JP7779194B2 - 走路推定方法及び走路推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、走路推定方法及び走路推定装置に関する。

特許文献１には、車両に搭載されたカメラによって撮像された画像から走行レーンの各々の中心点群を検出し、検出した中心点群を道路ネットワーク上の各リンクに対応付けて記憶し、各リンクに対応する走行レーンの各々の中心線を生成することによって、精度の高いレーンレベルの地図を生成するレーン地図生成装置が開示されている。このレーン地図生成装置は、交差点においては、交差点への入口点と交差点からの出口点の対応をとり、入口点、中間点、及び出口点を結ぶスプライン曲線を用いて、交差点内の走行レーンを推定する。

特開２０１５－４８１４号公報

上述した従来のレーン地図生成装置では、交差点の入口点と出口点の対応を取るために、入口点の方向を決定する。入口点の方向を決定するために、入口点及び出口点の双方を経由した走行軌跡を統計解析する場合がある。この場合、交差点内の走行レーンを推定するためには、走行レーンの入口点と出口点の双方を実際に経由した複数の走行軌跡が取得されている必要がある。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、交差点において、走行軌跡が取得されていない領域でも走路の形状を推定可能な走路推定方法及び走路推定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る走路推定方法及びその装置は、交差点手前の複数の路面矢印標示の位置及び方向を示すデータを取得し、交差点を走行する車両の走行軌跡を示すデータを取得し、走行軌跡から複数の路面矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出し、距離が第１閾値未満の路面矢印標示である基準路面矢印標示の方向に基づいて、走行軌跡の行き先を判定し、走行軌跡を、走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準路面矢印標示とは異なる路面矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成し、複製走行軌跡を示すデータに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する。

本発明によれば、交差点において、走行軌跡が取得されていない領域でも走路の形状を推定できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る走路推定装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、路面矢印標示の例と路面矢印標示の位置について説明するための図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る走路推定装置の走路推定部による動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図４は、本発明の一実施形態に係る走路推定装置の走路推定部による走行軌跡の行き先判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、走行軌跡の行き先判定方法を説明するための図である。 図６は、走行軌跡の行き先判定方法を説明するための図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る走路推定装置の走路推定部による走行軌跡の複製処理の処理手順を示すフローチャートである。 図８は、走行軌跡の複製方法を説明するための図である。 図９は、走行軌跡の複製方法を説明するための図である。 図１０Ａは、走行軌跡の旋回半径の調整方法を説明するための図である。 図１０Ｂは、走行軌跡の旋回半径の調整方法を説明するための図である。

以下、本発明を適用した実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

［走路推定装置の構成例］
図１を参照して、本実施形態に係る走路推定装置の構成例を説明する。図１に示すように、走路推定装置１は、認識部１０と、記憶部１１と、カーナビゲーションシステム１２と、走路推定部１３と、カメラ２０と、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）３０と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機４０とを備えており、例えばＩＣ、ＬＳＩ等によって構成される。

なお、走路推定装置１は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。このような走路推定装置１の各機能は、１または複数の処理回路によって実装することができる。処理回路は、例えば電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含み、また実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ: Application Specific Integrated Circuit）や従来型の回路部品のような装置も含んでいる。本実施形態に係る走路推定装置１は、車両に搭載される。

カメラ２０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を有する。カメラ２０は、自車両に搭載され、所定の時間間隔で自車両の前方を撮像する。カメラ２０は、撮像した自車両の前方画像を、認識部１０に出力する。

ＬｉＤＡＲ３０は、光センサ技術であるＬｉＤＡＲを用いて車両周囲の環境情報を検出するセンサである。具体的に、ＬｉＤＡＲ３０は、レーザ光をある角度範囲内で走査し、その時の反射光を受光して、レーザ発射時点と反射光の受光時点との間の時間差を計測して自車両に対する他車両の相対距離や方向（すなわち自車両に対する相対位置）などを検出する。ＬｉＤＡＲ３０は、検出したデータを認識部１０に出力する。なお、ＬｉＤＥＲ３０は、自車両周囲に存在する他車両の、自車両に対する相対位置を検出するセンサであればよく、例えばレーザレーダあるいは音波レーダなどのＬｉＤＡＲ以外のセンサを用いてもよい。また、ＬｉＤＡＲ及びＬｉＤＡＲ以外の複数の異なる種類のセンサを用いてもよい。

ＧＮＳＳ受信機４０は、複数の航法衛星から受信した信号に基づいて、自車両の緯度、経度及び高度を示す位置情報を算出し、地上における自車両の位置を検出する。ＧＮＳＳは、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ:Global Positioning System）におけるＧＰＳ受信機である。ＧＮＳＳ受信機４０は、自車両の位置情報を認識部１０及びカーナビゲーションシステム１２に出力する。

認識部１０は、カメラ２０、ＬｉＤＡＲ３０及びＧＮＳＳ受信機４０と接続されており、矢印標示検出部１０１と、走行軌跡検出部１０２を備える。

矢印標示検出部１０１は、カメラ２０により撮像された画像から、車線の行き先を示す路面矢印標示（以下、単に矢印標示という）を検出する。矢印標示検出部１０１は、取得した前方画像を、平面（路面）に投影した投影画像を生成する。矢印標示検出部１０１は、投影画像を生成し、例えば図２に示すような交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を特定する。矢印標示の位置及び方向の特定は、テンプレートマッチング等の画像処理により行われる。画像処理による矢印標示の位置及び方向の特定方法については、既知の技術であるため、詳細な説明は省略する。矢印標示検出部１０１は、複数の矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定する。矢印標示検出部１０１は、例えば、投影画像上の矢印標示ＹのテンプレートＴの大きさから矢印標示Ｙの領域を特定し、矢印標示Ｙの位置として、基準線分ＢＬを設定する。基準線分ＢＬの長さは、テンプレートＴの車線方向の長さに応じて設定され、矢印標示Ｙの長さと一致する。また、ここで言う「矢印標示の方向」とは、「直進」「右折」「左折」のような、矢印標示が存在する車線の行き先を意味する。なお、矢印標示の種類は図２に示したものに限らないが、矢印標示Ｙの種類は有限であるため、全ての種類の矢印標示の位置及び方向を検出することが可能である。

矢印標示検出部１０１は、検出した交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を示すデータを、記憶部１１に出力する。

走行軌跡検出部１０２は、ＬｉＤＡＲ３０により検出された自車両周囲に存在する他車両の位置の時間変化と、ＧＮＳＳ受信機４０により検出された自車両の位置情報を用いて、他車両の走行軌跡を検出する。例えば、走行軌跡検出部１０２は、ＬｉＤＡＲ３０により検出された自車両周囲に存在する他車両の検出結果から、異なる時刻間における他車両の同一性の検証（対応付け）を行い、かつ、その対応付けを基に、他車両の位置の時間変化を検出する。他車両の走行軌跡の検出方法については、既知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

走行軌跡検出部１０２は、検出した他車両の走行軌跡を示すデータを、記憶部１１に出力する。

記憶部１１には、矢印標示検出部１０１により検出された交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を示すデータと、走行軌跡検出部１０２により検出された他車両の走行軌跡を示すデータが記憶される。

カーナビゲーションシステム１２は、目的地までの自車両が走行する経路を案内する装置である。カーナビゲーションシステム１２は、ＧＮＳＳ受信機４０に接続されており、目的地が入力されると、自車両の現在地（或いは任意に設定された出発地）から目的地までの案内経路を生成する。生成された案内経路の情報は、ディスプレイ（図示せず）に表示される。

カーナビゲーションシステム１２は、ロケータ１２１と、地図情報１２２とを備える。ロケータ１２１は、ＧＮＳＳ受信機４０から自車両の位置する緯度及び経度情報を取得し、地図情報１２２の地図上の自車両の現在地を特定する。カーナビゲーションシステム１２は、自車両が走行する道路を地図上の道路の中から特定すると同時に、自車両がこれから進入する交差点を検出する。自車両がこれから進入する交差点を検出した場合に、自車両がこれから進入する交差点に関する情報（以下、交差点情報という）を走路推定部１３に送信する。交差点情報には、例えば、交差点の位置情報が含まれる。地図情報１２２は、カーナビゲーションシステム１２に記憶されている情報であり、道路の位置を示す、所定間隔に設定されたノードやノード間を接続するリンクや交差点の位置情報、標識情報、信号機情報、車線情報（車線数、右左折専用車線）、物標情報、施設情報などの経路案内に必要となる各種データを含んでいる。なお、地図情報１２２は、サーバから定期的に最新の地図情報を入手することにより更新されてもよい。

走路推定部１３は、記憶部１１及びカーナビゲーションシステム１２と接続されており、カーナビゲーションシステム１２のロケータ１２１が交差点を検出した場合に、認識部１０により検出された交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を示すデータと、走行軌跡検出部１０２により検出された他車両の走行軌跡を示すデータを取得する。そして、矢印標示の位置及び方向を示すデータと、他車両の走行軌跡を示すデータを用いて、他車両の走行軌跡の行き先を判定する処理（以下、走行軌跡の行き先判定処理という）を行う。また、判定した走行軌跡の行き先と同一の方向を示す矢印標示の位置に、走行軌跡を複製した複製走行軌跡を示すデータを生成する処理（以下、走行軌跡の複製処理という）を行う。そして、複製した走行軌跡を示すデータに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する処理を行う。

走路推定部１３は、これを機能的に捉えた場合、交差点情報取得部１３１と、矢印標示取得部１３２と、走行軌跡取得部１３３と、行き先判定部１３４と、走行軌跡複製部１３５と、走路形状推定部１３６とに分類することができる。以下、走路推定部１３の各機能の概要について説明する。

交差点情報取得部１３１は、カーナビゲーションシステム１２が、自車両がこれから進入する交差点を検出した場合に、カーナビゲーションシステム１２から、交差点情報を取得する。交差点情報取得部１３１は、例えば、カーナビゲーションシステム１２から、自車両がこれから進入する交差点の位置情報を取得する。

矢印標示取得部１３２は、取得された交差点情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点手前の複数の矢印標示の各々の位置及び方向を示すデータを取得する。矢印標示取得部１３２は、例えば、取得された交差点の位置情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を示すデータを取得する。

走行軌跡取得部１３３は、取得された交差点情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点を走行する他車両の走行軌跡を示すデータを取得する。走行軌跡取得部１３３は、例えば、取得された交差点の位置情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点を走行する他車両の走行軌跡を示すデータを取得する。

行き先判定部１３４は、走行軌跡の行き先判定処理を行う。行き先判定部１３４は、他車両の走行軌跡から複数の矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出する。行き先判定部１３４は、走行軌跡から矢印標示の基準線分に向かって垂線を引くことが可能な場合には、垂線が最短となる走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離を、走行軌跡から矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する。

行き先判定部１３４は、走行軌跡から矢印標示の基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、走行軌跡を基準線分に向かって延長する。そして、延長した走行軌跡から基準線分に下ろした垂線が最短となる延長した走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離を、走行軌跡から路面矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する。この場合、行き先判定部１３４は、延長した走行軌跡と基準線分とがなす角（第１のなす角）を算出し、当該なす角が第２閾値未満である場合に、走行軌跡の行き先を判定する。

また、行き先判定部１３４は、他車両の走行軌跡から矢印標示までの車線幅方向の距離が第１閾値未満の矢印標示を、基準矢印標示として特定する。行き先判定部１３４は、複数の矢印標示のうち、走行軌跡から矢印標示までの車線幅方向の距離が第１閾値未満且つ最短となる路面矢印標示を、基準矢印標示として特定する。そして、基準矢印標示の方向に基づいて、走行軌跡の行き先を判定する。なお、行き先判定部１３４は、基準矢印標示が示す方向が複数存在する場合には、走行軌跡の曲率を算出し、曲率に基づいて、走行軌跡の行き先を判定する。

走行軌跡複製部１３５は、他車両の走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準路面矢印標示とは異なる矢印標示を特定する。そして、他車両の走行軌跡を、特定した矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成する。走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡から矢印標示の基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、走行軌跡を車線幅方向に平行移動し、平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と接するか否かを判定する。そして、平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と接する場合には、平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とがなす角（第２のなす角）を算出し、当該なす角が第３閾値未満の場合には、走行軌跡を他の走行軌跡と接する位置に平行移動して走行軌跡を複製した複製走行軌跡を示すデータ生成する。

走路形状推定部１３６は、走行軌跡複製部１３５により生成された複製走行軌跡を示すデータに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する。走路形状推定部１３６は、交差点内における複製走行軌跡及び走行軌跡から構成される複数の走行軌跡から、交差点内の走路の形状を推定する。

上記構成により、本実施形態に係る走路推定装置１は、交差点の手前を走行中に取得した他車両の走行軌跡及びカーナビゲーションシステム１２の地図情報１２２に基づいて、交差点内の走路の形状を推定することができる。従来のように、交差点の入口点に対応する道路ネットワーク上のリンクにおける出口点の探索、中間点の算出、及び入口点、中間点、出口点を結ぶスプライン曲線の算出などの複雑な処理が不要となる。

次に、走路推定部１３の各機能部の動作の流れと、走行経路の行き先判定処理及び走行経路の複製処理の詳細について、図３～図９を参照して説明する。

図３は、走路推定部１３の各機能部による動作の流れの一例を示すフローチャートである。まず、図３のステップＳ１０において、交差点情報取得部１３１は、カーナビゲーションシステム１２から、交差点情報を取得する。

処理はステップＳ１１に進み、矢印標示取得部１３２は、取得された交差点情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点手前の複数の矢印標示の位置及び方向を示すデータを取得する。

処理はステップＳ１２に進み、走行軌跡取得部１３３は、取得された交差点情報に基づいて、記憶部１１から、当該交差点を走行する他車両の走行軌跡を示すデータを取得する。

処理はステップＳ１３に進み、行き先判定部１３４は、取得した走行軌跡の行き先を判定する処理（走行軌跡の行き先判定処理）を行う。ここで、走行軌跡の行き先判定処理の詳細な方法について、図４～図６を参照して説明する。

［走行軌跡の行き先判定処理］
図４は、行き先判定部１３４による走行軌跡の行き先判定処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図５において、交差点手前に矢印標示Ｙ１～Ｙ３が存在し、交差点を走行する他車両Ｖ１、Ｖ２が存在する場合、矢印標示Ｙ１～Ｙ３の各々の位置及び方向が取得されているとする。矢印標示Ｙ１～Ｙ３の位置としては、矢印標示Ｙ１～Ｙ３の各々の基準線分ＢＬ１～ＢＬ３が取得されているとする。また、他車両Ｖ１の走行軌跡５０１と、他車両Ｖ２の走行軌跡５０２が取得されているとする。

図４のステップＳ１３０１において、行き先判定部１３４は、他車両の走行軌跡と、交差点手前の複数の矢印標示の各々までの距離を算出する。例えば図５において、行き先判定部１３４は、他車両Ｖ１の走行軌跡５０１から矢印標示Ｙ１～Ｙ３の基準線分ＢＬ１～ＢＬ３の各々に向かって垂線を引き、垂線が最短となる走行軌跡５０１と基準線分ＢＬ１～ＢＬ３との車線幅方向の距離Ｄ１～Ｄ３を算出する。一方、他車両Ｖ２の走行軌跡５０２は短いため、走行軌跡５０２から矢印標示Ｙ１～Ｙ３の基準線分ＢＬ１～ＢＬ３に向かって垂線を引くことができない。この場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡５０２から矢印標示までの距離を算出しない。

処理はステップＳ１３０２に進み、行き先判定部１３４は、距離判定１を行う。距離判定１では、ステップＳ１３０１で算出した走行軌跡から矢印標示までの距離が、第１閾値未満か否かを判定する。第１閾値は、車線幅の半分程度の値に設定されればよく、例えば、車線幅が３ｍの場合には、１．５ｍに設定される。距離判定１において、走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値未満の場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値未満となる矢印標示を基準矢印標示として特定する。基準路面矢印標示は、複数の矢印標示のうち、走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値未満且つ最短となる矢印標示となる。そして、処理はステップＳ１３０８に進む。

例えば図５において、行き先判定部１３４は、距離Ｄ１～Ｄ３が第１閾値未満か否かを判定する。行き先判定部１３４は、距離Ｄ１が第１閾値未満となる場合には、矢印標示Ｙ１を基準矢印標示として特定する。

一方、距離判定１において、走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値以上の場合には、行き先判定部１３４は、図４の処理を終了し、走路推定部１３は、図３の処理を終了する。また、距離判定１において、ステップＳ１３０１で走行軌跡から矢印標示までの距離が算出されていない場合には、行き先判定部１３４は、距離判定が不能と判断し、処理はステップＳ１３０３に進む。

ステップＳ１３０３において、行き先判定部１３４は、走行軌跡を基準線分に向かって延長する。すなわち、行き先判定部１３４は、走行軌跡から矢印標示の基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、走行軌跡を基準線分に向かって延長する。具体的には、行き先判定部１３４は、走行軌跡を基準線分に向かって直線により延長する。例えば図６に示すように、行き先判定部１３４は、図５の他車両Ｖ２の走行軌跡５０２を基準線分ＢＬ３に向かって直線７０により延長する。

処理はステップＳ１３０４に進み、行き先判定部１３４は、延長した走行軌跡から交差点手前の複数の矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出する。より具体的には、行き先判定部１３４は、走行軌跡を延長した直線から矢印標示の基準線分に向かって垂線を引き、垂線が最短となる延長した走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離を、走行軌跡から矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する。なお、延長した走行軌跡と基準線分とが交わる場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡から矢印標示までの車線幅方向の距離を０と算出する。例えば図６に示すように、他車両Ｖ２の走行軌跡５０２を延長した直線７０と、矢印標示Ｙ３の基準線分ＢＬ３が交わる場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡５０２から矢印標示Ｙ３までの車線幅方向の距離を０と算出する。

処理はステップＳ１３０５に進み、行き先判定部１３４は、距離判定２を行う。距離判定２では、ステップＳ１３０４で算出した延長した走行軌跡から矢印標示までの距離が、第１閾値未満か否かを判定する。また、行き先判定部１３４は、延長した走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値未満となる矢印標示を基準矢印標示として特定する。そして、処理はステップＳ１３０６に進む。

例えば図６において、行き先判定部１３４は、距離判定２において、走行軌跡５０２を延長した直線７０から矢印標示Ｙ３までの距離が０であるため、延長した走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値未満であると判定する。また、行き先判定部１３４は、矢印標示Ｙ３を基準矢印標示として特定する。

一方、距離判定２において、延長した走行軌跡から矢印標示までの距離が第１閾値以上の場合には、行き先判定部１３４は、図４の処理を終了し、走路推定部１３は、図３の処理を終了する。

ステップＳ１３０６において、行き先判定部１３４は、延長した走行軌跡と基準線分とがなす角（第１のなす角）を算出する。例えば図６において、行き先判定部１３４は、他車両Ｖ２の走行軌跡５０２を延長した直線７０と、基準線分ＢＬ３とがなす角６０を算出する。

処理はステップＳ１３０７に進み、行き先判定部１３４は、なす角判定を行う。なす角判定では、ステップＳ１３０６で算出した延長した走行軌跡と基準線分とがなす角が、第２閾値未満か否かを判定する。第２閾値は、例えば、絶対値が１０度に設定される。なす角判定において、延長した走行軌跡と基準線分とがなす角が第２閾値未満の場合には、処理はステップＳ１３０８に進む。一方、なす角判定において、延長した走行軌跡と基準線分とがなす角が第２閾値以上の場合には、行き先判定部１３４は、図４の処理を終了し、走路推定部１３は、図３の処理を終了する。

ステップＳ１３０８において、行き先判定部１３４は、基準矢印標示が示す方向が一意であるか否かを判定する。基準矢印標示の方向が一意であるとは、基準矢印標示が示す方向が１つであることを意味する。また、基準矢印標示が示す方向が一意でないとは、基準矢印標示が示す方向が複数存在することを意味する。基準矢印標示が示す方向が一意である場合には、処理はステップＳ１３０９に進む。一方、基準矢印標示が示す方向が一意でない場合には、処理はステップＳ１３１０に進む。

ステップＳ１３０９において、行き先判定部１３４は、走行軌跡の行き先を基準矢印標示の方向と判定し、図４の処理を終了する。例えば図５において、行き先判定部１３４は、走行軌跡５０１の行き先を、基準矢印標示として特定した矢印標示Ｙ１の方向と判定する。すなわち、走行軌跡５０１の行き先を「右折」と判定して、処理を終了する。

ステップＳ１３１０において、行き先判定部１３４は、走行軌跡の曲率ρを算出する。処理はステップＳ１３１１に進み、行き先判定部１３４は、走行軌跡の曲率ρが正の閾値θより大きいか、負の閾値－θ以上正の閾値θ以下か、負の閾値－θより小さいかを判定する。ここで、閾値θは、例えば１／１００に設定される。閾値θを１／１００とすることにより、旋回半径を１００ｍとして、走行軌跡が右折か左折か直進かを判定することができる。曲率ρが正の閾値θより大きい場合には、処理はステップＳ１３１２に進み、行き先判定部１３４は、走行軌跡の行き先を「左折」と判定して、図４の処理を終了する。曲率ρが負の閾値－θ以上正の閾値θ以下である場合には、処理はステップＳ１３１３に進み、行き先判定部１３４は、走行軌跡の行き先を「直進」と判定して、図４の処理を終了する。曲率ρが負の閾値－θより小さい場合には、処理はステップＳ１３１４に進み、行き先判定部１３４は、走行軌跡の行き先を「右折」と判定して、図４の処理を終了する。

図３に戻り、ステップＳ１３において走行軌跡の行き先が判定された場合には、処理はステップＳ１４に進み、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡を複製する処理（走行軌跡の複製処理）を行う。走行軌跡複製部１３５は、他車両の走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準路面矢印標示とは異なる矢印標示を特定する。そして、他車両の走行軌跡を、特定した矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成する。ここで、走行軌跡の複製処理の詳細について、図７～９を参照して説明する。

［走行軌跡の複製処理］
図７は、走行軌跡複製部１３５による走行軌跡の複製処理の処理手順を示すフローチャートである。図７の処理は、行き先判定部１３４により、走行軌跡の行き先が判定された場合に実行される。

図７のステップＳ１４０１において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡と矢印標示の距離が算出可能か否かを判定する。走行軌跡複製部１３５は、行き先判定部１３４から、他車両の走行軌跡と、交差点手前の複数の矢印標示の各々までの距離を算出できたか否かの情報を取得して、走行軌跡と矢印標示の距離が算出可能か否かを判定する。走行軌跡と矢印標示の距離が算出可能な場合（ステップＳ１４０１でＹＥＳ）には、処理はステップＳ１４０２に進む。

例えば図８においては、交差点手前に複数の矢印標示Ｙ５～Ｙ７が存在し、交差点を走行する他車両Ｖが存在する場合に、矢印標示Ｙ５が基準矢印標示として特定され、他車両Ｖの走行軌跡５０４の行き先が「直進」と判定されているとする。図８に示すように、他車両Ｖの走行軌跡５０４の長さが十分長く、走行軌跡５０４から矢印標示Ｙ５の基準線分（図示せず）に向かって垂線を引くことが可能な場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡５０４と矢印標示との距離を算出可能である。したがって、図８においては、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０４と矢印標示の距離が算出可能であると判定する。

一方、走行軌跡と矢印標示の距離が算出不可能な場合（ステップＳ１４０１でＮＯ）には、処理はステップＳ１４０３に進む。例えば図９においては、交差点手前に複数の矢印標示Ｙ８～Ｙ１０が存在し、交差点を走行する他車両Ｖが存在する場合に、矢印標示Ｙ８が基準矢印標示として特定され、他車両Ｖの走行軌跡５０５の行き先が「直進」と判定されているとする。図９に示すように、他車両Ｖの走行軌跡５０５の長さが短く、走行軌跡５０４から矢印標示Ｙ８の基準線分（図示せず）に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、行き先判定部１３４は、走行軌跡５０５と矢印標示との距離を算出不可能である。したがって、図９においては、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０５と矢印標示の距離が算出不可能であると判定する。なお、図９においては、他車両Ｖの走行軌跡５０５とは異なる他車両の走行軌跡（以下、他の走行軌跡という）５０６、６０７が存在するとする。ここでは、図９においては、走行軌跡５０５に対する処理を行っているものとする。

ステップＳ１４０２において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準矢印標示とは異なる矢印標示を特定する。そして、走行軌跡を、特定した矢印標示の位置まで平行移動して、処理はステップＳ１４０７に進む。例えば図８において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０４の行き先「直進」と同一の方向を示し、基準矢印標示Ｙ５とは異なる矢印標示Ｙ６、Ｙ７を特定する。そして、走行軌跡５０４を、特定した矢印標示Ｙ６、Ｙ７の車線幅方向の位置まで平行移動する。

ステップＳ１４０３において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡を車線幅方向に平行移動する。処理はステップＳ１４０４に進み、走行軌跡複製部１３５は、平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と交わるか否かを判定する。平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と交わる場合（ステップＳ１４０４でＹＥＳ）には、処理はステップＳ１４０５に進む。走行軌跡が他の走行軌跡と交わらない場合（ステップＳ１４０４でＮＯ）には、走行軌跡複製部１３５は図７の処理を終了し、走路推定部１３は、図３の処理を終了する。

例えば図９において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０５を車線幅方向に平行移動し、平行移動した走行軌跡５０５が他の走行軌跡５０６、５０７と接するか否かを判定する。図９においては、走行軌跡複製部１３５は、平行移動した走行軌跡５０５が他の走行軌跡５０６、５０７と接すると判定する。

ステップＳ１４０５において、走行軌跡複製部１３５は、平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とがなす角（第２のなす角）を算出する。処理はステップＳ１４０６に進み、走行軌跡複製部１３５は、平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とがなす角が第３閾値未満か否かを判定する。第３閾値は、例えば、絶対値が１０度に設定される。平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とがなす角が第３閾値未満の場合（ステップＳ１４０６でＹＥＳ）には、処理はステップＳ１４０７に進む。一方、平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とがなす角が第３閾値以上（ステップＳ１４０６でＮＯ）には、走行軌跡複製部１３５は、図７の処理を終了し、走路推定部１３は、図３の処理を終了する。

ステップＳ１４０７において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡を複製した複製走行軌跡を生成して、図７の処理を終了する。そして、走路形状推定部１３６は、走行軌跡と、複製走行軌跡とに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する。

例えば図８において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０４を矢印標示Ｙ６、Ｙ７の位置まで平行移動して複製した複製走行軌跡７０１、７０２を生成する。また、例えば図９において、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０５を走行軌跡５０６、５０７と接する位置まで平行移動して複製した複製走行軌跡７０３、７０４を生成する。

図３に戻り、ステップＳ１４において、複製走行軌跡を示すデータが生成された場合には、処理はステップＳ１５に進み、走路形状推定部１３６は、走行軌跡複製部１３５により生成された複製走行軌跡を示すデータに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する。走路形状推定部１３６は、交差点内における複製走行軌跡及び走行軌跡から構成される複数の走行軌跡から、交差点内の走路の形状を推定する。

例えば図８において、走路形状推定部１３６は、交差点内における複製走行軌跡７０１、７０２及び走行軌跡５０４から、交差点内の走路の形状を推定する。また、例えば図９において、走路形状推定部１３６は、交差点内における複製走行軌跡７０３、７０４及び走行軌跡５０５。５０６、５０７から、交差点内の走路の形状を推定する。

［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る走路推定方法及びその装置は、交差点手前の複数の路面矢印標示の各々の位置及び方向を示すデータを取得する。交差点を走行する車両の走行軌跡を示すデータを取得する。走行軌跡から複数の路面矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出する。走行軌跡から路面矢印標示までの距離が第１閾値未満の路面矢印標示である基準路面矢印標示の方向に基づいて、走行軌跡の行き先を判定する。走行軌跡を、走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準路面矢印標示とは異なる路面矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成する。複製走行軌跡を示すデータに基づいて、交差点内の走路の形状を推定する。

車両の走行軌跡から車線幅方向の距離が閾値未満の路面矢印標示の行き先を、走行軌跡の行き先と判定できる。走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、基準路面矢印標示とは異なる路面矢印標示の位置に、走行軌跡を複製した複製走行軌跡を生成し、複製走行軌跡に基づいて、交差点内の走路の形状を推定できる。これにより、交差点において、走行軌跡が取得されていない領域でも走路の形状を推定できる。

本実施形態においては、基準路面矢印標示は、複数の路面矢印標示のうち、走行軌跡から路面矢印標示までの距離が第１閾値未満且つ最短となる路面矢印標示である。

車両の走行軌跡から車線幅方向の距離が閾値未満且つ最短となる路面矢印標示の行き先を走行軌跡の行き先と判定する。これにより、走行軌跡の形状や交差点の形状によらず、正確に走行軌跡の行き先を判定できる。

本実施形態においては、複数の路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定する。走行軌跡から基準線分に向かって垂線を引くことが可能な場合には、垂線が最短となる走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離を、走行軌跡から路面矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する。

車両の走行軌跡から路面矢印標示の車線幅方向の中心位置を通る基準線分に下ろした垂線が最短となる走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離が閾値未満となる路面矢印標示の方向を、走行軌跡の行き先と判定できる。これにより、走行軌跡の形状や交差点の形状によらず、正確に走行軌跡の行き先を判定できる。

本実施形態においては、複数の路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定する。走行軌跡から基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、走行軌跡を基準線分に向かって延長する。延長した走行軌跡から基準線分に下ろした垂線が最短となる延長した走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離を、走行軌跡から路面矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する。

延長した車両の走行軌跡から路面矢印標示の車線幅方向の中心位置を通る基準線分に下ろした垂線が最短となる位置での延長した走行軌跡と基準線分との車線幅方向の距離が閾値未満となる路面矢印標示の行き先を、走行軌跡の行き先と判定できる。これにより、交差点内の途中から検出された短い走行軌跡に対しても、走行軌跡の形状や交差点の形状によらず、正確に走行軌跡の行き先を判定できる。

本実施形態においては、延長した走行軌跡と基準線分とが成す第１の成す角を算出する。第１の成す角が第２閾値未満である場合に、走行軌跡から路面矢印標示までの車線幅方向の距離が第１閾値未満の路面矢印標示である基準路面矢印標示の方向に基づいて、走行軌跡の行き先を判定する。

延長した走行軌跡と、路面矢印標示の車線幅方向の中心位置を通る基準線分とのなす角が閾値未満となる路面矢印標示の方向を走行軌跡の行き先と判定できる。これにより、交差点内の途中から検出された短い走行軌跡に対しても、走行軌跡の形状や交差点の形状によらず、より正確に走行軌跡の行き先を判定できる。

本実施形態においては、基準路面矢印標示が示す方向が複数存在する場合には、走行軌跡の曲率を算出する。曲率に基づいて、走行軌跡の行き先を判定する。

基準路面矢印標示が複数の方向を示す場合に、走行軌跡の曲率に基づいて走行軌跡の行き先を判定する。これにより、走行軌跡の行き先を一つに特定することができる。

本実施形態においては、複数の路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定する。走行軌跡から基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、走行軌跡を車線幅方向に平行移動し、平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と接するか否かを判定する。平行移動した走行軌跡が他の走行軌跡と接する場合には、平行移動した走行軌跡と他の走行軌跡とが成す第２の成す角を算出する。第２の成す角が第３閾値未満の場合には、走行軌跡を他の走行軌跡と接する位置に平行移動して走行軌跡を複製した複製走行軌跡を示すデータを生成する。

矢印標示と接しない走行軌跡を他の走行軌跡と交わる位置に平行移動させて複製するので、短い走行軌跡であっても走行軌跡を複製することができる。複製した走行軌跡に基づいて、交差点内の走路を推定できる。

なお、走行軌跡複製部１３５は、複製走行軌跡を生成する際に、走行軌跡を平行移動した移動量の分だけ、複製走行軌跡の旋回半径を調整してもよい。例えば図１０Ａにおいては、交差点手前に矢印標示Ｙ１１、Ｙ１２が存在し、交差点を走行する他車両Ｖが存在する場合に、矢印標示Ｙ１１が基準矢印標示として特定され、他車両Ｖの走行軌跡５０８の行き先が「左折」と判定されているとする。そして、走行軌跡５０８を矢印標示Ｙ１２の位置まで平行移動して複製した複製走行軌跡７０５が生成されるとする。この場合、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０８を矢印標示Ｙ１２の位置まで平行移動した移動量の分だけ、走行軌跡５０８の曲率を大きくし、走行軌跡５０８の半径を小さくするように、複製走行軌跡７０５の旋回半径を調整してもよい。

また、例えば図１０Ｂにおいては、交差点手前に矢印標示Ｙ１３、Ｙ１４が存在し、交差点を走行する他車両Ｖが存在する場合に、矢印標示Ｙ１３が基準矢印標示として特定され、他車両Ｖの走行軌跡５０９の行き先が「右折」と判定されているとする。そして、走行軌跡５０９を矢印標示Ｙ１４の位置まで平行移動して複製した複製走行軌跡７０６が生成されるとする。この場合、走行軌跡複製部１３５は、走行軌跡５０９を矢印標示Ｙ１４の位置まで平行移動した移動量の分だけ、走行軌跡５０９の曲率を小さくし、走行軌跡５０９の半径を大きくするように、複製走行軌跡７０６の旋回半径を調整する。

走行軌跡の旋回半径を複製の際の移動量の分だけ増加減させることにより、隣接する走路と交錯しない走行軌跡を複製することができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１ 走路推定装置
５０１～５０９ 走行軌跡
７０１～７０６ 複製走行軌跡
Ｄ１～Ｄ３ 距離
Ｙ、Ｙ１～Ｙ１４ 路面矢印標示（矢印標示）
Ｖ、Ｖ１～Ｖ２ 車両（他車両）

Claims (9)

1. 交差点内の走路を推定する走路推定装置の走路推定方法であって
   前記交差点手前の複数の路面矢印標示の各々の位置及び方向を示すデータを取得し、
   前記交差点を走行する車両の走行軌跡を示すデータを取得し、
   前記走行軌跡から前記複数の前記路面矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出し、
   前記距離が第１閾値未満の前記路面矢印標示である基準路面矢印標示の方向に基づいて、前記走行軌跡の行き先を判定し、
   前記走行軌跡を、前記走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、前記基準路面矢印標示とは異なる前記路面矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成し、
   前記複製走行軌跡を示すデータに基づいて、前記交差点内の走路の形状を推定することを特徴とする走路推定方法。
2. 前記基準路面矢印標示は、前記複数の前記路面矢印標示のうち、前記距離が前記第１閾値未満且つ最短となる路面矢印標示である
   ことを特徴とする請求項１に記載の走路推定方法。
3. 前記複数の前記路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定し、
   前記走行軌跡から前記基準線分に向かって垂線を引くことが可能な場合には、前記垂線が最短となる前記走行軌跡と前記基準線分との車線幅方向の距離を、前記走行軌跡から前記路面矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の走路推定方法。
4. 前記複数の前記路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定し、
   前記走行軌跡から前記基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、前記走行軌跡を前記基準線分に向かって延長し、
   延長した走行軌跡から前記基準線分に下ろした垂線が最短となる前記延長した前記走行軌跡と前記基準線分との車線幅方向の距離を、前記走行軌跡から前記路面矢印標示までの車線幅方向の距離として算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の走路推定方法。
5. 前記延長した走行軌跡と前記基準線分とが成す第１の成す角を算出し、
   前記第１の成す角が第２閾値未満である場合に、前記距離が第１閾値未満の前記路面矢印標示である前記基準路面矢印標示の方向に基づいて、前記走行軌跡の行き先を判定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の走路推定方法。
6. 前記基準路面矢印標示が示す方向が複数存在する場合には、前記走行軌跡の曲率を算出し、
   前記曲率に基づいて、前記走行軌跡の行き先を判定する
   ことを特徴とする請求項1又は２に記載の走路推定方法。
7. 前記走行軌跡を平行移動した移動量の分だけ、前記複製走行軌跡の旋回半径を調整する
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の走路推定方法。
8. 前記複数の前記路面矢印標示の各々に対し、車線幅方向の中心位置を通る基準線分を設定し、
   前記走行軌跡から前記基準線分に向かって垂線を引くことが不可能な場合には、前記走行軌跡を車線幅方向に平行移動し、
   平行移動した前記走行軌跡が他の走行軌跡と接するか否かを判定し、
   前記平行移動した前記走行軌跡が前記他の走行軌跡と接する場合には、前記平行移動した前記走行軌跡と前記他の走行軌跡とが成す第２の成す角を算出し、
   前記第２の成す角が第３閾値未満の場合には、前記走行軌跡を前記他の走行軌跡と接する位置に平行移動して前記走行軌跡を複製した前記複製走行軌跡を示すデータを生成する
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の走路推定方法。
9. 交差点内の走路を推定する制御部を備えた走路推定装置であって、
   前記制御部は、
   前記交差点手前の複数の路面矢印標示の各々の位置及び方向を示すデータを取得し、
   前記交差点を走行する車両の走行軌跡を示すデータを取得し、
   前記走行軌跡から前記複数の前記路面矢印標示の各々までの車線幅方向の距離を算出し、
   前記距離が第１閾値未満の前記路面矢印標示である基準路面矢印標示の方向に基づいて、前記走行軌跡の行き先を判定し、
   前記走行軌跡を、前記走行軌跡の行き先と同一の方向を示し、前記基準路面矢印標示とは異なる前記路面矢印標示の位置に平行移動して複製した複製走行軌跡を示すデータを生成し、
   前記複製走行軌跡を示すデータに基づいて、前記交差点内の走路の形状を推定することを特徴とする走路推定装置。