JP6468173B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドライバの運転を支援する技術に関する。

特許文献１には、カメラによる道路標識の認識結果等を利用して、車両が停止すべき位置等をドライバに通知する装置が開示されている。但し、認識される道路標識は、全てが自車両に適用されるものであるとは限らないため、ナビゲーション装置が持つ地図情報等を用いて、自車両が走行している道路に対する道路標識であるか否かを判定している。

特開２０１４−９９０７８号公報

しかしながら、上述の従来技術は、認識した道路標識が自車に適用されるか否かを、ナビゲーション装置から得られる情報を利用しているため、ナビゲーション装置を搭載していない車両では適用することができないという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で道路標識を利用した運転支援の適切な提供を可能とする技術を提供することを目的としている。

本発明の運転支援装置（３）は、標識認識部（３１）と、報知部（３５：Ｓ１６０、３６：Ｓ２５０）と、禁止部（３５：Ｓ１２０、３６：Ｓ２２０）とを備える。
標識認識部（３１）は、車両の周囲を撮像した画像データから、前記車両の走行方向に存在する交通標識の種類および位置を認識する。報知部（３５：Ｓ１６０、３６：Ｓ２５０）は、予め指定された種類の道路標識を指定標識として、標識認識部にて指定標識が認識された場合に、該指定標識の存在を報知する。禁止部（３５：Ｓ１２０、３６：Ｓ２２０）は、標識認識部にて認識された指定標識が、車両が走行中の道路である走行道路の片側に二つ以上存在することを禁止条件として、この禁止条件を充足する場合に、報知部による報知を禁止する。

このような構成によれば、認識された指定標識が、自車両の走行している道路に適用されるものであるか否かを、画像データから得られる情報に基づいて判断するため、例えば、ナビゲーション装置等を搭載していない場合でも、指定標識に関する報知等の運転支援を適切に提供することができる。

即ち、例えば、一時停止や進入禁止等の交差点で使用される交通標識は、強調するために適用対象の道路の両側に設置される場合がある。この場合、適用対象の道路に交差する道路から見ると、これらの標識は道路の片側に存在することになる。従って、道路の片側に同じ道路標識が二つ以上存在する場合は、自車両が走行している道路に適用されるものではない可能性が高いと言える。

なお、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

運転支援システムの全体構成を示すブロック図である。 一時停止標識報知処理のフローチャートである。 一時停止標識が設置された交差点の状況を例示する説明図である。 進入禁止標識報知処理のフローチャートである。 進入禁止標識が設置された交差点の状況を例示する説明図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す運転支援システム１は、車両に搭載されるシステムであり、画像センサ２、支援実行部３、制御機器部４を備える。なお、支援実行部３が運転支援装置に相当する。

画像センサ２は、色を識別する機能を備えたＣＣＤカメラからなり、自車両の周囲（少なくとも前方）を撮像するように設定されている。
制御機器部４は、表示装置４１、警報装置４２、車両制御装置４３を備える。表示装置４１は、各種画像を表示するモニタからなる。警報装置４２は、警報音や音声を出力するスピーカ等からなる。車両制御装置４３は、エンジン、ブレーキ、ステアリング等を制御するために設けられた各種機器からなる。これらはいずれも周知のものであるため、その詳細についての説明は省略する。

支援実行部３は、ＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。支援実行部４の各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、支援実行部４を構成するマイクロコンピュータの数は一つでも複数でもよい。

支援実行部３は、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される機能の構成として、標識認識部３１と、標示認識部３２と、道路認識部３３と、方向判定部３４と、一時停止報知部３５と、進入禁止報知部３６とを備える。支援実行部３を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。

標識認識部３１は、画像センサ２が取得した画像を処理することにより、画像に写り込んだ道路標識を認識する。ここでは、交差点の直前で一時停止すべきことを示す一時停止標識、その標識が設置されている道路への進入を禁止することを示す進入禁止標識を少なくとも認識する。これら一時停止標識および進入禁止標識が指定標識に相当する。

標示認識部３２は、画像センサ２が取得した画像を処理することにより、画像に映り込んだ路面標示を認識する。ここでは、一時停止する場所を指定する停止線や、一時停止を意味する「とまれ」等の文字を少なくとも認識する。以下では、これらの路面標示を停止標示という。

道路認識部３３は、画像センサ２が取得した画像を処理することにより、自車両が走行している道路（以下、走行道路という）および走行区画（以下、走行レーンという）を認識する。更に、走行道路の道路幅を求めると共に、走行方向の前方に交差点が存在する場合は、その交差する道路である交差道路の道路幅も求める。

方向判定部３４は、標識認識部３１で認識された指定標識の向きを判定する。具体的には、標識の輪郭を抽出し、その縦横比等から、自車両に対する傾斜角度を求める。そして、その傾斜角度が予め設定された所定範囲内にある場合、認識された指定標識は自車に向けて設置されている、即ち、自車が走行している道路に適用される標識であると判定する。

一時停止報知部３５および進入禁止報知部３６は、標識認識部３１、標示認識部３２、道路認識部３３，方向判定部３４での認識結果や判定結果に基づき、一時停止標識報知処理および進入禁止標識報知処理を実施する。

［２．処理］
［２−１．一時停止報知処理］
一時停止報知部３５が実行する一時停止報知処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、標識認識部３１にて、指定標識の一つである一時停止標識が認識されると起動する。

本処理が起動すると、一時停止報知部３５として機能するＣＰＵは、Ｓ１１０にて、標示認識部３２および道路認識部３３での認識結果に基づき、走行レーン上で停止標示が検出されたか否かを判断する。走行レーン上で停止標示が検出された場合は、Ｓ１６０に移行し、検出されなかった場合はＳ１２０に移行する。

Ｓ１２０では、標識認識部３１での認識結果に基づき、一時停止標識が走行道路の片側に複数存在するか否かを判断する。一時停止標識が走行道路の片側に複数存在すればＳ１３０に移行し、複数存在しなければ、即ち、走行道路のいずれか片側に一つ存在するか、或いは両側に一つずつ存在すればＳ１６０に移行する。

Ｓ１３０では、方向判定部３４での判定結果に従い、一時停止標識の向きが自車方向を向いているか否かを判断する。一時停止標識が自車方向を向いていなければ、走行道路に適用される標識ではないものとしてＳ１５０に移行し、自車方向を向いていれば、Ｓ１４０に移行する。

Ｓ１４０では、道路認識部３３での認識結果に基づき、走行道路の道路幅より交差道路の道路幅の方が広いか否かを判断する。交差道路の道路幅の方が広ければ走行道路は非優先道路であるものとしてＳ１６０に移行し、交差道路の道路幅の方が狭ければ走行道路は優先道路であるものとしてＳ１５０に移行する。

Ｓ１５０では、一時停止標識に関する報知を行う必要がないものとして、標識認識部３１での認識結果から一時停止標識の情報を削除して本処理を終了する。
Ｓ１６０では、一時停止標識の存在を表示装置４１や警報装置４２を用いてドライバに報知して本処理を終了する。

本処理により、例えば、図３に示す状況において、車両Ｂでは、停止標示が認識されることによって、一時停止標識の報知が実行される。一方、車両Ａでは、走行道路の片側に複数の一時停止標識が検出され、しかも、標識の向きが自車方向ではないことによって、一時停止標識の報知が禁止される。走行道路と交差道路の交差角度が浅く、車両Ａにて一時停止標識が自車方向を向いていると誤認された場合でも、道路幅からどちらが優先道路であるかを判断し、走行道路が非優先道路であれば一時停止標識の報知が実行される。

［２−２．進入禁止報知処理］
進入禁止報知部３６が実行する進入禁止報知処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、標識認識部３１にて、指定標識の一つである進入禁止標識が認識されると起動する。また、ここでは、自車両が走行中の車線が属する車両通行帯を自車通行帯として、自車両が走行中の道路のうち、自車通行帯が存在する側の道路端を近端側、対向車線が存在する側の道路端を遠端側と称するものとする。つまり、左側通行であれば、道路の左側が近端側、右側が遠端側となり、右側通行であれば道路の右側が近端側、左側が遠端側となる。

本処理が起動すると、進入禁止報知部３６として機能するＣＰＵは、Ｓ２１０にて、標識認識部３１および道路認識部３３での認識結果に基づき、道路の近端側で進入禁止標識が検出されたか否かを判断する。近端側で進入禁止標識が検出された場合は、Ｓ２５０に移行し、検出されなかった場合はＳ２２０に移行する。

Ｓ２２０では、標識認識部３１での認識結果に基づき、進入禁止標識が走行道路の片側に複数存在するか否かを判断する。進入禁止標識が走行道路の片側に複数存在すればＳ２３０に移行し、複数存在しなければ、即ち、走行道路のいずれか片側に一つ存在するか、或いは両側に一つずつ存在すればＳ２５０に移行する。

Ｓ２３０では、方向判定部３４での判定結果に従い、進入禁止標識の向きが自車方向を向いているか否かを判断する。進入禁止標識が自車方向を向いていなければ、走行道路に適用される標識ではないものとしてＳ２４０に移行し、自車方向を向いていれば、走行道路に適用される標識であるものとしてＳ２５０に移行する。

Ｓ２４０では、進入禁止標識に関する報知を行う必要がないものとして、標識認識部３１での認識結果から進入禁止標識の情報を削除して本処理を終了する。
Ｓ２５０では、進入禁止標識の存在を、表示装置４１や警報装置４２を用いてドライバに報知して本処理を終了する。

本処理により、例えば、図５に示す状況において、車両Ａでは、進入禁止標識Ｈ１については近端側で検出されるため、報知が実行される。進入禁止標識Ｈ２，Ｈ３については、遠端側にあり、しかも複数存在するため、それらの標識が自車方向を向いている場合に限り報知が実行される。また、車両Ｂでは、標識Ｈ２，Ｈ３については近端側で検出されるため報知が実行される。標識Ｈ１については、遠端側で検出されるが一つだけであるため、報知が実行される。

［３．動作］
このように運転支援システム１では、指定標識が道路の片側に二つ以上ある場合に、交差道路に適用される標識である可能性が高いものとして報知を禁止する。これはＳ１２０、Ｓ２２０の処理で実現され禁止部に相当する。

但し、指定標識が自車方向を向いている場合には、走行道路に適用される標識である可能性があるため、これを解除条件として禁止を解除する。特に、指定標識が一時停止標識である場合は、指定標識が自車方向を向き、且つ、走行道路と交差道路の道路幅から走行道路が非優先道路であると判断された場合を解除条件として禁止を解除する。これらはＳ１３０、Ｓ１４０およびＳ２３０の処理で実現され解除部に相当する。これは、走行道路と交差道路の交差角度が小さいと、交差角度に適用される標識であっても、走行道路を走行する車両から見て自車方向を向いていると誤認識してしまう可能性があるためである。

また、指定標識が一時停止標識である場合は、一時停止を示す道路標示がある場合に、指定標識が進入禁止標識である場合は、道路の近端側に進入禁止標識が配置されている場合に、上述の判断を無効化して、直ちに報知が必要であると判断する。これらはＳ１１０、Ｓ２１０の処理で実現され禁止無効化部に相当する。

［４．効果］
以上詳述したように、運転支援システム１によれば、認識された指定標識が、自車両の走行している道路に適用されるものであるか否かを、画像データから得られる情報、具体的には指定標識の数や配置、指定標識の向き等に基づいて判断するため、例えば、ナビゲーション装置等を搭載していない場合でも、指定標識に関する報知等の運転支援を適切に提供することができる。

また、指定標識が一時停止標識である場合、道路標示の有無や走行道路と交差道路とでどちらが優先道路であるかの判断を更に用い、指定標識が進入禁止標識である場合、標識の配置が道路の近端側か遠端側かの判断を更に用いて、報知の要否を判断している。このように各指定標識の設置態様の特徴を利用することで、指定標識毎に報知の要否をより的確に判断することができる。

［５．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（５ａ）上記実施形態では、画像センサ２からの画像データから得られる情報だけを用いて認識や判定を行っているが、車両がナビゲーション装置や路車間通信機を備えていたり、車両に搭載された各種センサの情報を利用できたりする場合には、これらの情報と組み合わせて各種認識や判定を行うように構成してもよい。

（５ｂ）上記実施形態では、指定標識として一時停止標識および進入禁止標識について説明したがこれに限定されるものではなく、どの道路標識に適用してもよい。
（５ｃ）上記実施形態では、運転支援としてドライバへの報知のみを行っているが、指定標識の内容に応じ、車両制御装置４３を介して加速、減速、操舵等の制御を行うように構成してもよい。

（５ｄ）上記実施形態における一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一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または置換してもよい。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。

（５ｅ）上述した支援実行部として実現した運転支援装置の他、当該運転支援装置を構成要素とするシステム、当該運転支援装置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半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、運転支援方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１…運転支援システム、２…画像センサ、３…支援実行部、４…制御機器部、３１…標識認識部、３２…標示認識部、３３…道路認識部、３４…方向判定部、３５…一時停止報知部、３６…進入禁止報知部、４１…表示装置、４２…警報装置、４３…車両制御装置

Claims (7)

1. 車両の周囲を撮像した画像データから、前記車両の走行方向に存在する道路標識の種類および位置を認識する標識認識部（３１）と、
   予め指定された種類の前記道路標識を指定標識として、前記標識認識部にて前記指定標識が認識された場合に、該指定標識の存在を報知する報知部（３５：Ｓ１６０、３６：Ｓ２５０）と、
   前記標識認識部にて認識された前記指定標識が、前記車両が走行中の道路である走行道路の片側に二つ以上存在することを禁止条件として、該禁止条件を充足する場合に、前記報知部による報知を禁止する禁止部（３５：Ｓ１２０、３６：Ｓ２２０）と、
   を備える運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置であって、
   前記標識認識部にて認識された前記指定標識の向きを判定する方向判定部（３４）と、
   前記方向判定部にて判定された前記指定標識の向きが自車に向いていることを解除条件として、該解除条件を充足する場合に前記禁止部による禁止を解除する解除部（３５：Ｓ１３０，Ｓ１４０、３６：Ｓ２３０）と、
   を更に備える運転支援装置。
3. 請求項２に記載の運転支援装置であって、
   前記指定標識は、交差点の直前で一時停止すべきことを示す一時停止標識である
   運転支援装置。
4. 請求項３に記載の運転支援装置であって、
   前記画像データから前記走行道路の路面標示を認識する標示認識部（３２）と、
   前記標示認識部にて、停止線または一時停止を意味する文字が認識された場合に、前記禁止部を無効化する禁止無効化部（３５：Ｓ１１０）と、
   を更に備える運転支援装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の運転支援装置であって、
   前記画像データから、前記車両の前方で前記走行道路と交差する道路である交差道路を認識する道路認識部（３３）を更に備え、
   前記解除部は、道路認識部にて認識された前記交差道路の道路幅が前記走行道路より広いことを、前記解除条件の一つとする
   運転支援装置。
6. 請求項２に記載の運転支援装置であって、
   前記指定標識は、標識が存在する方向への進入を禁止することを示す進入禁止標識である
   運転支援装置。
7. 請求項６に記載の運転支援装置であって、
   前記標識認識部にて認識された前記指定標識が、前記車両が走行中の車線が属する車両通行帯を自車通行帯とし、前記走行道路のうち前記自車通行帯が存在する側の道路端を近端側として、前記標識認識部にて認識された前記指定標識が前記走行道路の近端側に存在する場合に前記禁止部を無効化する禁止無効化部（３６：Ｓ２１０）
   を更に備える運転支援装置。