JP2020113207A - 車載装置、レーン関連処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】前方を撮像できない場合でも交差点内におけるレーンマークに関連する処理を抑止できる車載装置を提供すること。【解決手段】移動体８が走行する路面に形成されたレーンマーク３１０を認識する車載装置１０であって、前記レーンマークを撮像する撮像手段３１から画像データを取得する画像データ取得手段１１と、前記画像データ取得手段が取得した画像データから認識された前記レーンマークに関連した処理を行うレーンマーク関連手段１２，１３と、前記移動体の現在地を検出する位置検出手段１６と、前方の交差点を表すノードに予め定められた属性が存在する旨の情報を取得したか否かに応じて、前記交差点を走行中、前記レーンマーク関連手段による前記レーンマークに関連した処理を抑止するか否か制御する抑止手段１５と、を有することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は車載装置及びレーン関連処理方法に関する。

車載された後方カメラを使って撮像した画像からレーンマークを認識し、認識結果を道路構造ＤＢに格納されている走行中の道路のレーン数と照合することで、自車両が走行している走行レーンを特定する技術が知られている。自車両が走行している走行レーンが分かることで車載装置はレーン変更などの経路案内が可能になり、また、マップマッチングの精度が向上する。更に、自動運転においては自車両が走行中の車線位置を把握しなければ右左折等が困難になる。

しかしながら、交差点内にはそもそもレーンマークがない場合が多く、更に交差点内には横断歩道などレーンマーク以外の白線がペイントなどで形成されている場合が多い。このため、交差点内でレーンマークの認識を継続すると走行レーンを誤認識するおそれがあり、従来から、交差点を走行中の車両はレーンマークの認識を抑止している。

ところで、走行している場所が交差点かどうかは、道路構造ＤＢに格納されている車両の現在地に対応するノードが交差点の属性を有するか否かに基づいて判断できる。しかし、交差点の属性を確認するだけでは、レーンマークの認識などレーンマークに関連する処理を抑止する必要がない交差点でもレーンマークに関連する処理が抑止される場合があった。図１を用いて説明する。

図１は、レーンマークの認識を抑止する必要がない交差点の一例を示す。図１に示すように
・分岐点（図１（ａ））
・合流点（図１（ｂ））
・センターラインが形成されている交差点（図１（ｃ））
等の交差点ではレーンマーク３１０に関連する処理を抑止する必要がない。分岐点と合流点にはレーンマーク以外の白線がなく走行レーンを認識することで車両の乗員の運転支援等が可能になる。また、センターラインが形成されている交差点は優先道路を含む交差点であるが、レーンマークが継続しているので、走行レーンの認識も継続すべきである。

分岐点と合流点を検出するには、車載装置が交差点の形状（リンクとリンクのなす角）を推定し、なす角を閾値と比較することで一般的な交差点（リンクがほぼ９０度に交差する交差点）と区別できる。しかし、道路網をデータ化する際に生じるデジタイズ誤差などにより一般的な交差点であると車載装置が誤判断する場合がある。また、センターラインが形成されている交差点については交差点の形状のみでは一般的な交差点との区別が困難である。

従来から、交差点を検出してレーンマークに関連する処理を抑止する技術が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１にはフロントカメラで交差点を示す前方の道路標識等を撮像して交差点内の車線逸脱防止制御を抑止する車線逸脱防止装置について開示されている。

特開2012−116436号公報

しかしながら、従来の技術では適切に前方を撮像できないと交差点か否かを判断できないという問題がある。例えば、フロントカメラの前方の視界が先行車両などで遮られている場合、レーンマークの認識や前方の道路標識等の撮像が困難にある。図２は、渋滞中にフロントカメラが撮像した画像データの一例を示す。図示するように、画像の大部分を先行車両３０１が占めているため、レーンマーク又は道路標識等を認識することが困難である。

また、従来の技術のようにフロントカメラを使って道路標識等を認識するためにはコスト増となるおそれがあるという問題がある。すなわち、後方カメラとは別にフロントカメラを車載する必要があり、後方カメラでレーンマークを認識できるとしても、道路標識等を認識するためにフロントカメラが必要となりコスト増となるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑み、前方を撮像できない場合でも交差点内におけるレーンマークに関連する処理を抑止できる車載装置を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、移動体が走行する路面に形成されたレーンマークを認識する車載装置であって、前記レーンマークを撮像する撮像手段から画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段が取得した画像データから認識された前記レーンマークに関連した処理を行うレーンマーク関連手段と、前記移動体の現在地を検出する位置検出手段と、前方の交差点を表すノードに予め定められた属性が存在する旨の情報を取得したか否かに応じて、前記交差点を走行中、前記レーンマーク関連手段による前記レーンマークに関連した処理を抑止するか否か制御する抑止手段と、を有することを特徴とする。

前方を撮像できない場合でも交差点内におけるレーンマークに関連する処理を抑止できる車載装置を提供することができる。

レーンマークの認識を抑止する必要がない交差点の一例を示す図である。 渋滞中にフロントカメラが撮像した画像データの一例を示す図である。 本実施形態におけるレーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である。 車載装置の構成例を説明する図である。 車載装置が有する機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。 後方カメラが撮像した画像データの一例を示す図である。 レーンマークの認識方法の一例の手順を示すフローチャート図である。 画像データから認識されたレーンマークの一例を模式的に示す図である。 路肩の写っている画像データから認識されたレーンマークの一例を模式的に示す図である。 走行レーン特定部が走行レーンを特定する手順を示すフローチャート図の一例である。 交差点においてレーン関連処理が抑止される範囲を模式的に示す図である。 抑止範囲の別の一例を示す図である。 レーン関連処理抑止部がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である。 レーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である（変形例１）。 レーン関連処理抑止部がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である（変形例１）。 レーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である（変形例２）。 レーン関連処理抑止部がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である（変形例２）。

以下、本発明を実施するための形態の一例として、車載装置と車載装置が行うレーン関連処理方法について図面を参照しながら説明する。

＜レーンマーク認識処理/走行レーン特定処理の抑止の概略＞
まず、前提として、レーンマーク認識処理及び走行レーン特定処理の少なくとも一方（以下、レーン関連処理という）の抑止の対象となる交差点は、主に横断歩道がある交差点である。横断歩道は、レーンマークと誤認識されやすいためである。

一方、横断歩道がある交差点には信号機が設置されている場合が多い。また、道路構造ＤＢでは各ノードに属性が登録されているが、この属性の１つに信号機の有無が格納されている。更に、分岐点又は合流点には信号機は設置されていない場合が多い。優先道路の場合も信号機が設置されていない場合がある。

本実施形態では、以上の知見を利用して、車両が通過しようとしている前方の交差点を表すノードが信号機の属性を有するか否かに基づいて、レーン関連処理の抑止を行う。

図３は、本実施形態におけるレーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である。図３（ａ）はレーン関連処理が抑止される交差点の一例を示し、図３（ｂ）はレーン関連処理が抑止されない交差点の一例を示す。

・ノードが信号機有りの属性を持つ場合
図３（ａ）に示すように、車両の前方の交差点には信号機３０２と横断歩道３０５がある。このような交差点では、交差点を表すノード３０３の属性に信号機が登録されている。車載装置は、信号機３０２のある交差点では横断歩道３０５もあると推定して、レーン関連処理を抑止する。

・ノードが信号機有りの属性を持たない場合
図３（ｂ）に示すように、分岐の場合、車両の前方の交差点には信号機がない（横断歩道もない）。このような交差点では、交差点を表すノード３０３の属性に信号機が登録されていない。車載装置は、信号機のない交差点では横断歩道もないと推定して、レーン関連処理を継続する。

このように、本実施形態の車載装置は、道路構造ＤＢ３４のノードが有する信号機の属性を利用して、横断歩道の有無を推定することで、レーン関連処理の抑止又は継続を制御できる。横断歩道のある交差点の大半では信号機があるので、このような交差点では確実にレーン関連処理を抑止できる。信号機がないが横断歩道がある交差点ではリンクの形状などを補足的に用いることでレーン関連処理を抑止できる。

＜用語について＞
本実施形態ではレーンマーク認識処理又は走行レーン特定処理のどちらを抑止してもよい。レーンマーク認識処理を抑止すれば走行レーン特定処理も行われない。レーンマーク認識処理を抑止しなくても走行レーン特定処理を抑止すれば、走行レーンに基づく制御も行われないので、走行レーンを誤認識することで車両の乗員に違和感等を覚えさせることがない。本実施形態ではレーンマーク認識処理と走行レーン特定処理のどちらを抑止してもよいものとする。

レーンマークとは、走行車線内の横方向の位置を提供するために道路に形成されたマーカーをいう。白線、区画線、走行区分線等と呼ばれる場合がある。レーンマークは実線、破線のどちらでもよい。また、基本は白色であるが黄色などで着色されていてもよい。各国によって形状や色が様々であるが走行車線内の横方向の位置を提供する地物はレーンマークである。

抑止とは、押さえ留めることをいう。レーン関連処理を実行しない、制限する、抑制する、又は、禁止することなどを言う。

車両の乗員とは、車両に乗車している者をいう。例えば、運転者であるが、単なる乗員であってもよい。また、自動運転により移動する移動体では乗員が全く運転しない場合が含まれる。

車両とは、主に動力で移動する移動体をいう。例えば、自動車の他、動力付き二輪車（自動二輪車という）等でもよい。また、人力で移動する自転車などの軽車両がふくまれてよい。車椅子が含まれてもよい。

交差点を走行中とは、２つの道路が交差している部分のみをいうのではなく、交差点の中心から所定距離内を走行していることをいう。本実施形態の趣旨から横断歩道など交差点に付随するペイントが形成されている範囲は交差点である。

＜構成例＞
図４は、車載装置１０の構成例を説明する図である。車載装置１０は車両８に搭載された装置であり、本実施形態ではレーンマークを認識する機能を有している。レーンマークを認識することで種々の運転支援が可能となる。例えば、車載装置１０がナビゲーション装置の場合、目的地までのルート案内に利用される。また、車線から逸脱を抑制したり走行車線の中央を維持して走行したりする制御等を行うこともできる。本実施形態では一例として車載装置１０がナビゲーション装置であるとして説明する。

車載装置１０は出発地から目的地までのルートを探索して道路地図に設定し、ディスプレイ３３に表示された電子地図にルートと現在地を表示したり、ルートに基づいて進路変更の手前で音声案内を出力したり、アニメーションなどで適切な進路を案内したりする。この他、ＡＶ(Audio Visual)の再生機能、インターネットとの通信機能等を有していてよい。車載装置１０は、チューナー、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）、又は、カーオーディオなどと呼ばれる場合もある。

なお、ナビゲーション機能を有さずに、主にＡＶ機能と通信機能を有する装置をディスプレイオーディオという。ディスプレイオーディオは、スマートフォンなどの端末装置との通信によりナビゲーションの機能を提供する。この場合、スマートフォンに搭載されるアプリがナビ画面を作成し、このナビ画面をディスプレイオーディオが通信で取得して車載装置側のディスプレイ３３に表示する。スマートフォンで動作するこのようなアプリとしてCarPlay（登録商標）やAndroid Auto（登録商標）等が知られている。車載装置１０はディスプレイオーディオでもよい。

また、車載装置１０は、汎用的な情報処理端末である場合と車両に専用の専用端末の場合がある。汎用的な情報処理端末とは、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、及び、ウェアラブルＰＣ（例えば、腕時計型、サングラス型など）などがある。これらの装置は、普段は情報処理端末として利用されるが、ナビゲーションのためのアプリケーションソフトウェアを実行すると、専用端末と同様、ルート探索及びルート案内等を行う。専用端末は、上記のナビゲーション装置、チューナー、又は、カーオーディオの他、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）等を言う。

車載装置１０は、汎用的な情報処理端末とナビゲーション専用端末のどちらの場合でも、車載された状態と携帯可能な状態の切り替えが可能であってもよい。つまり、車載装置１０は、車両８に脱着可能であってよい。

なお、ナビゲーションに関する機能については車載装置でなく、車載装置とネットワークを介して通信するサーバが提供してもよい。例えば、車両８が現在地を送信するとサーバがナビ画面を作成して車両８に送信し、車両８が２つのＰＯＩ（Point Of Interest）を送信するとルートを探索して車両８に送信する。また、電子地図を描画するための地図ＤＢ、道路の構造を表す道路構造ＤＢの少なくとも一部をサーバが車両８に配信してもよい。

＜車載装置が有する機能について＞
図５は、車載装置１０が有する機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。車載装置１０は、画像データ取得部１１、レーンマーク認識部１２、走行レーン特定部１３、通信部１４、レーン関連処理抑止部１５、位置検出部１６、ルート探索部１７、ルート案内部１８、操作受付部１９、及び、ナビ画面作成部２０を有している。

車載装置１０が有するこれらの各機能は、車載装置１０が有する情報処理装置の一般的な機能（ＣＰＵ、ＲＡＭ、補助記憶装置、入出力Ｉ/Ｆ、ディスプレイ３３、キーボード、タッチパネル、通信装置等）により実現される。例えば、補助記憶装置からＲＡＭに展開されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される機能又は手段である。

また、車載装置１０は補助記憶装置やＲＡＭ等により形成される、道路構造ＤＢ３４、及び、地図ＤＢ３５を有している。まず、これらデータベースについて説明する。

表１は道路構造ＤＢ３４の構成を模式的に示す。道路構造ＤＢ３４は、車両が通行可能な道路の構造を表すデータであって、表１（ａ）のノードテーブルと表１（ｂ）のリンクテーブルとが相互に連携したデータ構造を有する。

ノードテーブルには、ノードを識別するためのノードＩＤとノードの座標（緯度・経度）、交差点の有無、信号機の有無、一時停止線の有無等が登録されている。ノードとは道路網表現上の結節点である。ノードは例えば交差点、分岐点、合流点、屈曲点などである。ノードＩＤが分かればノードに繋がっているリンクがリンクテーブルから判明するので、車載装置１０はノードテーブルとリンクテーブルを相互に参照することで道路の構造を辿ることができる。なお、ノードテーブルには、この他、横断歩道の有無、接続されているリンク数などが登録されてよく、表１に示す情報には限られない。

また、リンクテーブルにはリンクを識別するためのリンクＩＤ、リンクの始点ノード、リンクの終点ノード、リンク長、道路種別、レーン数、及び、交通法規などが登録されている。リンクとはノードとノードを結ぶ道路を表し、リンクはノード同士を結ぶ線分となる。リンク長はリンクの長さである。レーン数は道路（片道）にいくつのレーンがあるかを示す。道路種別は、例えば一般道、高速道路、専用道路、私道などである。交通法規は、当該リンクで定められている（禁止又は制限されている）車両の運転に関する交通規則又は交通ルールである。なお、リンクテーブルには、この他、幅員、周囲の施設情報などが登録されてよく、表１に示す情報には限られない。

地図ＤＢ３５は、電子地図を描画するための地図データが記憶されている。電子地図に表示される情報には、ベクトルデータやラスターデータで地図を描くためのデータが含まれている。地図データは経度・緯度などが既知のメッシュ状に区切られており、１つ以上のメッシュを結合して電子地図が作成される。電子地図に表示される情報には、都道府県などの区画、緑地や河川、道路や鉄道、記号や注記など多くの表示対象があるため、性質の似たものに分類し各分類ごとに描画できるようになっている。それぞれに分類された表示対象又は表示対象が描画された状態をレイヤーといい、電子地図はいくつかのレイヤーを重ねることで描画される。

図５に戻って説明する。画像データ取得部１１は後方カメラ３１が撮像した画像データを取得する。後方カメラ３１は車両の後方を撮像できる位置に取り付けられた撮像手段である。例えば、シフトポジションがリバースに操作されたことに連動して映像をディスプレイ３３に表示する駐車支援用のカメラでよい。こうすれば、レーンマーク認識用のカメラと駐車支援用のカメラを兼用できる。後方カメラ３１は車両の後方に光軸を向けて取り付けられていればよい。例えば、トランクやバックドアの車幅方向の中央、ナンバープレートなどでよい。また、車室内に取り付けてもよい。なお、後方カメラ３１は、ドライブモニター用のカメラなど、駐車支援用のカメラとは別のカメラでもよい。後方カメラ３１は所定のフレームレートで後方の撮像を繰り返し行う。

画像データ取得部１１は、所定のフレームレートで繰り返し撮像する後方カメラ３１から画像データを取得する。後方カメラ３１が撮像する全ての画像データを取得しなくてもよい。画像データはレーンマークの認識に使用される他、駐車場所や予測される走行軌跡を合成して表示するため等に使用される。

レーンマーク認識部１２は、車両の後方が撮像されている画像データからレーンマークを認識する。レーンマークの認識の詳細については図６、図７にて後述する。レーンマークが認識された画像データは走行レーン特定部１３に送出される。

走行レーン特定部１３は、レーンマークが認識された画像データを用いて車両が走行している走行レーンを特定する。詳細は図８〜図１０にて説明する。

通信部１４は外部と種々のデータを送受信する。例えば、路車間通信、車車間通信などを行い、また、ネットワークに接続している基地局と通信し、インターネット上の情報を受信することができる。

操作受付部１９は、車載装置に対する種々の操作を受け付ける。例えば、ルート探索のための２つのＰＯＩ（例えば出発地と目的地）の入力、ルート案内の開始、再探索の指示、ナビ画面の拡大・縮尺の指示、及び、表示範囲変更などの指示を車両の乗員から受け付ける。

位置検出部１６は、定期的に及び車両の乗員の操作に応じて、ＧＰＳ（Global Positioning System）などＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に対応した受信機が行う電波測位により、車両の現在地を緯度、経度、及び標高の座標として検出する。なお、位置検出部１６は、自律航法用センサを使って詳細な位置を推定し、更にマップマッチングにより車両の位置を道路上に補正する。

ルート探索部１７は、車両の乗員がルート探索を要求したりルートから車両が外れたりして再探索する場合に、道路構造ＤＢ３４を用いてルートを探索しルート情報を作成する。ルート探索には、リンク長や幅員、渋滞状況をコストに換算して、出発地から目的地までのコストの合計が最も少なくなるルートを選ぶダイクストラ法、ダイクストラ法にヒューリスティックコストを加えて探索するＡ*（エースター）法が知られている。また、決定したルートにおいて隣接するリンクのなす角が所定以上の場合、進行方向の変更が必要であると判断し、ルート情報において、進路変更の手前に案内ポイントを設定する。ルート探索部１７は、ルート探索で生成したルート情報をルート案内部１８、及び、ナビ画面作成部２０に送出する。

ルート案内部１８は、現在地（位置情報）とルート情報に基づいてルート案内を行う。すなわち、車両の現在地がルート情報に含まれる案内ポイントに到達すると、曲がり角などを指示する音声データをスピーカ３２から出力する。なお、音声データはＭＰ３などの形式でデータ化されていてもよいし、案内用のテキストデータに基づいて音声合成をおこなって作成してもよい。

ナビ画面作成部２０は、例えば車両の現在地の周囲を包含する電子地図であって、ルートが強調表示された電子地図を地図ＤＢの地図データを用いて作成する。ナビ画面作成部２０は、更に車両の現在地を現在地マークなどで表示する。ナビ画面作成部２０は電子地図にメニューボタン等を加えてナビ画面を作成する。また、ナビ画面作成部２０は、大きな交差点など、拡大図が用意されている場所に車両が近づくと地図ＤＢから地図データを取得して交差点等の拡大図を表示する。この他、ＡＶを操作する画面なども作成する。

レーン関連処理抑止部１５は、位置検出部１６が検出した位置情報に基づいて前方のノードが交差点であるか否かを判断し、交差点である場合は信号機があるかを判断する。信号機がある交差点の場合、レーン関連処理を抑止する。すなわち、レーンマーク認識部１２にレーンマーク認識処理を抑止させるか、走行レーン特定部１３に走行レーン特定処理を抑止させるかの少なくとも一方を行う。

＜レーンマークの認識方法の一例＞
様々なレーンマークの認識方法が提案されているが、ここではその一例を紹介する。
図６は、後方カメラ３１が撮像した画像データの一例を示し、図７は、レーンマークの認識方法の一例の手順を示すフローチャート図である。図７の処理はレーンマーク認識処理が抑止されていなければ走行中、繰り返し実行される。

図６に示すように、後方カメラ３１が撮像した画像データには走行中のレーンを含め少なくとも３つ程度のレーンが画角に入っている。したがって、例えば４本のレーンマーク３１０が写っている。

まず、レーンマーク認識部１２は画像データからレーンマーク３１０が写っている部分を切り出す（Ｓ１）。後方カメラ３１の取り付け位置によるが、画像データには車体が写っている部分があり、また、遠方の画質が悪いためレーンマーク３１０の認識に向かない部分があるためである。

次に、レーンマーク認識部１２は切り出した画像にフィルタをかけてエッジを検出する（Ｓ２）。レーンマークは画像データの高さ方向に伸びるため水平方向のエッジを検出できる例えばSobleフィルタでよい。更にノイズを除去するフィルタをかけてもよい。

次に、レーンマーク認識部１２は閾値以上のエッジ強度（正負）を抽出する（Ｓ３）。正負としたのはフィルタにより正と負のエッジ強度が得られているためであり、エッジ強度の絶対値と閾値が比較される。

次に、レーンマーク認識部１２は正のエッジ強度から負のエッジ強度までの横方向の長さが所定の幅と見なせる場合、この１対のエッジをレーンマークの候補とする（Ｓ４）。所定の幅はレーンマーク３１０の幅であり、レーンマーク３１０の左端と右端に対応するエッジをレーンマーク３１０の候補とする。

最後に、レーンマーク認識部１２は候補としたエッジにハフ変換をほどこして直線に変換する（Ｓ５）。ハフ変換は、レーンマーク３１０の左側のエッジと右側のエッジの中点で行ってもよいし、両方で行ってもよいし、レーンマーク３１０の左側のエッジ又は右側のエッジのいずれかで行ってもよい。

以上で、画像データからレーンマーク３１０を表す直線が検出でき、この直線がレーンマーク３１０を表している。

＜走行レーンの特定＞
図８は画像データから認識されたレーンマーク３１０の一例を模式的に示している。図８ではレーンマーク３１０から変換された直線３２０を示している。図８では３つの走行レーンが認識されているが、車両が走行中の走行レーンは画像データの幅方向の中央の画素３２１が存在する走行レーンである。したがって、この走行レーン（図８では「２」と記した走行レーン）が道路の左端又は右端の走行レーンから何番目かを判断すればよい。以下では、画像データの右端（後方カメラの画像データなので、進行方向に対して左端）から何番目かを判断するものとして説明する。

走行レーンを特定するためには、道路構造ＤＢ３４に格納されている走行中のリンクのレーン数が必要になる。走行中のリンクのレーン数が例えば３であり、画像データに３つの走行レーンが写っている場合、画像データの右端から順番にレーン数まで走行レーンに番号をふり、画像データの幅方向の中央の画素３２１が存在する走行レーンを特定する。図８では走行レーンは２である。道路構造ＤＢ３４に格納されている走行中のリンクのレーン数が１、２，４以上でも、道路構造ＤＢ３４に格納されているレーン数のレーンが画像データに撮像されている場合は同様になる。

これに対し、走行中のリンクのレーン数よりも少ない数のレーンしか画像データに写っていない場合、走行レーン特定部１３は路肩や対向車線を検出することで走行中の走行レーンを特定する。

図９は、路肩の写っている画像データから認識されたレーンマークの一例を模式的に示している。図９では画像データの左側（車両の右側）に路肩３２２が写っている。道路構造ＤＢ３４に登録されている走行中のリンクのレーン数が例えば３であるとする。しかし、図９では２つの走行レーンしか写っていない。このような場合、走行レーン特定部１３は路肩３２２を検出することで、路肩側の走行レーンが何番目の走行レーンであるかを判断できる。すなわち、走行中の道路のレーン数が３であれば路肩側の走行レーンは３番目である。

走行レーン特定部１３は、路肩３２２に接した走行レーンにレーン数と同じ番号をふり、路肩３２２から降順に走行レーンに番号をふり、画像データの幅方向の中央の画素３２１が存在する走行レーンが進行方向に対し左から何番目かを特定する。したがって、図９では走行レーンは３と特定される。画像データの右側に路肩３２２がある場合には、路肩３２２に接した走行レーンに１という番号をふり路肩３２２から昇順に走行レーンに番号をふればよい。

路肩の検出方法について説明する。後方カメラ３１が単眼カメラの場合、レーンごとにエッジ数やエッジ密度を検出する方法がある。レーンは一様な路面であるため、エッジ数やエッジ密度が小さいが、路肩３２２には歩行帯、縁石、ガードレール等があるため、エッジ数やエッジ密度が大きくなる傾向になる。したがって、例えば他のレーンよりもエッジ密度が有意に大きい場合は路肩３２２と判断できる。また、後方カメラ３１がカラーの画像データを撮像できる場合、色数に基づいて路肩を判断できる。レーン内は一様にほぼ灰色であるが、路肩３２２には縁石や種々の地物などの色が存在するため、色数が多い。そこで、レーンごとに色のヒストグラムを作成し、他のレーンよりも灰色以外の色が有意に多い場合は路肩３２２であると判断できる。なお、中央分離帯側の路肩も同様に検出できる。

また、後方カメラ３１がステレオカメラの場合、距離情報によって歩行帯、縁石、ガードレール等を検出できるため、路肩３２２の検出精度を向上できる。

また、中央分離帯がないが対向車線がある場合は、路肩３２２でなく対向車線を検出する。この場合、対向車線には対向車が写るため、対向車を検出するとよい。同様にエッジ密度や色の分布から判断できる。

なお、これらの路肩の検出方法は一例にすぎず、ディープラーニングなどの機械学習で生成した識別器で路肩や対向車を検出してもよい。

図１０は、走行レーン特定部１３が走行レーンを特定する手順を示すフローチャート図の一例である。図１０の処理は走行レーン特定処理が抑止されていなければ走行中、繰り返し実行される。

まず、走行レーン特定部１３は道路構造ＤＢ３４から走行中の道路のレーン数（これをＡとする）を取得する（Ｓ１１）。

次に、走行レーン特定部１３は、レーンマーク認識部１２により認識されたレーンマークに基づいて認識されているレーン数（これをＢとする）をカウントする（Ｓ１２）。

そして、走行レーン特定部１３はＡとＢが一致するか否かを判断する（Ｓ１３）。一致する場合（Ｓ１３のＹｅｓ）、画像データに全てのレーンが写っているので、走行レーン特定部１３は画像データの右端から昇順にレーン数Ａまで番号を振り、画像データの幅方向の中央の画素が存在するレーンを走行レーンとして特定する（Ｓ１４）。

一致しない場合（Ｓ１３のＮｏ）、画像データに全てのレーンが写っていないので、走行レーン特定部１３は画像データの左側に路肩又は対向車線が有るか否かを判断する（Ｓ１５）。

左側に路肩又は対向車線が有る場合（Ｓ１５のＹｅｓ）、走行レーン特定部１３は、路肩３２２に接した走行レーンにレーン数と同じ番号をふり、画像データの左端のレーンから降順に番号を振り、画像データの幅方向の中央の画素が存在する走行レーンを特定する（Ｓ１６）。

左側に路肩又は対向車線がない場合（Ｓ１５のＮｏ）、走行レーン特定部１３は画像データの右側に路肩が有るか否かを判断する（Ｓ１７）。なお、左側通行の場合、対向車線があるのは画像データの左側だけである。

右側に路肩が有る場合（Ｓ１７のＹｅｓ）、走行レーン特定部１３は、路肩３２２に接した走行レーンに「１」という番号をふり、画像データの右端から昇順に番号を振り、画像データの幅方向の中央の画素が存在する走行レーンを特定する（Ｓ１８）。

なお、ステップＳ１７でＮｏと判断された場合、画像データに全てのレーンが写っておらず、路肩又は対向車線も検出できないので、走行レーンは不明となる。この場合は、例えば、直前の画像データに基づく判断結果を使用する。

以上のようにして走行レーン特定部１３は走行レーンを特定できる。特定された走行レーンはルート案内部１８に送出され、ルート案内部１８は右折するポイントの手前で右折レーンに車線変更するように誘導したり、左折するポイントの手前で左折レーンに車線変更するように誘導したりする。

＜レーン関連処理が抑止される範囲について＞
次に、図１１を用いてレーン関連処理が抑止される範囲について説明する。本実施形態では横断歩道を始めとする交差点内に形成されているレーンマークでないペイントをレーンマークと誤認識することを抑止したいので、レーン関連処理が抑止される範囲は交差点内である。

図１１は、交差点においてレーン関連処理が抑止される範囲を模式的に示す図である。図１１（ａ）は横断歩道がペイントなどで形成された交差点の上面図を示す。この交差点には信号機３０２が設置されているため、レーン関連処理抑止部１５は横断歩道３０５を含む範囲でレーン関連処理を抑止する。レーン関連処理抑止部１５は、横断歩道３０５を含む範囲をレーン関連処理が抑止される範囲を設定する。以下、レーン関連処理が抑止される範囲を抑止範囲３０６という。

図１１（ｂ）は抑止範囲３０６の一例を示す図である。まず、図１１（ａ）のように片側一車線の双方向道路でも道路構造ＤＢ３４に登録されているリンクは１つである。このため、交差点のノード３０３は交差点の中央の座標を有している。したがって、図１１（ｂ）に示すように、ノード３０３の座標（交差点の中央）から所定の半径の円を抑止範囲３０６とすればよい。円の半径は例えば１０〔ｍ〕などであるが、交差点の大きさによって変更してよい。例えば、以下のように変更する。
片側一車線：１０〔ｍ〕
片側二車線：１５〔ｍ〕
片側三車線：２０〔ｍ〕
こうすることで、交差点が広くても横断歩道３０５等のペイントをレーンマーク３１０として誤認識することを抑止できる。なお、抑止範囲３０６は四角形でもよい。

また、図１２に示すように抑止範囲３０６を、横断歩道３０５を囲むように設定してもよい。図１２は抑止範囲３０６の別の一例を示す図である。横断歩道３０５をレーンマーク３１０と誤認識することを抑止するには、図１２（ａ）に示すように横断歩道３０５上でのみレーン関連処理を抑止すればよいためである。ただし、一般に交差点内には横断歩道以外のペイントもあるため、図１１のように抑止範囲３０６を設定することで、レーンマークの誤認識を抑止しやすくなる。

図１２（ｂ）は横断歩道３０５を囲む抑止範囲３０６の一例を示す図である。ノード３０３の座標（交差点の中央）からＮ〔ｍ〕離れた場所に、リンクに垂直な辺を持つＷ×Ｍの四角形を抑止範囲３０６とする。Ｗは横断歩道の幅であり例えば５〜１０〔ｍ〕である。ＮとＭは交差点の大きさ（車線数など）によって変更することが好ましい。

こうすることで、横断歩道３０５がある範囲でレーン関連処理を抑止でき、横断歩道３０５以外の場所ではレーンマークを認識することができる。

＜レーン関連処理の抑止手順＞
図１３は、レーン関連処理抑止部１５がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である。図１３の処理は車両の走行中、繰り返し実行される。目的地までのルートが設定されていてもよいし、設定されていなくてもよい。なお、上記のように、レーン関連処理が抑止されない場合、車両の走行中は常にレーン関連処理が実行されている。

まず、レーン関連処理抑止部１５は走行中の道路の前方に交差点があるか否かを判断する（Ｓ２１）。例えば、走行中のリンクを道路構造ＤＢ３４から特定し、このリンクの終点のノードに交差点の属性が登録されているか否かを判断する。

ステップＳ２１の判断がＹｅｓの場合、レーン関連処理抑止部１５はこの交差点に信号機があるか否かを判断する（Ｓ２２）。例えば、道路構造ＤＢ３４において交差点を表すノードに信号機の属性が登録されているか否かを判断する。

ステップＳ２２の判断がＮｏの場合でも、レーン関連処理抑止部１５は交差点の形状が分岐又は合流であるか否かを判断する（Ｓ２３）。すなわち、走行中のリンクを道路構造ＤＢ３４から特定し、このリンクの終点のノードに流入又は流出するリンクを特定し、２つのリンクのなす角を算出する。なす角が９０度より有意に小さい、又は、有意に大きい場合、分岐又は合流であると判断する。

ステップＳ２２の判断がＹｅｓ、又は、ステップＳ２３の判断がＮｏの場合、レーン関連処理抑止部１５はノードの座標に基づいて抑止範囲３０６を決定する（Ｓ２４）。

そして、レーン関連処理抑止部１５は、位置検出部１６が検出する位置情報に基づいて車両が抑止範囲３０６に入ったか否かを判断する（Ｓ２５）。

抑止範囲３０６に入った場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、レーン関連処理抑止部１５がレーン関連処理を抑止する（Ｓ２６）。抑止範囲３０６を走行中は（ステップＳ２７のＮｏ）、レーン関連処理を抑止する（Ｓ２６）。

抑止範囲３０６を走行中でなくなると（ステップＳ２７のＹｅｓ）、図１３の処理は終了する。

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の車載装置は、交差点の信号機の有無を推定することで、レーン関連処理の抑止又は継続を制御できる。横断歩道のある交差点の大半では信号機があるので、このような交差点では確実にレーン関連処理を抑止できる。信号機がないが横断歩道がある交差点ではリンクの形状などを補足的に用いることでレーン関連処理を抑止できる。

また、フロントカメラで前方を撮像できなくても道路構造ＤＢ３４を参照してレーン関連処理を抑止できる。また、後方カメラ３１があればレーン関連処理の抑止と継続の制御を実現できるので、新たにフロントカメラを追加することが不要である。よって、部品の追加に伴うコストアップなしで実現できる。また、レーンマーク認識以外に道路標識などを画像認識する機能も不要である。

ただし、車両にフロントカメラのみが搭載された場合でも本実施形態の処理を適用可能である。フロントカメラで前方を撮像できない場合でも道路構造ＤＢ３４を参照してレーン関連処理を抑止できる。また、後方カメラ３１とは別にフロントカメラが搭載された車両でも本実施形態の処理を適用可能である。

＜変形例１＞
信号機の有無に応じたレーン関連処理の抑止又は継続を、一時停止線の有無に基づいて行うこともできる。横断歩道がある交差点には、基本的に一時停止線がある。また、交差点を表すノードの属性として、一時停止線の有無が道路構造ＤＢ３４に登録されている場合がある。したがって、通過しようとしている前方の交差点が一時停止線の属性を有するか否かに基づいて、レーン関連処理抑止部１５はレーン関連処理の抑止又は継続を制御できる。

図１４は、本変形例におけるレーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である。図１４（ａ）はレーン関連処理が抑止される交差点の一例を示し、図１４（ｂ）はレーン関連処理が抑止されない交差点の一例を示す。

・ノードが一時停止線の属性を持つ場合
図１４（ａ）に示すように、車両の前方の交差点には一時停止線３３０と横断歩道３０５がある。このような交差点では、交差点を表すノード３０３の属性に一時停止線３３０が登録されている。車載装置１０は、一時停止線３３０のある交差点では横断歩道３０５もあると推定して、レーン関連処理を抑止する。

・ノードが一時停止線の属性を持たない場合
図１４（ｂ）に示すように、車両の前方の交差点には一時停止線がない（横断歩道もない）。このような交差点では、交差点を表すノード３０３の属性に一時停止線が登録されていない。車載装置１０は、一時停止線のない交差点では横断歩道もないと推定して、レーン関連処理を継続する。

図１５は、レーン関連処理抑止部１５がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図１５の説明においては、主に図１３との相違を説明する。

図１５の処理では新たにステップＳ２２−２が追加されている。ステップＳ２２−２において、レーン関連処理抑止部１５は交差点に一時停止線３３０があるか否かを判断する（Ｓ２２−２）。例えば、道路構造ＤＢ３４において交差点を表すノード３０３に一時停止線３３０の属性が登録されているか否かを判断する。一時停止線３３０がある場合は、レーン関連処理を抑止することができる（Ｓ２６）。

したがって、一時停止線３３０に着目しても信号機に着目した場合と同様の効果を奏することができる。

＜変形例２＞
信号機の有無に応じたレーン関連処理の抑止又は継続を、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：登録商標）が配信する信号機の有無に基づいて行うこともできる。ＶＩＣＳでは前方の信号機（地物の一例）の現示情報を配信する場合がある。したがって、通過しようとしている前方の交差点に信号機があるか否か（現示情報が配信されるか否か）に基づいて、レーン関連処理抑止部１５がレーン関連処理の抑止又は継続を制御できる。

図１６は、本変形例におけるレーン関連処理の抑止の概略を説明する図の一例である。図１６（ａ）はレーン関連処理が抑止される交差点の一例を示し、図１６（ｂ）はレーン関連処理が抑止されない交差点の一例を示す。

・ＶＩＣＳにより信号機の存在を検出した場合
図１６（ａ）に示すように、車両の前方の交差点には信号機３０２と横断歩道３０５がある。このような交差点では、手前のＶＩＣＳ送信機３４０が信号機３０２の現示情報を配信する場合がある。車載装置１０は、ＶＩＣＳ送信機から信号機３０２の現示情報を受信した場合、横断歩道３０５もあると推定して、レーン関連処理を抑止する。

・ＶＩＣＳにより信号機の存在を検出しない場合
図１６（ｂ）に示すように、車両の前方の交差点には信号機がない（横断歩道もない）。このような交差点では、手前にはＶＩＣＳ送信機３４０が存在しないことが多い。存在しても信号機３０２の現示情報を送信することはない。車載装置１０は、ＶＩＣＳ送信機３４０から信号機の現示情報を受信しない場合、横断歩道もないと推定して、レーン関連処理を継続する。

図１７は、レーン関連処理抑止部１５がレーン関連処理を抑止する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図１７の説明においては、主に図１３との相違を説明する。

図１７の処理では新たにステップＳ２２−３が追加されている。ステップＳ２２−３において、レーン関連処理抑止部１５は通信部１４がＶＩＣＳ送信機３４０から現示情報を受信したか否かを判断する（Ｓ２２−３）。ＶＩＣＳ送信機３４０から通信部１４が現示情報を受信した場合は、レーン関連処理を抑止することができる（Ｓ２６）。

したがって、ＶＩＣＳ送信機３４０から信号機の現示情報を受信したか否かによって、レーン関連処理の抑止又は継続を制御できる。

＜その他の適用例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本実施形態では後方カメラ３１を用いた実施形態を説明したが、レーンマークを撮像するためのカメラはフロントカメラでもよい。後方カメラ３１の場合は車両が抑止範囲３０６に入ってからレーン関連処理を抑止するが、フロントカメラの場合は車両が抑止範囲３０６に入る前にレーン関連処理を抑止する。

また、本実施形態では、車両が車載された道路構造ＤＢを参照して交差点、信号機又は一時停止線の有無を判断したが、ネットワークを介して通信するサーバに前方の交差点、信号機、又は、一時停止線の有無を問い合わせてもよい。

また、本実施形態では、レーン関連処理の１つとして、走行レーン特定処理を説明したが、車両が走行車線（走行レーン）から逸脱する可能性があるか否かを判断し、逸脱する可能性がある場合には音声やステアリングホイールを振動させること等による警報や、これに加えて車両の操舵装置により車両が逸脱する方向とは逆方向に転舵力を発生させる等の制御（車線逸脱防止制御）を行ってもよい。

また、本実施形態では、交差点内でレーンマークと誤認識されるペイントの例として横断歩道を挙げたが、ゼブラゾーン、中央の菱形マークなどをレーンマークと誤認識する場合にも適用できる。

また、図５などの構成例は、車載装置１０の処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって本願発明が制限されることはない。また、車載装置１０の処理は、処理内容に応じて更に多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。

なお、画像データ取得部１１は画像データ取得手段の一例であり、レーンマーク認識部１２と走行レーン特定部１３はレーンマーク関連手段の一例であり、位置検出部１６は位置検出手段の一例であり、レーン関連処理抑止部１５は抑止手段の一例であり、通信部１４は通信手段の一例である。

８ 車両
１０ 車載装置
３１ 後方カメラ
３０２ 信号機
３０５ 横断歩道
３０６ 抑止範囲
３１０ レーンマーク

Claims (9)

1. 移動体が走行する路面に形成されたレーンマークを認識する車載装置であって、
   前記レーンマークを撮像する撮像手段から画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記画像データ取得手段が取得した画像データから認識された前記レーンマークに関連した処理を行うレーンマーク関連手段と、
   前記移動体の現在地を検出する位置検出手段と、
   前方の交差点を表すノードに予め定められた属性が存在する旨の情報を取得したか否かに応じて、前記交差点を走行中、前記レーンマーク関連手段による前記レーンマークに関連した処理を抑止するか否か制御する抑止手段と、
   を有することを特徴とする車載装置。
2. 前記抑止手段は、前記移動体が走行する道路の構造が登録されたデータベースに、前方の交差点を表すノードに予め定められた属性を有する旨が登録されている場合、前記レーンマークに関連した処理を抑止することを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
3. 前記属性は信号機であり、
   前記抑止手段は、前方の交差点を表すノードが前記信号機を有する旨が前記データベースに登録されている場合、前記レーンマークに関連した処理を抑止することを特徴とする請求項２に記載の車載装置。
4. 前記属性は一時停止線であり、
   前記抑止手段は、前記データベースに、前方の交差点を表すノードに前記一時停止線を有する旨が登録されている場合、前記レーンマークに関連した処理を抑止することを特徴とする請求項２に記載の車載装置。
5. 外部と通信する通信手段を有し、
   前記抑止手段は、前方の交差点が予め定められた地物を有する旨を前記通信手段が受信した場合、前記レーンマークに関連した処理を抑止することを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
6. 前記地物は信号機であり、
   前記抑止手段は、前方の交差点が前記信号機を有する旨を前記通信手段が受信した場合、前記レーンマークに関連した処理を抑止することを特徴とする請求項５に記載の車載装置。
7. 前記レーンマーク関連手段が行う前記レーンマークに関連した処理は、レーンマーク認識処理、又は、走行レーン特定処理の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載装置。
8. 前記撮像手段は、移動体の後方を撮像するカメラであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車載装置。
9. 移動体が走行する路面に形成されたレーンマークを認識する車載装置が行うレーン関連処理方法であって、
   画像データ取得手段が前記レーンマークを撮像する撮像手段から画像データを取得するステップと、
   前記画像データ取得手段が取得した画像データから認識された前記レーンマークに関連した処理をレーンマーク関連手段が行うステップと、
   位置検出手段が、前記移動体の現在地を検出するステップと、
   前方の交差点を表すノードに予め定められた属性が存在する旨の情報を取得したか否かに応じて、前記交差点を走行中、抑止手段が、前記レーンマーク関連手段による前記レーンマークに関連した処理を抑止するか否か制御するステップと、
   を有することを特徴とするレーン関連処理方法。

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