JP2006277547A - 車両用運転補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一時停止に関連する運転補助制御を高精度に実現することができる車両用運転補助装置の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明による車両用運転補助装置は、車両後方の路面を撮像可能なように車両に搭載されるバックカメラ１２と、バックカメラにより撮像される画像に基づいて、車両後方の一時停止線を検出する画像処理装置１６と、一時停止線が検出される車両位置よりも前の区間における車両の走行状態情報に基づいて、該一時停止線における車両の一時停止の有無を事後的に判定する一時停止有無事後判定手段と、一時停止有無事後判定手段により、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力する警報出力手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一時停止に関連する運転補助制御を行う車両用運転補助装置に関する。

従来から、交差点の交差する道路間の優先関係等を知るうえで有用な情報となる一時停止線情報を用いて、運転者に運転補助情報を出力する車両用運転補助装置が提案されている。

例えば、ナビゲーション装置の記録媒体の地図データから得られる一時停止線位置と自車両の現在位置との位置関係に基づいて、進路前方の一時停止地点を運転者に通知すると共に、交差点の一時停止線付近において適正なタイミングで警報出力を行う車両用運転補助装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の車両用運転補助装置は、一時停止線情報として一時停止地点の位置データ（一時停止線のある交差点の中心点の位置データ）を地図データから取得し、進路上に一時停止地点の位置データが存在する場合に、当該一時停止線の位置を予め運転者に通知することにより、運転中における運転者の負担を軽減することを可能とする。

また、一時停止線位置から所定の距離で設定された磁気マーカにより交差点を検出し、当該交差点位置の検出結果に基づいて運転者に対する警報出力等を行う車両用運転補助装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来の車両用運転補助装置は、ミリ波レーダー等のセンサを用いて道路上の磁気マーカを検出することにより、一時停止線情報を取得している。
特開２０００−４６５７４号公報 特開平６−１２２２号公報

ところで、一時停止線に車両が接近する際に運転者に一時停止を促す警報を出力することは有用である反面、不適切な警報は逆に運転者に煩わしさを感じさせることになるので、かかる運転補助制御は高い精度で実現されることが望ましい。しかしながら、一般的なナビゲーション装置の地図データベースには、正確な一時停止線の位置データが含まれていないため、一時停止線における各種運転補助制御を高精度に実現することができない。

そこで、本発明は、一時停止に関連する運転補助制御を高精度に実現することができる車両用運転補助装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、車両後方の路面を撮像可能なように車両に搭載される後方撮像手段と、
前記後方撮像手段により撮像される画像に基づいて、車両後方の一時停止線を検出する一時停止線検出手段と、
一時停止線検出手段により一時停止線が検出される車両位置よりも前の区間における車両の走行状態情報に基づいて、該一時停止線における車両の一時停止の有無を事後的に判定する一時停止有無事後判定手段と、
一時停止有無事後判定手段により、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力する警報出力手段と、を備えることを特徴とする車両用運転補助装置が提供される。

本局面において、一時停止線の位置に関する記憶データと、車両の位置情報及び車両の走行状態情報とに基づいて、一時停止線付近での車両の一時停止の有無を判定する一時停止有無判定手段を備え、
一時停止有無判定手段により一時停止線付近での一時停止がなかったと判定された場合、一時停止有無事後判定手段は、その後の所定走行距離内に前記後方撮像手段により一時停止線が検出された場合に、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定することとしてよい。また、一時停止有無判定手段により一時停止線付近での一時停止が検出された場合、一時停止有無事後判定手段は、一時停止後の走行距離と、前記後方撮像手段の撮像画像に基づいて算出される車両と一時停止線までの距離とに基づいて、該一時停止線手前での車両の一時停止の有無を事後的に判定することとしてよい。

また、本発明のその他の一局面によれば、車両後方の路面を撮像可能なように車両に搭載される後方撮像手段と、
前記後方撮像手段により撮像される一時停止線を含む画像を画像処理して一時停止線の位置に関する一時停止線情報を生成する手段とを備え、
前記一時停止線情報を用いて、一時停止に関連する運転補助を行うことを特徴とする、車両用運転補助装置が提供される。

本局面において、前記一時停止線情報を記憶する手段を備え、該記憶した一時停止線情報に基づいて車両進行方向前方に一時停止線を検出した場合、その旨の事前報知を運転者に対して行うこととしてよい。

また、本局面による車両用運転補助装置は、前記一時停止線情報を記憶する手段と、該記憶した一時停止線情報と、車両の位置情報及び車両の走行状態情報とに基づいて、車両が一時停止線で停止したか否かを判定する一時停止有無判定手段とを更に備え、一時停止有無判定手段により、車両が一時停止線で停止していないと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力することとしてよい。

また、本局面による車両用運転補助装置は、前記後方撮像手段により撮像される画像を画像処理して車両後方の一時停止線を検出する一時停止線検出手段と、
一時停止線検出手段により一時停止線が検出される車両位置よりも前の区間における車両の走行状態に基づいて、該一時停止線における車両の一時停止の有無を事後的に判定する一時停止有無事後判定手段とを更に備え、
一時停止有無事後判定手段により、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力することとしてよい。

本発明によれば、一時停止に関連する運転補助制御を高精度に実現することができる車両用運転補助装置を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明による車両用運転補助装置の一実施例を示すシステム構成図である。本実施例の車両用運転補助装置は、電子制御ユニット１０(以下、「警報マネージャ１０」という)を中心に構成される。警報マネージャ１０は、通常的なECU(電子制御ユニット)と同様、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。

警報マネージャ１０は、以下で詳説する如く、バックカメラ１２の撮像する画像から得られる一時停止線情報に基づいて、所定の制御対象デバイスに警報制御指示等を出して、一時停止線における運転補助制御を行う。

上記の制御対象デバイスは、図１に示すように、警報表示・メッセージを出力可能なメータやインジケータ、ディスプレイ等のような表示装置７０、警報（音声）・メッセージを出力可能なスピーカ、マイク、ブザー、オーディオのような音声出力装置７２を含む。

警報マネージャ１０には、CAN（controller area network）などの適切なバスを介して、上記の制御デバイスの他、車両内の各種の電子部品（車速センサ８０のような各種センサや各種ECU）が接続される。特に、本実施形態の警報マネージャ１０には、ナビゲーション装置の主要機能を実現するナビゲーションＥＣＵ２０が接続される。ナビゲーションＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えている。

ナビゲーションＥＣＵ２０には、記録媒体上に地図データを保有する地図データベースを備える。地図データベースには、交差点・高速道路の合流点／分岐点に各々対応する各ノードの座標情報、隣接するノードを接続するリンク情報、各リンクに対応する道路の幅員情報、各リンクに対応する国道・県道・高速道路等の道路種別、各リンクの通行規制情報及び各リンク間の通行規制情報等が含まれている。

本実施例の地図データベースには、更に、一時停止線の位置に関する一時停止線情報が格納される。一時停止線情報は、地図データとして予め収録されていてもよく、或いは、後述の如く、画像処理装置１６（バックカメラ１２）の一時停止線の検出結果（停止線認識結果）に基づいて生成され、地図データベースに事後的に格納されてもよい。この目的のため、地図データベースはハードディスクのような書き込み可能な記録媒体により構成されるのが好ましい。

ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＧＰＳ受信機を介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号（衛星信号）を受信し、現在の車両位置を演算する。自車位置の演算は、如何なる適切な方法で実現されてもよく、例えば搬送波位相式測位法が用いられてもよい。また、自車位置は、ＧＰＳ信号と共に、ジャイロセンサ等の他のセンサによる出力値を用いて演算されてもよい。

ナビゲーションＥＣＵ２０には、一時停止線に関する情報を取得すべく、画像処理装置１６が接続されている。この画像処理装置１６には、ＣＣＤカメラ１２（以下、「バックカメラ１２」という）が接続されている。バックカメラ１２は、車両後方の風景を撮像するように搭載され、例えば車両の背面のバックドアパネルに固定される。尚、バックカメラ１２は、後述する一時停止線認識のためのみならず、他の用途、例えば駐車時の後方視界を支援するために利用されてもよい。

画像処理装置１６は、ナビゲーションＥＣＵ２０からの停止線認識指示に応答して動作し、ＣＣＤカメラ１２の撮像画像を受信及び処理することにより、一時停止線の存在を検出・認識する。画像処理装置１６は、自車両の位置から当該一時停止線までの距離を例えば三角測量の原理を用いて算出してもよい。画像処理装置１６による一時停止線の検出結果（停止線認識結果）は、ナビゲーションＥＣＵ２０に供給される。

ナビゲーションＥＣＵ２０は、以下で詳説する如く、これら地図データベースや画像処理装置１６（バックカメラ１２）からの情報を用いて、一時停止線の有無に関する情報、一時停止線までの距離に関する情報、及び、一時停止線認識結果等を警報マネージャ１０に対して供給する。

次に、以上の構成を前提として、本発明の特徴的な構成について説明する。

図２は、本実施例のナビゲーションＥＣＵ２０及び警報マネージャ１０により実行される主要処理のフローチャートである。図３及び図４は、図２に関連した説明図であり、一時停止線に対する車両の各状態を示す。

先ず、ステップ２００では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、地図データベース内の地図情報及び自車位置情報に基づいて、進行方向前方の所定領域内に一時停止線が存在するか否かを判断する。一時停止線は、信号機のない交差点手前に存在する一時停止線のみならず、交差点以外の道路上に存在する一時停止線（例えば図３等に示すような、横断歩道の手前の一時停止線）をも含む。かかる一時停止線に関する情報が地図データベースに存在しない場合は、ナビゲーションＥＣＵ２０は、代替的に、一時停止線のある交差点の中心点の位置情報を用いてもよい。この際、自車の走行予定道路とそれに交差する交差道路のいずれに一時停止線があるかが地図データから直接的に判定できない場合、自車の走行予定道路と交差道路との優先関係や道路種別の対比結果に基づいて、一時停止点が存在するか否かを推定してもよい。かかる推定方法の詳細は、例えば特開２００４−８６３６３号公報に開示されており、かかる方法が採用されてよい。

ステップ２１０では、ナビゲーションＥＣＵ２０は、地図データベース内の地図情報及び自車位置情報に基づいて、上記ステップ２００で検出した一時停止線までの距離を監視し、車両位置が一時停止線の所定距離β［ｍ］手前となった時点で（図３（Ａ）の車両位置Ｘ１参照）、その旨を知らせる信号を警報マネージャ１０に送信する。

ステップ２２０では、警報マネージャ１０は、当該信号に応答して、一時停止線見落とし警報サービスをセットする。このとき、警報マネージャ１０は、表示装置７０や音声出力装置７２を介して、一時停止線が前方にあることを運転者に知らせる事前報知を行ってもよい。

ステップ２３０では、警報マネージャ１０は、車両の走行状態を表すセンサ信号（典型的には、車速センサ８０の出力信号）に基づいて、警報サービスセット以後の走行距離L［ｍ］を演算・監視する。即ち、車両位置が一時停止線より手前β［ｍ］となった後の走行距離L［ｍ］を演算・監視する。尚、走行距離L［ｍ］は、車速センサ８０に代えて又はそれに加えて、ナビゲーションＥＣＵ２０からの車両位置情報に基づいて演算・監視されてもよい。

走行距離Lが増加し、L≧L2（＝β−α）なる関係が満たされると（即ち、図３（Ａ）の車両位置Ｘ２に示すように、車両が一時停止線に対して所定距離α手前に来ると）、警報マネージャ１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０を介して、画像処理装置１６（バックカメラ１２）に一時停止線認識処理を開始させる（ステップ２４０）。一時停止線認識処理後、一時停止線が検出されると（図４の車両位置Ｘ５参照）、画像処理装置１６は、その旨を知らせる一時停止線認識結果を、ナビゲーションＥＣＵ２０を介して、警報マネージャ１０に供給する。

ステップ２５０では、警報マネージャ１０は、画像処理装置１６からの一時停止線認識結果、及び、一時停止線が検出されるまでの走行状態情報（車速センサ８０の出力信号）に基づいて、車速が0［km/h］になることなく一時停止線が検出されたか否かを判断する。車速が0［km/h］になることなく一時停止線が検出された場合、一時停止線に対して一時停止せずに通過したものと判定し、表示装置７０や音声出力装置７２を介して、一時停止線で一時停止しなかった旨を運転者に知らせる警報を出力する（ステップ２６０）。

一方、一時停止線が検出される前に、車速が0［km/h］になった場合には、ステップ２７０に進む。

ステップ２７０では、警報マネージャ１０は、警報サービスセット以後、車両が停止するまでの走行距離L3が、所定距離βよりも大きいか否かを判断する。所定距離βより小さい場合（L3≦β）、一時停止線で停止したと判断して、なんら警告を出力することなく、警報サービスセットを解除する（ステップ３００）。尚、図３（A）には、車両が一時停止線で正確に停車した場合の車両位置X３が、走行距離L3＝βに対応して示されている。

一方、図３（B）に車両位置X３’にて示すように、警報サービスセット以後、車両が停止するまでの走行距離L3が、所定距離βより大きい場合（L3＞β）、警報マネージャ１０は、一時停止線を超えてから停止したと判断して、表示装置７０や音声出力装置７２を介して、その旨を運転者に知らせる警報（例えば、「一時停止線を超えてから停止しました。以後、注意してください」なる旨のメッセージ）を出力する（ステップ２８０）。

ここで、所定距離βより大きいか否かが判定困難である場合、ステップ２８０に進む前に、ステップ２９０の処理が実行されてもよい。ステップ２９０では、警報マネージャ１０は、一時停止後、一時停止線が検出されるまでの走行距離L５、及び、一時停止線が検出された際の車両と一時停止線との間の距離L４を算出し、走行距離L５が距離L４と車体長Ｌｖ（固定値）の和よりも大きいか否かを判断する。ここで、距離L４は、バックカメラ１２の搭載位置や視角等に依存した所定値（例えば、２．１ｍ）付近の値となる。尚、一時停止線を高速で通過する場合には、シャッター周期の関係でバックカメラ１２により一時停止線が捕捉できない可能性があるが、一時停止後走行を介した場合の車速は極低速であり、このような状態ではバックカメラ１２による一時停止線の捕捉が可能であり、また、車体後部に固定されたバックカメラ１２で認識した一時停止線までの距離はほとんど変動しない。このため、車両と一時停止線との間の距離L４は、かかる一時停止線までの距離としてよい。

図４（Ａ）に示すように、走行距離L５≧Ｌｖ＋L４の場合、一時停止線で停止したと判断して、なんら警告を出力することなく、警報サービスセットを解除する（ステップ３００）。

一方、図４（Ｂ）に示すように、一時停止後、一時停止線が検出されるまでの走行距離L５が、L５＜Ｌｖ＋L４の場合、一時停止線を超えてから停止したと判断して、表示装置７０や音声出力装置７２を介して、その旨を運転者に知らせる警報を出力する（ステップ２８０）。

このように本実施例によれば、画像処理装置１６（バックカメラ１２）の一時停止線の検出結果（停止線認識結果）に基づいて、高精度に警報制御を実現することができる。特に、バックカメラ１２の停止線認識結果から得られる一時停止線情報は、所与の地図データから推定又は検出される一時停止線情報に比べて、情報の精度や信頼性が高く、その結果、高い精度や信頼で警報制御を実現することができる。例えば、上述のステップ２９０の処理を経由することで、単に一時停止線付近で一時停止があったか否かだけでなく、一時停止線手前で確実に一時停止していたか否かを判断することができる（即ち、一時停止線を行き過ぎてから一時停止したのか、それとも一時停止線手前でちゃんと停止したのかを切り分けることができる）。

尚、本実施例において、上述の如くバックカメラ１２の停止線認識結果から得られる一時停止線情報は、次回以降に同一時停止線を通過する際に利用するため、地図データベースに事後的に格納されてもよい。この場合も、バックカメラ１２の停止線認識結果から得られる一時停止線情報は、所与の地図データから推定又は検出される一時停止線情報に比べて、情報の精度や信頼性が高いので、一時停止線手前における各種警報制御や、一時停止線で停止したか否かの判定処理（例えば、上記ステップ２７０）の精度が向上する。

また、本実施例において、上記ステップ２９０の処理は、上述の如く判断が微妙な場合のみならず、ステップ２７０で用いる各種情報の信頼性が比較的低い場合（例えば、地図データベース内の一時停止線情報が、上述のバックカメラ１２の認識結果に基づくものでない場合）にも、実行されることとしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例において、一時停止線手前で確実に一時停止していたか否かを可能な限り早期に判断できるように、距離L４は、一時停止線が検出された際の車両と一時停止線との間の距離としているが、本発明はこれに限定されることはなく、距離L４の算出時点は、走行距離L５の算出時点と同期が取れている限り、バックカメラ１２で一時停止線が認識されている間の如何なる時点であってもよい。

本発明による車両用運転補助装置の一実施例を示すシステム構成図である。 本実施例のナビゲーションＥＣＵ２０及び警報マネージャ１０により実行される主要処理のフローチャートである。 図３（Ａ）は、車両が一時停止線で正確に停車した場合を示す説明図であり、図３（Ｂ）は、車両が一時停止線を通り過ぎてから停車した場合を示す説明図である。 図４（Ａ）は、車両が一時停止線で正確に停車した場合を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、車両が一時停止線を通り過ぎてから停車した場合を示す説明図である。

符号の説明

１０ 警報マネージャ
１２ バックカメラ
１６ 画像処理装置
２０ ナビゲーションＥＣＵ
７０ 表示装置
７２ 音声出力装置
８０ 車速センサ

Claims (7)

1. 車両後方の路面を撮像可能なように車両に搭載される後方撮像手段と、
   前記後方撮像手段により撮像される画像に基づいて、車両後方の一時停止線を検出する一時停止線検出手段と、
   一時停止線検出手段により一時停止線が検出される車両位置よりも前の区間における車両の走行状態情報に基づいて、該一時停止線における車両の一時停止の有無を事後的に判定する一時停止有無事後判定手段と、
   一時停止有無事後判定手段により、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力する警報出力手段と、を備えることを特徴とする車両用運転補助装置。
2. 一時停止線の位置に関する記憶データと、車両の位置情報及び車両の走行状態情報とに基づいて、一時停止線付近での車両の一時停止の有無を判定する一時停止有無判定手段を備え、
   一時停止有無判定手段により一時停止線付近での一時停止がなかったと判定された場合、一時停止有無事後判定手段は、その後の所定走行距離内に前記後方撮像手段により一時停止線が検出された場合に、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定する、請求項１に記載の車両用運転補助装置。
3. 一時停止有無判定手段により一時停止線付近での一時停止が検出された場合、一時停止有無事後判定手段は、一時停止後の走行距離と、前記後方撮像手段の撮像画像に基づいて算出される車両と一時停止線までの距離とに基づいて、該一時停止線手前での車両の一時停止の有無を事後的に判定する、請求項２に記載の車両用運転補助装置。
4. 車両後方の路面を撮像可能なように車両に搭載される後方撮像手段と、
   前記後方撮像手段により撮像される一時停止線を含む画像を画像処理して一時停止線の位置に関する一時停止線情報を生成する手段とを備え、
   前記一時停止線情報を用いて、一時停止に関連する運転補助を行うことを特徴とする、車両用運転補助装置。
5. 前記一時停止線情報を記憶する手段を備え、該記憶した一時停止線情報に基づいて車両進行方向前方に一時停止線を検出した場合、その旨の事前報知を運転者に対して行う、請求項４に記載の車両用運転補助装置。
6. 前記一時停止線情報を記憶する手段と、
   該記憶した一時停止線情報と、車両の位置情報及び車両の走行状態情報とに基づいて、車両が一時停止線で停止したか否かを判定する一時停止有無判定手段とを更に備え、
   一時停止有無判定手段により、車両が一時停止線で停止していないと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力する、請求項４に記載の車両用運転補助装置。
7. 前記後方撮像手段により撮像される画像を画像処理して車両後方の一時停止線を検出する一時停止線検出手段と、
   一時停止線検出手段により一時停止線が検出される車両位置よりも前の区間における車両の走行状態に基づいて、該一時停止線における車両の一時停止の有無を事後的に判定する一時停止有無事後判定手段とを更に備え、
   一時停止有無事後判定手段により、一時停止線で一時停止が行われなかったと判定された場合、その旨の警報を運転者に対して出力する、請求項４〜６の何れかに記載の車両用運転補助装置。

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