JP2007257301A - 車両用標識認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算負荷の増大を抑制しつつ認識精度を向上させる。
【解決手段】基準点距離算出部３１は、外界カメラ１４から出力される画像データ上に消失点ＶＰ等の所定の基準点を設定し、基準点から画像データ上の適宜の位置までの距離Ｌｂを算出する。大きさ補正部３２は、基準点距離算出部３１により算出された基準点から画像データ上の適宜の位置までの距離Ｌｂと、予め設定された画像データ上の所定の最近接位置（車両搭載位置が固定された外界カメラ１４の撮影可能領域内に含まれる一時停止標識が最も手前に位置する場合の一時停止標識の配置位置）ＰＡと基準点との間の距離Ｌａとの比（Ｌｂ／Ｌａ）に応じて、形状データ記憶装置１５に記憶している所定のモデル画像の大きさを補正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用標識認識装置に関する。

従来、例えば白黒カメラの撮影により得られた画像に対して二値化処理等の画像処理を行い、この画像処理後の画像データを構成する画素の明暗に応じたエッジを抽出し、画像データの上部と下部とに、台形状のエッジと三角形状のエッジとが存在する場合に、一時停止標識が撮影されていると判断する車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、例えばカメラの撮影により得られた画像から、各種の交通標識を構成する文字をパターンマッチングにより認識し、この認識結果を車両の乗員に報知する報知装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−１８００９０号公報 特公平４−５２３９号公報

ところで、上記従来技術において、所定の形状や文字等を画像から認識する際には、所定のモデル画像の大きさを変化させつつ、撮影により得られた画像の全領域に亘って網羅的にパターンマッチング等の認識処理を実行する必要があり、認識処理の実行に伴う演算負荷が増大してしまうという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、演算負荷の増大を抑制しつつ認識精度を向上させることが可能な車両用標識認識装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用標識認識装置は、車両の進行方向の道路標識を含む領域を撮影する撮影手段と、基準となる大きさを有する所定形状の標識のテンプレート（例えば、実施の形態でのモデル画像）を予め記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での形状データ記憶装置１５）と、前記撮影手段が撮影した画像と、前記テンプレートにより道路標識を認識する標識認識手段（例えば、実施の形態での標識形状識別部４２）とを備える車両用標識認識装置であって、前記撮影手段が撮影した前記画像中に基準点（例えば、実施の形態での消失点）を設定する基準点設定手段（例えば、実施の形態での基準点距離算出部３１）と、前記基準点から前記画像中の適宜の位置までの距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での基準点距離算出部３１が兼ねる）と、前記距離算出手段により算出された距離が短くなることに伴い、前記基準となる大きさが減少傾向に変化するように前記テンプレートを補正する補正手段（例えば、実施の形態での大きさ補正部３２）とを備え、前記標識認識手段は、前記補正手段により補正された前記テンプレートを用いて、前記距離算出手段により算出された前記距離に対応する前記画像中の位置においてテンプレートマッチングを実行して前記道路標識を認識することを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、撮影により得られた画像上に基準点（例えば、消失点等）を設定し、この基準点からの距離に応じて、予め記憶している所定のテンプレートの大きさを補正することにより、所定の規格を有する道路標識を認識する際のテンプレートマッチングを適切に実行することができる。しかも、テンプレートの大きさを補正する際に用いる距離に対応した画像中の位置において、この補正されたテンプレートによるテンプレートマッチングを実行することにより、例えば画像の全領域に亘って網羅的にパターンマッチングを実行する場合に比べて、演算負荷の増大を抑制することができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両用標識認識装置では、前記テンプレートは所定の三角形形状またはＶ字形状であることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、所定の三角形形状またはＶ字形状を、外形形状の少なくとも一部として有する道路標識を適切に認識することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両用標識認識装置では、前記所定の三角形状は一時停止標識の外形をなす三角形状であることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、一時停止標識の外形形状である三角形形状を認識するだけの単純な処理によって、一時停止標識が存在するか否かを適切に判定することができる。

さらに、請求項４に記載の本発明の車両用標識認識装置では、前記所定のＶ字形状は一時停止標識の３つの角部の外形をなす各Ｖ字形状の少なくとも何れかであることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の少なくとも何れかを認識するだけの単純な処理によって、一時停止標識が存在するか否かを適切に判定することができる。

さらに、請求項５に記載の本発明の車両用標識認識装置では、前記標識認識手段は、赤色を判別する赤色判別手段（例えば、実施の形態での色情報抽出部４３）を備え、前記認識認識手段により認識された前記道路標識が有する前記三角形形状または前記Ｖ字形状の内方の色が前記赤色判別手段により赤色であると判別される場合に、前記道路標識は一時停止標識であると判定することを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、テンプレートマッチングにより認識された道路標識が有する三角形形状またはＶ字形状の内方の色が赤色であるか否かを判別することにより、赤色の三角形形状である一時停止標識の認識精度を向上させることができる。

さらに、請求項６に記載の本発明の車両用標識認識装置は、車両の進行方向の交差点の存在を認知する交差点認知手段（例えば、実施の形態での交差点認知部２１）を備え、前記標識認識手段は、前記交差点認知手段により存在が認知された交差点の手前位置を含む領域を前記撮影手段が撮影した画像中に、前記テンプレートとマッチングする前記道路標識を認識した場合に、該道路標識は一時停止標識であると判定することを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、テンプレートマッチングにより認識された道路標識が交差点の手前位置を含む領域に存在する場合には、この道路標識を一時停止標識であると判定する際の判定精度を向上させることができる。

さらに、請求項７に記載の本発明の車両用標識認識装置は、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段（例えば、実施の形態での自車両状態センサ１６）と、前記標識認識手段により一時停止標識が認識されたときに、前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて車両の乗員に一時停止標識の存在を報知する報知手段（例えば、実施の形態での走行制御部５１および警報装置１８）とを備えることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、走行状態検出手段により検出される走行状態量（例えば、車両の速度や減速状態等）および走行状態量に基づく運転者の減速意志等に基づき、標識認識手段により認識された一時停止標識の存在を報知することにより、適切な運転支援を行うことができる。

さらに、請求項８に記載の本発明の車両用標識認識装置は、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段（例えば、実施の形態での自車両状態センサ１６）と、前記標識認識手段により一時停止標識が認識されたときに、前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて車両の減速手段を自動的に作動させる減速制御手段（例えば、実施の形態での走行制御部５１および制動装置１７）とを備えることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、走行状態検出手段により検出される走行状態量（例えば、車両の速度や減速状態等）および走行状態量に基づく運転者の減速意志等に基づき、車両の減速手段を自動的に作動させることにより、適切な運転支援を行うことができる。

さらに、請求項９に記載の本発明の車両用標識認識装置では、前記基準点は消失点であることを特徴としている。

上記の車両用標識認識装置によれば、撮影手段の撮影により得られた画像上に適切な基準点を設定することができる。

以上説明したように、本発明の車両用標識認識装置によれば、基準点からの距離に応じて、予め記憶している所定のテンプレートの大きさを補正することにより、所定の規格を有する道路標識を認識する際のテンプレートマッチングを適切に実行することができる。しかも、テンプレートの大きさを補正する際に用いる距離に対応した画像中の位置においてテンプレートマッチングを実行することにより、例えば画像の全領域に亘って網羅的にパターンマッチングを実行する場合に比べて、演算負荷の増大を抑制することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、所定の三角形形状またはＶ字形状を、外形形状の少なくとも一部として有する道路標識を適切に認識することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、一時停止標識の外形形状である三角形形状を認識するだけの単純な処理によって、一時停止標識が存在するか否かを適切に判定することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の少なくとも何れかを認識するだけの単純な処理によって、一時停止標識が存在するか否かを適切に判定することができる。

さらに、請求項５に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、テンプレートマッチングにより認識された道路標識が有する三角形形状またはＶ字形状の内方の色が赤色であるか否かを判別することにより、赤色の三角形形状である一時停止標識の認識精度を向上させることができる。
さらに、請求項６に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、テンプレートマッチングにより認識された道路標識が交差点の手前位置を含む領域に存在する場合には、この道路標識を一時停止標識であると判定する際の判定精度を向上させることができる。

さらに、請求項７に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、走行状態検出手段により検出される走行状態量（例えば、車両の速度や減速状態等）および走行状態量に基づく運転者の減速意志等に基づき、標識認識手段により認識された一時停止標識の存在を報知することにより、適切な運転支援を行うことができる。
さらに、請求項８に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、走行状態検出手段により検出される走行状態量（例えば、車両の速度や減速状態等）および走行状態量に基づく運転者の減速意志等に基づき、車両の減速手段を自動的に作動させることにより、適切な運転支援を行うことができる。
さらに、請求項９に記載の本発明の車両用標識認識装置によれば、撮影手段の撮影により得られた画像上に適切な基準点を設定することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用標識認識装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用標識認識装置１を具備する車両制御装置１０は、例えば図１に示すように、ナビゲーション装置１１と、地図データ記憶装置１２と、通信装置１３と、外界カメラ１４と、形状データ記憶装置１５と、自車両状態センサ１６と、制動装置１７と、警報装置１８と、処理装置１９とを備えて構成されている。

ナビゲーション装置１１は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号等の測位信号あるいはジャイロセンサおよび加速度センサ等の各検出結果に基づいて自車両の現在位置および進行方向を検知し、この検知結果に基づき、地図データ記憶装置１２に格納された地図データに対してマップマッチングを行い、表示画面上での自車両の現在位置の表示位置を制御すると共に、検出された自車両の現在位置あるいは各種スイッチやキーボード等を介して操作者により入力された適宜の車両位置に対して、表示画面上での地図表示を制御する。

地図データ記憶装置１２は、ナビゲーション装置１１の表示画面上に地図を表示するための地図表示用のデータおよび自車両の現在位置に基づくマップマッチングの処理に必要とされる道路座標データに加えて、経路探索や経路誘導等の処理に必要とされるデータ、例えば交差点等の所定位置の緯度および経度からなる点であるノードと、各ノード間を結ぶ線であるリンクとの各データを地図データとして備えており、さらに、ノードおよびリンクには各種の情報が付加されている。
例えば図２に示すように、自車両Ａの進行方向前方の道路上に交差点が存在する場合、複数のノードＮ１，…，Ｎ４と、各ノードＮ１，…，Ｎ４間を接続するリンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３とが設定されている。そして、例えば交差点の位置を示すノードＮ２に対しては、緯度および経度に加えて、信号機の有無や複数の道路の交差角度や形状等の交差点情報が付加され、各リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３には、道路種別（例えば、国道、県道、市道等）、道路幅員情報（例えば、幅員データ等）、道路構造情報（例えば、車線数等）が付加されている。

通信装置１３は、例えば自車両の外部の情報発信装置から発信される各種の情報（例えば、交差点の位置および交差点情報、道路種別、道路幅員情報、道路構造情報等）や、例えば先行車両や対向車両等の他車両との間の車車間通信により発信される各種の情報（例えば、他車両の走行状態や走行路に関する情報等）を受信する。

外界カメラ１４は、例えば可視光領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等のカメラおよび画像処理部を備えて構成され、例えば車室内に配置されたカメラはフロントウィンドウ越しに自車両の進行方向前方の所定検知範囲の外界（例えば、自車両の走行状態や外界の環境等に応じた所定距離よりも前方の領域であって、自車両の走行路の勾配や曲率等の道路形状に応じて道路標識が存在すると推定される位置周辺の領域等）を所定時間間隔で撮影する。そして、画像処理部は、カメラの撮影により得られた画像に対して、例えばフィルタリング等の所定の画像処理を行い、二次元配列の画素からなる画像データを生成して処理装置１９へ出力する。

形状データ記憶装置１５は、後述するパターンマッチングの処理で用いられる所定のモデル画像を格納する。所定のモデル画像は、例えば図３（ａ）に示すように、一時停止標識の外形形状である所定の大きさの三角形形状、および、例えば図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、一時停止標識の外形形状の一部（例えば、３つの角部）を構成する所定の大きさのＶ字形状の各画像とされている。
そして、各三角形状および各Ｖ字形状の大きさは、例えば車両に対する搭載位置が所定位置に固定された外界カメラ１４の撮影可能領域内において一時停止標識が最も手前に位置する場合に、外界カメラ１４の撮影により得られるの画像上での一時停止標識の大きさと同等になるように設定されている。
なお、一時停止標識の大きさに複数の規格が設定されている場合、形状データ記憶装置１５は、各規格に応じた大きさで互いに相似形状となる複数のモデル画像を記憶する。

自車両状態センサ１６は、自車両の車両情報として、例えば自車両の速度（車速）を検出する車速センサや、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）やヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検出するヨーレートセンサや、操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）や操舵角に応じた実舵角（転舵角）を検出する舵角センサや、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態を検知する各センサ等を備えて構成されている。

制動装置１７は、例えばブレーキ制御装置や変速制御装置やエンジン出力制御装置等であって、処理装置１９から入力される制御信号に応じて、例えばブレーキ液圧や変速比やエンジン出力等を制御して自車両に制動力を作用させる。
警報装置１８は、例えば、触覚的伝達装置と、視覚的伝達装置と、聴覚的伝達装置とを備えて構成されている。
触覚的伝達装置は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置等であって、処理装置１９から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動（ステアリング振動）を発生させることによって、交差点での自車両の停止の必要性を乗員に認識させる。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置等であって、処理装置１９から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させることによって、交差点での自車両の停止の必要性を乗員に認識させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカ等であって、処理装置１９から入力される制御信号に応じて所定の警報音や音声等を出力することによって、交差点での自車両の停止の必要性を乗員に認識させる。

処理装置１９は、例えば交差点認知部２１と、基準点距離算出部３１と、大きさ補正部３２と、エッジ抽出部４１と、標識形状識別部４２と、色情報抽出部４３と、停止標識認識判定部４４と、走行制御部５１とを備えて構成されている。

交差点認知部２１は、ナビゲーション装置１１により検出された自車両の現在位置および進行方向と、地図データ記憶装置１２に格納された地図データまたは通信装置１３により受信された各種の情報とに基づき、自車両の進行方向に交差点が存在することを認知する。さらに、交差点認知部２１は、存在を認知した交差点に対する交差点情報に基づき、交差点に信号機が存在するか否かを判定すると共に、交差点で交差する道路の道路種別、道路幅員情報、道路構造情報等に基づき、自車両の走行路は優先道路であるか否かを判定する。例えば道路種別に対しては、順次、国道、県道、市道へと変化することに伴い、優先度が低下するように設定され、例えば道路幅員情報に対しては、幅員が減少することに伴い、優先度が低下するように設定され、例えば道路構造情報に対しては、車線数が減少することに伴い、優先度が低下するように設定されている。
そして、交差点認知部２１は、これらの認知結果および判定結果を停止標識認識判定部４４に出力する。

基準点距離算出部３１は、例えば図４に示すように、外界カメラ１４から出力される画像データに対して、この画像データ上に、例えば消失点ＶＰ等からなる所定の基準点を設定し、この基準点から画像データ上の適宜の位置までの距離Ｌｂを算出する。
大きさ補正部３２は、基準点距離算出部３１により算出された基準点から画像データ上の適宜の位置までの距離Ｌｂと、予め設定された所定の最近接位置ＰＡと基準点との間の距離Ｌａとの比（Ｌｂ／Ｌａ）に応じて、形状データ記憶装置１５に記憶している所定のモデル画像の大きさを補正する。

例えば図４に示すように、所定の最近接位置ＰＡは、車両搭載位置が固定された外界カメラ１４の撮影可能領域内に含まれる一時停止標識が最も手前に位置する場合の一時停止標識の配置位置であって、形状データ記憶装置１５には、この最近接位置ＰＡに対応する大きさの一時停止標識に対するモデル画像が記憶されている。このため、画像データ上の適宜の位置ＰＢに対応するモデル画像の大きさは、基準点から適宜の位置ＰＢまでの距離ＬＢと、基準点から最近接位置ＰＡまでの距離Ｌａとの比（Ｌｂ／Ｌａ）に応じた値となり、例えば図５に示すように、所定の最近接位置ＰＡに対応する三角形状のモデル画像の一辺の長さＴａは、適宜の位置ＰＢに対応して、長さＴｂ＝Ｔａ×（Ｌｂ／Ｌａ）に補正される。つまり、基準点からの離が短くなることに伴い、モデル画像の大きさが減少傾向に変化するように補正される。
そして、大きさが補正されたモデル画像は、この補正後のモデル画像に対応した位置でのパターンマッチングの処理に用いられるようになっている。

エッジ抽出部４１は、例えば図６（ａ）に示すように、外界カメラ１４から出力される画像データに対して、この画像データを構成する画素の明暗に応じたエッジ抽出により、例えば図６（ｂ）に示すように、撮影された各種の物体の輪郭点列を含むエッジ画像を生成する。

標識形状識別部４２は、例えば図６（ｃ）〜（ｅ）に示すように、形状データ記憶装置１５に格納された一時停止標識の外形形状に対応する各モデル画像に対し、大きさ補正部３２において大きさが補正された各モデル画像、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示す三角形形状およびＶ字形状の各画像Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３によるパターンマッチングの処理を行い、エッジ画像に含まれる輪郭点列を直線等により認識して、一時停止標識の外形形状である三角形形状または一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の少なくとも何れかを識別する。
例えば標識形状識別部４２は、大きさ補正部３２から出力される各モデル画像に対応した画像データ上の位置（つまり、上述した適宜の位置ＰＢ）において、例えば図７に示すように、各モデル画像（例えば、図７に示すモデル画像Ｍ１）を画像データ上において所定方向（例えば、横方向等）に所定画素（例えば、１〜３画素等）毎に移動させつつパターンマッチングの処理を行う。

色情報抽出部４３は、標識形状識別部４２により識別された三角形形状またはＶ字形状の内方領域、例えば図６（ｃ）〜（ｅ）に示す各内方領域α１，α２，α３等に含まれるを各画素の色の情報を抽出する。
停止標識認識判定部４４は、例えば、交差点認知部２１による認知結果において自車両の現在位置が交差点の手前位置であって、かつ、交差点認知部２１による判定結果において交差点で自車両の走行路と交差する道路に対して、自車両の走行路の優先度が同等あるいはより低く、かつ、交差点認知部２１による判定結果において交差点に信号機が存在せず、かつ、外界カメラ１４から出力された画像データに対するエッジ画像に所定の三角形形状またはＶ字形状が標識形状識別部４２により識別され、かつ、色情報抽出部４３により抽出された三角形形状またはＶ字形状の所定の内方領域の少なくとも一部の領域に含まれる画素の色が赤色である場合に、一時停止標識が認識されたと判定する。

そして、走行制御部５１は、停止標識認識判定部４４による判定結果に基づき、自車両の走行状態に対する走行支援レベルを設定し、この走行支援レベルに応じて制動装置１７および警報装置１８を作動させる。例えば、走行制御部３０は、自車両状態センサ１６の出力に基づく運転者の減速意志が検出されていない状態で、自車両が交差点の手前の所定の警報位置に到達したときに、停止の実行を促す警報を出力し、さらに、自車両の速度が所定速度以上の状態で所定の減速位置に到達したときに、自動的に自車両を減速させる。

本実施の形態による車両用標識認識装置１を具備する車両制御装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両制御装置１０の動作、特に、自車両の進行方向前方に一時停止標識を認識したか否かを判定する処理について説明する。

先ず、例えば図８に示すステップＳ０１においては、ナビゲーション装置１１により検出された自車両の現在位置および進行方向と、地図データ記憶装置１２に格納された地図データまたは通信装置１３により受信された各種の情報とに基づき、自車両の進行方向に交差点が存在することを認知したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。

そして、ステップＳ０２においては、交差点で自車両の走行路と交差する交差道路に対して、自車両の走行路の優先度がより高いか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり交差点で自車両の走行路と交差する道路に対して、自車両の走行路が優先道路である場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり交差点で自車両の走行路と交差する道路に対して、自車両の走行路の優先度が同等あるいはより低い場合には、ステップＳ０３に進む。

そして、ステップＳ０３においては、外界カメラ１４から出力される画像データを取得する。
そして、ステップＳ０４においては、画像データを構成する画素の明暗に応じたエッジ抽出によりエッジ画像を生成する。
そして、ステップＳ０５においては、画像データ上に、例えば消失点等からなる所定の基準点を設定し、この基準点に基づき、形状データ記憶装置１５に格納された一時停止標識の外形形状に対する各モデル画像の大きさを、パターンマッチングの処理を実行する画像データ上の適宜の位置に応じた大きさに補正する。
そして、ステップＳ０６においては、大きさが補正された各モデル画像を用いて、各モデル画像に対応する画像データ上の位置においてパターンマッチングの処理を行い、エッジ画像に含まれる輪郭点列を直線等により認識して、一時停止標識の外形形状である三角形形状または一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の少なくとも何れかを識別する。

そして、ステップＳ０７においては、エッジ画像において、一時停止標識の外形形状である三角形形状または一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の少なくとも何れかを識別したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進む。

そして、ステップＳ０８においては、一時停止標識の外形形状である三角形形状または一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状の所定の内方領域の少なくとも一部の領域に含まれる画素の色が赤色であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進み、このステップＳ０９においては、自車両の進行方向前方に一時停止標識を認識したと判定して、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態による車両用標識認識装置１によれば、外界カメラ１４の撮影により得られた画像データ上に消失点等の基準点を設定し、この基準点からの距離に応じて、予め形状データ記憶装置１５に記憶している所定のモデル画像の大きさを補正することにより、所定の規格を有する道路標識を認識する際のモデル画像を用いたテンプレートマッチングを適切に実行することができる。しかも、モデル画像の大きさを補正する際に用いる距離に対応した画像中の位置において、この補正されたモデル画像によるテンプレートマッチングを実行することにより、例えば画像データ上の全領域に亘って網羅的にパターンマッチングを実行する場合に比べて、演算負荷の増大を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用標識認識装置を具備する車両制御装置の構成図である。 地図データを構成するノードおよびリンクの一例を示す図である。 図３（ａ）は一時停止標識の外形形状である三角形形状のモデル画像を示す図であり、図３（ｂ）〜（ｄ）は一時停止標識の外形形状の一部であるＶ字形状のモデル画像を示す図である。 画像データ上における基準点と一時停止標識の位置との一例を示す図である。 画像データ上における基準点に対する一時停止標識の位置に応じて変化するモデル画像の大きさの変化の一例を示す図である。 図６（ａ）は外界カメラから出力される画像データの一例を示す図であり、図６（ｂ）はエッジ画像の一例を示す図であり、図６（ｃ）〜（ｅ）は各モデル画像によるパターンマッチングの結果の一例を示す図である。 モデル画像Ｍ１によるパターンマッチングの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る車両用標識認識装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用標識認識装置
１０ 車両制御装置
１４ 外界カメラ（撮影手段）
１５ 形状データ記憶装置（記憶手段）
１６ 自車両状態センサ（走行状態検出手段）
１７ 制動装置（減速制御手段）
１８ 警報装置（報知手段）
２１ 交差点認知部（交差点認知手段）
３１ 基準点距離算出部（基準点設定手段、距離算出手段）
３２ 大きさ補正部（補正手段）
４２ 標識形状識別部（標識認識手段）
４３ 色情報抽出部（赤色判別手段）
５１ 走行制御部（報知手段、減速制御手段）

Claims (9)

1. 車両の進行方向の道路標識を含む領域を撮影する撮影手段と、
   基準となる大きさを有する所定形状の標識のテンプレートを予め記憶する記憶手段と、
   前記撮影手段が撮影した画像と、前記テンプレートにより道路標識を認識する標識認識手段とを備える車両用標識認識装置であって、
   前記撮影手段が撮影した前記画像中に基準点を設定する基準点設定手段と、
   前記基準点から前記画像中の適宜の位置までの距離を算出する距離算出手段と、
   前記距離算出手段により算出された距離が短くなることに伴い、前記基準となる大きさが減少傾向に変化するように前記テンプレートを補正する補正手段とを備え、
   前記標識認識手段は、前記補正手段により補正された前記テンプレートを用いて、前記距離算出手段により算出された前記距離に対応する前記画像中の位置においてテンプレートマッチングを実行して前記道路標識を認識することを特徴とする車両用標識認識装置。
2. 前記テンプレートは所定の三角形形状またはＶ字形状であることを特徴とする請求項１に記載の車両用標識認識装置。
3. 前記所定の三角形状は一時停止標識の外形をなす三角形状であることを特徴とする請求項２に記載の車両用標識認識装置。
4. 前記所定のＶ字形状は一時停止標識の３つの角部の外形をなす各Ｖ字形状の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項２に記載の車両用標識認識装置。
5. 前記標識認識手段は、赤色を判別する赤色判別手段を備え、
   前記認識認識手段により認識された前記道路標識が有する前記三角形形状または前記Ｖ字形状の内方の色が前記赤色判別手段により赤色であると判別される場合に、前記道路標識は一時停止標識であると判定することを特徴とする請求項２から請求項４の何れかひとつに記載の車両用標識認識装置。
6. 車両の進行方向の交差点の存在を認知する交差点認知手段を備え、
   前記標識認識手段は、前記交差点認知手段により存在が認知された交差点の手前位置を含む領域を前記撮影手段が撮影した画像中に、前記テンプレートとマッチングする前記道路標識を認識した場合に、該道路標識は一時停止標識であると判定することを特徴とする請求項２から請求項５の何れかひとつに記載の車両用標識認識装置。
7. 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記標識認識手段により一時停止標識が認識されたときに、前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて車両の乗員に一時停止標識の存在を報知する報知手段とを備えることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかひとつに記載の車両用標識認識装置。
8. 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記標識認識手段により一時停止標識が認識されたときに、前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて車両の減速手段を自動的に作動させる減速制御手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかひとつに記載の車両用標識認識装置。
9. 前記基準点は消失点であることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかひとつに記載の車両用標識認識装置。
   
   

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