JP2017004210A - 経路設定装置及び自動走行制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行レーンの境界線に基づき走行予定経路を設定できないような走行環境においても走行予定経路の設定を可能にする技術を提供する。【解決手段】車両に搭載され、車両の走行予定経路を設定する経路設定装置であって、第１の検出部（Ｓ１０１）と、第２の検出部（Ｓ１０５）と、経路設定部（Ｓ１０３，Ｓ１０９）と、を備える。第１の検出部は、車両が走行している走行レーンの境界線を検出する。第２の検出部は、境界線以外の検出対象である所定の特徴物を検出する。経路設定部は、境界線及び特徴物の少なくとも一方に基づき、走行予定経路を設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の走行予定経路を設定する経路設定装置及び経路設定装置を備える自動走行制御システムに関する。

カメラ装置やレーダ装置などの検出装置により前方の状況を検出する車両が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の車両は、望遠付カメラにより前方の状況を検出する。そして、この車両は、検出した状況に基づき、有料道路の料金を収受する料金所付近において、料金を自動で収受するＥＴＣ（Electronic Toll Collection、登録商標、以下同様）に対応した走行レーン（ＥＴＣレーン）又は人を介して料金を収受する走行レーン（一般レーン）へと車両を誘導する誘導情報（矢印）を車両に搭載された表示装置に表示する。

特開２００８−１８５５２３号公報

ところで、車両の前方の状況に基づいてドライバによる運転操作の一部（例えばステアリング操作）を自動化する技術が知られている。このような技術では、走行レーンの境界線として区画線を検出し、検出した左右の区画線の中心線を走行予定経路として設定するとともに、設定した走行予定経路に沿って車両が走行するようにステアリングを制御することが考えられる。しかしながら、例えば、有料道路の料金所付近のように、複数の車両が並んで走行できる横幅を有するにもかかわらず複数の走行レーンに区分する区画線が存在しない場所などでは、走行予定経路を適切に設定できないという問題があった。

本発明は、走行レーンの境界線に基づき走行予定経路を設定できないような走行環境においても走行予定経路の設定を可能にする技術を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、車両に搭載され、車両の走行予定経路を設定する経路設定装置であって、第１の検出部と、第２の検出部と、経路設定部と、を備える。第１の検出部は、車両が走行している走行レーンの境界線を検出する。第２の検出部は、境界線以外の検出対象である所定の特徴物を検出する。経路設定部は、境界線及び特徴物の少なくとも一方に基づき、走行予定経路を設定する。このような構成によれば、たとえ走行レーンの境界線に基づき走行予定経路を設定できないような走行環境においても、特徴物を検出することができれば、走行予定経路を設定することができる。

車両制御システムの構成を示すブロック図である。 経路設定処理のフローチャートである。 区画線に基づいて走行予定経路が設定可能な状況を表す図である。 区画線が存在しないため区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でない状況を表す図である。 区画線が劣化しているため区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でない状況を表す図である。 ＥＴＣレーンのゲート付近に描かれる道路標示の例を表す図である。 （Ａ）は、ＥＴＣレーン及び一般レーンのゲートが並んでいる方向に対して垂直になるように描かれた道路標示を表す図である。（Ｂ）は、ＥＴＣレーン及び一般レーンのゲートが並んでいる方向に対して斜めになるように描かれた道路標示を表す図である。 画像センサによる撮像画像を表す図である。 画像センサによる撮像画像を鳥瞰変換して生成された鳥瞰画像を表す模式図である。 画像センサによる撮像画像に基づき検出された長方形状の検出領域の下辺における中心点の位置を表す図である。 検出領域の下辺における中心点を終点とする走行予定経路を表す図である。 検出領域の下辺における中心点を終点とする走行予定経路の設定を繰り返すことで設定された一連の走行予定経路を表す図である。 一般道での区画線が存在しない状況を表す図である。 一般道での区画線が劣化している状況を表す図である。 一般道に描かれる道路標示の例を表す図である。 （Ａ）は、一般道での区画線が存在しない状況において道路標示に基づいて設定された走行予定経路を表す図である。（Ｂ）は、一般道での区画線が劣化している状況において道路標示に基づいて設定された走行予定経路を表す図である。 ＥＴＣゲートの標識の水平方向の中心を通る中心線上の点であって道路上の点の位置を表す図である。 ＥＴＣゲートの標識に基づいて設定された走行予定経路を表す図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

［１．構成］
図１に示す車両制御システム１１は、車両１に搭載され、画像センサ１３、ミリ波レーダ１５、自動走行システム１７、ディスプレイ１９及びウインカランプ２１を備える。

画像センサ１３は、車両１の前方を撮像し、その撮像画像を自動走行システム１７（具体的には後述する経路設定装置１５１）へ出力する。
ミリ波レーダ１５は、車両１の前方の所定領域内にミリ波帯のレーダ波を放射し、その反射波を受信することで、車両１の前方に存在する物体までの距離を検出する。また、ミリ波レーダ１５は、その検出結果を自動走行システム１７（具体的には後述する経路設定装置１５１）へ出力する。

自動走行システム１７は、車両１のドライバが行うべき運転操作の少なくとも一部を自動で行う自動制御を実現する。具体的には、車両１は、２種類の走行モード（自動走行モード及び手動走行モード）で走行可能である。自動走行モードは、ドライバによるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を代替する走行制御（ステアリング制御、アクセル制御及びブレーキ制御）を行うことにより車両１を自動走行させる走行モードである。一方、手動走行モードは、そのような走行制御が行われず、ドライバによるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作が必要とされる走行モードである。自動走行システム１７は、自動走行モードを実現するための装置として、経路設定装置１５１及び制御装置１５３を備える。

経路設定装置１５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備える。経路設定装置１５１は、画像センサ１３による撮像画像に基づき、後述する経路設定処理（図２）において車両１の走行予定経路を設定する。ここでいう走行予定経路とは、自動走行モードにおいて車両１が走行する予定の経路（ステアリング制御の目標となる経路）であり、車両１は走行予定経路に沿って自動走行を行う。本実施形態では、走行予定経路は、車両１の前方に存在する、路面に描かれた白線などの区画線及び後述の特徴物に基づき設定される。走行予定経路の設定の仕方については後で詳述する。経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路を制御装置１５３へ出力する。

制御装置１５３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを中心とする周知のマイクロコンピュータを備える。制御装置１５３は、入力された走行予定経路に基づき、車両１に搭載された各種アクチュエータのうち、ステアリング制御を実施するアクチュエータを制御する。また、制御装置１５３は、画像センサ１３による撮像画像やミリ波レーダ１５による検出結果の他、車両１に搭載されたＧＰＳ受信機（図示せず）による位置情報などを取得し、車両１に搭載された各種アクチュエータのうち、アクセル制御及びブレーキ制御を実施するアクチュエータを制御する。その結果、車両１の自動制御が実現される。

ディスプレイ１９は、運転席前方のインストルメントパネルの上部に配置され、経路設定装置１５１からの出力に応じて各種画像を表示する。ディスプレイ１９は、車両１の走行モード（手動走行モード及び自動走行モード）を切り替えるためのソフトウェアスイッチを表示する。

ウインカランプ２１は、車両１の前部及び後部のそれぞれに設けられた左右一対の周知のランプであり、ハザードを意味する左右のランプの同時点滅が可能に構成される。ウインカランプ２１は、経路設定装置１５１からの出力に応じてハザードとして点滅することで車両１の外部の人に報知を行う。

［２．処理］
次に、経路設定装置１５１が実行する経路設定処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。経路設定処理は、車両１の走行モードが自動走行モードである間において周期的（例えば１００ｍｓごと）に実行される。

まず、経路設定装置１５１は、Ｓ１０１（Ｓはステップを表す）で、画像センサ１３による撮像画像を基に、車両１が走行している走行レーンの境界線としての区画線（白線等）の検出を試み、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能であるか否かを判定する。ここでいう走行レーンとは、車両を誘導するための領域であって車両１台分程度の横幅を有する帯状の領域を意味し、必ずしもその境界線として区画線を有するものではないとする。Ｓ１０１では、経路設定装置１５１は、図３に示す状況のように、走行レーンの境界線としての区画線が検出でき、かつ、左右の区画線が平行（略平行を含む。以下同様。）である場合に、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能であると判定する。逆に、経路設定装置１５１は、区画線が検出できない場合又は左右の区画線が検出されるがそれらが平行でない場合に、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でないと判定する。なお、区画線が検出できない場合には、例えば区画線自体が存在しない場合（図４参照）や存在するが劣化している場合（図５参照）等が含まれる。

経路設定装置１５１は、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能であると判定した場合は（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、区画線に基づいて走行予定経路を設定する（Ｓ１０３）。ここで、経路設定装置１５１は、図３に示すように左右の区画線の中心線を走行予定経路として設定する。経路設定装置１５１は、Ｓ１０３の処理を実行すると後述するＳ１１１の処理へ移行する。

一方、経路設定装置１５１は、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でないと判定した場合は（Ｓ１０１：ＮＯ）、走行レーンの境界線以外の検出対象である所定の特徴物に基づいて走行予定経路が設定可能であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。本実施形態では、経路設定装置１５１は、路面に描かれた特定の道路標示（以下「特定道路標示」という。）を特徴物として検出する。

ここで、特定道路標示は、道路標示の中でも走行レーン単位で路面に描かれ、当該走行レーンを走行する車両のドライバに視認させるための道路標示を意味し、文字又は図形等を構成要素として有する。このような道路標示としては、例えば、「止まれ」の道路標示、最高速度を表す道路標示、転回禁止を表す道路標示、車両通行区分を表す道路標示、特定の種類の車両の通行区分を表す道路標示、専用通行帯を表す道路標示、進行方向を表す道路標示等が挙げられる。逆に、特定道路標示に含まれない道路標示としては、例えば走行レーン単位で路面に描かれていない道路標示、具体的には横断歩道の道路標示等が挙げられる。

また、特定道路標示には、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に示すような、ＥＴＣレーンのゲート（ＥＴＣゲート）付近に描かれる道路標示が含まれる。図６（Ａ）には、「ＥＴＣ専用」との文字列６１ａと矢印６１ｂとを備える道路標示６１が示される。図６（Ｂ）には、複数の単位図形（単位図形６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ等）に区分可能な図形の道路標示６３が示される。単位図形６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ等はこの順に並んでいる。道路標示６３は２色で交互に配色されており、例えば単位図形６３ａと単位図形６３ｃとは同色、単位図形６３ｂと単位図形６３ｄとは同色になっている。図６（Ｃ）には、図６（Ａ）に示される道路標示６１と図６（Ｂ）に示される道路標示６３との組合せの道路標示６５が示される。図６（Ｄ）には、「ＥＴＣ」の文字からなる道路標示６７が示される。なお、これらの道路標示６１，６３，６５，６７（例えば組合せの道路標示６５）は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、ＥＴＣゲート７１，７３の走行レーンへと続くように、つまり、ＥＴＣゲート７１，７３への進入経路に沿って描かれている。そのため、後述する方法で道路標示６５に基づいて走行予定経路を設定することでＥＴＣゲート７１，７３へのスムーズな進入が可能となる。

Ｓ１０５では、経路設定装置１５１は、撮像画像中に特徴物を検出できた場合に特徴物に基づいて走行予定経路が設定可能であると判定する。本実施形態では、経路設定装置１５１は、撮像画像中において特徴物である特定道路標示を以下のように検出する。すなわち、まず、経路設定装置１５１は、撮像画像中の道路の占める領域である道路領域を特定する。道路領域は、移動ステレオ（ＳＦＭ（Structure from Motion））の手法を用いて２次元画像である撮像画像から３次元画像を生成し、道路領域と立体物との境界である境界部を検出することで特定される。そして、経路設定装置１５１は、特定した道路領域を鳥瞰変換して上空から見た画像である鳥瞰画像を生成する。これにより、車両１の運転席から車両１の前方を見たときに視認される、手前に幅広く、奥に行くにつれて幅が狭くなるといった、撮像画像中の文字や図形等の道路標示の歪みが修正され、道路標示を検出しやすくすることができる。

次に、経路設定装置１５１は、鳥瞰画像中に特定道路標示が存在する場合において、特定道路標示のうちの車両１に最も近い部分を認識する。特定道路標示が文字列である場合、当該文字列のうちの車両１に最も近い文字、前述した図６（Ａ）の道路標示６１であれば「用」の文字が、最も近い部分として認識される。また、特定道路標示が複数の単位図形に区分可能な図形である場合、当該複数の単位図形のうちの車両１に最も近い単位図形、前述した図６（Ｂ）の道路標示６３であれば単位図形６３ａが、最も近い部分として認識される。

次に、経路設定装置１５１は、特定道路標示のうちの認識した部分を包含する最小の長方形状の領域を検出領域として検出する。この検出領域の向きは、特定道路標示のうちの認識した部分の向きを基準に決められる。

前述した特定道路標示の検出処理は、例えばＥＴＣゲート付近の特定道路標示については、次のように行われる。すなわち、まず、経路設定装置１５１は、図８に示すような撮像画像からＳＦＭの手法により３次元画像を生成し、道路領域と、立体物である道路脇のフェンスと、の境界である境界部を検出し、道路領域を特定する。そして、特定した道路領域を鳥瞰変換して図９に示す鳥瞰画像を生成する。実際の鳥瞰画像には車両１は表示されないが、図９では説明の便宜上車両１を図示している。図９に示す状況では、ＥＴＣゲート９１付近において道路標示９３が描かれている。道路標示９３は、「ＥＴＣ専用」との文字列９５と、矢印９７と、２色で交互に配色された長方形状の図形９９と、から形成され、車両１から近い順に、換言すればＥＴＣゲート９１から遠い順に、文字列９５、矢印９７及び図形９９が描かれている。

次に、経路設定装置１５１は、道路標示９３のうちの車両１に最も近い部分である「ＥＴＣ専用」の「用」の文字を認識する。そして、経路設定装置１５１は、認識した当該文字を含む最小の長方形状の領域を検出領域９３ａとして検出する。

経路設定装置１５１は、Ｓ１０５において特徴物に基づいて走行予定経路が設定可能であると判定した場合、つまり特徴物を検出できた場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、検出領域における中心点を算出する（Ｓ１０７）。ここで、経路設定装置１５１は、長方形状の検出領域の下辺（車両１側の辺）の中点を中心点として算出する。例えば、図９及び図１０に示す状況では、経路設定装置１５１は、検出領域９３ａの下辺の中点を中心点９３ｂとして算出する。なお、検出領域９３ａの中心を中心点として算出してもよい。

続いて、経路設定装置１５１は、特徴物に基づいて走行予定経路を設定する（Ｓ１０９）。ここで、経路設定装置１５１は、Ｓ１０７で算出された中心点を終点とする走行予定経路を設定する。なお、経路設定装置１５１は、車両１のステアリング等の挙動や他の車両等の有無を加味しつつ中心点を終点とするスムーズな走行予定経路を設定してもよい。例えば、前述したＥＴＣゲート９１付近では、経路設定装置１５１は図１１に示すように走行予定経路を設定する。図１１では、破線１０１は区画線１０３に基づいて設定された走行予定経路を示し、実線１０５は道路標示９３に基づいて設定された走行予定経路を示す。

経路設定装置１５１は、前述したＳ１０７及びＳ１０９の処理を繰り返すことで、走行予定経路の設定を繰り返す。すなわち、経路設定装置１５１は、車両１が走行して車両１とＳ１０７で算出した目標点との距離が所定距離以下になると、新たな検出領域を検出し、その中心点の算出を行い、走行予定経路を設定する。例えば、図１２に示す状況では、まず経路設定装置１５１は、前述した道路標示９３の「ＥＴＣ専用」の「用」の文字について走行予定経路を設定し、車両１と「用」の文字を含む検出領域９３ａの中心点９３ｂとの距離が所定距離以下になると、次の部分である「ＥＴＣ専用」の「専」の文字について検出領域の設定し、目標点の算出を行い、走行予定経路を設定する。そして、このような処理が繰り返されることで、走行予定経路１２１が設定される。

経路設定装置１５１は、前述したＳ１０３又はＳ１０９の処理を実行すると、設定した走行予定経路の信頼度を評価する（Ｓ１１１）。ここでいう信頼度とは、設定した走行予定経路の信頼性の度合いを表すものであり、本実施形態では、信頼度は、走行予定経路を設定した際の手法、換言すれば、走行予定経路を設定する際に用いた検出対象の種類に応じて評価される。具体的には、本実施形態では、区画線に基づいて走行予定経路を設定した場合には信頼度が「高」であると評価され、特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定した場合には信頼度が「低」であると評価される。

次に、経路設定装置１５１は、評価した信頼度に応じて、ディスプレイ１９により報知しようとする報知内容を変更する（Ｓ１１３）。ここで、経路設定装置１５１は、後述するＳ１１５でディスプレイ１９に表示させる走行予定経路の色を信頼度に応じて変更する。すなわち、経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路の信頼度が「高」であると評価した場合は、表示する走行予定経路の色を例えば、赤色にする。一方、経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路の信頼度が「低」と評価した場合は、表示する走行予定経路の色を例えば、青色にする。

続いて、経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路をディスプレイ１９に表示する（Ｓ１１５）。ディスプレイ１９には、画像センサ１３による撮像画像が表示され、設定された走行予定経路は当該撮像画像上に重ねて表示される。経路設定装置１５１は、Ｓ１１５の処理を実行すると、経路設定処理を終了する。

一方、経路設定装置１５１は、前述したＳ１０５で特徴物に基づいて走行予定経路が設定可能でないと判定した場合、つまり、区画線及び特徴物のいずれに基づいても走行予定経路が設定可能でないと判定した場合は（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１１７の処理を実行する。Ｓ１１７で、経路設定装置１５１は、ドライバに車両１の走行モードを自動走行モードから手動走行モードへ切り替えることを促す旨の報知、換言すれば手動運転を促す旨の報知をディスプレイ１９に行わせる。具体的には、経路設定装置１５１は、走行予定経路が表示されていない撮像画像をディスプレイ１９に表示させる。このため、一度、前述のＳ１１５の処理が行われて走行予定経路がディスプレイ１９に表示された場合において、その後に実行された経路設定処理でＳ１１７の処理が実行されると、ディスプレイ１９に表示された画像から走行予定経路が消えたように視認される。

経路設定装置１５１は、Ｓ１１７の処理を実行してから所定時間待機した後、ディスプレイ１９に表示されたソフトウェアスイッチの操作状況を確認し、ドライバにより車両１の走行モードが自動走行モードから手動走行モードへ切り替えられたか否かを判定する（Ｓ１１９）。経路設定装置１５１は、走行モードが手動走行モードへ切り替えられていないと判定した場合は（Ｓ１１９：ＮＯ）、ウインカランプ２１をハザードとして点滅させながら制御装置１５３に車両１の緊急停車を行わせる（Ｓ１２１）。ここで、制御装置１５３は、画像センサ１３による撮像画像やミリ波レーダ１５による検出結果等に基づいて他の車両等の有無を加味しつつ、車両１のステアリングを制御して走行レーン内の走行を維持する。そして、制御装置１５３は、車両１のブレーキを制御して車両１の走行速度を徐々に減少させて車両１を緊急停車させる。その後、経路設定装置１５１は、経路設定処理を終了する。

一方、制御装置１５３は、走行モードが手動走行モードへ切り替えられたと判定した場合は（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、前述したＳ１２１の処理を飛ばし（つまり制御装置１５３に車両１の緊急停車を行わせず）、経路設定処理を終了する。

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）本実施形態では、経路設定装置１５１は、車両１が走行している走行レーンの境界線としての区画線を検出し（Ｓ１０１）、走行レーンの境界線以外の検出対象である所定の特徴物として特定道路標示を検出する（Ｓ１０５）。そして、経路設定装置１５１は、検出した区画線又は特定道路標示に基づき、走行予定経路を設定する（Ｓ１０３，Ｓ１０９）。したがって、たとえ区画線に基づき走行予定経路を設定できないような走行環境においても、特定道路標示を検出することができれば、走行予定経路を設定することができる。

（３ｂ）特定道路標示は、走行レーン単位で設けられる標示物であるため、このような特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定することで、走行レーンに対応した走行予定経路を設定することができる。

（３ｃ）本実施形態では、経路設定装置１５１は、車両１に搭載されたディスプレイ１９に走行予定経路を表示させるため（Ｓ１１５）、ドライバは走行予定経路を視認することができる。特に、本実施形態のように、設定された走行予定経路に基づき車両１が自動走行する構成では、自動走行する車両１がどこへ向かって走行するかが分かるため、ドライバを安心させることができる。

（３ｄ）本実施形態では、経路設定装置１５１により設定された走行予定経路は、車両１の自動制御に用いられ、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況であるか否か判定する（Ｓ１０１，Ｓ１０５）。また、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定した場合に、車両１に搭載されたディスプレイ１９に報知させる（Ｓ１１７）。そのため、ドライバは、経路設定装置１５１が走行予定経路を設定できない状況であることを認識することができる。

また、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定した場合に、ディスプレイ１９に、ドライバに手動運転を促す旨の報知を行わせる（Ｓ１１７）。これにより、ドライバが車両１の走行モードを手動走行モードへ切り替えることで、走行予定経路を設定可能な状況でないにもかかわらず自動走行が継続されることを回避し、安全性を高めることができる。

（３ｅ）本実施形態では、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定した場合は、ディスプレイ１９に手動運転を促す旨の報知を行わせ、所定時間内に車両１の走行モードが手動走行モードへ切り替えられたか否かを判定する（Ｓ１１９）。そして、経路設定装置１５１は、走行モードの切替がなかったと判定した場合には、ウインカランプ２１をハザードとして点滅させながら車両１を緊急停車させるための処理を実行する（Ｓ１２１）。つまり、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定されたことを条件として、ウインカランプ２１をハザードとして点滅させながら車両１を緊急停車させる。これにより、車両１の外部の人に注意喚起しつつ、走行予定経路を設定可能な状況でないにもかかわらず自動走行が継続されることを回避し、安全性を高めることができる。

（３ｆ）本実施形態では、経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路の信頼度を評価し（Ｓ１１１）、評価した信頼度に応じて、車両１に搭載されたディスプレイ１９による報知内容を変更する（Ｓ１１３）。したがって、ドライバは、設定された走行予定経路の信頼度を知ることができ、その信頼度を踏まえて、例えば走行モードを自動走行モードから手動走行モードへ切り替えるなどの対処を行うことができる。

［４．特許請求の範囲に記載された用語との対比］
本実施形態では、画像センサ１３が撮像装置の一例に相当し、自動走行システム１７が自動走行制御システムの一例に相当し、ディスプレイ１９が表示装置及び車内報知装置の一例に相当し、ウインカランプ２１が車外報知装置の一例に相当する。また、Ｓ１０１が第１の検出部としての処理の一例に相当し、Ｓ１０５が第２の検出部としての処理の一例に相当し、Ｓ１０３及びＳ１０９が経路設定部としての処理の一例に相当し、Ｓ１１５が表示処理部としての処理の一例に相当し、Ｓ１０１及びＳ１０５が判定部としての処理の一例に相当する。また、Ｓ１１１が信頼度評価部としての処理の一例に相当し、Ｓ１１３が報知変更部としての処理の一例に相当し、Ｓ１１７が第１の報知処理部としての処理の一例に相当し、Ｓ１２１が停車処理部としての処理の一例に相当する。

［５．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。

（５ａ）上記実施形態では、特定道路標示に基づいて走行予定経路が設定される状況として、ＥＴＣゲートへの進入時を例示したが、これに限られない。特定道路標示に基づく走行予定経路は、例えば、車両１が有料道路の本線に合流するとき、有料道路から一般道に出るとき、及び、有料道路のジャンクション等の分岐領域を走行しているとき等において設定されてもよい。

また、特定道路標示に基づく走行予定経路は、車両１が一般道を走行しているときに設定されてもよい。一般道では、図１５（Ａ）に示す「止まれ」の道路標示、図１５（Ｂ）に示すような横断歩道又は自転車横断帯があることを示す菱形の道路標示、及び、図１５（Ｃ）に示すような最高速度を表す道路標示、等の特定道路標示が存在する。そのため、区画線自体が存在しない場合（図１３参照）や存在するが劣化している場合（図１４参照）においても、前述した経路設定処理（図２）を実行することで、特定道路標示に基づいて図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように走行予定経路を設定することができる。

（５ｂ）上記実施形態では、経路設定装置１５１は、走行レーンの境界線として区画線を検出したが、これに限られない。経路設定装置１５１は、例えば、走行レーンに凹凸があり、走行レーンと周辺の領域との間に段差が形成されている場合は、その段差を走行レーンの境界線として検出してもよい。つまり、経路設定装置１５１は、走行レーンの境界線を表すものを検出できればよい。

（５ｃ）上記実施形態では、表示装置としてディスプレイ１９を例示したが、これに限られず、表示装置は、例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等であってもよい。この場合、走行予定経路は、車両の運転席からフロントガラス越しに見える道路に重畳されるように表示されてもよい。

（５ｄ）上記実施形態では、車内報知装置としてディスプレイ１９を例示したが、これに限られず、車内報知装置は、例えば車内スピーカ、インジケータ及びＨＵＤ等であってもよい。

（５ｅ）上記実施形態では、車外報知装置としてウインカランプ２１を例示したが、これに限られない。例えば、外部の車両に搭載された車内報知装置に報知を行わせるための車車間通信を行う通信装置が車両に搭載される場合、車外報知装置は当該通信装置であってもよい。また、車両が自動走行中であることを車外へ報知する専用ランプを車両が備えている場合、車外報知装置は当該専用ランプであってもよい。

（５ｆ）上記実施形態では、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定し、かつ、所定時間内に走行モードが手動走行モードへ切り替えられていないと判定したことを条件として、車外報知装置としてのウインカランプ２１に報知を行わせながら車両１を緊急停車させるための処理を実行した。しかし、これに限られず、他の条件を加えてもよく、また、手動走行モードへの切替を他の条件に置き換えてもよい。また、走行予定経路を設定可能な状況でないと判定したことのみを条件としてもよい。

（５ｇ）上記実施形態では、走行予定経路は、ステアリング制御、アクセル制御及びブレーキ制御を行う自動走行モードに用いられたが、これに限られない。走行予定経路は、例えば、完全自動制御（車両のドライバが行うべき運転操作のすべてを自動で行う自動制御）により近い自動走行モードに用いられてもよい。このような自動走行モードとしては、例えば、上記ステアリング制御等に加えて、目的地までの決められたルートに従い車両を自動走行させる制御や、歩行者を認識した場合にブレーキ制御等も行う自動走行モード等がある。また、走行予定経路は、上記実施形態の自動走行モードよりも制御対象が少ない自動走行モードで用いられてもよい。

（５ｈ）上記実施形態では、経路設定装置１５１により区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でないと判定される場合は、区画線が検出できない場合等であったが、これに限られない。例えば、経路設定装置１５１は、ＧＰＳ受信機により車両１が位置する場所を特定し、特定した場所が予め登録された、区画線のみに基づいて走行予定経路を設定できない場所（例えば有料道路の料金所付近等）である場合に、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でないと判定してもよい。

（５ｉ）上記実施形態では、道路領域はＳＦＭの手法を用いて特定されたが、これに限られない。道路領域は、例えば、撮像画像中の領域のうち、消失点を通る水平線よりも下の全領域を簡易的に道路領域とみなすことで特定されてもよい。

（５ｊ）上記実施形態では、経路設定装置１５１は、特定道路標示における文字や図形を認識したが、これに限られず、経路設定装置１５１は、例えば、特定道路標示における色パターンを認識してもよい。ここでいう色パターンとは、規則性を持った配色を意味する。経路設定装置１５１は、例えば、前述した図６（Ｂ）に示す２色で交互に配色された道路標示６３については、繰り返される２色の並びを色パターンとして認識してもよい。なお、色パターンは、公知技術である色のしきい値処理により認識されてもよい。

（５ｋ）経路設定処理において、誤検出を抑制するために、特徴物に基づいて走行予定経路が設定される領域（以下「経路設定領域」という。）を制限してもよい。
例えば、車両に搭載された単眼カメラによるＳＦＭの手法や他のセンサ（ミリ波レーダやレーザレーダ等）による検出結果により車両周辺の走行環境の広さを検出し、検出した広さによって経路設定領域を制限してもよい。この場合において、例えば、経路設定領域を有料道路の料金所付近等に制限したい場合は、検出した空間が、料金所付近の開けた走行環境の広さを目安に定められた一定の広さ以上である場合にのみ、特徴物としての特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定するようにしてもよい。

また、例えば、車両に搭載されたＧＰＳ受信機により車両が位置する場所を特定し、特定した場所が予め登録された場所である場合にのみ特徴物に基づく走行予定経路が行われるようにすることで、経路設定領域を制限してもよい。

（５ｌ）上記実施形態では、経路設定装置１５１は、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能でない状況において特徴物に基づいて走行予定経路を設定した。つまり、経路設定装置１５１は、区画線及び特徴物のいずれか一方に基づいて走行予定経路を設定した。しかし、これに限られず、経路設定装置１５１は、例えば、区画線に基づいて走行予定経路が設定可能である状況において特徴物に基づいて走行予定経路を設定してもよい。換言すれば、経路設定装置１５１は、区画線及び特徴物の両方に基づいて走行予定経路を設定してもよい。

（５ｍ）上記実施形態では、特徴物として特定道路標示を例示したが、これに限られず、特徴物は、例えば、同種類の特徴物の間で、特徴物と走行レーンとの位置関係に共通の法則性がある特徴物、つまり、走行レーンとの位置関係が特定可能で、走行レーンに対応する特徴物であってもよい。このような特徴物としては、例えば、道路の鉛直上方に位置する特定の標識（以下「特定標識」という。）が挙げられる。特定標識としては、例えば、図１７に示す有料道路の料金所におけるＥＴＣゲートの標識等が挙げられる。

特定標識に基づく走行予定経路の設定は、例えば、以下のように行われる。すなわち、まず、経路設定装置１５１は、特定標識を既存の手法により検出する。既存の手法とは、例えば、画像センサ１３の撮像画像において色により検出する手法、形状により検出する手法、文字認識により検出する手法等である。次に、経路設定装置１５１は、検出した特定標識の水平方向の中心を通る、鉛直方向に沿った中心線を算出する。ここで、特定標識が長方形状の場合は、中心線は、特定標識の上辺又は下辺の中点を通る、鉛直方向に沿った線である。そして、経路設定装置１５１は、算出した中心線上の点であって道路上の点を算出し、算出した道路上の点を終点とする走行予定経路を設定する。

前述した走行予定経路の設定は、例えばＥＴＣゲートの標識については次のように行われる。すなわち、まず、経路設定装置１５１は、図１７に示す標識１７１を検出し、検出した標識１７１の水平方向の中心を通る、鉛直方向に沿った中心線１７１ａを算出する。そして、経路設定装置１５１は、算出した中心線１７１ａ上の点であって道路上の点１７１ｂを算出し、図１８に示すように、算出した道路上の点１７１ｂを終点とする走行予定経路１８１を設定する。

（５ｎ）上記実施形態では、経路設定装置１５１は、画像センサ１３による撮像画像に基づき特徴物を検出したが、これに限られない。経路設定装置１５１は、例えば、画像センサ１３による撮像画像に代えて、又は、画像センサ１３による撮像画像とともにミリ波レーダ１５による検出結果に基づき特徴物を検出してもよい。ここで、特徴物を検出するに当たり、ミリ波レーダ１５による検出結果は次のように用いられてもよい。すなわち、上記実施形態において、道路領域を特定するために立体物を検出するに際し、ＳＦＭの手法による検出に加えミリ波レーダ１５でも別途立体物を検出し、立体物の検出精度、ひいては道路領域の検出を向上させるためにミリ波レーダ１５の検出結果が用いられてもよい。また、特徴物として標識を検出する場合は、ミリ波レーダ１５により標識を検出してもよい。これらの例では、ミリ波レーダ１５が測距センサの一例に相当する。なお、測距センサは、ミリ波レーダ１５に限られず、例えばレーザレーダやソナー等であってもよい。

（５ｏ）上記実施形態において、経路設定装置１５１は、設定した走行予定経路の信頼度が所定の基準以下であると判定した場合、例えば「低」であると評価した場合に、手動運転を促す旨の報知を車内報知装置（例えばディスプレイ１９等）に行わせてもよい。この例では、手動運転を促す旨の報知を車内報知装置に行わせる処理が第２の報知処理部としての処理の一例に相当にする。

（５ｐ）上記実施形態では、信頼度は、走行予定経路を設定する際に用いた検出対象の種類（区画線又は特定道路標示）に応じて評価されたが、これに限られない。信頼度は、例えば、走行予定経路を設定する際に複数種類の検出対象を用いる構成においては、走行予定経路を設定する際に用いた検出対象の組合せや数に応じて評価されてもよい。具体的には、信頼度は、例えば、検出対象が区画線、特定道路標示及び標識である構成において、走行予定経路が区画線及び特定道路標示に基づいて設定された場合は「高」と、特定道路標示及び標識に基づいて設定された場合は「中」と、標識に基づいて設定された場合は「低」と、評価されてもよい。

（５ｑ）経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定する際に用いた検出対象の種類、数、組合せ等に応じて、自動制御の内容を変更してもよい。具体的には、例えば、経路設定装置１５１は、走行予定経路を設定する際に用いた検出対象の種類、数、組合せ等に応じて信頼度を評価し、評価した信頼度に応じて自動制御の内容（例えば車両１の走行速度の上限）を変更してもよい。この場合において、経路設定装置１５１は、区画線に基づいて走行予定経路を設定した場合は、特徴物に基づいて走行予定経路を設定した場合よりも信頼度を高く評価してもよい。そして、経路設定装置１５１は、信頼度を高く評価した場合は、信頼度を低く評価した場合よりも自動走行モードにおける車両１の走行速度の上限を高くしてもよい。

（５ｒ）区画線又は特徴物に基づく走行予定経路の設定の方法は、昼夜で異なるようにしてもよい。例えば、特徴物として特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定する場合、昼夜で特定道路標示を検出する検出範囲を変更してもよい。この場合において、例えば、昼間であれば車両１の前方の「第１の距離」（例えば１００ｍ）以内の特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定し、夜間であれば車両１の前方の第１の距離よりも短い「第２の距離」（例えば５０ｍ）以内の特定道路標示に基づいて走行予定経路を設定してもよい。

また、特徴物として特定標識に基づいて走行予定経路を設定する場合、夜間では標識が検出困難なことがあるため、夜間は特定標識に基づいて走行予定経路を設定しないようにしてもよい。

（５ｓ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（５ｔ）前述した経路設定装置１５１の他、経路設定装置１５１を構成要素とするシステム、経路設定装置１５１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１…車両、１１…車両制御システム、１３…画像センサ、１５…ミリ波レーダ、１７…自動走行システム、１９…ディスプレイ、２１…ウインカランプ、１５１…経路設定装置、１５３…制御装置。

Claims (11)

1. 車両（１）に搭載され、前記車両の走行予定経路を設定する経路設定装置（１５１）であって、
   前記車両が走行している走行レーンの境界線を検出する第１の検出部（Ｓ１０１）と、
   前記境界線以外の検出対象である所定の特徴物を検出する第２の検出部（Ｓ１０５）と、
   前記境界線及び前記特徴物の少なくとも一方に基づき、前記走行予定経路を設定する経路設定部（Ｓ１０３，Ｓ１０９）と、
   を備える経路設定装置。
2. 請求項１に記載の経路設定装置であって、
   前記特徴物は、走行レーン単位で設けられる標示物である、経路設定装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の経路設定装置であって、
   前記車両には、前記車両の前方を撮像する撮像装置（１３）、及び、前記車両の前方に存在する物体までの距離を検出する測距センサ（１５）、のうちの少なくとも一方が搭載され、
   前記第２の検出部は、前記撮像装置による撮像画像、及び、前記測距センサによる検出結果、のうちの少なくとも一方に基づき前記特徴物を検出する、経路設定装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の経路設定装置であって、
   前記特徴物は、路面に描かれた道路標示である、経路設定装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の経路設定装置であって、
   前記車両に搭載された表示装置（１９）に前記走行予定経路を表示させる表示処理部（Ｓ１１５）を更に備える、経路設定装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の経路設定装置であって、
   前記走行予定経路は、前記車両のドライバが行うべき運転操作の少なくとも一部を自動で行う自動制御に用いられ、
   前記経路設定部が前記走行予定経路を設定可能な状況であるか否か判定する判定部（Ｓ１０１，Ｓ１０５）と、
   前記判定部により前記経路設定部が前記走行予定経路を設定可能な状況でないと判定された場合に、前記車両に搭載された車内報知装置（１９）に報知させる第１の報知処理部（Ｓ１１７）と、
   を更に備える、経路設定装置。
7. 請求項６に記載の経路設定装置であって、
   前記第１の報知処理部は、前記判定部により前記経路設定部が前記走行予定経路を設定可能な状況でないと判定された場合に、前記車内報知装置に前記車両のドライバに手動運転を促す旨の報知を行わせる、経路設定装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載の経路設定装置であって、
   前記判定部により前記経路設定部が前記走行予定経路を設定可能な状況でないと判定されたことを条件として、前記車両の外部の人に報知するための車外報知装置（２１）に報知を行わせながら前記車両を緊急停車させるための処理を実行する停車処理部（Ｓ１２１）を更に備える、経路設定装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の経路設定装置であって、
   前記経路設定部により設定された前記走行予定経路の信頼度を評価する信頼度評価部（Ｓ１１１）と、
   前記信頼度評価部により評価された前記信頼度に応じて、前記車両に搭載された報知装置による報知内容を変更する報知変更部（Ｓ１１３）と、
   を更に備える、経路設定装置。
10. 請求項９に記載の経路設定装置であって、
    前記走行予定経路は、前記車両のドライバが行うべき運転操作の少なくとも一部を自動で行う自動制御に用いられ、
    前記自動制御が行われている状態において前記信頼度評価部により評価された前記信頼度が所定の基準以下である場合に、前記車両に搭載された車内報知装置（１９）に前記車両のドライバに手動運転を促す旨の報知を行わせる第２の報知処理部を更に備える、経路設定装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の経路設定装置と、
    前記走行予定経路に基づき、前記車両のドライバが行うべき運転操作の少なくとも一部を自動で行う自動制御を前記車両に行わせる制御装置（１５３）と、
    を備える自動走行制御システム（１７）。