道路识别装置的制作方法
未命名
09-13
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1.本发明涉及一种对行驶中的道路的类别进行识别的道路识别装置。
背景技术:
2.作为这种装置,以往已知有判定行驶中的道路是否为双向通行的道路的装置。例如在专利文献1中记载有如下装置:根据从导航装置取得的包括车辆的当前位置信息和道路类别的信息在内的地图信息,判定行驶中的道路是否为双向通行的道路。
3.然而,如专利文献1记载的装置那样,若根据来自导航装置的信息判定,则难以高精度地判定是否为双向通行。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2013-190962号公报(jp2013-190962a)。
技术实现要素:
7.本发明的一技术方案的道路识别装置具备:检测部,其检测本车辆所行驶中的道路的道路划线;道路划线辨别部,其辨别与由检测部检测出的道路划线的颜色和形状相应的道路划线的类别;以及道路判定部,其根据包括由道路划线辨别部辨别出的道路划线的类别的信息在内的道路划线信息,判定行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路。
附图说明
8.本发明的目的、特征以及优点,通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
9.图1是概略地示出具有本发明的实施方式的道路识别装置的自动驾驶车辆的车辆控制系统的整体构成的框图。
10.图2是示出本发明的实施方式的道路识别装置所设想的行驶场景的一例的图。
11.图3a是示出与图2不同的、本车道与相邻车道之间的道路划线的一例的图。
12.图3b是示出与图2不同的、本车道与相邻车道之间的道路划线的又一例的图。
13.图4是示出本发明的实施方式的道路识别装置的主要部分构成的框图。
14.图5是示出从设置于本发明的实施方式的道路识别装置的相机观察到的道路的一例的图。
15.图6是示出由图4的控制器执行的处理的一例的流程图。
16.图7是示出本发明的实施方式的道路识别装置的判定结果的变化的一例的图。
17.图8a是示出右侧通行的道路的一例的图。
18.图8b是示出右侧通行的道路的另一例的图。
具体实施方式
19.以下参照图1~图8b对本发明的实施方式进行说明。本发明的实施方式的道路识别装置是识别道路的类别的装置,能够应用于具有自动驾驶功能的车辆即自动驾驶车辆和不具有自动驾驶功能的车辆即手动驾驶车辆二者。以下,说明将道路识别装置应用于自动驾驶车辆的例子。需要说明的是,有时将应用本实施方式的道路识别装置的车辆与其他车辆区别而称为本车辆。
20.本车辆可以是具有内燃机(发动机)作为行驶驱动源的发动机车辆、具有行驶电动机作为行驶驱动源的电动汽车、具有发动机和行驶电动机作为行驶驱动源的混合动力车辆中的任一者。
21.本车辆(自动驾驶车辆)不仅能够以不需要驾驶员进行驾驶操作的自动驾驶模式行驶,也能够以驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶模式行驶。例如能够从不操作方向盘(关闭手控)而以自动驾驶模式行驶的状态,开始操作方向盘(开启手控)而以手动驾驶模式行驶。或者能够从以规定的自动驾驶等级而以关闭手控的方式行驶的状态,开始根据来自车辆控制系统的指令,将自动驾驶等级降低1级或2级以上从而以开启手控的方式行驶。
22.首先,对自动驾驶的概略构成进行说明。图1是概略地示出具有本发明的实施方式的道路识别装置的车辆控制系统100的整体构成的框图。如图1所示,车辆控制系统100主要具有控制器10和通过can通信线等分别与控制器10可通信地连接的外部传感器组1、内部传感器组2、输入输出装置3、定位单元4、地图数据库5、导航装置6、通信单元7、行驶用的执行器ac。
23.外部传感器组1是检测本车辆的周边信息,即外部状况的多个传感器(外部传感器)的总称。例如外部传感器组1包括:通过照射激光从而检测反射光来检测本车辆周边的物体的位置(距离本车辆的距离、方向)的激光雷达、通过照射电磁波从而检测反射波来检测本车辆周边的物体的位置的雷达、以及具有ccd(电荷耦合元件)、cmos(互补金属氧化物半导体)等摄像元件来拍摄本车辆的周边的相机等。激光雷达和雷达能够在相机的拍摄区域内检测物体。
24.内部传感器组2是检测本车辆的行驶状态的多个传感器(内部传感器)的总称。例如内部传感器组2包括:检测本车辆的车速的车速传感器、检测本车辆的前后方向以及左右方向的加速度的加速度传感器、检测行驶驱动源的转速的转速传感器等。检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作,例如对加速踏板的操作、对制动踏板的操作、对方向盘的操作等的传感器也包括在内部传感器组2中。
25.输入输出装置3是从驾驶员输入指令、向驾驶员输出信息的装置的总称。例如输入输出装置3包括:供驾驶员通过对操作构件的操作来输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音输入指令的麦克、借助显示图像向驾驶员提供信息的显示器、通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。
26.定位单元(gnss单元)4具有接收从定位卫星发送的定位用信号的定位传感器。也能够将定位传感器包括在内部传感器组2中。定位卫星是gps卫星、准天顶卫星等人造卫星。定位单元4利用定位传感器接收到的定位信息,测定本车辆的当前位置(纬度、经度、高度)。
27.地图数据库5是存储在导航装置6中使用的一般性地图信息的装置,例如由硬盘、半导体元件构成。地图信息包括:道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、交叉路口、岔
路口的位置信息。需要说明的是,存储于地图数据库5中的地图信息与存储于控制器10的存储部12中的高精度地图信息不同。
28.导航装置6是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路径并进行沿目标路径的引导的装置。通过输入输出装置3进行目的地的输入和沿目标路径的引导。基于由定位单元4测定出的本车辆的当前位置和存储于地图数据库5中的地图信息来运算目标路径。也能够使用外部传感器组1的检测值测定本车辆的当前位置,还可以基于该当前位置和存储于存储部12中的高精度的地图信息来运算目标路径。
29.通信单元7利用包含以互联网、移动电话网等为代表的无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信,定期或者在任意时机从服务器取得地图信息、行驶记录信息以及交通信息等。网络不仅包括公用无线通信网,还包括针对每一规定的管理区域设置的封闭式通信网,例如无线lan、wi-fi(注册商标)、bluetooth(注册商标)等。所取得的地图信息被输出到地图数据库5、存储部12,地图信息被更新。
30.执行器ac是用于控制本车辆的行驶的行驶用执行器。在行驶驱动源为发动机的情况下,执行器ac包括调整发动机的节气门阀的开度的节气门用执行器。在行驶驱动源为行驶电动机的情况下,执行器ac包括行驶电动机。使本车辆的制动装置工作的制动用执行器和驱动转向装置的转向用执行器也包含在执行器ac中。
31.控制器10由电子控制单元(ecu)构成。更具体而言,控制器10包含具有cpu(微处理器)等运算部11、rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)等存储部12、i/o(输入/输出)接口等未图示的其他外围电路的计算机而构成。需要说明的是,能够将发动机控制用ecu、行驶电动机控制用ecu、制动装置用ecu等功能不同的多个ecu分开设置,但方便起见,在图1中示出控制器10作为这些ecu的集合。
32.在存储部12中存储高精度的道路地图信息。该道路地图信息包括:道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、道路的坡度的信息、交叉路口、岔路口的位置信息、车道数的信息、车道的宽度以及每一车道的位置信息(车道的中央位置、车道位置的边界线的信息)、作为地图上的标记的地标(信号机、标识、建筑物等)的位置信息、路面的凹凸等路面轮廓的信息。存储于存储部12的地图信息包括:通过通信单元7从本车辆的外部取得的地图信息以及使用外部传感器组1的检测值或者外部传感器组1和内部传感器组2的检测值由本车辆自己制作的地图信息。
33.运算部11具有本车位置识别部13、外界识别部14、行动计划生成部15、行驶控制部16作为功能性结构。
34.本车位置识别部13根据由定位单元4获取的本车辆的位置信息和地图数据库5的地图信息来识别地图上的本车辆的位置(本车位置)。还可以使用存储于存储部12的地图信息和由外部传感器组1检测出的本车辆的周边信息来识别本车位置,由此能够高精度地识别本车位置。需要说明的是,在能够用设置在道路上、道路旁边这些外部的传感器测定本车位置时,也能够通过借助通信单元7与该传感器进行通信来识别本车位置。
35.外界识别部14根据来自激光雷达、雷达、相机等外部传感器组1的信号,识别本车辆周围的外部状况。例如识别在本车辆的周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在本车辆的周围停车或驻车着的周边车辆的位置以及其他物体的位置、状态等。其他物体包括:标识、信号机、道路的道路划线或停止线等标示、建筑物、护栏、电线
杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括:信号机的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。
36.行动计划生成部15例如根据由导航装置6运算出的目标路径、存储于存储部12的地图信息、由本车位置识别部13识别出的本车位置、由外界识别部14识别出的外部状况,生成从当前时间点开始经过规定时间为止的本车辆的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路径上存在作为目标轨迹的候选的多个轨迹时,行动计划生成部15从其中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最佳轨迹,并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后,行动计划生成部15生成与所生成的目标轨迹相应的行动计划。行动计划生成部15生成与用于超越先行车辆的超车行驶、变更行驶车道的车道变更行驶、跟随先行车辆的跟随行驶、不偏离行驶车道而保持车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶等相对应的各种行动计划。行动计划生成部15在生成目标轨迹时首先决定行驶方式,基于行驶方式生成目标轨迹。
37.在自动驾驶模式下,行驶控制部16对各执行器ac进行控制,使本车辆沿着由行动计划生成部15生成的目标轨迹行驶。更具体而言,行驶控制部16在自动驾驶模式下考虑由道路坡度等决定的行驶阻力,计算用于得到由行动计划生成部15计算出的每单位时间的目标加速度的要求驱动力。然后,例如对执行器ac进行反馈控制,以使由内部传感器组2检测出的实际加速度成为目标加速度。即,对执行器ac进行控制,使本车辆以目标车速和目标加速度行驶。
38.需要说明的是,在手动驾驶模式下,行驶控制部16根据由内部传感器组2取得的来自驾驶员的行驶指令(转向操作等)对各执行器ac进行控制。即使在手动驾驶模式下,有时在不是完全的手动驾驶,而是在产生了由驾驶员实施的前方监视义务的状态下,不依靠驾驶员的驾驶操作而在规定的驾驶条件下,本车辆也能够自动行驶。例如在高速公路等中只要在同一车道内,通过行驶控制部16根据与先行车辆之间的车间距离等控制执行器ac(例如转向用执行器),本车辆就能够以驾驶员将手从方向盘脱离的关闭手控方式行驶,即以同一车道自动驾驶行驶。需要说明的是,在自动驾驶等级降低到规定级别的状态下,也能够以自动驾驶模式进行同一车道自动驾驶。
39.将以上构成作为前提,对本发明的实施方式的道路识别装置的特征性结构进行说明。本实施方式的道路识别装置是识别行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路这一道路的类别的装置。有时在高速道路、一般道路上存在无中央分离带的双向通行的区间。在该情况下,当本车辆一边继续进行规定的驾驶状态(例如同一车道自动驾驶)一边以关闭手控的状态行驶时,在产生了对向车辆接近本车辆从而需要本车辆避让对向车辆的情况下,难以进行迅速的避让动作。因此,对于能够以关闭手控的方式行驶的车辆来说,识别行驶中的道路是否为双向通行尤为重要。
40.图2是示出本实施方式的道路识别装置假定的行驶场景的一例的图,示出单侧一车道的双向通行道路。在图2中,本车辆101在本车道(第一车道)ln1上向箭头a1方向行驶着,其他车辆102在与本车道ln1相邻的相邻车道(第二车道)ln2上向与箭头a1方向相反的箭头a2方向行驶着。本车道ln1由左右一对道路划线l1、l2规定,相邻车道ln2由左右一对道路划线l3、l4规定。道路端侧的道路划线l1、l4是白色(w)实线。道路的中央侧的道路划线l2、l3是示出禁止用于超车的越界通行的黄色(y)的实线。道路划线l2、l3内侧的道路中央的道路划线l5是白色(w)的虚线。需要说明的是,还可以将黄色的道路划线设为橙色。
41.本车道ln1与相邻车道ln2之间的道路划线,即本车道ln1与相邻车道ln2的边界不限于图2所示的示例,有各种形式。图3a、3b是示出该示例的图。在图3a中,本车道ln1与相邻车道ln2之间的边界线由单条道路划线l2(中线)示出。道路划线l2由白色(w)的虚线来标示。在图3b中,本车道ln1与相邻车道ln2之间的边界线由左右一对道路划线l2、l3示出。本车道侧的道路划线l2由白色(w)的虚线来标示,相邻车道侧的道路划线l3由黄色(y)的实线来标示。
42.在本实施方式中,将满足规定的道路划线条件的道路作为双向通行道路处理。如图2所示,道路划线条件包括规定本车道ln1的道路划线l1、l2中的中线侧(相邻车道侧)的道路划线l2为黄色。因此,图3a、3b所示的道路不满足道路划线条件,因此不作为双向通行道路处理。需要说明的是,省略图示,但是双向通行道路包括本车道与相邻车道之间的边界线是由单条黄色的实线标示的情况、由单条黄色的实线和单条白色的实线或虚线并列标示的情况等图2所示示例之外的各种道路划线的模式。
43.图4是示出本发明的实施方式的道路识别装置50的主要部分构成的框图。如图4所示,道路识别装置50主要具有相机1a、控制器10、执行器ac、报知部3a。
44.相机1a是具有ccd(电荷耦合器件)、cmos(互补金属氧化物半导体)等摄像元件(图像传感器)的能够对对象物进行颜色识别的单眼相机,构成图1的外部传感器组1的一部分。相机1a也可以是立体相机。相机1a例如安装在本车辆101的前部的规定位置,连续地拍摄本车辆101的前方空间,取得对象物的图像(相机图像)。对象物包括其他车辆102和道路上的道路划线(例如图2的道路划线l1~l5)。需要说明的是,还可以由激光雷达等代替相机1a或与相机1a一起来检测对象物。
45.报知部3a是提醒驾驶员进行规定的驾驶操作的部件,构成图1的输入输出装置3的一部分。具体而言,报知部3a在本车辆101处于同一车道自动驾驶中的情况下,向关闭手控的驾驶员报知开启手控。报知部3a由设置于驾驶席前方的监视器、车室内的扬声器等构成。
46.图4的控制器10作为运算部11(图1)所承担的功能性结构,除行驶控制部16外,还具有道路划线辨别部141和道路判定部142。道路划线辨别部141和道路判定部142用于分别辨别道路划线的类别和道路的类别,这些包含在例如图1的外界识别部14中。
47.道路划线辨别部141根据由相机1a获取的相机图像,识别道路上的多个道路划线,并辨别各道路划线的类别。即,辨别道路划线的颜色是白色还是黄色,道路划线的形状是实线还是虚线等。如此辨别出的道路划线的类别的信息作为道路划线信息。
48.道路判定部142根据由道路划线辨别部141辨别出的包括道路划线的类别的信息的道路划线信息和由相机1a检测出的其他车辆的信息,判定行驶中的道路是否为双向通行道路。具体而言,判定行驶中的道路是否满足规定的道路划线条件,在满足道路划线条件时,判定为是双向通行道路。需要说明的是,以下设想单侧一车道的双向通行道路,判定是否为双向通行道路。
49.如图2所示,道路划线条件包括规定本车道ln1的中线侧(右侧)的道路划线l2是黄色的道路划线l2(称为r道路划线)。另外,道路划线条件包括规定本车道ln1的中线的相反侧(左侧)的道路划线l1是白色实线的道路划线l1(称为l道路划线)。需要说明的是,在没识别出r道路划线l2时,不能进行双向通行道路的判定。
50.在根据相机图像识别道路划线的类别的情况下,当l道路划线l1模糊时,有可能不
能识别出l道路划线l1是白色实线。考虑到这一点,道路划线条件还包括在l道路划线l1的外侧(左侧)不存在足够的区域。图5是示出在l道路划线l1模糊从而没有识别出白色实线的情况下从相机1a观察的道路的一例的图。如图5所示,在l道路划线l1的外侧沿着道路延伸的方向立设侧壁103,用来划分道路。侧壁103的基端部即道路边缘的边界线l10与r道路划线l2大致并行地延伸。
51.此时,道路判定部142沿着行进方向依次计算从r道路划线l2至边界线l10的距离d,即由相机图像识别出的从r道路划线l2上的特征点pa至边界线l10上的特征点pb的距离d。然后,通过判定距离d是否小于规定值d1,判定为在l道路划线l1的左侧不存在足够的区域,即单侧一车道。规定值d1设定为两条车道的宽度(例如2
×
3.5m)。由此,即使在没有识别出l道路划线l1是白色实线的情况下,道路判定部142也能够良好地判定是否为双向通行道路。
52.即使设为距离d为规定值d1以上(d≥d1),也不一定在l道路划线l1的左侧还有车道。因此,在l道路划线l1的外侧(左侧)不再存在道路划线(称为ll道路划线)也包括在道路划线条件中。在d≥d1的状态下,在存在ll道路划线时,道路判定部142判定为不是双向通行道路(非双向通行道路)。
53.为了提高双向通行的判定精度,在本实施方式中,道路划线条件包括根据相机图像还在r道路划线l2的右侧识别出规定的状况的情况。具体而言,如图2所示,根据相机图像在r道路划线l2的外侧(右侧)识别出白色的道路划线(称为rr道路划线)l5包括在道路划线条件中。
54.在识别出了rr道路划线l5的情况下,道路判定部142还根据相机图像判定是否存在在相邻车道ln2上行驶并从前方向本车辆101接近的对向车辆(其他车辆102)。然后,在识别出对向车辆和没识别出对向车辆时,将双向通行道路的判定结果等级(判定结果的可靠性)设定为不同的值。即,在存在对向车辆时,是双向通行道路的可能性较高,因此将判定结果等级设得较高(双向通行(高)),在不存在对向车辆时,比起存在对向车辆时,将判定结果等级设得较低(双向通行(低))。
55.在双向通行道路上因不存在rr道路划线l5等,存在根据相机图像没有检测出rr道路划线l5的情况。在该情况下,道路判定部142根据有无对向车辆,判定是否为双向通行。具体而言,当识别出对向车辆时,是双向通行道路的可能性较高,因此道路判定部142判定为是双向通行道路(双向通行(高))。
56.另一方面,在没有识别出对向车辆时,道路判定部142判定为是非双向通行道路(不是双向通行道路)。但是,即使在没有识别出对向车辆的情况下,也有是双向通行道路的可能性。因此,在没有识别出对向车辆的情况下,道路判定部142将非双向通行道路的判定结果等级设得较低(非双向通行(低))。需要说明的是,如上所述,在d≥d1且存在ll道路划线时,道路判定部142将非双向通行道路的判定结果等级设得较高(非双向通行(高))。
57.在以同一车道自动驾驶行驶中,当由道路判定部142判定为是双向通行道路时(双向通行(高)或双向通行(低))时,行驶控制部16控制报知部3a,以输出提醒驾驶员把持方向盘的声音、显示。行驶控制部16还控制执行器ac,以中止在双向通行道路的同一车道自动驾驶。在该情况下,还可以根据双向通行(高)和双向通行(低),使报知的方式(报知的内容)和执行器控制的方式(例如同一车道自动驾驶中止的时机)互相不同。需要说明的是,在因r道
路划线l2模糊等,道路判定部142不能判定r道路划线l2是黄色的情况下,行驶控制部16也向执行器ac输出控制信号,以提醒驾驶员开启手控,并中止同一车道自动驾驶。
58.另一方面,在以同一车道自动驾驶行驶中,当由道路判定部142判定为是非双向通行道路时(非双向通行(高)或非双向通行(低)),行驶控制部16控制执行器ac,以继续同一车道自动驾驶。另外,在判定为是双向通行道路而指示开启手控后,当由道路判定部142判定为是非双向通行道路时,行驶控制部16向报知部3a输出控制信号,向驾驶员报知能够关闭手控。
59.图6是示出由图4的控制器执行的处理的一例的流程图。图6主要是关于双向通行道路的判定的处理,例如在以同一车道自动驾驶行驶中开始,以规定周期反复实施。
60.如图6所示,首先在s1(s:处理步骤)中,读入来自相机1a的图像信号。接下来,在s2中,识别相机图像中所包含的道路划线(r道路划线、l道路划线、rr道路划线、ll道路划线等)的类别。即,判定道路划线的颜色是白色还是黄色,道路划线的形状是实线还是虚线,识别道路划线的类别。接下来,在s3中,判定本车道ln1的右侧的r道路划线l2是否为黄色。当s3为否定(s3:否)时进入s4,当为肯定(s3:是)时进入s5。在s4中,不能够进行双向通行的判定而结束处理。
61.在s5中,判定本车道ln1的左侧的l道路划线l1是否为白色的实线。当s5为肯定(s5:是)时进入s6,判定r道路划线l2的右侧的rr道路划线l5是否为白色。当s6为肯定(s6:是)时进入s7,判定是否存在对向车辆。当s7为肯定(s7:是)时进入s8,当为否定(s7:否)时进入s9。在s8中,以较高的判定结果等级判定为是双向通行道路(双向通行(高)),结束处理。在s9中,以较低的判定结果等级判定为是双向通行道路(双向通行(低)),结束处理。
62.在s6中,当判定为rr道路划线l5不是白色时,s6为否定(s6:否)进入s10。在s10中,与s7相同,判定是否存在对向车辆。当s10为肯定(s10:是)时进入s8,当为否定(s10:否)时进入s11。在s11中,以较低的判定结果等级判定为是非双向通行道路(非双向通行(低)),结束处理。
63.在s5中,当判定为l道路划线l1不是白色的实线时,s5为否定(s5:否)进入s12。在s12中,判定在本车道ln1的左侧的相邻车道是否有足够的区域。即如图5所示,根据相机图像计算从r道路划线l2至道路的边界线l10的距离d,并判定距离d是否为规定值d1以上。当s12为肯定(s12:是)时进入s13,当为否定(s12:否)时进入s6。在s13中,判定在l道路划线l1的左侧是否还存在道路划线(ll道路划线)。当s13为肯定(s13:是)时进入s14,当为否定(s13:否)时进入s6。在s14,以较高的判定结果等级判定为是非双向通行道路(非双向通行(高),结束处理。
64.更具体地说明本实施方式的道路识别装置50的动作。如图2所示,本车道ln1的右侧(对向车道侧)的r道路划线l2(第一道路划线)是黄色(例如黄色的实线),且左侧的l道路划线l1(第二道路划线)是白色的实线,r道路划线l2的右侧的rr道路划线l5是白色(例如白色的虚线),还在相邻车道ln2识别出对向车辆(其他车辆102)时,满足全部多条道路划线条件,因此判定为是双向通行道路(双向通行(高))(s8)。如此,不仅是规定本车道ln1的道路划线l1、l2的类别,还考虑rr道路划线l5的类别以及有无对向车辆,因此能够更精确地判定是否是双向通行道路。在本车辆101以同一车道自动驾驶行驶中判定为是双向通行道路时,经由报知部3a向驾驶员指示开启手控,即经由监视器、扬声器提醒驾驶员开启手控,进而中
止同一车道自动驾驶。由此,能够在适当的时机指示开启手控且中止同一车道自动驾驶,自动驾驶车辆的行驶安全性提高。
65.即使是双向通行道路,也有不满足存在对向车辆(其他车辆)102这一道路划线条件的情况。在该情况下,当满足r道路划线l2是黄色且l道路划线l1是白色的实线这一道路划线条件时,判定为是双向通行道路(双向通行(低))(s9)。由此,当满足部分必须的道路划线条件时,即使没有满足全部道路划线条件,也判定为是双向通行道路,能够判定与各种道路构造相对应的双向通行道路。在该情况下,比起满足全部道路划线条件的情况将判定结果等级设得较低,因此关于双向通行道路能够进行适当的判定。
66.有时因l道路划线l1模糊等,根据相机图像没有识别出白色实线的l道路划线l1。在该情况下,在从r道路划线l2至道路的左端的边界线l10(图5)的距离d小于规定值d1时(s12
→
s6),在本车道ln1的左侧不存在相邻车道而判定为是双向通行道路(s8、s9)。另外,即使在距离d为规定值d1以上,在l道路划线l1的左侧没有识别出ll道路划线时(s13
→
s6),在本车道ln1的左侧也不存在相邻车道而判定为双向通行道路(s8、s9)。由此,即使在没有识别出l道路划线l1的情况下,也能够良好地判定是否为双向通行道路。
67.需要说明的是,以上,当判定为道路划线条件成立时,判定为是双向通行道路,但有时因逆光等,相机1a误检测道路划线(例如r道路划线l2),在该情况下,双向通行的判定有可能有误。因此,在判定为不是双向通行道路的状态下,当道路划线条件成立规定时间以上时,道路判定部142还可以判定为是双向通行道路。另外,在判定为是双向通行道路的状态下,当道路划线条件没有成立规定时间以上时,道路判定部142还可以判定为不是双向通行道路。即,还可以将规定的状态持续规定时间加入到双向通行道路的判定条件中。
68.图7是示出由考虑到这一点而构成的道路识别装置50做出的双向通行道路的判定结果随着时间经过而变化的一例的图。在图7中示出,由道路判定部142判定为是双向通行道路后的判定结果的变化的一例(实施例1)和其比较例(比较例1)以及判定为是非双向通行道路后的判定结果的变化的一例(实施例2)和其比较例(比较例2)。需要说明的是,图中用阴影线示出判定为是双向通行道路的情况。
69.如图7所示,在实施例1中,在时间点t1即使道路划线条件成立,也没有由道路判定部142立即判定为是双向通行道路,在时间点t2,当道路划线条件成立之后经过规定时间δt1(例如2秒钟)时,判定为是双向通行道路。之后,在时间点t3,当道路划线条件不成立时,在比较例1中,立即判定为是非双向通行道路。与此相对,在实施例1中,即使道路划线条件不成立,也没有立即判定为是非双向通行道路,当道路划线条件不成立的状态持续至规定时间δt2(例如20秒钟)后的时间点t4时,由道路判定部142判定为是非双向通行道路。因此,如图7的实施例1所示,只要道路划线条件不成立的持续时间小于规定时间δt2,就保持判定为是双向通行道路不变。
70.由此,例如本车辆101在逆光等状况下行驶时,能够防止误将黄色的道路划线检测为白色的道路划线,误判定为是非双向通行道路。即,因逆光导致的误检测持续规定时间δt2以上的可能性较低,因此通过将道路划线条件持续规定时间δt2以上不成立作为判定条件,道路判定部142能够精确地判定从双向通行道路向非双向通行道路的变化。
71.在比较例2中,在判定为是非双向通行的道路上行驶的状态下,在时间点t5,当判定为道路划线条件成立时,立即判定为是双向通行道路。与此相对,在实施例2中,即使由道
路判定部142判定为道路划线条件成立,也没有立即判定为是双向通行道路,当道路划线条件成立的状态持续到规定时间δt1后的时间点t6时,判定为是双向通行道路。因此,如图7的实施例2所示,只要道路划线条件成立的持续时间小于规定时间δt1,就保持判定为是非双向通行道路不变。
72.由此,在因相机1a的误检测而导致道路划线条件暂时成立的情况下,能够防止道路判定部142误判定为是双向通行道路,能够精确地判定从非双向通行道路向双向通行道路的变化。在这里,将规定时间δt2设定为比规定时间δt1长,因此判定为是双向通行道路的情况相比较,不容易被判定为是非双向通行道路。因此,能够良好地防止在双向通行道路上进行同一车道自动驾驶等设想为非双向通行道路的自动驾驶,安全性较高。
73.采用本实施方式能够起到如下的作用效果。
74.(1)道路识别装置50具备:相机1a,其检测本车辆101行驶中的道路的道路划线;道路划线辨别部141,其辨别与由相机1a检测出的道路划线的颜色和形状相应的道路划线的类别;以及道路判定部142,其根据包括由道路划线辨别部141辨别出的道路划线的类别的信息在内的道路划线信息,判定行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路(图4)。在双向通行道路中,本车道ln1周围的道路划线的颜色和形状是规定的方式。因此,通过根据由相机1a检测出的道路划线的颜色和形状判定是否为双向通行道路,能够进行精确的判定。
75.(2)相机1a构成为还能够检测作为在对向车道(相邻车道)ln2行驶的对向车辆的其他车辆102。道路判定部142还根据由相机1a是否检测出了对向车辆102,判定行驶中的道路是否为双向通行道路(图6)。这样,通过考虑到是否实际检测出了对向车辆102,能够更精确地判定是否为双向通行道路。
76.(3)道路判定部142根据规定本车辆101所行驶的本车道ln1的左右一对道路划线l1、l2的类别的信息,判定行驶中的道路是否为双向通行道路(图6)。即,将r道路划线l2是黄色,且l道路划线l1是白色的实线包含在道路划线条件中,根据道路划线条件的成立与否来判定是否为双向通行道路。由此,考虑道路划线的颜色和形状,从而能够良好地判定是否为双向通行道路。
77.(4)道路判定部142还根据本车道ln1的外侧区域的车宽方向的长度(距离d)来判定行驶中的道路是否为双向通行道路(图6)。即,将距离d小于规定值d1包含在道路划线条件中,根据道路划线条件的成立与否来判定是否为双向通行道路。由此,在l道路划线l1模糊的情况下等,即使在没有判定出l道路划线l1是白色的实线的情况下,也能够良好地判定是否为双向通行道路。
78.(5)道路判定部142还根据规定本车道ln1的道路划线l1、l2的外侧的道路划线,例如ll道路划线、rr道路划线l5的信息来判定行驶中的车道是否为双向通行道路(图6)。由此,能够更精确地判定行驶中的道路是否为双向通行道路。
79.(6)道路判定部142根据道路划线信息判定道路划线条件是否成立,当判定为道路划线条件成立时,判定为行驶中的道路是双向通行道路。另一方面,在判定为是双向通行道路之后,当判定为道路划线条件持续规定时间(第一规定时间)δt2以上不成立时,判定为行驶中的道路不是双向通行道路(图7)。由此,即使在因逆光等导致相机1a误检测了道路划线的类别的情况下,也能够精确地实施双向通行道路的判定。
80.(7)道路判定部142在判定为行驶中的道路不是双向通行道路后,当判定为道路划线条件持续比规定时间δt2短的规定时间(第二规定时间)δt1以上成立时,判定为行驶中的道路是双向通行道路(图7)。由此,能够精确且快速地判定为是双向通行道路。
81.上述实施方式能够变形成各种方式。以下对若干变形例进行说明。在上述实施方式中,由相机1a检测行驶中的道路的道路划线和对向车辆,但还可以由不同的检测部来检测道路划线和对向车辆。在上述实施方式中,将r道路划线l2是黄色(规定的第一类别)且l道路划线l1是白色实线(规定的第二类别)包含在道路划线条件中,判定是否为双向通行道路。但是,在双向通行道路中,规定本车道ln1的左右一对道路划线l1、l2的类别有时根据国家而不同。因此,还可以考虑每个国家的双向通行道路的标准来判定是否为双向通行道路。因此,根据左右一对道路划线的类别的信息而由道路判定部进行双向通行道路的判定的方式不限于以上所述。
82.在上述实施方式中,示出左侧通行的道路的例子,但在右侧通行的道路中,同样地也能够适用本发明。图8a、8b是示出右侧通行的非双向通行道路的一例的图,是美国的道路的例子。在图8a中,在本车道ln1的左侧存在黄色的道路划线l11、l12。这样,还可以将l道路划线和ll道路划线是黄色包含在道路划线条件中,道路判定部判定是否为非双向通行道路。在图8b中,本车道ln1的左侧是黄色的道路划线l11,右侧是白色的虚线的道路划线l13。在上述实施方式中,判定道路是否为单条车道的双向通行道路,但也可以与以上所述同样地来判定是否为多条车道的双向通行道路。
83.在上述实施方式中,根据本车道ln1的外侧区域的车宽方向的长度(距离d)以及根据左右一对道路划线l1、l2的外侧的道路划线的类别的信息,道路判定部142判定行驶中的道路是否为双向通行道路,但只要是根据包括由道路划线辨别部辨别出的道路划线的类别的信息在内的道路划线信息,来判定行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路,道路判定部的构成就可以是任何形式。在上述实施方式中,道路判定部142在判定为是双向通行道路之后,当判定为规定的道路条件持续规定时间δt2以上不成立时,判定为行驶中的道路不是双向通行道路,但也可以没有持续规定时间这一条件。
84.在上述实施方式中,对在自动驾驶车辆上应用道路识别装置50的例子进行了说明,但本发明同样也能够应用在具有驾驶辅助功能的手动驾驶车辆上。
85.既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个,也能够将各变形例彼此进行组合。
86.采用本发明,能够精确地判定行驶中的道路是否为双向通行道路。
87.上文结合优选实施方式对本发明进行了说明,但本领域技术人员应理解,在不脱离后述权利要求书的公开范围的情况下能够进行各种修改和变更。
技术特征:
1.一种道路识别装置,其特征在于,具备:检测部(1a),其检测本车辆(101)所行驶中的道路的道路划线;道路划线辨别部(141),其辨别与由所述检测部(1a)检测出的道路划线的颜色和形状相应的道路划线的类别;以及道路判定部(142),其根据包括由所述道路划线辨别部(141)辨别出的道路划线的类别的信息在内的道路划线信息,判定行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路。2.根据权利要求1所述的道路识别装置,其特征在于,所述检测部(1a)构成为还能够检测对向车辆(102),所述道路判定部(142)还根据由所述检测部(1a)是否检测出了对向车辆(102),判定行驶中的道路是否为双向通行道路。3.根据权利要求1或2所述的道路识别装置,其特征在于,所述道路判定部(142)根据规定本车辆(101)所行驶的本车道(ln1)的左右一对道路划线(l1、l2)的类别的信息,判定行驶中的道路是否为双向通行道路。4.根据权利要求3所述的道路识别装置,其特征在于,所述道路判定部(142)还根据所述本车道(ln1)的外侧区域的车宽方向的长度(d),判定行驶中的道路是否为双向通行道路。5.根据权利要求4所述的道路识别装置,其特征在于,规定所述本车道(ln1)的左右一对道路划线是对向车道侧的第一道路划线(ln2)和所述对向车道相反侧的第二道路划线(ln1),所述道路判定部(142),在所述第一道路划线(l2)的类别是规定的第一类别,所述第二道路划线(l1)的类别是规定的第二类别时,不论所述本车道的外侧区域的车宽方向的长度(d)如何,都判定为行驶中的道路是双向通行道路,在所述第一道路划线(l2)的类别是所述规定的第一类别,所述第二道路划线(l1)的类别不是所述规定的第二类别时,只要所述本车道的外侧区域的车宽方向的长度(d)小于规定值(d1),就判定为行驶中的道路是双向通行道路。6.根据权利要求3所述的道路识别装置,其特征在于,所述道路判定部(142)还根据所述左右一对道路划线(l1、l2)的外侧的道路划线的类别的信息,判定行驶中的道路是否为双向通行道路。7.根据权利要求1或2所述的道路识别装置,其特征在于,所述道路判定部(142)根据所述道路划线信息判定规定的道路条件是否成立,当判定为所述规定的道路条件成立时,判定为行驶中的道路是双向通行道路,另一方面,当判定为是双向通行道路之后,判定为所述规定的道路条件持续规定时间(δt2)以上不成立时,判定为行驶中的道路不是双向通行道路。8.根据权利要求7所述的道路识别装置,其特征在于,所述规定时间(δt2)是第一规定时间,所述道路判定部(142)在判定为行驶中的道路不是双向通行道路后,当判定为所述规定的道路条件持续比所述第一规定时间(δt2)短的第二规定时间(δt1)以上成立时,判定为行驶中的道路是双向通行道路。
9.根据权利要求1或2所述的道路识别装置,其特征在于,还具备行驶控制部(16),所述行驶控制部(16)控制转向用执行器,使得进行不依靠驾驶员的操作而以自动驾驶在同一车道上行驶的同一车道自动驾驶,在本车辆正在以所述同一车道自动驾驶行驶时,当由所述道路判定部(142)判定为行驶中的道路是双向通行道路时,所述行驶控制部(16)控制所述转向用执行器,以使所述同一车道自动驾驶中止。10.根据权利要求9所述的道路识别装置,其特征在于,还具备报知部(3a),所述报知部(3a)向驾驶员报知信息,在本车辆正在以所述同一车道自动驾驶行驶时,当由所述道路判定部(142)判定为行驶中的道路是双向通行道路时,所述行驶控制部(16)控制所述报知部(3a),以报知提醒把持方向盘这一信息。
技术总结
道路识别装置具备:检测部,检测本车辆所行驶中的道路的道路划线;道路划线辨别部,其辨别与由检测部检测出的道路划线的颜色和形状相应的道路划线的类别;以及道路判定部,其根据包括由道路划线辨别部辨别出的道路划线的类别的信息在内的道路划线信息,判定行驶中的道路是否为进行双向通行的双向通行道路。的道路是否为进行双向通行的双向通行道路。的道路是否为进行双向通行的双向通行道路。
技术研发人员:喜住祐纪 三井相和
受保护的技术使用者:本田技研工业株式会社
技术研发日:2023.02.14
技术公布日:2023/9/11
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