JP2019070895A - 走路認識装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両の走行予定の走路の形状や自車両の走行状況に応じて、処理領域を適切に設定する。【解決手段】車両に搭載され、車両の走行予定の走路を認識する走路認識装置(100、100a)であって、車両に搭載された撮像装置(21)により繰り返し得られる撮像画像を取得する撮像画像取得部(101)と、走行予定の走路の走路形状を示す情報である形状情報を、走路認識装置とは異なる装置(200)から取得する形状情報取得部(103)と、取得された形状情報に基づいて、撮像画像内において処理領域(Ar1、Ar2、Ar2a、Ar3、Ar3a、Ar3b、Ar3c)を設定する処理領域設定部(104)と、設定された処理領域内において、走行予定の走路を認識する遠方走路認識部(105)と、を備える、走路認識装置。【選択図】図1
Description
本開示は、走路認識装置に関する。
車両の自動運転では、自車両の走行する走路、例えば、道路であれば自車両の走行レーンを認識することが求められる。走路の認識は、例えば、カメラ等の撮像装置により得られる撮像画像において走路の区画線である白線を検出し、かかる白線に基づき実行される。自車両の走路が認識されると、走路上における障害物の検出およびブレーキの自動操作や、車線逸脱の推定といった自動運転に必要な動作が実行され得る。そこで、より安定した自動運転の実現のために、現在位置の近傍から遠方までの走路の形状を高精度に認識する技術が望まれる。特許文献1には、近傍の走路形状に基づいて遠方の走路形状を認識する技術が開示されている。具体的には、撮像画像において、先ず近傍の走路における白線を検出して近傍の走路形状を認識し、次に撮像画像における遠方領域(一般的には撮像画像の上方領域)において、遠方において白線が存在すると予想される領域(以下、「処理領域」と呼ぶ)を、認識した近傍の走路形状に基づき絞り込み、処理領域内において白線を検出し、検出された白線に基づき遠方の走路形状を認識する。
特許文献1に記載の技術は、自車両の走行予定の走路の形状が直線である場合や、交差点を直進する場合を前提としており、走行予定の走路の形状が所定の方向に曲がっている場合や、交差点を右折、あるいは、左折する場合に関して十分な工夫がなされていないのが実情である。このため、処理領域を適切に設定できず、走路形状を誤認識するおそれがある。また、一般に、交差点内には白線が存在しないため、交差点に近づくにつれて近傍の走路形状は認識しづらい、あるいは、認識できないことが起こり得る。その結果、処理領域を精度よく絞り込むことができず、遠方の走路形状を認識できないという問題が生じる。そこで、自車両の走行予定の走路の形状や自車両の走行状況に応じて、処理領域を適切に設定可能な技術が望まれている。
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一実施形態によれば、車両に搭載され、前記車両の走行予定の走路を認識する走路認識装置(100、100a)が提供される。この走路認識装置は;前記車両に搭載された撮像装置(21)により繰り返し得られる撮像画像を取得する撮像画像取得部(101)と;前記走行予定の走路の走路形状を示す情報である形状情報を、前記走路認識装置とは異なる装置(200)から取得する形状情報取得部(103)と;取得された前記形状情報に基づいて、前記撮像画像内において処理領域(Ar1、Ar2、Ar2a、Ar3、Ar3a、Ar3b、Ar3c)を設定する処理領域設定部(104)と;設定された前記処理領域内において、前記走行予定の走路を認識する遠方走路認識部(105)と;を備える。
この形態の走路認識装置によれば、車両に搭載された撮像装置により繰り返し得られる撮像画像を取得する撮像画像取得部と、走行予定の走路の走路形状を示す情報である形状情報を走路認識装置とは異なる装置から取得する形状情報取得部と、取得された形状情報に基づいて、撮像画像内において処理領域を設定する処理領域設定部と、設定された処理領域内において、走行予定の走路を認識する遠方走路認識部と、を備えるので、自車両の走行予定の走路の形状が直線である場合や所定の方向に曲がっている場合等の自車両の走行予定の走路の形状に応じて、処理領域を適切に設定でき、走行予定の走路を精度よく認識できる。
本開示は、走路認識装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、走路認識装置を備える車両、走路認識方法、走路を認識するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。
A.第1実施形態:
A1.装置構成:
図1に示す本実施形態の走路認識装置100は、図示しない車両に搭載され、かかる車両の走路を認識する。なお、本実施形態において、走路認識装置100が搭載された車両を、「自車両」とも呼ぶ。自車両は、自動運転可能な車両である。自車両は、自動運転と手動運転(運転者による運転)とを切り替えて実行する車両と、これらの2種類の運転のうちの自動運転のみを実行する車両とのいずれであってもよい。走路認識装置100は、図示しないCPUおよびメモリを備えたECU(Electronic Control Unit)により構成されている。走路認識装置100は、同様に車両に搭載された撮像部21、ヨーレートセンサ22、操舵角センサ23、ミリ波レーダ24および車両制御部31に、それぞれ電気的に接続されている。また、走路認識装置100は、車両に搭載されているナビゲーション装置200と無線接続されている。
A1.装置構成:
図1に示す本実施形態の走路認識装置100は、図示しない車両に搭載され、かかる車両の走路を認識する。なお、本実施形態において、走路認識装置100が搭載された車両を、「自車両」とも呼ぶ。自車両は、自動運転可能な車両である。自車両は、自動運転と手動運転(運転者による運転)とを切り替えて実行する車両と、これらの2種類の運転のうちの自動運転のみを実行する車両とのいずれであってもよい。走路認識装置100は、図示しないCPUおよびメモリを備えたECU(Electronic Control Unit)により構成されている。走路認識装置100は、同様に車両に搭載された撮像部21、ヨーレートセンサ22、操舵角センサ23、ミリ波レーダ24および車両制御部31に、それぞれ電気的に接続されている。また、走路認識装置100は、車両に搭載されているナビゲーション装置200と無線接続されている。
撮像部21は、自車両の車室内における車両前方に配置されており、水平方向に並ぶ2つのカメラ(いわゆるステレオカメラ)により構成されている。各カメラは、集光するレンズおよび受光素子を備え、自車両の前方を撮像して撮像画像を得る。撮像部21は、自車両のイグニッションがオンすると、撮像画像の取得を繰り返し実行する。なお、撮像部21は、請求項における撮像装置の下位概念に相当する。
ヨーレートセンサ22は、自車両のヨーレート(回転角速度)を検出する。ヨーレートセンサ22は、自車両のイグニッションがオンすると、ヨーレートの検出を繰り返し実行する。
操舵角センサ23は、自車両のステアリングの操舵角を検出する。操舵角センサ23は、自車両のイグニッションがオンすると、操舵角の検出を繰り返し実行する。
ミリ波レーダ24は、ミリ波帯の電波を用いて、自車両の前方の物体(先行車両、対向車両、交差する道路上の車両、歩行者、ガードレール、マンホール、信号機等)の存否、かかる物体と自車両との距離、物体の位置、物体の大きさおよび物体の自車両に対する相対速度を検出する。なお、物体は、より正確には、複数の検出点(物標)として検出される。したがって、例えば、単一の物体に対して複数の物標が検出され得る。ミリ波レーダ24は、自車両のイグニッションがオンすると、ミリ波電波の照射およびその反射波の受信と、物体の検出等とを繰り返し実行する。
車両制御部31は、車両の動きを制御する。車両制御部31としては、例えば、内燃機関や電動モータなどの駆動機構の動作を制御するECU、電子制御ブレーキシステム(ECB)、車両の操舵角を制御するECUなどの複数のECUからなる。
ナビゲーション装置200は、車両に搭載され、経路探索および経路案内を行うカーナビゲーション装置である。ナビゲーション装置200は、走路認識装置100とは異なる装置であり、車両に搭載されている図示しない無線通信部を介してナビゲーション装置200と走路認識装置100との間でWi−Fi(登録商標)による無線通信を行う。ナビゲーション装置200は、図示しない地図サーバーと通信を行うことにより、地図情報を取得する。かかる地図情報には、地図データ201、交差点の位置202、交差点の形状203、車線数204および車線幅205が含まれる。また、地図データ201には、道路をリンクとノードとで表したネットワークデータや、道路や建物といった地物などを描画するためのポリゴンデータなどが含まれる。ナビゲーション装置200は、後述の形状情報取得部103からの要求に応じて、取得された地図データ201、交差点の位置202、交差点の形状203、車線数204および車線幅205の各情報を形状情報取得部103に送信する。
ナビゲーション装置200は、GNSS受信機210を備える。GNSS受信機210は、ナビゲーション装置200の現在位置を取得する。具体的には、GNSS受信機210は、GNSS(Global Navigation Satellite System)を構成する人工衛星から受信した航法信号に基づいて、ナビゲーション装置200(自車両)の現在位置(経度・緯度)を測位する。
走路認識装置100が備えるCPUがメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、走路認識装置100は、撮像画像取得部101、近傍形状算出部102、形状情報取得部103、処理領域設定部104、遠方走路認識部105および目標通過点設定部106として機能する。
撮像画像取得部101は、撮像部21により繰り返し得られる撮像画像を取得する。取得された撮像画像は、後述する走路認識処理において自車両の走行予定走路を認識する際に利用される。
近傍形状算出部102は、後述する近傍走路形状算出処理を実行することにより、撮像画像取得部101により取得される各撮像画像に基づき、自車両の走行予定走路のうちの自車両の近傍の走路の走路形状(以下、「近傍走路形状」と呼ぶ)を繰り返し算出する。本実施形態において、「自車両の近傍」とは、撮像部21よりも進行方向前方の領域のうち、自車両から所定の距離以内の領域を意味する。所定の距離は、7m(メートル)である。なお、7mに限らず、任意の距離としてもよい。
本実施形態において、「走路形状」とは、走路の幅と、走路の幅方向の両端の位置と、走路の曲率(曲率半径)とで規定される。したがって、「近傍走路形状を算出する」とは、自車両の走行する走路であって自車両の近傍の走路(以下、「近傍走路」と呼ぶ)の走路の幅と、近傍走路の幅方向の両端の位置と、近傍走路の曲率(曲率半径)と、をそれぞれ算出することを意味する。
形状情報取得部103は、自車両の走行予定走路の走路形状を示す情報(以下、「形状情報」と呼ぶ)をナビゲーション装置200から取得する。本実施形態において、「形状情報」には、走行予定走路の走路形状の他、走行予定の交差点の位置、走行予定の交差点の形状、走行予定走路の車線数および走行予定走路の車線幅が含まれる。取得された形状情報は、後述する処理領域を設定する際に利用される。
処理領域設定部104は、後述する処理領域設定処理を実行することにより、取得された形状情報に基づいて、各撮像画像内において処理領域を設定する。本実施形態において、「処理領域」とは、撮像画像における走行予定走路の走路形状を算出するための処理の対象となる領域を意味する。より具体的には、処理領域とは、走行予定走路の走路形状を算出する(特定する)際に、走行予定走路の区画線のエッジ点を抽出する対象領域として絞り込まれる領域を意味する。換言すると、区画線のエッジ点を抽出して走行予定走路の走路形状を算出する処理の対象となる領域を意味する。
遠方走路認識部105は、後述する遠方走路認識処理を実行することにより、自車両の走行予定の走路であって遠方の走路の形状(以下、「遠方走路形状」と呼ぶ)を繰り返し算出して、自車両の走行予定走路を認識する。詳細な手順は後述するが、概略を説明すると、遠方走路認識部105は、処理領域設定部104により設定された処理領域内において遠方走路形状を算出する。「遠方走路形状を算出する」とは、自車両の走行予定の走路であって遠方の走路(以下、「遠方走路」と呼ぶ)の幅と、遠方走路の幅方向の両端の位置と、遠方走路の曲率(曲率半径)と、をそれぞれ算出することを意味する。
目標通過点設定部106は、後述する目標通過点設定処理を実行することにより、自車両が目標とする通過点を設定する。この目標通過点は、自車両が自動運転する際に目標とする通過点として利用される。基本的に目標通過点は、近傍走路形状に基づき設定されるが、近傍走路形状の算出精度が低くなる場合には、例外的に遠方走路形状に基づき設定される。このようにしているのは、基本的に近傍走路形状の算出精度は、遠方走路形状の算出精度よりも高いためである。
A2.走路認識処理:
図2に示す走路認識処理は、自車両の自動運転が開始されると定期的に繰り返し実行される。自動運転の開始は、車両の乗員が車両に搭載された自動運転開始を指示するボタンを押下することにより開始できる。なお、かかるボタンは、車両のインストルメントパネルや、シフトノブ近傍や、ハンドルなどの運転席近傍の場所に設けられた物理的なボタンの他、ディスプレイに表示されたメニュー画面上のソフトウエアボタンであってもよい。ディスプレイとしては、インストルメントパネルに限らず、ナビゲーション装置200の表示画面や、スマートフォンの表示画面であってもよい。また、車両の鍵等の車両の操作機器を利用してもよい。近傍形状算出部102は、近傍走路形状算出処理を実行する(ステップS105)。
図2に示す走路認識処理は、自車両の自動運転が開始されると定期的に繰り返し実行される。自動運転の開始は、車両の乗員が車両に搭載された自動運転開始を指示するボタンを押下することにより開始できる。なお、かかるボタンは、車両のインストルメントパネルや、シフトノブ近傍や、ハンドルなどの運転席近傍の場所に設けられた物理的なボタンの他、ディスプレイに表示されたメニュー画面上のソフトウエアボタンであってもよい。ディスプレイとしては、インストルメントパネルに限らず、ナビゲーション装置200の表示画面や、スマートフォンの表示画面であってもよい。また、車両の鍵等の車両の操作機器を利用してもよい。近傍形状算出部102は、近傍走路形状算出処理を実行する(ステップS105)。
A2−1.近傍走路形状算出処理:
図3に示す近傍走路形状算出処理が開始されると、撮像画像取得部101は、撮像部21により繰り返し得られる撮像画像を取得する(ステップS205)。ステップS205の実行後、近傍形状算出部102は、取得された撮像画像における近傍走路のエッジ、より具体的には、近傍走路を区画する区画線のエッジを抽出する(ステップS210)。近傍形状算出部102は、抽出されたエッジを周知のハフ(Hough)変換して直線を検出し(ステップS215)、抽出された直線のうちから区画線(白線)候補の直線を算出する(ステップS220)。具体的には、検出された直線のうちから、ハフ変換の投票数の多いものを白線候補として算出する。
図3に示す近傍走路形状算出処理が開始されると、撮像画像取得部101は、撮像部21により繰り返し得られる撮像画像を取得する(ステップS205)。ステップS205の実行後、近傍形状算出部102は、取得された撮像画像における近傍走路のエッジ、より具体的には、近傍走路を区画する区画線のエッジを抽出する(ステップS210)。近傍形状算出部102は、抽出されたエッジを周知のハフ(Hough)変換して直線を検出し(ステップS215)、抽出された直線のうちから区画線(白線)候補の直線を算出する(ステップS220)。具体的には、検出された直線のうちから、ハフ変換の投票数の多いものを白線候補として算出する。
図4に示すように、撮像画像F1には、自車両の走路である車線Ln1と対向車線Ln2とが写っている。撮像画像F1の上方側に位置する遠方走路が含まれる領域(以下、「遠方走路領域」と呼ぶ)Af1と、撮像画像F1の下方側に位置する近傍走路が含まれる領域(以下、「近傍走路領域」と呼ぶ)An1とのうち、近傍走路領域An1において車線Ln1の区画線Ll1、Lr1のエッジが抽出され、それぞれの区画線Ll1、Lr1を表す直線が白線候補として算出される。
図3に示すように、近傍形状算出部102は、白線候補の絞り込みを行う(ステップS225)。具体的には、撮像画像における白線候補の周囲の路面に対する、白線候補のコントラストの比率が所定の閾値よりも高いものや、白線候補部分の輝度とその周囲の輝度との差が所定の閾値以上に大きいものに白線候補を限定する。他にも、線の太さ、総延長距離など、様々な特徴を考慮して絞り込んでもよい。そして、車両の中心から左右方向に最も近い1つの白線候補を選択する。
近傍形状算出部102は、ステップS225において白線候補が絞り込まれたか否かを判定し(ステップS230)、絞り込まれていない、すなわち、白線候補が無いと判定された場合(ステップS230:NO)、近傍走路形状算出処理(ステップS105)は終了し、図5に示す後述の処理領域設定処理(ステップS110)が実行される。
上述のステップS230において、白線候補があると判定された場合(ステップS230:YES)、近傍形状算出部102は、ステップS225において絞り込まれた白線候補を構成するエッジ点を平面座標に変換する(ステップS235)。「平面座標」とは、路面を平面と仮定したときの座標である。ステップS235では事前にキャリブレーションで求めた撮像部21を構成するカメラの位置・姿勢の情報を基に撮像画像上のエッジ点を座標変換する。
近傍形状算出部102は、ステップS235で算出した平面座標から近傍走路形状を算出する(ステップS240)。上述のように、近傍走路形状は、近傍走路についての走路の幅と、走路の幅方向の両端の位置と、走路の曲率(曲率半径)とを意味する。これらの各パラメータの算出方法は、例えば、特開2013−196341号公報に記載の方法など、周知の方法を採用してもよい。ステップS240の実行後、近傍形状算出部102は、ステップS240で算出された近傍走路形状を、遠方走路認識部105および目標通過点設定部106に出力する(ステップS245)。ステップS245の実行後、近傍走路形状算出処理(ステップS105)は終了し、図5に示す後述の処理領域設定処理(ステップS110)が実行される。
A2−2.処理領域設定処理:
図5に示す処理領域設定処理が開始されると、形状情報取得部103は、ナビゲーション装置200から上述の形状情報を取得する(ステップS305)。ステップS305の実行後、処理領域設定部104は、取得された形状情報の示す走行予定走路の走路形状が、カーブであるか又は走行中の走路に対して交わる形状であるか否かを判定する(ステップS310)。本実施形態において、「走行予定走路の走路形状がカーブである」とは、走行予定走路の曲率(曲率半径)がゼロでないことを意味する。また、「走行予定走路の走路形状が走行中の走路に対して交わる形状である」とは、走行予定走路の曲率(曲率半径)がゼロであり、走行予定走路と走行中の走路とが交わる(交差する)ことを意味する。2つの走路が「交わる」あるいは「交差する」とは、2つの走路が相互に繋がって交わる状態と、一方の走路を延長した場合に他方の走路に交わる状態と、それぞれの走路を延長した場合に交わる状態と、のいずれかの状態であることを意味する。
図5に示す処理領域設定処理が開始されると、形状情報取得部103は、ナビゲーション装置200から上述の形状情報を取得する(ステップS305)。ステップS305の実行後、処理領域設定部104は、取得された形状情報の示す走行予定走路の走路形状が、カーブであるか又は走行中の走路に対して交わる形状であるか否かを判定する(ステップS310)。本実施形態において、「走行予定走路の走路形状がカーブである」とは、走行予定走路の曲率(曲率半径)がゼロでないことを意味する。また、「走行予定走路の走路形状が走行中の走路に対して交わる形状である」とは、走行予定走路の曲率(曲率半径)がゼロであり、走行予定走路と走行中の走路とが交わる(交差する)ことを意味する。2つの走路が「交わる」あるいは「交差する」とは、2つの走路が相互に繋がって交わる状態と、一方の走路を延長した場合に他方の走路に交わる状態と、それぞれの走路を延長した場合に交わる状態と、のいずれかの状態であることを意味する。
走行予定走路の走路形状が、カーブでない、かつ、走行中の走路に対して交わる形状でないと判定された場合(ステップS310:NO)、処理領域設定部104は、処理領域を第1処理領域に設定する(ステップS315)。
図6では、自車両300の走行中の走路Ln1および走行予定走路Ln3を上空から見た様子を模式的に示している。また、図6では、ステップS315において設定された第1処理領域Ar1も模式的に図示している。なお、図4にも第1処理領域Ar1が表わされている。図6に示すように、自車両300は、破線矢印で示すように、車線Ln1を交差点CRに向かって走行中であり、実線矢印で示すように、交差点CRを直進して横断歩道Pd2を通過した後、車線Ln3を走行予定である。車線Ln1には、区画線Ll1およびLr1に加えて、交差点CRの手前に、停止線Lt1と、横断歩道Pd1とが設けられている。車線Ln3には、区画線Ll2およびLr2が設けられている。区画線Ll2およびLr2は、それぞれ、交差点CRを挟んで、区画線Ll1およびLr1の延長線上に設けられている。交差点CR内には区画線は設けられていない。自車両300の走行予定走路である車線Ln3の走路形状は、カーブではなく、また、自車両300の走行中の走路である車線Ln1に対して交わる形状ではない。
以下、図7を用いて第1処理領域Ar1の設定方法を説明する。図7に示す撮像画像F2は、自車両300が図6に示す位置(交差点CRの手前の位置)で停車している際に得られた画像の一例である。撮像画像F2には、近傍走路領域An2の下端(手前側)に、区画線Ll1、停止線Lt1および横断歩道Pd1が写っている。遠方走路領域Af2には、交差点CRを挟んで存在する横断歩道Pd2と、区画線Ll2およびLr2とが写っている。
第1処理領域Ar1は、以下の手順で設定される。まず、区画線Ll2の中心線Ll2cにおいて、遠方走路領域Af2の最も手前側の点Pl2と、消失点P0から予め定められた距離d1だけ手前の点Pl21と、を定める。なお、上述のように、区画線Ll2は区画線Ll1の延長線上に設けられているので、中心線Ll2cは区画線Ll1の中心線でもある。したがって、点Pl2および点Pl21は、区画線Ll1を利用して定めてもよい。消失点P0は、2つの区画線Ll2、Lr2が交差する点として求める。次に、定められた点Pl2について、点Pl2から水平方向かつ区画線Ll2の外側(左側)に予め定められた距離d2だけずれた点P2を求める。距離d2は、予め実験により算出される。
同様に、区画線Lr2の中心線Lr2cにおいて、遠方走路領域Af2の最も手前側の点Pr2を定める。このとき、中心線Lr2cを手前側(交差点CR側)に延長させて、延長させた中心線Lr2c上において点Pl2と対応する位置に点Pr2を定める。なお、上述のように、区画線Lr2は区画線Lr1の延長線上に設けられているので、中心線Lr2cは区画線Lr1の中心線でもある。したがって、点Pr2は、区画線Lr1を利用して定めてもよい。区画線Lr2の中心線Lr2cにおいて、消失点P0から予め定められた距離d1だけ手前の点Pr21を定める。次に、定められた点Pr2について、点Pr2から水平方向かつ区画線Lr2の外側(右側)に予め定められた距離d2だけずれた点P3を求める。
次に、定められた2つの点P2、P3を結び、水平方向に平行な辺(長辺)e1を定める。定められた辺e1と平行であり、定められた2つの点Pl21、Pr21を通る辺(長辺)e2を定める。次に、定められた点P2と定められた辺e2の一方の端点とを結び、鉛直方向に平行な辺(短辺)e3を定める。同様に、定められた点P3と定められた辺e2の他方の端点とを結び、鉛直方向に平行な辺(短辺)e4を定める。こうして定められた2つの短辺e3、e4および2つの長辺e1、e2で囲まれる領域を、第1処理領域Ar1として設定する。
図5に示すように、上述のステップS310において、走行予定走路の走路形状がカーブである又は走行中の走路に対して交わる形状であると判定された場合(ステップS310:YES)、処理領域設定部104は、走行予定走路の走路形状がカーブであるか否かを判定する(ステップS320)。ステップS320では、上述のステップS310と同様に、走行予定走路の曲率(曲率半径)がゼロであるか否かを判定することにより、走路形状がカーブであるか否かを判定する。走行予定走路の走路形状がカーブであると判定された場合(ステップS320:YES)、処理領域設定部104は、処理領域を第2処理領域に設定する(ステップS330)。
図8では、図6と同様に、自車両300の走行中の走路Ln1および走行予定走路Ln3を上空から見た様子を模式的に示している。また、図8では、ステップS330において設定された第2処理領域Ar2も模式的に図示している。図8に示す例は、図6に示す例と同様に、自車両300は、破線矢印で示すように、車線Ln1を交差点CRに向かって走行中であり、実線矢印で示すように、交差点CRを直進して横断歩道Pd2を通過した後、車線Ln3を走行予定である。図6に示す例とは異なり、図8に示す例は、自車両300の走行予定走路である車線Ln3は、右方向にカーブしている。このため、区画線Ll2、Lr2も右方向にカーブしている。
以下、図9を用いて第2処理領域Ar2の設定方法を説明する。図9に示す撮像画像F3は、自車両300が図8に示す位置(交差点CRの手前の位置)で停車している際に得られた画像の一例である。撮像画像F3には、近傍走路領域An3の下端(手前側)に、区画線Ll1、停止線Lt1および横断歩道Pd1が写っている。遠方走路領域Af3には、交差点CRを挟んで存在する横断歩道Pd2と、区画線Ll2およびLr2とが写っている。
第2処理領域Ar2は、以下の手順で設定される。上述した第1処理領域Ar1の設定手順と同様の手順により、点Pl2、点Pr2および消失点P0が定められ、定められた点Pl2から点P2が求められる。次に、定められた点Pr2について、点Pr2から水平方向かつ区画線Lr2の外側(右側)に予め定められた距離d3だけずれた点P4を求める。距離d3は、距離d2よりも長く、車線Ln3の曲率(曲率半径)に応じて定められる。距離d3は、予め実験により算出され、走路認識装置100の図示しないメモリ内のマップに曲率半径と対応づけて格納されている。
また、距離d2および距離d3の長さは、走行予定走路のカーブの方向に応じて変化する。具体的には、走行予定走路が左側へカーブしている場合、距離d2が距離d3に比べて長く、走行予定走路が右側へカーブしている場合、距離d3が距離d2に比べて長い。
次に、定められた2つの点P2、P4を結び、水平方向に平行な辺(長辺)e5を定める。定められた辺e5と平行であり、定められた消失点P0を通る辺(長辺)e6を定める。次に、定められた点P2と定められた辺e6の一方の端点とを鉛直方向に沿って結んで辺(短辺)e7を定める。同様に、定められた点P4と定められた辺e6の他方の端点とを鉛直方向に沿って結んで辺(短辺)e8を定める。こうして定められた2つの短辺e7、e8および2つの長辺e5、e6で囲まれる領域を、第2処理領域Ar2として設定する。かかる第2処理領域Ar2は、第1処理領域Ar1よりも大きい。
このように、走行予定走路の走路形状が、カーブである場合または走行中の走路に対して交わる形状である場合に、第1処理領域Ar1に比べてより大きな領域を第2処理領域Ar2として設定するのは、走行予定走路の走路形状がカーブである場合や、走行中の走路に対して交わる形状である場合には、遠方の白線は撮像画像のより広い範囲に存在するからである。そして、より大きな領域を処理領域に設定することにより、遠方走路形状の算出精度の向上を図るためである。
図5に示すように、上述のステップS320において、走行予定走路の走路形状はカーブでないと判定された場合(ステップS320:NO)、処理領域設定部104は、処理領域の基準点をオフセットする(ステップS325)。処理領域の基準点のオフセット方法については、図10を用いて後述する。ステップS325の実行後、上述のステップS330が実行される。
図10では、図6および図8と同様に、自車両300の走行中の走路Ln1および走行予定走路Ln4を上空から見た様子を模式的に示している。また、図10では、図8に示す第2処理領域Ar2および上述のステップS325が実行された場合における第2処理領域Ar2aも模式的に図示している。図10に示すように、自車両300は、破線矢印で示すように、車線Ln1を交差点CRに向かって走行中であり、実線矢印で示すように、交差点CRの先の三叉路を左方向へ走行して、車線Ln4を走行予定である。走行予定走路である車線Ln4の形状は、走行中の走路である車線Ln1に対して交わる形状である。また、車線Ln4には、区画線Ll3およびLr3が設けられている。
上述のステップS325において、処理領域の基準点のオフセットは以下の手順で実行される。第2処理領域Ar2の点P2を基準点として、かかる基準点を予め定められた距離d4だけ水平方向の左側の位置にオフセットして点P5を定める。かかる距離d4は、予め実験により算出される。距離d4は、例えば、走行予定走路である車線Ln4と、走行中の走路である車線Ln1との間の角度に基づいて定められてもよい。例えば、かかる角度が大きい程、距離d4が大きくなるように定められてもよい。第2処理領域Ar2の点P4についても同様に、距離d4だけ左側の位置にオフセットする。したがって、第2処理領域Ar2aは、第2処理領域Ar2を距離d4だけ左側にオフセットした位置に設定される。なお、走行予定走路が右方向に延びている場合には、第2処理領域Ar2は、距離d4だけ右側の位置にオフセットされる。
図5に示すように、ステップS315の実行後、または、ステップS330の実行後、処理領域設定処理(ステップS110)は終了し、図11に示す後述の遠方走路認識処理(ステップS115)が実行される。
A2−3.遠方走路認識処理:
図11に示す遠方走路認識処理が開始されると、遠方走路認識部105は、上述の処理領域設定処理において設定された処理領域内において、走行予定走路を区画するエッジを抽出する(ステップS405)。その後に実行されるハフ変換(ステップS410)、白線候補算出(ステップS415)、候補絞り込み(ステップS420)、候補の有無の判定(ステップS425)、エッジ点平面変換(ステップS430)は、いずれも上述の近傍走路形状算出処理のステップS210〜S235と同じであるので、詳細な説明を省略する。なお、ステップS425において白線候補がないと判定された場合(ステップS425:NO)、遠方走路認識処理(ステップS115)は終了し、図12に示す後述の目標通過点設定処理(ステップS120)が実行される。
図11に示す遠方走路認識処理が開始されると、遠方走路認識部105は、上述の処理領域設定処理において設定された処理領域内において、走行予定走路を区画するエッジを抽出する(ステップS405)。その後に実行されるハフ変換(ステップS410)、白線候補算出(ステップS415)、候補絞り込み(ステップS420)、候補の有無の判定(ステップS425)、エッジ点平面変換(ステップS430)は、いずれも上述の近傍走路形状算出処理のステップS210〜S235と同じであるので、詳細な説明を省略する。なお、ステップS425において白線候補がないと判定された場合(ステップS425:NO)、遠方走路認識処理(ステップS115)は終了し、図12に示す後述の目標通過点設定処理(ステップS120)が実行される。
図11に示すように、上述のステップS430の実行後、遠方走路認識部105は、ステップS430で算出した平面座標から、遠方走路形状を算出する(ステップS435)。かかる算出方法は、上述の近傍走路形状算出処理のステップS240と同様であるので、詳細な説明は省略する。ステップS435の実行後、遠方走路認識部105は、ステップS435で算出された遠方走路形状を、目標通過点設定部106に出力する(ステップS440)。ステップS440の実行後、遠方走路認識処理(ステップS115)は終了し、図12に示す後述の目標通過点設定処理(ステップS120)が実行される。
A2−4.目標通過点設定処理:
図12に示す目標通過点設定処理が開始されると、目標通過点設定部106は、所定の時刻に近傍走路形状の入力があるか否かを判定する(ステップS505)。上述のように、近傍走路形状算出処理は定期的に実行され、ステップS245が実行される場合には、定期的に近傍走路形状が目標通過点設定部106に入力される。他方、近傍走路形状が算出されない場合には、所定時刻に近傍走路形状は目標通過点設定部106に入力されない。
図12に示す目標通過点設定処理が開始されると、目標通過点設定部106は、所定の時刻に近傍走路形状の入力があるか否かを判定する(ステップS505)。上述のように、近傍走路形状算出処理は定期的に実行され、ステップS245が実行される場合には、定期的に近傍走路形状が目標通過点設定部106に入力される。他方、近傍走路形状が算出されない場合には、所定時刻に近傍走路形状は目標通過点設定部106に入力されない。
近傍走路形状の入力があると判定された場合(ステップS505:YES)、目標通過点設定部106は、近傍走路形状に基づき目標通過点を設定する(ステップS510)。具体的には、目標通過点設定部106は、近傍走路領域における近傍走路の中央点を目標通過点として設定する。例えば、図4の例では、車線Ln1の両端の区画線Ll1、Lr1の水平方向の中央であり、かつ、近傍走路領域An1における奥行方向の中央の点PT1が目標通過点として設定される。
図12に示すように、上述のステップS505において、近傍走路形状の入力がないと判定された場合(ステップS505:NO)、目標通過点設定部106は、遠方走路形状の入力があるか否かを判定する(ステップS515)。図11に示すように、上述のステップS440が実行された場合には、遠方走路形状が目標通過点設定部106に入力される。これに対して、ステップS440が実行されない場合、すなわち、処理領域内において白線候補がない場合(ステップS425:NO)、遠方走路形状は目標通過点設定部106に入力されない。
図12に示すように、遠方走路形状の入力があると判定された場合(ステップS515:YES)、目標通過点設定部106は、遠方走路形状に基づき目標通過点を設定する(ステップS520)。具体的には、目標通過点設定部106は、遠方走路領域における遠方走路の水平方向の中央であって、最も手前側の点を目標通過点として設定する。例えば、図7の例では、区画線Ll2、Lr2の水平方向に沿った中央であって、遠方走路領域Af2における最も手前側の点PT2が、目標通過点として設定される。
図12に示すように、ステップS510の実行後、または、ステップS520の実行後、または、ステップS515において遠方走路形状の入力がないと判定された場合(ステップS515:NO)、目標通過点設定処理(ステップS120)は終了し、図2に示すように、再びステップS105が実行される。
以上の構成を有する第1実施形態における走路認識装置100によれば、自車両300に搭載された撮像部21により繰り返し得られる撮像画像を取得する撮像画像取得部101と、走行予定の走路の走路形状を示す情報である形状情報を走路認識装置100とは異なる装置であるナビゲーション装置200から取得する形状情報取得部103と、取得された形状情報に基づいて、撮像画像内において処理領域を設定する処理領域設定部104と、設定された処理領域内において、走行予定の走路を認識する遠方走路認識部と、を備えるので、自車両300の走行予定の走路の形状が直線である場合や所定の方向に曲がっている場合等の自車両300の走行予定の走路の形状に応じて、処理領域を適切に設定でき、走行予定の走路を精度よく認識できる。
また、処理領域設定部104は、取得された形状情報が示す走行予定の走路の走路形状が、カーブである場合、または、自車両300が走行中の走路に対して交わる形状である場合に、取得された形状情報が示す走行予定の走路の走路形状が直線である場合に設定される第1処理領域Ar1に比べて、大きな領域を第2処理領域Ar2に設定するので、走行予定の走路をより広く含む領域を第2処理領域として設定できるので、走行予定の走路を精度よく認識できる。
加えて、処理領域設定部104は、取得された形状情報が示す走行予定の走路の走路形状が直線である場合に、算出された近傍走路形状である区画線Ll1およびLr1に基づいて、第1処理領域Ar1を設定するので、処理領域を精度よく設定できる。
B.第2実施形態:
B1.装置構成:
図13に示す第2実施形態における走路認識装置100aは、撮像部21の搭載位置と、LIDAR25、ソナー26およびGNSS受信機27と電気的に接続されている点と、走行状況特定部107、特徴情報取得部108および地図情報取得部109として機能する点と、において、図1に示す第1実施形態における走路認識装置100と異なる。第2実施形態における走路認識装置100aのその他の構成は、第1実施形態の走路認識装置100と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
B1.装置構成:
図13に示す第2実施形態における走路認識装置100aは、撮像部21の搭載位置と、LIDAR25、ソナー26およびGNSS受信機27と電気的に接続されている点と、走行状況特定部107、特徴情報取得部108および地図情報取得部109として機能する点と、において、図1に示す第1実施形態における走路認識装置100と異なる。第2実施形態における走路認識装置100aのその他の構成は、第1実施形態の走路認識装置100と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
撮像部21は、自車両300に複数搭載されている。撮像部21は、自車両300の車室内における車両前方に搭載されているカメラに加えて、自車両300のサイドミラーの下に搭載されているカメラや、自車両300の車室外における車両前方に搭載されている魚眼カメラにより構成されている。
LIDAR(Light Detection And Ranging、Laser Imaging Detection And Ranging)25は、自車両300の周囲にレーザを照射して、自車両300の周囲の物体(先行車両、対向車両、交差する道路上の車両、歩行者、ガードレール、マンホール、信号機等)の有無、かかる物体と自車両300との距離、物体の位置、物体の大きさを検出する。LIDAR25は、自車両300のイグニッションがオンすると、レーザの照射およびその反射波の受信と、物体の検出等とを繰り返し実行する。
ソナー26は、超音波を用いた公知の方法により、自車両300の周囲の物体(先行車両、対向車両、交差する道路上の車両、歩行者、ガードレール、マンホール、信号機等)との距離、かかる物体の位置および相対速度を検出する。
GNSS受信機27は、上述のGNSS受信機210と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
走行状況特定部107は、自車両300の走行状況を特定する。本実施形態において、「走行状況」とは、例えば、停車中、交差点を直進中、左折中、右折中、これから車線変更を行おうとしている状況等の自車両300の状況を意味する。走行状況特定部107は、撮像部21により得られた撮像画像における道路にペイントされた標識の種類、ヨーレートセンサ22から得られるヨーレートの変化、操舵角センサ23から得られるステアリングホイール舵角の変化および自車両300が搭載する方向指示装置(ウィンカ)の動作状態を示す情報等に基づいて、走行状況を特定する。
特徴情報取得部108は、走行予定走路の走路特徴を示す情報(以下、「特徴情報」と呼ぶ)を取得する。本実施形態において、「走路特徴」とは、停止線、横断歩道、交差点における車道外側線(区画線)、ガードレール、標識等の走行予定走路およびその周囲に設けられた物標および立体構造物を意味する。特徴情報取得部108は、撮像部21により得られた撮像画像や、ミリ波レーダ24、LIDAR25およびソナー26の検出結果から物標および立体構造物を検出することにより、特徴情報を取得する。
地図情報取得部109は、ナビゲーション装置200から地図情報を取得する。取得された地図情報は、地図上における自車両300の位置を特定する際および特定された自車両300の位置から走行予定走路の走路形状を取得する際に利用される。
B2.走路認識処理:
第2実施形態における処理領域設定処理は、図14に示すように、ステップS605〜S630を追加して実行する点において、図5に示す第1実施形態における処理領域設定処理と異なる。第2実施形態の処理領域設定処理におけるその他の手順は、第1実施形態の処理領域設定処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、第2実施形態の近傍走路形状算出処理、遠方走路認識処理および目標通過点設定処理は、第1実施形態と同じである。
第2実施形態における処理領域設定処理は、図14に示すように、ステップS605〜S630を追加して実行する点において、図5に示す第1実施形態における処理領域設定処理と異なる。第2実施形態の処理領域設定処理におけるその他の手順は、第1実施形態の処理領域設定処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、第2実施形態の近傍走路形状算出処理、遠方走路認識処理および目標通過点設定処理は、第1実施形態と同じである。
第2実施形態における処理領域設定処理の概要を説明する。第1実施形態では、自車両300が交差点CRを直進する場合に第1処理領域Ar1または第2処理領域Ar2、Ar2aに処理領域を設定していた。これに対して、第2実施形態では、交差点CRを右折または左折する場合に第1処理領域Ar1および第2処理領域Ar2、Ar2aとは異なる位置に処理領域を設定する。このとき、処理領域設定部104は、形状情報に加えて、特徴情報に基づいて、処理領域を設定する。以下、詳細に説明する。
図14に示すように、走行状況特定部107は、走行状況を特定する(ステップS605)。ステップS605の実行後、走行状況特定部107は、特定された走行状況が右折または左折であるか否かを判定する(ステップS610)。具体的には、走行状況特定部107は、自車両300が搭載する方向指示装置(ウィンカ)の動作状態が右折または左折を示す状態である場合、特定された走行状況が右折または左折であると判定する。特定された走行状況が右折または左折でないと判定された場合(ステップS610:NO)、上述のステップS305〜S330が実行される。
他方、上述のステップS610において、特定された走行状況が右折または左折であると判定された場合(ステップS610:YES)、特徴情報取得部108は、特徴情報の取得に利用するセンサを切り替える(ステップS615)。具体的には、特徴情報取得部108は、各センサ21〜26のうち、撮像部21の撮像範囲に比べて自車両300が右折後または左折後の領域に対してより広い領域を検出可能なセンサに切り替える。具体的には、特定された走行状況が右折である場合、特徴情報取得部108は、自車両300の右側に搭載されているセンサに切り替えて、右折後の領域の特徴情報を取得する。同様に、特定された走行状況が左折である場合、特徴情報取得部108は、自車両300の左側に搭載されているセンサに切り替えて、左折後の領域の特徴情報を取得する。このようにするのは、車両前方の車室内に搭載されている撮像部21の撮像範囲内に右折後または左折後の領域が含まれない場合があり、走行予定走路の特徴情報を精度よく取得できないおそれがあるからである。
ステップS615の実行後、特徴情報取得部108は、特徴情報を取得する(ステップS620)。具体的には、特徴情報取得部108は、ステップS615において切り替えられた各センサ21〜26により得られた各検出結果を利用して、右折後または左折後の走行予定走路における物標や、立体構造物等の走路特徴を示す情報を取得する。
ステップS620の実行後、処理領域設定部104は、自車両300の位置を特定する(ステップS625)。具体的には、まず、地図情報取得部109は、ナビゲーション装置200から地図情報を取得する。処理領域設定部104は、取得した特徴情報を利用して、地図情報の示す地図上における自車両300の位置を特定する。ステップS625を実行するのは、ナビゲーション装置200の地図上における自車両300の進行方向の現在位置は、自車両300の進行方向と交差する方向の現在位置に比べて、ずれが生じやすいためである。したがって、ステップS625が実行されることにより、ナビゲーション装置200の地図上における自車両300の現在位置と、実際の自車両300の現在位置とを略一致させることができ、ステップS625の実行後に取得される形状情報の精度を高くできる。
ステップS625の実行後、上述のステップS305が実行されて形状情報が取得された後、処理領域設定部104は、処理領域を第3処理領域に設定する(ステップS630)。
図15では、図6、図8および図10と同様に、自車両300の走行中の走路Ln1および走行予定走路Ln5を上空から見た様子を模式的に示している。また、図15では、ステップS630において設定された第3処理領域Ar3も模式的に図示している。図15に示すように、自車両300は、破線矢印で示すように、車線Ln1を交差点CRに向かって走行中であり、実線矢印で示すように、交差点CRを左折して横断歩道Pd3を通過した後、車線Ln5を走行する予定である。車線Ln5には、区画線Ll5およびLr5が設けられている。交差点CRには、交差点CRの形状に沿って区画線(車道外側線)Lc1およびLc2が設けられている。区画線Lc1の一端は、区画線Ll1に接し、区画線Lc1の他端は、区画線Ll5に接している。また、各区画線Lc1およびLc2の外側(交差点CRの外側)には、それぞれ、ガードレールGd1、Gd2が設けられている。
第3処理領域Ar3は、交差点CRの略中央から進行方向(左折方向)に所定の距離だけ離れ、区画線Lc1が含まれる領域として設定されている。図6と図15とを比較して理解できるように、第3処理領域Ar3は、第1処理領域Ar1とは異なる位置に設定されている。以下、図16を用いて第3処理領域Ar3の設定方法を説明する。
図16に示す撮像画像F4は、自車両300が図15に示す位置(交差点CRの手前の位置)で停車している際に得られた画像の一例である。撮像画像F4には、近傍走路領域An4の下端(手前側)に、停止線Lt1、区画線Ll1、Lc1およびLl5、横断歩道Pd1およびガードレールGd1が写っている。遠方走路領域Af4には、横断歩道Pd3、ガードレールGd2、区画線Lc2および交差点CRを挟んで存在する横断歩道Pd2が写っている。
第3処理領域Ar3は、以下の手順で設定される。まず、交差点CRの中心点である点P6を定める。定められた点P6から手前側に予め定められた距離d5だけずれた点P8を求める。距離d5は、図15に示す車線Ln5の車線幅に等しい。かかる車線幅は、形状情報の車線幅205から取得できる。図16に示すように、点P8から水平方向かつ区画線Ll1側(左側)の点であって、撮像部21の撮像範囲の幅方向の中心点である点P9を定める。次に、定められた点P9から鉛直下方に予め定められた距離d6だけずれた点P7を求める。距離d6は、予め実験により算出される。定められた点P7から水平方向かつ区画線Ll1の中心線Ll1c上の点である点P10を定める。次に、定められたP10から水平方向かつ区画線Ll1の外側(左側)に予め定められた距離d2だけずれた点P11を求める。
定められた2つの点P7、P9を鉛直方向に沿って結んだ辺(短辺)e10を定める。また、定められた点P7、点P11を水平方向に沿って結んだ辺(長辺)e9を定める。次に、定められた辺e10と平行であり、定められた点P11と、点P11の鉛直上方の点とを通る辺(短辺)e12を定める。また、定められた辺e9と平行であり、定められた点P9と、辺e12の端点のうち点P11とは異なる端点とを通る辺(長辺)e11を定める。こうして定められた2つの短辺e10、e12および2つの長辺e9、e11で囲まれる領域を、第3処理領域Ar3として設定する。
図14に示すように、ステップS630の実行後、または、ステップS330の実行後、処理領域設定処理は終了する。
以上の構成を有する第2実施形態における走路認識装置100aによれば、第1実施形態と同様な効果を奏する。加えて、自車両300の走行状況を特定する走行状況特定部107を、さらに備え、処理領域設定部104は、特定された走行状況が右折または左折である場合に、取得された形状情報が示す走行予定の走路形状が直線である場合に設定される第1処理領域Ar1とは異なる位置に、第3処理領域Ar3を設定するので、自車両300の走行状況に応じて、処理領域を適切に設定でき、走行予定の走路を精度よく認識できる。
また、自車両300の走行状況を特定する走行状況特定部107を、さらに備え、処理領域設定部104は、特定された走行状況が右折または左折である場合に、自車両300が右折後または左折後の走路の少なくとも一部を含む領域と、自車両300が走行中の走路である車線Ln1の少なくとも一部の領域と、を含む領域に、第3処理領域Ar3を設定するので、自車両300が走行予定の走路をより広く含む領域を処理領域として設定でき、走行予定の走路を精度よく認識できる。
加えて、走行予定の走路の走路特徴を示す情報である特徴情報であって、停止線Lt1と、横断歩道Pd3と、ガードレールGd1と、交差点CRにおける車道外側線Lc1と、のうちの少なくとも一つを示す情報を、自車両300に搭載された複数のセンサ21、22、23、24、25、26から取得する特徴情報取得部108を、さらに備え、処理領域設定部104は、取得された特徴情報が示す走行予定の走路の走路特徴と、取得された形状情報が示す走行予定の走路の走路形状と、に基づいて、処理領域を設定するので、形状情報にのみ基づいて処理領域を設定する構成に比べて、処理領域を精度よく設定できる。
また、ナビゲーション装置200に格納されている地図情報を取得する地図情報取得部109を、さらに備え、形状情報取得部103は、取得された特徴情報が示す走行予定の走路の走路特徴を利用して、地図情報に示す地図上での自車両300の位置を特定し、特定された自車両300の位置と、取得された地図情報と、を利用して、形状情報を取得するので、地図上の自車両300の位置と、実際の自車両300の位置とが異なっている場合であっても、精度よく形状情報を取得できる。したがって、取得された形状情報に基づいて、処理領域を精度よく設定できる。
加えて、特徴情報取得部108は、特定された走行状況が右折または左折である場合に、複数のセンサ21、22、23、24、25、26のうち、自車両300の室内における車両前方に搭載されている撮像部21の撮像範囲に比べて自車両300が右折後または左折後の領域に対してより広い領域を検出可能なセンサに切り替えて、特徴情報を取得するので、自車両300の室内における車両前方に搭載されている撮像部21により得られた撮像画像のみを利用して特徴情報を取得する構成に比べて、右折後または左折後の領域に対してより広い領域の走路特徴を検出でき、特徴情報を精度よく取得できる。
C.他の実施形態:
C1.他の実施形態1:
上記第2実施形態において、第3処理領域Ar3は、第1処理領域Ar1とは異なる位置に設定されていたが、設定される位置および大きさは、図16に示す例に限定されない。第3処理領域は、走行予定の走路の走路形状が直線である場合に設定される第1処理領域とは異なる位置に設定され、また、自車両300が左折後の走路である車線Ln5の少なくとも一部を含む領域と、自車両300が走行中の走路である車線Ln1の少なくとも一部を含む領域と、を含む領域に設定されていればよい。以下、図17、図18および図19を用いて説明する。
C1.他の実施形態1:
上記第2実施形態において、第3処理領域Ar3は、第1処理領域Ar1とは異なる位置に設定されていたが、設定される位置および大きさは、図16に示す例に限定されない。第3処理領域は、走行予定の走路の走路形状が直線である場合に設定される第1処理領域とは異なる位置に設定され、また、自車両300が左折後の走路である車線Ln5の少なくとも一部を含む領域と、自車両300が走行中の走路である車線Ln1の少なくとも一部を含む領域と、を含む領域に設定されていればよい。以下、図17、図18および図19を用いて説明する。
図17に示す撮像画像F4aは、図16に示す撮像画像F4と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図17では、図示の便宜上、第3処理領域Ar3aを設定する際に定められる各点のうち交差点CRの中心点P6を除く各点および各辺の符号の図示を省略している。図16と図17とを比較して理解できるように、他の実施形態1における第3処理領域Ar3aは、第3処理領域Ar3に比べて大きく、交差点CRおよび左折後の領域をより広く含む領域として設定されている。具体的には、第3処理領域Ar3aの長辺(水平方向に沿った辺)は、第3処理領域Ar3の長辺に比べて長く、撮像画像F4aの左端から車線Ln1の略中央までの長さに定められている。また、第3処理領域Ar3aの短辺(鉛直方向に沿った辺)の鉛直上方側の端点は、交差点CRの中心点P6の水平方向に定められている。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C2.他の実施形態2:
図18に示す撮像画像F4bは、図16に示す撮像画像F4と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図18では、図17と同様、図示の便宜上、第3処理領域Ar3bを設定する際に定められる各点のうち交差点CRの中心点P6を除く各点および各辺の符号の図示を省略している。図16と図18とを比較して理解できるように、他の実施形態2における第3処理領域Ar3bは、第3処理領域Ar3に比べて大きく、図17に示す第3処理領域Ar3aと同様に、交差点CRおよび左折後の領域をより広く含む領域として設定されている。具体的には、第3処理領域Ar3bの短辺(鉛直方向に沿った辺)が、交差点CRの先の横断歩道Pd2を含む長さに定められていることにより、交差点CRおよび左折後の領域がより広く含まれている。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
図18に示す撮像画像F4bは、図16に示す撮像画像F4と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図18では、図17と同様、図示の便宜上、第3処理領域Ar3bを設定する際に定められる各点のうち交差点CRの中心点P6を除く各点および各辺の符号の図示を省略している。図16と図18とを比較して理解できるように、他の実施形態2における第3処理領域Ar3bは、第3処理領域Ar3に比べて大きく、図17に示す第3処理領域Ar3aと同様に、交差点CRおよび左折後の領域をより広く含む領域として設定されている。具体的には、第3処理領域Ar3bの短辺(鉛直方向に沿った辺)が、交差点CRの先の横断歩道Pd2を含む長さに定められていることにより、交差点CRおよび左折後の領域がより広く含まれている。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C3.他の実施形態3:
図19に示す撮像画像F4cは、図16に示す撮像画像F4と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図19では、図17および図18と同様、図示の便宜上、第3処理領域Ar3cを設定する際に定められる各点のうち交差点CRの中心点P6を除く各点および各辺の符号の図示を省略している。図16と図19とを比較して理解できるように、他の実施形態3における第3処理領域Ar3cは、第3処理領域Ar3に比べて大きく、交差点CRおよび左折後の領域をより広く含む領域として設定されている。具体的には、第3処理領域Ar3cの長辺(水平方向に沿った辺)の長さは、図17に示す第3処理領域Ar3aの長辺と同じ長さである。第3処理領域Ar3bの短辺(鉛直方向に沿った辺)の長さは、図18に示す第3処理領域Ar3bの短辺と同じ長さである。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
図19に示す撮像画像F4cは、図16に示す撮像画像F4と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図19では、図17および図18と同様、図示の便宜上、第3処理領域Ar3cを設定する際に定められる各点のうち交差点CRの中心点P6を除く各点および各辺の符号の図示を省略している。図16と図19とを比較して理解できるように、他の実施形態3における第3処理領域Ar3cは、第3処理領域Ar3に比べて大きく、交差点CRおよび左折後の領域をより広く含む領域として設定されている。具体的には、第3処理領域Ar3cの長辺(水平方向に沿った辺)の長さは、図17に示す第3処理領域Ar3aの長辺と同じ長さである。第3処理領域Ar3bの短辺(鉛直方向に沿った辺)の長さは、図18に示す第3処理領域Ar3bの短辺と同じ長さである。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C4.他の実施形態4:
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200は、カーナビゲーション装置であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、カーナビゲーション装置の簡易版であるドライブロケーター、車両に持ち込み可能なスマートフォン、携帯電話機、タブレット機器などの携帯型の情報端末、パーソナルコンピュータ等の形状情報を取得可能な他の任意の装置であってもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200は、カーナビゲーション装置であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、カーナビゲーション装置の簡易版であるドライブロケーター、車両に持ち込み可能なスマートフォン、携帯電話機、タブレット機器などの携帯型の情報端末、パーソナルコンピュータ等の形状情報を取得可能な他の任意の装置であってもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
C5.他の実施形態5:
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200から形状情報を取得していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、路車間通信を利用して、走行中の走路の周囲に設置された信号機、路側機およびスマホ基地局等のインフラ設備から形状情報を取得してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200から形状情報を取得していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、路車間通信を利用して、走行中の走路の周囲に設置された信号機、路側機およびスマホ基地局等のインフラ設備から形状情報を取得してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
C6.他の実施形態6:
上記第2実施形態において、特定された走行状況が右折または左折である場合に、特徴情報の取得に利用するセンサを切り替えていたが、センサを切り替えなくてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態において、特定された走行状況が右折または左折である場合に、特徴情報の取得に利用するセンサを切り替えていたが、センサを切り替えなくてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C7.他の実施形態7:
上記第2実施形態において、特定された走行状況が右折または左折である場合に、走路特徴と走路形状とに基づいて処理領域を設定していたが、走路形状にのみ基づいて処理領域を設定してもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態において、特定された走行状況が右折または左折である場合に、走路特徴と走路形状とに基づいて処理領域を設定していたが、走路形状にのみ基づいて処理領域を設定してもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C8.他の実施形態8:
上記第1実施形態において、走行予定走路の走路形状が、カーブでない場合かつ走行中の走路に対して交わる形状でない場合、換言すると、走行予定走路の走路形状が直線である場合に、算出された近傍走路形状に基づいて第1処理領域Ar1を設定していたが、ナビゲーション装置200から取得された形状情報に基づいて処理領域を設定してもよい。このような構成においても、上記第1実施形態と同様な効果を奏する。
上記第1実施形態において、走行予定走路の走路形状が、カーブでない場合かつ走行中の走路に対して交わる形状でない場合、換言すると、走行予定走路の走路形状が直線である場合に、算出された近傍走路形状に基づいて第1処理領域Ar1を設定していたが、ナビゲーション装置200から取得された形状情報に基づいて処理領域を設定してもよい。このような構成においても、上記第1実施形態と同様な効果を奏する。
C9.他の実施形態9:
上記第2実施形態において、特徴情報は、停止線、横断歩道、交差点における車道外側線、ガードレール、標識等の走行予定走路およびその周囲に設けられた物標を示す情報であったが、これらの物標のうちの少なくとも一つの特徴を示す情報であってもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態において、特徴情報は、停止線、横断歩道、交差点における車道外側線、ガードレール、標識等の走行予定走路およびその周囲に設けられた物標を示す情報であったが、これらの物標のうちの少なくとも一つの特徴を示す情報であってもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C10.他の実施形態10:
上記第2実施形態において、取得した特徴情報を利用して自車両300の位置を特定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、予めGNSSの測位結果を取得することにより自車両300の現在位置の見当をつけておき、その後、取得した特徴情報を利用して自車両300のより正確な位置を特定してもよい。また、例えば、自車両300の位置の特定を省略してもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態において、取得した特徴情報を利用して自車両300の位置を特定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、予めGNSSの測位結果を取得することにより自車両300の現在位置の見当をつけておき、その後、取得した特徴情報を利用して自車両300のより正確な位置を特定してもよい。また、例えば、自車両300の位置の特定を省略してもよい。このような構成においても、上記第2実施形態と同様な効果を奏する。
C11.他の実施形態11:
上記第1実施形態において、走行予定走路の走路形状が、カーブである場合および走行中の走路に対して交わる形状である場合に、処理領域を第2処理領域に設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、走路形状がカーブである場合にのみ処理領域を第2処理領域に設定してもよい。また、例えば、走路形状が走行中の走路に対して交わる形状である場合にのみ処理領域を第2処理領域に設定してもよい。すなわち、一般には、走行予定の走路の走路形状が、カーブである場合と、走行中の走路に対して交わる形状である場合と、のうちの少なくとも一方の場合に、処理領域を第2処理領域に設定する構成において、上記第1実施形態と同様な効果を奏する。
上記第1実施形態において、走行予定走路の走路形状が、カーブである場合および走行中の走路に対して交わる形状である場合に、処理領域を第2処理領域に設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、走路形状がカーブである場合にのみ処理領域を第2処理領域に設定してもよい。また、例えば、走路形状が走行中の走路に対して交わる形状である場合にのみ処理領域を第2処理領域に設定してもよい。すなわち、一般には、走行予定の走路の走路形状が、カーブである場合と、走行中の走路に対して交わる形状である場合と、のうちの少なくとも一方の場合に、処理領域を第2処理領域に設定する構成において、上記第1実施形態と同様な効果を奏する。
C12.他の実施形態12:
上記各実施形態において、近傍走路形状算出処理(ステップS105)を実行していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、近傍走路形状算出処理を省略してもよい。この構成では、常にナビゲーション装置200から形状情報を取得することにより、処理領域を設定し、走行予定走路の走路形状を認識してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
上記各実施形態において、近傍走路形状算出処理(ステップS105)を実行していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、近傍走路形状算出処理を省略してもよい。この構成では、常にナビゲーション装置200から形状情報を取得することにより、処理領域を設定し、走行予定走路の走路形状を認識してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
C13.他の実施形態13:
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200は、GNSSを利用して現在位置を取得していたが、GNSSに代えて、GLONASS(Global Navigation Satellite System)や、GalileoなどのGNSS以外の他の衛星測位システム(Satellite Navigation System)を利用して現在位置を取得してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
上記各実施形態において、ナビゲーション装置200は、GNSSを利用して現在位置を取得していたが、GNSSに代えて、GLONASS(Global Navigation Satellite System)や、GalileoなどのGNSS以外の他の衛星測位システム(Satellite Navigation System)を利用して現在位置を取得してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
C14.他の実施形態14:
上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3において、第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cは、第1処理領域Ar1に比べて大きな領域として設定されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、第3処理領域と第1処理領域Ar1とが、互いに同じ大きさの領域として設定されていてもよい。また、例えば、第3処理領域は、第1処理領域Ar1に比べて小さな領域として設定されてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3において、第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cは、第1処理領域Ar1に比べて大きな領域として設定されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、第3処理領域と第1処理領域Ar1とが、互いに同じ大きさの領域として設定されていてもよい。また、例えば、第3処理領域は、第1処理領域Ar1に比べて小さな領域として設定されてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3と同様な効果を奏する。
C15.他の実施形態15:
上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3において、自車両300が左折する場合に第1処理領域Ar1とは異なる位置に第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cを設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、自車両300が右折する場合に、第1処理領域Ar1と異なる位置に第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cを設定してもよい。かかる第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cは、自車両300が右折後の走路の少なくとも一部を含む領域と、自車両300が走行中の走路の少なくとも一部を含む領域と、を含む領域に設定されてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3と同様な効果を奏する。
上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3において、自車両300が左折する場合に第1処理領域Ar1とは異なる位置に第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cを設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、自車両300が右折する場合に、第1処理領域Ar1と異なる位置に第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cを設定してもよい。かかる第3処理領域Ar3、Ar3a、Ar3bおよびAr3cは、自車両300が右折後の走路の少なくとも一部を含む領域と、自車両300が走行中の走路の少なくとも一部を含む領域と、を含む領域に設定されてもよい。このような構成においても、上記第2実施形態、他の実施形態1、2および3と同様な効果を奏する。
C16.他の実施形態16:
各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、第1実施形態においては、撮像画像取得部101、近傍形状算出部102、形状情報取得部103、処理領域設定部104、遠方走路認識部105、目標通過点設定部106のうちの少なくとも1つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、第1実施形態においては、撮像画像取得部101、近傍形状算出部102、形状情報取得部103、処理領域設定部104、遠方走路認識部105、目標通過点設定部106のうちの少なくとも1つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
21…撮像部、100…走路認識装置、100a…走路認識装置、101…撮像画像取得部、103…形状情報取得部、104…処理領域設定部、105…遠方走路認識部、200…ナビゲーション装置、Ar1…第1処理領域、Ar2…第2処理領域、Ar2a…第2処理領域、Ar3…第3処理領域、Ar3a…第3処理領域、Ar3b…第3処理領域、Ar3c…第3処理領域
Claims (8)
- 車両に搭載され、前記車両の走行予定の走路を認識する走路認識装置(100、100a)であって、
前記車両に搭載された撮像装置(21)により繰り返し得られる撮像画像を取得する撮像画像取得部(101)と、
前記走行予定の走路の走路形状を示す情報である形状情報を、前記走路認識装置とは異なる装置(200)から取得する形状情報取得部(103)と、
取得された前記形状情報に基づいて、前記撮像画像内において処理領域(Ar1、Ar2、Ar2a、Ar3、Ar3a、Ar3b、Ar3c)を設定する処理領域設定部(104)と、
設定された前記処理領域内において、前記走行予定の走路を認識する遠方走路認識部(105)と、
を備える、
走路認識装置。 - 請求項1に記載の走路認識装置であって、
前記処理領域設定部は、
取得された前記形状情報が示す前記走行予定の走路の走路形状が、カーブである場合と、前記車両が走行中の走路に対して交わる形状である場合と、のうちの少なくとも一方の場合に、取得された前記形状情報が示す前記走行予定の走路の走路形状が直線である場合に設定される前記処理領域に比べて、大きな領域を前記処理領域(Ar2)に設定する、
走路認識装置。 - 請求項1または請求項2に記載の走路認識装置であって、
前記撮像画像に基づいて、前記走行予定の走路のうちの前記車両の近傍の走路の走路形状である近傍走路形状を算出する近傍形状算出部(102)を、さらに備え、
前記処理領域設定部は、
取得された前記形状情報が示す前記走行予定の走路のうち、前記近傍の走路を除いた走路の走路形状が直線である場合に、算出された前記近傍走路形状に基づいて、前記処理領域を設定する、
走路認識装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の走路認識装置であって、
前記車両の走行状況を特定する走行状況特定部(107)を、さらに備え、
前記処理領域設定部は、
特定された前記走行状況が右折または左折である場合に、取得された前記形状情報が示す前記走行予定の走路の走路形状が直線である場合に設定される前記処理領域とは異なる位置に、前記処理領域を設定する、
走路認識装置。 - 請求項4に記載の走路認識装置であって、
前記処理領域設定部は、
前記車両が右折後または左折後の走路の少なくとも一部を含む領域と、前記車両が走行中の走路の少なくとも一部を含む領域と、を含む領域に、前記処理領域を設定する、
走路認識装置。 - 請求項4または請求項5に記載の走路認識装置であって、
前記走行予定の走路の走路特徴を示す情報である特徴情報であって、停止線と、横断歩道と、ガードレールと、交差点における車道外側線と、のうちの少なくとも一つを示す情報を、前記車両に搭載された複数のセンサ(21、22、23、24、25、26)から取得する特徴情報取得部(108)を、さらに備え、
前記処理領域設定部は、
取得された前記特徴情報が示す前記走行予定の走路の走路特徴と、取得された前記形状情報が示す前記走行予定の走路の走路形状と、に基づいて、前記処理領域を設定する、
走路認識装置。 - 請求項6に記載の走路認識装置であって、
前記異なる装置に格納されている地図情報を取得する地図情報取得部(109)を、さらに備え、
前記形状情報取得部は、
取得された前記特徴情報が示す前記走行予定の走路の走路特徴を利用して、地図情報の示す地図上での前記車両の位置を特定し、特定された前記車両の位置と、取得された前記地図情報と、を利用して、前記形状情報を取得する、
走路認識装置。 - 請求項6または請求項7に記載の走路認識装置であって、
前記撮像装置は、前記車両の室内における車両前方に搭載されており、
前記特徴情報取得部は、
特定された前記走行状況が右折または左折である場合に、前記複数のセンサのうち、前記撮像装置の撮像範囲に比べて前記車両が右折後または左折後の領域に対してより広い領域を検出可能なセンサに切り替えて、前記特徴情報を取得する、
走路認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017195704A JP2019070895A (ja) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | 走路認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017195704A JP2019070895A (ja) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | 走路認識装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019070895A true JP2019070895A (ja) | 2019-05-09 |
Family
ID=66440699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017195704A Pending JP2019070895A (ja) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | 走路認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019070895A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200166951A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-05-28 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Autonomous driving method adapted for recognition failure of road line and method of building driving guide data |
JP7340667B1 (ja) | 2022-08-25 | 2023-09-07 | 株式会社デンソーテン | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
-
2017
- 2017-10-06 JP JP2017195704A patent/JP2019070895A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20200166951A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-05-28 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Autonomous driving method adapted for recognition failure of road line and method of building driving guide data |
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