JP5594102B2 - 道路形状推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、道路形状推定装置に関し、より特定的には、車両に搭載され、当該車両が走行している道路の形状を推定する道路形状推定装置に関する。

従来、車両が走行する道路の形状を推定し、当該道路形状に応じて車両の操舵を制御したり、車両の衝突の危険を報知したりする車載システムが開発されている。上記のような車載システムでは、適切に車両を制御するために道路の形状を正確に推定する必要がある。このような道路の形状を推定するための装置が、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示される車両用道路形状認識装置は、ガードレール等の路側静止物の位置および形状を、電波レーダーから得られる複数の検出点に基づいて検出する。具体的には、車両用道路形状認識装置は、電波レーダーにより得られた複数の検出点のうち近接する検出点同士から成る検出点グループを抽出し、当該検出点グループをガードレール等の路側静止物として検出する。一般的に、ガードレール等の路側静止物は、車両が走行する道路に沿って配置され、当該道路と相似した形状を成している。したがって、車両用道路形状認識装置は、上記のようにして検出したガードレール等の路側静止物を表す検出点グループの形状に基づいて道路形状を推定算出することができる。

特開２００７−１６１１６２号公報

しかしながら、上記特許文献１のような車両用道路形状認識装置のようなロジックによって道路形状を推定した場合、自車両が進行する道路の形状を正確に推定できないおそれがあった。

例えば、図１１のように自車両が進行する道路形状が突然形状が大きく変化している（例えばＴ字路になっている）場合を想定する。図１１は、従来の技術で道路の形状を推定した結果の例を示す図である。なお、図１１において、レーダーで検出された検出点Ｐ１１１〜１３７の位置を黒丸印で示す。また、当該検出点に基づき従来の技術で道路形状を推定した結果を、太線で示す。太線で示すように、従来の技術では、自車両が進行している道路を示す検出点Ｐ１１１〜１１６と、Ｔ字路の突き当たりを示す検出点Ｐ１２１〜１２６とを同一のグループとしてグルーピングしてしまう場合がある。すなわち、従来の技術では、自車両が走行する道路が実際には前方の交差路との合流部において終端を迎えているにも拘わらず（図１１の点線）、カーブ路として続いているものとして誤認識してしまうおそれがあった（図１１の太線）。このように、従来の技術では、Ｔ字路等において自車両が走行する道路の形状を正確に推定できない場合があった。

そして、自車両に搭載された車両制御装置がこのように誤って認識された道路形状に基づいて車両制御を行うと、不適切な車両制御が実行され、ドライバに煩わしさを感じさせてしまう場合があった。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、道路形状を正確に推定可能とする道路形状推定装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、
車両に搭載され、当該車両が走行する道路の形状を推定する道路形状推定装置であって、車両周囲の静止物の存在位置を複数の検出点として検出する物体検出部と、検出点に基づいて道路形状を示す走路線を認識する走路線認識部と、検出点の間隔に基づいて走路線が途切れている箇所を空白帯として検出する空白帯検出部と、空白帯が検出された場合、車両から空白帯までの領域において認識された走路線に基づいて車両が走行する道路の形状を推定する形状推定部とを備えることを特徴とする、道路形状推定装置である。

第２の発明は、第１の発明において、空白帯検出部において空白帯を検出するための空白帯検出閾値を車両から空白帯の開始位置を示す検出点までの距離に基づいて算出する閾値算出手段をさらに備え、空白帯検出部は、検出点の間隔が空白帯検出閾値より長い場合、当該検出点の間の領域を空白帯として検出することを特徴とする。

第３の発明は、第１および２の発明において、走路線算出部は、走路線として、道路の左端形状を示す左側走路線、および道路の右端形状を示す右側走路線を算出し、空白帯検出部は、左側走路線および右側走路線の各々について空白帯を検出し、左側走路線における空白帯の検出結果、および右側走路線における空白帯の検出結果に基づいて、車両の進行先における道路の接続状況を判定する道路接続判定部をさらに備えることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、道路接続判定部は、左側走路線および右側走路線の双方において空白帯が検出され、且つ、車両から左側走路線の空白帯までの距離と、車両から右側走路線の空白帯までの距離との差が予め定められた閾値以下である場合、車両の進行先に交差道路が存在すると判定することを特徴とする。

第５の発明は、第３および４の発明において、道路接続判定部は、左側走路線および右側走路線の何れか一方において空白帯が検出された場合、車両の進行先に合流路が存在すると判定することを特徴とする。

第６の発明は、第１から５の発明において、空白帯検出部は、走路線認識部によって車両を基準に所定距離内に始点を有する走路線が認識されていない場合、車両の前端位置から車両に最も近い検出点までの間隔に基づいて、当該車両から当該検出点までの領域を空白帯として検出することを特徴とする。

第１の発明によれば、車両が走行する道路の形状を正確に検出することができる。空白帯は車両が走行する道路と交差する交差路を示し、例えばＴ字路等である可能性が高い。すなわち、空白帯以遠は道路形状が大きく変化している可能性が高い。つまり、空白帯以遠の走路線の認識結果は、車両が走行する道路の形状示すものである可能性が比較的が低いと考えられる。その点、本発明では、例えば空白帯以遠の走路線の認識結果を除外するなどして、車両から空白帯までの走路線に基づいて道路形状を推定することによって、車両が走行する道路の形状を示すものであると考えられる情報のみに基づいて道路形状を推定することができる。故に、道路の形状を正確に検出することができるのである。

第２の発明によれば、検出点の間隔が比較的大きい箇所を空白帯として、閾値を用いた簡単な処理で検出することができる。また、車両から遠方になるほど検出点の位置がばらつくと考えられるため、空白帯の開始位置に応じて閾値の大きさを変更することによって、このようなばらつきの影響を抑制し、空白帯を正確に検出することができる。

第３の発明によれば、カメラ装置やナビゲーション装置を用いることなく、車両の進行先の道路の接続状況を判定することができる。そして、このような判定結果を用いれば、車両を適切に制御することができる。例えば、前方に交差路が存在すると判定された場合には、交差路から進入してくる他車両に注意するよう車両のドライバに警告音を発したり、車両の速度を自動的に低減したりする制御を行うことができる。

第４の発明によれば、車両の進行先に交差路が存在するか否かを判定することができる。

第５の発明によれば、車両の進行先に合流路が存在するか否かを判定することができる。

第６の発明によれば、車両が走行する道路の形状を、より正確に推定することができる。車両近傍から延びていない走路線は、当該車両が走行する道路を示すものである可能性が低いと考えられる。したがって、このような走路線が認識されていない場合には、先ず車両の位置を基準として空白帯を検出することで、車両が走行する道路を示すものである可能性が低いと考えられる走路線情報を、より確実に除外することができる。故に、車両が走行する道路の形状を、より正確に推定することができるのである。

第１の実施形態に係る道路形状推定装置１の構成の一例を示すブロック図 レーダー装置１１が検出した検出点の一例を示す図 第１の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 走路線が認識された状況下で空白帯が認識される様子を示す図 ＥＣＵ１２が実行する不連続走路領域判定処理を示すフローチャートの一例 検出点が比較的長い間隔を隔てて点在している状況において空白帯が認識される様子を示す図 自車両から比較的遠方にのみ検出点が検出されている状況において空白帯が認識される様子を示す図 空白帯検出閾値Ｗｔｈを算出するための関数を表すグラフの一例 第２の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 第２の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する道路接続判定処理を示すフローチャートの一例 従来の技術で道路の形状を推定した結果の例を示す図

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る道路形状推定装置１について説明する。本発明に係る道路形状推定装置１は、自車両１００に搭載され、自車両１００が走行する道路の形状を推定する装置である。なお、以下では自車両１００が走行する道路を自車走行道路と称する。

先ず、図１を参照して道路形状推定装置１のハードウェア構成について説明する。なお、図１は、本発明の実施形態に係る道路形状推定装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、道路形状推定装置１は、レーダー装置１１、およびＥＣＵ１２を備える。また、ＥＣＵ１２は、自車両１００に搭載される車両制御装置５０と電気的に接続される。

レーダー装置１１は、例えば、図２に示すように自車両１００の周囲に存在する静止物の位置を複数の検出点として検出する装置である。なお、図２は、レーダー装置１１が検出した検出点の一例を示す図である。レーダー装置１１は、自車両１００の前端に搭載され、自車両１００の前方に存在する物体を検出する。レーダー装置１１は、典型的にはミリ波長帯の電磁波を送受信するＦＭ−ＣＷ方式のレーダー装置である。レーダー装置１１は、例えば、電磁波等の検出波信号を自車両１００の前方に照射する。そして、物体に反射された当該検出波信号の反射波に基づいて当該反射点の位置を検出点として検出する。レーダー装置１１は、図２に示すように、自車両１００の前端Ｏを原点とし、自車両１００の進行方向を示す軸線をＹ軸、当該Ｙ軸と水平面上で垂直に交差する軸線をＸ軸としたＸＹ座標系で検出点の位置情報を取得する。なお、以下の説明においては、Ｙ軸方向を縦方向、Ｘ軸方向を横方向と称する。また、レーダー装置１１は、各検出点が静止物を示すものであるか否か判定する。レーダー装置１１は、従来周知の手法を用いて検出点が静止物を示すものであるか否か判定して構わない。例えば、先ず、レーダー装置１１は、各検出点の自車両１００に対する相対速度を検出する。そして、レーダー装置１１は、相対速度と自車両１００の走行速度とが略同値である場合に、当該検出点が静止物を示すものであると判定する。レーダー装置１１は、このようにして静止物を示すものと判定された検出点の位置情報（ＸＹ座標）をＥＣＵ１２へ送信する。なお、レーダー装置１１は、ノイズ等の影響により、静止物が存在しない位置において検出点を補足する場合がある。

ＥＣＵ１２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える電子制御装置である。

車両制御装置５０は、例えば、ブレーキ制御装置、ステアリング制御装置、および警報装置等の制御装置である。ブレーキ制御装置、ステアリング制御装置、および警報装置は、ＥＣＵ１２から取得した自車走行道路の形状に応じて、各々、自車両１００の走行を制御する。例えば、ブレーキ制御装置、およびステアリング制御装置は、自車両１００が自車走行道路を逸脱しないように自車両１００の進行方向や走行速度を制御する。また、警報装置は、自車走行道路の端部に存在すると予想されるガードレール等の路側静止物と自車両１００との衝突を予測して自車両１００のドライバへ音声等により衝突の危険を知らせる警報を発する。すなわち、道路形状推定装置１が自車走行道路の形状を正しく検出することによって、車両制御装置５０は、適切な車両制御を実行することができる。

次いで、図３を参照して、ＥＣＵ１２が実行する処理について説明する。図３は、ＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１２は、例えば、自車両１００のＩＧ電源がオン状態に設定された場合に図３のフローチャートの処理を開始する。ＥＣＵ１２は、図３のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＳ１の処理を実行する。

ステップＳ１においてＥＣＵ１２は、レーダー装置１１から静止物の検出点情報を取得する。ＥＣＵ１２は、取得した検出点の位置情報を、取得（サンプリング）した時刻と対応付けて記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１２は、ステップＳ１の処理を完了すると、処理をステップＳ２へ進める。

ステップＳ２において、ＥＣＵ１２は、過去に検出された検出点の履歴情報に基づいて現時点における当該検出点の位置を外挿する。外挿とは、過去のサンプリング時において捕捉された検出点の位置および相対速度等から今回のサンプリング時における検出点の位置を予測し、予測した位置近傍に検出点が捕捉されない場合に、その予測した位置に実際に検出点が存在すると仮定する技術である。ＥＣＵ１２は、周知の任意の技術を用いて検出点の位置を外挿して良い。以下では、レーダー装置１１によって直接検出された検出点と、本ステップにおいて算出された外挿点とを総じて検出点と称するものとする。ＥＣＵ１２は、ステップＳ２の処理を完了すると、処理をステップＳ３へ進める。

上記ステップＳ２の処理によれば、継続的に検出されていた静止物の検出点が、ノイズ等の影響で一時的に検出されなかった場合であっても、現時点における検出点の位置を推定し、検出されているものとして取り扱うことができる。したがって、路側静止物の形状を、より正確に検出することができる。なお、レーダー装置１１においてノイズの影響が少なく静止物を良好に検出可能ならば、上記ステップＳ２に示した外挿処理は省略しても構わない。

ステップＳ３において、ＥＣＵ１２は、検出点に基づいて走路線を認識する。走路線は、自車走行道路の形状を示す線である。自車両１００の左右前側方に検出点が連続的に検出されている場合、これらの検出点は、自車走行道路に沿って設置されたガードレール等の路側静止物を示す可能性が高いと考えられる。そして、このような路側静止物は、自車走行道路と相似した形状を成すと考えられる。したがって、ＥＣＵ１２は、このような検出点群を走路線として認識する。具体的には、ＥＣＵ１２は、自車両１００の近傍に存在する検出点を開始点とし、当該開始点を基準として所定範囲内に存在する検出点を順次接続することによって、走路線を認識する。ＥＣＵ１２が走路線を認識する方法は、任意の方法を用いて良いが、例えば、特願２０１０−２５２９８９に記載のような方法を用いることができる。本ステップＳ３において認識された走路線の一例を図４に示す。図４は、走路線が認識された状況下で空白帯が認識される様子を示す図である。図４においては、検出点Ｐ１から検出点Ｐ６を接続して成る走路線と、検出点Ｐ１１から検出点Ｐ１７を接続して成る走路線が認識されている。ステップＳ３の処理を完了すると、ＥＣＵ１２は、処理をステップＳ４へ進める。

ステップＳ４において、ＥＣＵ１２は、不連続走路領域判定処理を実行する。不連続走路領域判定処理は、走路線が途切れている箇所を空白帯として検出し、空白帯が検出された場合、当該空白帯以遠の走路線の認識結果を車両制御装置５０へ出力する走路線情報から除外する処理である。図５は、ＥＣＵ１２が実行する不連続走路領域判定処理を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１２は、不連続走路領域判定処理を開始すると、先ず、図５のステップＳ４１の処理を実行する。

ステップＳ４１において、ＥＣＵ１２は、上述ステップＳ３の処理において走路線が認識されているか否か判定する。ＥＣＵ１２は、走路線が認識されていると判定した場合、処理をステップＳ４２へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、走路線が認識されていないと判定した場合、処理をステップＳ４４へ進める。

ステップＳ４２において、ＥＣＵ１２は、走路線の始点Ｌｓは自車両横に存在しているか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１２は、上述ステップＳ３において認識された走路線の始点ＬｓのＹ座標が予め定められた閾値以下であるか否か判定する。例えば、図４においては、ＥＣＵ１２は、検出点Ｐ１を始点Ｌｓとして認識し、自車両１００の横に存在しているものとして判定する。ＥＣＵ１２は、走路線の始点Ｌｓは自車両横に存在していると判定した場合、処理をステップＳ４３へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、走路線の始点Ｌｓは自車両横に存在していないと判定した場合、処理をステップＳ４４へ進める。

ステップＳ４３において、ＥＣＵ１２は、走路線の終点ＬｅのＹ座標を空白開始位置Ｋｓに設定する。空白開始位置Ｋｓは、具体的には、空白帯が開始していると想定される縦方向の位置（Ｙ座標）である。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４３の処理を完了すると、処理をステップＳ４５へ進める。

ステップＳ４４において、ＥＣＵ１２は、自車両前端の縦位置（Ｙ＝０）を空白開始位置Ｋｓに設定する。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４４の処理を完了すると、処理をステップＳ４５へ進める。

上記ステップＳ４１からステップＳ４４の処理を、具体例を挙げて説明する。例えば、ＥＣＵ１２が図４のように自車両１００近傍から延びる走路線を認識している場合（ステップＳ４１および４２でＹｅｓ）、ＥＣＵ１２は、検出点Ｐ６を走路線の終点Ｌｅとして認識し、当該検出点Ｐ６のＹ座標位置を空白開始位置Ｋｓとして設定する（ステップＳ４３）。一方、図６や、図７に示すように、ＥＣＵ１２が自車両１００近傍から延びる走路線を認識していない場合（ステップＳ４１または４２でＮｏ）、ＥＣＵ１２は、自車両前端の縦位置（Ｙ＝０）を空白開始位置Ｋｓに設定する（ステップＳ４４）。なお、図６は、検出点が比較的長い間隔を隔てて点在している状況において空白帯が認識される様子を示す図である。また、図７は、自車両から比較的遠方にのみ検出点が検出されている状況において空白帯が認識される様子を示す図である。

ステップＳ４５において、ＥＣＵ１２は、空白開始位置Ｋｓから縦方向の距離が最も近い検出点を空白終端位置Ｋｅに設定する。具体的には、空白開始位置Ｋｓより自車両１００から見て前方において最もＹ座標が小さい検出点のＹ座標を空白終端位置Ｋｅに設定する。例えば、図４においては、検出点Ｐ２１のＹ座標が空白終端位置Ｋｅとして設定される。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４５の処理を完了すると、処理をステップＳ４６へ進める。

ステップＳ４６において、ＥＣＵ１２は、空白開始位置Ｋｓから空白終端位置Ｋｅまでの距離を空白帯幅Ｗとして算出する。具体的には、ＥＣＵ１２は、式（１）に基づいて空白帯幅Ｗを算出する。
Ｗ＝｜Ｋｅ−Ｋｓ｜ …（１）
ＥＣＵ１２は、ステップＳ４６の処理を完了すると、処理をステップＳ４７へ進める。

ステップＳ４７において、ＥＣＵ１２は、空白開始位置Ｋｓに基づいて空白帯検出閾値Ｗｔｈを算出する。空白帯検出閾値Ｗｔｈは、検出点の間隔（空白帯幅Ｗ）に基づいて、当該検出点の間が空白帯であるか否かを判定するための閾値である。ＥＣＵ１２は、空白開始位置Ｋｓが自車両１００より遠いほど、空白帯検出閾値Ｗｔｈの値が大きくなるよう算出する。より詳細には、ＥＣＵ１２は、空白開始位置Ｋｓおよび図８のように予め定められた関数に基づいて空白帯検出閾値Ｗｔｈを算出する。図８は、空白帯検出閾値Ｗｔｈを算出するための関数を表すグラフの一例である。なお、上記空白帯検出閾値Ｗｔｈの算出方法は一例であり、ＥＣＵ１２は、任意の手法で空白帯検出閾値Ｗｔｈを算出しても構わない。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４７の処理を完了すると、処理をステップＳ４８へ進める。

ステップＳ４８において、ＥＣＵ１２は、空白帯幅Ｗが空白帯検出閾値Ｗｔｈより大きいか否か判定する。ＥＣＵ１２は、空白帯幅Ｗが空白帯検出閾値Ｗｔｈより大きいと判定した場合、空白開始位置Ｋｓから空白終端位置Ｋｅまでの領域を空白帯として検出し、処理をステップＳ４９へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、空白帯幅Ｗが空白帯検出閾値Ｗｔｈ以下であると判定した場合、空白帯が検出されなかったと判定し、処理をステップＳ５０へ進める。

ステップＳ４９において、ＥＣＵ１２は、空白帯以遠の走路線情報を出力走路情報から除外する。出力走路情報は、自車走行道路の形状を示す情報であり、後述ステップＳ５においてＥＣＵ１２から車両制御装置５０へ出力される情報である。出力走路情報には、本ステップの処理で除外される走路線を除き、ステップＳ３において認識された走路線の位置情報が含まれる。例えば、図４において、検出点Ｐ６と検出点Ｐ２１との間の領域が空白帯として検出された場合、仮に、検出点Ｐ２１から検出点Ｐ２６までの検出点が走路線として認識されていたとしても、当該検出点Ｐ２１から検出点Ｐ２６までを接続して成る走路線の情報は出力走路情報から除外される。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４９の処理を完了すると、処理を図３のステップＳ５へ進める。

上記ステップＳ４１からステップＳ４９の処理によれば、自車走行道路の形状を示す可能性の低い走路線を出力走路情報から除外することができる。空白帯は車両が走行する道路と交差する交差路等の存在を示す可能性が高く、当該空白帯以遠においては道路形状が大きく変化している可能性が高い。すなわち、空白帯以遠の走路線の認識結果は、車両が走行する道路を示すものである可能性が比較的が低いと考えられる。そして、上記不連続走路領域判定処理によれば、空白帯以遠の走路線の認識結果を出力走路情報が除外される。そこで、ＥＣＵ１２は、車両から空白帯までの走路線が推定された自車走行道路の形状として出力することによって、実質的に、車両が走行する道路の形状を示すものであると考えられる情報のみに基づいて道路形状を推定することができる。

また、上記ステップＳ４４からステップＳ４９の処理によれば、図８のように自車両１００近傍において走路線を認識できない状況では、自車両１００近傍から空白帯が開始しているものとみなすことによって、空白帯を正確に検出することができる。

ステップＳ５０において、ＥＣＵ１２は、自車両１００から見て空白帯終端位置Ｋｅより遠方に検出点があるか否か判定する。ＥＣＵ１２は、空白帯終端位置Ｋｅ以遠に検出点があると判定した場合、処理をステップＳ５１へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、空白帯終端位置Ｋｅ以遠に検出点が存在しないと判定した場合、処理をステップＳ５２へ進める。

ステップＳ５１において、ＥＣＵ１２は、現在、空白終端位置Ｋｅとして設定されている位置を新たな空白開始位置Ｋｓに設定する。ＥＣＵ１２は、ステップＳ５１の処理を完了すると、処理をステップＳ４５へ戻し、上述の処理を繰り返し実施する。

ステップＳ５２において、ＥＣＵ１２は、自車両１００から見て空白終端位置Ｋｅより遠方において走路線を認識しているか否か判定する。ＥＣＵ１２は、空白終端位置Ｋｅ以遠で走路線を認識判定している場合、処理をステップＳ４３へ戻し、当該空白終端位置Ｋｅ以遠に存在する走路の終点Ｌｅを新たな空白開始位置Ｋｓとして設定して上述の処理を繰り返し実施する。一方、ＥＣＵ１２は、空白終端位置Ｋｅ以遠で走路線を認識していないと判定した場合、処理を図３のステップＳ５へ進める。

上記ステップＳ５０からステップＳ５２の処理によれば、空白帯が検出されるまで或いは判定の対象となる検出点が無くなるまで、繰り返し検出点の間隔に基づいた空白帯の検出処理が行われる。

例えば、図７のように、走路が認識されていない状況では、先ず、自車両前端が空白開始位置Ｋｓ１として設定され（ステップＳ４４）、検出点Ｐ３１の位置が空白終端位置Ｋｅ１として設定される（ステップＳ４５）。次いで、空白開始位置Ｋｓ１から空白終端位置Ｋｅ１までの空白帯幅Ｗ１が空白帯検出閾値未満であった場合（ステップＳ４８でＮｏ）、空白終端位置Ｋｅ１以遠に検出点Ｐ３２が存在することから（ステップＳ５０でＹｅｓ）、空白終端位置Ｋｅ１が新たな空白開始位置Ｋｓ２として設定される（ステップＳ５１）。そして、検出点Ｐ３２のＹ座標が新たな空白終端位置Ｋｅ２として設定され（ステップＳ４５）、空白開始位置Ｋｓ２から空白終端位置Ｋｅ２までの空白帯幅Ｗ２に基づいて繰り返し空白帯の有無が判定される（ステップＳ４８）。

このように空白帯の有無を自車両近傍から遠方へ繰り返し判定することによって、ＥＣＵ１２は、走路線が断続的に存在するような場合などにおいても、断線領域が短い場合には断続する一連の走路線の情報を除外することなく出力走路情報として出力することができる。

ステップＳ５において、ＥＣＵ１２は、上述ステップＳ４９の処理において除外されたもの以外の全ての走路線の情報を出力走路情報として車両制御装置５０へ出力する。ステップＳ５の処理を完了すると、ＥＣＵ１２は、処理をステップＳ６へ進める。

ステップＳ６において、ＥＣＵ１２は、車両のＩＧ電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。ＥＣＵ１２は、車両のＩＧ電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図３のフローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１２は、車両のＩＧ電源がオン状態に維持されていると判定した場合、処理をステップＳ１へ戻し、上記の処理を繰り返し実施する。

以上に示した通り、本発明に係る道路形状推定装置１によれば、自車走行道路の形状を示す可能性が低い走路線情報を除外し、自車走行道路の形状を示す可能性が高い走路線情報のみを出力することによって自車走行道路の形状を正確に検出することができる。

（第２の実施形態）
ＥＣＵ１２は、さらに、空白帯の検出結果に応じて、自車両１００の進行先における道路の接続状況を判定しても構わない。より具体的には、ＥＣＵ１２は、自車両１００の進行先において交差路や合流路が存在するか否か判定して構わない。以下、第２の実施形態に係る道路形状認識装置について説明する。

第２の実施形態に係る道路形状認識装置は、第１の実施形態に係る道路形状認識装置とＥＣＵ１２の処理が異なっている。以下、図９を参照して第２の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する処理について説明する。図９は、第２の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。なお、図９において、上記第１の実施形態と同様の処理を実施するステップについては同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、第２の実施形態に係る道路形状認識装置のハードウェア構成は上述第１の実施形態と同様であるため、当該ハードウェアに関する詳細な説明は省略する。

第２の実施形態に係るＥＣＵ１２は、上述ステップＳ４に示した不連続走路領域判定処理を完了すると、ステップＳ２０の道路接続判定処理を実行する。以下、図１０を参照して道路接続判定処理の詳細について説明する。図１０は、第２の実施形態に係るＥＣＵ１２が実行する道路接続判定処理を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１２は、道路接続判定処理を開始すると、先ず、図１０のステップＳ２０１の処理を実行する。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１２は、自車両の左右両側において走路線が認識されているか否か判定する。ＥＣＵ１２は、自車両の左右両側に走路線が認識されていると判定した場合、処理をステップＳ２０２へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、自車両の左右何れか一方側において走路線が認識されていないと判定した場合、処理を図９のステップＳ５へ進める。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１２は、左右の走路線の双方において空白帯が認識されているか否か判定する。ＥＣＵ１２は、左右の走路線の双方に空白帯が認識されていると判定した場合、処理をステップＳ２０３へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、左右の走路線の何れか一方において空白帯が認識されていないと判定した場合、処理をステップＳ２０５へ進める。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１２は、左右の走路線双方の空白帯が略同位置に存在するか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１２は、左側の走路線の空白開始位置をＫｓＬとし、右側の走路線の空白開始位置をＫｓＲとした場合、下式（２）によって求められる開始位置偏差ΔＫを算出する。
ΔＫ＝｜ＫｓＬ−ＫｓＲ｜ …（２）
次いで、ＥＣＵ１２は、開始位置偏差ΔＫが予め定められた閾値ΔＫｔｈ未満であるか否か判定する。そして、開始位置偏差ΔＫが閾値ΔＫｔｈ未満である場合、左右の走路線双方の空白帯が略同位置に存在すると判定する。なお、このような判定方法は一例であり、ＥＣＵ１２は、左右の走路線双方の空白帯が略同位置か否かを任意の方法で判定して構わない。ＥＣＵ１２は、左右の走路線双方の空白帯が略同位置に存在すると判定した場合、処理をステップＳ２０４へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、左右の走路線双方の空白帯が略同位置に存在していないと判定した場合、処理を図９のステップＳ５へ進める。

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１２は、交差道路存在フラグを出力走路情報に追加する。交差道路存在フラグは、自車両１００の進行先において自車走行道路と交差する道路が存在する旨を示すフラグデータである。ＥＣＵ１２は、ステップＳ２０４の処理を完了すると、処理を図９のステップＳ５へ進める。

ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１２は、左右の走路線の一方において空白帯が認識されているか否か判定する。ＥＣＵ１２は、左右の走路線の一方に空白帯が認識されていると判定した場合、処理をステップＳ２０６へ進める。一方、ＥＣＵ１２は、左右の走路線の何れにも空白帯が認識されていないと判定した場合、処理を図９のステップＳ５へ進める。

ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１２は、合流路存在フラグを出力走路情報に追加する。合流路存在フラグは、自車両１００の進行先において自車走行道路に合流する道路が存在する旨を示すフラグデータである。ＥＣＵ１２は、ステップＳ２０６の処理を完了すると、処理を図９のステップＳ５へ進める。

以上に示した通り、第２の実施形態に係る道路形状推定装置によれば、カメラ装置やナビゲーション装置を用いることなく、レーダー装置１１からの情報のみに基づいて車両の進行先の道路の接続状況を判定することができる。より具体的には、自車両１００の進行先に交差路および合流路が存在するか否かを判定することができる。そして、車両制御装置５０は、このような判定結果を用いることによって自車両１００を適切に制御することができる。例えば、ＥＣＵ１２が自車走行道路の前方において交差路が存在すると判定した場合には、車両制御装置５０は、交差路から進入してくる他車両に注意するよう車両のドライバに警告音を発したり、車両の速度を自動的に低減したりする制御を行うことができる。

本発明に係る道路形状推定装置は、道路形状を正確に推定可能な道路形状推定装置などとして有用である。

１ 道路形状推定装置
１１ レーダー装置
１２ ＥＣＵ
５０ 車両制御装置

Claims (6)

1. 車両に搭載され、当該車両が走行する道路の形状を推定する道路形状推定装置であって、
   前記車両周囲の静止物の存在位置を複数の検出点として検出する物体検出部と、
   前記検出点に基づいて前記道路形状を示す走路線を認識する走路線認識部と、
   前記検出点の間隔に基づいて前記走路線が途切れている箇所を空白帯として検出する空白帯検出部と、
   前記空白帯が検出された場合、前記空白帯以遠の走路線の情報を除外して、前記走路線認識部により認識された前記走路線を出力する出力部とを備えることを特徴とする、道路形状推定装置。
2. 前記空白帯検出部において前記空白帯を検出するための空白帯検出閾値を前記車両から前記空白帯の開始位置を示す検出点までの距離に基づいて算出する閾値算出手段をさらに備え、
   前記空白帯検出部は、前記検出点の間隔が前記空白帯検出閾値より長い場合、当該検出点の間の領域を前記空白帯として検出することを特徴とする、請求項１に記載の道路形状推定装置。
3. 前記走路線認識部は、前記走路線として、前記道路の左端形状を示す左側走路線、および前記道路の右端形状を示す右側走路線を認識し、
   前記空白帯検出部は、前記左側走路線および前記右側走路線の各々について空白帯を検出し、
   前記左側走路線における前記空白帯の検出結果、および前記右側走路線における前記空白帯の検出結果に基づいて、前記車両の進行先における道路の接続状況を判定する道路接続判定部をさらに備えることを特徴とする、請求項１および２の何れか１項に記載の道路形状推定装置。
4. 前記道路接続判定部は、前記左側走路線および前記右側走路線の双方において前記空白帯が検出され、且つ、前記車両から前記左側走路線の空白帯までの距離と、前記車両から前記右側走路線の空白帯までの距離との差が予め定められた閾値以下である場合、前記車両の進行先に交差道路が存在すると判定することを特徴とする、請求項３に記載の道路形状推定装置。
5. 前記道路接続判定部は、前記左側走路線および前記右側走路線の何れか一方において前記空白帯が検出された場合、前記車両の進行先に合流路が存在すると判定することを特徴とする、請求項３および４の何れか１項に記載の道路形状推定装置。
6. 前記空白帯検出部は、前記走路線認識部によって前記車両を基準に所定距離内に始点を有する前記走路線が認識されていない場合、前記車両の前端位置から前記車両に最も近い前記検出点までの間隔に基づいて、当該車両から当該検出点までの領域を空白帯として検出することを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載の道路形状推定装置。

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