JPH0667725A - 自律走行車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲率が大きな曲線部や白線情報に欠測がある
場合でも、適確に操舵制御することができる自律走行車
両を提供する。 【構成】 撮像手段で撮像した白線上の複数の注視点に
おける情報を算出するとともに、この複数の注視点のう
ち、基準となる注視点と他の注視点とにおける白線の傾
きの偏差量に基づいて角注視点における情報の重要度を
決定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に取り付けられた
撮像手段により車両の進行方向前方の道路上の白線を撮
像し、該白線に沿って走行する自律走行車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自律走行車両としては、例えば
自動車技術、１９９１年２月号第４５巻、「ドライバー
モデルを用いた自動車運転システム」、第２０頁に記載
されている予見追跡制御系として取り上げられている
（１）前方注視モデル、（２）２次予測モデル、（３）
プログラム操舵モデル等がある。これらはそれぞれ車両
から前方にＬｍ（直線）延ばした位置でのずれで操舵制
御を行ったり、または２次曲線で推定したτ秒後の位置
のずれで操舵制御を行ったり、またはコースの曲率に応
じて予めプログラムされた操舵と実際のずれの修正で操
舵制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の自律走
行車両では、主に直線に近いコース、すなわち曲率があ
まり大きくないコースにおいてのみの操舵制御を対象と
しているので、各手法とも曲線部等で最適なＬを決定す
るための方式、曲率が非常に大きい場合の操舵追従性、
連続的に曲率が変化する走行路、白線情報にある程度欠
測を含む場合等については全く議論されておらず、一般
的な曲線走行には対処できないという問題がある。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、曲率が大きな曲線部や白線情
報に欠測がある場合でも、適確に操舵制御することがで
きる自律走行車両を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自律走行車両は、図１に示すように、車両
に取り付けられた撮像手段により車両の進行方向前方の
道路上の白線を撮像し、白線に沿って走行する自律走行
車両であって、前記撮像手段で撮像した白線上の複数の
注視点における情報を算出する算出手段１００と、前記
複数の注視点のうち、基準となる注視点と他の注視点と
における白線の傾きの偏差量に基づいて前記注視点にお
ける前記情報の重要度を決定する重要度決定手段１０１
とを有することを要旨とする。

【０００６】

【作用】本発明の自律走行車両では、撮像手段で撮像し
た白線上の複数の注視点における情報を算出するととも
に、この複数の注視点のうち、基準となる注視点と他の
注視点とにおける白線の傾きの偏差量に基づいて各注視
点における情報の重要度を決定している。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【０００８】図２は、本発明の一実施例に係わる自律走
行車両の概略構成図である。同図に示す自律走行車両１
は、進行方向前方の道路上の白線３を撮像し得るように
該車両の端部に取り付けられた撮像手段であるカメラ２
を有する。

【０００９】図２に示すカメラ２で撮像された白線３の
画像情報は、図３に示すように、車両１に搭載されてい
る画像処理装置１１に供給される。該画像処理装置１１
においては、指定された注視点距離における白線３の位
置座標およびその点の車両１に対する白線の傾きが検出
され、これらの情報は走行制御部１５に供給される。ま
た、この走行制御部１５には、車両１の走行ノード、パ
ス情報等を記憶している地図記憶部１３からの地図情報
も供給されるようになっている。走行制御部１５は、画
像処理装置１１および地図情報記憶部１３から供給され
る情報に基づいて走行すべき経路情報を決定し、操舵制
御部１７に供給する。操舵制御部１７は以上の情報から
車両１の操舵角を算出し、速度指令値と操舵指令値をス
テアリング駆動部１９に供給する。ステアリング駆動部
１９は前記速度指令値および操舵指令値に基づいて図示
しないアクチュエータを作動させ、これにより操舵制御
を行う。

【００１０】図４は、車両１のカメラ２で撮像した車両
の進行方向前方に存在する白線３を示している。同図に
示すように、白線３は左にカーブしているが、車両１か
ら前方に真直にｙ軸方向に延出したラインの上に車両１
の直前から取った複数の注視点Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，・・
・Ｌｉ（ｉ＝ｍ）から白線３に対して交差する各点Ｐ
０，Ｐ１，Ｐ２，・・・Ｐｉまでの距離である横偏位ｘ
０，ｘ１，ｘ２，・・・ｘｉを前記画像処理装置１１で
算出するとともに、各点Ｐｉにおける白線３の車両１の
進行方向に対する傾きｔ０，ｔ１，ｔ２，・・・ｔｉを
画像処理装置１１で算出する。

【００１１】そして、各注視点Ｌｉにおける操舵角ｓｉ
を次式のように算出する。

【００１２】ｓｉ＝ｆ（ｘｉ，ｔｉ） ここで、ｉ＝０〜ｍまで上記式を算出すると、出力操舵
角Ｓが次式のように求まることになる。

【００１３】

【数１】 図５は、Ｒ１５の曲線部を走行した場合の上述したよう
に求められる出力操舵角Ｓを示すグラフである。同図に
示すように、実際にはＬ＝８ｍ当りから操舵の制御性が
悪くなり、曲線の入口部では逆ハンドルになることがわ
かる。１０ｍ以上では更に悪くなっている。しかしなが
ら、曲線出口部では、１０ｍあたりでも制御性は徐々に
良くなっていく。

【００１４】従って、曲線部の入口では、遠方の白線は
あまり制御の入力として使用しないで、出力部では近方
から遠方までを入力として自動的に視点を制御すること
がよいことが図５からわかる。

【００１５】そこで、前述した出力操舵角の式に対し
て、次式のように傾きｔｉの評価関数μ＝ｋ（ｔｉ）を
考えて、この関数μで前記出力操舵角の式を重み付けす
る。

【００１６】

【数２】 この関数μは、図６に示すように、基準とする傾きｔ０
に対して許容値ｔ_M を設け、基準の傾きｔ０からはずれ
る程、すなわち曲線部の入口において遠方程、関数μで
表される重みを減少するように制御する。

【００１７】すなわち、図６において、８ｍ，９ｍ，１
０ｍ・・・のように遠方になる程、関数μの値は減少ま
たは０となり、出力操舵角に遠方の白線の情報の影響は
低減していく。

【００１８】また、曲線部の出口部では、図７に示すよ
うに、点Ｐ３でも関数μの値は１に近くなり、遠方まで
白線情報を捉えるようになる。

【００１９】更に、Ｖ_G ＝Σμを変数とし、Ｖ＝α×Ｖ
_G を速度制御に用いれば、曲線部の入口で減速し、出口
で加速するように制御も可能である。また、注視点位置
は速度に応じて変えることができる。

【００２０】上述したように、本実施例では、各注視点
における白線との傾きｔｉの関数μによって各注視点の
情報である操舵角ｓｉ＝ｆ（ｘｉ，ｔｉ）を重み付け
し、すなわち各注視点情報の重要度を決定するととも
に、この重要度を用いて各操舵角を加重平均することに
より出力操舵角を決定し、これにより曲率が大きな曲線
部や白線情報に欠測がある場合でも、適確な操舵制御を
達成しているものである。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像手段で撮像した白線上の複数の注視点における情報
を算出するとともに、この複数の注視点のうち、基準と
なる注視点と他の注視点とにおける白線の傾きの偏差量
に基づいて角注視点における情報の重要度を決定してい
るので、曲線部出口を含む直線部では多視点からの情報
に基づく操舵制御により高速性および安定性を向上する
ことができ、また曲線部入口を含む曲線部では、操舵制
御に有効な視点に重みがかかり、遠方の視点を除き、例
えば数点の視点からの情報から操舵制御を行い、適確な
操舵制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例に係わる自律走行車両の概略
構成図である。

【図３】図２に示す自律走行車両の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図２の自律走行車両に使用されるカメラで撮像
した車両の進行方向前方に存在する白線を示している。

【図５】図２の自律走行車両においてＲ１５の曲線部を
走行した場合の出力操舵角を示すグラフである。

【図６】出力操舵角の式を重み付けする関数μを示すグ
ラフである。

【図７】図２に示す自律走行車両において曲線部の出口
における説明図である。

【符号の説明】

１ 自律走行車両 ２ カメラ ３ 白線 １１ 画像処理装置 １３ 地図記憶部 １５ 走行制御部 １７ 操舵制御部 １９ ステアリング駆動部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に取り付けられた撮像手段により車
   両の進行方向前方の道路上の白線を撮像し、白線に沿っ
   て走行する自律走行車両であって、前記撮像手段で撮像
   した白線上の複数の注視点における情報を算出する算出
   手段と、前記複数の注視点のうち、基準となる注視点と
   他の注視点とにおける白線の傾きの偏差量に基づいて前
   記注視点における前記情報の重要度を決定する重要度決
   定手段とを有することを特徴とする自律走行車両。