JP2021059132A - Outside-vehicle environment recognition device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車両の進行方向に存在する対象車両に追従する車外環境認識装置に関する。 The present invention relates to an external environment recognition device that follows a target vehicle existing in the traveling direction of the own vehicle.
従来、自車両の前方に位置する車両等の立体物を検出し、先行車両との衝突を回避したり(衝突回避制御)、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように制御するACC(Adaptive Cruise Control)技術が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, ACC detects a three-dimensional object such as a vehicle located in front of the own vehicle, avoids a collision with the preceding vehicle (collision avoidance control), and controls to keep the distance between the preceding vehicle and the vehicle at a safe distance. (Adaptive Cruise Control) technology is known (for example, Patent Document 1).
上記のACCでは、自車両の進行路に先行車両が存在すると、その先行車両を対象として、先行車両と自車両との車間距離を保ちつつ、自車両の定速走行を実現することができる。 In the above-mentioned ACC, when a preceding vehicle exists on the traveling path of the own vehicle, it is possible to realize constant speed traveling of the own vehicle while maintaining the distance between the preceding vehicle and the own vehicle for the preceding vehicle.
このようなACCでは、先行車両の挙動によって適切な車間距離が異なる場合がある。例えば、対象となる先行車両(対象車両)が、自車両と同一の進行路を走行しつつ旋回している場合、車間距離は、旋回している進行路に沿った曲線に基づいて導出すべきである。一方、対象車両が自車両の進行路に割り込んできた場合、車間距離は、進行路に拘わらず、対象車両との直線距離で判断すべきである。 In such an ACC, the appropriate inter-vehicle distance may differ depending on the behavior of the preceding vehicle. For example, when the target preceding vehicle (target vehicle) is turning while traveling on the same traveling path as the own vehicle, the inter-vehicle distance should be derived based on the curve along the turning traveling path. Is. On the other hand, when the target vehicle interrupts the traveling path of the own vehicle, the inter-vehicle distance should be determined by the linear distance from the target vehicle regardless of the traveling path.
しかしながら、先行車両の挙動を画一的かつ効率的に判断する技術が存在しないので、車間距離を適切に導出することができなかった。 However, since there is no technology for uniformly and efficiently determining the behavior of the preceding vehicle, it has not been possible to appropriately derive the inter-vehicle distance.
本発明は、このような課題に鑑み、適切なACCを実現可能な車外環境認識装置を提供することを目的としている。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an external environment recognition device capable of realizing an appropriate ACC.
上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識装置は、自車両の進行路の曲率半径である自車両曲率半径、および、対象車両を通り自車両の位置で自車両の進行路に接する円の曲率半径である対象車両曲率半径を導出する曲率半径導出部と、自車両曲率半径と対象車両曲率半径との一致度に基づいて自車両と対象車両との車間距離を特定する車間距離特定部と、特定された車間距離に基づいて追従制御を行う追従制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the external environment recognition device of the present invention comes into contact with the radius of curvature of the own vehicle, which is the radius of curvature of the path of the own vehicle, and the path of the own vehicle at the position of the own vehicle through the target vehicle. The radius of curvature of the target vehicle, which is the radius of curvature of the circle, is derived, and the distance between the own vehicle and the target vehicle is specified based on the degree of coincidence between the radius of curvature of the own vehicle and the radius of curvature of the target vehicle. It includes a unit and a tracking control unit that performs tracking control based on a specified distance between vehicles.
車間距離特定部は、一致度に基づいて、自車両の進行路に従った弧距離、または、自車両と対象車両とを直線で結んだ直線距離のいずれかを車間距離として特定してもよい。 Based on the degree of coincidence, the inter-vehicle distance specifying unit may specify either the arc distance according to the traveling path of the own vehicle or the straight line distance connecting the own vehicle and the target vehicle with a straight line as the inter-vehicle distance. ..
車間距離特定部は、自車両の進行路に従った弧距離に一致度を乗じた第1距離と、自車両と対象車両とを直線で結んだ直線距離に、1から一致度を減じた値を乗じた第2距離との和を車間距離として特定してもよい。 The inter-vehicle distance specifying part is a value obtained by subtracting the degree of coincidence from 1 to the first distance obtained by multiplying the arc distance according to the traveling path of the own vehicle by the degree of coincidence and the straight line distance connecting the own vehicle and the target vehicle with a straight line. The sum of the second distance multiplied by is specified as the inter-vehicle distance.
本発明によれば、適切なACCを実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize an appropriate ACC.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in such an embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. To do.
(車外環境認識システム100)
図1は、車外環境認識システム100の接続関係を示したブロック図である。車外環境認識システム100は、撮像装置110と、車外環境認識装置120と、車両制御装置(ECU:Electronic Control Unit)130とを含んで構成される。
(External environment recognition system 100)
FIG. 1 is a block diagram showing a connection relationship of the vehicle exterior
撮像装置110は、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を含んで構成され、自車両1の前方の車外環境を撮像し、少なくとも輝度の情報が含まれる輝度画像(カラー画像やモノクロ画像)を生成することができる。また、撮像装置110は、自車両1の進行方向側において2つの撮像装置110それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置110は、自車両1の前方の検出領域に存在する立体物を撮像した輝度画像を、例えば1/60秒のフレーム毎(60fps)に連続して生成する。ここで、撮像装置110によって認識する立体物は、車両(先行車両、対向車両)、自転車、歩行者、信号機、道路標識、ガードレール、建物といった独立して存在する物のみならず、車両の各ライト、自転車の車輪等、その一部として特定できる物も含む。
The
また、車外環境認識装置120は、2つの撮像装置110それぞれから輝度画像を取得し、一方の輝度画像から任意に抽出したブロック(例えば、水平4画素×垂直4画素の配列)に対応するブロックを他方の輝度画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて、視差、および、任意のブロックの画像内の位置を示す画像位置を含む視差情報を導出する。ここで、水平は、撮像した画像の画像横方向を示し、垂直は、撮像した画像の画像縦方向を示す。このパターンマッチングとしては、一対の画像間において、任意のブロック単位で輝度(Y)を比較することが考えられる。
Further, the vehicle exterior
例えば、輝度の差分をとるSAD(Sum of Absolute Difference)、差分を2乗して用いるSSD(Sum of Squared intensity Difference)や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるNCC(Normalized Cross Correlation)等の手法がある。車外環境認識装置120は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域(例えば、600画素×200画素)に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを4画素×4画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。
For example, SAD (Sum of Absolute Difference) that takes the difference in brightness, SSD (Sum of Squared intensity Difference) that uses the difference squared, and NCC that takes the similarity of the variance value obtained by subtracting the average value from the brightness of each pixel. There are methods such as (Normalized Cross Correlation). The vehicle exterior
ただし、車外環境認識装置120では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位(例えばブロック単位)で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報を対応付けた画像を、上述した輝度画像と区別して距離画像という。
However, in the vehicle exterior
図2は、輝度画像126を説明するための説明図であり、図3は、距離画像128を説明するための説明図である。例えば、2つの撮像装置110を通じ、検出領域124について図2のような輝度画像126が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、2つの輝度画像126の一方のみを模式的に示している。車外環境認識装置120は、このような輝度画像126からブロック毎の視差を求め、図3のような距離画像128を形成する。距離画像128における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the
また、車外環境認識装置120は、輝度画像126に基づく輝度値(カラー値)、および、距離画像128に基づいて算出された、自車両1との相対距離を含む実空間における三次元空間の位置情報を用いて、まず路面を特定し、特定した路面上に位置し、カラー値が等しく三次元の位置情報が近いブロック同士を立体物としてグループ化して、自車両1の前方の検出領域における立体物がいずれの対象物(例えば、先行車両や自転車)に対応するかを特定する。
Further, the vehicle exterior
また、車外環境認識装置120は、このように立体物を特定すると、立体物との衝突を回避したり(衝突回避制御)、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように自車両1を制御する(ACC)。ここで、ACC(Adaptive Cruise Control)は、自車両1の進行路に先行車両が存在する場合に、その先行車両を対象として、先行車両と自車両1との車間距離を一定に保ちつつ、自車両1の定速走行を適切に行う制御である。
Further, when the vehicle exterior
なお、上記相対距離は、距離画像128におけるブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて三次元の位置情報に変換することで求められる。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置110に対する相対距離を導出する方法である。
The relative distance is obtained by converting the parallax information for each block in the
車両制御装置130は、ステアリングホイール132、アクセルペダル134、ブレーキペダル136を通じて運転手の操作入力を受け付け、操舵機構142、駆動機構144、制動機構146に伝達することで自車両1を制御する。また、車両制御装置130は、車外環境認識装置120の指示に従い、操舵機構142、駆動機構144、制動機構146を制御する。
The
上述したように、車外環境認識システム100では、カラー値が等しく三次元の位置情報が近いブロック同士をグループ化して立体物としている。例えば、自車両1の前方に先行車両が存在すると、先行車両の背面に相当する複数のブロックが、その相対距離が等しいことでグループ化される。そして、そのグループ化された立体物の特徴に応じて先行車両であると判断される。
As described above, in the vehicle exterior
そして、自車両1の前方に存在する全ての先行車両を候補車両とし、そのうち、自車両1が走行するレーン等、自車両1の進行路(以下、自車両進行路という)に候補車両が存在すれば、その中で相対距離が最短な候補車両を対象車両としてACCに基づく追従制御が実行される。例えば、車外環境認識装置120は、対象車両の、自車両1の進行方向の速度成分を導出し、その速度成分に基づいて車間距離を保つ制御を行うことができる。
Then, all the preceding vehicles existing in front of the own vehicle 1 are set as candidate vehicles, and among them, the candidate vehicles exist on the traveling path of the own vehicle 1 (hereinafter referred to as the own vehicle traveling path) such as the lane in which the own vehicle 1 travels. Then, the follow-up control based on the ACC is executed with the candidate vehicle having the shortest relative distance as the target vehicle. For example, the vehicle exterior
ただし、ACCでは、対象車両の挙動によって適切な車間距離が異なる場合がある。例えば、対象車両が、自車両と同一の進行路を走行しつつ旋回している場合、車間距離は、旋回している進行路に沿った曲線に基づいて導出すべきである。一方、対象車両が自車両の進行路に割り込んできた場合、車間距離は、進行路に拘わらず、対象車両との直線距離で判断すべきである。仮に、対象車両が自車両の進行路に割り込んできた場合に、車間距離を曲線に基づいて導出してしまうと、車間距離が本来の距離より長く判断されてしまい、追従制御の遅延を招きかねない。ここでは、車間距離を適切に導出し、快適な追従制御を実現することを目的としている。 However, in ACC, the appropriate inter-vehicle distance may differ depending on the behavior of the target vehicle. For example, when the target vehicle is turning while traveling on the same traveling path as the own vehicle, the inter-vehicle distance should be derived based on the curve along the turning traveling path. On the other hand, when the target vehicle interrupts the traveling path of the own vehicle, the inter-vehicle distance should be determined by the linear distance from the target vehicle regardless of the traveling path. If the target vehicle interrupts the traveling path of the own vehicle and the inter-vehicle distance is derived based on the curve, the inter-vehicle distance is determined to be longer than the original distance, which may lead to a delay in follow-up control. Absent. Here, the purpose is to appropriately derive the inter-vehicle distance and realize comfortable follow-up control.
以下、このような目的を実現するための車外環境認識装置120の構成について詳述する。ここでは、本実施形態に特徴的な、対象車両の速度の選択態様について詳細に説明し、本実施形態の特徴と無関係の構成については説明を省略する。
Hereinafter, the configuration of the vehicle exterior
(車外環境認識装置120)
図4は、車外環境認識装置120の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図4に示すように、車外環境認識装置120は、I/F部150と、データ保持部152と、中央制御部154とを含んで構成される。
(External environment recognition device 120)
FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic function of the vehicle exterior
I/F部150は、撮像装置110、および、車両制御装置130との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部152は、RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持する。
The I /
中央制御部154は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス156を通じて、I/F部150、データ保持部152等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部154は、路面特定部160、立体物特定部162、曲率半径導出部164、車間距離特定部166、追従制御部168としても機能する。以下、本実施形態に特徴的な車間距離を特定する車外環境認識方法について、当該中央制御部154の各機能部の動作も踏まえて詳述する。
The
(車外環境認識方法)
図5は、車外環境認識方法の流れを示すフローチャートである。車外環境認識方法では、路面特定部160により、自車両1前方の路面が特定される(S200)。次に、立体物特定部162により、対象車両が特定される(S202)。続いて、曲率半径導出部164により、自車両進行路の曲率半径である自車両曲率半径、および、対象車両を通り自車両1の位置で自車両1の進行路に接する円の曲率半径である対象車両曲率半径が導出される(S204)。次に、車間距離特定部166により、自車両曲率半径と対象車両曲率半径との一致度に基づいて自車両1と対象車両との車間距離が特定される(S206)。続いて、追従制御部168により、特定された車間距離に基づいて追従制御が行われる(S208)。
(Method of recognizing the environment outside the vehicle)
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the vehicle exterior environment recognition method. In the vehicle exterior environment recognition method, the road surface specifying unit 160 identifies the road surface in front of the own vehicle 1 (S200). Next, the target vehicle is specified by the three-dimensional object identification unit 162 (S202). Subsequently, the radius of
(路面特定処理S200)
路面特定部160は、輝度画像126および距離画像128に基づいて、自車両1の前方の路面を特定する。
(Road surface identification process S200)
The road surface specifying unit 160 identifies the road surface in front of the own vehicle 1 based on the
(立体物特定処理S202)
図6は、立体物特定部162の処理を説明するための説明図である。立体物特定部162は、路面特定部160で特定された路面の鉛直上方に高さを有する立体物を特定する。具体的に、立体物特定部162は、路面から高さが±所定距離(例えば0.3m)の範囲に位置するブロックは、路面に相当すると判定する。一方、立体物特定部162は、路面からの高さが所定距離以上に位置するブロックは、路面から高さ方向に突出している立体物の候補とする。
(Three-dimensional object identification process S202)
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the processing of the three-dimensional
そして、立体物特定部162は、路面の鉛直上方に高さを有する立体物の候補とされた複数のブロックのうち自車両1との相対距離が等しいブロックをグループ化し、立体物として特定する。次に、立体物特定部162は、立体物となった点群の立体物らしさ(形状、大きさ等)に基づいて、立体物が、追従制御部168の制御対象の候補となる候補車両2であるか否か判断する。なお、立体物が車両であるか否かの判定については、既存の様々な技術を利用できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
Then, the three-dimensional
続いて、立体物特定部162は、候補車両2が、自車両1が走行するレーン内に存在すれば、レーン内に存在する候補車両2の中で相対距離が最も近い候補車両2を、追従制御部168の制御対象である対象車両3とする。
Subsequently, if the
また、立体物特定部162は、対象車両3が、自車両1が走行するレーンから外れた場合、その車両に代え、自車両1が走行するレーン内に存在する相対距離が最も近い候補車両2を対象車両3とする。また、立体物特定部162は、特定した対象車両3よりも相対距離の近い位置に他の候補車両2が割り込んできた場合、その割り込んできた候補車両2を対象車両3とする。
Further, when the
(曲率半径導出処理S204)
上述したように、対象車両3との車間距離は、対象車両3までの自車両進行路に沿った曲線、もしくは、対象車両3までの直線に基づいて導出される。車間距離として、いずれを採用するかは、対象車両3の自車両進行路に対する一致度に基づいて決定される。ここでは、自車両進行路と、対象車両3との位置関係に基づき、対象車両3の自車両進行路に対する一致度を導出するための曲率半径を求める。
(Radius of curvature derivation process S204)
As described above, the inter-vehicle distance to the
図7は、自車両円210を説明するための説明図である。曲率半径導出部164は、自車両1の速度および鉛直軸回りの角速度(自車両1の走行態様)、ならびに、レーン左右の車線および地図情報(道路情報)に基づいて自車両進行路である自車両進行路を推定する。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the
例えば、自車両1が、図7において矢印で示したような軌跡で移動している場合、曲率半径導出部164は、その軌跡を維持した場合の実線で示した推定軌跡を自車両進行路とする。ここでは、自車両1が旋回しているので、曲率半径導出部164は、自車両進行路を、中心C1、曲率半径R1の円(以下、自車両円という)210で表すことができる。したがって、曲率半径導出部164は、自車両円210の曲率半径(以下、自車両曲率半径という)R1を導出することができる。
For example, when the own vehicle 1 is moving along the trajectory shown by the arrow in FIG. 7, the radius of
なお、自車両進行路が、直線もしくは限りなく直線に近い曲線であれば、自車両円210の大きさ(自車両曲率半径R1の大きさ)が膨大となる。そうすると、自車両進行路を円で近似することで処理負荷が増大し、計算時間に影響するおそれがある。 If the traveling path of the own vehicle is a straight line or a curve as close to a straight line as possible, the size of the own vehicle circle 210 (the size of the radius of curvature R1 of the own vehicle) becomes enormous. Then, the processing load increases by approximating the traveling path of the own vehicle with a circle, which may affect the calculation time.
そこで、曲率半径導出部164は、自車両進行路を自車両円210として表した場合の自車両曲率半径R1が所定長さ以上であれば、自車両進行路を直線として扱う。その場合、車間距離特定部166は、対象車両3が自車両1と同一の進行路を走行しているか、自車両進行路に割り込んできたかに拘わらず、車間距離を直線距離で導出することとなる。こうして、処理負荷の増大を防止することができる。
Therefore, the radius of
図8は、対象車両円220を説明するための説明図である。曲率半径導出部164は、対象車両3(および自車両1)を通り、自車両1の位置で、自車両進行路(自車両円210)に接する円(以下、対象車両円という)220の曲率半径(以下、対象車両曲率半径という)R2を導出する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the
例えば、図8のように、自車両1の位置(中心位置)を原点(0,0)とし、自車両円210の接線をz軸、そのz軸に直交する軸をx軸としたxz平面を仮定する。かかるxz平面において、仮に、対象車両3の座標が(−x2、z2)であったとする。
For example, as shown in FIG. 8, an xz plane in which the position (center position) of the own vehicle 1 is the origin (0,0), the tangent line of the
ここで、対象車両円220は、自車両1の位置で、自車両進行路(自車両円210)に接しているので、その中心C2は、自車両円210および対象車両円220の接線に直交するx軸上に存在することとなる。したがって、対象車両円220の曲率半径をR2とすると、中心C2の座標は(−R2,0)となる。そうすると、三平方の定理により、(R2)2=(R2−x2)2+z22が成り立ち、対象車両曲率半径R2は、(x22+z22)/(2・x2)で表すことができる。したがって、曲率半径導出部164は、中心C1や中心C2を特定することなく、対象車両3の座標(−x2、z2)に基づいて、対象車両曲率半径R2を容易に導出することが可能となる。
Here, since the
(車両距離特定処理S206)
車間距離特定部166は、曲率半径導出部164が導出した自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との曲率半径の一致度に基づいて自車両1と対象車両3との車間距離を特定する。
(Vehicle distance identification process S206)
The inter-vehicle
例えば、車間距離特定部166は、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との差または比によって一致度を判定する。具体的に、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との差の絶対値|R1−R2|が所定値以下であれば、曲率半径が一致していると判定する。また、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との比R1/R2が所定範囲内に収まっていれば、曲率半径が一致していると判定することもできる。
For example, the inter-vehicle
そして、曲率半径が一致していると判定すると、車間距離特定部166は、車間距離を、自車両進行路に従った(沿った)弧距離に基づいて導出する。一方、曲率半径が一致していないと判定すると、車間距離特定部166は、車間距離を、自車両1と対象車両3とを直線で結んだ直線距離に基づいて導出する。
Then, if it is determined that the radii of curvature are the same, the inter-vehicle
ここでは、曲率半径が一致している場合、対象車両3が自車両1と同一の進行路を走行しているとみなし、車間距離として弧距離を採用し、曲率半径が一致していない場合、対象車両3が自車両進行路に割り込んできたとみなし、車間距離として直線距離を採用している。かかる構成により、対象車両3の挙動に拘わらず、車間距離を適切に導出することが可能となる。
Here, when the radius of curvature is the same, it is considered that the
なお、上記では、曲率半径の一致度を一致か否かで判断する例を挙げた。しかし、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2とは連続的に変化するので、一致しているか否かのみで車間距離を表すのは難しい場合がある。そこで、車間距離特定部166は、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との一致度に応じて、弧距離と直線距離とに重み付けを行い、車間距離を導出する。
In the above, an example of determining whether or not the degree of coincidence of the radii of curvature matches is given. However, since the radius of curvature R1 of the own vehicle and the radius of curvature R2 of the target vehicle change continuously, it may be difficult to express the inter-vehicle distance only by whether or not they match. Therefore, the inter-vehicle
ここでは、一致度を、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との比(≦1)で表す。例えば、自車両曲率半径R1≦対象車両曲率半径R2であれば、一致度は、自車両曲率半径R1/対象車両曲率半径R2とし、自車両曲率半径R1>対象車両曲率半径R2であれば、一致度は、対象車両曲率半径R2/自車両曲率半径R1とする。 Here, the degree of coincidence is expressed by the ratio (≦ 1) of the radius of curvature R1 of the own vehicle and the radius of curvature R2 of the target vehicle. For example, if the radius of curvature R1 of the own vehicle ≤ the radius of curvature of the target vehicle R2, the degree of coincidence is the radius of curvature R1 of the own vehicle R1 / the radius of curvature of the target vehicle R2, and if the radius of curvature R1 of the own vehicle> the radius of curvature of the target vehicle R2, they match. The degree shall be the radius of curvature R2 of the target vehicle / the radius of curvature R1 of the own vehicle.
そして、車間距離特定部166は、自車両1の進行路(自車両円210)に従った弧距離に、一致度を乗じて(弧距離×一致度)、第1距離を導出する。また、車間距離特定部166は、自車両1と対象車両3とを直線で結んだ直線距離に、1から一致度を減じた値(1−一致度)を乗じて(直線距離×(1−一致度))、第2距離を導出する。そして、車間距離特定部166は、第1距離と第2距離とを加算し(第1距離+第2距離)、車間距離として特定する。
Then, the inter-vehicle
かかる構成により、一致度が高い場合、弧距離が優先され(弧距離が支配的になり)、一致度が低い場合、直線距離が優先される(直線距離が支配的になる)ので、弧距離と直線距離に一致度に応じた重み付けがなされた上で、車間距離が適切に導出される。 With this configuration, when the degree of coincidence is high, the arc distance is prioritized (the arc distance becomes dominant), and when the degree of coincidence is low, the linear distance is prioritized (the linear distance becomes dominant). After weighting the straight line distance according to the degree of coincidence, the inter-vehicle distance is appropriately derived.
(追従制御S208)
追従制御部168は、車間距離特定部166が特定した車間距離に基づいて追従制御を行う。具体的に、ACCでは、予め、対象車両3との適切な車間距離(目標車間距離)が設定されている。追従制御部168は、車間距離特定部166が特定した車間距離が目標車間距離より長いと、車間距離を縮めるべく自車両1の速度を上げる。一方、追従制御部168は、車間距離特定部166が特定した車間距離が目標車間距離より短いと、車間距離を延ばすべく自車両1の速度を下げる。
(Follow-up control S208)
The follow-up
このとき、追従制御部168は、対象車両3との車間距離のみならず、対象車両3の速度にも基づいて車間距離を安全な距離に保つように自車両1の速度を制御してもよい。また、かかる速度の方向(ベクトル)を、車間距離特定部166が特定した車間距離の方向、すなわち、弧距離であれば、対象車両3の位置における弧の接線方向、直線距離であれば、直線方向としてもよい。
At this time, the follow-up
こうして、対象車両3が自車両1と同一の進行路を走行しているか、対象車両3が自車両進行路に割り込んできたかに拘わらず、適切な車間距離により適切な追従制御が可能となり、自車両1の速度を急激に変化させることなく、スムーズな走行制御を行うことができる。
In this way, regardless of whether the
また、車外環境認識装置120や車外環境認識方法のみならず、コンピュータを車外環境認識装置120として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD、DVD、BD等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
In addition to the vehicle exterior
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Will be done.
例えば、上述した実施形態では、曲率半径導出部164が、xz平面において、対象車両3の座標(−x2、z2)に基づいて、対象車両曲率半径R2を(x22+z22)/(2・x2)によって導出する例を挙げて説明した。しかし、かかる場合に限らず、曲率半径導出部164は、対象車両3を通り、自車両1の位置で自車両1の進行路に接する円の曲率半径を導出しさえすればよい。
For example, in the above-described embodiment, the radius of
図9、図10は、対象車両曲率半径R2の他の導出手段を説明するための説明図である。例えば、曲率半径導出部164は、図9における平面において、自車両1と、自車両円210の中心C1とを結ぶ結線230上で点P1を移動させる。そして、曲率半径導出部164は、点P1と自車両1との距離L1と、点P1と対象車両3との距離L2とが等しくなったときの距離L1、L2を対象車両曲率半径R2とすることができる。なお、このときの点P1は、対象車両円220の中心C2と等しくなる。
9 and 10 are explanatory views for explaining another derivation means of the target vehicle radius of curvature R2. For example, the radius of
また、例えば、曲率半径導出部164は、図10における平面において、自車両1と、自車両円210の中心C1とを結ぶ結線230を特定する。次に、曲率半径導出部164は、平面において、自車両1と対象車両3とを結ぶ結線232の垂直二等分線234を特定する。そして、曲率半径導出部164は、結線230と垂直二等分線234との交点P2と自車両1との距離L3を対象車両曲率半径R2とする。なお、このときの交点P2は、対象車両円220の中心C2と等しくなる。
Further, for example, the radius of
また、上述した実施形態では、説明の便宜上、立体物特定部162が、候補車両2から対象車両3を特定し、曲率半径導出部164および車間距離特定部166は、その対象車両3に対して、自車両曲率半径R1、対象車両曲率半径R2、および、車間距離を特定した。しかし、対象車両3の挙動や自車両1の挙動により、対象車両3ではない候補車両2が対象車両3となる場合がある。したがって、曲率半径導出部164および車間距離特定部166は、対象車両3のみならず、立体物特定部162が特定した全ての候補車両2に対して、自車両曲率半径R1、対象車両曲率半径R2、車間距離を特定し、対象車両3への切換に備えるとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, for convenience of explanation, the three-dimensional
また、上述した実施形態では、車間距離特定部166が、自車両曲率半径R1と対象車両曲率半径R2との一致度に基づいて自車両1と対象車両3との車間距離を特定する例を挙げて説明した。しかし、車間距離特定部166は、曲率半径に代えて、自車両円210と対象車両円220との曲率(1/曲率半径)の一致度に基づいて自車両1と対象車両3との車間距離を特定してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example is given in which the inter-vehicle
なお、本明細書の車外環境認識方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。 It should be noted that each step of the vehicle exterior environment recognition method of the present specification does not necessarily have to be processed in chronological order in the order described as a flowchart, and may include processing in parallel or by a subroutine.
本発明は、自車両の進行方向に存在する対象車両に追従する車外環境認識装置に利用することができる。 The present invention can be used for an external environment recognition device that follows a target vehicle existing in the traveling direction of the own vehicle.
1 自車両
2 候補車両
3 対象車両
160 路面特定部
162 立体物特定部
164 曲率半径導出部
166 車間距離特定部
168 追従制御部
210 自車両円
220 対象車両円
1
Claims (3)
前記自車両曲率半径と前記対象車両曲率半径との一致度に基づいて前記自車両と前記対象車両との車間距離を特定する車間距離特定部と、
特定された前記車間距離に基づいて追従制御を行う追従制御部と、
を備える車外環境認識装置。 The radius of curvature of the own vehicle, which is the radius of curvature of the path of the own vehicle, and the radius of curvature of the target vehicle, which is the radius of curvature of the circle that passes through the target vehicle and is in contact with the path of the own vehicle at the position of the own vehicle. Derivation part and
An inter-vehicle distance specifying unit that specifies the inter-vehicle distance between the own vehicle and the target vehicle based on the degree of coincidence between the own vehicle curvature radius and the target vehicle curvature radius.
A follow-up control unit that performs follow-up control based on the specified inter-vehicle distance,
An external environment recognition device equipped with.
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