JP4899899B2 - 障害物認識装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）システム等において、先行車両を認識する障害物認識装置及び方法の技術分野に関する。

この種の障害物認識装置として、自車両の前方を走る先行車両をカメラ等で撮像することで、自車両と先行車両との車間距離や、先行車両の走行状況等を認識するというものがある。この障害物認識装置は、例えばＡＣＣシステムにおいて自車両の走行制御を行う際の判断基準となる、先行車両の走行状況等の情報取得等に用いられる。この際、ＡＣＣシステムの利便性及び安全性を高めるためにも、先行車両の走行状況等の情報は正確であることが要求され、そのために様々な技術が提案されている。

例えば、撮像された画像を用いて道路の分岐部を判定し、先行車両の車線変更を検出するという技術がある（特許文献１参照）。また、外部から取得された走行路の情報に基づいて、先行車両が認識できなくなっても、先行車両が存在することを予測するという技術がある（特許文献２及び３参照）。更に、走行路の情報と自車両の挙動とに基づいて、先行車両の接近度を予測するという技術がある（特許文献４参照）。

特開２００５−１３８７６２号公報 特開２００２−１７５５９８号公報 特開２００１−３０７９７号公報 特開平８−４４９９９号公報

しかしながら、上述したような技術においては、走行路の情報等に基づいて、先行車両の走行状況を正確に認識できないおそれがあるという技術的問題点がある。特許文献１の技術においては、走行路の情報が画像からの情報であるため、先行車両の走行状況を正確に認識するためには不十分である。特許文献２及び３の技術においては、先行車両を認識できなくなった際に、先行車両の走行状況を予測しているに過ぎない。特許文献４の技術においては、先行車両の接近度を予測しているのみであり、先行車両の認識としては不十分である。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、走行路の状況に応じて、より高い精度で先行車両を認識できる障害物認識装置及び方法を提供することを課題とする。

本発明の障害物認識装置は上記課題を解決するために、自車両の前方を走行する先行車両の前記自車両に対する相対位置に係る情報を取得する先行車両情報取得手段と、前記自車両が走行する走行路に関する地図データを取得する走行路情報取得手段と、前記取得された先行車両の情報と前記先行車両が車線変更しているか否かを判定するために予め設定された指標とに基づいて、前記先行車両が車線変更しているか否かを判定する判定手段と、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記指標を変更する指標変更手段とを備える。

本発明に係る障害物認識装置によれば、その動作時に、先ず先行車両の自車両に対する装置位置に係る情報が先行車両情報取得手段によって取得される。先行車両情報取得手段は、典型的には可視光カメラ、赤外線カメラ等であり、先行車両の画像を撮像することで、その画像から先行車両の情報が取得される。また、レーダ用の電磁波、音波又は超音波等を利用して、先行車両の方位、距離、相対的な３次元座標を取得するのに多少なりとも貢献し得る、他の物理的に情報を取得するようなものでもよい。尚、ここでの「先行車両」とは、自車両の進行方向における前方を走行する車両のことであり、自車両と同じ車線を走行する車両であってもよいし、そうでなくてもよい。また「相対位置に係る情報」とは、３次元的な相対位置或いは相対座標までも示す情報でなくてよく、例えばカメラで撮影された先行車両に係る画像情報など、自車両に対する、先行車両の相対的な方位、位置関係、距離など、相対位置を少なくとも部分的に示す情報、或いは先行車両の相対位置を特定するのに多少なりとも寄与する情報であれば足りる。このような情報を「先行車両情報」と呼ぶこともできる。

次に、取得された先行車両の自車両に対する装置位置に係る情報から、例えば先行車両の横移動（即ち、自車両の進行方向に交わる方向への移動）が検知されると、予め設定された指標に基づいて、先行車両が車線変更しているか否かが判定される。尚、「指標」とは、先行車両が車線変更しているか否かを判定する既存の各種方法或いは先行車両が自車両と同一車線上に存在するか否かを判定する既存の各種方法で、確率計算の際などに用いられる各種指標を意味する。「指標」は、少なくとも何らかの形で、先行車両が車線変更しているか否かを判定する指標として成立する限り（その指標による判定の精度や処理負荷などによらずに）足りる。即ち、先行車両が車線変更しているか否かを判定する指標として成立する限り、判定の手法に応じた相応の効果が得られる。

ここで特に、判定に用いられる予め設定された指標は、典型的には先行車両情報取得手段以外の方法によって取得された、走行路に関する所定種類の情報に基づいて変更される。走行路に関する所定種類の情報とは、例えばカーナビゲーションに利用される各種の道路情報を含む地図データである。このような情報を「走行路情報」と呼ぶこともできる。例えば、このような走行路情報としての地図データに従って、走行路における分岐点及び合流点、並びにカーブ等の存在を認識し、走行路状況に合わせて指標を変更する。

仮に、上述の如く走行路の情報が得られないとすると、判定に用いられる指標の変更を適切に行うことができず、先行車両の走行状況を正確に認識できないというおそれがある。尚、先行車両情報取得手段から、先行車両の情報に加えて走行路の情報も取得することができる場合も考えられるが、ここで取得できる情報は限定されたものであり、走行路の状況を判断するのに十分であるとはいえない。

しかるに本発明では特に、走行路情報取得手段が備えられており、走行路の情報を取得することが可能である。ここで取得される地図データ等の情報は、例えばカメラやレーダ等から構成される先行車両情報取得手段からでは取得されない。走行路情報取得手段が備えられているからこそ得られる情報である。このため、走行路の状況に応じて、指標を適切な値に変更することが可能となる。尚、走行路情報取得手段は、複数の方法を用いて情報を取得するように構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る障害物認識装置によれば、走行路情報取得手段により走行路の情報を得ることで、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能となる。即ち、より高い精度で先行車両の走行状況を認識することが可能となる。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記指標変更手段は、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記先行車両の位置が分岐点から所定の距離内であるか否かを判定し、前記先行車両の位置が前記分岐点から前記所定の距離内であると判定した場合に、前記先行車両が前記分岐点の方向に車線変更していると判定され易くなる側に、前記指標を変更する。

この態様によれば、走行路の情報に基づいて、先行車両の位置が分岐点から所定の距離内であるか否かが判断される。この際、走行路の情報として、例えば地図情報の一部である、分岐点の位置を直接示す情報が取得できれば、判定手段における判定は簡単に済むが、道路の接続状態を示す情報等からも分岐点の位置を取得することが可能である。

先行車両が分岐点から所定の距離内であると判断されると、先行車両の車線変更の判定に用いられる指標が、先行車両が分岐点の方向に車線変更していると判定され易くなる側に変更される。尚、分岐点の方向への車線変更とは、一の車線からより分岐点に近い他の車線への車線変更をいうものとする。

分岐点においては、先行車両が分岐する車線に車線変更することがある。また、分岐点周辺では、分岐する車線に車線変更するために、予め分岐点方向の車線に車線変更しておくことがある。このため、分岐点周辺における先行車両の車線変更の確率は、分岐点が存在しない場合と比べて高い。よって、例えば分岐点周辺において横移動している先行車両は、分岐点方向の車線に車線変更している確率が高いと考えることができる。

以上の理由から、先行車両が分岐点から所定の距離内にいる場合には、先行車両が分岐点の方向に車線変更していると判定され易くなる側に指標を変更することで、より高い精度で先行車両の走行状況を認識することが可能となる。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記指標変更手段は、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記先行車両の位置が合流点から所定の距離内であるか否かを判定し、前記先行車両の位置が前記合流点から前記所定の距離内であると判定した場合、前記先行車両が前記合流点の方向から車線変更していると判定され易くなる側に、前記指標を変更する。

この態様によれば、先行車両の位置が合流点から所定の距離内であるか否かが判断される。この際、走行路の情報として、例えば地図情報の一部である、合流点の位置を直接示す情報が取得できれば、判定手段における判定は簡単に済むが、道路の接続状態を示す情報等からも合流点の位置を取得することが可能である。

先行車両が合流点から所定の距離内であると判断されると、先行車両の車線変更の判定に用いられる指標が、先行車両が合流点の方向から車線変更していると判定され易くなる側に変更される。尚、合流点の方向への車線変更とは、一の車線からより合流点から遠い他の車線への車線変更をいうものとする。

合流点においては、先行車両が合流する車線から車線変更してくることがある。また、合流点周辺では、合流してくる車両が合流し易いように、予め合流点とは反対方向の車線に車線変更しておくことがある。このため、合流点周辺における先行車両の車線変更の確率は、合流点が存在しない場合と比べて高い。よって、例えば合流点周辺において横移動している先行車両は、合流点方向から車線変更している確率が高いと考えることができる。

以上の理由から、先行車両が合流点から所定の距離内にいる場合には、先行車両が合流点の方向から車線変更していると判定され易くなる側に指標を変更することで、より高い精度で先行車両の走行状況を認識することが可能となる。

上述した分岐点及び合流点から所定距離内である場合に指標を変更する態様では、前記指標変更手段は、前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両が前記分岐点の方向に又は前記合流点の方向から横移動しているか否かを判定し、前記先行車両が前記横移動していると判定した場合に、前記指標を変更してもよい。

このように構成すれば、先行車両の位置が分岐点から所定の距離内であるときは、分岐点の方向に（即ち、分岐点に近づく方向に）、合流点から所定の距離内であるときは、合流点の方向から（即ち、合流点から離れる方向に）先行車両が横移動している場合に、先行車両の車線変更を判定する指標が変更される。

分岐点及び合流点において、先行車両が車線変更している確率が高いと考えられるのは、分岐点に近づく方向に横移動する場合、及び合流点から離れる方向に横移動する場合である。即ち、分岐点において分岐点から離れる方向に横移動する場合、及び合流点において合流点に近づく方向に横移動する場合には、先行車両が車線変更している確率は、分岐点及び合流点が存在しない場合と変わらない。

従って、先行車両が分岐点に近づく方向に横移動する場合、及び合流点から離れる方向に横移動する場合に指標を変更するようにすることで、より高い精度で先行車両の走行状況を認識することが可能となる。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記指標変更手段は、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記自車両の前方にカーブの入口が存在するか否かを判定し、前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両がカーブ方向に横移動しているか否かを判定し、前記入口が存在すると判定し且つ前記カーブ方向に横移動していると判定した場合、前記カーブ方向の車線に、前記先行車両が車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する。

この態様によれば、走行路の情報に基づいて、自車両の前方にカーブの入口が存在するか否かが判断され、一方先行車両の情報に基づいて、先行車両がカーブ方向に横移動しているか否かが判断される。その結果、自車両の前方にカーブ入口が存在し、且つ、先行車両がカーブ方向に横移動していると判断された場合に、先行車両がカーブ方向の車線に車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標が変更される。尚、ここでのカーブ入口とは、直線からカーブに入る場所だけでなく、緩やかなカーブがきついカーブになる場所も指すものとする。

カーブの入口では、先行車両が自車両より早くカーブに進入するため、カーブに進入した先行車両は、カーブに進入していない自車両に対し、カーブ方向に横移動する。このため、車線変更しておらず、カーブに進入しただけの先行車両を、車線変更したものと誤って判定してしまうおそれがある。

しかるに本発明では特に、カーブの入口において、先行車両がカーブ方向に横移動している場合は、先行車両がカーブ方向の車線に車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する。よって、先行車両が自車両より先にカーブに進入したために横移動した場合は、車線変更とは判定され難い。従って、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能である。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記指標変更手段は、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記自車両の前方にカーブの出口が存在するか否かを判定し、前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両がカーブ方向とは反対方向に横移動しているか否かを判定し、前記出口が存在すると判定し且つ前記反対方向に横移動していると判定した場合、前記カーブ方向と反対方向の車線に、前記先行車両が車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する。

この態様によれば、走行路の情報に基づいて、自車両の前方にカーブの出口が存在するか否かが判断され、一方先行車両の情報に基づいて、先行車両がカーブ方向と反対方向に横移動しているか否かが判断される。その結果、自車両の前方にカーブ出口が存在し、且つ、先行車両がカーブ方向と反対方向に横移動していると判断された場合に、先行車両がカーブ方向の車線に車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標が変更される。尚、ここでのカーブ出口とは、カーブから直線に出る場所だけでなく、きついカーブが緩やかなカーブになる場所も指すものとする。

カーブの出口では、先行車両が自車両より早くカーブを抜けるため、カーブを抜けた先行車両は、カーブを抜けていない自車両に対し、カーブ方向と反対方向に横移動する。このため、車線変更しておらず、カーブを抜けただけの先行車両を、車線変更したものと誤って判定してしまうおそれがある。

しかるに本発明では特に、カーブの入口において、先行車両がカーブ方向に横移動している場合は、先行車両がカーブ方向と反対方向の車線に車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する。よって、先行車両が自車両より先にカーブを抜けたために横移動した場合は、車線変更とは判定され難い。従って、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能である。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記走行路情報取得手段は、ナビゲーションシステムを含んで構成されている又はナビゲーションシステムを介して前記地図データを取得する。

この態様によれば、走行路情報取得手段による情報の取得は、車両に搭載されたナビゲーションシステムから行われる。このため、例えば現在の車両の位置と共に、車両周辺の地図データを取得することが可能である。よって、それらの情報から、例えば車両周辺に分岐点及び合流点、並びにカーブ等が存在するか否かを知ることができ、その結果に基づいて、先行車両が車線変更しているか否かを判定する指標を変更することができる。従って、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能となる。

尚、ナビゲーションシステムから取得される情報は、上述した地図データに限られず、ナビゲーションシステムによって利用可能である様々な情報を組み合わせて利用することで、より適切に指標を変更することが可能である。

本発明の障害物認識装置の他の態様では、前記走行路情報取得手段は、通信システムを含んで構成されている又は通信システムを介して前記地図データを取得する。

この態様によれば、走行路情報取得手段による情報の取得は、通信システムにより車両外部と通信することで行われる。このため、例えば車両以外の場所にあるデータベースと通信することにより、車両周辺に分岐点及び合流点、並びにカーブ等が存在するか否かを知ることができる。よって、それらの情報に基づいて、先行車両が車線変更しているか否かを判定する指標を変更することができる。従って、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能となる。

通信システムを用いることで、走行路情報取得手段は、車両外部から情報を取得することができる。このため、地図データ等の情報を、車両自体が予め保持していなくともよい。また、外部のデータベース等を利用する場合、車両自体が情報を保持する場合と比較して、より多くの情報を利用することが可能となる。よって、走行路の状況をより詳細に知ることができ、指標をより適切に変更することができる。従って、より高い精度で先行車両が車線変更しているか否かを判定することが可能となる。

尚、このような通信システムは、ナビゲーション用の地図データ等を、通信手段を介して取得する、車載用通信ナビゲーションに含まれる通信システムであってもよい。

本発明の障害物認識方法は上記課題を解決するために、自車両の前方を走行する先行車両の前記自車両に対する相対位置に係る情報を取得する先行車両情報取得工程と、前記自車両が走行する走行路に関する地図データを取得する走行路情報取得工程と、前記取得された先行車両の情報と前記先行車両が車線変更しているか否かを判定するために予め設定された指標とに基づいて、前記先行車両が車線変更しているか否かを判定する判定工程と、前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記指標を変更する指標変更工程とを備える。

本発明に係る障害物認識方法によれば、走行路情報取得工程により走行路の情報を得ることで、先行車両が車線変更しているか否かを、より高い精度で判定することが可能となる。即ち、より高い精度で先行車両の走行状況を認識することが可能となる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の障害物認識装置が、ＡＣＣシステムに用いられる場合を例にとる。

＜第１実施形態＞
先ず、本発明の障害物認識装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、第１実施形態に係る障害物認識装置の構成を示すブロック図であり、図２は、第１実施形態に係る障害物装置の具体的設置例を示す側面図である。また、図２においては、図１における指標変更部１４０及び判定部１５０を障害物認識部３００としてまとめて図示してある。

図１に示すように、本実施形態に係る障害物認識装置は、本発明の「撮像手段」の一例としての撮像部１２０を有する、本発明の「先行車両情報取得手段」の一例としての先行車両情報取得部１１０と、本発明の「走行路情報取得手段」の一例としての走行路情報取得部１３０と、本発明の「指標変更手段」の一例としての指標変更部１４０と、本発明の「判定手段」の一例としての判定部１５０とを備えて構成されている。また、障害物認識装置１００は、判定部１５０を介して、ＡＣＣシステム４００と接続されている。

図２に示すように、先行車両取得部１１０は、例えば可視光カメラや赤外線カメラであり、本発明に係る「先行車両の情報」の一例として、先行車両６００の画像を撮像することができる。

走行路情報取得部１３０は、例えばナビゲーションシステムや通信システム等であり、走行路の情報を上述した先行車両取得部１１０以外の方法で取得することができる。

障害物認識部（即ち、図１における指標変更部１４０及び判定部１５０）は、例えば演算回路やメモリ等を含んで構成されており、入力されたデータに演算処理等を行い、その結果を出力することができる。

次に、本実施形態に係る障害物認識装置及びＡＣＣシステムの動作と、先行車両の分岐点及び合流点での動きとについて、図３及び図４を参照して説明する。ここに図３は、分岐点における先行車両の動きを示す平面図であり、図４は、合流点における先行車両の動きを示す平面図である。

ＡＣＣシステム４００（図１及び図２参照）では、自車両５００が先行車両６００に接近し過ぎるのを防止するため、自車両５００の走行速度を制御する。例えば、自車両５００の前方を走行する先行車両６００の速度が、自車両５００の設定速度と比較して遅い場合には、自車両５００は減速される。そして、先行車両６００が車線変更したり、速度を上げたりして、前方に十分にスペースができた場合に、再び自車両５００の速度が設定速度に戻される（即ち、加速される）。

ここで、本実施形態に係る障害物認識装置は、先行車両６００の横移動を検出して、先行車両６００が車線変更しているか否かを判定し、適切なタイミングで自車両５００の加速及び減速が行われるようにする。即ち、先行車両６００が自車両５００の走行するレーンと同じレーンを走行している場合、先行車両６００の横移動が単なるふらつき等である場合には加速が行われないようにし、横移動が他の車線への車線変更によるものであれば素早く加速するようにする。また、先行車両が自車両５００の走行するレーンに隣接するレーンを走行している場合、先行車両６００の横移動が単なるふらつき等である場合には減速が行われないようにし、横移動が自車両５００の走行するレーンへの車線変更によるものであれば、素早く減速するようにする。

図３に示すように、分岐点が存在する場合、自車両５００の前方を走る先行車両６００が、分岐するレーンに車線変更することがある。このため、分岐点周辺では、先行車両６００が横移動した場合、分岐レーンへの車線変更によるものである可能性が高い。これを利用して、本実施形態に係る障害物認識装置は、走行路の情報から分岐点の存在が分かると、後に詳述するように判定部１５０における判定に用いられる指標を変更することで、分岐点付近で横移動する先行車両６００は、自車両５００の走行するレーンから他のレーンに車線変更していると判定し易くする。

図４に示すように、合流点が存在する場合、自車両５００の前方を走る先行車両６００が、合流するレーンから車線変更してくることがある。このため、分岐点周辺では、先行車両６００が横移動した場合、合流レーンからの車線変更によるものである可能性が高い。これを利用して、本実施形態に係る障害物認識装置は、走行路の情報から合流点の存在が分かると、後に詳述するように判定部１５０における判定に用いられる指標を変更することで、合流点付近で横移動する先行車両６００は、他のレーンから自車両５００の走行するレーンに車線変更していると判定し易くする。

次に、本実施形態に係る障害物認識装置の詳細な動作について、図５を参照して説明する。ここに図５は、第１実施形態に係る障害物認識装置の動作の工程を示すフローチャートである。

図５に示すように、本実施形態に係る障害物認識装置の動作時には、先ず先行車両情報取得部１１０によって、先行車両６００と自車両５００との相対位置に係る情報が取得される（ステップＳ１）。ここでは、カメラによって先行車両６００の画像が撮像され、その画像から先行車両６００の自車両５００に対する横移動が検出される。

次に、撮像された画像から検出された先行車両６００の横移動によって、先行車両６００が自車両５００に対して右又は左のどちら側に移動したかを検出する（ステップＳ２）。ここで、先行車両６００が自車両５００に対して右側に移動していれば、先行車両６００の位置を示すパラメータＴｄをＲｉｇｈｔにし（即ち、Ｔｄ＝Ｒｉｇｈｔ）、左側に移動していれば、ＴｄをＬｅｆｔにする（即ち、Ｔｄ＝Ｌｅｆｔ）。

更に、走行路情報取得部１３０によって、先行車両６００周辺の走行路の情報を取得する（ステップＳ３）。尚、ここで取得される走行路の情報は、上述した先行車両情報取得部１１０以外の方法で取得される情報であれば、自車両５００に保持されている情報であってもよいし、自車両５００の外部から得られる情報であってもよい。例えば、ナビゲーションシステムを用いて地図データ等を取得することが可能である。

次に、取得された走行路の情報から、先行車両６００が走行する走行路付近に分岐点又は合流点が存在するか否かの判定を行う（ステップＳ４）。ここで、先行車両６００の周辺に分岐点が存在していれば、分岐フラグがＯＮとなり、合流点が存在していれば合流フラグがＯＮとなる。

また、同様に取得された走行路の情報を用いて、自車両５００が走行しているレーンが、分岐するレーン又は合流するレーンに対して右又は左のどちら側に位置しているかを検出する（ステップＳ５）。ここで、分岐するレーン又は合流するレーンが、自車両５００が走行しているレーンの右側に位置する場合、右フラグがＯＮとなり、左側に位置する場合、左フラグがＯＮとなる。尚、ステップＳ４において、分岐点及び合流点のいずれも存在していないと判定されていれば、右フラグ及び左フラグのいずれもＯＮとならない。また、このステップ５の工程が実行されなくとも、本発明の障害物認識装置による先行車両６００の車線変更の判定を行うことは可能であるが、実行することにより、より高い精度で判定を行うことができる。

次に、上述した工程により決定された条件に基づいて、本発明の「指標」の一例としての、先行車両の車線変更の確率計算に用いられる係数Ｃｏ及びＣｉを変更する。尚、係数Ｃｏは、自車両５００が走行するレーンから他のレーンへの車線変更の確率を計算する際の係数であり、大きければ大きい程、先行車両６００が他のレーンへ車線変更したと判定され易くなる。一方係数Ｃｉは、他のレーンから自車両５００が走行するレーンへの車線変更の確率を計算する際の係数であり、大きければ大きい程、先行車両６００が自車両５００の走行するレーンへ車線変更したと判定され易くなる。また、係数Ｃｏ及びＣｉは夫々、初期値としてＣｏ０及びＣｉ０が設定されている（即ち、Ｃｏ＝Ｃｏ０、Ｃｉ＝Ｃｉ０）。

分岐点が存在している場合（即ち、分岐フラグＯＮの場合）であって、右フラグＯＮ且つＴｄ＝Ｒｉｇｈｔである、又は左フラグＯＮ且つＴｄ＝Ｌｅｆｔである場合に（ステップＳ６：ＹＥＳ）、係数ＣｏがＣｏ０からＣｏ１（但し、Ｃｏ０＜Ｃｏ１）に変更される（ステップＳ７）。このため、分岐点付近で先行車両６００が分岐点方向に横移動した場合、分岐レーンに車線変更していると判定され易くなる。上述した条件以外の場合（ステップＳ６：ＮＯ）係数の変更は行われず、ステップＳ８へ進む。

合流点が存在している場合（即ち、合流フラグＯＮの場合）であって、右フラグＯＮ且つＴｄ＝Ｒｉｇｈｔである、又は左フラグＯＮ且つＴｄ＝Ｌｅｆｔである場合に（ステップＳ８：ＹＥＳ）、係数ＣｉがＣｉ０からＣｉ１（但し、Ｃｉ０＜Ｃｉ１）に変更される（ステップＳ９）。このため、合流付近で先行車両６００が合流点方向に横移動した場合、合流レーンから車線変更していると判定され易くなる。上述した条件以外の場合（ステップＳ７：ＮＯ）係数の変更は行われず、ステップＳ１０へ進む。

次に、係数Ｃｏ及びＣｉを用いて、先行車両６００が車線変更しているか否かの確率計算が行われる（ステップＳ１０）。この計算には、上述した係数以外にも、例えば先行車両６００の横移動の移動距離等が用いられる。そして、算出された車線変更確率に基づいて、先行車両６００が車線変更しているか否かの判定が行われる（ステップＳ１１）。

以上説明したように、本実施形態に係る障害物認識装置では、走行路の分岐点及び合流点の存在、並びに先行車両６００の挙動によって、先行車両６００の車線変更の確率を計算する際に用いる係数を変化させている。よって、より高い精度で判定が行える。このため、ＡＣＣシステム４００により、自車両５００の加速及び減速等の走行制御が行われ、先行車両６００との適切な車間距離が保たれる。

尚、このような一連の処理は、比較的短い周期で繰り返し行われてもよい。この際、係数Ｃｏ及びＣｉは、上述したＣｏ１及びＣｉ１のような設定された値に変更されるのではなく、段階的に増加又は減少されるようにしてもよい。いずれの場合にも、ステップＳ１１における車線変更判定における判定が行われるのに先立って、本発明に係る「予め設定された指標」の一例としての係数Ｃｏ及びＣｉは、適宜に増減変更される。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る障害物認識装置について、図６から図８を参照して説明する。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、カーブの存在によって係数を変更する点で異なり、装置の構成等については、ほぼ同様である。このため第２実施形態では、主にカーブの判定及び係数の変更等について説明し、第１実施形態と同様の部分については適宜説明を省略する。

先ず、第２実施形態に係る障害物認識装置の動作と、先行車両のカーブにおける動きとについて、図６及び図７を参照して説明する。ここに図６は、カーブ入口における先行車両の動きを示す平面図であり、図７は、カーブ出口における先行車両の動きを示す平面図である。

図６に示すように、走行路が直線からカーブになる場合、直線を走行する自車両５００から見て、先にカーブに進入した先行車両６００はカーブ方向に横移動する。ここで仮に、障害物認識装置に対して何ら対策を施さないとすると、先行車両６００がカーブ方向側に隣接する車線に車線変更していると誤って認識してしまうおそれがある。尚、上述したような状況は、緩いカーブがきついカーブになる場合においても起こり得る。よって、ここではカーブがきつくなる地点をカーブ入口というものとする。

そこで、第２実施形態に係る障害物認識装置では、走行路情報取得部１３０（図
１及び図２参照）によって走行路の情報を取得し、先行車両６００周辺にカーブ入口が存在しているか否かを判定する。そして、カーブ入口が存在している場合、カーブ方向に横移動する先行車両６００は、後に詳述するように判定部１５０における判定に用いられる指標を変更することで、カーブ方向側の隣接するレーンに車線変更していると判定し難くする。

図７に示すように、走行路がカーブから直線になる場合、カーブを走行する直自車両５００に対し、先行車両６００は先にカーブを抜けて直線に戻る。この際、カーブを走行している自車両５００の障害物認識装置は、カーブに対する補正を行うことで、カーブを直線とみなして先行車両６００の位置を検出している。即ち、カーブを走行している自車両５００の障害物認識装置における直線は、図７において鎖線で示すカーブした仮想の走行路である。このため、自車両５００の障害物認識装置における走行路を直進する先行車両とは、６５０の位置に存在する先行車両である。ここで、実際の先行車両６００はカーブを抜けているので、６５０に対しカーブ方向とは反対方向にずれた位置に存在する。即ち、障害物認識装置は先行車両６００がカーブ方向とは反対方向に横移動していると判断する。よって、先行車両６００がカーブ方向とは反対側に隣接する車線に車線変更していると誤って認識してしまうおそれがある。尚、上述したような状況は、きついカーブが緩いカーブになる場合においても起こり得る。よって、ここではカーブがゆるくなる地点をカーブ出口というものとする。

そこで、第２実施形態に係る障害物認識装置では、走行路情報取得部１３０（図
１及び図２参照）によって走行路の情報を取得し、先行車両６００周辺にカーブ出口が存在しているか否かを判定する。そして、カーブ出口が存在している場合、カーブ方向とは反対方向に横移動する先行車両６００は、後に詳述するように判定部１５０における判定に用いられる指標を変更することで、カーブ方向とは反対側に隣接するレーンに車線変更していると判定し難くする。

次に、第２実施形態に係る障害物認識装置の詳細な動作について、図８を参照して説明する、ここに図８は、第２実施形態に係る、障害物認識装置の動作の工程を示すフローチャートである。

図８に示すように、第２実施形態に係る障害物認識装置の動作時には、先ず先行車両情報取得部１１０によって、先行車両６００と自車両５００との相対位置に係る情報が取得される（ステップＳ１２）。

次に、撮像された画像から検出された先行車両６００の横移動によって、先行車両６００が自車両５００に対して右又は左のどちら側に移動したかを検出する（ステップＳ１３）。ここで、先行車両６００が自車両５００に対して右側に移動していれば、先行車両６００の位置を示すパラメータＴｄをＲｉｇｈｔにし（即ち、Ｔｄ＝Ｒｉｇｈｔ）、左側に移動していれば、ＴｄをＬｅｆｔにする（即ち、Ｔｄ＝Ｌｅｆｔ）。

更に、走行路情報取得部１３０によって、先行車両６００周辺の走行路の情報を取得する（ステップＳ１４）。

そして、取得された走行路の情報から、先行車両６００が走行しているカーブのきつさを、及び自車両５００の走行しているカーブのきつさを取得する（ステップＳ１５）。ここで先行車両６００が走行しているカーブのきつさはそのカーブの半径Ｒ１で表わし、同様に自車両５００が走行しているカーブのきつさはＲ２で表わすものとする。また、カーブのきつさＲ１及びＲ２は夫々カーブ方向が右の場合は正の値、左の場合は負の値で表わす（即ち、Ｒ１及びＲ２の絶対値が小さければ小さい程カーブがきつい）。尚、自車両５００のカーブのきつさＲ２を取得する場合には、自車両５００のヨーレート及び舵角等の情報を、走行路の情報に加えて或いは代えて用いることが可能である。

次に、上述したカーブのきつさＲ１及びＲ２の符号の正負からカーブ方向を判定する（ステップＳ１６）。上述したように、Ｒ１及びＲ２が正の場合、右カーブであるので右フラグをＯＮにする。同様にＲ１及びＲ２が負の場合、左カーブであるので左フラグをＯＮにする。尚、Ｒ１とＲ２の値の正負が相異なる場合も有り得なくはないが、互いに比較的近い距離を走行する自車両５００と先行車両６００とで夫々が走行するカーブ方向が異なる可能性は非常に低いので、ここではＲ１及びＲ２の正負が同じ場合についてのみ説明している。

更に、カーブのきつさＲ１及びＲ２の絶対値を相互に比較することで、先行車両６００が走行しているカーブが、カーブの入口であるか出口であるかを判定する（ステップＳ１７）。例えば、｜Ｒ１｜＜｜Ｒ２｜であるとすると、先行車両６００が走行するカーブの方がきついので、カーブの入口である。逆に｜Ｒ１｜＞｜Ｒ２｜であるとすると、自車両５００が走行するカーブの方がきついので、カーブの出口である。ここで、カーブの入口である場合には入口フラグをＯＮ、カーブの出口である場合には出口フラグをＯＮにする。

次に、上述した工程により決定された条件に基づいて、本発明の「指標」の他の一例としての、先行車両の車線変更の確率計算に用いられる係数Ｃｒ及びＣｌを変更する。尚、係数Ｃｒは、先行車両６００が右側のレーンに車線変更する確率を計算する際の係数であり、大きければ大きい程、先行車両６００が右側のレーンへ車線変更したと判定され易くなる。一方係数Ｃｌは、先行車両６００が左側のレーンに車線変更する確率を計算する際の係数であり、大きければ大きい程、先行車両６００が左側のレーンへ車線変更したと判定され易くなる。また、係数Ｃｒ及びＣｌは夫々、初期値としてＣｒ０及びＣｌ０が設定されている（即ち、Ｃｒ＝Ｃｒ０、Ｃｌ＝Ｃｌ０）。

右フラグＯＮ且つ入口フラグＯＮであって、Ｔｄ＝Ｒｉｇｈｔである場合、及び左フラグＯＮ且つ出口フラグＯＮであって、Ｔｄ＝Ｒｉｇｈｔである場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、係数ＣｒがＣｒ０からＣｒ１（但し、Ｃｒ０＞Ｃｒ１）に変更される（ステップＳ１９）。このため、右カーブの入口付近において先行車両６００が自車両５００に対して右に横移動している場合、及び左カーブの出口付近において先行車両６００が自車両５００に対して右に横移動している場合に、先行車両６００は右側のレーンに車線変更していると判定され難くなる。上述した条件以外の場合（ステップＳ１８：ＮＯ）係数の変更は行われず、ステップＳ２０へ進む。

左フラグＯＮ且つ入口フラグＯＮであって、Ｔｄ＝Ｌｅｆｔである場合、及び右フラグＯＮ且つ出口フラグＯＮであって、Ｔｄ＝Ｌｅｆｔである場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、係数ＣｌがＣｌ０からＣｌ１（但し、Ｃｌ０＞Ｃｌ１）に変更される（ステップＳ２１）。このため、左カーブの入口付近において先行車両６００が自車両５００に対して左に横移動している場合、及び右カーブの出口付近において先行車両６００が自車両５００に対して左に横移動している場合に、先行車両６００は左側のレーンに車線変更していると判定され難くなる。上述した条件以外の場合（ステップＳ２０：ＮＯ）係数の変更は行われず、ステップＳ２２へ進む。

次に、係数Ｃｒ及びＣｌを用いて、先行車両６００が車線変更しているか否かの確率計算が行われる（ステップＳ２２）。そして、算出された車線変更確率に基づいて、先行車両６００が車線変更しているか否かの判定が行われる（ステップＳ２３）。

以上説明したように、本実施形態に係る障害物認識装置では、カーブの存在、カーブの方向、及びカーブの入口であるか出口であるか、並びに先行車両６００の挙動によって、先行車両６００の車線変更の確率を計算する際に用いる係数を変化させている。よって、より高い精度で判定が行える。このため、ＡＣＣシステム４００により、自車両５００の加速及び減速等の走行制御が行われ、先行車両６００との適切な車間距離が保たれる。

尚、このような一連の処理は、比較的短い周期で繰り返し行われてもよい。この際、係数Ｃｒ及びＣｌは、上述したＣｒ１及びＣｌ１のような設定された値に変更されるのではなく、段階的に増加又は減少されるようにしてもよい。いずれの場合にも、ステップＳ２３における車線変更判定における判定が行われるのに先立って、本発明に係る「予め設定された指標」の一例としての係数Ｃｒ及びＣｌは、適宜に増減変更される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う障害物認識装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係る、障害物認識装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る、障害物装置の具体的設置例を示す側面図である。 分岐点における先行車両の動きを示す平面図である。 合流点における先行車両の動きを示す平面図である。 第１実施形態に係る、障害物装置の動作の工程を示すフローチャートである。 カーブ入口における先行車両の動きを示す平面図である。 カーブ出口における先行車両の動きを示す平面図である。 第２実施形態に係る、障害物装置の動作の工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…障害物認識装置、１１０…先行車両情報取得部、１２０…撮像部、１３０…走行路情報取得部、１４０…指標変更部、１５０…判定部、３００…障害物認識部、４００…ＡＣＣシステム、５００…自車両、６００…先行車両

Claims (9)

1. 自車両の前方を走行する先行車両の前記自車両に対する相対位置に係る情報を取得する先行車両情報取得手段と、
   前記自車両が走行する走行路に関する地図データを取得する走行路情報取得手段と、
   前記取得された先行車両の情報と前記先行車両が車線変更しているか否かを判定するために予め設定された指標とに基づいて、前記先行車両が車線変更しているか否かを判定する判定手段と、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記指標を変更する指標変更手段と
   を備えることを特徴とする障害物認識装置。
2. 前記指標変更手段は、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記先行車両の位置が分岐点から所定の距離内であるか否かを判定し、
   前記先行車両の位置が前記分岐点から前記所定の距離内であると判定した場合に、前記先行車両が前記分岐点の方向に車線変更していると判定され易くなる側に、前記指標を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の障害物認識装置。
3. 前記指標変更手段は、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記先行車両の位置が合流点から所定の距離内であるか否かを判定し、
   前記先行車両の位置が前記合流点から前記所定の距離内であると判定した場合、前記先行車両が前記合流点の方向から車線変更していると判定され易くなる側に、前記指標を変更することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の障害物認識装置。
4. 前記指標変更手段は、
   前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両が前記分岐点の方向に又は前記合流点の方向から横移動しているか否かを判定し、
   前記先行車両が前記横移動していると判定した場合に、前記指標を変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の障害物認識装置。
5. 前記指標変更手段は、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記自車両の前方にカーブの入口が存在するか否かを判定し、
   前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両がカーブ方向に横移動しているか否かを判定し、
   前記入口が存在すると判定し且つ前記カーブ方向に横移動していると判定した場合、前記カーブ方向の車線に、前記先行車両が車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の障害物認識装置。
6. 前記指標変更手段は、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記自車両の前方にカーブの出口が存在するか否かを判定し、
   前記取得された先行車両の情報に基づいて、前記先行車両がカーブ方向とは反対方向に横移動しているか否かを判定し、
   前記出口が存在すると判定し且つ前記反対方向に横移動していると判定した場合、前記カーブ方向と反対方向の車線に、前記先行車両が車線変更していると判定され難くなる側に、前記指標を変更する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の障害物認識装置。
7. 前記走行路情報取得手段は、ナビゲーションシステムを含んで構成されている又はナビゲーションシステムを介して前記地図データを取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の障害物認識装置。
8. 前記走行路情報取得手段は、通信システムを含んで構成されている又は通信システムを介して前記地図データを取得することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の障害物認識装置。
9. 自車両の前方を走行する先行車両の前記自車両に対する相対位置に係る情報を取得する先行車両情報取得工程と、
   前記自車両が走行する走行路に関する地図データを取得する走行路情報取得工程と、
   前記取得された先行車両の情報と前記先行車両が車線変更しているか否かを判定するために予め設定された指標とに基づいて、前記先行車両が車線変更しているか否かを判定する判定工程と、
   前記取得された走行路の地図データに基づいて、前記指標を変更する指標変更工程と
   を備えることを特徴とする障害物認識方法。

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