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JPH08136237A - Device for calculating gradient of road and car speed controller - Google Patents

Device for calculating gradient of road and car speed controller

Info

Publication number
JPH08136237A
JPH08136237A JP6276499A JP27649994A JPH08136237A JP H08136237 A JPH08136237 A JP H08136237A JP 6276499 A JP6276499 A JP 6276499A JP 27649994 A JP27649994 A JP 27649994A JP H08136237 A JPH08136237 A JP H08136237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
road
lane width
lane
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6276499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Riyouta Shirato
良太 白▲と▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP6276499A priority Critical patent/JPH08136237A/en
Publication of JPH08136237A publication Critical patent/JPH08136237A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enable a device mounted on a vehicle for calculating gradient of a road to calculate the gradient of the road where the vehicle is traveling through a simple processing by extracting left and right lane markers indicating the lane on which the vehicle is traveling from an imaged picture showing the stage of the road and detecting the width of the lane on the picture. CONSTITUTION: An image pickup means composed of a CCD camera 201 picks up the scene in front of the vehicle 210 having the image pickup means and a picture processor 203 extracts lane markers and features of vehicles from a picture inputted from the camera 201. The processor 203 also detects the lane width for every scanning line on the picture and the position of the precending vehicle. An arithmetic processing section 204 which operates as a road gradient calculating means and vehicle-to-vehicle distance calculating means calculates the distance to the preceding vehicle and the gradient of the road from the output of the processor 203 and pickup condition. A car speed control section 207 outputs a control parameter in accordance with a preset control program based on the gradient of the road and distance data outputted from the processing section 204 and the speed of the vehicle outputted from a car speed sensor 206.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は,車両の予防安全運転
に配慮するものとして利用され,特に,車両前方の走行
路勾配を検出し,さらに走行車線上に他の車両が存在し
た場合に,自車両と他の車両までの車間距離を検出する
走行路勾配算出装置および車速制御装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for consideration of preventive and safe driving of a vehicle, and in particular, when a road gradient in front of the vehicle is detected and another vehicle is present on the lane, The present invention relates to a traveling road gradient calculating device and a vehicle speed control device that detect an inter-vehicle distance between a host vehicle and another vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来における走行路勾配算出装置とし
て,例えば,特開平3−277916号公報に開示され
ている走行路勾配を検出する装置,特開平3−2735
00号公報に開示されている車間距離の算出を行うシス
テム等が知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional road gradient calculating device, for example, a device for detecting a road gradient disclosed in JP-A-3-277916, and JP-A-3-2735.
A system or the like for calculating the inter-vehicle distance disclosed in Japanese Patent Publication No. 00 is known.

【0003】上記特開平3−273500号公報の内容
を詳述すると,車両前方の風景を1台の撮像装置を用い
て撮影し,画像処理により前方車両の特徴を抽出し,該
車両の特徴が画面下端からどのくらいの高さの位置に撮
影されているかを検出することにより,前方車両までの
距離を算出するものである。また,特開平3−2779
16号公報は,車両前方の風景を2台の撮像装置を用い
て撮影し,2枚の撮影画面から同一の特徴点を検出し
て,両画面上の撮像位置から両眼視差により,その点の
距離と高さを算出するものである。
The details of the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-273500 will be described in detail. A scene in front of the vehicle is photographed by using one image pickup device, and the characteristics of the vehicle in front are extracted by image processing. The distance to the vehicle in front is calculated by detecting the height of the image captured from the lower edge of the screen. In addition, JP-A-3-2779
No. 16 gazette captures the scenery in front of the vehicle by using two image pickup devices, detects the same feature point from two image pickup screens, and detects that point by the binocular parallax from the image pickup positions on both screens. It calculates the distance and height of.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記に
示されるような従来における車間距離検出システムにあ
っては,比較的簡単な処理によって前方車両までの距離
を算出することができるが,走行路に勾配がある場合に
は,例えば,上り勾配では平坦路の場合に比べて画面上
の高い位置に前方車両が撮像されるため,実際の距離よ
り長い距離として算出され,正確な車間距離を検出する
ことができないという問題点があった。
However, in the conventional inter-vehicle distance detection system as described above, the distance to the vehicle in front can be calculated by a relatively simple process, but When there is a gradient, for example, when the vehicle is on an uphill, the vehicle ahead is imaged at a higher position on the screen than when it is on a flat road, so it is calculated as a distance longer than the actual distance, and the accurate inter-vehicle distance is detected. There was a problem that I could not do it.

【0005】また,従来における走行路勾配の検出にあ
っては,道路面上の特徴点を用いることにより,道路勾
配を検出することができるが,精度の高い検出を行うた
めには1枚の画面の情報量が非常に多くなるため,2枚
の画面上から同一の特徴点を検出することは処理が複雑
になり,その処理時間が長くなってしまうという問題点
があった。
Further, in the conventional detection of the road gradient, the road gradient can be detected by using the feature points on the road surface. However, in order to perform the detection with high accuracy, one sheet is used. Since the amount of information on the screen is very large, there is a problem that the detection of the same feature point on two screens complicates the processing and prolongs the processing time.

【0006】この発明は,上記に鑑みてなされたもので
あって,車両前方の風景を1台の撮像装置を用いて撮像
し,該撮像画面に対する画像処理により,簡単な処理で
走行路勾配の算出を実現する共に,車線幅から走行路の
勾配を考慮した精度の高い車間距離の算出を行うことを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an image of a landscape in front of a vehicle is picked up by using one image pickup device, and image processing is performed on the image pickup screen to easily determine a roadway gradient. The purpose is to realize the calculation and to calculate the inter-vehicle distance with high accuracy from the lane width considering the slope of the road.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに,請求項1に係る走行路勾配算出装置にあっては,
図1に示すように,自車両前方の道路状況を撮像する撮
像手段CL1と,該撮像手段CL1により撮像された道
路状況画像からレーンマーカや車両の特徴を抽出する画
像処理手段CL2と,該画像処理手段CL2によって処
理された道路状況画像の所定位置におけるレーンマーカ
の間隔から画面上の車線幅を検出する車線幅検出手段C
L3と,該車線幅検出手段CL3により検出された車線
幅と前記撮像手段CL1の道路座標系に対する位置およ
び角度から走行路の勾配を算出する道路勾配算出手段C
L4とを備えたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, in the traveling road gradient calculating device according to claim 1,
As shown in FIG. 1, an image pickup means CL1 for picking up an image of a road condition ahead of the host vehicle, an image processing part CL2 for extracting a lane marker or a feature of the vehicle from a road condition image picked up by the image pickup part CL1, and the image processing. Lane width detecting means C for detecting the lane width on the screen from the distance between lane markers at a predetermined position of the road condition image processed by the means CL2.
L3, a road gradient calculating means C for calculating the gradient of the traveling road from the lane width detected by the lane width detecting means CL3 and the position and angle of the image pickup means CL1 with respect to the road coordinate system.
And L4.

【0008】また,請求項2に係る走行路勾配算出装置
にあっては,自車両前方の道路状況を撮像する撮像手段
CL1と,該撮像手段CL1により撮像された道路状況
画像からレーンマーカや車両の特徴を抽出する画像処理
手段CL2と,該画像処理手段CL2によって処理され
た道路状況画像の所定位置におけるレーンマーカの間隔
から画面上の車線幅を検出する車線幅検出手段CL3
と,該車線幅検出手段CL3により検出された車線幅と
前記撮像手段CL1の道路座標系に対する位置および角
度から走行路の勾配を算出する道路勾配算出手段CL4
と,前記道路状況画像から前方車両の存在を検出する前
方車両検出手段CL5と,該前方車両検出手段CL5に
より検出された前方車両の画面上における位置と前記道
路勾配算出手段CL4により算出された走行路勾配とか
ら前方車両との距離を算出する車間距離算出手段CL6
とを備えたものである。
Further, in the traveling road gradient calculating device according to the second aspect, the image pickup means CL1 for picking up an image of the road condition ahead of the host vehicle, and the lane marker and the vehicle from the road condition image picked up by the image pick-up device CL1. Image processing means CL2 for extracting features, and lane width detection means CL3 for detecting the lane width on the screen from the interval between lane markers at a predetermined position of the road condition image processed by the image processing means CL2.
And a road gradient calculating means CL4 for calculating the gradient of the traveling road from the lane width detected by the lane width detecting means CL3 and the position and angle of the image pickup means CL1 with respect to the road coordinate system.
And a forward vehicle detecting means CL5 for detecting the presence of a forward vehicle from the road condition image, a position on the screen of the forward vehicle detected by the forward vehicle detecting means CL5, and traveling calculated by the road gradient calculating means CL4. Inter-vehicle distance calculating means CL6 for calculating the distance to the vehicle ahead from the road gradient.
It is provided with.

【0009】また,請求項3に係る車速制御装置にあっ
ては,自車両前方の道路状況を撮像する撮像手段CL1
と,該撮像手段CL1により撮像された道路状況画像か
らレーンマーカや車両の特徴を抽出する画像処理手段C
L2と,該画像処理手段CL2によって処理された道路
状況画像の所定位置におけるレーンマーカの間隔から画
面上の車線幅を検出する車線幅検出手段CL3と,該車
線幅検出手段CL3により検出された車線幅と前記撮像
手段CL1の道路座標系に対する位置および角度から走
行路の勾配を算出する道路勾配算出手段CL4と,前記
道路状況画像から前方車両の存在を検出する前方車両検
出手段CL5と,該前方車両検出手段CL5により検出
された前方車両の画面上における位置と前記道路勾配算
出手段CL4により算出された走行路勾配とから前方車
両との距離を算出する車間距離算出手段CL6と,該車
間距離算出手段CL6および前記道路勾配算出手段CL
4から得られる算出結果に基づいて,自車両の車速を制
御する車速制御手段とを備えたものである。
Further, in the vehicle speed control device according to the third aspect, the image pickup means CL1 for picking up an image of the road condition in front of the host vehicle.
And an image processing means C for extracting the features of the lane marker and the vehicle from the road condition image captured by the image capturing means CL1.
L2, a lane width detecting means CL3 for detecting a lane width on the screen from a lane marker interval at a predetermined position of the road condition image processed by the image processing means CL2, and a lane width detected by the lane width detecting means CL3. And a road gradient calculating means CL4 for calculating the gradient of the traveling road from the position and angle of the image pickup means CL1 with respect to the road coordinate system, a forward vehicle detecting means CL5 for detecting the presence of a forward vehicle from the road condition image, and the forward vehicle. An inter-vehicle distance calculation means CL6 for calculating the distance to the front vehicle from the position of the front vehicle on the screen detected by the detection means CL5 and the traveling road gradient calculated by the road gradient calculation means CL4, and the inter-vehicle distance calculation means. CL6 and the road gradient calculating means CL
The vehicle speed control means for controlling the vehicle speed of the host vehicle based on the calculation result obtained from No. 4 is provided.

【0010】また,請求項4に係る走行路勾配算出装置
にあっては,前記道路勾配算出手段CL4が,前記車線
幅検出手段CL3により検出された車線幅と該車線幅の
前記道路状況画像上の位置関係に基づいて走行路勾配を
算出するものである。
Further, in the traveling road gradient calculating device according to claim 4, the road gradient calculating means CL4 is arranged on the road condition image of the lane width detected by the lane width detecting means CL3 and the lane width. The traveling road gradient is calculated based on the positional relationship.

【0011】また,請求項5に係る走行路勾配算出装置
にあっては,前記車間距離算出手段CL6が,前方車両
の画面上での検出位置(y座標)と,該検出位置に対応
する車線幅に基づいて車間距離を算出するものである。
Further, in the traveling road gradient calculating device according to the fifth aspect, the inter-vehicle distance calculating means CL6 detects the detected position (y coordinate) on the screen of the vehicle ahead and the lane corresponding to the detected position. The inter-vehicle distance is calculated based on the width.

【0012】[0012]

【作用】この発明に係る走行路勾配算出装置(請求項
1)は,車両前方の風景を1台の撮像手段CL1により
撮影し,該撮影した道路状況画像から車線幅検出手段C
L3により自車走行車線を示す左右のレーンマーカを抽
出して画面上での自車走行車線の車線幅を検出し,該検
出値から道路勾配算出手段CL4により走行路勾配を算
出する。
In the traveling road gradient calculating device (Claim 1) according to the present invention, the scenery in front of the vehicle is photographed by one image pickup means CL1, and the lane width detecting means C is taken from the photographed road condition image.
The left and right lane markers indicating the vehicle lane are extracted by L3 to detect the lane width of the vehicle lane on the screen, and the road gradient calculating means CL4 calculates the road gradient from the detected value.

【0013】この発明に係る走行路勾配算出装置(請求
項2)は,車両前方の風景を1台の撮像手段CL1によ
り撮影し,該撮影した道路状況画面から車線幅検出手段
CL3により自車走行車線を示す左右のレーンマーカを
抽出して画面上での自車走行車線の車線幅を検出し,該
検出値から道路勾配算出手段CL4により走行路勾配を
算出すると共に,前方車両検出手段CL5により上記撮
影した道路状況画面から前方車両を検出し,車間距離検
出手段CL6により前方車両の下端位置における車線幅
から車間距離を算出する。
The roadway gradient calculating device according to the present invention (claim 2) photographs the scenery in front of the vehicle by one image pickup means CL1, and the vehicle travels by the lane width detection means CL3 from the photographed road condition screen. The left and right lane markers indicating the lanes are extracted to detect the lane width of the own vehicle traveling lane on the screen, the road gradient calculating means CL4 calculates the traveling road gradient from the detected value, and the forward vehicle detecting means CL5 described above. The front vehicle is detected from the photographed road condition screen, and the inter-vehicle distance detecting means CL6 calculates the inter-vehicle distance from the lane width at the lower end position of the front vehicle.

【0014】この発明に係る車速制御装置(請求項3)
は,車両前方の風景を1台の撮像手段CL1により撮影
し,該撮影した道路状況画面から車線幅検出手段CL3
により自車走行車線を示す左右のレーンマーカを抽出し
て画面上での自車走行車線の車線幅を検出し,該検出値
から道路勾配算出手段CL4により走行路勾配を算出す
ると共に,前方車両検出手段CL5により上記撮影した
道路状況画面から前方車両を検出し,車間距離検出手段
CL6により前方車両の下端位置における車線幅から車
間距離を算出する。また,車速制御手段CL7が,該車
間距離算出手段CL6および前記道路勾配算出手段CL
4から得られる算出結果に基づいて,自車両の車速を制
御する。
A vehicle speed control device according to the present invention (claim 3)
Captures the scenery in front of the vehicle with one image capturing means CL1, and detects the lane width detection means CL3 from the captured road condition screen.
By extracting the left and right lane markers indicating the own vehicle traveling lane by detecting the lane width of the own vehicle traveling lane on the screen, the road gradient calculating means CL4 calculates the traveling road gradient from the detected value, and the forward vehicle is detected. The vehicle CL is detected by the means CL5 from the photographed road condition screen, and the vehicle distance detection means CL6 calculates the vehicle distance from the lane width at the lower end position of the vehicle ahead. Further, the vehicle speed control means CL7 includes the inter-vehicle distance calculation means CL6 and the road gradient calculation means CL.
The vehicle speed of the host vehicle is controlled based on the calculation result obtained from 4.

【0015】この発明に係る走行路勾配算出装置(請求
項4)は,前記道路勾配算出手段CL4が,画面上での
車線幅を算出し,該算出した車線幅と該車線幅の画面上
の位置関係に基づいて走行路勾配の算出を行う。
In the traveling road gradient calculating apparatus according to the present invention (claim 4), the road gradient calculating means CL4 calculates the lane width on the screen, and the calculated lane width and the lane width on the screen. The road gradient is calculated based on the positional relationship.

【0016】この発明に係る走行路勾配算出装置(請求
項5)は,前記車間距離算出手段CL6が,前方車両の
画面上での検出位置(y座標)と,該検出位置に対応す
る車線幅に基づいて車間距離の算出を行う。
In the traveling road gradient calculating device according to the present invention (claim 5), the inter-vehicle distance calculating means CL6 detects the detected position (y coordinate) on the screen of the vehicle ahead and the lane width corresponding to the detected position. The inter-vehicle distance is calculated based on.

【0017】[0017]

【実施例】以下,この発明に係る走行路勾配算出装置お
よび車速制御装置の一実施例を添付図面に基づいて説明
する。図2は,この発明に係る走行路勾配算出装置およ
び車速制御装置のシステム構成を示すブロック図を示
し,車両の前方風景を撮影する撮像手段としての1台の
CCDカメラ201と,CCDカメラ201から与えら
れる入力画面からからレーンマーカや車両の特徴を抽出
する画像処理手段,画面上の走査線ごとの車線幅を検出
する車線幅検出手段および前方車両の位置を検出する前
方車両検出手段としての画像処理装置203と,該画像
処理装置203の出力と撮影条件から前方車両との車間
距離および道路勾配を演算する道路勾配算出手段および
車間距離算出手段としての演算処理部204と,演算処
理部204より出力される道路勾配と車間距離のデータ
および車速センサ206より出力される自車両の車速を
もとに,予め設定された制御プログラムに基づいて制御
パラメータを出力する車速制御部207と,車両210
のスロットルとブレーキを制御して車両の加減速制御を
実行するスロットルアクチュエータ208とブレーキア
クチュエータ209とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a roadway slope calculating device and a vehicle speed control device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the roadway slope calculating device and the vehicle speed control device according to the present invention. One CCD camera 201 as an image pickup means for photographing the scenery in front of the vehicle, and the CCD camera 201 Image processing means for extracting lane markers and vehicle features from a given input screen, lane width detecting means for detecting lane width for each scanning line on the screen, and image processing as front vehicle detecting means for detecting the position of the front vehicle. A device 203, an arithmetic processing unit 204 for calculating an inter-vehicle distance and a road gradient with respect to a forward vehicle based on an output of the image processing device 203 and a photographing condition, and an output from the arithmetic processing unit 204 as an inter-vehicle distance calculating unit. Based on the data of the road gradient and the inter-vehicle distance and the vehicle speed of the host vehicle output from the vehicle speed sensor 206, the preset control is performed. A vehicle speed control unit 207 for outputting a control parameter on the basis of the program, the vehicle 210
The throttle actuator 208 and the brake actuator 209, which control the throttle and the brake, perform acceleration / deceleration control of the vehicle.

【0018】なお,画像処理装置203および演算処理
装置204によって,環境認識部202が構成されてお
り,車速センサ206,車速制御部207,スロットル
アクチュエータ208およびブレーキアクチュエータ2
09によって車速制御手段としての車両制御部205が
構成されている。
The image processing device 203 and the arithmetic processing device 204 constitute an environment recognition unit 202, and a vehicle speed sensor 206, a vehicle speed control unit 207, a throttle actuator 208 and a brake actuator 2 are provided.
The vehicle control unit 205 as a vehicle speed control unit is constituted by 09.

【0019】以上の構成において,その動作を説明す
る。先ず,図3を用いて道路座標系と画面座標系につい
て説明する。図3(a)は,道路座標系XYZと,撮像
画面の平面座標系xyとを表したものである。図3
(a)において,道路座標系は平面座標系に次式のよう
に投影される。すなわち, x=−f・X/Z ‥‥‥(1) y=−f・Y/Z ‥‥‥(2) である。ただし,ここで,fはCCDカメラ201(撮
像手段CL1)の焦点距離,hはCCDカメラ201の
取り付け位置の高さを表している。
The operation of the above configuration will be described. First, the road coordinate system and the screen coordinate system will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a road coordinate system XYZ and a plane coordinate system xy of the image pickup screen. FIG.
In (a), the road coordinate system is projected onto the plane coordinate system as in the following equation. That is, x = −f · X / Z (1) y = −f · Y / Z (2) Here, f represents the focal length of the CCD camera 201 (imaging unit CL1), and h represents the height of the mounting position of the CCD camera 201.

【0020】したがって,前方の走行路の車線幅がWで
あったとすると,画面上における車線幅wは, w=f・W/Z ‥‥‥(3) となる。さらに,上記(2),(3)式より画面上にお
ける車線幅wとそのy座標との関係は, w=−(W/Y)y ‥‥‥(4) と表すことができる。
Therefore, if the lane width of the road ahead is W, the lane width w on the screen is w = f · W / Z (3). Furthermore, the relationship between the lane width w on the screen and its y coordinate can be expressed as w = − (W / Y) y (4) from the above equations (2) and (3).

【0021】次に,上記(4)式と走行路の状態との関
係を説明する。図4〜図6は,直線路の車両前方風景を
示す説明図であり,図4は平坦路,図5は上り勾配路,
図6は下り勾配路をそれぞれ示している。また,図7
は,上記図4〜図6における車線幅wとy座標との関係
を示すグラフである。
Next, the relationship between the above equation (4) and the condition of the road will be described. 4 to 6 are explanatory views showing the scenery in front of the vehicle on a straight road, FIG. 4 is a flat road, FIG. 5 is an uphill road,
FIG. 6 shows downhill roads, respectively. In addition, FIG.
4 is a graph showing the relationship between the lane width w and the y coordinate in FIGS. 4 to 6 above.

【0022】先ず,図4に示すような平坦な直線路の場
合,上記(4)式は路面の高さが一定となるため,図7
の(a)平坦路に示すように直線式となる。また,走行
路が上り勾配の場合,前方風景のレーンマーカは図5に
示すように撮影されるので,上記(4)式は図7の
(b)上り勾配に示すように,画面上端に近づくにした
がって平坦路よりも大きな値になり,消失点の座標も画
面の上方へ移行する。
First, in the case of a flat straight road as shown in FIG. 4, since the height of the road surface is constant in the above equation (4),
As shown in (a) flat road of (a), it becomes a linear type. Further, when the traveling road is an uphill slope, the lane marker of the forward landscape is photographed as shown in FIG. 5, so the above equation (4) approaches the upper end of the screen as shown in the uphill slope of (b) in FIG. Therefore, the value becomes larger than that on a flat road, and the coordinates of the vanishing point shift to the upper part of the screen.

【0023】また,走行路が下り勾配の場合,前方風景
のレーンマーカは図6に示すように撮影されるので,上
記(4)式は図7の(c)下り勾配に示すように,画面
上端に近づくにしたがって平坦路よりも小さな値とな
り,消失点の座標も画面の下方へ移行する。以上のこと
から,自車両前方の走行路勾配状態の概略を知ることが
できる。
Further, when the traveling road is a downhill, the lane marker of the forward scenery is photographed as shown in FIG. 6, so the above equation (4) is displayed at the upper end of the screen as shown in (c) downhill of FIG. The value becomes smaller than that on a flat road as the value approaches, and the coordinates of the vanishing point move to the bottom of the screen. From the above, it is possible to know the outline of the road gradient in front of the host vehicle.

【0024】さらに,図3(a)に示したCCDカメラ
201の焦点距離fおよびCCDカメラ201の取り付
け位置の高さhと,走行路の実際の車線幅Wが既知の値
であれば,上記(3)式より自車両の前方距離Zの車線
幅の画面上での幅wを算出することができる。すなわ
ち,図3(b)に示すように,焦点距離fと測定地点A
の実際の車線幅Wがわかれば,測定地点Aの画面上の車
線幅がwから,(3)式よりCCDカメラ201のレン
ズ中心までの実際の距離ZA (測定地点Aに対応した距
離Z)が算出でき,その位置の画面上のy座標から
(4’)式より,その位置の実際の高さYA (測定地点
Aに対応した高さY)が求められる。 w=−(W/YA )y ‥‥‥(4’)
Further, if the focal length f of the CCD camera 201 and the height h of the mounting position of the CCD camera 201 and the actual lane width W of the traveling path shown in FIG. The width w on the screen of the lane width of the front distance Z of the vehicle can be calculated from the equation (3). That is, as shown in FIG. 3B, the focal length f and the measurement point A
If the actual lane width W of the vehicle is known, the actual lane width W from the lane width on the screen at the measurement point A to the lens center of the CCD camera 201 from the equation (3) Z A (distance Z corresponding to the measurement point A ) Can be calculated, and the actual height Y A at that position (height Y corresponding to the measurement point A) can be obtained from the y coordinate on the screen at that position by the equation (4 ′). w = - (W / Y A ) y ‥‥‥ (4 ')

【0025】さらに,図3(b)から明らかなように,
CCDカメラ201の高さhが既知であれば,自車両が
現在いる位置の路面からの高さY0 が(h−YA )で算
出することができる。
Further, as is clear from FIG. 3 (b),
If the height h of CCD camera 201 is known and can be height Y 0 of the road surface of the position which the own vehicle is currently calculated by (h-Y A).

【0026】図8は,前方車両を撮影した場合における
前方風景例を示す説明図であり,801は前方車両,8
02は前方車両801の最下端部のy座標である。図に
おいて,自車走行車線の前方車両801が検出される
と,その位置を示すパラメータとしてバンパーや路面に
投影される影など車両の特徴の最下端部のy座標802
を前方車両の位置として検出する。この値に基づいて前
段で算出した画面上のy座標と車線幅wの関係から,自
車両201と前方車両801との距離を算出することが
できる。
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a front view when a front vehicle is photographed. 801 is a front vehicle.
02 is the y coordinate of the lowermost end of the forward vehicle 801. In the figure, when a vehicle 801 in front of the vehicle lane is detected, the y-coordinate 802 of the bottom end of the vehicle features such as the bumper and the shadow projected on the road surface is used as a parameter indicating the position.
Is detected as the position of the vehicle ahead. Based on this value, the distance between the host vehicle 201 and the preceding vehicle 801 can be calculated from the relationship between the y coordinate on the screen calculated in the previous stage and the lane width w.

【0027】なお,詳細な説明は省略するが,前方車両
のバンパーや路面に投影される影は,例えば,横エッジ
画像を用いて容易に検出することができる。すなわち,
画像処理装置(前方車両検出手段)203によって車両
が検出されたら,画面上の車両領域内で最も下にある車
幅程度の長さの横エッジを検出して,そのy座標を前方
車両の位置とする。また,y−wが判れば,図3(b)
に示すように,ZA ,YA ,Z0 が求められるので,実
際の車間距離(図中の『現在位置から地点Aまでの道路
勾配』とした部分の道のり)を算出することができる。
Although detailed description is omitted, the shadow projected on the bumper or road surface of the vehicle ahead can be easily detected by using, for example, a lateral edge image. That is,
When the vehicle is detected by the image processing device (forward vehicle detection means) 203, the horizontal edge at the bottom of the vehicle width on the screen, which is about the width of the vehicle at the bottom, is detected, and its y coordinate is determined as the position of the vehicle ahead. And Also, if y-w is known, then FIG.
As shown in FIG. 5, since Z A , Y A , and Z 0 are obtained, the actual inter-vehicle distance (the part of the road that is the “road gradient from the current position to the point A” in the figure) can be calculated.

【0028】次に,上記算出処理について詳述する。図
9は,図2に示した環境認識部202による動作処理例
を示すフローチャートである。この処理が開始される
と,先ず,レンズの焦点距離f0 ,実際の道路車線
幅W0 ,カメラ(CCDカメラ201)の取付け位
置,カメラ(CCDカメラ201)の取付け角度を入
力する(S901)。その後,進行方向の距離Zと画面
上に映る車線幅wの関係,および画面上でレーンマーカ
が映る最下端のy座標802を算出する(S902)。
なお,環境認識部202の画像処理装置203は,動画
像処理を想定しているため,ここで言う『処理の開始』
とは,画像処理装置203において今回処理する画面の
入力が終了した時点を指すものと定義する。
Next, the calculation process will be described in detail. FIG. 9 is a flowchart showing an example of operation processing by the environment recognition unit 202 shown in FIG. When this process is started, first, the focal length f 0 of the lens, the actual road lane width W 0 , the mounting position of the camera (CCD camera 201), and the mounting angle of the camera (CCD camera 201) are input (S901). . Then, the relationship between the distance Z in the traveling direction and the lane width w displayed on the screen, and the y-coordinate 802 at the lowermost end where the lane marker appears on the screen are calculated (S902).
Note that the image processing device 203 of the environment recognition unit 202 is supposed to perform moving image processing, and therefore, “start of processing” here.
Is defined as a time point when the input of the screen to be processed this time is completed in the image processing apparatus 203.

【0029】上記ステップ902では,上記(3)式を
用いて自車両からの距離Zと画面上に映る走行路の車線
幅wの関係を算出する。 Z=f0 ・W0 /w ‥‥‥(5) 次に,レーンマーカが画面上に映る最下端のy座標ym
を算出する。車線幅wが画面のx方向の画素数xm とな
るZ0 は,上記(5)式より, Z0 =f0 ・W0 /xm ‥‥‥(6) この位置が画面上に映るときのy座標の値ym は,カメ
ラの取付け位置の高さをH0 とすると,(2)式より, ym =−f0 ・H0 /Z0 ‥‥‥(7) として求められる。
In step 902, the relationship between the distance Z from the host vehicle and the lane width w of the traveling road shown on the screen is calculated using the equation (3). Z = f 0 · W 0 / w (5) Next, the bottom y coordinate y m of the lane marker displayed on the screen.
To calculate. Z 0 , where the lane width w is the number of pixels x m in the x direction of the screen, is Z 0 = f 0 · W 0 / x m ··· (6) This position is displayed on the screen from the above formula (5). the value y m y coordinate of the point, and the height of the mounting position of the camera and H 0, is determined as equation (2), y m = -f 0 · H 0 / Z 0 ‥‥‥ (7) .

【0030】なお,上記において,厳密にはYの値には
距離Z0 の位置における道路面の高さy0 を用いるが,
m は画面上で車線幅wを検出し始める座標を与えるも
のであるため,あまり厳密な値である必要がない。した
がって,上記(7)式で十分対応することができる。
[0030] In the above, strictly using the height y 0 of the road surface at the position of the distance Z 0 is the value of Y but,
Since y m is what gives the coordinates begin to detect the lane width w on the screen need not be very precise value. Therefore, the above equation (7) can be sufficiently dealt with.

【0031】また,CCDカメラ201(撮像手段CL
1)の光軸が地面に対して角度θで傾いている場合,図
10に示すように,見かけのZ0 の値Z0 ’は次式
(8)で表される。すなわち, Z0 ’=H0 tan{tan-1(H0 /Z0 )+θ} ‥‥‥(8) である。したがって,上記(7)式のZ0 の代わりにZ
0 ’を用いることでCCDカメラ201に仰角や俯角が
ある場合のym を求めることができる。
The CCD camera 201 (imaging means CL
When the optical axis of 1) is inclined at an angle θ relative to the ground, as shown in FIG. 10, the value Z 0 of the apparent Z 0 'is represented by the following formula (8). That is, Z 0 '= H 0 tan {tan -1 (H 0 / Z 0 ) + θ} (8). Therefore, instead of Z 0 in the equation (7), Z
By using 0 ', y m can be obtained when the CCD camera 201 has an elevation angle or a depression angle.

【0032】次に,上記算出処理を実行した後,CCD
カメラ201から画像を取り込み(S903),画像処
理を実行する。このとき,先ず,レーンマーカや前方車
両を画面上から見つけやすくするために,エッジ抽出等
の前処理を画面全体に対して実行する(S904)。
Next, after performing the above calculation processing, the CCD
An image is captured from the camera 201 (S903) and image processing is executed. At this time, first, preprocessing such as edge extraction is executed on the entire screen in order to make it easier to find the lane marker and the preceding vehicle on the screen (S904).

【0033】次に,走査線ごとの画面上の車線幅を検出
する(S905)。該ステップ905における車線幅の
検出手法としては,例えば,図11に示すように,エッ
ジ抽出処理された画面の1本の走査線に注目する。高速
道路等では,レーンマーカは同一路面上に描かれた白線
であるため,レーンマーカが撮影されている部分は濃度
値の変化の様子が極めて似たものとなる。したがって,
CCDカメラ201の設置条件,あるいは近傍の走査線
での同一処理から算出される大まかなレーンマーカの位
置付近の濃度変化の様子を比較し,レーンマーカの撮影
されている位置を検出して車線幅を求める。その後,こ
の走査をレーンマーカが撮影されている下端の走査線か
ら順次実行する。
Next, the lane width on the screen for each scanning line is detected (S905). As a method of detecting the lane width in step 905, for example, as shown in FIG. 11, attention is paid to one scanning line of the screen subjected to the edge extraction processing. On a highway or the like, since the lane marker is a white line drawn on the same road surface, the state where the density value changes is very similar in the part where the lane marker is photographed. Therefore,
The lane width is calculated by comparing the installation condition of the CCD camera 201 or the state of the density change near the position of the lane marker, which is calculated from the same processing with the scanning lines in the vicinity, and detecting the position where the lane marker is photographed. . After that, this scanning is sequentially executed from the scanning line at the lower end where the lane marker is photographed.

【0034】ただし,レーンマーカが図4に示すような
破線である場合,該破線の途切れている部分の走査線に
はレーンマーカがないので,車線幅を検出できなくな
る。このような場合,データは車線幅よりも大きくなる
ので,レーンマーカの途切れている部分のデータを用い
ないで,その前後のレーンマーカの途切れていない部分
のデータを補間することで車線幅を求める。また,図9
に示したフローチャートには記述してはいないが,車線
幅の検出を1列おき,あるいは2列おきの走査線にて実
行し,その間を補間するような処理にすれば,さらに処
理時間の短縮化を図ることができる。
However, when the lane marker is a broken line as shown in FIG. 4, the lane width cannot be detected because there is no lane marker in the scanning line of the broken line. In such a case, the data becomes larger than the lane width. Therefore, the lane width is obtained by interpolating the data of the uninterrupted portion of the lane markers before and after the lane marker without using the data of the discontinuous portion of the lane marker. Also, FIG.
Although it is not described in the flow chart shown in Fig. 2, if the lane width is detected every other line or every other line, and the process is performed to interpolate between them, the processing time is further shortened. Can be realized.

【0035】次に,上記ステップ905により車線幅を
検出すると,図7に示すような画面上のy座標とその位
置の車線幅wとの関係を算出する(S906)。その
後,(5)式を用いて関係を示すグラフ上の各点の車線
幅wの値からその位置の進行方向の距離Zを求め,車線
幅wとy座標から下記(9)式を用いて,その位置の高
さY0 (図3(b)参照)をそれぞれ算出し,走行路勾
配を算出する(S907)。 Y0 =h+(W0 /w)y ‥‥‥(9) また,このとき,環境認識部202から車両制御部20
5へ走行路勾配がデータとして出力される。車両制御部
205は,このデータ(走行路勾配)を,例えば,ラン
プの配光制御等の処理に利用することができる。
Next, when the lane width is detected in step 905, the relationship between the y coordinate on the screen and the lane width w at that position as shown in FIG. 7 is calculated (S906). After that, the distance Z in the traveling direction of the position is obtained from the value of the lane width w of each point on the graph showing the relationship using the equation (5), and the following equation (9) is used from the lane width w and the y coordinate. , The height Y 0 of the position (see FIG. 3B) is calculated, and the traveling road gradient is calculated (S907). Y 0 = h + (W 0 / w) y (9) Further, at this time, the environment recognition unit 202 to the vehicle control unit 20.
The road gradient is output to 5 as data. The vehicle control unit 205 can use this data (travel road gradient) for processing such as lamp light distribution control.

【0036】以上の計算式により,図7において示した
グラフ上の各点の進行方向の距離と高さが求められ,図
12に示すように道路勾配の状態,すなわち,(a)平
坦路,(b)上り勾配路,(c)下り勾配路の各勾配を
算出することができる。
The distance and height in the traveling direction of each point on the graph shown in FIG. 7 are obtained by the above calculation formula, and as shown in FIG. 12, the state of the road gradient, that is, (a) flat road, It is possible to calculate each gradient of (b) an uphill road and (c) a downhill road.

【0037】次に,上記ステップ907において走行路
勾配を算出した後,自車走行車線上に前方車両が存在す
るか否かを判断する(S908)。なお,前方車両の検
出方法については,公知の技術(例えば,特開平3−2
73500号公報)であるため説明を省略する。
Next, after calculating the traveling road gradient in step 907, it is judged whether or not there is a vehicle ahead in the traveling lane of the own vehicle (S908). A known technique (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-2
No. 73500), the description is omitted.

【0038】このとき,前方車両が存在しないと判断し
たときには,上記ステップ903に戻って同様の処理を
繰り返し実行する。一方,前方車両が存在すると判断し
たときには,次のステップに移行し,車両の画面上にお
ける位置(最下端部のy座標)を検出し(S909),
前方車両との車間距離を算出して(S910),上記ス
テップ903に戻って同様の処理を繰り返し実行する。
なお,上記ステップ903〜910の処理は,約33m
s毎に実行されるものである。
At this time, when it is determined that there is no vehicle ahead, the process returns to step 903 and the same processing is repeatedly executed. On the other hand, when it is determined that there is a vehicle ahead, the process proceeds to the next step, and the position of the vehicle on the screen (the y coordinate of the lowermost end) is detected (S909),
The inter-vehicle distance to the preceding vehicle is calculated (S910), the process returns to step 903 and the same process is repeated.
The process of steps 903 to 910 is about 33 m.
It is executed every s.

【0039】さらに,上記における前方車両との車間距
離の算出処理について詳述する。前方車両の検出方法
は,例えば,前段の車線幅検出によって画面上の自車走
行車線の領域が限定されるので,その領域内でエッジ成
分が多く含まれている部分を前方車両が映っている領域
であると判断し,その下端部のy座標を求める。その
後,求められたy座標と,この位置の車線幅wより,車
両が映っている位置の道路座標系での進行方向の距離と
高さがわかるので,前方車両との距離Lを下記(10)
式から算出できる。すなわち,
Further, the calculation processing of the inter-vehicle distance to the preceding vehicle will be described in detail. In the method of detecting the front vehicle, for example, the area of the vehicle traveling lane on the screen is limited by the detection of the lane width in the preceding stage, and therefore the front vehicle is reflected in a portion including many edge components in the area. It is determined to be a region, and the y coordinate of its lower end is obtained. After that, from the obtained y coordinate and the lane width w at this position, the distance and height in the traveling direction in the road coordinate system of the position where the vehicle is reflected can be known. )
It can be calculated from the formula. That is,

【0040】[0040]

【数1】 から算出する。以上より,前方車両との車間距離を画像
処理により算出することができる。
[Equation 1] Calculate from From the above, the inter-vehicle distance to the preceding vehicle can be calculated by image processing.

【0041】ところで,実際における走行路は,図13
に示すように直線路よりも曲線路である場合がほとんど
である。このような場合,消失点座標の位置は変わらな
いが,車線幅wは消失点近くになるにしたがって直線路
の場合に対して大きくなる。これは,図14に示すよう
に,曲線路の遠方の車線幅を斜めから見るようになるた
めに起こるものである。
By the way, the actual running path is shown in FIG.
In most cases, it is a curved road rather than a straight road, as shown in. In such a case, the position of the vanishing point coordinates does not change, but the lane width w becomes larger as compared to the case of a straight road as the vanishing point becomes closer. This occurs because the lane width at the far side of the curved road is viewed obliquely as shown in FIG.

【0042】したがって,例えば,標準的な焦点距離の
撮像手段CL1により撮影された画面の場合,自車両の
前方約100m程度までがこの発明の適応し得る範囲内
となる。また,この発明を高速道路に適用した場合,曲
線路の最小曲率半径は300m程度である。走行路の車
線幅が3.5mで300mの曲率半径でカーブしている
曲線路の100m先の車線幅は,図14に基づいて計算
すると,約3.7mとなり,6%程広くなる。
Therefore, for example, in the case of a screen imaged by the image pickup means CL1 having a standard focal length, the range up to about 100 m in front of the own vehicle is within the range applicable to the present invention. When the present invention is applied to a highway, the minimum radius of curvature of a curved road is about 300 m. The lane width 100 m ahead of the curved road that is curved with a radius of curvature of 300 m and the lane width of the traveling road is 3.5 m is about 3.7 m, which is about 6% wider.

【0043】このような場合,図13のように車線幅w
1 は,画面中心より明らかに右側または左側にずれた位
置に撮像される。したがって,道路が曲線路で車線幅が
画面中心からずれた位置に撮像された場合には,車線幅
の値を補正することができる。また,曲率が小さい曲線
路の場合,画面中心からあまりずれない位置に撮像され
るが,見かけ上の車線幅の誤差も小さくなる。したがっ
て,曲線路に対してもこの発明を適用することができ
る。
In such a case, the lane width w as shown in FIG.
1 is imaged at a position clearly shifted to the right or left from the center of the screen. Therefore, when the road is a curved road and an image is taken at a position where the lane width deviates from the center of the screen, the value of the lane width can be corrected. Also, in the case of a curved road with a small curvature, the image is captured at a position that does not deviate much from the center of the screen, but the error in the apparent lane width is also small. Therefore, the present invention can be applied to a curved road.

【0044】図15は,図2における車速制御部207
の動作処理例を示すフローチャートである。図におい
て,この処理が開始されると,先ず,車速センサ206
から得られる車速データ,および演算処理部204から
得られる道路勾配データを取り込み(S1501),さ
らに同じく演算処理部204から得られる車間距離デー
タを取り込み(S1502),該データから前方車両が
存在する場合に,その車両との安全車間距離および減速
制御量を算出し(S1503),算出した該安全車間距
離と前記車間距離とを比較する。
FIG. 15 shows a vehicle speed control unit 207 in FIG.
3 is a flowchart showing an example of the operation processing of FIG. In the figure, when this process is started, first, the vehicle speed sensor 206
When the vehicle speed data obtained from the above and the road gradient data obtained from the calculation processing unit 204 are fetched (S1501), the inter-vehicle distance data obtained from the calculation processing unit 204 is also fetched (S1502), and a forward vehicle exists from the data. Then, the safe inter-vehicle distance to the vehicle and the deceleration control amount are calculated (S1503), and the calculated safe inter-vehicle distance and the inter-vehicle distance are compared.

【0045】なお,安全車間距離および減速制御量につ
いては,例えば,数2の式を用いて算出することができ
る。
The safe inter-vehicle distance and the deceleration control amount can be calculated, for example, using the equation (2).

【0046】[0046]

【数2】 減速量は,例えば,乗車中の人間が『ちょっと急なブレ
ーキ』と感じる程度の減速量に設定し,勾配路でも設定
した減速量になるようにブレーキアクチュエータ209
を制御すれば,上式を成立されることができる。
[Equation 2] The deceleration amount is set to, for example, a deceleration amount to the extent that a person in the vehicle feels “a little sudden braking”, and the brake actuator 209 is set so that the deceleration amount is set even on a slope road.
By controlling, the above equation can be established.

【0047】すなわち,車間距離が安全車間距離以下で
あるか否かを判断する(S1504)。このとき,車間
距離が安全車間距離より短くなったと判断したときに
は,車速の減速制御を実行し(S1505),上記ステ
ップ1501に戻る。また,車間距離が安全車間距離以
上であると判断したときにも上記ステップ1501に戻
って同様の処理を繰り返し実行する。
That is, it is determined whether or not the inter-vehicle distance is less than or equal to the safe inter-vehicle distance (S1504). At this time, when it is determined that the inter-vehicle distance becomes shorter than the safe inter-vehicle distance, the vehicle speed deceleration control is executed (S1505), and the process returns to step 1501. Also, when it is determined that the inter-vehicle distance is equal to or greater than the safe inter-vehicle distance, the process returns to step 1501 and the same processing is repeated.

【0048】このように減速制御を実行することによ
り,追突事故の発生を未然に防止するような車両制御を
実現することができる。また,制御量に関しても,道路
勾配をもとに前方車両が自車両より上り勾配にある場合
には,平坦路の場合より小さい減速制御量を発生する。
また,反対に,前方車両が自車両より下り勾配にある場
合には,平坦路の場合より大きい減速制御量を発生する
ように制御することで,適切な車両制御を実現すること
ができる。
By executing the deceleration control in this way, it is possible to realize vehicle control that prevents the occurrence of a rear-end collision accident. Also, regarding the control amount, when the forward vehicle is on the uphill side from the host vehicle based on the road gradient, a deceleration control amount smaller than that on the flat road is generated.
On the other hand, when the vehicle ahead is on a lower slope than the host vehicle, appropriate vehicle control can be realized by controlling so as to generate a deceleration control amount larger than that on a flat road.

【0049】図16は,車速制御部207における他の
実施例の処理動作を示すフローチャートである。この処
理例は,車両の自律走行等において定速走行を実現する
ものである。図において,この処理が開始されると,先
ず,定速走行(スロットル開度保持)を開始し(S16
01),演算処理部204から道路勾配のデータを取り
込む(S1602)。さらに,自車速データと演算処理
部204から得られる車間距離データを取り込んで(S
1603),前方車両との安全車間距離を算出する(S
1604)。そして,前記車間距離と前段で算出した安
全車間距離を比較する。すなわち,車間距離が安全車間
距離以下であるか否かを判断する(S1605)。この
とき,車間距離が安全車間距離より短くなったと判断し
たときはには,定速走行を解除して(S1611),減
速制御を開始し(S1612),ドライバーに定速走行
を解除したことを知らせる(S1613)。
FIG. 16 is a flowchart showing the processing operation of the vehicle speed control unit 207 according to another embodiment. This processing example realizes constant speed traveling in autonomous traveling of the vehicle. In the figure, when this process is started, first, constant speed running (holding the throttle opening) is started (S16).
01), the road gradient data is fetched from the arithmetic processing unit 204 (S1602). Further, the own vehicle speed data and the inter-vehicle distance data obtained from the arithmetic processing unit 204 are fetched (S
1603), calculates the safe inter-vehicle distance to the vehicle in front (S)
1604). Then, the inter-vehicle distance is compared with the safe inter-vehicle distance calculated in the previous stage. That is, it is determined whether or not the inter-vehicle distance is less than or equal to the safe inter-vehicle distance (S1605). At this time, when it is determined that the inter-vehicle distance becomes shorter than the safe inter-vehicle distance, the constant speed traveling is canceled (S1611), the deceleration control is started (S1612), and the driver is instructed to cancel the constant speed traveling. Notify (S1613).

【0050】一方,ステップ1605において車間距離
が安全車間距離より大きいと判断したときには,前記道
路勾配データより今後の道路勾配のtanθを算出し
(S1606),tanθがある値aより大きくなった
と判断したとき(上り勾配の場合)には(S160
7),スロットル開度を大きくして(S1608),上
り勾配に入っても車速が落ちないように制御する。
On the other hand, when it is determined in step 1605 that the inter-vehicle distance is greater than the safe inter-vehicle distance, tan θ of the future road gradient is calculated from the road gradient data (S1606), and it is determined that tan θ has become larger than a certain value a. At this time (in the case of an uphill slope), (S160
7) Then, the throttle opening is increased (S1608) so that the vehicle speed is controlled so as not to drop even when the vehicle enters an uphill slope.

【0051】また,上記ステップ1607において,t
anθがある値a以下であると判断したときには,さら
に,tanθがある値−a以下であるか否かを判断する
(S1609)。このときtanθがある値−aより小
さくなったと判断したとき(下り勾配の場合)には,ス
ロットル開度を小さくして(S1610),下り勾配に
入っても車速が上がらないように制御する。以上によ
り,安全な定速走行を実現することができる。
In step 1607, t
When it is determined that an? Is less than or equal to a certain value a, it is further determined whether tan? Is less than or equal to a certain value-a (S1609). At this time, when it is determined that tan θ is smaller than a certain value −a (in the case of a downhill), the throttle opening is reduced (S1610), and control is performed so that the vehicle speed does not increase even when the vehicle enters the downhill. As described above, safe constant speed traveling can be realized.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように,この発明に係る走
行路勾配算出装置(請求項1)は,車両前方の風景を1
台の撮像手段CL1により撮影し,該撮影した道路状況
画像から車線幅検出手段CL3により自車走行車線を示
す左右のレーンマーカを抽出して画面上での自車走行車
線の車線幅を検出し,該検出値から道路勾配算出手段C
L4により走行路勾配を算出するため,簡単な処理で走
行路勾配の算出を実現することができる。
As described above, the running road gradient calculating device (claim 1) according to the present invention is capable of calculating the scenery in front of the vehicle.
The lane width detection means CL3 extracts left and right lane markers indicating the own vehicle traveling lane from the imaged road condition image to detect the lane width of the own vehicle traveling lane on the screen, Road gradient calculating means C from the detected value
Since the road gradient is calculated by L4, the calculation of the road gradient can be realized by a simple process.

【0053】また,この発明に係る走行路勾配算出装置
(請求項2)は,車両前方の風景を1台の撮像手段CL
1により撮影し,該撮影した道路状況画面から車線幅検
出手段CL3により自車走行車線を示す左右のレーンマ
ーカを抽出して画面上での自車走行車線の車線幅を検出
し,該検出値から道路勾配算出手段CL4により走行路
勾配を算出すると共に,前方車両検出手段CL5により
上記撮影した道路状況画面から前方車両を検出し,車間
距離検出手段CL6により前方車両の下端位置における
車線幅から車間距離を算出するため,簡単な処理で走行
路勾配の算出を実現する共に,車線幅から走行路の勾配
を考慮した精度の高い車間距離の算出を行うことができ
る。
Further, the traveling road gradient calculating device according to the present invention (claim 2) is one image pickup means CL for the scenery in front of the vehicle.
The lane width of the vehicle traveling lane on the screen is detected by extracting the left and right lane markers indicating the vehicle traveling lane by the lane width detection means CL3 from the photographed road condition screen, from the detected value. The road gradient calculating means CL4 calculates the traveling road gradient, the front vehicle detecting means CL5 detects the front vehicle from the photographed road condition screen, and the inter-vehicle distance detecting means CL6 detects the lane width from the lane width at the lower end position of the front vehicle. Therefore, it is possible to realize the calculation of the traveling road gradient by a simple process and to calculate the inter-vehicle distance with high accuracy in consideration of the traveling road gradient from the lane width.

【0054】また,この発明に係る車速制御装置(請求
項3)は,車両前方の風景を1台の撮像手段CL1によ
り撮影し,該撮影した道路状況画面から車線幅検出手段
CL3により自車走行車線を示す左右のレーンマーカを
抽出して画面上での自車走行車線の車線幅を検出し,該
検出値から道路勾配算出手段CL4により走行路勾配を
算出すると共に,前方車両検出手段CL5により上記撮
影した道路状況画面から前方車両を検出し,車間距離検
出手段CL6により前方車両の下端位置における車線幅
から車間距離を算出し,また,車速制御手段CL7が,
該車間距離算出手段CL6および前記道路勾配算出手段
CL4から得られる算出結果に基づいて,自車両の車速
を制御するため,簡単な処理で走行路勾配の算出を実現
する共に,車線幅から走行路の勾配を考慮した精度の高
い車間距離の算出を行うことができ,さらに,車間距離
および走行路勾配を考慮した自車両の車速制御を行うこ
とができる。
Further, the vehicle speed control device according to the present invention (claim 3) photographs the scenery in front of the vehicle by means of one image pickup means CL1 and the vehicle travels by the lane width detection means CL3 from the photographed road condition screen. The left and right lane markers indicating the lanes are extracted to detect the lane width of the own vehicle traveling lane on the screen, the road gradient calculating means CL4 calculates the traveling road gradient from the detected value, and the forward vehicle detecting means CL5 described above. The front vehicle is detected from the photographed road condition screen, the inter-vehicle distance detection means CL6 calculates the inter-vehicle distance from the lane width at the lower end position of the front vehicle, and the vehicle speed control means CL7
Based on the calculation results obtained from the inter-vehicle distance calculation means CL6 and the road gradient calculation means CL4, the vehicle speed of the host vehicle is controlled, so that the calculation of the traveling road gradient can be realized by a simple process, and the lane width to the traveling road can be calculated. It is possible to calculate the inter-vehicle distance with high accuracy in consideration of the gradient of, and to control the vehicle speed of the own vehicle in consideration of the inter-vehicle distance and the road gradient.

【0055】また,この発明に係る走行路勾配算出装置
(請求項4)は,前記道路勾配算出手段CL4が,画面
上での車線幅を算出し,該算出した車線幅と該車線幅の
画面上の位置関係に基づいて走行路勾配の算出を行うた
め,より正確な走行路勾配の算出を実現できる。
In the traveling road gradient calculating device (claim 4) of the present invention, the road gradient calculating means CL4 calculates the lane width on the screen, and the calculated lane width and the lane width are displayed on the screen. Since the road slope is calculated based on the above positional relationship, more accurate road slope calculation can be realized.

【0056】この発明に係る走行路勾配算出装置(請求
項5)は,前記車間距離算出手段CL6が,前方車両の
画面上での検出位置(y座標)と,該検出位置に対応す
る車線幅に基づいて車間距離の算出を行うため,より正
確な車間距離の検出を実現できる。
In the traveling road gradient calculating device according to the present invention (claim 5), the inter-vehicle distance calculating means CL6 detects the detected position (y coordinate) on the screen of the preceding vehicle and the lane width corresponding to the detected position. Since the inter-vehicle distance is calculated based on, the more accurate inter-vehicle distance can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る走行路勾配算出装置および車速
制御装置の基本構成を示すブロック(クレーム対応)図
である。
FIG. 1 is a block diagram (corresponding to a claim) showing a basic configuration of a traveling road gradient calculating device and a vehicle speed control device according to the present invention.

【図2】この発明に係る走行路勾配算出装置および車速
制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of a traveling road gradient calculating device and a vehicle speed control device according to the present invention.

【図3】この発明に係る道路座標系と画面座標系を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a road coordinate system and a screen coordinate system according to the present invention.

【図4】この発明に係る直線路(平坦路)の車両前方風
景を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a scenery in front of the vehicle on a straight road (flat road) according to the present invention.

【図5】この発明に係る直線路(上り勾配路)の車両前
方風景を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a scenery in front of the vehicle on a straight road (uphill road) according to the present invention.

【図6】この発明に係る直線路(下り勾配路)の車両前
方風景を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a scenery in front of the vehicle on a straight road (downhill road) according to the present invention.

【図7】図4〜図6に示した車線幅wとy座標との関係
を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the lane width w and the y coordinate shown in FIGS. 4 to 6;

【図8】この発明に係る前方車両を撮影した場合におけ
る前方風景例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a forward landscape when a front vehicle according to the present invention is photographed.

【図9】この発明に係る環境認識部による動作処理例を
示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of operation processing by the environment recognition unit according to the present invention.

【図10】この発明に係る撮像装置に仰角あるいは俯角
がある場合における見かけのZ0を算出するための説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for calculating an apparent Z 0 when the imaging device according to the present invention has an elevation angle or a depression angle.

【図11】この発明に係る走行車線上の車線幅を検出す
る方法の一例を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a method of detecting a lane width on a traveling lane according to the present invention.

【図12】この発明に係る検出された道路勾配の一例を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a detected road gradient according to the present invention.

【図13】この発明に係る平坦な曲線路の前方風景例を
示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view showing an example of a front landscape of a flat curved road according to the present invention.

【図14】この発明に係る曲率半径300mの曲線路例
を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a curved road having a radius of curvature of 300 m according to the present invention.

【図15】この発明に係る車速制御部の処理動作例を示
すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing an example of processing operation of a vehicle speed control section according to the present invention.

【図16】この発明に係る車速制御部の他の処理動作例
を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing another processing operation example of the vehicle speed control section according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CL1 撮像手段 CL2 画像処理手段 CL3 車線幅検出手段 CL4 道路勾配算出手段 CL5 前方車両検出手段 CL6 車間距離算出手段 CL7 車速制御手段 201 CCDカメラ 202 環境認識部 203 画像処理装置 204 演算処理部 205 車両制御部 206 車速センサ 207 車速制御部 210 車両 CL1 image pickup means CL2 image processing means CL3 lane width detection means CL4 road gradient calculation means CL5 front vehicle detection means CL6 headway distance calculation means CL7 vehicle speed control means 201 CCD camera 202 environment recognition section 203 image processing apparatus 204 arithmetic processing section 205 vehicle control section 206 vehicle speed sensor 207 vehicle speed control unit 210 vehicle

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自車両前方の道路状況を撮像する撮像手
段と,該撮像手段により撮像された道路状況画像からレ
ーンマーカや車両の特徴を抽出する画像処理手段と,該
画像処理手段によって処理された道路状況画像の所定位
置におけるレーンマーカの間隔から画面上の車線幅を検
出する車線幅検出手段と,該車線幅検出手段により検出
された車線幅と前記撮像手段の道路座標系に対する位置
および角度から走行路の勾配を算出する道路勾配算出手
段とを備えたことを特徴とする走行路勾配算出装置。
1. An image pickup means for picking up an image of a road condition ahead of the host vehicle, an image processing part for extracting a lane marker or a feature of the vehicle from a road condition image picked up by the image pick-up part, and the image processing part. Lane width detecting means for detecting the lane width on the screen from the distance between lane markers at a predetermined position of the road situation image, and traveling from the lane width detected by the lane width detecting means and the position and angle of the image pickup means with respect to the road coordinate system. A road slope calculating device, comprising: a road slope calculating means for calculating a road slope.
【請求項2】 自車両前方の道路状況を撮像する撮像手
段と,該撮像手段により撮像された道路状況画像からレ
ーンマーカや車両の特徴を抽出する画像処理手段と,該
画像処理手段によって処理された道路状況画像の所定位
置におけるレーンマーカの間隔から画面上の車線幅を検
出する車線幅検出手段と,該車線幅検出手段により検出
された車線幅と前記撮像手段の道路座標系に対する位置
および角度から走行路の勾配を算出する道路勾配算出手
段と,前記道路状況画像から前方車両の存在を検出する
前方車両検出手段と,該前方車両検出手段により検出さ
れた前方車両の画面上における位置と前記道路勾配算出
手段により算出された走行路勾配とから前方車両との距
離を算出する車間距離算出手段とを備えたことを特徴と
する走行路勾配算出装置。
2. An image pickup means for picking up an image of a road condition in front of the host vehicle, an image processing part for extracting a lane marker or a feature of the vehicle from a road condition image picked up by the image pick-up part, and the image processing part. Lane width detecting means for detecting the lane width on the screen from the distance between lane markers at a predetermined position of the road situation image, and traveling from the lane width detected by the lane width detecting means and the position and angle of the image pickup means with respect to the road coordinate system. Road gradient calculating means for calculating the gradient of the road, forward vehicle detecting means for detecting the presence of a forward vehicle from the road condition image, position of the forward vehicle on the screen detected by the forward vehicle detecting means, and the road gradient Roadway slope calculation, comprising: inter-vehicle distance calculation means for calculating a distance to a vehicle ahead from the roadway slope calculated by the calculation means apparatus.
【請求項3】 自車両前方の道路状況を撮像する撮像手
段と,該撮像手段により撮像された道路状況画像からレ
ーンマーカや車両の特徴を抽出する画像処理手段と,該
画像処理手段によって処理された道路状況画像の所定位
置におけるレーンマーカの間隔から画面上の車線幅を検
出する車線幅検出手段と,該車線幅検出手段により検出
された車線幅と前記撮像手段の道路座標系に対する位置
および角度から走行路の勾配を算出する道路勾配算出手
段と,前記道路状況画像から前方車両の存在を検出する
前方車両検出手段と,該前方車両検出手段により検出さ
れた前方車両の画面上における位置と前記道路勾配算出
手段により算出された走行路勾配とから前方車両との距
離を算出する車間距離算出手段と,該車間距離算出手段
および前記道路勾配算出手段から得られる算出結果に基
づいて,自車両の車速を制御する車速制御手段とを備え
たことを特徴とする車速制御装置。
3. An image pickup means for picking up a road condition ahead of the host vehicle, an image processing means for extracting a lane marker or a feature of the vehicle from a road condition image picked up by the image pick-up device, and the image processing means. Lane width detecting means for detecting the lane width on the screen from the distance between lane markers at a predetermined position of the road situation image, and traveling from the lane width detected by the lane width detecting means and the position and angle of the image pickup means with respect to the road coordinate system. Road gradient calculating means for calculating the gradient of the road, forward vehicle detecting means for detecting the presence of a forward vehicle from the road condition image, position of the forward vehicle on the screen detected by the forward vehicle detecting means, and the road gradient An inter-vehicle distance calculating means for calculating a distance to a vehicle ahead from the traveling road gradient calculated by the calculating means, the inter-vehicle distance calculating means and the road gradient A vehicle speed control device comprising: a vehicle speed control means for controlling a vehicle speed of the own vehicle based on a calculation result obtained from the calculation means.
【請求項4】 前記道路勾配算出手段は,前記車線幅検
出手段により検出された車線幅と該車線幅の前記道路状
況画像上の位置関係に基づいて走行路勾配の算出を行う
ことを特徴とする請求項1,2または3記載の走行路勾
配算出装置。
4. The road gradient calculating means calculates the road gradient based on the lane width detected by the lane width detecting means and the positional relationship of the lane width on the road condition image. The roadway gradient calculating device according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 前記車間距離算出手段は,前方車両の画
面上での検出位置(y座標)と,該検出位置に対応する
車線幅に基づいて車間距離の算出を行うことを特徴とす
る請求項2または3記載の走行路勾配算出装置。
5. The inter-vehicle distance calculating means calculates the inter-vehicle distance based on the detected position (y coordinate) on the screen of the vehicle ahead and the lane width corresponding to the detected position. Item 2. The roadway slope calculating device according to item 2 or 3.
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