JPH04287205A - 車両の自律走行方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、操縦者の操舵によら
ず走行する車両の自律走行方法に関し、特に、走行路に
描かれた白線等の情報を撮影によって認識し、その認識
した情報に基づいて操舵系を駆動して自律走行を行う車
両の自律走行方法において、撮影によって得られた視覚
情報を効率良く利用できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】車両を自動的に走行させる従来の技術と
しては、例えば、特開昭６０−３７０１１号公報に記載
されたものがある。

【０００３】この従来の技術は、走行路に描かれた線を
カメラ等の撮影装置が撮影した画像から認識し、その認
識した線と車両との間の距離から走行路に対する車体の
角度偏差を演算し、そして、その演算した角度偏差を現
在の操舵角に加算して得られる目標舵角に一致するよう
に操舵角を制御することにより、車両を走行路に沿って
自動的に走行させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、人間が操舵を
行う場合は、例えば、直線路や曲率半径の大きいカーブ
を走行する時等には、比較的遠方から車両近傍までの広
い範囲を注視しつつ操舵を行い、交差点に接近した時や
右左折する時等は、比較的車両近傍を重点的に注視しつ
つ操舵を行うというように、走行路の形状等が異なれば
、スムーズな走行を行うのに必要な情報を得るための注
視範囲が異なるのが一般的である。

【０００５】一方、上記従来の技術のように、走行路を
撮影し、その撮影した画像から必要な情報を抽出して自
律走行を行う場合、画像に含まれる全ての情報を抽出す
るのは、画像処理装置の処理速度と車両の走行速度との
関係から、非常に高速の従って高価な処理装置を搭載し
なければ不可能であり、実際には、画像の中の複数の走
査線を選定し、その選定された走査線から得られる情報
に基づいて自律走行を行うようにしている。

【０００６】そして、上記従来の技術では、そのような
複数の走査線の選定は、特に走行路の形状に併せて変え
るというような工夫はされていなかったので、本当に必
要な情報を効率的に利用することができないという欠点
があった。

【０００７】この発明は、このような従来の技術が有す
る未解決の課題に着目してなされたものであって、高価
な処理装置等を必要とせず、撮影した画像に含まれる情
報を効率的に利用できる車両の自律走行方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、前方の走行路を撮影し、その撮影した
画像の複数の走査線から得られる情報に基づいて操舵系
を駆動して自律走行を行う車両の自律走行方法において
、前記複数の走査線の選定パターンを、前記走行路の形
状に応じて可変とする。

【０００９】

【作用】本発明にあっては、操舵に必要な情報を抽出す
るための複数の走査線の選定パターンが、走行路の形状
に応じて可変となる。

【００１０】このため、例えば、本当に必要な情報が含
まれている部分（交差点に接近した場合の車両手前側の
走行路を写している部分等）から選定される走査線の数
が多くなり、さほど重要でない情報が含まれている部分
から選定される走査線の数が少なくなる等の工夫がなさ
れることになる。

【００１１】つまり、画像全体から選定される走査線の
総数は一定のままで、即ち、画像処理に費やす時間の増
大を伴うことなく、画像に含まれる情報が効率的に利用
されることになる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例の全体構成を示すブ
ロック図であり、先ず、図１に従って本実施例の構成を
説明する。

【００１３】即ち、演算処理装置２，記憶装置３及びイ
ンタフェース回路４，５を少なくとも備え且つ車両に搭
載された制御コンピュータ１は、後述する各センサ等か
ら供給される値に基づいて所定の演算処理を実行し、そ
の演算結果に応じて後述する各アクチュエータを駆動制
御することにより車両の走行状態（操舵角及び車速）を
調整して、車両の自律走行を実現している。

【００１４】制御コンピュータ１には、車両の走行速度
を検出する車速センサ６，車両の向いている方向を検出
する方位センサ７及び車両前方の障害物を検出する障害
物センサ８が接続されていて、それらセンサ６，７及び
８の検出結果が、インタフェース回路４を介して制御コ
ンピュータ１に読み込まれている。

【００１５】また、制御コンピュータ１には、例えば車
両操舵系に接続された電動モータ等から構成され且つ車
両の操舵角を調整可能なステアリングアクチュエータ１
０用の駆動回路１０ａと、スロットルバルブに連結され
た例えばステッピングモータ等から構成され且つエンジ
ンへの燃料供給量を調整可能なスロットルアクチュエー
タ１１用の駆動回路１１ａと、例えばブレーキ系統のマ
スタシリンダの圧力を調整するピストン等から構成され
且つブレーキの強さを調整可能なブレーキアクチュエー
タ１２用の駆動回路１２ａとが、インタフェース回路５
を介して接続されていて、制御コンピュータ１は、駆動
回路１０ａに指令信号を出力することにより車両の操舵
角を制御し、駆動回路１１ａ，１２ａに指令信号を出力
することにより車速を制御する。

【００１６】そして、車両の前部分には３台のテレビカ
メラ１５，１６及び１７が設置されていて、それぞれ、
車体の右前方を写し出す右テレビカメラ１５，車体の中
央前方を写し出す中央テレビカメラ１６及び車体の左前
方を写し出す左テレビカメラ１７となっている。

【００１７】各テレビカメラ１５，１６及び１７は、そ
れらが写し出した画像の中から、路面に描かれている白
線や黄線等を抽出する画像処理装置１８に画像データを
供給していて、画像処理装置１８で処理された後の画像
データは、制御コンピュータ１からの指令信号に応じて
作動する転送装置１９を介して、制御コンピュータ１に
転送される。

【００１８】また、制御コンピュータ１の記憶装置３に
は、走行路の路線長，路線幅，車線数，交差点形状及び
路線ネットワーク等の走行路情報と、車両の出発地点，
目的地点及び通過地点等からなる走行経路情報と、演算
処理装置２で実行される処理のプログラムとが記憶され
、さらに、演算処理の過程で求められる種々の数値が記
憶される。

【００１９】次に、本実施例の作用について説明する。 図２に示すように、車両２０が直線路Ｓから曲率半径Ｒ
の曲線路Ｃに向かって走行しているものとし、車両２０
を基準に前後方向に延びる基準線Ｌ０　を想定する。

【００２０】そして、車両２０から所定距離ｎ（図２の
例では、３ｍ，５ｍ，７ｍ，９ｍ，１１ｍ，１３ｍ）に
おける基準線Ｌ０　とサイドラインＬ１　との間の距離
ｘｎ　又はそれらの間の傾き角θｎ　は、テレビカメラ
１５，１６，１７が撮影した画像から求めることができ
、そのような情報が求められれば、車両２０の自律走行
は十分可能となる。なお、車両２０の具体的な操舵角制
御及び車速制御については、例えば、本出願人が先に提
案した特願平２−８９７６７号明細書に記載された内容
と同様でよい。

【００２１】一方、テレビカメラ１５，１６，１７が撮
影した画像から求められる情報（以下、白線情報とする
。）は、制御周期、車両２０からの距離ｎ、基準線Ｌ０
　とサイドラインＬ１　との間の距離ｘｎ　又は傾き角
θｎ　を最小限の構成とするが、白線情報は、撮影した
画像の全ての走査線に対して求めることはできず、画像
処理装置１８等の処理速度と車両２０の走行速度との関
係から、任意の数本の走査線に対して求める。

【００２２】そこで、本実施例では、画像に含まれる情
報を効率的に利用できるように、通常は、図２に示すよ
うに、等間隔（２ｍ間隔）毎の走査線に対して白線情報
を求めておき、それらから例えば曲率半径Ｒの比較的小
さな曲線路Ｃに差し掛かったと判断された場合等には、
図３に示すように、曲線路Ｃへの移行時点の正確な認識
や曲線路Ｃでのスムーズな走行が行えるように、例えば
、３ｍ，５ｍ，６ｍ，７ｍ，９ｍ，１２ｍというように
、手前側は細かい間隔で走査線を選定し、遠方は粗い間
隔で選定するようにする。

【００２３】また、図４に示すように、前方の走行路が
比較的曲率半径の大きな曲線路であると判断された場合
には、走査線の選定間隔は等間隔とし、図５に示すよう
に、前方の交差点が近づいたと判断された場合には、交
差点の進入側を撮影した部分の選定間隔を細かくし、遠
い側を撮影した部分の選定間隔は粗くする。

【００２４】図６は、本実施例の具体的な作用の一例を
説明する図である。これは、車両２０（２０ａ〜２０ｄ
）が、交差点に差し掛かった状況を示していて、交差点
から最も遠い位置の車両２０ａの中央テレビカメラ１６
の撮影範囲を２５ａ、交差点から次に遠い位置の車両２
０ｂの中央テレビカメラ１６の撮影範囲を２５ｂ、交差
点にさらに近づいた車両２０ｃの中央テレビカメラ１６
の撮影範囲を２５ｃ、交差点に到達した車両２０ｄの中
央テレビカメラ１６の撮影範囲を２５ｄで表し、そして
、それら撮影範囲２５ａ〜２５ｄに対応する画像が、２
７ａ〜２７ｄである。なお、画像２７ａ〜２７ｄは、車
両手前側から走査を開始しているので、それぞれの上側
が車両に近い側である。

【００２５】そして、交差点からまだ十分遠い車両２０
ａ及び２０ｂでは、交差点の形状を細かく認識する必要
がないので、画像２７ａ及び２７ｂに示すように、画像
全体に渡って等間隔に走査線を選定し、交差点に十分近
づいたと判断される車両２０ｃでは、画像２７ｃに示す
ように、交差点の形状を詳細に認識する必要が高いので
、手前側を写している部分からは細かい間隔で走査線を
選定し、遠い方を写している部分からは粗い間隔で走査
線を選定する。

【００２６】ここで、交差点を右左折する場合には、そ
の詳細に得た情報に基づいて操舵角を制御できるから、
スムーズに交差点を右左折することができる。また、こ
のまま交差点を直進する場合には、車両２０ｄのように
交差点に到った時に、直進走行がスムーズに行えるよう
、画像２７ｄに示すように、画像全体に渡って等間隔に
走査線を選定する。

【００２７】このように、走査線の選定パターンを走行
路の形状に併せて変えるようにすると、選定する走査線
の本数を増やすことなく、即ち、処理負担を増大させる
ことなく、テレビカメラ１５，１６，１７が撮影した画
像に含まれる視覚情報を、効率的に利用することができ
、車両２０の自律走行能力が向上する。

【００２８】また、得られた白線情報の活用方法として
は、上記実施例のように、単に現在の走行のために活用
するだけではなく、例えば、詳細な走行路情報を有して
いない場合に、走行しつつ或いは交差点の手前等で停止
しつつ、白線情報を記憶装置３等に構築していけば、選
定される走査線のパターンが可変であることから、重要
な情報（交差点形状、曲線路の曲率半径等）を詳細に把
握でき、有益な走行路情報を構築することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自律走行に必要な情報を得るための走査線の選定パター
ンを、走行路の形状に併せて可変としたので、処理装置
の負担等の増大を招くことなく、画像に含まれる視覚情
報を効率的に利用することができ、車両の自律走行能力
が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】自律走行の一例を示す図である。

【図３】図２と同じ状況において、走査線の選定パター
ンを変更した例である。

【図４】走査線の選定パターンの一例を示す図である。

【図５】走査線の選定パターンの他の例を示す図である
。

【図６】走査線の選定パターンの移り変わりの例を示す
図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
制御コンピュータ１０　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ステアリングアクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　前方の走行路を撮影し、その撮影した
   画像の複数の走査線から得られる情報に基づいて操舵系
   を駆動して自律走行を行う車両の自律走行方法において
   、前記複数の走査線の選定パターンを、前記走行路の形
   状に応じて可変とすることを特徴とする車両の自律走行
   方法。