(57)【要約】【課題】車両が走行する道路の延在方向を適切に取得することができる道路形状推定装置を提供する。【解決手段】道路形状推定装置は、車両の前方を撮像する画像センサと、画像センサにより取得された画像に基づいて静止点灯物を認識する認識部と、認識部により認識された静止点灯物の画像上の位置を繋げることによってパスを生成する生成部と、生成部により生成されたパスに基づいて車両が走行する道路の延在方向を推定する推定部とを備える。【選択図】図１
2020038494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方を撮像する画像センサと、
前記画像センサにより取得された画像に基づいて静止点灯物を認識する認識部と、
前記認識部により認識された前記静止点灯物の画像上の位置を繋げることによってパスを生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記パスに基づいて前記車両が走行する道路の延在方向を推定する推定部と、
を備える道路形状推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、道路形状推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、カメラにより取得された画像に基づいて白線形状を推定し、白線形状に基づいて道路形状を推定する装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０４３８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、夜間やトンネルの出入口付近においては照度が低くなる傾向にある。照度が低くなった場合、画像を用いた物体認識の精度が低下する。このため、特許文献１記載の装置は、画像に基づいた白線形状の認識が困難となり、結果として道路形状を推定することができない場合がある。本技術分野では、道路の延在方向を適切に取得することができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態は、車両の前方を撮像する画像センサと、画像センサにより取得された画像に基づいて静止点灯物を認識する認識部と、認識部により認識された静止点灯物の画像上の位置を繋げることによってパスを生成する生成部と、生成部により生成されたパスに基づいて車両が走行する道路の延在方向を推定する推定部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、道路の延在方向を適切に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る道路形状推定装置の機能ブロック図である。
【図２】道路形状推定装置の処理内容を説明する図である。
【図３】道路形状推定装置の処理内容を説明する図である。
【図４】図１の道路形状推定装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
［道路形状推定装置の構成］
図１は、実施形態に係る道路形状推定装置の機能ブロック図である。図１に示されるように、道路形状推定装置１は、車両２に搭載される。車両２は、画像センサ１０及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０を備える。道路形状推定装置１は、画像センサ１０及びＥＣＵ２０を備えて構成される。
【００１０】
画像センサ１０は、車両の前方を撮像する。画像センサ１０は、一例としてカメラである。
【００１１】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ２０は、機能的には、静止点灯物認識部２１（認識部の一例）、パス生成部２２（生成部の一例）、及び、道路推定部２３（推定部の一例）を備える。
【００１２】
静止点灯物認識部２１は、画像センサ１０により取得された画像に基づいて静止点灯物を認識する。静止点灯物とは、道路周辺又は道路周辺の構造物に固定され、光を生成する物体である。静止点灯物は、道路に沿って複数並べて配置され得る。静止点灯物の一例は、道路に沿って設けられた街灯、トンネル内の照明などである。
【００１３】
図２は、道路形状推定装置の処理内容を説明する図である。図２の（Ａ）〜（Ｃ）は同一の画像であり、画像センサ１０により撮像された画像である。図２の（Ａ）〜（Ｃ）の画像は、車両２が道路ＲＯを走行中であってトンネルＴＵに進入する直前に撮像された画像である。図２の（Ａ）に示されるように、画像には、車両２の前方の道路ＲＯと、道路ＲＯの延在方向に存在するトンネルＴＵとが被写体として描画されている。
【００１４】
静止点灯物認識部２１は、最初に、静止点灯物を認識するために道路ＲＯを認識する。道路ＲＯの認識として、静止点灯物認識部２１は、道路境界線である道路左端ＲＢ１と道路右端ＲＢ２とを認識する。そして、静止点灯物認識部２１は、道路左端ＲＢ１と道路右端ＲＢ２との延伸方向において物体認識領域ＦＲを定める。そして、静止点灯物認識部２１は、物体認識領域ＦＲ内の物体を認識する。静止点灯物認識部２１は、一例として、物体認識領域ＦＲの輝度値を二値化し、輝度値が高い画素を選択することで物体認識を行う。これにより、図２の（Ｂ）の画像に示されるように、トンネルＴＵ内の天井にある照明ＳＯの点列が認識される。
【００１５】
パス生成部２２は、静止点灯物認識部２１により認識された静止点灯物の画像上の位置を繋げることによってパスを生成する。パスとは、線分である。なお、パスは、画像として描かれる必要はなく、演算上で線分として特定されればよい。図２の（Ｃ）の画像に示されるように、トンネルＴＵ内の天井にある照明ＳＯの点列を結ぶ仮想線であるパスＰＡ１が描かれる。なお、図２の（Ｃ）では、説明理解の容易性を考慮し、照明ＳＯは省略している。
【００１６】
道路推定部２３は、パス生成部２２により生成されたパスＰＡ１に基づいて車両２が走行する道路ＲＯの延在方向を推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１の形状に基づいて、道路ＲＯの延在方向を推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１の形状が右方向に曲がる線分である場合には、道路ＲＯは右方向に延在すると推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１の形状が左方向に曲がる線分である場合には、道路ＲＯは左方向に延在すると推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１の曲がり度合いに応じて、道路ＲＯの曲がり度合いを推定する。
【００１７】
道路推定部２３は、パスＰＡ１を路面に投影したパスを用いて道路ＲＯの延在方向を推定してもよい。図３は、道路形状推定装置の処理内容を説明する図である。図３の（Ａ），（Ｃ）は図２の（Ａ）〜（Ｃ）の画像と同一の画像であり、画像センサ１０により撮像された画像である。道路推定部２３は、パスＰＡ１を座標変換することにより鳥瞰図に投影する。図３の（Ｂ）の鳥瞰図は、図３の（Ａ）の画像のパスＰＡ１、道路左端ＲＢ１及び道路右端ＲＢ２を投影した図である。パスＰＡ２は、パスＰＡ１を投影したパスである。図３の（Ａ），（Ｂ）に示されるように、パスＰＡ２は、パスＰＡ１と比較して、実際の道路ＲＯの形状に近い形状となる。道路推定部２３は、パスＰＡ２の形状を用いて道路ＲＯの延在方向を推定することにより、推定精度を向上させることができる。
【００１８】
道路推定部２３は、図３の（Ｂ）に示される鳥瞰図上において、パスＰＡ２を平行移動させて道路端と接続させることにより道路形状を推定してもよい。図３の（Ｄ）の鳥瞰図は、図３の（Ｂ）の鳥瞰図のパスＰＡ２を左右に平行移動させたパスＰＡ３，ＰＡ４を生成し、道路左端ＲＢ１及び道路右端ＲＢ２に接続した図である。図３の（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、道路推定部２３は、パスＰＡ３，ＰＡ４に挟まれた部分の形状に基づいて、道路ＲＯの道路形状を推定することができる。
【００１９】
道路推定部２３により推定された道路ＲＯの延在方向や道路形状は、車両２の運転支援や自動運転に用いることができる。例えば、道路ＲＯがカーブであるか否かに基づいて車両２の速度が変更され得る。
【００２０】
［道路形状推定装置の動作］
図４は、図１の道路形状推定装置の動作を示すフローチャートである。図４に示されるフローチャートは、例えば、道路形状推定装置１の動作開始ボタンがＯＮされたタイミングで実行される。
【００２１】
画像センサ１０は、情報取得処理（Ｓ１０）として、車両２の前方の情報を取得する（例えば図２の（Ａ））。
【００２２】
続いて、静止点灯物認識部２１は、認識処理（Ｓ１２）として、情報取得処理（Ｓ１０）にて取得された画像に基づいて静止点灯物を認識する。静止点灯物認識部２１は、一例としてトンネルＴＵの照明ＳＯの点列を認識する（例えば図２の（Ｂ））。
【００２３】
続いて、パス生成部２２は、パス生成処理（Ｓ１４）として、認識処理（Ｓ１２）にて認識された静止点灯物の画像上の位置を繋げることによってパスを生成する。パス生成部２２は、一例として照明ＳＯの点列を繋げてパスＰＡ１を生成する（例えば図２の（Ｃ））。
【００２４】
続いて、道路推定部２３は、推定処理（Ｓ１６）として、パス生成処理（Ｓ１４）にて生成されたパスＰＡ１に基づいて車両２が走行する道路ＲＯの延在方向を推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１の形状に基づいて道路ＲＯの延在方向を推定する。道路推定部２３は、パスＰＡ１を路面に投影したパスＰＡ２に基づいて道路ＲＯの延在方向を推定してもよい。道路推定部２３は、パスＰＡ２を鳥瞰図上で平行移動させたパスＰＡ３，ＰＡ４に基づいて道路ＲＯの形状を推定してもよい。
【００２５】
推定処理（Ｓ１６）が終了した場合には、図４に示されるフローチャートは終了する。道路形状推定装置１は、所定の終了条件を満たすまで、図４に示されるフローチャートを最初から開始する。
【００２６】
［実施形態のまとめ］
道路ＲＯの延在方向や形状は、一般的に道路端を取得することで得られる。しかしながら、夜間やトンネルの出入口など照度が低いシーンでは道路ＲＯの道路端を画像から認識することが困難となる。道路形状推定装置１は、道路ＲＯそのものからではなく、道路形状と同じ形状に並ぶ静止点灯物に基づいて道路ＲＯの延在方向や形状を推定する。これにより、道路形状推定装置１は、夜間やトンネルの出入口を走行するシーンであっても道路ＲＯの延在方向を適切に取得することができる。
【００２７】
本開示は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、下記の変形例を構成することも可能である。
【００２８】
例えば、道路ＲＯの延在方向や形状を道路端に基づいて推定する処理を最初に実行し、当該処理での信頼性が小さい場合（例えば道路形状が完全に推定できない場合）において、図４に示されるフローチャートを実行してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…道路形状推定装置、２…車両、１０…画像センサ、２０…ＥＣＵ、２１…静止点灯物認識部、２２…パス生成部、２３…道路推定部。
【図１】
2020038494.tif 000003
【図２】
2020038494.tif 000004
【図３】
2020038494.tif 000005
【図４】
2020038494.tif 000006