JP3355947B2 - 先行車追従装置 - Google Patents

先行車追従装置

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JP3355947B2
JP3355947B2 JP20725796A JP20725796A JP3355947B2 JP 3355947 B2 JP3355947 B2 JP 3355947B2 JP 20725796 A JP20725796 A JP 20725796A JP 20725796 A JP20725796 A JP 20725796A JP 3355947 B2 JP3355947 B2 JP 3355947B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両を一定の設定
速度で走行させる定速走行装置に適応可能な先行車追従
装置に関し、特に、設定速度以下の先行車に対しては自
車両と先行車との距離に応じて車速を制御することがで
きる先行車追従装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、先行車追従装置としては、例えば
特開昭60−261736号公報記載の車両走行制御装
置や、特開昭60−154921号公報記載の車両走行
制御装置や、特開昭60−169333号公報記載の車
両走行制御装置や、特開平4−238743号公報記載
の車両用走行制御装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開昭60−2617
36号公報記載の車両走行制御装置にあっては、車線変
更時に加速度を変更する方法が示されている。この方法
を使用して高速道路の出口車線へ車線変更した場合に、
先行車がいないときには、設定速度まで加速することが
できる。一方、出口車線等の高速道路本線から分岐する
ような形態の車線では、それまでの走行路とは形状等が
変化する場合が多く、設定してきた速度制御の目標値が
その走路にも適当であるかどうかは不明であるにも関わ
らず、従来の先行車追従装置では、車間距離制御を実行
中に、自車両が高速道路出口車線へ車線変更した場合
に、前方走路に車両がいないときには、設定速度まで加
速制御するため、当該道路に対して不適当な加速となっ
てしまうといった問題があった。
【0004】また、特開昭60−154921号公報記
載の車両走行制御装置や、特開昭60−169333号
公報記載の車両走行制御装置にあっては、カーブ走行時
には、走行速度を一定に保って走行する方法が示されて
いる。しかしながら、このような方法を使用して高速道
路の出口車線へ車線変更した場合に、先行車がいないと
きには、設定速度まで加速制御するため、当該道路に対
して不適当な加速となってしまうといった問題があっ
た。
【0005】また、特開平4−238743号公報記載
の車両用走行制御装置にあっては、運転者の操作時の設
定速度を変更する方法は示されている。しかしながら、
走行時の走路状態からの設定速度を変更する方法は示さ
れておらず、同様に上述のような問題が発生していた。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的は、高
速道路本線から離脱した場合には、現在の走行速度に応
じた適正な走行を行うことができる先行車追従装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するため、自車両から前方車両までの車
間距離を測定する車間距離測定手段と、車両の走行速度
を検出する走行速度検出手段と、現在の走行速度および
車間距離に基づいて車両を駆動するスロットル開度目標
値を算出するスロットル開度演算手段と、算出されたス
ロットル開度目標値に応じてスロットル開度を変更する
スロットル開度変更手段とを備えた先行車追従装置であ
って、車両の前方走路画像を撮像する画像入力手段と、
車両の前方走路画像に基づいて道路白線の太さを検出す
る太線検出手段と、検出された道路白線の太さに基づい
て走行道路の接続状態が合流分岐付近か否かを判断する
合流分岐判断手段と、合流分岐付近で合流分岐側に車線
変更したか否かを判断する車線変更判断手段と、合流分
岐側に車線変更した場合には、現在の走行速度を前記ス
ロットル開度演算手段の設定速度に設定する走行速度設
定手段とを備えたことを要旨とする。
【0007】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るため、自車両から前方車両までの車間距離を測定する
車間距離測定手段と、車両の走行速度を検出する走行速
度検出手段と、現在の走行速度および車間距離に基づい
て車両を駆動するスロットル開度目標値を算出するスロ
ットル開度演算手段と、算出されたスロットル開度目標
値に応じてスロットル開度を変更するスロットル開度変
更手段とを備えた先行車追従装置であって、車両の前方
走路画像を撮像する画像入力手段と、車両の前方走路画
像に基づいて道路白線を検出する白線検出手段と、検出
された当該道路白線に隣接する別の道路白線を検出する
隣接白線検出手段と、検出された別の道路白線の形状に
基づいて現在の走行路が分岐路付近か否かを判断する分
岐路判断手段と、分岐付近で分岐側に車線変更したか否
かを判断する車線変更判断手段と、分岐側に車線変更し
た場合には、現在の走行速度を前記スロットル開度演算
手段の設定速度に設定する走行速度設定手段とを備えこ
とを要旨とする。
【0008】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るため、操作情報を入力する入力手段を有し、入力手段
からの入力があった場合に、前記走行速度設定手段で設
定された設定速度をこの設定以前の設定速度に変更する
ことを要旨とする。
【0009】
【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、撮像さ
れた車両の前方走路画像に基づいて道路白線の太さを検
出し、検出された道路白線の太さに基づいて走行道路の
接続状態が合流分岐付近か否かを判断する。ここで、合
流分岐付近で合流分岐側に車線変更したか否かを判断
し、合流分岐側に車線変更した場合には、現在の走行速
度をスロットル開度演算手段の設定速度に設定すること
で、合流分岐側を走行する場合には、現在の走行速度に
基づいてスロットル開度目標値を算出し、算出されたス
ロットル開度目標値に応じてスロットル開度を変更する
ようにしているので、高速道路本線から離脱した場合に
は、現在の走行速度に応じた適正な走行を行うことがで
きる。
【0010】また、請求項2記載の本発明によれば、撮
像された車両の前方走路画像に基づいて道路白線を検出
し、検出された当該道路白線に隣接する別の道路白線を
検出する。次に、検出された別の道路白線の形状に基づ
いて現在の走行路が分岐路付近か否かを判断し、分岐付
近で分岐側に車線変更したか否かを判断する。ここで、
分岐側に車線変更した場合には、現在の走行速度を前記
スロットル開度演算手段の設定速度に設定することで、
分岐側を走行する場合には、現在の走行速度に基づいて
スロットル開度目標値を算出し、算出されたスロットル
開度目標値に応じてスロットル開度を変更するようにし
ているので、高速道路本線から離脱した場合には、現在
の走行速度に応じた適正な走行を行うことができる。
【0011】また、請求項3記載の本発明によれば、操
作情報の入力があった場合に、設定された設定速度をこ
の設定以前の設定速度に変更することで、解除操作と復
帰操作を同時に行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を参照して説明
する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係わる先行車追従装置1のシステム構成を示す図で
ある。同図において、カメラ3は画像入力手段を構成
し、自車両の前方走路画像を撮像して画像処理装置5に
出力する。画像処理装置5は太線検出手段を構成し、撮
像画像から前方走路上の道路白線を検出して得た道路白
線の位置、形状を走行速度設定部15及び車線変更判断
部9に出力する。車線変更判断部9は合流分岐判断手段
および車線変更判断手段を構成し、画像処理装置5から
出力される道路白線の位置、形状に基づいて走行道路の
接続状態が合流分岐付近か否かを判断し、次に、自車両
が車線変更したか否かを判断し、車線変更の場合には、
車線変更に示す車線変更フラグを立てて走行速度設定部
15に出力する。
【0013】入力スイッチ11は、走行速度の設定時及
び再設定時にドライバが操作して走行速度設定部15に
出力する。車輪速センサ13は走行速度検出手段を構成
し、自車両の移動速度を検出して送行速度設定部15と
スロットル開度演算部19に出力する。走行速度設定部
15は走行速度設定手段を構成し、画像処理装置5,車
線変更判断部9,入力スイッチ11,車輪速センサ13
の出力から先行車追従装置1での走行速度目標値を決定
してスロットル開度演算部19に入力する。
【0014】レーザレーダ17は車間距離検出手段を構
成し、自車両から先行車までの車間距離を測定してスロ
ットル開度演算部19に出力する。スロットル開度演算
部19はスロットル開度演算手段を構成し、車輪速セン
サ13、走行速度設定部15及びレーザレーダ17の出
力から自車両のスロットル開度を算出してスロットルア
クチュエータ21に出力する。スロットルアクチュエー
タ21は、スロットル開度演算部19の出力から車両の
スロットル開度を目標値になるように制御する。なお、
CPU7は、ROM,RAM,入出力ポートを有し、本
装置を制御するための制御プログラム及び制御データを
有して動作し、上述した車線変更判断部9,送行速度設
定部15,スロットル開度演算部19をソフトウエア処
理によって実現するものである。
【0015】次に、図2、図3及び図5に示すフローチ
ャートを用いて先行車追従装置1の動作を説明する。な
お、この説明の過程で用いられる図4は白線検出用ウイ
ンドウの位置を示すものであり、図6は白線検出用ウイ
ンドウの変数を示すものであり、図7はエッジ画像例を
示すものであり、図8は検出した直線例を示すものであ
る。また、図4,図6,図7,図8にそれぞれ示される
左側の破線は、高速道路の合流分岐付近にあるときのみ
存在し、かつ、この破線の太さは合流分岐付近ではない
車線にある白線に比較して太くなっているものである。
【0016】図2において、ステップS10では、走行
速度設定部15は、目標速度が現在CPU7の内部RA
Mに設定されているか否かを判断する。目標速度が設定
されている場合にはステップS40に移る一方、設定さ
れていない場合にはステップS20に移る。ステップS
20では、走行速度設定部15は、目標速度を設定する
ため入力スイッチ11に操作が行われたか否かを判断す
る。スイッチ操作が行われていない場合にはステップS
10に戻る一方、スイッチ操作が行われている場合には
ステップS30に移る。
【0017】ステップS30では、走行速度設定部15
は、車輪速センサ13で検出される現在の走行速度vを
定速走行制御時の目標走行速度としてCPU7の内部R
AMに待避する。ステップS40では、カメラ3を用い
て自車両前方の走路画像を撮像して画像処理装置5に入
力する。ステップS50では、画像処理装置5は、左白
線検出を行うため、入力された走路画像から道路白線の
形状と位置を検出する。
【0018】ここで、画像処理装置5では、入力された
走路画像からエッジ画像を作成し、エッジ点の配列が直
線状になっている部分を探索する。エッジ点には、黒か
ら白へ変化する正エッジと、白から黒へ変化する負エッ
ジとがあり、両エッジについて別々に直線検出を行うも
のとする。なお、本処理については、図3に示す白線検
出処理フローを用いて説明する。以下の処理は、画像処
理装置5内のCPU又は処理専用ハードウエアにて処理
されるものとする。
【0019】図3に移って、ステップS210では、画
像処理装置5は、入力された前方走路画像全体に縦エッ
ジ成分を抽出するSOBEL演算子をかけて、図7に示
すように、縦エッジ画像を作成する。ステップS220
では、図4に示すように、道路白線の画面上に現れる位
置に検出ウインドウ領域を設定し、その中で道路白線の
探索を行う。なお、ウインドウの位置は、初期位置とし
て高速道路直線走行時に画面上に現れる道路付近の位置
W1(x1,y1)を予め内部RAMに記憶しておき、
ウインドウ位置WP(xwp,ywp)とする。
【0020】ステップS230では、ステップS220
で設定されたウインドウ位置WP(xwp,ywp)を
基準として直線検出を行う。ここで、直線検出の手法を
図5の処理フローを用いて説明する。図5に移って、ス
テップS310では、直線の先端位置は、ウインドウ位
置WPと、予め設定してある探索領域の幅WL(図6)
から算出する。図4に示す先端初期位置S(xs,y
s)は、 xs=xwp+WL/2 ys=ywp となる。
【0021】次に、ステップS320では、直線の後端
初期位置Eは、検出されえる白線の傾きをカメラ3の取
り付け状態から予め設定しておく。図6に示すように、
検出され得る白線の傾きをθ±aαとすると、ウインド
ウ高さhから図4に示す直線後端初期位置E(xe,y
e)は、 xe=xs−h×tan(θ−α) ye=ys−h である。ステップS330では、先端初期位置S(x
s,ys)と後端初期位置E(xe,ye)を通る直線
fを算出する。直線fは、
【数1】 となる。
【0022】ステップS340では、直線fが通るエッ
ジ画像上のエッジ点の個数を計測する。このとき、正エ
ッジ、負エッジの両エッジの個数を別個に計測し、その
計測結果は先端位置xsと各エッジの個数を画像処理装
置5の内部RAMに記憶しておく。ステップS350で
は、直線後端のx座標を移動する。即ち、この移動は、 xe=xe−1 とする。
【0023】ステップS360では、後端位置xeがx
s−h×tan(θ+α)に対して、 xe>xs−h×tan(θ+α) となった場合にはステップS330に戻り処理を行う一
方、小さい場合にはステップS370に進むことで、後
端位置Eを下限まで移動する。
【0024】ステップS370では、使用していた直線
先端Sのx座標xsにxs−1を代入して、 xs=xs−1 とし、直線先端Sを移動する。ステップS380では、
直線先端Sを示すxsがxwp−WL/2に対して、 xs≦xwp−WL/2 となった場合にはステップS390に移る一方、 xs>xwp−WL/2 となった場合にはステップS330に戻り、処理を行う
ことで先端の下限まで移動する。
【0025】ステップS390では、内部RAMに記憶
したある先端位置と正エッジの個数の中から最大の正エ
ッジ数の先端位置を検索する。ステップS400では、
検索された正エッジの個数が予め内部RAMに設定して
あるしきい値以上の場合には白線ありと判断し、ステッ
プS410に移る一方、しきい値以下の場合には直線検
出の処理を終了する。ステップS410では、白線位置
LPに検索された直線先端のx座標を代入することで、
正エッジの直線位置を決定する。ステップS420で
は、内部RAMに記憶したある先端位置Sと負エッジの
個数の中から最大の負エッジ数の先端位置を検索する。
【0026】ステップS430では、検索されたエッジ
の個数が予め内部RAMに設定してあるしきい値以上の
場合には白線ありと判断し、ステップS440に移る一
方、しきい値以下の場合には直線検出の処理を終了す
る。ステップS440では、白線位置LNに検索された
直線先端のx座標を代入し、さらに、左白線フラグに1
を代入して、負エッジの直線位置を決定する。以上の処
理において、検出領域内の白線の有無を判断し、白線が
ある場合にはその画像上での白線の位置が算出される。
【0027】次に、図3に示す白線検出処理フローに戻
り、白線検出処理について説明する。ステップS240
では、白線フラグが1の場合には、白線ありと判断して
ステップS250に移る。それ以外の場合には、本処理
を終了する。ステップS250では、検出された両エッ
ジに対する両直線間の距離を算出して白線の太さLLW
を算出する。なお、図8に示すように、白線の太さLL
Wは各直線の先端座標の間隔で表し、 LLW=(LN−LP) となる。
【0028】ステップS260では、検出した左白線位
置LLINEPは、検索された直線の先端座標を用い
て、 LLINEP=(LN+LP)/2 から算出して表す。ステップS270では、白線検出を
行うウインドウ位置WP(xwp,ywp)のx座標x
wpに左白線位置LLINEPを代入する。これによっ
て、白線の位置が移動した場合でも、白線を検出するこ
とができるようになる。以上で白線検出の処理を終了す
る。
【0029】次に、図2に戻って、ステップS60で
は、カメラ3から画像処理装置5に入力された走路画像
から道路白線の形状と位置を検出して右白線を検出す
る。なお、右白線の検出手法は上述の左白線の検出手法
と同様のものを使用するものとし、その検出結果とし
て、右白線の位置をRLINEP、左白線の太さLLW
とする。ステップS70では、算出された左右白線の太
さに基づいて、走行道路の接続状態が合流分岐付近に位
置していることを表す太線が検出されているか否かを判
断する。この判断は、予め内部ROMに記憶してある太
さしきい値を用いて、左白線の太さLLWが太さしきい
値より大きい場合には、太さフラグにLを代入しステッ
プS80に移る。
【0030】一方、右白線の太さRLWが太さしきい値
より大きい場合には、太さフラグにRを代入しステップ
S80に移る。それ以外はステップS120に移る。ス
テップS70での判断によって、車両が合流分岐付近を
走行していることを判断することができる。ステップS
80では、検出された白線の位置で、車線変更したか否
かを判断する。詳しくは、太さフラグがLであり、かつ
左白線位置LLINEPがしきい値THLに対して、 LLINEP > THL の場合は、車線変更ありと判断してステップS90に移
る。一方、太さフラグがRであり、かつ右白線位置RL
INEPがしきい値THRに対して、 RLINEP < THR の場合は、車線変更ありと判断してステップS90に移
る。ステップS80での判断によって、車両が合流分岐
付近を走行している場合に、合流分岐側に車線変更した
ことを判断することができる。
【0031】次に、ステップS90では、車線変更があ
るので、車輪速センサ13で検出される現在の走行速度
vを定速走行制御時の目標走行速度として走行速度設定
部15に設定する。次に、ステップS100では、目標
速度変更フラグを1に変更する。次に、ステップS11
0では、ステップS40,ステップS50で使用するた
めの白線検出用のウインドウ位置を初期値と入れ替えて
初期化する。ステップS120では、車輪速センサ13
で検出される現在の走行速度vが設定された目標速度に
なるように、スロットルアクチュエータ21でスロット
ルバルブを制御することで、車間距離制御走行を行う。
但し、目標速度以下の先行車が検出された場合には、車
間距離が安全車間距離となるようにスロットルバルブを
制御する。
【0032】ここで、車間距離が安全車間距離になるよ
うにスロットルバルブを制御するには、安全車間距離L
sの決め方は、一般に、車間時間を用いる。現在の走行
速度をv(m/s)、車間時間をt(s)とすると、 Ls=vt とすることができる。次に、安全車間距離Lsと現在の
車間距離Lを使用して、スロットル開度θを計算する。
【数2】 なお、Loは前回の車間距離の測定値、dtは車間距離
の測定間隔、Gpは比例ゲイン、Gdは微分ゲインであ
る。
【0033】次に、ステップS130では、目標速度を
設定するために入力スイッチ11の操作が行われたか否
かを判断する。スイッチ操作が行われていない場合はス
テップS10に移る一方、スイッチ操作が行われている
場合はステップS140に移る。ステップS140で
は、車線変更によって目標速度が変更されたか否かを判
断する。目標速度変更フラグが1であればステップS1
50に移る。それ以外であればステップS160に移
る。ステップS150では、走行速度設定部15は車線
変更で目標速度を変更する前に設定されていた目標速度
を現在の目標速度として内部RAMに復帰する。
【0034】一方、ステップS160では、現在の走行
速度vを定速走行制御時の目標走行速度として設定す
る。次に、ステップS170では、目標速度変更フラグ
を0に初期化する。
【0035】このように、車両の前方走路画像をカメラ
3で撮像し、画像処理装置5で車両の前方走路画像から
道路白線を検出して道路白線の太さを検出する。次に、
画像処理装置5で検出された道路白線の太さに基づいて
走行道路の接続状態が合流分岐付近か否かを判断する。
ここで、車線変更判断部9では、合流分岐付近で合流分
岐側に車線変更したか否かを判断し、合流分岐側に車線
変更した場合には、走行速度設定部15は現在の走行速
度をスロットル開度演算部19の設定速度に設定するこ
とで、合流分岐側を走行する場合には、現在の走行速度
に基づいてスロットル開度目標値を算出し、算出された
スロットル開度目標値に応じてスロットル開度を変更す
るようにしているので、高速道路本線から離脱した場合
には、現在の走行速度に応じた適正な走行を行うことが
できる。
【0036】この結果、先行車追従走行時において、車
線変更を行って変更先の走路上に先行車両がいない場
合、従来においては設定速度まで加速動作を行っていた
が、本発明においては、現在の走行速度に従って走行す
るので、従来のような不適当な加速動作を減少すること
ができる。また、加速動作の制限は、運転者からのスイ
ッチ入力で解除することができ、運転者が必要と思った
時に加速動作に復帰することができるため、再度の速度
設定を施す煩わしさをなくすことができる。
【0037】(第2の実施の形態)図9は、本発明の第
2の実施の形態に係わる先行車追従装置1のシステム構
成を示す図である。同図において、カメラ3は画像入力
手段を構成し、自車両の前方走路画像を撮像して画像処
理装置5に出力する。画像処理装置5内の白線検出部3
1は白線検出手段を構成し、カメラ3で撮像された撮像
画像から前方走路上の道路白線を検出して道路白線の位
置、形状を走行速度設定部37、分岐検出部35に出力
する。車線変更判断部33は車線変更判断手段を構成
し、白線検出部31の出力から自車両が車線変更したか
否かを判断し、車線変更の場合には、車線変更に示すフ
ラグを立てて走行速度設定部37に出力する。
【0038】画像処理装置5内の分岐路判断部35は隣
接白線検出手段および分岐検出手段を構成し、白線検出
部31で検出された当該道路白線に隣接する別の道路白
線を検出するし、現在走行中の位置が高速道路の分岐部
分か否かを判断し、分岐部分である場合には、分岐部分
を示す分岐路検出フラグを立てて走行速度設定部37に
出力する。入力スイッチ11は、走行速度の設定時及び
再設定時にドライバが操作して走行速度設定部37に出
力する。車輪速センサ13は走行速度検出手段を構成
し、自車両の移動速度を検出し、走行速度設定部37、
スロットル開度演算部19に出力する。走行速度設定部
37は走行速度設定手段を構成し、白線検出部31,分
岐路指定部35,入力スイッチ11及び車輪速センサ1
3の出力から先行車追従装置での走行速度目標値を決定
してスロットル開度演算部19に入力する。
【0039】レーザレーダ17は車間距離検出手段を構
成し、先行車までの距離を測定し、スロットル開度演算
部19に出力する。スロットル開度演算部19はスロッ
トル開度演算手段を構成し、車輪速センサ13、走行速
度設定部37およびレーザレーダ17の出力から自車両
のスロットル開度を算出してスロットルアクチュエータ
21に出力する。スロットルアクチュエータ21は、ス
ロットル開度演算部19の出力から車両のスロットル開
度を目標値になるように制御する。なお、CPU7は、
ROM,RAM,入出力ポートを有し、本装置を制御す
るための制御プログラム及び制御データを有して動作
し、上述した車線変更判断部33,走行速度設定部3
7,スロットル開度演算部19をソフトウエア処理によ
って実現するものである。
【0040】次に、図10、図11に示すフローチャー
トを用いて先行車追従装置1の動作を説明する。なお、
この説明の過程で用いられる図12は分岐路検出用ウイ
ンドウの位置を示すものであり、図13は分岐路検出用
ウインドウの変数を示すものである。また、図12,図
13にそれぞれ示される左側の破線は、高速道路の合流
分岐付近にあるときのみ存在し、かつ、この破線の太さ
は非合流分岐付近に比較して太くなっているものであ
る。また、同図にそれぞれ示される左側の車線は、高速
道路から分岐する道路道路区分線である。
【0041】図10において、ステップS510では、
目標速度が内部RAMに現在設定されているか否かを判
断する。設定されている場合にはステップS540へ移
る一方、設定されていない場合にはステップS520へ
移る。ステップS520では、目標速度を設定するため
に入力スイッチ11に操作が行われたか否かを判断す
る。行われていない場合にはステップS510に移る一
方、スイッチ操作が行われている場合にはステップS5
30に移る。
【0042】次に、ステップS530では、車輪速セン
サ13で検出される現在の走行速度vを定速走行制御時
の目標走行速度として内部RAMに待避する。ステップ
S540では、カメラ3を用いて自車両前方の走路画像
を画像処理装置5に入力する。
【0043】ステップS550では、画像処理装置5で
は道路白線の検出処理を行うため、入力された走路画像
から道路白線の形状と位置を検出して左白線検出する。
詳しくは、画像処理装置5では入力された走路画像から
エッジ画像を作成し、エッジ点の配列が直線状になって
いる部分を探索する。エッジ点には、黒から白へ変化す
る正エッジと、白から黒へ変化する負エッジとがあり、
両エッジについて別々に直線検出を行う。あわせて、検
出された白線の横に別の白線が存在するか否かを検出す
る。この別の白線が検出できた場合には、入力された前
方画像が分岐路におけるものと判断し、分岐路検出フラ
グを1に設定する。なお、本処理については図11に示
す白線検出処理フローを用いて説明する。以下の処理
は、画像処理装置5内のCPU又は処理専用ハードウエ
アにて処理されるものとする。
【0044】図11に移って、ステップS700では、
画像処理装置5に入力された前方走路画像全体から縦エ
ッジ成分を抽出する。詳しくは、前方走路画像全体にS
OBEL演算子をかけて、図7に示すように、縦エッジ
画像を作成する。次に、ステップS710では、道路白
線の画面上に現れる位置に検出ウインドウ領域を設定
し、その中で道路白線の探索を行う。ウインドウの位置
は、初期位置として、高速道路直線走行時に画面上に現
れる道路白線付近の位置W1(x1,y1)を予め記憶
しておき、図4に示すように、ウインドウ位置WP(x
wp,ywp)とする。
【0045】次に、ステップS720では、ステップS
710で設定されたウインドウ位置WPを基準として直
線検出を行う。なお、直線検出の手法は第1の実施の形
態に示したものと同様である。次に、ステップS730
では、白線ありか否かを判断する。白線フラグが1の場
合には、ステップS740に移る。それ以外の場合に
は、ステップS790に移る。
【0046】ステップS740では、検出された両エッ
ジに対する両直線間の距離を算出する。白線の太さLL
Wは図8に示すように、各直線の先端座標の間隔で表
し、 LLW=(LN−LP) として、白線太さ算出を施す。ステップS750では、
検出した左白線位置LLINEPは検索された直線の先
端座標を用いて、 LLINEP=(LN+LP)/2 で表すことで、白線位置を算出する。
【0047】ステップS760では、白線検出を行うた
めのウインドウ位置WP(xwp,ywp)のx座標x
wpに左白線位置LLINEPを代入することで、ウイ
ンドウ位置を移動する。これによって、白線の位置が移
動しても検出することができる。次に、ステップS77
0では、検出された白線の太さが予め設定しておくしき
い値以上の場合、太線有りと判断し、ステップS800
に移る。しきい値以下の場合には、ステップS790に
移る。次に、ステップS790では、分岐路検出フラグ
を0に初期化する。
【0048】ステップS800では、検出された白線を
基準として、隣レーンの白線を検出するための検出ウイ
ンドウ領域を設定する。この設定手法は、図12に示す
ように、検出された左白線位置LLINEPから予め設
定してあるウインドウ設定幅WISだけ離れた位置に検
出ウインドウ領域の初期位置WP2(xwp2,ywp
2)を設定する。次に、ステップS810では、図13
に示すように、内部RAMに予め設定してある探索領域
の幅WL2,ウインドウ高さh,検出されえる白線の傾
θ2±αを用いて、ステップS720と同様の直線検出
処理を施す。
【0049】次に、ステップS820では、白線有りか
否かを判断する。白線フラグが1の場合には、ステップ
S830に移る。それ以外の場合には、本処理を終了す
る。ステップS830では、左分岐路検出フラグを1に
設定する。次に、図10に戻って、ステップS560で
は、画像処理装置5は、カメラ3で撮像された走路画像
から道路白線の形状と位置を検出して右白線を検出す
る。なお、右白線の検出手法は左白線検出と同様なもの
を使用する。
【0050】次に、ステップS570では、分岐検出部
35は分岐路検出か否かを判断する。左右の分岐路検出
フラグのどちらか一方でも1である場合にはステップS
580に移る。それ以外はステップS590に移る。ス
テップS570での判断によって、車両が分岐付近を走
行していることを判断することができる。ステップS5
80では、検出された白線の位置で、車線変更したか否
かを判断する。左白線の分岐路検出フラグが1で左白線
位置LLINEPがしきい値THLより大きい場合は、 LLINEP>THL 車線変更ありと判断してステップS590に移る。
【0051】右白線の分岐路検出フラグが1であり、右
白線位置RLINEPがしきい値THRより小さい場合
は、 RLINEP<THR 車線変更ありと判断し、ステップS590に移る。それ
以外はステップS630に移る。ステップS580での
判断によって、車両が分岐付近を走行している場合に、
分岐側に車線変更したことを判断することができる。ス
テップS590では、車輪速センサ13で検出される現
在の走行速度vを定速走行制御時の目標走行速度として
設定する。
【0052】ステップS600では、目標速度変更フラ
グを1に変更する。ステップS610では、ステップS
540,ステップS550で使用する白線検出用のウイ
ンドウ位置を初期値として入れ替えて白線検出ウインド
ウを初期化する。ステップS620では、左右の分岐路
検出フラグを0に初期化する。ステップS630では、
走行速度が設定された目標速度になるように、スロット
ルアクチュエータ21でスロットルバルブを制御する。
但し、目標速度以下の先行車が検出された場合には、車
間距離が安全車間距離となるようにスロットルバルブを
制御する。なお、スロットルバルブの制御は、第1の実
施の形態に記載したステップS120と同様の処理を施
すこととする。
【0053】ステップS640では、目標速度を設定す
るための入力スイッチ11から入力スイッチ操作が行わ
れたか否かを判断する。スイッチ操作が行われていない
場合はステップS510に移る。スイッチ操作が行われ
ている場合はステップS650に移る。ステップS65
0では、車線変更によって目標速度変更フラグが1か否
かを判断する。目標速度変更フラグが1であればステッ
プS660に移る。それ以外であればステップS670
に移る。ステップS660では、車線変更で目標速度を
変更する前に内部RAMに既に設定されていた前目標速
度を現在の目標速度として内部RAMに復帰する。ステ
ップS670では、現在の走行速度を定速走行制御時の
目標走行速度として設定する。ステップS680では、
目標速度変更フラグを0に初期化する。
【0054】このように、車両の前方走路画像をカメラ
3で撮像し、白線検出部31で車両の前方走路画像から
道路白線を検出し、検出された当該道路白線に隣接する
別の道路白線を検出する。次に、分岐検出部35では、
検出された別の道路白線の形状に基づいて現在の走行路
が分岐路付近か否かを判断し、車線変更判断部33で
は、分岐付近で分岐側に車線変更したか否かを判断す
る。ここで、分岐側に車線変更した場合には、走行速度
設定部37は現在の走行速度をスロットル開度演算部1
9の設定速度に設定することで、分岐側を走行する場合
には、現在の走行速度に基づいてスロットル開度目標値
を算出し、算出されたスロットル開度目標値に応じてス
ロットル開度を変更するようにしているので、高速道路
本線から離脱した場合には、現在の走行速度に応じた適
正な走行を行うことができる。
【0055】この結果、先行車追従走行時において、車
線変更を行って変更先の走路上に先行車両がいない場
合、従来においては設定速度まで加速動作を行っていた
が、本発明においては、現在の走行速度に従って走行す
るので、従来のような不適当な加速動作を減少すること
ができる。また、加速動作の制限は、運転者からのスイ
ッチ入力で解除することができ、運転者が必要と思った
時に加速動作に復帰することができるため、再度の速度
設定を施す煩わしさをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる先行車追従
装置1のシステム構成を示す図である。
【図2】先行車追従装置1の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図3】先行車追従装置1の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図4】白線検出用ウインドウの位置を示す図である。
【図5】先行車追従装置1の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図6】白線検出用ウインドウの変数を示す図である。
【図7】エッジ画像例を示す図である。
【図8】検出した直線例を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態に係わる先行車追従
装置1のシステム構成を示す図である。
【図10】先行車追従装置1の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図11】先行車追従装置1の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図12】分岐路検出用ウインドウの位置を示す図であ
る。
【図13】分岐路検出用ウインドウの変数を示す図であ
る。
【符号の説明】
3 カメラ 5 画像処理装置 7 CPU 9 車線変更判断部 11 入力スイッチ 13 車輪速センサ 15 走行速度設定部 17 レーザレーダ 19 スロットル開度演算部 21 スロットルアクチュエータ 31 白線検出部 33 車線変更判断部 35 分岐検出部 37 走行速度設定部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−231398(JP,A) 特開 平5−345537(JP,A) 特開 平7−81456(JP,A) 特開 平7−81455(JP,A) 特開 平9−91440(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 31/00 F02D 29/02 301 G06T 1/00 G06T 7/00 G08G 1/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両から前方車両までの車間距離を測
    定する車間距離測定手段と、車両の走行速度を検出する
    走行速度検出手段と、現在の走行速度および車間距離に
    基づいて車両を駆動するスロットル開度目標値を算出す
    るスロットル開度演算手段と、算出されたスロットル開
    度目標値に応じてスロットル開度を変更するスロットル
    開度変更手段とを備えた先行車追従装置であって、 車両の前方走路画像を撮像する画像入力手段と、 車両の前方走路画像に基づいて道路白線の太さを検出す
    る太線検出手段と、 検出された道路白線の太さに基づいて走行道路の接続状
    態が合流分岐付近か否かを判断する合流分岐判断手段
    と、 合流分岐付近で合流分岐側に車線変更したか否かを判断
    する車線変更判断手段と、 合流分岐側に車線変更した場合には、現在の走行速度を
    前記スロットル開度演算手段の設定速度に設定する走行
    速度設定手段とを備えたことを特徴とする先行車追従装
    置。
  2. 【請求項2】 自車両から前方車両までの車間距離を測
    定する車間距離測定手段と、車両の走行速度を検出する
    走行速度検出手段と、現在の走行速度および車間距離に
    基づいて車両を駆動するスロットル開度目標値を算出す
    るスロットル開度演算手段と、算出されたスロットル開
    度目標値に応じてスロットル開度を変更するスロットル
    開度変更手段とを備えた先行車追従装置であって、 車両の前方走路画像を撮像する画像入力手段と、 車両の前方走路画像に基づいて道路白線を検出する白線
    検出手段と、 検出された当該道路白線に隣接する別の道路白線を検出
    する隣接白線検出手段と、 検出された別の道路白線の形状に基づいて現在の走行路
    が分岐路付近か否かを判断する分岐路判断手段と、 分岐付近で分岐側に車線変更したか否かを判断する車線
    変更判断手段と、 分岐側に車線変更した場合には、現在の走行速度を前記
    スロットル開度演算手段の設定速度に設定する走行速度
    設定手段とを備えたことを特徴とする先行車追従装置。
  3. 【請求項3】 操作情報を入力する入力手段を有し、 入力手段からの入力があった場合に、前記走行速度設定
    手段で設定された設定速度をこの設定以前の設定速度に
    変更することを特徴とする請求項1または2記載の先行
    車追従装置。
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