JPH11143532A - 車両の車線トラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーブを描いた道路上で走行速度に関係なく
車線内走行を確実に行えるようにする。 【解決手段】 道路の路面に車線１に沿って設置された
マーカと、路面を走行する車両に設けられて、マーカを
検出するマーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃと、該マーカ検
出部４ａ，４ｂ，４ｃにより検出した情報にもとづき、
車両３を、マーカを追跡しながら車線１に沿って走行さ
せる走行制御部５とを備え、マーカを、車線１が延びる
方向に対して交差する複数本の直線状マーカ２Ａとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両を路面に設
けたマーカをトラッキングさせながら、車線に沿って自
動走行させる車両の車線トラッキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の車両の車線トラッキング装
置を示す概念図であり、同図において、１は道路の路面
に設けられた車線、２はこの路面上の車線１の略中央部
に、一定間隔をおいて、埋設などによって設置された磁
気マーカなどのマーカで、点状に一列に配置されてい
る。３は路面上を走行する車両で、この車両３の前部の
シャーシ等には、車線１の幅方向に２個の磁気センサな
どのマーカ検出部４ａ，４ｂが設けられている。

【０００３】かかる従来の車両の車線トラッキング装置
では、車両３の車線１における走行位置を、マーカ２を
マーカ検出部４ａ，４ｂにより検出させることにより決
定して、ステアリングを自動操縦しながら、車両を車線
１に沿ってトラッキング走行させるようにしている。従
って、走行方向の車線１がカーブを描く場合には、マー
カ検出部４ａ，４ｂによる走行位置の検出結果にもとづ
く車両走行制御システムの応答性は、走行速度の大きさ
に比例して高いものが要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の車線トラッキング装置にあっては、点状に配置さ
れたマーカ２が、路面上の車線１内の走行維持のための
車両位置検出に特化されているため、車線１の進行方向
の変化についてはこれを充分に把握することができず、
車線１がカーブを描く場合には、車線１内の走行の維持
が難しくなってしまい、この結果、前記車両走行制御シ
ステムの応答性が低い場合には、路面上のきめられた車
線１内から逸脱したり、この車線１内の走行を維持する
ために、極端に走行速度を落とすことが必要になるとい
う課題があった。

【０００５】この発明は前記のような課題を解決するも
のであり、カーブを描いた車線を、マーカをトラッキン
グしながら走行する場合に、走行速度に関係なく車線内
走行を確実に行うことができる車両の車線トラッキング
装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、請
求項１の発明にかかる車両の車線トラッキング装置は、
道路の路面に車線に沿って設置されたマーカと、前記路
面を走行する車両に設けられて、前記マーカを検出する
マーカ検出部と、該マーカ検出部により検出した情報に
もとづき、前記車両を、前記マーカを追跡しながら前記
車線に沿って走行させる走行制御部とを備え、前記マー
カを、前記車線が延びる方向に対して交差する複数本の
直線状マーカとしたものである。

【０００７】また、請求項２の発明にかかる車両の車線
トラッキング装置は、前記車線がカーブする部位では、
そのカーブが描く円弧の略中心点を通る直線上に、前記
各直線状マーカの隣接するものどうしを互いに一定の角
度を保つように配置したものである。

【０００８】また、請求項３の発明にかかる車両の車線
トラッキング装置は、前記マーカ検出部を、車両の幅方
向に一定の間隔をおいて設けられた少なくとも２以上の
マーカ検出素子としたものである。

【０００９】また、請求項４の発明にかかる車両の車線
トラッキング装置は、前記直線状マーカを、車線がカー
ブする部位では、車線が略直線となる部位に比べて密に
配置したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はこの発明の車両の車線トラ
ッキング装置を示す概念図、図２はトラッキング制御回
路を示す回路図であり、１は道路の路面に設けられた車
線、２Ａは車線１上の略中央部に、一定間隔をおいて設
置（例えば埋設）された磁気マーカなどの複数本の直線
状マーカである。これらの直線状マーカ２Ａはそれぞれ
車線１が延びる方向に対して交差する向きに設けられて
いる。なお、車線１のうち、直線の車線部分Ｌでは、隣
接する各直線状マーカ２Ａがそれぞれ平行に配置されて
いる。

【００１１】また、３は車線１上を走行する車両で、こ
の車両前部のシャーシ等には、車幅方向に３個の磁気セ
ンサなどのマーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられて
いる。５は各マーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃの出力信号
を処理し、車両３の走行制御に必要な情報を電子ステア
リング装置６に入力する走行制御部としての信号処理部
である。さらに、車線１のうち、直線車線部分Ｌに続く
カーブ車線部分Ｋでは、そのカーブ車線部分Ｋの円弧の
略中心点を通る直線上に、各直線状マーカ２Ａの隣合う
ものどうしが、互いに一定の間隔および角度を保つよう
に配置されている。

【００１２】すなわち、各直線状マーカ２Ａは車両が走
行する車線１内の位置情報と進行方向を示す角度情報を
併せ持つように配置され、その長さや太さおよび配置間
隔，配置角度は車線がカーブしていることを確実に認知
できる大きさとする必要がある。従って、車両３が道路
上の所定の車線１を逸脱した場合の走行補正制御や道路
形状に合わせたステアリング制御を、前記信号処理部５
によって行えるようにしている。

【００１３】次に、直線状マーカ２Ａの設置方法と車両
の車線トラッキング制御とについて説明する。いま、図
３に示すように、車線１が直線状マーカ２Ａのうち直線
状マーカ２Ａ−１を境にカーブを描く場合、そのカーブ
車線部分Ｋの形状から得られる略中心点Ｏを中心とする
半径Ｒの円弧に沿って、直線状マーカ２Ａ−１に対して
角度θを隔てて直線状マーカ２Ａ−２を設ける。なお、
車線１が直線のままでは角度θは０となる。すなわち、
直線状マーカ２Ａ−２は半径Ｒの延長線上に位置するよ
うに、線形状マーカ２Ａ−１と角度θ分の差を取って設
置される。この直線状マーカ２Ａ−２を検出部４ａ，４
ｂ，４ｃが検出する場合、角度θの傾斜分が検出時間の
差として生じ、図４に示すようにマーカ検出部４ａと４
ｂでは時間差（ｔａ−ｔｂ）が、マーカ検出部４ｂと４
ｃでは時間差（ｔｂ−ｔｃ）がそれぞれ生じる。

【００１４】基本的に時間差（ｔａ−ｔｂ）と時間差
（ｔｂ−ｔｃ）は同一で、角度θの大きさに比例した値
である。従って、得られた時間差（ｔｂ−ｔｃ）を信号
処理部５で処理し、この処理結果のデータにもとづき電
子ステアリング６を制御することにより、車両を車線半
径Ｒに追随した方向に走行制御ができる。また、カーブ
車線部分Ｋでは直線車線部分Ｌより多くの直線状マーカ
を設置し、方向制御の補正がタイムリーにできるように
することも必要である。

【００１５】なお、図１および図４に示すように、３つ
のマーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃを設ける理由は、各マ
ーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃの一つが直線状マーカ２Ａ
の設置範囲外にきてマーカ検出ができなくても、残り二
つで角度情報は得られるほか、マーカ検出できない状況
から車線の右側ないしは左側によりすぎているとの認識
にもとづき、三つすべてのマーカ検出部４ａ，４ｂ，４
ｃが直線状マーカ２Ａを検出できるところまで方向制御
できるからである。また、前記時間差は基本的には同じ
値が得られることからマーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃの
数量を増やして、信号処理部５による多数決処理を採用
することで、より信頼性を上げることができる。

【００１６】また、車両走行速度の高速化等の要求に
は、線状マーカ２Ａに予測情報を盛り込むことで対応す
ることができる。すなわち、直線状マーカ２Ａを進路変
更点より一定距離手前の位置に設置することにより、マ
ーカ検出部４ａ，４ｂ，４ｃが車線の前方状況を事前に
把握することができ、高速走行中の車両をより安全に制
御することが可能となる。なお、前記実施の形態では、
磁性体を含む塗料を直線状マーカ２Ａに使用し、マーカ
検出部４ａ，４ｂ，４ｃでは磁気的特性を利用して検出
可能としているが、前記直線状マーカ２Ａの認識を物理
的変化として検出可能であれば、光学的特性，電気的特
性，放射能的特性等のいづれを利用してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば車線が
延びる方向に対して交差する向きに、複数本の直線状マ
ーカを並列するように設けたので、これらの隣接する直
線状マーカどうしの角度差を時間差データとして捉える
ことで、車線上の車両の位置およびカーブの各情報を、
マーカ検出部に簡単に読み取らせることができ、この検
出結果から車両を路面上の所期の車線に沿って正確にト
ラッキング走行させることが可能となる。

【００１８】また、この発明によれば直線状マーカの隣
接するものどうしを互いに一定の角度を保つように配置
することで、車線上の位置およびカーブ車線の各情報を
より正確に検出できるという効果が得られる。さらに、
マーカ検出部を二つ以上の複数個設けることで、車線上
の位置および車線カーブの各情報をより詳細に得ること
ができ、車両の進路補正なども行えるほか、車両の車線
における正確なトラッキングを実現できる。特に、カー
ブする部位で直線状マーカを密にすることにより、車両
の高速走行時にも、カーブする部位でのトラッキングを
車線からの逸脱なく確実に行えるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態による車両の車線ト
ラッキング装置を示す概念図である。

【図２】 この発明におけるトラッキング制御回路を示
す回路図である。

【図３】 カーブする道路でのトラッキング制御量の演
算方法を示す説明図である。

【図４】 カーブする道路でのトラッキング制御量の演
算方法を示す説明図である。

【図５】 従来の車両の車線トラッキング装置を示す概
念図である。

【符号の説明】 １ 車線 ２Ａ 直線状マーカ ３ 車両 ４ａ，４ｂ，４ｃ マーカ検出部 ５ 信号処理部（走行制御部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の路面に車線に沿って設置されたマ
   ーカと、 前記路面を走行する車両に設けられて、前記マーカを検
   出するマーカ検出部と、 該マーカ検出部により検出した情報にもとづき、前記車
   両を、前記マーカを追跡しながら前記車線に沿って走行
   させる走行制御部とを備えた車両の車線トラッキング装
   置において、 前記マーカが、前記車線が延びる方向に対して交差する
   複数本の直線状マーカであることを特徴とする請求項１
   に記載の車両の車線トラッキング装置。
2. 【請求項２】 前記車線がカーブする部位では、そのカ
   ーブが描く円弧の略中心点を通る直線上に、前記各直線
   状マーカの隣接するものどうしが互いに一定の角度を保
   つように配置されていることを特徴とする請求項１に記
   載の車両の車線トラッキング装置。
3. 【請求項３】 前記マーカ検出部が、車両の幅方向に一
   定の間隔をおいて設けられた少なくとも２以上のマーカ
   検出素子であることを特徴とする請求項１に記載の車両
   の車線トラッキング装置。
4. 【請求項４】 前記直線状マーカが、車線がカーブする
   部位では、車線が略直線となる部位に比べて密に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の車両の車線トラッキング装置。