(57)【要約】【課題】移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報を生成することができるようにする。【解決手段】レーザレーダ１２によって、自車両の前方に存在する物体の位置を検出し、自車運動推定部１８によって、自車両の運動を推定する。局所地図更新部２０によって、前回更新された局所地図情報を、推定された現在の自車両の運動に基づいて、現在の自車両から見た局所地図情報に繰り返し更新する。局所地図情報が更新される毎に、存在確率変更部２２によって、更新された局所地図情報において、検出された現在の物体の位置に対応するブロックの存在確率を増加させると共に、自車両から検出された現在の物体の位置までの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させる。【選択図】図１
2010160777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段と、
前記移動体の運動を推定する運動推定手段と、
前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段と、
前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段と、
を含む地図生成装置。
【請求項２】
前記物体位置検出手段は、レーザ又は電磁波を前記移動体の前方に１次元に走査しながら出力すると共に前記レーザ又は前記電磁波の反射によって前方に存在する物体の位置を検出することにより、前記移動体の前方に存在する物体の位置を検出する請求項１記載の地図生成装置。
【請求項３】
前記運動推定手段は、前記物体位置検出手段によって異なる時刻で検出された物体の位置の変化に基づいて、前記移動体の運動を推定する請求項１又は２記載の地図生成装置。
【請求項４】
前記地図情報は、前記移動体の前方領域を格子状に分割した複数のブロックで表されると共に、各ブロックには静止物が存在する存在確率が記録され、
前記検出位置記録手段は、前記地図情報における前記検出された現在の物体の位置に対応するブロックの前記存在確率を増加させることにより、前記検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録し、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの直線上にあるブロックの前記存在確率を減少させることにより、前記静止物の位置の記録を減少させる請求項１〜請求項３の何れか１項記載の地図生成装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の地図生成装置によって生成された地図情報に基づいて、前記移動体からの複数の方向の各々について、該方向上で最も近くに存在する前記静止物の位置の記録を、路側物が存在する位置として抽出する路側物抽出手段と、
前記路側物抽出手段によって抽出された前記路側物の位置の集合から、前記移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定する走路推定手段と、
を含む走路推定装置。
【請求項６】
前記走路推定手段は、前記路側物抽出手段によって抽出された前記路側物の位置の集合から、カルマンフィルタを用いて、前記移動体が走行する走路形状を推定する請求項５記載の走路推定装置。
【請求項７】
前記物体位置検出手段は、前記移動体の前方であって、かつ、異なる複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出し、
前記地図更新手段は、前記移動体の前方であって、かつ、前記複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した前記地図情報を、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新し、
前記検出位置記録手段は、前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記複数の高さの各々について、前記物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる請求項１記載の地図生成装置。
【請求項８】
前記物体位置検出手段は、高さ方向に並んだ複数のレーザ又は複数の電磁波を前記移動体の前方に１次元に走査しながら出力すると共に前記レーザ又は前記電磁波の反射によって前方の前記複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出することにより、前記移動体の前方であって、かつ、前記複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出する請求項７記載の地図生成装置。
【請求項９】
前記運動推定手段は、前記物体位置検出手段によって異なる時刻で検出された物体の位置の変化に基づいて、前記移動体の運動を推定する請求項７又は８記載の地図生成装置。
【請求項１０】
前記地図情報は、前記移動体の前方空間を３次元格子状に分割した複数のブロックで表されると共に、各ブロックには静止物が存在する存在確率が記録され、
前記検出位置記録手段は、前記地図情報における前記検出された現在の物体の位置に対応するブロックの前記存在確率を増加させることにより、前記検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録し、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの直線上にあるブロックの前記存在確率を減少させることにより、前記静止物の位置の記録を減少させる請求項７〜請求項９の何れか１項記載の地図生成装置。
【請求項１１】
請求項７〜請求項１０の何れか１項記載の地図生成装置によって生成された地図情報に基づいて、前記移動体の移動平面上において、前記複数の高さの各々について、前記静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、前記静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動体が移動することができる移動可能領域として推定する移動可能領域推定手段
を含む移動可能領域推定装置。
【請求項１２】
前記移動平面上において前記線状に並んだ静止物の位置の記録に基づいて、道路境界を抽出する道路境界抽出手段と、
前記移動可能領域の種別を識別する種別識別手段とを更に含み、
前記移動可能領域推定手段は、前記移動体の移動平面上における前記位置の集合を、前記道路境界抽出手段によって抽出された道路境界によって分割して、前記移動可能領域を推定し、
前記種別識別手段は、前記分割して得られた前記移動可能領域の各々の種別を識別する請求項１１記載の移動可能領域推定装置。
【請求項１３】
前記種別識別手段は、前記移動可能領域の各々について、前記移動体の位置に対する前記移動可能領域の位置に基づいて、前記移動体の移動領域であるか否かを識別し、前記移動体の位置に対する前記移動可能領域の位置及び前記移動可能領域の幅に基づいて、前記移動体と対向する方向に移動する移動体の移動領域であるか否かを識別し、前記移動可能領域の幅に基づいて、歩行者が通行する領域であるか否かを識別する請求項１２記載の移動可能領域推定装置。
【請求項１４】
コンピュータを、
移動体の運動を推定する運動推定手段、
前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、及び
前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、
移動体の運動を推定する運動推定手段、
前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、
前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段、
前記地図情報に基づいて、前記移動体からの複数の方向の各々について、該方向上で最も近くに存在する前記静止物の位置の記録を、路側物が存在する位置として抽出する路側物抽出手段、及び
前記路側物抽出手段によって抽出された前記路側物の位置の集合から、前記移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定する走路推定手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、
移動体の運動を推定する運動推定手段、
前回更新された前記移動体の前方であって、かつ、異なる複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、
前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記複数の高さの各々について、前記移動体の前方であって、かつ、前記複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段、及び
前記地図情報に基づいて、前記移動体の移動平面上において、前記複数の高さの各々について、前記静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、前記静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動体が移動することができる移動可能領域として推定する移動可能領域推定手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地図生成装置、走路推定装置、移動可能領域推定装置、及びプログラムに係り、特に、移動体の前方の静止物の位置を記録した地図情報を生成する地図生成装置及びプログラム、地図情報から走路を推定する走路推定装置及びプログラム、並びに地図情報から移動可能領域を推定する移動可能領域推定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザレーダから得られる車両前方の路側物の位置と自車運動情報に基づいて、走行環境中から道路を認識する走行環境認識装置が知られている（特許文献１）。この走行環境認識装置では、路側のデリニエータやガードレール等の明示的な目印を路側物として検出し、それらに対して曲線、円などにより近似した道路モデルをあてはめることにより、走路検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３８１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、先行車両や対向車両等の移動物が存在した場合、それらを前方に存在する静止物と誤認識する可能性が高いため、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく得ることができない、という問題がある。また、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく得ることができないため、移動体の走路を精度よく推定することができない、という問題がある。また、路側物を検出し、走路境界として走路を検出するため、自車線しか推定することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報を生成することができる地図生成装置及びプログラムを提供することを第１の目的とする。
【０００６】
移動体の走路を精度よく推定することができる走路推定装置及びプログラムを提供することを第２の目的とする。
【０００７】
移動体の前方に存在する移動可能領域を精度よく推定することができる移動可能領域推定装置及びプログラムを提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の第１の目的を達成するために第１の発明に係る地図生成装置は、移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段と、前記移動体の運動を推定する運動推定手段と、前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段と、前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段とを含んで構成されている。
【０００９】
また、第２の発明に係るプログラムは、コンピュータを、移動体の運動を推定する運動推定手段、前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、及び前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段として機能させるためのプログラムである。
【００１０】
第１の発明及び第２の発明によれば、物体位置検出手段によって、移動体の前方に存在する物体の位置を検出する。また、運動推定手段によって、移動体の運動を推定する。地図更新手段によって、前回更新された移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、運動推定手段によって推定された現在の移動体の運動に基づいて、現在の移動体から見た地図情報に繰り返し更新する。
【００１１】
そして、検出位置記録手段によって、地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、更新された地図情報に、物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録すると共に、移動体から検出された現在の物体の位置までの間における静止物の位置の記録を減少させる。
【００１２】
このように、現在の移動体から見た地図情報に更新する毎に、検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録すると共に、移動体から検出された現在の物体の位置までの間における静止物の位置の記録を減少させることにより、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報を生成することができる。
【００１３】
上記の物体位置検出手段は、レーザ又は電磁波を移動体の前方に１次元に走査しながら出力すると共にレーザ又は電磁波の反射によって前方に存在する物体の位置を検出することにより、移動体の前方に存在する物体の位置を検出することができる。
【００１４】
上記の運動推定手段は、物体位置検出手段によって異なる時刻で検出された物体の位置の変化に基づいて、移動体の運動を推定することができる。これによって、簡易な構成で移動体の運動を推定することができる。
【００１５】
上記の地図情報は、移動体の前方領域を格子状に分割した複数のブロックで表されると共に、各ブロックには静止物が存在する存在確率が記録され、検出位置記録手段は、地図情報における検出された現在の物体の位置に対応するブロックの存在確率を増加させることにより、検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録し、移動体から検出された現在の物体の位置までの直線上にあるブロックの存在確率を減少させることにより、静止物の位置の記録を減少させることができる。
【００１６】
上記の第２の目的を達成するために第３の発明に係る走路推定装置は、上記の地図生成装置によって生成された地図情報に基づいて、前記移動体からの複数の方向の各々について、該方向上で最も近くに存在する前記静止物の位置の記録を、路側物が存在する位置として抽出する路側物抽出手段と、前記路側物抽出手段によって抽出された前記路側物の位置の集合から、前記移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定する走路推定手段とを含んで構成されている。
【００１７】
第３の発明に係る走路推定装置は、上記の地図生成装置によって、地図情報が生成され、路側物抽出手段によって、生成された地図情報に基づいて、移動体からの複数の方向の各々について、該方向上で最も近くに存在する静止物の位置の記録を、路側物が存在する位置として抽出する。
【００１８】
そして、走路推定手段によって、路側物抽出手段によって抽出された路側物の位置の集合から、移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定する。
【００１９】
このように、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報から路側物が存在する位置を抽出し、路側物の位置の集合から、移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定することにより、移動体の走路を精度よく推定することができる。
【００２０】
上記第３の発明に係る走路推定手段は、路側物抽出手段によって抽出された路側物の位置の集合から、カルマンフィルタを用いて、移動体が走行する走路形状を推定することができる。
【００２１】
上記第１の発明に係る物体位置検出手段は、移動体の前方であって、かつ、異なる複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出し、地図更新手段は、移動体の前方であって、かつ、複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新し、検出位置記録手段は、地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、更新された地図情報に、複数の高さの各々について、物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録すると共に、移動体から検出された現在の物体の位置までの間における静止物の位置の記録を減少させることができる。これによって、移動体の前方であって、複数の高さの各々に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報を生成することができる。
【００２２】
また、この物体位置検出手段は、高さ方向に並んだ複数のレーザ又は複数の電磁波を移動体の前方に１次元に走査しながら出力すると共にレーザ又記電磁波の反射によって前方の複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出することにより、移動体の前方であって、かつ、複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出することができる。
【００２３】
また、上記の運動推定手段は、物体位置検出手段によって異なる時刻で検出された物体の位置の変化に基づいて、移動体の運動を推定することができる。
【００２４】
また、上記の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報は、移動体の前方空間を３次元格子状に分割した複数のブロックで表されると共に、各ブロックには静止物が存在する存在確率が記録され、検出位置記録手段は、地図情報における検出された現在の物体の位置に対応するブロックの存在確率を増加させることにより、検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録し、移動体から検出された現在の物体の位置までの直線上にあるブロックの存在確率を減少させることにより、静止物の位置の記録を減少させることができる。
【００２５】
上記の第３の目的を達成するために第４の発明に係る移動可能領域推定装置は、上記の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報を生成する地図生成装置によって生成された地図情報に基づいて、前記移動体の移動平面上において、前記複数の高さの各々について、前記静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、前記静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動体が移動することができる移動可能領域として推定する移動可能領域推定手段を含んで構成されている。
【００２６】
第４の発明に係る移動可能領域推定装置によれば、地図生成装置によって、複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報が生成される。そして、移動可能領域推定手段によって、生成された地図情報に基づいて、移動体の移動平面上において、複数の高さの各々について、静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動体が移動することができる移動可能領域として推定する。
【００２７】
このように、移動体の前方の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報から、どの高さでも静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動可能領域として推定することにより、移動体の前方に存在する移動可能領域を精度よく推定することができる。
【００２８】
第４の発明に係る移動体可能領域推定装置は、移動平面上において線状に並んだ静止物の位置の記録に基づいて、道路境界を抽出する道路境界抽出手段と、移動可能領域の種別を識別する種別識別手段とを更に含み、移動可能領域推定手段は、移動体の移動平面上における位置の集合を、道路境界抽出手段によって抽出された道路境界によって分割して、移動可能領域を推定し、種別識別手段は、分割して得られた移動可能領域の各々の種別を識別することができる。これによって、道路境界によって分割した移動可能領域の各々の種別を識別することができる。
【００２９】
また、上記の種別識別手段は、移動可能領域の各々について、移動体の位置に対する移動可能領域の位置に基づいて、移動体の移動領域であるか否かを識別し、移動体の位置に対する移動可能領域の位置及び移動可能領域の幅に基づいて、移動体と対向する方向に移動する移動体の移動領域であるか否かを識別し、移動可能領域の幅に基づいて、歩行者が通行する領域であるか否かを識別することができる。これによって、移動可能領域の種別を精度よく識別することができる。
【００３０】
第５の発明に係るプログラムは、コンピュータを、移動体の運動を推定する運動推定手段、前回更新された前記移動体の前方に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記移動体の前方に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段、前記地図情報に基づいて、前記移動体からの複数の方向の各々について、該方向上で最も近くに存在する前記静止物の位置の記録を、路側物が存在する位置として抽出する路側物抽出手段、及び前記路側物抽出手段によって抽出された前記路側物の位置の集合から、前記移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定する走路推定手段として機能させるためのプログラムである。
【００３１】
第６の発明に係るプログラムは、コンピュータを、移動体の運動を推定する運動推定手段、前回更新された前記移動体の前方であって、かつ、異なる複数の高さの各々に存在する静止物の位置を記録した地図情報を、前記運動推定手段によって推定された現在の前記移動体の運動に基づいて、現在の前記移動体から見た地図情報に繰り返し更新する地図更新手段、前記地図更新手段によって地図情報が更新される毎に、前記更新された地図情報に、前記複数の高さの各々について、前記移動体の前方であって、かつ、前記複数の高さの各々に存在する物体の位置を検出する物体位置検出手段によって検出された現在の物体の位置を前記静止物の位置として記録すると共に、前記移動体から前記検出された現在の物体の位置までの間における前記静止物の位置の記録を減少させる検出位置記録手段、及び前記地図情報に基づいて、前記移動体の移動平面上において、前記複数の高さの各々について、前記静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、前記静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動体が移動することができる移動可能領域として推定する移動可能領域推定手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明の地図生成装置及びプログラムによれば、現在の移動体から見た地図情報に更新する毎に、検出された現在の物体の位置を静止物の位置として記録すると共に、移動体から検出された現在の物体の位置までの間における静止物の位置の記録を減少させることにより、移動物の情報を除去して、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報を生成することができる、という効果が得られる。
【００３３】
本発明の走路推定装置及びプログラムによれば、移動体の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報から路側物が存在する位置を抽出し、路側物の位置の集合から、移動体が走行する走路形状又は走路領域を推定することにより、移動体の走路を精度よく推定することができる、という効果が得られる。
【００３４】
本発明の移動可能領域推定装置及びプログラムによれば、移動体の前方の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を精度よく記録した地図情報から、どの高さでも静止物の位置の記録がなく、かつ、少なくとも１つの高さで、静止物の位置の記録が減少した位置の集合を、移動可能領域として推定することにより、移動体の前方に存在する移動可能領域を精度よく推定することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る走行領域推定装置を示すブロック図である。
【図２】レーザレーダによる検出された物体の２次元位置を示すイメージ図である。
【図３】局所地図情報を示すイメージ図である。
【図４】各角度の方向上で、路側物候補が存在する位置を抽出する様子を示すイメージ図である。
【図５】走路モデルをあてはめ、走行可能領域を推定する様子を示すイメージ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る走行領域推定装置における走路推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る走行領域推定装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る走行領域推定装置を示すブロック図である。
【図９】レーザレーダによる検出された物体の３次元位置を示すイメージ図である。
【図１０】局所地図情報のブロック構造を示すイメージ図である。
【図１１】２次元地図情報を示すイメージ図である。
【図１２】道路境界を抽出した様子を示すイメージ図である。
【図１３】移動可能領域の種別を識別した様子を示すイメージ図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る走行領域推定装置における走路推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る走行領域推定装置における種別識別処理ルーチンの内容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】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載された走行領域推定装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。
【００３７】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る走行領域推定装置１０は、自車両の前方に対してレーザを１次元（水平方向）に走査しながら照射し、レーザの反射によりレーザが照射された物体の２次元位置を検出するレーザレーダ１２と、レーザレーダ１２によって検出された物体の２次元位置に基づいて、現在の自車両から見た前方の静止物の存在を記録した局所地図情報を生成すると共に、局所地図情報から自車両の走行可能領域を推定し、運転支援システム（図示省略）に出力するコンピュータ１４とを備えている。
【００３８】
また、レーザレーダ１２は、車両前方に設置され、装置を基準とする車両前方に存在する物体までの距離を検出する装置であり、出力するレーザを水平方向に走査することで、レーザの反射により自車両前方に存在する複数の物体表面上の複数の点の位置を検出することができる。レーザレーダ１２による検出結果は、図２に示すように、自車両前方に存在する物体表面のある点の位置を表す２次元座標の集合である。レーザレーダ１２による検出処理は一定サイクルで実行され、レーザレーダ１２は、各時点での自車両前方に存在する物体表面の複数の点の２次元位置を示すデータをコンピュータ１４に出力する。
【００３９】
コンピュータ１４は、ＣＰＵ、後述する走路推定処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。このコンピュータ１４をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、レーザレーダ１２により検出された物体の２次元位置を取得する物体位置取得部１６と、異なる２時刻の各々で検出された物体の２次元位置の変化に基づいて、自車両の運動を推定する自車運動推定部１８と、自車両の運動に基づいて、一時刻前までの局所地図情報を現在の自車両から見た座標系の局所地図情報に更新する局所地図更新部２０と、検出された現在の物体の２次元位置に基づいて、更新された局所地図情報における静止物の存在確率を変更する存在確率変更部２２と、局所地図情報の静止物の存在確率に基づいて、路側物候補の位置を抽出する路側物抽出部２４と、路側物抽出部２４によって抽出された路側物候補の位置の集合に基づいて、自車両前方の走行可能領域を推定して運転支援システムに出力する走行領域推定部２６とを備えている。なお、レーザレーダ１２、物体位置取得部１６、自車運動推定部１８、局所地図更新部２０、及び存在確率変更部２２が、本発明の地図生成装置の一例である。また、存在確率変更部２２が、本発明の検出位置記録手段の一例である。
【００４０】
自車運動推定部１８は、物体位置取得部１６によって取得された、レーザレーダ１２により検出された現在の物体の２次元位置と、一時刻前の物体の２次元位置とに基づいて、検出された物体を静止物とみなして、２時刻間における静止物体のみかけの動きを抽出する。また、自車運動推定部１８は、現在の物体の２次元位置と一時刻前の物体の２次元位置とから、抽出された静止物のみかけの動きに従って２次元位置が変化していない物体の２次元位置を除外して、再び、検出された物体を静止物とみなして、静止物体のみかけの動きを抽出することにより、一時刻前から現在までの自車両の運動を推定する。
【００４１】
局所地図更新部２０は、一時刻前までに更新された局所地図情報を、推定された自車両の運動に従って、現在の自車から見た座標系へと変換することで、現在の自車両から見た前方領域を表わす局所地図情報を生成する。また、局所地図更新部２０は、局所地図情報の更新を繰り返し行う。局所地図情報は、図３に示すように、自車両前方の一定領域内を、一定の大きさの格子（ブロック）によって分割した複数のブロックで表される地図である。各ブロックにはその位置に静止物が存在する確率が記録され、静止物が確実に存在する場合には存在確率として１が記録され、静止物が存在しない場合には存在確率として０が記録される。また、他の物体によって隠されているなどの原因によって、その位置の情報が得られていない場合には、存在確率として初期値である０.５が記録される。
【００４２】
存在確率変更部２２は、局所地図更新部２０により局所地図情報が更新される毎に、物体位置取得部１６によって取得された現在の物体の２次元位置それぞれに基づいて、更新された局所地図情報において、その物体の２次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させ、自車両からその物体の２次元位置までの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させる。このように存在確率を変更することにより、一定期間以上、対応する位置で物体が検出されたブロックの存在確率は高くなり、物体が一時的にしか検出されないブロックの存在確率は低くなる。この結果、多くの移動物が存在する走行環境においても、比較的長時間同じ位置に観測される路側物などの静止物のみを安定して検出可能である。また、現在までレーザレーダ１２により観測できていない部分（不可視領域）も、存在確率が初期値（０.５）のままのブロックとして検出可能である。
【００４３】
路側物抽出部２４は、存在確率変更部２２によってブロックの存在確率が変更された現在の局所地図情報に対して、図４に示すように、自車位置から前方１８０度の範囲を一定角度ごとに探索し、各角度の方向上で、存在確率が閾値以上となるブロックのうち、自車両から最も近くに存在するブロックの座標を、路側物候補が存在する位置として抽出する。その際、自車よりも左側で抽出された路側物候補は左の境界線候補、右側で抽出された路側物候補は右境界候補とする。存在確率に関する閾値については、路側物が存在する場合の存在確率を予め求めておき、求められた存在確率に応じて、閾値を設定しておけばよい。
【００４４】
なお、自車両前方よりも側方の位置が路側物候補の位置として多く抽出されるように、角度に応じて角度ステップを可変にすることができ、例えば、角度の方向が前方になるほど角度ステップを大きくし、角度の方向が側方になるほど角度ステップを小さく変更することができる。また、存在確率に関する閾値を調整することによって、明示的な物体が存在する部分だけでなく、可視部分と不可視部分の境界を走路境界として検出することもできる。
【００４５】
走行領域推定部２６は、図５に示すように、局所地図情報から抽出された路側物候補の位置の集合に対して、２本のクロソイド曲線に基づく走路モデルをあてはめ、走行可能領域を推定する。走路モデルは、図５に示すように、２本の直線の曲率と自車両からの相対位置をパラメータとし、走行領域推定部２６によって、走路の形状と走路内での自車両の位置が、同時に推定される。モデルのあてはめには、カルマンフィルタを利用し、過去の推定結果を考慮した走行可能領域の推定を行う。
【００４６】
走行領域推定部２６によって推定された走行可能領域は、運転支援システムに出力され、運転支援システムにおいて、例えば、走行可能領域内で危険回避を行うように操舵制御が行われる。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る走行領域推定装置１０の作用について説明する。
【００４８】
まず、レーザレーダ１２によって、レーザが自車両の前方を水平方向に走査されて、走査方向に並んだレーザ照射位置としての物体の２次元位置の各々までの距離が計測され、自車両の前方に存在する物体の２次元位置が検出される。レーザレーダ１２によって検出される２次元位置は、レーザを走査する毎に得られる。
【００４９】
そして、コンピュータ１４によって、図６に示す走路推定処理ルーチンが実行される。
【００５０】
まず、ステップ１００において、レーザレーダ１２から、前方に存在する物体の２次元位置（走査方向に並んだ各２次元位置までの計測距離）を示すデータを取得し、ステップ１０２において、上記ステップ１００で取得した物体の２次元位置を示すデータと、前回取得した物体の２次元位置を示すデータとに基づいて、一時刻前から現在までの自車両の運動を推定する。
【００５１】
そして、ステップ１０４において、後述するステップ１０６で前回更新された局所地図情報を、上記ステップ１０２で推定された自車両の運動に応じて、現在の自車両から見た座標系で表わされる局所地図情報に更新する。
【００５２】
次のステップ１０６では、上記ステップ１００で取得した自車両前方に存在する物体の２次元位置に基づいて、上記ステップ１０４で更新された局所地図情報において、自車両前方に存在する物体の２次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させると共に、自車両から物体の２次元位置までの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させることにより現在物体が存在しない位置を地図上に記録する。
【００５３】
そして、ステップ１０８では、上記ステップ１０６で存在確率が更新された局所地図情報の各ブロックの存在確率に基づいて、自車両の前方から、路側物候補の位置を抽出する。次のステップ１１０では、上記ステップ１０８で抽出された路側物候補の位置の集合に基づいて、局所地図情報で示される地図上に対して曲線をあてはめて、走行可能領域を推定し、運転支援システムに出力して、上記ステップ１００へ戻る。
【００５４】
上述したように、走路推定処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、現在の自車両から見た走行可能領域が随時推定され、運転支援システムによって、随時推定された現在の走行可能領域内において危険回避するように操舵制御が行われる。
【００５５】
なお、生成される局所地図情報は、上記走路推定処理ルーチンが所定回数繰り返されたときに有効とされるようにしてもよい。この場合には、上記走路推定処理ルーチンが所定回数繰り返された後に、局所地図情報が運転支援システムに出力されるようにすればよい。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る走行領域推定装置によれば、現在の自車両から見た局所地図情報に更新する毎に、検出された現在の物体の２次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させると共に、自車両の位置から検出された現在の物体の２次元位置までの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させることにより、自車両の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した局所地図情報を生成することができる。
【００５７】
また、自車両の前方に存在する静止物の位置を精度よく記録した局所地図情報から路側物候補が存在する位置を抽出し、路側物候補の位置の集合から、自車両が走行する走行可能領域を推定することにより、自車両の走路を精度よく推定することができる。
【００５８】
車両が走行可能な領域は、ガードレールやデリニエータ等の明示的な境界だけでなく、さまざまな手段によって区別されている。本実施の形態では、レーザレーダによって検出された物体の位置情報を直接推定に使用するのではなく、検出された物体の２次元位置の記録を、局所地図情報が示す地図上に静止物が存在する確率として蓄積し、静止物が存在する確率が高い領域と低い領域の境界を、走行可能領域の境界として検出することによって、明示的な境界が存在しない環境（例えば、植木や植え込み、段差など想定外の路側物によって道路が区分されている場合）や、境界が視認できない環境においても走行可能領域を検出することを可能にする。また、時間的な位置情報の蓄積により、先行車や対向車等の移動物を静止物と誤認識することによる影響を低減することができる。
【００５９】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
第２の実施の形態では、レーザレーダによる検出結果を用いないで、自車両の運動を推定している点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００６１】
図７に示すように、第２の実施の形態に係る走行領域推定装置２１０は、レーザレーダ１２と、自車両の車速を検出する車速センサ２１２と、自車両のハンドル操舵角を検出するハンドル角センサ２１３と、レーザレーダ１２によって検出された物体の２次元位置、車速センサ２１２により検出された車速、及びハンドル角センサ２１３により検出されたハンドル操舵角に基づいて、現在の自車両から見た前方の静止物の存在を記録した局所地図情報を生成すると共に、局所地図情報から自車両の走行可能領域を推定し、運転支援システムに出力するコンピュータ２１４とを備えている。
【００６２】
コンピュータ２１４は、物体位置取得部１６と、車速センサ２１２により検出された車速及びハンドル角センサ２１３により検出されたハンドル操舵角に基づいて、自車両の運動を推定する自車運動推定部２１８と、局所地図更新部２０と、存在確率変更部２２と、路側物抽出部２４と、走行領域推定部２６とを備えている。
【００６３】
自車運動推定部２１８は、局所地図情報が前回更新されてから現在までの間における、車速センサ２１２により検出された現在の車速、及びハンドル角センサ２１３により検出された現在のハンドル操舵角に基づいて、局所地図情報が前回更新されてから現在までの自車両の運動を推定する。
【００６４】
第２の実施の形態に係る走行領域推定装置の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６５】
なお、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、クロソイド曲線をあてはめて、走路を推定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、クロソイド曲線以外に直線や２本以上の曲線をあてはめることで、自車両の走路だけでなく、走路と交差する交差路も推定するようにしてもよい。また、カルマンフィルタを用いて、走路を推定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、パーティクルフィルタを用いて、複数の曲線候補を、局所地図情報が示す地図上に当てはめることによって、複数の車線や交差点を推定するようにしてもよい。
【００６６】
また、直線路、カーブ、交差点等の複数の走路モデルを、局所地図情報が示す地図上にあてはめることによって、物体が存在する確率が高い曲線を走路境界として検出するようにしてもよい。
【００６７】
また、走行可能領域を推定して運転支援システムに出力する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、自車両の走路形状を推定して、運転支援システムに出力するようにしてもよい。
【００６８】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図８に示すように、第３の実施の形態に係る走行領域推定装置３１０は、自車両の前方に対して、高さ方向に並んだ複数本のレーザを１次元（水平方向）に走査しながら照射し、レーザの反射によりレーザが照射された物体の３次元位置を検出するレーザレーダ３１２と、レーザレーダ３１２によって検出された物体の３次元位置に基づいて、現在の自車両から見た前方の静止物の存在を３次元に記録した局所地図情報を生成すると共に、局所地図情報から自車両の走行可能領域を含む移動可能領域を推定し、運転支援システム（図示省略）に出力するコンピュータ３１４とを備えている。
【００７０】
また、レーザレーダ３１２は、車両前方に設置され、装置を基準とする車両前方に存在する物体までの距離を検出する装置であり、出力する複数本のレーザを水平方向に走査することで、複数本のレーザの反射により自車両前方であって、かつ、複数本のレーザに対応する複数の高さの各々に存在する複数の物体表面上の複数の点の位置を検出することができる。例えば、縁石やガードレールの先にある壁など自車の走行路外の物体の情報を得ることができる。レーザレーダ３１２による検出結果は、図９に示すように、自車両前方に存在する物体表面のある点の位置を表す３次元座標の集合である。レーザレーダ３１２による検出処理は一定サイクルで実行され、レーザレーダ３１２は、各時点での自車両前方に存在する物体表面の複数の点の３次元位置を示すデータをコンピュータ３１４に出力する。
【００７１】
コンピュータ３１４は、ＣＰＵ、後述する走路推定処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。このコンピュータ３１４をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図８に示すように、レーザレーダ３１２により検出された物体の３次元位置を取得する物体位置取得部３１６と、異なる２時刻の各々で検出された物体の３次元位置の変化に基づいて、自車両の運動を推定する自車運動推定部３１８と、自車両の運動に基づいて、一時刻前までの局所地図情報を現在の自車両から見た座標系の局所地図情報に更新する局所地図更新部３２０と、検出された現在の物体の３次元位置に基づいて、更新された局所地図情報における静止物の存在確率を変更すると共に、局所地図情報を、路面平面上に投影した２次元地図情報を生成する存在確率変更部３２２と、２次元地図情報に基づいて、道路境界を抽出する道路境界抽出部３２４と、２次元地図情報及び抽出された道路境界に基づいて、移動可能領域を推定する移動可能領域推定部３２６と、推定された移動可能領域の種別を識別して運転支援システムに出力する種別識別部３２８とを備えている。なお、レーザレーダ３１２、物体位置取得部３１６、自車運動推定部３１８、局所地図更新部３２０、及び存在確率変更部３２２が、本発明の地図生成装置の一例である。また、存在確率変更部３２２が、本発明の検出位置記録手段の一例である。
【００７２】
自車運動推定部３１８は、物体位置取得部３１６によって取得された、レーザレーダ３１２により検出された現在の物体の３次元位置と、一時刻前の物体の３次元位置とに基づいて、検出された物体を静止物とみなして、２時刻間における静止物体のみかけの動きを抽出する。また、自車運動推定部３１８は、現在の物体の３次元位置と一時刻前の物体の３次元位置とから、抽出された静止物のみかけの動きに従って３次元位置が変化していない物体の２次元位置を除外して、再び、検出された物体を静止物とみなして、静止物体のみかけの動きを抽出することにより、一時刻前から現在までの自車両の運動を推定する。
【００７３】
局所地図更新部３２０は、一時刻前までに更新された局所地図情報を、推定された自車両の運動に従って、現在の自車から見た座標系へと変換することで、現在の自車両から見た前方領域を表わす局所地図情報を生成する。また、局所地図更新部３２０は、局所地図情報の更新を繰り返し行う。局所地図情報は、図１０に示すように、自車両前方の３次元空間を、一定の大きさの３次元格子（３次元のグリッド）によって分割した複数のブロックで表される地図である。各ブロックにはその位置に静止物が存在する確率が記録され、静止物が確実に存在する場合には存在確率として１が記録され、静止物が存在しない場合には存在確率として０が記録される。また、他の物体によって隠されているなどの原因によって、その位置の情報が得られていない場合には、存在確率として初期値である０.５が記録される。
【００７４】
存在確率変更部３２２は、局所地図更新部３２０により局所地図情報が更新される毎に、物体位置取得部３１６によって取得された現在の物体の３次元位置（複数の高さの各々における物体の位置）それぞれに基づいて、更新された局所地図情報において、その物体の３次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させ、自車両からその物体の３次元位置までの同じ高さの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させる。このように存在確率を変更することにより、一定期間以上、対応する位置で物体が検出されたブロックの存在確率は高くなり、物体が一時的にしか検出されないブロックの存在確率は低くなる。この結果、多くの移動物が存在する走行環境においても、比較的長時間同じ位置に観測される路側物などの静止物のみを安定して検出可能である。また、現在までレーザレーダ１２により観測できていない部分（不可視領域）も、存在確率が初期値（０.５）のままのブロックとして検出可能である。
【００７５】
また、存在確率変更部３２２は、局所地図情報を自車両の路面平面上に投影した、図１１に示すような２次元地図情報を、以下のように生成する。路面平面上の各位置（ブロック）について、複数の高さの各々の存在確率に基づいて、静止物が存在する位置（図１１の黒いブロック参照）、静止物が存在しない位置（図１１の白いブロック参照）、及び不可視位置（図１１のグレーのブロック参照）の何れであるかが判断され、路面平面上の各位置（ブロック）についての判断結果を格納した２次元地図情報が生成される。複数の高さのうちの少なくとも１つの高さで、存在確率が、静止物が存在する場合に対応して定められた第１閾値以上となる場合には、静止物が存在する位置と判断される。何れの高さでも、存在確率が第１閾値未満であり、複数の高さのうちの少なくとも１つの高さで、存在確率が、静止物が存在しない場合に対応して定められた第２閾値未満である場合には、静止物が存在しない位置と判断する。何れの高さでも、存在確率が、第１閾値未満であって、かつ、第２閾値以上である場合には、不可視位置であると判断する。このとき、２次元地図上で静止物が存在しない位置の集合は、自車や他の車両、歩行者が移動可能な領域であり、道路である可能性が高い領域である。また、移動可能領域中に存在する静止物の位置の集合は、ガードレール等の車道と歩道を区切る境界や、車道を分割する中央分離帯である可能性が高い。
【００７６】
道路境界抽出部３２４は、２次元地図情報に基づいて、自車の前方の左右に直線状に並んだ静止物が存在する位置を抽出し、道路境界とする。直線状に並んだ静止物が存在する位置の抽出は、図１２に示すように、ハフ変換を用いて直線を抽出することによって行えばよい。
【００７７】
移動可能領域推定部３２６は、２次元地図情報に基づいて、静止物が存在しない位置の集合を、移動可能領域候補として抽出すると共に、抽出された道路境界で分割された移動可能領域候補の各々を、移動可能領域として推定する。このように、移動可能領域候補を道路境界で分割して移動可能領域を推定することにより、従来の走路検出手法では無視されてきた自車の走路以外の移動可能領域を推定することが可能になる。
【００７８】
種別識別部３２８は、分割された移動可能領域の各々について、自車両の位置に対する移動可能領域の位置に基づいて、自車両の走行領域であるか否かを識別する（図１３参照）。例えば、自車両の位置が含まれる移動可能領域を、自車両の走行領域（自車線）であると識別する。また、種別識別部３２８は、残りの移動可能領域の各々について、自車両の位置に対する移動可能領域の位置及び移動可能領域の幅に基づいて、対向車両の走行領域であるか否かを識別する。例えば、自車線の右側であって、自車線と同等の幅を持つ移動可能領域を、対向車両の走行領域であると識別する。また、種別識別部３２８は、残りの移動可能領域の各々について、移動可能領域の幅に基づいて、歩行者が通行する領域（歩道領域）であるか否かを識別する。例えば、自車線よりも幅が半分以下の移動可能領域を、歩行者が通行する領域として識別する（図１３参照）。また、種別識別部３２８は、残りの移動可能領域の各々について、抽出された道路境界の高さ又は形状に基づいて、歩道領域であるか否かを識別する。例えば、３次元の局所地図情報から、抽出された道路境界の高さ及び形状を認識し、道路境界が縁石であるか又はガードレールであるかを識別し、道路境界が縁石又はガードレールである場合には、その道路境界を挟んだ向こう側の移動可能領域を、歩道領域であると識別する。
【００７９】
種別識別部３２８によって種別が識別された移動可能領域は、運転支援システムに出力され、運転支援システムにおいて、例えば、危険の検知又は予知が行われる。
【００８０】
走行環境で危険を検知・予知するための環境情報として、移動可能領域の種別は重要であるため、運転支援システムは、例えば、停車車両に関する危険を検知する手がかりとして、現在自車が走行している車線と、歩行者が存在する可能性がある歩道との存在を用いることにより、特に潜在的な危険、たとえば停車車両に隠れている歩道から飛び出す歩行者などを検知することができ、より高度な危険予知が可能になる。
【００８１】
次に、第３の実施の形態に係る走行領域推定装置３１０の作用について説明する。
【００８２】
まず、レーザレーダ３１２によって、高さ方向に並んだ複数本のレーザが自車両の前方を水平方向に走査されて、複数本のレーザに対応する複数の高さの各々について、走査方向に並んだレーザ照射位置としての物体の２次元位置の各々までの距離が計測され、自車両の前方に存在する物体の３次元位置が検出される。レーザレーダ３１２によって検出される３次元位置は、複数本のレーザを走査する毎に得られる。
【００８３】
そして、コンピュータ３１４によって、図１４に示す走路推定処理ルーチンが実行される。
【００８４】
まず、ステップ３５０において、レーザレーダ３１２から、前方に存在する物体の３次元位置（複数の高さの各々に対して走査方向に並んだ各２次元位置までの計測距離）を示すデータを取得し、ステップ３５２において、上記ステップ３５０で取得した物体の３次元位置を示すデータと、前回取得した物体の３次元位置を示すデータとに基づいて、一時刻前から現在までの自車両の運動を推定する。
【００８５】
そして、ステップ３５４において、後述するステップ３５６で前回更新された局所地図情報を、上記ステップ３５２で推定された自車両の運動に応じて、現在の自車両から見た座標系で表わされる局所地図情報に更新する。
【００８６】
次のステップ３５６では、上記ステップ３５０で取得した自車両前方に存在する物体の３次元位置に基づいて、上記ステップ３５４で更新された局所地図情報において、自車両前方に存在する物体の３次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させると共に、自車両から物体の３次元位置までの同じ高さの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させることにより現在物体が存在しない位置を地図上に記録する。
【００８７】
そして、ステップ３５８では、上記ステップ３５６で存在確率が更新された３次元の局所地図情報を、路面平面上に投影した、２次元地図情報を生成する。次のステップ３６０では、上記ステップ３５８で生成された２次元地図情報に基づいて、直線状に並んだ静止物が存在する位置を、道路境界として抽出する。
【００８８】
そして、ステップ３６２において、上記ステップ３５８で生成された２次元地図情報に基づいて、静止物が存在しない位置の集合を、移動可能領域候補として抽出すると共に、上記ステップ３６０で抽出された道路境界で、移行可能領域候補を分割して、分割された移行可能領域候補の各々を、移動可能領域として推定する。
【００８９】
次のステップ３６４では、上記ステップ３６２で推定された移動可能領域の各々について種別を識別し、識別結果を運転支援システムに出力して、上記ステップ３５０へ戻る。
【００９０】
上記ステップ３６４は、図１５に示す種別識別処理ルーチンを実行することにより実現される。
【００９１】
まず、ステップ３７０において、上記ステップ３６２で推定された移動可能領域の各々について、自車両の位置に対する移動可能領域の位置に基づいて、自車両の走行領域であるか否かを識別する。次のステップ３７２では、自車両の走行領域であると識別されなかった残りの移動可能領域の各々について、自車両の位置に対する移動可能領域の位置及び移動可能領域の幅に基づいて、対向車両の走行領域であるか否かを識別する。
【００９２】
そして、ステップ３７４において、自車両の走行領域又は対向車両の走行領域であると識別されなかった残りの移動可能領域の各々について、移動可能領域の幅に基づいて、歩行者が通行する領域（歩道領域）であるか否かを識別する。
【００９３】
次のステップ３７６では、上記ステップ３５６で更新された３次元の局所地図情報から、上記ステップ３６０で抽出された道路境界の高さ及び形状を認識する。そして、ステップ３７８において、上記ステップ３７６で認識した道路境界の高さ及び形状に基づいて、抽出された道路境界が縁石であるか、又はガードレールであるかを識別する。道路境界の高さが所定の低さである場合には、道路境界が縁石であると識別され、道路境界の形状が、予め求められたガードレールの形状と類似している場合には、道路境界がガードレールであると識別される。
【００９４】
そして、ステップ３８０において、自車両の走行領域、対向車両の走行領域、又は歩道領域であると識別されなかった残りの移動可能領域の各々について、縁石又はガードレールであると識別された道路境界を挟んだ向こう側の走行可能領域である場合には、歩道領域であると識別する。
【００９５】
次のステップ３８２において、上記ステップ３７０、３７２、３７４、又は３８０で識別された各移動可能領域の種別を、運転支援システムに出力して、種別識別処理ルーチンを終了する。
【００９６】
上述したように、走路推定処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、現在の自車両から見た移動可能領域が随時推定されると共に、移動可能領域の種別が識別され、運転支援システムによって、随時推定された現在の移動可能領域の種別に基づいて、危険の予知が行われる。
【００９７】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る走行領域推定装置によれば、現在の自車両から見た３次元の局所地図情報に更新する毎に、検出された現在の物体の３次元位置に対応するブロックの存在確率を増加させると共に、自車両の位置から検出された現在の物体の３次元位置までの同じ高さの直線上に存在するブロックの存在確率を減少させることにより、自車両の前方の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を精度よく記録した局所地図情報を生成することができる。
【００９８】
また、自車両の前方の複数の高さの各々に存在する静止物の位置を精度よく記録した局所地図情報から、どの高さでも静止物の存在確率が高くなく、かつ、少なくとも１つの高さで、静止物の存在確率が低い位置の集合を、移動可能領域として推定することにより、自車両の前方に存在する移動可能領域を精度よく推定することができる。
【００９９】
また、推定された静止物が存在しない領域を、連続的に並んだ静止物が存在する位置によって分割し、分割された領域それぞれを移動可能領域（道路）としてとらえることによって、複数の移動可能領域（道路）を検出することができ、自車が走行する車線だけでなく、車両分離帯によって区切られた反対車線やガードレールなどによって区切られた歩道を検出することができる。さらに移動可能領域の幅や自車両からの相対位置によって、移動可能領域の種別（自車線、反対車線、歩道等）を識別することができる。
【０１００】
なお、上記の実施の形態では、レーザレーダによって、複数本のレーザを、水平方向に走査する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、１本のレーザを水平方向及び高さ方向に走査することによって、前方空間中の異なる高さの各々について物体の位置を検出するようにしてもよい。また、水平面に対して角度を付けてレーザを照射するようにレーザレーダを設置して、距離に応じて異なる高さを検出することにより、異なる高さの各々における物体の位置を検出するようにしてもよい。
【０１０１】
また、直線状に並んだ静止物が存在する位置を、道路境界として抽出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、曲線状に並んだ静止物が存在する位置を、道路境界として抽出してもよい。これによって、カーブにおける道路境界を抽出することができる。
【０１０２】
また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、レーザレーダの検出結果や車速センサ及びハンドル角センサの検出結果を用いて、自車両の運動を推定している場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＧＰＳセンサによる自車位置の検出結果を用いて自車両の運動を推定するようにしてもよい。また、レーザレーダ、車速センサ、ハンドル角センサ、及びＧＰＳセンサの検出結果を組み合わせて、自車両の運動を推定するようにしてもよい。
【０１０３】
また、レーザレーダによりレーザを前方に走査して物体の位置を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ミリ波などの電磁波を前方に走査して物体の位置を検出するようにしてもよい。
【０１０４】
また、レーザレーダによって自車両前方の物体の位置を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ステレオカメラによって撮影された前方画像から、自車両前方の物体の位置を検出するようにしてもよい。
【０１０５】
本発明のプログラムを、記憶媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０、２１０、３１０ 走行領域推定装置
１２、３１２ レーザレーダ
１４、２１４、３１４ コンピュータ
１６、３１６ 物体位置取得部
１８、２１８、３１８ 自車運動推定部
２０、３２０ 局所地図更新部
２２、３２２ 存在確率変更部
２４ 路側物抽出部
２６ 走行領域推定部
２１２ 車速センサ
２１３ ハンドル角センサ
３２４ 道路境界抽出部
３２６ 移動可能領域推定部
３２８ 種別識別部
【図１】
2010160777.tif 000003
【図２】
2010160777.tif 000004
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１５】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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