(57)【要約】【課題】車両の走行路を高精度に認識できる走行路認識装置を提供する。【解決手段】走行路認識装置１は、車両の前方及び後方の少なくとも一方に赤外線を照射する赤外線レーダ５と、赤外線レーダ５によって照射された赤外線の反射輝度を検出する反射輝度検出部７と、反射輝度検出部７によって検出された赤外線の反射輝度に基づいて、車両の走行路の状態を認識する走行路認識部３０とを備え、走行路認識部３０は、反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。【選択図】図１
2013190845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方及び後方の少なくとも一方に赤外線を照射する赤外線投光手段と、
前記赤外線投光手段によって照射された前記赤外線の反射輝度を検出する反射輝度検出手段と、
前記反射輝度検出手段によって検出された前記赤外線の反射輝度に基づいて、前記車両の走行路の状態を認識する走行路認識手段と、
を備え、
前記走行路認識手段は、前記反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、当該領域を走行不可能領域であると認識することを特徴とする走行路認識装置。
【請求項２】
前記走行路に表示されている路面表示とその位置とを対応付けて格納する格納手段を備え、
前記走行路認識手段は、前記反射輝度が前記閾値以上である領域と、前記格納手段に格納されている前記路面表示の位置とが一致する場合には、前記反射輝度が前記閾値以上である領域を走行路であると認識する、請求項１記載の走行路認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行路を認識する走行路認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の走行路を認識する技術が知られている。例えば特許文献１に記載の装置では、車両の前方を撮像し、その撮像した画像の輝度情報に基づいて道路領域を検出して、走行路の形状を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１１／１３５８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の装置のように、車両の走行路を認識する技術は、車両の運転支援又は自動運転を行う上で重要となる。そのため、より高精度に車両の走行路を認識することが求められている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両の走行路を高精度に認識できる走行路認識装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記解題を解決するために、本発明に係る走行路認識装置は、車両の前方及び後方の少なくとも一方に赤外線を照射する赤外線投光手段と、赤外線投光手段によって照射された赤外線の反射輝度を検出する反射輝度検出手段と、反射輝度検出手段によって検出された赤外線の反射輝度に基づいて、車両の走行路の状態を認識する走行路認識手段と、を備え、走行路認識手段は、反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、当該領域を走行不可能領域であると認識することを特徴とする。
【０００７】
この走行路認識装置では、反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。一般的に、植物は赤外線の反射輝度が走行路（アスファルトなど）よりも高い。そこで、反射輝度が所定の閾値以上である場合に、その領域を植物が生えている領域であると判断することにより、その領域を走行不可能領域であると認識できる。これにより、走行路と走行不可能領域とを区別できる。したがって、車両の走行路を高精度に認識できる。
【０００８】
走行路に表示されている路面表示とその位置とを対応付けて格納する格納手段を備え、走行路認識手段は、反射輝度が閾値以上である領域と、格納手段に格納されている路面表示の位置とが一致する場合には、反射輝度が閾値以上である領域を走行路であると認識することもできる。このような構成によれば、路面表示と植物とを区別することができ、走行路を走行不可能領域と誤認識することを抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両の走行路を高精度に認識できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る走行路認識装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す走行路認識装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態に係る走行路認識装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示す走行路認識装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】走行不可能領域の認識方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る走行路認識装置の構成を示す図である。図１の走行路認識装置１は、車両の前方の走行路を認識する装置である。走行路認識装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３を備えている。ＥＣＵ３には、赤外線レーダ（赤外線投光手段）５と、反射輝度検出部（反射輝度検出手段）７とが接続されている。
【００１３】
赤外線レーダ５は、車両の前方又は後方、或いはその両方に赤外線を照射するレーザーレーダである。赤外線レーダ５は、例えば車両の前部又は後部、或いはその両方に配置される。赤外線レーダ５から照射される赤外線は、例えば９００ｎｍの長波長である。
【００１４】
反射輝度検出部７は、赤外線レーダ５により照射され、例えば障害物などで反射した赤外線の反射光の輝度を検出する手段である。反射輝度検出部７は、例えばフォトダイオードやアバランシェフォトダイオードなどの半導体で構成される受光素子であり、車両の前部又は後部、或いはその両方に配置される。反射輝度検出部７は、赤外線の照射点の位置情報を３次元で取得する。反射輝度検出部７は、検出した赤外線の反射輝度を示す情報と、その反射輝度の領域を示す情報とを含む輝度情報をＥＣＵ３に出力する。
【００１５】
ＥＣＵ３は、走行路認識部（走行路認識手段）３０を備えている。走行路認識部３０は、車両の走行路の状態（形状）を認識する部分である。走行路認識部３０は、反射輝度検出部７から出力された輝度情報を受け取ると、この輝度情報に基づいて走行路を認識する。走行路認識部３０は、輝度情報が示す反射輝度が予め設定した所定の閾値よりも高いか否かを判定し、反射輝度が閾値よりも高い場合には、その反射輝度の領域に植物が生えていると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。言い換えれば、走行路認識部３０は、反射輝度が閾値よりも低い場合には、その領域を走行路と認識する。
【００１６】
閾値は、例えば低輝度と高輝度の２値に分類するために用いられる値であり、走行路認識部３０は、反射輝度が高輝度である場合に、その領域を走行不可能領域であると認識する。閾値は、例えば実験データなどにより設定される。
【００１７】
走行路認識部３０により認識された走行路に係る情報、すなわち車両前方又は後方、或いはその両方の領域が走行路であるのか、若しくは走行不可能領域であるのかを示す情報は、例えば運転支援や走行支援を実施する装置などに出力される。
【００１８】
続いて、走行路認識装置１の動作について、図２を参照しながら説明する。図２は、走行路認識装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、車両前方の走行路を認識することを一例に説明する。
【００１９】
図２に示すように、まず赤外線レーダ５によって、車両前方に赤外線が照射される（ステップＳ０１）。続いて、赤外線レーダ５により照射された赤外線の反射輝度が、反射輝度検出部７により検出される（ステップＳ０２）。
【００２０】
続いて、検出された反射輝度が閾値よりも高いか否かが走行路認識部３０により判断され、反射輝度が閾値よりも高い領域が存在するか否かが判断される（ステップＳ０３）。反射輝度が閾値よりも高い領域が存在すると判断された場合には、その領域に植物が生えていると判断され、その領域が走行不可能領域として認識される（ステップＳ０４）。一方、反射輝度が閾値よりも高い領域が存在すると判断されなかった場合には、処理を終了する。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態では、反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。一般的に、植物は赤外線の反射輝度が走行路（アスファルトやコンクリートなど）よりも高い。そこで、反射輝度が所定の閾値以上である場合に、その領域を植物が生えている領域であると判断することにより、その領域を走行不可能領域であると認識できる。これにより、走行路と走行不可能領域とを区別できる。したがって、車両の走行路を高精度に認識できる。
【００２２】
また、例えばカメラにより撮像された画像を処理することによって走行路を認識する方法では、車両の周辺が明るい日中の場合には有効であるが、周辺が暗い夜の場合には精度が低下する。これに対して、本実施形態では、赤外線の反射輝度により走行路を認識するため、車両周辺の照度に関わらず高精度に走行路を認識できる。
【００２３】
また、例えば白線を検出して認識することにより走行路を認識する技術では、白線が存在しない状況では走行路を認識できない。これに対して、本実施形態では、障害物の反射輝度に基づいて走行路を認識するため、白線が存在しない状況であっても走行路を認識できる。
【００２４】
［第２実施形態］
続いて、第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る走行路認識装置の構成を示す図である。図３に示すように、走行路認識装置１０は、ＥＣＵ３Ａを備えている。ＥＣＵ３Ａには、赤外線レーダ５と、反射輝度検出部７とが接続されている。
【００２５】
ＥＣＵ３Ａは、走行路認識部３０Ａと、路面表示ＤＢ（データベース、格納手段）３２とを備えている。
【００２６】
走行路認識部３０Ａは、反射輝度検出部７から出力された輝度情報を受け取ると、この輝度情報に基づいて車両の走行路を認識する。走行路認識部３０Ａは、輝度情報が示す反射輝度が予め設定した所定の閾値よりも高いか否かを判定し、反射輝度が閾値よりも高い場合には、その領域に植物が生えていると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。
【００２７】
走行路認識部３０Ａは、車両前方又は後方の領域を走行不可能領域であると判断した場合、路面表示ＤＢ３２を参照する。路面表示ＤＢ３２には、例えば横断歩道や矢印記号などといった路面表示と、その路面表示が設けられている位置とが対応づけて格納されている。路面表示ＤＢ３２に格納されている情報は、書き換え可能であり、最新の情報が格納されている。
【００２８】
走行路認識部３０Ａは、走行不可能領域であると判断した領域（位置）と路面表示ＤＢ３２の位置情報とが一致しているか否かを判断し、一致している場合には、その領域を走行領域として認識する。すなわち、走行路認識部３０Ａでは、植物と路面表示とを区別して走行路を認識している。走行路認識部３０Ａにより認識された走行路に係る情報は、例えば運転支援や走行支援を実施する装置などに出力される。
【００２９】
続いて、走行路認識装置１０の動作について、図４を参照しながら説明する。図４は、走行路認識装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、車両前方の走行路を認識することを一例に説明する。
【００３０】
図４に示すように、まず赤外線レーダ５によって、車両前方に赤外線が照射される（ステップＳ１１）。続いて、赤外線レーダ５により照射された赤外線の反射輝度が、反射輝度検出部７により検出される（ステップＳ１２）。
【００３１】
続いて、検出された反射輝度が閾値よりも高いか否かが走行路認識部３０Ａにより判断され、反射輝度が閾値よりも高い領域が存在するか否かが判断される（ステップＳ０３）。反射輝度が閾値よりも高い領域が存在すると判断された場合には、その領域に植物が生えていると判断され、その領域が走行不可能領域として判断される（ステップＳ１４）。一方、反射輝度が閾値よりも高い領域が存在すると判断されなかった場合には、処理を終了する。
【００３２】
続いて、走行不可能領域と判断された領域と、路面表示ＤＢ３２に格納されている路面表示の位置とが一致しているか否かが、走行路認識部３０Ａにより判断される（ステップＳ１５）。走行不可能領域と路面表示の位置とが一致していると判断された場合には、走行不可能領域と判断した領域が走行路（走行可能領域）として認識される（ステップＳ１６）。一方、走行不可能領域と路面表示の位置とが一致していると判断されなかった場合には、処理が終了する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態では、反射輝度が予め設定された閾値以上である領域を植物が生えている領域であると判断し、その領域を走行不可能領域であると認識する。一般的に、植物は赤外線の反射輝度が走行路よりも高い。そこで、反射輝度が所定の閾値以上である場合に、その領域を植物が生えている領域であると判断することにより、その領域を走行不可能領域であると認識できる。これにより、走行路と走行不可能領域とを区別できる。したがって、車両の走行路を高精度に認識できる。
【００３４】
更に、本実施形態では、走行不可能領域と判断した場合に、その走行不可能領域と路面表示の位置とが一致するか否かを判断し、一致している場合には、走行可能領域として認識する。これにより、路面表示と植物とを区別することができ、走行路を走行不可能領域と誤認識することを抑制できる。
【００３５】
なお、路面表示ＤＢ３２には、走行可能領域を示す位置情報が格納されていてもよい。このような構成では、走行路認識部３０Ａにおいて、走行路認識部３０Ａによる走行路の認識結果と、路面表示ＤＢ３２に格納された走行可能領域を示す位置情報とが一致しているか否かを判断することにより、より高精度に走行路を認識できる。
【００３６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、反射輝度が閾値以上である場合に、その領域を走行不可能領域と認識しているが、例えば反射輝度が検出されない領域を、走行不可能領域として認識してもよい。図５は、走行不可能領域の認識方法を説明する図である。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、路肩が窪んでいるような地形では、赤外線レーダ５から照射された赤外線が届かない領域が存在する。この赤外線が届かない領域は、赤外線を反射しないため、反射輝度が検出されない領域である。この場合、走行路認識部３０は、その領域を走行不可能領域として認識する。
【００３８】
また、図５（ｂ）に示すように、例えば水面ＷＳは、赤外線が水面ＷＳで鏡面反射する。この場合、赤外線が反射して返ってこないため、反射輝度が検出されない。この場合、走行路認識部３０は、その領域（水面ＷＳの部分）を走行不可能領域として認識する。
【符号の説明】
【００３９】
１…走行路認識装置、３…ＥＣＵ、５…赤外線レーダ（赤外線投光手段）、７…反射輝度検出部（反射輝度検出手段）、３０，３０Ａ…走行路認識部（走行路認識手段）、３２…路面表示ＤＢ（格納手段）。
【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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