(57)【要約】【課題】  安価にしかも適切に運転者に移動体の運行の補助案内を行うことができるようにする。【解決手段】  静的移動可能領域抽出手段１０６は、移動体が静止しているとして地図データから当該移動体が移動可能な領域を静的移動可能領域として抽出し、静的移動可能領域量子化手段１０７は静的移動可能領域を量子化して量子化移動可能領域とする。動的移動可能領域演算手段１０８では、量子化移動可能領域を用いて、移動体が静止状態における移動可能な領域において移動体の移動方向及び移動速度に応じて移動体が移動可能な領域を示す動的移動可能領域を求めて、移動推奨状態判定手段１０９は動的移動可能領域に応じて移動体の移動について推奨する移動推奨状態を判定する。そして、移動推奨状態出力手段１１０は移動推奨状態を出力して運転者に報知する。【選択図】        図２
2005164379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の現在位置を検出する位置検出手段と、前記移動体が進行する方位及び当該移動体の移動速度を検出する方位速度検出手段とを有し、前記移動体周辺の地図上に前記現在位置を報知して前記移動体の案内を行う移動体補助案内装置において、
前記移動体が静止しているとして地図データから当該移動体が移動可能な領域を静的移動可能領域として抽出する静的移動可能領域抽出手段と、
該静的移動可能領域を量子化して量子化移動可能領域とする静的移動可能領域量子化手段と、
前記量子化移動可能領域を用いて、前記移動体が静止状態における移動可能な領域において前記移動体の移動方向及び移動速度に応じて前記移動体が移動可能な領域を示す動的移動可能領域を求める動的移動可能領域演算手段と、
前記動的移動可能領域に応じて前記移動体の移動について推奨する移動推奨状態を判定する移動推奨状態判定手段と、
前記移動推奨状態を出力する移動推奨状態出力手段とを有することを特徴とする移動体補助案内装置。
【請求項２】
静的移動可能領域抽出手段は、前記移動体が進行する方向を基準として予め定められた優先順位に応じた所定方向の道路形状に応じて、静的移動可能領域の抽出を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項３】
移動推奨状態判定手段は、所定方向の道路形態における規制及び障害に応じて移動推奨方向の判定を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項４】
移動推奨状態には、少なくとも当該移動体が移動すべき方位及び速度が含まれていることを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項５】
移動推奨状態には、当該移動体の推奨進行方向を示す移動推奨ベクトルが含まれていることを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項６】
移動推奨状態判定手段は、移動推奨ベクトルに応じて当該移動体の移動時の加減速と速度変化とを予測して、当該移動体の移動の際少なくともその方位及び速度を案内するようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項７】
移動推奨状態判定手段は、当該移動体の方位及び速度を案内する際、少なくともアクセル、ブレーキ、及びハンドルの望ましい状態を報知するようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項８】
少なくとも移動体の前方風景を撮影して風景画像として認識する風景画像認識手段と、
当該風景画像の俯瞰角度を判定して鳥瞰図とする画像撮影角度検出手段と、
前記風景画像中のオブジェクトの座標を前記俯瞰角度に基づいて上方から見下ろした第１の平面図と水平方向から見た高さを示す第２の平面図に変換する平面化変換手段と、
前記第１及び前記第２の平面図に応じて静的移動可能領域中に前記オブジェクトをマッピングして地図データを修正するオブジェクトマッピング手段とを有することを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項９】
画像撮影角度検出手段は、鳥瞰図の視点又は移動体の高さ、俯瞰角度、拡大倍率に応じて撮影角度及び倍率を検出して、前方道路の勾配を判定するようにしたことを特徴とする請求項８記載の移動体補助案内装置。
【請求項１０】
静的移動可能領域抽出手段は、当該移動体及びオブジェクトの移動状態、走行道路の白線、路肩、及び車線数に基づいて静的移動可能領域を細分化するようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項１１】
位置検出手段は、オブジェクトマッピング手段から得たオブジェクトの位置を示す位置情報に応じて当該移動体の現在位置を補正して当該移動体の前進又は後進を判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【請求項１２】
オブジェクトマッピング手段から得られたオブジェクトの位置を示す位置情報を記憶するとともに前方道路の勾配を地図データとして記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１記載の移動体補助案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等の移動体の運行を補助・案内するための移動体補助案内装置に関し、特に、ナビゲーション装置で用いられ、移動体の運行を補助・案内する移動体補助案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両等の移動体（以下単に車両と総称する）の現在位置をＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）装置によって測位して、車両現在地としてディスプレイ等の表示装置に道路地図とともに表示するナビゲーション装置が知られており、このようなナビゲーション装置においては、運転者に車両現在地及び車両の進行方向等を案内している。また、車両に道路上の障害物等をセンサによって検出して、運転者にその旨報知するようにしたものもある。しかしながら、この種のナビゲーション装置では、単に運転者に障害物等の存在を報知するのみで、道路上の障害物等を認識して、運転者に対して車両が進むべき推奨進行方向及び推奨速度（車速）等の運転情報を運転者に与え、車両を運転する際の運転補助案内を行うことは困難である。
【０００３】
一方、電気自動車を制御する際に、地図データベースの自車位置データを、ＧＰＳデータとチェックポイント確認で修正した現在地情報に基づいて、車載レーザレーダ又は車載カメラで得られた自車周囲の物体に対する適切な危険回避制御を行うようにしたものがある。
【０００４】
ここでは、車両が走行すべき車線又は空間内から車両がはみ出しそうになった際に自動的に操舵装置を作動させ、さらに、交差点における止まれの標識又は踏切などの車両が常に停止しなければならない道路上の地点においては、自動的に車両を停止させ、同一車線上の前方に車両又は人間が存在して、そのままの速度では衝突すると判断される際にも車両を自動的に停止又は減速させるようにしている。
【０００５】
加えて、予め車両が指定した空間内において最高速度を自動的に制御して、車両が車線をはみ出して障害物に衝突する事故、信号を無視して生じる事故、前方の車への追突による事故、車線変更時に生じる事故、右折の際に生じる事故、車線上にいる歩行者をはねる事故などを防止し、歩行者の飛び出しに対しても素早くブレーキ操作を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７８８６４公報（段落（００２８）〜段落（００１１５）、第１図〜第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の移動体補助案内装置は、以上のように構成されているので、車載レーザレーダ又は車載カメラを備えて、車両を自動的に制御して事故を防止するようにしているものの、あくまで車両の自動制御に関するものであり、運転者の意思に反しても車両の危険回避制御が行われてしまうことがある。
【０００８】
そして、このような危険回避制御を行うためには、物体（オブジェクト）との距離を車載レーザレーダで検出する必要があり、車両の全方向について物体と車両との距離を検出するためには、多数の車載レーザレーダが必要となってしまい、少なくとも、車両の前側、後ろ側、及び側面側に車載レーザレーダを配置しなければならない。このため、従来の移動体補助案内装置は高価になってしまうという課題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、安価でしかも適切に運転者に移動体の運行の補助案内を行うことのできる移動体補助案内装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る移動体補助案内装置は、移動体の現在位置を検出するとともに、移動体が進行する方位及び移動体の移動速度を検出して、移動体周辺の地図上に現在位置を報知して移動体の案内を行う際に、移動体が静止しているとして地図データからこの移動体が移動可能な領域を静的移動可能領域として抽出し、この静的移動可能領域を量子化して量子化移動可能領域とした後、量子化移動可能領域を用いて、移動体が静止状態における移動可能な領域において移動体の移動方向及び移動速度に応じて移動体が移動可能な領域を示す動的移動可能領域を求めて、動的移動可能領域に応じて移動体の移動について推奨する移動推奨状態を判定し、移動推奨状態を報知して移動体の案内を補助することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、移動体が静止しているとして地図データから当該移動体が移動可能な領域を静的移動可能領域として抽出し、この静的移動可能領域を量子化して量子化移動可能領域とした後、量子化移動可能領域を用いて、当該移動体が静止状態における移動可能な領域において移動体の移動方向及び移動速度に応じて移動体が移動可能な領域を示す動的移動可能領域を求めて、動的移動可能領域に応じて移動体の移動について推奨する移動推奨状態を判定し、この移動推奨状態を出力するように構成したので、安価でしかも適切に運転者に移動体の運行の補助案内を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における移動体補助案内装置を示すものである。図１において、図示の移動体補助案内装置は、車両等の移動体（以下車両という）に搭載され、車両の運行（進行）を補助案内するものである。移動体補助案内装置は、駆動装置（ドライブ）２０２を備えており、このドライブ２０２はＤＶＤ又はハードディスク等の媒体２０１から地図データを読み出し、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２０６を介して電子制御ユニット（以下ナビＥＣＵ）２０７に与える。
【００１３】
さらに、移動体補助案内装置は、ＧＰＳ受信機２０３、ジャイロ２０４、及び車速センサ２０５を有しており、ＧＰＳ受信機２０３では、ＧＰＳ衛星（図示せず）からＧＰＳ信号を受信して、Ｉ／Ｆ回路２０６を介してＧＰＳデータとしてナビＥＣＵ２０７に与える。ジャイロ２０４は車両が旋回する際の角速度を検出してＩ／Ｆ回路２０６を介して角速度信号（電圧信号）としてナビＥＣＵ２０７に与え、車速センサ２０５は車両の速度を検出して車速信号（パルス信号）としてＩ／Ｆ回路２０６を介してナビＥＣＵ２０７に与える。なお、この車速信号は、予め規定された走行距離毎に検出される。
【００１４】
ナビＥＣＵ２０７ではＧＰＳデータ及び地図データに応じて車両の現在地（絶対位置及び絶対方位）を求め、一旦、地図データとともに車両現在地、車速信号、及び角速度信号を外部メモリ２０８に書き込む。一方、カメラ付画像認識装置２１１がＩ／Ｆ回路２０６に接続されており、車両に搭載されたカメラ（図示せず）で撮像された画像（車両外部の映像）がカメラ付画像認識装置２１１で、後述するように画像認識処理されて、処理済画像データとしてＩ／Ｆ回路２０６を介してナビＥＣＵ２０７に与えられ、ナビＥＣＵ２０７では処理済画像データを一旦外部メモリ２０８に格納する。そして、ナビＥＣＵ２０７は、後述するようにして、外部メモリ２０８に格納された各データに応じて表示装置（ディスプレイ）２０９及びスピーカー２１０を用いて車両運行案内を行う。
【００１５】
図２はナビＥＣＵ２０７の機能を示す機能ブロック図であり、図２を参照すると、図１には示されていないが、ナビＥＣＵ２０７には、目的地等を入力する入力手段１０４が接続され、ナビＥＣＵ２０７は、媒体２０１（図１）から地図データを取得する地図情報取得手段１０１、車両の位置（現在地）を検出する位置検出手段１０２、車両の方位及び速度を検出する方位速度検出手段１０３、及び目的地までの最適経路を探索する経路探索手段１０５を備えるとともに、静的移動可能領域抽出手段１０６、静的移動可能量子化手段１０７、動的移動可能領域演算手段１０８、移動推奨状態判定手段１０９、移動推奨状態出力手段１１０、画像撮影角度検出手段１１２、平面化変換手段１１３、及びオブジェクト（物体）マッピング手段１１４を有している。また、カメラ付画像認識装置２１１には風景画像認識手段１１１が備えられている。
【００１６】
後述するが、風景画像認識手段１１１は方位速度検出手段１０３から与えられる方位速度信号に応じて画像（風景画像）を認識して、処理済画像データとし、画像撮影角度検出手段１１２によって風景画像がどのような俯瞰角度の鳥瞰図であるかを判断する。平面化変換手段１１３では、風景画像中のオブジェクトの座標を上方から見下ろした平面図（第１の平面図）と水平方向から見た高さを表す平面図（第２の平面図）に変換する。
【００１７】
静的移動可能領域抽出手段１０６では、車両の静止時を想定して車両が移動可能な領域を静的移動可能領域として地図データから抽出し、オブジェクトマッピング手段１１４は、移動可能領域にオブジェクトの位置をマッピングして、地図データを修正する。そして、静的移動可能領域量子化手段１０７は、移動可能領域を量子化し量子化移動可能領域を生成する。動的移動可能領域演算手段１０８は量子化移動可能領域において、車両の移動状態を示す移動方向及び移動速度を考慮して動的移動可能領域を演算する。
【００１８】
移動推奨状態判定手段１０９では、動的移動可能領域においてオブジェクトを回避すべきか否かを判定し、その判定結果に基づいてどのような移動が推奨可能かを判定し、最終的な推奨移動状態が移動推奨状態出力手段１１０から出力されて、図１に示すディスプレイ２０９に表示される。なお、ナビＥＣＵ２０７は地図データ及び車両現在地に応じてディスプレイ２０９上に地図を表示するとともに地図上に車両現在地を表示する。
【００１９】
次に動作について説明する。
図２及び図３を参照して、移動体補助案内装置が動作すると、地図情報取得手段１０１は、車両現在地（移動体位置）、車両速度、車両方位（進行方向）、及び経路（経路情報）に応じて車両現在地付近の地図データ（道路データ）を取得する（ステップＳＴ１）。そして、静的移動可能領域抽出手段１０６は地図データに基づいて、車両が静止していると仮定した際の車両が進行可能な領域を静的移動可能領域として抽出する（ステップＳＴ２）。風景画像認識手段１１１はカメラで撮影された風景画像を認識して処理済画像データとする。例えば、風景画像認識手段１１１は、風景画像を認識して道路上の白線及び障害物（以下オブジェクトと総称する）を量子化して量子化データを得る（ステップＳＴ３）。
【００２０】
画像撮影角度検出手段１１２では、静的移動可能領域の俯瞰角度を調整し三次元（３Ｄ）化して、３Ｄ移動可能領域とし、この３Ｄ移動可能領域及び量子化データに応じて画像撮影角度を判定する（ステップＳＴ４）。平面化変換手段１１３では画像撮影角度に応じて量子化データを水平方向と垂直方向とにその座標を平面化して平面化データとする（ステップＳＴ５）。オブジェクトマッピング手段１１４は静的移動可能領域に対して平面化データ（水平座標及び垂直座標）をマッピングし、これによって、オブジェクトの大きさ、高さ、及び車両からの距離を算出する（ステップＳＴ６）。
【００２１】
静的移動可能領域量子化手段１０７では、静的移動可能領域を量子化し、量子化移動可能領域を得て、オブジェクトを量子化移動可能領域に追加する（ステップＳＴ７）。そして、動的移動可能領域演算手段１０８は車両の速度に応じて量子化移動可能領域から車両が移動可能な領域を動的移動可能領域として求める（ステップＳＴ８）。移動推奨状態判定手段１０９は、動的移動可能領域中から障害物の回避が可能であるか否かを判定し、推奨すべき車両移動状態を判定し（ステップＳＴ９）、移動推奨状態として移動推奨状態出力手段１１０から出力する（ステップＳＴ１０）。
【００２２】
ここで、図４を参照して、静的移動可能領域抽出手段１０６の動作についてさらに説明する。静的移動可能領域抽出手段１０６では、まず、地図情報取得手段１０１から車両の進行方向に対応する地図データを取得して（ステップＳＴ１１）、車両が地図データの道路上を走行しているか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。車両が道路上を走行していると判定すると、静的移動可能領域抽出手段１０６は、一方通行又は通行禁止等の通れない道路と通行可能な道路とを区別して、規制などの障害物のある地点及び区間を判定する（ステップＳＴ１３）。
【００２３】
そして、静的移動可能領域抽出手段１０６はオブジェクトマッピング手段１１４から得られたデータから障害物地点、車線数等の地図データ修正情報を地図データに追加して、修正地図データとして保存する（ステップＳＴ１４）。なお、ステップＳＴ１２において車両が道路上を走行していないと判定すると、静的移動可能領域抽出手段１０６は処理を終了する。
【００２４】
図５に車両進行方向に対応して取り出した地図データの一例を示す。図５において、符号”５０１”は読み込んだ地図データの領域を表しており、符号”５０２”が車両進行方向に対応して取り出す地図データの領域を表している。なお、符号”５０３”及び”５０４”はそれぞれ地図データ上の通れない道路及び地図データ上の障害物のある地点を表している。また、符号”５０５”は地図データ上の通行可能な道路を表し、符号”５０６”及び”５０７”はそれぞれオブジェクトマッピング手段１１４から出力された障害物のある地点及び地図データ上の車線数誤り情報を反映した道路を表している。
【００２５】
図６を参照して、静的移動可能領域量子化手段１０７の動作についてさらに説明する。静的移動可能領域量子化手段１０７では、静的移動可能領域抽出手段１０６から出力された車両進行方向に対応して取り出した地図データ（つまり、静的移動可能領域）に対して、道路幅員データのある道路については、その道路幅で幅員を持たせて幅付けして量子化を行う（ステップＳＴ１５）。そして、静的移動可能領域量子化手段１０７は、道路幅員データのない道路でかつ車線数のある道路について、１車線を予め規定された幅員として計算し、幅付けして量子化する（ステップＳＴ１６）。さらに、静的移動可能領域量子化手段１０７は、道路幅員データのない道路でかつ車線数のない道路（例えば、風景データがない（夜、雨等）場合及び地図データもない場合）について、固定の車線数として予め規定された幅員を計算し、幅付けして量子化する（ステップＳＴ１７）。
【００２６】
図７に静的移動可能領域量子化手段１０７によって量子化した結果を示す。図７において、符号”７０１”は５．５メートルの道路幅員を量子化した結果を表し、符号”７０２”は車線数４の道路を量子化した結果を表し、符号”７０３”は未調査の道路であって、固定の車線数である１車線として量子化した結果を示している。
【００２７】
ここで、風景画像認識手段１１１の動作について詳細に説明する。図８を参照して、風景画像認識手段１１１では、車両の進行方向に対して、例えば、方向指示器（ウィンカー）又はバック時（後退時）等で巻き込み確認及び後方確認の判定を行って、所定の方向の画像認識を行うように、カメラ付画像認識装置２１１（図２）に指示する（ステップＳＴ１８）。そして、風景画像認識手段１１１は次のようにしてカメラで得られた風景画像に対して処理を行う。
【００２８】
まず、風景画像認識手段１１１では、風景画像から道路幅を認識して（ステップＳＴ１９）、車線の認識を行う（ステップＳＴ２０）。その後、風景画像認識手段１１１はトンネル入口等の構造物があるかを認識し（ステップＳＴ２１）、車両の走行速度に基づいて、停止している障害物等が存在するか否かの認識を行う（ステップＳＴ２２）。そして、風景画像認識手段１１１は、車両の走行速度に基づいて移動している他の移動体があるか否かの認識を行う（ステップＳＴ２３）。
【００２９】
図９に実際の風景画像を模式的に示す。図９において、符号”９０１”は認識した道路を表し、符号”９０２”は認識した車線を表している。また、符号”９０３”は認識したトンネル入口等の構造物であり、符号”９０４”及び”９０５”はそれぞれ認識した停止障害物及び認識した他の移動体である。
【００３０】
図１０を参照して、画像撮影角度検出手段１１２についてさらに説明すると、画像撮影角度検出手段１１２では、まず風景画像認識手段１１１で認識された道路領域を取得する（ステップＳＴ２４）。さらに、風景撮影角度検出手段１１２は、静的移動可能領域抽出手段１０６で抽出された静的移動可能領域を取得して（ステップＳＴ２５）、静的移動可能領域に対して所定の幅付けを行って量子化する（ステップＳＴ２６）。その後、風景撮影角度検出手段１１２では、俯瞰角度及び視点（運転者の目の位置）を最小単位毎に鳥瞰化して、鳥瞰化された量子化幅付け道路と道路領域とを比較して、最も一致する俯瞰角度及び視点を選択する（ステップＳＴ２７）。そして、画像撮影角度検出手段１１２は、選択した俯瞰角度及び視点を平均化する（ステップＳＴ２８）。
【００３１】
なお、ステップＳＴ２７では、まず、基準となるＹ軸座標値である、例えば、画面下側の道路幅について双方を比較し、拡大又は縮小倍率を決定した後、クイックソートのように、まず、俯瞰角度の中央値４５度から実行し、次に、２２．５度の単位で１／２毎に区切っていき、最も類似の俯瞰角度を選定する。そして、同一の手順を踏んで視点を選定する。また、量子化移動可能領域と認識道路領域との面積を比較して、類似の判定を行う（なお、平均化するなどして、複数回のサンプリングによって選定を行うようにしてもよい）。
【００３２】
さらに、画像撮影角度検出手段１１２では、勾配情報を求めて、この勾配情報を記憶する。例えば、ステップＳＴ２７で選定した俯瞰角度に対して、所定の値以上（例えば、５度以上）の俯瞰角度のずれが発生すると、今回の俯瞰角度と選定した俯瞰角度との関係を求めて、これを勾配情報として外部メモリに記憶する。
【００３３】
図１１に画像撮影角度検出手段１１２による処理結果を模式的に示す。図１１において、図１１（ａ）〜（ｃ）はステップＳＴ２７における鳥瞰化の最初の手順である拡大又は縮小倍率の決定を示しており、図１１（ｂ）に示す道路幅を２．５倍して図１１（ｃ）に示す状態とする。図１１（ｄ）〜（ｆ）はステップＳＴ２６における最も類似する俯瞰角度の選定を示している。ここでは、図１１（ｅ）に示す状態を、俯瞰角度４５度から２２．５度として範囲を狭くして、図１１（ｆ）に示す状態とする。そして、図１１（ｇ）〜（ｉ）はステップＳＴ２６における最も類似する視点の選定を示している。ここでは、図１１（ｈ）に示す状態を、視点前方に除々にその範囲を狭くして、図１１（ｉ）に示す状態とする。
【００３４】
次に、図１２を参照して、平面化変換手段１１３の動作について説明すると、平面化の際には、画像撮影角度検出手段１１２で得られた俯瞰角度及び視点が用いられる。平面化変換手段１１３では予め設定されたテーブルに応じて、風景画像認識手段１１１で認識したオブジェクトが高さを有するか否かを判定する（ステップＳＴ２９）。このテーブルでは、高さを有するオブジェクトが、例えば、他移動体、標識、トンネル出入り口、橋・高架構造物、踏み切りとして定義されている。
【００３５】
平面化変換手段１１３は、高さを有するオブジェクトについて、Ｘ，Ｙ方向に平面化する座標群とＺ方向に平面化する座標群とに分けて（ステップＳＴ３０）、全てのオブジェクトについて、俯瞰角度・視点に応じてＸ，Ｙ方向に平面化座標変換する（ステップＳＴ３１）。ステップＳＴ２９において、高さを有しないと判定されたオブジェクト（例えば、白線）についても、ステップＳＴ３１で俯瞰角度・視点に応じてＸ，Ｙ方向に平面化座標変換する。さらに、平面化変換手段１１３は、高さを有するオブジェクトについてはＺ方向に平面化する座標群を平面化座標変換して（ステップＳＴ３２）、所定の格納エリアに変換後の座標とオブジェクトを識別する認識ＩＤを格納する（ステップＳＴ３３）。
【００３６】
なお、上記の認識ＩＤは、例えば、路面、白線、レーン、固定障害物、可変障害物、他移動体、及び標識等を認識するものであり、可変障害物とは、遮断中の踏み切り及び赤信号であり、標識とは移動体の制限速度を示す標識である。例えば、他移動体については、さらに詳細に、大型他移動体、小型他移動体、自転車、二輪車、歩行者という区分けを行うようにしてもよい。また、Ｘ，Ｙ方向について、さらに緯度・経度方向に変換するようにしてもよい。さらに、高さを有するオブジェクトについて、車両から見えない部分についは、予め代表的なモデルデータを準備して、見えない部分を代表的なモデルデータから移植するようにしてもよく、過去の処理結果に応じて他移動体であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００３７】
図１３には平面化変換手段１１３によって処理された結果を示す。図１３において、図１３（ａ）及び（ｂ）は、Ｘ，Ｙ方向に移動体を平面化した状態を示し、図１３（ｃ）及び（ｄ）はＺ方向（高さ方向）に移動体を平面化した状態を示している。
【００３８】
さらに、図１４を参照して、オブジェクトマッピング手段１１４の動作について説明すると、オブジェクトマッピング手段１１４では、平面化変換手段１１３で得られた高さを有するオブジェクトを、静的移動可能領域量子化手段１０７で得られた量子化移動可能領域に追加する（ステップＳＴ３４）。なお、オブジェクトマッピング手段１１４は、平面化変換手段１１３で求めた高さを有する静的オブジェクトを地図情報取得手段１０１によって地図データに追加するようにしてもよい。地図データとして記憶する際のフォーマットとしては、ＶＲＭＬ等の三次元立体ポリゴンとして登録するようにしてもよく、平面座標群と高さとのデータとして登録するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、オブジェクトマッピング手段１１４は、平面化変換手段１１３から得られたレーンと車両が走行しているレーンとを比較して、一致していないと、車両が走行しているレーンを平面化変換手段１１３で得られたレーンに置き換える。
【００４０】
図１５には、オブジェクトマッピング手段１１４によって記憶される地図データが模式的に示されており、図１５において、符号”１５０１”はＸ，Ｙ方向に分解した高さを有する静的なオブジェクトを表している。また、符号”１５０２”は予め地図データに記憶された道路線を表しており、符号”１５０３”は高さを有する静的なオブジェクトを表し、符号”１５０４”は静的なオブジェクトを地図データに記憶する地点を示している。なお、当該地点はオブジェクトの中点等、予め規定された規則に従って登録される。
【００４１】
図１６を参照して、動的移動可能領域演算手段１０８の動作について説明すると、動的移動可能領域演算手段１０８は、車両の移動方向及び車速に応じて車両ベクトルを求めて、最大減速と最大方向に転換する車両ベクトルを、最小速度となるまで前回の車両ベクトルから順次求める（ステップＳＴ３５）。そして、動的移動可能領域演算手段１０８では、静的移動可能領域量子化手段１０７で得られた量子化移動可能領域と、予め算出された経路方向及び車両ベクトルとの右又は左方向の加算によって、動的に移動可能な領域を抽出する（ステップＳＴ３６）。
【００４２】
なお、車両ベクトルが予め算出された経路方向と逆向きとなる時点で加算を終了するようにしてもよいし、また、目的地が車両の近傍にある場合又は目的地の駐車場に車両が到着した場合には、車両ベクトルは車両の移動方向だけではなく、後進する方向の車両ベクトルを考慮した切り返しによるものであってもよい。さらに、動的移動可能領域は、例えば、移動体が車両である際には、場合分けされた自車走行レーンを最も優先する静的移動可能領域、他の走行レーンを次に優先する静的移動可能領域、反対車線の走行レーンを最もと優先しない静的移動可能領域を考慮するようにしてもよい。
【００４３】
図１７に、動的移動可能領域演算手段１０８によって演算された動的移動可能領域を模式的に示す。図１７において、符号”１７０１”は静的移動可能領域を表し、符号”１７０２”は予め求められた経路方向の領域を示している。また、符号”１７０３”は車両ベクトルを示し、左回りのベクトルは符号”１７０４”で示され、右回りのベクトルは符号”１７０５”で示されている。そして、符号”１７０６”及び”１７０７”はそれぞれ動的移動可能領域及び車両位置を表している。
【００４４】
図１８を参照して、移動推奨状態判定手段１０９の動作について説明する。移動推奨状態判定手段１０９では、動的移動可能領域内で、車両が移動するレーン前方に障害物又は信号等の停止指示があるか否か又は移動可能な幅があるか否かを判定し（ステップＳＴ３７）、存在しないと、移動推奨状態判定手段１０９はステップＳＴ３８に進み、存在すると、ステップＳＴ３９に進む。この際、赤信号又は遮断中の踏み切り等の情報は、例えば、カメラ等による前方画像認識結果であってもよく、ビーコン又はＤＳＲＣ等の路側装置から与えられる情報であってもよい。
【００４５】
ステップＳＴ３８において、移動推奨状態判定手段１０９は、移動レーンに沿って移動推奨ベクトルを生成する。この移動推奨ベクトルは、車両が移動するレーンの中央又は左右のレーン線から所定の閾値を基準として、道路等の規定の移動速度に対して限界加減速を考慮した加速度と最大遠心力を考慮した方位変化とによって移動推奨状態を判定する際に用いられる。例えば、加速度×重みα＋方位変化×重みβの演算式においてその値が最小の値を選択する。
【００４６】
一方、ステップＳＴ３９においては、移動推奨状態判定手段１０９は、前方の障害となっているオブジェクトを、レーン毎に、他移動体、固定障害物、及び可変障害物に分類して、前方のオブジェクトが可変障害物である際には、ステップＳＴ４０に進み、可変障害物でないと、ステップＳＴ４１に進む。ステップＳＴ４０において、移動推奨状態判定手段１０９は、移動を停止するように、減速の移動推奨状態とする。この際において、移動推奨ベクトルを演算する際には、ステップＳＴ３８で説明したようにして、車両が移動する基準を、車両が通る幅のある経路方向の動的移動可能領域とする。
【００４７】
一方、ステップＳＴ４１においては、移動推奨状態判定手段１０９では、前方のオブジェクトが固定障害物であると、ステップＳＴ４２に進み、固定障害物でないと、ステップＳＴ４３に進む。ステップＳＴ４２においては、移動推奨状態判定手段１０９は、車両を他レーンに進む移動推奨状態とする。この際において、移動推奨ベクトルを演算する際には、ステップＳＴ３８で説明したようにして、車両が移動する基準を、車両が通る幅のある経路方向の動的移動可能領域とする。
【００４８】
ステップＳＴ４３においては、移動推奨状態判定手段１０９は、前方のオブジェクトが他移動体であり、歩行者等の車両と異なる移動体であると、これを可変障害物と置き換えて、ステップＳＴ４０に戻る。歩行者等の車両と異なる移動体でないと、ステップＳＴ４４に進む。ステップＳＴ４４において、移動推奨状態判定手段１０９は、前方の他移動体の移動速度が、道路等の規定制限速度よりも、例えば、制限速度×０．５未満のように極めて遅いと、他レーンの障害物の状況を判定して、固定障害物及び可変障害物がなく、且つ他レーンの他移動体の移動速度が、前方の他移動体の移動速度と比べて、例えば、速度×０．３以上のように速ければ、ステップＳＴ４２に進む。一方、ステップＳＴ４４において、上述の状態でないと、移動推奨状態判定手段１０９は、ステップＳＴ４５に進む。
【００４９】
ステップＳＴ４５において、移動推奨状態判定手段１０９は、前方の他移動体の移動速度に準じた、移動レーンに沿った移動推奨状態とする。この際において、移動推奨ベクトルを演算する際には、ステップＳＴ３８で説明したようにして、車両が移動する基準を、前方の他移動体の移動速度を上限する。
【００５０】
図１９には、移動推奨状態出力手段１１０から出力される移動推奨ベクトルＶＴの状態が示されており、ディスプレイ２０９（図１）には、図２０に示されるように、移動推奨ベクトルの加減速及び方位変化に応じて、アクセル及びブレーキの押下度とハンドル回転方向及び回転角度が示される。なお、上述のようにして移動推奨ベクトルに基づいて車両等の移動体の自動運転を行うようにしてもよい。
【００５１】
実施の形態１によれば、移動体が静止しているとして地図データから当該移動体が移動可能な領域を静的移動可能領域として抽出し、静的移動可能領域を量子化して量子化移動可能領域として、量子化移動可能領域を用いて当該移動体が静止状態における移動可能な領域において移動体の移動方向及び移動速度に応じて、移動体が移動可能な領域を示す動的移動可能領域を求めて、動的移動可能領域に応じて前記移動体の移動について推奨する移動推奨状態を判定するように構成したので、安価にしかも適切に運転者に移動体の運行の補助案内を行うことができるという効果がある。
【００５２】
実施の形態１によれば、所定方向の道路形態における規制及び障害に応じて移動推奨方向の判定を行うように構成したので、道路形態の規制及び障害を避けて、移動推奨状態を的確に判定できるという効果がある。
【００５３】
実施の形態１によれば、移動推奨状態を示す移動推奨ベクトルに応じて当該移動体の移動時の加減速と速度変化とを予測して、当該移動体の移動の際その方位及び速度を案内するように構成したので、運転者は容易に移動体の操作を行うことができるという効果がある。
【００５４】
実施の形態１によれば、移動体の方位及び速度を案内する際、アクセル、ブレーキ、及びハンドルの望ましい状態を報知するように構成したので、運転者は極めて簡単に移動体の好ましい操作を行うことができるという効果がある。
【００５５】
実施の形態１によれば、移動体の前方風景を撮影して風景画像として認識し、当該風景画像の俯瞰角度を判定して鳥瞰図として、風景画像中のオブジェクトの座標を俯瞰角度に基づいて上方から見下ろした第１の平面図と水平方向から見た高さを示す第２の平面図に変換した後、第１及び第２の平面図に応じて静的移動可能領域中にオブジェクトをマッピングして地図データを修正ように構成したので、地図データにないオブジェクトを地図データ上に表示でき、このようなオブジェクトをも考慮して、運転者に移動体の案内補助を行うことができるという効果がある。
【００５６】
実施の形態１によれば、オブジェクトの位置を示す位置情報に応じて当該移動体の現在位置を補正して当該移動体の前進又は後進を判定するように構成したので、精度よく移動体の案内を行うことができるという効果がある。
【００５７】
実施の形態１によれば、オブジェクトの位置を示す位置情報を記憶するとともに前方道路の勾配を地図データとして記憶するように構成したので、地図データが常に現況に基づいて訂正され、この訂正された地図データを用いて移動体の案内補助を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の実施の形態１による移動体補助案内装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示すカメラ付画像認識装置及びナビＥＣＵの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】図１に示す移動体補助案内装置の動作を概略的に説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示す静的移動可能領域抽出手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】車両の進行方向に対応して取り出した地図データの一例を示す図である。
【図６】図２に示す静的移動可能領域量子化手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示す静的移動可能領域量子化手段によって静的移動可能領域を量子化した結果の一例を示す図である。
【図８】図２に示す風景画像認識手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図２に示す風景画像認識手段によって認識された風景画像の一例を示す図である。
【図１０】図２に示す画像撮影角度検出手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図２に示す画像撮影角度検出手段によって検出された画像撮影角度の一例を示す図である。
【図１２】図２に示す平面化変換手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図２に示す平面化変換手段によって平面化変換された結果の一例を示す図である。
【図１４】図２に示すオブジェクトマッピング手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図２に示すオブジェクトマッピング手段によって地図データとして記憶される情報の一例を示す図である。
【図１６】図２に示す動的移動可能領域演算手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図２に示す動的移動可能領域演算手段によって求められた結果（動的移動可能領域）の一例を示す図である。
【図１８】図２に示す移動推奨状態判定手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図２に示す移動推奨状態判定手段によって求められた移動推奨ベクトルの一例を示す図である。
【図２０】図２に示す移動推奨状態出力手段から出力される表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  地図情報取得手段、１０２  位置検出手段、１０３  方位速度検出手段、１０４  入力手段、１０５  経路探索手段、１０６  静的移動可能領域抽出手段、１０７  静的移動可能領域量子化手段、１０８  動的移動可能領域演算手段、１０９  移動推奨状態判定手段、１１０  移動推奨状態出力手段、１１１  風景画像認識手段、１１２  画像撮影角度検出手段、１１３  平面化変換手段、１１４  オブジェクトマッピング手段、２０１  ディスク（媒体）、２０２  駆動装置（ドライブ）、２０３  ＧＰＳ受信機、２０４  ジャイロ、２０５  車速センサ、２０６  Ｉ／Ｆ回路、２０７  電子制御ユニット（ナビＥＣＵ）、２０８  外部メモリ、２０９  ディスプレイ、２１０  スピーカー、２１１  カメラ付画像認識装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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