(57)【要約】【課題】  分岐路をより迅速に検出することができる分岐路検出装置及び分岐路検出方法を提供すること。【解決手段】  自車両に搭載される分岐路検出装置に、レーザレーダ１と、自車両前方に存在する分岐路に関する分岐路情報を取得する分岐路情報取得部３１と、分岐路情報取得部３１が分岐路情報を取得した場合には、レーザレーダ１により検出された検出点に基づいて、所定の演算手法により、自車両前方に存在する分岐路を検出する分岐路算出部３２と、を備えさせた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載される分岐路検出装置において、
自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、自車両に対する前記物体の位置を示す検出点を検出する物体検出手段と、
自車両前方に存在する分岐路に関する分岐路情報を取得する分岐路情報取得手段と、
前記分岐路情報取得手段が前記分岐路情報を取得した場合には、前記物体検出手段により検出された検出点に基づいて、所定の演算手法により、自車両前方に存在する分岐路を検出する分岐路算出手段と、を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の分岐路検出装置において、
前記分岐路算出手段により検出された分岐路に基づいて、自車両前方に存在する分岐路の起点を構成する分岐構造物を検出する分岐構造物検出手段を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の分岐路検出装置において、
自車両の進路を示す推定走路中心線を算出し、当該算出された推定走路中心線と、前記分岐構造物検出手段により検出された分岐構造物と、に基づいて、自車両の進路を判断する進行路判断手段を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分岐路検出装置において、
前記分岐路情報取得手段は、
前記物体検出手段により検出された検出点のうち、自車両から検出点までの距離が同じで、且つ、同じ動きをする検出点どうしをグルーピングし、これを自車両前方に存在する物体として検出する物体データ取得手段と、
前記物体データ取得手段により検出された物体が停止物体で、当該物体の幅が所定幅以上で、且つ、当該物体に含まれる検出点の数が所定数以上となる場合には、当該物体を分岐案内看板と判断し、当該分岐案内看板と判断された物体に関する情報を前記分岐路情報として取得する分岐案内看板検出手段と、を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分岐路検出装置において、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段を備え、
前記分岐路情報取得手段は、
前記自車位置検出手段により検出された自車両の位置と、地図データと、に基づいて、自車両前方から分岐路を検出し、当該検出された分岐路に関する情報を前記分岐路情報として取得する分岐点探索手段を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項６】
請求項２または３記載の分岐路検出装置において、
前記分岐路算出手段は、
所定の演算手法を用いて、前記物体検出手段により検出された検出点のうち、互いに近接する検出点どうしを連結して、自車両前方の分岐路を示す第１の検出線を検出する道路境界線分検出手段と、
自車両の進路を示す推定走路中心線を算出し、当該算出された推定走路中心線から前記道路境界線分検出手段により検出された第１の検出線上の座標点までの道路境界距離を算出する道路境界距離算出手段と、
前記第１の検出線上から、前記道路境界距離算出手段により算出された道路境界距離が自車両付近の座標点について算出された道路境界距離よりも長くなる位置を、自車両前方に存在する分岐路が開始される分岐路開始位置として検出する分岐路開始位置検出手段と、を有することを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項７】
請求項６記載の分岐路検出装置において、
前記分岐構造物検出手段は、
前記分岐路開始位置検出手段により検出された分岐路開始位置よりも自車両側に存在する検出点どうしを連結して、第２の検出線を検出する分岐確認線分算出手段と、
前記分岐確認線分算出手段により検出された第２の検出線を自車両前方に延長し、当該延長された第２の検出線上に存在し、且つ、前記分岐路開始位置検出手段により検出された分岐路開始位置よりも自車両に対し遠方に存在する検出点を、前記分岐構造物として検出する分岐構造物判定手段と、を備えることを特徴とする分岐路検出装置。
【請求項８】
自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、自車両に対する前記物体の位置を示す検出点を検出する第１の工程と、
自車両前方に存在する分岐路に関する分岐路情報を取得する第２の工程と、
前記第２の工程にて前記分岐路情報が取得された場合には、前記第１の工程により検出された検出点に基づいて、所定の演算手法により、自車両前方に存在する分岐路を検出する第３の工程と、を有することを特徴とする分岐路検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分岐路検出装置及び分岐路検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自車両前方に存在する分岐路を検出する技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の技術では、自車両に搭載されたカメラを用いて自車両前方の様子が描かれた画像を取得し、当該取得された画像に基づいて、道路表面に描かれた表示線を検出する。そして、当該検出された表示線の間隔が長くなること等から分岐路及び自車両の進入経路を検出する。そして、当該検出結果に基づいて、自車両の制御、例えば減速制御を行う。
【特許文献１】特開２０００−１０５８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、以下の問題があった。即ち、当該技術では、カメラにより取得された画像に基づいて分岐路を検出するため、分岐路がカメラの撮影範囲に入らないと、分岐路を検出することができない。このため、自車両が分岐路に接近するまで、分岐路を検出することができないので、自車両の制御が遅れてしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、分岐路をより迅速に検出することができる分岐路検出装置及び分岐路検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載される分岐路検出装置において、自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、自車両に対する物体の位置を示す検出点を検出する物体検出手段と、自車両前方に存在する分岐路に関する分岐路情報を取得する分岐路情報取得手段と、分岐路情報取得手段が分岐路情報を取得した場合には、物体検出手段により検出された検出点に基づいて、所定の演算手法により、自車両前方に存在する分岐路を検出する分岐路算出手段と、を有することを主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、本発明では、物体検出手段により検出された検出点に基づいて、分岐路を検出する。ここで、物体検出手段の検出可能範囲は、カメラの検出可能範囲よりも広い。したがって、分岐路検出装置は、従来に比してより迅速に分岐路開始位置を検出することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここでは、物体検出手段としてスキャニングレーザレーダ（以下、レーザレーダという）を利用する場合について説明する。本発明は、例えば、図１に示す如くの分岐路検出装置に適用される。
【０００９】
［分岐路検出装置の構成］
図１は、分岐路検出装置の機能的な構成を示すブロック図であり、図２は、レーザレーダ１の設置位置を示した図である。この分岐路検出装置は、自車両前方に設けられたレーザレーダ（物体検出手段）１と、走行時の挙動を検出する車両挙動検出部２と、レーザレーダ１及び車両挙動検出部２より与えられる情報に基づいて、自車両前方に存在する分岐路を検出するための各種処理を行う演算部３と、提示部４を備えて構成されている。
【００１０】
車両挙動検出部２は、自車両１１の位置、即ち自車位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ受信センサと、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサと、自車両左右後輪の車輪速を検出する車輪速センサと、自車両１１の操舵角を検出する操舵角センサと、車両挙動演算装置（自車位置検出手段）２１と、地図データベースを記憶する地図記憶装置２２を備える。
【００１１】
演算部３は、自車両内部に搭載されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、 ＲＡＭ(Random Access Memory)、 ＲＯＭ(Read Only Memory)、 入出力Ｉ／Ｆ等からなるマイクロコンピュータで構成されており、分岐路情報取得部（分岐路情報取得手段）３１と、分岐路算出部（分岐路算出手段）３２と、分岐構造物検出部３３（分岐構造物検出手段）と、進行路判断部（進行路判断手段）３４と、メモリ３５の各機能ブロックに分割される。また、分岐路情報取得部３１は、物体データ所得部（物体データ取得手段）３１１と、分岐案内看板検出部（分岐案内看板検出手段）３１２と、分岐点探索部（分岐点探索手段）３１３とを具備する。分岐路算出部３２は、道路境界線分検出部（道路境界線分検出手段）３２１と、道路境界距離算出部（道路境界距離算出手段）３２２と、分岐路開始位置検出部（分岐路開始位置検出手段）３２３を具備する。更に、分岐構造物検出部３３は、分岐確認線分算出部（分岐確認線分算出手段）３３１と、分岐構造物判定部（分岐構造物判定手段）３３２とを具備している。
【００１２】
［分岐路検出装置の動作］
次に、分岐路検出装置による処理を、自車両１１の前方に分岐路が存在する場合を一例として、図１〜図８を用いて説明する。ここで、図３〜図７は、検出点の検出位置等を示した説明図である。
【００１３】
レーザレーダ１は、図２に示すように、自車両１１の前部に設置される。また、スキャニング面において所定の角度で光軸を変更することで、所定のスキャン範囲でレーザ光を走査させる。これにより、レーザレーダ１はスキャン範囲に存在する物体にレーザ光を照射する。
【００１４】
そして、レーザレーダ１は、出射したレーザ光が前方に存在する物体に照射されて反射された反射レーザ光（反射波）を検出することにより、反射レーザ光の光強度に基づいた反射信号を取得する。そして、取得した反射信号に基づいて、自車両１１に対する物体の位置を示す検出点及び検出点の位置を検出する。なお、検出点の位置は、図２に示すように、レーザレーダ１の先端を原点、自車両１１の進行方向に平行な方向をＺ軸、路面に垂直な方向をＹ軸、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸とする３次元空間上の座標として表される。
【００１５】
本例では、図３に示すように、レーザレーダ１（図中、ＬＲで表記）は、自車両１１に対する物体A〜Dの位置を示す検出点a〜ｎを検出する。同図では検出点a〜ｎは物体A〜Dについて得た位置に従ってプロットしている。
【００１６】
そして、レーザレーダ１は検出点の位置に関する距離計測情報を生成して演算部３のメモリ３５に記憶する。
【００１７】
車両挙動演算装置２１は、ＧＰＳ受信センサ、シフトポジションセンサ、車輪速センサ、操舵角センサからのセンサ信号を用いて、自車位置、自車両進行方向、自車両１１の向き、及び移動距離を算出する。そして、当該算出（検出）された自車位置、自車両進行方向、自車両の向き及び移動距離に関する車両走行情報を生成して、演算部３のメモリ３５に記憶する。
【００１８】
物体データ取得部３１１は、メモリ３５から距離計測情報、及び車両走行情報を取得し、当該取得した情報に基づいて、以下の処理を行う。
【００１９】
即ち、同じ物体から複数の検出点が検出された場合、これら検出点のＺ座標（即ち、自車両１１から検出点までのＺ方向距離）はほぼ同じである。また、これらの検出点は、ほぼ同じ方向に移動する。そこで、物体データ取得部３１１は、Ｚ座標が同じで、且つ同じ動きをする検出点どうしをグルーピングする。具体的には、以下の（ａ１）〜（ａ２）の処理を行う。
【００２０】
(ａ１)  同じＺ座標を有し、且つ、互いに近い位置に存在する検出点どうしをグルーピングして、第１グループを生成する（第１グルーピング）。
【００２１】
(ａ２)  互いに近い位置に存在し、且つ、動きが同じ第１グループどうしをグルーピングして第２グループを生成し、当該第２グループを一つの物体と判定する（第２グルーピング）。これにより、物体データ取得部３１１は、自車両１１前方の物体を検出する。そして、検出点の分布等に基づいて、物体の位置、物体の幅、及び物体に属する検出点の数を算出し、当該算出された物体の位置等に関する物体データを生成して、メモリ３５に記憶する。
【００２２】
本例では、図３に示すように、物体データ取得部３１１は、検出点ａ〜ｅで構成される物体Ｏ（１、ｔ）（物体Ａに対応）を検出し、当該物体Ｏ（１、ｔ）の位置等を算出する。そして、当該算出された物体Ｏ（１、ｔ）の位置等に関する物体データを生成して、メモリ３５に記憶する。
【００２３】
分岐案内看板検出部３１２は、物体データ取得部３１１により前回生成された物体データ（以下、「前回の物体データ」と称する）、物体データ取得部３１１により今回生成された物体データ（以下、「今回の物体データ」と称する）、及びしきい値Ｗｔ１、Ｎｔ１のデータを取得し、当該取得したデータに基づいて、以下の処理を行う。
【００２４】
即ち、分岐案内看板検出部３１２は、前回の物体データと今回の物体データとを比較して、今回の物体データから、前回の物体データが示す物体と同じ物体を示す物体データを抽出する。当該抽出処理は、今回の物体データが示す物体の位置と前回の物体データが示す物体の位置とを比較すること等により行われる。
【００２５】
そして、分岐案内看板検出部３１２は、当該抽出された今回の物体データと前回の物体データに基づいて、今回の物体データが示す物体の相対速度を算出し、当該算出の結果に基づいて、今回の物体データが示す物体が停止物体かどうかを判定する。これにより、分岐案内看板検出部３１２は、停止物体を検出する。
【００２６】
そして、分岐案内看板検出部３１２は、停止物体と判定された物体の幅としきい値Ｗｔ１とを比較し、さらに、停止物体と判定された物体に属する検出点の数としきい値Ｎｔ１とを比較する。この結果、物体の幅がしきい値Ｗｔ１以上で、且つ、物体に属する検出点の数がしきい値Ｎｔ１以上となる場合、分岐案内看板検出部３１２は、当該物体を分岐案内看板と判定する。これにより、分岐案内看板検出部３１２は、分岐案内看板を検出する。そして、分岐案内看板検出部３１２は、当該検出された分岐案内看板に関する第１の分岐路情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００２７】
本例に示す場合では、図３に示すように、分岐案内看板検出部３１２は、今回の物体データのうち、前回の物体データが示す物体Ｏ（１、ｔ−１）と同じ物体（本例では、物体Ｏ（１、ｔ））を示す物体データを抽出する。そして、当該抽出された今回の物体データと前回の物体データとに基づいて、物体Ｏ（１、ｔ）が分岐案内看板かどうかを判定する。
【００２８】
分岐点探索部３１３は、メモリ３５から車両走行情報を取得し、さらに、自車位置周辺の地図データを地図記憶装置２２から取得する。そして、当該取得された車両走行情報及び地図データに基づいて、自車両１１前方から分岐路を検出する。そして、当該検出された分岐路に関する第２の分岐路情報を生成してメモリ３５に記憶する。また、分岐点探索部３１３は、取得された地図データを道路形状情報としてメモリ３５に記憶する。なお、本例では、分岐点探索部３１３は分岐路を検出し、且つ、道路形状情報は直線路を示すものとする。
【００２９】
道路境界線分検出部３２１は、メモリ３５から道路形状情報、距離計測情報、車両走行情報、第１の分岐路情報、及びしきい値Ｚｔ１、Ｚｔ２、Ｘｔ１のデータを取得し、当該取得された情報等に基づいて、分岐路を示す線分を検出する。
【００３０】
まず右カーブを示す右カーブ路線分の検出について説明する。
【００３１】
道路形状情報が右カーブ路を示す場合には、道路境界線分検出部３２１は、分岐案内看板の対象とならなかった検出点のうち、Ｘ座標が一番大きい検出点から、以下の条件（ｂ１）〜（ｂ２）を満たす検出点の対（一の検出点と当該一の検出点の左側に隣接する他の検出点）を検索する。
【００３２】
（ｂ１）  他の検出点のＺ座標が一の検出点のＺ座標に対してＺｔ１以上Ｚｔ２以下の範囲で減少している。
【００３３】
（ｂ２）  他の検出点のＸ座標が一の検出点のＸ座標に対してＸｔ１以上減少している。
【００３４】
この結果、条件（ｂ１）〜（ｂ２）を満たす検出点の対が存在する場合には、道路境界線分検出部３２１は、これらの検出点が同じ右カーブ路線分を構成すると判定する。そして、同じ右カーブ路線分を構成する検出点のうち、左端の検出点を最近点、右端の検出点を最遠点とした右カーブ路線分、即ちこれら検出点を連結する右カーブ路線分を算出する（以下、「右カーブ路算出処理」と称する）。なお、当該条件（ｂ１）〜（ｂ２）を満たさない検出点は、他の線分を構成する検出点または線分を構成しない独立した検出点となる。そして、当該算出された右カーブ路線分の最近点と、当該最近点の左側に隣接する検出点が条件（ｂ１）〜（ｂ２）を満たすかどうか判定し、満たす場合にはこれらの検出点について右カーブ路算出処理を行って当該右カーブ路線分を延長する。以上の処理を、当該右カーブ路線分を構成する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。これにより、道路境界線分検出部３２１は、右カーブ路線分を検出する。
【００３５】
そして、道路境界線分検出部３２１は、以上の処理を、いずれかの右カーブ路線分に属する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。
【００３６】
そして、道路境界線分検出部３２１は、当該算出された右カーブ路線分のうち、検出点を３つ以上含むものを選択し、当該選択された右カーブ路線分の最近点及び最遠点に関する右カーブ路線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００３７】
次に、左カーブ路を示す左カーブ路線分の検出について説明する。
【００３８】
道路形状情報が左カーブ路を示す場合、道路境界線分検出部３２１は、分岐案内看板の対象とならなかった検出点のうち、Ｘ座標が一番大きい検出点から、以下の条件（ｃ１）〜（ｃ２）を満たす検出点の対（一の検出点と当該一の検出点の左側に隣接する他の検出点）を検索する。
【００３９】
（ｃ１）  他の検出点のＺ座標が一の検出点のＺ座標に対してＺｔ１以上Ｚｔ２以下の範囲で増加している。
【００４０】
（ｃ２）  他の検出点のＸ座標が一の検出点のＸ座標に対してＸｔ１以上減少している。
【００４１】
この結果、条件（ｃ１）〜（ｃ２）を満たす検出点の対が存在する場合には、これらの検出点が同じ左カーブ路線分を構成すると判定する。そして、同じ左カーブ路線分を構成する検出点のうち、右端の検出点を最近点、左端の検出点を最遠点とした左カーブ路線分、即ちこれら検出点を連結する左カーブ路線分を算出する（以下、「左カーブ路算出処理」と称する）。なお、当該条件（ｃ１）〜（ｃ２）を満たさない検出点は、他の線分を構成する検出点または線分を構成しない独立した検出点となる。そして、当該算出された左カーブ路線分の最遠点と、当該最遠点の左側に隣接する検出点が条件（ｃ１）〜（ｃ２）を満たすかどうか判定し、満たす場合にはこれらの検出点について左カーブ路算出処理を行って当該左カーブ路線分を延長する。以上の処理を、当該左カーブ路線分を構成する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。これにより、道路境界線分検出部３２１は、左カーブ路線分を検出する。
【００４２】
そして、道路境界線分検出部３２１は、以上の処理を、いずれかの左カーブ路線分に属する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。
【００４３】
そして、道路境界線分検出部３２１は、算出された左カーブ路線分のうち、検出点を３つ以上含むものを選択し、当該選択された左カーブ路線分の最近点と最遠点に関する左カーブ路線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００４４】
次に、直線を示す直線路線分の検出について説明する。
【００４５】
道路形状情報がカーブ路を示す場合には、道路境界線分検出部３２１は、カーブ路及び分岐案内看板のいずれの対象にもならなかった検出点のうち、Ｘ座標が一番大きい検出点から、以下の条件（ｄ１）〜（ｄ２）を満たす検出点の対（一の検出点と当該一の検出点の左側に隣接する他の検出点）を検索する。
【００４６】
一方、道路形状情報が直線路を示す場合には、道路境界線分検出部３２１は、分岐案内看板の対象とならなかった検出点のうち、Ｘ座標が一番大きい検出点から、以下の条件（ｄ１）〜（ｄ２）を満たす検出点の対（一の検出点と当該一の検出点の左側に隣接する他の検出点）を検索する。
【００４７】
（ｄ１）  他の検出点のＺ座標と一の検出点のＺ座標との差がＺｔ１以上Ｚｔ２以下の値となる。
【００４８】
（ｄ２）  他の検出点のＸ座標と一の検出点のＸ座標との差がＸｔ１以下の値となる。
【００４９】
この結果、条件（ｄ１）〜（ｄ２）を満たす検出点の対が存在する場合には、これらの検出点が同じ直線路線分を構成すると判定する。そして、同じ直線路線分を構成する検出点のうち、自車両１１に近い検出点を最近点，自車両１１から遠い点を最遠点とした直線路線分、即ちこれら検出点を連結する直線路線分を算出する（以下、「直線路算出処理」と称する）。なお、当該条件（ｄ１）〜（ｄ２）を満たさない検出点は、他の線分を構成する検出点または線分を構成しない独立した検出点となる。そして、当該算出された左端の検出点とその検出点と左側に隣接する検出点が条件（ｄ１）〜（ｄ２）を満たすかどうか判定し、満たす場合にはこれらの検出点について直線路算出処理を行って当該直線路線分を延長する。以上の処理を、当該直線路線分を構成する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。これにより、道路境界線分検出部３２１は、直線路線分を検出する。
【００５０】
そして、道路境界線分検出部３２１は、以上の処理を、いずれかの直線路線分に属する検出点が存在しなくなるまで繰り返す。
【００５１】
そして、道路境界線分検出部３２１は、算出された直線路線分のうち、検出点を３つ以上含むものを選択し、当該選択された直線路線分の最近点と最遠点に関する直線路線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００５２】
本例では、図４に示すように、道路境界線分検出部３２１は、検出点ｇ、ｈ、ｉから直線路線分Ｌ１を、検出点ｊ、ｋ、ｌ、ｎから直線路線分Ｌ２を検出する。
【００５３】
道路境界距離算出部３２２は、メモリ３５から距離計測情報、車両走行情報、右カーブ路線分情報、左カーブ路線分情報、及び直線路線分情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、以下の処理を行う。
【００５４】
道路境界距離算出部３２２は、まず、車両走行情報に基づいて、自車両１１の進路を示す推定走路中心線を以下の式（１）〜（２）を用いて算出し、当該算出された推定走路中心線Ｌから上記で検出された線分を構成する検出点までのＸ方向距離、即ち道路境界距離を算出する。
【００５５】
１／ＲＨ＝（（１／ＬＨ）／（１＋ＡＨ＊ＶＨ＾２））＊（δ／ＮＨ）  …（１）
ＡＨ＝−（Ｍ／２ＬＨ＾２）＊（（ＬＦ＊ＫＦ−ＬＲ＊ＫＲ）／（ＫＦ＊ＫＲ））  …（２）
ここで、ＲＨは、推定走路中心線Ｌの曲率である。したがって、道路境界距離算出部３２２は、当該ＲＨの値及び自車両１１の位置等に基づいて、推定走路中心線Ｌを算出する。
【００５６】
また、ＬＨ：ホイルベース、ＶＨ：車速、δ：舵角、ＮＨ：ステアリングギア比、Ｍ：車両重量、ＬＦ・ＬＲ：前・後輪軸重心点距離、ＫＦ・ＫＲ：前・後輪タイヤコーナリングスティッフネスである。ＶＨ、及びδの値は、車両走行情報から取得される。その他のパラメータの値は固定値としてメモリ３５に記憶され、推定走路中心算出の際に道路境界距離算出部３２２によりメモリ３５から取得される。
【００５７】
そして、道路境界距離算出部３２２は、当該算出した道路境界距離に関する道路境界距離情報を生成してメモリ３５に記憶する。なお、道路境界距離は、線分上の座標点から推定走路中心線ＬまでのＸ方向距離であってもよい。
【００５８】
分岐路開始位置検出部３２３は、メモリ３５から距離計測情報、道路境界距離情報、及びしきい値Ｔ１のデータを取得し、当該取得された情報等に基づいて、以下の処理を行う。
【００５９】
即ち、分岐路開始位置検出部３２３は、各道路境界距離と、自車両１１に一番近い検出点について算出された道路境界距離（以下、「基準境界距離」と称する）及びしきい値Ｔ１と、を比較する。この結果、道路境界距離が基準境界距離及びしきい値Ｔ１よりも大きくなる検出点が存在する場合、当該検出点のうち、自車両１１に一番近い検出点の位置を分岐路開始位置と判断する。即ち、自車両１１の前方に分岐路が存在し、取り付け道路が出現したと判断する。分岐路開始位置に設置される道路構造物は他の位置に設置される道路構造物よりも外側に設置されるからである。これにより、分岐路開始位置検出部３２３は、分岐路開始位置を検出する。
【００６０】
なお、本例では、図５に示すように、分岐路開始位置検出部３２３は、検出点ｎの位置を分岐路開始位置と判断する。
【００６１】
そして、分岐路開始位置検出部３２３は、当該検出した分岐路開始位置に関する分岐路開始位置情報を生成してメモリ３５に記憶する。したがって、分岐路算出部３２は、分岐路を示す線分、及び分岐路開始位置を検出することで、分岐路を検出する。
【００６２】
分岐確認線分算出部３３１は、距離計測情報及び分岐路開始位置情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、以下の処理を行う。即ち、分岐確認線分算出部３３１は、自車両に一番近い検出点の道路境界距離と同じ道路境界距離を有する検出点を抽出する。そして、当該抽出された検出点のうち、自車両１１から一番近い検出点のＸ座標と、自車両１１から一番遠い検出点のＸ座標との差、即ちＸ方向距離差が所定値（例えば３（ｍ））未満である場合には、当該抽出された検出点は直線上に並んでいると判断する。そして、当該抽出された検出点を回帰分析して、以下の式（３）で示される近似曲線Ｌｎ１を算出する。そして、当該算出された近似曲線Ｌｎ１に関する第１の分岐確認線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００６３】
Ｘ＝ａ＋ｂ＊Ｚ  …（３）
一方、当該Ｘ方向距離差が所定値以上である場合には、分岐確認線分算出部３３１は、当該抽出された検出点は曲線上に並んでいると判断する。そして、当該抽出された検出点を重回帰分析して、以下の式（４）で示される近似曲線Ｌｎ２を算出する。そして、当該算出された近似曲線Ｌｎ２に関する第２の分岐確認線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００６４】
Ｘ＝ａ＋ｂ＊Ｚ＋ｃ＊Ｚ＾２  …（４）
分岐構造物判定部３３２は、距離計測情報及び分岐確認線分情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、以下の処理を行う。即ち、分岐構造物判定部３３２は、分岐確認線分算出部３３１で算出された近似曲線Ｌｎ１〜Ｌｎ２を、自車両１１前方方向に延長する。
【００６５】
そして、分岐構造物判定部３３２は、延長された近似曲線Ｌｎ１〜Ｌｎ２上に右カーブ路線分、左カーブ路線分、及び直線路線分のいずれにも属さない検出点が存在するかどうか判定する。この結果、当該検出点が存在する場合、これら検出点のうち最も自車両１１に近い検出点を、分岐路の起点を構成する分岐構造物（即ち、道路どうしの接続部分に存在する道路構造物のうち、分岐路開始位置よりも自車両１１に対して遠方に設置される道路構造物）と判定する。分岐路の起点を構成する分岐構造物は、他の道路構造物どうしを連結する曲線上に存在するからである。これにより、分岐構造物判定部３３２は、分岐構造物を検出する。そして、当該分岐構造物に関する分岐構造物情報を生成してメモリ３５に記憶する。なお、分岐構造物となる検出点が存在しない場合には、分岐構造物判定部３３２は、後に検出された検出点について上述した処理を行うことで、分岐構造物を検出する。本例では、図６に示すように、分岐構造物判定部３３２は、近似曲線Ｌｎ１を自車両１１前方方向に延長し、当該延長された近似曲線Ｌｎ１上に存在し、且つ、右カーブ路線分、左カーブ路線分、及び直線路線分のいずれにも属さない検出点ｆを分岐構造物と判定する。
【００６６】
進行路判断部３４は、分岐構造物情報、車両走行情報を取得し、当該取得された情報等に基づいて、以下の処理を行う。即ち、進行路判断部３４は、車両走行情報に基づいて、推定走路中心線Ｌを式（１）、（２）から算出し、算出された推定走路中心線Ｌが、分岐構造物判定部３３２により検出された分岐構造物のどちら側を通っているかで、自車両が分岐路のどちら側を走行するかを判断する。これにより、自車両１１の進路を判断する。本例では、図７に示すように、進行路判断部３４は、推定走路中心線Ｌが検出点ｆの右側を通っている場合には、自車両１１が分岐路のうち右側の道路を走行すると判断し、推定走路中心線Ｌが検出点ｆの左側を通っている場合には、自車両１１が分岐路のうち左側の道路を走行すると判断する。そして、進行路判断部３４は、当該判断の結果に関する進路情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００６７】
メモリ３５は、上述した処理により生成された各種情報と各種しきい値とを記憶する。提示部４は、自車両１１に搭載されるディスプレイやスピーカであり、演算部３にて行われた物体検出処理の結果を自車両１１の乗員等に提示する。
【００６８】
［分岐路検出装置による物体検出手順］
図８は、演算部３により物体検出処理を行う際の処理手順を示すフローチャートである。なお、分岐路検出装置は、自車両１１が走行している場合において、ステップＳ１以降の処理を開始する。
【００６９】
ステップＳ１において、レーザレーダ１は、スキャン範囲内にレーザ光を走査して反射信号を取得し、当該取得された反射信号に基づいて自車両１１に対する物体の位置を示す検出点を検出する（図３参照）。
【００７０】
次いで、レーザレーダ１は、各検出点の位置に関する距離計測情報を生成して演算部３のメモリ３５に記憶する。
【００７１】
一方、車両挙動演算装置２１は、自車位置、自車両進行方向、自車両１１の向き、及び移動距離を算出し、当該算出された自車位置等に関する車両走行情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００７２】
ステップＳ２にて、物体データ取得部３１１は、メモリ３５から距離計測情報及び車両走行情報を取得し、当該取得した情報に基づいて、上述した第１グルーピング処理及び第２グルーピング処理を行う。この結果、自車両１１前方の物体が検出された場合には、物体データ取得部３１１は、検出点の分布等に基づいて、物体の位置、物体の幅、及び物体に属する検出点の数を算出する。次いで、当該算出された物体の位置等に関する物体データを生成して、メモリ３５に記憶する。その後、分岐路検出装置は、ステップＳ３の処理に進む。一方、自車両１１前方の物体が検出されない場合には、分岐路検出装置は、ステップＳ４の処理に進む。
【００７３】
ステップＳ３にて、分岐案内看板検出部３１２は、メモリ３５から物体データ及びしきい値Ｗｔ１、Ｎｔ１のデータを取得し、当該取得されたデータに基づいて、上述した分岐案内看板検出処理を行う（図３参照）。次いで、当該検出された分岐案内看板に関する第１の分岐路情報を生成して、メモリ３５に記憶する。
【００７４】
ステップＳ４にて、分岐点探索部３１３は、メモリ３５から車両走行情報を取得し、さらに、自車位置周辺の地図データを地図記憶装置２２から取得する。次いで、当該取得された車両走行情報及び地図データに基づいて、自車両１１前方から分岐路を検出する。次いで、当該検出された分岐路に関する第２の分岐路情報を生成してメモリ３５に記憶する。また、分岐点探索部３１３は、取得された地図データを道路形状情報としてメモリ３５に記憶する。その後、分岐路検出装置は、ステップＳ４にて分岐路が検出された場合にはステップ５の処理に進み、分岐路が検出されない場合には、ステップ１の処理に戻る。
【００７５】
ステップＳ５にて、道路境界線分検出部３２１は、メモリ３５から距離計測情報、道路形状情報、車両走行情報、及びしきい値Ｚｔ１、Ｚｔ２、Ｘｔ１のデータを取得し、当該取得された情報等に基づいて、上述した処理により、右カーブ路線分、左カーブ路線分、及び直線路線分を検出する。即ち、道路境界線分検出部３２１は、道路形状情報が右カーブ路を示す場合には、上述した右カーブ路線分検出処理、直線路線分検出処理の順に検出を行い、道路形状情報が左カーブ路を示す場合には、左カーブ路線分検出処理、直線路線分検出処理の順に検出を行う。一方、道路形状情報が直線路を示す場合には、道路境界線分検出部３２１は、直線路線分検出処理のみを行う。次いで、道路境界線分検出部３２１は、これらの処理により生成された右カーブ路線分情報、左カーブ路線分情報、及び直線路線分情報をメモリ３５に記憶する。
【００７６】
ステップＳ６にて、道路境界距離算出部３２２は、メモリ３５から距離計測情報、車両走行情報、右カーブ路線分情報、左カーブ路線分情報、及び直線路線分情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、上述した処理により、道路境界距離を算出する。次いで、当該算出された道路境界距離に関する道路境界距離情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００７７】
ステップＳ７にて、分岐路開始位置検出部３２３は、メモリ３５から距離計測情報及び道路境界距離情報及びしきい値Ｔ１のデータを取得し、当該取得された情報等に基づいて、上述した処理により、分岐路開始位置を検出する。次いで、分岐路開始位置検出部３２３は、当該検出された分岐路開始位置に関する分岐路開始位置情報を生成して、メモリ３５に記憶する。その後、分岐路検出装置は、ステップＳ７にて分岐路開始位置が検出された場合にはステップＳ８に進み、分岐路開始位置が検出されない場合にはステップＳ１の処理に戻る。
【００７８】
ステップＳ８にて、分岐確認線分算出部３３１は、メモリ３５から距離計測情報及び分岐路開始位置情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、上述した処理により、近似曲線Ｌｎ１または近似曲線Ｌｎ２を算出する。次いで、分岐確認線分算出部３３１は、近似曲線Ｌｎ１が算出された場合には、当該算出された近似曲線Ｌｎ１に関する第１の分岐確認線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。一方、分岐確認線分算出部３３１は、近似曲線Ｌｎ２が算出された場合には、当該算出された近似曲線Ｌｎ２に関する第２の分岐確認線分情報を生成してメモリ３５に記憶する。
【００７９】
ステップＳ９にて、分岐構造物判定部３３２は、メモリ３５から距離計測情報及び分岐確認線分情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、上述した処理により、自車両１１前方から分岐構造物を検出する。なお、後述するステップＳ１０の処理により生成された距離計測情報がメモリ３５に記憶されている場合には、分岐構造物判定部３３２は、分岐確認線分情報と、当該ステップＳ１０の処理により生成された距離計測情報とをメモリ３５から取得して、同様の処理を行う。これにより、分岐構造物を検出する。その後、分岐路検出装置は、ステップＳ９にて分岐構造物が検出された場合には、ステップＳ１１に進み、分岐構造物が検出されない場合には、ステップＳ１０の処理に進む。
【００８０】
ステップ１０にて、レーザレーダ１は、ステップＳ１と同様の処理を行って距離計測情報を生成し、メモリ３５に記憶する。その後、分岐路検出装置は、ステップ９に戻る。
【００８１】
ステップ１１にて、進行路判断部３４は、メモリ３５から分岐構造部情報及び車両走行情報を取得し、当該取得された情報に基づいて、上述した処理により、自車両１１が分岐路のどちら側を走行するのかを判断する。次いで、当該判断の結果に関する進行路判断情報を生成してメモリ３５に記憶する。さらに、提示部４は、メモリ３５から第１〜第２の分岐路情報、分岐路開始位置情報及び進行路判断情報を取得して、自車両１１の乗員等に提示する。また、提示部４は、当該取得された第１〜第２の分岐路情報、分岐路開始位置情報及び進行路判断情報を車両制御装置（例えば車間距離制御装置）に出力する。これにより、車両制御装置は、第１〜第２の分岐路情報、分岐路開始位置情報及び進行路判断情報に基づいて、自車両１１を制御することが出来る。例えば、分岐路開始位置に応じて自車両１１を減速させることが出来る。その後、分岐路検出装置は、ステップＳ１に戻る。
【００８２】
以上により、本実施の形態では、分岐路検出装置は、レーザレーダ１により検出された検出点に基づいて、分岐路（具体的には、分岐路を示す線分及び分岐路開始位置）を検出する（ステップＳ１〜ステップＳ７及び図５参照）。ここで、レーザレーダ１の検出可能範囲は、カメラの検出可能範囲よりも広い。したがって、分岐路検出装置は、従来に比してより迅速に分岐路を検出することが出来る。
【００８３】
また、レーザレーダ１は、各検出点の位置も検出するので、分岐路検出装置は、分岐路開始位置を正確に検出することが出来る（ステップＳ５、ステップＳ７及び図５参照）。
【００８４】
また、分岐路検出装置は、分岐案内看板が検出され、且つ、地図データから分岐路が検出された場合に分岐路を検出するので、自車両１１前方に分岐路が存在することが明らかであることを確認した上で、分岐路を検出することが出来る。したがって、分岐路検出装置は、分岐路を正確に検出することが出来る。また、分岐路検出装置は、レーザレーダ１により検出された検出点に基づいて分岐案内看板を検出するので、分岐案内看板を迅速に検出することが出来る。
【００８５】
また、分岐路検出装置は、右カーブ路線分、左カーブ路線分、及び直線路線分を検出し、当該検出された線分に基づいて、推定走路中心線Ｌから線分に含まれる各検出点までの道路境界距離を算出する。そして、この道路境界距離が自車両１１に一番近い検出点について算出された道路境界距離及びしきい値Ｔ１よりも大きくなる位置を分岐路開始位置として検出する（ステップＳ７及び図５参照）。上述したように、分岐路開始位置に設置される道路構造物は、他の位置に設置される道路構造物よりも外側に設置されるからである。したがって、分岐路検出装置は、分岐路開始位置を正確に検出することが出来る。
【００８６】
また、分岐路検出装置は、道路形状情報が示す道路形状に応じた検出点どうしを連結して上述した線分を算出するので、道路構造物である可能性がより高い検出点どうしを連結して線分を算出することができる。したがって、分岐路検出装置は、道路構造物である可能性がより高い検出点に基づいて分岐路開始位置を検出することができるので、分岐路開始位置を正確に検出することが出来る。
【００８７】
また、分岐路検出装置は、道路形状情報が示す道路形状に応じた検出点どうしを連結して上述した線分を算出するので、道路構造物である可能性がより高い検出点のみを効率的に抽出して線分を算出することが出来る。
【００８８】
また、分岐路検出装置は、分岐路開始位置よりも自車両１１側に存在する検出点のうち、自車両１１に一番近い検出点と同じ道路境界距離を有する検出点とから近似曲線Ｌｎ１〜Ｌｎ２を算出する。そして、当該算出された近似曲線Ｌｎ１〜Ｌｎ２の延長線上に存在する検出点を分岐構造物として検出する。上述したように、分岐構造物は、他の道路構造物を連結する曲線上に存在するからである。したがって、分岐路検出装置は、分岐の起点となる道路構造物を迅速に検出することができる。また、分岐路検出装置は、当該検出された道路構造物と推定走路中心線Ｌに基づいて自車両１１の進路を判断するので、自車両１１の進路を迅速に判断することが出来る。
【００８９】
また、分岐路検出装置は、分岐路開始位置に関する分岐路開始位置情報等を車両制御装置に出力するので、車両制御装置は、従来に比してより迅速に自車両１１を制御することが出来る。例えば、自車両の進路が従来よりも迅速に検出されるので、車両制御装置は、従来よりも迅速に自車両１１を減速させることが出来る。
【００９０】
なお、本実施の形態では、物体検出手段としてレーザレーダ１を使用したが、他の装置、例えばミリ波レーダを使用しても良い。また、第１〜第２の分岐路情報が生成された場合に分岐路検出装置が分岐路検出処理を行うこととしたが、第１〜第２の分岐路情報のいずれかが生成された場合に分岐路検出装置が分岐路検出処理を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る分岐路検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】レーザレーダの設置位置を示す側面図及び平面図である。
【図３】検出点の検出位置等を示す説明図である。
【図４】線分検出処理の一例を示す説明図である。
【図５】分岐路開始位置検出処理の一例を示す説明図である。
【図６】道路構造物の検出処理の一例を示す説明図である。
【図７】自車両が走行する道路を判断する処理の一例を示す説明図である。
【図８】分岐路検出装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１…レーザレーダ（物体検出手段）
２…車両挙動検出部
２１…車両挙動演算装置（自車位置検出手段）
２２…地図記憶装置
３…演算部
３１…分岐路情報取得部（分岐路情報取得手段）
３１１…物体データ取得部（物体データ取得手段）
３１２…分岐案内看板検出部（分岐案内看板検出手段）
３１３…分岐点探索部（分岐点探索手段）
３２…分岐路算出部（分岐路算出手段）
３２１…道路境界線分検出部（道路境界線分検出手段）
３２２…道路境界距離算出部（道路境界距離算出手段）
３２３…分岐路開始位置検出部（分岐路開始位置検出手段）
３３…分岐構造物検出部（分岐構造物検出手段）
３３１…分岐確認線分算出部（分岐確認線分算出手段）
３３２…分岐構造物判定部（分岐構造物判定手段）
３４…進行路判断部（進行路判断手段）
３５…メモリ
４…提示部
１１…自車両
【図１】
2005173917.tif 000003
【図２】
2005173917.tif 000004
【図３】
2005173917.tif 000005
【図４】
2005173917.tif 000006
【図５】
2005173917.tif 000007
【図６】
2005173917.tif 000008
【図７】
2005173917.tif 000009
【図８】
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