JP6654440B2 - 車両認識装置および車両認識方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両認識装置および車両認識方法に関する。

従来、車両の運転者が周辺の状況に応じて適切な運転を行えるように、自車両周辺の他車両を認識して、運転者に対して通知する車両認識装置が知られている。この種の装置は、自車両の運転者に対して適切な運転操作を促す通知を行う。

また、片側複数車線の道路を走行中の自車両が車線変更する場合、走行中の車線と隣接する車線の後方から接近する後方車両の存在を通知することで、自車両の運転者が車線変更することを容易にする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１６８０６３号公報

しかしながら、上述した従来技術では、例えば、自車両が追越車線を走行中の場合、自車両と同一車線の後方から自車両へ接近する後方車両については通知の対象としていなかった。そのため、自車両の運転者が後方車両に気が付かず、後方車両が自車両を追い越せないことで、渋滞が発生するおそれがあった。このように、従来技術は、接近する後方車両を運転者に対して適切に通知するという点で改善の余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接近する後方車両を運転者に対して適切に通知することができる車両認識装置および車両認識方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両認識装置は、後方車両検出部と、車線判定部と、通知部とを備える。後方車両検出部は、自車両と同一車線上の後方から自車両へ接近する後方車両を検出する。車線判定部は、自車両が走行している車線が追越車線であるか否かを判定する。通知部は、車線判定部によって追越車線であると判定された場合のみ、後方車両検出部によって検出された後方車両を通知するための通知情報を出力する。

本発明によれば、接近する後方車両を運転者に対して適切に通知することができる。

図１Ａは、実施形態に係る車両認識方法の概要を示す図である。 図１Ｂは、実施形態に係る車両認識方法の概要を示す図である。 図２は、実施形態に係る車両認識装置が搭載された車両の構成を示すブロック図である。 図３Ａは、後方車両の検出方法を示す図（その１）である。 図３Ｂは、後方車両の検出方法を示す図（その２）である。 図４は、車線判定方法を示す図である。 図５は、周辺状況情報を示す図である。 図６は、車両の周辺状況を示す図（その１）である。 図７は、車両の周辺状況を示す図（その２）である。 図８は、車両の周辺状況を示す図（その３）である。 図９は、車両の周辺状況を示す図（その４）である。 図１０は、実施形態に係る車両認識装置が実行する通知処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する車両認識装置および車両認識方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．車両認識方法の概要＞
まず、実施形態に係る車両認識方法の概要について説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、実施形態に係る車両認識方法を示す図である。実施形態に係る車両認識方法は、自車両１０に搭載される車両認識装置１によって実行される。

また、図１Ａおよび図１Ｂでは、自車両１０（以下、単に「車両１０」と記載する場合がある）が片側複数車線の道路を走行中に、後方から後方車両１００が接近する場面を例に挙げて説明する。なお、自車両１０および後方車両１００の種類は、図１Ａおよび図１Ｂに示す自動車の他に、バスやタクシー、バイクなどが挙げられるが、道路上を走行可能なものであれば、これらに限定されるものでない。

また、片側複数車線の道路は、例えば、高速道路や一般道であり、車両が通常時に走行する走行車線Ｌ２と、他車両を追い越す際に走行する追越車線Ｌ１とで構成される。以下では、左側通行が採用される国（例えば、日本国）において、一般的に採用される車線を例に説明する。このような国では、片側複数車線のうち、進行方向に対して右側の車線は、追越車線Ｌ１であり、追越車線Ｌ１より左側の車線は、走行車線Ｌ２である。そして、追越車線Ｌ１の側（対向車線が存在する側）への曲折は、右折である。

ここで、図１Ａに示すように、追越車線Ｌ１を走行中の自車両１０の後方から後方車両１００が接近してくる場合、自車両１０の運転者が気付いて回避しなければ、後方車両１００は自車両１０を追い越すことができず、後方車両１００の後方において、渋滞が発生するおそれがある。

そこで、実施形態に係る車両認識方法は、自車両１０が追越車線Ｌ１を走行中にのみ、検出された同一車線上の後方から接近する後方車両１００を、自車両１０の運転者に対して通知するものである。

具体的には、まず、実施形態に係る車両認識装置１は、自車両１０と同一車線上の後方から自車両１０へ接近する後方車両１００を検出する。

後方車両１００の検出は、例えば、自車両１０上のカメラによって所定時間間隔で撮像されるフレーム画像からオプティカルフローを抽出することで、自車両１０と同一車線上を走行している後方車両１００を検出する。

また、車両認識装置１は、自車両１０が走行している車線の種別が追越車線Ｌ１であるか否かを判定する。つまり、自車両１０の走行している車線が、追越車線Ｌ１および走行車線Ｌ２のいずれであるかを特定し、追越車線Ｌ１である場合、検出された後方車両１００を通知するための通知情報を出力する。

通知情報は、自車両１０の運転者に対して行う通知の内容を示す情報であり、例えば、後方車両１００の接近や、後方車両１００の回避のための車線変更を促す通知といった内容の情報を含む。

出力された通知情報は、例えば、自車両１０が備える出力部（図示略）によって、「後方車両が接近しています。車線変更してください。」といった内容を文字表示したり音声出力したりすることで自車両１０の運転者に対して通知される。

一方、自車両１０が走行車線Ｌ２を走行中の場合、接近する後方車両１００は、一般に、追越車線Ｌ１へ車線変更して自車両１０を追い越すため、自車両１０は後方車両１００を回避する必要がない。そのため、このような後方車両１００の接近についても通知が為されると、運転者は却って煩わしく感じてしまう。

そこで、図１Ｂに示すように、実施形態に係る車両認識方法は、自車両１０が走行車線Ｌ２を走行中の場合には、後方車両１００の接近を検出しても、通知情報を出力せず、自車両１０の運転者に対して通知を行わないこととする。

このように、実施形態に係る車両認識方法では、自車両１０が追越車線Ｌ１を走行中にのみ、自車両１０へ接近する後方車両１００を通知することで、接近する後方車両１００を自車両１０の運転者に対して適切に通知することができる。

さらに、実施形態に係る車両認識方法では、自車両１０の運転者が車線変更を促す通知を受け、追越車線Ｌ１から走行車線Ｌ２へ車線変更することで、後方車両１００が自車両１０を追い越すことができ、渋滞の発生を防止することができる。

なお、実施形態に係る車両認識方法では、自車両１０が追越車線Ｌ１を走行中でも、例えば、走行予定の経路において交差点を右折する等の曲折する必要がある等、自車両１０の周辺状況が所定の条件を満たす場合、接近する後方車両１００を検出しても、通知情報の出力を中止する場合がある。かかる場合については、図５〜図９を参照して後述する。

＜２．車両認識装置１の構成＞
次に、図２を参照して、図１で示した車両認識方法が実行される車両認識装置１の構成について具体的に説明する。図２は、実施形態に係る車両認識装置１が搭載された車両１０の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、車両１０は、車両認識装置１と、カメラ２と、位置検出部３と、入力部４と、出力部５とを備える。まず、車両認識装置１以外の構成について説明する。

カメラ２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を備えるカメラであり、車両１０の後方を撮像する位置に設置される。また、カメラ２は、車両１０の後方を所定時間間隔（例えば、３０ｆｐｓ）で撮像したフレーム画像を車両認識装置１へ出力する。

位置検出部３は、車両１０が走行している位置（例えば、緯度経度）を検出する。位置検出部３は、複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から出力される信号を受信し、受信された信号に基づいて車両１０が走行している位置を位置情報として車両認識装置１に対して通知する。

入力部４は、例えばタッチパネル等の入力デバイスであり、運転者からの入力操作を受け付け、その操作内容に応じた信号を車両認識装置１へ出力する。例えば、入力部４は、車両１０の出発地から目的地までの案内経路の設定指示を運転者から受け付け、車両認識装置１へ出力する。

出力部５は、例えば、スピーカ等であり、車両認識装置１から出力される通知情報の信号を音声等に変換して出力することで、車両１０の運転者に対して後方車両１００の接近を通知する。なお、出力部５は、スピーカに限定されるものではなく、通知情報を文字や画像に変換して表示する液晶ディスプレイやＨＵＤ（Head Up Display）等のディスプレイであってもよい。

＜２．１．記憶部７＞
実施形態に係る車両認識装置１は、制御部６と、記憶部７とを備える。まず、記憶部７について説明する。記憶部７は、不揮発性メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、地図情報７ａ、周辺状況情報７ｂおよび上述の通知情報７ｃを記憶する。

地図情報７ａは、いわゆる電子地図データであり、交差点および道路上の地点を表すノードと、ノード間を結ぶ道路を表すリンクとによって表される道路網データを含む。ノードには、各ノードを識別するノードＩＤや、右折専用車線に関する情報などの属性情報などが含まれる。リンクには、各リンクを識別するリンクＩＤや、リンクに対応する道路の車線数や車線種別、道路種別（例えば、高速道路）などの属性情報などが含まれる。

周辺状況情報７ｂは、車両１０の周辺の状況を示す情報であり、通知情報７ｃの出力を中止すべき状況を示す情報が含まれる。なお、周辺状況情報７ｂの具体的な内容については、図５を参照して後述する。

＜２．２．制御部６＞
制御部６は、後方車両検出部６ａと、車線判定部６ｂと、状況判定部６ｃと、経路設定部６ｄと、通知部６ｅとを備える。

制御部６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）を備えるマイクロコンピュータである。かかるＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、演算処理を行うことで、上述した後方車両検出部６ａ、車線判定部６ｂ、状況判定部６ｃ、経路設定部６ｄおよび通知部６ｅとして機能する。

＜２．２．１．後方車両検出部６ａ＞
後方車両検出部６ａは、車両１０と同一車線上の後方から車両１０へ接近する後方車両１００を検出する。後方車両検出部６ａによる後方車両１００の検出は、例えば、カメラ２によって撮像されたフレーム画像を用いて行われる。

ここで、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、後方車両検出部６ａによる後方車両１００の検出方法について具体的に説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、後方車両１００の検出方法を示す図である。

図３Ａおよび図３Ｂに示す各フレーム画像３０，３１は、カメラ２により車両１０の後方を撮像した画像であり、画像内には区画線２１，２２、後方車両１００、後方車両１０１が映されている。また、フレーム画像３０，３１は、時系列で連続した画像であり、フレーム画像３０が、フレーム画像３１よりも前に撮像されている。

まず、後方車両検出部６ａは、各フレーム画像について、輝度が不連続になる画素、つまり、区画線２１，２２および後方車両１００，１０１等の物体やフレーム画像内の背景などの境界となる画素を特徴点として抽出する（例えば、後方車両１００における特徴点Ｐ１０，Ｐ２０を含む４点）。

なお、図３Ａおよび図３Ｂには、説明の便宜上、各物体について一部の特徴点を選択的に示しているに過ぎず、各物体の境界となる画素であれば、いずれも特徴点として抽出され得る。

また、フレーム画像３０における特徴点Ｐ１０は、フレーム画像３１おける特徴点Ｐ１１と同一の特徴点である。これは、後方車両１００が移動することによってフレーム画像内における特徴点Ｐ１０の位置座標が特徴点Ｐ１１の位置座標へ変化したことを示している。また、特徴点Ｐ２０，Ｐ２１も同一の特徴点であり、後方車両１００の移動によって特徴点Ｐ２０の位置座標が特徴点Ｐ２１の位置座標へ変化したことを示している。

そして、後方車両検出部６ａは、フレーム画像３０，３１を合成し、各フレーム画像から抽出された特徴点のうち、同一の特徴点を結ぶことで、オプティカルフローを生成する。

例えば、図３Ｂに示すオプティカルフローＦ１は、フレーム画像３０の特徴点Ｐ１０およびフレーム画像３１の特徴点Ｐ１１を結ぶことで生成される。また、オプティカルフローＦ２は、フレーム画像３０の特徴点Ｐ２０およびフレーム画像３１の特徴点Ｐ２１を結ぶことで生成される。

また、フレーム画像３１には、生成される各オプティカルフローの延長線上の交点である消失点ＶＰが存在する。そして、後方車両検出部６ａは、各物体のオプティカルフローの消失点ＶＰに対する向きによって、物体が接近中か否かを判定する。

後方車両検出部６ａは、例えば、後方車両１００，１０１のオプティカルフローが、消失点ＶＰから広がる方向に生成されていることから、後方車両１００，１０１が、車両１０へ接近中であると判定する。一方、区画線２１のオプティカルフローＦ３１が、消失点ＶＰへ向かう方向に生成されていることから、区画線２１は、車両１０から遠ざかる物体であるため、接近中ではないと判定する。

さらに、後方車両検出部６ａは、後方車両１００，１０１のオプティカルフローが消失点ＶＰから拡散する方向に基づいて、後方車両１００，１０１が車両１０と同一車線を走行中か否かを判定する。

具体的には、後方車両検出部６ａは、後方車両１００の各オプティカルフローＦ１，Ｆ２が、消失点ＶＰから放射状に拡散していることから、後方車両１００が車両１０と同一車線を走行中であると判定する。一方、後方車両検出部６ａは、後方車両１０１の各オプティカルフローＦ１１，Ｆ１２が、消失点ＶＰから略同一方向（フレーム画像３１の右下方向）へ拡散していることから、後方車両１０１は同一車線を走行中ではないと判定する。

なお、図３Ｂでは、消失点ＶＰをフレーム画像３１の中央上部に示しており、これは、車両１０が直進中であることを意味する。一方、車両１０がカーブして走行する場合、消失点ＶＰの位置は、かかるカーブの曲率に応じて中央上部から左右方向へズレることとなる。

この場合、後方車両検出部６ａは、フレーム画像３１の中央上部を消失点ＶＰの基準座標とし、消失点ＶＰの位置座標が基準座標から左右方向へズレた場合、かかるズレ分だけオプティカルフローを座標変換してから判定処理を行う。

このように、後方車両検出部６ａは、カメラ２によって撮像されたフレーム画像を用いてオプティカルフローを生成することで、車両１０と同一車線上の後方から接近する後方車両１００を容易に検出することができる。

＜２．２．２．車線判定部６ｂ＞
次に、図４を参照して、図２に示す車線判定部６ｂについて説明する。車線判定部６ｂは、車両１０が走行している車線が追越車線Ｌ１であるか否かを判定する車線判定処理を行う。図４は、車線判定方法を示す図である。

図４に示すように、片側複数車線の道路の左右端は、通常、実線である区画線２０、２１によって規定され、区画線２０と区画線２１とに挟まれた領域は、破線である区画線２２によって追越車線Ｌ１と走行車線Ｌ２とに区画される。

例えば、車線判定部６ｂは、かかる区画線２０〜２２の種類（実線あるいは破線）に着目して、車両１０が走行している車線の種別を特定する。具体的には、車線判定部６ｂは、テンプレートマッチング法などを用いて、カメラ２から取得したフレーム画像（図３Ａ参照）中から、検出すべき区画線のテンプレート画像と一致する領域を探索する。

つまり、車線判定部６ｂは、フレーム画像の中の画素の輝度値とテンプレート画像の画素の輝度値に基づいて、フレーム画像とテンプレート画像との類似度であるＳＳＤ（Sum of Squared Difference）やＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）を算出する。

そして、車線判定部６ｂは、算出された類似度に基づいて、フレーム画像内に区画線が存在するか否か、区画線の設置位置、区画線が実線であるか破線であるか等を検出する。

図４に示すように、車線判定部６ｂは、検出した区画線のうち、車両１０の進行方向４０に対して車線の右側が実線の区画線２１であり、左側が破線の区画線２２である場合、車両１０が走行中の車線は追越車線Ｌ１であると判定する。

一方、車両１０の進行方向４０に対して車線の右側が破線の区画線２２であり、左側が実線の区画線２０である場合、車両１０が走行中の車線は走行車線Ｌ２である、つまり、追越車線Ｌ１ではないと判定する。

また、車両１０の進行方向４０に対して左右両側が実線の区画線である場合は、例えば、片側１車線、つまり、車両１０が走行中の車線は追越車線Ｌ１ではないと判定する。そして、車線判定部６ｂは、上述の判定結果を状況判定部６ｃへ通知する。

なお、図４に示す、区画線２０〜２２の種類およびその配置は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、車両１０が走行している車線の道路と進行方向４０が逆方向である反対車線の道路とを隔てる区画線２１が、２本線や黄線で構成されてもよい。

また、車線判定部６ｂによる車線の検出方法は、フレーム画像を用いた画像処理に限定されるものではない。例えば、地図情報７ａの電子地図データおよびリンクに含まれる車線種別の情報と、位置検出部３が取得した車両１０の位置情報とに基づき、車両１０の走行位置を電子地図データ上にプロットすることで走行中の車線を特定してもよい。

＜２．２．３．状況判定部６ｃ＞
状況判定部６ｃは、周辺状況情報７ｂに基づいて、車両１０の周辺の状況が、所定の条件を満たすか否かを判定し、かかる判定結果を通知部６ｅへ通知する。

＜２．２．４．通知部６ｅ＞
通知部６ｅは、車線判定部６ｂによって追越車線Ｌ１を走行中と判定された場合のみ、後方車両検出部６ａによって検出された後方車両１００の接近を通知するための通知情報７ｃを出力する。これにより、接近する後方車両１００を運転者に対して適切に通知することができる。

なお、通知部６ｅは、状況判定部６ｃから車両１０の周辺状況が所定の条件を満たす旨の判定結果を受け付けた場合、かかる通知情報７ｃの出力を中止する。つまり、通知部６ｅは、運転者に対して後方車両１００の接近の通知を行わないようにする。

＜２．２．５．状況判定部６ｃの判定処理＞
ここで、図５を参照して、状況判定部６ｃが判定処理の指標としている周辺状況情報７ｂについて説明する。図５は、周辺状況情報７ｂを示す図である。図５に示す周辺状況情報７ｂは、「Ｎｏ．」、「周辺状況」、「条件」といった項目を含む。なお、図５に示す周辺状況情報７ｂは一例であり、これに限定されるものではない。

「Ｎｏ．」は、各周辺状況を識別する番号を示している。「周辺状況」は、車両１０の周辺状況を示している。「条件」は、状況判定部６ｃによって「周辺状況」を満たすと判定されるための条件を示している。

つまり、状況判定部６ｃは、周辺状況情報７ｂに従って、車両１０の周辺状況が各周辺状況に対応する条件を満たすか否かを判定し、かかる条件を満たす場合、通知情報７ｃの出力を中止するよう通知部６ｅへ通知する。以下、図５に示した車両１０の周辺状況について図６〜図９を用いて具体的に説明する。

＜周辺状況Ｎｏ．１：右折すべき交差点へ接近＞
図６〜図９は、車両１０の周辺状況を示す図である。まず、図６を参照して、車両１０が右折すべき交差点へ接近する場合について説明する。図６には、車両１０の前方が交差点５０である場合を示す。なお、車両１０は、後述する経路設定部６ｄによって設定された案内経路に従って、交差点５０を右折する予定である。

図６に示すように、車両１０が交差点５０を右折するためには、追越車線Ｌ１を走行して右折する必要がある。ところが、車両１０は、後方車両１００の接近を示す通知を受けて、後方車両１００を回避するため追越車線Ｌ１から走行車線Ｌ２へ車線変更すると、交差点までの距離によっては、追越車線Ｌ１へ戻り損ね、右折できないおそれがある。

そこで、状況判定部６ｃは、車両１０が接近中の交差点５０で追越車線Ｌ１から右折する必要がある場合、「右折すべき交差点へ接近」の条件を満たすと判定することとする。具体的には、まず、状況判定部６ｃは、地図情報７ａの電子地図データ上において、車両１０の位置情報に基づく走行位置の座標と、かかる交差点５０を示すノードＮ１の位置座標とに基づいて、各座標間の長さである距離を算出する。

状況判定部６ｃは、算出した距離が所定距離ｄ１以下（例えば、３００ｍ以下）である場合、条件である「交差点まで所定距離以下」を満たすと判定する。そして、通知部６ｅは、かかる判定結果を受けて、通知情報７ｃの出力を中止することにより、車両１０が後方車両１００を回避するために車線変更することで、交差点を右折できない状況になることを防ぐことができる。

なお、状況判定部６ｃは、所定距離ｄ１を、法律によって規定された車線変更の禁止区間に加え、運転者の運転レベルなどを考慮した距離に設定してもよい。これにより、運転者の運転レベルに応じて適切に通知することができる。

また、上述の状況判定部６ｃによる判定方法は、交差点５０を右折する場合に限らず、車両１０が交差点５０をＵターンする場合にも適用可能である。かかる場合、上述の「右折」を「Ｕターン」に置き換えることで同様の判定処理を行うことができる。

＜周辺状況Ｎｏ．２：右折専用車線あり交差点へ接近＞
次に、図７を参照して、車両１０が右折専用車線Ｌ３（曲折専用車線の一例）のある交差点５１へ接近する場合について説明する。図７では、車両１０が右折専用車線Ｌ３のある交差点５１を追越車線Ｌ１を走行して直進通過する場合を示す。

車両１０の前方に右折専用車線Ｌ３がある交差点５１において、後方車両１００は、右折専用車線Ｌ３へ車線変更しようとして、車両１０へ接近してしまう場合がある。ところが、車両１０の運転者に対して、かかる後方車両１００の接近の通知は、本来不要なため、運転者が却って煩わしく感じるおそれがある。

そこで、状況判定部６ｃは、車両１０が右折専用車線Ｌ３のある交差点５１へ接近中の場合、「右折専用車線あり交差点へ接近」の条件を満たすと判定することとする。具体的には、まず、状況判定部６ｃは、地図情報７ａの電子地図データ上において、車両１０（図７の下側の車両１０）の位置情報に基づく走行位置の座標と、かかる交差点５１を示すノードＮ２の位置座標とに基づいて、各座標間の長さである距離を算出する。

状況判定部６ｃは、算出した距離が所定距離ｄ２以下である場合、条件である「交差点まで所定距離以下」を満たすと判定する。なお、所定距離ｄ２の始点は、ノードＮ２に含まれる右折専用車線に関する情報に基づいて、右折専用車線Ｌ３の分岐が開始される地点に設定されることが好ましい。

そして、状況判定部６ｃは、かかる交差点５１で後方車両１００が右折しない、つまり、車両１０の後方を引き続き追走すると推定できる位置（例えば、ノードＮ２の位置）を後方車両１００が通過すると、上記条件を満たさないと再度判定し直す。そして、通知部６ｅは、かかる再判定の結果を受け付けると、通知情報７ｃを出力する。

つまり、通知部６ｅは、右折専用車線Ｌ３の区間は、通知情報７ｃの出力を一時的に中止することで、本来不要な通知を抑え、車両１０の運転者が煩わしさを感じにくくすることができる。

＜周辺状況Ｎｏ．３：後方車両が車線変更＞
次に、図８を参照して、車両１０と同一車線上を走行中の後方車両１００が隣接する走行車線Ｌ２へ車線変更する場合について説明する。図８では、車両１０へ接近する後方車両１００が走行車線Ｌ２へ車線変更しようとしている場合を示す。

この場合、車両１０の運転者が、後方車両１００の接近の通知を受けて走行車線Ｌ２へ車線変更すると、車両１０と後方車両１００とがともに走行車線Ｌ２を走行することとなり、走行車線Ｌ２において車両１０および後方車両１００が再度接近するおそれがある。

そこで、状況判定部６ｃは、後方車両１００が車線変更するために、ウインカーＷを出す等の所定の動作が検出された場合、「後方車両が車線変更」の条件を満たすと判定することとする。

状況判定部６ｃは、例えば、カメラ２によって撮像されたフレーム画像内のウインカーＷがある領域の画素の輝度が所定の変化率を超えるなど、ウインカーＷの点滅によって急激に変化した場合、条件である「後方車両が車線変更動作」を満たすと判定する。

また、車線変更の動作は、ウインカーＷの点滅に限定されず、後方車両１００の前輪の旋回角度の変化や、後方車両１００の前輪が区画線２２を跨ぐといった動作なども含んでいてもよい。これにより、車両認識装置１は、自車両１０が不要な車線変更を行って、走行車線Ｌ２で後方車両１００と再度接近することを防ぐことができる。

＜周辺状況Ｎｏ．４：前方車両あり＞
次に、図９を参照して、車両１０の前方を前方車両１０２が走行中の場合について説明する。図９では、追越車線Ｌ１において車両１０の前方を前方車両１０２が走行している場合を示す。

この場合において、車両１０が接近してくる後方車両１００を回避しようと、走行車線Ｌ２へ車線変更しても、後方車両１００は、前方車両１０２を追い越すことができず、後方車両１００の後方で渋滞が発生してしまい、結果として、車線変更が不要な場合が多い。

そこで、状況判定部６ｃは、追越車線Ｌ１を走行中の車両１０と同一車線上の前方に前方車両１０２が存在する場合、「前方車両を検出」の条件を満たすと判定する。前方車両１０２の検出は、例えば、車両１０の前方を撮像するカメラ２から取得したフレーム画像からパターンマッチングなどを用いた画像解析によって行う。

これにより、車両認識装置１は、不要な車線変更を行うことを低減することができる。なお、車両認識装置１は、前方車両１０２の前方に別の前方車両が存在することをフレーム画像による画像解析や、ミリ波レーダを用いて検出し、前方の混雑度合を確認するようにしてもよい。

また、状況判定部６ｃは、前方車両１０２がウインカーを出す等の車線変更する動作を検出した場合には、「前方車両あり」の条件を満たさないと判定し、通知部６ｅは、かかる判定結果を受けて、通知情報７ｃを出力するようにしてもよい。

＜周辺状況Ｎｏ．５：分岐点へ接近＞
次に、車両１０の前方の分岐点へ接近する場合について説明する。分岐点とは、例えば、高速道路におけるジャンクションであり、走行中の道路が複数の道路へ分岐する地点である。

車両１０が高速道路のジャンクションにおいて追越車線Ｌ１を走行して分岐先の道路へ進入する必要がある場合、後方車両１００を回避するために走行車線Ｌ２へ車線変更して、追越車線Ｌ１へ戻り損ねてしまうと、分岐した道路に入れないおそれがある。

そこで、状況判定部６ｃは、車両１０が高速道路において分岐点へ接近中の場合、「分岐点へ接近」の条件を満たすと判定することとする。かかる場合は、交差点と車両１０との距離ｄ１（図６参照）の算出と同様の算出方法を用い、「交差点」のノードＮ１を「分岐点」のノードに置き換えることで実現できる。

状況判定部６ｃは、分岐点から車両１０までの距離が所定距離以下である場合、条件である「分岐点まで所定距離以下」を満たすと判定する。なお、かかる場合の所定距離は、高速道路での走行速度を考慮すると、上述した距離ｄ１や距離ｄ２より長く設定されることが好ましい。これにより、分岐点において、車両１０が所望の道路へ入り損ねることを防ぐことができる。

なお、上述の「周辺状況」の具体例は、一例であり、これに限定されず、「周辺状況」は、車両１０が車線変更を行うことが困難な状況や、後方車両１００の接近の通知が不要な状況であればよい。

これにより、実施形態に係る車両認識装置１は、車線変更が困難な状況等では、運転者に対して通知しないようにすることができる。

＜２．２．６．経路設定部６ｄ＞
図２に戻って、制御部６の説明を続ける。経路設定部６ｄは、入力部４から受け付けた運転者の指定した目的地を示す信号を受信して、地図情報７ａの電子地図データにおける出発地（例えば、車両１０の現在地）から目的地までの案内経路を設定する。そして、経路設定部６ｄは設定した案内経路を案内経路情報として状況判定部６ｃへ通知する。

なお、経路設定部６ｄは、図示しないナビゲーション装置へ案内経路情報を通知し、ナビゲーション装置は、案内経路情報の案内経路に従い、案内するための文字や音声を出力することで車両１０の走行を誘導し、目的地までの経路を案内する。

＜３．車両認識装置１のフローチャート＞
次に、実施形態に係る車両認識装置１が実行する通知処理の処理手順について、図１０を用いて説明する。図１０は、実施形態に係る車両認識装置１が実行する通知処理の処理手順を示すフローチャートである。

図１０に示すように、後方車両検出部６ａは、例えば、カメラ２から取得したフレーム画像に基づいて、車両１０と同一車線上の後方から車両１０へ接近する後方車両１００を検出する（ステップＳ１０１）。

つづいて、車線判定部６ｂは、例えば、カメラ２から取得したフレーム画像３０，３１に基づいて、車線の種別を特定することで、車両１０が走行している車線が追越車線Ｌ１であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

車線判定部６ｂが、追越車線Ｌ１であると判定した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、状況判定部６ｃは、車両１０の周辺状況が周辺状況情報７ｂに含まれる条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

状況判定部６ｃが、周辺状況情報７ｂに含まれる条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、通知部６ｅは、出力部５へ通知情報７ｃを出力し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０２の判定処理において、走行車線Ｌ２を走行中、言い換えれば、追越車線Ｌ１を走行中ではないと判定された場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、通知部６ｅは、通知情報７ｃの出力を中止し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０３の判定処理において、周辺状況情報７ｂに含まれる条件を満たすと判定された場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、通知部６ｅは、通知情報７ｃの出力を中止し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

上述してきたように、実施形態に係る車両認識装置１は、後方車両検出部６ａと、車線判定部６ｂと、状況判定部６ｃと、経路設定部６ｄと、通知部６ｅとを備える。後方車両検出部６ａは、車両１０と同一車線上の後方から車両１０へ接近する後方車両１００を検出する。車線判定部６ｂは、車両１０が走行している車線が追越車線Ｌ１であるか否かを判定する。状況判定部６ｃは、車両１０の周辺状況が所定の条件を満たすか否かを判定する。経路設定部６ｄは、車両１０の出発地から目的地までの案内経路を設定する。通知部６ｅは、車線判定部６ｂによって追越車線Ｌ１であると判定された場合のみ、後方車両検出部６ａによって検出された後方車両１００を通知するための通知情報７ｃを出力する。また、通知部６ｅは、状況判定部６ｃによって、所定の条件を満たすと判定された場合、通知情報７ｃの出力を中止する。

これにより、実施形態に係る車両認識装置１によれば、接近する後方車両１００を車両１０の運転者に対して適切に通知することができる。

なお、上述の実施形態では、後方車両１００や前方車両１０２などの他車両について、カメラ２によるフレーム画像を用いて検出したが、これに限定されず、例えば、ミリ波レーダによって他車両を検出してもよい。

ミリ波レーダを用いる場合、車両１０の前方あるい後方の所定角度の範囲へ電波を送信し、この送信電波が検出対象となる他車両によって反射され、受信波として受信することで検出する。例えば、送信電波と受信電波との時間差やなす角、受信電波の強度などによって他車両との速度差、同一車線か否か、車間距離などを検出する。

また、後方車両検出部６ａによる後方車両１００の検出処理の時間間隔を、車両１０の車速に応じて変更してもよい。例えば、車速センサから取得される車両１０の車速が所定速度よりも速い場合は、検知処理の時間間隔を長くし、遅い場合は、検知処理の時間間隔を短くする。

これは、後方車両１００との速度差を考慮しており、車両１０の車速が所定速度よりも速い場合は、後方車両１００との速度差が相対的に小さくなり、所定速度よりも遅い場合は、かかる速度差が相対的に大きくなるためである。

これにより、車両１０と後方車両１００との速度差が大きい場合に、後方車両１００の急接近をより早く検出でき、また、かかる速度差が小さい場合には、検知処理の時間間隔を長くすることで、ＣＰＵの処理負担を軽減でき、消費電力を低減することができる。

上述した実施形態では、左側通行が採用される国を例として、片側複数車線において車両１０の進行方向に対して右側を追越車線Ｌ１、左側を走行車線Ｌ２として説明した。これに対して車両１０が走行する国が右側通行が採用される国の場合は、上記で説明した位置関係を左右で入れ替えればよい。例えば、上記では、追越車線側（対向車線が存在する側）への曲折は右折であると説明したが、右側通行が採用される国の場合は左折として読み替えればよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 車両認識装置
６ａ 後方車両検出部
６ｂ 車線判定部
６ｃ 状況判定部
６ｄ 経路設定部
６ｅ 通知部
７ｃ 通知情報
１００ 後方車両

Claims (7)

1. 自車両と同一車線上の後方から前記自車両へ接近する後方車両を検出する後方車両検出部と、
   前記自車両が走行している車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定部と、
   前記車線判定部によって前記追越車線であると判定された場合のみ、前記後方車両検出部によって検出された前記後方車両を通知するための通知情報を出力する通知部と、
   前記自車両の周辺状況が所定の条件を満たすか否かを判定する状況判定部と、
   前記自車両の出発地から目的地までの案内経路を設定する経路設定部と、
   を備え、
   前記通知部は、
   前記状況判定部によって前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記通知情報の出力を中止し、
   前記状況判定部は、
   前記案内経路において前記自車両が接近中の交差点で前記追越車線から右折する必要がある場合、前記所定の条件を満たすと判定する
   ことを特徴とする車両認識装置。
2. 前記状況判定部は、
   前記自車両が接近中の交差点に曲折専用車線が存在する場合、前記所定の条件を満たすと判定すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両認識装置。
3. 前記状況判定部は、
   前記後方車両において前記追越車線と隣接する走行車線へ車線変更するための所定動作が検出された場合、前記所定の条件を満たすと判定すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両認識装置。
4. 前記状況判定部は、
   前記自車両の前方に前記自車両と同一車線上を走行中の前方車両が存在する場合、前記所定の条件を満たすと判定すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両認識装置。
5. 前記状況判定部は、
   複数の道路へ分岐する分岐点へ前記自車両が接近している場合、前記所定の条件を満たすと判定すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両認識装置。
6. 前記後方車両検出部は、
   前記自車両において所定の時間間隔で撮像された複数のフレーム画像における同一特徴点を結ぶことによって生成されるオプティカルフローに基づき、前記フレーム画像に含まれる前記後方車両の前記自車両への接近を検出すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両認識装置。
7. 自車両と同一車線上の後方から前記自車両へ接近する後方車両を検出する後方車両検出工程と、
   前記自車両が走行している車線が追越車線であるか否かを判定する車線判定工程と、
   前記車線判定工程によって前記追越車線であると判定された場合のみ、前記後方車両検出工程によって検出された前記後方車両を通知するための通知情報を出力する通知工程と、
   前記自車両の周辺状況が所定の条件を満たすか否かを判定する状況判定工程と、
   前記自車両の出発地から目的地までの案内経路を設定する経路設定工程と、
   を含み、
   前記通知工程は、
   前記状況判定工程によって前記所定の条件を満たすと判定された場合、前記通知情報の出力を中止し、
   前記状況判定工程は、
   前記案内経路において前記自車両が接近中の交差点で前記追越車線から右折する必要がある場合、前記所定の条件を満たすと判定する
   ことを特徴とする車両認識方法。

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