JPS62155140A - 車両制御用道路画像入力方式 - Google Patents

車両制御用道路画像入力方式

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JPS62155140A
JPS62155140A JP60294755A JP29475585A JPS62155140A JP S62155140 A JPS62155140 A JP S62155140A JP 60294755 A JP60294755 A JP 60294755A JP 29475585 A JP29475585 A JP 29475585A JP S62155140 A JPS62155140 A JP S62155140A
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JP
Japan
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vehicle
road
image
vehicle speed
steering angle
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JP60294755A
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English (en)
Inventor
Shoji Yokoyama
昭二 横山
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Aisin AW Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves

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  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (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、車両に取付けられたカメラにより、道路の車
両進行方向を撮影し、撮影された道路画像上に画像処理
範囲を設定し、該画像処理範囲内のデータを処理する車
両制御用道路画像入力方式〔従来の技術〕 従来より、4輪駆動車においては、路面状態が変化した
ときでも適切な走行状態が得られるようにするため、必
要に応じて単なる4輪駆動走行とは異なった制御態様に
も切換えられるような4輪駆動の制御装置が提案されて
いる。
その1つはパートタイム式4輪駆動であり、前輪と後輪
の何れか一方を駆動輪とする2輪駆動と、前後輪の両方
を駆動輪とする4輪駆動とを、路面状態に応じて切換え
られるようにしたものである。
また、別の制御方式としては、フルタイム式4輪駆動が
あり、コーナリングの際に生じる前輪と後輪の間の旋回
半径の差を吸収するために、差動機構としてセンターデ
フを備えたものである。このフルタイム式4輪駆動にお
いても、路面状態に応じて制御態様を切換え可能とする
ために、前輪と後輪間の動力伝達をセンターデフを介す
ることなく直結させるロック機構を設け、加速時或いは
悪路走行時のような大きな駆動力を必要とするときは、
センターデフ機構をロックさせ、また、大きな駆動力を
必要としない通常走行時にはロックを解除していた。
これら2輪/4輪駆動の切換え或いはセンターデフのロ
ックの制御は、いずれも運転者が路面状態を判断して手
動で切換える方式が一般的であるが、最近になって、車
両の走行状態を検出しこれにより路面状態を判断し、自
動的に制御する方式が提案されている。この場合、路面
状態をいかにして正確に検出するかが安全かつ安定した
走行状態を得るために重要な要素となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の方式のうち手動で切換える方
式は、運転者が常に前方の道路の状態を注視していなけ
ればならず、また切換え操作が煩わしいという問題があ
り、一方、自動的に制御する方式においては、現在走行
している路面状態は判断できるが、道路の前方の路面状
態は検出できないので、路面状態が変化した後で、2輪
/4輪駆動の切換え或いはセンターデフの四ツクの制御
がおこなわれる場合が生じる。このため、路面状態に合
わせて迅速かつ適切な対応が遅れる場合が生じ、安全か
つ安定した走行状態が得られないという問題点を生じて
いた。
また、車両進行方向の路面状態をみるのに、周知のCC
Dを用いたカメラを採用することが先ず考えられる。一
般に、カメラからの画像をコンピュータにて処理する場
合、全画像データを処理対象とするとデータ数が非常に
多いために、処理時間が長くなってしまう、そこで、処
理対象を画像上に設定した処理範囲(ウィンドウ)内に
限定することにより、処理する画像データ数を減少させ
て、処理時間の短縮を図うている。しかし、かかるコン
ピュータによる画像処理は、カメラが移動しないという
条件下で、画像上の特定のウィンドウのみを処理する場
合が多く、最初にウィンドウを特定の位置に設定した後
で変更する必要がない。
従って、この方式を、カメラが移動するという条件下で
使用される車両制御用に直ちに応用することはできない
。すなわち、第5図(イ)に示すように、車両進行方向
の路面状態を、車両に取付けたカメラにより得られる画
像データから検出するには、ウィンドウを画像上の路面
部分に設定する必要があるが、道路の曲折によって路面
部分が画像上で左右に移動するため、第5図(ロ)に示
すように、ウィンドウが路面から外れる場合が生じ、正
しい路面状態を検出できなくなる。また、車両速度が大
きい場合には、検出から制御を行うまでの応答遅れがあ
るため、検出した路面を通過するときにタイミングの良
い制御が行われない場合も生じる。さらに、ウィンドウ
を一個所に設定しただけではウィンドウ以外の路面の状
態を検出することができないという問題が生じる。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、道路
の曲折があった場合でも、車両速度が変化した場合でも
、常に車両進行方向の路面状態を正確に画像入力できる
ようにすることを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明は、車両に取付けられたテレビカメラ
により、道路の車両進行方向を撮影し、撮影された道路
画像上に画像処理範囲を設定し、該画像処理範囲内のデ
ータを処理する車両制御用道路画像入力方式であって、
最初に画像処理範囲を道路の車両進行方向に初期設定し
た後、車速及び舵角を検出することにより前記画像処理
範囲の移動量を演算し、該画像処理範囲が常時、道路上
の車両進行方向に存在するように移動させることを特徴
とするものである。
〔作用及び発明の効果〕
本発明の車両制御用道路画像入力方式では、ハンドル舵
角に応じて画像処理範囲(ウィンドウ)を左右に移動さ
せ、また車速に応してウィンドウを上下に移動させるた
め、常に車両の進行方向の路面状態を的確に判断するこ
とができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図は本発明の入力方式における制御系の1実施例構
成を示す図、第2図は1実施例の制御内容を説明するた
めの図、第3図は本発明の入力方式による処理の流れを
説明するための図、第4図は他の実施例の制御内容を説
明するための図、第5図は発明が解決しようとする問題
点を説明するための図である。図中、1はカメラ、2ば
画像信号入力回路、3は車速センサ、4は車速信号入力
回路、5は舵角センサ、6は舵角信号入力回路、7は車
両制御用センサ・アクチュエータ、8は入出力回路、9
は内部バス、10は中央処理装置、11は記憶部(RA
M) 、12は記憶部(ROM)を示す。
第1図に示す制御系について説明すると、カメラ1は車
両に取付けられ、車両の進行方向における路面状態を逼
影し、得られた映像信号は画像信号入力回路2に送られ
、また車速センサ3及び舵角センサ5により検出した信
号は、それぞれ車速信号入力回路4及び舵角信号入力回
路6に送られる。車両制御用センサ・アクチェエータ7
は種々の車両制御を行うためのセンサ類及びアクチュエ
ータ類を備えており、入出力回路8と信号のやりとりを
行う。これら画像信号入力回路2、車速信号入力回路4
、舵角信号入力回路6、及び入出力回路8からの出力信
号は、内部バス9を経て中央処理装置lOに送られ、ま
た、記憶部(RAMIl及びROM12)に記憶されて
いる内容も内部バス9を経て中央処理装置10に送られ
、ここで各種の演算処理が行われその出力は内部バス9
を経て、入出力回路8に送られて車両制御用アクチュエ
ータ7を作動させるものである。
上記中央処理装置10において行われる制御の内容につ
いて説明すると、第2図に示すように、先ず、道路画像
に最初に基準となる処理範囲(ウィンドウ)Aの位置を
、車両進行方向の一定の距離に設定した後、車速(V)
、舵角(a)を人力し、その値によって画像上でウィン
ドウを移動させる量Δx=f(a)、Δy−r  (v
)を計算し、これに対応する位置にウィンドウBを設定
し、その内部の画像データを画像信号入力回路から取り
込み、これを処理の対象とする。すなわち、車両が右折
する場合にはΔXだけウィンドウを右に移動させ、左折
する場合にはウィンドウを左に移動させる。また、高速
時にはΔyだけウィンドウを上(道路遠方)へ移動させ
、低速時にはウィンドウを下(道路手前)に移動させる
ものである。なお、Δx−ka (kは定数)、Δy=
k  v  として計算してもよい。
本発明による人力方式の処理の流れを第3図により説明
すると、先ず、最初に基準となるウィンドウの位置の初
期設定を行い、次に車速センサ3及び舵角センサ5から
それぞれ車速(V)、舵角(a)を入力し、それらの値
によって画像上でウィンドウを移動させる量ΔX、Δy
を算出し、このΔX、Δyに対応する位置にウィンドウ
を設定し、その内部の画像データを処理対象とし、その
結果に基づき、車両制御プログラムにより路面の状態に
応じて前述した2輪74輪駆動の切換え或いはセンター
デフのロックの制御を行うものである。
次に、第4図に示す他の実施例について説明すると、こ
の場合は、ウィンドウを複数個設定することを特徴とす
るもので、入力方式は第1図ないし第3図におけるウィ
ンドウが一個の場合と同様で、各ウィンドウは車速(■
)、舵角<a>の値によってΔX、、、Δyn(n=1
〜9)だけ移動する。なお、第4図においては、ウィン
ドウを道路遠方にい(に従い3個づつ設定しているが、
道路遠方はウィンドウの数を少なくし、道路手前に(る
に従いウィンドウの数を多くするようにしてもよい、こ
のようにすれば、ウィンドウの数が制約を受けるなかで
、情報として重要な道路手前のデータを優先して入力す
ることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ハン
ドル舵角に応じて画像処理範囲(ウィンドウ)を左右に
移動させ、また車速に応じてウィンドウを上下に移動さ
せるため、道路の曲折があった場合でも、車両速度が変
化した場合でも、常に車両前方の路面状態を正確に画像
入力することが可能となる。また、これにより、2輪/
4輪駆動の切換え或いはセンターデフのロックの制御さ
らに自動変速機の変速制御サスペンションの制御などを
、路面状態に合わせて直ちにかつ適切に対応させること
ができ、もって安全かつ安定した走行状態を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の入力方式における制御系の1実施例構
成を示す図、第2図は1実施例の制御内容を説明するた
めの図、第3図は本発明の入力方式による処理の流れを
説明するための図、第4図は他の実施例の制御内容を説
明するための図、第5図は発明が解決しようとする問題
点を説明するための図である。 l・・・カメラ、2・・・画像信号入力回路、3・・・
車速センサ、4・・・車速信号入力回路、5・・・舵角
センサ、6・・・舵角信号入力回路、7・・・車両制御
用センサ・アクチュエータ、8・・・入出力回路、9・
・・内部バス、10・・・中央処理装置、11・・・記
it部(RAM)、12・・・記憶部(ROM)。 出願人 アイシン・ワーナー株式会社 代理人  弁理士  白 井 博 樹 (外2名) 第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両に取付けられたカメラにより、道路の車両進
    行方向を撮影し、撮影された道路画像上に画像処理範囲
    を設定し、該画像処理範囲内のデータを処理する車両制
    御用道路画像入力方式であって、最初に画像処理範囲を
    道路の車両進行方向に初期設定した後、車速及びハンド
    ル舵角を検出し、該車速及びハンドル舵角の値により前
    記画像処理範囲の移動量を演算し、該画像処理範囲が常
    時、道路上の車両進行方向に存在するように移動させる
    ことを特徴とする車両制御用道路画像入力方式。
  2. (2)画像処理範囲を車速の変化により道路の前後方向
    に移動させ、また、舵角の変化により道路の左右方向に
    移動させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の車両制御用道路画像入力方式。
  3. (3)複数個の画像処理範囲を設定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の車両制御用
    道路画像入力方式。
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