JPH07306996A - Estimating device for traveling course for automobile - Google Patents
Estimating device for traveling course for automobileInfo
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- JPH07306996A JPH07306996A JP6099437A JP9943794A JPH07306996A JP H07306996 A JPH07306996 A JP H07306996A JP 6099437 A JP6099437 A JP 6099437A JP 9943794 A JP9943794 A JP 9943794A JP H07306996 A JPH07306996 A JP H07306996A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自車が今後走行すると
予想される走行路を推定する自動車の走行路推定装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a travel route estimating device for a vehicle for estimating a travel route where a vehicle is expected to travel in the future.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自車の操舵角、車速等の走行状態
から自車が今後走行すると予測される走行路を推定する
走行路推定手段を備え、レーダ装置の広範囲の走査で得
られる情報の中から、上記走行路推定手段で予測される
走行路に沿った領域内のもののみをピックアップし、自
車と障害物とが接触する可能性を判断するものが知られ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, information obtained by scanning a wide range of a radar device is provided with a traveling road estimating means for estimating a traveling road on which the own vehicle is predicted to travel from the traveling state such as the steering angle and the vehicle speed of the own vehicle. Among them, there is known one that picks up only the one in the region along the traveling road predicted by the traveling road estimating means and judges the possibility that the own vehicle and the obstacle come into contact with each other.
【0003】そのような走行路を推定する手段として
は、例えば特開平4−137014号公報に記載される
ように、ビデオカメラ等にて入力された画像情報から、
輝度情報及び分散情報を抽出し、それらに基づいて、走
行路上の白線を検出して走行路を推定するものが知られ
ている。また、例えば特公昭51−7892号公報に記
載されるように、舵角、車速、ヨーレート等の車両状態
量により進行路(走行路)を推定するものも知られてい
る。As a means for estimating such a traveling road, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-137014, image information input from a video camera or the like is used.
It is known that luminance information and dispersion information are extracted, and a white line on the traveling road is detected based on the information to estimate the traveling road. Further, as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 51-7892, there is also known one which estimates a traveling road (running road) based on vehicle state quantities such as a steering angle, a vehicle speed and a yaw rate.
【0004】そして、画像処理によるものでは、通常、
道路の左右両端に引かれた白線を検出し、走行路端を認
識することになるので、推定できる走行路の範囲が広
く、車両状態量によるものよりも、上述した自車と接触
する可能性がある障害物を検出するための領域の設定に
は有利である。In the case of image processing, usually,
Since the white lines drawn at the left and right ends of the road will be detected and the road edges will be recognized, the range of the road that can be estimated is wide, and there is a possibility that the vehicle will come into contact with the vehicle as described above rather than due to the vehicle state quantity This is advantageous for setting an area for detecting an obstacle.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
画像処理によるものを用いる場合には、車線変更時に
は、そのまま適用することができない。However, when such an image processing is used, it cannot be applied as it is when changing lanes.
【0006】本発明は、車線変更時においても、的確に
走行路を推定することができる自動車の走行路推定装置
を提供するものである。[0006] The present invention provides a traveling road estimating device for an automobile, which can accurately estimate the traveling road even when the lane is changed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、画像処理に基
づき路面上の白線を検出し、自車が今後走行すると予想
される走行路を推定する走行路推定手段を有する走行路
推定装置を前提とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a traveling road estimating device having a traveling road estimating means for detecting a white line on a road surface based on image processing and estimating a traveling road on which the vehicle is expected to travel in the future. It is a prerequisite.
【0008】請求項1の発明は、車両状態量に基づき自
車が今後走行すると予想される進行路を推定する進行路
推定手段と、上記走行路推定手段及び進行路推定手段よ
りの出力を受け、走行路推定手段による左右白線につい
ての推定値が、進行路推定手段による推定値と異なるこ
とを検出し、推定値の不一致のときにヨーレート、舵角
に基づき車線変更を判断する車線変更判断手段とを備え
る構成とする。According to a first aspect of the present invention, a traveling road estimating means for estimating a traveling road on which the vehicle is expected to travel in the future based on the vehicle state quantity, and an output from the traveling road estimating means and the traveling road estimating means are received. Lane change determining means that detects that the estimated values of the left and right white lines by the traveling road estimating means are different from the estimated values by the traveling road estimating means, and determines the lane change based on the yaw rate and the steering angle when the estimated values do not match. And a configuration including.
【0009】請求項2の発明においては、車線変更判断
手段は、不一致の推定値が一定時間に継続され、進行路
推定手段による推定値が徐々に小さくなってきたとき
に、車線変更であると判断するものである。According to the second aspect of the present invention, the lane change determining means determines that the lane is changed when the estimated value of the disagreement continues for a certain period of time and the estimated value of the traveling path estimating means gradually decreases. It is a judgment.
【0010】請求項3の発明においては、車線変更判断
手段は、直前の推定値が等しく、進行路推定手段による
推定値が変化してきたときに、車線変更であると判断す
るものである。In the third aspect of the present invention, the lane change determining means determines that the lane is changing when the immediately preceding estimated values are equal and the estimated values by the traveling path estimating means have changed.
【0011】請求項4の発明においては、さらに、車線
変更判断手段の出力を受け、車線変更時に、車両前方所
定距離まで進行路推定手段による推定値を用い、それを
越えると走行路推定手段による推定値を用いる走行領域
推定手段を備えるところの請求項1、請求項2又は請求
項3記載の走行路推定装置。According to the invention of claim 4, further, the output from the lane change judging means is used, and when the lane is changed, the estimated value by the traveling road estimating means is used up to a predetermined distance in front of the vehicle. The travel route estimating apparatus according to claim 1, 2, or 3, further comprising a travel area estimating unit that uses the estimated value.
【0012】[0012]
【作用】請求項1の発明によれば、車線変更手段によっ
て、走行路推定手段による左右白線についての推定値
が、進行路推定手段による推定値と異なることが検出さ
れ、推定値の不一致のときに、ヨーレート、舵角に基づ
き車線変更が判断される。According to the first aspect of the present invention, the lane changing means detects that the estimated values for the left and right white lines by the traveling road estimating means are different from the estimated values by the traveling road estimating means, and when the estimated values do not match. The lane change is determined based on the yaw rate and the steering angle.
【0013】請求項2の発明によれば、不一致の推定値
が一定時間に継続され、進行路推定手段による推定値が
徐々に小さくなってきたときに、車線変更判断手段によ
って、車線変更であると判断される。According to the second aspect of the present invention, when the estimated value of the disagreement continues for a certain period of time and the estimated value by the traveling path estimating means gradually decreases, the lane change is determined by the lane change determining means. Is judged.
【0014】請求項3の発明によれば、車線変更判断手
段によって、直前の推定値が等しく、進行路推定手段に
よる推定値が変化してきたときに、車線変更であると判
断される。According to the third aspect of the present invention, the lane change determining means determines that the lane is changing when the immediately preceding estimated values are equal and the estimated values by the traveling path estimating means have changed.
【0015】請求項4の発明によれば、車線変更時に、
車両前方所定距離まで進行路推定手段による推定値を用
い、それを越えると走行路推定手段による推定値を用い
て、走行領域推定手段によって走行路が推定される。According to the invention of claim 4, when changing lanes,
The travel area estimation means estimates the travel path by using the estimated value by the travel path estimation means up to a predetermined distance in front of the vehicle, and by using the estimated value by the travel path estimation means.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本例は、本発明に係る自動車の走行路推定装置を
障害物検知装置に適用された例である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This example is an example in which the vehicle travel path estimation device according to the present invention is applied to an obstacle detection device.
【0017】実施例1 自動車の全体を示す図1において、1は自動車で、その
車体2の前部に距離センサ3が設けられている。この距
離センサ3は、走行路上の障害物までの距離を計測する
もので、レーダ波としてのパルスレーザ光を発信部から
自車の前方に向けて発信すると共に、前方に存在する先
行車等の障害物に当たって反射してくる反射波を受信部
で受信するレーダヘッドユニットで構成されている。ま
た、距離センサ3は、その発信部から発信する、縦に細
く垂直方向に扇状に拡がったパルスレーザ光(ビーム)
を水平方向に比較的広角度で走査させるスキャン式のも
のである。Embodiment 1 In FIG. 1 showing the whole automobile, reference numeral 1 is an automobile, and a distance sensor 3 is provided at a front portion of a vehicle body 2. The distance sensor 3 measures the distance to an obstacle on the road, and emits pulsed laser light as a radar wave toward the front of the host vehicle from the transmitter and at the same time as a preceding vehicle in front of the host vehicle. The radar head unit is configured to receive a reflected wave reflected by an obstacle at a receiver. Further, the distance sensor 3 emits pulse laser light (beam) emitted from its emission portion, which is thin in the vertical direction and spread in a fan shape in the vertical direction.
Is a scan type that scans a horizontal direction at a relatively wide angle.
【0018】4は車室内上部に配設されたCCDカメラ
で、自車前方の情景(走行路)を所定範囲内で写し出す
ものであり、該カメラ4で写し出された自車前方の情景
は、画像処理ユニット5に入力されて画像処理され、コ
ントロールユニット6において道路の白線に基づき走行
路が推定されるようになっている。Reference numeral 4 denotes a CCD camera arranged in the upper part of the passenger compartment for photographing the scene in front of the vehicle (running path) within a predetermined range. The scene in front of the vehicle photographed by the camera 4 is: The image is input to the image processing unit 5 and subjected to image processing, and the control unit 6 estimates the travel route based on the white line of the road.
【0019】また、コントロールユニット6には、図2
に示すように、上記CCDカメラ4からの信号のほか
に、距離センサ3からの信号と共に、自車の車速を検出
する車速センサ7、ステアリングハンドル8aの操舵角
を検出する舵角センサ8及び自車が発生するヨーレート
を検出するヨーレートセンサ9からの信号も入力され、
それらの信号に基づいて、走行路状態がヘッドアップデ
ィスプレイ10に表示され、自車前方の障害物を検知す
ると、警報手段11が作動すると共に、車両制御装置1
2がブレーキ12aを作動させて各車輪13,…に制動
力を自動的に付与するようになっている。Further, the control unit 6 has a structure shown in FIG.
In addition to the signal from the CCD camera 4, a vehicle speed sensor 7 for detecting the vehicle speed of the vehicle, a steering angle sensor 8 for detecting the steering angle of the steering wheel 8a, and The signal from the yaw rate sensor 9 that detects the yaw rate generated by the vehicle is also input,
Based on these signals, the road condition is displayed on the head-up display 10, and when an obstacle in front of the vehicle is detected, the alarm means 11 is activated and the vehicle control device 1 is activated.
2 operates the brake 12a to automatically apply a braking force to each wheel 13, ....
【0020】具体的には、図3に示すように、この距離
センサ3の信号は、コントロールユニット6の信号処理
部21を通じて演算部22に入力され、該演算部22に
おいて、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間によっ
て走査範囲内に存在する各障害物と自車との間の距離、
相対速度及び障害物の自車に対する方向を演算するよう
に構成されている。Specifically, as shown in FIG. 3, the signal from the distance sensor 3 is input to the calculation unit 22 through the signal processing unit 21 of the control unit 6, and the calculation unit 22 emits the laser reception light. The distance between each obstacle existing in the scanning range and the own vehicle due to the delay time from the time point,
It is configured to calculate the relative speed and the direction of the obstacle with respect to the own vehicle.
【0021】そして、信号処理部21及び演算部23に
より自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する
障害物検出手段6Aが構成されている。The signal processing section 21 and the computing section 23 constitute an obstacle detecting means 6A for detecting an obstacle existing in a predetermined area in front of the own vehicle.
【0022】上記センサ7,8,9の検出信号は、舵
角、車速、ヨーレート等の車両状態量に基づいて進行路
(具体的にはその曲率半径)を推定する進行路推定手段
6Bに入力され、該進行路推定手段6Bのうちの第1進
行路推定手段23は、自車のステアリング舵角及び車速
から自車が今後走行する予測される進行路を推定する一
方、第2進行路手段24は、自車のステアリング舵角、
車速及びヨーレートから自車が今後走行する予測される
進行路を推定するようになっている。The detection signals of the sensors 7, 8 and 9 are input to a traveling road estimating means 6B which estimates a traveling road (specifically, its radius of curvature) based on vehicle state quantities such as a steering angle, a vehicle speed and a yaw rate. The first traveling path estimating means 23 of the traveling path estimating means 6B estimates a predicted traveling path on which the vehicle will travel in the future from the steering steering angle and the vehicle speed of the vehicle, while the second traveling path means 24 is the steering angle of the vehicle,
From the vehicle speed and the yaw rate, it is designed to estimate the expected traveling route of the vehicle.
【0023】また、画像処理ユニット5からの信号は、
自車前方の情景から自車が走行する道路(走行路)の左
右の白線を抽出して左右の白線を推定する左白線推定手
段25及び右白線推定手段26に入力され、それぞれ左
白線及び右白線(具体的にはそれらの曲率半径)が推定
される。The signal from the image processing unit 5 is
The left and right white line estimating means 25 and the right and left white line estimating means 26, which extract the left and right white lines of the road (running road) on which the vehicle is traveling from the scene in front of the own vehicle and estimate the left and right white lines, are input to the left white line and the right white line, respectively. White lines (specifically their radii of curvature) are estimated.
【0024】左白線及び右白線推定手段25,26によ
り、画像処理に基づいて走行路を推定する走行路推定手
段6Cが構成されている。走行路推定手段6Cの各推定
手段25,26は、白線の推定に際し、必要に応じて、
画像処理ユニット5からの白線候補点に加えて、自車の
後方に白線1本に対し初期設定された少なくとも2個の
仮想白線候補点に基づき、左右の白線が推定されるよう
になっている。The left white line and right white line estimating means 25, 26 constitute a traveling road estimating means 6C for estimating a traveling road based on image processing. When estimating the white line, each of the estimating means 25 and 26 of the traveling road estimating means 6C, if necessary,
In addition to the white line candidate points from the image processing unit 5, the left and right white lines are estimated based on at least two virtual white line candidate points initially set for one white line behind the vehicle. .
【0025】それから、進行路推定手段6B、走行路推
定手段6Cの出力を走行領域推定手段29が受け、該走
行領域推定手段29において、走行領域(障害物判断を
行う障害物判断領域に相当する)を設定するようになっ
ている。この走行領域推定の際、走行路推定手段6Cに
よる左右の白線についての推定値即ち白線についての曲
率半径RL ,RR 、進行路推定手段によるについての進
行路の推定値即ち進行路の曲率半径R11とが異なること
を検出し、該推定値の不一致のときにヨーレート、舵角
に基づき車線変更であるか否かが、車線変更判断手段2
9aによって判断される。Then, the traveling area estimating means 29 receives the outputs of the traveling road estimating means 6B and the traveling road estimating means 6C, and in the traveling area estimating means 29, the traveling area (corresponding to an obstacle judging area for making an obstacle judgment). ) Is set. At the time of estimating the traveling area, the estimated values of the left and right white lines by the traveling road estimating means 6C, that is, the curvature radii RL and RR about the white lines, and the estimated values of the traveling road by the traveling road estimating means, that is, the curvature radius R11 of the traveling road. Lane change determining means 2 determines whether the lane change is based on the yaw rate and the steering angle when the estimated values do not match.
9a.
【0026】また、上記演算部22からの障害物情報及
び走行領域設定手段からの障害物判断領域情報が障害物
判定手段30に入力され、該障害物判定手段30におい
て、距離センサ3で検出された障害物の回避必要度を、
走行領域設定手段29によって設定された障害物判断領
域において障害物判断を行い、回避の必要があると判断
されれば、ヘッドアップディスプレイ10に表示される
と共に、警報装置11により警報が発せられた後、車両
制御装置12のブレーキ装置12aが自動的に作動する
ようになっている。Further, the obstacle information from the arithmetic unit 22 and the obstacle judgment area information from the traveling area setting means are input to the obstacle judgment means 30, and in the obstacle judgment means 30, the distance sensor 3 detects them. The need to avoid obstacles
If obstacle judgment is performed in the obstacle judgment area set by the traveling area setting means 29 and it is judged that it is necessary to avoid the obstacle, it is displayed on the head-up display 10 and an alarm is issued by the alarm device 11. After that, the brake device 12a of the vehicle control device 12 is automatically operated.
【0027】−障害物検知装置による障害物検知の基本
制御− 以下、上記走行路推定装置が用いられる障害物検知装置
による障害物検知の基本制御について説明する。-Basic Control for Obstacle Detection by Obstacle Detection Device-Hereinafter, basic control for obstacle detection by the obstacle detection device using the traveling path estimation device will be described.
【0028】図4において、スタートすると、先ず、ス
テップS1 で、進行路推定手段6Bにより進行路の推定
が行われ、それから、ステップS2 で、画像処理による
左白線及び右白線推定手段25,26により左右の白線
を推定して、左右の白線に基づき走行路が推定される。
その後、ステップS3 で距離センサ3により自車前方を
認識し、障害物と推定されるもの(障害物情報)を検出
する。In FIG. 4, when starting, first, in step S1, the traveling route estimating means 6B estimates the traveling route, and in step S2, the left white line and right white line estimating means 25, 26 by image processing are performed. The left and right white lines are estimated, and the traveling path is estimated based on the left and right white lines.
Then, in step S3, the front of the vehicle is recognized by the distance sensor 3 and an obstacle (obstacle information) estimated to be an obstacle is detected.
【0029】続いて、ステップS4 で、ステップS1 に
おいて推定された進行路に基づき障害物を検出する必要
がある第1走行領域が設定され、及びステップS2 にお
いて推定された走行路に基づき第2走行領域が設定さ
れ、上記両走行領域に基づいて、走行領域設定手段29
により、障害物となるか否かの判断を行う障害物判定領
域(走行領域)が決定される。Subsequently, in step S4, the first traveling area in which it is necessary to detect an obstacle based on the traveling route estimated in step S1 is set, and the second traveling region is estimated based on the traveling route estimated in step S2. Regions are set, and the traveling region setting means 29 is based on both traveling regions.
Thus, an obstacle determination area (running area) for determining whether or not it becomes an obstacle is determined.
【0030】それから、ステップS5 で上記障害物判断
領域に基づいて障害物情報のマスキングを行い、ステッ
プS6 で障害物判断を行う。上記ステップS4 〜S6 の
実行は、障害物判定手段30で行われる。Then, in step S5, obstacle information is masked based on the obstacle judgment area, and in step S6, obstacle judgment is performed. The obstacle determining means 30 executes the above steps S4 to S6.
【0031】その後、ステップS7 で必要であれば障害
物回避制御を行い、リターンする。障害物回避制御は、
例えば警報装置11による警報、車両制御装置12のブ
レーキ12aで行われるが、具体的に図示していない
が、自動操舵装置等によって行うようにしてもよい。Then, in step S7, obstacle avoidance control is performed if necessary, and the process returns. Obstacle avoidance control
For example, although the warning is given by the warning device 11 and the brake 12a of the vehicle control device 12, although not specifically shown, it may be given by an automatic steering device or the like.
【0032】−進行路推定手段6Bによる走行路推定制
御− 上記ステップS1 での進行路の推定は、図5に示すサブ
ルーチンに従って行われる。即ち、ステップS11で舵角
センサ5、車速センサ6及びヨーレートセンサ7からの
各信号を読込んだ後、ステップS12でステアリング舵角
θH と車速V0とに基づいた第1の予測方法により自車
の進行路を予測する。具体的には、進行路についての推
定値即ち進行路の曲率半径R11及び自車の横すべり角β
11を、下記の式により算出する。-Traveling Road Estimation Control by Traveling Road Estimating Means 6B-The estimation of the traveling road in step S1 is performed according to the subroutine shown in FIG. That is, in step S11, the signals from the steering angle sensor 5, the vehicle speed sensor 6, and the yaw rate sensor 7 are read, and then, in step S12, the first prediction method based on the steering steering angle θH and the vehicle speed V0 Predict the path of travel. Specifically, the estimated value of the traveling road, that is, the radius of curvature R11 of the traveling road and the side slip angle β of the vehicle
11 is calculated by the following formula.
【0033】[0033]
【数1】 続いて、ステップS13でヨーレートγと車速V0 とに基
づいた第2の予測方法により自車両の進行路を予測す
る。具体的には、進行路についての推定値即ち進行路の
曲率半径R12及び自車の横すべり角β12を、下記の式に
より算出する。[Equation 1] Then, in step S13, the traveling path of the host vehicle is predicted by the second prediction method based on the yaw rate γ and the vehicle speed V0. Specifically, the estimated value for the traveling road, that is, the radius of curvature R12 of the traveling road and the side slip angle β12 of the vehicle are calculated by the following formulas.
【0034】[0034]
【数2】 その後、ステップS14でステアリング舵角θH の絶対値
が所定角度θc よりも小さいか否かを判定する。この判
定がYESのときには、ステップS16で第2の予測方法
により予測された進行路を選択し、進行路の曲率半径R
1 に推定値R12を設定すると共に、車両の横すべり角β
1 に推定値β12を設定して、リターンする。[Equation 2] Then, in step S14, it is determined whether or not the absolute value of the steering angle θH is smaller than the predetermined angle θc. If this determination is YES, the traveling path predicted by the second prediction method is selected in step S16, and the curvature radius R of the traveling path is selected.
The estimated value R12 is set to 1 and the vehicle side slip angle β
Set the estimated value β12 to 1 and return.
【0035】一方、上記ステップS14の判定がNOのと
き、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大
きいときには、更にステップS15で第1の予測方法によ
り予測された進行路についての推定値R11の絶対値と第
2の予測方法により予測された進行路についての推定値
R12の絶対値との大小を比較する。そして、第1の予測
方法により予測された進行路についての推定値R11の方
が小さいときには、ステップS17へ移行して、進行路の
曲率半径R1 に推定値R11を設定すると共に、車両の横
すべり角β1 に推定値β11を設定する一方、第2の予測
方法により予測された進行路についての推定値R12の方
が小さいときには、ステップS16へ移行して、進行路の
曲率半径R1 に推定値R12を設定すると共に、車両の横
すべり角βに推定値β12を設定する。つまり、曲率半径
の小さい方を進行路と選択することになる。On the other hand, when the determination in step S14 is NO, that is, when the steering steering angle θH is larger than the predetermined angle θc, the absolute value of the estimated value R11 for the traveling path predicted by the first prediction method is further calculated in step S15. The value is compared with the absolute value of the estimated value R12 for the traveling path predicted by the second prediction method. When the estimated value R11 for the traveling road predicted by the first prediction method is smaller, the process proceeds to step S17, the estimated value R11 is set to the curvature radius R1 of the traveling road, and the side slip angle of the vehicle is set. While the estimated value β11 is set to β1, when the estimated value R12 for the traveling path predicted by the second prediction method is smaller, the process proceeds to step S16, and the estimated value R12 is set to the radius of curvature R1 of the traveling path. At the same time as setting, the estimated value β12 is set for the vehicle side slip angle β. That is, the smaller radius of curvature is selected as the traveling path.
【0036】また、進行路推定手段6Bは、ステアリン
グ舵角θH と車速V0 とに基づいた進行路の推定と、ヨ
ーレートγと車速V0 とに基づいた進行路の推定とを共
に行い、自車の走行状態に応じて、いずれか一方の推定
を用いるようになっているので、進行路推定を適切に行
うことができる。即ち、自車がカントを有する曲線道路
上を旋回走行するときには、ステアリングハンドルを大
きく操舵しなくても自車はカントにより旋回運動をする
ことから、ヨーレートγに基づいて予測された進行路に
ついての推定値R12が、ステアリング舵角θH に基づい
て予測された進行路についての推定値R11よりも小さく
なる。このとき、進行路推定手段6Bは、ヨーレートγ
に基づいて予測された進行路についての推定値R12を採
用するので、カントに影響されることなく、進行路を適
切に推定することができる。また、自車が急激な旋回走
行をするとき、進行路推定手段6Bは、大きな値となる
ステアリング舵角θH に対応して、進行路が曲率半径R
11の小さいものと推定することなり、急激な旋回運転に
も充分に対応して進行路の推定を適切に行うことができ
る。Further, the traveling route estimating means 6B performs both the estimation of the traveling route based on the steering angle θH and the vehicle speed V0 and the estimation of the traveling route based on the yaw rate γ and the vehicle speed V0 to determine the own vehicle. Since either one of the estimations is used according to the traveling state, it is possible to appropriately perform the traveling path estimation. That is, when the host vehicle turns on a curved road having a cant, the host vehicle makes a turning motion by the cant even if the steering wheel is not steered greatly. The estimated value R12 becomes smaller than the estimated value R11 for the traveling path predicted based on the steering angle θH. At this time, the traveling path estimating unit 6B determines the yaw rate γ.
Since the estimated value R12 for the traveling route predicted based on is used, the traveling route can be appropriately estimated without being influenced by the cant. Further, when the host vehicle makes a sharp turn, the traveling road estimating means 6B causes the traveling road to have a radius of curvature R corresponding to the steering steering angle θH having a large value.
It is estimated that the number is 11 small, and it is possible to appropriately estimate the traveling path even in a sudden turning operation.
【0037】−左右白線推定手段による走行路推定の基
本制御− 上記ステップS2 での走行路の推定は、左右白線推定手
段25,26において、図6に示すサブルーチンに従っ
て行われる。尚、前提条件として、直線路では横すべり
角が発生しないこと、直線路では白線に対する車体姿勢
角は微小であること、曲線路では走行軌跡は車線を平行
移動したものと考える。また、座標は、道路面上の車両
を原点とし、車両の前後方向をy 軸、左右方向をx 軸と
したものを考える。-Basic control of traveling road estimation by the left and right white line estimating means- The estimation of the traveling road in the step S2 is performed by the left and right white line estimating means 25, 26 according to the subroutine shown in FIG. As preconditions, it is considered that a side slip angle does not occur on a straight road, a body posture angle with respect to a white line is small on a straight road, and a traveling locus is a parallel movement of the lane on a curved road. The coordinates are assumed to have the vehicle on the road surface as the origin, the longitudinal direction of the vehicle as the y-axis, and the lateral direction as the x-axis.
【0038】具体的には、図6において、スタートする
と、まず、画像データが取り込まれ(ステップS21)、
二値化のしきい値が設定され(ステップS22)、それか
ら各画素の輝度がしきい値を越えるか否かで1又は0の
二値化処理される(ステップS23)。Specifically, in FIG. 6, when starting, image data is first captured (step S21),
A threshold for binarization is set (step S22), and then binarization processing of 1 or 0 is performed depending on whether or not the brightness of each pixel exceeds the threshold (step S23).
【0039】それから、左右の白線に対応するように左
右のスキャンウインドウが設定され(ステップS24)、
それに続いて、自動車の前後方向のスキャンピッチが設
定され(ステップS25)、スキャンウインドウ内をスキ
ャンピッチに従って走査し白線候補点(即ち二値化処理
で1とされた点)が検出され(ステップS26)、逆透視
変換により平面座標への変換される(ステップS27)。Then, the left and right scan windows are set so as to correspond to the left and right white lines (step S24),
Subsequently, the scan pitch in the front-rear direction of the automobile is set (step S25), the scan window is scanned in accordance with the scan pitch, and the white line candidate points (that is, the points which are set to 1 by the binarization processing) are detected (step S26). ), And is converted into plane coordinates by inverse perspective transformation (step S27).
【0040】それから、白線候補点に、仮想候補点を加
えて左右白線に基づき走行路が推定され、その走行路に
基づいて障害物判定領域が設定され(ステップS28)、
リターンする。Then, the virtual candidate points are added to the white line candidate points to estimate the travel route based on the left and right white lines, and the obstacle determination area is set based on the travel route (step S28).
To return.
【0041】障害物判定領域の設定は、白線候補点、仮
想候補点を用いて左右の白線について最小二乗法による
近似曲線(y=ax2 +bx+c)、具体的には左白線
についての2次曲線の係数aL,bL,cL、右白線に
ついての2次曲線の係数aR,bR,cRが算出され
る。ここで、路上障害物検出のため、より前方まで検出
しないといけないという要求から、2次曲線(y=ax
2 +bx+c)により近似しており、係数aL,aR
は、2次近似曲線の曲率半径をRL (RR )とすると、
a=1/2RL (1/2RR )となり、係数bL,bR
は白線に対する車体姿勢角あるいは横すべり角、係数c
L,cRは車両中心から白線までの横偏差量を表わすこ
とになる。The obstacle determination area is set by using an approximate curve (y = ax 2 + bx + c) by the method of least squares for the left and right white lines using the white line candidate points and the virtual candidate points, specifically, a quadratic curve for the left white line. AL, bL, cL, and the quadratic curve coefficients aR, bR, cR for the right white line are calculated. In order to detect an obstacle on the road, the quadratic curve (y = ax
2 + bx + c) and the coefficients aL, aR
Is the radius of curvature of the quadratic approximation curve, RL (RR)
a = 1 / 2RL (1 / 2RR) and the coefficients bL, bR
Is the body posture angle or sideslip angle with respect to the white line, and the coefficient c
L and cR represent the lateral deviation amount from the vehicle center to the white line.
【0042】続いて、車線変更時に走行路を推定する制
御について説明する。Next, the control for estimating the traveling path when the lane is changed will be described.
【0043】図7において、スタートすると、まず、推
定値RL とRR が等しく、それらが推定値R1 に等しく
ない状態であるか否かが判定され(ステップS31)、Y
ESであれば、ステップS32に移行する一方、NOであ
れば、車線変更ではないので、そのままリターンする。In FIG. 7, when starting, it is first judged whether or not the estimated values RL and RR are equal and they are not equal to the estimated value R1 (step S31), and Y
If ES, the process proceeds to step S32. On the other hand, if NO, the lane change is not in effect, and therefore the process directly returns.
【0044】ステップS32では、直前の推定値RL 、R
R 、R1 が略等しいか否かが判定され、等しければ、車
線変更の可能性があるので、ヨーレート、舵角が変化し
てきたか否かが判定され(ステップS33)、変化してき
たのであれば、車線変更と判断し(ステップS34)、そ
のままリターンする。従って、車線変更時には運転者の
注意が十分喚起されていると考えられるので、障害物判
断は行われない。In step S32, the immediately preceding estimated values RL, R
It is determined whether or not R and R1 are substantially equal, and if they are equal, it is possible to change the lane. Therefore, it is determined whether or not the yaw rate and the steering angle have changed (step S33). It is determined that the lane has been changed (step S34), and the process directly returns. Therefore, it is considered that the driver's attention is sufficiently drawn when the lane is changed, and therefore the obstacle judgment is not performed.
【0045】一方、直前の推定値RL 、RR 、R1 が略
等しいものではなく、ヨーレート、舵角が変化してきた
ものでもなければ、車線変更ではないと判断されるの
で、走行路についての推定値RL ,RR を使用し(ステ
ップS35)、走行路推定を行うこととして、リターンす
る。On the other hand, if the immediately preceding estimated values RL, RR, and R1 are not substantially equal and the yaw rate and the steering angle have not changed, it is determined that the lane is not changed. Using RL and RR (step S35), the road is estimated and the process returns.
【0046】そのほか、車線変更時の制御は次のように
行うこともできる。In addition, control when changing lanes can be performed as follows.
【0047】実施例2 図8に示すように、スタートすると、まず、走行路推定
手段6Cによる推定値RL とRR が等しく、それらが進
行路推定手段Bによる推定値R1 に等しくない状態であ
るか否かが判定され(ステップS41)、YESであれ
ば、ステップS42に移行する一方、NOであれば、その
ままリターンする。Embodiment 2 As shown in FIG. 8, when starting, whether the estimated values RL and RR by the traveling road estimating means 6C are equal and are not equal to the estimated value R1 by the traveling road estimating means B. Whether or not it is determined (step S41). If YES, the process proceeds to step S42, while if NO, the process directly returns.
【0048】ステップS42では、車線変更であるか否か
を、ヨーレート、舵角の変化に基づき判定し、車線変更
であれば、進行路についての推定値R1 に基づき5m程
度推定し、それ以降は右の白線についての推定値RR に
基づき右側に即ち車線変更する側に走行路を推定し(ス
テップS43)、リターンする一方、車線変更でなけれ
ば、走行路推定手段9Cによる左右の白線についての推
定値RL ,RR を使用して(ステップS44)、走行路推
定を行うこととして、リターンする。In step S42, it is determined whether or not the lane is changed based on changes in the yaw rate and the steering angle. If the lane is changed, it is estimated about 5 m based on the estimated value R1 for the traveling road, and thereafter. Based on the estimated value RR for the right white line, the road is estimated to the right, that is, to the side where the lane is changed (step S43), and while the process returns, if the lane is not changed, the left and right white lines are estimated by the road estimation means 9C. Using the values RL and RR (step S44), the road is estimated and the process returns.
【0049】よって、車線変更時であっても、走行路推
定を行うことができる。Therefore, the road can be estimated even when the lane is changed.
【0050】実施例3 図9において、スタートすると、まず、走行路推定手段
6Cによる走行路の左右の白線についての推定値(白線
の曲率半径)RL とRR が等しく、それらが進行路推定
手段6Bによる進行路についての推定値(進行路の曲率
半径)R1 に等しくない状態であるか否かが判定され
(ステップS51)、YESであれば、車線変更の可能性
があるので、ステップS52に移行する一方、NOであれ
ば、車線変更ではないと考えられるので、そのままリタ
ーンする。Embodiment 3 In FIG. 9, when starting, the estimated values (curvature radii of white lines) RL and RR for the white lines on the left and right of the traveling road by the traveling road estimating means 6C are equal, and they are the traveling road estimating means 6B. It is determined whether or not the state is not equal to the estimated value (curvature radius of the traveling road) R1 of the traveling road according to (step S51). If YES, there is a possibility of changing lanes, so the process proceeds to step S52. On the other hand, if NO, it is considered that the lane has not been changed, and the process directly returns.
【0051】ステップS52では、この状態が一定時間以
上継続されているか否かが判定され、継続されていれ
ば、車線変更ではなく舵角のずれであると判断とし(ス
テップS53)、舵角ずれの補正を行う(ステップS5
4)。In step S52, it is determined whether or not this state continues for a certain period of time or more. If it continues, it is determined that the steering angle is not the lane change but the steering angle deviation (step S53). Is corrected (step S5
Four).
【0052】この場合、舵角補正は、推定値RL (=R
R )から求まる舵角θ1 と、舵角センサ8による舵角θ
2 との差Δを求め、それを舵角補正量とし、補正する。In this case, the steering angle is corrected by the estimated value RL (= R
R) and the steering angle θ1 obtained from the steering angle sensor 8
Calculate the difference Δ from 2 and use it as the steering angle correction amount.
【0053】一方、一定時間以上継続していなければ、
進行路についての推定値R1 が徐々に小さくなってきた
か否かを判定し(ステップS55)、YESであれば、車
線変更と判断し(ステップS56)、進行路についての推
定値R1 を使用し(ステップS57)、リタ−ンする。On the other hand, if it has not continued for a certain period of time,
It is determined whether or not the estimated value R1 for the traveling road is gradually decreasing (step S55). If YES, it is determined that the lane is changed (step S56), and the estimated value R1 for the traveling road is used ( Step S57), and returns.
【0054】従って、この場合は、進行路推定手段6B
による推定値R1 に基づいて、走行領域推定手段29に
よって走行領域が推定される。但し、車線変更であるか
ら、所定距離以上の車両V1 の前方については、走行す
る可能性がないので、図10に示すように、推定される
走行領域Aの先端部分はカットされる。B1 ,B2 はそ
れぞれ車線変更前及び車線変更後の走行路である。Therefore, in this case, the traveling route estimating means 6B
The traveling area is estimated by the traveling area estimating means 29 based on the estimated value R1 according to However, since it is a lane change, there is no possibility of traveling ahead of the vehicle V1 that is a predetermined distance or more, so that the tip portion of the estimated traveling area A is cut as shown in FIG. B1 and B2 are driving routes before and after the lane change, respectively.
【0055】また、徐々に小さくなってきたのでなけれ
ば、車線変更ではないと考えられるので、走行路推定上
有利である走行路推定手段6Cによる推定値RL ,RR
を使用し(ステップS58)、リターンする。Further, unless it is gradually decreased, it is considered that the lane is not changed. Therefore, the estimated values RL and RR by the traveling road estimating means 6C which are advantageous in traveling road estimation.
Is used (step S58), and the process returns.
【0056】[0056]
【発明の効果】請求項1の発明は、車線変更手段によっ
て、走行路推定手段による左右白線についての推定値
が、進行路推定手段による推定値と異なることが検出さ
れ、推定値の不一致のときにヨーレート、舵角に基づき
車線変更を判断するようにしているので、車線変更を考
慮して、走行路推定を行うことができる。According to the first aspect of the present invention, the lane change means detects that the estimated values for the left and right white lines by the traveling road estimating means are different from the estimated values by the traveling road estimating means, and when the estimated values do not match. Since the lane change is determined based on the yaw rate and the steering angle, it is possible to estimate the traveling path in consideration of the lane change.
【0057】請求項2の発明は、不一致の推定値が一定
時間に継続され、進行路推定手段による推定値が徐々に
小さくなってきたときに、車線変更であると判断してい
るので、簡単に車線変更を判断できる。According to the second aspect of the present invention, it is determined that the lane is changed when the estimated value of the disagreement continues for a certain period of time and the estimated value by the traveling route estimating means gradually decreases. You can judge the lane change.
【0058】請求項3の発明は、直前の推定値が等し
く、進行路推定手段による推定値が変化してきたとき
に、車線変更であると判断するので、車線変更時に誤動
作が発生するのを防止することができ、舵角にずれにも
対応できる。According to the third aspect of the present invention, when the estimated values immediately before are equal and the estimated values by the traveling route estimating means change, it is determined that the lane is changed, so that the malfunction is prevented when the lane is changed. It is possible to cope with the deviation of the steering angle.
【0059】請求項4の発明によれば、車線変更時に、
車両前方所定距離まで進行路推定手段による推定値を用
い、それを越えると走行路推定手段による推定値を用い
て、走行領域推定手段によって走行路を推定するように
しているので、車線変更時においても、走行路推定を行
うことが可能となる。According to the invention of claim 4, when the lane is changed,
When the lane is changed, the estimated value by the traveling road estimating means is used up to a predetermined distance in front of the vehicle, and when the traveling distance is exceeded, the estimated value by the traveling road estimating means is used to estimate the traveling road by the traveling area estimating means. Also, it becomes possible to estimate the traveling path.
【図1】自動車の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an automobile.
【図2】制御系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control system.
【図3】コントロールユニットのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a control unit.
【図4】障害物検知の処理の流れを示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing a flow of an obstacle detection process.
【図5】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。FIG. 5 is a flow chart showing a subroutine of travel route estimation.
【図6】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine of travel route estimation.
【図7】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine for estimating a traveling path.
【図8】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。FIG. 8 is a flow chart showing a subroutine for estimating a traveling path.
【図9】走行路推定のサブルーチンを示す流れ図であ
る。FIG. 9 is a flowchart showing a subroutine of travel route estimation.
【図10】走行路推定の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of travel path estimation.
1 自動車 6 コントロールユニット 6A 障害物検出手段 6B 進行路推定手段 6C 走行路推定手段 7 車速センサ 8 舵角センサ 9 ヨーレートセンサ 29 走行領域設定手段 29a 車線変更判断手段 1 Car 6 Control Unit 6A Obstacle Detecting Means 6B Traveling Road Estimating Means 6C Traveling Road Estimating Means 7 Vehicle Speed Sensor 8 Steering Angle Sensor 9 Yaw Rate Sensor 29 Traveling Area Setting Means 29a Lane Change Judging Means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 智彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 中植 宏志 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomohiko Adachi No. 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Nakaue No. 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Stock In the company
Claims (4)
し、自車が今後走行すると予想される走行路を推定する
走行路推定手段を有する走行路推定装置において、 車両状態量に基づき自車が今後走行すると予想される進
行路を推定する進行路推定手段と、 上記走行路推定手段及び進行路推定手段よりの出力を受
け、走行路推定手段による左右白線についての推定値
が、進行路推定手段による推定値と異なることを検出
し、推定値の不一致のときにヨーレート、舵角に基づき
車線変更を判断する車線変更判断手段とを備えることを
特徴とする走行路推定装置。1. A traveling road estimating device having a traveling road estimating means for detecting a white line on a road surface based on image processing and estimating a traveling road which is expected to travel in the future. Received from the traveling road estimating means for estimating the traveling road expected to travel in the future and the traveling road estimating means and the traveling road estimating means, the estimated values for the left and right white lines by the traveling road estimating means are estimated as the traveling road. And a lane change judging means for judging a lane change based on a yaw rate and a steering angle when the estimated values do not match each other.
一定時間に継続され、進行路推定手段による推定値が徐
々に小さくなってきたときに、車線変更であると判断す
るものであるところの請求項1記載の走行路推定装置。2. The lane change determining means determines that the lane is changing when the estimated value of the disagreement continues for a certain period of time and the estimated value by the traveling path estimating means gradually decreases. The traveling path estimation device according to claim 1.
しく、進行路推定手段による推定値が変化してきたとき
に、車線変更であると判断するものであるところの請求
項1記載の走行路推定装置。3. The traveling according to claim 1, wherein the lane change judging means judges that the lane change is made when the immediately preceding estimated values are equal and the estimated values by the traveling road estimating means have changed. Road estimation device.
更時に、車両前方所定距離まで進行路推定手段による推
定値を用い、それを越えると走行路推定手段による推定
値を用いる走行領域推定手段を備えるところの請求項
1、請求項2又は請求項3記載の走行路推定装置。4. A travel area estimating means that receives the output of the lane change determining means, uses the estimated value of the traveling road estimating means up to a predetermined distance in front of the vehicle when changing the lane, and uses the estimated value of the traveling road estimating means if the estimated value is exceeded. The traveling path estimation device according to claim 1, claim 2, or claim 3, which further comprises:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6099437A JPH07306996A (en) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Estimating device for traveling course for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6099437A JPH07306996A (en) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Estimating device for traveling course for automobile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07306996A true JPH07306996A (en) | 1995-11-21 |
Family
ID=14247403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6099437A Withdrawn JPH07306996A (en) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | Estimating device for traveling course for automobile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07306996A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11296799A (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Fujitsu Ten Ltd | Running road shape recognition device |
JP2006151081A (en) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co Ltd | Driving intention estimating device, driving operation auxiliary device for vehicle and vehicle having driving operation auxiliary device for vehicle |
JP2007310595A (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Denso Corp | Traveling environment recognition system |
KR20180015018A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-12 | 국민대학교산학협력단 | Method for estimating road line information |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6099437A patent/JPH07306996A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11296799A (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Fujitsu Ten Ltd | Running road shape recognition device |
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JP2007310595A (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Denso Corp | Traveling environment recognition system |
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