以下、実施形態を図面を用いて説明する。
図1は、一実施形態における交差点検出システム10の例を示している。交差点検出システム10は、例えば、ドライバの運転行動を評価・分析するために、走行中に蓄積されたデータを解析する際に使用される。例えば、交差点検出システム10は、評価対象の移動体が交差点入り口を通過するタイミングを、地図データDMAPと車載データDCARの群とを用いて検出する。以下、車載データDCARの群を車載データ群DCARとも称する。また、移動体を車両とも称し、評価対象や解析対象の移動体(車両)を自車とも称する。
地図データDMAPは、例えば、解析対象の車両の走行路近傍に評価対象の交差点が存在するか否かを推定するために参照される地図情報である。例えば、地図データDMAPは、評価対象の交差点の位置情報、交差種別、交差道路情報等を有している。交差種別は、例えば、十字路、T字路等の交差点の種類を示す情報である。例えば、交差種別は、自車の走行路に対して交差する道路(以下、交差路とも称する)の数を算出する際に使用される。交差道路情報は、例えば、交差路の幅、道路形状等の情報である。例えば、交差道路情報は、交差路の幅や角度等を算出する際に使用される。
地図データDMAPは、交差点の位置、交差種別、道路幅等を示す道路属性情報を有する一般的なデジタル道路地図でもよいし、予め準備した評価対象の交差点群の位置データリストでもよい。なお、交差点検出システム10は、交差種別、交差道路情報が省かれた地図データDMAPを使用してもよい。
車載データDCARは、例えば、自車に搭載した装置(以下、車載装置とも称する)で走行中に取得したデータである。例えば、車載データDCARは、GPS等の測位装置から得られる自車の位置情報、カメラで撮影した自車周辺の画像データ等を有している。なお、車載データDCARは、車両速度(走行速度)の情報を有してもよい。また、車載データDCARは、車載レーダ等により得られる自車周辺の物体分布状況を示すデータを、自車周辺の画像データの代わりに有してもよい。あるいは、車載データDCARは、物体分布状況を示すデータと自車周辺の画像データとの両方を有してもよい。すなわち、車載データDCARは、移動体周辺の状態を調査する際に使用される第1データ(画像データや車載レーダ等のデータ)と移動体の位置を示す第1位置情報とを含んでいる。
例えば、車載データDCARは、記録媒体等に記録されている。なお、車載データDCARは、運転評価時に交差点検出システム10で参照できれば、車載装置に内蔵されたメモリ等に記憶されてもよい。車載データDCARは、車載装置の任意の条件に基づいて取得される。例えば、車載データDCARは、走行中に継続して取得されてもよいし、特定のイベントが発生したときのみ取得されてもよい。
なお、走行中に継続して取得される車載データDCARは、特定のイベント時のみ取得される車載データDCARに比べて、長時間のデータが記録されている。このため、交差点検出システム10は、走行中に継続して取得される車載データDCARを用いる方が、特定のイベント時のみ取得される車載データDCARを用いる場合に比べて、交差点近傍のデータを長めに調査でき、交差点入り口を高精度に検出できる。
交差点検出システム10は、例えば、対象データ判定部20、交差点判定部30、探索位置決定部40および境界検出部50を有している。
対象データ判定部20は、地図データDMAPと車載データDCARに含まれる自車の位置情報とを用いて、自車の位置が評価対象の交差点近傍か否かを判定する。例えば、対象データ判定部20は、車載データDCARの位置情報(自車の位置を示す情報)と地図データDMAPの交差点の位置情報とを比較し、車載データDCARが交差点近傍で取得されたか否かを判定する。これにより、交差点判定部30で処理される車載データDCARが選択される。交差点近傍は、例えば、交差点から所定距離以内の地点である。
すなわち、対象データ判定部20は、移動体周辺の状態を調査する際に使用される第1データと移動体の位置を示す第1位置情報とを含む車載データDCARと、交差点の位置を示す第2位置情報を含む地図データDMAPとを受ける。そして、対象データ判定部20は、第1位置情報および第2位置情報に基づいて、交差点から所定距離以内の地点で取得された車載データDCARを選択する。
なお、車載データDCARの処理順番は、任意の順番でよい。また、対象データ判定部20は、交差点近傍か否かの判定処理を全ての車載データDCARに対して実行してもよいし、交差点近傍か否かの判定処理を任意に選択した車載データDCARに対して実行してもよい。例えば、対象データ判定部20は、図3に示すように、任意の距離間隔で車載データDCARを間引いて判定処理の対象データを選択してもよい。
交差点判定部30は、対象データ判定部20で交差点近傍のデータであると判定された車載データDCARが交差点内で取得されたデータか否かを判定する。例えば、交差点判定部30は、対象データ判定部20で交差点近傍のデータであると判定された車載データDCARに対して、交差点内で観測される交差点特徴物(交差点の特徴)が存在するか否かを判定する。
例えば、車載データDCARに自車周辺の画像データが含まれている場合、交差点判定部30は、車載データDCARの画像データに対して、交差点内で観測される交差点特徴物の画像特徴量を検出するための画像処理を実行する。画像特徴量を検出するための画像処理は、例えば、エッジ抽出、特徴点抽出、オプティカルフロー算出、パターンマッチング、学習等の既存の処理でよい。また、交差点内で観測される交差点特徴物は、例えば、信号機、各種標識、交差点内の通行方向や導流帯等を示す路面標示、スクランブル交差点の交差する横断歩道の路面標示、自車線および対向車線のそれぞれの停止線等である。
例えば、交差点判定部30は、交差点特徴物が信号機や各種標識の場合、画像処理で検出した画像特徴量(形状、輝度、色情報等)が示す交差点特徴物(画像上の信号機や各種標識)の大きさが閾値以上のとき、交差点内で撮影された画像データであると判定する。交差点内で撮影された画像データを含む車載データDCARは、交差点内で取得された車載データDCARである。これにより、交差点内で取得された車載データDCARが特定される。
また、例えば、交差点特徴物が路面標示の場合、交差点判定部30は、路面標示に使用される規定の標示パターン(例えば、図4に示す標示パターン)を自車近傍の路面画像から検出したとき、交差点内で取得された車載データDCARと判定する。また、例えば、交差点特徴物が停止線の場合、交差点判定部30は、図5に示すように、自車近傍の路面画像から検出される自車線および対向車線のそれぞれの停止線を用いて、交差点内の車載データDCARを特定する。
なお、交差点判定部30は、交差点内で観測される交差点特徴物を検出する代わりに、交差点外で観測される交差点特徴物を検出してもよい。例えば、交差点判定部30は、対象データ判定部20で交差点近傍のデータであると判定された車載データDCARに対して、交差点外で観測される交差点特徴物が存在するか否かを判定してもよい。交差点外で観測される交差点特徴物は、例えば、一時停止等の標識、自車の走行路に沿った白線や中央線、駐停車禁止線、路側線、中央分離帯、歩道、路側帯、ガードレール等である。
また、交差点判定部30は、空き空間が存在するか否かを判定することにより、交差点内で取得された車載データDCARを特定してもよい。例えば、交差点判定部30は、所定の大きさとほぼ同じ大きさの空き空間(遮蔽物の存在しない空間)が交差路方向に存在するか否かを判定する。
あるいは、交差点判定部30は、例えば、交差点内の交差点特徴物の画像特徴量が存在するか否かを判定するとともに、所定の大きさとほぼ同じ大きさの空き空間(遮蔽物の存在しない空間)が交差路方向に存在するか否かを判定する。そして、交差点判定部30は、交差点内の交差点特徴物の存在と所定の大きさとほぼ同じ大きさの空き空間の存在とが検出された車載データDCARを、交差点内の車載データDCARと判定する。
例えば、交差点判定部30は、車載データDCARに含まれる画像データの任意画素のオプティカルフローの変化に基づいて、カメラから側方物体までの距離変化等を推定する。そして、交差点判定部30は、カメラから側方物体までの距離変化等に基づいて、各車載データDCARの記録時刻における自車の左右側方の距離分布を推定する。これにより、交差点判定部30は、自車の左右側方に連続した空き空間(遮蔽物が存在しない空間)が存在するか否かを判定できる。
所定の大きさとほぼ同じ大きさの空き空間か否かは、例えば、地図データDMAPに含まれる交差種別、交差道路情報等に基づいて判定される。また、交差点判定部30は、交差種別、交差道路情報等に基づいて、画像内での交差点特徴物を探索する部分や方向を限定してもよい。例えば、交差点判定部30は、右側のみに交差路が存在するT字路の交差点では、自車の左右側方ではなく、右側方のみで交差点特徴物を探索してもよい。このように、交差点判定部30は、交差種別、交差道路情報等を用いることにより、住宅の駐車場や空き地等を交差点と誤認識することを防止できる。すなわち、この実施形態では、交差点の誤認識を低減できる。
また、交差点判定部30は、画像データの代わりに、レーザセンサやミリ波センサ等の車載レーダにより取得されたデータ(例えば、自車と自車周辺の物体との距離を示す測距結果)を使用して交差点の交差点特徴物を検出してもよい。例えば、交差点判定部30は、車載レーダ等により取得されたデータに基づいて、信号や交差点内の標識等の大きさや形を検出してもよい。あるいは、交差点判定部30は、車載レーダ等により取得されたデータに基づいて、自車から側方物体までの距離等を推定してもよい。そして、交差点判定部30は、自車から側方物体までの距離変化等に基づいて、各車載データDCARの記録時刻における自車の左右側方の距離分布を推定してもよい。
ここで、例えば、交差点内の車載データDCARの検出精度は、複数の交差点特徴物を確認することにより、向上する。したがって、交差点判定部30は、複数の交差点特徴物を確認してもよい。また、交差点判定部30は、各交差点特徴物の検出コストを推定し、コストの低い交差点特徴物で車載データ群DCARを絞り込んでから、コストの高い交差点特徴物を検出してもよい。
なお、車載データDCARの処理順番は、任意の順番でよい。また、交差点判定部30は、交差点内か否かの判定処理を全ての車載データDCARに対して実行してもよいし、交差点内か否かの判定処理を任意に選択した車載データDCARに対して実行してもよい。例えば、交差点判定部30は、対象データ判定部20での間引き方法と同様の方法で車載データDCARを間引いてもよい。
このように、交差点判定部30は、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの第1データ(画像データや車載レーダ等のデータ)に交差点の特徴が存在するか否かを判定する。そして、交差点判定部30は、判定結果に基づいて、交差点内で取得された車載データDCARを特定する。
探索位置決定部40は、交差点判定部30で交差点内のデータであると判定された車載データDCARに基づいて、交差点の開始位置(入り口)を検出する際の探索方向および探索範囲の開始データ(最初に探索される車載データDCAR)を決定する。例えば、探索位置決定部40は、車載データDCARの記録時間方向と逆行する時間方向(以下、逆行時間方向とも称する)を、車載データDCARの探索方向に決定する。
また、探索位置決定部40は、例えば、交差点判定部30で交差点内のデータであると判定された車載データDCARを最初の探索データに決定する。なお、例えば、探索位置決定部40は、交差点判定部30で交差点内のデータであると判定された車載データDCARの近傍の車載データDCARを、最初の探索データに決定してもよい。例えば、探索位置決定部40は、交差点判定部30で交差点内のデータであると判定された車載データDCARより十分小さい時刻だけ前(例えば、1つ前)に記録した車載データDCARを、最初の探索データに決定してもよい。
このように、探索位置決定部40は、交差点判定部30で特定された車載データDCARに基づいて探索範囲の開始位置を決定し、車載データDCARの探索方向を車載データDCARの記録時間方向と逆行する時間方向に決定する。
さらに、探索位置決定部40は、図8や図9に示すように、交差点の開始位置(入り口)を検出する際の探索範囲の終了データ(探索範囲の終了位置の車載データDCAR)を決定してもよい。例えば、探索位置決定部40は、開始データの車載データDCARの記録地点(記録位置)から各車載データDCARの記録地点までの走行距離を、最初に探索される車載データDCAR(探索範囲の開始データ)から自車の進行方向と逆方向(逆行時間方向)に順次計算する。そして、探索位置決定部40は、走行距離が予め決定した閾値距離を最初に越えた車載データDCARを、車載データDCAR郡の探索範囲の終了位置と決定する。以下、自車の進行方向を走行方向とも称する。
境界検出部50は、探索位置決定部40で決定した探索範囲に含まれる車載データDCARから判定対象の車載データDCARを探索方向にしたがって順次選択し、判定対象の車載データDCARに交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かを判定する。そして、境界検出部50は、交差点開始位置に対応する特徴が出現した車載データDCARから交差点開始位置の車載データDCARを特定する。
すなわち、境界検出部50は、探索位置決定部40で決定した探索範囲の車載データ群DCARから、交差点開始位置の車載データDCARを特定する。例えば、境界検出部50は、探索位置決定部40で決定した探索範囲の車載データ群DCARから車載データDCARを探索方向(逆行時間方向)で順次選択し、自車走行路の側方に遮蔽物が出現するか否かを車載データDCAR毎に判定する。そして、境界検出部50は、遮蔽物が最初に出現した車載データDCARに基づいて、交差点開始位置の車載データDCARを特定する。例えば、境界検出部50は、遮蔽物が最初に出現した車載データDCARを、交差点開始位置の車載データDCARと判定する。
遮蔽物の出現判定は、例えば、交差点判定部30と同様の処理により実行される。例えば、境界検出部50は、車載データDCARの画像データに基づいて画像内の輝度変化を算出し、遮蔽物の存在を検出する。あるいは、境界検出部50は、車載データDCARに基づいて算出される距離分布(高さ変化)を用いて、遮蔽物の存在を検出する。距離分布は、例えば、車載レーダ等により取得された測距結果や画像のオプティカルフロー等に基づいて算出される。
また、境界検出部50は、検出対象の遮蔽物の大きさを規定してもよい。例えば、境界検出部50は、検出対象の遮蔽物を、規定距離幅以上で、かつ、地表からの規定高さ以上の遮蔽物に限定してもよい。具体的には、境界検出部50は、画像データが使用される場合、画像上の遮蔽物の大きさや形、画像上の遮蔽物の位置、遮蔽物の検出持続時間等を規定してもよい。
例えば、境界検出部50は、幅および高さが30cm以上の物体(遮蔽物)を連続する5つ以上の車載データDCARで検出し、かつ、検出した物体の形状および位置が予め設定された大きさ以下の変化であるとき、検出した物体を遮蔽物と判定してもよい。これにより、境界検出部50は、歩行者等の移動体、小さな路上のゴミ等を除いて、検出対象の遮蔽物を検出できる。なお、境界検出部50は、検出対象の遮蔽物を規定する代わりに検出対象から除外する物体等の特徴を規定して、検出対象の遮蔽物の出現を判定してもよい。また、境界検出部50は、図10に示すように、遮蔽物の特徴を複数段階で規定してもよい。
このように、交差点検出システム10は、交差点内の車載データDCARを特定する。そして、交差点検出システム10は、特定した交差点内の車載データDCARの記録地点(記録位置)を起点として、時間を逆行する方向に規定距離だけ離れた地点までを探索範囲に決定する。これにより、交差点検出システム10は、探索範囲に含まれる車載データ群DCARに限定して、遮蔽物が現れるタイミングを探索できる。この結果、交差点検出システム10は、交差点開始位置の車載データDCARを精度よく検出できる。例えば、交差点検出システム10は、遮蔽物が最初に出現した車載データDCARを、交差点開始位置の車載データDCARに特定する。
図2は、図1に示した交差点検出システム10の動作の一例を示している。図2の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。例えば、交差点検出プログラム等のソフトウエアは、コンピュータに図2の動作を実行させてもよい。すなわち、交差点検出システム10は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。例えば、交差点検出システム10は、CPU、メモリ、ハードディスクドライブ等の揮発性、不揮発性の記憶媒体のハードウエア資源と、記憶媒体内で保持されているソフトウエア資源とが協働することで実現されてもよい。
図2の動作では、交差点検出システム10は、例えば、対象データ判定部20、交差点判定部30、探索位置決定部40および境界検出部50の順に、車載データDCARを1つずつ処理して受け渡している。なお、交差点検出システム10は、処理部(対象データ判定部20、交差点判定部30、探索位置決定部40および境界検出部50)毎に、複数の車載データDCARを処理してもよい。
処理P100では、対象データ判定部20は、評価対象の車載データ群DCARに未処理の車載データDCARが存在するか否かを判定する。未処理の車載データDCARが存在するとき(処理P100のYes)、対象データ判定部20の動作は、処理P200に移る。一方、未処理の車載データDCARが存在しないとき(処理P100のNo)、交差点検出システム10の動作は終了する。
処理P200では、対象データ判定部20は、評価対象の車載データ群DCARから未処理の車載データDCARを選択する。
処理P300では、対象データ判定部20は、処理P200で選択した車載データDCARの記録地点近傍に交差点が存在するか否かを判定する。例えば、対象データ判定部20は、処理P200で選択した車載データDCARの位置情報と地図データDMAPの交差点の位置情報とを比較し、車載データDCARが交差点近傍で取得されたか否かを判定する。
車載データDCARの記録地点近傍に交差点が存在するとき(処理P300のYes)、対象データ判定部20の動作は、処理P400に移る。一方、車載データDCARの記録地点近傍に交差点が存在しないとき(処理P300のNo)、対象データ判定部20の動作は、処理P100に戻る。例えば、自車が高速道路を走行中の場合や自車の周辺に評価対象の交差点が存在しない場合、対象データ判定部20の動作は、処理P100に戻る。
処理P400では、対象データ判定部20は、車載データDCARの記録地点近傍の交差点の交差点情報、交差道路情報等を、地図データDMAPから取得する。なお、対象データ判定部20は、交差点情報、交差道路情報等が地図データDMAPに含まれていない場合、交差点情報、交差道路情報等を取得しなくてもよい。
処理P500では、交差点判定部30は、処理P300で記録地点が交差点近傍であると判定された車載データDCARに対して、記録地点が交差点内か否かを判定する。例えば、交差点判定部30は、交差点内で観測される交差点特徴物が車載データDCARの画像データ等に存在するか否かを判定する。あるいは、交差点判定部30は、交差点外で観測される交差点特徴物が車載データDCARの画像データ等に存在するか否かを判定する。なお、例えば、交差点検出システム10は、交差点外で観測される交差点特徴物を使用する場合、図7等に示すように、記録地点が交差点内か否かが確定するまで車載データDCARを走行方向に順次探索してもよい。
車載データDCARの記録地点が交差点内のとき(処理P500のYes)、交差点検出システム10の動作は、処理P600に移る。一方、車載データDCARの記録地点が交差点内でないとき(処理P500のNo)、交差点検出システム10の動作は、処理P100に戻る。
処理P600では、探索位置決定部40は、処理P500で記録地点が交差点内であると判定された車載データDCARに基づいて、交差点の開始位置(入り口)を検出する際の探索方向および探索範囲の開始データ(最初に探索される車載データDCAR)を決定する。例えば、探索方向は、走行方向に逆行する方向に決定される。また、例えば、探索範囲の開始データは、処理P500で記録地点が交差点内であると判定された車載データDCARに決定される。また、図2の動作では、探索位置決定部40は、探索範囲の終了データとなる車載データDCARも決定する。
処理P700では、境界検出部50は、最初の探索対象の車載データDCAR(処理P600で決定した探索範囲の開始データ)を選択する。
処理P800では、境界検出部50は、探索対象の車載データDCAR(処理P700や処理P804で選択された車載データDCAR)に交差点境界が存在するか否かを判定する。例えば、境界検出部50は、処理P700や処理P804で選択した車載データDCARに基づいて、遮蔽物が出現するか否かを判定する。車載データDCARに交差点境界が存在するとき(処理P800のYes)、境界検出部50の動作は、処理P900に移る。一方、車載データDCARに交差点境界が存在しないとき(処理P800のNo)、境界検出部50の動作は、処理P802に移る。
処理P802では、境界検出部50は、探索対象の車載データDCARが存在するか否かを判定する。例えば、境界検出部50は、処理P600で決定した終了データの車載データDCARまで探索処理が終了したか否かを判定する。探索対象の車載データDCARが存在するとき(処理P802のYes)、境界検出部50の動作は、処理P804に移る。一方、探索対象の車載データDCARが存在しないとき(処理P802のNo)、交差点検出システム10の動作は、処理P100に戻る。
処理P804では、境界検出部50は、次の探索対象の車載データDCARを選択する。そして、境界検出部50は、処理P800を実行する。これにより、処理P800は、交差点境界が検出されるまで繰り返される。したがって、探索範囲に交差点境界が存在しない場合、例えば、探索範囲の全ての車載データDCARに対して、処理P800が実行される。
処理P900では、境界検出部50は、交差点開始位置の車載データDCARを特定する。例えば、境界検出部50は、遮蔽物が最初に出現した車載データDCARを、交差点開始位置の車載データDCARと判定する。なお、交差点検出システム10の動作は、この例に限定されない。例えば、処理P300や処理P500の対象となる車載データDCARは、間引かれてもよい。
図3は、車載データDCARの間引きの一例を示している。なお、図3では、各車載データDCARの記録地点Pが走行方向に向かって一列に並ぶ場合を示している。図3の網掛けの丸印は、処理対象の車載データDCARを示し、図3の白い丸印は、間引き対象の車載データDCARを示している。交差点判定部30が車載データDCARを間引くときの動作は、対象データ判定部20が車載データDCARを間引くときの動作と同様である。したがって、図3では、対象データ判定部20が車載データDCARを間引くときの動作を説明する。
図の記録時刻Tおよび記録地点Pの括弧内の符号(英数字等)は、互いに対応している。例えば、時刻T(m)は、地点P(m)の車載データDCARの記録時刻に対応している。地点P(m)は、例えば、対象データ判定部20で前回処理された車載データDCARの記録地点Pを示している。なお、対象データ判定部20の処理開始時では、最初に処理される車載データDCARの記録地点Pが地点P(m)に対応する。また、例えば、時刻T(m+1)は、地点P(m+1)の車載データDCARの記録時刻に対応している。
図3の例では、地点P(m)から地点P(m+1)までの走行距離L(m,m+1)は、規定値Lthを超えていない。また、地点P(m)から地点P(n−1)までの走行距離L(m,n−1)は、規定値Lthを超えていない。そして、地点P(m)から地点P(n)までの走行距離L(m,n)は、規定値Lth以上である。
例えば、対象データ判定部20は、地点P(m)からの走行距離Lが規定値Lthを初めて超えた地点P(n)の車載データDCARを、次に処理する車載データDCARとして選択する。すなわち、地点P(m)と地点P(n)との間の地点P(地点P(m+1)〜地点P(n−1))の車載データDCAは、対象データ判定部20の処理の対象外として間引きされる。
地点P(m)から各地点Pまでの走行距離Lは、地点P(j)と地点P(j+1)との間の走行速度V(j,j+1)を用いて、式(1)で表される。時刻T(j)、T(j+1)は、地点P(j)、P(j+1)の車載データDCARの記録時刻である。図3の例では、jは、mからn−1までである。
L=Σ(V(j,j+1)×(T(j+1)−T(j))) ・・・(1)
このように、自車の走行速度Vで車載データDCARが間引かれる場合、車両が停止またはほぼ停止している状態で記録された変化の少ない車載データDCARに対する処理コストを抑制できる。したがって、この実施形態では、対象データ判定部20で処理する車載データDCARを間引くことにより、対象データ判定部20による判定を低い処理コストで実行できる。同様に、この実施形態では、交差点判定部30で処理する車載データDCARを間引くことにより、交差点判定部30による判定を低い処理コストで実行できる。
なお、交差点検出システム10は、地点P(m)から各地点Pまでの走行距離Lを、車載データDCARに含まれる位置情報に基づいて算出してもよい。
図4は、路面標示の一例を示している。例えば、交差点内移動方向を示す路面標示、スクランブル交差点の路面標示、交差点内を示す路面標示、発光式道路鋲等の路面標示が存在する。なお、発光式道路鋲の発光部分EPは、任意形状である。交差点判定部30は、例えば、交差点内移動方向を示す路面標示、スクランブル交差点の路面標示、交差点内を示す路面標示、発光式道路鋲の少なくとも1つを、交差点内で観測される交差点特徴物として検出することにより、交差点内の車載データDCARを特定できる。
図5は、交差点内の車載データDCARの特定方法の一例を示している。なお、図5は、自車線の停止線SLaおよび対向車線の停止線SLbに基づいて交差点内の車載データDCARを特定する方法の一例を示している。図5の例では、自車線の停止線SLaは、車両MOBJが地点P(i)に位置するときの車載データDCARから検出される。また、対向車線の停止線SLbは、車両MOBJが地点P(k)に位置するときの車載データDCARから検出される。
例えば、交差点判定部30は、自車線の停止線SLaおよび対向車線の停止線SLbがそれぞれ検出された地点P(i)、P(k)の車載データDCARを選択する。なお、図5の例では、交差点判定部30は、自車線の停止線SLaを検出した車載データDCARの記録地点P(i)から規定距離LR以上通過した地点の車載データ群DCARを対象にして、対向車線の停止線SLbを検出する。
そして、交差点判定部30は、自車線の停止線SLaが検出された車載データDCARの記録時刻T(i)と対向車線の停止線SLbが検出された車載データDCARの記録時刻T(k)との中間の時刻Tsを算出する。時刻Tsに相当する車載データDCARは、交差点内の車載データDCARに対応している。例えば、交差点判定部30は、時刻Tsに近い記録時刻の車載データDCARを、交差点内の車載データDCARとして特定する。
時刻T(i)から時刻Tsまでの時間TM1は、時刻Tsから時刻T(i)までの時間TM1とほぼ同じである。例えば、時刻T(i)と時刻T(k)との中間の時刻Tsは、式(2)により算出される。
Ts=(T(i)+T(k))/2 ・・・(2)
なお、時刻T(k)は、地点P(i)から規定距離LR離れた地点P(j)の車載データDCARの記録時刻T(j)以降の時刻である。規定距離LRは任意距離である。例えば、規定距離LRは、一般的な車両の横幅に基づいた長さに規定されてもよいし、一般的な道路の横幅に基づいた長さに規定されてもよい。あるいは、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いて、交差点の道路幅等に応じた長さに、規定距離LRを規定してもよい。
ここで、地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lは、例えば、上述した式(1)を用いて算出される。あるいは、交差点検出システム10は、地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lを、車載データDCARに含まれる位置情報に基づいて算出してもよい。このように、交差点判定部30は、自車線の停止線SLaおよび対向車線の停止線SLbに基づいて交差点内の車載データDCARを特定できる。
図6は、交差点内の車載データDCARの特定方法の別の例を示している。なお、図6は、交差点外で観測される交差点特徴物CLに基づいて交差点内の車載データDCARを特定する方法の一例を示している。図6の例では、地点P(i)の車載データDCARの記録時刻T(i)より前の記録時刻の車載データDCARでは、自車の走行路に沿った中央線CLが検出されている。そして、記録時刻T(i)の車載データDCARで、中央線CLが検出されなくなる。すなわち、中央線CLは、車両MOBJが地点P(i)に位置するときの車載データDCARで検出されなくなる。
例えば、交差点判定部30は、中央線CL(交差点外の交差点特徴物)が検出できなくなった車載データDCARの記録地点P(i)から規定距離LR2離れた地点P(j)に近い地点の車載データDCARを、交差点内の車載データDCARとして特定する。図6の例では、交差点判定部30は、中央線CLが検出できなくなった車載データDCARの記録地点P(i)から規定距離LR2離れた地点P(j)の車載データDCARを、交差点内の車載データDCARとして特定する。規定距離LR2は任意距離である。例えば、規定距離LR2は、一般的な車両の横幅以上に規定される。
地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lは、例えば、上述した式(1)を用いて算出される。あるいは、交差点検出システム10は、地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lを、車載データDCARに含まれる位置情報に基づいて算出してもよい。このように、交差点判定部30は、中央線CL(交差点外の交差点特徴物)に基づいて交差点内の車載データDCARを特定できる。
図7は、交差点内の車載データDCARの特定方法の別の例を示している。なお、図7は、交差点外で観測される交差点特徴物CLに基づいて交差点内の車載データDCARを特定する方法の別の例を示している。図7の例では、地点P(i)の車載データDCARの記録時刻T(i)より前の記録時刻の車載データDCARでは、自車の走行路に沿った中央線CLが検出されている。そして、記録時刻T(i)の車載データDCARで、中央線CLが検出されなくなる。すなわち、中央線CLは、車両MOBJが地点P(i)に位置するときの車載データDCARで検出されなくなる。また、記録時刻T(i)から記録時刻T(k)までの車載データDCARでは、中央線CLは、検出されない。そして、記録時刻T(k)の車載データDCARで、中央線CLが検出される。すなわち、中央線CLは、車両MOBJが地点P(k)に位置するときの車載データDCARで再度検出される。
例えば、交差点判定部30は、中央線CL(交差点外の交差点特徴物)が検出できなくなった地点P(i)の車載データDCARと、中央線CLが再度検出された地点P(k)の車載データDCARとを選択する。なお、図7の例では、交差点判定部30は、中央線CLが検出できなくなった地点P(i)から規定距離LR2以上通過した地点の車載データ群DCARを対象にして、中央線CLを検出する。
そして、交差点判定部30は、中央線CLが検出できなくなった車載データDCARの記録時刻T(i)と中央線CLが再度検出された車載データDCARの記録時刻T(k)との中間の時刻Tsを算出する。時刻Tsに相当する車載データDCARは、交差点内の車載データDCARに対応している。例えば、交差点判定部30は、時刻Tsに近い記録時刻の車載データDCARを、交差点内の車載データDCARとして特定する。
時刻T(i)から時刻Tsまでの時間TM2は、時刻Tsから時刻T(i)までの時間TM2とほぼ同じである。例えば、時刻T(i)と時刻T(k)との中間の時刻Tsは、上述した式(2)により算出される。
なお、時刻T(k)は、地点P(i)から規定距離LR3離れた地点P(j)の車載データ群DCARの記録時刻T(j)以降の時刻である。規定距離LR3は任意距離である。例えば、規定距離LR3は、一般的な車両の縦幅に基づいた長さに規定されてもよいし、一般的な車両の横幅の2倍とほぼ同じ長さに規定されてもよい。あるいは、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いて、交差点の道路幅等に応じた長さに、規定距離LR3を規定してもよい。
ここで、地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lは、例えば、上述した式(1)を用いて算出される。あるいは、交差点検出システム10は、地点P(i)から各地点Pまでの走行距離Lを、車載データDCARに含まれる位置情報に基づいて算出してもよい。このように、交差点判定部30は、中央線CL(交差点外の交差点特徴物)に基づいて交差点内の車載データDCARを特定できる。
ここで、自車の走行路に沿った中央線CLを検出するシステムは、中央線CLに対する自車の走行位置変化から異常運転を判定する目的等で、車両に搭載されることも多い。このため、中央線CLに基づいて交差点内の車載データDCARを特定する場合、交差点検出システム10は、既存の技術を流用できる。
図8は、探索範囲の決定方法の一例を示している。なお、図8は、車載データDCARに含まれる位置情報を用いて探索範囲の終了データを決定する方法の一例を示している。図8の横軸は経度を示し、図8の縦軸は緯度を示している。また、図8の黒い丸印は、探索開始位置の車載データDCARを示し、図8の網掛けの丸印は、探索終了位置の車載データDCARを示している。
探索位置決定部40は、例えば、探索開始位置の車載データDCARの記録地点P(n)から閾値距離Lseだけ遡った地点Pの車載データDCARを、探索範囲の終了データ(探索終了位置の車載データDCAR)に決定する。探索位置決定部40は、車載データDCARに含まれる位置情報を用いて、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lを算出する。例えば、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lは、各位置(地点)の差分の絶対値により算出される。
なお、探索位置決定部40は、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lを、地点P(n)から逆行時間方向(地点P(n)から地点P(m)に向かう方向)で順次算出する。例えば、地点P(n)から地点P(m+1)までの走行距離L(m+1,n)は、地点P(n)と地点P(m+1)との差分の絶対値により算出され、閾値距離Lseを超えていない。また、地点P(n)から地点P(m)までの走行距離L(m,n)は、地点P(n)と地点P(m)との差分の絶対値により算出され、閾値距離Lse以上である。
そして、探索位置決定部40は、走行距離Lが閾値距離Lseを最初に越えた車載データDCAR(図8では、地点P(m)の車載データDCAR)を、探索範囲の終了データに決定する。
閾値距離Lseは任意距離である。例えば、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いて、交差点の道路幅等に応じた長さに、閾値距離Lseを規定してもよい。例えば、閾値距離Lseは、交差路の道路幅の約1.5倍に規定されてもよい。あるいは、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いずに、閾値距離Lseを規定してもよい。例えば、交差点検出システム10は、最大片道3車線の道路を想定して、一般的な道路幅の約6倍に閾値距離Lseを規定してもよい。
このように、探索位置決定部40は、交差点に関する情報に基づいて閾値距離Lseを算出し、探索範囲の開始位置(探索開始位置)と閾値距離Lseとに基づいて探索範囲の終点(探索終了位置)を決定する。交差点に関する情報は、例えば、地図データDMAPに含まれる道路属性情報であり、対象データ判定部20により地図データDMAPから取得される。
図9は、探索範囲の決定方法の別の例を示している。なお、図9は、車載データDCARに含まれる車両速度の情報を用いて探索範囲の終了データを決定する方法の一例を示している。図9の黒い丸印は、探索開始位置の車載データDCARを示し、図9の網掛けの丸印は、探索終了位置の車載データDCARを示している。
探索位置決定部40は、例えば、探索開始位置の車載データDCARの記録地点P(n)から閾値距離Lseだけ遡った地点Pの車載データDCARを、探索範囲の終了データ(探索終了位置の車載データDCAR)に決定する。探索位置決定部40は、車載データDCARに含まれる車両速度(走行速度)の情報を用いて、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lを算出する。例えば、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lは、上述した式(1)を用いて算出される。
なお、探索位置決定部40は、地点P(n)から各地点Pまでの走行距離Lを、地点P(n)から逆行時間方向(地点P(n)から地点P(m)に向かう方向)で順次算出する。例えば、地点P(n)から地点P(n−1)までの走行距離L(n−1,n)は、閾値距離Lseを超えていない。また、地点P(n)から地点P(m+1)までの走行距離L(m+1,n)は、閾値距離Lseを超えていない。そして、地点P(n)から地点P(m)までの走行距離L(m,n)は、閾値距離Lse以上である。
例えば、探索位置決定部40は、走行距離Lが閾値距離Lseを最初に越えた車載データDCAR(図8では、地点P(m)の車載データDCAR)を、探索範囲の終了データに決定する。この方法では、GPS等の測位装置から得られる自車の位置が電波状況等の影響で正しく測位できない場合でも、走行距離Lを精度よく算出できる。
閾値距離Lseは任意距離である。例えば、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いて、交差点の道路幅等に応じた長さに、閾値距離Lseを規定してもよい。例えば、閾値距離Lseは、交差路の道路幅の約1.5倍に規定されてもよい。あるいは、交差点検出システム10は、地図データDMAPに含まれる道路属性情報を用いずに、閾値距離Lseを規定してもよい。例えば、交差点検出システム10は、最大片道3車線の道路を想定して、一般的な道路幅の約6倍に閾値距離Lseを規定してもよい。
なお、交差点検出システム10は、任意の方法で推定した走行速度を利用して走行距離を算出してもよい。例えば、交差点検出システム10は、車載データDCARに含まれる画像データを画像解析し、自車の周辺物体の特徴点の変化(オプティカルフロー等)を算出する。そして、交差点検出システム10は、自車の周辺物体の特徴点の変化から自車の運動状態(並行移動、回転等の自車の運動)を推定し、推定結果に基づいて走行速度を算出してもよい。
図10は、交差点の開始位置の特徴を複数段階で規定したときの各特徴の一例を示している。なお、図10では、第4段階の特徴を2通り示している。図10の第1段階、第2段階および第4段階の特徴2は、横から見た交差点開始位置Psの概要を示している。また、図10の第3段階および第4段階の特徴1は、上から見た交差点開始位置Psの概要を示している。
第1段階では、境界検出部50は、例えば、高さHIG1以上の物体SOBJ1(遮蔽物SOBJ1)を探索する。そして、境界検出部50は、物体SOBJ1が最初に出現した車載データDCARに基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。例えば、高さHIG1は、約30cmと規定される。なお、高さHIG1は、30cmに限定されない。また、検出条件として、物体SOBJ1の最小幅が追加されてもよい。
第2段階では、境界検出部50は、例えば、高さHIG2以上の物体SOBJ2(遮蔽物SOBJ2)を探索する。そして、境界検出部50は、物体SOBJ2が最初に出現した車載データDCARに基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。高さHIG2は、高さHIG1より低い。例えば、高さHIG2は、約5cmと規定される。なお、高さHIG2は、5cmに限定されない。
第3段階では、境界検出部50は、例えば、物体(遮蔽物)の高さに拘わらず、交差路ARA10に対する輝度変化が閾値以上の領域ARA12(遮蔽物ARA12)を探索する。例えば、境界検出部50は、交差点内の路面部分ARA10(交差路ARA10)に対する輝度変化が20%以上の領域ARA12のエッジを、交差点開始位置Psと判定する。すなわち、境界検出部50は、交差点内の路面部分ARA10(交差路ARA10)の輝度より20%以上変化した部分(エッジ)を、交差点開始位置Psと判定する。なお、輝度変化の閾値は、20%に限定されない。また、検出条件として、輝度変化が発生する部分のエッジの長さが規定されてもよい。
第4段階の特徴1では、境界検出部50は、例えば、輝度変化の閾値に拘わらず、交差路ARA20周辺で輝度変化が最大の部分ARA22(遮蔽物ARA22)を探索する。図10の例では、領域ARA20と領域ARA22との境界での輝度変化は、領域ARA22と領域ARA24との境界での輝度変化より大きい。この場合、境界検出部50は、領域ARA20と領域ARA22との境界を、交差点開始位置Psと判定する。なお、第4段階では、例えば、輝度変化の閾値を第3段階での輝度変化の閾値より小さくし、第3段階と同様の方法で交差点開始位置Psを特定してもよい。
第4段階の特徴2では、境界検出部50は、例えば、交差路ARA10の高さ(路面の位置)より閾値HIG3以上低くなる部分を探索する。例えば、境界検出部50は、交差路ARA10の高さ(路面の位置)より5cm以上低くなる部分を、交差点開始位置Psと判定する。なお、閾値HIG3は、5cmに限定されない。また、閾値HIG3は、周辺の領域に対する交差点内の路面の高さ等を基準にした相対値(例えば、5%)で規定されてもよい。
境界検出部50は、例えば、第1段階から第4段階の順に、交差点開始位置Psの車載データDCARの検出を段階的に実行する。例えば、境界検出部50は、探索範囲の車載データ群DCARから交差点開始位置Psの車載データDCARを検出する処理を、第1段階の規定に基づいて実行する。そして、境界検出部50は、第1段階で規定した特徴(例えば、高さHIG1以上の遮蔽物)を検出した場合、検出結果に基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。
また、第1段階で規定した特徴を探索範囲の車載データ群DCARから検出できない場合、境界検出部50は、探索範囲の車載データ群DCARから交差点開始位置Psの車載データDCARを検出する処理を、第2段階の規定に基づいて実行する。そして、境界検出部50は、第2段階で規定した特徴(例えば、高さHIG2以上の遮蔽物)を検出した場合、検出結果に基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。
第2段階で規定した特徴を探索範囲の車載データ群DCARから検出できない場合、境界検出部50は、探索範囲の車載データ群DCARから交差点開始位置Psの車載データDCARを検出する処理を、第3段階の規定に基づいて実行する。そして、境界検出部50は、第3段階で規定した特徴(例えば、輝度変化の大きい部分)を検出した場合、検出結果に基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。
第3段階で規定した特徴を探索範囲の車載データ群DCARから検出できない場合、境界検出部50は、探索範囲の車載データ群DCARから交差点開始位置Psの車載データDCARを検出する処理を、第4段階の規定に基づいて実行する。そして、境界検出部50は、第4段階で規定した特徴を検出した場合、検出結果に基づいて、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定する。
このように、境界検出部50は、判定対象の車載データDCARに対して、交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を、異なる判定基準の複数段階で実行する。例えば、境界検出部50は、検出規定を徐々に緩くして複数段階で検出処理を実行する。これにより、境界検出部50は、処理コストの増加を抑制しつつ、遮蔽物等の交差点開始位置Psの検出感度を高くできる。このため、例えば、境界検出部50は、交差点入り口(交差点開始位置Ps)に隣接して空き空間が存在する場合でも、処理コストの増加を抑制しつつ、交差点入り口(交差点開始位置Ps)を検出できる。
また、境界検出部50は、複数段階での判定結果に基づいて、交差点開始位置の周辺の状況を区分してもよい。すなわち、境界検出部50は、交差点開始位置Psの車載データDCARを特定したときの検出規定の段階に基づいて、交差点近傍の状況を区分してもよい。例えば、第1段階の規定での検出は、交差点入り口に見通しを悪化させる何らかの遮蔽物(建物や壁など)が存在することを意味する。また、第2段階の規定での検出は、交差点入り口に隣接して歩道等の空き空間が存在することを意味する。そして、第3段階および第4段階の規定での検出は、交差点入り口に隣接して道路と同等の高さの空き地などの空き空間が存在することを意味する。
交差点近傍の状況の区分は、例えば、交差点入り口近傍での見通しがよい交差点(遮蔽物のない交差点)か否かを示す情報として、交差点運転評価時の周辺確認時間の長さ、徐行速度等を決定する際に活用される。あるいは、交差点近傍の状況の区分は、例えば、運転に注意すべき交差点を特定する際に活用される。
このように、この実施形態では、探索対象の車載データ群DCARが探索位置決定部40で決定された探索範囲に絞り込まれるため、処理コストの増加を抑制しつつ、遮蔽物等の交差点開始位置Psの検出処理を、検出感度を徐々に高くして多段階で実行できる。
例えば、境界検出部50は、処理コストの増加を抑制しつつ、縁石等の遮蔽物の検出を想定した検出感度より高い検出感度で、遮蔽物等の交差点開始位置Psの検出処理を実行できる。これにより、例えば、境界検出部50は、交差点入り口に隣接して空き空間が存在する場合でも、処理コストの増加を抑制しつつ、縁石等の検出を想定した検出処理では外乱として検出対象外となるような微小な物体の特徴変化(高さ変化、輝度変化等)を検出できる。
なお、境界検出部50は、探索対象の車載データDCARを間引いてもよい。ここで、例えば、車載データDCARの微小な変化に基づいて遮蔽物が検出される場合、車載データDCARの間引き頻度(検出間隔)が交差点開始位置Psの車載データDCARの検出精度に影響する。このため、境界検出部50は、各段階での必要度に応じて、探索対象の車載データDCARの間引き頻度を変更してもよい。
例えば、境界検出部50は、多段階の最後の段階にいくほど微小な特徴を検出する必要があるため、多段階の最後の段階にいくほど車載データDCARの間引き頻度を小さくしてもよい。この場合、車載データDCARを一定間隔で間引く場合に比べて、交差点開始位置Psの車載データDCARの検出精度に与える影響を小さくできる。このように、境界検出部50は、探索範囲に含まれる車載データDCARから判定対象の車載データDCARを複数段階の各段階に応じて間引いて選択してもよい。
また、境界検出部50は、各段階での検出結果に拘わらず、全ての段階の検出処理を探索範囲の車載データ群DCARに対して実行してもよい。この場合、境界検出部50は、各段階での検出状況を参照し、交差点開始位置Psの車載データDCARを任意の選択ルールに従って特定してもよい。例えば、境界検出部50は、最も大きい遮蔽物を検出した車載データDCARを選択してもよい。この選択ルールは、例えば、最も目立つ遮蔽物の現れるタイミングを交差点入り口とする場合に使用される。
また、境界検出部50は、検出した遮蔽物の大きさに拘わらず自車の左右側方で同時に遮蔽物を検出した車載データDCARを選択してもよい。この選択ルールは、例えば、交差路との境界が左右側方で同時に現れることを前提として交差点入り口を特定する場合に使用される。あるいは、境界検出部50は、検出した遮蔽物の大きさに拘わらず、逆行時間方向(走行方向の逆方向)で遮蔽物が最初に検出された車載データDCARを選択してもよい。
すなわち、境界検出部50は、判定対象の車載データDCARに対して、交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を複数段階の全ての段階で実行してもよい。そして、境界検出部50は、複数段階の少なくとも1つの段階で交差点開始位置に対応する特徴が出現すると判定された車載データDCARから、交差点開始位置の車載データDCARを予め規定された選択ルールに基づいて特定してもよい。このように、境界検出部50は、全ての段階の検出処理を探索範囲の車載データ群DCARに対して実行した後に交差点開始位置Psの車載データDCARを選択ルールに基づいて選択することにより、複雑な交差点入り口や細かい特徴変化に対応できる。
なお、検出処理の段数は、4段階に限定されない。例えば、検出処理の段数は、3段階以下でもよいし、5段階以上でもよい。また、第4段階の特徴の規定は、2つに限定されない。例えば、第4段階の特徴の規定は、1つでもよい。
以上、この実施形態では、交差点検出システム10は、例えば、対象データ判定部20、交差点判定部30、探索位置決定部40および境界検出部50を有している。例えば、対象データ判定部20は、車載データDCARに含まれる位置情報および地図データDMAPに含まれる交差点の位置情報に基づいて、交差点から所定距離以内の地点で取得された車載データDCARを選択する。
交差点判定部30は、例えば、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの第1データ(画像データや車載レーダ等のデータ)に交差点の特徴が存在するか否かを判定して、交差点内で取得された車載データDCARを特定する。また、例えば、探索位置決定部40は、交差点判定部30で特定された車載データDCARに基づいて探索範囲を決定する。
境界検出部50は、探索位置決定部40で決定した探索範囲で、判定対象の車載データDCARに交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かを判定する。そして、境界検出部50は、交差点開始位置に対応する特徴が出現した車載データDCARから交差点開始位置の車載データDCARを特定する。このように、この実施形態では、境界検出部50による探索範囲を交差点近傍に限定できる。これにより、この実施形態では、交差点の誤認識を低減するとともに、交差点の開始位置を精度よく検出できる。
例えば、交差点に隣接する空き空間(空き地等)と交差点入り口との境界が曖昧な場合、感度を上げた検出を実行することにより、空き空間と交差点入り口との境界を検出できる。この場合、評価対象の全ての車載データDCARに対して感度を上げた検出を実行する方法では、処理コストが増加する。また、評価対象の全ての車載データDCARに対して感度を上げた検出を実行する方法では、交差点と関係ない場所で微小な物体の特徴変化を検出し、交差点入り口と誤検出するおそれがある。
これに対し、この実施形態では、感度を上げた検出の対象領域を交差点近傍に限定できる。このため、この実施形態では、評価対象の全ての車載データDCARに対して感度を上げた検出を実行する方法に比べて、処理コストおよび交差点の開始位置の誤認識を低減できる。すなわち、この実施形態では、処理コストの増加を抑制しつつ、交差点の開始位置の誤認識を低減でき、交差点の開始位置を精度よく検出できる。
図11は、別の実施形態における交差点検出システム12の一例を示している。この実施形態の交差点検出システム12では、図1−図10で説明した交差点検出システム10に、特有データ選択部22が追加されている。また、交差点検出システム12は、図1に示した交差点判定部30の代わりに、交差点判定部30Aを有している。交差点検出システム12のその他の構成は、図1−図10で説明した交差点検出システム10と同様である。図1−図10で説明した要素と同様の要素については、同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。
例えば、交差点検出システム12は、評価対象の移動体が交差点入り口を通過するタイミングを、地図データDMAPと車載データ群DCARと各交差点特有の特徴を示すデータDPECの群とを用いて検出する。以下、交差点特有の特徴を示すデータDPECを特有データDPECとも称する。また、特有データDPECの群を特有データ群DPECとも称する。
特有データDPECは、例えば、一般的な交差点の交差点特徴物を用いる方法で交差点内の車載データDCARが検出されない場合、交差点内の車載データDCARを特定するために使用される。例えば、特有データDPECは、交差点内から観測される特有物体、その特有物体に関する位置情報を有している。特有データDPECに含まれる位置情報は、例えば、交差点の任意地点から特有物体への方向および距離を算出可能な情報である。
例えば、位置情報は、交差点の任意地点が交差点中心の場合、交差点中心から特有物体までの距離および方向を示す情報でもよいし、交差点中心および特有物体の位置を示す任意の座標系での座標でもよい。なお、交差点の任意地点は、交差点中心に限定されない。例えば、交差点の任意地点は、交差種別、交差道路情報等に基づいて決定された位置でもよい。あるいは、交差点の任意地点は、特有物体の観測が最も容易な位置でもよい。
また、位置情報は、交差点の任意地点と特有物体の位置との関係を示す情報に加えて、特有物体を観測できる交差点内の範囲を示す情報を有してもよい。なお、交差点の任意地点として、交差点内の全ての点を代表するような点が指定されている場合、交差点内の車載データDCARを検出する際の精度は向上する。例えば、実際の交差点形状を内包する形状であり、かつ、その形状の特徴となるように交差点の任意地点が指定されている場合、交差点内の車載データDCARを検出する際の精度は向上する。
特有データDPECに含まれる特有物体は、例えば、交差点近傍での交差点外からは観測されず、交差点内からのみ観測される物体でもよい。あるいは、特有物体は、交差点内および交差点外の両方から観測される物体でもよい。なお、交差点検出システム12は、交差点内からのみ観測される特有物体を使用する場合、交差点内の車載データDCARを特定する処理を簡易にできる。
交差点内から観測される特有物体は、例えば、交差点に特有な交差点内の標識、陸橋、歩道橋等の物体、交差点から離れた沿道上の物体等である。例えば、交差点から離れた沿道上に目立つ四角い看板がある場合、看板の形状、大きさ、色等を示す特有物体と、交差点内の任意の位置(例えば、交差点中心)から看板までの距離、高さおよび方向を示す位置情報とが、特有データDPECに含まれる。
このように、特有データDPECは、例えば、交差点内から観測される特有物体の形状、大きさ、色の少なくとも1つに関する情報と、交差点の任意地点から前記特有物体への方向、距離、高さの少なくとも1つに関する情報とを有している。
なお、交差点内および交差点外の両方から観測される特有物体では、位置情報は、例えば、交差点入り口および出口での特有物体との距離、方向および高さを示す情報を有している。この情報により、交差点の入り口および出口から特有物体が観測された場合の特有物体の見かけの大きさ等(例えば、交差点の入り口や出口で撮影された画像上の特有物体の見かけの大きさ)が推定される。
例えば、交差点検出システム12は、対象データ判定部20、特有データ選択部22、交差点判定部30A、探索位置決定部40および境界検出部50を有している。特有データ選択部22は、交差点内の車載データDCARを特定する際に使用される特有データDPECを、特有データ群DPECから選択する。例えば、特有データ選択部22は、対象データ判定部20で車載データDCARの記録地点近傍と判定した交差点に関する特有データDPECを、特有データ群DPECから選択する。
すなわち、特有データ選択部22は、交差点に特有な特有物体を示す特有データDPECを受け、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの取得地点(記録地点)から所定距離以内に存在する交差点に関する特有データDPECを選択する。この際、特有データ選択部22は、移動体の進行方向に基づいて、特有データDPECを選択してもよい。すなわち、特有データ選択部22は、選択する特有データDPECを走行方向に基づいて限定してもよい。
交差点判定部30Aは、対象データ判定部20で交差点近傍のデータであると判定された車載データDCARが交差点内で取得されたデータか否かを、特有データ選択部22で選択した特有データDPECに基づいて判定する。例えば、交差点判定部30Aは、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの第1データ(画像データや車載レーダ等のデータ)に特有物体が存在するか否かを判定する。そして、交差点判定部30Aは、判定結果に基づいて、交差点内で取得された車載データDCARを特定する。
なお、交差点判定部30Aは、交差点内で観測される交差点特徴物として特有データDPECを用いることを除いて、図1−図10で説明した交差点判定部30と同様である。また、交差点判定部30Aは、特有データDPECを参照しない判定方法(交差点判定部30の判定方法)と特有データDPECを参照する判定方法とを併用してもよい。
図12は、特有データDPECの選択の一例を示している。図12の特有物体PEC1、PEC2、PEC3は、図12に示した交差点に関する特有データDPECの特有物体を示している。また、図12の二重丸の位置CR10、CR12、CR14、CR16は、走行路と交差路とが重なる領域の角を示している。例えば、各位置CRから各特有物体PECへの方向および距離を示す位置情報が、特有データDPECに含まれる。
特有データ選択部22は、自車MOBJの進行方向(走行方向)に対して交差点より手前に存在する走行路沿いの特有物体PECを、交差点判定部30Aでの判定で使用する特有物体PECから機械的に除外してもよい。例えば、交差点検出システム12は、走行路沿いの特有物体PEC1、PEC2と交差路沿いの特有物体PEC3とが存在する場合、自車MOBJの走行方向では交差点内から観測できない特有物体PEC2を、交差点判定部30Aでの判定で使用する特有物体PECから除外する。
また、特有データ選択部22は、交差点内の各任意地点CRと各特有物体PECとのベクトルVを算出し、ベクトルVと自車MOBJの走行方向ベクトルJとのなす角に基づいて、除外する特有物体PEC2を決定してもよい。例えば、特有データ選択部22は、ベクトルVと走行方向ベクトルJとのなす角が90度以上の場合、その交差点内の地点CRから特有物体PECは観測できないと判定する。そして、特有データ選択部22は、交差点内の全ての任意地点CRで観測できないと判定した特有物体PECを、判定に使用される特有物体から除外してもよい。
図12の例では、特有データ選択部22は、交差点の角の地点CR10から特有物体PEC1、PEC2、PEC3へのベクトルV10、V20、V30と、走行方向ベクトルJとのなす角α10、α20、α30が90度以上か否かを判定する。この結果、特有物体PEC2は、地点CR10から観測できない特有物体PECと判定される。特有データ選択部22は、地点CR10以外の地点CR12、CR14、CR16に関しても、地点CR10と同様な判定処理を実行する。
図13は、図11に示した交差点判定部30Aの処理の一例を示している。なお、図13は、特有物体PECの大きさ、位置および方向を用いて探索用の見かけデータの数値範囲を算出する処理の一例を示している。図13は、上から見た特有物体PEC3と位置CR10、CR12との関係を示している。図13の位置CR12、CR10は、交差点の入り口および出口の特有物体PEC3側の位置(走行路と交差路とが重なる領域の特有物体PEC3側の角)を示している。また、特有物体PEC3は、大きさL3(直径L3)の円である。図13の例では、車載データDCARは、車両側方約145度を撮影するカメラにより取得される。なお、特有物体PEC3等を撮影するカメラの角度や方向は、任意でよい。
交差点判定部30Aは、例えば、位置CR10、CR12および特有物体PEC3に基づいて、探索画角領域β3を算出する。例えば、交差点判定部30Aは、各位置CR10、CR12から特有物体PEC3を見たときの画像内の画角β30、β32を、各位置CR10、CR12から特有物体PEC3への位置ベクトルV30、V32を中心とする幅L3の画角領域として算出する(図13の左側の図)。そして、交差点判定部30Aは、位置CR10、CR12でのそれぞれの画像撮影領域を重ね合わせ、各画角領域を内包する領域を探索画角領域β3として算出する(図13の右側の図)。探索画角領域β3は、特有物体PEC3が撮影される可能性のある交差点内の場所に対応する。
なお、交差点判定部30Aは、交差点内で特有物体PEC3が実際に撮影される場合、特有物体PEC3がどのくらいの大きさに撮影されるかを推定する。例えば、探索画角領域β3内で撮影される特有物体PEC3の大きさL3’の範囲(探索用の見かけデータの数値範囲)は、式(3)で表される。
(k1×Min(β30,β32)+t1)≦L3’≦(k2×Max(β30,β32)+t2) ・・・(3)
式(3)のMin(β30,β32)は、例えば、位置CR10、CR12で撮影された特有物体PEC3のうち、見かけの大きさが小さい方の特有物体PEC3の大きさである。また、Max(β30,β32)は、例えば、位置CR10、CR12で撮影された特有物体PEC3のうち、見かけの大きさが大きい方の特有物体PEC3の大きさである。k1、k2、t1、t2は、大きさL3’の範囲を調整するための値であり、k1とk2は0以外の任意の値、t1とt2は0を含む任意の値として設定する。例えば、k1を1.1、k2を0.9、t1=+0.1、t2=−0.1、などとして、k1とt1は大きさL3’の下限をより大きくするように、k2とt2は上限をより小さくするように設定して、より交差点内のデータを厳密に取得できるようにしてもよい。
交差点判定部30Aは、例えば、交差点近傍の車載データDCARの各側方画像の探索画角領域β3内に、式(3)を満たす大きさL3’の特有物体PEC3が出現するかを判定する。そして、交差点判定部30Aは、式(3)を満たす大きさL3’の特有物体PEC3が出現した車載データDCARを、交差点内の車載データDCARと判定する。
なお、交差点判定部30Aは、例えば、特有物体PEC3の高さの占める画角領域を算出し、高さに関する探索用の見かけデータを高さの占める画角領域に基づいて算出してもよい。また、交差点判定部30Aは、画像データの代わりに、車載レーダ等により取得されたデータを使用して、画角等を算出してもよい。
このように、交差点判定部30Aは、特有データ選択部22で選択された特有データDPECの特有物体PECが交差点内および交差点外の両方で観測される場合、交差点内で観測される特有物体PECの見かけの数値(例えば、大きさL3’)を、特有物体PECの大きさ、位置および方向に基づいて推定する。そして、交差点判定部30Aは、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの第1データ(画像データや車載レーダ等のデータ)と見かけの数値とに基づいて、交差点内で取得された車載データDCARを特定する。見かけの数値は、例えば、車載データDCARの第1データにおける特有物体PECの画角、位置、大きさのいずれかである。
図14は、図11に示した交差点検出システム12の動作の一例を示している。図14の動作は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。例えば、交差点検出プログラム等のソフトウエアは、コンピュータに図14の動作を実行させてもよい。すなわち、交差点検出システム12は、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。
図14の動作では、図2に示した動作に、処理P502、P504、P506、P508が追加されている。図14のその他の動作は、図2に示した動作と同様である。図2で説明した処理と同様の処理については、詳細な説明を省略する。
例えば、処理P502は、車載データDCARの記録地点が交差点内でないとき(処理P500のNo)、実行される。なお、車載データDCARの記録地点が交差点内のときには(処理P500のYes)、処理P600が実行される。
処理P502では、特有データ選択部22は、評価対象の交差点(処理P300で判定された交差点)に関する特有データDPECが特有データ群DPECに存在するか否かを判定する。評価対象の交差点に関する特有データDPECが特有データ群DPECに存在しないとき(処理P502のNo)、交差点検出システム12の動作は、処理P100に戻る。一方、評価対象の交差点に関する特有データDPECが特有データ群DPECに存在するとき(処理P502のYes)、交差点検出システム12の動作は、処理P504に移る。
処理P504では、特有データ選択部22は、評価対象の交差点(処理P300で判定された交差点)に関する特有データDPECを特有データ群DPECから取得する。
処理P506では、交差点判定部30Aは、処理P504で取得された特有データDPECに基づいて、探索用の見かけデータの数値範囲を算出する。例えば、交差点判定部30Aは、評価対象の交差点に関する特有物体PECの大きさ、位置および方向を用いて探索用の見かけデータの数値範囲を算出する。
処理P508では、交差点判定部30Aは、処理P300で記録地点が交差点近傍であると判定された車載データDCARに対して、記録地点が交差点内か否かを判定する。例えば、交差点判定部30Aは、探索用の見かけデータの数値範囲内の特有物体PECが車載データDCARに出現しているか否かを判定する。なお、特有物体PECは、処理P504で取得された特有データDPECに含まれている特有物体PECである。また、探索用の見かけデータの数値範囲は、処理P506で算出された数値範囲である。
交差点判定部30Aは、探索用の見かけデータの数値範囲内の特有物体PECを車載データDCARから検出した場合、車載データDCARの記録地点が交差点内であると判定する。車載データDCARの記録地点が交差点内のとき(処理P508のYes)、交差点検出システム12の動作は、処理P600に移る。一方、車載データDCARの記録地点が交差点内でないとき(処理P508のNo)、交差点検出システム12の動作は、処理P100に戻る。
このように、交差点検出システム12は、一般的な交差点の交差点特徴物を用いる判定処理(処理P500)で交差点内の車載データDCARが検出されない場合、特有データDPECに含まれている特有物体PECを用いて、交差点内の車載データDCARを特定する。
なお、交差点検出システム12の動作は、この例に限定されない。例えば、処理P502は、処理P500の前に実行されてもよい。この場合、処理P500は、例えば、特有データDPECが存在しないときに(処理P502のNo)、実行されてもよい。また、例えば、処理P508で参照される特有物体が交差点内からのみ観測される場合、処理P506は、省かれてもよい。
以上、この実施形態においても、図1−図10で説明した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、この実施形態では、処理コストの増加を抑制しつつ、交差点の誤認識を低減でき、交差点の開始位置を精度よく検出できる。さらに、この実施形態では、交差点検出システム12は、特有データ選択部22を有している。例えば、特有データ選択部22は、交差点に特有な特有物体を示す特有データDPECを受け、対象データ判定部20で選択された車載データDCARの取得地点(記録地点)から所定距離以内に存在する交差点に関する特有データDPECを選択する。
これにより、この実施形態では、交差点内の車載データDCARを検出する際に各交差点特有の特有物体PECも利用することができる。このため、この実施形態では、特徴の少ない路地交差点においても、交差点内の車載データDCARを特定できる。したがって、この実施形態では、特徴の少ない路地交差点においても、交差点の開始位置を精度よく検出できる。
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
(付記1)
移動体周辺の状態を調査する際に使用される第1データと移動体の位置を示す第1位置情報とを含む車載データと、交差点の位置を示す第2位置情報を含む地図データとを取得し、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づいて、前記交差点から所定距離以内の地点で取得された前記車載データを選択し、
選択した前記車載データの前記第1データに交差点の特徴が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定し、
特定した前記車載データに基づいて探索範囲の開始位置を決定し、前記車載データの探索方向を前記車載データの記録時間方向と逆行する時間方向に決定し、
前記探索範囲に含まれる前記車載データから判定対象の前記車載データを前記探索方向にしたがって順次選択し、判定対象の前記車載データに前記交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かを判定し、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現した前記車載データから前記交差点開始位置の前記車載データを特定すること
を特徴とする交差点検出方法。
(付記2)
前記交差点の特徴が交差点内で観測される特徴の場合、前記交差点の特徴が存在する前記車載データを、交差点内で取得された前記車載データと特定すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記3)
前記交差点の特徴が交差点外で観測される特徴の場合、前記交差点の特徴が存在する前記車載データに基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記4)
前記交差点から前記所定距離以内の地点で取得された前記車載データを選択する選択処理および交差点内で取得された前記車載データを特定する特定処理の少なくとも一方では、前記車載データを所定の距離間隔に基づいて間引いて処理すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記5)
前記交差点に関する情報を前記地図データから取得し、
前記交差点に関する情報に基づいて閾値距離を算出し、前記探索範囲の前記開始位置と前記閾値距離とに基づいて前記探索範囲の終点を決定すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記6)
判定対象の前記車載データに対して、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を、異なる判定基準の複数段階で実行すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記7)
判定対象の前記車載データに対して、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を前記複数段階の全ての段階で実行し、前記複数段階の少なくとも1つの前記段階で前記交差点開始位置に対応する特徴が出現すると判定された前記車載データから、前記交差点開始位置の前記車載データを予め規定された選択ルールに基づいて特定すること
を特徴とする付記6記載の交差点検出方法。
(付記8)
前記探索範囲に含まれる前記車載データから判定対象の前記車載データを前記複数段階の各段階に応じて間引いて選択すること
を特徴とする付記6記載の交差点検出方法。
(付記9)
前記複数段階での判定結果に基づいて、前記交差点開始位置の周辺の状況を区分すること
を特徴とする付記6記載の交差点検出方法。
(付記10)
前記交差点に特有な特有物体を示す特有データを取得し、前記車載データの取得地点から前記所定距離以内に存在する前記交差点に関する前記特有データを選択し、
前記車載データの前記第1データに前記特有物体が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定すること
を特徴とする付記1記載の交差点検出方法。
(付記11)
前記特有データは、交差点内から観測される前記特有物体の形状、大きさ、色の少なくとも1つに関する情報と、交差点の任意地点から前記特有物体への方向、距離、高さの少なくとも1つに関する情報とを有していること
を特徴とする付記10記載の交差点検出方法。
(付記12)
参照する前記特有データの前記特有物体が交差点内および交差点外の両方で観測される場合、交差点内で観測される前記特有物体の見かけの数値を、前記特有物体の大きさ、位置および方向に基づいて推定し、前記車載データの前記第1データと前記見かけの数値とに基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定し、
前記見かけの数値は、前記車載データの前記第1データにおける前記特有物体の画角、位置、大きさのいずれかであること
を特徴とする付記10記載の交差点検出方法。
(付記13)
前記車載データの取得地点から前記所定距離以内に存在する前記交差点に関する前記特有データを選択する際、前記移動体の進行方向に基づいて、前記特有データを選択すること
を特徴とする付記10記載の交差点検出方法。
(付記14)
移動体周辺の状態を調査する際に使用される第1データと移動体の位置を示す第1位置情報とを含む車載データと、交差点の位置を示す第2位置情報を含む地図データとを受け、前記第1位置情報および前記第2位置情報に基づいて、前記交差点から所定距離以内の地点で取得された前記車載データを選択する選択部と、
前記選択部で選択された前記車載データの前記第1データに交差点の特徴が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定する特定部と、
前記特定部で特定された前記車載データに基づいて探索範囲の開始位置を決定し、前記車載データの探索方向を前記車載データの記録時間方向と逆行する時間方向に決定する探索位置決定部と、
前記探索位置決定部で決定した前記探索範囲に含まれる前記車載データから判定対象の前記車載データを前記探索方向にしたがって順次選択し、判定対象の前記車載データに交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かを判定し、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現した前記車載データから前記交差点開始位置の前記車載データを特定する検出部と
を備えていることを特徴とする交差点検出システム。
(付記15)
前記特定部は、前記交差点の特徴が交差点内で観測される特徴の場合、前記交差点の特徴が存在する前記車載データを、交差点内で取得された前記車載データと特定すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記16)
前記特定部は、前記交差点の特徴が交差点外で観測される特徴の場合、前記交差点の特徴が存在する前記車載データに基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記17)
前記選択部および前記特定部の少なくとも一方は、前記車載データを所定の距離間隔に基づいて間引いて処理すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記18)
前記選択部は、前記交差点に関する情報を前記地図データから取得し、
前記探索位置決定部は、前記交差点に関する情報に基づいて閾値距離を算出し、前記探索範囲の前記開始位置と前記閾値距離とに基づいて前記探索範囲の終点を決定すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記19)
前記検出部は、判定対象の前記車載データに対して、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を、異なる判定基準の複数段階で実行すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記20)
前記検出部は、判定対象の前記車載データに対して、前記交差点開始位置に対応する特徴が出現するか否かの判定を前記複数段階の全ての段階で実行し、前記複数段階の少なくとも1つの前記段階で前記交差点開始位置に対応する特徴が出現すると判定された前記車載データから、前記交差点開始位置の前記車載データを予め規定された選択ルールに基づいて特定すること
を特徴とする付記19記載の交差点検出システム。
(付記21)
前記検出部は、前記探索範囲に含まれる前記車載データから判定対象の前記車載データを前記複数段階の各段階に応じて間引いて選択すること
を特徴とする付記19記載の交差点検出システム。
(付記22)
前記検出部は、前記複数段階での判定結果に基づいて、前記交差点開始位置の周辺の状況を区分すること
を特徴とする付記19記載の交差点検出システム。
(付記23)
前記交差点に特有な特有物体を示す特有データを受け、前記選択部で選択された前記車載データの取得地点から前記所定距離以内に存在する前記交差点に関する前記特有データを選択する特有データ選択部を備え、
前記特定部は、前記選択部で選択された前記車載データの前記第1データに前記特有物体が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定すること
を特徴とする付記14記載の交差点検出システム。
(付記24)
前記特有データは、交差点内から観測される前記特有物体の形状、大きさ、色の少なくとも1つに関する情報と、交差点の任意地点から前記特有物体への方向、距離、高さの少なくとも1つに関する情報とを有していること
を特徴とする付記23記載の交差点検出システム。
(付記25)
前記特定部は、前記特有データ選択部で選択された前記特有データの前記特有物体が交差点内および交差点外の両方で観測される場合、交差点内で観測される前記特有物体の見かけの数値を、前記特有物体の大きさ、位置および方向に基づいて推定し、前記選択部で選択された前記車載データの前記第1データと前記見かけの数値とに基づいて、交差点内で取得された前記車載データを特定し、
前記見かけの数値は、前記車載データの前記第1データにおける前記特有物体の画角、位置、大きさのいずれかであること
を特徴とする付記23記載の交差点検出システム。
(付記26)
前記特有データ選択部は、前記移動体の進行方向に基づいて、前記特有データを選択すること
を特徴とする付記23記載の交差点検出システム。
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。