JPH06262963A

JPH06262963A - 運転制御方法および運転制御装置

Info

Publication number: JPH06262963A
Application number: JP5347593A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Takagi; 康夫高木; Yuichi Senda; 有一千田; Minoru Iino; 穣飯野; Shinji Hayashi; 真司林; Kazutaro Shinohara; 和太郎篠原; Junko Oya; 純子大矢; Masahiko Murai; 雅彦村井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】信号が多かったり交通量の多い混雑した道路に
おいても、車両の運転速度を自動調節して運転者の負担
を大幅に軽減することのできる運転制御方法および運転
制御装置を提供する。【構成】ＴＶカメラ２で捉えられた前方の自動車像は、
ニューラルネットワークを有する画像処理装置３に送ら
れ、液晶画面４に対して前車のシルエットおよびシルエ
ットの確からしさを表示する。運転者が、この表示内容
に従って自動追従モードを選択すると、エンジン６およ
びブレーキ８が自動操作され、前車のシルエットおよび
シルエットの確からしさがほぼ一定となるように走行速
度が調節された運転制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車両を安
全に自動運転させるための運転制御方法および運転制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の運転制御装置としては、
例えばオートクルージング装置がよく知られている。オ
ートクルージング装置は、運転者が任意に設定した走行
速度に従って車両を自動運転させるものであり、エンジ
ンの回転数を制御することにより行われる。このため、
自動車の走行速度信号を入力信号として用い、ＰＩ制御
アルゴリズムに応じて、エンジンに供給される燃料と空
気を調節するスロットル弁開度を調節していた。このよ
うなオートクルージング装置によれば、自動車をほぼ一
定の速度で走行させることができるため、例えばスピー
ド調節のほとんどいらないような状況（信号の少ない道
や、交通量の少ない高速道路など）では、運転者の負担
を大幅に軽減することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオートクルージング装置は、一定速度で比較
的長時間にわたって自動運転を行う目的で開発されたも
のである。したがって、信号が多かったり交通量が多い
混雑した道路では全く利用することができないという欠
点を有していた。

【０００４】そこで本発明は、信号が多かったり交通量
の多い混雑した道路においても、車両の運転速度を自動
調節して運転者の負担を大幅に軽減することのできる運
転制御方法および運転制御装置の提供を目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、前方車両の動画像から車両のシルエット
を抽出し、このシルエットの大きさに応じて自車を所定
の速度で運転制御する運転制御方法とした。

【０００６】また、前方車両の動画像を抽出する画像検
出手段と、この画像検出手段からの信号を入力して前記
前方車両のシルエットを検出する画像処理手段と、この
画像処理手段からの信号を入力して前記前方車両のシル
エットの大きさが所定値の範囲に収まるように車両速度
を調節する速度調節手段とを有する運転制御装置とし
た。

【０００７】

【作用】以上のように構成された本発明によれば、前方
車両の動画像がシルエットとして抽出されるため、この
シルエットの大きさ（面積）を基準として前方車両との
距離を把握することができる。これによって自車を所定
の速度で運転制御することができる。また、ニューラル
ネットワークを利用してシルエットを抽出することによ
り、運転手に対して前方車両との距離の変化等をより確
実に認知させることができる。

【０００８】また、前方車両のシルエットがほぼ一定と
なるようにエンジンやブレーキを適宜制御することによ
り、運転時の安全性をより向上させることができる。結
果として、信号が多かったり交通量の多い混雑した道路
においても、車両の運転速度を自動調節して運転者の負
担を大幅に軽減することができるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の運転制御装置の一実施例を示す構
成図である。自動車１には例えばフロントガラスの内側
にＴＶカメラ２（画像検出手段）が取付けられており、
前方を走る自動車像を捉えることが可能である。また、
ＴＶカメラ２と一体に画像処理装置３（画像処理手段）
が取り付けられている。以下、ＴＶカメラ２と画像処理
装置３がONの状態（「自動追従システム」をONとした状
態）である場合について説明する。

【００１０】まず、ＴＶカメラ２からのNTSC信号はデジ
タル化して取り込まれ、ＴＶカメラ２と一体に取り付け
られた画像処理装置３により画像処理される。画像処理
装置３は、基本的にはデジタル演算回路で構成される
が、ここでは図示しないニューラルネットワークを有す
る構造である。ニューラルネットワークは、図２に示す
ように、前方の自動車シルエットの時間平均化／時間差
分演算，エッジ検出，およびシルエット面積計算に相当
する３種類の演算をそれぞれ行うように３層構造の階層
型サブネットワーク3a,3b,3cからなる。そして、これら
サブネットワーク3a,3b,3cにより前方の自動車シルエッ
トの面積を求める。また、シルエット面積計算に相当す
る演算を行うサブネットワーク3cは、自動車シルエット
が規定値以上の確からしさで抽出できたか否かも併せて
演算し出力する。なお、自動車の車種や大きさなどと言
った各種の情報をＲＯＭとして用意し、必要に応じて画
像処理装置３に教示することができるように構成しても
よい。

【００１１】一方、運転台に配置された液晶画面４（表
示手段）には、図３に示すように、前記画像処理装置３
から得られた前方の自動車シルエットが、前方の景色と
ともに出力表示される。そして同時に、自動車シルエッ
トの確からしさも数字や色彩等によりシルエットと併せ
て出力表示される。もちろん表示の仕方は図３に示す様
式とは別の様式であってもよい。

【００１２】そして運転者は、この液晶画面４に映し出
されれた自動車シルエットおよび確信度（確からしさ）
を確認の上、シルエットの大きさがほぼ一定の値に保た
れるように運転を行う。仮に自動車シルエットの大きさ
の微妙な変化を認識することが難しい場合でも、同時表
示された確信度の変化は容易に認識することができる。

【００１３】この状態において、運転者は、前方車両の
自動追従を行うか否かを選択することができる。つまり
「自動追従モード」をONにするかOFF のままとするかを
選択することができる。

【００１４】「自動追従モード」をONにすると、画像処
理装置３によって得られる自動車シルエットの大きさを
ほぼ一定に保つように自動車１の速度を自動制御する。
具体的には、スロットル弁５の開度を制御することによ
り、エンジン６への燃料の供給量を調節したり、ブレー
キ制御装置７を介してブレーキパッド８の押し付け力を
調節する。

【００１５】自動車シルエットの大きさが許容値内であ
る場合には、そのままの状態で運転が持続される。しか
し、大きさが許容値から外れた場合には、まず、シルエ
ット面積が初期値よりも大きくなったか小さくなったか
を判定する。シルエット面積が初期値よりも大きくなっ
ている場合は、車間距離が小さくなっているので、エン
ジン６への燃料供給を徐々に抑えるとともに、ブレーキ
パッド８の押し付け力を徐々に大きくする。また、シル
エット面積が初期値よりも小さくなっている場合は、車
間距離が大きくなっているので、エンジン６への燃料供
給を徐々に増やすとともに、ブレーキパッド８の押し付
け力を徐々に小さくする。

【００１６】また、安全性を高めるために、「自動追従
モード」を自動的にONにする手段（自動追従モード制御
装置）を設けることもできる。ここで自動追従モード制
御装置９は、図４に示すように、動作モード認識ブロッ
ク9aと制御ブロック9bとに大別されることになる。

【００１７】動作モード認識ブロック9aは、次の４つの
条件を検出する機能を持つ。 (1) 「自動追従システム」がONであること。 (2) アクセルの踏み加減の変化が所定値より小さいこ
と。または、アクセルの踏み加減の変化は大きいが、
「自動追従システム」をONにしたばかりであること。

【００１８】(3) ブレーキ踏み込み深度の変化幅が所定
値より小さいこと。 (4) 前方の自動車シルエットの確信度が所定値より大き
いこと。（なお、それぞれの「所定値」は、一般道路や高速道路
などといった走行場所や天候，気温，乗車人数，積載
量，路面状態などに応じて適宜調節できることが好まし
い。）そして、この４つの条件が全て満たされている場
合にのみ「自動追従モード」がONとなるように、制御ブ
ロック9bに対して信号を出力する。このような動作モー
ド認識ブロック9aであると、(1),(2),(3) のように運転
者の意思によって変更可能な条件が含まれているため、
運転動作を変化させて「自動追従モード」を瞬時にOFF
とすることも可能である。

【００１９】制御ブロック9bは、動作モード認識ブロッ
ク9aからの信号を受け、前方の自動車シルエットが「自
動追従モード」をONにした際の面積をほぼ保つように各
部に制御信号を送る。具体的には、前述したように、ス
ロットル弁５の開度を制御することによりエンジン６へ
の燃料の供給量を調節したり、ブレーキ制御装置７を介
してブレーキパッド８の押し付け力を調節する。

【００２０】また、自動車シルエットの確信度が許容値
以下になった場合には、ブザーやランプなどの非常手段
を作動させて運転手に知らせ、前車との衝突の危険を未
然に回避する。

【００２１】なお、低速走行時と高速走行時とで車間距
離を適切に変えるために、目標とする自動車シルエット
の大きさを速度の関数とすることもできる。つまり、低
速走行時には大きな面積の自動車シルエットを目標値に
し、高速走行時には小さな面積の自動車シルエットを目
標値とする。また、上記非常手段を作動させるための自
動車シルエットの確信度についても、低速走行時には確
信度の許容値幅を大きくし、高速走行時には確信度の許
容値幅を小さくすることができる。

【００２２】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。例えば動画像を検出する手段としてＴ
Ｖカメラを用いたが、超音波測距計／速度計を用いて前
方の自動車を認識することも可能である。また、液晶画
面を設ける代わりに、フロントガラスに対して前車シル
エットを反射表示させるようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、信号が多
かったり交通量の多い混雑した道路においても、車両の
運転速度を自動調節して運転者の負担を大幅に軽減する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の運転制御装置の一実施例を示す構成
図。

【図２】画像処理装置内のニューラルネットワーク制御
部を示すブロック図。

【図３】液晶画面に表示される表示内容の一例を示す
図。

【図４】自動追従モード制御装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１…自動車（車両）２…ＴＶカメラ（画像検出手段）３…画像処理装置（画像処理手段）４…液晶画面（表示手段）５…スロットル弁（速度調節手段）６…エンジン７…ブレーキ制御装置（速度調節手段）８…ブレーキパッド９…自動追従モード制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林真司東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者篠原和太郎神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者大矢純子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者村井雅彦神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方車両の動画像から車両のシルエットを
抽出し、このシルエットの大きさに応じて自車を所定の
速度で運転制御することを特徴とする運転制御方法。
【請求項２】ニューラルネットワークを利用してシルエ
ットの抽出を行うことを特徴とする請求項１記載の運転
制御方法。
【請求項３】前方車両の動画像を検出する画像検出手段
と、この画像検出手段からの信号を入力し、前記前方車両の
シルエットを抽出する画像処理手段と、この画像処理手段からの信号を入力し、前記前方車両の
シルエットの大きさが所定値の範囲に収まるように車両
速度を調節する速度調節手段と、を有することを特徴と
する運転制御装置。