JP4906398B2 - 車載道路形状識別装置、車載システム、道路形状識別方法及び周辺監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車周辺の道路の形状を識別する技術に関するものである。

自車周辺の道路の形状を識別する技術としては、自車の走行軌跡に基づいて自車後方の道路の道路形状を識別する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
特開平6-258438号公報

前記自車の走行軌跡に基づいて自車後方の道路の道路形状を識別する技術には、自車が、走行レーン変更や道路外施設への進入などの道路の道路形状に沿わない走行を行った場合には、適正に自車後方の道路の道路形状を識別することができなくなるという問題がある。

そこで、本発明は、より適正に自車周辺の道路の道路形状を識別することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される、前記自動車周辺の道路の形状を識別する車載道路形状識別装置を、自車周辺の各他車を対象車両として、各対象車両の走行軌跡を検出する走行軌跡検出部と、前記各対象車両について、予め定めた評価法に従って、当該対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定する確度算定部と、前記確度算定部が算定した確度の高い対象車両について、前記走行軌跡検出部が検出した走行軌跡が、道路の形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定する道路形状推定部とを含めて構成したものである。

このような車載道路形状識別装置によれば、自車周辺の他車のうちの、道路形状に沿った走行軌跡であることの確からしさが高い対象車両の走行軌跡に応じて自車周辺の道路形状を推定することができるので、より高い信頼度をもって自車周辺の道路の道路形状を適正に識別することができるようになる。

ここで、前記対象車両には、自車周辺の各他車に加え、自車も含めるようにして良い。
このように自車の走行軌跡をも考慮に含めて道路形状を推定することにより、道路形状をより高い精度と信頼度をもって推定することができるようになる。
なお、以上の車載道路形状識別装置において、前記走行軌跡検出部は、レーダ装置を用いて検出した自車周辺の他車の自車に対する相対位置に基づいて、当該他車である対象車両の走行軌跡を検出するものであってよい。また、前記対象車両に、自車周辺の各他車に加え、自車も含める場合には、前記走行軌跡検出部を、レーダ装置を用いて検出した自車周辺の他車の自車に対する相対位置に基づいて、当該他車である対象車両の走行軌跡を検出する他車走行軌跡検出部と、衛星測位装置または自車の走行状態を検出するセンサを用いて検出した自車の位置より、当該自車である対象車両の走行軌跡を検出する自車走行軌跡検出部とより構成してもよい。

また、以上の車載道路形状識別装置は、前記対象車両とする自車周辺の各他車を、自車の後方に位置する他車とし、前記道路形状推定部は、自車後方の道路の道路形状を推定するものとして良い。
また、より具体的には、以上の車載道路形状識別装置に前記各対象車両の走行の挙動を検出する挙動検出部を備え、前記確度算定部において、前記挙動検出部が検出した前記対象車両の挙動に応じて当該対象車両の前記確からしさを評価する前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良い。なお、この場合には、前記確度算定部において、前記対象車両の速度変化が小さいほど当該対象車両の前記確からしさを大きくする前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良いし、前記対象車両の進行方向の変化が小さいほど当該対象車両の前記確からしさを大きくする前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良いし、前記対象車両の走行速度が所定の範囲内である場合に、他の場合に比べ当該前記対象車両の前記確からしさを大きくする前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良い。

このようにすることにより、より安定的に走行している、したがって、道路形状に沿って走行している蓋然性と考えられる対象車両に基づいて、道路形状を高い信頼性を持って推定することができるようになる。
また、より具体的には、以上の車載道路形状識別装置に、前記各対象車両の方向指示器の点滅の有無を検出する方向指示器状態検出部を備え、前記確度算定部において、前記方向指示器状態検出部が前記対象車両の方向指示器が点滅していることを検出している場合に、他の場合に比べ当該対象車両の前記確からしさを小さくする前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしてもよい。

このようにすることにより、方向転換や進路変更のための対象車両の道路の道路形状によらない挙動によって誤った道路形状が推定されてしまうことを抑制することができる。
また、より具体的には、以上の車載道路形状識別装置の前記走行軌跡検出部に、自車周辺の他車の自車に対する相対位置を検出する他車位置検出部と、他車位置検出部が検出した他車の相対位置に基づいて、自車周辺の他車を追尾する他車追尾部と、他車追尾が追尾している他車の相対位置の履歴に基づいて、当該他車である対象車両の走行軌跡を検出する他車走行軌跡検出部とを設け、前記確度算定部において、前記他車追尾部が、前記対象車両である他車の追尾に成功した頻度が大きいほど当該対象車両の前記確からしさを大きくする前記評価法に従って、前記他車である各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良い。

ここで、一般的に、自車周辺の他車についての追尾を行う場合、追尾の成功頻度が大きいほど、当該他車について求めた相対位置や走行軌跡の精度は高くなる。したがって、このようにすることにより、自車周辺の他車について算出した走行軌跡の精度を考慮に含めた、信頼性の高い道路形状の推定を行うことができるようになる。

また、より具体的には、以上の車載道路形状識別装置に、前記各対象車両の位置を算定する位置算定手段と、前記位置算定手段が算定した前記対象車両の位置と、地図データに基づいて当該対象車両の近傍に交差点が存在するかどうかを検出する交差点有無検出手段を備え、前記確度算定部において、前記交差点有無検出手段が、前記対象車両の近傍に交差点が存在することを検出した場合に、他の場合に比べ当該対象車両の前記確からしさを小さくする前記評価法に従って、前記各対象車両が道路に沿って走行していることとの確からしさを算定するようにしても良い。

このようにすることにより、交差点付近における車両の単一の道路の道路形状によらない挙動によって誤った道路形状が推定されてしまうことを抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、より適正に自車周辺の道路の道路形状を識別することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
本車載システムは自動車に搭載される装置であり、図示するように、レーダ測位装置１、カメラ２、他車追尾部３、他車状態識別部４、評価対象状態項目テーブル５、ＧＰＳ受信機６、車両状態センサ７、地図データ８、ナビゲーション装置９、道路形状推定部１０、警告装置１１とを含んで構成される。ここで、車両状態センサ７は、自動車の車速を検出する車速センサや、自動車の角速度を検出するジャイロセンサや、自車の方向指示器の操作状態などを検出するセンサなどの、自車の各種状態を検出するセンサの集合体である。

さて、次に、図１ｂに示すように、レーダ測位装置１は車両の後部に配置されており、自車後方方向をスキャン範囲として、スキャン範囲内に存在する他車の自車に対する相対位置や相対速度ベクトルを検出するスキャンを行い、当該スキャンによって検出した相対位置や相対速度ベクトルを表す計測データを出力する処理をくりカス。また、カメラ２も車両の後部に配置されており、自車後方を撮影する。

次に、物体追尾部は、レーダ測位装置１から出力された計測データに基づいて、自車後方に存在する各他車の追尾を行い、追尾中の他車である追尾中他車毎に、追尾情報を生成管理する他車追尾処理を繰り返し行う。ここで、他車の追尾とは、各時点で計測された計測データを、他車毎に、当該他車の時系列の計測データとして系列化する処理である。また、ある追尾中他車の追尾情報とは、このように系列化された当該追尾中他車の時系列の計測データを指す。

なお、他車追尾処理では、たとえば、次のようにして他車の追尾を行う。
すなわち、レーダ測位装置１から出力された計測データのうちに、ある追尾中他車の過去の計測データから推定される当該追尾中他車の現在の相対位置や相対速度ベクトルと近似する相対位置や相対速度ベクトルを示す計測データが存在する場合に、当該計測データを、当該追尾中他車の計測データであるとして、当該追尾中他車の追尾情報に加える。また、レーダ測位装置１から出力される計測データのうちに、追尾中他車の計測データとすることのできなかった計測データが存在する場合には、その計測データが計測された他車を、新たな追尾中他車としてその追尾情報を生成し、当該存在した計測データを、当該新たな追尾中他車の追尾情報に加える。また、当該他車追尾処理では、複数回以上のスキャンにおいて、連続して対応する計測データが計測されなかった追尾中他車については、その追尾を終了し、当該追尾中他車についての追尾情報を消去する。

次に、ナビゲーション装置９は、ＧＰＳ受信機６や車両状態センサ７の出力に基づいて、地図データ８を参照しつつ自車の現在位置を算定する。なお、地図データ８では、直線（リンク）の連続対として道路を表しており、一般的に言って、地図データ８が表す道路の道路形状の、現実の道路の道路形状に対する誤差は比較的大きい。

また、他車状態識別部４は、カメラ２が撮影した画像から、他車追尾部３が追尾中の各他車である各追尾中他車の状態を検出する。ここでは、他車状態識別部４は、たとえば、他車の方向指示器の点滅状態などを、当該他車の状態として検出する。
より具体的には、他車状態識別部４は、各追尾中他車について次の処理を行う。すなわち、当該追尾中他車の最新の相対位置を、他車追尾部３が当該追尾中他車について管理している追尾情報より取得し、カメラ２が撮影した画像中の、取得した相対位置が写り込む位置を算定する。また、カメラ２が撮影した画像中の算定した位置周辺の領域に対して、画像認識処理を施して、当該追尾中他車の画像パターンを抽出する。そして、最近一定期間中に当該追尾中他車について抽出した画像パターン中において、方向指示器に対応する部分の輝度が周期的に変化しているかどうかなどより、当該追尾中他車の方向指示器が点滅しているかどうかの状態を検出する。

次に、図２に、評価対象状態項目テーブル５の内容を示す。
図示するように、評価対象状態項目テーブル５は、自車及び他車の状態を評価をどのように行うかを定義したテーブルであり、評価対象とする個々の状態を示す評価対象項目毎のエントリを有し、当該エントリには、そのエントリの評価対象項目の評価をどのように行うかを示す定義が、評価結果を表す評価値の算出法を示す評価値算出法として登録される。

さて、図示するように、本実施形態では、評価対象項目として、自動車の走行状態に関係する評価対象項目のグループと、自動車の操作状態に関係する評価対象項目のグループと、自動車の周辺環境状態に関係する評価対象項目のグループと、自動車について検出した情報の確からしさの状態である検出確度状態に関係する評価対象項目のグループとを設ける。

そして、自動車の走行状態に関係する評価対象項目のグループの評価対象項目としては、速度ｖ、加速度ｄｖ、角速度ｄθなどを設ける。速度ｖは自動車の速度の状態を示し、図中の速度Ｖのエントリの評価値算出法に示すように、自動車が一般的な速度ｖｎで（ｖ１＜ｖｎ＜ｖ２）で走行しているとき、この評価対象項目の評価値はＨ、他の場合はＬ（Ｈ＞Ｌ）として算出する。また、加速度ｄｖは、自動車の速度変化の状態を示し、図中の加速度ｄｖのエントリの評価値算出法に示すように、自動車が急加速や急減速を行っていないとき（速度変化が所定値ｄｖ１未満のどき）、この評価対象項目の評価値はＨ、他の場合はＬ（Ｈ＞Ｌ）として算出する。また、角速度ｄθは、自動車の方向変化の状態を示し、図中の角速度ｄθのエントリの評価値算出法に示すように、自動車がほぼ直進しているとき（方向変化が所定ｄθ１未満のどき）、この評価対象項目の評価値はＨ、他の場合はＬ（Ｈ＞Ｌ）として算出する。

次に、自動車の操作状態に関係する評価対象項目のグループの評価対象項目としては、方向指示器操作状態等を設ける。方向指示器操作状態は、自動車の方向指示器の操作状態を示し、図中の方向指示器操作状態のエントリの評価値算出法に示すように、方向指示器が操作されている状態（方向指示器が点滅している状態）にあるとき、この評価対象項目の評価値はＬ、他の場合はＨ（Ｈ＞Ｌ）として算出する。

次に、自動車の周辺環境状態に関係する評価対象項目のグループの評価対象項目としては、交差点付近走行有無等を設ける。交差点付近走行有無は、自動車が交差点付近を走行しているか否かの状態を示し、図中の交差点付近走行有無のエントリの評価値算出法に示すように、自動車が交差点付近を走行しているとき、この評価対象項目の評価値はＬ、他の場合はＨ（Ｈ＞Ｌ）として算出する。

そして、最後に、検出確度状態に関係する評価対象項目のグループの評価対象項目としては、最近の追尾成功回数等を設ける。最近の追尾成功回数は、自動車の追尾を他車追尾部３が最近一定期間内に成功した回数の状態を示し、図中の最近の追尾成功回数のエントリの評価値算出法に示すように、最近の追尾成功回数がｎ未満のときはＬ、ｎ以上ｍ（ｎ＜ｍ）未満のときはＭ、ｍ以上のときはＨ（Ｈ＞Ｍ＞Ｌ）として、この評価対象項目の評価値は算出する。ただし、自車の追尾が行われないので、自車については常にＨとして、この評価対象項目の評価値は算出する。

なお、以上の各評価対象項目の評価値は、大きいほど、その評価対象項目の評価が高評価であることを表す。
さて、図１に戻り、道路形状推定部１０は、道路形状推定処理を行って自車後方の道路の道路形状を推定する。
図３に、この道路形状推定処理の手順を示す。
図示するように、道路形状推定部１０は、この処理において、自車及び追尾中他車の自車周辺領域における走行軌跡を算出する（ステップ３０２）。ここで、自車の走行軌跡はＧＰＳ受信機６が測位した現在位置や、車両状態センサ７で検出した車速や角速度より求まる現在位置の履歴より算出する。ただし、自車の走行軌跡は、ナビゲーション装置９が算定した現在位置の履歴より求めるようにすることもできる。一方、各追尾中他車の走行軌跡は、各追尾中他車の追尾情報が示す各時点における追尾中他車の相対位置と各時点における自車の現在位置より求まる各時点における追尾中他車の位置の履歴より算出する。

次に、算出した自車及び各追尾中他車の走行軌跡が全て同じ道路の道路形状を表していると見なせるかどうかを、各走行軌跡が道路形状に沿って走行して得られた軌跡であると仮定して判定する（ステップ３０４）。ここで、より具体的には、この判定は、たとえば、相互に所定距離内の間隔で並行する部分を有し、かつ、並行しない部分を含まない走行軌跡は、同じ道路の道路形状を表していると見なせるものとすることにより行う。

そして、当該道路形状が全て同じ道路の道路形状を表していると見なせる場合には、自車及び各追尾中他車の走行軌跡によって表される道路形状を、自車後方の自車周辺領域の道路形状として推定し（ステップ３１６）、ステップ３０２からの処理に戻る。ここで、ステップ３１６では、より具体的には、たとえば、自車及び各追尾中他車の走行軌跡と並行する、自車及び各追尾中他車の走行軌跡を包含する一定幅の帯状の形状を、自車後方の道路形状として推定する。

一方、自車及び追尾中他車の走行軌跡が表す道路形状が全て同じでない場合には、自車及び追尾中他車それぞれについて、評価対象状態項目テーブル５に登録されている評価対象項目の評価値を、当該評価対象項目のエントリに記述された評価値算出法に従って算出する（ステップ３０６）。ここで、評価対象項目のうち、自車の速度ｖ、加速度ｄｖ、角速度ｄθは、車両状態センサ７で検出した車速や角速度より求め、自車の方向指示器操作状態は、車両状態センサ７で検出した方向指示器の操作状態より求める。また、自車が交差点付近を走行しているかどうかは、ナビゲーション装置９に問い合わせることにより求める。ナビゲーション装置９は、問い合わせを受けると、自車の現在位置が位置する道路に連結する交差点が当該現在位置周辺に存在するかどうかを地図データ８を参照して判定し、判定結果を道路形状推定部１０に返答する。なお、自車の速度ｖ、加速度ｄｖ、角速度ｄθは、ナビゲーション装置９が算定した現在位置の履歴より算出するようにしてもよい。また、各追尾中他車の、評価対象項目のうち、速度ｖ、加速度ｄｖ、角速度ｄθは、その追尾中他車の追尾情報が示す各時点の当該追尾中他車の相対位置及び相対速度ベクトルと、各時点の自車の現在位置及び速度ベクトルより求まる、当該他車の各時点における位置、速度ベクトル、または、これらの変化に基づいて算出することができる。なお、自車の速度ベクトルは、自車の速度と、自車の現在位置の履歴や自車の角速度より求まる自車の進行方向とより求めることができる。また、追尾中他車の方向指示器操作状態は、他車状態識別部４がカメラ２で撮影した画像から識別した、当該追尾中他車の方向指示器の点滅状態より求める。また、自車が交差点付近を走行しているかどうかは、追尾中他車の追尾情報が示す最新の当該追尾中他車の相対位置によって示される位置付近に交差点が存在すうかどうかをナビゲーション装置９に問い合わせることにより求める。ナビゲーション装置９は、問い合わせを受けると、自車の現在位置が位置する道路に連結する交差点が、当該自車の現在位置から問い合わせを受けた相対位置分移動した地点周辺に存在するかどうかを地図データ８を参照して判定し、判定結果を道路形状推定部１０に返答する。また、追尾中他車の最近の追尾成功回数は、当該追尾中他車の追尾情報に格納されている、過去一定期間分の計測データの数として求めることができる。

さて、自車及び追尾中他車それぞれについて、評価対象状態項目テーブル５に登録されている評価対象項目の評価値を算出したならば、自車及び追尾中他車それぞれについて、信頼度を算出する（ステップ３０８）。自車の信頼度は、自車について算出した評価値の合計として求め、追尾中他車の信頼度は、その追尾中他車について算出した評価値の合計として求める。

次に、自車及び追尾中他車を、各走行軌跡が道路形状に沿って走行して得られた軌跡であると仮定して、走行軌跡が同じ道路の道路形状を表していると見なせるもの同士のグループにグループ分けする（ステップ３１０）。なお、このグループ分けは、より具体的には、たとえば、相互に所定距離内の間隔で並行する部分を有し、かつ、並行しない部分を含まない走行軌跡は、同じ道路の道路形状を表していると見なせるものとすることにより行う。

そして、各グループに属する各車両（自車または追尾中他車）の信頼度の平均を求め（ステップ３１２）、最も信頼度の平均が大きかったグループに属する各車両（自車または追尾中他車）の走行軌跡によって表される道路形状を、自車後方の自車周辺領域の道路形状として推定し（ステップ３１４）、ステップ３０２からの処理に戻る。ここで、ステップ３１４では、より具体的には、たとえば、最も信頼度の平均が大きかったグループに属する各車両の走行軌跡と並行する、当該各車両の走行軌跡行を包含する一定幅の帯状の形状を、自車後方の道路形状として推定する。

以上、道路形状推定処理について説明した。
ここで、図４に、このような道路形状推定処理の処理例を示す。
いま、図４ａ１のように、自車の後方に、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが存在し、自車、他車Ｂ、他車Ｃが道路に沿って走行し、他車Ａが道路外の施設に進出しようとしている場合を考える。また、他車Ａは、道路外の施設に進出するために大きく速度や方向を変化させているものとする。
この場合、自車の走行軌跡４０１と他車Ｂの走行軌跡４０３と他車Ｃの走行軌跡４０４は、同じく、直進している道路形状Ｓを表すが、他車Ａの走行軌跡４０２は、左にカーブした道路形状Ｌを表すことになる。ここで、走行軌跡が表す道路形状とは、前述の通り、当該走行軌跡が道路形状に沿って走行して得られた軌跡であると仮定して推定される道路形状である。

このような場合、走行軌跡が同じ道路の道路形状を表していると見なせるもの同士のグループへのグループ分けによって、これら４台の車両は、自車、他車Ｂ、他車Ｃのグループと、他車Ａのグループにグループ分けされる。また、各車両（自車、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃ）について得られる評価値、信頼度は、図４ａ２に示すようになり、道路外の施設に進出する他車Ａについて信頼度が、他の車両に比べ、加速度ｄｖと角速度ｄθの評価値が小さくなるために低くなる。そして、この結果、自車、他車Ｂ、他車Ｃのグループの信頼度の平均値が最も大きくなり、自車、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡によって表される、図４ａ１に示す直進する道路形状４０５が、自車後方の道路形状として最終的に推定されることになる。なお、道路形状４０５は、たとえば、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡と並行する、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡を包含する一定幅の帯状の形状として求められる。

次に、図４ｂ１のように、自車の後方に、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが存在し、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが道路に沿って走行し、自車が走行レーンを変更する進路変更を行った場合を考える。また、自車は、方向指示器を点滅させた状態で加速しながら進路の変更を行っているものとする。
この場合、他車Ａの走行軌跡４０２と他車Ｂの走行軌跡４０３と他車Ｃの走行軌跡４０４は、同じく、直進している道路形状Ｓを表すが、自車の走行軌跡４０１は、右にカーブした道路形状Ｒを表すことになる。
このような場合、走行軌跡が同じ道路の道路形状を表していると見なせるもの同士のグループへのグループ分けによって、これら４台の車両は、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃのグループと、自車のグループにグループ分けされる。また、各車両（自車、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃ）について得られる評価値、信頼度は、図４ｂ２に示すようになり、進路変更を行っている自車について信頼度が、他の車両に比べ、加速度ｄｖと角速度ｄθと方向指示器操作状態の評価値が小さくなるために低くなる。そして、この結果、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃのグループの信頼度の平均値が最も大きくなり、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡によって表される、図４ｂ１の直進する道路形状４０６が、自車後方の道路形状として最終的に推定されることになる。なお、道路形状４０６は、たとえば、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡と並行する、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡を包含する一定幅の帯状の形状として求められる。

次に、図４ｃ１のように、自車の後方に、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが存在し、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃが道路に沿って走行し、自車が道路外の施設へ進出しようとしている場合を考える。また、自車は、方向指示器を点滅させた状態で減速しながら道路外へ進行しているものとする。
この場合、他車Ａの走行軌跡４０２と他車Ｂの走行軌跡４０３と他車Ｃの走行軌跡４０４は、同じく、左にカーブする道路形状Ｌを表すが、自車の走行軌跡４０１は、直進する道路形状Ｓを表すことになる。
このような場合、走行軌跡が同じ道路の道路形状を表していると見なせるもの同士のグループへのグループ分けによって、これら４台の車両は、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃのグループと、自車のグループにグループ分けされる。また、各車両（自車、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃ）について得られる評価値、信頼度は、図４ｃ２に示すようになり、道路外の施設へ進出しようとしている自車について評価値は、加速度ｄｖと方向指示器操作状態の３評価対象項目について他車より小さくなり、角速度ｄθについて道路形状に沿って左に曲がらず直進しているために他車より大きくなる。そして、この結果、合計では自車の信頼度が、他車より小さくなり、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃのグループの信頼度の平均値が最も大きくなる。そして、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡によって表される、図４ｃ１の左にカーブする道路形状４０７が、自車後方の道路形状として最終的に推定されることになる。なお、道路形状４０７は、たとえば、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡と並行する、他車Ａ、他車Ｂ、他車Ｃの走行軌跡を包含する一定幅の帯状の形状として求められる。

ここで、以上のように、自車または追尾中他車について算出される信頼度は、当該車両が道路形状に沿った走行を行っていることの信頼性の高さを表す。したがって、以上の道路形状推定処理によれば、自車の自車後方の他車のうちの、道路形状に沿った走行を行っていることの信頼性の高い車両の走行軌跡に応じて自車周辺の道路形状を推定することができ、この結果、より高い信頼度をもって自車周辺の道路の道路形状を適正に識別できるようになる。より具体的には、信頼度の算出に前述した自動車の走行状態に関係する評価対象項目のグループの評価値を用いることにより、より安定的に走行している、したがって、道路形状に沿って走行している蓋然性が高い対象車両に基づいて道路形状を推定することができるようになる。また、評価対象項目として方向指示器点滅有無を設け、その評価値を信頼度の算出に用いていることにより、方向転換や進路変更のための対象車両の道路の道路形状によらない挙動によって誤った道路形状が推定されてしまうことを抑制することができる。また、評価対象項目として交差点付近走行有無を設けて、その評価値を信頼度の算出に用いていることにより、交差点付近における車両の単一の道路の道路形状によらない挙動によって誤った道路形状が推定されてしまうことを抑制することができる。また、評価対象項目として最近の追尾成功回数を設け、その評価値を信頼度の算出に用いていることにより、自車周辺の他車について算出した走行軌跡の信頼性を考慮に含めた道路形状の推定を行うことができるようになる。

さて、図１に戻り、警告装置１１は以上のようにして道路形状推定部１０が推定した道路形状を用いて、自車に接近する他車の存在をドライバに警告する接近車両警告処理を行う。
図５に、この接近車両警告処理の手順を示す。
図示するように、警告装置１１は、この処理において、他車追尾部３による、いずれかの追尾中他車の追尾情報の更新の発生を監視する（ステップ５０２）。
そして、いずれかの追尾情報が更新されたならば、更新された追尾情報から、当該追尾情報に対応する追尾中他車の現在の相対位置が自車までの距離が所定距離内の位置であるかどうかを調べ（ステップ５０４）、所定距離内の位置でなければ、ステップ５０２に戻って次の追尾情報の更新の発生を待つ。

一方、追尾中他車の相対位置が自車までの距離が所定距離内の位置であれば、さらに、更新された追尾情報から、当該追尾情報に対応する追尾中他車の現在の相対速度ベクトルを取得し、その相対速度ベクトルが維持されると、追尾中他車が自車に所定期間内に衝突することになるかどうかを調べる（ステップ５０６）。そして、相対速度ベクトルが維持されても追尾中他車が自車に所定期間内に衝突することにはならない場合には、ステップ５０２に戻って次の追尾情報の更新の発生を待つ。

一方、相対速度ベクトルが維持されると追尾中他車が自車に所定期間内に衝突することになる場合には、更新された追尾情報から得られる当該追尾中他車の走行軌跡より、当該追尾情報に対応する追尾中他車が、道路形状推定部１０が推定した道路形状に沿って進行しているかどうかを判定する（ステップ５０８）。そして、道路形状に沿って進行していなければ、音声出力や表示出力により接近中の他車があることを運転者に警告する（ステップ５１０）。そして、ステップ５０２に戻って次の追尾情報の更新の発生を待つ。

一方、追尾中他車が、道路形状推定部１０が推定した道路形状に沿って進行している場合には、更新された追尾情報に対応する追尾中他車が、道路形状推定部１０が推定した道路形状に沿った走行を今後行った場合にも、当該追尾中他車が所定期間内に自車に衝突する可能性が解消されないかどうかを調べ（ステップ５１２）、解消される場合には、ステップ５０２に戻って次の追尾情報の更新の発生を待つ。

一方、当該追尾中他車が所定期間内に自車に衝突する可能性が解消されない場合には、音声出力や表示出力により接近中の他車があることを運転者に警告する（ステップ５１０）。そして、ステップ５０２に戻って次の追尾情報の更新の発生を待つ。
以上、警告装置１１が行う接近車両警告処理について説明した。
このような接近車両警告処理によれば、図６ａに示すように速度ベクトルｖ０で走行している自車６０１と、道路形状に沿わない走行軌跡６０２１を持つ、速度ベクトルｖ１で走行している追尾中他車６０２が存在している場合に、速度ベクトルｖ０と速度ベクトルｖ１の差分ベクトルとして求まる追尾中他車６０２の自車に対する相対速度ベクトルが維持さると追尾中他車６０２が自車に所定期間内に衝突することになる場合には、その旨の警告が運転者に対して出力される。

しかし、追尾中他車６０２の自車に対する相対速度ベクトルが維持さると追尾中他車６０２が自車に所定期間内に衝突することになる場合であっても、図６ｂに示すように、追尾中他車６０２が道路形状に沿った走行軌跡６０２２で走行している場合には、追尾中他車６０２が今後も道路形状に沿った走行を継続する蓋然性が大きいので、さらに、追尾中他車６０２が今後も道路形状に沿った走行を行った場合にも、追尾中他車６０２が自車に所定期間内に衝突する危険性が解消されないかどうかを調べる。そして、危険性が解消されない場合にのみ警告を出力する。

図６ｂに示した場合には、追尾中他車６０２が道路形状に沿った走行を続けると、追尾中他車６０２は、図中の６０２０に示す位置となり、その速度ベクトルの方向はｖ１０のようになって、追尾中他車６０２が自車に所定期間内に衝突する危険性は解消されることになる。したがって、この場合には、警告は運転者に対して出力されないことになる。

このように、以上の接近車両警告処理によれば、他車両の自車への衝突の危険性をより精度よく評価することができると共に、当該評価に従った警告を運転者に対して行うことができるようになる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、道路形状推定部１０で推定した道路形状を、警告装置１１において、自車に接近する他車の警告を行うために用いたが、道路形状推定部１０で推定した道路形状は、その他の各種処理に用いるようにして良い。たとえば、推定した道路形状と、地図データ８が表す道路形状が相違する場合に、当該推定した道路形状を、地図データ８が表す道路形状を校正するための資料として用いるなどしても良い。

また、以上では自車後方の道路の道路形状を推定する場合について説明したが、本実施形態は、自車前方の道路の道路形状を推定する場合についても、以上の説明の前方と後方を入れ替えることにより適用することができる。ただし、この場合には、自車の走行軌跡は用いずに、同じ道路形状を表していると見なせる走行軌跡を有する追尾中他車のグループのうちの、信頼度の平均値が大きいグループの追尾中他車の走行軌跡によって表される道路形状を、自車前方道路の道路形状として推定するようにする。また、このようにして推定した自車前方の道路形状は、前方カーブのなどの前方状況の予告を行うためなどに用いることができる。

本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る評価対象状態項目テーブルの内容を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路形状推定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る道路形状推定処理の処理例を示す図である。 本発明の実施形態に係る道路形状推定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る道路形状推定処理の処理例を示す図である。

符号の説明

１…レーダ測位装置、２…カメラ、３…他車追尾部、４…他車状態識別部、５…評価対象状態項目テーブル、６…ＧＰＳ受信機、７…車両状態センサ、８…地図データ、９…ナビゲーション装置、１０…道路形状推定部、１１…警告装置。

Claims (9)

1. 自動車に搭載される、前記自動車周辺の道路の形状を識別する車載道路形状識別装置であって、
   自車周辺の他車の自車に対する相対位置を検出する他車位置検出部と、
   前記他車位置検出部が検出した他車の相対位置に基づいて、自車周辺の他車の位置を追尾する他車追尾部と、
   前記他車追尾部が追尾している各他車を対象車両として、当該各対象車両について、追尾した位置の履歴に基づいて当該対象車両の走行軌跡を検出する他車走行軌跡検出部と、
   自車の走行軌跡を検出する自車走行軌跡検出部と、
   自車及び前記各対象車両を評価車両とし、速度と進行方向のうちの少なくとも一つを着目値として、各評価車両の着目値を検出する車両挙動検出部と、
   前記評価車両のうちの前記対象車両である評価車両については、前記他車追尾部が当該評価車両の追尾に成功した頻度が大きいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を当該評価車両の第１の評価値として設定し、前記評価車両のうちの自車である評価車両については所定値を第１の評価値として設定する第１評価値設定部と、
   各評価車両の第２の評価値として、前記車両挙動検出部が検出した当該評価車両の着目値の変化が小さいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を設定する第２評価値設定部と、
   各評価車両に設定された第１の評価値と第２の評価値の和を当該評価車両の信頼度として、当該信頼度の大きい評価車両について検出された走行軌跡が、道路の形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定する道路形状推定部とを有することを特徴とする車載道路形状識別装置。
2. 請求項１記載の車載道路形状識別装置であって、
   前記他車位置検出部は、レーダ装置を用いて自車周辺の他車の自車に対する相対位置を検出することを特徴とする車載道路形状識別装置。
3. 請求項１または２記載の車載道路形状識別装置であって、
   前記道路形状推定部は、各評価車両を、当該評価車両について検出された走行軌跡が同一の道路形状に沿った走行軌跡であると見なせるもの同士にグループ化し、グループ内に含まれる各評価車両の前記信頼度の平均が最大のグループ内に含まれる走行軌跡が、自車周辺の道路形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定することを特徴とする車載道路形状識別装置。
4. 請求項１、２または３記載の車載道路形状識別装置であって、
   前記他車位置検出部が自車に対する相対位置を検出する自車周辺の他車、及び、前記他車追尾部が前記対象車両として追尾する自車周辺の他車は、自車の後方に位置する他車であって、
   前記道路形状推定部は、自車後方の道路の道路形状を推定することを特徴とする車載道路形状識別装置。
5. 自動車に搭載される車載システムであって、
   請求項４記載の車載道路形状識別装置と、
   当該車載道路形状識別装置の前記道路形状推定部で推定された道路形状に沿った前記走行軌跡が前記他車走行軌跡検出部で検出されている前記対象車両について、当該道路形状に沿った走行を継続するものと仮定して、当該対象車両と、自車との衝突の可能性の有無を判定する衝突可能性判定部とを有することを特徴とする車載システム。
6. 自動車に搭載された装置において、前記自動車周辺の道路の形状を識別する道路形状識別方法であって、
   前記装置が、自車周辺の他車の自車に対する相対位置を検出する他車位置検出ステップと、
   前記装置が、前記他車位置検出ステップで検出した他車の相対位置に基づいて、自車周辺の他車の位置を追尾する他車追尾ステップと、
   前記装置が、前記他車追尾ステップで追尾している各他車を対象車両として、当該各対象車両について、追尾した位置の履歴に基づいて当該対象車両の走行軌跡を検出する他車走行軌跡検出ステップと、
   前記装置が、自車の走行軌跡を検出する自車走行軌跡検出ステップと、
   前記装置が、自車及び前記各対象車両を評価車両とし、速度と進行方向のうちの少なくとも一つを着目値として、各評価車両の着目値を検出する車両挙動検出ステップと、
   前記装置が、前記評価車両のうちの前記対象車両である評価車両については、前記他車追尾部が当該評価車両の追尾に成功した頻度が大きいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を当該評価車両の第１の評価値として設定し、前記評価車両のうちの自車である評価車両については所定値を第１の評価値として設定する第１評価値設定ステップと、
   前記装置が、各評価車両の第２の評価値として、前記車両挙動検出部が検出した当該評価車両の着目値の変化が小さいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を設定する第２評価値設定ステップと、
   前記装置が、各評価車両に設定された第１の評価値と第２の評価値の和を当該評価車両の信頼度として、当該信頼度の大きい評価車両について検出された走行軌跡が、道路の形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定する道路形状推定ステップとを有することを特徴とする道路形状識別方法。
7. 請求項６記載の道路形状識別方法であって、
   前記道路形状推定ステップにおいて、各評価車両を、当該評価車両について検出された走行軌跡が同一の道路形状に沿った走行軌跡であると見なせるもの同士にグループ化し、グループ内に含まれる各評価車両の前記信頼度の平均が最大のグループ内に含まれる走行軌跡が、自車周辺の道路形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定することを特徴とする道路形状識別方法。
8. 自動車に搭載された装置において、自車の後方に位置する他車を監視する周辺監視方法であって、
   前記装置が、自車の後方に位置する他車の自車に対する相対位置を検出する他車位置検出ステップと、
   前記装置が、前記他車位置検出ステップで検出した他車の相対位置に基づいて、自車の後方に位置する他車の位置を追尾する他車追尾ステップと、
   前記装置が、前記他車追尾ステップで追尾している各他車を対象車両として、当該各対象車両について、追尾した位置の履歴に基づいて当該対象車両の走行軌跡を検出する他車走行軌跡検出ステップと、
   前記装置が、自車の走行軌跡を検出する自車走行軌跡検出ステップと、
   前記装置が、自車及び前記各対象車両を評価車両とし、速度と進行方向のうちの少なくとも一つを着目値として、各評価車両の着目値を検出する車両挙動検出ステップと、
   前記装置が、前記評価車両のうちの前記対象車両である評価車両については、前記他車追尾部が当該評価車両の追尾に成功した頻度が大きいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を当該評価車両の第１の評価値として設定し、前記評価車両のうちの自車である評価車両については所定値を第１の評価値として設定する第１評価値設定ステップと、
   前記装置が、各評価車両の第２の評価値として、前記車両挙動検出部が検出した当該評価車両の着目値の変化が小さいほど評価値を大きくする評価法に従って算定した評価値を設定する第２評価値設定ステップと、
   前記装置が、各評価車両に設定された第１の評価値と第２の評価値の和を当該評価車両の信頼度として、当該信頼度の大きい評価車両について検出された走行軌跡が、道路の形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車の後方の道路形状として推定する道路形状推定ステップと、
   前記装置が、前記道路形状推定ステップで推定した道路形状に沿った前記走行軌跡が前記他車走行軌跡ステップで検出されている前記対象車両について、当該道路形状に沿った走行を継続するものと仮定して、当該対象車両と、自車との衝突の可能性の有無を判定する衝突可能性判定ステップとを有することを特徴とする周辺監視方法。
9. 請求項８記載の周辺監視方法であって、
   前記道路形状推定ステップにおいて、各評価車両を、当該評価車両について検出された走行軌跡が同一の道路形状に沿った走行軌跡であると見なせるもの同士にグループ化し、グループ内に含まれる各評価車両の前記信頼度の平均が最大のグループ内に含まれる走行軌跡が、自車周辺の道路形状に沿った軌跡であると仮定して求まる道路形状を、自車周辺の道路形状として推定することを特徴とする周辺監視方法。