JP2768036B2 - 道路線形推定装置 - Google Patents
道路線形推定装置Info
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- road
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動走行車両がカメ
ラなどによって検知した道路線形情報に基づいて走行す
る際，一時的に道路線形情報が得られなくなった場合
に，過去の道路線形情報を用いて道路線形を推定する装
置に関する。
ラなどによって検知した道路線形情報に基づいて走行す
る際，一時的に道路線形情報が得られなくなった場合
に，過去の道路線形情報を用いて道路線形を推定する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動走行制御装置としては特開昭
６３ー３１４６１６に示されるようなものがある。この
場合、道路線形情報の検出を行なうサンプリング周期は
ハンドル、ブレーキ、アクセル等のアクチュエータの制
御周期（サンプリングタイミング）と同じタイミングで
行なわれ、一定のサンプリング周期で取り込んだ道路線
形情報に基づいて車両前方の道路線形を判断している。
６３ー３１４６１６に示されるようなものがある。この
場合、道路線形情報の検出を行なうサンプリング周期は
ハンドル、ブレーキ、アクセル等のアクチュエータの制
御周期（サンプリングタイミング）と同じタイミングで
行なわれ、一定のサンプリング周期で取り込んだ道路線
形情報に基づいて車両前方の道路線形を判断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動走行制御装置にあっては、道路線形情報
を道路上に描かれた白線から検出しているために、例え
ばその白線上に建物の影などがかかることによって走行
途中で道路線形情報が途絶えたとき、その時点までに得
ていた情報を基に前方の道路線形を推定して盲走行を行
なう必要が生じた際、推定値と実際の道路線形とは車速
と道路線形が偶然マッチしていると良く一致するが、車
両速度が増加すると大きくずれてくる。
うな従来の自動走行制御装置にあっては、道路線形情報
を道路上に描かれた白線から検出しているために、例え
ばその白線上に建物の影などがかかることによって走行
途中で道路線形情報が途絶えたとき、その時点までに得
ていた情報を基に前方の道路線形を推定して盲走行を行
なう必要が生じた際、推定値と実際の道路線形とは車速
と道路線形が偶然マッチしていると良く一致するが、車
両速度が増加すると大きくずれてくる。
【０００４】すなわち比較的車両速度が低く道路線形の
変化が緩やかな場合には図５（ａ）のようによく一致す
る。図中，Ｐ0 、Ｐ-1、Ｐ-2およびθ0 、θ-1、θ-2、
…は現時点（ｔ0 ）、前回検出時（ｔ-1）、前々回検出
時（ｔ-2）、…の白線位置および方位であり、Ｐ-2、Ｐ
-1、Ｐ0 点のデータを結んで推定予測される破線の線形
は実線で示される実際の道路線形と一致する。
変化が緩やかな場合には図５（ａ）のようによく一致す
る。図中，Ｐ0 、Ｐ-1、Ｐ-2およびθ0 、θ-1、θ-2、
…は現時点（ｔ0 ）、前回検出時（ｔ-1）、前々回検出
時（ｔ-2）、…の白線位置および方位であり、Ｐ-2、Ｐ
-1、Ｐ0 点のデータを結んで推定予測される破線の線形
は実線で示される実際の道路線形と一致する。
【０００５】車両速度が高くなると、サンプリング周期
が一定であるため、記憶データが遥か後方の値を含むこ
とになり、図５（ｂ）から分かるように道路線形の変化
が大きい道路を走行する場合は、各実測点を結んでも実
際の道路線形を正しくは追えない。したがって破線の推
定値は実際の実線線形と異なる方向へ延びることとな
り、推定の精度が低下し盲走行できる領域または距離が
減少するという問題がある。したがってこの発明はどの
ような走行状況にあっても道路線形を精度よく推定でき
る道路線形推定装置を提供することを目的とする。
が一定であるため、記憶データが遥か後方の値を含むこ
とになり、図５（ｂ）から分かるように道路線形の変化
が大きい道路を走行する場合は、各実測点を結んでも実
際の道路線形を正しくは追えない。したがって破線の推
定値は実際の実線線形と異なる方向へ延びることとな
り、推定の精度が低下し盲走行できる領域または距離が
減少するという問題がある。したがってこの発明はどの
ような走行状況にあっても道路線形を精度よく推定でき
る道路線形推定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、車両
前方の道路線形情報を検知するセンサと、該情報を記憶
する記憶装置と、記憶した過去の道路線形情報に基づき
車両前方の道路線形を推定する推定装置と、タイミング
調節装置を備え、センサで検知した道路線形と推定され
た道路線形との偏差に応じてタイミング調節装置により
前記センサのサンプリング周期を前記偏差が所定値より
大きいときは短くするように調節する道路線形推定装置
とした。
前方の道路線形情報を検知するセンサと、該情報を記憶
する記憶装置と、記憶した過去の道路線形情報に基づき
車両前方の道路線形を推定する推定装置と、タイミング
調節装置を備え、センサで検知した道路線形と推定され
た道路線形との偏差に応じてタイミング調節装置により
前記センサのサンプリング周期を前記偏差が所定値より
大きいときは短くするように調節する道路線形推定装置
とした。
【０００７】
【作用】これにより、推定した道路線形と実際の道路線
形との偏差が所定値より大きくならないようにサンプリ
ング周期が制御されるから、車両の自動走行時例えば車
両速度が変化した場合にあっても、盲走行時の道路線形
の推定精度を高く維持し、許容走行領域が拡大される。
形との偏差が所定値より大きくならないようにサンプリ
ング周期が制御されるから、車両の自動走行時例えば車
両速度が変化した場合にあっても、盲走行時の道路線形
の推定精度を高く維持し、許容走行領域が拡大される。
【０００８】
【実施例】図１および図２はこの発明の一実施例を示す
図で、道路線形情報として道路に描かれた白線を用い
る。白線検知センサ１００はＴＶカメラ等で車両前方の
道路白線を画像データとして取り込み、画像処理装置に
より車両前方の特定位置（例えば車両前方５ｍから２５
ｍの範囲内の複数位置）に於ける車両座標系に対する白
線の相対位置Ｐｍｉ（Ｘｉ，Ｙｍｉ）、相対姿勢θｍｉ
を白線情報として、図２の（ａ）のように出力する。
図で、道路線形情報として道路に描かれた白線を用い
る。白線検知センサ１００はＴＶカメラ等で車両前方の
道路白線を画像データとして取り込み、画像処理装置に
より車両前方の特定位置（例えば車両前方５ｍから２５
ｍの範囲内の複数位置）に於ける車両座標系に対する白
線の相対位置Ｐｍｉ（Ｘｉ，Ｙｍｉ）、相対姿勢θｍｉ
を白線情報として、図２の（ａ）のように出力する。
【０００９】記憶装置１０１はこの白線情報を記憶して
おき、記憶装置１０１に蓄えられた情報に基づいて線形
推定装置１０２が車両前方の道路線形を推定すると、タ
イミング調節装置１０３がその推定値（ｃ）と次の実測
値（ａ）とを比較し、その偏差に応じてサンプリング周
期を調節する。
おき、記憶装置１０１に蓄えられた情報に基づいて線形
推定装置１０２が車両前方の道路線形を推定すると、タ
イミング調節装置１０３がその推定値（ｃ）と次の実測
値（ａ）とを比較し、その偏差に応じてサンプリング周
期を調節する。
【００１０】記憶装置１０１は容量に制限があるため、
送られてくるデータの内車両前方直近の１組の相対位置
データＰNEW （＝Ｐｍ1 ）、θNEW （＝θｍ1 ）だけを
図２（ｂ）のようにサンプリングの都度（時刻ｔ＝
ｔ0 、ｔ-1、ｔ-2、…、ｔ-N）蓄えていく。
送られてくるデータの内車両前方直近の１組の相対位置
データＰNEW （＝Ｐｍ1 ）、θNEW （＝θｍ1 ）だけを
図２（ｂ）のようにサンプリングの都度（時刻ｔ＝
ｔ0 、ｔ-1、ｔ-2、…、ｔ-N）蓄えていく。
【００１１】次に、フローチャートを示した図３に基づ
いてこの実施例の動作を説明する。ステップ１１におい
て線形推定装置１０２は記憶装置１０１に記憶されてい
る図２（ｂ）に示すような過去の道路線形情報を用い、
図２（ｃ）に示すような道路線形の推定値（Ｘｉ，Ｆ
（Ｘｉ））を演算する。なお、道路線形を推定するのに
使用される推定式としては、２次の補完式
いてこの実施例の動作を説明する。ステップ１１におい
て線形推定装置１０２は記憶装置１０１に記憶されてい
る図２（ｂ）に示すような過去の道路線形情報を用い、
図２（ｃ）に示すような道路線形の推定値（Ｘｉ，Ｆ
（Ｘｉ））を演算する。なお、道路線形を推定するのに
使用される推定式としては、２次の補完式
【００１２】
【数１】 あるいは、３次の補完式
【００１３】
【数２】 等が一般に知られている。
【００１４】ステップ１２において、白線検知センサ１
００は車両前方の特定位置における白線位置を検知し
て、図２（ａ）に示すような実測値Ｐｍｉ、θｍｉを出
力する。
００は車両前方の特定位置における白線位置を検知し
て、図２（ａ）に示すような実測値Ｐｍｉ、θｍｉを出
力する。
【００１５】ステップ１３においてタイミング調節装置
１０３は、Ｘｉ（ｉ＝１、２、…、Ｌ）座標に対する推
定値Ｆ（Ｘｉ）と実測値Ｙｍｉの偏差Ｄを
１０３は、Ｘｉ（ｉ＝１、２、…、Ｌ）座標に対する推
定値Ｆ（Ｘｉ）と実測値Ｙｍｉの偏差Ｄを
【００１６】
【数３】 として計算する。
【００１７】ステップ１４において、タイミング調節装
置１０３は算出した偏差Ｄから許容値εを減算し、その
減算結果Ｓが０未満であるか０以上であるかを判断す
る。ここで減算結果Ｓが０未満である場合にはステップ
１５へ進み、減算結果Ｓが０以上である場合にはステッ
プ１６へ進む。
置１０３は算出した偏差Ｄから許容値εを減算し、その
減算結果Ｓが０未満であるか０以上であるかを判断す
る。ここで減算結果Ｓが０未満である場合にはステップ
１５へ進み、減算結果Ｓが０以上である場合にはステッ
プ１６へ進む。
【００１８】ステップ１５においてタイミング調節装置
１０３は、次のサンプリング周期Ｔが現在のサンプリン
グ周期よりも所定時間△Ｔだけ長くなるように Ｔ＝Ｔ＋△Ｔ とする。ステップ１６に進んだ場合には、タイミング装
置１０３は次のサンプリング周期Ｔが現在のサンプリン
グ周期よりも所定時間△Ｔだけ短くなるように Ｔ＝Ｔ−△Ｔ とする。
１０３は、次のサンプリング周期Ｔが現在のサンプリン
グ周期よりも所定時間△Ｔだけ長くなるように Ｔ＝Ｔ＋△Ｔ とする。ステップ１６に進んだ場合には、タイミング装
置１０３は次のサンプリング周期Ｔが現在のサンプリン
グ周期よりも所定時間△Ｔだけ短くなるように Ｔ＝Ｔ−△Ｔ とする。
【００１９】なお、白線検知センサ１００をＴＶカメラ
と画像処理装置とにより構成する場合、画像処理速度に
限度があるので上記の所定時間△Ｔはビデオレートと呼
ばれる１／３０秒とするとよい。
と画像処理装置とにより構成する場合、画像処理速度に
限度があるので上記の所定時間△Ｔはビデオレートと呼
ばれる１／３０秒とするとよい。
【００２０】これにより図４（ａ）のように破線で示す
推定線形が実線で示される実際の道路線形とずれると、
サンプリング周期を短くし、その結果車両速度が同じで
も（ｂ）のように記憶されるデータの間隔が密になり道
路線形が精度よく推定される。
推定線形が実線で示される実際の道路線形とずれると、
サンプリング周期を短くし、その結果車両速度が同じで
も（ｂ）のように記憶されるデータの間隔が密になり道
路線形が精度よく推定される。
【００２１】この後ステップ１７において、実測値デー
タのうち車両から直近の１組のデータＰNEW （＝Ｐ
ｍ1 ）、θNEW （＝θｍ1 ）を加え記憶装置１０１のデ
ータを更新する。更新は、 ＰNEW →Ｐ0 、Ｐ0 →
Ｐ-1、…、Ｐ-(N-1)→Ｐ-N θNEW →θ0 、θ0 →θ-1、…、θ-(N-1)→θ-Nのよう
に行なわれる。
タのうち車両から直近の１組のデータＰNEW （＝Ｐ
ｍ1 ）、θNEW （＝θｍ1 ）を加え記憶装置１０１のデ
ータを更新する。更新は、 ＰNEW →Ｐ0 、Ｐ0 →
Ｐ-1、…、Ｐ-(N-1)→Ｐ-N θNEW →θ0 、θ0 →θ-1、…、θ-(N-1)→θ-Nのよう
に行なわれる。
【００２２】以上の構成によれば、推定した道路線形と
実際の道路線形との偏差が所定値より大きくならないよ
うにサンプリング周期が制御されるから、車両の自動走
行時例えば車両速度が変化した場合にあっても、道路線
形の推定精度を高く維持することができる。さらに、車
両前方の白線の位置を複数位置で検知しそれぞれに対応
する複数の推定値を算出して照合するから、数３の式に
よる偏差算出と相まって推定精度の判断が正確になさ
れ、サンプリング周期の調節が精密に行なわれる。
実際の道路線形との偏差が所定値より大きくならないよ
うにサンプリング周期が制御されるから、車両の自動走
行時例えば車両速度が変化した場合にあっても、道路線
形の推定精度を高く維持することができる。さらに、車
両前方の白線の位置を複数位置で検知しそれぞれに対応
する複数の推定値を算出して照合するから、数３の式に
よる偏差算出と相まって推定精度の判断が正確になさ
れ、サンプリング周期の調節が精密に行なわれる。
【００２３】なお、上記実施例では道路左側に描かれた
白線位置を道路線形情報として用いたがさらに右側の白
線の位置も検知して線形情報に加え、より精度の高い推
定および自動走行を得ることができる。
白線位置を道路線形情報として用いたがさらに右側の白
線の位置も検知して線形情報に加え、より精度の高い推
定および自動走行を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明してきたように、記憶した道路
線形情報を基に線形推定装置により前方の道路線形を推
定し、実測値と推定値とを比較して道路線形の一致度合
いによって、すなわち実測値と推定値の偏差に応じて当
該偏差が所定値より大きいときは短くするように、タイ
ミング装置がサンプリング周期を調節することとしたた
め、走行途中で例えば白線情報が得られなくなるような
緊急事態になったとしても、道路線形によらず安定して
しかも速度変化にもリアルタイムで対応して、精度よく
その道路線形を推定予測し走行を維続することができ
る。
線形情報を基に線形推定装置により前方の道路線形を推
定し、実測値と推定値とを比較して道路線形の一致度合
いによって、すなわち実測値と推定値の偏差に応じて当
該偏差が所定値より大きいときは短くするように、タイ
ミング装置がサンプリング周期を調節することとしたた
め、走行途中で例えば白線情報が得られなくなるような
緊急事態になったとしても、道路線形によらず安定して
しかも速度変化にもリアルタイムで対応して、精度よく
その道路線形を推定予測し走行を維続することができ
る。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】線形情報のデータを示す図である。
【図３】本発明における制御のフロー図である。
【図４】タイミング調節の説明図である。
【図５】従来例における推定の説明図である。
１００ 白線検知センサ １０１ 記憶装置 １０２ 推定装置 １０３ タイミング調節装置
Claims (1)
- 【請求項１】道路線形情報を検知するセンサと、該情報
を記憶する記憶装置と、記憶した過去の道路線形情報に
基づき車両前方の道路線形を推定する推定装置と、前記
センサで検知した道路線形と推定装置で推定された道路
線形との偏差に応じて前記センサの検知する道路線形情
報のサンプリング周期を前記偏差が所定値より大きいと
きは短くするように調節するタイミング調節装置とを備
えたことを特徴とする道路線形推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3096297A JP2768036B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 道路線形推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3096297A JP2768036B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 道路線形推定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304503A JPH04304503A (ja) | 1992-10-27 |
| JP2768036B2 true JP2768036B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=14161108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3096297A Expired - Fee Related JP2768036B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 道路線形推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768036B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4028033B2 (ja) * | 1997-08-21 | 2007-12-26 | 本田技研工業株式会社 | ステアリング制御装置 |
| CN113753060B (zh) * | 2020-10-30 | 2023-05-30 | 北京京东乾石科技有限公司 | 车辆的控制方法、装置、计算设备及介质 |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP3096297A patent/JP2768036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04304503A (ja) | 1992-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980310 |
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