JP3786113B2 - Approach prediction device - Google Patents
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Description
本発明は、路面を走行している自車両に対して走行方向前方を走行している前方車両や人間等の移動物体が自車両に接近するかどうかを予測する接近予測装置に関する。 The present invention relates to an approach prediction apparatus that predicts whether a moving object such as a forward vehicle or a person traveling in front of a traveling direction of a host vehicle traveling on a road surface approaches the host vehicle.
従来から提案されているこの種の接近予測装置は、次の4種類に大別できる。
(1) 検出方向が所定範囲に固定されたレーダーを用いて前方車両等の距離を検出するもの
(2) 自車両の操舵角(たとえばステアリングの操作角)に応じて検出方向が変化するレーダーを用いて前方車両等の距離および方向を検出するもの
(3) レーダーのビーム(照射波)の角度を絞り、ビームを所定角度内において走査(スキャニング)して前方車両等の距離および方向を検出するもの
(4) 撮像装置により撮像された自車両前方の画像を画像処理装置により処理し、自車両前方の路面上に描かれた車線情報を検出し、自車両の走行車線にレーダーの検出範囲を制御するもの
This kind of approach prediction apparatus proposed conventionally can be roughly classified into the following four types.
(1) Detecting the distance of vehicles ahead using a radar whose detection direction is fixed within a specified range
(2) Detecting the distance and direction of the vehicle ahead using a radar whose detection direction changes according to the steering angle of the host vehicle (for example, the steering operation angle)
(3) The angle of the radar beam (irradiation wave) is narrowed, and the beam is scanned (scanned) within a predetermined angle to detect the distance and direction of the vehicle ahead.
(4) An image in front of the host vehicle captured by the imaging device is processed by the image processing device, lane information drawn on the road surface in front of the host vehicle is detected, and a radar detection range is controlled in the traveling lane of the host vehicle. What to do
しかしながら、上述した従来の接近予測装置には、それぞれ次のような問題があった。 However, the conventional approach prediction devices described above have the following problems.
(1) レーダーの検出方向が一方向に限定されているので、レーダーのビームを狭く絞っておくと曲線路を走行している途中や曲線路の出入口、手前などにおいてレーダーの検出方向が道路の進行方向とずれてしまい、前方車両等の検出が難しい。一方、ビームを広くすると今度は直線路において道路外を走行する物体等不要な物体まで検出するおそれがある。 (1) Since the radar detection direction is limited to one direction, if the radar beam is narrowed down narrowly, the radar detection direction may be on the road in the middle of traveling on a curved road, at the entrance / exit of the curved road, or in front. It will shift from the direction of travel, making it difficult to detect vehicles ahead. On the other hand, if the beam is widened, an unnecessary object such as an object traveling on the straight road may be detected.
(2) 自車両の操舵角に応じてレーダーの検出方向を変化させれば、レーダーのビーム幅をレーンの広さ程度にすることができるが、操舵角が変化してからでないとレーダーの検出方向も変化しないので、曲線路の中では効果があるものの、曲線路の手前や出入口ではレーダーの検出方向が道路の進行方向とずれてしまい、前方車両等の検出ができないおそれがある。 (2) If the radar detection direction is changed according to the steering angle of the host vehicle, the beam width of the radar can be made about the width of the lane. Since the direction does not change, it is effective on a curved road, but the radar detection direction may be deviated from the traveling direction of the road before or at the entrance of the curved road, and there is a possibility that the vehicle ahead cannot be detected.
(3) ビームを走査すれば自車両の前方にある広範囲の前方車両等を検出できて曲線路の途中、出入口または手前においても前方車両等を確実に検出できるが、自車両の前方の道路状況を考慮せずに前方車両等を検出しているので、自車両に対する接近度を適切に判断することができないおそれがある。例えば、曲線路の途中において自車両の隣の車線を走る前方車両は、その移動方向だけを見れば自車両に接近する方向に走行しているが、実際は自車両も同一方向に走行しているので接近する可能性は低い。しかしながら、従来の接近予測装置では、このような前方車両についても接近する可能性が高いと判断するおそれがある。 (3) If the beam is scanned, it is possible to detect a wide range of forward vehicles in front of the host vehicle, and it is possible to reliably detect the forward vehicle etc. in the middle of the curved road, at the entrance or near, but the road conditions in front of the host vehicle Since the forward vehicle or the like is detected without taking the above into consideration, there is a possibility that the degree of approach to the host vehicle cannot be properly determined. For example, a forward vehicle running in the lane next to the host vehicle along a curved road is traveling in a direction approaching the host vehicle if only the moving direction is seen, but the host vehicle is actually traveling in the same direction. So the possibility of approaching is low. However, in the conventional approach prediction apparatus, there is a possibility that it is determined that there is a high possibility of approaching such a preceding vehicle.
(4) 画像処理装置により自車両が走行する車線上の前方車両等は的確に検出することができるが、自車両の車線以外の車線を走行する前方車両等や車線以外の場所(たとえば路肩など)にある前方車両等を検出するのがむずかしいことがある。 (4) Although the front vehicle on the lane in which the host vehicle is traveling can be accurately detected by the image processing apparatus, the front vehicle or the like traveling in a lane other than the lane of the host vehicle or a place other than the lane (for example, a road shoulder) ) It may be difficult to detect the vehicle ahead.
本発明の目的は、自車両前方の道路状況を把握することにより前方車両等の接近度を的確に判断することの可能な接近予測装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an approach prediction device that can accurately determine the degree of approach of a forward vehicle or the like by grasping the road condition ahead of the host vehicle.
本発明の機能ブロック図である図1により本発明を説明すると、請求項1の発明は、路面を走行する自車両に対する人間等の移動物体の接近度を予測する装置に適用される。
The present invention will be described with reference to FIG. 1 which is a functional block diagram of the present invention. The invention of
請求項1に記載の接近予測装置は、横断歩道を検出する横断歩道検出手段201と、自車両の挙動を検出する自車挙動検出手段202と、自車両の走行方向前方に存在する移動物体の挙動を検出する物体挙動検出手段203と、検出された横断歩道、移動物体の挙動および自車両の挙動に基づいて自車両に対する移動物体の接近度を予測する接近度予測手段204とを備える。
The approach prediction apparatus according to
そして、上述の目的は、自車挙動検出手段202は、自車両の位置および速度ベクトルを演算し、物体挙動検出手段203は、移動物体の位置を演算するとともに、移動物体と横断歩道との間の距離が所定値以下である時に移動物体が横断歩道を横断すると判断し、接近度予測手段204は、移動物体が横断歩道を横断すると判断された時、移動物体および自車両の位置によって求まる相対距離に基づいて接近度を出力することにより達成される。 The above-described object is that the own vehicle
横断歩道検出手段201は、路面に描かれた白線の形状から横断歩道を検出することが好ましい。
It is preferable that the pedestrian crossing detection means 201 detects a pedestrian crossing from the shape of the white line drawn on the road surface .
あるいは、横断歩道検出手段201が、路側に設置されたサインポストから送信される道路情報を受信する受信手段を備えるときは、受信された道路情報から横断歩道を検出することが好ましい。
Alternatively, when the pedestrian
あるいは、横断歩道検出手段201が、衛星からのGPS信号を受信する受信手段と、道路地図データが記憶された記憶手段とを備えるときは、受信されたGPS信号と道路地図データとから横断歩道を検出することが好ましい。
Alternatively, when the pedestrian crossing detection means 201 includes a receiving means for receiving a GPS signal from a satellite and a storage means for storing road map data, the pedestrian crossing is determined from the received GPS signal and road map data. It is preferable to detect .
また、物体挙動検出手段203は、移動物体が放射する赤外線を検出する赤外線検出手段を備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the object
横断歩道検出手段201は横断歩道を検出し、自車挙動検出手段202は自車両の挙動を検出し、物体挙動検出手段203は自車両の走行方向前方に存在する移動物体の挙動を検出する。接近度予測手段204は、検出された横断歩道、移動物体の挙動および自車両の挙動に基づいて自車両に対する移動物体の接近度を予測する。 The pedestrian crossing detection means 201 detects a pedestrian crossing, the own vehicle behavior detection means 202 detects the behavior of the own vehicle, and the object behavior detection means 203 detects the behavior of a moving object existing ahead of the traveling direction of the own vehicle. The approach degree predicting means 204 predicts the approach degree of the moving object to the own vehicle based on the detected pedestrian crossing, the behavior of the moving object, and the behavior of the own vehicle.
横断歩道が存在することを考慮して移動物体と自車両との間の接近度を予測しており、自車両前方の道路状況も考慮した接近度を予測することができる。 The degree of approach between the moving object and the host vehicle is predicted in consideration of the existence of a pedestrian crossing, and the degree of approach considering the road condition ahead of the host vehicle can also be predicted.
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明が実施例に限定されるものではない。 In the section of means and action for solving the above-described problems for explaining the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is limited to the embodiments. It is not something.
以上詳細に説明したように、本発明によれば、路面に描かれた車線等の走行案内情報も考慮して接近度を算出しているので、自車両前方の道路状況に応じて前方車両や移動物体の接近度を的確に判断して予測することができる As described above in detail, according to the present invention, the degree of approach is calculated in consideration of travel guidance information such as lanes drawn on the road surface. Predicts the degree of proximity of moving objects accurately
−第1実施例−
第1実施例は、たとえば図2に示すように、車線R0を走行する車両MVaの前方に走行車線R+1を走行する前方車両MVb(以下、前方車両と呼ぶ)が存在した場合、車両MVaの位置A、速度ベクトルVaおよび前方車両MVbの位置B、速度ベクトルVbを算出し、さらに、車線R0と車線R+1との境界線となる白線WLbの方向を示す方向ベクトルDbを算出して、車両MVaの走行する車線に前方車両MVbが車線変更してくるかどうか、そして、車線変更した後で車両MVaに対して安全な車間距離以下に接近してしまうかどうかを判断する。なお、以下の説明において、X軸、Y軸およびZ軸を図2に示すようにとる。
-1st Example-
The first embodiment is, for example, as shown in FIG. 2, the preceding vehicle MVb traveling a traffic lane R +1 in front of the vehicle MVa traveling lane R 0 (hereinafter, referred to as front vehicle) If exists, the vehicle MVa position A, speed vector Va, forward vehicle MVb position B, speed vector Vb are calculated, and further, a direction vector Db indicating the direction of the white line WLb that is a boundary line between the lane R 0 and the lane R +1 is calculated. Then, it is determined whether or not the forward vehicle MVb changes the lane to the lane in which the vehicle MVa travels, and whether or not the vehicle MVa approaches a safe inter-vehicle distance or less after the lane change. In the following description, the X axis, the Y axis, and the Z axis are taken as shown in FIG.
図3(a)は、本発明による接近予測装置の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図3(a)に示すように、この接近予測装置は、路面RD上を矢印Aで示す走行方向に走行する車両MVaに搭載されている。 FIG. 3A is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an approach prediction apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3A, this approach prediction device is mounted on a vehicle MVa that travels on the road surface RD in the travel direction indicated by the arrow A.
1は、左右後輪タイヤ2の近傍にそれぞれ設けられ、左右後輪タイヤ2の回転速度を検出する車輪速センサである。車輪速センサ1は、たとえば周縁部に所定ピッチで溝が形成されてタイヤ2と一体回転する導体円板と、溝に向けて磁束を出してその磁束の変化を検出することによりタイヤ2の回転数に比例するパルス列を出力する磁気センサを備えるが、その構成自体は周知であるので詳細な説明は省略する。
3は、車両MVaの前部に配置されて車両MVaの前方視界を撮像するCCDカメラであり、CCDカメラ3からの検出信号は前処理部4で処理されて白線WLa〜WLcの検出が行なわれる。その結果は制御装置5に入力される。なお、前処理部4は、道路標識の認識、路面上に描かれた白線以外のパターンの認識、道路上に設置された路側反射体の検出を行うことも可能である。
6は車両MVaの前部に配置されたレーダ装置であり、車両MVaの前方に電磁波ビームBMを照射し、ビームBM上に存在する前方車両からの反射波を受信する。図示例では、電磁波ビームBMは比較的狭く絞られており、通常の車線幅以上の角度範囲内(たとえば±45゜〜60゜)において走査されるように構成されている。レーダ装置6の検出信号は、前処理部7に入力され、ここで、レーダ装置6により受信された反射電磁波の伝播時間から前方車両までの距離を計測し、また、反射電磁波の到来方向から車両MVaに対する前方車両MVbの方向を検出する。これら距離と方向のデータから自車両に対する前車両の相対座標位置が演算される。前処理部7の処理結果も制御装置5に入力される。
制御装置5はマイクロコンピュータを主体に構成されるが、その機能として、図3(b)に示すように、データ抽出部51、前方車両の挙動予測部52および接近度判断部53を備えている。データ抽出部51は、後述するように車両MVaの位置,走行方向,前方車両の位置,走行方向などのデータを抽出する。前方車両の挙動予測部52は、データ抽出部51で抽出された各種データに基づいて前方車両の挙動を予測する。接近度判断部53は、データ抽出部51で抽出された各種データおよび前方車両の挙動予測部52で予測された前方車両の挙動に基づいてその前方車両と自車両との接近度を予測、判断する。
The
接近度判断部53は、ルールメモリ53a、IF部照合部53b、ルール選択部53cおよびルール競合部53dを備えている。図示例では、前方車両との接近度予測にいわゆる人工知能で用いられている手法を利用している。これを簡単に説明すると、ルールメモリ53a内には予め多数のルールが記憶されており、各ルールは、人工知能で用いられているIF〜THEN〜ルールで記述されている。IF部照合部53bは、データ抽出部51および前方車両の挙動予測部52の出力に応じて、ルールメモリ53aに記憶されている複数の条件のうちデータ抽出部51の出力に応じたルールを選択し、さらに選択されたルールのIF部を照合する。次に、ルール選択部53cは、IF部照合部53bの照合結果に基づいて、そのIF部を満足する特定のルールを選択する。最後に、ルール競合部53dは、複数のルールがルール選択部53cによって選択されたときはこれらルールを競合させる。ルール競合部53dの競合結果が前方車両との接近度に対応する。これら接近度判断部53を構成する各部の作用の詳細については後述する。
The approach
図4は接近予測装置の動作を説明するためのメインフローチャートである。ステップS10では、CCDカメラ3で撮像されて前処理部4で処理された車両MVaの前方視界の画像データを読み込み、この画像データに画像処理を行って白線検出を行なう。ステップS20では、車輪速センサ1からの検出信号を取り込む。ステップS30では、レーダ装置6からの信号に基づいて前処理部7で予め演算されている前方車両の位置,方向を読み込む。ステップS40では、このようにして読み込まれた各種信号を用いて、後述する前方車両の挙動予測に必要なデータ、すなわち、自車両,前方車両および白線の各絶対座標値、自車両および前方車両の各速度ベクトル、自車両および前方車両の各走行車線、前方車両近傍の白線の単位方向ベクトルをそれぞれ演算により抽出する。
FIG. 4 is a main flowchart for explaining the operation of the approach prediction apparatus. In step S10, image data of the forward field of view of the vehicle MVa imaged by the
ステップS50では、抽出されたデータに基づいて前車挙動予測部52により前方車両の挙動を予測する。ステップS60では、接近度判断部53のIF部照合部53bにより各種ルールのIF部を照合した後、照合したIF部の結果に基づいてルール選択部53cによりルールを選択する。ステップS70では、ステップS60で選択されたルールを接近度判断部53のルール競合部53dで競合させる。ステップS80では、競合したルールに基づいて接近度を出力する。
In step S50, the front vehicle behavior prediction unit 52 predicts the behavior of the vehicle ahead based on the extracted data. In step S60, after the IF part collation part 53b of the
次に、図4の各ステップの詳細を説明する。
(1)画像処理ルーチン
図5は、図4のステップS10で実行される画像処理ルーチンの詳細を示す。ステップS11ではCCDカメラ3で撮像されて前処理部4で処理された画像データを読み込み、ステップS12では、前処理部4において得られた画像データの視点を変換する。すなわち、図6(a)に示すように、CCDカメラ3は車両MVaの所定高さから路面RDを斜めに俯瞰して撮像しているが、後述する白線WLの方向ベクトル(図2においてDbで示す)を算出するためには、路面RDや車両MVa,MVbを真上から見下ろした画像を得ておくほうが都合がよい。図6(a)に示すCCDカメラ3から得られた観測画像から、同図(b)に示すような真上から見下ろした画像(以下、視点変換画像と称する)に変換するための変換式は次式で与えられる。
i,j:P(I,J)に対応する視点変換画像上のp点の座標値
A,B:視点変換画像の表示サイズ
p,q:CCDカメラの画素サイズ
θv:CCDカメラの俯角
f:CCDカメラの焦点距離
int( ):( )内の値の整数部分を示す関数
なお、上述の(1),(2)式による視点変換は、CCDカメラ3により撮像された物体がすべて路面RD上に存在する平面物体であることを前提としているので、たとえば図6(a)に示す前方車両MVbは、同図(b)ではMVb’に示すように歪んで変換される。
Next, details of each step of FIG. 4 will be described.
(1) Image Processing Routine FIG. 5 shows details of the image processing routine executed in step S10 of FIG. In step S11, image data captured by the
i, j: Coordinate value of p point on the viewpoint conversion image corresponding to P (I, J)
A, B: Display size of viewpoint conversion image
p, q: CCD camera pixel size
θv: CCD camera depression angle
f: focal length of the CCD camera int (): function indicating the integer part of the value in () Note that the viewpoint conversion according to the above-mentioned formulas (1) and (2) is performed for all objects imaged by the
ステップS13では、視点変換された画像データに対してこの画像中に含まれる白線を抽出する白線抽出動作を行う。 In step S13, a white line extraction operation for extracting a white line included in the image is performed on the image data subjected to viewpoint conversion.
白線抽出動作の詳細を図7のフローチャートに示す。ステップS131では、白線検出用フィルタにより視点変換された画像データ中から白線候補となる領域を検出する。 The details of the white line extraction operation are shown in the flowchart of FIG. In step S131, a region that is a white line candidate is detected from the image data whose viewpoint is converted by the white line detection filter.
本実施例で使用される白線検出用フィルタは、たとえば図8に示すようなものであり、座標値(x,y)を有する対象点pに対して幅wだけ左右に広がった「1」部と、その左右にある「−1」部とを有する。幅wは、抽出すべき白線WLの幅に応じて予め与えておけばよく、抽出すべき白線幅をWとしたとき、W<wとなるように定められる。対象点p(x,y)に対する白線抽出用フィルタの出力F(x,y)は次式で与えられる。
幅wが適切に定められていれば、対象点p(x,y)が白線WL上に位置すると出力F(x,y)の値が高くなるので、画像全体の各点において算出した出力F(x,y)に対して閾値処理を行うことにより白線候補の領域を抽出することができる。この際、各対象点p(x,y)に対して適切な閾値を設定するために、次式に示すように横方向の各ライン(X軸方向)毎に閾値tを決定する。
M:画像の横方向画素数
If the width w is appropriately determined, the value of the output F (x, y) increases when the target point p (x, y) is positioned on the white line WL, and thus the output F calculated at each point of the entire image. By performing threshold processing on (x, y), a white line candidate region can be extracted. At this time, in order to set an appropriate threshold value for each target point p (x, y), the threshold value t is determined for each horizontal line (X-axis direction) as shown in the following equation.
M: Number of pixels in the horizontal direction of the image
この閾値tを用いて生成した、白線の候補領域を表す画像データをL(x,y)とすると、このL(x,y)は次式で与えられる。
上述のステップS131で実行された白線の候補領域抽出動作では、実際に路面RD上に描かれている白線WLそのものを抽出しており、図3(a)および図6に示すように実際の白線WLは周期的に途切れている。したがって、図9(a)に示すように、ステップS131で抽出された白線の候補領域も(理想的には)周期的に途切れてしまう。しかし、白線という概念は実際の白線WLと異なり、途中で途切れない一連の曲線であり、途切れた白線のままでいると後述する白線の方向ベクトル算出に支障を生じることもありうるので、ステップS132で白線の候補領域を連結する作業を行う。 In the white line candidate region extraction operation executed in step S131 described above, the white line WL itself actually drawn on the road surface RD is extracted, and the actual white line as shown in FIGS. WL is periodically interrupted. Therefore, as shown in FIG. 9A, the white line candidate region extracted in step S131 is also (ideally) periodically interrupted. However, the concept of the white line is different from the actual white line WL, and is a series of curves that are not interrupted in the middle. If the white line is interrupted, there is a possibility of hindering the calculation of the direction vector of the white line described later. To connect the white line candidate areas.
図9によりステップS132の手順を詳細に説明する。ステップS131で抽出された白線候補領域を図9(b)に示すように細線化し、白線候補領域の中心線を抽出する。次いで、図9(c)に示すように、中心線の端点を検出してから、同図(d)に示すように所定間隔以下の端点を連結する。さらに、同図(e)に示すように連結された端点と上述のステップS131で抽出された白線の領域候補との論理和をとれば、同図(f)に示すように白線の候補領域の連結作業が完了する。なお、ステップS132の各動作において細線化、端点検出、論理和といった画像処理は周知の手法によればよい。 The procedure of step S132 will be described in detail with reference to FIG. The white line candidate area extracted in step S131 is thinned as shown in FIG. 9B, and the center line of the white line candidate area is extracted. Next, as shown in FIG. 9C, after the end points of the center line are detected, the end points having a predetermined interval or less are connected as shown in FIG. Further, if the logical sum of the end points connected as shown in FIG. 5E and the white line region candidate extracted in step S131 is taken, the white line candidate region as shown in FIG. The concatenation work is completed. In each operation of step S132, image processing such as thinning, end point detection, and logical sum may be performed by a known method.
ステップS133では、ステップS132において連結された白線の候補領域に基づいて白線のテンプレートを次のように作成する。連結された白線の候補領域に対してラベリング処理を行い、ラベリングされた各領域において最大面積を有する領域に2次曲線をマッチングさせ、テンプレートとする。たとえば、ステップS131において抽出された白線の候補領域が図10(a)に示すようなものであったとすると、連結された状態においては略中央にある白線が最も長く3本の白線候補領域の中では最大面積を有する領域であるから、この略中央の白線候補領域に2次曲線がマッチングされ、同図(b)に示すようなテンプレートT(x,y)が生成される。 In step S133, a white line template is created as follows based on the white line candidate regions connected in step S132. A labeling process is performed on the connected white line candidate regions, and a quadratic curve is matched to a region having the maximum area in each labeled region to obtain a template. For example, if the white line candidate region extracted in step S131 is as shown in FIG. 10A, the white line at the approximate center is the longest among the three white line candidate regions in the connected state. Since this is a region having the largest area, a quadratic curve is matched to the substantially central white line candidate region, and a template T (x, y) as shown in FIG.
ステップS134では、ステップS131において抽出された白線候補領域に対して、ステップS133において作成されたテンプレートT(x,y)を用いてこれにマッチした領域を探索する。その結果、図10(a)に示すような白線候補領域に対しては、同図(c)に示すような3本の白線領域WLRa〜WLRcが検出される。 In step S134, the white line candidate region extracted in step S131 is searched for a matching region using the template T (x, y) created in step S133. As a result, for the white line candidate region as shown in FIG. 10A, three white line regions WLRa to WLRc as shown in FIG. 10C are detected.
(2)データ抽出
図11は、図4に示したメインフローチャートのステップS40で実行されるデータ抽出ルーチンを示すフローチャートである。ステップS41では、図4のステップS20で入力された車輪速センサ1からの信号に基づいて、車両MVaの位置する座標を、所定時間における車両MVaの位置を原点とする座標、つまり路面RDに固定された絶対座標系上で求める。図2に示すように、車両MVaの絶対座標値をA(xa,ya,0)とする。
(2) Data Extraction FIG. 11 is a flowchart showing the data extraction routine executed in step S40 of the main flowchart shown in FIG. In step S41, based on the signal from the
車輪速センサ1から車速に応じたパルス列を取込んで車両MVaの走行距離を演算する。一方、車両MVaの移動方向は、左右後輪の車輪速センサ1で検出された車輪速の差から求められる。したがって、車両MVaの移動距離および移動方向を順次加算すれば、車両MVaの絶対座標値が求められる。
A pulse train corresponding to the vehicle speed is taken from the
次に、ステップS42では、図7のステップS134で求められた白線領域WLRa〜WLRcのデータにステップS41で求められた車両MVaの絶対座標値をオフセット分として加え、これにより、白線領域WLRa〜WLRcを絶対座標系上のデータに変換する。同様にして、ステップS30で読み込まれた前方車両の相対座標値に自車両MVaの絶対座標値をオフセット分として加え、前方車両の位置を絶対座標値に変換する。図2に示す例では、前方車両MVbの絶対座標値をB(xb,yb,0)で表している。 Next, in step S42, the absolute coordinate value of the vehicle MVa obtained in step S41 is added to the data of the white line regions WLRa to WLRc obtained in step S134 of FIG. 7 as an offset, whereby the white line regions WLRa to WLRc are added. Is converted to data on the absolute coordinate system. Similarly, the absolute coordinate value of the host vehicle MVa is added as an offset to the relative coordinate value of the preceding vehicle read in step S30, and the position of the preceding vehicle is converted to an absolute coordinate value. In the example shown in FIG. 2, the absolute coordinate value of the forward vehicle MVb is represented by B (x b , y b , 0).
ステップS43では、前回計測された車両MVaおよび前方車両MVbの絶対座標値と今回計測された車両MVaおよび前方車両MVbの絶対座標値とから、車両MVaおよび前方車両MVbの絶対座標値の差分を求めることによりそれぞれの速度ベクトルを算出する。図2に示すように、これら車両MVaおよび前方車両MVbの速度ベクトルをそれぞれVa(vax,vay,0)、Vb(vbx,vby,0)で表す。 In step S43, a difference between the absolute coordinate values of the vehicle MVa and the forward vehicle MVb is obtained from the absolute coordinate values of the vehicle MVa and the forward vehicle MVb measured last time and the absolute coordinate values of the vehicle MVa and the forward vehicle MVb measured this time. Thus, each velocity vector is calculated. As shown in FIG. 2, Va velocity vector of the vehicle MVa and the vehicle ahead MVb respectively (v ax, v ay, 0 ), expressed by Vb (v bx, v by, 0).
ステップS44では、ステップS42で絶対座標系の位置データに変換された白線領域WLRa〜WLRcにより複数の車線が区分されていると認識し、いずれの車線に車両MVaおよび前方車両MVbがそれぞれ走行しているかを判定する。本実施例では、図2に示すように、車両MVaが車線R0を走行し、前方車両MVbが車線R0のすぐ右隣に隣接する車線をR+1を走行しているものと判定される。なお、本明細書では、自車両の車線のすぐ左隣に隣接する車線をR-1、2つ右隣にある車線をR+2、…として表現する。 In step S44, it is recognized that a plurality of lanes are divided by the white line regions WLRa to WLRc converted into the position data of the absolute coordinate system in step S42, and the vehicle MVa and the preceding vehicle MVb travel on which lane respectively. It is determined whether or not. In this embodiment, as shown in FIG. 2, it is determined that the vehicle MVa is traveling on the lane R 0 and the front vehicle MVb is traveling on the lane immediately adjacent to the right side of the lane R 0 on R +1. The In this specification, the lane immediately adjacent to the left side of the lane of the host vehicle is expressed as R −1 , and the lane adjacent to the right side of the vehicle is expressed as R +2 .
ステップS45では、前方車両MVbの近傍における白線領域WLRbの単位方向ベクトルを検出する。白線単位方向ベクトル検出方法の詳細を図12のフローチャートに示す。 In step S45, a unit direction vector of the white line region WLRb in the vicinity of the forward vehicle MVb is detected. Details of the white line unit direction vector detection method are shown in the flowchart of FIG.
図12のステップS451では、図13(a)に示すように、前方車両MVbの走行する車線R+1を区画する白線領域のうち車線R0に近い側の白線領域WLRb上で、前方車両MVbの位置Bとの距離が最小になる点Cを検出する。ステップS452では、この白線領域WLRb上において、点Cの両側にこの点Cから所定距離だけ離れた点C1,C2を設定する。そして、ステップS453では、これら点C1,C2を結ぶ直線を、白線の単位方向ベクトルとして設定する。図2に示すように、この白線WLbの単位方向ベクトルはDbで表される。 In step S451 of FIG. 12, as shown in FIG. 13 (a), the front vehicle MVb is on the white line area WLRb on the side close to the lane R 0 in the white line area that divides the lane R + 1 that the front vehicle MVb travels. A point C at which the distance from the position B is minimum is detected. In step S452, points C 1 and C 2 separated from the point C by a predetermined distance are set on both sides of the point C on the white line region WLRb. In step S453, a straight line connecting these points C 1 and C 2 is set as a unit direction vector of the white line. As shown in FIG. 2, the unit direction vector of the white line WLb is represented by Db.
(3)前方車両の挙動予測
図4のステップS50の前方車両の挙動予測の詳細は次の通りである。本実施例では、前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。この予測式は次式で与えられる。
∩:アンド条件を示す演算子
k1:定数(0<k1<1であり、かつ、k1は0に近い値)
k2:定数(0<k2であり、かつ、k2は0に近い値)
⊃:左辺が真ならば右辺が真であることを表す記号
RC(+1,0):前方車両が車線R+1からR0に車線変更するという事実
( )z:( )内のベクトルのz成分
A∈R0 :座標Aが車線R0内にあるという事実
B∈R+1:座標Bが車線R+1内にあるという事実
(3) Forward Vehicle Behavior Prediction Details of the forward vehicle behavior prediction in step S50 of FIG. 4 are as follows. In this embodiment, it is predicted whether or not the forward vehicle MVb will change the lane to the travel lane of the vehicle MVa. This prediction formula is given by the following formula.
演算 子: Operator indicating AND condition
k 1 : constant (0 <k 1 <1 and k 1 is a value close to 0)
k 2 : Constant (0 <k 2 and k 2 is a value close to 0)
⊃: A symbol indicating that the right side is true if the left side is true RC (+1,0): The fact that the vehicle ahead changes lane from R +1 to R 0
() z : z component of vector in () A∈R 0 : fact that coordinate A is in lane R 0 B∈R +1 : fact that coordinate B is in lane R +1
(Db×Vb)z/|Vb|は、白線の単位方向ベクトルDbと前方車両MVbの速度ベクトルVbとのなす角をθとおいたときのsinθの値であり、この値が正であれば前方車両MVbは白線に接近しつつある。また、|(Db×Vb)z|は、前方車両MVbの速度ベクトルVbの白線(の単位方向ベクトルDb)に垂直な速度成分である。k1は(Db×Vb)z/|Vb|の符号を判定するための定数であるが、測定誤差を考慮して0に近い定数に設定してある。また、k2は|(Db×Vb)z|の閾値であり、前方車両が車線R+1内を若干蛇行して走った場合であっても、車線変更のおそれがあると判定されないような値に設定してある。 (Db × Vb) z / | Vb | is the value of sin θ when the angle formed by the unit direction vector Db of the white line and the speed vector Vb of the forward vehicle MVb is θ, and if this value is positive, The vehicle MVb is approaching the white line. Also, | (Db × Vb) z | is a speed component perpendicular to the white line (its unit direction vector Db) of the speed vector Vb of the preceding vehicle MVb. k 1 is a constant for determining the sign of (Db × Vb) z / | Vb |, and is set to a constant close to 0 in consideration of measurement errors. Further, k 2 is a threshold value of | (Db × Vb) z |, and it is not determined that there is a risk of lane change even when the vehicle ahead runs slightly in the lane R + 1 . Set to value.
したがって、車両MVaが車線R0上を走行し、前方車両MVbが車線R+1を走行している状態において、(Db×Vb)z/|Vb|が正の値をとり(>k1)、かつ、|(Db×Vb)z|が所定の閾値よりも大きい(>k2)と判定されたら、前方車両MVbは車線R+1から車両MVaが走行している車線R0に車線変更しようとしているものと予測し、事実RC(+1,0)が真になる。 Therefore, in a state where the vehicle MVa is traveling on the lane R 0 and the preceding vehicle MVb is traveling on the lane R +1 , (Db × Vb) z / | Vb | takes a positive value (> k 1 ). If | (Db × Vb) z | is determined to be larger than a predetermined threshold (> k 2 ), the forward vehicle MVb is changed from the lane R +1 to the lane R 0 where the vehicle MVa is traveling. Predicting what is going to happen, the fact RC (+1,0) becomes true.
(4)ルールのIF部照合
図4のステップS60におけるルールのIF部照合は次のように行なわれる。データ抽出部51および前方車両の挙動予測部53で算出された各種データに基づいて、IF部照合部53bが、このデータをIF部のパラメータとして含むルールを接近度判断部53のルールメモリ53a内に記憶された多数のルール内から選択し、選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合、すなわち、各ルールのIF部が真と判定されるか否かを判断する。
(4) IF part verification of rule The IF part verification of the rule in step S60 of FIG. 4 is performed as follows. Based on the various data calculated by the data extraction unit 51 and the
図14は、ルールメモリ53a内に記憶された各種ルールを示す。本実施例において関連するルールは、ルール番号2のルールであり、RC(+1,0)は上述のステップS50で算出された前方車両の挙動を示す変数、Va,Vbはともに上述のステップS40(図11のステップS43)で算出された車両MVaおよび前方車両MVbの速度ベクトル、f(Va,Vb)は安全車間距離を示す関数であり、次式で定義される。
ルール番号2のルールのIF部が真と判定されるためには、RC(+1,0),速度ベクトルVa,Vbおよび座標値A,Bが入力される必要がある。
FIG. 14 shows various rules stored in the rule memory 53a. The related rule in this embodiment is the rule of
図2に示す例においては、前方車両MVbが車両MVaの車線R0に車線変更しようとしており、前方車両MVbの速度ベクトルVbは車線R0の方向に向いているので、式(6)の左辺は真と判定される。さらに、Y軸方向に沿った前方車両MVbと車両MVaとの間の距離yb−yaが安全車間距離f(Va,Vb)より小さい正の値を持つときは、車線変更した結果、前方車両MVbが車線R0に入ったときにその車間距離が狭くて十分接近してしまうおそれがあり、ルール番号2のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=1が出力される。ここで、
接近度=0 ...影響なし
接近度=1 ...前方車両に対して注意を払うべきである
接近度=2 ...前方車両に接触するおそれがある
とする。なお、−f(Va,Vb)の項に1より小さい定数を乗じたものについて距離yb−yaとの大小関係を求めれば、接近度=2の判定もできる。
In the example shown in FIG. 2, the forward vehicle MVb is about to change the lane R 0 of the vehicle MVa, and the speed vector Vb of the forward vehicle MVb is in the direction of the lane R 0. Is determined to be true. Further, when the distance y b -ya between the forward vehicle MVb and the vehicle MVa along the Y-axis direction has a positive value smaller than the safe inter-vehicle distance f (Va, Vb), the result of the lane change is that When the vehicle MVb enters the lane R 0 , there is a risk that the distance between the vehicles MVb is narrow and the vehicle MVb may approach sufficiently. The IF part of the
Approach degree = 0. . . No effect Approach = 1. . . Attention should be paid to the vehicle ahead. . . Suppose there is a risk of contacting the vehicle ahead. Incidentally, -f (Va, Vb) by obtaining the magnitude relation between the distance y b -y a about multiplied by the constant smaller than 1 in the section may determine the proximity = 2.
一方、自車両が直線路から曲線路に進入する図15に示す場合には、前方車両MVbは既に曲線路を走行しており、従来の接近予測装置では車両MVaの直前方に前方車両MVbを検出するため、実際には前方車両MVbが車線変更する可能性は低いにもかかわらず接近を示す警報が出力されるおそれがある。この場合、本実施例によれば、前方車両MVbの速度ベクトルVbと白線WLbの単位方向ベクトルDbは平行であるため、
(5)ルールの競合
図4のステップS70におけるルールの競合について説明する。本実施例および後述する実施例に示すように、車両MVaが走行している間に接近を予測すべき状況は多数存在し、様々な状況において的確な判断をする必要があるので、接近度判断部53のルールメモリ53a内には複数のルールが記憶されている(図14参照)。したがって、1つの状況に対して複数のルールのIF部が成立する場合もあるため、IF部が成立する複数のルールを競合させて適切な接近度を出力する。
(5) Rule Conflict The rule conflict in step S70 of FIG. 4 will be described. As shown in the present embodiment and the embodiments described later, there are many situations where the approach should be predicted while the vehicle MVa is traveling, and it is necessary to make an accurate judgment in various situations. A plurality of rules are stored in the rule memory 53a of the unit 53 (see FIG. 14). Therefore, since the IF part of a plurality of rules may be established for one situation, a plurality of rules for which the IF part is established are competed to output an appropriate degree of approach.
競合方法については、たとえば人工知能の分野で行われているような方法によればよいが、たとえば、
イ.IF部が成立するルールのそれぞれから出力される接近度の和をとる
ロ.ルールに優先順位をつけ、優先順位の高いルールの接近度を出力する
ハ.これら2つの組み合わせ
といった方法が挙げられる。イについては、接近度の加重平均をとってもよい。なお、ルールの競合を例示して詳細に後述する。
For the competing method, for example, a method performed in the field of artificial intelligence may be used. For example,
I. Take the sum of the degrees of approach output from each of the rules for which the IF part is established. Prioritize rules, and output the degree of approach of rules with higher priority c. A method such as a combination of these two methods can be mentioned. For a, a weighted average of the degree of approach may be taken. An example of rule conflict will be described later in detail.
(6)接近度出力
図4のステップS80では、次のようにして接近度が出力される。なお、ルールメモリ53a内に記憶されたルールの全てのIF部が成立しないときは、接近度としてデフォルト値の0が出力される。出力された接近度は、車両MVaに備えられたランプ、ブザー等の警報装置により運転者に報知され、あるいは、車両MVaに備えられたディスプレイ等に文字を用いて表示される。なお、出力された接近度に基づいて車両MVaの走行を制御する例については後述する。
(6) Approach degree output In step S80 of FIG. 4, the approach degree is output as follows. When all the IF parts of the rule stored in the rule memory 53a are not established, a default value of 0 is output as the approach degree. The output degree of approach is notified to the driver by an alarm device such as a lamp or buzzer provided in the vehicle MVa, or displayed on a display or the like provided in the vehicle MVa using characters. An example of controlling the travel of the vehicle MVa based on the output degree of approach will be described later.
したがって、本実施例によれば、車両MVaの前方に存在する前方車両MVbの位置,速度といった情報に加えて、車両MVaの前方視界にある白線の形状(単位方向ベクトル)という走行案内情報も考慮して接近度を算出しているので、道路状況に応じて前方車両の接近度を的確に判断して予測することができる。たとえば、図2および図15において、前方車両MVbの位置Bおよび速度ベクトルVbの方向はほぼ同一であり、従来の接近予測装置ではいずれの場合においても接近のおそれありとして警報が出力されていたが、本実施例では、図2のような実際に車線変更のおそれがあるものについてのみ接近の可能性ありとの接近度(=1)が出力され、図15のように前方車両MVbが単に曲線路を走行しているのみであり車線変更のおそれが少ないものについては接近の可能性は低いとの接近度(=0)が出力され、道路状況に応じて的確な接近度判定が行われる。 Therefore, according to the present embodiment, in addition to information such as the position and speed of the forward vehicle MVb existing in front of the vehicle MVa, travel guidance information such as the shape of a white line (unit direction vector) in the forward field of view of the vehicle MVa is also considered. Since the approach degree is calculated, the approach degree of the preceding vehicle can be accurately determined and predicted according to the road condition. For example, in FIGS. 2 and 15, the position B of the forward vehicle MVb and the direction of the velocity vector Vb are almost the same, and the conventional approach prediction device outputs an alarm as a possibility of approach in any case. In this embodiment, an approach degree (= 1) indicating that there is a possibility of approach only for those that may actually change lanes as shown in FIG. 2 is output, and the forward vehicle MVb is simply curved as shown in FIG. For those that are only traveling on the road and are less likely to change lanes, an approach degree (= 0) indicating that the possibility of approach is low is output, and an accurate approach degree determination is performed according to the road condition.
−第1実施例の変形例−
上述の第1実施例では、白線の単位方向ベクトルを走行案内情報として利用していたが、これに限らず、道路状況を的確に把握しうる走行案内情報を用いることができる。図16は、第1実施例の変形例を示すフローチャートであり、図4のステップS40の詳細を説明するためのものである。なお、ステップS40および後述するステップS50を除いて、図4の他のステップの内容は上述の第1実施例と同様であるため、その説明を省略する。
-Modification of the first embodiment-
In the first embodiment described above, the unit direction vector of the white line is used as the travel guide information. However, the present invention is not limited to this, and travel guide information that can accurately grasp the road condition can be used. FIG. 16 is a flowchart showing a modification of the first embodiment, and is for explaining details of step S40 in FIG. Except for step S40 and step S50, which will be described later, the contents of the other steps in FIG. 4 are the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.
図11のステップS41〜S44と同様の処理を行った後、ステップS45Aでは、図2に示すように、前方車両MVbの位置Bと、車両MVaが走行している車線R0と前方車両MVbが走行している車線R+1とを隔てる白線WLbとの間の距離C(t)(t:時間)を算出する。距離C(t)は、上述した所定位置からの経過時間tとともにデータ抽出部51内に記憶される。 After performing the same processing as steps S41 to S44 in FIG. 11, in step S45A, as shown in FIG. 2, the position B of the front vehicle MVb, the lane R 0 in which the vehicle MVa is traveling, and the front vehicle MVb are A distance C (t) (t: time) between the white line WLb separating the traveling lane R + 1 is calculated. The distance C (t) is stored in the data extraction unit 51 together with the elapsed time t from the predetermined position described above.
図4のステップS50では、次式により前方車両の挙動、すなわち前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。
(dC(t)/dt)は白線WLbに直交する方向の前方車両MVbの速度であり、k8はこの速度の閾値に相当し、前方車両MVbが車線R+1内を若干蛇行して走った場合でも車線変更のおそれありと判定されないような値に設定してある。したがって、(dC(t)/dt)が所定の閾値よりも小さい(<k8)と判定されたら、前方車両MVbは車線R+1から車両MVaが走行している車線R0に車線変更しようとしているものと予測し、事実RC(+1,0)が真になる。 (dC (t) / dt) is the speed of the direction of the forward vehicle MVb orthogonal to the white line WLb, k 8 corresponds to the threshold of the speed, running forward vehicle MVb is slightly meandering lane R +1 Even if the lane changes, the value is set so that it is not determined that the lane may be changed. Therefore, if (dC (t) / dt) is determined to be smaller than the predetermined threshold value (<k 8), the forward vehicle MVb is trying to change lanes in the lane R 0 being the vehicle MVa is traveling from the lane R +1 The fact RC (+1,0) is true.
この後は、ステップS50において予測された事実RC(+1,0)およびステップS41〜S44で算出された速度ベクトルVa,Vbおよび座標値A,Bに基づいて、ステップS60〜S80において接近度が算出され、出力される。よって、この変形例によっても、上述の第1実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Thereafter, based on the fact RC (+1,0) predicted in step S50 and the velocity vectors Va and Vb and the coordinate values A and B calculated in steps S41 to S44, the degree of approach is determined in steps S60 to S80. Calculated and output. Therefore, also by this modification, the same operation effect as the above-mentioned 1st example can be obtained.
−第2実施例−
上述の第1実施例およびその変形例では、走行案内情報として白線の単位方向ベクトルを用いたが、第2実施例のように、車線に描かれた白線以外のパターンの形状をパターン認識した結果を走行案内情報として用いることもできる。
-Second Example-
In the above-described first embodiment and its modified example, the unit direction vector of the white line is used as the travel guide information, but the result of pattern recognition of the pattern shape other than the white line drawn on the lane as in the second embodiment. Can also be used as travel guidance information.
たとえば、図17に示すように、車両MVaの前方に前方車両MVbが存在した場合、この前方車両MVbが走行している車線はどのような種類の車線、たとえば、車線R0,R+1のような走行車線であるか、あるいは、車線R-1のような合流車線であるかどうかをその車線に描かれたパターンの形状により認識し、認識された車線形状を、車両MVaの位置A,速度ベクトルVaおよび前方車両MVbの位置B,速度ベクトルVbとともに用いて、車両MVaの走行する車線に前方車両MVbが車線変更してくるかどうか、そして、車線変更した後で車両MVaに対して安全な車間距離以下に接近してしまうかどうかを判断する。図17に示すように、合流車線は途中で右側の車線に合流して左側の路側分離帯が右側の白線に合流する形状になっており、また通常、合流車線には合流位置に合流の意味を表すパターンMPが描かれているので、路側分離帯が車線を横切ること、およびパターンMPを認識すれば車線R-1が合流車線であることを判断することができる。 For example, as shown in FIG. 17, when a forward vehicle MVb exists in front of the vehicle MVa, the lane in which the forward vehicle MVb is traveling is any type of lane, for example, the lanes R 0 and R +1 . Whether the vehicle is a traveling lane such as the above or a merging lane such as the lane R- 1 is recognized by the shape of the pattern drawn in the lane, and the recognized lane shape is determined based on the position A, Using the speed vector Va, the position B of the forward vehicle MVb, and the speed vector Vb, whether the forward vehicle MVb changes the lane to the lane in which the vehicle MVa travels, and is safe for the vehicle MVa after the lane change Judge whether or not the distance is less than the correct inter-vehicle distance. As shown in FIG. 17, the merge lane has a shape that merges with the right lane in the middle and the left roadside separation zone merges with the white line on the right, and usually the merge lane has the meaning of merging at the merge position. Therefore, it can be determined that the roadside separation zone crosses the lane and that the lane R- 1 is a merging lane if the pattern MP is recognized.
第2の実施例が第1の実施例と異なる点は図4のステップS40で実行されるデータ抽出、ステップS50の前方車両の挙動予測、ステップS60のルールのIF部照合、ステップS70のルールの競合、およびステップS80の接近度の具体的な手順であり、その他は図2の構成も含めて同様である。したがって、以下の説明では、第1実施例との相違点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the data extraction executed in step S40 in FIG. 4, the behavior prediction of the preceding vehicle in step S50, the IF check of the rule in step S60, the rule in step S70 This is a specific procedure for contention and the degree of approach in step S80, and the rest is the same, including the configuration of FIG. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with 1st Example, and abbreviate | omits description about a common part.
図18は第2実施例におけるデータ抽出サブルーチンを示し、第1の実施例の図11に相当する。図11のステップS41〜S44と同様の処理を行なった後、ステップS45Bでは、前方車両MVbが走行している車線R-1が合流車線であるかどうかを判定する。合流車線判定方法の詳細を図19のフローチャートに示す。 FIG. 18 shows a data extraction subroutine in the second embodiment, which corresponds to FIG. 11 of the first embodiment. After performing the same processing as steps S41 to S44 in FIG. 11, in step S45B, it is determined whether or not the lane R- 1 in which the preceding vehicle MVb is traveling is a merged lane. Details of the merge lane determination method are shown in the flowchart of FIG.
図19のステップS4501では、図5のステップS13で検出された白線で区切られる車線のうち、車両MVaが走行している車線に隣接する車線(この中には前方車両MVbが走行している車線R-1が含まれる)内においてエッジ検出を行い、検出されたエッジのうち白線を横切る方向に延在するエッジ(横エッジと称する)を抽出する。 In step S4501 in FIG. 19, among the lanes separated by the white line detected in step S13 in FIG. 5, the lane adjacent to the lane in which the vehicle MVa is traveling (in which the lane in which the forward vehicle MVb is traveling is included). R- 1 is included), and an edge extending in the direction crossing the white line (referred to as a lateral edge) is extracted from the detected edges.
図20は、横エッジの検出過程の一例を示す図であり、同図(a)に示すような観測画像が得られると、この観測画像について視点変換作業を行った結果は同図(b)に示すようなものになり、視点変換画像に対して白線検出作業を行った結果は同図(c)に示すようなものになる。車両MVaが走行している車線は中央の車線R0であり、前方車両MVbはその左隣の車線R-1を走行している。したがって、車線R0に隣接する車線R+1,R-1内に対応する視点変換画像に対して横エッジを抽出すると、同図(d)に示すように複数の横エッジ(図中では代表的な横エッジb1,b2,b3についてのみ符号を付している)が抽出される。なお、エッジ検出の手法は周知であり、たとえば、微分フィルタなどのエッジ検出用フィルタを視点変換画像に掛け合わせるような手法が挙げられる。 FIG. 20 is a diagram showing an example of the horizontal edge detection process. When an observation image as shown in FIG. 20A is obtained, the result of the viewpoint conversion operation for this observation image is shown in FIG. The result of performing the white line detection operation on the viewpoint conversion image is as shown in FIG. The lane in which the vehicle MVa is traveling is the center lane R 0 , and the forward vehicle MVb is traveling in the lane R -1 on the left side of the lane R 0 . Therefore, when the horizontal edge is extracted from the viewpoint conversion image corresponding to the lanes R +1 and R -1 adjacent to the lane R 0 , a plurality of horizontal edges (represented in the figure are representative). Only horizontal edges b 1 , b 2 and b 3 are labeled). Note that the edge detection method is well known, and for example, a method of multiplying the viewpoint conversion image by an edge detection filter such as a differential filter can be cited.
ステップS4502では、ステップS4501において抽出された横エッジのそれぞれにラベリング処理を行い、ラベリングされた横エッジのそれぞれの横方向の長さを計測する。ステップS4503では、横エッジの横方向の長さが隣接車線R+1,R-1の幅に略等しいかどうかが判定され、判定が肯定されるとステップS4504に進み、隣接車線幅に等しい横エッジが存在する車線R-1は合流車線であると判断する。この事実を、
R-1=RJ ...(11)
と表す。一方、判定が否定されるとステップS4505に進み、隣接車線は合流車線でないと判断する。
In step S4502, a labeling process is performed on each horizontal edge extracted in step S4501, and the horizontal length of each labeled horizontal edge is measured. In step S4503, it is determined whether the horizontal length of the horizontal edge is substantially equal to the width of the adjacent lanes R + 1 , R- 1 , and if the determination is affirmative, the process proceeds to step S4504, where the horizontal length equal to the adjacent lane width is determined. It is determined that the lane R- 1 where the edge exists is a merged lane. This fact
R −1 = RJ (11)
It expresses. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step S4505, and it is determined that the adjacent lane is not a merged lane.
図17に示すように、合流車線である隣接車線R-1に描かれたパターンMP、および、合流車線の終端にある路側分離帯は、横エッジ検出の結果それぞれ図20(d)の横エッジb1,b2およびb3として抽出される。横エッジb1,b2の横方向の長さは隣接車線R-1の車線幅に近く、また、横エッジb3の横方向の長さは隣接車線R-1の車線幅に等しい。したがって、ステップS4501で抽出された横エッジの横方向の長さが隣接車線R-1の車線幅(予め入力しておく)に略等しければ、その隣接車線R-1は合流車線であると判定できる。 As shown in FIG. 17, the pattern MP drawn in the adjacent lane R −1 that is the merging lane and the roadside separation band at the end of the merging lane are the horizontal edges in FIG. Extracted as b 1 , b 2 and b 3 . The lateral lengths of the lateral edges b 1 and b 2 are close to the lane width of the adjacent lane R −1 , and the lateral length of the lateral edge b 3 is equal to the lane width of the adjacent lane R −1 . Therefore, if the horizontal length of the horizontal edge extracted in step S4501 is substantially equal to the lane width of the adjacent lane R- 1 (input in advance), it is determined that the adjacent lane R- 1 is a merged lane. it can.
図4のステップS50では、次式により前方車両の挙動、すなわち前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。
B∈R-1:座標Bが車線R-1内にあるという事実
In step S50 of FIG. 4, the behavior of the preceding vehicle, that is, whether the preceding vehicle MVb changes the lane to the traveling lane of the vehicle MVa is predicted by the following equation.
B∈R-1: the fact that the coordinate B is in the lane R- 1
したがって、車両MVaが車線R0上を走行し、前方車両MVbが車線R-1を走行している状態において、車線R-1が合流車線であると判定されたら、前方車両MVbは車線R-1から車両MVaが走行している車線R0に車線変更しようとしているものと予測し、事実RC(-1,0)が真になる。 Accordingly, in a state where the vehicle MVa is traveling on the lane R 0, the preceding vehicle MVb is traveling lane R -1, if it is determined that the lane R -1 is the merging lane, the vehicle ahead MVb lane R - It is predicted from 1 that the vehicle MVa is traveling to the lane R 0 in which the vehicle MVa is traveling, and the fact RC (−1,0) becomes true.
図4のステップS60では、接近度判断部53のルールメモリ53a内にある各種ルールの中から選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合を行う。本実施例において関連するルールは、図14に示すルール番号4のルールである。
In step S60 of FIG. 4, various data are input for the rule selected from the various rules in the rule memory 53a of the
図17に示す例においては、前方車両MVbは合流車線R-1を走行しており、前方車両MVbが合流車線R-1の終端に至るまでには必ず車両MVaの走行車線R0に車線変更することが予測できることから、式(12)の左辺は真と判定される。さらに、Y軸方向に沿った前方車両MVbと車両MVaとの間の距離yb−yaが安全車間距離f(Va,Vb)より小さい正の値を持つときは、車線変更した結果、前方車両MVbが車線R0に入ったときにその車間距離が狭くて十分接近してしまうおそれがあり、ルール番号4のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=2が出力される。
In the example shown in FIG. 17, the forward vehicle MVb is traveling on a merging lane R -1, always changing lane to the running lane R0 of the vehicle MVa in to the front vehicle MVb reaches the end of the merging lane R -1 Therefore, the left side of Equation (12) is determined to be true. Further, when the distance y b -ya between the forward vehicle MVb and the vehicle MVa along the Y-axis direction has a positive value smaller than the safe inter-vehicle distance f (Va, Vb), the result of the lane change is that When the vehicle MVb enters the lane R 0 , the distance between the vehicles may be narrow and the vehicle MVb may approach sufficiently. The IF part of the
ステップS70では、ステップS60においてIF部が照合されたルールの競合を行う。たとえば、図21に示すように、車両MVaが走行する車線R0の左隣の合流車線R-1および右隣の走行車線R+1に、それぞれ前方車両MVb,MVcが走行している場合を考える。図21に示す例においてステップS60でIF部が真と判定されるのは、図14に示すルール番号2,4のルールである。したがって、ルール番号2のルールからは接近度=1が出力され、ルール番号4のルールからは接近度=2が出力される。
In step S70, the rule in which the IF unit is collated in step S60 is conflicted. For example, as shown in FIG. 21, a case where the forward vehicles MVb and MVc are traveling in the merging lane R -1 on the left side and the traveling lane R +1 on the right side of the lane R 0 on which the vehicle MVa travels, respectively. Think. In the example shown in FIG. 21, it is the rules of
上述のイの手法に従えば接近度の和=1+2=3となる。この場合、接近度の評価は3段階以上になる。また、上述のロの手法に従えば、前方車両MVbと前方車両MVcとを比較すると、前方車両MVbは必ず車線R0に車線変更するためにルール番号4のルールの方が優先度が高いといえる。よって、たとえば優先順位を全体で10段階とし、ルール番号2のルールの優先順位を5、ルール番号4のルールの順位を優先順位7とすると、ルール番号4のルールの優先順位の方が高いので、接近度=2が出力される。
According to the above-mentioned method (a), the sum of the approach degrees = 1 + 2 = 3. In this case, the approach degree is evaluated in three or more stages. Further, according to the above-mentioned method of B, when comparing the forward vehicle MVb and the forward vehicle MVc, the forward vehicle MVb always changes the lane to the lane R 0 , so that the rule of
したがって、本実施例によれば、車両MVaの前方に存在する前方車両MVbの前方車両の位置,速度といった情報に加えて、車両MVaの前方視界にある合流車線であるかどうかを示すパターンなどの走行案内情報も考慮して接近度を算出しているので、道路状況に応じて前方車両の接近度を的確に判断して予測することができる。 Therefore, according to the present embodiment, in addition to information such as the position and speed of the vehicle ahead of the forward vehicle MVb existing in front of the vehicle MVa, a pattern indicating whether the vehicle is a merge lane in the forward field of view of the vehicle MVa, etc. Since the approach degree is calculated in consideration of the travel guide information, the approach degree of the preceding vehicle can be accurately determined and predicted according to the road condition.
−第2実施例の変形例−
上述の第2実施例では、車両MVaの前方視界を撮像した画面に対してパターン認識を行って合流車線の判定を行ったが、これに限らず、種々の方法により隣接車線が合流車線であるか否かを判定することができる。合流車線判定ルーチンの別の例である図22により説明する。
-Modification of the second embodiment-
In the second embodiment described above, pattern recognition is performed on the screen imaged from the front view of the vehicle MVa to determine the merge lane. However, the present invention is not limited to this, and the adjacent lane is a merge lane by various methods. It can be determined whether or not. A description will be given with reference to FIG. 22, which is another example of the merge lane determination routine.
この例では、道路の所定間隔毎にサインポスト(図示略)が設置されており、このサインポストからは道路状況を示す道路情報信号が送信されていることを前提としている。したがって、図22(b)に示すように、車両MVaはこの電磁波を受信するためのアンテナ21と、アンテナ21を介して電磁波を受信する受信機22を備えている他は図3に示す構成である。
In this example, it is assumed that a sign post (not shown) is installed at every predetermined interval of the road, and a road information signal indicating a road condition is transmitted from the sign post. Therefore, as shown in FIG. 22B, the vehicle MVa has the configuration shown in FIG. 3 except that the vehicle MVa includes an
図22(a)のステップS4511では、サインポストからの道路情報信号を車両MVaに付設されたアンテナで受信し、受信信号を制御装置5に取り込む。ステップS4512では、受信された道路情報信号の中に合流車線を示す信号があるか否かを判定する。
In step S4511 of FIG. 22A, the road information signal from the sign post is received by the antenna attached to the vehicle MVa, and the received signal is taken into the
図23(a)は合流車線判定ルーチンのさらに別の例を示すフローチャートである。この例では、車両MVaがGPS(Global Positioning System)によるナビゲーション装置を搭載しており、このナビゲーション装置は、図23(b)に示すように、衛星からのGPS信号を受信するためのアンテナ31と、アンテナ31を介してGPS信号を受信する受信機32と、緯度・経度により位置が特定される道路地図データを記憶する記憶装置33と、ディスプレイ装置34と、受信機32で受信したGPS信号と記憶装置33に記憶された道路地図データとに基づいて自車の道路地図上の位置を特定し、その道路の状況を表す道路情報を抽出し、さらにデイスプレイ装置34に地図と自車位置を表示する制御回路35とを備えている。
FIG. 23A is a flowchart showing still another example of the merging lane determination routine. In this example, the vehicle MVa is equipped with a GPS (Global Positioning System) navigation device, and this navigation device includes an
図23(a)のステップS4521では、ナビゲーション装置が、衛星からのGPS信号により車両MVaの現在位置を認識し、その位置とナビゲーション装置が備えている道路地図データとから現在車両MVaが走行している地図上の位置を求める。その上で、走行している道路に与えられている道路情報を抽出して制御装置5に送る。制御装置5はステップS4522において、その道路情報の中に合流道路である情報が含まれるかを判定する。
In step S4521 of FIG. 23A, the navigation device recognizes the current position of the vehicle MVa from the GPS signal from the satellite, and the current vehicle MVa travels from the position and road map data provided in the navigation device. Find the location on the map. Then, road information given to the road on which it is traveling is extracted and sent to the
したがって、これら変形例によっても、上述の第2実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also by these modified examples, the same effects as those of the second embodiment described above can be obtained.
−第3実施例−
第3実施例は、前方車両の存在する車線に描かれたパターンを走行案内情報として利用した別の例であり、図24に示すように、車線R0を走行する車両MVaの前方に路肩である車線R-1を走行する前方車両MVbが存在した場合を想定している。したがって、前方車両MVbが走行している車線はどのような種類の車線であるか、たとえば、車線R0,R+1のような走行車線であるか、あるいは、車線R-1のような路肩であるかを路面に描かれているパターンの形状により認識する。その上で、車両MVaの位置A,速度ベクトルVaおよび前方車両MVbの位置B,速度ベクトルVbを用いて、車両MVaの走行する車線に前方車両MVbが車線変更してくるかどうか、そして、車線変更した後で車両MVaに対して安全な車間距離以下に接近してしまうかどうかを判断するものである。
-Third Example-
The third embodiment is another example in which the pattern drawn in the lane where the vehicle ahead is present is used as the travel guidance information. As shown in FIG. 24, the road shoulder is in front of the vehicle MVa traveling in the lane R 0. It is assumed that there is a forward vehicle MVb traveling in a certain lane R- 1 . Therefore, what kind of lane the front vehicle MVb is traveling on is, for example, a traveling lane such as the lanes R 0 and R +1 , or a shoulder such as the lane R −1. Is recognized by the shape of the pattern drawn on the road surface. Then, using the position A, the speed vector Va of the vehicle MVa, the position B, the speed vector Vb of the forward vehicle MVb, whether the forward vehicle MVb changes the lane to the lane in which the vehicle MVa travels, and the lane After the change, it is determined whether or not the vehicle MVa approaches a safe inter-vehicle distance or less.
第3の実施例が第1の実施例と異なる点は図4のステップS40で実行されるデータ抽出、ステップS50の前方車両の挙動予測、ステップS60のルールのIF部照合、ステップS70のルールの競合、およびステップS80の接近度の具体的な手順であり、その他は図2の構成を含めて同様である。したがって、以下の説明では、第1実施例との相違点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。 The third embodiment is different from the first embodiment in that the data extraction executed in step S40 in FIG. 4, the behavior prediction of the preceding vehicle in step S50, the IF check of the rule in step S60, the rule in step S70 This is a specific procedure for contention and the degree of approach in step S80, and the rest is the same including the configuration of FIG. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with 1st Example, and abbreviate | omits description about a common part.
図25は第3実施例におけるデータ抽出サブルーチンを示し、図4のステップS40の詳細を説明する図11に相当するものである。図11のステップS41〜S44と同様の処理が行った後、ステップS45Cでは、前方車両MVbが走行している車線R-1が路肩であるかどうかを判定する。路肩判定方法の詳細を図26のフローチャートに示す。 FIG. 25 shows a data extraction subroutine in the third embodiment, which corresponds to FIG. 11 for explaining details of step S40 in FIG. After processing similar to steps S41 to S44 in FIG. 11 is performed, in step S45C, it is determined whether or not the lane R- 1 in which the forward vehicle MVb is traveling is a road shoulder. Details of the road shoulder determination method are shown in the flowchart of FIG.
ステップS4531では、視点変換された画像に対して路側反射体RF(図24参照)を検出し、路側反射体RFとその右隣にある白線WLaとの間の距離を検出する。ステップS4532では、ステップS4531で検出された路側反射体と白線との間の距離が、通常の走行車線の幅(たとえば車線R0やR+1の幅であり、予め既知の値が入力されている)よりも十分に小さいかどうかを判定し、判定が肯定されるとステップS4533に進み、走行車線幅よりも十分小さい車線幅を有する車線R-1は路肩であると判断する。この事実を、
R-1=RC ...(13)
と表す。一方、判定が否定されるとステップS4534に進み、隣接車線は路肩でないと判断する。
In step S4531, the roadside reflector RF (see FIG. 24) is detected from the viewpoint-converted image, and the distance between the roadside reflector RF and the white line WLa adjacent to the right is detected. In step S4532, the distance between the roadside reflector detected in step S4531 and the white line is the width of a normal traveling lane (for example, the width of the lane R 0 or R +1 , and a known value is input in advance). If the determination is affirmative, the process proceeds to step S4533, and it is determined that the lane R- 1 having a lane width sufficiently smaller than the travel lane width is a road shoulder. This fact
R -1 = RC (13)
It expresses. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step S4534, where it is determined that the adjacent lane is not a shoulder.
図4のステップS50では、次式により前方車両の挙動、すなわち前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。
k3は符号判定のための値であり、測定誤差等を考慮して0に近い正の定数に設定してある。
In step S50 of FIG. 4, the behavior of the preceding vehicle, that is, whether the preceding vehicle MVb changes the lane to the traveling lane of the vehicle MVa is predicted by the following equation.
k 3 is a value for sign determination, and is set to a positive constant close to 0 in consideration of measurement error and the like.
したがって、車両MVaが車線R0上を走行し、前方車両MVbが車線R-1を走行している状態において、車線R-1が路肩であると判定されたら、前方車両MVbは車線R-1から車両MVaが走行している車線R0に車線変更しようとしているものと予測し、事実RC(-1,0)が真になる。 Therefore, the vehicle MVa is traveling on the lane R 0, in a state where the front vehicle MVb is traveling lane R -1, if it is determined that the lane R -1 is shoulder, the forward vehicle MVb lane R -1 From this, it is predicted that the vehicle MVa is going to change to the lane R 0 where the vehicle MVa is traveling, and the fact RC (−1,0) becomes true.
図4のステップS60では、接近度判断部53のルールメモリ53a内にある各種ルールの中から選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合を行う。本実施例において関連するルールは、図14に示すルール番号6のルールである。
In step S60 of FIG. 4, various data are input for the rule selected from the various rules in the rule memory 53a of the
図24に示す例においては、前方車両MVbが路肩R-1上を移動していれば(|Vb|>k3:停止していれば故障車であり、車線変更の可能性は低い)その後、車両MVaの走行車線R0に車線変更する可能性が高いことが予測できることから、式(14)の左辺は真と判定される。さらに、Y軸方向に沿った前方車両MVbと車両MVaとの間の距離yb−yaが安全車間距離f(Va,Vb)より小さい正の値を持つときは、車線変更した結果、前方車両MVbが車線R0に入ったときにその車間距離が狭くて十分接近してしまうおそれがあり、ルール番号6のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=1が出力される。
In the example shown in FIG. 24, if the preceding vehicle MVb is moving on the road shoulder R −1 (| Vb |> k 3 : If it is stopped, it is a broken car and the possibility of changing lanes is low). Since it can be predicted that there is a high possibility of changing to the lane R 0 of the vehicle MVa, the left side of the equation (14) is determined to be true. Further, when the distance y b -ya between the forward vehicle MVb and the vehicle MVa along the Y-axis direction has a positive value smaller than the safe inter-vehicle distance f (Va, Vb), the result of the lane change is that When the vehicle MVb enters the lane R 0 , the distance between the vehicles may be narrow and the vehicle MVb may approach sufficiently. The IF part of the
したがって、本実施例によっても、上述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also according to the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment.
−第4実施例−
第4実施例は、道路の路側に所定間隔毎に設置されたサインポストから送信される道路状況を示す道路情報を車両が受信し、その受信した道路情報も使用して前方車両の挙動を予測するものである。
-Fourth embodiment-
In the fourth embodiment, the vehicle receives road information indicating road conditions transmitted from sign posts installed at predetermined intervals on the road side of the road, and predicts the behavior of the preceding vehicle using the received road information. To do.
たとえば、図27に示すように、車両MVaの前方に前方車両MVbが存在した場合、この前方車両MVbが走行している車線はどのような種類の車線、たとえば、車線R0,R+1のような走行車線であるか、あるいは、車線R-1のような離脱路であるかどうかをサインポストからの道路情報により認識し、認識された道路情報を、車両MVaの位置A,速度ベクトルVaおよび前方車両MVbの位置B,速度ベクトルVbとともに用いて、車両MVaの走行する車線に前方車両MVbが車線変更してくるかどうか、そして、車線変更した後で車両MVaに対して安全な車間距離以下に接近してしまうかどうかを判断する。 For example, as shown in FIG. 27, when the forward vehicle MVb exists in front of the vehicle MVa, the lane in which the forward vehicle MVb is traveling is any type of lane, for example, the lanes R 0 and R +1 . Whether the vehicle is a traveling lane such as the above or a departure road such as the lane R- 1 is recognized from the road information from the sign post, and the recognized road information is determined based on the position A of the vehicle MVa and the speed vector Va. And the position B of the forward vehicle MVb and the speed vector Vb, whether the forward vehicle MVb changes the lane in which the vehicle MVa travels, and the safe inter-vehicle distance with respect to the vehicle MVa after the lane change Determine if you are approaching:
第4の実施例が第1の実施例と異なる点は、図2に示す構成に加えてサインポストからの電磁波を受信するアンテナと受信機(図22(b)参照)いずれも図示を省略する)を備えている点と、図4のステップS40で実行されるデータ抽出、ステップS50の前方車両の挙動予測、ステップS60のルールのIF部照合、ステップS70のルールの競合、およびステップS80の接近度の具体的な手順の点であり、その他は同様である。したがって、以下の説明では、第1実施例との相違点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。 The fourth embodiment is different from the first embodiment in that, in addition to the configuration shown in FIG. 2, both the antenna for receiving the electromagnetic wave from the sign post and the receiver (see FIG. 22B) are omitted. 4), data extraction executed in step S40 of FIG. 4, prediction of the behavior of the preceding vehicle in step S50, IF section verification of the rule in step S60, rule conflict in step S70, and approach in step S80 It is the point of the concrete procedure of degree, and others are the same. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with 1st Example, and abbreviate | omits description about a common part.
図28は第4実施例を示すデータ処理ルーチンを示し、第1の実施例の図11のフローチャートに相当する。図11のステップS41〜S44と同様の処理を行った後、ステップS45Dでは、前方車両MVbが走行している車線R-1が離脱路であるかどうかを判定する。離脱車線判定方法の詳細を図29のフローチャートに示す。 FIG. 28 shows a data processing routine showing the fourth embodiment, which corresponds to the flowchart of FIG. 11 of the first embodiment. After performing the same processing as steps S41 to S44 in FIG. 11, in step S45D, it is determined whether or not the lane R- 1 on which the preceding vehicle MVb is traveling is a departure road. Details of the departure lane determination method are shown in the flowchart of FIG.
図29のステップS4541では、サインポストからの道路情報信号を車両MVaに付設されたアンテナで受信し、受信信号を受信機を介して制御装置5に取り込む。ステップS4542では、受信された道路情報信号に基づいて隣接車線R-1が離脱路であるか否かを判定する。隣接車線R-1が離脱路であるという事実を、
R-1=RX ...(15)
と表す。
In step S4541 in FIG. 29, the road information signal from the sign post is received by the antenna attached to the vehicle MVa, and the received signal is taken into the
R −1 = RX (15)
It expresses.
図4のステップS50では、次式により前方車両の挙動、すなわち前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。
k7:定数(k7>0であり、かつ、k7は0に近い値)
(16)式は上述の(6)式と類似しており、ただし、図27に示すように前方車両MVbが左隣の車線(離脱路)R-1を走行しているため、符号の判定が逆になっている点のみ異なる。
In step S50 of FIG. 4, the behavior of the preceding vehicle, that is, whether the preceding vehicle MVb changes the lane to the traveling lane of the vehicle MVa is predicted by the following equation.
k 7 : constant (k 7 > 0 and k 7 is a value close to 0)
The expression (16) is similar to the above expression (6), except that the forward vehicle MVb is traveling on the left lane (leaving road) R −1 as shown in FIG. The only difference is that is reversed.
したがって、車両MVaが車線R0上を走行し、前方車両MVbが車線R-1を走行している状態において、(Db×Vb)z/|Vb|が負の値をとり(<k6)、かつ、|(Db×Vb)z|が所定の閾値よりも大きい(>k7)と判定されたら、前方車両MVbは車線R-1から車両MVaが走行している車線R0に車線変更しようとしているものと予測し、事実RC(−1,0)が真になる。 Therefore, in a state where the vehicle MVa is traveling on the lane R 0 and the preceding vehicle MVb is traveling on the lane R −1 , (Db × Vb) z / | Vb | takes a negative value (<k 6 ). If | (Db × Vb) z | is determined to be larger than a predetermined threshold (> k 7 ), the forward vehicle MVb is changed from the lane R -1 to the lane R 0 on which the vehicle MVa is traveling. Predicting what is going to happen, the fact RC (-1,0) becomes true.
図4のステップS60では、接近度判断部53のルールメモリ53a内にある各種ルールの中から選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合を行う。本実施例において関連するルールは、図14に示すルール番号8のルールである。
In step S60 of FIG. 4, various data are input for the rule selected from the various rules in the rule memory 53a of the
図27に示す例においては、前方車両MVbは車両MVaの走行車線R0に車線変更しようとしており、前方車両MVbの速度ベクトルVbは車線R0の方向に向いているので、式(16)の左辺は真と判定される。さらに、前方車両MVbが走行している車線は離脱路であるからR-1=RXが成立し、この結果、前方車両はかなり強引に車線R0に車線変更してくるものと予測され、ルール番号8のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=2が出力される。
In the example shown in FIG. 27, the forward vehicle MVb is going to change the lane to the travel lane R 0 of the vehicle MVa, and the speed vector Vb of the forward vehicle MVb is oriented in the direction of the lane R 0 . The left side is determined to be true. Furthermore, since the lane in which the forward vehicle MVb is traveling is a departure road, R −1 = RX is established, and as a result, it is predicted that the forward vehicle will be forcibly changed to the lane R 0. The IF part of
したがって、本実施例によっても、上述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also according to the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment.
あるいは、上述の第4実施例において、車両MVaがナビゲーション装置(図23(b)参照)を搭載しているときは、第2実施例の変形例と同様にナビゲーション装置からの道路情報を用いてもよい。図30により説明する。 Alternatively, in the above-described fourth embodiment, when the vehicle MVa is equipped with a navigation device (see FIG. 23B), the road information from the navigation device is used as in the modification of the second embodiment. Also good. This will be described with reference to FIG.
図30は、離脱路判定ルーチンの別の例を示すフローチャートである。まず、ステップS4521で上述したと同様にしてGPS信号に基づいて車両の地図上の位置を認識した上でその道路に与えられている道路情報を抽出し、制御装置5に送信する。ステップS4522Aでは、受信した道路情報に基づいて隣接車線が離脱路であるか否かを判定する。
FIG. 30 is a flowchart illustrating another example of the departure path determination routine. First, in the same manner as described above in step S4521, the position of the vehicle on the map is recognized based on the GPS signal, and the road information given to the road is extracted and transmitted to the
−第5実施例−
第5実施例は、車両の前方を走行する前方車両である前方車両が2台存在した場合、これら前方車両相互の位置、速度から挙動を予測したものである。たとえば、図31に示すように、車両MVaの前方に2台の前方車両MVb,MVcが存在した場合、先行する前方車両MVcの後方に後続する前方車両MVbが、車両MVaの走行車線に車線変更して前方車両MVcを追い抜こうとしているかどうか、そして、車線変更した後で車両MVaに対して安全な車間距離以下に接近してしまうかどうかを、車両MVaの位置A,速度ベクトルVa、および前方車両MVb,MVcの位置B,C(xc,yc,0),速度ベクトルVb,Vcにより判断する。
-Fifth embodiment-
In the fifth embodiment, when there are two forward vehicles, which are forward vehicles traveling in front of the vehicle, the behavior is predicted from the positions and speeds of these forward vehicles. For example, as shown in FIG. 31, when there are two forward vehicles MVb and MVc in front of the vehicle MVa, the forward vehicle MVb following the preceding forward vehicle MVc changes the lane to the travel lane of the vehicle MVa. Whether or not the vehicle MVc is overtaken and whether or not the vehicle MVa approaches a safe inter-vehicle distance after changing the lane, the position A of the vehicle MVa, the speed vector Va, and Judgment is made based on positions B and C (x c , y c , 0) and speed vectors Vb and Vc of the preceding vehicles MVb and MVc.
第5の実施例が第1の実施例と異なる点は図4のステップS40で実行されるデータ抽出、ステップS50の前方車両の挙動予測、ステップS60のルールのIF部照合、ステップS70のルールの競合、およびステップS80の接近度の具体的な手順であり、その他は図2の構成を含めて同様である。したがって、以下の説明では、第1実施例との相違点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。 The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the data extraction executed in step S40 in FIG. 4, the behavior prediction of the forward vehicle in step S50, the IF check of the rule in step S60, and the rule in step S70 This is a specific procedure for contention and the degree of approach in step S80, and the rest is the same including the configuration of FIG. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with 1st Example, and abbreviate | omits description about a common part.
図4のステップS40では、前方車両が1台である第1の実施例と同様にして2台の前方車両に関する必要なデータを抽出する。図4のステップS50では、次式により前方車両の挙動、すなわち前方車両MVbが車両MVaの走行車線に車線変更してくるかどうかを予測する。
k5:定数(k5<0)
ya<yb<ycなる条件は、前から順に前方車両MVc、前方車両MVb、車両MVaの順に並んでいることを示しており、図31に示す配置状態に対応している。また、yc−ybは、Y軸方向に沿った前方車両MVcと前方車両MVbとの間の距離であり、|Vc|−|Vb|は、前方車両MVcと前方車両MVbとの間の速度差である。
In step S40 of FIG. 4, necessary data regarding the two forward vehicles is extracted in the same manner as in the first embodiment in which there is one forward vehicle. In step S50 of FIG. 4, the behavior of the preceding vehicle, that is, whether the preceding vehicle MVb changes the lane to the traveling lane of the vehicle MVa is predicted by the following equation.
k 5 : constant (k 5 <0)
The condition y a <y b <y c indicates that the front vehicle MVc, the front vehicle MVb, and the vehicle MVa are arranged in order from the front, and corresponds to the arrangement state shown in FIG. Further, y c −y b is a distance between the forward vehicle MVc and the forward vehicle MVb along the Y-axis direction, and | Vc | − | Vb | is between the forward vehicle MVc and the forward vehicle MVb. It is a speed difference.
したがって、車両MVaが車線R0上を走行し、前方車両MVbおよび前方車両MVcがともに車線R+1を走行している状態において、前方車両MVb,MVc間の距離yc−ybが所定の車間距離k4以下で、かつ、前方車両MVb,MVc間の速度差|Vc|−|Vb|が所定の速度差k5以上であると、前方車両MVbは前方車両MVcに徐々に近づいて接近し、前方車両MVcを追い抜くために車線R0に車線変更するものと予測し、事実RC7(+1,0)が真になる。 Therefore, in a state where the vehicle MVa travels on the lane R 0 and both the front vehicle MVb and the front vehicle MVc travel on the lane R +1 , the distance y c −y b between the front vehicles MVb and MVc is a predetermined value. When the inter-vehicle distance k 4 or less and the speed difference | Vc | − | Vb | between the front vehicles MVb and MVc are a predetermined speed difference k 5 or more, the front vehicle MVb gradually approaches and approaches the front vehicle MVc. Then, it is predicted that the lane will be changed to the lane R 0 in order to overtake the preceding vehicle MVc, and the fact RC 7 (+1,0) becomes true.
図4のステップS60では、接近度判断部53のルールメモリ53a内にある各種ルールの中から選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合を行う。本実施例において関連するルールは、図14に示すルール番号7のルールである。
In step S60 of FIG. 4, various data are input for the rule selected from the various rules in the rule memory 53a of the
図31に示す例においては、車両MVaは車線R0を、前方車両MVb,MVcはともに車線R+1を走行しているので、前方車両MVb,MVc間の距離yc−ybが所定の車間距離k4以下で、かつ、前方車両MVb,MVc間の速度差|Vc|−|Vb|が所定の速度差k5以上であれば式(17)の左辺は真と判定される。さらに、Y軸方向に沿った前方車両MVbと車両MVaとの間の距離yb−yaが安全車間距離f(Va,Vb)より小さい正の値を持つときは、車線変更した結果、前方車両MVbが車線R0に入ったときにその車間距離が狭くて十分接近してしまうおそれがあり、ルール番号7のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=2が出力される。
In the example shown in FIG. 31, since the vehicle MVa is traveling in the lane R 0 and the preceding vehicles MVb and MVc are both traveling in the lane R +1 , the distance y c −y b between the preceding vehicles MVb and MVc is predetermined. If the inter-vehicle distance k 4 or less and the speed difference | Vc | − | Vb | between the preceding vehicles MVb and MVc is greater than or equal to a predetermined speed difference k 5 , the left side of Expression (17) is determined to be true. Further, when the distance y b -ya between the forward vehicle MVb and the vehicle MVa along the Y-axis direction has a positive value smaller than the safe inter-vehicle distance f (Va, Vb), the result of the lane change is that When the vehicle MVb enters the lane R 0 , there is a possibility that the distance between the vehicles MVb is narrow and the vehicle MVb may approach sufficiently. The IF part of the
したがって、本実施例によっても、上述の各実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also according to the present embodiment, the same operational effects as those of the above-described embodiments can be obtained.
−第6実施例−
上述した第1〜第5実施例では車両との接近を検出していたが、これに限らず、たとえば横断歩道を横断する歩行者との接近を検出するようにしてもよい。第6実施例は、路面に描かれたパターンの形状をパターン認識して横断歩道の有無を判断した一例である。たとえば、図32に示すように、車両MVaの前方視界にある横断歩道CRの路側に歩行者WPが立っていた場合、車両MVaの前方視界に横断歩道CRが存在するかどうかをパターン形状により認識し、その認識結果を、歩行者WPの位置Bおよび車両MVaの位置A,速度ベクトルVaとともに用いて、横断歩道CRを歩行者WPが横断するか、そして、歩行者WPが横断歩道CRを横断した場合に車両MVaが安全に停止しうるかを判断する。図32に示すように、横断歩道CRは車線幅の全幅にわたる横方向の2本の白線WLd,WLeを備えているので、車線幅の全幅にわたり横方向に延在する2本の白線WLd,WLeをパターン認識できれば横断歩道CRの存在を判断することができる。
-Sixth Example-
In the first to fifth embodiments described above, the approach to the vehicle is detected. However, the present invention is not limited to this. For example, the approach to a pedestrian crossing a pedestrian crossing may be detected. The sixth embodiment is an example in which the shape of the pattern drawn on the road surface is recognized to determine the presence or absence of a pedestrian crossing. For example, as shown in FIG. 32, when a pedestrian WP is standing on the side of a pedestrian crossing CR in the forward view of the vehicle MVa, the pattern shape recognizes whether the pedestrian crossing CR exists in the forward view of the vehicle MVa. The pedestrian WP crosses the pedestrian crossing CR using the recognition result together with the position B of the pedestrian WP, the position A of the vehicle MVa, and the velocity vector Va, and the pedestrian WP crosses the pedestrian crossing CR. In this case, it is determined whether the vehicle MVa can be stopped safely. As shown in FIG. 32, the pedestrian crossing CR has two white lines WLd and WLe in the horizontal direction extending over the entire width of the lane width, and therefore, two white lines WLd and WLe extending in the horizontal direction over the entire width of the lane width. Can be recognized as a pedestrian crossing CR.
第6の実施例が第1の実施例と異なる点は次のとおりである。まず、第6の実施例における接近予測装置の全体構成を図33に示す。第1の実施例の図3(a)の接近予測装置との相違点は、赤外線検知装置10を設けた点である。赤外線検知装置10はたとえば赤外線カメラから構成され、車両MVaの前方から到来する赤外線を画像として検出する。前処理部7は、赤外線検知装置10により検出された赤外線のうち、周囲温度より高温の領域があればその領域の形状を解析して人間が撮像されているかどうかを判断し、人間が撮像されている場合は、車両MVaに対する人間の方向を検出する。
The sixth embodiment is different from the first embodiment as follows. First, FIG. 33 shows the overall configuration of the approach prediction apparatus in the sixth embodiment. The difference from the approach prediction apparatus of FIG. 3A of the first embodiment is that an
さらに、図4のステップS10の画像処理、ステップS40のデータ抽出、ステップS50の前方車両の挙動予測、ステップS60のルールのIF部照合、ステップS70のルールの競合、およびステップS80の接近度の具体的な手順が相違する他は同様である。したがって、以下の説明では、第1実施例との相違点を中心に説明し、共通する部分については説明を省略する。 In addition, the image processing in step S10 in FIG. 4, the data extraction in step S40, the behavior prediction of the preceding vehicle in step S50, the IF part matching of the rule in step S60, the rule conflict in step S70, and the degree of approach in step S80 It is the same except that the general procedure is different. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with 1st Example, and abbreviate | omits description about a common part.
図34は、第6実施例の画像処理ルーチンを示すフローチャートであり、図4のステップS10の詳細を説明するためのものである。図5のステップS11〜S13と同様の処理を行った後、ステップS14では、車両MVaの前方に人間が存在するか否かを判定し、さらに、人間が存在した場合は車両MVaに対する相対座標を求める。 FIG. 34 is a flowchart showing an image processing routine according to the sixth embodiment, and is for explaining details of step S10 in FIG. After performing the same processing as steps S11 to S13 in FIG. 5, in step S14, it is determined whether or not a person is present in front of the vehicle MVa. If a person is present, the relative coordinates with respect to the vehicle MVa are determined. Ask.
すなわち、上述した赤外線検知装置10により車両MVa前方から到来する赤外線を撮像し、周囲温度より高温の領域を抽出する。ついで、高温領域の形状を解析し、高温領域が人間から放射される赤外線に起因するものか、すなわち、高温領域に人間が存在するか否かを判断する。そして、人間が前方視界内に存在すると判断されたら、車両MVaに対する人間の方向を検出する。
That is, an infrared ray coming from the front of the vehicle MVa is imaged by the
次に、図35は第4実施例のデータ抽出ルーチンを示すフローチャートであり、図4のステップS40の詳細を説明するためのものである。図11のステップS41と同様に自車の絶対座標値を算出し、ステップS42Aで白線領域の絶対座標値および人間の絶対座標値B(xb,yb)を算出し、ステップS43Aで自車両の速度ベクトルを算出する。本実施例では人間の速度ベクトルを求めることはない。ステップS46では、車両MVaの前方視界内に横断歩道CRが存在するかどうかを判定する。横断歩道判定方法の詳細を図36のフローチャートに示す。 Next, FIG. 35 is a flowchart showing the data extraction routine of the fourth embodiment, and is for explaining details of step S40 of FIG. Calculating the absolute coordinate values of the vehicle as in step S41 in FIG. 11, calculates absolute coordinates and human absolute coordinate value B of the white line area (x b, y b) to a step S 42 A, the vehicle at step S43A The velocity vector is calculated. In this embodiment, the human velocity vector is not obtained. In step S46, it is determined whether or not there is a pedestrian crossing CR in the forward field of view of the vehicle MVa. Details of the pedestrian crossing determination method are shown in the flowchart of FIG.
図36において、ステップS461では視点変換された車両MVaの前方視界画像に対して白線検出を行い、検出された白線で区切られる車線のうち車両MVaが走行している車線R0内においてエッジ検出を行い、検出されたエッジのうち白線を横切る方向に延在する横エッジを抽出する。横エッジ抽出の詳細はすでに図19のステップS4501の動作説明において行っているのでその詳細は省略する。 In FIG. 36, in step S461, white line detection is performed on the forward view image of the vehicle MVa whose viewpoint has been changed, and edge detection is performed in the lane R 0 in which the vehicle MVa is traveling among the lanes separated by the detected white line. Then, a horizontal edge extending in a direction crossing the white line is extracted from the detected edges. Details of the horizontal edge extraction have already been performed in the description of the operation in step S4501 in FIG.
ステップS462では、図19のステップS4502と同様にして、ステップS461において抽出された横エッジのそれぞれにラベリング処理を行い、ラベリングされた横エッジのそれぞれの横方向の長さを計測する。ステップS4503では、横エッジの横方向の長さが走行車線R0の幅に略等しく、かつ、走行車線R0に2本の横エッジが存在するか否かが判定され、判定が肯定されるとステップS464に進み、走行車線R0に横断歩道が存在すると判断する。この事実を、
Kb=Human...(18)
と表す。一方、判定が否定されるとステップS465に進み、走行車線R0に横断歩道は存在しないと判断する。
In step S462, similarly to step S4502 in FIG. 19, a labeling process is performed on each of the horizontal edges extracted in step S461, and the horizontal lengths of the labeled horizontal edges are measured. In step S4503, the length of the transverse direction of the transverse edge substantially equal to the width of the travel lane R 0, and whether the lateral edges of two to the traffic lane R 0 is present is determined, the determination is affirmative In step S464, it is determined that there is a pedestrian crossing in the travel lane R0 . This fact
Kb = Human. . . (18)
It expresses. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to step S465, and it is determined that there is no pedestrian crossing in the travel lane R0 .
次に、図4のステップS50では、次式により前方障害物の挙動、すなわち歩行者WPが横断歩道CRを横断しようとしているかどうかを予測する。
RE:歩行者WPが横断歩道を横断しようとしている事実
yp :横断歩道CRの中央点P(xp,yp)のY座標
Next, in step S50 of FIG. 4, the behavior of the front obstacle, that is, whether or not the pedestrian WP is going to cross the pedestrian crossing CR is predicted by the following equation.
RE: The fact that pedestrian WP is about to cross a pedestrian crossing
y p : Y coordinate of the center point P (x p , y p ) of the pedestrian crossing CR
|yp−yb|はY軸方向に沿った歩行者WPと横断歩道CRとの間の距離である。したがって、歩行者WPが車両MVaの前方視界内に存在し、この歩行者WPと横断歩道CRとの間の距離が所定の安全距離より小さい(<k10)と判定されたら、歩行者WPは横断歩道CRを横断しようとしているものと予測し、事実REが真になる。 | Y p −y b | is a distance between the pedestrian WP and the pedestrian crossing CR along the Y-axis direction. Therefore, if it is determined that the pedestrian WP is present in the forward field of view of the vehicle MVa and the distance between the pedestrian WP and the pedestrian crossing CR is smaller than a predetermined safety distance (<k 10 ), the pedestrian WP Predicts that he is going to cross the pedestrian crossing CR, and the fact RE becomes true.
図4のステップS60では、接近度判断部53のルールメモリ53a内にある各種ルールの中から選択されたルールについて各種データを入力してIF部の照合を行う。本実施例において関連するルールは、図14に示すルール番号11のルールである。ここに、f’(Va)は車両MVaの停止距離を示す関数であり、次式で定義される。
図32に示す例においては、車両MVaの前方視界内に歩行者WPが存在しているので、歩行者WPと横断歩道CRとの間の距離yp−ybが所定の安全距離より小さい(<k10)とき、すなわち、歩行者WPが横断歩道CRに十分接近しているときは、式(19)の左辺は真と判定される。さらに、Y軸方向に沿った歩行者WPと車両MVaとの間の距離yb−yaが停止距離f’(Va)より小さい正の値を持つときは、ブレーキをかけても制動距離が長く、歩行者WPが横断歩道CRを横断したときには車両MVaが横断歩道CRに接近しているおそれがあり、ルール番号11のIF部が真と判定されてルールが成立し、接近度=2が出力される。
In the example shown in FIG. 32, since the pedestrian WP exists in the forward field of view of the vehicle MVa, the distance y p -y b between the pedestrian WP and the pedestrian crossing CR is smaller than a predetermined safety distance ( <K 10 ), that is, when the pedestrian WP is sufficiently close to the pedestrian crossing CR, the left side of the equation (19) is determined to be true. Furthermore, when the distance y b -ya between the pedestrian WP and the vehicle MVa along the Y-axis direction has a positive value smaller than the stop distance f ′ (Va), the braking distance is even when the brake is applied. When the pedestrian WP crosses the pedestrian crossing CR for a long time, the vehicle MVa may be approaching the pedestrian crossing CR, and the IF part of the
したがって、本実施例によれば、赤外線検知装置により人間の存在を検出し、さらに白線の形状を考慮してこの人間の挙動を予測して接近度を算出しているので、道路状況に応じて人間との接近度を的確に判断して予測することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the presence of a human being is detected by the infrared detection device, and the degree of approach is calculated by predicting the human behavior in consideration of the shape of the white line. It is possible to accurately judge and predict the degree of approach with humans.
−第6実施例の変形例−
上述の第6実施例では、車両MVaの前方視界を撮像した画面に対してパターン認識を行って横断歩道CRの判定を行っていたが、上述の合流車線判定の場合と同様に、種々の方法により前方視界に横断歩道CRが存在するか否かを判定することができる。
-Modification of the sixth embodiment-
In the sixth embodiment described above, pattern recognition is performed on the screen that captures the forward field of view of the vehicle MVa to determine the pedestrian crossing CR. However, as in the case of the merging lane determination described above, various methods are used. Thus, it can be determined whether or not there is a pedestrian crossing CR in the front view.
図37は、横断歩道判定ルーチンの別の例を示すフローチャートである。この例では、道路の所定間隔毎にサインポスト(図示略)が設置されており、このサインポストからは道路状況を示す道路情報信号が送信されていることを前提としている。したがって、車両MVaはこの電磁波を受信するためのアンテナと受信機(図22(b)参照)を備えている。その他は図3に示す構成である。 FIG. 37 is a flowchart illustrating another example of the pedestrian crossing determination routine. In this example, it is assumed that a sign post (not shown) is installed at every predetermined interval of the road, and a road information signal indicating a road condition is transmitted from the sign post. Therefore, the vehicle MVa includes an antenna and a receiver (see FIG. 22B) for receiving this electromagnetic wave. The other structure is shown in FIG.
図37のステップS4601では、サインポストからの道路情報信号を車両MVaに付設されたアンテナで受信し、受信信号を制御装置5に取り込む。ステップS4602では、受信された道路情報信号に基づいて前方視界に横断歩道CRが存在するか否かを判定する。
In step S4601 of FIG. 37, the road information signal from the sign post is received by the antenna attached to the vehicle MVa, and the received signal is taken into the
また、図38は、図23(b)で説明したナビゲーション装置から入力される道路情報により横断歩道を判定する例を示すフローチャートである。ステップS4611では、ナビゲーション装置が上述したと同様にしてGPS信号に基づいて車両の地図上の位置を認識した上でその道路に与えられている道路情報を抽出し、制御装置5に送信する。ステップS4612では、受信した道路情報に基づいて前方視界に横断歩道が存在するか否かを判定する。
FIG. 38 is a flowchart illustrating an example in which a pedestrian crossing is determined based on road information input from the navigation device described with reference to FIG. In step S4611, the navigation apparatus recognizes the position of the vehicle on the map based on the GPS signal in the same manner as described above, extracts road information given to the road, and transmits the road information to the
したがって、これら変形例によっても、上述の第6実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also by these modified examples, it is possible to obtain the same operational effects as those of the sixth embodiment described above.
次に、接近度判断部53から出力された接近度を車両MVaの制御に用いる第7および第8実施例を説明する。
−第7実施例−
図39は、いわゆる定速走行装置の制御に上述の接近予測装置から出力される接近度を用いた第7実施例の概略構成を示すブロック図である。この図において、50は上述の第1〜第6実施例による接近予測装置である。61は希望車速設定部であり、希望車速を車両の乗員が入力する。希望車速設定部61は、たとえば、UP/DOWNを指令する押ボタンを備え、UPボタンが連続的に押動されると設定車速を上昇させる信号が送信され、一方、DOWNボタンが連続的に押動されると設定車速を下降させる信号が送信されるよう構成される。62は動作ON/OFFスイッチであり制御部63による定速走行動作の開始及び終了を指示する。
Next, seventh and eighth embodiments in which the approach degree output from the approach
-Seventh Example-
FIG. 39 is a block diagram showing a schematic configuration of a seventh embodiment in which the approach degree output from the above approach predicting apparatus is used for controlling the so-called constant speed traveling device. In this figure, 50 is an approach prediction apparatus according to the first to sixth embodiments described above.
64は制御部63からの信号により車両各部を制御して定速走行を行なうアクチュエータ群である。アクチュエータ群64は、スロットルの開度を制御するスロットルアクチュエータ、ブレーキ装置を制御するブレーキアクチュエータ、変速機を制御する変速アクチュエータを含む。制御部63は、希望車速設定部61や接近予測装置50から入力される信号に基づいて目標速度を決定し、この目標速度と現在の車両の速度とを比較して、現在の速度が目標速度になるようにアクチュエータ群64に制御信号を出力する。また、接近予測装置50からの信号に基づいてアクチュエータ群64を制御して接近度に応じた走行制御を行う。定速制御や接近度に応じた走行制御のために、
(1)スロットルアクチュエータだけを駆動
(2)スロットルアクチュエータと変速アクチュエータを駆動
(3)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駆動
することができる。
Reference numeral 64 denotes an actuator group that controls each part of the vehicle by a signal from the control unit 63 and performs constant speed running. The actuator group 64 includes a throttle actuator that controls the opening of the throttle, a brake actuator that controls the brake device, and a transmission actuator that controls the transmission. The control unit 63 determines a target speed based on signals input from the desired vehicle
(1) Drives only the throttle actuator
(2) Drives the throttle actuator and variable speed actuator
(3) The throttle actuator and brake actuator can be driven.
図40は、本実施例の動作を説明するためのフローチャートである。なお、接近予測装置50の動作は上述の第1〜第6実施例のものと同様であるのでその説明を省略する。 FIG. 40 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment. In addition, since the operation | movement of the approach prediction apparatus 50 is the same as that of the above-mentioned 1st-6th Example, the description is abbreviate | omitted.
図40に示すプログラムは、動作ON/OFFスイッチ62がONされることにより開始する。まず、ステップS91では、希望車速設定部61によって設定された希望車速を制御部63に取り込む。次いでステップS92では、接近予測装置50から車両MVaおよび前方車両MVbの絶対座標値,速度ベクトルおよび走行車線を読み込む。
The program shown in FIG. 40 starts when the operation ON / OFF switch 62 is turned on. First, in step S91, the desired vehicle speed set by the desired vehicle
ステップS93では、接近度判断部53から入力された車両MVaおよび前方車両MVbの絶対座標値,速度ベクトルに基づいて、安全を確保しうる安全車間距離を演算する。安全車間距離は、たとえば上述の式(7)で定義されるようなものである。ステップS94では、車両MVaと前方車両MVbとの間の車間距離を算出し、この実際の車間距離がステップS93で算出された安全車間距離以上であるか、または、車両MVaが走行する走行車線上に前方車両が存在しないかどうかを判定する。その結果、判定が肯定されるとステップS95に進み、判定が否定されるとステップS96に進む。
In step S93, a safe inter-vehicle distance that can ensure safety is calculated based on the absolute coordinate values and speed vectors of the vehicle MVa and the forward vehicle MVb input from the
ステップS94が肯定判定されるのは、車両MVaの車速を希望車速に設定しても安全が確保できると判断したからでありステップS95において、実際の車速が希望車速となるようにアクチュエータ群64を制御する。一方、ステップS96では、車両MVaの車速を希望車速に設定すると安全が確保できないおそれがあると判断し、実際の車間距離が安全車間距離となるようにアクチュエータ群64を制御する。 The affirmative determination is made in step S94 because it is determined that safety can be ensured even if the vehicle speed of the vehicle MVa is set to the desired vehicle speed. In step S95, the actuator group 64 is set so that the actual vehicle speed becomes the desired vehicle speed. Control. On the other hand, in step S96, it is determined that there is a possibility that safety cannot be secured if the vehicle speed of the vehicle MVa is set to the desired vehicle speed, and the actuator group 64 is controlled so that the actual inter-vehicle distance becomes the safe inter-vehicle distance.
一方、図40のフローチャートに示すプログラムが実行されている間において接近予測装置50から接近度が出力されると、割り込み動作が実行されて図41に示すように定速走行動作が終了する。 On the other hand, when the approach degree is output from the approach prediction device 50 while the program shown in the flowchart of FIG. 40 is being executed, an interrupting operation is executed and the constant speed running operation is ended as shown in FIG.
このように、接近予測装置50によって検出された前方車両MVbの位置、速度、車線、および前方車両MVbに対する接近度を用いて、車両MVaが前方車両MVbに接近しないように車両MVaの挙動を制御することができる。 In this way, the behavior of the vehicle MVa is controlled so that the vehicle MVa does not approach the front vehicle MVb using the position, speed, lane, and the degree of proximity to the front vehicle MVb detected by the approach prediction device 50. can do.
−第7実施例の変形例−
上述の第7実施例では、接近予測装置50から接近度が出力されると定速走行動作を一律に終了していたが、接近度のレベルに応じて制御してもよい。図42は、このような制御手順の一例を示すフローチャートであり、図40のフローチャートに示すプログラムが実行されている間において、接近予測装置50から接近度が出力されると、図42のサブルーチンフローチャートに示す割り込み動作が実行される。ステップS901では、接近予測装置50から出力された接近度のレベルに応じて、定速走行動作が目標とする目標速度を減速する。特に、接近度のレベルが高いほど目標速度を低く設定すればよく、たとえば、接近度=1であれば単にスロットルアクチュエータを戻してエンジンブレーキにより減速し、接近度=2であれば積極的にブレーキアクチュエータを制御して減速すればよい。
-Modification of the seventh embodiment-
In the seventh embodiment described above, when the approach degree is output from the approach predicting device 50, the constant speed traveling operation is uniformly terminated. However, it may be controlled according to the level of the approach degree. FIG. 42 is a flowchart showing an example of such a control procedure. When the approach degree is output from the approach prediction device 50 while the program shown in the flowchart of FIG. 40 is being executed, the subroutine flowchart of FIG. The interrupt operation shown in FIG. In step S901, the target speed targeted by the constant speed traveling operation is decelerated in accordance with the level of the degree of approach output from the approach prediction device 50. In particular, the higher the approach level, the lower the target speed may be set. For example, if the approach degree = 1, the throttle actuator is simply returned and the engine brake is decelerated. The actuator may be controlled to decelerate.
接近度のレベルに応じて段階的に定速走行動作を制御することにより、走行状況に応じたきめ細かい制御が可能になる。 By controlling the constant speed travel operation stepwise according to the level of approach, fine control according to the travel situation becomes possible.
−第8実施例−
図43は本発明の第8実施例を示し、接近予測装置から出力される信号に基づいて自車両が前方車両に接近することを回避する接近回避装置の概略構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上述の第7実施例と共通の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。図43において、65は後方および側方車両検出部であり、車両MVaの後方と側方の車両の存在を検出する。この後方および側方車両検出部は、たとえば距離センサ、光スイッチ等を備え、これら距離センサ、光スイッチ等の検出結果に基づいて車両の存在を検出する。また、アクチュエータ群64は、ステアリングアクチュエータ、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータおよび変速アクチュエータを備えている。
-Eighth embodiment-
FIG. 43 is a block diagram showing a schematic configuration of an approach avoiding device for avoiding the host vehicle from approaching a preceding vehicle based on a signal output from the approach predicting device according to an eighth embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 43, reference numeral 65 denotes a rear and side vehicle detection unit that detects the presence of vehicles behind and behind the vehicle MVa. The rear and side vehicle detection units include, for example, a distance sensor, an optical switch, and the like, and detect the presence of the vehicle based on detection results of the distance sensor, the optical switch, and the like. The actuator group 64 includes a steering actuator, a throttle actuator, a brake actuator, and a speed change actuator.
本実施例の通常の動作は、図40に説明した第7実施例の動作と略同一であるのでその説明を省略し、割り込み動作についてのみフローチャートで図示する。図40のフローチャートに示すプログラムが実行されている間に接近予測装置50から接近度が出力されると、図44に示す割り込み動作のサブルーチンフローチャートが実行される。 The normal operation of the present embodiment is substantially the same as the operation of the seventh embodiment described with reference to FIG. 40, so the description thereof is omitted, and only the interrupt operation is illustrated in the flowchart. When the approach degree is output from the approach prediction device 50 while the program shown in the flowchart of FIG. 40 is being executed, a subroutine flowchart of the interrupt operation shown in FIG. 44 is executed.
図44のステップS911では、接近予測装置50から接近度および接近度出力の要因となった前方車両の車線を取り込む。前方車両の車線は、接近度出力に寄与したルールのIF部を探索することにより検出できる。ステップS912では、車両MVaの車速を減速するだけで前方車両に対する接近が防止できるか否かを判定し、判定が肯定されるとステップS913に進み、判定が否定されるとステップS914に進む。ステップS912の判定は、たとえば接近度が高い(接近度が2以上である、など)場合は判定を肯定し、接近度が低い場合は判定を否定すればよい。 In step S911 in FIG. 44, the lane of the preceding vehicle that causes the approach degree and the approach degree output is captured from the approach prediction device 50. The lane of the vehicle ahead can be detected by searching for the IF part of the rule that has contributed to the proximity output. In step S912, it is determined whether or not approach to the preceding vehicle can be prevented by simply decelerating the vehicle MVa. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S913, and if the determination is negative, the process proceeds to step S914. The determination in step S912 may be made by affirming the determination when the degree of approach is high (the degree of approach is 2 or more, for example), and denied when the degree of approach is low.
ステップS913では、図42のステップS901と同様に、接近予測装置50から出力された接近度のレベルに応じて、定速走行動作が目標とする目標速度を減速する。特に、接近度のレベルが高いほど目標速度を低く設定すればよい。一方、ステップS914では、接近度出力の要因となった前方車両の存在する車線に対して反対方向の車線(つまり、前方車両が右隣の走行車線に存在すれば左隣の走行車線)を探索し、この車線において車両MVaの後方と側方に車両が検出されない場合、この車線が回避可能な車線であると判断し、回避可能な車線への車線変更を行う。つまり、アクチュエータ群64を構成するステアリングアクチュエータにより車両MVaのステアリングを回避可能な車線に向け、車両MVaをこの車線に移動させる。 In step S913, similarly to step S901 in FIG. 42, the target speed targeted for the constant speed traveling operation is decelerated in accordance with the level of approach output from the approach prediction device 50. In particular, the higher the proximity level, the lower the target speed may be set. On the other hand, in step S914, a search is made for a lane in the opposite direction to the lane in which the preceding vehicle that has caused the proximity output is present (that is, the next lane on the left if the preceding vehicle is in the right lane). If no vehicle is detected behind and to the side of the vehicle MVa in this lane, it is determined that the lane is an avoidable lane, and the lane is changed to an avoidable lane. That is, the vehicle MVa is moved to this lane toward the lane where the steering of the vehicle MVa can be avoided by the steering actuator constituting the actuator group 64.
したがって、本実施例によっても、上述の第7実施例と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, also according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as those of the seventh embodiment described above.
以上説明した実施例と請求の範囲との対応において、CCDカメラ3やデータ抽出部51が走行案内情報検出手段201を、車輪速センサ1やデータ抽出部51が自車挙動検出手段202を、赤外線検知装置10やデータ抽出部51が横断歩道検出手段201を、接近度判断部53が接近度予測手段204をそれぞれ構成する。なお、本発明の接近予測装置は、その細部が上述の各実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
In the correspondence between the embodiment described above and the claims, the
1 車輪速センサ
2 タイヤ
3 CCDカメラ
4,7 前処理部
5 制御装置置
6 レーダ装置
10 赤外線検知装置
50 接近予測装置
51 データ抽出部
52 前方車両の挙動予測部
53 接近度判断部
53a ルールメモリ
53b IF部照合部
53c ルール選択部
53d ルール競合部
MVa 車両
MVb,MVc 前方車両
WLa〜WLc 白線
WLRa〜WLRc 白線領域
MP 合流車線パターン
RF 路側反射体
CR 横断歩道
201 横断歩道検出手段
202 自車挙動検出手段
203 前車挙動検出手段
204 接近度予測手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
横断歩道を検出する横断歩道検出手段と、
前記自車両の挙動を検出する自車挙動検出手段と、
前記自車両の走行方向前方に存在する前記移動物体の挙動を検出する物体挙動検出手段と、
検出された前記横断歩道、前記移動物体の挙動および前記自車両の挙動に基づいて前記自車両に対する前記移動物体の接近度を予測する接近度予測手段とを備え、
前記自車挙動検出手段は、前記自車両の位置および速度ベクトルを演算し、
前記物体挙動検出手段は、前記移動物体の位置を演算するとともに、前記移動物体と前記横断歩道との間の距離が所定値以下である時に前記移動物体が前記横断歩道を横断すると判断し、
前記接近度予測手段は、前記移動物体が前記横断歩道を横断すると判断された時、前記移動物体および前記自車両の位置および前記自車両の速度ベクトルに基づいて接近度を出力することを特徴とする接近予測装置。 An apparatus for predicting the degree of proximity of a moving object such as a human to a host vehicle traveling on a road surface,
A pedestrian crossing detection means for detecting a pedestrian crossing;
Own vehicle behavior detecting means for detecting the behavior of the own vehicle;
Object behavior detecting means for detecting the behavior of the moving object present in the traveling direction of the host vehicle;
An approach degree predicting means for predicting an approach degree of the moving object to the own vehicle based on the detected pedestrian crossing, the behavior of the moving object and the behavior of the own vehicle ;
The own vehicle behavior detecting means calculates the position and speed vector of the own vehicle,
The object behavior detection means calculates the position of the moving object, and determines that the moving object crosses the pedestrian crossing when a distance between the moving object and the pedestrian crossing is a predetermined value or less,
The approach degree predicting means outputs an approach degree based on the position of the moving object and the own vehicle and the speed vector of the own vehicle when it is determined that the moving object crosses the pedestrian crossing. An approach prediction device.
前記横断歩道検出手段は、前記路面に描かれた白線の形状から横断歩道を検出することを特徴とする接近予測装置。 In the approach prediction apparatus according to claim 1,
The approach prediction apparatus, wherein the pedestrian crossing detection means detects a pedestrian crossing from the shape of a white line drawn on the road surface.
前記横断歩道検出手段は、路側に設置されたサインポストから送信される道路情報を受信する受信手段を備え、受信された前記道路情報から前記横断歩道を検出することを特徴とする接近予測装置。 In the approach prediction apparatus according to claim 1,
The approach prediction device, wherein the pedestrian crossing detecting means includes receiving means for receiving road information transmitted from a sign post installed on a road side, and detects the pedestrian crossing from the received road information.
前記横断歩道検出手段は、衛星からのGPS信号を受信する受信手段と、道路地図データが記憶された記憶手段とを備え、受信された前記GPS信号と前記道路地図データとから前記横断歩道を検出することを特徴とする接近予測装置。 In the approach prediction apparatus according to claim 1,
The pedestrian crossing detection means includes a reception means for receiving a GPS signal from a satellite and a storage means for storing road map data, and detects the pedestrian crossing from the received GPS signal and the road map data. An approach prediction device characterized by:
前記物体挙動検出手段は、前記移動物体が放射する赤外線を検出する赤外線検出手段を備えていることを特徴とする接近予測装置。
In the approach prediction apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The approach predicting apparatus according to claim 1, wherein the object behavior detecting means includes infrared detecting means for detecting infrared rays emitted from the moving object.
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