JP2018055414A - 物標レーン関係認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサによる検出結果に基づいて、車両の周囲の移動物物標及び静止物物標に関する物標情報を取得する。また、地図データと車両の位置及び姿勢とに基づいて、車両の周囲のレーン配置を取得する。そのレーン配置を調整することによって、「移動物物標がレーン内に位置し、且つ、静止物物標がレーン外に位置する」という条件を満たす調整レーン配置を生成する。その調整レーン配置と物標情報を用いて、物標とレーンとの位置関係を認識する。
【選択図】図2
Description
物標レーン関係認識装置は、
車両の周囲の状況を検出するセンサと、
地図上のレーンの境界位置を示す地図データが格納された記憶装置と、
処理装置と
を備える。
処理装置は、
センサによる検出結果に基づいて、車両の周囲の移動物物標及び静止物物標に関する物標情報を取得する物標情報取得処理と、
地図データと車両の位置及び姿勢とに基づいて、車両の周囲のレーン配置を示すレーン配置情報を取得するレーン配置取得処理と、
レーン配置を調整することによって、「移動物物標がレーン内に位置し、且つ、静止物物標がレーン外に位置する」という条件を満たす調整レーン配置を生成するレーン配置調整処理と、
移動物物標と調整レーン配置との位置関係を示す物標レーン関係情報を生成する情報生成処理と
を行うように構成されている。
レーン配置は、複数の要素の集合で表される。
処理装置は、複数の要素間の相対的位置関係を維持しながらレーン配置調整処理を行う。
物標情報は、移動物物標の代表点の位置を含む。
上記の条件は、「代表点がレーン内に位置すること」を含む。
物標情報は、移動物物標の範囲を規定する複数の検出点の位置を含む。
上記の条件は、「複数の検出点の全てが同一レーン内に位置すること」を含む。
物標情報は、移動物物標の軌跡を含む。
上記の条件は、「軌跡が同一レーン内に位置すること」を含む。
物標情報は、移動物物標の位置及び速度を含む。
レーン配置調整処理において、処理装置は、移動物物標の位置及び速度に基づいて移動物物標の将来位置を予測し、「将来位置が現在と同じレーン内に位置すること」を上記の条件に追加する。
物標情報は、移動物物標の位置及び速度を含む。
レーン配置調整処理において、処理装置は、移動物物標に最も近いレーン境界の接線を算出し、「接線と速度のベクトルとがなす角度が閾値以下となること」を上記の条件に追加する。
物標情報取得処理において、処理装置は、レーン変更中の移動物物標であるレーン変更物標に関する物標情報も取得する。
レーン配置調整処理において、処理装置は、「レーン変更物標がレーン境界とオーバーラップすること」を上記の条件に追加する。
物標レーン関係認識装置は、車車間通信あるいは路車間通信を通して、車両の周囲の他車両が走行している走行レーンを示す他車両レーン情報を取得する通信装置を更に備える。
レーン配置調整処理において、処理装置は、「移動物物標のいずれかが上記の走行レーン内に位置すること」を上記の条件に追加する。
レーン配置調整処理において、処理装置は、センサによる検出結果に基づいて白線位置を認識し、「白線位置とレーン境界との間の距離が閾値以下となること」を上記の条件に追加する。
処理装置は、更に、物標レーン関係情報を用いて運転支援制御あるいは自動運転制御を行う。
車両の周囲における物標とレーンとの位置関係を認識することは、運転支援制御や自動運転制御において有用である。例えば、車両が、同じレーンを走行する先行車を認識し、その先行車に追随して走行する場合を考える。このとき、先行車を正確に認識するには、周囲の物標と周囲のレーンとの位置関係を正確に認識することが重要である。本発明の実施の形態では、そのような位置関係を正確に認識することができる技術が提供される。
図3は、本実施の形態に係る物標レーン関係認識装置の構成例を概略的に示すブロック図である。物標レーン関係認識装置は、車両1に搭載され、車両1の周囲における物標とレーンとの位置関係を認識する処理を行う。詳細には、物標レーン関係認識装置は、センサ10、GPS受信器20、通信装置30、記憶装置40、及び処理装置100を備えている。
図5は、本実施の形態に係る物標レーン関係認識処理を示すフローチャートである。図6は、本実施の形態に係る物標レーン関係認識処理を示すブロック図である。図5及び図6を適宜参照しながら、本実施の形態に係る物標レーン関係認識処理について説明する。
物標情報取得部110は、物標情報取得処理を行う。具体的には、物標情報取得部110は、センサ10によって検出された検出情報を受け取る。そして、物標情報取得部110は、センサ10からの検出情報に基づき、周知の手法により、車両1の周囲の移動物物標TM及び静止物物標TSを認識する。そして、物標情報取得部110は、認識した移動物物標TM及び静止物物標TSに関する物標情報TGTを生成する。
車両位置姿勢取得部120は、車両位置姿勢取得処理を行う。具体的には、上述のGPS受信器20が、GPS衛星からの信号に基づいて、車両1の位置及び方位(姿勢)を算出する。車両位置姿勢取得部120は、GPS受信器20によって算出された情報を受け取り、車両1の位置及び姿勢を示す車両位置姿勢情報POSを出力する。この車両位置姿勢情報POSにおいて、車両1の位置は、例えば、緯度及び経度で与えられる。
レーン配置取得部130は、レーン配置取得処理を行う。具体的には、レーン配置取得部130は、車両位置姿勢情報POSを読み込み、車両1の位置及び姿勢を把握する。その一方で、地図データMAPには、地図上の各レーンの境界位置を示す情報が記録されている。レーン配置取得部130は、車両1の位置に基づいて、車両1の周囲のレーンの境界位置を地図データMAPから取得する。そして、レーン配置取得部130は、車両1の位置及び姿勢を考慮することによって、地図上のレーンの境界位置を上記の基準座標系におけるレーン配置LGに変換する。
レーン配置調整部140は、既出の図2で示されたレーン配置調整処理を行う。具体的には、レーン配置調整部140は、レーン配置情報LGAを読み込み、レーン配置情報LGAで示されるレーン配置LGを調整し、調整レーン配置LG’を生成する。このとき、レーン配置調整部140は、物標情報TGTも読み込み、「移動物物標TMはレーン内に位置し、静止物物標TSはレーン外に位置する」という制約条件を課す。すなわち、レーン配置調整部140は、当該制約条件が満たされるようにレーン配置LGを調整し、調整レーン配置LG’を生成する。その調整レーン配置LG’を示す情報が調整レーン配置情報LGBである。レーン配置調整部140は、調整レーン配置情報LGBを生成し、出力する。
物標情報TGTは、移動物物標TMの代表点pr(図7参照)の位置を含んでいる。この場合、レーン配置調整部140は、「移動物物標TMの代表点prがレーン内に位置し、静止物物標TSがレーン外に位置する」という制約条件が満たされるように、レーン配置調整処理を行う。
物標情報TGTは、移動物物標TMの範囲(サイズ)を規定する複数の検出点pd(図7参照)の位置を含んでいる。この場合、レーン配置調整部140は、「単一の移動物物標TMに関する複数の検出点pdの全てが同一レーン内に位置し、静止物物標TSがレーン外に位置する」という制約条件が満たされるように、レーン配置調整処理を行う。その他は第1の例と同様である。第2の例によれば、移動物物標TMの範囲(サイズ)が考慮されるため、レーン配置調整処理の精度がより高くなる。
物標情報TGTは、移動物物標TMの軌跡を含んでいる。この場合、レーン配置調整部140は、「単一の移動物物標TMの軌跡が同一レーン内に位置し、静止物物標TSがレーン外に位置する」という制約条件が満たされるように、レーン配置調整処理を行う。その他は第1の例と同様である。第3の例によれば、移動物物標TMの軌跡が考慮されるため、レーン配置調整処理の精度がより高くなる。
第4の例は、既出の制約条件に対し更なる制約条件を追加する。つまり、第4の例は、補助的に用いられる。より詳細には、第4の例において、物標情報TGTは、移動物物標TMの位置及び速度を含んでいる。レーン配置調整部140は、それら位置及び速度に基づいて、一定時間後の移動物物標TMの将来位置を予測する。そして、レーン配置調整部140は、「移動物物標TMの将来位置が現在と同じレーン内に位置すること」を制約条件に追加する。将来位置を考慮した制約条件が追加されるため、レーン配置調整処理の精度がより一層高くなる。
第5の例は、既出の制約条件に対し更なる制約条件を追加する。つまり、第5の例は、補助的に用いられる。より詳細には、第5の例において、物標情報TGTは、移動物物標TMの位置及び速度を含んでいる。レーン配置調整部140は、移動物物標TMに最も近いレーン境界の接線を算出する。そして、レーン配置調整部140は、「算出した接線と移動物物標TMの速度ベクトルとがなす角度が閾値以下となること」を制約条件に追加する。この追加制約条件は、移動物物標TMの進行方向が調整レーン配置LG’に違和感無く整合していることを意味する。このような制約条件が追加されることにより、レーン配置調整処理の精度がより一層高くなる。
第6の例は、既出の制約条件に対し更なる制約条件を追加する。つまり、第6の例は、補助的に用いられる。より詳細には、第6の例では、「レーン変更物標TLC」が考慮される。レーン変更物標TLCは、レーン変更中の移動物物標であり、これまでの移動物物標TMとは別に扱われる。
第7の例は、既出の制約条件に対し更なる制約条件を追加する。つまり、第7の例は、補助的に用いられる。より詳細には、図11に示されるように、レーン配置調整部140は、V2X通信を行う通信装置30から情報を受け取る。その情報は、車両1の周囲の他車両が走行している走行レーンを示す他車両レーン情報を含んでいる。この場合、レーン配置調整部140は、「移動物物標TMのいずれかが、他車両レーン情報で示される走行レーン内に位置すること」を制約条件に追加する。V2X通信を通して得られる情報を考慮した制約条件が追加されるため、レーン配置調整処理の精度がより一層高くなる。
第8の例は、既出の制約条件に対し更なる制約条件を追加する。つまり、第8の例は、補助的に用いられる。第8の例では、「車両1の周囲の白線位置」が考慮される。
渋滞時、移動物物標TMとして判定されるべき他車両が静止物物標TSと誤判定される可能性がある。その場合にレーン配置調整処理を行うと、他車両がレーン外に出てしまうおそれがある。そこで、渋滞時、レーン配置調整部140は、レーン配置調整処理をスキップしてもよい。この場合、レーン配置調整部140は、レーン配置情報LGAをそのまま調整レーン配置情報LGBとして出力する。渋滞の判定には、例えば、道路交通情報あるいは視野内の物標の平均速度を利用することができる。
情報生成部150は、情報生成処理を行う。具体的には、情報生成部150は、物標情報TGTと調整レーン配置情報LGBを読み込む。そして、情報生成部150は、各物標と調整レーン配置LG’との位置関係を示す物標レーン関係情報TLRを生成する。
運転支援制御部160は、物標レーン関係情報TLRを利用して、運転支援制御を行う。運転支援制御の一例として、「追従走行」を考える。運転支援制御部160は、車両1と同じレーンを先行している移動物物標TMのうち最も近いものを先行車(追従ターゲット)として判定する。図1及び図2で示された例では、車両1と同じ第1レーンL1を先行する移動物物標TM1が先行車である。そして、運転支援制御部160は、一定の車間距離を空けて先行車に追従するよう車両1を制御する。
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、車両1は、センサ10による検出結果に基づいて、車両1の周囲の移動物物標TM及び静止物物標TSに関する物標情報を取得する。また、車両1は、地図データMAPと車両位置姿勢情報POSとに基づいて、車両1の周囲のレーン配置LGを取得する。更に、車両1は、レーン配置調整処理を行い、実情に沿った制約条件を満たす調整レーン配置LG’を生成する。その調整レーン配置LG’を用いることによって、車両1の周囲における物標とレーンとの位置関係を精度良く認識することが可能となる。
10 センサ
20 GPS受信器
30 通信装置
40 記憶装置
100 処理装置
110 物標情報取得部
120 車両位置姿勢取得部
130 レーン配置取得部
140 レーン配置調整部
150 情報生成部
160 運転支援制御部
170 自動運転制御部
L1 第1レーン
L2 第2レーン
LG レーン配置
LG’ 調整レーン配置
LGA レーン配置情報
LGB 調整レーン配置情報
MAP 地図データ
POS 車両位置姿勢情報
PROG 処理プログラム
TGT 物標情報
TLR 物標レーン関係情報
TLC レーン変更物標
TM、TM1、TM2 移動物物標
TS、TS1、TS2 静止物物標
Claims (11)
- 車両に搭載される物標レーン関係認識装置であって、
前記車両の周囲の状況を検出するセンサと、
地図上のレーンの境界位置を示す地図データが格納された記憶装置と、
処理装置と
を備え、
前記処理装置は、
前記センサによる検出結果に基づいて、前記車両の周囲の移動物物標及び静止物物標に関する物標情報を取得する物標情報取得処理と、
前記地図データと前記車両の位置及び姿勢とに基づいて、前記車両の周囲のレーン配置を示すレーン配置情報を取得するレーン配置取得処理と、
前記レーン配置を調整することによって、前記移動物物標がレーン内に位置し、且つ、前記静止物物標がレーン外に位置するという条件を満たす調整レーン配置を生成するレーン配置調整処理と、
前記移動物物標と前記調整レーン配置との位置関係を示す物標レーン関係情報を生成する情報生成処理と
を行うように構成された
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記レーン配置は、複数の要素の集合で表され、
前記処理装置は、前記複数の要素間の相対的位置関係を維持しながら前記レーン配置調整処理を行う
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1又は2に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報は、前記移動物物標の代表点の位置を含み、
前記条件は、前記代表点がレーン内に位置することを含む
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報は、前記移動物物標の範囲を規定する複数の検出点の位置を含み、
前記条件は、前記複数の検出点の全てが同一レーン内に位置することを含む
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報は、前記移動物物標の軌跡を含み、
前記条件は、前記軌跡が同一レーン内に位置することを含む
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報は、前記移動物物標の位置及び速度を含み、
前記レーン配置調整処理において、前記処理装置は、前記移動物物標の前記位置及び前記速度に基づいて前記移動物物標の将来位置を予測し、前記将来位置が現在と同じレーン内に位置することを前記条件に追加する
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報は、前記移動物物標の位置及び速度を含み、
前記レーン配置調整処理において、前記処理装置は、前記移動物物標に最も近いレーン境界の接線を算出し、前記接線と前記速度のベクトルとがなす角度が閾値以下となることを前記条件に追加する
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記物標情報取得処理において、前記処理装置は、レーン変更中の移動物物標であるレーン変更物標に関する前記物標情報も取得し、
前記レーン配置調整処理において、前記処理装置は、前記レーン変更物標がレーン境界とオーバーラップすることを前記条件に追加する
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
車車間通信あるいは路車間通信を通して、前記車両の周囲の他車両が走行している走行レーンを示す他車両レーン情報を取得する通信装置を更に備え、
前記レーン配置調整処理において、前記処理装置は、前記移動物物標のいずれかが前記走行レーン内に位置することを前記条件に追加する
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記レーン配置調整処理において、前記処理装置は、前記センサによる検出結果に基づいて白線位置を認識し、前記白線位置とレーン境界との間の距離が閾値以下となることを前記条件に追加する
物標レーン関係認識装置。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の物標レーン関係認識装置であって、
前記処理装置は、更に、前記物標レーン関係情報を用いて運転支援制御あるいは自動運転制御を行う
物標レーン関係認識装置。
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