JPH1137730A - 道路形状推定装置 - Google Patents

道路形状推定装置

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JPH1137730A
JPH1137730A JP9194192A JP19419297A JPH1137730A JP H1137730 A JPH1137730 A JP H1137730A JP 9194192 A JP9194192 A JP 9194192A JP 19419297 A JP19419297 A JP 19419297A JP H1137730 A JPH1137730 A JP H1137730A
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JP
Japan
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vehicle
road
preceding vehicle
image
distance
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Application number
JP9194192A
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English (en)
Inventor
Tomohiro Fukumura
友博 福村
Jun Koreishi
純 是石
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路形状を正確に推定する。 【解決手段】 車両に搭載した撮像手段により周囲の道
路を撮像し、撮像された画像を処理して道路上または道
路近傍の任意の検出対象物を抽出し、車両の水平面にお
ける検出対象物の位置を検出するとともに、検出対象物
までの距離を測定する。そして、検出対象物の検出位置
と測定距離とに基づいて検出対象物の3次元空間位置を
演算し、その空間位置演算値に基づいて道路の形状を推
定する。これにより、道路勾配などの道路の形状を正確
に推定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は道路の形状を推定す
る装置に関し、特に、エンジンや自動変速機の特性を道
路形状に応じて変更する装置、さらにそれらの動力源を
使って駆動力を制御する定速走行装置やトラクション・
コントロール装置などに用いられるものである。
【0002】
【従来の技術とその問題点】カメラにより撮像した道路
の画像を処理して道路の形状を推定すると、道路の勾配
により正確な形状が推定できないことがある。例えば図
1に示すように実際には同一形状の道路であっても、道
路が平坦な場合(a)と道路が上り坂の場合(b)とで
は、画面上の道路の形状が異なり、異なる形状推定結果
が得られる。
【0003】このような道路勾配の影響を考慮した道路
形状の推定方法が種々提案されている。第1の方法は、
一枚の道路の画像から道路幅が一定、すなわち両側の白
線の間隔が一定であるという条件を用いて道路の立体形
状を推定するものである(例えば、特開平6−2018
9号公報参照)。しかしこの方法によれば、曲線路や合
流点、分岐点の前後などでは白線間隔が変化する場合が
あり、これによる推定誤差を排除できない。また、両側
の白線が検出できない時もあり、その時には推定不能に
なる。
【0004】第2の方法は、2台のカメラを用い、人間
の目と同様に視差をもって道路を立体視するものである
(例えば、特願平4−70377号、特願平4−322
174号、特願平4−76499号など)。しかしこの
方法でも、視差が距離に反比例して小さくなるため、遠
い所を正確に立体視するためには、カメラの取り付け精
度、キャリブレーション、分解能を上げなければなら
ず、実用上は困難である。また、カメラを2台使用しな
ければならない上に、2台のカメラにより撮像した画像
を処理しなければならず、膨大な画像処理を行なう高速
なマイクロコンピュータが必要となって装置がコストア
ップする。
【0005】その他、衛星航法や自律航法により現在位
置を検出するナビゲーション装置を利用する方法が考え
られるが、現時点では現在位置の検出精度が低い上に、
道路地図情報に道路勾配の情報が含まれていないため、
将来的には有望な方法であっても採用するには時期尚早
である。
【0006】本発明の目的は、道路形状を正確に推定す
る道路形状推定装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を説明す
る。上り坂にさしかかった場合を例に上げて、図2に示
すような座標系を考える。この座標系はX−Y平面を車
両に対して水平な面とし、Z軸がカメラの設置位置を通
るXYZ座標系であり、以下では車両固定座標系と呼
ぶ。図中の点Pは実際の道路上の点であり、点Poは点
PのX−Y平面への投影点である。投影中心はカメラの
設置点C(0,0,Hc)である。また、点Oは車両位
置である。
【0008】ここで、投影中心Cと投影点Poを結ぶ直
線上の点は画面上ではすべて重なってしまう。つまり、
道路勾配が変化して点Pの位置が投影中心Cと投影点P
oを結ぶ直線上を移動しても、画面上では点Pの移動が
判別できず、平坦な道路上の点Poとして認識される。
そこで、本発明では、画像処理の段階では道路の勾配変
化を無視し、道路上の点P(X,Y,Z)とそのX−Y
平面への投影点Po(Xo,Yo,0)だけを求めること
にする。
【0009】道路上の点P(X,Y,Z)とその投影点
Po(Xo,Yo,0)との関係を考える。図2から明ら
かに次式が成立する。
【数1】X/Xo+Z/Hc=1 ここで、仮に点Pまでの距離Xが既知であるとすると、
点Pの高さZは次のように求められる。
【数2】Z=Hc(1−X/Xo) すなわち、レーザー・レーダーなどの測距センサーによ
り点Pまでの距離Xを測定すれば、道路の勾配変化を無
視して画像処理して求めた距離Xoとの比(X/Xo)か
ら点Pの高さZが得られる。この道路上の点Pの高さZ
により道路の勾配が求まる。さらに、道路の勾配変化を
無視した画像処理により得られた道路形状を、算出した
道路勾配により補正して曲線路の曲率半径などの詳細な
道路形状を正確に推定することができる。
【0010】次に、上述した基本的な考え方を発展させ
て一般的な場合について考える。まず、道路上の点Pの
横位置を考慮すると、Y軸上の実際の位置Yと投影点の
位置Yoとの間には次の関係が成立する。
【数3】X/Xo=Y/Yo また、測距センサーによる測定距離Lは、測距センサー
の設置場所をQ(XL,YL,ZL)とすると、実際は線
分Q−Pの長さであり、
【数4】 L2=(X−XL)2+(Y−YL)2+(Z−ZL)2 となる。したがって、数式1、数式3および数式4によ
り、未知数である点Pの座標(X,Y,Z)が求められ
る。
【0011】特に、測距センサーの設置場所を原点
(0,0,0)とし、
【数5】|Z−ZL|≦|X−XL| であることを考慮すると、次のようになる。
【数6】X≒Xo・L/{√(Xo2+Yo2)}
【数7】Y≒Yo・L/{√(Xo2+Yo2)}
【数8】Z≒Hc[1−L/{√(Xo2+Yo2)}]
【0012】このように、画像処理によって求めた道路
上の点Pの投影点Poの位置(Xo,Yo,Zo)と、道路
上の点Pまでの測定距離Lとに基づいて、道路上の点P
の位置(X,Y,Z)を求めることができる。
【0013】次に、車両固定座標系で求めた点Pの位置
(X,Y,Z)を地上固定座標系に座標変換する。特
に、地上固定座標系における距離X’と高さZ’につい
て考えると、車両固定座標系の原点の高さをZo、X−
Y平面が水平面となす角をθとして、
【数9】X’=Xcosθ−Zsinθ, Z’=Zo+Xsinθ+Zcosθ となる。
【0014】このように、道路の勾配変化を無視して撮
像画像を処理し、道路上の任意の点の車両水平面(上述
した車両固定座標系のX−Y平面)における位置を求め
るとともに、道路上の任意の点までの距離を測定するこ
とによって、道路上の任意の点の正確な3次元空間位置
が求まり、道路の勾配が得られる。さらに、道路の勾配
変化を無視した画像処理により求めた道路形状を、算出
した道路勾配により補正して曲線路の曲率半径などの詳
細な道路形状を正確に推定することができる。なお、上
記説明では道路上の任意の点としたが、道路近傍の任意
の点または任意の検出対象物としてもよい。
【0015】また、上記道路上の任意の点を先行車上に
設定した場合には、先行車の移動にともなって上述した
処理を繰り返すと、先行車の移動軌跡を描くことができ
る。先行車は当然、道路上を移動するので、その軌跡は
道路形状を表わすことになる。その具体的な方法を図3
に示す。ここでは自車の移動も考慮しながら、先行車の
絶対座標系における軌跡を求める方法を示している。
【0016】次に、実際の道路上の点P(X,Y,Z)
と、点Pに対応する画面上の点(x,y)の関係を求め
る。図4に示す座標系X’Y’Z’は、原点O’をカメ
ラのレンズ中心に設定し、X軸をレンズの光軸に設定
し、Y軸を道路平面と並行に設定したものである。この
座標系における点Pの位置を(X’,Y’,Z’)とす
ると、対応する画面上の点(x,y)は次式で与えられ
る。
【数10】x=−fc・Y’/X’, y=−fc・Z’/X’
【0017】次に、点(X’,Y’,Z’)は点(X,
Y,Z)をZ軸方向へHcだけ平行移動し、Y軸回りに
θcだけ回転することにより求められるから、
【数11】X’=Xcosθc−(Z−Hc)sinθc, Y’=Y, Z’=Xsinθc+(Z−Hc)cosθc となる。これを数式10に代入すると、
【数12】 x=−fc・Y/{Xcosθc−(Z−Hc)sinθc}, y=−fc・{Xsinθc+(Z−Hc)cosθc}/{Xco
sθc−(Z−Hc)sinθc} となる。
【0018】特に、点P(X,Y,Z)が平坦な道路上
にある場合は、Z=0となるから、数式12は、
【数13】x=−fc・Y{Xcosθc+Hcsinθc}, y=−fc・{Xsinθc−Hccosθc}/{Xcosθc+Hc
sinθc} となる。これが平坦な道路上の点(X,Y)と、それに
対応する画面上の点(x,y)の関係になる。また、数
式12を(X,Y)について解けば、
【数14】X=−Hc・(ysinθc−fccosθc)/(y
cosθc+fcsinθc), Y=−Hc・x/(ycosθc+fcsinθc) となり、画面上の点(x,y)から道路上の点(X,
Y)を逆算することも可能である。
【0019】(1) 請求項1の発明は、車両に搭載し
た撮像手段により周囲の道路を撮像し、撮像された画像
を処理して道路上または道路近傍の任意の検出対象物を
抽出し、車両の水平面における検出対象物の位置を検出
するとともに、検出対象物までの距離を測定する。そし
て、検出対象物の検出位置と測定距離とに基づいて検出
対象物の3次元空間位置を演算し、その空間位置演算値
に基づいて道路の形状を推定するものである。 (2) 請求項2の発明は、車両に搭載した撮像手段に
より周囲の道路を撮像し、撮像された画像を処理して道
路上または道路近傍の任意の検出対象物を抽出し、車両
の水平面における検出対象物の位置を検出するととも
に、検出対象物までの距離を測定する。そして、検出対
象物の検出位置と測定距離とに基づいて検出対象物の3
次元空間位置を演算し、撮像手段により撮像された画像
を処理して道路の形状を推定するとともに、検出対象物
の空間位置演算値に基づいて道路形状推定値を補正する
ものである。 (3) 請求項3の発明は、車両に搭載した撮像手段に
より周囲の道路を撮像し、撮像された画像を処理して先
行車を抽出し、車両の水平面における先行車の位置を検
出するとともに、先行車までの距離を測定する。そし
て、先行車の検出位置と測定距離とに基づいて地上固定
座標系における先行車の位置を繰り返し演算し、それら
の先行車位置に基づいて先行車の移動軌跡を演算し、そ
の移動軌跡により道路形状を推定するものである。 (4) 請求項4の道路形状推定装置は、道路形状推定
値に基づいて車両の姿勢を演算するようにしたものであ
る。 (5) 請求項5の道路形状推定装置は、先行車との車
間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する先行車
追従走行装置とともに使用される。
【0020】
【発明の効果】
(1) 請求項1の発明によれば、道路勾配などの道路
の形状を正確に推定できる。また、従来の装置に比べて
画像処理の作業量が少なく、高速のマイクロコンピュー
タを必要としないため、装置のコストを低減できる。 (2) 請求項2の発明によれば、上記請求項1の効果
に加え、曲線路の曲率半径などの道路の詳細な形状を正
確に推定できる。 (3) 請求項3の発明によれば、道路勾配や曲線路の
曲率半径などの道路の詳細な形状を正確に推定できる。
また、従来の装置に比べて画像処理の作業量が少なく、
高速のマイクロコンピュータを必要としないため、装置
のコストを低減できる。 (4) 請求項4の発明によれば、センサー類を用いず
に車両の姿勢を正確に演算できる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の道路形状推定装置を、車
間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する追従走
行装置に応用した一実施の形態を説明する。
【0022】図5に一実施の形態の構成を示す。車両1
にはカメラ2、レーザー・レーダー3、画像処理コント
ローラー4、データ通信部5、車両制御コントローラー
6、車速センサー7が搭載されている。カメラ2は、車
両前方を撮像して画像処理コントローラー4に映像信号
を出力する。レーザー・レーダー3は先行車までの車間
距離を測定し、車速センサー7は車速を検出する。な
お、先行車までの車間距離を測定する測距装置には、ミ
リ波レーダーや超音波センサーなどの測距装置を用いる
ことができる。
【0023】画像処理コントローラー4は、カメラ2か
らの映像信号を記憶する画像メモリ41と、画像を処理
して先行車を検出する画像処理部42とを備える。画像
処理部42はマイクロコンピュータとその周辺部品から
構成され、後述する制御プログラムを実行して画像処理
を行なう。データ通信部5は、コントローラー4と6の
間のデータの送受信を行なう。
【0024】車両制御コントローラー6は、同期信号を
発生する同期信号発生部61と、先行車位置と車間距離
を記憶するメモリ62と、先行車位置と車間距離とに基
づいて道路勾配と勾配変化を算出する道路形状算出部6
3と、車間距離を所定値に保ちながら先行車に追従する
ようにスロットル・アクチュエータとブレーキ・アクチ
ュエータを制御する車両制御部64とを備える。同期信
号発生部61、道路形状算出部63および車両制御部6
4はマイクロコンピュータとその周辺部品から構成さ
れ、後述する制御プログラムを実行して追従制御を行な
う。
【0025】次に、図6〜図8に示すフローチャートに
より、この実施の形態の動作を説明する。図6は画像処
理制御を示すフローチャートである。画像処理コントロ
ーラー4は、100msごとに車両制御コントローラー
6から送られる同期信号に同期してこの処理を実行す
る。ステップ1において、カメラ2で撮像を行なって画
像データを入力し、画像メモリ41に記憶する。なお、
画像データは、カメラ2の撮像素子の各画素ごとの輝度
情報A[x,y]として記憶される。ステップ2で、前
回の処理で先行車として抽出した部分画像をテンプレー
トから読み込む。なお、画像メモリ41の一部をテンプ
レート用メモリに割り当てる。ステップ3では、今回取
得した画像の中からテンプレート画像と最も一致度の高
い部分画像を抽出し、その中心を画像上で先行車位置
(xt,yt)とする。続くステップ4で、今回抽出した
部分画像をテンプレートへ書き込み、保存する。
【0026】ステップ5において、画像上で求めた先行
車位置を、車両の水平面すなわち車両固定座標系のX−
Y平面に投影する。カメラの諸元の内、道路に対する高
さをHc、ピッチ角をθc、焦点距離をfcとすると、投
影点(Xt,Yt)は、
【数15】Xt=−Hc(ytsinθc−fccosθc)/(y
tcosθc+fcsinθc), Yt=−Hc・xt/(ytcosθc+fcsinθc) ステップ6では、算出した投影点(Xt,Yt)を車両制
御コントローラー6へ送信する。車両制御コントローラ
ー6は受信した投影点(Xt,Yt)をバッファに一時的
に保管する。
【0027】図7、図8は車両制御プログラムを示すフ
ローチャートである。車両制御コントローラー6は、内
蔵タイマカウンターの10msのサンプリングタイムご
とにこの処理を実行する。ステップ11〜15は同期信
号発生部61の処理である。ステップ11において、内
蔵タイマカウンターのカウント値をインクリメントす
る。ただし、カウント値が0になったらクリヤする。す
なわち、
【数16】 Cnt[n]=Cnt[n-1]+1 (Cnt[n-1]≠9の時), =0 (Cnt[n-1]=9の時)
【0028】ステップ12でカウント値が0、すなわち
100msが経過したかどうかを確認し、100msが
経過したらステップ13〜22の処理を行なう。つま
り、ステップ13〜22の処理は100msごとに行な
われる。ステップ13で、画像処理コントローラー4に
100msごとの同期信号を送る。ステップ14では、
画像処理コントローラー4から受信した先行車投影点
(Xt,Yt)をバッファから読み出す。なお、この先行
車投影点(Xt,Yt)は100ms前に取得した画像か
ら計算された値である。ステップ15において、先行車
との車間距離をバッファから読み出す。なお、この値も
画像を取得した時刻と同じ100ms前に検出され、バ
ッファに保管された値である。
【0029】次に、道路形状推定部63はステップ16
〜22の処理を行なう。ステップ16で、今回の先行車
データを算出する。先行車投影点(Xt,Yt)と車間距
離Lを用いて、車両固定座標系における先行車位置とし
て、高さZn’とX軸方向への距離Xn’を求める。具体
的には、数式6および数式8でXo→XT、Yo→YT、X
→Xn’、Z→Zn’と置き換えることにより、次のよう
になる。
【数17】Xn’=XT・L/{√(XT2+YT2)}, Zn’=Hc〔1−L/{√(XT2+YT2)} ここで、先行車投影点(XT,YT)と車間距離Lが10
0ms前の値であるため、算出した車両固定座標系にお
ける先行車位置も100ms前の値になる。
【0030】ステップ17で、車両固定座標系における
先行車位置を地上固定座標系の先行車位置(Xn,Zn)
へ変換する。具体的には数式9を用いて次のように求め
る。
【数18】Xn=Xn’cosθn-1−Zn’sinθn-1, Zn=Z0n-1+Xn’sinθn-1+Zn’cosθn-1 ここで、自車高さZ0n-1とピッチ角θn-1は100ms
前の値を用いる。ステップ18では、過去に求めた先行
車データ(Xn-i,Zn-i)(i=1〜k)をすべて読み
込む。ただし、Xn-iおよびZn-iはそれぞれ、今からi
回前に求めた先行車位置である。
【0031】ステップ19において、図3に示すよう
に、前回のサンプリング時(100ms)から現在まで
に自車が進んだ距離ΔXnを求める。
【数19】ΔXn=TsΣV[n-i] ここで、Σはi=0〜9の総和演算を表わす。また、T
sはサンプリング時間であり、この実施の形態では10
msである。ステップ20で先行車データを更新する。
自車が前に進んだ分、過去に求めた先行車の位置は相対
的に後方に移動する。したがって、その分を考慮して今
回分を含めたすべての先行車データを以下のようにシフ
トさせながら更新する。
【数20】 Xn-i-1=Xn-i−ΔXn・cosθn-1 (i=0〜k) この操作によって、X=0が現在の自車位置になる。さ
らに、距離Xn-1が自車より所定値Xmin以上後方になっ
たデータを廃棄する。
【0032】ステップ21では、道路形状を同定する。
更新されたデータの中で、自車位置近傍のデータとし
て、
【数21】Xmin<Xi<Xmax を満たすデータを選択し、道路の高さZを自車位置から
の距離Xの関数として決定する。関数型としては以下の
ような2次式を想定し、その係数を最小二乗法によって
同定する。
【数22】Z=azX2+bzX+cz
【0033】ステップ22で、自車の高さZj、ピッチ
角(=道路勾配)tanθjおよび勾配変化{d(tanθj)
/dX}を算出する。
【数23】
【0034】車両制御部64は、サンプリングタイム
(この実施の形態では10ms)ごとにステップ23〜
28の処理を行なう。ステップ23において、車速セン
サー7から車速Vを読み込み、レーザー・レーダー3か
ら車間距離Lを読み込む。さらに、同期信号発生部61
のカウント値が0の時、すなわち100ms経過ごとに
車間距離Lをバッファに転送して保管する。ステップ2
4では、車速Vに応じて目標車間距離L*を決定する。
【数24】L*=TH・V+Lo ここで、THは車頭時間、Loは停止時車間距離である。
【0035】ステップ25では、目標車間距離L*を維
持するための目標加減速力F*を決定する。制御則は、
フィードフォワード制御とフィードバック制御によるも
のとし、フィードフォワード制御は道路勾配から決定
し、フィードバック制御は車間距離に対するPI制御を
行なうものとする。
【数25】 F*=M・tanθ+(KP+KI/s)(L−L*) となる。ここで、KP、KIは各種ゲイン、sはラプラス
演算子を表わす。ステップ26では、道路勾配が所定値
θo以上の時は、パワーモードに切り換えてシフトスケ
ジュールの制御を行なう。
【0036】ステップ27において、スロットル開度の
制御を行なう。目標加減速力F*が正、すなわち加速指
令が出された時にスロットルを開ける。その目標開度θ
*はギア比nおよびエンジン回転速度Neからエンジン特
性マップを用いて求める。
【数26】θ*=θ(F*/n,Ne) 得られた目標開度θ*にしたがってスロットル・アクチ
ュエータを駆動制御する。続くステップ28では、ブレ
ーキトルクの制御を行なう。目標加減速力F*が負、す
なわち減速指令が出された時にブレーキをかける。その
液圧P*はブレーキパッドのμおよび面積、ロータ径か
ら決る比例定数kBを用いて求める。
【数27】P*=−kB・F* 得られた液圧P*にしたがってブレーキ・アクチュエー
タを駆動制御する。
【0037】このように、道路の勾配変化を無視して撮
像画像を処理し、車両水平面における先行車の位置を求
めるとともに、先行車までの距離を測定することによっ
て、先行車の正確な3次元空間位置が求まり、道路の勾
配が得られる。
【0038】なお、上述した実施の形態では、道路の勾
配変化を無視した画像処理により先行車の位置を検出す
るとともに、測距装置により先行車までの車間距離を測
定し、先行車の3次元空間位置を求めて道路勾配と勾配
変化を算出する例を示したが、道路の勾配変化を無視し
た画像処理により道路上または道路近傍の検出対象物の
位置を検出するとともに、測距装置により検出対象物ま
での距離を測定し、道路上または道路近傍の検出対象物
の3次元空間位置を求めて道路勾配を算出するようにし
てもよい。また、道路上または道路近傍の検出対象物の
数を増やすことによって道路形状をより正確に推定する
ことができる。
【0039】上述した実施の形態では、算出した道路勾
配情報を先行車追従制御における駆動力制御およびシフ
トスケジュール制御に用いる例を示したが、トラクショ
ン・コントロール装置など、道路勾配情報を用いて駆動
力を正確に制御する必要がある装置に広く応用すること
ができる。また、得られた道路形状に基づいてレーザー
・レーダーやヘッドライトの角度制御を行なうこともで
きる。さらに、道路形状に関して高さを距離の2次関数
として表現したが、それに限定されない。
【0040】さらに、道路の勾配変化を無視した画像処
理により道路上または道路近傍の検出対象物の位置を検
出するとともに、測距装置により検出対象物までの距離
を測定し、道路上または道路近傍の検出対象物の3次元
空間位置を求めて道路勾配を算出する。そして、道路の
勾配変化を無視した画像処理(例えば白線検出法)によ
り求めた道路の形状を、算出した道路勾配により補正し
て曲線路の曲率半径などの詳細な道路形状を正確に推定
することもできる。
【0041】以上の一実施形態の構成において、カメラ
2が撮像手段を、画像処理コントローラー4が位置検出
手段および先行車位置演算手段を、レーザー・レーダー
3が距離測定手段を、車両制御コントローラー6が空間
位置演算手段、道路形状推定手段、道路形状補正手段、
軌跡演算手段および車両姿勢演算手段をそれぞれ構成す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 道路勾配の変化による画面上の道路形状の変
化を説明するための図である。
【図2】 車両固定座標系XYZにおける撮像カメラか
ら見た実際の道路上の点PとX−Y平面への投影点Po
との関係を示す図である。
【図3】 サンプリング時刻ごとの自車と先行車との位
置関係を示す図である。
【図4】 車両固定座標系XYZと撮像カメラの座標系
X’Y’Z’との関係を示す図である。
【図5】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図6】 画像処理プログラムを示すフローチャートで
ある。
【図7】 車両制御プログラムを示すフローチャートで
ある。
【図8】 図7に続く、車両制御プログラムを示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 車両 2 カメラ 3 レーザー・レーダー 4 画像処理コントローラー 5 データー通信部 6 車両制御コントローラー 7 車速センサー 41 画像メモリ 42 画像処理部 61 同期信号発生部 62 メモリ 63 道路形状算出部 64 車両制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G06T 7/60 G06F 15/62 415 G08G 1/16 15/70 350B

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載されて周囲の道路を撮像する
    撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された画像を処理して道路上ま
    たは道路近傍の任意の検出対象物を抽出し、車両の水平
    面における検出対象物の位置を検出する位置検出手段
    と、 検出対象物までの距離を測定する距離測定手段と、 検出対象物の前記検出位置と前記測定距離とに基づいて
    検出対象物の3次元空間位置を演算する空間位置演算手
    段と、 検出対象物の前記空間位置演算値に基づいて道路の形状
    を推定する道路形状推定手段とを備えることを特徴とす
    る道路形状推定装置。
  2. 【請求項2】 車両に搭載されて周囲の道路を撮像する
    撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された画像を処理して道路上ま
    たは道路近傍の任意の検出対象物を抽出し、車両の水平
    面における検出対象物の位置を検出する位置検出手段
    と、 検出対象物までの距離を測定する距離測定手段と、 検出対象物の前記検出位置と前記測定距離とに基づいて
    検出対象物の3次元空間位置を演算する空間位置演算手
    段と、 前記撮像手段により撮像された画像を処理して道路の形
    状を推定する道路形状推定手段と、 検出対象物の前記空間位置演算値に基づいて前記道路形
    状推定値を補正する道路形状補正手段とを備えることを
    特徴とする道路形状推定装置。
  3. 【請求項3】 車両に搭載されて周囲の道路を撮像する
    撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された画像を処理して先行車を
    抽出し、車両の水平面における先行車の位置を検出する
    位置検出手段と、 先行車までの距離を測定する距離測定手段と、 先行車の前記検出位置と前記測定距離とに基づいて地上
    固定座標系における先行車の位置を演算する先行車位置
    演算手段と、 前記先行車位置演算手段により繰り返し演算される先行
    車位置に基づいて先行車の移動軌跡を演算する軌跡演算
    手段と、 前記先行車の移動軌跡に基づいて道路形状を推定する道
    路形状推定手段とを備えることを特徴とする道路形状推
    定装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の道
    路形状推定装置において、 前記道路形状推定値に基づいて車両の姿勢を演算する車
    両姿勢演算手段を備えることを特徴とする道路形状推定
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項3または請求項4に記載の道路形
    状推定装置は、先行車との車間距離を一定に保ちながら
    先行車に追従走行する先行車追従走行装置とともに使用
    されることを特徴とする道路形状推定装置。
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