JPH09274700A - 車両誘導制御装置 - Google Patents

車両誘導制御装置

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Publication number
JPH09274700A
JPH09274700A JP8085067A JP8506796A JPH09274700A JP H09274700 A JPH09274700 A JP H09274700A JP 8085067 A JP8085067 A JP 8085067A JP 8506796 A JP8506796 A JP 8506796A JP H09274700 A JPH09274700 A JP H09274700A
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JP
Japan
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vehicle
white line
image
guidance control
search window
Prior art date
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Pending
Application number
JP8085067A
Other languages
English (en)
Inventor
Sukeyuki Usami
祐之 宇佐美
Keiji Aoki
啓二 青木
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP8085067A priority Critical patent/JPH09274700A/ja
Publication of JPH09274700A publication Critical patent/JPH09274700A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カメラで撮影した前方画像から白線を認識
し、車両の走行を誘導する装置において、誘導制御の効
率化を図る。 【解決手段】 カメラ10で得られた前方走路の画像は
画像ECU18に出力される。画像ECU18は、車速
センサ12からの信号に基づき、車速が小さい程自車に
近い位置に入力画像のサーチウインドウを設定し、この
サーチウインドウ内で白線を認識する。認識結果はメイ
ンECU20に出力され、白線認識不能の場合には誘導
制御を解除する。車速に応じて白線認識位置が変更され
るので、車速が小さいにも拘わらず、早すぎるタイミン
グでの制御解除を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両誘導制御装置、
特に前方走路を認識して車両を誘導する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両にカメラ等の走路認識手
段を設けて車両の操舵を制御する技術が知られている。
【0003】例えば、特公昭58−42482号公報に
は、テレビカメラを移動体に設け、テレビカメラで得ら
れた画像から走路の白線を認識し、この白線からの移動
体の偏差に基づいて操舵制御する技術が記載されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現実の
道路においては、常に白線が正常な状態で存在するとは
限らず、白線が途切れている場合やかすれている場合も
生じ得る。このような場合は、車両走行の基準となる線
が認識できないため誘導制御を解除せざるを得ないが、
上記従来技術では白線認識地点が固定であるため、移動
体の移動速度によっては未だ操舵制御可能であるにも拘
わらず、制御を解除してしまう問題が生じる。
【0005】すなわち、テレビカメラで移動体前方の所
定距離先の白線を認識する場合、実際にその地点に達す
るまでの時間はそのときの移動体の速度に依存する。従
って、移動体がある速度で移動している場合に適当なタ
イミングで白線認識不能と判定された場合でも、移動体
の速度が小さくなった場合には、適当なタイミングでは
なくなり(早すぎる判定となる)、誘導制御を十分に活
用できない問題があった。
【0006】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、車両前方の走路を認
識して誘導制御する装置において、車速の変化をも考慮
して誘導制御の最適化を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両前方の走路を認識する認識手段から
の認識結果に基づいて車両を走路に沿って誘導する車両
誘導制御装置であって、車速センサと、車速が小さい程
前記認識手段での認識地点を車両側に変更する変更手段
と、前記認識地点で走路認識不能の場合に、誘導制御の
解除モードに移行する制御手段を有することを特徴とす
る。
【0008】このように、認識地点を車速に応じて変化
させる、つまり車速が小さい程認識地点を手前に設定す
ることにより、本来誘導走行できるにも拘わらず誘導走
行が解除されてしまう事態を防ぎ、より長時間の誘導走
行を実現できる。なお、「解除モード」とは、誘導制御
を中止するために必要な措置を意味し、制御自体を解除
する他、解除する旨の警報を運転者に報知する場合も含
まれる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。なお、以下の実施形態において
は、誘導制御は、渋滞時等のように自車前方に車両が存
在している場合に実行することを前提とする。
【0010】図1には本実施形態の構成ブロック図が示
されている。車両の所定位置にカメラ10が設けられて
おり、車両の所定距離前方走路を撮影する。カメラ10
としては、テレビカメラやCCDカメラ等を用いること
ができる。また、車両には車速センサ12が設けられて
おり、自車の速度を検出する。さらに、車間センサ14
が設けられ、前方車両との車間距離を検出する。車間セ
ンサ14としては、レーザ光や赤外線あるいは電波等を
利用したレーダを用いることができる。また、車両には
障害物センサ15が設けられており、車両周囲の障害物
を検出する。この障害物センサ15は、レーザ光や赤外
線、超音波等を用いることができる。さらに、車両には
公知のナビゲーションシステム16が搭載されている。
このナビゲーションシステム16は、車両の現在位置を
検出するGPS等の位置検出器及び地図データを記憶す
る記憶装置を含んで構成されており、検出した車両の現
在位置とその近傍の地図データを出力する。
【0011】カメラ10で得られた前方走路画像、車速
センサ12からの車速データ及び車間センサ14からの
車間データは、画像処理専用の処理装置である画像EC
U18に出力される。画像ECU18は、入力画像をデ
ジタル化する二値化装置及び基準白線パターン(テンプ
レート)を記憶する記憶装置を備えており、入力走路画
像をデジタル化して基準白線パターンと比較して白線部
分を認識する。具体的には、入力画像の所定のサーチウ
ィンドウ内の画像とテンプレートの輝度データの差分を
演算し、その差分値が所定値以下の場合に白線画像と判
定する。但し、サーチウインドウの位置は本実施形態で
は固定ではなく、車速センサ12から入力した車速に基
づいてサーチウィンドウ位置を変更してテンプレートと
比較する。サーチウィンドウ位置の具体的な変更方法に
ついては後述する。そして、白線を認識した場合には、
画像ECU18はその位置データをメインECU20に
出力し、認識不能の場合にはその旨メインECU20に
出力する。また、画像ECU18は、前方車両が存在す
る場合には、その車間距離データもメインECU20に
出力する。メインECU20はマイクロプロセッサを含
んで構成され、画像ECU18から白線認識の結果及び
車間データを入力すると、認識した白線位置に基づいて
自車両の白線からのずれを演算し、このずれ量に基づい
てステアリングアクチュエータ26を駆動して誘導制御
する。また、車間データに加え、障害物センサ15から
のデータやナビゲーションシステム16からのデータに
基づいてスロットルアクチュエータ22やブレーキアク
チュエータ24を制御する構成である。
【0012】図2には、画像ECU18及びメインEC
U20での処理フローチャートが示されている。まず、
画像ECU18は、カメラ10から前方走路の画像を入
力し、車速センサ12からの車速に基づいて画像内に設
定されるサーチウィンドウ位置を変更する(S10
1)。サーチウィンドウは、車速が小さい程自車両に近
い位置に変更する。
【0013】図3には、サーチウィンドウの設定方法が
模式的に示されている。入力画像は符号100で示さ
れ、白線は符号200で示されている。図中矩形領域1
〜8がサーチウィンドウであり、1は自車から最も遠い
距離にあるサーチウィンドウで8が最も近い距離にある
サーチウィンドウである。そして、車速が高い(例えば
60km/h以上)の場合にはサーチウィンドウは1に
設定し、車速が低くなるに従って順次2、3、4、・・
・のサーチウインドウを設定していく。そして、低速
(例えば30km/h以下)の場合には、最も自車に近
い8のサーチウインドウを設定する。なお、具体的に
は、予め車速と用いるべきサーチウインドウの番号を関
係づけたマップを画像ECU18のメモリに記憶してお
き、車速に応じて対応するサーチウィンドウの番号を決
定すればよい。
【0014】再び図2に戻り、以上のようにして車速に
応じたサーチウィンドウを設定すると、メインECU2
0は、次に画像ECU18から出力された信号に基づい
て白線があるか否かを判定する(S102)。上述した
ように、画像ECU18は、S101で設定されたサー
チウィンドウ内の画像データとテンプレートを比較し、
白線が存在する場合にはその位置データをメインECU
20に出力し、白線を認識できない場合にはその旨の信
号を出力するから、メインECU20は、画像ECU1
8からの信号に基づいて白線の有無を判定できる。そし
て、白線が存在する場合には、次に当該地点(サーチウ
ィンドウを設定した地点)が交差点であるか否かを判定
する(S103)。この判定は、交差点では誘導制御を
維持することは適当でないと考えられるからであり、具
体的には、カメラ10で撮影している地点の地図データ
をナビゲーションシステム16から入力し、その地図デ
ータを参照することにより行われる。もちろん、画像E
CU18で交差点か否かを画像処理で判定し、交差点で
ある場合にその旨メインECU20に出力してもよい。
当該地点が交差点でない、すなわち、誘導制御を維持で
きる地点と判定された場合には、さらに前方車両が存在
するか否かを判定する(S104)。この前方車両の存
在の有無の判定は、画像ECU18からの信号に基づい
て行われ、前方車両が存在する場合には、この前方車両
に追従すべく、車間及び操舵を制御して誘導制御を実行
する(S105)。
【0015】図4及び図5には、車間制御及び操舵制御
のフローチャートが示されている。図4は車間制御のフ
ローチャートであり、上述したように、画像ECU18
から前方車両との車間距離データが出力されるので(S
201)、メインECU20は、この車間距離が所望の
車間距離となるようにスロットルアクチュエータ22及
びブレーキアクチュエータ24をフィードバック制御し
て前方車両との車間距離を一定値に維持する(S20
2)。所望の車間距離は任意に設定でき、車速に応じて
決定するのが望ましい。図5は操舵制御のフローチャー
トであり、画像ECU18で白線を認識した場合にはそ
の位置データが出力されるので(S301)、メインE
CU20は、この位置データに基づいて自車両の白線か
らのずれ量を演算し、このずれ量に基づいてステアリン
グをフィードバック制御する(S302)。
【0016】以上のようにして、白線が認識でき、かつ
その地点が交差点でなく、しかも前方車両が存在する場
合には、この前方車両に追従走行すべく誘導制御が実行
されるが、S102で車速に応じて設定されたサーチウ
ィンドウ内で白線が認識されなかった場合には、白線か
らのずれ量を演算できないので、誘導制御を禁止する
(S106)。但し、誘導制御の禁止に際しては、ま
ず、運転者に白線が認識できないため誘導制御を維持で
きない旨の警告メッセージを報知し、その後、運転者が
手動操舵に移行する準備が完了次第、誘導制御を解除し
て手動操舵に移行する。また、白線が認識されても交差
点である場合や前方車両が存在しない場合には、同様に
誘導制御を禁止する(S106)。
【0017】このように、本実施形態では、サーチウィ
ンドウの位置を車速が小さい程自車両に近い位置に設定
して白線の有無を判定するので、サーチウィンドウ位置
を固定していた従来に比べて誘導制御を長時間維持する
ことができ、誘導制御システムの効率向上を図るととも
に、運転者の操作負担の一層の低減を図ることができ
る。
【0018】なお、本実施形態では、サーチウィンドウ
1〜8のいずれかで白線を認識しているが、路面によっ
ては連続した白線ではなく、高速道路の進入車線等のよ
うな不連続的な白線も存在し得る。このような場合、一
つのサーチウインドウを設定したのでは、実際には存在
する白線を認識不能と判定してしまう可能性がある。そ
こで、このような白線にも対応すべく、サーチウィンド
ウを複数設定し、高速時にはサーチウィンドウ1〜3を
用い、中速時にはサーチウィンドウ4〜6を用い、低速
時にはサーチウィンドウ6〜8を用いてサーチウィンド
ウの幅を広げ、点在する白線を確実に認識することが考
えられる。
【0019】また、本実施形態では、カメラ10の撮影
領域は固定としたが、車速に応じて撮影領域を変えるこ
とも考えられる。このような場合でも、得られた画像内
のサーチウインドウを車速に応じて変化させることで、
より適当な距離での白線認識処理を行うことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両前方の走路を認識して誘導制御する装置において、
車速の変化をも考慮して誘導制御の最適化を図ることが
できる。すなわち、車両前方において白線等の誘導制御
の基準となる線が存在していない場合でも、誘導制御を
できるだけ維持して運転者の操作負担を軽減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図2】 実施形態の全体処理フローチャートである。
【図3】 実施形態のサーチウィンドウ設定説明図であ
る。
【図4】 実施形態の車間制御フローチャートである。
【図5】 実施形態の操舵制御フローチャートである。
【符号の説明】
10 カメラ、12 車速センサ、14 車間センサ、
15 障害物センサ、16 ナビゲーションシステム、
18 画像ECU、20 メインECU、22スロット
ルアクチュエータ、24 ブレーキアクチュエータ、2
6 ステアリングアクチュエータ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G08G 1/04 G01S 17/88 A // G05D 1/02 G06F 15/62 380 B62D 101:00 137:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前方の走路を認識する認識手段から
    の認識結果に基づいて車両を走路に沿って誘導する車両
    誘導制御装置であって、 車速センサと、 車速が小さい程、前記認識手段での認識地点を車両側に
    変更する変更手段と、 前記認識地点で走路認識不能の場合に、誘導制御の解除
    モードに移行する制御手段を有することを特徴とする車
    両誘導制御装置。
JP8085067A 1996-04-08 1996-04-08 車両誘導制御装置 Pending JPH09274700A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8085067A JPH09274700A (ja) 1996-04-08 1996-04-08 車両誘導制御装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP8085067A JPH09274700A (ja) 1996-04-08 1996-04-08 車両誘導制御装置

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JPH09274700A true JPH09274700A (ja) 1997-10-21

Family

ID=13848292

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JP8085067A Pending JPH09274700A (ja) 1996-04-08 1996-04-08 車両誘導制御装置

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