(57)【要約】【課題】車両の自動運転時に前方カメラによる画像認識が難しくなった場合にも、走行車線内での自動走行を維持する。【解決手段】本発明の車両制御装置は、自動運転を行う機能を有し、車両の側方に設置されたカメラによる画像を解析して、走行車線内の車両の相対位置を算出する。また、車両の前方に搭載されたカメラの認識精度の低下が検出された場合には、車両に搭載されたレーザーレーダにより周辺の道路構造物と該道路構造物までの距離とを検出して、地図情報との照合により、車両の位置を算出する。そしてレーザーレーダにより算出された車両の位置に応じて、カメラにより算出された車両の相対位置を補正する。【選択図】図２
2019081393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側方に設置されたカメラによる画像を解析して、走行車線内の前記車両の相対位置を算出し、
前記車両の前方に設置されたカメラの認識精度の低下が検出された場合、前記車両に搭載されたレーザーレーダにより前記車両の周辺の道路構造物と該道路構造物までの距離とを検出して、地図情報との照合により、前記車両の位置を算出し、
前記レーザーレーダにより算出された前記車両の位置に応じて、前記カメラにより算出された前記車両の相対位置を補正する、
ように構成されたことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自車両の走行車線を検出する機能を備える車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自車両が走行している車線の区切りを検出する技術が記載されている。具体的に、特許文献１に記載の車線の区切り検出方法では、車両側方に設置された側方車載カメラと、車両前方に設置された前方車載カメラとのそれぞれから、自車両周辺の画像を取得する。そして側方車載カメラによる画像から、自車両の側方に存在する車線の区切りを検出し、前方車載カメラによる画像から、自車両前方に存在する車線の区切りを検出する。更に、自車両前方の車線の区切りの位置を、側方車載カメラと前方車載カメラとの撮影タイミングの時間差と、走行速度に基づいて修正する。そして、修正した自車両前方の車線の区切りの位置と、自車両側方の車線の区切りの位置とを照合して、両者が整合する場合に、側方の車線の区切りの位置の検出結果を車線の検出結果として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２４７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前方車載カメラによる画像認識精度は、車両走行中の逆光等の環境要因によって大きく低下する場合がある。このような場合、特許文献１に記載の前方車載カメラの画像を用いた車線の検出方法では、車線を検出することができなくなる。そして車線を検出できない状況下では、車両の自動運転を継続することは困難となる。自動運転による走行が困難となった場合、速やかにドライバに運転交代を促し、手動運転に切り替える必要がある。しかし自動運転状態では、ドライバの運転操作への意識が低下している状態となっていることが予想され、自動運転から手動運転に切り替えるハンドオーバーには、ある程度の時間を要すると考えられる。従って、前方車載カメラによる画像認識精度が低下する場合でも、自動運転によって、より長い時間、走行車線内で自動走行を続けることを可能とする手段の開発が望まれる。
【０００５】
これについて、前方車載カメラが逆光による影響を受け、画像認識精度が低下した場合、側方車載カメラの一方のみを用いた車線の検出により自動走行を維持することも考えられる。しかし側方車載カメラのみでの車線の認識精度は低く、ドライバへの運転交代までの比較的長い時間を維持するための方法としては十分なものではない。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決することを目的として、車両の自動運転時に、前方カメラによる画像認識が難しい場合にも、確実に走行車線内で自動走行を維持できるように改良された車両制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置は、上記課題を解決することを目的として、以下のように構成されている。即ち、車両の側方に設置されたカメラによる画像を解析して、走行車線内の車両の相対位置を算出する。また、車両の前方に搭載されたカメラの認識精度の低下が検出された場合には、車両に搭載されたレーザーレーダにより周辺の道路構造物と該道路構造物までの距離とを検出して、地図情報との照合により、車両の位置を算出する。そしてレーザーレーダにより算出された車両の位置に応じて、カメラにより算出された車両の相対位置を補正する。
【発明の効果】
【０００８】
前方カメラによる認識精度が低下した場合には、レーザーレーダにより周辺の構造物を特定され地図情報との照合が行われる。これにより、前方カメラの認識精度が低下している状態においても、車両前後方向の車両の位置についても高い信頼性を確保して、確実に走行車線に対する車両の相対位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における車両と、車載カメラの撮影範囲とレーザーレーダによる認識エリアとについて説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施の形態における車両制御装置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１１】
図１は、本実施の形態における車両と、車載カメラの撮影範囲と、レーザーレーダによる構造物等の認識可能なエリアについて説明するための図である。本実施の形態において車両１０の前方、左側方、及び、右側方には、それぞれ、前方カメラ１、左サイドカメラ２、及び、右サイドカメラ３が搭載されている。前方カメラ１、左サイドカメラ２、及び、右サイドカメラ３により、それぞれ、車両１０の前方、左側方、及び、右側方の画像が取得される。図１における撮影範囲Ａ、Ｂ、及び、Ｃは、それぞれ前方カメラ１、左サイドカメラ２、及び、右サイドカメラ３によって取得可能な画像範囲を図１の平面上に投影した範囲である。
【００１２】
図示を省略するが、車両１０の前方、左側方、右側方、後方のそれぞれには、レーザーレーダ（即ち、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging 又は Laser Imaging Detection and Ranging））が搭載されている。レーザーレーダは、レーザー照射に対する散乱光を測定することで、対象物までの距離や対象の形状を分析するものである。車両１０に搭載された前方、左右側方、後方のレーザーレーダにより、車両１０の前方、左右側方、後方にある、ガードレール、樹木、信号等の道路構造物の形状や相対位置等が特定される。図１に示した認識エリアＤ、Ｅ、Ｆ、及び、Ｇのそれぞれは、前方、左側方、後方、及び、右側方のレーザーレーダそれぞれにより認識可能な範囲を、図１平面上に投影した範囲である。なお、前方、左側方、及び、右側方の認識エリアＤ、Ｅ、及び、Ｇのそれぞれは、前方カメラ１、左サイドカメラ２、及び、右サイドカメラ３それぞれによる撮影範囲Ａ、Ｂ、及び、Ｃよりも広範囲である。
【００１３】
本実施の形態において、車両１０には車両制御装置としてのＥＣＵ２０が搭載されている。ＥＣＵ２０は、車両１０に搭載された種々のアクチュエータと電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、自動運転機能に従った内容の制御信号を各アクチュエータに出力することで、車両１０の加減速や操舵を制御して、車両１０の自動走行を実行する機能を有している。また、ＥＣＵ２０は、自動運転を停止して、ドライバによる入力された運転操作等に従った内容の制御信号を各アクチュエータに出力することで、車両１０の加減速や操舵を制御する機能も有している。
【００１４】
更に、ＥＣＵ２０は、前方カメラ１の画像認識精度が正常である場合に、前方カメラ１により車両前方の画像を取得して分析すると共に、左右のサイドカメラ２、３からの画像を取得して分析する。これにより車両１０の左右側方に存在する白線等の車線の区切りの位置を検出して走行車線を検出する機能を有している。ＥＣＵ２０は、自動運転中、検出された走行車線情報に基づいて、車両１０が走行車線内を走行するように自動走行を制御する。
【００１５】
ここで、左右のサイドカメラ２、３の画像中の白線等は大きく移動しやすいため、サイドカメラ２、３のみによる白線等の追跡は困難である。また、左右のサイドカメラ２、３の画像には白線等と並行に路面の継ぎ目等が写る事があるため、左右のサイドカメラ２、３の画像のみによる白線等の検出精度は高くない。このため、本実施の形態においてＥＣＵ２０は、走行車線の検出に際して、前方カメラ１の画像と左右のサイドカメラ２、３の画像との両者を用いて白線等を特定するように構成されている。
【００１６】
また、ＥＣＵ２０は、逆光等の要因によって前方カメラ１の画像認識精度が低下した場合、即ち、前方カメラ１の不調が検出された場合には、前方カメラ１の画像取得を停止して、左右のサイドカメラ２、３から画像を取得して分析することで白線等を検出する。そして前方、左右側方、及び、後方のレーザーレーダからのデータを取得して分析することで、走行中の車両１０の相対位置を確認し、左右サイドカメラ２、３により取得された白線等に対する車両１０の相対位置を補正する制御を実行する。以下、具体的に説明する。
【００１７】
図２は、ＥＣＵ２０が有する機能のうち、前方カメラ１の不調が検出された際の走行車線検出の機能について説明するためのブロック図である。図示されるように、ＥＣＵ２０には、前方カメラ１、左サイドカメラ２、右サイドカメラ３、前方レーザーレーダ４、左側方レーザーレーダ５、右側方レーザーレーダ６、及び、後方レーザーレーダ７が接続されている。
【００１８】
側方画像検出部２２は、左サイドカメラ２及び右サイドカメラ３により、車両１０の左右側方の画像を取得すると共に、取得した画像を解析して、白線等を検出し、これにより走行車線内の車両１０の相対位置を算出する。
【００１９】
前方カメラ１の不調が検出された場合、レーザーレーダ情報検出部２４は、前方レーザーレーダ４、左側方レーザーレーダ５、右側方レーザーレーダ６、及び、後方レーザーレーダ７により、車両１０周辺の道路構造物の形状と位置情報を取得する。
【００２０】
照合部２６は、地図データベース８から、車両１０の現在位置周辺の道路構造物の情報を取得して、取得した情報と、レーザーレーダ情報検出部２４により取得された道路構造物の形状及び位置情報とを照合することで、車両１０の地図データ上における位置を特定し、車両前後方向における車両１０の位置を算出する。なお、レーザーレーダによる道路構造物の情報取得と照合部２６における照合、即ち、ローカライズは、正常時のローカライズでは利用しないような道路構造物等も積極的に利用することで、普段以上の頻度で行い、その頻度を担保することとする。
【００２１】
自車位置補正部２８は、側方画像検出部２２により取得された走行車線内の車両１０の相対位置を、照合部２６により算出された車両１０の位置に基づいて補正する。即ち、レーザーレーダを用いた照合により車両１０の前後方向の位置は正しく特定されるため、これに基づいて、両サイドカメラ２、３の画像解析により算出された走行車線に対する車両の相対位置を正しく補正する。
【００２２】
出力部３０は、自車位置補正部２８により補正された車両１０の位置に基づいて、車両１０に対する加減速度及び操舵力を演算し、各アクチュエータ３２に対して、その演算結果に基づく信号を出力する。これにより車両１０は確実に走行車線内に位置するように制御される。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、前方カメラ１の画像認識精度が低下した場合にも、レーザーレーダ４〜７による位置情報に基づいて、左右のサイドカメラ２、３の画像により取得された相対位置が補正される。これにより、前方カメラ１の画像なしでも、車両１０の前後方向の位置を正確に特定することができるため、左右のサイドカメラ２、３による画像のずれを補正して、正しく走行車線内の車両１０の相対位置を特定することができる。これにより、前方カメラ１の画像が利用できない場合にも、車両１０の自動走行を維持することができる。
【００２４】
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１  前方カメラ
２  左サイドカメラ
３  右サイドカメラ
４  前方レーザーレーダ
５  左側方レーザーレーダ
６  右側方レーザーレーダ
７  後方レーザーレーダ
８  地図データベース
１０  車両
２２  側方画像検出部
２４  レーザーレーダ情報検出部
２６  照合部
２８  自車位置補正部
３０  出力部
３２  各アクチュエータ
【図１】
2019081393.tif 000003
【図２】
2019081393.tif 000004