JP7156924B2 - 車線境界設定装置、車線境界設定方法 - Google Patents

Description

本開示は、車線境界設定装置、車線境界設定方法に関する。

特許文献１には、カメラで認識した道路の区画線のエッジ点から、自車両の走行する車線境界を設定する技術が記載されている。設定された車線境界は、例えば、自車線への他車両の車線変更判定に用いられる。

特開２０１６－１３４０９３号公報

しかし、特許文献１の技術では、道路の区画線がかすれている場合等、カメラによって区画線が認識されない場合については考慮されていなかった。そのため、区画線が認識されない場合にも、車線境界を精度よく設定可能な技術が求められていた。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の第１の形態によれば、車線境界設定装置（１０５、１０５ａ）が提供される。この装置は、自車両（１０）に搭載され少なくともカメラ（１２２）を含む検出装置（１２０）の検出結果を取得して、前記自車両の進行方向周囲における路側物（３０）の形状と、他車両（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）の移動履歴（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、の少なくとも一つを周辺情報として繰り返し認識する認識部（１１１）と、
前記認識部により認識された前記周辺情報を用いて、前記自車両の進行方向に、道路形状を点で表す点列からなる基準線（１１）を繰り返し推定する基準線推定部（１１２）と、
前記基準線推定部により推定された前記基準線から前記自車両の車幅方向両側へ予め定められた第１距離（Ｄ１）離れた位置を、前記自車両の走行車線の境界である第１車線境界（１５Ｒ、１５Ｌ）として繰り返し設定する、第１車線境界設定部（１１４）と、を備える。この形態によれば、区画線が認識されない場合であっても、自車両の走行車線の境界である第１車線境界を設定することができる。また、立体的形状である他車両と路側物とは、道路にペイントされた区画線よりも遠方まで検出可能であるため、より遠方まで第１車線境界を設定することができる。

本開示の第２の形態によれば、車線境界設定方法が提供される。この方法では、自車両の進行方向周囲における路側物の形状と、他車両の移動履歴と、の少なくとも一つを周辺情報として繰り返し認識し（ステップＳ１００）、認識された周辺情報を用いて、自車両の進行方向に、道路形状を点で表す点列からなる基準線を繰り返し推定し（ステップＳ２００）、推定された基準線から自車両の車幅方向両側へ予め定められた第１距離離れた位置を、自車両の走行車線の境界である第１車線境界として繰り返し設定する（ステップＳ３００）。この形態によれば、区画線が認識されない場合であっても、自車両の走行車線の境界である第１車線境界を設定することができる。また、立体的形状である他車両と路側物とは、道路にペイントされた区画線よりも遠方まで検出可能であるため、より遠方まで第１車線境界を設定することができる。

本開示は、車線境界設定装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、車線境界設定装置を備える運転システム、車線境界設定装置を備える車両、車線境界設定方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。

車線境界設定装置を備える車両の概略構成を示す図。 第１実施形態における車線境界設定処理を示す工程図。 基準線推定部により推定される点列のイメージ図。 基準線推定部により推定される基準線のイメージ図。 車線境界設定部により設定される第１車線境界を示すイメージ図。 第２実施形態における車線境界設定処理を示す工程図。 第２実施形態における除外車両特定処理を示す工程図。 第１除外車両として特定される他車両の例を示す図。 第１除外車両として特定される他車両の例を示す図。 第１除外車両として特定されない他車両の例を示す図。 第３実施形態における除外車両特定処理を示す工程図。 第１除外車両として特定される第１離間車両の例を示す図。 第１除外車両として特定されない第１離間車両の例を示す図。 第１除外車両として特定されない第１離間車両の例を示す図。 第４実施形態における車線境界設定装置を備える車両の概略構成を示す図。 第２車線境界設定処理を示す工程図。 第１車線境界の外側に第２車線境界が設定される例を示す図。 第１車線境界の外側に第２車線境界が設定されない例を示す図。 第５実施形態における除外車両特定処理を示す工程図。 第２除外車両として特定される他車両と特定されない他車両の例を示す図。 第６実施形態における除外車両特定処理を示す工程図。 他の実施形態１において複数の第２車線境界が設定される例を示す図。 他の実施形態３において区画線を用いて第１車線境界が設定される例を示す図。 他の実施形態４において地図情報を用いて基準線が推定される例を示す図。

Ａ．第１実施形態
図１に示すように、本開示の一実施形態としての車両１０は、自動運転制御システム１００を備える。本実施形態において、自動運転制御システム１００は、車線境界設定装置１０５と、検出装置１２０と、運転制御部２１０と、駆動力制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２０と、制動力制御ＥＣＵ２３０と、操舵制御ＥＣＵ２４０と、を備える。車線境界設定装置１０５と、運転制御部２１０と、駆動力制御ＥＣＵ２２０と、制動力制御ＥＣＵ２３０と、操舵制御ＥＣＵ２４０とは、車載ネットワーク２５０を介して接続される。車両１０を「自車両」とも呼ぶ。本実施形態において、自動運転制御システム１００は、車両１０の自動運転を実行する。運転手が手動で運転してもよい。

車両１０に搭載された検出装置１２０は、カメラ１２２を含み、車両１０の少なくとも進行方向周辺の情報を繰り返し検出する。本実施形態では、カメラ１２２は、車両１０の前方、側方及び後方に向けて設置され、前方、側方及び後方の撮像画像を取得する。側方とは、車両１０の車幅方向である。後方とは、車両１０の後方正面に加え、右後方及び左後方を含む。カメラ１２２として、単眼カメラが用いられてもよい。また、２以上のカメラによって構成されるステレオカメラやマルチカメラが用いられてもよい。

本実施形態の検出装置１２０は、更に、車両１０の周辺を監視するセンサ群、車両１０の走行状態を監視するセンサ群や、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything）を用いた情報通信装置を含む。車両１０の周辺を監視するセンサ群として、例えば、ミリ波レーダー、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging又はLaser Imaging Detection And Ranging）、超音波センサ等の反射波を利用した物体センサが挙げられる。車両１０の走行状態を監視するセンサ群として、例えば、車速センサ、加速度センサ、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサ、ヨーレートセンサが挙げられる。車速センサは、車両１０の速度を検出する。加速度センサは、車両１０の加速度を検出する。ヨーレートセンサは、車両１０の回転角速度を検出する。ＧＮＳＳセンサは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサにより構成され、ＧＰＳを構成する航法衛星から受信する電波に基づき、車両１０の現在位置を検出する。Ｖ２Ｘを用いた情報通信装置は、高度道路交通システム（Intelligent Transport System）との無線通信と、他の車両との車車間通信と、道路設備に設置された路側無線機との路車間通信とを実行することで、車両１０の状況や周囲の状況に関する情報を、他車両等と交換することができる。検出装置１２０の有する各センサには、各センサの検出結果を処理するＥＣＵ（Electronic Control Unit）が備えられている。検出装置１２０は、上記の種々の情報を検出可能である。

車線境界設定装置１０５は、認識部１１１と、基準線推定部１１２と、第１車線境界設定部１１４と、を備える。本実施形態では、車線境界設定装置１０５は、更に、除外車両特定部１１３と、出力部１１５と、を備える。除外車両特定部１１３については、第２実施形態で説明する。車線境界設定装置１０５は、ＣＰＵ１１０とメモリ１１７と図示しないインターフェースとを備えるコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１７に記憶されたプログラムＰ１を展開して実行することによって、上記の各部の機能を実現する。ただし、これら各部の機能の一部又は全部はハードウエア回路で実現されてもよい。

認識部１１１は、検出装置１２０の検出結果を取得して、路側物の形状と他車両の移動履歴との少なくとも一つを周辺情報として繰り返し認識する。路側物とは、道路の側縁に存在する立体構造物である。本実施形態において、認識部１１１は、検出装置１２０の検出結果から、路側物の存在とその位置を周辺情報として認識する。認識部１１１は、また、検出装置１２０から取得した他車両の存在、位置、大きさ、距離、進行方向、速度、ヨー角速度等を用いて、他車両の移動履歴を周辺情報として認識する。認識部１１１は、検出装置１２０の検出結果から、走行している道路における区画線の存在とその位置を取得可能である場合には、区画線の存在とその位置を周辺情報として認識してもよい。

基準線推定部１１２は、認識部１１１により認識された周辺情報を用いて、車両１０における車幅方向中央から進行方向に向けて、車両１０の走行路線の道路形状を点で表す点列からなる基準線を繰り返し推定する。基準線は、後述する第１車線境界の車幅方向における中央となる曲線である。基準線の推定には、例えば、カルマンフィルタや最小二乗法を用いることができる。

第１車線境界設定部１１４は、基準線推定部１１２が推定した基準線における各位置から、自車両１０の車幅方向両側へ予め定められた第１距離Ｄ１における各位置を、自車両１０の走行車線の境界として繰り返し設定する。自車両の走行車線の境界を「第１車線境界」とも呼ぶ。本実施形態では、第１距離Ｄ１はメモリ１１７に予め記憶されている。第１距離Ｄ１は、一般的な車線幅値の２分の１に対応する距離である。他の実施形態では、第１距離Ｄ１は、図示しない車幅学習装置により学習された車線幅に基づいて定められてもよい。

出力部１１５は、第１車線境界設定部１１４が設定した第１車線境界を、車載ネットワーク２５０を通じて運転制御部２１０等に繰り返し出力する。

運転制御部２１０は、いずれも図示しないＣＰＵと、メモリと、インターフェースとを備えるマイクロコンピュータ等からなる。運転制御部２１０のＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを展開して実行することによって、自動運転機能を実現する。運転制御部２１０は、例えば、第１車線境界や後述する第２車線境界を用いて駆動力制御ＥＣＵ２２０及び制動力制御ＥＣＵ２３０、操舵制御ＥＣＵ２４０を制御する。

駆動力制御ＥＣＵ２２０は、エンジンなど車両の駆動力を発生するアクチュエータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、駆動力制御ＥＣＵ２２０は、アクセルペダルの操作量に応じてエンジンや電気モータである動力源を制御する。一方、自動運転を行う場合、駆動力制御ＥＣＵ２２０は、運転制御部２１０で演算された要求駆動力に応じて動力源を制御する。

制動力制御ＥＣＵ２３０は、車両の制動力を発生するブレーキアクチュエータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、制動力制御ＥＣＵ２３０は、ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキアクチュエータを制御する。一方、自動運転を行う場合、制動力制御ＥＣＵ２３０は、運転制御部２１０で演算された要求制動力に応じてブレーキアクチュエータを制御する。

操舵制御ＥＣＵ２４０は、車両の操舵トルクを発生するモータを制御する電子制御装置である。運転者が手動で運転を行う場合、操舵制御ＥＣＵ２４０は、ステアリングハンドルの操作に応じてモータを制御して、ステアリング操作に対するアシストトルクを発生させる。これにより、運転者が少量の力でステアリングを操作でき、車両の操舵を実現する。一方、自動運転を行う場合、操舵制御ＥＣＵ２４０は、運転制御部２１０で演算された要求操舵角に応じてモータを制御することで操舵を行う。

図２に示す車線境界設定処理は、車線境界設定装置１０５が車両１０の走行する道路の車線境界を設定する一連の処理である。この処理は、車両１０の走行中、例えば、１００ｍｓ毎に、車線境界設定装置１０５により繰り返し実行される。検出装置１２０は、自車両１０の進行方向周囲の情報を、繰り返し検出する。

ステップＳ１００では、認識部１１１は、検出装置１２０の検出結果を取得して、路側物の形状と、他車両の移動履歴と、の少なくとも一つを周辺情報として認識する。

ステップＳ２００では、基準線推定部１１２は、認識部１１１により認識された周辺情報を用いて基準線を推定する。基準線推定部１１２は、まず、自車両１０の進行方向に、道路形状を点で表す点列を推定し、推定した点列から基準線を推定する。

図３に示すように、本実施形態では、基準線推定部１１２は、認識部１１１によって認識された路側物３０の形状と他車両２０の移動履歴２１を、自車両１０の車幅方向中央に推移させて、点列の座標位置を推定する。他の形態では、基準線推定部１１２は、点列の座標位置を、自車両の車幅方向における左右の路側物３０の形状から推定してもよいし、自車両の車幅方向における左右の他車両２０の移動履歴２１から推定してもよい。また、基準線推定部１１２は、点列の座標位置を、自車両１０の車幅方向における一方側の路側物３０の形状から推定してもよいし、自車両１０の車幅方向における一方側の他車両２０の移動履歴２１から推定してもよい。図３及び以降の図では、基準線推定部１１２が推定した点列は×で表される。点列は、自車両１０の車幅方向中央から、進行方向に向けて推定される。基準線推定部１１２は、メモリ１１７に記憶された道路モデルを用い、カルマンフィルタや最小二乗法を利用して、図４に示すように、点列から基準線１１を推定する。

ステップＳ３００では、第１車線境界設定部１１４は、推定された基準線１１から自車両１０の車幅方向両側へ予め定められた第１距離Ｄ１における各位置を、第１車線境界として設定する。図５に示すように、ステップＳ３００では、自車両１０の車幅方向右側における境界１５Ｒと、自車両１０の車幅方向左側における境界１５Ｌと、からなる第１車線境界１５が設定される。以下、第１車線境界１５のうち右側の車線境界を第１車線境界１５Ｒとも呼び、左側の車線境界を第１車線境界１５Ｌとも呼ぶ。

図２のステップＳ４００では、出力部１１５は、設定された第１車線境界１５を運転制御部２１０等に出力する。以上のようにして、車線境界設定処理が実行される。

この形態によれば、車線境界設定装置１０５は、検出装置１２０の検出結果を取得して、路側物３０の形状と他車両２０の移動履歴２１との少なくとも一つを周辺情報として認識し、認識された周辺情報を用いて道路形状を点で表す点列からなる基準線１１を繰り返し推定する。また、車線境界設定装置１０５は、推定された基準線１１から自車両１０の車幅方向両側へ予め定められた第１距離Ｄ１離れた位置を、自車両１０の走行車線の境界である第１車線境界１５として繰り返し設定する。そのため、図３から図５に示したような区画線４０が、光の反射等で認識されない場合であっても、第１車線境界１５を設定することができる。また、立体的形状である他車両２０と路側物３０とは、道路にペイントされた区画線４０よりも遠方まで検出可能であるため、より遠方まで第１車線境界１５を設定することができる。

Ｂ．第２実施形態
図６に示す第２実施形態の車線境界設定処理では、ステップＳ１２０、ステップＳ１４０、ステップＳ１５０を備える点が第１実施形態と異なり、他の工程は第１実施形態と同じである。以降では、既に述べた構成や処理と同様の構成や処理については、同じ符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ１２０では、図１に示した除外車両特定部１１３は、認識部１１１により認識された他車両の移動履歴と、設定された車線境界とを用いて、自車両１０の進行方向周囲における他車両のうち、移動履歴が道路形状に沿わない他車両である除外車両を特定する。本実施形態では、除外車両特定部１１３は、他車両の移動履歴と、設定された第１車線境界１５と、を用いて、移動履歴が道路形状に沿わない他車両を第１除外車両として特定する。

図７は、除外車両特定部１１３により実行される除外車両特定処理を示す工程図である。ステップＳ１２１では、除外車両特定部１１３は、検出装置１２０の検出結果を取得して、自車両１０の進行方向に、他車両が存在するか否かを判定する。他車両が存在する場合、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２３に進める。他車両が存在しない場合、除外車両特定部１１３は除外車両特定処理を終了する。

ステップＳ１２３では、除外車両特定部１１３は、今回の除外車両特定処理開始時に取得された撮像画像を用いて、自車両１０の進行方向に予め定められた第２距離Ｄ２以内において、他車両が、設定された第１車線境界１５を跨ぐか否かを判定する。第２距離Ｄ２は、自車両１０の車幅方向中央から進行方向に向けた距離である。第２距離Ｄ２は、検出装置１２０の検出範囲を用いて実験やシミュレーションにより求められた、基準線推定部１１２により点列を推定するために設定された距離である。ステップＳ１２３が肯定判定される場合とは、図８に示す例のように、他車両２０の少なくとも一部が、設定された第１車線境界１５と重なる場合である。図８に示すように、他車両２０が設定された第１車線境界１５を跨ぐ場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１３２に進め、当該他車両２０を第１除外車両として特定する。他車両２０が設定された第１車線境界１５を跨がない場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２５に進める。

ステップＳ１２５では、除外車両特定部１１３は、前回の車線境界設定処理が行われてから、今回の車線境界設定処理が行われるまでに、第２距離Ｄ２以内において、他車両の移動履歴が、設定された第１車線境界１５と交差するか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１２３とステップＳ１２５により、除外車両特定部１１３は、前回の車線境界設定処理が行われてから、今回の車線境界設定処理が行われるまでに、設定された第１車線境界１５を跨いだ他車両を、第１除外車両として特定することとなる。

図９に示す例のように、第２距離Ｄ２以内において、他車両２０の移動履歴２１が設定された第１車線境界１５と交差する場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１３０に進め、当該他車両２０を第１除外車両として特定する。図１０に示す例のように、第２距離Ｄ２以内において、他車両２０の移動履歴２１が設定された第１車線境界１５と交差しない場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１３２に進め、他車両２０を第１除外車両として特定しない。以上のようにして、除外車両特定部１１３は、除外車両特定処理を実行する。

図６に戻り、ステップＳ１４０では、基準線推定部１１２は、除外車両が特定されたか否かを判定する。除外車両特定部１１３により除外車両が特定されている場合、基準線推定部１１２は処理をステップＳ１５０に進める。除外車両特定部１１３により除外車両が特定されていない場合、基準線推定部１１２は処理をステップＳ２００に進める。

ステップＳ１５０では、基準線推定部１１２は、除外車両の移動履歴を周辺情報から除く。すなわち、ステップＳ１４０が肯定判定された場合には、ステップＳ２００では、基準線推定部１１２は、除外車両の移動履歴を除く周辺情報を用いて、基準線１１を推定する。

この形態によれば、除外車両特定部１１３は、第１車線境界１５と、認識された他車両２０の移動履歴２１とを用いて、移動履歴が道路形状に沿わない他車両２０を第１除外車両として特定し、基準線推定部１１２は、除外車両特定部１１３により特定された第１除外車両の移動履歴２１を用いずに基準線１１を推定する。そのため、より道路形状に沿った第１車線境界１５を設定することができる。

この形態によれば、除外車両特定部１１３は、自車両１０の進行方向に予め定められた第２距離Ｄ２以内において、設定された第１車線境界１５を跨いだ他車両２０と、設定された第１車線境界１５と移動履歴２１が交差する他車両２０とを、第１除外車両として特定する。そのため、移動履歴２１が道路形状に沿わない他車両２０を適切に特定して、第１車線境界１５を設定することができる。

Ｃ．第３実施形態
図１１に示す第３実施形態の除外車両特定処理では、ステップＳ１２２とステップＳ１２７とを備える点が第２実施形態と異なり、他の工程は第２実施形態と同じである。ステップＳ１２１では、除外車両特定部１１３は、自車両１０の進行方向周囲に他車両が存在する場合、処理をステップＳ１２２に進める。

ステップＳ１２２では、除外車両特定部１１３は、検出された他車両が、第１離間車両であるか否かを判定する。第１離間車両は、自車両１０から予め定められた第３距離よりも離れた他車両である。第３距離Ｄ３は、自車両１０の車幅方向中央から進行方向に向けた距離であり、第２距離Ｄ２以上の距離である。本実施形態では、第３距離Ｄ３は第２距離と等しい。第３距離Ｄ３は、車線境界設定装置１０５の処理速度と車両速度との関係から、第１車線境界１５を適切に設定可能な距離に余裕を持たせた距離として定められる。第３距離Ｄ３は、実験やシミュレーションにより求められる。他車両２０が第１離間車両でない場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２３に進め、上述の第２実施形態と同様にステップＳ１２３からステップＳ１３２の処理を実行する。他車両２０が第１離間車両である場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２７に進める。

ステップＳ１２７では、除外車両特定部１１３は、第３距離Ｄ３以内の位置で、第１離間車両の移動履歴２１が設定された第１車線境界１５と交差するか否かを判定する。図１２から図１４には、第１離間車両である他車両２０と設定された第１車線境界１５とが示されている。図１２に示す例のように、第３距離Ｄ３以内の位置で、他車両２０の移動履歴２１が設定された第１車線境界１５と交差する場合には、除外車両特定部１１３は、処理をステップＳ１３２に進め、第１離間車両を第１除外車両として特定する。

図１３に示す例では、第３距離Ｄ３よりも離れた位置において他車両２０が設定された第１車線境界１５を跨いでいる。しかし、他車両２０の移動履歴２１は、第３距離Ｄ３以内で、設定された第１車線境界１５と交差していない。また、図１４に示す例では、他車両２０の移動履歴２１は、第３距離Ｄ３よりも離れた位置において第１車線境界１５と交差している。図１３及び図１４に示す例では、除外車両特定部１１３は、処理をステップＳ１３０に進め、他車両２０を第１除外車両として特定しない。

続いて行われる基準線推定処理（図６、ステップＳ２００）では、基準線推定部１１２は、第１離間車両のうち、第３距離Ｄ３以内において、移動履歴が設定された第１車線境界１５と交差しない他車両の移動履歴を含む周辺情報を用いて、基準線１１を推定する。

例えば、カーブの出入り口等、道路形状が大きく変化する場合には、車線境界設定装置１０５の処理速度と車両速度との関係等により、自車両１０から離れた位置における第１車線境界１５は、道路形状に沿わない可能性もある。しかし、第３距離Ｄ３以内において、第１離間車両の移動履歴が設定された第１車線境界１５と交差しない場合には、当該第１離間車両の移動履歴は、道路形状に沿っていると考えられる。この形態によれば、自車両１０から第３距離Ｄ３よりも離れた第１離間車両のうち、第３距離Ｄ３以内において、移動履歴が設定された第１車線境界１５と交差しない他車両２０は、第１除外車両として特定されない。そのため、第１離間車両のうち、移動履歴が道路形状に沿った車両の移動履歴を用いて基準線１１が推定されるので、基準線の推定精度を向上させることができる。

Ｄ．第４実施形態
図１５に示すように、第４実施形態の車両１０ａは、車線境界設定装置１０５ａを有する自動運転制御システム１００ａを備える。本実施形態において、車線境界設定装置１０５ａは、第２車線境界設定部１１６を備える点と、出力部１１５に代えて出力部１１５ａを備える点とが、上記実施形態の車線境界設定装置１０５と異なる。車線境界設定装置１０５ａのＣＰＵ１１０ａは、メモリ１１７ａに記憶されたプログラムＰ１ａを展開して実行することで、認識部１１１と、基準線推定部１１２と、除外車両特定部１１３と、第１車線境界設定部１１４と、出力部１１５ａと、第２車線境界設定部１１６として機能する。

第２車線境界設定部１１６は、設定された第１車線境界１５に対し、自車両１０の存在する側と反対側に、車両の走行車線の境界である第２車線境界を設定する。第１車線境界１５Ｒ、１５Ｌに対し、自車両１０の存在する側と反対側を、第１車線境界の外側とも呼ぶ。出力部１１５ａは、第１車線境界１５に加え、設定された第２車線境界を出力する。

図１６は、第２車線境界設定部１１６により実行される車線境界設定処理を示す工程図である。この処理は、第１車線境界設定部１１４により第１車線境界１５が設定される毎に実行される。

ステップＳ３１０では、第２車線境界設定部１１６は、認識部１１１により認識された他車両の移動履歴と、設定された第１車線境界１５と、除外車両特定部１１３により特定された除外車両の情報とを用いて、設定された第１車線境界１５の外側に、除外車両でない他車両の移動履歴が存在するか否かを判定する。当該他車両の移動履歴が存在する場合には、第２車線境界設定部１１６は、処理をステップＳ３２０に進める。当該他車両の移動履歴が存在しない場合には、第２車線境界設定部１１６は本処理を終了する。

ステップ３２０では、第２車線境界設定部１１６が、設定された第１車線境界１５の外側であって、除外車両でない他車両の移動履歴が認識された側に、第１車線境界１５から予め定められた第４距離Ｄ４における位置を、第２車線境界として設定する。第２車線境界設定部１１６は、一つの移動履歴に対して１本の第２車線境界を設定する。第４距離Ｄ４は、メモリ１１７ａに予め記憶された、実験やシミュレーションによって求められる車幅である。本実施形態では、第４距離Ｄ４は、第１距離Ｄ１の２倍の距離である。

ステップＳ４１０では、出力部１１５ａは、設定された第２車線境界を出力する。

図１７に示す例では、設定された第１車線境界１５Ｒの右側に、他車両２０ａの移動履歴２１ａが存在し、設定された第１車線境界１５Ｌの左側に、他車両２０ｂの移動履歴２１ｂが存在する。他車両２０ａの移動履歴２１ａは、第２距離Ｄ２以内において、設定された第１車線境界１５と交差していないため、他車両２０ａは第１除外車両として特定されない。そのため、第２車線境界設定部１１６は、設定された第１車線境界１５Ｒの右側に第１車線境界１５Ｒを第４距離Ｄ４だけスライドさせて、第２車線境界２５ａを設定する。また、他車両２０ｂの移動履歴２１ｂは、第２距離Ｄ２以内において、設定された第１車線境界１５と交差していないため、他車両２０ｂは第１除外車両として特定されない。そのため、第２車線境界設定部１１６は、第１車線境界１５Ｌの左側に第１車線境界１５Ｌを第４距離Ｄ４だけスライドさせて、第２車線境界２５ｂを設定する。図１８に示す例では、設定された第１車線境界１５Ｒの右側に、他車両２０ａの移動履歴２１ａが存在する。他車両２０ａの移動履歴２１ａは、第２距離Ｄ２以内において、設定された第１車線境界１５と交差しているため、他車両２０ａは第１除外車両として特定される。そのため、第２車線境界設定部１１６は、第１車線境界１５Ｒの右側に、第２車線境界を設定しない。

この形態によれば、第２車線境界設定部１１６は、設定された第１車線境界１５の外側に他車両の移動履歴が認識された場合には、当該他車両の移動履歴が認識された側に、更に、第２車線境界を設定することができる。

なお、上記形態のステップＳ３１０では、第２車線境界設定部１１６は、設定された第１車線境界１５と、他車両の移動履歴２１と、を用いて第２車線境界を設定した。これに対し、又は、これに加えて、認識部１１１により第１車線境界１５に対し自車両１０の存在する側とは反対側に、道路の区画線が周辺情報として認識された場合には、第２車線境界設定部１１６は、設定された第１車線境界１５に対し当該区画線が認識された側に第４距離Ｄ４における位置を、第２車線境界として設定してもよい。

Ｅ．第５実施形態
第５実施形態では、除外車両特定部１１３は、上記実施形態の機能に加え、更に、他車両の移動履歴と、第２車線境界設定部１１６により設定された第２車線境界とを用いて、自車両１０の進行方向周囲における他車両２０のうち、移動履歴２１が道路形状に沿わない他車両を第２除外車両として特定する。

図１９に示す除外車両特定処理は、第２車線境界が設定された場合に実行される処理である。図１９に示す処理は、ステップＳ１２３、ステップＳ１２５、ステップＳ１３０、ステップＳ１３２に代えて、それぞれ、ステップＳ１２３ａ、ステップＳ１２５ａ、ステップＳ１３２、ステップＳ１３２ａを備える点が第２実施形態の除外車両特定処理と異なる。

ステップＳ１２３ａでは、除外車両特定部１１３は、今回の除外車両特定処理開始時に取得された撮像画像を用いて、自車両１０の進行方向に予め定められた第２距離Ｄ２以内において、他車両が、設定された第２車線境界を跨ぐか否かを判定する。他車両が設定された第２車線境界を跨がない場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２５ａに進める。

ステップＳ１２５ａでは、除外車両特定部１１３は、前回の車線境界設定処理が行われてから、今回の車線境界設定処理が行われるまでに、第２距離Ｄ２以内において、他車両の移動履歴が、設定された第２車線境界と交差するか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１２３ａとステップＳ１２５ａにより、除外車両特定部１１３は、前回の車線境界設定処理が行われてから、今回の車線境界設定処理が行われるまでに、設定された第２車線境界を跨いだ他車両を、第２除外車両として特定することとなる。

図２０に示す例のように、第２距離Ｄ２以内において、他車両２０ａの移動履歴２１ａが設定された第２車線境界２５ａと交差する場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１３０ａに進め、当該他車両２０ａを第２除外車両として特定する。図２０に示す他車両２０ｂは、移動履歴２１が設定された第２車線境界２５ｂと交差しない。このような場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１３２ａに進め、他車両２０ｂを第２除外車両として特定しない。以上のようにして、除外車両特定部１１３は、第２車線境界設定部１１６により設定された第２車線境界２５ａ、２５ｂを用いた除外車両特定処理を実行する。第２除外車両が特定されると、基準線推定部は、図６に示した車線境界設定処理において、第２除外車両の移動履歴を認識情報から除き（図６、ステップＳ１５０参照）、第２除外車両の移動履歴を除いた周辺情報を用いて基準線を推定する（図６、ステップＳ２００参照）。

この形態によれば、除外車両特定部１１３は、第１車線境界設定部１１４により設定された第１車線境界１５だけでなく、第２車線境界設定部１１６により設定された第２車線境界２５ａを用いて除外車両を特定するので、いっそう精度よく第１車線境界１５を設定することができる。

Ｆ．第６実施形態
図２１に示す除外車両特定処理は、第２車線境界設定部１１６により第２車線境界が設定された場合に実行される処理である。図２１に示す処理は、ステップＳ１２２ａ、ステップＳ１２７ａを備える点が第５実施形態（図１９）と異なり、他の工程は第５実施形態と同じである。

除外車両特定部１１３は、ステップＳ１２２ａにおいて、他車両が第５距離よりも離れた第２離間車両であるか否かを判定する。第５距離Ｄ５は、車線境界設定装置１０５ａの処理速度と車両速度との関係から、第２車線境界を適切に設定可能な距離に余裕を持たせた距離として定められる。第５距離Ｄ５は、実験やシミュレーションにより求められる。本実施形態では、第５距離Ｄ５は、上記実施形態における第３距離Ｄ３と等しい。他車両が第２離間車両である場合には、除外車両特定部１１３は、処理をステップＳ１２７ａに進める。他車両が第２離間車両でない場合には、除外車両特定部１１３は処理をステップＳ１２３ａに進める。ステップＳ１２３ａ、ステップＳ１２５ａは、第５実施形態と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１２７ａでは、除外車両特定部１１３は、第５距離Ｄ５以内で、第２離間車両の移動履歴が設定された第２車線境界と交差するか否かを判定する。第５距離Ｄ５以内で、他車両の移動履歴が設定された第２車線境界と交差する場合には、除外車両特定部１１３は、処理をステップＳ１３２ａに進め、第２離間車両を第２除外車両として特定する。第２除外車両が特定されると、基準線推定部は、図６に示した車線境界設定処理において、第２除外車両の移動履歴を認識情報から除き（図６、ステップＳ１５０参照）、第２除外車両の移動履歴を除いた周辺情報を用いて基準線を推定する（図６、ステップＳ２００参照）。

この形態によれば、自車両１０から第３距離Ｄ３よりも離れて位置する第２離間車両のうち、第５距離Ｄ５以内で、移動履歴が設定された第２車線境界と交差しない他車両は、第２除外車両として特定されない。そのため、第２離間車両のうち、移動履歴が道路形状に沿った離間車両の移動履歴を用いて基準線が推定されるので、基準線の推定精度をよりいっそう向上させることができる。

Ｇ．他の実施形態
Ｇ１．他の実施形態１
上記実施形態において、第２車線境界設定部１１６は、第１車線境界１５の外側に、複数の第２車線境界を設定してもよい。具体的には、第２車線境界設定部１１６は、図１６のステップＳ３１０において、設定された第２車線境界に対し第１車線境界１５が設定された側と反対側に、除外車両として特定されない他車両の移動履歴が存在する場合には、設定された第２車線境界から、第１車線境界１５が設定された側と反対側に第４距離Ｄ４における位置を、第２車線境界として更に設定してもよい。これに代えて、又は、これに加えて、第２車線境界設定部１１６は、設定された第２車線境界に対し第１車線境界１５が設定された側と反対側に、認識部１１１により道路の区画線４０が認識された場合には、設定された第２車線境界から、第１車線境界１５が設定された側と反対側に第４距離Ｄ４における位置を、第２車線境界として更に設定してもよい。

図２２に示す例では、設定された第２車線境界２５ａの車幅方向外側であって、設定された第２車線境界２５ａに対し、第１車線境界１５Ｒが設定された側（左側）と反対側（右側）に、他車両２０ｃの移動履歴２１ｃが存在する。他車両２０ｃの移動履歴２１ｃは、第２距離Ｄ２以内において設定された第２車線境界２５ａと交差していないため、他車両２０ｃは除外車両として特定されない。そのため、第２車線境界設定部１１６は、第２車線境界２５ａの右側に、更に第２車線境界２５ｃを設定する。

この形態によれば、第１車線境界の車幅方向外側に、複数の第２車線境界を設定することができる。

Ｇ２．他の実施形態２
上記の他の実施形態１は、上記第５実施形態又は上記第６実施形態と組合せ可能である。例えば、除外車両特定部１１３は、設定された第１車線境界１５と、設定された複数の第２車線境界と、を用いて、自車両１０の進行方向に位置する他車両のうち、移動履歴が道路形状に沿わない他車両を除外車両として特定してもよい。この形態によれば第２車線境界設定部１１６は、第１車線境界１５を用いて特定された第１除外車両と、複数の第２車線境界と用いて特定された第２除外車両と、の移動履歴を除いた周辺情報を用いて基準線１１を推定するので、いっそう精度よく第１車線境界１５を設定することができる。

Ｇ３．他の実施形態３
上記実施形態において、認識部１１１は、道路の区画線４０を認識可能である場合には、区画線４０を周辺情報として認識してもよい。図２３に示す例のように、自車両１０の近傍において区画線４０が認識され、遠方において区画線４０が認識されない場合には、基準線推定部１１２は、近傍において認識された区画線４０と、近傍から遠方において認識された路側物３０と移動履歴２１とを用いて、点列を推定して基準線１１を推定してもよい。

Ｇ４．他の実施形態４
上記実施形態において、認識部１１１により、路側物３０と他車両の移動履歴と区画線４０とのいずれもが周辺情報として認識されない場合には、基準線推定部１１２は、ＧＮＳＳにより検出される自車両１０の位置と、点列の座標を有する地図情報とを用いて、仮の基準線を推定してもよい。第１車線境界設定部１１４は、推定された仮の基準線を用いて第１車線境界を設定してもよい。この際、図２４に示す例のように、基準線推定部１１２は、検出装置１２０により検出された自車両１０の自己位置と、メモリ１１７、１１７ａあるいは他の装置から通信によって取得した地図情報とを用いて、点列を推定し、点列から仮の基準線１２を推定してもよい。第１車線境界設定部１１４は、仮の基準線１１ａを用いて仮の第１車線境界を設定してもよい。地図情報を用いて推定される隣り合う点列の間隔は、上記実施形態において推定される点列の間隔よりも広い可能性がある。また、車両１０の走行環境によっては、ＧＮＳＳにより検出される車両１０の位置精度は低下する場合がある。そのため、基準線推定部１１２は、認識部１１１により、路側物３０や他車両の移動履歴が周辺情報として認識可能となった段階で、仮の基準線１２を路側物３０や他車両の移動履歴を用いて推定した基準線で更新することが望ましい。この形態によれば、仮の基準線１２及び仮の第１車線境界により自車両１０の走行を制御しつつ、路側物３０や他車両の移動履歴が周辺情報として認識可能となった段階で、より精度の高い第１車線境界を設定して、自車両１０の走行を制御することができる。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組合せを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

本開示に記載の認識部１１１、基準線推定部１１２、除外車両特定部１１３、第１車線境界設定部１１４、第２車線境界設定部１１６、出力部１１５、１１５ａ等の制御部、及びその他の制御部とその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０、１０ａ 自車両、１１ 基準線、１５Ｒ、１５Ｌ 第１車線境界、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 他車両、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 移動履歴、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 第２車線境界、３０ 路側物、１０５、１０５ａ 車線境界設定装置、１１１ 認識部、１１２ 基準線推定部、１１４ 第１車線境界設定部

Claims (10)

1. 車線境界設定装置（１０５、１０５ａ）であって、
   自車両（１０）に搭載され少なくともカメラ（１２２）を含む検出装置（１２０）の検出結果を取得して、前記自車両の進行方向周囲における路側物（３０）の形状と、他車両（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）の移動履歴（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、の少なくとも一つを周辺情報として繰り返し認識する認識部（１１１）と、
   前記認識部により認識された前記周辺情報を用いて、前記自車両の進行方向に、道路形状を点で表す点列からなる基準線（１１）を繰り返し推定する基準線推定部（１１２）と、
   前記基準線推定部により推定された前記基準線から前記自車両の車幅方向両側へ予め定められた第１距離（Ｄ１）離れた位置を、前記自車両の走行車線の境界である第１車線境界（１５Ｒ、１５Ｌ）として繰り返し設定する、第１車線境界設定部（１１３）と、
   前記他車両の移動履歴と設定された前記第１車線境界とを用いて、前記自車両の進行方向周囲に位置する他車両のうち、移動履歴が道路形状に沿わない他車両である第１除外車両を特定する除外車両特定部（１１４）と、を備え、
   前記基準線推定部は、前記第１除外車両の移動履歴を除いた前記周辺情報を用いて前記基準線を推定し、
   前記除外車両特定部は、前記自車両の進行方向における前記自車両から予め定められた第２距離（Ｄ２）以内において、設定された前記第１車線境界を跨いだ他車両と、設定された前記第１車線境界と前記他車両の移動履歴とが交差する他車両と、を前記第１除外車両として特定する、車線境界設定装置。
2. 請求項１に記載の車線境界設定装置であって、
   前記除外車両特定部は、前記第２距離以上の距離であって、前記自車両の進行方向における前記自車両から予め定められた第３距離（Ｄ３）よりも離れた他車両である第１離間車両のうち、
   設定された前記第１車線境界と前記第１離間車両の移動履歴とが前記第３距離以内で交差する場合には、前記第１離間車両を前記第１除外車両として特定し、
   設定された前記第１車線境界と前記第１離間車両の移動履歴とが前記第３距離よりも離れた位置で交差する場合には、前記第１離間車両を前記第１除外車両として特定しない、車線境界設定装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車線境界設定装置であって、
   更に、設定された前記第１車線境界に対し前記自車両の存在する側とは反対側に、車両の走行車線の境界である第２車線境界（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）を設定する第２車線境界設定部（１１６）を備え、
   前記第２車線境界設定部は、
   前記認識部により認識された前記他車両の移動履歴と、設定された前記第１車線境界と、前記第１除外車両の情報とを取得し、
   設定された前記第１車線境界に対し前記自車両の存在する側とは反対側に前記第１除外車両として特定されない前記他車両の移動履歴が存在する場合には、設定された前記第１車線境界から前記他車両の移動履歴が存在する側に予め定められた第４距離における位置を、前記第２車線境界として設定する、車線境界設定装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の車線境界設定装置であって、
   更に、設定された前記第１車線境界に対し前記自車両の存在する側とは反対側に、車両の走行車線の境界である第２車線境界を設定する第２車線境界設定部を備え、
   前記第２車線境界設定部は、前記認識部の認識結果と、設定された前記第１車線境界と、を取得し、
   設定された前記第１車線境界に対し前記自車両の存在する側とは反対側に前記認識部により区画線が認識された場合には、設定された前記第１車線境界から前記認識部により区画線が認識された側に予め定められた第４距離における位置を、前記第２車線境界として設定する、車線境界設定装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の車線境界設定装置であって、
   前記第２車線境界設定部は、設定された前記第２車線境界に対し前記第１車線境界が設定された側と反対側に、前記他車両の移動履歴が存在する場合には、設定された前記第２車線境界から前記他車両の移動履歴が存在する側に前記第４距離における位置を、前記第２車線境界として更に設定する、車線境界設定装置。
6. 請求項３又は請求項４に記載の車線境界設定装置であって、
   前記第２車線境界設定部は、設定された前記第２車線境界に対し前記第１車線境界が設定された側と反対側に、前記認識部により道路の区画線が認識された場合には、設定された前記第２車線境界から前記認識部により区画線が認識された側に前記第４距離における位置を、前記第２車線境界として更に設定する、車線境界設定装置。
7. 請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の車線境界設定装置であって、
   前記除外車両特定部は、更に、前記他車両の移動履歴と設定された前記第２車線境界とを用いて、前記自車両の進行方向周囲に位置する他車両のうち、移動履歴が道路形状に沿わない第２除外車両を特定し、
   前記基準線推定部は、更に、設定された前記第２車線境界を用いて特定された前記第２除外車両の移動履歴を除いた前記周辺情報を用いて、前記基準線を推定する、車線境界設定装置。
8. 請求項７に記載の車線境界設定装置であって、
   前記除外車両特定部は、前記自車両の進行方向における前記自車両から前記第２距離以内において、設定された前記第２車線境界を跨いだ他車両と、設定された前記第２車線境界と前記他車両の移動履歴とが交差する他車両と、を前記第２除外車両として特定する、車線境界設定装置。
9. 請求項８に記載の車線境界設定装置であって、
   前記除外車両特定部は、前記第２距離以上の距離であって、前記自車両の進行方向における前記自車両から予め定められた第５距離（Ｄ５）よりも離れた他車両である第２離間車両のうち、
   設定された前記第２車線境界と前記第２離間車両の移動履歴とが前記第５距離以内で交差する場合には、前記第２離間車両を前記第２除外車両として特定し、
   設定された前記第２車線境界と前記第２離間車両の移動履歴とが前記第５距離よりも離れた位置で交差する場合には、前記第２離間車両を前記第２除外車両として特定しない、車線境界設定装置。
10. 車線境界設定方法であって、
    自車両の進行方向周囲における路側物の形状と、他車両の移動履歴と、の少なくとも一つを周辺情報として繰り返し認識し（ステップＳ１００）、
    認識された前記周辺情報を用いて、前記自車両の進行方向に、道路形状を点で表す点列からなる基準線を繰り返し推定し（ステップＳ２００）、
    推定された前記基準線から前記自車両の車幅方向両側へ予め定められた第１距離離れた位置を、前記自車両の走行車線の境界である第１車線境界として繰り返し設定する（ステップＳ３００）、車線境界設定方法であり、
    前記他車両の移動履歴と設定された前記第１車線境界とを用いて、前記自車両の進行方向周囲に位置する他車両のうち、移動履歴が道路形状に沿わない他車両である第１除外車両を特定し、
    前記基準線を繰り返し推定する処理において、前記第１除外車両の移動履歴を除いた前記周辺情報を用いて前記基準線を推定し、
    前記第１除外車両を特定する処理において、前記自車両の進行方向における前記自車両から予め定められた第２距離（Ｄ２）以内において、設定された前記第１車線境界を跨いだ他車両と、設定された前記第１車線境界と前記他車両の移動履歴とが交差する他車両と、を前記第１除外車両として特定する、車線境界設定方法。

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