ10が含まれていてもよい。第2カメラ20および運転制御装置100は、「車両制御装置」の一例である。
運転制御装置100は、例えば、認識部120と、制御部140と、運転制御部160と、HMI制御部170と、記憶部180とを備える。認識部120と、制御部140と、運転制御部160と、HMI制御部170とは、それぞれ、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。上述のプログラムは、予め運転制御装置100のHDDやフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM、メモリカード等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置やカードスロット等に装着されることで運転制御装置100の記憶装置にインストールされてもよい。
認識部120は、例えば、周辺認識部122を備える。周辺認識部122は、例えば、周辺認識部122は、第1カメラ10またはレーダ装置12のうち一方または双方による検出結果に対してセンサフュージョン処理等を行って、自車両Mの周辺状況を認識する。この場合、周辺認識部122は、第1カメラ10から得られた画像を俯瞰図座標系に座標変換し、変換した座標系に基づいて周知の手法(二値化処理、輪郭抽出処理、画像強調処理、特徴量抽出処理、パターンマッチング処理等)で画像認識処理を行って、自車両Mの周辺状況を認識する。また、周辺認識部122は、自車両Mの周辺の物体の位置、種類、速度等を認識してもよい。物体とは、例えば、他車両(例えば、自車両Mから所定距離以内に存在する周辺車両)である。また、物体には、歩行者、自転車、道路構造物等が含まれてもよい。道路構造物には、例えば、道路標識や交通信号機、縁石、中央分離帯、ガードレール、フェンス、壁、踏切等が含まれる。また、物体には、自車両Mの走行の障害となる障害物が含まれてもよい。
制御部140は、運転制御装置100の全体を制御する。制御部140は、例えば、輪郭抽出部142と、区画線抽出部144と、端部取得部146と、所属車線判定部148と、ターゲット捕捉部150とを備える。
以下、運転制御装置100によって実行される制御の詳細について説明する。図2は、運転制御装置100によって実行される制御の一例を示す図である。運転制御装置100は、第1カメラ10およびレーダ装置12により出力された情報を用いたセンサフュージョン処理による自車両Mの周辺の認識結果を補正する前に、第2カメラ20により撮像された自車両Mの周辺(特に進行方向)の二次元画像を用いて他車両が所属する車線の判定や、区画線と他車両の相対位置関係の取得等を行う。
次に、実施形態に係る運転制御装置100により実行される処理の流れについて説明する。図3は、運転制御装置100により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、運転制御装置100が実行する処理のうち、主に自車両MがACCの運転制御を実行する場合の処理を中心として説明する。また、図3に示す処理は、上記運転制御が実行されている間で繰り返し実行されてよい。
次に、ステップS152の処理について具体的に説明する。図9は、他車両の左右の端部を取得することについて説明するための図である。図9の例では、他車両m2における左右の端部を取得することについて説明するが、二次元画像に含まれる他の車両(他車両m1、m3)についても同様の処理が実行される。
次に、ステップS154の処理について具体的に説明する。所属車線判定部148は、例えば、第2カメラ20により撮像された二次元画像に含まれる自車線L1の区画線LL、LRの位置と、他車両の左右の接地箇所とに基づいて、区画線LL、LRからみた左右の接地箇所の相対位置を比較して、他車両がどの車線に属しているか(またはどの車線に属していないか)を判定する。また、所属車線判定部148は、他車両が自車線に進入しているか否かを判定してもよい。「他車両が自車線に進入している」とは、例えば、他車両の左右の二つの端部(接地箇所)のうち少なくともが一方が、自車線内に存在する場合である。
図17は、第1の判定パターンについて説明するため図である。第1の判定パターンは、自車線L1を区画する左右の区画線LL、LRのうち右区画線LRが認識できない場合における他車両m2の存在確定車線(所属車線)を判定するものである。第1の判定パターンにおいて、所属車線判定部148は、左区画線LLからみた右接地箇所Reおよび左接地箇所Leのそれぞれの相対位置に基づいて、他車両m2の存在確定車線を判定する。図17の例では、左区画線LLからみた右接地箇所Reの相対位置が正であり、左区画線LLからみた左接地箇所Leの相対位置の位置が負であるため、接地箇所Re、Leが、区画線LLを跨ぐように存在する(左区画線LLの左右それぞれに接地箇所(端部)が存在する)ことがわかる。そのため、第1の判定パターンにおいて、所属車線判定部148は、他車両m2が右車線に所属するか否かまでは認識できないが、少なくとも自車線L1に所属する(より具体的には自車線L1および左車線に所属する)と判定する。
図18は、第2の判定パターンについて説明するため図である。第2の判定パターンは、自車線L1を区画する区画線LL、LRのうち左区画線LLが認識できない場合における他車両m2の不在確定車線を判定するものである。第2の判定パターンにおいて、所属車線判定部148は、右区画線LRからみた右接地箇所Reおよび左接地箇所Leのそれぞれの相対位置に基づいて、不在確定車線を判定する。図18の例では、右区画線LRからみた右接地箇所Reおよび左接地箇所Leの相対位置はいずれも負である。そのため、第2の判定パターンにおいて、所属車線判定部148は、他車両m2は、他車両m2が右車線に所属してしない(右車線が不在確定車線である)と判定する。
図19は、第3の判定パターンについて説明するため図である。第3の判定パターンは、区画線の一方の全ておよび他方の一部が認識できていない場合における他車両m2の存在確定車線または不在確定車線のうち一方または双方を判定するものである。図19の例では、右区画線LRを認識していないことに加えて、左区画線LLの一部も認識していない(一部のみ認識している)場面を示している。また、左区画線LLは、右接地箇所Reの水平方向(画像の横方向)を基準とした特定領域に含まれる区画線LLは認識しているが、左接地箇所Leの水平方向を基準とした特定領域に含まれる区画線LLは認識していない。したがって、区画線LLと左接地箇所Leとの相対位置を取得することができない。この場合、所属車線判定部148は、区画線LLからみた右接地箇所Reの相対位置のみに基づいて他車両m2の所属車線を判定する。
図20は、第4の判定パターンについて説明するため図である。第4の判定パターンは、両方の区画線LL、LRの一部が認識できていない第1の場面における他車両m2の存在確定車線を判定するものである。図20の例において、区画線LL、LRのうち、自車両Mの右接地箇所ReのY軸方向(二次元画像の左右方向)において右区画線LRが認識できており、左接地箇所LeのY軸方向では左区画線LLのみが認識できているものとする。この場合、所属車線判定部148は、左右の接地箇所Le、Reに自車両Mの本体部(ボディ)が存在するため、図20に示すような第1の場面において、他車両m2が自車線L1に所属する(自車線L1が他車両m2の存在確定車線である)と判定する。
次に、ターゲット捕捉処理の詳細について説明する。図22は、ターゲット捕捉部150の機能について説明するための図である。ターゲット捕捉部150は、例えば、物体フィルタ152と、制御対象ターゲット捕捉部154と、干渉可能性ターゲット抽出部156と、検定部158とを備える。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
撮像部により自車両の周辺を撮像し、
前記自車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
前記撮像部の撮像内容に基づいて前記運転制御を制御し、
前記撮像部により撮像された二次元画像上に存在する、前記自車両が走行する自車線を区画する左右の区画線と、前記自車両の周辺に存在する物体の左右の端部との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定し、前記左右の区画線のうち、一方を認識していない場合に、認識している区画線に対する前記物体の端部との位置関係とに基づいて前記物体の所属車線を判定する、
ように構成されている、車両制御装置。
Claims (7)
- 自車両の周辺を撮像する撮像部と、
前記自車両の周辺状況を認識する認識部と、
前記認識部の認識結果に基づいて前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、
前記撮像部の撮像内容に基づいて前記運転制御部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部により撮像された二次元画像上に存在する、前記自車両が走行する自車線を区画する左右の区画線と、前記自車両の周辺に存在する物体の左右の端部との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定し、前記左右の区画線のうち、一方を認識していない場合に、認識している区画線に対する前記物体の端部との位置関係とに基づいて前記物体の所属する車線を判定し、
前記制御部は、前記物体の所属車線に関する情報に基づいて前記認識部により認識された前記物体の位置を補正し、補正した前記物体の位置に基づいて前記運転制御部を制御する、
車両制御装置。 - 前記制御部は、前記二次元画像において、前記左右の区画線の一方が認識しておらず、且つ、認識している前記区画線に対して左右それぞれに前記物体の端部が存在する場合、前記物体は、少なくとも前記自車線には所属していると判定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記制御部は、前記二次元画像において、前記左右の区画線の一方が認識しておらず、且つ、認識している前記区画線に対して左右の何れかに前記物体の左右の端部が存在する場合、前記物体は、前記区画線に対して前記端部が存在しない側の車線に前記物体は所属していないと判定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記制御部は、前記左右の区画線の一方が認識しておらず、且つ他方の区画線の一部を認識している場合、前記物体の左右の端部の何れかと、前記二次元画像上における前記端部の横方向に存在する認識された区画線との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記制御部は、前記左右の区画線が何れも一部を認識している場合、前記物体の左右の端部のそれぞれと、前記二次元画像上における前記端部の横方向に存在する認識された区画線との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定する、
請求項1に記載の車両制御装置。 - コンピュータが、
撮像部により自車両の周辺を撮像し、
前記自車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
前記撮像部の撮像内容に基づいて前記運転制御を制御し、
前記撮像部により撮像された二次元画像上に存在する、前記自車両が走行する自車線を区画する左右の区画線と、前記自車両の周辺に存在する物体の左右の端部との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定し、前記左右の区画線のうち、一方を認識していない場合に、認識している区画線に対する前記物体の端部との位置関係とに基づいて前記物体の所属車線を判定し、
前記物体の所属車線に関する情報に基づいて前記物体の位置を補正し、補正した前記物体の位置に基づいて前記運転制御を制御する、
車両制御方法。 - コンピュータに、
撮像部により自車両の周辺を撮像させ、
前記自車両の周辺状況を認識させ、
認識結果に基づいて前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行させ、
前記撮像部の撮像内容に基づいて前記運転制御を制御させ、
前記撮像部により撮像された二次元画像上に存在する、前記自車両が走行する自車線を区画する左右の区画線と、前記自車両の周辺に存在する物体の左右の端部との位置関係に基づいて前記物体の所属する車線を判定し、前記左右の区画線のうち、一方を認識していない場合に、認識している区画線に対する前記物体の端部との位置関係とに基づいて前記物体の所属する車線を判定させ、
前記物体の所属車線に関する情報に基づいて前記物体の位置を補正させ、補正された前記物体の位置に基づいて前記運転制御を制御させる、
プログラム。
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