JPH08184433A - Method for measuring grade of traveling path - Google Patents

Method for measuring grade of traveling path

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Publication number
JPH08184433A
JPH08184433A JP6340562A JP34056294A JPH08184433A JP H08184433 A JPH08184433 A JP H08184433A JP 6340562 A JP6340562 A JP 6340562A JP 34056294 A JP34056294 A JP 34056294A JP H08184433 A JPH08184433 A JP H08184433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road
image
deviation
images
screen
Prior art date
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Pending
Application number
JP6340562A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ono
崇 小野
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP6340562A priority Critical patent/JPH08184433A/en
Publication of JPH08184433A publication Critical patent/JPH08184433A/en
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Abstract

PURPOSE: To measure the up/down slope of a traveling path accurately from an actual image thereof being picked up by means of a camera. CONSTITUTION: On the screen 10 of a CCD camera installed on the front of a vehicle, up/down slope of a traveling path is detected in the vicinity of a reference point and the grade is measure approximately based on the vertical lengths h1, h2, h3 and h4 between reference points p1, p2, p3 and p4 on the left end line 13 of the actual image 12 of traveling path and the left end line 14 of the model image 11 of a straight flat road, and the vertical lengths 11, 12, 13 and 14 between the reference points p1, p2, p3 and p4 and the lower end of the screen 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行路における
上下勾配の状況を計測する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the condition of vertical gradient on a traveling path of a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の走行路認識装置においては、特開
平4ー138505号公報に示されているように、マス
ク格納部に格納されたマスク画像と、実際にえられた走
行路画像との各頂点位置を比較し、走行路画像の頂点が
マスク画像の頂点より上方にあれば、走行路が上り坂で
あると認識し、また、走行路画像の頂点がマスク画像の
頂点より下方にあれば、走行路が下り坂であると認識す
るように構成されているが、各頂点の位置関係のみで走
行路の上下勾配を計測するため、その計測精度を上げる
ことは難しいと共に、走行路画像の頂点が前方の走行車
両等により隠されていると、上記計測ができなくなると
いう不具合があった。
2. Description of the Related Art In a conventional roadway recognition apparatus, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-138505, a mask image stored in a mask storage unit and an actually obtained roadway image are recorded. If the apex of the road image is above the apex of the mask image, it is recognized that the apex of the road is uphill, and the apex of the road image is below the apex of the mask image. For example, the road is configured to be recognized as a downhill, but it is difficult to improve the measurement accuracy because the vertical gradient of the road is measured only by the positional relationship of the vertices. If the apex of is hidden by a traveling vehicle or the like in front, there is a problem that the above measurement cannot be performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カメラによ
りえられた走行路画像から、走行路における上下勾配の
状況を確実に計測できるようにしようとするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to reliably measure the condition of the vertical gradient on the traveling road from the traveling road image obtained by the camera.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明にかかる走行路勾配計測法は、カメラにより
えられた走行路画像と走行路モデル画像とをそれらの側
端線上で対比して、画面上における上下方向の上記両画
像間偏差を検出し、上記両画像間偏差によって上記走行
路における上下勾配の状況を計測するようにしている。
In order to achieve this object, the method of measuring the gradient of a road according to the present invention compares a road image obtained by a camera and a road model image on their side edges. Then, the deviation between the two images in the vertical direction on the screen is detected, and the condition of the vertical gradient on the traveling path is measured by the deviation between the two images.

【0005】[0005]

【作用】すなわち、走行路画像と走行路モデル画像との
側端線上における対比により上下方向の両画像間偏差を
検出し、その両画像間偏差に基づき走行路における上下
勾配の状況を計測するようにしているので、その計測は
常時継続的に行うことができると共に、走行路における
上下勾配の状況を確実に計測することができ、また、計
測点を適宜設定することによって、前方の走行車両等に
より邪魔されることなく計測を実施することができる。
That is, the deviation between the two images in the vertical direction is detected by comparing the running road image and the running road model image on the side edge line, and the condition of the vertical gradient on the running road is measured based on the deviation between the two images. Therefore, the measurement can be performed continuously at all times, and it is possible to reliably measure the condition of the vertical gradient on the traveling road. Also, by appropriately setting the measurement point, the traveling vehicle in front, etc. The measurement can be carried out without being disturbed.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面に示す本発明の実施例について具
体的に説明する。図1において、ステレオカメラ1は、
車両前面の上下部にそれぞれ車両前方へ向けて配置され
た2個のCCDカメラを有し、各CCDカメラの端子2
が画像処理コントローラ3に接続されると共に、ステレ
オカメラ1のクロック端子4が画像処理コントローラ3
に接続されている。
Embodiments of the present invention shown in the drawings will be specifically described below. In FIG. 1, the stereo camera 1 is
It has two CCD cameras arranged in the upper and lower parts of the front of the vehicle, respectively, facing the front of the vehicle.
Is connected to the image processing controller 3, and the clock terminal 4 of the stereo camera 1 is connected to the image processing controller 3.
It is connected to the.

【0007】画像処理コントローラ3では、図2のよう
に、各CCDカメラの画面10にその各CCDカメラの
取り付け位置に応じた前方の直線平坦路モデル画像1
1、すなわち、走行路が直線平坦路のため、車両前面か
らの遠近に相応してほぼ中央へ直線的に収れんする画像
がえがかれると共に、そのCCDカメラにより写された
前方走行路の実画像12が重ね合わせてえがかれ、この
場合、路面が平坦であれば、画面10の下端から上方へ
の長さが車両から前方への実水平距離を表していること
になる。
In the image processing controller 3, as shown in FIG. 2, a front straight flat road model image 1 corresponding to the mounting position of each CCD camera is displayed on the screen 10 of each CCD camera.
1. That is, since the traveling road is a straight flat road, an image that linearly converges to the center corresponding to the distance from the front of the vehicle can be obtained, and a real image of the front traveling road taken by the CCD camera. 12 is overlapped and carved, and in this case, if the road surface is flat, the length from the lower end of the screen 10 to the upper side represents the actual horizontal distance from the vehicle to the front.

【0008】画面10において、走行路実画像12の左
側端白線13上における適当な4つの基準点p1、p
2、p3、p4と、これら各基準点p1、p2、p3、
p4を通るそれぞれ上下方向の線が、右上方に傾斜した
直線となるモデル画像11の左側端白線14と交わる点
q1、q2、q3、q4との上下長さをそれぞれh1、
h2、h3、h4とし、また、各点q1、q2、q3、
q4と画面10下端との上下長さをそれぞれl1、l
2、l3、l4とする。
On the screen 10, four appropriate reference points p1 and p on the white line 13 on the left end of the actual road image 12 are displayed.
2, p3, p4 and these reference points p1, p2, p3,
The vertical lengths of the vertical lines passing through p4 and the points q1, q2, q3, and q4 intersecting the left end white line 14 of the model image 11 that is a straight line inclined to the upper right are respectively h1,
h2, h3, h4, and each point q1, q2, q3,
The vertical lengths of q4 and the bottom of the screen 10 are l1 and l, respectively.
2, 13, and 14.

【0009】一方、図3に示されているように、画面1
0上に倒立してえがかれた上下方向画像15とその実像
16との間には、 V:画面10全体の上下長さ f:CCDカメラにおけるレンズ17の焦点距離 h:上下方向画像15の上下長さ L:レンズ17から実像16までの実水平距離 t:路面に対するレンズ17の取り付け高さ l:画面10の上端から上下方向画像15までの上下長
さ H:実像16の上下距離 とすると、次式が成立する。 H=L/f×h=t/(V/2−l)×h (1)
On the other hand, as shown in FIG.
V: vertical length of the whole screen 10 f: vertical length of the entire screen 10, f: focal length of the lens 17 in the CCD camera, h: vertical image 15 Vertical length L: Actual horizontal distance from the lens 17 to the real image 16 t: Mounting height of the lens 17 on the road surface l: Vertical length from the upper end of the screen 10 to the vertical image 15 H: Vertical distance of the real image 16 , The following equation holds. H = L / f × h = t / (V / 2−1) × h (1)

【0010】従って、(1)式を使用することにより、
画面10における上記各上下長さh1、h2、h3、h
4を実際の上下距離H1、H2、H3、H4にそれぞれ
変換することができる。なお、ステレオカメラ1が装備
された車両の前面から、画面10上の各基準点p1、p
2、p3、p4にそれぞれ相当する実際の左側端白線上
における各地点までの実水平距離L1、L2、L3、L
4は、画面10上の上下長さl1、l2、l3、l4か
らそれぞれ計測し、あるいは、ステレオカメラ1のステ
レオ画像に基づく測距センサによりそれぞれ計測し、も
しくは、直線平坦路モデルから予め計測しておくことが
できるものである。
Therefore, by using the equation (1),
The above vertical lengths h1, h2, h3, h on the screen 10
4 can be converted into actual vertical distances H1, H2, H3, H4, respectively. In addition, from the front surface of the vehicle equipped with the stereo camera 1, the reference points p1, p on the screen 10
Actual horizontal distances L1, L2, L3, L to respective points on the actual left end white line corresponding to 2, p3, p4, respectively.
4 is measured from the vertical lengths l1, l2, l3, and l4 on the screen 10, respectively, by a distance measuring sensor based on the stereo image of the stereo camera 1, or is measured in advance from a straight flat road model. It is something that can be kept.

【0011】次に、図4に示されているように、L−H
平面上において、点P1(L1、H1)、点P2(L
2、H2)、点P3(L3、H3)、点P4(L4、H
4)をそれぞれプロットし、各点P1、P2、P3、P
4を通る近似直線Sを最小2乗法により引き、その近似
直線Sが、 H=α(L−β) (2) となれば、走行路の勾配角度θは次式によって近似的に
求めることができる。 tan θ=α (3)
Next, as shown in FIG. 4, L-H
On the plane, point P1 (L1, H1), point P2 (L
2, H2), point P3 (L3, H3), point P4 (L4, H
4) is plotted respectively and each point P1, P2, P3, P
If the approximate straight line S passing through 4 is drawn by the method of least squares and the approximate straight line S is H = α (L−β) (2), the gradient angle θ of the traveling road can be approximately obtained by the following equation. it can. tan θ = α (3)

【0012】すなわち、θ>0ならば走行路は点P1〜
点P4に相応する地点において勾配角度θの上り坂と判
定し、θ<0ならば走行路は点P1〜点P4に相応する
地点において勾配角度θの下り坂と判定し、θ≒0なら
ば走行路は点P1〜点P4に相応する地点においてほぼ
平坦路であると判定することができる。
That is, if θ> 0, the traveling road is at points P1 to P1.
It is determined that the point corresponding to the point P4 is an uphill with a gradient angle θ, and if θ <0, the traveling path is a point with a gradient angle θ at a point corresponding to the points P1 to P4, and if θ≈0. It can be determined that the traveling road is a substantially flat road at points corresponding to the points P1 to P4.

【0013】また、(2)式においてH=0とすると、 L=β (4) すなわち、走行路の勾配が車両の前方約βの距離から始
まっていると推定することができる。
If H = 0 in the equation (2), L = β (4) That is, it can be estimated that the gradient of the road starts from a distance of approximately β in front of the vehicle.

【0014】以上のことから、点P1〜点P4に相応す
る走行路の地点において、走行路に上下いずれの勾配が
現れるか、あるいは、走行路がほぼ平坦路であるかどう
かが簡明に推定できると共に、走行路に上下いずれかの
勾配が現れるときには、その勾配を数量的に算出するこ
とができるので、前方における走行路の状況を正確に把
握することができる。
From the above, it is possible to easily estimate which of the upper and lower slopes appears on the traveling road at the points on the traveling road corresponding to the points P1 to P4 or whether the traveling road is a substantially flat road. At the same time, when one of the upper and lower slopes appears on the traveling road, the slope can be quantitatively calculated, so that the condition of the traveling road ahead can be accurately grasped.

【0015】また、これらの計測は瞬間々々に行うこと
ができるため、走行路における車両運転の容易化を図る
ことができると共に、車両前面の上下2個のCCDカメ
ラによりそれぞれ上記計測を行っているため、その精度
を容易に向上させることができる長所がある。
Further, since these measurements can be performed instantaneously, it is possible to facilitate the driving of the vehicle on the road, and at the same time, the above-mentioned measurement is performed by the upper and lower two CCD cameras on the front surface of the vehicle. Therefore, there is an advantage that the accuracy can be easily improved.

【0016】なお、上記実施例では、CCDカメラの画
面上で走行路実画像の左側端線上に4つの基準点をとっ
て、走行路の上下勾配の検出及びその勾配の大きさを計
測しているが、前記基準点をさらに多数選び、例えば、
連続する4基準点毎に1区間とし、複数の区間について
前記と同様に上下勾配の計測を行えば、上り下りを繰り
返す走行路においても、それぞれの連続した勾配変化を
瞬間的に計測することができる。
In the above embodiment, four reference points are set on the left end line of the actual road image on the screen of the CCD camera to detect the vertical gradient of the road and measure the magnitude of the gradient. However, selecting more reference points, for example,
If the vertical gradient is measured in the same manner as described above for a plurality of sections with one section for every four consecutive reference points, each continuous gradient change can be instantaneously measured even on a traveling road that repeats going up and down. it can.

【0017】また、上記各実施例では、CCDカメラの
画面上で走行路実画像の左側端線上にそれぞれの基準点
をとるようにしているが、直線平坦路モデル画像の左側
端線上にそれぞれの基準点をとり、その各基準点から走
行路実画像の左側端線までの上下長さをそれぞれ検出し
て、上記実施例と同等の処理をすることによっても、上
記実施例と同等の作用効果を奏することができるもので
あり、あるいはまた、上記各左側端線に代えてそれぞれ
走行路の右側端線を使用しても同様な作用効果を奏する
ことができるものである。
In each of the above embodiments, the reference points are set on the left end line of the actual road image on the screen of the CCD camera, but they are set on the left end line of the straight flat road model image. Taking the reference points, detecting the vertical length from each of the reference points to the left end line of the actual road image, and performing the same processing as the above embodiment, the same effect as the above embodiment Alternatively, the same action and effect can be obtained even if the right end line of the traveling path is used instead of the left end lines.

【0018】さらに、CCDカメラは単一のものを使用
し、あるいは、車両前面の左右にそれぞれ配置するよう
にして、上記各実施例と同様に処置することも可能であ
り、また、前記CCDカメラは車両前面のなるべく高い
位置に設置するのが計測精度の向上によいことはいうま
でもない。
Further, a single CCD camera may be used, or the CCD cameras may be arranged on the left and right sides of the front of the vehicle to perform the same treatment as in the above embodiments. Needless to say, it is better to install the car at the highest position on the front of the vehicle to improve the measurement accuracy.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明にかかる走行路勾配計測法では、
走行路画像と走行路モデル画像との側端線上における対
比により上下方向の両画像間偏差を検出し、その両画像
間偏差に基づき走行路における上下勾配の状況を計測す
るようにしているので、走行路における上下勾配の状況
を常に確実に計測することができ、また、計測点を多数
設定することによって、前方の走行車両等により邪魔さ
れることなく計測を実施することができるので、走行路
の状況を正確に把握することができる。
According to the method for measuring the gradient of a traveling road according to the present invention,
Since the deviation between the two images in the up-and-down direction is detected by comparing the running path image and the running path model image on the side edge line, the condition of the vertical gradient on the running path is measured based on the deviation between the two images. It is possible to always reliably measure the condition of the vertical gradient on the traveling road, and by setting a large number of measurement points, it is possible to carry out the measurement without being disturbed by a traveling vehicle in front of the traveling road. The situation of can be grasped accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例における概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の画像図。FIG. 2 is an image diagram of the above embodiment.

【図3】上記実施例の計測説明図。FIG. 3 is a measurement explanatory diagram of the above-described embodiment.

【図4】上記実施例の計測説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of measurement in the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステレオカメラ 3 画像処理コントローラ 10 カメラ画面 11 直線平坦路モデル画像 12 実画像 p 基準点 q 交点 h 上下長さ l 上下長さ L 実水平距離 H 上下距離 1 stereo camera 3 image processing controller 10 camera screen 11 straight flat road model image 12 actual image p reference point q intersection point h vertical length l vertical length L actual horizontal distance H vertical distance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 1/00 7/00 G08G 1/16 C H04N 7/18 J // G05D 1/02 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06T 1/00 7/00 G08G 1/16 C H04N 7/18 J // G05D 1/02 K

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カメラによりえられた走行路画像と走行
路モデル画像とをそれらの側端線上で対比して、画面上
における上下方向の上記両画像間偏差を検出し、上記両
画像間偏差によって上記走行路における上下勾配の状況
を計測するようにした走行路勾配計測法。
1. A roadway image obtained by a camera and a roadway model image are compared on their side edges to detect a vertical deviation between the two images on a screen, and a deviation between the two images is detected. A method for measuring the gradient of a running road by measuring the vertical slope condition on the above running road.
【請求項2】 請求項1において、上記両画像間偏差を
上記画面上における左右方向の複数個所でそれぞれ検出
するようにした走行路勾配計測法。
2. The roadway slope measuring method according to claim 1, wherein the deviation between the two images is detected at a plurality of positions in the left-right direction on the screen.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、上記
走行路画像上または上記走行路モデル画像上に基準点を
設定し、上記両画像間偏差を上記基準点を通る上記画面
上の上下方向偏差により検出するようにした走行路勾配
計測法。
3. The vertical direction on the screen according to claim 1 or 2, wherein a reference point is set on the travel road image or the travel road model image, and the deviation between the images passes through the reference point on the screen. A roadway slope measurement method that detects deviations from deviations.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかにおい
て、上記両画像間偏差の開始点を検出することにより、
上記走行路における上下勾配の開始地点を計測するよう
にした走行路勾配計測法。
4. The method according to claim 1, wherein the starting point of the deviation between the two images is detected.
A traveling road gradient measuring method for measuring the starting point of the vertical gradient on the traveling road.
【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかにおい
て、上記走行路モデル画像が直線路モデル画像または直
線平坦路モデル画像である走行路勾配計測法。
5. The traveling road gradient measuring method according to claim 1, wherein the traveling road model image is a straight road model image or a straight flat road model image.
【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかにおい
て、上記両画像間偏差をそれぞれ上記走行路画像及び上
記走行路モデル画像の左側端線画像または右側端線画像
から検出するようにした走行路勾配計測法。
6. The deviation between the two images according to claim 1, wherein the deviation between the two images is detected from a left end line image or a right end line image of the traveling road image and the traveling road model image, respectively. Road slope measurement method.
JP6340562A 1994-12-28 1994-12-28 Method for measuring grade of traveling path Pending JPH08184433A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015205546A (en) * 2014-04-18 2015-11-19 アルパイン株式会社 Road gradient detection device, drive support device and computer program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990929