JPH0785249A - Method for recognizing white line on road - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the misrecognition of a white line and to surely recognize a white line on a road by setting up a white line searching area in a picture and horizontally searching the charge in lightness in the area. CONSTITUTION:The black-and-white picture information of the front of a vehicle is fetched by a camera and plural horizontal lines 12 are set up on a screen displaying the picture. On each horizontal line 11, 50 picture elements on the right and left sides of the position of a white line 12 on the preceding picture are set up as a white line searching area 10. The lightness of each horizontal line 11 is differentiated in the horizontal direction from the left. The lightness of a normal road surface is low and the lightness of the white line 12 is higher than that of the normal road surfacee. A combination obtained when the peaks of the derivative appear alternately in the order of plus and minus from the left and an interval between respective peaks lies within a prescribed range is set up as a white line candidate and its intermediate point is set up as a white line candidate point 15. A white line candidate point 15 most close to the center of the screen, i.e., most close to the road surface out of plural points 15 is judged as a white line 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、道路上の白線を認識し
て自動操舵を行なう自動操舵車両に用いて好適の、道路
白線認識方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road white line recognition method suitable for use in an automatic steering vehicle that recognizes a white line on a road and performs automatic steering.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、例えば車両に各種のセンサを設
け、これらのセンサからの情報に基づいて制御信号を設
定し、油圧や電動モータ等により操舵機構を積極的、且
つ自動的に操舵させるような自動操舵操舵車両が多数提
案されている。これような自動操舵操舵車両では、例え
ば上述のセンサの１つとして車両にカメラをそなえ、こ
のカメラからの画像情報のうち、明度の高い部分を白線
候補点として、この中から前回の画面情報で得た白線位
置に最も近い点を白線であると認識して、この道路白線
に基づいて操舵を行なうような車両が、特開平３−１３
７７９８号公報等に開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, for example, various sensors are provided in a vehicle, a control signal is set based on information from these sensors, and a steering mechanism is positively and automatically steered by a hydraulic pressure or an electric motor. Many automatic steering steering vehicles have been proposed. In such an automatic steering steering vehicle, for example, a vehicle is provided with a camera as one of the above-mentioned sensors, and a portion with high lightness in the image information from this camera is set as a white line candidate point. A vehicle in which the point closest to the obtained white line position is recognized as a white line and steering is performed based on this white line is disclosed in JP-A-3-13.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7798.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
曲率半径の小さなカーブへ進入する際は、カメラ画像上
での白線の移動量が増大してしまい、白線近傍のマンホ
ールやガードレール等による明暗の情報のノイズが多く
なり、白線位置が誤認識され易くなるという課題があ
る。However, when a vehicle enters a curve with a small radius of curvature, the amount of movement of the white line on the camera image increases, and the information about the light and darkness due to the manhole or guardrail near the white line is increased. However, there is a problem in that the white line position is likely to be erroneously recognized.

【０００４】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、白線の誤認識を防止して、道路上の白線を確実に
認識できるようにした、道路白線認識方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention was devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a road white line recognition method capable of reliably recognizing a white line on a road by preventing erroneous recognition of the white line. And

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の道路白線認識方法は、撮像手段で撮像された
車両前方の道路に関する画像情報を画像情報処理手段で
処理することで、該道路上の白線を認識する道路白線認
識方法において、該画像内に、縦方向に短く且つ横方向
に所要の長さを有する白線探索エリアを設定する第１の
処理段階と、該画像情報に基づいて、該白線探索エリア
内で横方向に明度変化を探索する第２の処理段階と、該
明度変化が極めて少ない部分を道路部分であると判断
し、且つ、該明度変化が極めて少ない道路部分に隣接し
て該明度変化が大きい部分について白線であると認識す
る第３の処理段階とから構成されていることを特徴とし
ている。Therefore, in the road white line recognition method of the present invention according to claim 1, the image information processing means processes the image information on the road ahead of the vehicle captured by the image capturing means. In the road white line recognition method for recognizing a white line on the road, a first processing step of setting a white line search area having a short length in the vertical direction and a required length in the horizontal direction in the image, and the image information On the basis of the second processing step for searching the brightness change in the lateral direction in the white line search area based on the above, it is determined that the portion where the brightness change is extremely small is a road portion, and the road portion where the brightness change is extremely small. And a third processing stage for recognizing that a portion adjacent to the above-mentioned large change in brightness is a white line.

【０００６】また、請求項２記載の本発明の道路白線認
識方法は、上記請求項１記載の構成に加えて、上記の第
１から第３の処理段階からなる道路白線認識処理を、所
要の周期で継続して行なうように構成されて、該白線探
索エリアが、前回の道路白線認識処理周期において認識
された白線位置情報に基づいて、設定されることを特徴
としている。Further, the road white line recognition method of the present invention according to claim 2 requires the road white line recognition processing comprising the above-mentioned first to third processing steps in addition to the configuration of the above-mentioned claim 1. The white line search area is configured to be continuously performed in a cycle, and the white line search area is set based on the white line position information recognized in the previous road white line recognition processing cycle.

【０００７】また、請求項３記載の本発明の道路白線認
識方法は、上記請求項２記載の構成に加えて、該明度変
化が極めて少ない道路部分に隣接して該明度変化が大き
い部分が複数存在する場合、認識しようとする白線が該
道路上の左側のものであるなら上記複数の明度変化の大
きい部分のうち最も右側の明度変化の大きい部分を白線
と認識し、認識しようとする白線が該道路上の右側のも
のであるなら上記複数の明度変化の大きい部分のうち最
も左側の明度変化の大きい部分を白線と認識することを
特徴としている。The road white line recognition method according to a third aspect of the present invention is, in addition to the configuration according to the second aspect, a plurality of portions adjacent to the road portion where the lightness change is extremely small and where the lightness change is large. If present, if the white line to be recognized is on the left side of the road, the rightmost part of the plurality of large brightness changes is recognized as the white line, and the white line to be recognized is If it is on the right side of the road, the leftmost part of the plurality of large brightness changes is recognized as a white line.

【０００８】[0008]

【作用】上述の請求項１記載の本発明の道路白線認識方
法では、撮像手段で撮像された車両前方の道路に関する
画像情報を画像情報処理手段において以下の３つの処理
段階で順次処理することにより、道路上の白線が認識さ
れる。まず、第１の処理段階では、画像内に縦方向に短
く且つ横方向に所要の長さを有する白線探索エリアが設
定される。According to the road white line recognition method of the present invention described in claim 1, the image information relating to the road ahead of the vehicle, which is imaged by the image pickup means, is sequentially processed by the image information processing means in the following three processing steps. , The white line on the road is recognized. First, in the first processing step, a white line search area having a short length in the vertical direction and a required length in the horizontal direction is set in the image.

【０００９】次に、第２の処理段階として、画像情報に
基づいて白線探索エリア内で横方向に明度変化を探索す
る。そして、第３の処理段階で、明度変化が極めて少な
い部分を道路部分であると判断し、且つ、明度変化が極
めて少ない道路部分に隣接して明度変化が大きい部分に
ついて白線であると認識する。Next, as a second processing step, a change in brightness is searched laterally in the white line search area based on the image information. Then, in the third processing stage, it is determined that a portion having a very small change in lightness is a road portion, and a portion adjacent to a road portion having a very small lightness change and having a large lightness change is a white line.

【００１０】また、上述の請求項２記載の本発明の道路
白線認識方法では、上記の第１から第３の処理段階から
なる道路白線認識処理が所要の周期で継続して行なわれ
る。また、白線探索エリアが前回の道路白線認識処理周
期において認識された白線位置情報に基づいて設定され
る。また、上述の請求項３記載の本発明の道路白線認識
方法では、明度変化が極めて少ない道路部分に隣接して
明度変化が大きい部分が複数存在する場合、認識しよう
とする白線が道路上の左側のものであるなら上記複数の
明度変化の大きい部分のうち最も右側の明度変化の大き
い部分を白線と認識し、認識しようとする白線が道路上
の右側のものであるなら上記複数の明度変化の大きい部
分のうち最も左側の明度変化の大きい部分を白線と認識
する。Further, in the road white line recognition method of the present invention as set forth in claim 2, the road white line recognition processing including the first to third processing steps is continuously performed at a required cycle. The white line search area is set based on the white line position information recognized in the previous road white line recognition processing cycle. Further, in the road white line recognition method of the present invention as set forth in claim 3 above, when there are a plurality of portions having a large lightness change adjacent to a road portion having a very small lightness change, the white line to be recognized is on the left side of the road. If the white line to be recognized is on the right side of the road, the rightmost part of the plurality of changes in brightness is recognized as the white line. The leftmost part of the large part where the brightness change is large is recognized as a white line.

【００１１】[0011]

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の白線認識方法について説明すると、図１はその白線認
識方法を用いた自動操舵装置の機能構成をドライバの操
舵操作時の各機能と対応させるように整理して示す機能
ブロック図、図２はその白線認識方法を用いた自動操舵
装置の要部構成を示す模式的な構成図、図３はその白線
認識方法を用いた自動操舵装置における曲率半径と偏角
との関係を模式的に示す図であって車両上方から見た模
式図、図４はその白線認識方法を用いた自動操舵装置に
おける車両の偏角と道路のカーブ半径との関係を示すグ
ラフ、図５はその白線認識方法を用いた自動操舵装置に
おけるドライバ操舵による車両の偏角と操舵角との関係
を示すグラフ，図６はその白線認識方法を用いた自動操
舵装置におけるドライバ操舵によるカーブを走行中の横
加速度のピーク値と横ジャーク（単位時間当りの横加速
度の変化量）のピーク値との関係を示すグラフ、図７は
その白線認識方法を用いた自動操舵装置における操舵開
始距離と操舵速度との関係を示すグラフ、図８（ａ）〜
（ｆ）はいずれもその白線認識方法を説明するための模
式図、図９はその白線認識方法を用いた自動操舵装置に
おける車速と操舵開始距離との関係を示すグラフ、図１
０はその白線認識方法を用いた自動操舵装置における自
動操舵とドライバ操舵との特性を示すグラフであって車
速と操舵開始距離との関係を示すグラフ、図１１はその
白線認識方法を用いた自動操舵装置における偏角の変動
を説明するための模式的な図であって車両上方から見た
模式図、図１２はその白線認識方法を用いた自動操舵装
置における車両旋回時における車両と道路中心との偏差
を示す模式的な図であって車両上方から見た図、図１３
はその白線認識方法を用いた自動操舵装置における偏角
検出点を車速対応にした場合におけるゲインの設定を説
明する模式的なブロック図、図１４はその白線認識方法
を用いた自動操舵装置における偏角検出点を固定式にし
た場合のゲインの設定を説明する模式的なブロック図で
あって図１３に対応する図、図１５〜図１８はいずれも
その効果を説明するための図であって図１５は屈曲路の
一例を示す図、その操舵特性を示すグラフであって
（ａ）は自動操舵時とドライバ操舵時とにおける屈曲路
走行時の操舵角特性を示すグラフ（ｂ）は自動操舵時と
ドライバ操舵時とにおける屈曲路走行時の車両の横加速
度の特性を示すグラフ、図１７は自動操舵時とドライバ
操舵時とにおける横加速度のピーク値と横ジャークのピ
ーク値との関係を示すグラフ、図１８（ａ）〜（ｃ）は
道路の基準線の認識の一例を説明するための図、図１９
はその白線認識方法を用いた自動操舵装置における操舵
アクチュエータの全体構成の一例を示す模式図、図２０
はその白線認識方法を用いた自動操舵装置における前方
注視距離の設定について説明するためのグラフであって
図１０に対応するグラフ、図２１はその白線認識方法を
用いた自動操舵装置における偏角ゲインの設定を説明す
るための図であって車両上方から見た模式図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A white line recognition method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a functional configuration of an automatic steering device using the white line recognition method as functions of a driver during steering operation. FIG. 2 is a schematic block diagram showing the essential configuration of an automatic steering device using the white line recognition method, and FIG. 3 is an automatic steering device using the white line recognition method. FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship between the radius of curvature and the declination in FIG. 4, which is a schematic diagram seen from above the vehicle, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the steering angle and the vehicle declination due to driver steering in the automatic steering device using the white line recognition method, and FIG. 6 is an automatic steering device using the white line recognition method. In FIG. 7 is a graph showing the relationship between the peak value of lateral acceleration and the peak value of lateral jerk (the amount of change in lateral acceleration per unit time) while traveling on a curve due to steering with iva steering. FIG. 7 is an automatic steering device using the white line recognition method. 8A to 8C are graphs showing the relationship between the steering start distance and the steering speed in FIG.
(F) is a schematic diagram for explaining the white line recognition method, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the steering start distance in the automatic steering device using the white line recognition method.
0 is a graph showing the characteristics of the automatic steering and the driver steering in the automatic steering device using the white line recognition method, which is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the steering start distance, and FIG. 11 is an automatic graph using the white line recognition method. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the variation of the declination in the steering device, and is a schematic view seen from above the vehicle. FIG. 12 shows the vehicle and the road center at the time of turning the vehicle in the automatic steering device using the white line recognition method. FIG. 13 is a schematic diagram showing the deviation of FIG.
Is a schematic block diagram for explaining the setting of the gain when the declination detection point in the automatic steering device using the white line recognition method corresponds to the vehicle speed, and FIG. 14 is the deviation in the automatic steering device using the white line recognition method. FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating the setting of the gain when the angle detection point is fixed, and is a diagram corresponding to FIG. 13 and FIGS. 15 to 18 are diagrams for explaining the effect. FIG. 15 is a diagram showing an example of a curved road, and a graph showing steering characteristics thereof. (A) is a graph showing steering angle characteristics during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering (b) is automatic steering And FIG. 17 is a graph showing the characteristics of the lateral acceleration of the vehicle during traveling on a curved road when the vehicle is steered and when steering the driver. Rough, Figure 18 (a) ~ (c) is a diagram for explaining an example of the recognition of the reference line of the road, FIG. 19
20 is a schematic view showing an example of the overall configuration of a steering actuator in an automatic steering apparatus using the white line recognition method, FIG.
11 is a graph for explaining the setting of the forward gaze distance in the automatic steering device using the white line recognition method and is a graph corresponding to FIG. 10, and FIG. 21 is a declination gain in the automatic steering device using the white line recognition method. FIG. 6 is a diagram for explaining the setting of the above, and is a schematic diagram seen from above the vehicle.

【００１２】図２に示すように、車両１には、操舵輪２
を転舵させるための操舵アクチュエータ２Ａと、この車
両前方の道路状態を撮像する撮像手段としてのカメラ３
と、このカメラ３からの画像情報を処理する画像情報処
理手段４と、操舵アクチュエータ２Ａに対して制御信号
を設定する制御手段としてのコントローラ５とがそなえ
られている。As shown in FIG. 2, the vehicle 1 includes steering wheels 2
A steering actuator 2A for steering the vehicle, and a camera 3 as an imaging means for imaging the road condition in front of the vehicle.
An image information processing means 4 for processing the image information from the camera 3 and a controller 5 as a control means for setting a control signal for the steering actuator 2A are provided.

【００１３】つまり、この車両１は、カメラ３で撮像さ
れた画像に基づいて操舵輪２を自動的に転舵させるよう
な自動操舵車両であって、コントローラ５では、画像情
報処理手段４からの情報に基づいて、操舵輪２を制御す
るための制御量として目標操舵角が設定され、この目標
操舵角の設定量に応じて操舵アクチュエータ２Ａが作動
するようになっている。That is, the vehicle 1 is an automatic steering vehicle in which the steered wheels 2 are automatically steered on the basis of the image captured by the camera 3. Based on the information, a target steering angle is set as a control amount for controlling the steered wheels 2, and the steering actuator 2A is operated according to the set amount of the target steering angle.

【００１４】ここで、この車両１にそなえられた自動操
舵装置の制御機能の構成について説明する。ドライバ
が、操舵操作（舵角の変更）を行なうのは、主に、車両
１の走行方向が走行している道路（走行レーン）の方向
と合わなくなったときにこれを修正しようとする場合で
あり、これに加えて、車両１が走行レーンを横方向（左
右外方）にはみ出そうとしているときにこれを修正しよ
うとする場合が考えられる。走行方向が走行レーン方向
と合わなくなるのは、曲走路の走行中が考えられるが、
直走路を走行しているときにも車両自体の姿勢がヨー方
向に動くことで走行方向が走行レーン方向から外れる場
合もある。Now, the structure of the control function of the automatic steering device provided in the vehicle 1 will be described. The driver mainly performs the steering operation (changing the rudder angle) mainly when the traveling direction of the vehicle 1 is to be corrected when the traveling direction of the vehicle (traveling lane) does not match. In addition, in addition to this, there is a case in which the vehicle 1 tries to correct the traveling lane when it is about to extend laterally (outward and leftward). It is possible that the traveling direction does not match the traveling lane direction while traveling on the curved runway,
Even when traveling on a straight road, the posture of the vehicle itself may move in the yaw direction so that the traveling direction deviates from the traveling lane direction.

【００１５】そこで、この自動操舵装置では、主とし
て、車両１の走行方向を走行レーンの方向と合わせるよ
うに操舵を行なって、これに、車両１の横方向位置の修
正のための操舵要素を付加するようになっている。ま
た、人為的な操舵（ドライバ操舵）では、ドライバが視
覚で得た情報から、車両と道路との相対的な状況を判断
して、操舵操作を行なっている。つまり、ドライバは、
目から入った情報に基づいて、車両１の走行方向と走行
レーン方向との相対関係（偏角）や、車両１の横方向の
位置ずれ（横偏差）を判断し、これらを修正するように
操舵操作を行なっている。Therefore, in this automatic steering device, steering is mainly performed so that the traveling direction of the vehicle 1 is aligned with the direction of the traveling lane, and a steering element for correcting the lateral position of the vehicle 1 is added thereto. It is supposed to do. Further, in artificial steering (driver steering), the driver performs a steering operation by judging the relative situation between the vehicle and the road from the information visually obtained by the driver. That is, the driver
Based on the information entered from the eyes, the relative relationship (deviation angle) between the traveling direction of the vehicle 1 and the traveling lane direction and the lateral displacement (lateral deviation) of the vehicle 1 are determined, and these are corrected. Steering operation is performed.

【００１６】ドライバが視覚で得る情報を整理すると、
道路のカーブの半径，車速，乗り心地（横加速度，横ジ
ャーク）の３つの要素に分類することができる。また、
一般に、曲走路の定常円及びこれに近い部分や直走路等
を走行している際（定常走行時）には、操舵角を一定に
保持しようとするので、ドライバは、操舵操作は走路の
曲率にあった操舵角δ₀ を保持するように操舵を行な
う。これに対して、直走路から曲走路へ進入しようとす
る際（過渡走行時）には、曲走路のある程度手前から操
舵角δを曲走路の曲率に応じた操舵角δ₀ に除々に増加
させていく。この場合、ドライバは、曲走路に入る地点
のどの程度手前から操舵を開始するか（すなわち、操舵
開始距離Ｄをどの程度にするか）、また、どの程度の割
合（操舵速度δ_V で操舵角δを増加させていくかを、そ
の時の車速や予想される乗り心地（横加速度のかかり具
合）等を考慮して設定する。When the driver visually organizes the information visually obtained,
It can be classified into three elements: road radius, vehicle speed, and riding comfort (lateral acceleration, lateral jerk). Also,
Generally, when traveling on a steady circle of a curved road, a portion close to this, a straight road, or the like (during steady running), the driver tries to keep the steering angle constant. Steering is performed so as to maintain a suitable steering angle δ ₀ . On the other hand, when attempting to enter the straight track from the straight track (during transient running), the steering angle δ is gradually increased to a steering angle δ ₀ corresponding to the curvature of the curved track from a certain degree before the curved track. To go. In this case, the driver needs to start steering before the point where the vehicle enters the curved road (that is, how much the steering start distance D should be), and what proportion (the steering angle δ _V at the steering angle). Whether to increase δ is set in consideration of the vehicle speed at that time, the expected riding comfort (the degree of lateral acceleration), and the like.

【００１７】つまり、ドライバが操舵操作に際して決定
する操舵要素を分類すると、操舵角δ₀ ，操舵開始距離
（操舵開始タイミング）Ｄ，操舵速度δ_V に分けられ
る。この自動操舵装置では、このような、ドライバ操舵
と同様な手法により自動操舵を行なうようになってい
る。そこで、この装置では、ドライバの視覚系に対応し
た画像処理手段４と、ドライバのデータ処理系に対応す
るように、操舵に必要な各量、即ち、操舵角δ₀ ，操舵
開始距離Ｄ，操舵速度δ_V を設定するコントローラ５と
をそなえているのである。That is, when classifying the steering elements determined by the driver during the steering operation, they are classified into a steering angle δ ₀ , a steering start distance (steering start timing) D, and a steering speed δ _V. In this automatic steering device, automatic steering is performed by a method similar to such driver steering. Therefore, in this apparatus, the image processing means 4 corresponding to the driver's visual system and the respective amounts necessary for steering, that is, the steering angle δ ₀ , the steering start distance D, and the steering so as to correspond to the driver's data processing system. It has a controller 5 for setting the speed δ _V.

【００１８】ここで、まずドライバの視覚系に対応する
画像情報処理手段４について説明する。図１に示すよう
に、この画像情報処理手段４には、画像変換手段４Ｃと
横偏差算出手段７と偏角算出手段６と曲率状態推定手段
９とがそなえられている。そして、道路の状態がカメラ
３により撮像されると、このカメラ３からの原画像４Ａ
が取り込まれ、次にこの原画像４Ａが、画像変換手段４
Ｃにより、あたかも上方から見たような平面視画像４Ｂ
に変換されるようになっている。The image information processing means 4 corresponding to the visual system of the driver will be described first. As shown in FIG. 1, the image information processing means 4 is provided with an image converting means 4C, a lateral deviation calculating means 7, a deviation angle calculating means 6, and a curvature state estimating means 9. Then, when the state of the road is captured by the camera 3, the original image 4A from the camera 3 is captured.
Is taken in, and then the original image 4A is converted into the image conversion means 4
C shows a plan view image 4B as if it were viewed from above.
It is designed to be converted to.

【００１９】偏角算出手段６では、平面視画像４Ｂに基
づいて車両１から所定距離だけ離れた地点（すなわち、
平面視画像４Ｂ内の所定の高さの地点）における偏角が
算出されるようになっている。この偏角とは、図１に示
すように、屈曲した道路中心線の接線と車両中心線とが
なす角である。また、偏角βは、以下のようにして算出
される。つまり、図１に示すように、車両から所定距離
だけ離れた第１の地点（第１検出点、図中には近地点と
示す）における基準線位置情報と、この近地点よりもさ
らに車両１から所定量離れた第２の地点（第２検出点、
図中には遠地点と示す）における基準線位置情報とか
ら、偏角βを算出するようになっている。なお、この例
では、第１検出点を横偏差の検出点、すなわちカメラ３
による画像情報のうち車両に最も近い地点としている。In the declination angle calculation means 6, a point (that is,
The angle of deviation at a predetermined height in the planar view image 4B is calculated. This declination is the angle formed by the tangent to the curved road center line and the vehicle center line, as shown in FIG. Further, the argument β is calculated as follows. That is, as shown in FIG. 1, reference line position information at a first point (a first detection point, which is shown as a perigee in the figure) separated from the vehicle by a predetermined distance, and the position of the vehicle 1 further than the perigee. Second point separated by a fixed amount (second detection point,
The declination β is calculated from the reference line position information at the apogee (in the figure). In this example, the first detection point is the lateral deviation detection point, that is, the camera 3
Of the image information by, it is the closest point to the vehicle.

【００２０】そして、偏角βは、これらの第１検出点と
第２検出点とを結んだ直線と、車両１の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第１検出点と第２検出点との中間地点
（図中×印）の偏角であり、すくなくとも車両１から一
定以上前方の地点の偏角である。さらに、曲率状態推定
手段９では、偏角算出手段６で算出された偏角βに基づ
いてカーブ半径Ｒを推定するようになっている。つま
り、カメラ３により撮像された道路の偏角βは、カーブ
半径Ｒを反映するための値として曲率状態推定手段９に
フィードフォワードされるようになっているのである。The deviation angle β is calculated as an angle formed by the straight line connecting the first detection point and the second detection point and the center line of the vehicle 1. The declination calculated in this way is the declination at the intermediate point (marked with X in the figure) between the first detection point and the second detection point, and at least the declination at a point ahead of the vehicle 1 by a certain amount or more. . Further, the curvature state estimating means 9 is adapted to estimate the curve radius R based on the argument β calculated by the argument calculating means 6. That is, the declination β of the road imaged by the camera 3 is fed forward to the curvature state estimating means 9 as a value for reflecting the curve radius R.

【００２１】このカーブ半径Ｒの推定方法について説明
すると、図３に示すように、車両１から所定距離Ｋだけ
前方の偏角βが算出されると、偏角βが比較的小さい時
はカーブ半径Ｒと所定距離Ｋと偏角βとは、幾何学的
に、 Ｒ・β＝Ｋ ・・・・・（１） という関係式で近似することができる。すなわち、偏角
βの検出地点まで距離Ｋを一定とすると、カーブ半径Ｒ
と偏角βとは反比例の関係にある。これは、図４に示す
ように、実験結果からも立証される。したがって、この
式（１）によりカーブ半径Ｒが推定される。なお、横偏
差算出手段７については後述する。The method of estimating the curve radius R will be described. As shown in FIG. 3, when the deviation angle β ahead of the vehicle 1 by a predetermined distance K is calculated, when the deviation angle β is relatively small, the curve radius R is small. R, the predetermined distance K, and the argument β can be geometrically approximated by the relational expression R · β = K (1). That is, if the distance K is constant to the detection point of the declination β, the curve radius R
And the argument β are in inverse proportion. This is also verified from the experimental results, as shown in FIG. Therefore, the curve radius R is estimated by this equation (1). The lateral deviation calculating means 7 will be described later.

【００２２】次に、コントローラ５について説明する。
このコントローラ５は、操舵角設定部５Ａと、操舵開始
距離設定部５Ｂと、操舵速度設定部５Ｃと、ゲインを最
終的に設定する加算器５Ｄとをそなえている。操舵角設
定部５Ａでは、以下のようにして操舵角δ₀ が設定され
る。ドライバは、カーブ定常旋回時の操舵角をカーブの
曲率半径Ｒに応じて決定するので、この自動操舵装置に
おいても、ドライバ操舵同様に、カーブ半径Ｒが推定さ
れると、このカーブ半径Ｒに基づいて操舵角δ₀ が設定
されるようになっている。Next, the controller 5 will be described.
The controller 5 includes a steering angle setting unit 5A, a steering start distance setting unit 5B, a steering speed setting unit 5C, and an adder 5D that finally sets a gain. In the steering angle setting unit 5A, the steering angle δ ₀ is set as follows. Since the driver determines the steering angle at the time of steady turning of the curve according to the curvature radius R of the curve, even in this automatic steering device, when the curve radius R is estimated as in the driver steering, the curve radius R is used as the basis. The steering angle δ ₀ is set accordingly.

【００２３】つまり、操舵角設定部５Ａには、上述の曲
率状態推定手段９で推定されたカーブ半径Ｒと、車速検
出手段１６から得られる車速Ｖとが入力され、これらの
値Ｒ，Ｖと、予めインプットされた車両１のスタビリテ
ィファクタＡ及びホイールベースＷＢとにより、操舵角
δ₀ が下式（２）にしたがって運動力学的に決定される
のである。 δ₀ ＝（１＋ＡＶ² ）・（Ｗｂ／Ｒ） ・・・・・・（２） これに前述した式（１）における偏角βを代入すると、 δ₀ ＝（１＋ＡＶ² ）・（ＷＢ／Ｋ）・β ・・・・・・（３） となる。この式（３）によれば、カーブ半径Ｒを用いる
ことなく、偏角βと車速Ｖとから直接δ₀ を求めること
ができるので、実際の制御では、式（３）を用いてδ₀
を求める。また、図５に示すグラフは、偏角βとドライ
バの操舵角との関係を示す実験データであるが、このグ
ラフから、式（３）に示すように、偏角βとドライバの
操舵角と、はほぼ比例の関係になっていることが立証さ
れる。That is, to the steering angle setting section 5A, the curve radius R estimated by the curvature state estimating means 9 and the vehicle speed V obtained from the vehicle speed detecting means 16 are input, and these values R and V are input. The steering angle δ ₀ is kinematically determined according to the following equation (2) by the stability factor A of the vehicle 1 and the wheel base WB which are input in advance. δ ₀ = (1 + AV ² ) · (Wb / R) ··· (2) Substituting the deviation angle β in the equation (1) into the equation, δ ₀ = (1 + AV ² ) · (WB / K ) ・ Β ・ ・ ・ ・ ・ ・ (3) According to this equation (3), without using the curve radius R, it is possible to determine the direct [delta] ₀ and a deviation angle β and the vehicle speed V, the actual control, [delta] using the equation (3) ₀
Ask for. Further, the graph shown in FIG. 5 is experimental data showing the relationship between the deviation angle β and the steering angle of the driver. From this graph, as shown in the equation (3), the deviation angle β and the steering angle of the driver It is proved that and have a nearly proportional relationship.

【００２４】そして、このように車両１の前方のカーブ
半径Ｒ又は偏角βをフィードフォワードするようにして
操舵角δ₀ が設定されると、操舵角設定部５Ａからは、
操舵角δ₀ （操舵角指令値ｓ₀ ）が車両１の操舵アクチ
ュエータ（ステアリングアクチュエータ）２Ａに入力さ
れる。この操舵角指令値ｓ₀ により、車両１が走行レー
ンの方向に沿うような方向に調整されながら走行するよ
うになる。When the steering angle δ ₀ is set so as to feed forward the curve radius R or the deflection angle β in front of the vehicle 1, the steering angle setting section 5A outputs
The steering angle δ ₀ (steering angle command value s ₀ ) is input to the steering actuator (steering actuator) 2A of the vehicle 1. The steering angle command value s ₀ causes the vehicle 1 to travel while being adjusted in a direction along the traveling lane.

【００２５】ところで、車両１が上方から見て道路の中
心線に対してある程度の傾き（角度β２）をなして走行
している場合は、図２１に示すように、偏角βには、実
際のカーブの偏角β１以外に、上述の車両１の傾きによ
る角度β２も含まれている。したがって、偏角ゲインＫ
１は、偏角β１により設定されるゲインＫ₁₁と角度β２
により設定されるゲインＫ₁₂とから設定されているので
ある。By the way, when the vehicle 1 is traveling with a certain inclination (angle β2) with respect to the center line of the road when viewed from above, the deviation angle β is actually equal to that shown in FIG. In addition to the declination angle β1 of the curve, the angle β2 due to the inclination of the vehicle 1 is also included. Therefore, the declination gain K
1 is the gain K ₁₁ and the angle β2 set by the argument β1.
It is set from the gain K ₁₂ set by.

【００２６】本来、ゲインＫ₁₁とゲインＫ₁₂とはそれぞ
れ独立に決定されるべきものではあるが、このように、
ゲインＫ１をＫ₁₁＋Ｋ₁₂として設定することにより、現
在の車両１の方向を道路の方向へ合致させる操舵制御
と、車両１を前方のカーブの曲率Ｒに応じた向きに合致
させる操舵制御とを同時に実現することができる。ま
た、横偏差算出手段７では、車両１が道路中心８に対し
てどの程度横方向にずれているかそのずれ量（横偏差）
を算出するものであり、変換された平面視画像４Ｂに基
づいてこの横偏差の値が算出されるようになっている。
なお、この横偏差は、車両１の現在位置の横ずれに相当
する量にしたいので、平面視画像４Ｂ中でも、最も車両
に近い地点（すなわち、平面視画像４Ｂ内の有効な部分
内で最も下方の地点）において算出される。Originally, the gain K ₁₁ and the gain K ₁₂ should be determined independently of each other.
By setting the gain K1 as K ₁₁ + K ₁₂ , steering control for matching the current direction of the vehicle 1 with the direction of the road and steering control for matching the vehicle 1 with the direction corresponding to the curvature R of the curve ahead. Can be realized at the same time. Further, in the lateral deviation calculating means 7, how much laterally the vehicle 1 is deviated from the road center 8 is the amount of deviation (lateral deviation).
Is calculated, and the value of this lateral deviation is calculated based on the converted planar view image 4B.
Since it is desired to set the lateral deviation to an amount corresponding to the lateral deviation of the current position of the vehicle 1, the point closest to the vehicle in the planar image 4B (that is, the lowest point in the effective portion in the planar image 4B). Point).

【００２７】この例では、左側通行の路側部分に当た
る、道路左端の白線１２を基準線として、この基準線か
ら右へ一定距離（＝レーン幅の略半分の距離）の位置を
道路中心と仮定するようになっている。そして、この道
路中心から自車両１の左右中心までの距離が横偏差とし
て算出されるようになっている。なお、ここではカメラ
３の左右中心が、自車両１の左右中心と一致するように
設置されており、この横偏差は、平面視画像４Ｂ上の左
右中心線３Ａと道路中心線との距離にあたる。In this example, it is assumed that the white line 12 at the left end of the road, which corresponds to the roadside portion of left-hand traffic, is used as a reference line, and a position to the right of this reference line (a distance of about half the lane width) is the road center. It is like this. Then, the distance from the center of the road to the left-right center of the host vehicle 1 is calculated as the lateral deviation. Here, the left and right center of the camera 3 is installed so as to match the left and right center of the host vehicle 1, and this lateral deviation corresponds to the distance between the left and right center line 3A on the planar view image 4B and the road center line. .

【００２８】そして、横偏差算出手段７により車両１の
横偏差が算出されると、この横偏差に応じて、横偏差を
０に近づけるための制御指令値として偏差×ゲインＫ０
により操舵角δ₁ が設定され、この操舵角δ₁ の指令値
ｓ₁ に応じて操舵アクチュエータ２Ａが制御されるよう
になっている。そして、この指令値ｓ₁ を通じた操舵制
御により、車両１の横偏差が減少して、車両１の走行位
置を道路の走行車線の中央に修正するようになってい
る。なお、上述の白線１２の認識方法については後で詳
述する。When the lateral deviation of the vehicle 1 is calculated by the lateral deviation calculating means 7, deviation x gain K0 is set as a control command value for bringing the lateral deviation close to 0 according to the lateral deviation.
Thus, the steering angle δ ₁ is set, and the steering actuator 2A is controlled according to the command value s ₁ of the steering angle δ ₁ . Then, the steering deviation based on the command value s ₁ reduces the lateral deviation of the vehicle 1 and corrects the traveling position of the vehicle 1 to the center of the traveling lane on the road. The method of recognizing the white line 12 described above will be described in detail later.

【００２９】前述の操舵角指令値ｓ₀ は、車両１の前方
のカーブの偏角βを用いて設定される信号であり、これ
により車両１は、前方のカーブを予測制御しながら走行
することができるのである。このように操舵角δ₀ をフ
ィードフォワードにより設定し、これを補足するよう
に、上述の横偏差をフィードバックしているので、操舵
アクチュエータ２Ａにフィードフォワードの指令値ｓ₀
とフィードバックの指令値ｓ₁ とが入力されることにな
る。ここでは、主として偏角ゲインＫ１により操舵角δ
₀ を設定し、横偏差ゲインＫ０を小さく設定しており、
外乱が入力された時の横偏差ゲインＫ０に基づく制御に
よる車両１への影響を極力小さなものにすることができ
る。The above-mentioned steering angle command value s ₀ is a signal set by using the deflection angle β of the curve ahead of the vehicle 1, whereby the vehicle 1 travels while predictively controlling the curve ahead. Can be done. In this way, the steering angle δ ₀ is set by feedforward, and the lateral deviation is fed back so as to supplement this, so the feedforward command value s ₀ is given to the steering actuator 2A.
And the feedback command value s ₁ are input. Here, the steering angle δ is mainly determined by the declination gain K1.
₀ is set and the lateral deviation gain K0 is set small,
The influence on the vehicle 1 by the control based on the lateral deviation gain K0 when a disturbance is input can be minimized.

【００３０】ところで、操舵開始距離設定部５Ｂでは、
車速や乗り心地を考慮して、操舵開始時期（操舵開始距
離Ｄ）を設定するようになっている。一般に、操舵時に
は、車両１やドライバ等に横加速度が加わり、この横加
速度が乗り心地大きく影響することが考えられる。これ
に対して、図５に示すように、ドライバ操舵における各
種のカーブの横加速度と横ジャーク（横加速度の単位時
間当りの変化量）との関係は、カーブ半径Ｒ，車速Ｖ，
走行感覚によらず、横加速度対横ジャークの比率がほぼ
一定の値となっている。By the way, in the steering start distance setting section 5B,
The steering start timing (steering start distance D) is set in consideration of the vehicle speed and riding comfort. Generally, during steering, lateral acceleration is applied to the vehicle 1, the driver, and the like, and this lateral acceleration is considered to greatly affect the riding comfort. On the other hand, as shown in FIG. 5, the relationship between the lateral acceleration of various curves and the lateral jerk (the amount of change in lateral acceleration per unit time) during driver steering is as follows: curve radius R, vehicle speed V,
The ratio of lateral acceleration to lateral jerk is almost constant regardless of the driving feeling.

【００３１】これは、車両１がカーブ進入時に一定の横
ジャークでハンドルを操作するとすれば、一定横加速度
に達するまでの操舵時間ΔＴが一定であることを意味し
ている。また、操舵開始距離Ｄは、操舵時間ΔＴと車速
Ｖとの積として、下式（４）で示される。ここで、ΔＴ
を一定とすると、操舵開始距離Ｄは車速Ｖと比例関係に
なり、操舵開始距離設定部５Ｂでは車速Ｖから操舵開始
距離Ｄを決定する。 Ｄ＝ΔＴ・Ｖ ・・・・・（４） なお、ドライバの実際に行なう操舵開始距離Ｄと車速Ｖ
との関係は、図９（ａ）に示すようになり、操舵開始距
離Ｄを車速Ｖに比例させて設定することが実証される。
なお、操舵開始距離Ｄは、図９（ｂ）に示すように、自
車両１からカーブ入口までの距離である。This means that if the steering wheel is operated with a constant lateral jerk when the vehicle 1 enters a curve, the steering time ΔT until reaching a constant lateral acceleration is constant. Further, the steering start distance D is expressed by the following equation (4) as a product of the steering time ΔT and the vehicle speed V. Where ΔT
Is constant, the steering start distance D is proportional to the vehicle speed V, and the steering start distance setting unit 5B determines the steering start distance D from the vehicle speed V. D = ΔT · V (4) The steering start distance D and the vehicle speed V actually performed by the driver
The relationship between and is as shown in FIG. 9A, and it is proved that the steering start distance D is set in proportion to the vehicle speed V.
The steering start distance D is the distance from the vehicle 1 to the curve entrance, as shown in FIG. 9B.

【００３２】また、操舵時間ΔＴは、横ジャークをＪと
すると ΔＴ＝δ₀ ／δ_V ＝Ｖ² ／（Ｒ・Ｊ）＝一定 ・・・・・（５） となる。式（５）からΔＴを一定とすると、車速Ｖは、
乗り心地を考慮して横ジャークＪの値がある上限値を越
えないようにカーブ半径Ｒに応じて設定すればよいこと
がわかる。Further, the steering time ΔT becomes ΔT = δ ₀ / δ _V = V ² / (R · J) = constant (5) when the lateral jerk is J. If ΔT is constant from the equation (5), the vehicle speed V is
It is understood that the value of the lateral jerk J may be set according to the curve radius R so as not to exceed a certain upper limit value in consideration of the riding comfort.

【００３３】このように、車速Ｖに応じて操舵を開始す
るタイミング（操舵開始距離Ｄ）を設定することによっ
て、直走路と曲走路との過渡領域や、道路の曲率の変化
する領域等で乗り心地のよい滑らかな走行を実現してい
るのである。次に、操舵速度設定部５Ｃについて説明す
ると、この操舵速度設定部５Ｃでは、操舵開始距離設定
部５Ｂで設定された操舵開始距離Ｄに基づいて操舵速度
δ_Vが設定されるようになっている。Thus, by setting the timing for starting steering (steering start distance D) according to the vehicle speed V, the driver can ride in a transitional region between a straight road and a curved road, a region where the curvature of the road changes, or the like. It realizes comfortable and smooth running. Next, the steering speed setting unit 5C will be described. In the steering speed setting unit 5C, the steering speed δ _V is set based on the steering start distance D set by the steering start distance setting unit 5B. .

【００３４】つまり、図７のグラフに示すように、自動
操舵における操舵開始距離Ｄと操舵速度δ_V との関係か
ら、操舵開始距離Ｄが設定されると、本来、操舵速度δ
_V は従属的に決定されてしまうものである。そして、こ
の操舵速度設定部５Ｃで設定された操舵速度δ_V は、偏
角算出手段６に取り込まれるようになっているのであ
る。That is, as shown in the graph of FIG. 7, when the steering start distance D is set from the relationship between the steering start distance D and the steering speed δ _V in the automatic steering, the steering speed δ is originally set.
_V is subordinately decided. The steering speed δ _V set by the steering speed setting unit 5C is taken into the deviation angle calculating means 6.

【００３５】ここで、偏角βや横偏差の算出基準であ
る、基準線としての道路上の白線１２の認識方法につい
て説明する。なお、ここでは、走行レーン左端の路側線
としての白線１２の認識について説明する。まず、図８
（ａ）に示すように、車両１にそなえられたカメラ３に
より平地において車両前方の範囲（例えば５ｍ〜２０
ｍ）の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面
上で縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上
で等間隔になるような複数の水平線１１を設定する。な
お符号１２は、道路の白線を示しているこの白黒画像情
報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新されるように
なっており、図８（ｂ）に示すように、それぞれの水平
線１１上において前回の画面での白線位置の左右の所要
の範囲（ここでは、左右５０画素〔ｄｏｔ〕）を白線探
査エリア（処理対象領域）１０として設定する。また、
初回の画面は、直線路における白線位置を前回の画面デ
ータとして利用する。Now, a method of recognizing the white line 12 on the road as a reference line, which is a reference for calculating the deviation angle β and the lateral deviation, will be described. In addition, here, the recognition of the white line 12 as the roadside line at the left end of the driving lane will be described. First, FIG.
As shown in (a), the camera 3 provided on the vehicle 1 allows a range (eg, 5 m to 20
The black-and-white image information of m) is taken in, and a part of the vertical image on the screen is omitted from this image information. Then, a plurality of horizontal lines 11 are set so as to be evenly spaced on this screen. It should be noted that the reference numeral 12 indicates that the black-and-white image information indicating the white line of the road is updated at every minute control cycle. As shown in FIG. In, the required range on the left and right of the white line position on the previous screen (here, 50 pixels [dot] on the left and right) is set as the white line search area (processing target area) 10. Also,
For the first screen, the white line position on the straight road is used as the previous screen data.

【００３６】そして、図８（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図８（ｄ）示す。Then, as shown in FIG. 8C, the brightness of each horizontal line is differentiated from the left to the horizontal direction. Reference numeral 14 in the drawing is a guardrail. By the way, a normal road surface has low brightness and a small change in brightness. On the contrary,
Since the brightness of the white line 12 is much higher than that of a normal road surface, when the brightness of the road is differentiated in this way, a change in brightness is positive at the boundary point from the normal road surface to the white line 12, and the white line 12 changes to the normal road surface. Differentiated data is obtained such that the luminance change becomes negative at the boundary point of. An example of such differential data is shown in FIG.

【００３７】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、図８
（ｅ）に示すように、その中点を白線候補点１５として
保存する。For each data of each horizontal line 11, the peaks of the differential value appear in the order of plus and minus from the left, and the interval of each peak is the white line 12.
8 are extracted as white line candidates, and combinations that are within a range that is considered to be appropriate (the interval from the positive peak to the negative peak is within 30 dots, for example) are extracted,
As shown in (e), the midpoint is stored as the white line candidate point 15.

【００３８】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ３により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。Of these white line candidate points 15,
Only the one closest to the screen center is left as the final candidate point.
This is because, for example, when the vehicle 1 is driving on the left side, the search area 1
The right side of 0 is a road surface with little change in normal brightness, and the white line candidate point 15 closest to this normal road surface can be determined to be the white line 12. Therefore, to the left of the white line 12,
Objects that cause noise (eg guardrail 14)
Even if there is, the white line 12 can be surely recognized from the image information captured by the camera 3.

【００３９】そして、図８（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本上の水
平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾き分
±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。Then, as shown in FIG. 8F, finally, the continuity in the vertical direction of the white line candidate points 15 in each horizontal line data is sequentially verified from the bottom of the screen. First, the slope between the upper and lower ends of the white line 12 on the previous screen is calculated in advance.
Then, assuming that the lowest point 15A is the white line 12, it is verified whether the candidate point 15B on the one horizontal line 11 is within the range of the inclination of the white line 12 of the previous time ± 50 dots.

【００４０】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検証を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。また、このような白線
認識の作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都
度白線１２の認識が更新されるようになっている。If the candidate point 15B is within this range, it is set as a white line, and if it is not included, the candidate point 15B is rejected, and the coordinate calculated by interpolation from the above-described inclination is regarded as the white line position. Then, by performing the same work for each horizontal line in this verification, the continuous white line 12 can be recognized. Further, such white line recognition work is continuously performed in a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time.

【００４１】ところで、白線１２が検出されると、車両
１では横偏差及び偏角βが算出されるが、このうち横偏
差は、画像情報から得られる路面情報のうち有効なもの
のなかから、車両１に最も近い地点の基準線位置情報を
用いて算出されるようになっており、これにより、車両
１の現在位置での横偏差に近い値が算出され制御精度が
高められるようになっている。なお、車両１に最も近い
地点とは、上述の偏角βを算出する際に用いる第１検出
点のことである。By the way, when the white line 12 is detected, the lateral deviation and the deviation angle β are calculated in the vehicle 1. Of these, the lateral deviation is one of the valid road surface information obtained from the image information. It is designed to be calculated using the reference line position information of the point closest to 1. Thus, a value close to the lateral deviation at the current position of the vehicle 1 is calculated and the control accuracy is improved. . The point closest to the vehicle 1 is the first detection point used when calculating the above-described deviation angle β.

【００４２】ところで、車速が高くなれば高くなるほ
ど、車両直前の道路状況よりも車両遠方の道路状況の把
握が必要になってくる。つまり、図１０の線ａはドライ
バの運転特性を示しているが、このグラフに示すよう
に、通常車速が高いほど、前方注視距離は大きくなる。
そこで、この自動操舵装置では、このようなドライバの
操舵特性に基づいて、偏角βを算出するための２つの検
出点のうち、第２検出点を図１０の線ｃのように動的に
変化させている。これにより、前方注視距離、すなわち
車両１から第１検出点と第２検出点との中間点までの距
離Ｋが線ｂのようになり、ドライバ操舵の運転特性に近
づけることができるのである。なお、図２０（ａ）に示
すように、前方注視距離は、第２検出点は固定したまま
（線ｃ₁ 参照）第１検出点を動的に変化させる（線ｄ₁
参照）ことにより車速に対応させてもよく、また、図２
０（ｂ）に示すように、第１及び第２検出点の両方を車
速に応じて変化させて（線ｃ₂ ，ｄ₂ 参照）前方注視距
離を決定してもよい。By the way, as the vehicle speed becomes higher, it becomes necessary to grasp the road condition farther from the vehicle than the road condition immediately before the vehicle. That is, the line a in FIG. 10 shows the driving characteristics of the driver, but as shown in this graph, the higher the normal vehicle speed, the greater the forward gaze distance.
Therefore, in this automatic steering device, based on such steering characteristics of the driver, the second detection point among the two detection points for calculating the deflection angle β is dynamically changed as shown by a line c in FIG. It is changing. As a result, the forward gaze distance, that is, the distance K from the vehicle 1 to the intermediate point between the first detection point and the second detection point becomes like the line b, and the driving characteristics of the driver steering can be approximated. As shown in FIG. 20A, the forward gaze distance dynamically changes the first detection point while keeping the second detection point fixed (see line c ₁ ) (line d _1).
2) to correspond to the vehicle speed.
As shown in 0 (b), both the first and second detection points may be changed according to the vehicle speed (see lines c ₂ and d ₂ ) to determine the forward gaze distance.

【００４３】これにより、車速が大きい時は、カーブの
十分手前から偏角βが算出され、また、車速が十分小さ
い時は、比較的カーブに入口に近い位置で偏角βが算出
される。つまり、図１４に示すように第１検出点，第２
検出点ともに固定の場合は、車速に関係なく操舵角指令
値ｓ₀ が設定されるので、車速によらず操舵が一定とな
り、操舵に違和感が生じる。Thus, when the vehicle speed is high, the declination angle β is calculated sufficiently before the curve, and when the vehicle speed is sufficiently low, the declination angle β is calculated at a position relatively close to the entrance to the curve. That is, as shown in FIG. 14, the first detection point and the second detection point
When both the detection points are fixed, the steering angle command value s ₀ is set regardless of the vehicle speed, so the steering becomes constant regardless of the vehicle speed, and the steering feels uncomfortable.

【００４４】これに対し、図１３に示すように、車速に
対応させて前方注視距離を変更することにより、算出さ
れる偏角βの値を変動させ、これに応じて偏角ゲインＫ
１も可変にすることにより、車速に応じた操舵を実現す
ることができる。また、このように偏角βを算出するた
めの検出点を車速に応じて前後させることにより、図１
１に示すように、同一カーブであるにも関わらず算出さ
れる偏角βの値が変動してしまうことが考えられる。On the other hand, as shown in FIG. 13, the value of the calculated deviation angle β is changed by changing the forward gaze distance according to the vehicle speed, and the deviation angle gain K is accordingly changed.
By making 1 also variable, steering according to the vehicle speed can be realized. In addition, by moving the detection points for calculating the deviation angle β back and forth according to the vehicle speed,
As shown in FIG. 1, the value of the calculated declination β may vary even though the curves are the same.

【００４５】そこで、このような偏角βの変動を吸収さ
せる必要があるが、上述の（３）式に示すように、操舵
角δ₀ は、偏角βとβの係数（１＋ＡＶ² ）・ＷＢ／Ｋ
との積で算出されるので、この係数成分中の１／Ｋの要
素が偏角βの変動を相殺するようにして働き、操舵角δ
₀ は適切に設定されるようになっている。ところで、横
偏差ゲインＫ０は、あくまで補正量的なものであるが、
図１２に示すように、車両１がカーブ内を走行している
時は、道路の中央を走っている場合であっても、カーブ
の曲率の影響により、ある程度の横偏差が出力されてし
まうことが考えられる。このような場合に、出力された
横偏差により、偏差ゲインＫ０が必要以上に大きく設定
されてしまう。Therefore, it is necessary to absorb such a variation in the deviation angle β, but as shown in the above equation (3), the steering angle δ ₀ is a coefficient (1 + AV ² ) · of the deviation angles β and β. WB / K
Since it is calculated by the product of and, the element of 1 / K in this coefficient component works so as to cancel the fluctuation of the deflection angle β, and the steering angle δ
₀ is set appropriately. By the way, the lateral deviation gain K0 is just a correction amount,
As shown in FIG. 12, when the vehicle 1 is traveling in a curve, some lateral deviation is output due to the influence of the curvature of the curve even when traveling in the center of the road. Can be considered. In such a case, the output lateral deviation causes the deviation gain K0 to be set larger than necessary.

【００４６】そこで、例えば（３）式で算出された操舵
角δ₀ から所定の値を減算して偏角ゲインＫ１を小さめ
に設定するようにしてもよい。この所定の値は、経験的
に求められたり、計算により算出された補正ゲインであ
る。このように、偏角ゲインＫ１を補正ゲインの分だけ
小さめの値に設定することにより、大きめに設定された
偏差ゲインＫ０を補完することができ、操舵アクチュエ
ータ２Ａを正確に作動させることができる。Therefore, for example, the declination gain K1 may be set to a small value by subtracting a predetermined value from the steering angle δ ₀ calculated by the equation (3). This predetermined value is a correction gain that is empirically determined or calculated. In this way, by setting the declination gain K1 to a value that is smaller by the amount of the correction gain, the deviation gain K0 that is set to a larger value can be complemented, and the steering actuator 2A can be operated accurately.

【００４７】また、操舵アクチュエータ２Ａとしては例
えば以下のような、油圧パワーステアリング機構１０４
を利用したものが考えられる。図１９に示すように、車
両１の操舵力伝達系１０３にはパワーステアリング機構
１０４が設けられており、ステアリングホイール２０に
操舵力が入力されると、車両の操舵状態に応じて、操舵
力がアシストされるようになっている。Further, as the steering actuator 2A, for example, the following hydraulic power steering mechanism 104 is used.
It is possible to use the. As shown in FIG. 19, the steering force transmission system 103 of the vehicle 1 is provided with a power steering mechanism 104. When the steering force is input to the steering wheel 20, the steering force is changed according to the steering state of the vehicle. It is supposed to be assisted.

【００４８】このパワーステアリング機構１０４は、油
圧により操舵力をアシストする油圧式のパワーステアリ
ング機構として構成されており、所定の油圧の作動油を
油圧シリンダ１０４Ａに供給することにより、ドライバ
の操舵力を低減できるようになっている。このため、こ
の車両には、例えば電動モータ１２２等により駆動され
るオイルポンプ１１０が設けられており、このオイルポ
ンプ１１０により作動油がオイルタンク１１１から吸い
上げられるようになっている。The power steering mechanism 104 is constructed as a hydraulic power steering mechanism which assists the steering force with hydraulic pressure. By supplying hydraulic oil of a predetermined hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 104A, the steering force of the driver is increased. It can be reduced. For this reason, this vehicle is provided with an oil pump 110 driven by, for example, an electric motor 122, and the working oil is sucked up from an oil tank 111 by the oil pump 110.

【００４９】そして、このオイルポンプ１１０から吐出
された作動油は、分流弁１１２により２方向に分岐する
ようになっている。このうち一方の油路は、例えばＥＰ
Ｓバルブ１１５等の公知のパワーステアリングバルブに
接続されており、ＥＰＳバルブ１１５を通じて油圧シリ
ンダ１０４Ａの油圧状態が調整されるようになってい
る。The hydraulic oil discharged from the oil pump 110 is branched into two directions by the flow dividing valve 112. One of these oil passages is, for example, EP
It is connected to a known power steering valve such as the S valve 115, and the hydraulic pressure state of the hydraulic cylinder 104A is adjusted through the EPS valve 115.

【００５０】また、この油圧系には、図１９に示すよう
に、自動操舵手段としての自動操舵制御バルブ１０７が
そなえられており、この自動操舵制御バルブ１０７に
は、上述した分流弁１１２の他方の油路が接続されてい
る。この自動操舵制御バルブ１０７は、自動操舵時の操
舵量を制御するためのバルブであり、このバルブ１０７
を作動させることにより、自動操舵時に油圧シリンダ１
０４Ａへ所定の油圧の作動油を供給することができるよ
うになっている。Further, as shown in FIG. 19, this hydraulic system is provided with an automatic steering control valve 107 as an automatic steering means, and this automatic steering control valve 107 has the other of the above-mentioned diversion valve 112. Oil passage is connected. The automatic steering control valve 107 is a valve for controlling the steering amount during automatic steering.
To operate the hydraulic cylinder 1 during automatic steering.
04A can be supplied with hydraulic oil of a predetermined hydraulic pressure.

【００５１】また、この車両には、パワーステアリング
機構１０４の作動する状態と自動操舵状態とを切り替え
るためのモード切替バルブ装置１０６が設けられてお
り、このモード切替バルブ装置１０６と自動操舵制御バ
ルブ１０７油圧シリンダ１０４Ａとから操舵アクチュエ
ータ２Ａが構成されている。このモード切替バルブ１０
６は、パワーステアリング機構１０４による操舵を行な
うか、又は自動操舵を行なうかを切り替えるものであっ
て、上述の自動操舵制御バルブ１０７と油圧シリンダ１
０４Ａとの間、及びＥＰＳバルブ１１５と油圧シリンダ
１０４Ａとの間に介設されている。Further, the vehicle is provided with a mode switching valve device 106 for switching between the operating state of the power steering mechanism 104 and the automatic steering state. The mode switching valve device 106 and the automatic steering control valve 107 are provided. A steering actuator 2A is composed of the hydraulic cylinder 104A. This mode switching valve 10
Reference numeral 6 switches between steering by the power steering mechanism 104 and automatic steering. The automatic steering control valve 107 and the hydraulic cylinder 1 described above are switched.
04A, and between the EPS valve 115 and the hydraulic cylinder 104A.

【００５２】モード切替バルブ１０６は、通常はパワー
ステアリング機構１０４により操舵されるモードになっ
ており、ＥＰＳバルブ１１５に供給された作動油はこの
モード切替バルブ１０６を通って油圧シリンダ１０４Ａ
に供給され、操舵力をアシストするようになっている。
また、オイルポンプ１１０と分流弁１１２との間には、
リリーフバルブ１１３が設けられている。このリリーフ
バルブ１１３は、自動操舵制御バルブ１０７やＥＰＳバ
ルブ１１５に所定の油圧よりも高圧の作動油が供給され
ると、弁が開いて作動油をオイルタンク１１１へ戻すよ
うになっている。The mode switching valve 106 is normally in a mode in which it is steered by the power steering mechanism 104, and the hydraulic fluid supplied to the EPS valve 115 passes through the mode switching valve 106 and the hydraulic cylinder 104A.
Is supplied to the vehicle to assist the steering force.
Further, between the oil pump 110 and the flow dividing valve 112,
A relief valve 113 is provided. The relief valve 113 is designed to return the hydraulic oil to the oil tank 111 when the hydraulic oil having a pressure higher than a predetermined hydraulic pressure is supplied to the automatic steering control valve 107 and the EPS valve 115.

【００５３】また、この操舵機構には、コントローラ５
が設けられており、コントローラ５で設定された制御指
令値によりリリーフバルブ１１３の開閉状態が制御され
るようになっており、自動操舵制御バルブ１０７及びモ
ード切替バルブ１０６についてもコントローラ５により
制御されるようになっている。これにより、自動操舵時
は、コントローラ５の制御指令値に基づいてモード切替
バルブ１０６が自動操舵モードに切り替えられるととも
に、この制御指令値に基づいて自動操舵制御バルブ１０
７が制御されて、油圧シリンダ１０４Ａに所要の作動油
が供給される。そして、この作動油の油圧により車両１
の操舵輪２が操舵される。Further, the steering mechanism includes a controller 5
Is provided, and the opening / closing state of the relief valve 113 is controlled by the control command value set by the controller 5. The controller 5 also controls the automatic steering control valve 107 and the mode switching valve 106. It is like this. As a result, during automatic steering, the mode switching valve 106 is switched to the automatic steering mode based on the control command value of the controller 5, and the automatic steering control valve 10 is based on this control command value.
7 is controlled to supply the required hydraulic oil to the hydraulic cylinder 104A. The vehicle 1 is driven by the hydraulic pressure of this hydraulic oil.
The steered wheels 2 are steered.

【００５４】また、ラック１０２には、ラック１０２の
位置を検出するラック位置検出センサ１２０が設けられ
ており、このラック位置検出センサ１２０からの検出情
報がコントローラ５にフィードバックされるようになっ
ている。また、自動操舵時は、油圧シリンダ１０４Ａに
作動油を供給することにより操舵車輪（以下、操舵輪と
いう）を制御しているが、この作動油圧よりも大きな入
力でステアリングホイール２０を操舵すると、作動油圧
に打ち勝って操舵輪を操舵することができるようになっ
ている。Further, the rack 102 is provided with a rack position detecting sensor 120 for detecting the position of the rack 102, and the detection information from the rack position detecting sensor 120 is fed back to the controller 5. . Further, during automatic steering, the steering wheel (hereinafter referred to as the steering wheel) is controlled by supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 104A, but if the steering wheel 20 is steered with an input larger than this hydraulic pressure, the steering wheel 20 operates. It is possible to overcome the hydraulic pressure and steer the steered wheels.

【００５５】なお、操舵力伝達系１０３としては、上述
の構成はその一例にすぎず、このような構成に限られる
ものではない。例えば、作動油の油圧供給源としては、
電動モータ１２２に限らず、エンジンの駆動力を利用し
たものであってもよい。本発明の一実施例としての白線
認識方法及びこの方法を用いた自動操舵装置は、上述の
ように構成されているので、この自動操舵装置では、図
１に矢印で示すような信号の流れで操舵角δ₀ ，操舵開
始距離Ｄ，操舵速度δ_v の設定が周期的に行なわれ、こ
れに基づいて、操舵アクチュエータ２Ａが周期的に制御
されて車両１の操舵が行なわれる。The above-mentioned configuration of the steering force transmission system 103 is merely an example, and the present invention is not limited to such a configuration. For example, as a hydraulic pressure source of hydraulic oil,
Not limited to the electric motor 122, the driving force of the engine may be used. Since the white line recognition method and the automatic steering device using this method as one embodiment of the present invention are configured as described above, in this automatic steering device, a signal flow as shown by an arrow in FIG. The steering angle δ ₀ , the steering start distance D, and the steering speed δ _v are set periodically, and the steering actuator 2A is periodically controlled based on these settings to steer the vehicle 1.

【００５６】つまり、カメラ３で撮像された画像に基づ
いて、偏角算出手段６により車両１の偏角βが算出さ
れ、これとともに、横偏差算出手段７により車両１の横
偏差が算出される。そして、この偏角βに応じて、偏角
βを０に近づけるための制御指令値としてｓ₀ が設定さ
れ、横偏差に応じて、横偏差を０に近づけるための制御
指令値としてｓ₁ が設定される。That is, the deflection angle calculating means 6 calculates the deflection angle β of the vehicle 1 based on the image captured by the camera 3, and the lateral deviation calculating means 7 calculates the lateral deviation of the vehicle 1 at the same time. . Then, according to the deviation angle beta, is set s ₀ declination beta as a control command value for close to zero, depending on the lateral deviation is s ₁ a lateral deviation as a control command value for close to 0 Is set.

【００５７】そして、直走路や定常円状の曲走路の走行
時（定常走行時）は、コントローラ５により設定された
偏差ゲインＫ０及び偏角ゲインＫ１に基づいて、横偏差
や偏角が０に近づくように操舵アクチュエータ２Ａが制
御されることにより、車両１が道路の走行レーンを正確
に走行することができる。特に、操舵角δ₀ が車両１の
前方のカーブ半径Ｒや偏角βをフィードフォワードされ
て設定されるので、フィードバック制御のような小刻み
な設定値の変更がなく、車両１は前方のカーブを予測制
御しながら走行することができる。When the vehicle runs on a straight road or a curved road with a steady circular shape (during steady running), the lateral deviation and the declination are set to 0 based on the deviation gain K0 and the declination gain K1 set by the controller 5. By controlling the steering actuator 2A so that the vehicle 1 approaches, the vehicle 1 can travel accurately on the traveling lane of the road. In particular, since the steering angle δ ₀ is set by feed-forwarding the curve radius R and the declination β in front of the vehicle 1, there is no need to change the setting value in small increments such as feedback control, and the vehicle 1 can change the curve ahead. It is possible to drive with predictive control.

【００５８】これにより、自然な操舵制御を行なうこと
ができ、車両１が走行レーンの方向に沿うような方向に
調整されながら走行する。ところで、操舵角は偏角ゲイ
ンＫ１とこれを補足するような横偏差ゲインＫ０とによ
り設定されるが、ここでは、横偏差ゲインＫ０が比較的
小さくなって、主として偏角ゲインＫ１により操舵角δ
₀ が設定されているので、これにより外乱が入力された
時の横偏差ゲインＫ０による車両１への影響を極力小さ
なものにすることができる。As a result, natural steering control can be performed, and the vehicle 1 travels while being adjusted in the direction along the traveling lane. By the way, the steering angle is set by the declination gain K1 and the lateral deviation gain K0 that complements the declination gain K1, but here, the lateral deviation gain K0 becomes relatively small, and the steering angle δ mainly depends on the declination gain K1.
_{Since 0} is set, it is possible to minimize the influence of the lateral deviation gain K0 on the vehicle 1 when a disturbance is input.

【００５９】また、この自動操舵装置では、ドライバの
操舵特性に基づいて、偏角βを算出するための前方注視
距離Ｋを車速に応じて変化させ、偏角βを車速に応じて
算出することにより、車速に応じた操舵を実現すること
ができ、ドライバ操舵の運転特性に近づけることができ
る。さらに、操舵開始距離設定部５Ｂでは、横ジャーク
Ｊが所定値を越えないように考慮しながら、車速Ｖに応
じて操舵を開始するタイミング（操舵開始距離Ｄ）を設
定する。これは、実際には車速Ｖに応じた前方位置のカ
ーブの検出し、カーブの検出とともに操舵を開始するこ
とで、操舵開始距離Ｄの設定と同時に操舵開始距離Ｄに
よる制御が行なわれることになる。Further, in this automatic steering apparatus, the forward gaze distance K for calculating the deviation angle β is changed according to the vehicle speed, and the deviation angle β is calculated according to the vehicle speed, based on the steering characteristics of the driver. As a result, steering according to the vehicle speed can be realized, and the driving characteristics of driver steering can be approximated. Further, the steering start distance setting unit 5B sets a timing (steering start distance D) at which steering is started in accordance with the vehicle speed V while taking into consideration that the lateral jerk J does not exceed a predetermined value. This is because the curve at the front position according to the vehicle speed V is actually detected, and the steering is started together with the detection of the curve, whereby the steering start distance D is set and the steering start distance D is simultaneously controlled. .

【００６０】また、この時の操舵速度δ_V は、操舵開始
距離Ｄに対応して決まるが、これも、実際には操舵開始
距離Ｄを反映して設定される操舵角δ₀ の中に操舵速度
δ_Vが含まれた形で制御に用いられる。これにより、カ
ーブ進入時において、舵角を増していく場合にも、図１
７に示すように、横ジャークに対応するように横加速度
のピークが抑制され、ドライバ操舵とほぼ同様なフィー
リングで、比較的ゆったりとした走行感覚を実現するこ
とができる。このように、直走路と曲走路との過渡領域
や、道路の曲率の変化する領域等で乗り心地のよい滑ら
かな走行を実現することができるのである。Further, the steering speed δ _V at this time is determined corresponding to the steering start distance D, but this is also the steering angle δ ₀ actually set by reflecting the steering start distance D. It is used for control in a form that includes the velocity δ _V. As a result, even when the steering angle is increased when entering a curve,
As shown in FIG. 7, the peak of the lateral acceleration is suppressed so as to correspond to the lateral jerk, and it is possible to realize a relatively loose running sensation with a feeling almost similar to that of driver steering. In this way, it is possible to realize smooth running with a comfortable ride in a transitional area between a straight road and a curved road, an area in which the curvature of the road changes, and the like.

【００６１】また、上述したような自動操舵によって図
１５に示すような屈曲路を走行した場合、図１６に示す
ような操舵特性を得ることができる。ここで、図１６
（ａ）に示す線ａは、前方注視距離Ｄを固定した場合の
自動操舵の操舵角特性、線ｂは、前方注視距離Ｄを車速
に応じて変化させた場合の自動操舵の操舵角特性、線ｃ
は、ドライバ操舵による操舵特性である。また、図１６
（ａ），（ｂ）における、Ａ，Ｂ，Ｃは、図１５におけ
るＡ，Ｂ，Ｃに対応している。Further, when the vehicle travels on the curved road as shown in FIG. 15 by the above-mentioned automatic steering, the steering characteristic as shown in FIG. 16 can be obtained. Here, in FIG.
A line a shown in (a) is a steering angle characteristic of automatic steering when the front gaze distance D is fixed, and a line b is a steering angle characteristic of automatic steering when the front gaze distance D is changed according to the vehicle speed, Line c
Is a steering characteristic by driver steering. In addition, FIG.
A, B, and C in (a) and (b) correspond to A, B, and C in FIG.

【００６２】図１６（ａ）に示すように、前方注視距離
Ｄを車速に応じて変化させることにより、自動操舵の操
舵角特性（線ｂ）がドライバ操舵（線ｃ）とほぼ同じ特
性となり、前方注視距離Ｄを固定（線ａ）の場合よりも
さらに自然な操舵特性とすることができるのである。ま
た、図１６（ｂ）に示すように、操舵により発生する横
加速度（横Ｇ）もドライバ操舵とほぼ同じ特性とするこ
とができ、乗員に違和感を与えることなく、自然な操舵
感を得ることができる。As shown in FIG. 16 (a), by changing the forward gaze distance D according to the vehicle speed, the steering angle characteristic (line b) of automatic steering becomes almost the same as the driver steering (line c), This makes it possible to provide a steering characteristic that is more natural than the case where the forward gaze distance D is fixed (line a). Further, as shown in FIG. 16B, the lateral acceleration (lateral G) generated by steering can be made to have substantially the same characteristics as the driver steering, and a natural steering feeling can be obtained without giving an occupant an uncomfortable feeling. You can

【００６３】また、道路白線１２が、道路上の輝度の変
化量に基づいて推定されるとともに、カメラ３からの画
像情報のうち画面中心に近いものを道路白線１２として
推定しているので、図１８（ａ）に示すように、前回の
画像情報が処理されて道路白線１２が認識されると、図
１８（ｂ）に示すように次の周期でマンホール等の外乱
（ノイズ）が入力されても、道路白線１２を正しく認識
することができる。Since the road white line 12 is estimated based on the amount of change in luminance on the road, and the image information from the camera 3 that is close to the center of the screen is estimated as the road white line 12, As shown in FIG. 18 (a), when the previous image information is processed and the road white line 12 is recognized, a disturbance (noise) such as a manhole is input in the next cycle as shown in FIG. 18 (b). Also, the road white line 12 can be correctly recognized.

【００６４】つまり、このような白線認識の作業を所要
の周期で継続して行ないその都度白線１２の認識を更新
することにより、図１８（ｃ）に示すように道路上にマ
ンホール等の外乱（ノイズ）が存在しても、道路白線１
２の誤認識を防止することができるのである。また、こ
のように白線１２が検出されると、車両１では横偏差及
び偏角βが算出されるが、このうち横偏差は、画像情報
から得られる路面情報のうち車両１に最も近い地点の基
準線位置情報を用いて算出されるので、車両１の現在位
置での横偏差に近い値が算出され制御精度が高められる
のである。That is, such white line recognition work is continuously performed at a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time, so that a disturbance such as a manhole on the road (see FIG. 18C) is generated. Even if noise exists, the road white line 1
It is possible to prevent erroneous recognition of item 2. Further, when the white line 12 is detected in this way, the lateral deviation and the deviation angle β are calculated in the vehicle 1. Among these, the lateral deviation is the point closest to the vehicle 1 in the road surface information obtained from the image information. Since the value is calculated using the reference line position information, a value close to the lateral deviation at the current position of the vehicle 1 is calculated and the control accuracy is improved.

【００６５】[0065]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の道路白線認識方法によれば、撮像手段で撮像され
た車両前方の道路に関する画像情報を画像情報処理手段
で処理することで、該道路上の白線を認識する道路白線
認識方法において、該画像内に、縦方向に短く且つ横方
向に所要の長さを有する白線探索エリアを設定する第１
の処理段階と、該画像情報に基づいて、該白線探索エリ
ア内で横方向に明度変化を探索する第２の処理段階と、
該明度変化が極めて少ない部分を道路部分であると判断
し、且つ、該明度変化が極めて少ない道路部分に隣接し
て該明度変化が大きい部分について白線であると認識す
る第３の処理段階とから構成されるので、白線を確実に
認識することができる。As described in detail above, according to the road white line recognition method of the present invention, the image information processing means processes the image information of the road ahead of the vehicle captured by the image capturing means. In the road white line recognition method for recognizing a white line on the road, a white line search area having a short length in the vertical direction and a required length in the horizontal direction is set in the image.
And a second processing step of searching for a brightness change in the horizontal direction in the white line search area based on the image information.
From the third processing step, it is determined that the portion having the extremely small change in brightness is the road portion, and the portion adjacent to the road portion having the extremely small change in brightness is the white line for the portion having the large change in brightness. Since it is configured, the white line can be surely recognized.

【００６６】また、請求項２記載の本発明の道路白線認
識方法によれば、上記の第１から第３の処理段階からな
る道路白線認識処理を、所要の周期で継続して行なうよ
うに構成されて、該白線探索エリアが、前回の道路白線
認識処理周期において認識された白線位置情報に基づい
て設定されるという構成により、効率よく白線を認識す
ることができ、また外乱による影響を極力排除して、白
線認識の精度を高めることができる。According to the road white line recognition method of the present invention as defined in claim 2, the road white line recognition processing including the first to third processing steps is continuously performed at a required cycle. The white line search area is set based on the white line position information recognized in the previous road white line recognition processing cycle, so that the white line can be efficiently recognized and the influence of disturbance is eliminated as much as possible. As a result, the accuracy of white line recognition can be improved.

【００６７】また、請求項３記載の本発明の道路白線認
識方法によれば、該明度変化が極めて少ない道路部分に
隣接して該明度変化が大きい部分が複数存在する場合、
認識しようとする白線が該道路上の左側のものであるな
ら上記複数の明度変化の大きい部分のうち最も右側の明
度変化の大きい部分を白線と認識し、認識しようとする
白線が該道路上の右側のものであるなら上記複数の明度
変化の大きい部分のうち最も左側の明度変化の大きい部
分を白線と認識するという構成により、道路白線の誤認
識を防止することができ、白線認識の精度を高めること
ができる。Further, according to the road white line recognition method of the present invention as set forth in claim 3, when there are a plurality of portions having a large lightness change adjacent to the road portion having a very small lightness change,
If the white line to be recognized is on the left side of the road, the rightmost part of the plurality of large brightness changes is recognized as the white line, and the white line to be recognized is on the road. If it is on the right side, by recognizing the leftmost part of the plurality of large brightness changes as the white line as the white line, it is possible to prevent erroneous recognition of the road white line and improve the accuracy of white line recognition. Can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置の機能構成をドライバの操舵操作時の各
機能と対応させるように整理して示す機能ブロック図で
ある。FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing a functional configuration of an automatic steering device using a white line recognition method according to an embodiment of the present invention so as to correspond to each function during driver's steering operation.

【図２】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置の要部構成を示す模式的な構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of an automatic steering device using a white line recognition method as an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置における曲率半径と偏角との関係を模式
的に示す図であって、車両上方から見た模式図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a relationship between a radius of curvature and a declination in an automatic steering device using a white line recognition method as an embodiment of the present invention, and is a schematic diagram seen from above the vehicle.

【図４】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置における車両の偏角と道路のカーブ半径
との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a vehicle deviation angle and a road curve radius in an automatic steering device using a white line recognition method according to an embodiment of the present invention.

【図５】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置におけるドライバ操舵による車両の偏角
と操舵角との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a steering angle and a deviation angle of a vehicle caused by driver steering in an automatic steering device using a white line recognition method as an embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置におけるドライバ操舵によるカーブを走
行中の横加速度のピーク値と横ジャーク（単位時間当り
の横加速度の変化量）のピーク値との関係を示すグラフ
である。FIG. 6 shows a peak value of lateral acceleration and a lateral jerk (amount of change in lateral acceleration per unit time) during traveling on a curve by driver steering in an automatic steering apparatus using a white line recognition method as one embodiment of the present invention. It is a graph which shows the relationship with a peak value.

【図７】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置における操舵開始距離と操舵速度との関
係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the steering start distance and the steering speed in the automatic steering device using the white line recognition method as one embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例としての白線認識方法におけ
る白線認識方法を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a white line recognition method in a white line recognition method as an embodiment of the present invention.

【図９】本発明の一実施例としての白線認識方法を用い
た自動操舵装置における車速と操舵開始距離との関係を
示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a relationship between a vehicle speed and a steering start distance in an automatic steering device using a white line recognition method as an embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における自動操舵の前方注視距離特性
をドライバ操舵と対比して示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a front gaze distance characteristic of automatic steering in an automatic steering apparatus using a white line recognition method according to an embodiment of the present invention, in comparison with driver steering.

【図１１】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における偏角の変動を説明するための
模式的な図であって、車両上方から見た模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the variation of the declination in the automatic steering device using the white line recognition method as one embodiment of the present invention, and is a schematic diagram seen from above the vehicle.

【図１２】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における車両旋回時における車両中心
と道路中心との偏差を示す模式的な図であって、車両上
方から見た図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing a deviation between a vehicle center and a road center when the vehicle is turning in the automatic steering apparatus using the white line recognition method according to the embodiment of the invention, as viewed from above the vehicle. Is.

【図１３】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における偏角検出点を車速対応にした
場合におけるゲインの設定を説明する模式的なブロック
図である。FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating setting of a gain when a declination detection point in an automatic steering device using a white line recognition method as one embodiment of the present invention corresponds to a vehicle speed.

【図１４】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における偏角検出点を固定式にした場
合のゲインの設定を説明する模式的なブロック図であっ
て、図１３に対応する図である。FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating gain setting when the declination detection point is fixed in the automatic steering apparatus using the white line recognition method according to the embodiment of the present invention. It is a figure corresponding to.

【図１５】本発明の一実施例としての白線認識方法の効
果を説明するための図であって、屈曲路の一例を示す図
である。FIG. 15 is a diagram for explaining the effect of the white line recognition method as one embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a curved path.

【図１６】本発明の一実施例としての白線認識方法の効
果を説明するための図であって、（ａ）は自動操舵時と
ドライバ操舵時とにおける屈曲路走行時の操舵角特性を
示すグラフ、（ｂ）は自動操舵時とドライバ操舵時とに
おける屈曲路走行時の車両の横加速度の特性を示すグラ
フである。FIG. 16 is a diagram for explaining the effect of the white line recognition method as one embodiment of the present invention, in which (a) shows a steering angle characteristic during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering. Graph (b) is a graph showing the characteristics of the lateral acceleration of the vehicle during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering.

【図１７】本発明の一実施例としての白線認識方法の効
果を説明するための図であって、自動操舵時とドライバ
操舵時とにおける横加速度のピーク値と横ジャークのピ
ーク値との関係を示すグラフである。FIG. 17 is a diagram for explaining the effect of the white line recognition method as one embodiment of the present invention, which is the relationship between the lateral acceleration peak value and the lateral jerk peak value during automatic steering and driver steering. It is a graph which shows.

【図１８】本発明の一実施例としての白線認識方法にお
ける道路の基準線の認識の一例を説明するための図であ
って、（ａ）は基準線の認識のために取り込まれた画像
情報を示す図、（ｂ）は（ａ）に基づいて基準線を正し
く認識した場合の一例を示す図、（ｃ）は（ａ）に基づ
いて基準線を正しく認識できなかった場合の一例を示す
図である。FIG. 18 is a diagram for explaining an example of recognition of a reference line of a road in a white line recognition method according to an embodiment of the present invention, in which (a) is image information captured for recognition of the reference line. FIG. 6B is a diagram showing an example of a case where a reference line is correctly recognized based on FIG. 7A, and FIG. 7C is an example of a case where a reference line is not correctly recognized based on FIG. It is a figure.

【図１９】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における操舵アクチュエータの全体構
成の一例を示す模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a steering actuator in an automatic steering device using a white line recognition method as an embodiment of the present invention.

【図２０】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における前方注視距離の他の設定例に
ついて説明するためのグラフであって、図１０に対応す
るグラフである。20 is a graph for explaining another setting example of the forward gaze distance in the automatic steering device using the white line recognition method as one embodiment of the present invention, and is a graph corresponding to FIG.

【図２１】本発明の一実施例としての白線認識方法を用
いた自動操舵装置における偏角ゲインの設定について説
明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the setting of the declination gain in the automatic steering device using the white line recognition method as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 車両 ２ 操舵輪 ２Ａ 操舵アクチュエータ ３ 撮像手段としてのカメラ ３Ａ 車両中心 ４ 画像情報処理手段 ４Ａ 原画像 ４Ｂ 平面視画像 ４Ｃ 画像変換手段 ５ 制御手段としてのコントローラ ５Ａ 操舵角設定部 ５Ｂ 操舵開始距離設定部 ５Ｃ 操舵速度設定部 ５Ｄ 加算器 ６ 偏角算出手段 ７ 横偏差算出手段 ８ 道路中心 ９ 曲率状態推定手段 １０ 白線探索エリア １１ 水平線 １２ 道路基準線としての白線 １４ ガードレール １５，１５Ａ〜１５Ｄ 白線候補点 １６ 車速検出手段 ２０ ステアリングホイール １０３ 操舵力伝達系 １０４ パワーステアリング機構 １０４Ａ 油圧シリンダ １０６ モード切替バルブ装置 １０７ 自動操舵制御バルブ １１０ オイルポンプ １１１ オイルタンク １１２ 分流弁 １１３ リリーフバルブ １１５ ＥＰＳバルブ １２２ 電動モータ １２０ ラック位置検出センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 vehicle 2 steering wheel 2A steering actuator 3 camera as imaging means 3A vehicle center 4 image information processing means 4A original image 4B planar view image 4C image conversion means 5 controller as control means 5A steering angle setting section 5B steering start distance setting section 5C Steering speed setting unit 5D Adder 6 Declination calculation means 7 Lateral deviation calculation means 8 Road center 9 Curvature state estimation means 10 White line search area 11 Horizontal line 12 White line as road reference line 14 Guardrail 15, 15A to 15D White line candidate point 16 Vehicle speed detecting means 20 Steering wheel 103 Steering force transmission system 104 Power steering mechanism 104A Hydraulic cylinder 106 Mode switching valve device 107 Automatic steering control valve 110 Oil pump 111 Oil tank 112 Dividing valve 113 Relief valve 115 EPS Lube 122 electric motor 120 position detecting sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真保 俊也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 山田 喜一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiya Maho 5-3-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Kiichi Yamada 5-3-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Automotive Industry Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 撮像手段で撮像された車両前方の道路に
関する画像情報を画像情報処理手段で処理することで、
該道路上の白線を認識する道路白線認識方法において、 該画像内に、縦方向に短く且つ横方向に所要の長さを有
する白線探索エリアを設定する第１の処理段階と、 該画像情報に基づいて、該白線探索エリア内で横方向に
明度変化を探索する第２の処理段階と、 該明度変化が極めて少ない部分を道路部分であると判断
し、且つ、該明度変化が極めて少ない道路部分に隣接し
て該明度変化が大きい部分について白線であると認識す
る第３の処理段階とから構成されていることを特徴とす
る、道路白線認識方法。1. The image information processing means processes the image information relating to the road ahead of the vehicle, which is imaged by the imaging means,
In the road white line recognition method for recognizing a white line on the road, a first processing step of setting a white line search area having a short length in the vertical direction and a required length in the horizontal direction in the image, Based on the second processing step of searching the brightness change in the horizontal direction based on the white line search area, it is determined that the portion having the extremely small brightness change is the road part, and the road part having the extremely small brightness change is determined. And a third processing step for recognizing that a portion adjacent to the above and having a large change in brightness is a white line, a road white line recognition method. 【請求項２】 上記の第１から第３の処理段階からなる
道路白線認識処理を、所要の周期で継続して行なうよう
に構成されて、 該白線探索エリアが、前回の道路白線認識処理周期にお
いて認識された白線位置情報に基づいて、設定されるこ
とを特徴とする、請求項１記載の道路白線認識方法。2. The road white line recognition processing comprising the above first to third processing steps is configured to be continuously performed at a required cycle, and the white line search area is the road white line recognition processing cycle of the last time. 2. The road white line recognition method according to claim 1, wherein the road white line recognition method is set based on the white line position information recognized in. 【請求項３】 該明度変化が極めて少ない道路部分に隣
接して該明度変化が大きい部分が複数存在する場合、 認識しようとする白線が該道路上の左側のものであるな
ら上記複数の明度変化の大きい部分のうち最も右側の明
度変化の大きい部分を白線と認識し、 認識しようとする白線が該道路上の右側のものであるな
ら上記複数の明度変化の大きい部分のうち最も左側の明
度変化の大きい部分を白線と認識することを特徴とす
る、請求項２記載の道路白線認識方法。3. When there are a plurality of portions having a large change in brightness adjacent to a road portion having a very small change in brightness, if the white line to be recognized is on the left side of the road, the plurality of change in brightness are obtained. The rightmost part of the large change in brightness is recognized as the white line, and if the white line to be recognized is the right one on the road, the leftmost brightness change of the above multiple brightness changes The method for recognizing road white lines according to claim 2, wherein a portion having a large number of lines is recognized as a white line.