JPH04163251A - 走行車線認識システム - Google Patents

走行車線認識システム

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JPH04163251A
JPH04163251A JP2288341A JP28834190A JPH04163251A JP H04163251 A JPH04163251 A JP H04163251A JP 2288341 A JP2288341 A JP 2288341A JP 28834190 A JP28834190 A JP 28834190A JP H04163251 A JPH04163251 A JP H04163251A
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infrared
roadside
infrared light
vehicle
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Yasuhiro Ishii
康博 石井
Yutaka Yamada
豊 山田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10Path keeping
    • B60W30/12Lane keeping

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  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、路線上における自車両の横断方向相対位置関
係を自動的に正確に計測できるようにして、車線変更に
関連した走行を支援して、道路網における自動車の安全
かつ円滑な交通流を実現するだめの走行車線認識システ
ムに関する。
(従来の技術) 自動車の安全走行を目的に、同一車線」二を走行中の先
行車両と自軍との距離を認識するために、従来から各種
の追突防止センサシステムが考案されている。マイクロ
波或いはミリ波を使用したレーダ形の追突防止センサが
最も一般的であり、自軍から発射したレーダ波が先行車
両の車体で反射してくる反射波を受信し、電波の伝播遅
延或いはドツプラ効果による周波数の変化を観測して車
間距離を計測するものである。
また、次世代の自動走行自動車を指向して、車線を区切
っている白線をCCDカメラで観測して画像処理により
車線との相対位置情報を抽出し、操縦駆動系を自動制御
する車線追従の自律走行システムの研究開発も試みられ
ている。
(発明が解決しようとする課題) 上述のような従来の先行車両の相対位置計測システムで
は、益々錯綜しつつある近年の道路交通事情の下では、
安全走行の点で未だ不十分である。
すなわち、具体的な道路交通においては追い越し、割り
込み、合流分岐等に伴う車線変更が屡々行われ、かかる
走行状態では路線」二の横断方向の走行位置の認識が必
要である。
しかしながら、現状では運転車の視覚に依存するのみで
あり、また白線のCCD画像解析による試みも、自然光
の画像を対象とするために、天候、照明等の環境条件に
大きく影をされ、さらに背景を含めた動画像処理となる
関係上画像処理が極めて複雑となり、処理速度の高速化
、処理装置の低コスト化を困難にしている。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、画像処理を大幅に簡素化した状態で信頼性の高い
走行車線認識が可能となる走行車認識システムを提供す
ることを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、路側或いは中央分離
帯に路線方向或いは横断方向に所定の間隔で設置された
2基の赤外光標識信号を送信する赤外光路側標識機と、
走行車両に搭載され、可視光を遮断して前記2基の赤外
光路側標識機からの赤外光標識信号を受信するCCDカ
メラと、前記走行車両に搭載され、前記CCDカメラの
画像から該走行車両の横断方向相対位置情報を生成する
画像処理装置とにより構成したものである。
また、前記2基の赤外光路側標識機の双方或いは何れか
の一方に、送信する赤外光標識信号を固有情報で変調す
る手段を設け、前記走行車両に、前記赤外光標識信号を
受信して前記固有情報を抽出する機器を搭載したもので
ある。
(作 用) 本発明の走行車線認識システムは、基本的には路側或い
は中央分離帯に、路線方向或いは横断方向に所定の間隔
を置いて設置した2基の赤外光路側標識機の観測による
ものであり、従来での路面の白線をCCDカメラで観測
する場合、太陽光或いは道路照明光による可視反射光画
像が周囲環境条件により大きく変化するのに対して、本
発明においてはフィルタにより可視光を遮断した状態で
規定された赤外光源としての路側標識機のみの画像を対
象とするために、背景等の不必要な動画像成分を除外し
た極めて簡素化された画像となり、路線上の横断方向の
走行位置情報の抽出のための画像処理は大幅に簡素化で
きる。
また、基の赤外光路側標識機の双方或い何れかの1基か
ら送信される赤外光標識信号を、該標識機位置での固有
情報コードで変調し、走行車両側は赤外光標識撮像の位
置標定に加えて、受信画像信号を復調して固有情報を抽
出するようにして、該路線の車線数、車線幅、曲率半径
、路側基準線位置等の計測に関係した直接情報、および
ナビゲーションのための位置情報の路線系の静的情報を
提供できる。
(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示す構成図であって、
Ia、lbは道路を走行中の車両、2a。
2bは車両1a、lbの前部に設けたCCDカメラ、3
a、3bは左側通行の路線系における上、下車線、Pl
a 、 P2a 、 Plb 、 P2bは赤外光の標
識信号を送信する赤外光路側標識機である。
第1図(a)は2基の赤外光路側標識機Pla 、 P
2aを上り車線3aの路側に、2基の赤外光路側標識機
Plb 、 P2bを下り車線3bの路側に夫々路線方
向に所定の距離2Spを隔てて配置したものであり、赤
外光路側標識機Pla 、 P2aは上り車線3aを走
行中の車両1aから見て走行方向の左側に、赤外光路側
標識機Plb 、 P2bは下り車線3bを走行中の車
両1bから見て同じく走行方向の左側に位置している。
また、第1図(b)は上り車線3a用としての2基の赤
外光路側標識機Pla 、 P2aと下り車線3b用と
しての2基の赤外光路側標識機ptb。
P2bを夫々中央分離帯に路線方向に所定の距離2Sp
を隔てて配置したものであり、赤外光路側標識機P1a
、P2aは上り車線3aを走行中の車両1aから見て走
行方向の右側に、赤外光路側標識機Plb、P2bは下
り車線3bを走行中の車両1bから見て同じく右側に位
置している。
また、2基の赤外光路側標識機Pla 、 P2a 、
およびPlb 、 P2bの赤外光の指向特性は、該赤
外光路側標識機に接近しつつある走行車両を照射するよ
うに、水平方向の指向性半値角を例えば30度、路線に
対する光軸の傾きを30度とする。
次に、本実施例の動作について説明する。
第1図(a)の走行車両1aに着目する。走行車両1a
が赤外光路側標識機Pla 、 P2aに接近し、その
赤外光の照射範囲内に入ると、車載のCCDカメラ2a
は赤外光路側標識機Pla 、 P2aから送信される
赤外光の標識信号を受信する。しかし、CCDカメラ2
aの前面には可視光を遮断して赤外光のみを通すフィル
タ(図示せず)を設けているので、太陽光或いは道路照
明光による可視反射光はすべて遮断されて赤外光路側標
識機Pla 、P2aからの赤外光の標識信号のみがC
CDカメラ2aに入力し、第2図に示すような赤外光画
像が得られる。ここで、Q、、Q、は赤外光路側標識機
Pla 、 P2aに対応する像であり、2qoはCC
Dカメラ2aの有効視野角の範囲±θ。に対応する横方
向の画面幅を示し、ql、Q2は夫々像QI。
Q2の横方向画面中心線からのずれを示している。
走行車両1aに搭載された画像処理装置(図示せず)は
、カメラ2aで得た上記の像Q、、Q2に着目し、ずれ
ql、qzの情報を抽出する。
ここで、第1図(a)に示すように、2基の赤外光路側
標識機Pla 、 P2aのうち走行車両1aから見て
近いものをPla 、遠いものをP2a とし、車載の
CCDカメラ2aから見た赤外光路側標識機Plaの視
角をθ、とする。また、上述のCCDカメラ画像中にお
ける像Q、、Q2の相対位置関係を記述するパラメータ
として、次のようにξ、η3およびηを定義する。
ξ−Qz/Qt+η5−(Q+  Q2)/2QO1η
−(q++qz)/4qo (1)赤外光路側標識機P
la 、 P2aが設置されている路側位置を基準線と
し、走行車両1aの該基準線からの横断方向距離Wは、
第1図から明らかなように次式により算出される。
ξ ηS 前記画像処理装置はカメラ2aから抽出したずれql、
q2の情報を用いて、(2)式により横断方向距離Wを
算出して出力する。
第1図(a)に示す走行車両1b、第1図Φ)に示す走
行車両1a、lb等も上記走行車両1aの場合と同様に
して、横断方向距離Wを算出して出力する。
このようにして、走行車両1a、1bは自己の横断方向
相対位置を知ることができる。
第3図は本発明の第2の実施例を示す構成図であって、
la、Ibは道路を走行中の両車、2 a +2bは車
両1a、Ibの前部に設けられたCCDカメラ、3a、
3bは左側通行の路線系における上、下車線、Pla 
、 P2a 、 Plb 、 P2bは赤外光の標識信
号を送信する赤外光路側標識機である。赤外光路側標識
機Pla 、 P2a 、 Plb 、 P2bの指向
性は、第1図に示す第1の実施例の場合と同様に、該赤
外光路側標識機に接近しつつある走行車両を照射するよ
うに、水平方向の指向性半値角を例えば30度、路線に
対する光軸の傾きを30度とする。しかし、2基の赤外
光路側標識機PlaとP2a 。
Plb 、l!:P2bは第1図に示す第1の実施の場
合と異なり、第2図に示すように路線の横断方向に所定
の距離2Spを隔てて配置しである。
次に、本実施の動作を第2図(a)に示す走行車両1a
に着目して説明する。
走行車両1aが赤外光路側標識機Pla 、 P2aに
接近し、その赤外光照射範囲に入ると、CCDカメラ2
aは赤外光路側標識機Pla 、 P2aから送信され
る赤外光の標識信号を受信する。しかしCCDカメラ2
aの前面には可視光を遮断して赤外光のみを通ずフィル
タ(図示せず)を設けているので、太陽光或いは道路照
明光による可視反射光【;Lず・・、て遮断され、赤外
光路側標識機Pla 、 P2aからの赤外光の標識信
号のみかCCDカメラ2aに入り、第2図と同様の赤外
光画像が観測される。
第3図において、2基の赤外光路側標識機I’ 1 i
l 。
P2aは、走行車両1aから見てより外側の視角にある
ものをPli、内イ則の視角にあるものをP2.〕 と
定義し、路側の基準線を赤外光路側標識mP l aと
P2aとの中間位置に設定する。また、(1)式と同様
にCCDカメラ画像中における像Q、、Q、の相対位置
関係を記述するパラメータξ、η5及びηを定義すると
、走行車両1aの基準線からの横断方向距離Wは第3図
から明らかなように、次式により算出される。
走行車両1aに搭載される画像処理装置(図示せず)は
、カメラ2aで観測された像Q、、Q2に対応するずれ
CI+、(+2の情報を抽出し、(3)式により横断方
向距離Wを算出して出力する。
第2図(a)に示す走行車両1b、第2図(b)に示す
走行車両1a、lb等も上記走行車両1aの場合と同様
にして横断方向距離Wを算出して出力する。
このようにして、走行車両1a、Ibは自己の横断方向
相対位置を知ることができる。
なお、2基の赤外光路側標識機器の距離2Spは、第1
図のように路線方向に配置される場合には例えば1乃至
20メ一トル程度、第3図のように路線の横断方向に配
置される場合には例えば0.5乃至2メ一トル程度に設
定する。また本システムの実装路線では、本発明の一対
の二基の赤外光路側標識機が、路線に沿って例えば30
乃至200メ一トル程度の間隔で周期的に配置される。
また、第1図および第3図の本発明の実施例において、
2基の赤外光路側標識機の双方或いは何れかの一基から
送信される赤外光標識信号を、該赤外光路標織機位置で
の固有情報コードで変調ずるような機器構成とし、走行
車両側は像Q、、Q2の位置標定に加えて受信画像信号
を復調して該固有情報を抽出するように機器構成する。
なお、機器構成は公知の技術で容易に実現できる。
かかるシステム構成によれば、赤外光路側標識機から走
行中の両車に対し固有情報として、該路線の車線数、車
線幅、曲率半径、路側基準線位置等の計測に関係した直
接情報、およびナビゲーションのための位置情報等の路
線系の静的情報を提供することができる。
また、具体的な道路網では、高速道路系、主要幹線道路
系等の道路の種類によって路線の車線数、車線幅、曲率
半径、路側基準線位置等が異なり、夫々の路線に対応し
て赤外光路側標識機の設定位置、間隔等を最適配置とす
ることが好ましいが、かかる路線固有情報を、例えば極
小無線ゾーン路車間個別通信システム等の他のシステム
に依存することなしに、上記の赤外光路側標識機の附加
機能により一環して情報伝達ができ、走行支援システム
のオンライン化に有効に作用する。
(発明の効果) 本発明によれば、規定された赤外光路側標識撮画像を対
象とするために、画像処理を大幅に簡素化した状態で信
親性の高い走行車線認識が可能となる、また、赤外光路
側標識機に該標識機位置での固有情報を走行車両に伝達
する機能を容易に附加することができ、本発明により走
行支援システムの一環性が確保され、オンライン化によ
る情報処理の高速化が可能となる。
かかる効果を総合して、本発明は、交通事故を未然に防
止して高度な安全性と円滑な交通流を実現することに大
きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の構成図、第2図はCC
Dカメラの赤外光画像を示す図、第3図は本発明の第2
の実施例の構成図である。 la、lb−・・車両、2a、2b−CCDカメラ、P
la 、 P2a 、 Plb 、 P2b −赤外光
路側標識機。 ゛アナζ発日FI n  第 第こ 1a、1b、8両 2d、2b、  CCDCDラ メラa、P2a、Plb、P2b、#−クト九M’l#
F、IA才幾’2 eン ′fづ1とイダJ 1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)路側或いは中央分離帯に路線方向或いは横断方向
    に所定の間隔で設置された2基の赤外光標識信号を送信
    する赤外光路側標識機と、 走行車両に搭載され、可視光を遮断して前記2基の赤外
    光路側標識機からの赤外光標識信号を受信するCCDカ
    メラと、 前記走行車両に搭載され、前記CCDカメラの画像から
    該走行車両の横断方向相対位置情報を生成する画像処理
    装置とからなることを特徴とする走行車線認識システム
  2. (2)前記2基の赤外光路側標識機の双方或いは何れか
    の一方に、送信する赤外光標識信号を固有情報で変調す
    る手段を設け、 前記走行車両に、前記赤外光標識信号を受信して前記固
    有情報を抽出する機器を搭載したことを特徴とする請求
    項1記載の走行車線認識システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2753422A1 (fr) * 1996-09-19 1998-03-20 Renault Vehicules Ind Dispositif de retrovision directe par camera pour vehicule
WO2016148237A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 クラリオン株式会社 情報処理装置、及び、車両位置検出方法

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