JP2023130576A - 道路認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の道路が対面通行道路であるか否かを精度よく判定する。【解決手段】道路認識装置５０は、自車両が走行中である道路の区画線を検出するカメラ１ａと、カメラ１ａにより検出された区画線の色と形状とに応じた区画線の種別を判別する区画線判別部１４１と、区画線判別部１４１により判別された区画線の種別の情報を含む区画線情報に基づいて、走行中の道路が、対面通行がなされる対面通行道路であるか否かを判定する道路判定部１４２と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、走行中の道路の種別を認識する道路認識装置に関する。

この種の装置として、従来、走行中の道路が対面通行の道路であるか否かを判定するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、ナビゲーション装置から取得した車両の現在位置情報と道路の種別の情報を含む地図情報とに基づいて、走行中の道路が対面通行の道路であるか否かを判定する。

特開２０１３－１９０９６２号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置のようにナビゲーション装置からの情報に基づいて判定するようにしたのでは、対面通行であるか否かを精度よく判定することができない。

本発明の一態様である道路認識装置は、自車両が走行中である道路の区画線を検出する検出部と、検出部により検出された区画線の色と形状とに応じた区画線の種別を判別する区画線判別部と、区画線判別部により判別された区画線の種別の情報を含む区画線情報に基づいて、走行中の道路が、対面通行がなされる対面通行道路であるか否かを判定する道路判定部と、を備える。

本発明によれば、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを精度よく判定することができる。

本発明の実施形態に係る道路認識装置を有する自動運転車両の車両制御システムの全体構成を概略的に示すブロック図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置が想定する走行シーンの一例を示す図。 図２とは異なる、自車線と隣接車線との間の区画線の一例を示す図。 図２とは異なる、自車線と隣接車線との間の区画線のさらなる一例を示す図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置の要部構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る道路認識装置に設けられたカメラから見た道路の一例を示す図。 図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。 本発明の実施形態に係る道路認識装置による判定結果の推移の一例を示す図。 右側通行の道路の一例を示す図。 右側通行の道路の他の例を示す図。

以下、図１～図８Ｂを参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る道路認識装置は、道路の種別を認識する装置であり、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両と、自動運転機能を有しない車両、すなわち手動運転車両の両方に適用することができる。以下では、道路認識装置を自動運転車両に適用する例を説明する。なお、本実施形態に係る道路認識装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。

自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。

自車両（自動運転車両）は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。例えばステアリングホイールを非操作（ハンズオフ）して自動運転モードで走行している状態から、ステアリングホイールを操作（ハンズオン）して手動運転モードで走行することができる。あるいは、所定の自動運転レベルでハンズオフにて走行している状態から、車両制御システムからの指令により自動運転レベルを１段階または２段階以上下げてハンズオンにて走行することができる。

まず、自動運転に係る概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る道路認識装置を有する車両制御システム１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、車両制御システム１００は、コントローラ１０と、ＣＡＮ通信線等を介してコントローラ１０にそれぞれ通信可能に接続された外部センサ群１と、内部センサ群２と、入出力装置３と、測位ユニット４と、地図データベース５と、ナビゲーション装置６と、通信ユニット７と、走行用のアクチュエータＡＣとを主に有する。

外部センサ群１は、自車両の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサ（外部センサ）の総称である。例えば外部センサ群１には、レーザ光を照射して反射光を検出することで自車両の周辺の物体の位置（自車両からの距離や方向）を検出するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで自車両の周辺の物体の位置を検出するレーダ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有し、自車両の周辺を撮像するカメラなどが含まれる。ライダとレーダとはカメラの撮影領域内で物体を検出することができる。

内部センサ群２は、自車両の走行状態を検出する複数のセンサ（内部センサ）の総称である。例えば内部センサ群２には、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両の前後方向および左右方向の加速度を検出する加速度センサ、走行駆動源の回転数を検出する回転数センサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングホイールの操作等を検出するセンサも内部センサ群２に含まれる。

入出力装置３は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置３には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供するディスプレイ、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。

測位ユニット（ＧＮＳＳユニット）４は、測位衛星から送信された測位用の信号を受信する測位センサを有する。測位センサを内部センサ群２に含めることもできる。測位衛星は、ＧＰＳ衛星や準天頂衛星などの人工衛星である。測位ユニット４は、測位センサが受信した測位情報を利用して、自車両の現在位置（緯度、経度、高度）を測定する。

地図データベース５は、ナビゲーション装置６に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクや半導体素子により構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース５に記憶される地図情報は、コントローラ１０の記憶部１２に記憶される高精度な地図情報とは異なる。

ナビゲーション装置６は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置３を介して行われる。目標経路は、測位ユニット４により測定された自車両の現在位置と、地図データベース５に記憶された地図情報とに基づいて演算される。外部センサ群１の検出値を用いて自車両の現在位置を測定することもでき、この現在位置と記憶部１２に記憶された高精度な地図情報とに基づいて目標経路を演算するようにしてもよい。

通信ユニット７は、インターネット網や携帯電話網等に代表される無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報、走行履歴情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。ネットワークには、公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。取得した地図情報は、地図データベース５や記憶部１２に出力され、地図情報が更新される。

アクチュエータＡＣは、自車両の走行を制御するための走行用アクチュエータである。走行駆動源がエンジンである場合、アクチュエータＡＣには、エンジンのスロットルバルブの開度（スロットル開度）を調整するスロットル用アクチュエータが含まれる。走行駆動源が走行モータである場合、走行モータがアクチュエータＡＣに含まれる。自車両の制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータと転舵装置を駆動する転舵用アクチュエータもアクチュエータＡＣに含まれる。

コントローラ１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される。より具体的には、コントローラ１０は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算部１１と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶部１２と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。なお、エンジン制御用ＥＣＵ、走行モータ制御用ＥＣＵ、制動装置用ＥＣＵ等、機能の異なる複数のＥＣＵを別々に設けることができるが、図１では、便宜上、これらＥＣＵの集合としてコントローラ１０が示される。

記憶部１２には、高精度の道路地図情報が記憶される。この道路地図情報には、道路の位置情報、道路形状（曲率など）の情報、道路の勾配の情報、交差点や分岐点の位置情報、車線数の情報、車線の幅員および車線毎の位置情報（車線の中央位置や車線位置の境界線の情報）、地図上の目印としてのランドマーク（信号機、標識、建物等）の位置情報、路面の凹凸などの路面プロファイルの情報が含まれる。記憶部１２に記憶される地図情報には、通信ユニット７を介して取得した自車両の外部から取得した地図情報と、外部センサ群１の検出値あるいは外部センサ群１と内部センサ群２との検出値を用いて自車両自体で作成される地図情報とが含まれる。

演算部１１は、機能的構成として、自車位置認識部１３と、外界認識部１４と、行動計画生成部１５と、走行制御部１６と、を有する。

自車位置認識部１３は、測位ユニット４で得られた自車両の位置情報および地図データベース５の地図情報に基づいて、地図上の自車両の位置（自車位置）を認識する。記憶部１２に記憶された地図情報と、外部センサ群１が検出した自車両の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット７を介して通信することにより、自車位置を認識することもできる。

外界認識部１４は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群１からの信号に基づいて自車両の周囲の外部状況を認識する。例えば自車両の周辺を走行する周辺車両（前方車両や後方車両）の位置や速度や加速度、自車両の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の区画線や停止線等の標示、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色（赤、青、黄）、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。

行動計画生成部１５は、例えばナビゲーション装置６で演算された目標経路と、記憶部１２に記憶された地図情報と、自車位置認識部１３で認識された自車位置と、外界認識部１４で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの自車両の走行軌道（目標軌道）を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部１５は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部１５は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、先行車両を追い越すための追い越し走行、走行車線を変更する車線変更走行、先行車両に追従する追従走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画を生成する。行動計画生成部１５は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。

走行制御部１６は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部１５で生成された目標軌道に沿って自車両が走行するように各アクチュエータＡＣを制御する。より具体的には、走行制御部１６は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部１５で算出された単位時間毎の目標加速度を得るための要求駆動力を算出する。そして、例えば内部センサ群２により検出された実加速度が目標加速度となるようにアクチュエータＡＣをフィードバック制御する。すなわち、自車両が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータＡＣを制御する。

なお、手動運転モードでは、走行制御部１６は、内部センサ群２により取得されたドライバからの走行指令（ステアリング操作等）に応じて各アクチュエータＡＣを制御する。手動運転モードであっても、完全な手動運転ではなく、ドライバによる前方監視義務を生じさせた状態で、ドライバの運転操作によらずに所定の運転条件の下で、自車両が自動走行できる場合がある。例えば、高速道路等において同一車線内であれば、先行車両との車間距離等に応じて走行制御部１６がアクチュエータＡＣを制御することで、自車両はハンズオフにて走行、すなわち同一車線自動運転にて走行することができる。なお、同一車線自動運転を、自動運転レベルが所定段階まで下げられた状態において、自動運転モードで行うことも可能である。

以上の構成を前提として、本発明の実施形態に係る道路認識装置の特徴的構成を説明する。本実施形態に係る道路認識装置は、走行中の道路が対面通行される対面通行道路であるか否かといった道路の種別を認識するものである。高速道路や一般道路には、中央分離帯がない対面通行の区間が存在することがある。その場合に、自車両が所定の運転状態（例えば同一車線自動運転）を継続しながらハンズオフ状態で走行すると、対向車両が自車両に接近して自車両が対向車両から退避する必要が生じた場合に、迅速な退避動作を行うことが困難である。したがって、走行中の道路が対面通行であるか否かを認識することが、ハンズオフにて走行可能な車両にとっては特に重要である。

図２は、本実施形態に係る道路認識装置が想定する走行シーンの一例を示す図であり、片側一車線の対面通行道路を示す。図２では、自車線（第１車線）ＬＮ１を自車両１０１が矢印Ａ１方向に走行し、自車線ＬＮ１に隣接する隣接車線（第２車線）ＬＮ２を他車両１０２が矢印Ａ１方向とは反対の矢印Ａ２方向に走行している。自車線ＬＮ１は、左右一対の区画線Ｌ１，Ｌ２によって規定され、隣接車線ＬＮ２は、左右一対の区画線Ｌ３，Ｌ４によって規定される。道路の端側の区画線Ｌ１，Ｌ４は、白色（Ｗ）の実線である。道路の中央側の区画線Ｌ２，Ｌ３は、追い越しのためのはみだし通行の禁止を示す黄色（Ｙ）の実線である。区画線Ｌ２，Ｌ３の内側の道路中央の区画線Ｌ５は、白色（Ｗ）の破線である。なお、黄色の区画線を、橙色としてもよい。

自車線ＬＮ１と隣接車線ＬＮ２との間の区画線、すなわち自車線ＬＮ１と隣接車線ＬＮ２との境界は、図２に例示したものに限らず、種々のものがある。図３Ａ，３Ｂは、その一例を示す図である。図３Ａでは、自車線ＬＮ１と隣接車線ＬＮ２との間の境界線が、単一の区画線Ｌ２（センターライン）によって示される。区画線Ｌ２は、白色（Ｗ）の破線によって標示される。図３Ｂでは、自車線ＬＮ１と隣接車線ＬＮ２との間の境界線が、左右一対の区画線Ｌ２，Ｌ３によって示される。自車線側の区画線Ｌ２は、白色（Ｗ）の破線によって標示され、隣接車線側の区画線Ｌ３は、黄色（Ｙ）の実線によって標示される。

本実施形態では、所定の区画線条件を満たす道路を対面通行道路として扱う。区画線条件には、図２に示すように、自車線ＬＮ１を規定する区画線Ｌ１，Ｌ２のうち、センターライン側（隣接車線側）の区画線Ｌ２が黄色であることが含まれる。したがって、図３Ａ，３Ｂに示す道路は、区画線条件を満たさないため、対面通行道路として扱わない。なお、図示は省略するが、対面通行道路には、自車線と隣接車線との境界線が、単一の黄色の実線で標示される場合や、単一の黄色の実線と単一の白色の実線または破線とが並んで標示される場合など、図２に示した以外に種々の区画線のパターンがある。

図４は、本発明の実施形態に係る道路認識装置５０の要部構成を示すブロック図である。図４に示すように、道路認識装置５０は、カメラ１ａと、コントローラ１０と、アクチュエータＡＣと、報知部３ａとを主に有する。

カメラ１ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（イメージセンサ）を有する対象物の色認識が可能な単眼カメラであり、図１の外部センサ群１の一部を構成する。カメラ１ａはステレオカメラであってもよい。カメラ１ａは、例えば自車両１０１の前部の所定位置に取り付けられ、自車両１０１の前方空間を連続的に撮像して対象物の画像（カメラ画像）を取得する。対象物には、他車両１０２と道路上の区画線（例えば図２の区画線Ｌ１～Ｌ５）とが含まれる。なお、カメラ１ａに代えて、あるいはカメラ１ａとともに、ライダなどにより対象物を検出するようにしてもよい。

報知部３ａは、ドライバに所定の運転操作を促すものであり、図１の入出力装置３の一部を構成する。具体的には、自車両１０１が同一車線自動運転中である場合に、ハンズオフしているドライバに対しハンズオンするように報知するものであり、運転席の前方のモニタや車室内に設けられたスピーカなどにより構成される。

図４のコントローラ１０は、演算部１１（図１）が担う機能的構成として、走行制御部１６の他に、区画線判別部１４１と、道路判定部１４２とを有する。区画線判別部１４１と道路判定部１４２とは、区画線の種別と道路の種別とをそれぞれ判別するために用いられ、これらは図１の外界認識部１４に含まれる。

区画線判別部１４１は、カメラ１ａにより得られたカメラ画像に基づいて、道路上の複数の区画線を認識するとともに、各区画線の種別を判別する。すなわち、区画線の色が白色と黄色のいずれであるか、区画線の形状が実線、破線のいずれであるか等を判別する。このように判別された区画線の種別の情報が、区画線情報となる。

道路判定部１４２は、区画線判別部１４１により判別された区間線の種別の情報を含む区画線情報と、カメラ１ａにより検出された他車両の情報とに基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定する。具体的には、走行中の道路が所定の区画線条件を満たすか否かを判定し、区画線条件を満たすとき、対面通行道路であると判定する。なお、以下では、片側一車線の対面通行道路を想定し、対面通行道路であるか否かを判定する。

区画線条件には、図２に示すように、自車線ＬＮ１を規定するセンターライン側（右側）の区画線L２が黄色の区画線Ｌ２（Ｒ区画線と呼ぶ）であることが含まれる。さらに区画線条件には、自車線ＬＮ１を規定するセンターラインの反対側（左側）の区画線L１が白色実線の区画線Ｌ１（Ｌ区画線と呼ぶ）であることが含まれる。なお、Ｒ区画線Ｌ２が認識されないとき、対面通行道路の判定は不能となる。

カメラ画像に基づいて区画線の種別を認識する場合に、Ｌ区画線Ｌ１がかすれていると、Ｌ区画線Ｌ１が白色実線であると認識されないおそれがある。この点を考慮し、区画線条件には、Ｌ区画線Ｌ１の外側（左側）に十分な領域が存在しないことも含まれる。図５は、Ｌ区画線Ｌ１がかすれており、白色実線と認識されない場合のカメラ１ａから見た道路の一例を示す図である。図５に示すように、Ｌ区画線Ｌ１の外側には、道路を区画するように道路の延在する方向に沿って側壁１０３が立設される。側壁１０３の基端部である道路の縁の境界線Ｌ１０は、Ｒ区画線Ｌ２と略並行に延在している。

このとき、道路判定部１４２は、Ｒ区画線Ｌ２から境界線Ｌ１０までの距離Ｄ、すなわち、カメラ画像により認識されるＲ区画線Ｌ２上の特徴点Ｐａから境界線Ｌ１０上の特徴点Ｐｂまでの距離Ｄを進行方向に沿って順次算出する。そして、距離Ｄが所定値Ｄ１未満であるか否かを判定することにより、Ｌ区画線Ｌ１の左側に十分な領域が存在しない、つまり片側一車線であると判定する。所定値Ｄ１は、２車線分の幅（例えば２×３．５ｍ）に設定される。これにより、道路判定部１４２は、Ｌ区画線Ｌ１が白色実線と認識されない場合であっても、対面通行道路であるか否かを良好に判定できる。

距離Ｄが所定値Ｄ１以上（Ｄ≧Ｄ１）であるとしても、Ｌ区画線Ｌ１の左側にさらに車線があるとは限らない。そこで、Ｌ区画線Ｌ１の外側（左側）にさらなる区画線（ＬＬ区画線と呼ぶ）が存在しないことも、区画線条件に含まれる。Ｄ≧Ｄ１の状態で、ＬＬ区画線が存在するとき、道路判定部１４２は、対面通行路でない（非対面通行道路）と判定する。

対面通行の判定精度を高めるため、本実施形態ではさらにＲ区画線Ｌ２の右側に、カメラ画像に基づいて所定の状況が認識されることが、区画線条件に含まれる。具体的には、図２に示すように、カメラ画像に基づきＲ区画線Ｌ２の外側（右側）に白色の区画線（ＲＲ区画線と呼ぶ）Ｌ５が認識されることが区画線条件に含まれる。

ＲＲ区画線Ｌ５が認識された場合、さらに、道路判定部１４２は、カメラ画像に基づき、隣接車線ＬＮ２を走行して前方から自車両１０１に向かって接近する対向車両（他車両１０２）が存在するか否かを判定する。そして、対向車両が認識されるときとされないときとで、対面通行道路の判定結果レベル（判定結果の信頼性）を異なる値に設定する。すなわち、対向車両が存在するときには、対面通行道路である蓋然性が高いため、判定結果レベルを高くし（対面通行（ハイ））、対向車両が存在しないときには、対向車両が存在しないときよりも、判定結果レベルを低くする（対面通行（ロー））。

対面通行道路には、ＲＲ区画線Ｌ５が存在しない等により、カメラ画像によりＲＲ区画線Ｌ５が検知されない場合がある。この場合には、道路判定部１４２は、対向車両の有無に基づいて対面通行であるか否かを判定する。具体的には、対向車両が認識されると、対面通行道路である蓋然性が高いため、道路判定部１４２は、対面通行道路であると判定する（対面通行（ハイ））。

一方、対向車両が認識されないとき、道路判定部１４２は、非対面通行道路である（対面通行道路でない）と判定する。但し、対向車両が認識されない場合であっても、対面通行道路の可能性はある。そこで、対向車両が認識されない場合、道路判定部１４２は、非対面通行道路の判定結果レベルを低くする（非対面通行（ロー））。なお、上述したように、Ｄ≧Ｄ１で、かつ、ＬＬ区画線が存在するとき、道路判定部１４２は、非対面通行道路の判定結果レベルを高くする（非対面通行（ハイ））。

走行制御部１６は、同一車線自動運転で走行中に、道路判定部１４２により対面通行道路であると判定されると（対面通行（ハイ）または対面通行（ロー））、ドライバにステアリングホイールの把持を促す音声や表示を出力するように、報知部３ａを制御する。さらに走行制御部１６は、対面通行道路での同一車線自動運転を中止するようにアクチュエータＡＣを制御する。この場合、対面通行（ハイ）と対面通行（ロー）とで、報知の態様（報知の内容）とアクチュエータ制御の態様（例えば同一車線自動運転中止のタイミング）とを互いに異ならせるようにしてもよい。なお、Ｒ区画線Ｌ２がかすれている等により、道路判定部１４２によるＲ区画線Ｌ２が黄色であるとの判定が不能の場合にも、走行制御部１６は、ドライバにハンズオンを促し、同一車線自動運転を中止するようにアクチュエータＡＣに制御信号を出力する。

一方、同一車線自動運転で走行中に、道路判定部１４２により非対面通行道路であると判定されると（非対面通行（ハイ）または非対面通行（ロー））、走行制御部１６は、同一車線自動運転を継続するようにアクチュエータＡＣを制御する。また、対面通行道路であると判定されてハンズオンを指令した後、道路判定部１４２により非対面通行道路である判定されると、走行制御部１６は、報知部３ａに制御信号を出力し、ハンズオフが可能であることをドライバに報知する。

図６は、図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャートである。図６は、主に対面通行道路の判定に係る処理であり、例えば同一車線自動運転で走行中に開始され、所定周期で繰り返される。

図６に示すように、まずステップＳ１で、カメラ１aからの画像信号を読み込む。次いで、ステップＳ２で、カメラ画像に含まれる区画線（Ｒ区画線、Ｌ区画線、ＲＲ区画線、ＬＬ区画線等）の種別を識別する。すなわち、区画線の色が白色と黄色のいずれであるか、区画線の形状が実線と破線のいずれであるかを判定し、区画線の種別を識別する。次いで、ステップＳ３で自車線ＬＮ１の右側のＲ区画線Ｌ２が黄色であるか否かを判定する。ステップＳ３で否定されるとステップＳ４に進み、肯定されるとステップＳ５に進む。ステップＳ４では、対面通行の判定が不可能であるとして処理を終了する。

ステップＳ５では、自車線ＬＮ１の左側のＬ区画線Ｌ１が白色の実線であるか否かを判定する。ステップＳ５で肯定されるとステップＳ６に進み、Ｒ区画線Ｌ２の右側のＲＲ区画線Ｌ５が白色であるか否かを判定する。ステップＳ６で肯定されるとステップＳ７に進み、対向車両が存在するか否かを判定する。ステップＳ７で肯定されるとステップＳ８に進み、否定されるとステップＳ９に進む。ステップＳ８では、高い判定結果レベルで対面通行道路である（対面通行（ハイ））と判定し、処理を終了する。ステップＳ９では、低い判定結果レベルで対面通行道路である（対面通行（ロー））と判定し、処理を終了する。

ステップＳ６で、ＲＲ区画線Ｌ５が白色でないと判定されると、ステップＳ６で否定されてステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ステップＳ７と同様、対向車両が存在するか否かを判定する。ステップＳ１０で肯定されるとステップＳ８に進み、否定されるとステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、低い判定結果レベルで非対面通行道路である（非対面通行（ロー））と判定し、処理を終了する。

ステップＳ５で、Ｌ区画線Ｌ１が白色の実線でないと判定されると、ステップＳ５で否定されてステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、自車線ＬＮ１の左側の隣接レーンに十分な領域があるか否かを判定する。すなわち、図５に示すようにカメラ画像に基づきＲ区画線Ｌ２から道路の境界線Ｌ１０までの距離Ｄを算出し、距離Ｄが所定値Ｄ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２で肯定されるとステップＳ１３に進み、否定されるとステップＳ６に進む。ステップＳ１３では、Ｌ区画線Ｌ１の左側にさらに区画線（ＬＬ区画線）が存在するか否かを判定する。ステップＳ１３で肯定されるとステップＳ１４に進み、否定されるとステップＳ６に進む。ステップＳ１４では、高い判定結果レベルで非対面通行道路である（非対面通行（ハイ））と判定し、処理を終了する。

本実施形態に係る道路認識装置５０の動作をより具体的に説明する。図２に示すように、自車線ＬＮ１の右側のＲ区画線Ｌ２が黄色（例えば黄色の実線）、かつ、左側のＬ区画線Ｌ１が白色の実線であり、Ｒ区画線Ｌ２の右側のＲＲ区画線Ｌ５が白色（例えば白色の破線）であり、さらに隣接車線ＬＮ２に対向車両（他車両１０２）が認識されると、複数の区画線条件のすべてを満たし、対面通行道路（対面通行（ハイ））であると判定される（ステップＳ８）。このように自車線ＬＮ１を規定する区画線Ｌ１，Ｌ２の種別だけでなく、ＲＲ区画線Ｌ５の種別および対向車両の有無を考慮するので、対面通行道路であるか否かをより精度よく判定することができる。自車両１０１が同一車線自動運転で走行中に対面通行道路であると判定されると、報知部３ａを介してドライバにハンズオンが指令され、さらに同一車線自動運転が中止される。これにより適切なタイミングでハンズオンを指令かつ同一車線自動運転を中止でき、自動運転車両の走行安全性が高まる。

対面通行道路であったとしても、ＲＲ区画線Ｌ５が白色であること、および対向車両（他車両）１０２が存在することの区画線条件を満たさない場合がある。この場合、Ｒ区画線Ｌ２が黄色かつＬ区画線Ｌ１が白色の実線であることの区画線条件が満たされると、対面通行道路（対面通行（ロー））であると判定される（ステップＳ１１）。これにより、一部の必須の区画線条件が満たされると、全ての区画線条件が満たされなくても、対面通行道路であると判定され、種々の道路構造に対応した対面通行道路の判定が可能である。この場合、全ての区画線条件が満たされた場合よりも判定結果レベルを低くするので、対面通行道路に関する適切な判定が可能である。

Ｌ区画線Ｌ１がかすれる等により、カメラ画像に基づき白色実線のＬ区画線Ｌ１が認識されないことがある。この場合には、Ｒ区画線Ｌ２から道路の左端の境界線Ｌ１０（図５）までの距離Ｄが所定値Ｄ１未満であるとき（ステップＳ１２→ステップＳ６）、自車線ＬＮ１の左側に隣接車線がないとして対面通行道路であると判定する（ステップＳ８、ステップＳ１１）。また、距離Ｄが所定値Ｄ１以上であっても、Ｌ区画線Ｌ１の左側にＬＬ区画線が認識されないときも（ステップＳ１３→ステップＳ６）、自車線ＬＮ１の左側に隣接車線がないとして対面通行道路であると判定する（ステップＳ８，ステップＳ１１）。これにより、Ｌ区画線Ｌ１が認識されない場合であっても、対面通行道路であるか否かを良好に判定することができる。

なお、以上では、区画線条件が成立すると判定すると、対面通行道路であると判定するようにしたが、逆光等によりカメラ１ａが区画線（例えばＲ区画線Ｌ２）を誤検知することがあり、その場合には、対面通行の判定が誤ってなされるおそれがある。そこで、対面通行道路でないと判定している状態で、区画線条件が所定時間以上成立すると、道路判定部１４２が対向通行道路であると判定するようしてもよい。また、対面通行道路であると判定している状態で、区画線条件が所定時間以上成立しないと、道路判定部１４２が対面通行道路でないと判定区するようにしてもよい。すなわち、所定の状態が所定時間継続していることを、対面通行道路の判定条件に加えるようにしてもよい。

図７は、この点を考慮して構成された道路認識装置５０による対面通行道路の判定結果の時間経過に伴う変化の一例を示す図である。図７には、道路判定部１４２により対面通行道路と判定された後の判定結果の変化の一例（実施例１）とその比較例（比較例１）、および非対面通行道路と判定された後の判定結果の一例（実施例２）とその比較例（比較例２）とが示される。なお、図中、対面通行道路と判定された場合はハッチングで示される。

図７に示すように、実施例１では、時点ｔ１で区画線条件が成立しても、道路判定部１４２により直ちに対面通行道路であるとは判定されず、時点ｔ２で、区画線条件が成立してから所定時間Δｔ１（例えば２秒間）が経過すると、対面通行道路と判定される。その後、時点ｔ３で、区画線条件が不成立になると、比較例１では、直ちに非対面通行道路と判定される。これに対し、実施例１では、区画線条件が不成立になっても直ちに非対面通行道路とは判定せず、区画線条件が不成立の状態が所定時間Δｔ２（例えば２０秒間）後の時点ｔ４まで継続すると、道路判定部１４２により非対面通行道路と判定される。したがって、図５の実施例１に示すように、継続時間が所定時間Δｔ２未満であれば、対面通行道路と判定されたままである。

これにより、例えば逆光等の状況下で自車両１０１が走行しているとき、黄色の区画線を白色の区画線と誤検知して、非対面通行道路であると誤って判定されることを防止できる。すなわち、逆光による誤検知が所定時間Δｔ２以上継続する可能性は低いので、区画線条件の不成立の所定時間Δｔ２以上の継続を判定条件とすることで、道路判定部１４２は、対面通行道路から非対面通行道路への変化を精度よく判定することができる。

比較例２では、非対面通行と判定された道路を走行している状態で、時点ｔ５で、区画線条件が成立したと判定されると、直ちに対面通行道路であると判定される。これに対し実施例２では、道路判定部１４２により区画線条件が成立したと判定されても、直ちに対面通行道路とは判定されず、区画線条件の成立した状態が所定時間Δｔ１後の時点ｔ６まで継続すると、対面通行道路であると判定される。したがって、図５の実施例２に示すように継続時間が所定時間Δｔ１未満であれば、非対面通行道路と判定されたままである。

これにより、カメラ１ａの誤検知により区画線条件が一時的に成立した場合に、道路判定部１４２が対面通行道路であると誤って判定することを防止でき、非対面通行道路から対面通行道路への変化を精度よく判定することができる。ここで、所定時間Δｔ２は所定時間Δｔ１よりも長く設定されるので、非対面通行道路であるとの判定は対面通行道路であるとの判定よりもされにくい。このため、同一車線自動運転等、非対面通行道路を想定した自動運転が対面通行道路で行われることを防止することができ、安全性が高い。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）道路認識装置５０は、自車両１０１が走行中である道路の区画線を検出するカメラ１ａと、カメラ１ａにより検出された区画線の色と形状とに応じた区画線の種別を判別する区画線判別部１４１と、区画線判別部１４１により判別された区画線の種別の情報を含む区画線情報に基づいて、走行中の道路が、対面通行がなされる対面通行道路であるか否かを判定する道路判定部１４２と、を備える（図４）。対面通行道路においては、自車線ＬＮ１の周囲の区画線の色と形状とが所定の態様となる。したがって、カメラ１ａにより検出された区画線の色と形状とに応じて対面通行道路であるか否かを判定することで、精度のよい判定が可能である。

（２）カメラ１ａは、さらに対向車線（隣接車線）ＬＮ２を走行する対向車両である他車両１０２を検出可能に構成される。道路判定部１４２は、さらにカメラ１ａにより対向車両１０２が検出されたか否かに基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定する（図６）。このように実際に対向車両１０２が検出されたか否かを考慮することで、対面通行道路であるか否かを、より精度よく判定することができる。

（３）道路判定部１４２は、自車両１０１が走行する自車線ＬＮ１を規定する左右一対の区画線Ｌ１，Ｌ２の種別の情報に基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定する（図６）。すなわち、Ｒ区画線Ｌ２が黄色であり、かつ、Ｌ区画線Ｌ１が白色の実線であることを区画線条件に含め、区画線条件の成否により対面通行道路であるか否かを判定する。これにより、対面通行道路における区画線の色と形状とを考慮して、対面通行道路であるか否かを良好に判定することができる。

（４）道路判定部１４２は、さらに自車線ＬＮ１の外側の領域の車幅方向の長さ（距離Ｄ）に基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定する（図６）。すなわち距離Ｄが所定値Ｄ１未満であることを区画線条件に含め、区画線条件の成否により対面通行道路であるか否かを判定する。これによりＬ区画線Ｌ１がかすれている場合等で、Ｌ区画線Ｌ１が白色の実線であると判定されない場合であっても、対面通行道路であるか否かを良好に判定することができる。

（５）道路判定部１４２は、さらに自車線ＬＮ１を規定する区画線Ｌ１，Ｌ２の外側の区画線、例えばＬＬ区画線やＲＲ区画線Ｌ５の情報に基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定する（図６）。これにより、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを、より精度よく判定することができる。

（６）道路判定部１４２は、区画線情報に基づいて区画線条件が成立するか否かを判定し、区画線条件が成立すると判定すると、走行中の道路が対面通行道路であると判定する。一方、対面通行道路であると判定した後、所定時間（第１所定時間）Δｔ２以上継続して区画線条件が成立しないと判定すると、走行中の道路が対面通行道路でないと判定する（図７）。これにより逆光等によりカメラ１ａが区画線の種別を誤検知した場合であっても、対面通行道路の判定を精度よく行うことができる。

（７）道路判定部１４２は、走行中の道路が対面通行道路でないと判定した後、所定時間Δｔ２よりも短い所定時間（第２所定時間）Δｔ１以上継続して区画線条件が成立すると判定すると、走行中の道路が対面通行道路であると判定する（図７）。これにより、精度よくかつ速やかに、対面通行道路であると判定することができる。

上記実施形態は、種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、カメラ１ａにより、走行中の道路の区画線と対向車両とを検出するようにしたが、区画線と対向車両とを異なる検出部で検出するようにしてもよい。上記実施形態では、Ｒ区画線Ｌ２が黄色かつＬ区画線Ｌ１が白色実線であることを区画線条件に含めて、対面通行道路であるか否かを判定するようにした。しかし、対面通行道路において、自車線ＬＮ１を規定する左右一対の区画線Ｌ１，Ｌ２の種別は、国ごとに異なることがある。したがって、国ごとの対面通行道路の規格を考慮して、対面通行道路であるか否かを判定してもよい。したがって、左右一対の区画線の種別の情報に基づく、道路判定部による対面通行道路の判定の態様は、上述したものに限らない。

上記実施形態では、左側通行の道路の例を示したが、右側通行の道路においても、本発明を同様に適用することができる。図８Ａ，８Ｂは、右側通行の非対面通行道路の一例を示す図であり、米国の道路の例である。図８Ａでは、自車線ＬＮ１の左側に黄色の区画線Ｌ１１、Ｌ１２がある。このようにＬ区画線とＬＬ区画線が黄色であることを区画線条件に含めて、道路判定部が、非対面通行道路であるか否かを判定するようにしてもよい。図８Ｂでは、自車線ＬＮ１の左側が黄色の区画線Ｌ１１であり、右側が白色の破線の区画線Ｌ１３である。上記実施形態では、道路が単一車線の対面通行道路であるか否かを判定するようにしたが、複数車線の対面通行道路であるか否かを、上述したのと同様に判定してもよい。

上記実施形態では、自車線ＬＮ１の外側の領域の車幅方向の長さ（距離Ｄ）に基づいて、および左右一対の区画線Ｌ１，Ｌ２の外側の区画線の種別の情報に基づいて、道路判定部１４２が、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定するにしたが、区画線判別部により判別された区画線の種別の情報を含む区画線情報に基づいて、走行中の道路が、対面通行がなされる対面通行道路であるか否かを判定するのであれば、道路判定部の構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、道路判定部１４２が、対面通行道路であると判定した後、所定時間Δｔ２以上継続して所定の道路条件が成立しないと判定すると、走行中の道路が対面通行道路でないと判定するようにしたが、所定時間の継続の条件はなくてもよい。

上記実施形態では、自動運転車両に道路認識装置５０を適用する例を説明したが、本発明は、運転支援機能を有する手動運転車両にも同様に適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１ａ カメラ、１０ コントローラ、５０ 道路認識装置、１４１ 区画線判別部、１４２ 道路判定部、Ｌ１ Ｌ区画線、Ｌ２ Ｒ区画線、Ｌ５ ＲＲ 区画線、Ｌ１０ ＬＬ区画線、ＬＮ１ 自車線、ＬＮ２ 隣接車線

Claims (7)

1. 自車両が走行中である道路の区画線を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された区画線の色と形状とに応じた区画線の種別を判別する区画線判別部と、
   前記区画線判別部により判別された区画線の種別の情報を含む区画線情報に基づいて、走行中の道路が、対面通行がなされる対面通行道路であるか否かを判定する道路判定部と、を備えることを特徴とする道路認識装置。
2. 請求項１に記載の道路認識装置において、
   前記検出部は、さらに対向車両を検出可能に構成され、
   前記道路判定部は、さらに前記検出部により対向車両が検出されたか否かに基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定することを特徴とする道路認識装置。
3. 請求項１または２に記載の道路認識装置において、
   前記道路判定部は、自車両が走行する自車線を規定する左右一対の区画線の種別の情報に基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定することを特徴とする道路認識装置。
4. 請求項３に記載の道路認識装置において、
   前記道路判定部は、さらに前記自車線の外側の領域の車幅方向の長さに基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定することを特徴とする道路認識装置。
5. 請求項３または４に記載の道路認識装置において、
   前記道路判定部は、さらに前記左右一対の区画線の外側の区画線の種別の情報に基づいて、走行中の道路が対面通行道路であるか否かを判定することを特徴とする道路認識装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の道路認識装置において、
   前記道路判定部は、前記区画線情報に基づいて所定の道路条件が成立するか否かを判定し、前記所定の道路条件が成立すると判定すると、走行中の道路が対面通行道路であると判定する一方、対面通行道路であると判定した後、所定時間以上継続して前記所定の道路条件が成立しないと判定すると、走行中の道路が対面通行道路でないと判定することを特徴とする道路認識装置。
7. 請求項６に記載の道路認識装置において、
   前記所定時間は第１所定時間であり、
   前記道路判定部は、走行中の道路が対面通行道路でないと判定した後、前記第１所定時間よりも短い第２所定時間以上継続して前記所定の道路条件が成立すると判定すると、走行中の道路が対面通行道路であると判定することを特徴とする道路認識装置。

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