(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより実行される、車両におけるレーン割り付けの方法であって、
前記コンピュータの演算部が、当該コンピュータの入力部を介して前記車両に備えられたセンサから取得したセンサデータに基づいて、それぞれが一つの移動物体（１２０、１２２、１２４）についての時系列の位置を表す一つ又は複数の軌跡を算出するステップ（３０４）と、
前記演算部が、自車両を含む検出された物体のペア間の関係（５６２、５６４、５６６）を表す関係グラフを構築するステップであって、一の物体の現在の深さ位置において他の物体の軌跡が当該他の物体の位置履歴に基づいて定義されるときは、当該一の物体は当該他の物体と関係を有するものとされるステップと、
前記演算部が、前記関係グラフにおいて一つ又は複数の前記移動物体及び前記車両（１１０）のうちから一の第１の物体を選択するステップ（３０８）であって、第１のレーン割り付けは前記第１の物体に割り付けられているレーン（１０４、１０６）を示すものであるステップと、
前記演算部が、一つ又は複数の前記移動物体から、前記関係グラフにおいて前記第１の物体と関係を有するものとして表現されている一の第２の物体を選択するステップ（３１０）と、
前記演算部が、前記第１の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の距離を算出するステップ（３１２）と、
前記演算部が、前記距離を予め定められた閾値と比較するステップ（３１４）と、
前記演算部が、前記第１のレーン割り付けと前記比較の結果とに基づき、前記第２の物体が割り付けられたレーンを示す第２のレーン割り付けを、前記コンピュータの出力部を介して出力するステップ（３１６）と、
を有する方法。
【請求項２】
前記演算部が、前記入力部を介して、前記車両（１１０）の測距システム（２０２）により検出された、及び又はＣａｒ２Ｘ環境により与えられた、一つ又は複数の物体位置を表す物体データを受け取るステップ（３０２）を更に備える、請求項１に記載の方法
【請求項３】
前記距離を算出するステップ（３１２）は、前記第１の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の横方向距離及びユークリッド距離の少なくとも一つを算出することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記予め定められた閾値は、レーン幅及び車両幅の少なくとも一つを表すものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のレーン割り付けは、前記算出された距離が前記閾値より小さいときは、前記第１のレーン割り付けにより示されたものと同じレーンを示すように出力される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記演算部が、前記算出された距離が前記閾値より大きいときに、前記車両に対する相対的な前記第２の物体の横方向位置を算出するステップと、前記演算部が、前記車両が割り付けられたレーンの左側又は右側のレーンを示す前記第２のレーン割り付けを前記出力部を介して出力するステップと、
を更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
レーン割り付けは、一のレーンの他のレーンに対する相対的な位置に基づいて当該一のレーンを示すものである、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
レーン割り付け処理は、前記関係グラフに沿って伝搬し、相対的なレーン割り付けが一の物体から他の物体へと伝搬することを含むものである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記演算部が、前記第１の物体の、前記車両からの現在の前方距離を算出するステップと、
前記演算部が、前記算出された現在の前方距離において利用可能な軌跡を特定するステップと、
を更に備え、
前記第２の物体を選択するステップ（３１０）は、前記特定された利用可能な軌跡に関連付けられている一の物体を選択することを含む、
請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１０】
前記演算部が、移動物体のペア（複数）間の関係（５６２、５６４、５６６）を表す前記関係グラフを構築するステップであって、当該ステップは当該関係グラフを構築する際に考慮すべき軌跡（５５２、５５４、５５６）を特定することを含み、第２の物体の軌跡と第１の物体の軌跡との間の距離が予め定められた閾値より小さいときは当該第２の物体の軌跡を考慮すべきものとし、当該軌跡を考慮すべきときは前記第１及び第２の物体間の関係（５６２、５６４、５６６）が定義されるステップと、
前記演算部が、前記算出された関係グラフに沿ってレーン割り付けを伝搬させるステップであって、互いに対し関係を有する移動物体のペア（複数）間の距離（ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿３）を算出することと、移動物体のペアの第１の物体についてのレーン割り付けと移動物体の当該ペアについての前記算出された距離とに従って移動物体の当該ペアの第２の物体にレーンを割り付けることにより、前記移動物体についてのレーン割り付けを推定することとを含むステップと、
をさらに有する、
請求項１、６、又は９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第１の物体の現在位置において第１の物体の走行方向に対し垂直に引いた線が第２の物体の軌跡と交差するときは、前記関係グラフの構築に際し軌跡が考慮すべきものとされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記演算部が、一つの同じ物体についての複数のレーン割り付けを比較するステップと、
前記演算部が、競合するレーン割り付けを示す前記比較に基づき、競合解決処理を選択的に実行するステップ（３２２）と、
を更に有する、請求項１、６、９、又は１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記一つ又は複数の移動物体から一つの第２の物体を選択する前記ステップ（３１０）は、前記一つ又は複数の移動物体及び前記車両のうちのそれぞれについての利用可能な軌跡を有する物体（複数）を表す関係リストを算出することを含み、
前記競合解決処理（３２２）は、
前記演算部が、競合するレーン割り付けを持つ前記物体、及び当該競合するレーン割り付けを持つ当該物体と関係を有している物体のうちの一つの物体を、前記関係リストから削除することにより、修正された関係リストを生成するステップと、
前記演算部が、前記修正された関係リストに基づいて、前記レーン割り付けを再度算出するステップと、
を有する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
最も少ない数の関係を持つ関係を有している物体を、前記関係リストから削除する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
コンピューティングデバイス上で実行されたときに請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の方法を実施することとなるプログラムコード部分を含むコンピュータプログラム。
【請求項１６】
車両において運転者を支援するシステム（１３０）であって、
それぞれが一つの移動物体についての時系列の位置を表す一つ又は複数の軌跡を出力するよう適合されたコンポーネント（２０４）と、
自車両を含む検出された物体のペア間の関係（５６２、５６４、５６６）を表す関係グラフを構築するよう適合されたコンポーネント（２０８）であって、一の物体の現在の深さ位置において他の物体の軌跡が当該他の物体の位置履歴に基づいて定義されるときは、当該一の物体は当該他の物体と関係を有するものとするコンポーネントと、
前記関係グラフにおいて一つ又は複数の前記移動物体及び前記車両（１１０）のうちから一の第１の物体を選択するよう適合されたコンポーネント（２１４）であって、第１のレーン割り付けは前記第１の物体に割り付けられているレーンを示すものであるコンポーネントと、
前記一つ又は複数の移動物体から、前記関係グラフにおいて前記第１の物体と関係を有するものとして表現されている一の第２の物体を選択するよう適合されたコンポーネント（２１６）と、
前記第１の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の距離を算出するよう適合されたコンポーネント（２２０）と、
前記距離を予め定められた閾値と比較するよう適合されたコンポーネント（２２２）と、
前記第１のレーン割り付けと前記比較の結果とに基づき、前記第２の物体が割り付けられたレーンを示す第２のレーン割り付けを出力するよう適合されたコンポーネント（２２２６）と、
を有するシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステム（１３０）を備える車両（１１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両において運転者を支援するための方法に関し、特に、車両周辺を移動する物体に道路上のレーンを割り付ける方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両乗員の快適さや安全を増進することを目的とする種々の運転支援システムが利用可能である。運転あるいは操縦に関するシステムは、超音波システムなどの短距離用の能動システムや、レーダ、ライダ（lidar）などの長距離用の能動システム、あるいはカメラなどの赤外線受動システムといったセンシング装置をベースとするか、及び／又は、車車間通信及び又は車両と路側ユニットとの間の通信を含むＣａｒ２Ｘ通信を利用し得る。これらの通信は、モバイルネットワーク通信や、無線ＬＡＮなどのその他の無線ネットワーク通信をベースとし得る。
【０００３】
運転あるいは操縦に関する機能は、距離センシングや受動的な又は能動的な駐車支援をはじめ、高性能な「先進運転支援システム」（Advanced Driver Assistant Systems、ADAS）に至るまで、多岐に及ぶ。ＡＤＡＳは、例えば、「インテリジェント・アダプティブ・クルーズコントロール」（Intelligent Adaptive Cruise Control、IACC）などのクルーズコントロール機能を提供する。このクルーズコントロール機能には、自車両の前方又は後方を移動する他車両又は物体の検出や、隣接する物体の将来におけるレーン変更等の振る舞いを予測する機能をも含み得る。また、ＡＤＡＳ機能は、衝突緩和や緊急ブレーキ等に関連するものや、レーン変更支援を含むものとなり得る。レーン変更支援では、その第１段階において、利用可能なレーンが一つ以上在るか否か、在るならばその数はいくつか、を判断できることが必要となる。
【０００４】
ＡＤＡＳ機能の多くは、その前に検出された物体又は道路利用者（road user）を、複数あるレーンのうちの一つに割り付けることに依拠している。クルーズコントロール、衝突回避／緩和、あるいは緊急ブレーキングなどのシステムでは、物体をレーンに正しく割り付けることが極めて重要である。当該システムの動作は、検出された物体のレーンに依存しており、例えばそれが自車両のレーンであるか否かに依存しているためである。
【０００５】
レーン割り付けについての従来のアプローチは、レーン位置情報を用いて車両（複数）を異なるレーンに割り付けるものである。レーン割り付けは、例えばカメラその他の画像データを用いたレーンマーキング検出の後に行われる。当該画像データから、レーンマーキングラインが抽出される。その後に、例えばレーダにより検出された他の道路利用者の位置が、画像領域にマップされ、抽出されたレーンマーキング位置と比較されて、これら利用者に対しレーンが割り付けられる。
【０００６】
より具体的には、道路コース（道路の道筋、road course）が検出され、その道路利用者の現在の位置とその道路利用者の距離における道路の「位置」とに応じてレーンオフセットが算出される。このアプローチでは、（１）レーン位置情報と（２）道路利用者（単数又は複数）の位置情報とを、個別に検出又は特定することが必要となる。レーン位置情報は、画像データを出力するカメラから収集することができ、次に分析が行われて、例えば白及び又はその他の色のレーンマーキングのラインを検出することによりレーン（単数又は複数）が特定される。物体位置（単数又は複数）は、レーダ、ライダ、及び又はＣａｒ２Ｘにより個別に特定することができる。データの処理は、道路位置／レーンへの物体位置のマッピングを含むものとすることができる。このマッピングには、物体位置における道路位置を特定することが含まれる。最終的に、物体からレーンへのレーン割り付けは、車両支援の他の機能に出力されるか、及び又は運転者に出力される。
【０００７】
特許文献１には、カメラ画像をベースとする車両用のレーン認識装置が記載されている。
【０００８】
特許文献２には、交通レーンの推移（traffic lane evolution）を示すデータを算出するための装置が記載されている。カメラベースのレーン認識システムの情報が、自車両前方の他の道路利用者に関するレーダベースの位置データと組み合わされ、道路の道筋（course）が推定される。その後に、自車レーン（即ち、自車両のレーン）に対する他車両の位置が特定される。
【０００９】
上述のシステムは、例えば道路検出のための少なくとも一つのカメラと物体検出のための少なくとも一つのレーダというように種々のセンサシステムを必要とするため、高価である。コストを制限するためには、簡易なカメラや簡易なレーダシステムに基づいて動作できる程度にデータ処理がロバストであることが必要となる。しかしながら、カメラベースの道路コース／レーンの推定は、例えば霧、雨、暗がり等に起因する視界不良な状況により、誤差を生じやすいものとなる。レーダの検出精度は、例えば横方向位置推定における雑音により制限され、実現可能精度を制限するような態様で種々の誤差要因が重なり合う。また、これらの方法の適用範囲は、通常、物体検出範囲よりもかなり狭いものとなり得るカメラの限られた視野によって制限されることにも注意する必要がある。したがって、これらのレーン割り付けの方法を改善することについての一般的なニーズが存在する。
【００１０】
非特許文献１には、カルマンフィルタを用いてビデオデータとレーダデータとを組み合わせることによりレーン検出を改善することが記載されている。レーダデータから、道路境界に静止している対象物（例えば、草むら、ガードレール、道路ポスト）が抽出される。ビデオデータとレーダデータとを融合することにより、特に（例えば霧に起因する）視界不良な状況において、より高い精度を実現することが可能となる。
【００１１】
レーン割り付けについての他の既知のアプローチは、レーダデータのみを用いて道路利用者を自車レーン（即ち、自車両と同じレーン）に割り付けるものである。このようなシステムは、検出された物体の位置及び速度といった利用可能なレーダデータを用いて、静止した対象物を特定し、当該特定した静止対象物に基づいて道路コースを推定する。例えば自車両の操舵角から抽出される少なくとも簡易なレーンモデルが必要とされる。しかしながら、そのような簡易なモデルは、特に道路がカーブから直線に変化するときには、うまく機能しない傾向がある。より高度なモデルでは、多くのレーンを特定すべく、マップデータが利用可能であることを必要とし得る。
【００１２】
非特許文献２には、レーダ情報のみを用いて道路コースとレーンの関連付けとを推定する確率的な方法が記載されている。最初に、静止した対象物が抽出されて、道路の境界とその形状が推定される。その後に、道路上の動的な障害物（複数）が分析され、そのそれぞれがレーンに割り付けられる。これを行うため、存在するレーンの数を取得する際にマップデータが必要となる。その後に、道路利用者のそれぞれについて、各レーンについての確率が算出される。この確率は、道路利用者が特定のレーン上に存在する尤もらしさを示すものである。これらの確率の算出には、レーダからの位置、速度、進行方向、ヨーレート等の情報が用いられる。
【００１３】
特許文献３は、アダプティブ・クルーズコントロール（Adaptive Cruise Control、ACC）の分野における手法を開示している。この方法は、レーダデータのみを用いて自車レーン上の先行車両を検出することに関するものである。自車両の前方に車両が走行しているか否かを判断するため、他車両の位置が、ある特定の時点で記憶される。これに続く時間ステップ（複数）において、自車両の現在位置と上記他車両の位置との距離が評価される。記憶されている他車両の位置と自車両との間の距離が所与の閾値未満であると、当該他車両は自車両と同じレーン上にある、すなわち、当該他車両は自車レーン上の先行車であるものとして分類される。先行車の変化の検出を加速すべく、この方法の複数のインスタンスを並行して実行するものとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１９３６６１（Ａ１）号明細書
【特許文献２】独国特許第１９７４９０８６（Ｃ１）号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１００２３１９６（Ａ１）号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Meis et al., "A New Method for Robust Far-distance Road Course Estimation in Advanced Driver Assistance Systems", 13th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 19-22 September 2010, Funchal, p. 1357 - 1362, ISBN: 978-1-4244-7657-2
【非特許文献２】Adam, C. et al., "Probabilistic Road Estimation and Lane Association Using Radar Detections", Proceedings of the 14th International Conference on Information Fusion, 5-8 July 2011, Chicago, Illinois, USA, p. 1 - 8, ISBN: 978-1-4577-0267-9
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
センサ入力としてレーダのみを用いる上述のアプローチは、多くのレーンを示したマップデータのような付加的で複雑なデータを必要とするか、そうでなければ、車両が自車レーン内の先行車であるものと判断することのみが可能である。しかしながら、そのような入力は、多くのＡＤＡＳ機能にとっては不十分なものであり、したがってその適用範囲は限られたもののみとなる。
【００１７】
霧、雨、暗がりなどの幅広い条件にわたって信頼性の高い動作を行い、且つ種々のＡＤＡＳ機能についての広範な適用範囲を持つレーン割り付けに関する、費用効果の高い手法についてのニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のニーズは、車両におけるレーン割り付けの方法により満たされる。この方法は、それぞれが一つの移動物体についての時系列の位置を表す一つ又は複数の軌跡を出力するステップと、一つ又は複数の前記移動物体及び前記車両のうちから一の第1の物体を選択するステップであって、第1のレーン割り付けは前記第１の物体が割り付けられたレーンを示すものであるステップと、一つ又は複数の前記移動物体から一の第２の物体を選択するステップと、前記第1の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の距離を算出するステップと、前記距離を予め定められた閾値と比較するステップと、前記第１のレーン割り付けと前記比較の結果とに基づき、前記第２の物体が割り付けられたレーンを示す第２のレーン割り付けを出力するステップと、を備える。
【００１９】
車両（自車両）は、自動車、トラック、若しくはバス、又は一般に、道路、高速自動車道等を走行することが意図された何等かの物体であるものとすることができる。当該何等かの物体には、運転者により走行が行われる有人車両や、ロボット車両などの自動走行車両も含まれる。同様に、移動物体には、任意の種類の車両、自動車、トラック、バス、オートバイ／自転車が含まれ、路面電車、歩行者、及び馬などの動物も含まれる。
【００２０】
移動物体の軌跡は、測定又はセンシングの頻度（又はこれより少ない頻度）に従って更新されるものとすることができる。通常は、更新頻度は１−１０ヘルツの範囲とすることができる。レーン割り付けは、これと同じか又はより少ない頻度で更新されるものとすることができる。軌跡は、移動物体についての、例えば数秒間（例えば５秒間）に亘って測定又は検出された位置（複数）を表すものとすることができる。
【００２１】
本方法の実施形態は、さらに、車両の測距システムなどのセンサ装置により検出された、及び又はＣａｒ２Ｘ環境により与えられた、一つ又は複数の物体位置を表す物体データを受け取るステップを含むものとすることができる。前記測距システムは、例えばレーダシステム及びライダシステムの少なくとも一つを含む能動型の又は受動型の長距離システムなどの、長距離システムとすることができる。
【００２２】
Ｃａｒ２Ｘ環境に接続するため、前記車両は、アンテナ、モバイル通信受信器等の無線通信装置を備えるものとすることができる。
【００２３】
本方法は、検出された物体が移動物体であるか静止物体であるかを評価するステップを更に含むものとすることができる。そのような評価は、例えば、車両のセンサ装置により提供される物体関連データに含まれた速度データに基づくものとすることができる。
【００２４】
本方法の実施形態（複数）は、さらに、カメラの画像データに基づいて、一つ又は複数のレーン割り付けを算出するステップを含むものとすることができる。これらの実施形態のいくつかは、さらに、車両に関連付けられたカメラから道路レーン形状を示すデータを受け取るステップを含むものとすることができる。
【００２５】
前記第１の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の距離を算出するステップは、前記第１の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の、横方向距離及びユークリッド距離の少なくとも一つを算出することを含むものとすることができる。
【００２６】
前記予め定められた閾値は、レーン幅と車両幅の少なくとも一つを表すものとすることができる。上記レーン幅は、例えば一つ又は複数の異なる種類の道路についての、例えば法的規制に従って定義される幅とすることができる。また、上記車両幅は、例えば平均的な車両幅（例えば、自動車又はトラックの平均幅）とすることができる。製造時及び又は検査時に、これらに相当するデータが、レーン割り付けのためのシステムに与えられるものとすることができる。
【００２７】
本方法の実施形態によると、第２のレーン割り付けは、上記算出された距離が上記閾値よりも小さいときには、第１のレーン割り付けにより示されたものと同じレーンを示すように出力されるものとすることができる。これに加えて又はこれに代えて、本方法は、さらに、上記算出された距離が上記閾値を超えるときに、第２の物体の前記車両に対する相対的な横方向位置を算出するステップと、当該車両が割り付けられたレーンの左側又は右側のレーンを示す第２のレーン割り付けを出力するステップと、を有するものとすることができる。
【００２８】
レーン割り付けは、一のレーンを、当該一のレーンの他のレーンに対する相対的な位置に基づいて示すものとすることができる。種々の実施形態によると、相対的なレーン割り付けは、（自）車両についてのレーン割り付けに基づくものとすることができる。例えば、レーン割り付けは、自車両の左側又は右側の一つ又は二つの位置のレーンを示すものとすることができる。
【００２９】
本方法の実施形態は、さらに、前記車両から見た前記第１の物体の、深さ、すなわちｚ方向距離などの、現在の前方距離を算出するステップと、前記算出された前方距離において又は当該前方距離について利用可能な軌跡を特定するステップと、を有するものとすることができる。一般に、軌跡は、第１の物体の現在位置と当該軌跡との間の距離を算出できるときは、当該第１の物体の現在位置に関して「利用可能な軌跡」であるものと判断され得る。例えば、前記距離が（ｘ，ｚ）座標系におけるユークリッド距離として算出される場合には、前記軌跡は、必ずしも前記第１の物体の現在の前方距離（ｚ値）にまで逆方向に達している必要はなく、当該軌跡の端部のｚ値（その位置履歴における最も古い位置）は、当該第１の物体のｚ値よりも大きな値となり得る。
【００３０】
前記第２の物体を選択するステップは、前記算出された利用可能な軌跡の一つに関連する物体を選択することを含むものとすることができる。種々の実施形態は、一つ又は複数の移動物体及び車両のそれぞれについて、利用可能な軌跡を有する物体（複数）を示す関係リストを算出するステップを含むことができる。
【００３１】
種々の実施形態によると、本発明に従う方法は、さらに、移動物体のペア（複数）間の関係を表す関係グラフを構築するステップであって、当該ステップは当該関係グラフを構築する際に考慮すべき軌跡を決定することを含み、第２の物体の軌跡と第１の物体の軌跡との間の距離が予め定められた閾値より小さいときは当該第２の物体の軌跡を考慮すべきものとし、当該軌跡を考慮すべきときは第１及び第２の物体間に関係があるものとして定義されるステップと、前記算出された関係グラフに沿ってレーン割り付けを伝搬させるステップであって、互いに対し関係を有する移動物体のペア（複数）間の距離（ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿３）を算出することと、移動物体のペアの第１の物体についてのレーン割り付けと移動物体の当該ペアについて算出された距離とに従って移動物体の当該ペアの第２の物体にレーンを割り付けることにより、前記移動物体についてのレーン割り付けを推定することとを含むステップと、を有するものとすることができる。
【００３２】
これらの実施形態のいくつかによると、第１の物体の現在位置において第１の物体の走行方向に対し垂直に引いた線が第２の物体の軌跡と交差するときは、前記関係グラフを構築する際には軌跡を考慮しなければならない。
【００３３】
本方法は、さらに、一つの同じ物体についての複数のレーン割り付けを比較するステップと、競合するレーン割り付けを示す当該比較の結果に基づいて、修正プロセス又は競合解決プロセスを選択的に実行するステップと、を含むものとすることができる。前記競合解決プロセスは、競合するレーン割り付けを持つ物体及び当該競合するレーン割り付けを持つ物体に関係を有している物体（複数）のうちの一の物体を、関係リストから除去することにより、修正された関係リストを出力するステップと、当該修正された関係リストに基づいてレーン割り付けを再度算出するステップと、を有するものとすることができる。いくつかの実施形態によると、最も少ない数の関係を持つ関連する物体を、関係リストから除去するものとすることができる。
【００３４】
一連の第１の物体に関して、自車両を含む検出された移動物体のリストについての繰り返し処理を行う際には、第１及び又は第２の物体は、深さ優先探索（depth-first-search）又は幅優先探索（breath-first-search）により選択されるものとすることができる。
【００３５】
本方法は、利用可能なレーンの総数又は検出された物体が占めるレーンの数の算出を、副産物として含むことができる。レーンの総数は、車両の運転者に示されるものとすることができ、例えば、道路のレーン（複数）が、ディスプレイ上に模式的に示されるものとすることができる。
【００３６】
前述のニーズは、さらに、コンピュータプログラム製品により満たされる。当該コンピュータプログラム製品は、例えば車両に備える一つまた複数の電子処理モジュールなどのコンピューティング・デバイスにより実行されたときに、上述において概説され又は本明細書のいずれかに示された方法又は当該方法の態様のいずれか一つに従う方法を実施することとなるプログラムコード部分を含む。本コンピュータプログラム製品は、コンピューティング・デバイス内に設けられた又は当該デバイスに関連付けられた永久的な又は書き換え可能なメモリや、取り出し可能なＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はＵＳＢスティックなどの、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に保存されているものとすることができる。これに加えて又はこれに代えて、本コンピュータプログラム製品は、例えばインターネットなどのデータネットワーク、又は電話回線若しくは無線リンクなどの通信ラインを介した、コンピューティング・デバイスへのダウンロード用に提供されるものとすることができる。
【００３７】
また、前述のニーズは、車両内において運転者を支援するためのシステムにより満たされる。当該システムは、ソフトウェア、ファームウェア、及び又はハードウェアを備えて本発明に従うレーン割り付けを実行する。本システムは、それぞれが移動物体の時系列位置を表す一つ又は複数の軌跡を出力するよう適合されたコンポーネントと、一つ又は複数の前記移動物体及び車両のうちから一の第1の物体を選択するよう適合されたコンポーネントであって、第1のレーン割り付けは前記第１の物体が割り付けられたレーンを示すものであるコンポーネントと、一つ又は複数の前記移動物体のうちから一の第２の物体を選択するよう適合されたコンポーネントと、前記第1の物体の現在位置と前記第２の物体の軌跡との間の距離を算出するよう適合されたコンポーネントと、前記距離を予め定められた閾値と比較するよう適合されたコンポーネントと、前記第１のレーン割り付けと前記比較の結果に基づき、前記第２の物体が割り付けられたレーンを示す第２のレーン割り付けを出力するよう適合されたコンポーネントと、を備える。
【００３８】
前述のニーズは、また、上述において概説され又は本明細書のいずれかに記載されたシステムを備える車両によって満たされる。
【００３９】
一の態様によると、本発明は、レーダやライダ等の長距離システム及び又はＣａｒ２Ｘ環境により与えられる位置データのみに基づいて道路利用者についてのレーン割り付けを行う手法を含むものとして理解され得る。これを行うため、少なくとも一つの道路利用者の移動軌跡が算出される。すなわち、本発明のこの態様によると、現在位置のデータが用いられるだけでなく、過去（例えば過去５秒間）の位置データ（位置履歴）も使用される。その後、これらの軌跡を用いて、道路利用者がレーンに割り付けられる。例えば、所与の時点に関し、一の移動物体について、考慮対象である物体（自車両とすることができる）の深さ位置において他の移動物体の軌跡が利用可能であれば、当該一の移動物体の現在位置を当該他の移動物体（複数）の軌跡と比較し、そのような比較の一つ又は複数の結果に応じて、レーン割り付けを行う。
【００４０】
本発明は、レーダやライダにより与えられるような測距データのみに基づいてレーン割り付けを行う手法を提供する。カメラ画像により与えられるような、レーン検出のための個別のデータソースは、必ずしも必要ではない。したがって、道路コースやレーン推定のための専用の算出処理を行うことなく、レーン割り付けを行うことができる。レーンの数の推定は、本発明においては副産物として出力され得る。
【００４１】
道路コースを専門に又は個別に推定することは必ずしも必要ではないため、カメラやこれと同様の撮像システムは必要なく、本発明は、カメラその他の撮像システムを備えない車両に適用することが可能である。したがって、本発明の方法は、霧、雨、暗がり等の、従来のレーン割り付け方法では処理結果の品質が低下してしまうような気候条件にも影響を受けない。本発明は、レーダ等の比較的長距離の測距システムのデータにのみ依存するので、その処理結果は、信頼度がより高く、自車両の前方及び又は後方に向かってより遠くにまで及ぶものとなり得る。
【００４２】
同時に、本発明は、自車両前方を移動する一の物体及び又は自車レーンについてのレーン割り付けを行うだけでなく、検出された任意の移動物体、及び自車レーンの左右にある複数のレーンについてのレーン割り付けも行うことができるので、「インテリジェント・アダプティブ・クルーズコントロール」（Intelligent Adaptive Cruise Control、IACC）などの多くの走行支援機能に広く適用することができる。例えば、左右のレーンへの割り付けは、レーン変更支援システムにおいて重要である。
【００４３】
本発明のシステムは、カメラからの入力を全く用いないものとすることができるが、例えば撮像システムを備える車両においては、本発明に従う支援機能は他のレーン割り付け機能の代用又は補足として提供され得る。すなわち、本支援機能は、アドオン（add-on）の又は補足的な機能として実施されるものとすることができ、例えば霧、雨、雪、氷結、又は夜間などの、視界が制限される状況において、あるいは、その他のレーンマーキングが見えないような状況、例えば建設現場において白色マーキングに代えて黄色マーキングが用いられている場合において、又は汚れた道路若しくは街路などにおいて、例えば他のレーン割り付け機能の信頼性を向上させるために起動され得る。本発明の方法は、例えば撮像システムの雑音レベルが所定の閾値を超えて検出されたような場合に、運転者のマニュアル操作により又は自動的に、起動又は追加されるものとすることができる。
【００４４】
本発明の方法の実施形態は、検出された移動物体の数を所与の閾値数と比較するステップと、レーン割り付け処理を選択的にアクティブ又は非アクティブにするステップと、を含み得る。例えば所与の閾値数が２であった場合には、本方法は、２を超える数の移動物体が検出された場合にのみ起動されるものとすることができる。これにより、本手法の実施形態の適用範囲を、信頼性のあるレーン割り付けが可能な交通状況であって且つ又は少しでもレーン割り付けが必要とされるような交通状況に限ることができる。
【００４５】
本発明の態様（複数）は、自車両を含む検出された物体の位置及び又は位置履歴を、自車両と比較するだけでなく互いに比較することを含む。例えば、本発明は、自車両を含む検出された物体のペア（複数）間の関係を表す関係グラフを構築する態様を含む。当該態様では、第１の物体の現在位置の深さ（すなわち、自車両の前方又はｚ方向）において第２の物体の位置履歴に基づき当該第２の物体の軌跡が定義される場合には、当該第１の物体は当該第２の物体と関係を有するものとして定義される。この場合、第１と第２の物体の横方向の変位が算出され、その結果として当該２つの物体の少なくとも相対的なレーン割り付けが決定され得る。最終的には、自車両の直前にある移動物体に関する自車レーンの割り付けだけでなく、全般的なレーン割り付けも決定され得る。具体的な例として、本発明によれば、自車両の前方又は後方にある複数の車両が、例えば自車両前方にある最大３つまでの車両を検出することのできるレーダシステムに基づいて、自車レーンに割り付けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】自車両とその他の移動物体とが存在する道路上の、第１の例示的な交通状況を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す自車両の、ＥＣＵの機能コンポーネントを示す図である。
【図３Ａ】図２に示すＥＣＵの動作を示すフロー図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示すフロー図の続きを示す図である。
【図４Ａ】図２に示すＥＣＵで用いられている例示的な座標システムにより図１の交通状況を表した図である。
【図４Ｂ】図４Ａの状況に基づいて、本発明の一態様を模式的に示した図である。
【図５Ａ】第２の例示的な交通状況についての、本発明に従う関係グラフを示す図である。
【図５Ｂ】第３の例示的な交通状況についての、本発明に従う関係グラフを示す図である。
【図６】第４の例示的な交通状況についての、本発明に従う関係グラフを示す図である。
【図７】第５の例示的な交通状況についての、本発明に従う関係グラフを示す図である。
【図８】第５の交通状況についての、本発明に従う４つの中間的な関係グラフを示す図である。
【図９】第5の例示的な交通状況についての、本発明に従う解決された競合を含んだ最終的な解決グラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下では、図に示された例示的な実施形態を参照しつつ、本発明について更に説明する。
【００４８】
図１は、道路１０２上の交通状況１００を示す図であり、以下において、本発明の態様を説明するための参照として用いられる。道路１０２は、自車両１１０の進行方向１０８に存在する２つのレーン１０４、１０６を有し、対向交通用に確保されたものであり得る更なるレーン１１２、１１４を備え得る。これらのレーンは、連続線１１６と破線１１８で示された区画線により区切られている。自車両１１０の前方には、移動物体（この例では、他の自動車又は車両）１２０、１２２、１２４で表された他の交通が存在する。自車両１１０の後方にも他の交通が存在し得るが、純粋に簡略化のため図１では省略されている。対向交通は、車両１２６により例示的に表されている。道路１００の近傍にある一つ又は複数の静止物体１２８は、樹、壁や建物、駐車中の車両、道路ポスト等を含み得る。
【００４９】
自車両１１０は、ＥＣＵ（電子制御ユニット、Electronic Control Unit）１３０を備える。ＥＣＵは、ファームウェア及び又はソフトウェアが組み込まれて車両１１０の運転者に対する一つ又は複数の運転支援を提供する車両１１０に搭載された一つ又は複数のハードウェアユニットの形態で実現され得る。ここでは、レーン割り付け機能、即ち検出された移動物体１２０及び１２４をレーン１０４（車両１１０のレーン）に割り付け、検出された移動物体１２２をレーン１０６（自車両の右側のレーン）に割り付ける機能を必要とする少なくとも一つのＡＤＡＳ機能が組み込まれるものとする。
【００５０】
図２は、図１のＥＣＵ１３０の機能コンポーネントを示す図である。簡単のため、図２には本発明の説明に関連する機能ブロックのみを示している。ＥＣＵ１３０の動作を、図３Ａ、３Ｂのフロー図を参照しつつ説明する。概して、ＥＣＵ１３０の動作３００は、車両１１０の環境において検出された移動物体についてのレーン割り付けの生成又は更新に関連して説明される。
【００５１】
ステップ３０２において、ＥＣＵ１３０の軌道コンポーネント２０４は、車両１１０のレーダシステム２０２により検出された一つ又は複数の物体位置を示す物体データを受け取る。車両１１０は種々のセンサ回路を備え得るが、データはＥＣＵ１３０へ、具体的にはレーザシステム２０２により検出された物体の軌跡を出力するよう適合されたコンポーネント２０４へ提供されるので、図２にはレーダ２０２のみを図示している。各軌跡は、一の移動物体の時系列の位置（複数）を表し得る。すなわち、コンポーネント２０４は、レーダ２０２から一定の時間間隔、例えば１〜１０Ｈｚでデータを受信するよう動作する。コンポーネント２０４は、当該データを分析して、図１の物体１２０、１２２、１２４、及び１２８などの物体を検出することができる。
【００５２】
コンポーネント２０４は、軌跡を生成し又は更新する前に、例えばレーダ２０２により与えられた速度データに基づいて、移動物体１２０〜１２４から静止物体１２８を区別する。概して、速度データは、レーダなどの測距デバイスの場合には自車両に対する相対的な測定値として処理され、Ｃａｒ２Ｘ環境の場合にはグローバルな座標系における測定値として処理される。
【００５３】
ステップ３０４において、コンポーネント２０４は、検出された移動物体についての軌跡を出力する。このステップは、コンポーネント２０４が、関連する記憶エリア２０６内において各移動物体についての対応するデータレコードを生成し、連続的に更新し、及び、例えば周期的に、上書きすることを含み得る。そのようなデータレコードは、例えば、検出された移動物体の識別子と、関連するタイムスタンプの数とを含むものとすることができる。各タイムスタンプは順番に、自車両基準の座標系におけるｘ座標及びｚ座標などの位置データ、速度、及び、（利用可能な場合は）以前のレーン割り付けに対応する相対的又は絶対的なレーン識別子、を持つ。しかしながら、以下では解りやすいように、レーン割り付けは個別に記憶されるものとして説明する。
【００５４】
軌跡コンポーネント２０４は、例えばコンポーネント２０４がレーダ２０２からデータを受け取る時間ポイントに対応した一定の時間間隔で、リレーションコンポーネント２０８にトリガ２０７を与える。トリガ２０７は、例えばＥＣＵ１３０の計算負荷を（一時的に）制限すべく、より低い頻度で発生するものとすることができる。コンポーネント２０８は、一つ又は複数の移動物体１２０、１２２、１２４、及び車両１１０のそれぞれについて、利用可能な軌跡を有する物体を示すべく、後で詳述するようにステップ３０６において関係リスト（関係グラフ）を算出するために備えられている。関係リストは、ＥＣＵ１３０に関連付けられた記憶コンポーネント２１０に記憶される。
【００５５】
ＥＣＵ１３０の動作の詳細説明を続ける前に、記憶装置２０６、２１０に特定の時点で出される軌跡及び関係リストの一般的な役割及び目的を、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５に図示した高度な例を参照しつつ説明する。
【００５６】
図４Ａは、図１の交通状況を模式的に示した図である。黒い点で示された移動物体１２０、１２２、１２４の位置は、黒い三角形により示された自車両１１０のレーダにより検出された位置を俯瞰図、すなわちｘ−ｚプロットに示したものである。当業者により理解されるように、この俯瞰図において座標ｚは、車両１１０の進行方向に沿った深さ、即ち前方距離を示し、座標ｘは、当該進行方向に対し垂直に延びる横方向座標を示している。破線は、自車両１１０に対し距離ゼロの位置を示している。検出された３つの移動物体の位置のみに基づいて、検出されたこれら３つの道路利用者を一つ又は複数のレーンに割りつけることは、明らかに困難である。一般に、僅かな数の物体についての位置情報等、ほんの僅かな情報のみに基づいて信頼性のあるレーン割り付けを行うことは困難である。
【００５７】
図４Ｂも、図１の例示的な交通状況を示すものであるが、交通参加者（複数）が時間経過に沿って追跡されており、検出された各物体についての対応する軌跡が、過去の測定点（複数）から生成されている。すなわち、検出された移動物体の位置に加えて、過去の時間ステップ（複数）においてこれらの物体について検出された位置（複数）から、これら物体の軌跡も生成されている。
【００５８】
検出された物体についての時間追跡は、例えば自車両１１０の測距デバイス２０２又はＥＣＵ１３０（例えば、軌跡算出コンポーネント２０４）により割り当てられた物体識別子を用いて行われるものとすることができる。すなわち、検出された物体は、図４Ｂにおいては、参照符号１２０、１２２、１２４に代えて、例示的に示されたｉｄ番号ｉｄ１、ｉｄ２、及びｉｄ３により、それぞれ参照される。
【００５９】
物体ｉｄ１、ｉｄ２、ｉｄ３の軌跡は、後方に向かって深さ０（すなわち自車両１１０の現在位置）まで延在するように示されている。一般に、軌跡は、正のｚ座標値（例えば新たに検出された物体の場合）、又は負のｚ座標値（すなわち自車両の後方）で終端するものとなり得る。
【００６０】
一般に、軌跡は、数秒から１分までの時間範囲に亘り、検出された物体の位置データ及び又はその他のデータを集めたものである。この時間範囲は、検出範囲、現在検出／追跡されている物体の数、相対的又は絶対的な速度等に依存する。通常の状況においては、軌跡は過去５秒間に亘って延びたものとなり得る。
【００６１】
検出された移動物体の現在位置に加えて位置履歴（すなわち、軌跡）を用いることにより、推論手法を用いて異なる検出物体の異なるレーンへの信頼性の高い割り付けを行うことができる。例えば、図４Ｂに示すデータから、道路利用者ｉｄ１とｉｄ２が自車両１１０と同じレーン上に存在し、道路利用者ｉｄ３が自車両１１０の右側のレーンを走行していることは明らかである。これは、自車両の右側にレーンが実際に存在しているというレーン検出をも暗に含むということを意味する。このような右側レーンの存在は、図４Ａの現在位置データのみからは推測され得ないものである。
【００６２】
上述したレーン割り付けとレーン検出とが、付加的な道路形状やレーンについての情報を用いることなく、図４Ｂに示す現在位置及び位置履歴から推測され得るものであることに注意すべきである。
【００６３】
以下では、図４Ｂを参照して説明した事項の、一般的な又は高度の例示的な技術的実施形態を、図５Ａを参照して説明する。図５Ａは、レーダ検知の例（図示左側）と、レーン割り付けの推測がどのように行われ得るか（図示右側に記載した関係グラフ）、とを示している。説明のため、交通状況は図１に示したものとは異なるものとする。
【００６４】
自車両ｉｄ：０とその他の検出された道路利用者ｉｄ：４１０、５００、５０２、及び５０６との間の関係と、それらの軌跡とが、関係グラフとして示されている。当該関係グラフでは、道路利用者がノードを構成し、互いに関係を有する道路利用者がリンクにより接続されている。道路利用者／物体「Ａ」の現在位置のｚ値のレベルが、他の道路利用者／物体「Ｂ」の軌跡と交差しているときは、道路利用者「Ａ」は、道路利用者「Ｂ」と関係を持つものとして定義される。換言すれば、２つの道路利用者は、一方の物体が、他方の物体の過去に既に存在していた深さ位置に存在する場合、即ち、例えば自車両の測距システムにより過去において他方の物体が既に検出されていた深さ位置に存在する場合には、互いに関係を有している。単なる横方向距離（即ちｘ方向距離）を算出することに代えて、一の物体の現在位置と他の物体の軌跡との間の、他の何らかの（最小）距離（例えば、ユークリッド距離）を算出するものとしてもよい。
【００６５】
図５Ａに記載した具体的な例示的状況を参照すると、ｉｄ：４１０を持つ道路利用者が、現在、２５メートル（ｍ）の深さに存在している。したがって、ｉｄ：５００とｉｄ：５０２の軌跡が２５ｍの深さまで逆方向に達していることから、道路利用者ｉｄ：４１０は、道路利用者５００及び５０２と関係を有していることとなる。これに対し、検出された移動物体５０６の軌跡は深さ４５ｍまでにしか達していないので、ｉｄ：５０６の道路利用者は、利用者４１０とは関係を有していないこととなる。これらの関係性は、グラフ構造に表現され又は反映される。すなわち、ノード４１０からノード５００及びノード５０２へのリンクは存在し、ノード４１０からノード５０６へのリンクは存在しない。
【００６６】
図５Ａの図示左側に示すグラフが構築されると、レーン割り付けのための推論の実行が可能となる。割り付けられたレーンが、図５Ａの関係グラフ内の各ノードの、上部右のボックス内に示されている。この推論プロセスは、自車両ｉｄ：０から開始されるものとすることができるが、他の任意の開始点を用いるものとしてもよい。まず、自車両０が、レーン０に任意に割り付けられる。次に、グラフ内の全てのリンク、すなわち関係について、関係を有する（すなわち、リンクで接続された）２つの物体（すなわち、道路利用者）の間のｘ方向距離（又はこれに代えて、ユークリッド距離などのその他の距離計測値）、すなわち、一の道路利用者の現在位置と他の道路利用者の軌跡との間の距離が算出される。これらの距離は、図５Ａのレーダプロット（図示左側）内に、両端矢印線で示されている。
【００６７】
上記のように算出された距離が所定の閾値より小さいときは、関係を持つ当該２つの道路利用者は、一つの同じレーン上に存在するものとされる。例えば、道路利用者５００の軌跡は、ｚ＝０にある自車両０の現在位置に対し僅かなｘ方向距離にある。したがって、ｉｄ：５００の道路利用者は、自車両０と同じレーン上にあるものと判断される、すなわち、両者がレーン０に割り付けられることとなる（図５Ａの図示右側の図を参照）。これに対し、道路利用者４１０の軌跡は、ｚ＝０における自車両の現在位置において、当該自車両に対し大きなｘ方向距離にあり、物体４１０は他のレーン上にあるものと判断される。具体的には、道路利用者４１０は、自車両０の右側に位置している。したがって、物体４１０は、レーン０の右側のレーン、すなわちレーン１に割り付けられる（予め、自車レーン＝０、自車レーンの右側レーン＝１、自車レーンの左側レーン＝−１と定められているものとする）。
【００６８】
上記に概説した推論では、全てのノード（道路利用者、検出された移動物体）にレーンラベル（レーン識別子又はレーンインデックス）が割り付けられるまで、関係グラフの全てのノード及び関係がスキャンされるものとすることができる。具体的には、そのようなスキャンは、深さ優先探索又は幅優先探索などの手法に従うものとすることができる。
【００６９】
図５Ｂは、レーン割り付けを推論する際の移動物体間の関係の特定及び利用をより具体的に説明するための、他の例示的なシナリオを示す図である。
【００７０】
自車両ＩＤ：０の（ｘ，ｚ）座標系において、破線５４２、５４４、５４６、５４８は、自車両（ｚ＝０にあるものとする）と、ＩＤ：５０２、６００、及び５００を持つ検出された移動物体と、についてのそれぞれの前方距離を示している。物体５０２、６００、及び５００についてのそれぞれの軌跡５５２、５５４、及び５５６が、自車両の支援システム内において表現されているものとする。自車両とこれらの検出された物体との間の関係を表す関係グラフが、矢印５６２、５６４、及び５６６で示されている。
【００７１】
関係グラフの算出に際し、自車両を含む全ての物体についてループ処理が実行される。考慮中の各物体について、システム内に記憶されたどの軌跡が関係のあるものかが判断される。考慮中の物体の現在の前方距離（自車両の場合は、現在の前方距離はｚ＝０である）において利用可能な軌跡は、関係のあるものと判断され得る。図５Ｂにおいては、考慮中の物体についての水平な破線（ｚ値一定）と交差する軌跡は、関係のあるものと見なされ得る。特定の軌跡が交差する場合、考慮中の物体は、その軌跡が割り付けられている移動物体が過去に存在していたポイント（より正確には、進行方向に対し垂直なライン位置）を、現在通過中であるということである。
【００７２】
図５Ｂに示す具体的な例を参照すると、ＩＤ：０のｚ値ライン５４２は物体５０２の軌跡５５２と交差しているので、自車両ＩＤ：０は、現在、ＩＤ：５０２が過去に存在していたポイントにある。しかしながら、自車両ＩＤ：０は、ＩＤ：５００又はＩＤ：６００のいずれとも交差しない。したがって、自車両ＩＤ：０は、関係グラフにおいては、ＩＤ５０２と関係５６２を持つように表され、他の２つの物体との更なる関係は何も記憶されない。さらに、ＩＤ：５０２は、ＩＤ：６００と関係５６４を有し、ＩＤ：６００はＩＤ：５００と関係５６６を有する。
【００７３】
関係グラフが決定されると、当該グラフに表された関係に沿って、レーン割り付け処理が伝搬していくものとすることができる。具体的には、ＩＤ：０とＩＤ：５０２と間に関係が存在するので、距離ｄ＿１が算出される。距離ｄ＿１は閾値（例えば、レーン幅）よりも大きいと判断されるので、ＩＤ：５０２にレーン識別子「１」を割り付けるべきものと結論付けられる。この割り付けは、自車両に識別子「０」を割り付けた初期の（任意の）レーン割り付けに対する相対的な割り付けである。ＩＤ：５００又はＩＤ：６００についての距離計算は行われない。グラフ内では、これらの物体の一方又は双方に対し自車両が関係を有さないことが表されているためである。関係グラフに沿って更に処理を伝搬させることにより、距離ｄ＿２の算出に基づいて、ＩＤ：６００にレーン識別子「−１」が割り付けられ、距離ｄ＿３の算出に基づいて、ＩＤ：５００にレーン識別子「０」が割り付けられる。
【００７４】
図５Ｂの簡単な例は、検出された移動物体に対する矛盾のないレーン割り付けパターンを実現する具体的な方法を説明するものである。関係グラフに表された関係（複数）に基づき、処理の伝搬経路は、自車両についての任意の初期レーン割り付けから開始して、当該グラフに従って進む。この伝搬経路に沿って、レーン割り付けも伝搬する。すなわち、考慮対象である第１の物体のレーン割り付けは、当該第１の物体のｚ方向距離と交差する軌跡を持つ第２の物体に伝搬される。ここで、第２の物体のレーン割り付けは、第１の物体と、これと交差する軌跡との間の距離の算出結果により更新された第１の物体のレーン割り付けである。
【００７５】
図２及び図３を再度参照し、自車両１１０のＥＣＵ１３０についての具体的な機能ブロック及びそれらの動作に戻ると、関係決定コンポーネント２０８は、図１に示す現在の交通状況について、図５の図示右側に示す関係リストと同様の関係リストを算出するよう動作し得る。すなわち、コンポーネント２０８は、物体１２０、１２２、１２４、及び自車両１１０の間の関係を特定し、生成した又は更新した現在の関係リストを記憶装置２１０に記憶する。
【００７６】
次に、コンポーネント２０８は、機能ループコンポーネント２１２にトリガを与える。コンポーネント２１２は、定められたアルゴリズム、例えば深さ優先探索手法又は幅優先探索手法に従って、記憶されている関係グラフのノード及びリンクに沿って動作するように設けられている。このような手法は当業者にとり公知のものであるので、この点についての更なる詳細は省略する。しかしながら、コンポーネント２１２により実行されるスキャンについての、いくつかの具体的な態様を参照しつつ、図２に示す機能コンポーネント２１４及び２１６について説明する。
【００７７】
コンポーネント２１４は、ステップ３０８において、記憶装置２０６及び２１０内に示された一つ又は複数の検出された移動物体１２０、１２２、及び１２４、並びに自車両１１０の中から一の第１の物体を選択するよう適合されている。コンポーネント２１６は、ステップ３１０において、コンポーネント２０６及び２１０内に示された一つ又は複数の移動物体の中から第２の物体を選択するよう適合されている。ここで、第２の物体は、コンポーネント２１４により現在選択されている第１の物体とは異なる。
【００７８】
機能計算コンポーネント２２０及び２２２が設けられている。距離コンポーネント２２０は、ステップ３１２において、コンポーネント２１４により現在選択されている第１の物体の現在位置と、コンポーネント２１６により現在選択されている第２の物体の軌跡との間の距離を算出するよう適合されている。識別コンポーネント２２２は、特に、ステップ３１４において、コンポーネント２２０により算出された距離を、更なる記憶コンポーネント２２４に記憶されている予め定められた閾値と比較するよう適合されている。記憶コンポーネント２２４は、ＥＣＵ１３０に関連付けられており、車両１１０の製造時に与えられ、及び又は検査持にサービス作業員により更新された、種々の固定的な、永久的な、及び又は半永久的なデータを出力し得る。
【００７９】
説明のため、記憶されている物体の一つ又は自車両に対し割り付けられたレーンを示すレーン割り付けは、図２に示す個別の記憶コンポーネント２１８に記憶されるものとして記載している。実際には、そのようなレーン割り付けは、軌跡データと関連付けて記憶装置２０６に記憶されるか（軌跡データもまた、物体や識別子に従って構造化され得る）、及び又は関係グラフデータと関連付けて記憶装置２１０に記憶され得る。一の実施形態では、記憶装置２１０の関係リストは、また、記憶装置２０６に記憶されているデータレコード及びレーン割り付けと合わせて記憶されるものとすることができる。いずれの場合も、すなわち、図２の実施形態に示すような十分な記憶装置を用いる場合も、レーン割り付けは、検出された物体及び自車両のｉｄに関連付けて記憶されることが必要である。
【００８０】
割り付けコンポーネント２２６は、ループ処理コンポーネント２１２により与えられる結果に基づきレーン割り付けを出力する（ステップ３１６）、すなわち生成又は更新するよう適合されている。各割り付けは、物体ｉｄとレーンラベルとの関連付け（データペア）で構成される。したがって、コンポーネント２２６は、割り付け記憶装置２１８にアクセスして、記憶装置２１８から読み出した現在選択されている第１の物体についての既存のレーン割り付けに対する相対的な、現在選択されている第２の物体についての新しい又は更新されたレーン割り付けを出力する。例えば、算出された距離が閾値より小さい場合には、読み出したレーン割り付けにより示されたものと同じレーンが、第２の物体に割り付けられる。算出された距離が閾値より大きい場合には、現在選択されている第２の物体の横方向位置が、自車両に対し相対的に算出される。そして、新しい又は更新されたレーン割り付けは、自車両が割り付けられているレーンの左側又は右側のレーンを示すものとなる。
【００８１】
一般に、ここに示す相対的なレーン割り付け処理は、予め定義されたレーンラベルを自車両のレーンに割り付けることから開始する。例えば、自車両のレーン割り付けは、開始点として規定されるか、又はｉｄ「０」を持つ自車両にレーンラベル「０」を常に割り付けるように規定され得る。
【００８２】
コンポーネント２２６は、新しい又は更新されたレーン割り付けを記憶装置２１８に記憶し、ループ処理コンポーネント２１２に制御を戻す。第２の物体を更にスキャンしなければならない場合（判断３１８）、コンポーネント２１６が起動される。また、第１の物体を更にスキャンしなければならない場合は（判断３２０）、コンポーネント２１４が起動される。一般に、スキャンすべき第１の物体（複数）は、自車両を含む記憶装置２１０に現在記憶されている関係グラフの全てのノードを含む。第１の物体のそれぞれに対する、スキャンされループ処理されるべき第２の物体（複数）は、記憶装置２１０内の関係グラフに表された、当該第１の物体に対し関係を有する検出された物体（複数）を含む。
【００８３】
記憶装置２１０に記憶されている関係グラフ全体のスキャンが完了すると、競合解決コンポーネント２２８に制御が渡される。このコンポーネントの動作の詳細を説明する前に、図６〜９を参照して、関係グラフに対する最初の一回のスキャンによって生成されるレーン割り付けセットに適用され得る、修正に関する高度な考察を示す。
【００８４】
一般に、複数レーン割り付け（multiple lane assignments）とは、検出された一つの同じ移動物体（すなわち物体ｉｄ）に関して生成されるものと理解される。一般に、物体は、他の複数の物体と関係を持つためである。例えば、図５では、物体４１０は、物体５００及び５０２と関係を有している。これらの物体の軌跡は、物体４１０の現在の深さと交差するからである。したがって、２つのレーン割り付けが生成されることとなり、そのいずれもが矛盾なく、物体５００と５０２のレーンの右側にある一のレーンを物体４１０に割り付けるものとなる。
【００８５】
しかしながら、例えば自車両が記憶している物体の軌跡によって少なくとも部分的にカバーされる時間スパン内に、当該物体である道路利用者がレーン変更を行ったような場合には、レーン割り付けに矛盾が生じ得る。レーン変更が完全に行われた場合には、軌跡は２つ（又はそれ以上）のレーンに接触し得る。レーン変更の途中である場合、すなわちレーン変更動作の一部分のみが軌跡として表現されているような場合には、レーン変更途中の物体についての矛盾のないレーン割り付けを行えない場合がある。
【００８６】
図６は、このような場合についての例示的な状況を示している。記載方法は図５と同じであり、図６の図示左側には、種々の検出された物体（複数）の位置及び位置履歴（軌跡）についてのレーダ出力のプロットが表されており、図示右側には、図示左側に示された状況から生成され得る、対応する関係グラフが示されている。
【００８７】
図６は、道路利用者５０２が左側レーン（例えばレーン０、すなわち、自車両０の自車レーン）から右側レーン（例えばレーン１、すなわち、レーン０の右側のレーン）へ移動する状況に関するものである。具体的には、ｉｄ５０２の軌跡は、過去においてレーン０に割り付けられており、レーン１へ移動しようとしていることから、現時点においてはレーン１に割り付けられ得る。
【００８８】
結果として、物体５０２についての物体４１０及び５００との関係に基づくレーン割り付けは、当該物体５０２に対しレーン０を割り付けるものとなり、物体５０２についての物体５０６との関係に基づくレーン割り付けは、物体５０２にレーン１を割り付けるものとなる。このような競合する割り付けが発生する原因は、道路利用者５０２が今まさに道路利用者５０６と同じレーン上に乗ろうとしているが、当該道路利用者５０２は、以前は道路利用者４１０の左側に存在していたものであり、その道路利用者４１０と道路利用者５０６とが現在は同じレーン上に存在している、という点にある。その結果生ずる競合する割り付けが、図６の図示右側の関係グラフ内の、物体５０２の部分に示されている。
【００８９】
図６に示すような矛盾あるいは競合を解決するものとして、種々のアプローチを考えることができる。以下に示す実施形態は、２つのステップで構成されている。第１は、競合の原因となり得る全てのノードを特定することである。第２は、以下に示すように、適切な競合処理を適用することである。
【００９０】
競合する割り付けは、レーン変更の際にしばしば発生するが、このことは、レーン変更が競合する割り付けを持つノード（物体）によって実行されていること又は実行されたことを必ずしも意味しない。実際に、競合するノード自身のほかに、当該競合するノードに関係を有する全てのノード（即ち、競合するノードへの経路が存在するノード）のうちの一つ又は複数のノードが、その競合の原因となり得る。
【００９１】
図７には、図示左側に、図６の状況よりも複雑な例示的状況が示されている。以下、これを参照して説明する。競合するレーン割り付けが、ノード６０２について検出されているとする。図７の図示右側には、ノード６０２へのパスを有さないことから当該競合の原因とはなり得ないノードが、関係グラフ内において破線で示されている。この条件は、ノード５９８及び５９９について成り立つ。
【００９２】
他のノード０、６０１、６０９、６１０、及び６０２は、競合するノード６０２と直接又は間接の関係を有するので、これらのノードの一つ又は複数が、当該競合の原因であり得る。
【００９３】
相対的なレーン割り付けの基準としてノード０（自車両）が用いられる場合には、ノード０は競合の原因とはなり得ない。しかしながら、例えば、自車両の現在位置より後方まで軌跡が延び得るような実施形態、すなわち、軌跡が、前述した図と同様のｘ―ｚプロットにおいて自車両より下側の負のｚ値領域まで延びている場合には、ノード０を考慮しなければならないこととなる。
【００９４】
図７の関係グラフにおいて競合を解決し、且つ競合の原因であるノードを特定するために、可能性のある競合ノードのそれぞれについて、当該可能性のある競合ノードを削除した新しいグラフを生成することができる。
【００９５】
図８は、図７に示すグラフの例から、可能性のある競合ノード６０２、６０１、６０９、及び６１０の一つをそれぞれ削除して得られるグラフを示している。
【００９６】
図８の図示上部右のグラフによると、関係グラフからノード６０１を除いたときには、競合は存在し続ける。ノード６０１を除いても競合が残るので、ノードすなわち物体６０１は、当該競合の原因にはなり得ないものと判断される。
【００９７】
図８の他のグラフは、ノード６０９、６１０、及び６０２のいずれか一つを削除することで競合が消滅すること、すなわち、これらのノードの一つがこの競合の原因であることを示している。
【００９８】
この時点では、この競合の原因であるノード即ち物体を特定するためには、本システムへの入力として、付加的な情報又は合理的な仮定のいずれかが必要となる。情報は、例えばカメラのようなレーン検出デバイスにより与えられるものとすることができる。他のアプローチとして、付加的な情報を、測距システム、望ましくは検出された物体に関するデータを出力するシステムから収集するものとすることができる。例えば、付加的なレーン形状又は道路コースの情報が、レーダシステムにより検出されて静的物体及び動的（移動）物体として分類された物体（複数）から抽出されるものとすることができる。
【００９９】
システムに対し、一つ又は複数の適切な仮定が、付加的に又は代替的に与えられるものとすることができる。一例として、競合の原因である可能性のある複数のノードの中から、グラフにおいて最も少ない数の接続（関係）を有するノードを競合解決ノードとして選択することができる。このアプローチの根拠は、当該選択されたノードについては、その相対的な位置に関して利用可能な情報が最も少ない、すなわち、相対的なレーン割り付けにおける誤り発生の確率が当該ノードにおいて最も高いから、と考えることができる。
【０１００】
図７及び図８の例では、ノード６０９は４つ、ノード６０２は３つ、ノード６１０は２つの関係を有している。したがって、上述の仮定に従い、ノード６１０を関係グラフから除くものとすることができる。したがって、図８の図示右下部に示すグラフが、さらなる判断の基礎をなすこととなる。
【０１０１】
図９は、競合解決処理の結果を示す図である。ノード６１０は、グラフから除去され、いかなるレーン割り付けも持たない状態となる。一方、他のノード即ち物体についてのレーン割り付けが、ノード６１０を参照することなく決定される。したがって、ノード６１０を除く全てのノードについて、レーン割り付けの矛盾のないセットが決定され得る。
【０１０２】
レーン割り付けにおける矛盾又は競合を解決するための他の又は更なる仮定を、例えばレーン割り付けに依拠する運転支援機能に応じて設ける又は適用することができる。例えば、レーン変更が滅多に起こらないことが予想される状況においては、システムは、次の数秒間のうちに競合が解決され消滅するのを単に待機するという決定を行うものとすることができる。そのような単純なアプローチは、時間制限の厳しくない（タイムクリティカル（time-critical）でない）レーン変更支援のような快適性機能用としては十分に望ましいものであり得る。
【０１０３】
他の例では、競合の原因である可能性のある複数のノードの中から、競合が発生しているノードに対し深さ方向（例えば、ｚ方向距離、前方距離）において最も近いノード（単数又は複数）をグラフ内に残し、当該競合が発生しているノードに対し最も大きなｚ方向距離を持つ当該競合の原因である可能性のあるノードをグラフから除去する。これは、より長い時間スケールにわたって仮定された関係に基づいた判断は信頼性が低く、短時間の関係に基づく判断はより信頼性が高いと考えられることによる。
【０１０４】
競合解決のため種々の異なる仮定を適用したり、及び又は競合するレーン割り付けについての信頼性の高い判断が行えるように複合的な仮定を適用するものとすることができる。複数の競合が発生している場合、当該競合が関係グラフから除去されるまで、上述した処理の一つ又は複数を複数回にわたって適用するものとすることができる。グラフから削除されたノード即ち物体は、レーン割り付けを持たず、残っているすべてのノードは矛盾のないレーン割り付けを持つこととなる。
【０１０５】
図２のＥＣＵ１０３に戻り、競合解決コンポーネント２２８は、ステップ３２２において、記憶装置２１８に記憶されている現在のレーン割り付け（複数）にける一つ又は複数の競合を検出し及び解決するよう動作する。このため、コンポーネント２２８は、一の同じ物体識別子について与えられた複数のレーン割り付けが記憶装置２１８内に存在すれば、これらを比較するよう適合されている。この比較の結果に基づいて、レーン割り付けが競合している場合には、このコンポーネントは、上記において例示的に説明したような競合解決プロセスを実行する。
【０１０６】
プロセス３００は、検出された移動物体の最大数について矛盾のないレーン割り付けのセットが得られたときに終了する（３２４）。対応するデータは、図２において矢印２３０で示すように、ＥＣＵ１３０又は車両１１０の他のコンポーネントで利用可能となるようにされる。例えば、レーン割り付けと検出されたレーンの総数とを含むデータが、一つ又は複数のＡＤＡＳ機能に示され、及び又は、例えば自車両のディスプレイへの出力用に提供され得る。データは、例えばＣａｒ２Ｘ環境に基づいて、近くに存在する他の移動物体にも提供され得る。このようなデータの提供は、信頼性のある処理結果の生成に貢献し得る。
【０１０７】
上述した例では、レーン割り付けは、自車両の前、すなわち自車両の前方（進行方向）において検出された移動物体について実行されるが、本発明の実施形態は、これに加えて又はこれに代えて、自車両の背後、すなわち、自車両の後方（進行方向に対し逆方向）における交通についてのレーン割り付けにも適用することができる。例えば、軌跡（位置履歴）は、検出された移動物体の以前の位置を自車両が通過する場合にも、連続的に追跡されるものとすることができる。
【０１０８】
軌跡は、自車両の背後の全体において構築されるものとすることもできる。現在位置と軌跡との間の距離は、自車両の後方においても算出され得る。対応するレーン割り付けは、レーン変更支援、ブレーキ操作支援、クルーズコントロールなどの機能において有用であり得る。
【０１０９】
本発明の方法はレーンマーキングに依存しないので、マーキングが曖昧な場所やマーキングが不明瞭な場所、例えば道路建設現場や、雪や氷のためマーキングがはっきりしないときでも、レーン割り付けを実行することができる。
【０１１０】
本発明を、その好ましい実施形態に関連付けて説明したが、本説明は、制限を設けることを意図したものではなく、単に例示的な説明を行うことを目的としたものである。特に、上記において個別に説明した特徴の種々の組み合わせが有用又は適切であることは、当業者にとり明らかである。すなわち、本発明が添付の請求項の範囲によってのみ限定されることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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