JP2020125108A - 車両用レーン検出方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】道路に沿って提供されるレーンマークだけに依存せずに、車両が走行しているレーンを定める。【解決手段】本開示によるレーン検出方法は、自車両が走行している道路セクションの道路情報を取得すること、隣接車両が自車両の近くを走行しているかどうかを判定すること、隣接車両が存在するとの判定に応じて、隣接車両の動きおよび道路情報に基づいて車両軌道を定義すること、自車両が走行している道路に沿った1つ以上のレーンマークを検出すること、１つ以上のレーンマークの検出に応じてレーンマーク軌道を定義すること、１つ以上の推定レーン軌道の各々のレーン精度を計算すること、ここで、１つ以上の推定レーン軌道は、車両軌道、レーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含み、そして、レーン精度に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道の中から走行レーンを選択すること、を含む。【選択図】図４

Description

本開示は、車両用レーン検出方法およびシステムに関する。

この欄の記述は、単に本開示に関連する背景情報を提供するものであり、必ずしも先行技術を構成しない。

レーン検出システムは、一般的に、車両が走行しているレーン（つまり、走行レーンまたは運転レーン）を定めるために使用される。レーン検出システムは、車両が定められた走行レーンからふらついたりまたは逸脱したりしているときに運転者に知らせるためにレーン逸脱警告システムと連携して動作し、および、定められた走行レーン内の車両の位置を制御するために、車両自律制御システムと連携して動作することができる。

通常、レーン検出システムは、道路に沿って配置されたレーンマークに基づいて走行レーンを定める。しかしながら、多くの場合に、レーンマークはレーン検出システムで検出できない可能性がある。たとえば、レーンマークは、消えかかっていたり、他の車両の下に隠れたり、存在しなかったりする場合がある（たとえば、交差点にはレーンマークがない場合がある）。

この欄は、本開示の概要を提供するが、その全範囲またはそのすべての特徴の包括的な開示ではない。

１つの態様において、本開示はレーン検出方法に関する。この方法は、自車両が走行している道路セクションの道路情報を取得すること、隣接車両が自車両の近くを走行しているかどうかを判定すること、隣接車両が存在するとの判定に応じて、隣接車両の動きおよび道路情報に基づいて車両軌道を定義すること、自車両が走行している道路に沿った1つ以上のレーンマークを検出すること、１つ以上のレーンマークの検出に応じてレーンマーク軌道を定義すること、１つ以上の推定レーン軌道の各々のレーン精度を計算すること、ここで、１つ以上の推定レーン軌道は、車両軌道、レーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含み、そして、レーン精度に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道の中から走行レーンを選択すること、を含む。

別の態様では、レーン検出方法は、自車両の位置を決定することをさらに含む。道路情報は、自車両の位置に基づいて、道路地図データベースから取得される。

さらに別の態様では、レーン検出方法は、自車両が走行レーンから逸脱しているかどうかを判定するために、走行レーン内の自車両の位置を監視することをさらに含む。

１つの態様では、レーン検出方法は、走行レーン内の自車両の位置を制御することをさらに含む。

別の態様では、レーン精度を計算することは、１つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、１つ以上のレーン位置因子を計算すること、そして、レーン精度を取得するために、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けすること、をさらに含む。

さらに別の態様では、レーン検出方法は、１つ以上の走行条件に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、定義された重み係数を選択することをさらに含む。

１つの態様では、１つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率のうちの少なくとも１つを含む。

別の態様では、複数の隣接車両が自車両の近くを走行していると判定された場合、方法は、隣接車両のそれぞれについて可能性のある車両軌道を定義すること、隣接車両の少なくとも１台が、道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定すること、隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当てること、そして、レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、をさらに含む。

さらに別の態様では、レーン検出方法は、道路情報に基づいて道路軌道を定義することをさらに含む。推定レーン軌道は、道路軌道を含む。

１つの態様では、本開示は、レーン検出方法に関し、それは、自車両が走行している道路セクションの道路情報を取得すること、自車両に配置された複数の物体検出器を介して、１台以上の隣接車両が自車両の近くを走行しているかどうかを判定すること、１台以上の隣接車両が存在するとの判定に応じて、隣接車両の動きおよび道路情報に基づいて、隣接車両のそれぞれの可能性のある車両軌道を定義すること、１つ以上の可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、複数の物体検出器からのデータに基づいて、道路に沿った１つ以上のレーンマークを検出すること、１つ以上のレーンマークの検出に応じてレーンマーク軌道を定義すること、１つ以上の推定されたレーン軌道について１つ以上のレーン位置因子を計算すること、ここで、１つ以上の推定レーン軌道は、車両軌道、レーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含み、所定の推定レーン軌道のレーン精度を得るために、所定の推定レーン軌道について、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けすること、そして、レーン精度に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道の中から走行レーンを選択すること、を含む。

別の態様では、レーン検出方法は、自車両の位置を決定することをさらに含む。道路情報は、自車両の位置に基づいて、道路地図データベースから取得される。

さらに別の態様では、レーン検出方法は、自車両が走行レーンから逸脱しているかどうかを判定するために、走行レーン内の自車両の位置を監視することをさらに含む。

１つの態様では、レーン検出方法は、走行レーン内の自車両の位置を制御することをさらに含む。

別の態様では、車両軌道を選択することは、道路情報および1つ以上の可能性のある車両軌道に基づいて、隣接車両の少なくとも１台が、
道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定すること、隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当てること、そして、レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、をさらに含む。

さらに別の態様では、レーン検出方法は、１つ以上の走行条件に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、定義された重み係数を選択することをさらに含む。

１つの態様では、１つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率のうちの少なくとも１つを含む。

別の態様では、レーン検出方法は、道路情報に基づいて道路軌道を定義することをさらに含む。推定レーン軌道は、道路軌道を含む。

１つの態様において、本開示は、車両レーン検出システムに関し、それは、自車両の周囲に配置され、自車両の外部の１つ以上の物体を検出する複数の物体検出器と、自車両の位置を取得するように動作可能な車両位置検出器と、複数の道路に関する道路情報を格納するように構成された道路地図データベースと、ここで、道路情報は、ナビゲーション地図および道路特性の少なくとも一方を含み、および、物体検出器、車両位置検出器、道路地図データベース、またはそれらの組み合わせからのデータに基づいて、自車両の走行レーンを決定するように構成されたコントローラと、を含む。コントローラは、車両位置検出器によって検出された自車両の位置に基づいて、自車両が走行している道路セクションの道路情報を道路地図データベースから取得するように構成された道路識別モジュールと、物体検出器からのデータに基づいて、自車両が走行している道路に沿って走行する隣接車両を検出し、隣接車両の検出に応じて車両軌道を決定するように構成された車両軌道検出器と、物体検出器からのデータに基づいて、自車両が走行している道路に沿ったレーンマークを検出し、検出されたレーンマークに基づいて1つ以上のレーンマーク軌道を定義するように構成されたレーンマーク検出器と、および、１つ以上の推定軌道のそれぞれについて決定されたレーン精度に基づいて、１つ以上の推定軌道の中から走行レーンを選択するように構成されるレーン選択モジュールと、を含むように構成される。１つ以上の推定軌道は、車両軌道、１つ以上のレーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含む。

別の態様では、レーン選択モジュールは、1つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、1つ以上のレーン位置因子を計算し、ここで、1つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率の少なくとも１つを含み、そして、所定の推定レーン軌道のレーン精度を得るために、所定の推定レーン軌道について、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けするように構成され、ここで、定義された重み係数は、１つ以上の走行条件に基づいて、各々の推定レーン軌道に対して選択される。

さらに別の態様では、車両軌道検出器は、複数の隣接車両の検出に応じて、各々の隣接車両の可能性のある車両軌道を定義し、隣接車両の少なくとも１台が、道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定し、隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当て、そして、レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択するように構成される。

さらなる適用可能範囲は、本明細書の説明から明らかになるであろう。この概要における説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。

本開示が十分に理解されえるために、添付図面を参照し、例として与えられる様々な形態について説明する。本明細書で説明される図面は、例示のみを目的とするものであり、決して本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
道路に沿って走行する複数の車両を示す。 本開示の教示によるレーン検出システムを有する自車両を示す。 本開示の教示によるレーン検出システムのブロック図である。 本開示の教示によるレーン検出コントローラのブロック図である。 本開示の教示による道路検出ルーチンのフローチャートである。 本開示の教示による車両レーン検出ルーチンのフローチャートである。 本開示の教示によるレーンマーク検出ルーチンのフローチャートである。 本開示の教示によるレーン選択ルーチンのフローチャートである。

以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、用途、または使用を限定することを意図するものではない。図面全体を通して、対応する参照番号は、同様または対応する部品および特徴を示すことを理解されたい。

本開示は、異なる情報源からのデータによって定義されるレーン軌道を使用して、車両の走行レーンを決定するためのシステムに関する。より具体的には、システムは、隣接車両、車両が走行している道路に沿ったレーンマーク、さらには車両の位置を検出するために、車両に配置されたセンサからのデータを利用する。センサからのデータは、車両の軌道、レーンマークの軌道、および／または道路の軌道などの軌道を定めるために使用される。軌道は、車両の走行レーンを確認するために、事前に定義された重み係数に従って分析される。本明細書でさらに説明するように、システムは、車両が走行しているレーンを定めるために、道路に沿って提供されるレーンマークだけに依存しない。

図１を参照すると、一例において、複数の車両１００（すなわち、図中の１００_１、１００_２、１００_３、および１００Ａ）が、矢印Ａで表される方向に、定められたレーンマークを有する道路１０２に沿って走行する。車両１００は、４輪自動車として図示されているが、本開示は、オートバイ、バス、トラックなどの他の適切な車両にも適用可能である。公知のように、道路に沿って提供される異なるレーンマークは、走行車線、車両の走行方向、通過が許可されているかどうかなどの異なる情報を伝える。たとえば、米国では、黄色の線が反対方向に走る車の通りを分離しており、通常、ドライバーは黄色の線の右側に留まる必要があることを示している。参照番号１０４Ａで表される黄色の実線は通過が禁止されていることを示し、一方、黄色の破線は通過が許可されていることを示す。参照番号１０４Ｂで表される白い実線は一般に車線変更が推奨されないことを示し、参照番号１０４Ｃ_１および１０４Ｃ_２で表される白い破線は車線変更が許可されることを示す。本開示の教示は、本開示の範囲内にありながら、他のレーンマーク、さらには他の国のレーンマークにも適用可能であることは容易に理解されるべきである。以下において、レーンマーク１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ_１、および１０４Ｃ_２は、レーンマーク１０４と総称される場合がある。

図２および図３を参照すると、車両１００のうちの自車両１００Ａは、自車両１００Ａの走行レーンを決定するためのレーン検出システム２００を含んでいる。１つの形態では、レーン検出システム２００は、自車両１００Ａの車体に沿って配置された１つ以上の物体検出器２０２、車両位置検出器２０４、道路地図データベース２０６、およびレーン検出コントローラ２０８を含む。

物体検出器２０２は、車両１００Ａの周囲の様々な物体の位置を検出し、場合によってはマッピングすることにより、自車両１００Ａの周囲の環境を監視する。例えば、物体検出器２０２は、レーンマーク１０４、他の車両１００、歩行者、草木、および／または道路障壁などの物体を検出するように動作可能である。１つの形態では、物体検出器２０２は、レーダー、カメラ、ライダー、超音波センサ、および／またはそれらの組み合わせを含むことができる。他の適切な物体検出器も使用可能であり、本開示の範囲内であることは容易に理解されるはずである。

車両位置検出器２０４は、自車両１００Ａの位置を決定する。１つの形態では、車両位置検出器２０４は、ＧＰＳアンテナを含む全地球測位サービス（ＧＰＳ）デバイスであってもよい。自車両１００Ａの位置に基づいて、システム２００は、車両が走行している道路を決定し、道路地図データベース２０６から追加情報を取得することができる。

より詳細には、１つの形態において、道路地図データベース２０６は、例えば、道路、通過ルート、関心地点、および他の適切な情報を示す様々なナビゲーション地図を格納するためのメモリを有するデータストアである。様々な道路について、道路地図データベース２０６は、道路の曲率、道路の高さ、交通の方向（例えば、一方通行、または双方向）、および／または道路に沿ったレーンの数などの道路特性も格納する。以下において、ナビゲーションマップと道路特性をまとめて道路情報と呼ぶことがある。道路地図データベース２０６は、自車両１００Ａ内に設けることができ、機器製造業者によって更新されることができる。別の例では、道路地図データベース２０６は外部サーバに配置され、無線通信リンクを介してシステム２００の他のコンポーネントに通信可能に結合されてもよい。例えば、自車両１００Ａは、無線通信を介して外部デバイスと通信するように構成された通信インターフェース（図示せず）を含むことができる。したがって、自車両１００Ａの位置は、道路地図データベース２０６を有する外部サーバに送信することができ、サーバは、自車両１００Ａが走行している道路セクションに関する道路情報（例えば、ナビゲーション地図および／または道路特性）を送信することができる。

１つの形態では、レーン検出コントローラ２０８は、物体検出器２０２、車両位置検出器２０４、および道路地図データベース２０６からの情報に基づいて、自車両１００Ａの走行レーンを特定するように構成される。特定された走行レーンは、車両が走行レーンから逸脱しようとしているときに、車両ユーザに知らせるレーン逸脱警告システム、走行レーン内の車両の位置を制御し、アダプティブクルーズ制御車両または車両の安全機能の一部となるレーンキープ支援システム、または完全または半自律的な車両システムの一部として使用されえる。

１つの形態では、レーン検出コントローラ２０８は、１つ以上のマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサによって実行されるコンピュータ可読命令（すなわち、ソフトウェアプログラム）を格納するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなど）を含む電子機器を含む。レーン検出コントローラ２０８は、本明細書で説明される１つ以上の制御プロセスを実行するために事前定義されたコンピュータ可読命令によって構成される。

図４を参照すると、１つの形態において、レーン検出コントローラ２０８は、道路識別モジュール３００、車両軌道検出器３０２、レーンマーク検出器３０４、およびレーン選択モジュール３０６として動作するように構成される。道路識別モジュール３００は、自車両１００Ａが走行している道路セクションの道路情報を取得するように構成されている。より詳細には、道路識別モジュール３００は、車両位置検出器２０４から自車両１００Ａの位置を取得し、次いで、車両１００Ａが走行している道路セクションについてのナビゲーションマップおよび道路特性などの道路情報を取得する。取得された情報に基づいて、道路識別モジュール３００は、道路軌道を定めることができる。道路セクションは、自車両の前方の特定の距離（例えば、２００ヤード、０．５マイル、１マイルなど）として事前に定義することができ、自車両１００Ａの前方の距離よりも短い車両後方の距離（例えば、１０ヤード、５０フィートなど）を含めることもできる。

車両軌道検出器３０２は、自車両１００Ａに隣接して走行する１台以上の車両の軌道を追跡するように構成され、追跡された軌道に基づいて自車両１００Ａの車両軌道を選択する。より具体的には、物体検出器２０２からのデータを使用して、車両軌道検出器３０２は、隣接車両が存在するかどうかを判定し、識別された各隣接車両の可能性のある軌道を定義する。例えば、１つの形態において、物体検出器２０２は、事前定義された特性（例えば、周波数、波形、振幅など）を有する信号を発し、車両などの物体から反射される信号を受信する。車両軌道検出器３０２は、送受信される信号を分析して、物体が存在するかどうかを判定し、存在する場合、物体の種類、自車両１００Ａから物体までの距離、自車両１００Ａに対する物体の位置、および／または物体の速度などの、物体の１つ以上の特性を決定するように構成される。１つの形態において、物体検出器２０２は、連続的に信号を送受信し、その結果、車両軌道検出器３０２は、自車両に隣接して走行する車両の可能性のある軌道を定義することができる。

隣接車両は、自車両の周囲を実質的に同じ方向に走行する任意の車両であり得る。例えば、図１を参照すると、車両１００_１、１００_２、および１００_３が、自車両１００Ａに対する隣接車両として特定され得る。別の例では、車両１００_３が自車両である場合、レーンが車両１００_３から車両１００_１、１００_２を隔てていても、車両１００_１、１００_２から反射信号が受信される場合には、車両１００_１、１００_２は隣接車両として特定され得る。図１は、自車両１００Ａの前方または後方の車両を示していないが、そのような車両は隣接車両と見なされ得ることが容易に理解されるべきである。

隣接車両が検出されると、車両軌道検出器３０２は、その車両および自車両１００Ａの車両軌道を定義する。道路識別モジュール３００によって取得された道路情報および／または定義された道路軌道を使用して、車両軌道検出器３０２は、所定の車両の車両軌道が、道路の輪郭および／または別の隣接車両の車両軌道と類似するかまたは追随するかを判定する。言い換えれば、車両軌道検出器３０２は、自車両１００を含む車両１００のいずれかが、他の車両の軌道、および／または、道路情報によって定義される道路の曲率から逸脱しているかどうかを判定する。車両軌道および道路の曲率に基づいて、車両軌道検出器３０２は、自車両の可能性のある軌道として、異なる軌道を特定する。例えば、図１を参照し、車両１００_１の車両軌道が、車両１００_２、１００_３および道路の軌道から逸脱している場合、他の車両が互いにおよび道路と同様の軌道を有するのに対し、車両１００_１は異なっている。このため、車両軌道検出器３０２は、車両１００_１の車両軌道を第１の可能性のある軌道として識別し、他の車両および道路の軌道を第２の可能性のある軌道として識別する。

次に、車両軌道検出器３０２は、事前定義されたレーン判定基準を使用して、それぞれの可能性のある軌道にレーン信頼性インデックスを割り当てる。１つの形態では、事前定義されるレーン判定基準は、道路の曲率を尊重するように設計される。つまり、道路の曲率に一致する可能性のある軌道は、一致しない可能性のある軌道よりも、より高いレーン信頼性インデックスを有する。たとえば、第１の可能性のある軌道が道路曲率と一致し、第２の可能性のある軌道が道路曲率と一致しない場合、第１の可能性のある軌道は、第２の可能性のある軌道よりも高いレーン信頼性インデックスが割り当てられる。さらに、事前定義されるレーン判定基準では、特定の可能性のある軌道に従う車両の数を考慮してもよい。例えば、第１の可能性のある軌道に従う車両の数が第２の可能性のある軌道よりも多い場合、第１の可能性のある軌道は、第２の可能性のある軌道よりも高いレーン信頼性インデックスが割り当てられる。レーン信頼性インデックスを割り当てるために、本明細書で提供される例に限定されることなく、他のレーン判定基準を使用することができる。

レーンマーク検出器３０４は、道路に沿ったレーンマークを検出し、検出されたマークに基づいて１つ以上のレーンマーク軌道を定義するように構成される。物体検出器２０２からのデータを使用して、レーンマーク検出器３０４は、道路に沿ってレーンマークが提供されているかどうかを判定し、その後、マークについてレーンマーク軌道を定義する。図１を参照すると、レーンマークは、マーク１０４Ｃ_１および１０４Ｃ_２などの自車両１００Ａのすぐ隣のマークに限定されず、１０４Ａおよび／または１０４Ｂなどの他のマークを含むことができる。１つの形態では、レーンマーク検出器３０４は、自車両１００Ａの進行方向と一致するレーンマーク軌道を定義する。実際の軌道に加えて、レーンマーク検出器３０４は、自車両１００Ａに対するレーンマークの位置を確立して、どのマークが自車両１００Ａの走行しているレーンを定義するかを評価するように構成される。

道路軌道、車両軌道検出器３０２によって選択された車両軌道、および／またはレーンマーク検出器３０４によって定義されたレーンマーク軌道を使用して、レーン選択モジュール３０６は、自車両１００Ａの走行レーンを定義するように構成される。より具体的には、道路軌道、選択された車両軌道、および／またはレーンマーク軌道が推定レーン軌道として提供される。１つの形態では、それぞれの推定レーン軌道について、レーン選択モジュール３０６は、自車両１００Ａに対する1つ以上の位置因子を計算する。レーン位置因子は、限定されるものではないが、自車両の左側および／または右側から左側および／または右側のレーン端までの距離（すなわち、横方向オフセット）、自車両の方向と道路の曲率との間の角度差（すなわち、進行方向オフセットまたは進行方向角度）、軌道の曲率、および／または、微分曲率を含む。レーン位置因子を決定するために、さまざまな数学モデルが使用されてもよい。

１つの形態では、レーン選択モジュール３０６は、計算された値の正確性を判断するために、事前定義された統計分布に従ってレーン位置因子を評価する。たとえば、それぞれの推定軌道の各レーン位置因子の統計的係数（例えば、ガウスオフセット）を決定するために、ガウス分布が使用される。次に、レーン選択モジュール３０６は、それぞれの推定軌道に重み係数を割り当てることにより、推定軌道の各々のレーン精度を決定する。より具体的には、各レーン位置因子の統計的係数は、割り当てられた重み係数で乗算され、所定の推定軌道のレーン精度は、重み付き統計係数の合計として与えられる。１つの形態では、レーン選択モジュール３０６は、様々な環境条件を異なる軌道のための重み係数に関連付けるルックアップテーブルを含む。重み係数の合計は1である。

１つの形態では、レーン選択モジュール３０６は、時刻、天気、場所、および／または他の条件などの１つ以上の環境条件に基づいて重み係数を割り当てる。つまり、環境条件は、たとえば、隣接車両、レーンマーク、位置の検出に影響を与える可能性のある変化する要因を考慮する。たとえば、天気がレーンマークの画像をキャプチャするのに理想的である場合（例えば、日中、晴天、乾いた道路、霧がない）、レーンマークに基づく推定軌道は、車両軌道および道路軌道よりも高い重み係数が割り当てられる。逆に、外が暗く、および／または自車両の位置がレーンマークのないエリア内である場合、車両軌道は、レーンマーク軌道の重み係数よりも高い重み係数が割り当てられる。１つの形態では、レーン選択モジュール３０６は、自車両に配置されたセンサおよび／または他のコントローラから環境条件に関する情報を受け取る。例えば、レーン検出コントローラ２０８は、車両ネットワーク（例えば、制御エリアネットワーク（ＣＡＮ、登録商標）およびローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ））を介してセンサおよび他のコントローラと通信するように構成される。

１つの形態において、レーン選択モジュール３０６は、最も高いレーン精度を有する推定軌道を、自車両１００Ａの走行レーンとして選択する。一旦選択されると、走行レーンは、レーン逸脱システムの一部として走行レーン内の自車両１００Ａの位置を監視するために、または完全または半自律車両制御システムの一部として自車両の位置を制御するために使用することができる。

本開示のレーン検出システムは、他の情報源からの情報を利用して、自車両の走行レーンを定義する。つまり、レーンマークとともに、レーン検出システムは、他の車両および道路情報に基づいて走行レーンを決定する。したがって、定義される走行レーンの精度が向上する。

図５〜図８を参照すると、レーン検出システムを有する自車両の走行レーンを選択するための例示的なレーン検出ルーチンが提示されている。１つの形態では、レーン検出コントローラは、対象車両が動き始めるときにルーチンを実行する。レーン検出ルーチンは、道路検出ルーチン４００（図５）、車両レーン検出ルーチン５００（図６）、レーンマーク検出ルーチン６００（図７）、およびレーン選択ルーチン７００（図８）を含む。

図５を参照すると、４０２において、コントローラは、車両位置検出器から自車両の位置を取得するように構成される。４０４で、コントローラは、自車両が走行している道路の道路特性やナビゲーションマップなどの道路情報を取得し、道路軌道を定義する。1つの形態では、道路情報は道路地図データベースから取得される。

図６を参照すると、５０２で、コントローラは、物体検出器からのデータに基づいて、自車両の周囲に１台以上の隣接車両が存在するかどうかを判定する。存在しない場合、コントローラは、５０４で、隣接車両がいないと判定し、ルーチンは終了する。存在する場合には、コントローラは、５０６で、それぞれの隣接車両と自車両の車両軌道を定義する。コントローラは、５０８で、所定の隣接車両の車両軌道を分析し、所定の車両が道路の輪郭および／または別の車両の車両軌道に追随しているかどうかを評価する。つまり、コントローラは、車両の軌道と道路情報を分析して、車両が他の車両および／または道路から逸脱しているかどうかを判定する。５１０では、コントローラは、少なくとも１台の隣接車両が道路および／または他の車両の軌道から逸脱しているかどうかを判定する。逸脱していない場合、コントローラは、５１２で、自車両の軌道を車両軌道として特定する。逸脱している場合、コントローラは、５１４で、各逸脱軌道を可能性のある軌道として特定し、事前定義されたレーン判定基準に基づいて、それぞれの可能性のある軌道にレーン信頼性インデックスを割り当てる。５１６で、コントローラは、最も高いレーン信頼性インデックスを有する可能性のある軌道を車両軌道として選択する。

図７を参照すると、６０２において、コントローラは、１つ以上のレーンマークを検出するために、物体検出器からデータを取得する。６０４で、コントローラは、１つ以上のレーンマークが検出されたかどうかを判定する。検出されない場合、コントローラは、６０６で利用可能なレーンマークがないと判定し、ルーチンは終了する。検出された場合、コントローラは、６０８で、検出されたマークに基づいて1つ以上のレーンマーク軌道を定義する。

図８を参照すると、コントローラは、７０２で、それぞれの推定レーン軌道（すなわち、道路軌道、車両軌道、および／またはレーンマーク軌道）について１つ以上のレーン位置因子を計算する。７０４で、コントローラは、上記のように、それぞれの推定レーン軌道のレーン精度を決定するために、事前定義された統計分布および重み係数に従ってレーン位置因子を評価する。次に、コントローラは、７０６で、最も高いレーン精度を有する推定レーン軌道を、選定された走行レーンとして特定する。上記のように、走行レーンは、レーン逸脱警報システムや自律制御システムなど、別の車両システムの一部として使用することができる。図５−８のルーチンは例示的なプロセスであり、本開示の教示に従って走行レーンを選択するために他のプロセスが使用されてもよいことが容易に理解されるべきである。

本明細書で特に明記しない限り、機械的／熱的特性、組成比率、寸法および／または公差、または他の特性を示すすべての数値は、本開示の範囲を説明する際に「約」または「およそ」という言葉によって変更されるものとして理解されたい。このような変更は、工業的実施、製造技術、試験能力を含む、さまざまな理由で要望される。

本明細書で使用される場合、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」のフレーズは、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣまたはそれらの組み合わせ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも1つ、Ｂの少なくとも1つ、Ｃの少なくとも1つ」を意味すると快作されるべきではない。

本開示の説明は本質的に単なる例示であり、したがって、本開示の本質から逸脱しない変形は本開示の範囲内にあることが意図される。そのような変形は、本開示の主旨および範囲からの逸脱と見なされるべきではない。

１００：車両、１００Ａ：自車両、１０２：道路、１０４：レーンマーク、２００：レーン検出システム、２０２：物体検出器、２０４：車両位置検出器、２０６：道路地図データベース、２０８：レーン検出コントローラ、３００：道路識別モジュール、３０２：車両軌道検出器、３０４：レーンマーク検出器、３０６：レーン選択モジュール

Claims (20)

1. 自車両が走行している道路セクションの道路情報を取得すること、
   隣接車両が自車両の近くを走行しているかどうかを判定すること、
   隣接車両が存在するとの判定に応じて、隣接車両の動きおよび道路情報に基づいて車両軌道を定義すること、
   自車両が走行している道路に沿った1つ以上のレーンマークを検出すること、
   １つ以上のレーンマークの検出に応じてレーンマーク軌道を定義すること、
   １つ以上の推定レーン軌道の各々のレーン精度を計算すること、ここで、１つ以上の推定レーン軌道は、車両軌道、レーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含み、そして、
   レーン精度に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道の中から走行レーンを選択すること、を含むレーン検出方法。
2. 自車両の位置を決定することをさらに含み、道路情報は、自車両の位置に基づいて、道路地図データベースから取得される請求項１に記載のレーン検出方法。
3. 自車両が走行レーンから逸脱しているかどうかを判定するために、走行レーン内の自車両の位置を監視することをさらに含む請求項１に記載のレーン検出方法。
4. 走行レーン内の自車両の位置を制御することをさらに含む請求項１に記載のレーン検出方法。
5. レーン精度を計算することは、
   １つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、１つ以上のレーン位置因子を計算すること、そして、
   レーン精度を得るために、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けすること、をさらに含む請求項１に記載のレーン検出方法。
6. １つ以上の走行条件に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、定義された重み係数を選択することをさらに含む請求項５に記載のレーン検出方法。
7. １つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率のうちの少なくとも１つを含む請求項５に記載のレーン検出方法。
8. 複数の隣接車両が自車両の近くを走行していると判定された場合、
   隣接車両のそれぞれについて可能性のある車両軌道を定義すること、
   隣接車両の少なくとも１台が、道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定すること、
   隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当てること、そして、
   レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、をさらに含む請求項１に記載のレーン検出方法。
9. 道路情報に基づいて道路軌道を定義することをさらに含み、推定レーン軌道は、道路軌道を含む請求項１に記載のレーン検出方法。
10. 自車両が走行している道路セクションの道路情報を取得すること、
    自車両に配置された複数の物体検出器を介して、１台以上の隣接車両が自車両の近くを走行しているかどうかを判定すること、
    １台以上の隣接車両が存在するとの判定に応じて、隣接車両の動きおよび道路情報に基づいて、隣接車両のそれぞれの可能性のある車両軌道を定義すること、
    １つ以上の可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、
    複数の物体検出器からのデータに基づいて、道路に沿った１つ以上のレーンマークを検出すること、
    １つ以上のレーンマークの検出に応じてレーンマーク軌道を定義すること、
    １つ以上の推定レーン軌道について１つ以上のレーン位置因子を計算すること、ここで、１つ以上の推定レーン軌道は、車両軌道、レーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含み、
    所定の推定レーン軌道のレーン精度を得るために、所定の推定レーン軌道について、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けすること、そして、
    レーン精度に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道の中から走行レーンを選択すること、を含むレーン検出方法。
11. 自車両の位置を決定することをさらに含み、道路情報は、自車両の位置に基づいて、道路地図データベースから取得される請求項１０に記載のレーン検出方法。
12. 自車両が走行レーンから逸脱しているかどうかを判定するために、走行レーン内の自車両の位置を監視することをさらに含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
13. 走行レーン内の自車両の位置を制御することをさらに含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
14. 車両軌道を選択することは、
    道路情報および1つ以上の可能性のある車両軌道に基づいて、隣接車両の少なくとも１台が、道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定すること、
    隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当てること、そして、
    レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択すること、をさらに含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
15. １つ以上の走行条件に基づいて、１つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、定義された重み係数を選択することをさらに含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
16. １つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率のうちの少なくとも１つを含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
17. 道路情報に基づいて道路軌道を定義することをさらに含み、推定レーン軌道は、道路軌道を含む請求項１０に記載のレーン検出方法。
18. 自車両の周囲に配置され、自車両の外部の１つ以上の物体を検出する複数の物体検出器と、
    自車両の位置を取得するように動作可能な車両位置検出器と、
    複数の道路に関する道路情報を格納するように構成された道路地図データベースと、ここで、道路情報は、ナビゲーション地図および道路特性の少なくとも一方を含み、および、
    物体検出器、車両位置検出器、道路地図データベース、またはそれらの組み合わせからのデータに基づいて、自車両の走行レーンを決定するように構成されたコントローラと、を含み、
    コントローラは、
    車両位置検出器によって検出された自車両の位置に基づいて、自車両が走行している道路セクションの道路情報を道路地図データベースから取得するように構成された道路識別モジュールと、
    物体検出器からのデータに基づいて、自車両が走行している道路に沿って走行する隣接車両を検出し、隣接車両の検出に応じて車両軌道を決定するように構成された車両軌道検出器と、
    物体検出器からのデータに基づいて、自車両が走行している道路に沿ったレーンマークを検出し、検出されたレーンマークに基づいて1つ以上のレーンマーク軌道を定義するように構成されたレーンマーク検出器と、
    １つ以上の推定軌道のそれぞれについて決定されたレーン精度に基づいて、１つ以上の推定軌道の中から走行レーンを選択するように構成されるレーン選択モジュールと、を含むように構成され、
    １つ以上の推定軌道は、車両軌道、１つ以上のレーンマーク軌道、またはそれらの組み合わせを含む車両用レーン検出システム。
19. レーン選択モジュールは、
    1つ以上の推定レーン軌道のそれぞれについて、1つ以上のレーン位置因子を計算し、ここで、1つ以上のレーン位置因子は、横方向オフセット、進行方向オフセット、曲率、および微分曲率の少なくとも１つを含み、そして、
    所定の推定レーン軌道のレーン精度を得るために、所定の推定レーン軌道について、定義された重み係数を使用してレーン位置因子を重み付けするように構成され、
    定義された重み係数は、１つ以上の走行条件に基づいて、各々の推定レーン軌道に対して選択される請求項１８に記載の車両用レーン検出システム。
20. 車両軌道検出器は、
    複数の隣接車両の検出に応じて、各々の隣接車両の可能性のある車両軌道を定義し、
    隣接車両の少なくとも１台が、道路の曲率、他の隣接車両、もしくはその両方から逸脱しているかどうかを判定し、
    隣接車両の少なくとも１台が逸脱したことに応じて、事前に定義されたレーン判定基準に従って、レーン信頼性インデックスをそれぞれの可能性のある車両軌道に割り当て、そして、
    レーン信頼性インデックスに基づいて、可能性のある車両軌道の中から車両軌道を選択するように構成される請求項１８に記載の車両用レーン検出システム。

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