CN109987082B - 车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够在更加宽泛的场景下进行道路划分线缺失时的代替控制的车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质。车辆控制装置具有:摄像部,其对车辆的前方或后方进行拍摄;线状物标识别部,其在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标;以及驾驶控制部,其根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的行驶进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质。
背景技术
近年来,对车辆的行驶进行自动控制(以下称为自动驾驶)的研究和实用化不断进展。在自动驾驶中,识别车辆应该行驶的车道在实现稳定行驶的方面是很重要的。作为用于识别车道的有力信息,存在道路上描绘的白线的位置信息。白线通过车载相机等来检测位置。白线的位置信息不仅用于自动驾驶,还用于车道保持控制等驾驶支援控制。当白线磨损而无法看到时,很难进行这些控制。
与其相关联地公知有一种道路的白线检测方法的发明,其特征在于,计算由车载相机拍摄的图像中的像素的亮度空间微分值,根据表示其极值的位置提取白线的边缘,汇集检测到的边缘的亮度值较近的部分作为白线候补,根据它们的位置关系对所述汇集的白线候补进行分组,左右分别检测出一条白线(例如参照日本特开2002-175534号公报)。
然而,在现有技术中,如果不是以某种程度残留有白线的情况,则无法检测白线。另外,在由于存在前行车辆或后续车辆而无法识别白线的情况下也无法应对。
发明内容
本发明的方式是考虑这种情况而完成的,其目的之一在于提供能够在更加宽泛的场景下进行道路划分线缺失时的代替控制的车辆控制装置、车辆控制方法和程序。
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质采用以下结构。
(1):本发明的一个方式的车辆控制装置具有:摄像部(10),其对车辆的前方或后方进行拍摄;线状物标识别部(132),其在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标;以及驾驶控制部(150、160),其根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的行驶进行控制。
(2):在上述(1)的方式中,所述驾驶控制部对所述车辆的转向进行控制,以使得所述图像中的所述线状物标的倾斜固定。
(3):在上述(2)的方式中,所述驾驶控制部针对所述车辆的转向角进行使所述图像中的所述线状物标的倾斜维持为固定的反馈控制。
(4):在上述(1)的方式中,所述摄像部对所述车辆的前方进行拍摄,所述车辆控制装置还具有弯道推定部(134),该弯道推定部根据由所述线状物标识别部识别出的线状物标的延伸形态,推定在所述车辆的行进前方的弯道的存在。
(5):在上述(4)的方式中,所述弯道推定部还推定存在于所述车辆的行进前方的弯道的曲率,所述驾驶控制部根据由所述弯道推定部推定出的弯道的曲率对所述车辆的转向进行控制。
(6):在上述(1)的方式中,所述线状物标是设置于比所述摄像部更靠上方的物体。
(7):在上述(6)的方式中,所述线状物标是道路的侧壁的上端部。
(8):在本发明的另一个方式的车辆控制方法中,摄像部对车辆的前方或后方进行拍摄,线状物标识别部在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且在俯视观察下沿着所述道路延伸的线状物标,驾驶控制部根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的至少转向进行控制。
(9):本发明的另一个方式的存储介质存储有程序,该程序使搭载于具有对车辆的前方或后方进行拍摄的摄像部的车辆中的计算机执行如下处理:在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且在俯视观察下沿着所述道路延伸的线状物标,根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的至少转向进行控制。
发明效果
根据(1)~(9)的方式,能够在更加宽泛的场景下进行道路划分线缺失时的代替控制。
附图说明
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆***1的结构图。
图2是第一控制部120和第二控制部160的功能结构图。
图3是示出相机10的拍摄图像IM的一例的图。
图4是示出本车辆M的转弯角与侧壁SW的上端部UE(SW)的倾斜的关系的图。
图5是示出由线状物标识别部132和划分线缺失时控制部152执行的处理流程的一例的流程图。
图6是示出存在于本车辆M的前方的弯道与侧壁SW的上端部UE(SW)的关系的图。
图7是示出由线状物标识别部132、弯道推定部134、划分线缺失时控制部152执行的处理流程的一例的流程图。
图8是第二实施方式的驾驶支援装置400的结构图。
图9是示出第一实施方式的自动驾驶控制装置100或第二实施方式的驾驶支援装置400的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的车辆控制装置、车辆控制方法和程序的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆***1的结构图。搭载有车辆***1的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的车辆,其驱动源是柴油发动机或汽油发动机等内燃机、电动机或它们的组合。在具有电动机的情况下,电动机使用与内燃机连结的发电机的发电电力、或者二次电池或燃料电池的放电电力进行动作。
车辆***1例如具有相机10、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Map PositioningUnit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220、前照灯装置250。这些装置或设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。需要说明的是,图1所示的结构只不过是一例,可以省略结构的一部分,也可以进一步追加其他结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。在搭载有车辆***1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位安装有一个或多个相机10。在对前方进行拍摄的情况下,相机10安装在前风窗玻璃上部或车室内后视镜背面等。在对后方进行拍摄的情况下,相机10例如安装在后保险杠附近。相机10例如周期地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体相机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波,并且检测由物体反射的电波(反射波),至少检测物体的位置(距离和方位)。在本车辆M的任意部位安装有一个或多个雷达装置12。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式检测物体的位置和速度。
探测器14是LIDAR(Light Detection and Ranging)。探测器14向本车辆M的周边照射光,测定散射光。探测器14根据从发光到受光的时间,检测与对象之间的距离。被照射的光例如是脉冲状的激光。在本车辆M的任意部位安装有一个或多个探测器14。探测器14是物体检测装置的一例。
物体识别装置16对相机10、雷达装置12和探测器14中的一部分或全部的检测结果进行传感器融合处理,识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果输出到自动驾驶控制装置100。另外,物体识别装置16也可以根据需要将相机10、雷达装置12和探测器14的检测结果直接输出到自动驾驶控制装置100。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等而与存在于本车辆M的周边的其他车辆进行通信,或者经由无线基站而与各种服务器装置进行通信。
HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息,并且受理乘客的输入操作。HMI30包含各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、键等。
车辆传感器40包含检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
导航装置50例如具有GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52、路径决定部53,在HDD(Hard Disk Drive)或闪存等存储装置中保持第一地图信息54。GNSS接收机51根据从GNSS卫星接收到的信号确定本车辆M的位置。本车辆M的位置也可以通过利用车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)确定或补充。导航HMI52包含显示装置、扬声器、触摸面板、键等。导航HMI52与所述HMI30可以共用一部分或全部。路径决定部53例如参照第一地图信息54决定从由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置(或所输入的任意位置)到乘客使用导航HMI52输入的目的地的路径(以下称为地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含道路的曲率和POI(Point Of Interest)信息等。由路径决定部53决定的地图上路径被输出到MPU60。另外,导航装置50也可以根据由路径决定部53决定的地图上路径,进行使用导航HMI52的路径引导。需要说明的是,导航装置50例如也可以通过乘客持有的智能手机或平板终端等终端装置的功能来实现。另外,导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地,取得从导航服务器返回的地图上路径。
MPU60例如作为推荐车道决定部61发挥功能,在HDD或闪存等存储装置中保持第二地图信息62。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的路径分割成多个区段(例如在车辆行进方向上按照100[m]分割),参照第二地图信息62按照每个区段决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左侧起第几个车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在路径中存在分支部位或汇合部位等的情况下,以使本车辆M能够在用于向分支前方行进的合理路径上行驶的方式决定推荐车道。
第二地图信息62是比第一地图信息54的精度高的地图信息。第二地图信息62例如包含车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外,在第二地图信息62中还可以包含道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第二地图信息62通过使用通信装置20访问其他装置,可以随时进行更新。
驾驶操作件80例如包含油门踏板、制动踏板、变速杆、转向盘、异形转向盘、操纵杆以及其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器,其检测结果被输出到自动驾驶控制装置100、或行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220中的一部分或全部。
自动驾驶控制装置100例如具有第一控制部120和第二控制部160。第一控制部120和第二控制部160分别例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外,这些结构要素中的一部分或全部也可以通过LSI(Large ScaleIntegration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(电路部;包含circuitry)来实现,还可以通过软件与硬件的协作来实现。自动驾驶控制装置100是车辆控制装置的一例。
图2是第一控制部120和第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具有识别部130和行动计划生成部150。第一控制部120例如并行实现基于AI(ArtificialIntelligence;人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。例如,并行执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(存在可图案匹配的信号、道路标识等)的识别,对双方附加分数而综合进行评价,由此实现“识别交叉路口”的功能。由此,确保了自动驾驶的可靠性。
识别部130根据从相机10、雷达装置12和探测器14经由物体识别装置16输入的信息,识别本车辆M的周边状况。例如,识别部130识别位于本车辆M的周边的物体的位置和速度、加速度等状态。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心或驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置,在控制中进行使用。物体的位置可以通过该物体的重心或角部等代表点来表示,也可以通过所表现的区域来表示。物体的“状态”也可以包含物体的加速度、加加速度或“行动状态”(例如是否正在进行车道变更、或者是否要进行车道变更)。识别部130根据相机10的拍摄图像,识别本车辆M此后要通过的弯道的形状。识别部130将弯道的形状从相机10的拍摄图像转换为实际平面,例如,将二维的点列信息或使用与其相同的模型表现的信息作为表示弯道的形状的信息输出到行动计划生成部150。
识别部130例如识别本车辆M正在行驶的车道(行驶车道)。例如,识别部130对从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)和根据由相机10进行拍摄而得到的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较,由此识别行驶车道。在该识别中,也可以考虑从导航装置50取得的本车辆M的位置和基于INS的处理结果。另外,识别部130识别临时停止线、障碍物、红灯、收费处、其他道路事项。
识别部130在识别行驶车道时,识别本车辆M相对于行驶车道的位置和姿态。识别部130例如也可以识别本车辆M的基准点从车道中央起的偏离、以及相对于连接本车辆M的行进方向的车道中央的线所成的角度,作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置和姿态。取而代之,识别部130也可以识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任意一个侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
识别部130也可以在上述识别处理中导出识别精度,作为识别精度信息输出到行动计划生成部150。例如,识别部130根据在一定期间内能够识别道路划分线的频度,生成识别精度信息。
识别部130例如具有线状物标识别部132和弯道推定部134。它们在后面叙述。
行动计划生成部150决定原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶、进而能够应对本车辆M的周边状况的方式在自动驾驶中依次执行的事件。行动计划生成部150根据起动的事件,生成本车辆M将来行驶的目标轨道。目标轨道例如包含多个轨道点和速度要素。例如,目标轨道表现为依次排列本车辆M应该到达的地点(轨道点)的内容。轨道点是沿路距离的每隔规定的行驶距离(例如数[m]程度)的本车辆M应该到达的地点,不同于此,生成每隔规定的采样时间(例如零点几[see]程度)的目标速度和目标加速度作为目标轨道的一部分。另外,轨道点也可以是每隔规定的采样时间的、该采样时刻的本车辆M应该到达的位置。该情况下,以轨道点的间隔表现目标速度或目标加速度的信息。
行动计划生成部150例如具有划分线缺失时控制部152。其在后面叙述。
第二控制部160对行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220进行控制,以使得本车辆M按照预定时刻通过由行动计划生成部150生成的目标轨道。合并行动计划生成部150和第二控制部160而得到的部分是“驾驶控制部”的一例。
第二控制部160例如具有取得部162、速度控制部164、转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部150生成的目标轨道(轨道点)的信息,将其存储在存储器(未图示)中。速度控制部164根据存储器中存储的目标轨道中附带的速度要素,对行驶驱动力输出装置200或制动装置210进行控制。转向控制部166根据存储器中存储的目标轨道的弯曲程度,对转向装置220进行控制。速度控制部164和转向控制部166的处理例如通过前馈控制和反馈控制的组合来实现。作为一例,转向控制部166组合执行与本车辆M的前方的道路的曲率对应的前馈控制以及基于从目标轨道起的偏离的反馈控制。
行驶驱动力输出装置200将用于供车辆行驶的行驶驱动力(转矩)输出到驱动轮。行驶驱动力输出装置200例如具有内燃机、电动机和变速器等的组合、以及对它们进行控制的ECU。ECU根据从第二控制部160输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息对上述结构进行控制。
制动装置210例如具有制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、制动ECU。制动ECU根据从第二控制部160输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息对电动马达进行控制,与制动操作对应的制动转矩被输出到各车轮。制动装置210也可以具有将通过驾驶操作件80中包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸传递到液压缸的机构作为备用。需要说明的是,制动装置210不限于上述说明的结构,也可以是如下的电子控制式液压制动装置:根据从第二控制部160输入的信息对致动器进行控制,将主液压缸的液压传递到液压缸。
转向装置220例如具有转向ECU和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU根据从第二控制部160输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息对电动马达进行驱动,变更转向轮的朝向。
[划分线缺失时控制]
下面,对由识别部130的线状物标识别部132和行动计划生成部150的划分线缺失时控制部152执行的处理的内容进行说明。
如上所述,识别部130主要根据由相机10进行拍摄而得到的图像中的道路划分线的位置来识别行驶车道。图3是示出相机10的拍摄图像IM的一例的图。本图示出本车辆M在高速道路上行驶的场景。在图示的拍摄图像IM中映出有划分本车辆M正在行驶的车道L1的道路划分线LM1和LM2、划分相邻车道L2的道路划分线LM2和LM3、护栏GR、侧壁SW等。这些图像要素成为直线状或曲线状,并且,轮廓部分中的与周边图像之间的对比度(亮度差)较大,因此,能够通过图像识别而比较容易地识别位置。例如,通过连接水平边缘(与横向的相邻像素之间的对比度较大的像素),能够识别道路划分线的轮廓,通过连接垂直边缘(与纵向的相邻像素之间的对比度较大的像素),能够识别护栏的上端UE(GR)和侧壁的上端UE(SW)。原则上,识别部130将道路划分线中的、位于拍摄图像IM中的规定范围内的部分视为划分本车道的道路划分线,识别由它们划分的区域作为行驶车道。
然后,行动计划生成部150以原则上不偏离行驶车道的方式生成目标轨道(在车道变更、分支、汇合的情况下,在中途切换行驶车道)。因此,在自动驾驶的控制中,能够识别所沿车道成为重要的要素。
这里,识别部130不一定能够始终鲜明地识别道路划分线。例如,利用白线或黄线描绘在道路中的类型的道路划分线有时由于经年劣化而产生磨损。另外,在道路施工中、收费处的周边这样的情况下,还可能存在没有道路划分线的道路。进而,还可能产生由于存在于本车辆M的周边的其他车辆等而无法通过相机10对道路划分线进行拍摄的场景。下面,将这样的各种场景称作“划分线缺失时”。在划分线缺失时,本车辆M也需要沿着道路进行行驶,因此,优选进行某些代替处理。
鉴于这种情况,线状物标识别部132识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标。在图3的例子中,护栏的上端UE(GR)和侧壁的上端UE(SW)相当于线状物标。另外,当其他车辆等进入线状物标与相机10之间时,很难进行识别,因此,优选线状物标是设置于比相机10更靠上方的物体。与此相当的物体例如是侧壁SW的上端部UE(SW)。下面,线状物标识别部132作为识别侧壁SW的上端部UE(SW)的拍摄图像IM上的位置的部分来进行说明。
线状物标识别部132例如识别构成侧壁SW的上端部UE(SW)的多个像素的位置。然后,线状物标识别部132使多个像素的位置近似于直线,作为图像平面中的直线进行识别。与此相对,划分线缺失时控制部152对本车辆M的转向角进行反馈控制,以使得直线的倾斜固定。
图4是示出本车辆M的转弯角与侧壁SW的上端部UE(SW)的倾斜的关系的图。如图所示,当本车辆M向左方向转弯时,侧壁SW的上端部UE(SW)相对于图像的横向的倾斜增大(急剧),当本车辆M向右方向转弯时,侧壁SW的上端部UE(SW)相对于图像的横向的倾斜减小(平缓)。利用这点,划分线缺失时控制部152进行式(1)所示的反馈控制。式中,θ是转向角,Δθ是转向角变更量,例如是侧壁SW的上端部UE(SW)相对于图像中的基准方向所成的角度,是划分线缺失时的初始时刻的上述所成的角度。另外,KP是比例增益,KI是积分增益,KD是微分增益。在式(1)中示出PID控制的例子,但是,划分线缺失时控制部152也可以进行P控制、PI控制或与其相似的任意的反馈控制。
图5是示出由线状物标识别部132和划分线缺失时控制部152执行的处理流程的一例的流程图。
首先,线状物标识别部132判定识别部130是否缺失了(无法识别)道路划分线(步骤S100)。在识别部130缺失了道路划分线的情况下,线状物标识别部132识别线状物标,将相对于拍摄图像IM的倾斜保存在存储器中(步骤S102)。该倾斜设为所述
接着,划分线缺失时控制部152对本车辆M的转向角θ进行反馈控制,以使相对于线状物标的图像所成的角度接近(步骤S104)。在通过识别部130再次识别出道路划分线之前,执行步骤S104的处理(步骤S106)。
[弯道推定]
下面,对由识别部130的线状物标识别部132和弯道推定部134以及行动计划生成部150的划分线缺失时控制部152执行的处理的内容进行说明。
弯道推定部134根据由线状物标识别部132识别出的线状物标的位置,推定存在于本车辆M的前方的弯道。图6是示出存在于本车辆M的前方的弯道与侧壁SW的上端部UE(SW)的关系的图。如图所示,在本车辆M的前方存在右弯道的情况下,侧壁SW的上端部UE(SW)成为向下凸出的凸形状的曲线,并且,与本车辆M的前方不存在弯道的情况相比,相对于图像的横向的倾斜减小(平缓)。另外,在本车辆M的前方存在左弯道的情况下,侧壁SW的上端部UE(SW)成为向上凸出的凸形状的曲线,并且,与本车辆M的前方不存在弯道的情况相比,相对于图像的横向的倾斜增大(急剧)。
弯道推定部134使构成由线状物标识别部132识别出的线状物标的像素的排列近似于三次曲线等曲线,根据曲线的参数推定弯道的开始地点和曲率等。例如,弯道推定部134通过对预先准备的映射图应用参数,推定弯道的开始地点和曲率等。
划分线缺失时控制部152在本车辆M到达由弯道推定部134推定出的弯道的开始地点、且在该时刻识别部130缺失了道路划分线的情况下,进行基于由弯道推定部134推定出的弯道的曲率的转向角θ的控制。
例如,划分线缺失时控制部152根据式(2)导出前馈转向角θff。式中,C是弯道的曲率。
θff=f(C)...(2)
另外,划分线缺失时控制部152也可以根据侧壁SW的上端部UE(SW)的图像端部的高度位置(图6中的h)求出反馈转向角θfb。反馈转向角θfb通过式(3)表示。
Δθfb=KP·(h-h0)+KI·∫(h-h0)·dt+KD·{d(h-h0)/dt}...(3)
然后,如式(4)所示,划分线缺失时控制部152也可以通过求出前馈转向角θff与反馈转向角θfb的加权和,决定本车辆M的转向角θ。例如,α+β=1。
θ=α×θff+β×θfb...(4)
图7是示出由线状物标识别部132、弯道推定部134、划分线缺失时控制部152执行的处理流程的一例的流程图。图7的流程图的处理可以与图5的流程图的处理并行执行,也可以仅执行图5和图7的流程图的处理中的任意一方。
首先,线状物标识别部132识别线状物标(步骤S200)。接着,弯道推定部134判定线状物标的延伸形态是否变化(步骤S202)。如图6中说明的那样,弯道推定部134根据线状物标的倾斜、弯曲的方向和程度,判定线状物标的延伸形态是否变化。
在判定为线状物标的延伸形态变化的情况下,弯道推定部134推定弯道的存在、开始地点、曲率等,将这些信息保存在存储器中(步骤S204)。接着,划分线缺失时控制部152判定识别部130是否缺失了(无法识别)道路划分线(步骤S206)。在识别部130缺失了道路划分线的情况下,处理返回步骤S200。
在识别部130缺失了道路划分线的情况下,划分线缺失时控制部152根据存储器中保存的曲率求出前馈转向角(步骤S208),在本车辆M到达弯道开始地点之前待机(步骤S210)。当本车辆M到达弯道开始地点时,如上所述,划分线缺失时控制部152通过前馈和反馈对本车辆M的转向角进行控制(步骤S212)。在通过识别部130再次识别出道路划分线之前,执行步骤S212的处理(步骤S214)。需要说明的是,在步骤S208、S210的执行中通过识别部130再次识别出道路划分线的情况下,也可以脱离该流程图的处理。
根据以上说明的第一实施方式的车辆控制装置,其具有:摄像部(10),其对车辆的前方或后方进行拍摄;线状物标识别部(132),其在由摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标;以及驾驶控制部(150、160),其根据图像中的线状物标的位置对所述车辆的行驶进行控制,由此,能够在更加宽泛的场景进行道路划分线缺失时的代替控制。
在图4的说明中,以相机10对本车辆M的前方进行拍摄为前提进行了说明,但是,相机10也可以对本车辆M的后方进行拍摄。该情况下,转弯角与倾斜的关系示出与图4中说明的关系不同的关系。需要说明的是,如果相机10不对本车辆M的前方进行拍摄,则很难进行弯道推定。
<第二实施方式>
在第二实施方式中,对车辆控制装置应用于进行车道维持控制等驾驶支援的驾驶支援装置的例子进行说明。驾驶支援装置例如不是搭载于第一实施方式这样的自动驾驶车辆,主要可以搭载于进行手动驾驶的车辆,也可以搭载于选择性地进行自动驾驶和手动驾驶加驾驶支援的车辆。
图8是第二实施方式的驾驶支援装置400的结构图。驾驶支援装置400例如具有车道维持控制部420、线状物标识别部432、弯道推定部434、划分线缺失时控制部452。这些结构要素例如通过CPU等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外,这些结构要素中的一部分或全部也可以通过LSI、ASIC、FPGA、GPU等硬件(电路部;包含circuitry)来实现,还可以通过软件与硬件的协作来实现。
与第一实施方式的识别部130同样,车道维持控制部420识别道路划分线和行驶车道,以使本车辆M不会偏离行驶车道的方式对转向盘赋予转向反作用力,或者在与偏离方向相反的方向上控制转向角。
线状物标识别部432、弯道推定部434和划分线缺失时控制部452分别具有与第一实施方式的线状物标识别部132、弯道推定部134和划分线缺失时控制部152相同的功能。由此,与第一实施方式同样,第二实施方式的驾驶支援装置400在车道维持控制部420缺失了道路划分线的情况下,根据线状物标的位置代替进行用于保持车道的控制。需要说明的是,驾驶支援以手动驾驶为前提,因此,也可以在一定时间内代替进行用于维持车道的控制时,向乘客进行通知后,停止驾驶支援。
根据以上说明的第二实施方式,能够发挥与第一实施方式相同的效果。
<硬件结构>
图9是示出第一实施方式的自动驾驶控制装置100或第二实施方式的驾驶支援装置400(以下为自动驾驶控制装置100等)的硬件结构的一例的图。如图所示,自动驾驶控制装置100等构成为通信控制器100-1、CPU100-2、用作工作存储器的RAM(Random AccessMemory)100-3、存储引导程序等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存或HDD(Hard DiskDrive)等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或专用通信线相互连接。通信控制器100-1与自动驾驶控制装置100等以外的结构要素进行通信。在存储装置100-5中存储有CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等在RAM100-3中进行展开,通过CPU100-2来执行。由此,实现识别部130和行动计划生成部150中的一方或双方、或者线状物标识别部432、弯道推定部434和划分线缺失时控制部452中的一部分或全部。
上述说明的实施方式能够如下表现。
车辆控制装置构成为具有:
对车辆的前方或后方进行拍摄的摄像部;
存储有程序的存储装置;以及
硬件处理器,
所述硬件处理器执行所述程序,由此,
在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标,
根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的行驶进行控制。
以上,使用实施方式对用于实施本发明的方式进行了说明,但是,本发明完全不限于这样的实施方式,能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变形和置换。
Claims (7)
1.一种车辆控制装置,其特征在于,具有:
摄像部,其对车辆的前方进行拍摄;
周边状况识别部,其识别所述车辆的周边的状况;
线状物标识别部,其在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且从上空观察沿着所述道路延伸的线状物标;
驾驶控制部,其根据所述图像中的所述线状物标的位置对所述车辆的行驶进行控制;以及
弯道推定部,其根据由所述线状物标识别部识别出的线状物标的延伸形态,推定在所述车辆的行进前方的弯道的存在及弯道的曲率,
所述驾驶控制部在所述车辆到达由弯道推定部推定出的弯道的开始地点、且在该时刻所述周边状况识别部未识别出道路划分线的情况下,根据基于由所述弯道推定部推定出的弯道的曲率算出的前馈转向角和基于所述线状物标的图像端部的高度位置算出的反馈转向角的加权和来控制所述车辆的转向。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述驾驶控制部对所述车辆的转向进行控制,以使得所述图像中的所述线状物标的倾斜固定。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置,其中,
所述驾驶控制部针对所述车辆的转向角进行使所述图像中的所述线状物标的倾斜维持为固定的反馈控制。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述线状物标是设置于比所述摄像部更靠上方的物体。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置,其中,
所述线状物标是道路的侧壁的上端部。
6.一种车辆控制方法,其特征在于,
摄像部对车辆的前方进行拍摄,
周边状况识别部识别所述车辆的周边的状况,
线状物标识别部在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且在俯视观察下沿着所述道路延伸的线状物标,
弯道推定部根据由所述线状物标识别部识别出的线状物标的延伸形态,推定在所述车辆的行进前方的弯道的存在及弯道的曲率,
驾驶控制部在所述车辆到达由弯道推定部推定出的弯道的开始地点、且在该时刻所述周边状况识别部未识别出道路划分线的情况下,根据基于由所述弯道推定部推定出的弯道的曲率算出的前馈转向角和基于所述线状物标的图像端部的高度位置算出的反馈转向角的加权和来控制所述车辆的转向。
7.一种存储介质,其特征在于,
所述存储介质存储有程序,该程序使搭载于具有对车辆的前方进行拍摄的摄像部的车辆中的计算机执行如下处理:
识别所述车辆的周边状况,
在由所述摄像部进行拍摄而得到的图像中,识别存在于与道路不同的高度且在俯视观察下沿着所述道路延伸的线状物标,
根据由所述线状物标识别部识别出的线状物标的延伸形态,推定在所述车辆的行进前方的弯道的存在及弯道的曲率,
在所述车辆到达推定出的弯道的开始地点、且在该时刻未识别出道路划分线的情况下,根据基于推定出的弯道的曲率算出的前馈转向角和基于所述线状物标的图像端部的高度位置算出的反馈转向角的加权和来控制所述车辆的转向。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2014019262A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の運転支援装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202271993U (zh) * | 2011-07-29 | 2012-06-13 | 富士重工业株式会社 | 车辆的驾驶辅助装置 |
JP2014019262A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の運転支援装置 |
JP2017220056A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | 株式会社デンソー | 情報処理装置 |
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