特許 6378594 車外環境認識装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6378594

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】車外環境認識装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20180813BHJP

   G06T 7/60 20170101ALI20180813BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20180813BHJP

   B60R 21/00 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/16 C

   G06T7/60 200J

   G06T1/00 330B

   B60R21/00 991

   B60R21/00 992

   B60R21/00 993

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-189853(P2014-189853)

(22)【出願日】2014年9月18日

(65)【公開番号】特開2016-62308(P2016-62308A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年6月15日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２６年６月２０日に全国のＳＵＢＡＲＵ販売店にて、環境認識装置（運転支援システム アイサイト（ｖｅｒ．３））を搭載した車両（ＬＥＶＯＲＧ）を販売・公開

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】笠置 誠佑

(72)【発明者】

【氏名】阿部 幸一

【審査官】 久保田 創

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０１０３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０６３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９３２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０８４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０５１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｂ６０Ｒ ２１／００

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、
特定された前記信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、
前記自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、
を備え、
前記信号機特定部が１の信号機を特定している場合、
前記自車両領域特定部は、前記１の信号機を基準とした所定の水平距離の幅で、自車両の走行軌跡と平行な方向に延長した帯状領域を前記自車両領域として特定することを特徴とする車外環境認識装置。

【請求項2】

撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、
特定された前記信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、
前記自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、
を備え、
前記信号機特定部が複数の信号機を特定している場合、
前記自車両領域特定部は、自車両に最も近い方から２の信号機を抽出し、該２の信号機間の水平距離の中点に相当する位置を右側の境界とした帯状領域を前記自車両領域として特定することを特徴とする車外環境認識装置。

【請求項3】

抽出された前記２の信号機の位置に基づいて、自車両が進入すると想定される交差点に相当する交差点領域を特定する交差点領域特定部をさらに備え、
前記移動物特定部は、前記自車両領域内および前記交差点領域内の双方の移動物を特定することを特徴とする請求項２に記載の車外環境認識装置。

【請求項4】

前記移動物特定部が移動物を特定する判定基準は、前記交差点領域内の方が、前記自車両領域内より緩いことを特徴とする請求項３に記載の車外環境認識装置。

【請求項5】

撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、
前記撮像装置から取得した画像データに基づいて道路表面上の白線を特定する白線特定部と、
特定された前記信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、
前記自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、
を備え、
前記自車両領域特定部は、自車両の走行軌跡を含み、かつ、特定された前記白線を左右の境界とする領域も自車両領域として特定し、予め定められた優先順位により、該白線に基づいた自車両領域または前記信号機の位置に基づいた自車両領域の一方を選択し、または、双方の平均的な領域を導出して自車両領域とすることを特徴とする車外環境認識装置。

【請求項6】

撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、
前記信号機特定部が複数の信号機を特定している場合、自車両に最も近い方から２の信号機を抽出し、該２の信号機の位置に基づいて、自車両が進入すると想定される交差点領域を特定する交差点領域特定部と、
前記交差点領域内の移動物を特定する移動物特定部と、
を備えることを特徴とする車外環境認識装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自車両外の環境を認識する車外環境認識装置にかかり、特に、自車両の制御対象となる領域を特定する車外環境認識装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自車両の前方に位置する車両等の移動物を検出し、先行車両との衝突を回避したり（衝突回避制御）、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように制御する（クルーズコントロール）技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

このような衝突回避制御やクルーズコントロールでは、例えば、自車両が走行する領域（例えば車線）を特定し、その領域内に位置する車両を先行車両として、その先行車両との衝突を回避したり、車間距離を制御する。また、自車両前方の車外環境を撮像した画像から、道路上の白線を抽出し、その白線を基準にして自車両が走行する領域を特定する技術が知られている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３３４９０６０号公報

【特許文献2】特開平５−２０５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、特許文献２の技術では、自車両前方の車外環境を撮像した画像から、道路上の白線を抽出して自車両が走行する領域を特定している。しかし、かかる技術を採用しても、積雪や経時による擦れ等、何らかの原因で白線が抽出しにくい道路や、そもそも白線が存在しない道路または交差点においては、自車両が走行する領域を特定できないといった問題があった。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、道路上に白線が存在しない場合であっても、自車両が走行する領域を適切に特定することが可能な車外環境認識装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識装置は、撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、特定された信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、を備え、信号機特定部が１の信号機を特定している場合、自車両領域特定部は、１の信号機を基準とした所定の水平距離の幅で、自車両の走行軌跡と平行な方向に延長した帯状領域を自車両領域として特定することを特徴とする。

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の他の車外環境認識装置は、撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、特定された信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、を備え、信号機特定部が複数の信号機を特定している場合、自車両領域特定部は、自車両に最も近い方から２の信号機を抽出し、２の信号機間の水平距離の中点に相当する位置を右側の境界とした帯状領域を自車両領域として特定することを特徴とする。

【0010】

抽出された２の信号機の位置に基づいて、自車両が進入すると想定される交差点に相当する交差点領域を特定する交差点領域特定部をさらに備え、移動物特定部は、自車両領域内および交差点領域内の双方の移動物を特定してもよい。

【0011】

移動物特定部が移動物を特定する判定基準は、交差点領域内の方が、自車両領域内より緩いとしてもよい。

【0012】

上記課題を解決するために、本発明の他の車外環境認識装置は、撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、撮像装置から取得した画像データに基づいて道路表面上の白線を特定する白線特定部と、特定された信号機の位置に基づいて、自車両が走行すると想定される自車両領域を特定する自車両領域特定部と、自車両領域内の移動物を特定する移動物特定部と、を備え、自車両領域特定部は、自車両の走行軌跡を含み、かつ、特定された白線を左右の境界とする領域も自車両領域として特定し、予め定められた優先順位により、白線に基づいた自車両領域または信号機の位置に基づいた自車両領域の一方を選択し、または、双方の平均的な領域を導出して自車両領域とすることを特徴とする。

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の他の車外環境認識装置は、撮像装置から取得した画像データに含まれる１または複数の信号機を特定する信号機特定部と、信号機特定部が複数の信号機を特定している場合、自車両に最も近い方から２の信号機を抽出し、２の信号機の位置に基づいて、自車両が進入すると想定される交差点領域を特定する交差点領域特定部と、交差点領域内の移動物を特定する移動物特定部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、道路上に白線が存在しない場合であっても、自車両が走行する領域を適切に特定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】環境認識システムの接続関係を示したブロック図である。

【図2】車外環境認識装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。

【図3】輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。

【図4】自車両領域特定処理を説明するための説明図である。

【図5】自車両領域特定処理を説明するための説明図である。

【図6】交差点領域特定処理を説明するための説明図である。

【図7】移動物特定処理の判定基準を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0017】

近年では、車両に搭載した車載カメラによって自車両の前方の道路環境を撮像し、画像内における色情報や位置情報に基づいて先行車両等の移動物を特定し、特定された移動物との衝突を回避したり、先行車両との車間距離を安全な距離に保つ（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）、所謂衝突防止機能を搭載した車両が普及しつつある。

【0018】

このような車外環境を認識する車外環境認識装置を搭載した車両においては、まず、車線（レーン）等、自車両が走行すると想定される領域（以下、単に自車両領域という）を特定し、その自車両領域内に位置する立体物が車両や人といった移動物であるか否か判定する。そして、移動物を制御対象とし、衝突を回避したり、車間距離を制御する。本実施形態では、このような自車両領域等を適切に特定することが可能な車外環境認識装置を提供する。

【0019】

（環境認識システム１００）
図１は、環境認識システム１００の接続関係を示したブロック図である。環境認識システム１００は、自車両１内に設けられた、撮像装置１１０と、車外環境認識装置１２０と、車両制御装置（ＥＣＵ：Engine Control Unit）１３０とを含んで構成される。

【0020】

撮像装置１１０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成され、自車両１の前方に相当する環境を撮像し、カラー画像やモノクロ画像を生成することができる。ここで、カラー値は、１つの輝度（Ｙ）と２つの色差（ＵＶ）からなる、または、３つの色相（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））からなる数値群である。ここでは、撮像装置１１０で撮像されたカラー画像やモノクロ画像を輝度画像と呼び、後述する距離画像と区別する。

【0021】

また、撮像装置１１０は、自車両１の進行方向側において２つの撮像装置１１０それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置１１０は、自車両１の前方の検出領域に存在する特定物を撮像した画像データを、例えば１／６０秒のフレーム毎（６０ｆｐｓ）に連続して生成する。ここで、認識対象となる特定物は、車両、人（歩行者）、信号機、道路（進行路）、ガードレールといった独立して存在する物のみならず、テールランプやウィンカー、信号機の各点灯部分等、独立して存在する物の一部として特定できる物も含む。以下の実施形態における各機能部は、このような画像データの更新を契機としてフレーム毎に各処理を遂行する。

【0022】

車外環境認識装置１２０は、２つの撮像装置１１０それぞれから画像データを取得し、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出し、導出された視差情報（後述する相対距離に相当）を画像データに対応付けて距離画像を生成する。輝度画像および距離画像については後ほど詳述する。また、車外環境認識装置１２０は、輝度画像に基づく輝度（カラー値）、および、距離画像に基づく自車両１との相対距離を用いて自車両１前方の検出領域に表示された立体物がいずれの特定物に対応するかを特定する。

【0023】

車外環境認識装置１２０は、立体物を、特定物のうちの移動物として特定すると、その移動物（例えば、先行車両）を追跡しつつ、移動物の相対速度等を導出し、移動物と自車両１とが衝突する可能性が高いか否かの判定を行う。ここで、衝突の可能性が高いと判定した場合、車外環境認識装置１２０は、その旨、運転者の前方に設置されたディスプレイ１２２を通じて運転者に警告表示（報知）を行うとともに、車両制御装置１３０に対して、その旨を示す情報を出力する。

【0024】

車両制御装置１３０は、ステアリングホイール１３２、アクセルペダル１３４、ブレーキペダル１３６を通じて運転者の操作入力を受け付け、操舵機構１４２、駆動機構１４４、制動機構１４６に伝達することで自車両１を制御する。また、車両制御装置１３０は、車外環境認識装置１２０の指示に従い、駆動機構１４４、制動機構１４６を制御する。

【0025】

以下、車外環境認識装置１２０の構成について詳述する。ここでは、本実施形態に特徴的な、自車両領域や交差点領域の特定手順と、そのような領域内での移動物の特定手順について詳細に説明し、本実施形態の特徴と無関係の構成については説明を省略する。

【0026】

（車外環境認識装置１２０）
図２は、車外環境認識装置１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図２に示すように、車外環境認識装置１２０は、Ｉ／Ｆ部１５０と、データ保持部１５２と、中央制御部１５４とを含んで構成される。

【0027】

Ｉ／Ｆ部１５０は、撮像装置１１０や車両制御装置１３０との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部１５２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持し、また、撮像装置１１０から受信した画像データを一時的に保持する。

【0028】

中央制御部１５４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス１５６を通じて、Ｉ／Ｆ部１５０、データ保持部１５２等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部１５４は、画像処理部１６０、３次元位置情報生成部１６２、グループ化部１６４、信号機特定部１６６、白線特定部１６８、自車両領域特定部１７０、交差点領域特定部１７２、移動物特定部１７４、車両制御部１７６としても機能する。以下、このような機能部について大凡の目的を踏まえ、画像処理、信号機特定処理、白線特定処理、自車両領域特定処理、交差点領域特定処理、移動物特定処理、車両制御処理といった順に詳細な動作を説明する。

【0029】

（画像処理）
画像処理部１６０は、２つの撮像装置１１０それぞれから画像データを取得し、一方の画像データから任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを他方の画像データから検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は、撮像した輝度画像の画面横方向を示し、「垂直」は、撮像した輝度画像の画面縦方向を示す。

【0030】

このパターンマッチングとしては、２つの画像データ間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度（Ｙ色差信号）を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、差分を２乗して用いるＳＳＤ（Sum of Squared intensity Difference）や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）等の手法がある。画像処理部１６０は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域（例えば水平６００画素×垂直１８０画素）に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平４画素×垂直４画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。

【0031】

ただし、画像処理部１６０では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における例えばブロックといった検出分解能単位（以下、立体部位という）で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報（後述する相対距離に相当）を画像データの各立体部位に対応付けた画像を距離画像という。

【0032】

図３は、輝度画像２１０と距離画像２１２を説明するための説明図である。例えば、２つの撮像装置１１０を通じ、検出領域２１４について図３（ａ）のような輝度画像（画像データ）２１０が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、２つの輝度画像２１０の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部１６０は、このような輝度画像２１０から立体部位毎の視差を求め、図３（ｂ）のような距離画像２１２を形成する。距離画像２１２における各立体部位には、その立体部位の視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出された立体部位を黒のドットで表している。

【0033】

図２に戻って説明すると、３次元位置情報生成部１６２は、画像処理部１６０で生成された距離画像２１２に基づいて検出領域２１４内の立体部位毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む３次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体部位の視差からその立体部位の撮像装置１１０に対する相対距離を導出する方法である。このとき、３次元位置情報生成部１６２は、立体部位の相対距離と、立体部位と同相対距離にある道路表面上の点から立体部位までの距離画像２１２上の距離とに基づいて、立体部位の道路表面からの高さを導出する。

【0034】

グループ化部１６４は、距離画像２１２における、３次元位置（水平距離ｘの差分、高さｙの差分および相対距離ｚ）の差分が予め定められた範囲（例えば０．１ｍ）内にある立体部位同士を、同一の特定物に対応すると仮定してグループ化する。こうして、立体部位の集合体である立体物が生成される。上記グループ化の範囲は実空間上の距離で表され、製造者によって任意の値に設定することができる。また、グループ化部１６４は、グループ化により新たに追加された立体部位に関しても、その立体部位を基点として、水平距離ｘの差分、高さｙの差分および相対距離ｚの差分が所定範囲内にある立体部位をさらにグループ化する。結果的に、同一の特定物と仮定可能な立体部位全てが立体物としてグループ化されることとなる。

【0035】

（信号機特定処理）
信号機特定部１６６は、グループ化部１６４がグループ化した立体物の３次元位置や輝度画像２１０に基づく輝度（カラー値）に基づいて、検出領域２１４内に位置する１または複数の立体物が信号機に相当するか否か判定し、信号機に相当する立体物を信号機として特定する。そして、信号機特定部１６６は、その立体物に信号機である可能性が高いことを示す情報を対応付ける。したがって、以下に「信号機の位置」と言う場合、信号機であると想定される立体物の３次元位置を示すことになる。かかる信号機特定処理は、既存の様々な技術を採用することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【0036】

（白線特定処理）
白線特定部１６８は、距離画像２１２における３次元位置や輝度画像２１０に基づく輝度（カラー値）に基づいて、３次元位置情報生成部１６２が特定した道路表面上の白線を特定する。かかる白線特定処理は、既存の様々な技術を採用することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【0037】

（自車両領域特定処理）
自車両領域特定部１７０は、白線特定部１６８が白線を特定した場合、自車両１が走行すると想定される軌跡（以下、単に走行軌跡という）を含む領域であり、かつ、白線を左右の境界とする自車両領域を特定する。ここで、走行軌跡は、例えば、自車両１におけるステアリングホイール１３２の操作角、速度、ヨーレートや白線軌跡等に基づいて導出することができる。

【0038】

図４および図５は、自車両領域特定処理を説明するための説明図である。例えば、道路に白線が設けられている場合、自車両領域特定部１７０は、図４（ａ）に示すように、走行軌跡２２０を含む、白線に挟まれた車線２２２ａを自車両領域２３０として特定する。また、自車両１が走行する方向（片側）に複数の車線２２２ｂ、２２２ｃが設けられている場合、自車両領域特定部１７０は、図４（ｂ）に示すように、走行軌跡２２０を含み、かつ、現在、自車両１が走行している車線２２２ｂおよび車線２２２ｂに隣接する車線２２２ｃを含む複数の車線（ここでは車線２２２ｂ、２２２ｃ）を自車両領域２３０として特定する。

【0039】

ただし、自車両領域２３０の奥行き方向については、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、自車両１から所定の相対距離（例えば５０ｍ）までの範囲に制限してもよい。これは、相対距離が長い（遠い）領域では、立体物の認識精度、および、自車両１が走行する可能性が低くなるからである。

【0040】

また、道路によっては、白線が予め破線で示されていたり、白線として認識し難くなっていたり、交差点等白線が存在しない場合がある。この場合、自車両領域特定部１７０は、白線特定部１６８が特定した白線の長手方向を把握し、白線の間欠している部分において白線同士を直線で結んで補間したり、白線を長手方向に延長したりして仮想白線を生成することで、自車両領域２３０を特定する。白線を延長して自車両領域２３０を特定する構成により、自車両領域２３０を有効に特定することができる。

【0041】

このように白線に基づいて自車両領域２３０を特定すると、特定された自車両領域２３０を参照し、後述するように、自車両領域２３０に含まれる車両や人といった移動物を特定して、衝突回避制御やクルーズコントロールが実行される。しかし、積雪や経時による擦れ等、何らかの原因で白線が抽出しにくい道路や、そもそも白線が存在しない道路または交差点においては、自車両領域２３０を明確に特定できない場合が生じ得る。そこで、本実施形態の自車両領域特定部１７０は、白線の存在有無に拘わらず、信号機を参照し、信号機の水平面上の位置に基づいて自車両領域２３０を適切に特定する。

【0042】

ここで、自車両領域特定部１７０は、信号機特定部１６６が自車両１の前方にいくつの信号機を特定したかに応じ、例えば、信号機が１つのみ特定された場合と、信号機が複数特定された場合で、自車両領域２３０の特定処理の手順を異ならせている。

【0043】

具体的に、信号機特定部１６６が自車両１の前方に１の信号機２３２ａを特定している場合、自車両領域特定部１７０は、図５（ａ）のように、その１の信号機２３２ａを基準とした、例えば、１の信号機２３２ａの中心位置から所定の水平距離（例えば±２．０ｍ）の幅で、自車両１の走行軌跡２２０と平行な方向（走行軌跡２２０に沿う方向）に延長した帯状領域を自車両領域２３０として特定する。ここで、自車両領域２３０の奥行き方向は、白線に基づいて自車両領域２３０を特定する場合同様、自車両１から所定の相対距離（例えば５０ｍ）までの範囲に制限する。なお、水平距離を±２．０ｍとしているのは、自車両１が走行している車線を確実に含めるためであり、その値は任意に決定することができる。

【0044】

また、信号機特定部１６６が自車両１の前方に複数の信号機を特定している場合、自車両領域特定部１７０は、図５（ｂ）のように、まず、複数の信号機のうち、自車両１前方に位置し、かつ、自車両１に最も近い方から２の信号機２３２ｂ、２３２ｃを抽出する。そして、自車両領域特定部１７０は、自車両領域２３０の水平方向の幅を以下のように決定する。すなわち、自車両領域２３０の左側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃのうち左側の信号機２３２ｂの中心位置から左側に水平距離２．０ｍの位置とし、自車両領域２３０の右側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃ間の水平距離の中点に相当する位置（中央線の位置）とする。

【0045】

続いて、自車両領域特定部１７０は、このように決定された幅で、自車両１の走行軌跡２２０と平行な方向（走行軌跡２２０に沿う方向）に延長した帯状領域を自車両領域２３０として特定する。ここで、自車両領域２３０の奥行き方向は、白線から自車両領域２３０を特定する場合同様、自車両１から所定の相対距離（例えば５０ｍ）までの範囲に制限する。

【0046】

このようにして、自車両領域特定部１７０は、白線の存在有無に拘わらず、また、停止車両等の静止物を回避することで走行軌跡２２０が変位した場合においても、１または複数の信号機の位置に基づいて、自車両領域２３０を適切に特定することができる。

【0047】

また、白線特定部１６８が白線を特定し、かつ、信号機特定部１６６が１または複数の信号機を特定している場合、いずれに基づいても自車両領域２３０を特定することができる。この場合、予め定められた優先順位により、白線に基づいた自車両領域または信号機の位置に基づいた自車両領域の一方を選択し、または、双方の平均的な領域（両領域の外形同士の中央位置に相当する線分に囲まれた領域）を導出して自車両領域２３０としてもよい。

【0048】

（交差点領域特定処理）
また、信号機特定部１６６が自車両１の前方に複数の信号機を特定している場合、自車両領域特定部１７０が自車両領域２３０を特定するのに加え、または、代えて、交差点領域特定部１７２は、複数の信号機の位置に基づいて、自車両が進入すると想定される交差点領域を特定することができる。

【0049】

図６は、交差点領域特定処理を説明するための説明図である。交差点領域特定部１７２は、図６のように、まず、複数の信号機のうち、自車両１前方に位置し、かつ、自車両１に最も近い方から２の信号機２３２ｂ、２３２ｃを抽出する。そして、交差点領域特定部１７２は、交差点領域２４０の水平方向の幅を以下のように決定する。すなわち、交差点領域２４０の左側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃのうち左側の信号機２３２ｂの中心位置から左側に水平距離２．０ｍの位置とし、交差点領域２４０の右側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃのうち右側の信号機２３２ｃの中心位置から右側に水平距離２．０ｍの位置とする。

【0050】

続いて、交差点領域特定部１７２は、交差点領域２４０の奥行き方向の幅を以下のように決定する。すなわち、交差点領域２４０の自車両１手前側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃのうち手前側に位置する信号機２３２ｃの位置とし、交差点領域２４０の自車両１奥側の境界は、その２の信号機２３２ｂ、２３２ｃのうち奥側に位置する信号機２３２ｂの位置とする。

【0051】

交差点のように、白線が存在しないところでは、従来、安全性の観点から、制御対象となる領域として、白線が存在する場合よりも広い領域を設定せざるを得ず、本来含まれるべきでない特定物、例えば、信号機のポール、看板、街灯等も制御対象に含まれ得る。このような特定物を制御対象から除外して、車両や人といった移動物を適切に抽出すべく、移動物らしさを判定する閾値を単純に引き上げると（判定基準を厳しくすると）、移動物の特定精度は高まるものの、本来移動物と判定すべき立体物を他の特定物と判定するおそれが生じる。

【0052】

しかし、本実施形態では、上述したように、信号機の位置に基づいて交差点領域２４０を適切に特定することができるので、交差点領域２４０として無駄に広い領域を設定することなく、また、移動物らしさを判定する判定基準を厳しくすることなく、移動物の特定精度を高めることが可能となる。

【0053】

（移動物特定処理）
移動物特定部１７４は、自車両領域特定部１７０が特定した自車両領域２３０や、交差点領域特定部１７２が特定した交差点領域２４０を参照し、自車両領域２３０や交差点領域２４０に含まれる立体物が、車両や人といった移動物であるか否か判定し、移動物を特定する。

【0054】

図７は、移動物特定処理の判定基準を説明するための説明図である。移動物特定部１７４は、自車両領域特定部１７０が特定した自車両領域２３０を参照し、自車両領域２３０に含まれる立体物が各判定条件に対応付けられた判定基準を満たせば、例えば、図７に示すように、立体物の幅が２．０ｍ以上であり、立体物の高さが１．０ｍ以上であり、道路面からの高さが２．０ｍ以下であり、走行軌跡２２０からの水平距離が５．０ｍ以下であれば、その立体物を移動物と特定する。

【0055】

また、移動物特定部１７４は、交差点領域２４０においても、自車両領域２３０同様、移動物を特定する。ただし、交差点領域２４０と自車両領域２３０との判定基準を、以下の理由により異ならせている。すなわち、車両は、交差点において、奥行き方向のみならず、水平方向にも移動する。また、人（歩行者）は、通常、車道ではない歩道を移動するところ、交差点においては、道路を横断しなければならなくなる。したがって、交差点内に位置する立体物は、車両や人といった移動物である蓋然性が非常に高くなる。

【0056】

そこで、本実施形態では、交差点領域２４０における移動物の判定基準を自車両領域２３０における移動物の判定基準より緩めて（引き下げて）、移動物を特定し易くする。この場合、特定精度が低下し、本来移動物として特定すべきではない立体物も移動物と判定される可能性が生じるが、上述したように、交差点内に移動物が位置する蓋然性を踏まえると、問題にはならない。

【0057】

具体的に、移動物特定部１７４は、交差点領域特定部１７２が特定した交差点領域２４０を参照し、交差点領域２４０に含まれる立体物が、自車両領域２３０を参照した場合より緩い判定基準を満たせば、例えば、図７に示すように、立体物の幅が０．１ｍ以上であり、立体物の高さが０．１ｍ以上であり、道路面からの高さが３．０ｍ以下であり、走行軌跡２２０からの水平距離が１０．０ｍ以下であれば、その立体物を移動物と特定する。ただし、かかる交差点領域２４０および自車両領域２３０に対応付けられた各判定条件や、その判定基準に相当する具体的な数値は、図７に限定されず、任意に設定することができる。

【0058】

また、図５（ｂ）の自車両領域２３０と、図６の交差点領域２４０とを比較して理解できるように、自車両領域２３０と交差点領域２４０とが重畳する場合がある。この場合、移動物特定部１７４は、交差点領域２４０を優先し、重畳する領域については、交差点領域２４０を参照した場合の判定基準を用いて移動物を特定する。かかる構成により、道路上に位置する移動物を効果的に抽出することができる。

【0059】

（車両制御処理）
車両制御部１７６は、移動物特定部１７４が移動物を特定すると、その移動物を追跡しつつ、移動物の相対速度等を導出し、移動物と自車両１とが衝突する可能性が高いか否かの判定を行い、その結果を車両制御装置１３０に出力する。こうして、衝突回避制御やクルーズコントロールが実行される。

【0060】

以上、説明したように、本実施形態の車外環境認識装置１２０では、道路上に白線が存在しない場合であっても、自車両領域２３０や交差点領域２４０を適切に特定することが可能となる。

【0061】

また、自車両領域２３０や交差点領域２４０を特定し、それを参照して移動物を特定する方法や、コンピュータを、車外環境認識装置１２０として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

【0062】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、自車両外の環境を認識する車外環境認識装置にかかり、特に、自車両の制御対象となる領域を特定する車外環境認識装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 自車両
１００ 環境認識システム
１２０ 車外環境認識装置
１６６ 信号機特定部
１６８ 白線特定部
１７０ 自車両領域特定部
１７２ 交差点領域特定部
１７４ 移動物特定部
２２０ 走行軌跡
２３０ 自車両領域
２４０ 交差点領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】