JP2014215697A - Outside vehicle environment recognition device - Google Patents

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JP2014215697A JP2013090527A JP2013090527A JP2014215697A JP 2014215697 A JP2014215697 A JP 2014215697A JP 2013090527 A JP2013090527 A JP 2013090527A JP 2013090527 A JP2013090527 A JP 2013090527A JP 2014215697 A JP2014215697 A JP 2014215697A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine the type of signal devices detected in a photographed image in order to appropriately execute vehicle control and issue warnings.SOLUTION: An outside vehicle environment recognition device detects the presence of signal devices in a photographed image obtained by photographing an image in a direction of travel of a vehicle, performs processing to determine a distance distribution from the vehicle on the detected one or more signal devices, and performs type determination whether the signal devices detected in the photographed image are traffic lights or instruction signal devices by using a result of the determination of the distance distribution so as to create determination information.

Description

本発明は、自車両の進行方向を撮像した撮像画像を用いて前方の信号機の判定を行う車外環境認識装置についての技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field relating to a vehicle exterior environment recognition apparatus that determines a traffic signal ahead using a captured image obtained by capturing a traveling direction of a host vehicle.

特開2007−34693JP2007-34693 特開2005−170154JP-A-2005-170154

例えば先行車両やその他の障害物の接近を検知して車両を制動させるなどの衝突回避や、オートクルーズ等といった運転者を支援するための運転支援技術が知られている。このような運転支援技術では、車両前方に存在する物体までの距離を検出し、その結果に基づきブレーキ制御やスロットル制御等の車両制御が行われたり、運転者に対する警報を行う。
走行中に前方に存在する交通信号機の検出も車両制御には重要である。例えば赤信号に応じた警報や自動停止制御などのために交通信号機検出が行われる。
For example, driving assistance technologies for assisting the driver, such as collision avoidance such as detecting the approach of a preceding vehicle and other obstacles to brake the vehicle, and auto-cruising, are known. In such driving support technology, the distance to an object existing in front of the vehicle is detected, and based on the result, vehicle control such as brake control and throttle control is performed, and a warning is given to the driver.
The detection of traffic signals that are in front of the vehicle while driving is also important for vehicle control. For example, traffic signal detection is performed for an alarm or automatic stop control according to a red signal.

車両に取り付けたカメラによる撮像画像から前方の赤信号を検出する技術が、上記特許文献1、2に開示されている。
特許文献1では、自車両の進行路上にある信号機が赤信号であるか否かを判定するために、赤信号の形状を用いている。即ち自車両の正面にある信号機であるほど真円に近く、離れる程楕円形に近づくことを利用している。
特許文献2においては、車両停止制御の条件として交通信号機の検出を行うことが開示されており、具体的には自車両の進行方向の交差点に2以上の赤信号を検出した場合に、その交差点の停止線を停止地点として運転支援制御を行うことが記載されている。
Techniques for detecting a forward red signal from an image captured by a camera attached to a vehicle are disclosed in Patent Documents 1 and 2 above.
In Patent Document 1, the shape of a red signal is used to determine whether or not a traffic light on the traveling path of the host vehicle is a red signal. In other words, the fact that the traffic signal in front of the host vehicle is closer to a perfect circle and the further away it is, the closer it is to an ellipse.
Patent Document 2 discloses that a traffic signal is detected as a condition for vehicle stop control. Specifically, when two or more red signals are detected at an intersection in the traveling direction of the host vehicle, the intersection is detected. It is described that the driving support control is performed with the stop line as a stop point.

ところで車両が走行する道路上には、交差点等で円滑な交通のための交通整理を行う通常の交通信号機以外にも、多様な信号機が存在する。例えば有料道路の料金所ゲートの開閉を示す信号機、車線を示す信号機などである。これらを説明上「指示信号機」と呼ぶこととする。これらの指示信号機が検出された場合に、交差点等の交通信号機の場合と同様に車両制御や警報を行うことは適切でない場合がある。
例えば上記特許文献1、2の技術は、共に赤信号の検出を行うものであるが、信号機の種別を考慮していない。有料道路の料金所や中央線を指示する信号機は赤色で複数個点灯していることがあるため、交差点の信号機等と誤検出をすることが生じたり、或いは料金所の隣のレーンの赤信号を、赤の交通信号と判定して停止制御を行うなどが生じるおそれがある。このため適切な運転支援制御のために、交通信号機と、それ以外の交通信号機に似た特徴を持つ発光体(指示信号機)を区別することが求められる。
By the way, there are various traffic lights on the road on which the vehicle travels in addition to the normal traffic lights that perform traffic control for smooth traffic at intersections and the like. For example, a traffic signal indicating opening and closing of a toll gate on a toll road, a traffic signal indicating a lane, and the like. These will be referred to as “instruction traffic lights” for the sake of explanation. When these instruction traffic lights are detected, it may not be appropriate to perform vehicle control or warning as in the case of traffic lights such as intersections.
For example, the techniques of Patent Documents 1 and 2 both detect a red signal, but do not consider the type of traffic signal. There may be a number of red traffic lights that indicate the toll gate and the central line on the toll road, so it may be misdetected as a traffic signal at an intersection, or a red signal in the lane adjacent to the toll gate May be determined as a red traffic signal and stop control may occur. For this reason, for appropriate driving support control, it is necessary to distinguish between traffic lights and light emitters (indicating traffic lights) having characteristics similar to those of other traffic signals.

そこで本発明は、自車両の進行方向を撮像した撮像画像内で検出される信号機が、交通信号機か指示信号機かを判定できるようにすることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to determine whether a traffic signal detected in a captured image obtained by capturing the traveling direction of the host vehicle is a traffic signal or an instruction signal.

第1に、本発明に係る車外環境認識装置は、自車両の進行方向を撮像した撮像画像内で信号機の存在を検出する信号機検出部と、前記信号機検出部で検出された信号機についての自車両からの距離分布を用いて、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行い、種別判定結果を示す判定情報を生成する信号機種別判定部と、を備えたものである。
料金所ゲートや車線指示等のための指示信号機は、ほとんどの場合、車両からの前方距離が略等しい位置に複数個存在する。自車両からの距離分布によりこの点を判定することで、指示信号機の場合を、交差点や横断歩道等設置箇所などに設けられている交通信号機と区別できる。
1stly, the external environment recognition apparatus which concerns on this invention is the own vehicle about the traffic signal detection part which detects presence of a traffic signal in the picked-up image which imaged the advancing direction of the own vehicle, and the traffic signal detected by the said traffic signal detection part. A traffic signal type determination unit that performs a type determination of whether the detected traffic signal is a traffic signal or an instruction traffic signal using a distance distribution from and generates a determination information indicating a result of the type determination. is there.
In most cases, there are a plurality of instruction signals for toll gates, lane instructions, and the like at positions where the forward distance from the vehicle is substantially equal. By determining this point based on the distance distribution from the host vehicle, it is possible to distinguish the indication signal from the traffic signal provided at an installation location such as an intersection or a crosswalk.

第2に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、さらに、撮像画像内で検出された信号機の発光形状を判定し、発光形状の判定結果も前記種別判定に用いることが望ましい。
指示信号機の中には、例えば◎状や×状等、交通信号機の●状とは異なる発光形状のものがある。従って発光形状も交通信号機と指示信号機の種別判定の要素として用いることができる。
Secondly, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic light type determination unit further determines the light emission shape of the traffic light detected in the captured image, and the light emission shape determination result is also the type determination. It is desirable to use it.
Some indication traffic lights have a light emission shape that is different from the traffic light ● shape, such as ◎ or ×. Therefore, the light emission shape can also be used as an element for determining the type of traffic signal and instruction signal.

第3に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、さらに、検出された信号機の周囲に、自車両からの距離が前記信号機と同一と判定される掲示板状物体が存在するか否かを判定し、掲示板状物体の存在の判定結果も前記種別判定に用いることが望ましい。
料金所等の指示信号機の場合、信号機とともに掲示板が設けられていることが多い。従って掲示板状物体の存在も、種別判定の要素として用いることができる。
Third, in the above-described outside environment recognition device according to the present invention, the traffic signal type determination unit further includes a bulletin board-like shape in which the distance from the own vehicle is determined to be the same as the traffic signal around the detected traffic signal. It is desirable to determine whether or not an object exists and use the determination result of the presence of a bulletin board-like object for the type determination.
In the case of an instruction signal at a toll gate or the like, a bulletin board is often provided along with the signal. Therefore, the presence of a bulletin board-like object can also be used as an element for type determination.

第4に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、前記信号機検出部で検出した信号機のうち特定の信号機と当該特定の信号機の前後所定距離内に存在する他の信号機の数、他の信号機が存在する場合の互いの信号機間の水平方向距離、および当該信号機と他の信号機の互いの発光色情報に基づき、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行うことが望ましい。
所定前後距離内に存在する他の信号機の数は検出された信号機の距離分布から得られる。この情報と、信号機間の水平方向距離(間隔)、および発光色情報を用いることで、より精度の高い信号機種別判定を実現する。
Fourthly, in the above-described outside environment recognition device according to the present invention, the traffic light type determination unit acquires the emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic light from the own vehicle, and is detected by the traffic light detection unit. The number of other traffic signals that exist within a predetermined distance before and after the specific traffic signal, the horizontal distance between the traffic signals when there is another traffic signal, and the traffic signal and the other traffic signal It is desirable to determine whether the detected traffic light is a traffic light or an instruction traffic light based on the mutual emission color information.
The number of other traffic signals existing within a predetermined distance is obtained from the distance distribution of the detected traffic signals. By using this information, the horizontal distance (interval) between the traffic lights, and the emission color information, more accurate traffic signal type determination is realized.

第5に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、前記信号機検出部で信号機が2個以上検出された場合、処理対象とする距離範囲内で自車両からの前方距離が最も近い信号機を特定し、特定した当該信号機の前後所定距離内に当該信号機と発光色が同色の他の信号機が存在するか否かを判定し、他の同色の信号機が存在する場合、当該信号機と他の信号機との水平方向距離が所定間隔以上の時は当該信号機と他の信号機を交通信号機として判定するとともに、当該信号機と他の信号機との水平方向距離が所定の間隔未満の時は当該信号機と他の信号機とを指示信号機として判定することが望ましい。
距離分布として得られる情報から、処理対象とする距離範囲内で自車両からの前方距離が最も近い信号機を特定することは、自車にとって最も優先して判定すべき信号機を特定することになる。この場合に、他の同色の信号機の有無や、信号期間の水平距離を用いることで、より正確な信号機種別判定を実現する。
Fifth, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic light type determination unit acquires the emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic signal from the host vehicle, and the traffic light detection unit detects the traffic light. If two or more are detected, the traffic light with the closest forward distance from the host vehicle within the distance range to be processed is identified, and the light emission color is the same as that of the traffic light within a predetermined distance before and after the identified traffic light. If there is another traffic signal of the same color, if the horizontal distance between the traffic signal and the other traffic signal is greater than or equal to a predetermined interval, the traffic signal and the other traffic signal are used as traffic signals. In addition, when the horizontal distance between the traffic signal and the other traffic signal is less than a predetermined interval, it is desirable to determine the traffic signal and the other traffic signal as the instruction traffic signal.
From the information obtained as the distance distribution, identifying the traffic signal having the closest forward distance from the host vehicle within the distance range to be processed specifies the traffic signal to be determined with the highest priority for the host vehicle. In this case, by using the presence or absence of other traffic signals of the same color and the horizontal distance of the signal period, more accurate traffic signal type determination is realized.

第6に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、信号機の自車両からの三次元位置を取得し、前記信号機検出部で信号機が3個以上検出された場合、当該3個以上の信号機が前後所定距離以内に全て存在する場合、当該3個以上の信号機を指示信号機として判定する
自車両の前方距離として、所定の前後距離以内に3個以上の信号機が存在するのは、高い確率で料金所ゲートの信号機、つまり指示信号機と判断できる。
Sixth, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic signal type determination unit acquires a three-dimensional position of the traffic signal from the host vehicle, and three or more traffic signals are detected by the traffic signal detection unit. If the three or more traffic signals are all present within a predetermined distance in the front and rear, the three or more traffic signals are determined as indication traffic signals. As the front distance of the host vehicle, there are three or more traffic signals within the predetermined front and rear distance. It can be determined that there is a traffic signal at the toll gate, that is, an instruction signal with a high probability.

第7に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、信号機検出部で少なくとも青発光状態の信号機を含む信号機が2個以上検出され、かつ当該青発光状態の信号機から所定の範囲内に赤発光状態の信号機が存在する場合、当該青発光状態の信号機を交通信号機から除外した上で、自車両からの距離分布に基づいて信号機の種別判定を行うことが望ましい。
青発光状態の信号機から所定の範囲内に赤発光状態の信号機が存在する場合、青発光状態の信号機とは矢印信号である可能性が高いため除外することが適切となる。
Seventhly, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic light type determination unit acquires the light emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic light from the host vehicle, and at least the blue light is detected by the traffic light detection unit. If two or more traffic lights including a light signal in the light emission state are detected and there is a traffic light in the red light emission state within a predetermined range from the signal light in the blue light emission state, the traffic light in the blue light emission state is excluded from the traffic light signal. Therefore, it is desirable to determine the type of traffic signal based on the distribution of distance from the host vehicle.
If there is a red light emitting signal within a predetermined range from the blue light emitting signal, it is likely that the blue light emitting signal is an arrow signal, so it is appropriate to exclude it.

第8に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、少なくとも前記距離分布の判定結果から前記指示信号機と判定される場合において、当該指示信号機が自車両の幅方向中心から所定の左右距離以内に存在する赤発光状態であって、当該指示信号機までの前方距離が所定距離以内に接近したことを検知した場合は、当該指示信号機を交通信号機として再判定することが望ましい。
例えば指示信号機であっても、赤発光状態であるときに、その指示信号機に向かって自車両が走行している場合、交通信号機の赤発光状態の場合と同等の車両制御や警報等が行われることが適切である。そこで赤信号接近状況に応じた判定情報が得られるようにする。
Eighth, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, when the traffic signal type determination unit is determined to be the command signal from at least the determination result of the distance distribution, the command signal is the width of the host vehicle. When it is detected that a red light is present within a predetermined left-to-right distance from the center of the direction and the front distance to the instruction signal is within a predetermined distance, the instruction signal is re-determined as a traffic signal. Is desirable.
For example, even in the case of an instruction signal, when the vehicle is traveling toward the instruction signal when it is in a red light emission state, vehicle control, warning, etc. equivalent to the case of a traffic light in the red light emission state are performed. Is appropriate. Therefore, determination information corresponding to the red light approach situation is obtained.

第9に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と輝度情報を取得し、信号機検出部で検出した信号機が1個の場合、当該信号機の所定領域内に設定した少なくとも1つ以上のサンプリング領域の輝度値を用いて当該信号機が交通信号機か指示信号機であるかの種別判定を行うことが望ましい。
信号機が1つの場合、発光形状の判定結果を信号機種別判定に用いることが好適である。そして信号機の発光形状の判定には、1つ以上のサンプリング領域を設定し、各サンプリング領域の輝度値を用いることで可能となる。
第10に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記所定領域は、前記信号機の発光部分を囲む矩形領域であって、前記サンプリング領域は前記矩形領域の中心部に設定した中心領域と、4辺のうち少なくとも1辺の中間部に設定した中間領域であって、各サンプリング領域の輝度値と信号機の発光色情報に基づき信号機が交通信号機か指示信号機であるかの種別判定を行うことが望ましい。
このようなサンプリング領域の設定により、◎状、×状、●状の判定が容易に可能となる。
Ninthly, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic light type determination unit acquires the light emission color information and the luminance information of the traffic light, and when the traffic light detection unit detects one traffic light, It is desirable to determine whether the traffic signal is a traffic signal or an instruction signal using the luminance value of at least one sampling area set within a predetermined area of the traffic signal.
When there is one traffic light, it is preferable to use the light emission shape determination result for the traffic light type determination. The light emission shape of the traffic light can be determined by setting one or more sampling areas and using the luminance value of each sampling area.
Tenth, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the predetermined area is a rectangular area surrounding a light emitting portion of the traffic light, and the sampling area is a central area set at a central portion of the rectangular area. And determining whether the traffic signal is a traffic signal or an instruction traffic signal based on the luminance value of each sampling region and the emission color information of the traffic light, which is an intermediate region set in the middle of at least one of the 4 sides. It is desirable.
By setting such a sampling region, it is possible to easily determine the shape of ◎, ×, or ●.

第11に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部は、前記信号機検出部で検出した信号機が1個の場合、撮像画像内で前記信号機の上方に設定した掲示板探索範囲内の各画素ごとの距離情報を参照し、各画素ごとの距離情報と前記信号機の自車からの前方距離とを比較する第1の比較結果と、前記掲示板探索範囲の色情報を参照し、前記掲示板探索範囲の色情報が所定の色情報であるか否かを比較する第2の比較結果とに基づいて前記信号機の上方に掲示板状物体が存在すると判定し、前記信号機を指示信号機として判定することが望ましい。
信号機が1つの場合、掲示板状物体の存在の判定結果を信号機種別判定に用いることが好適である。その場合に、上記の第1,第2の比較結果を用いることで、信号機の上方に掲示板状物体が存在することを正確に判定できる。
Eleventh, in the above-described vehicle environment recognition apparatus according to the present invention, the traffic signal type determination unit has a bulletin board set above the traffic signal in a captured image when the traffic signal detection unit detects one traffic signal. Refer to the distance information for each pixel in the search range, and refer to the first comparison result for comparing the distance information for each pixel and the forward distance of the traffic light from the vehicle and the color information of the bulletin board search range. And determining that there is a bulletin board-like object above the traffic light based on a second comparison result for comparing whether or not the color information in the bulletin board search range is predetermined color information. It is desirable to judge as.
When there is one traffic signal, it is preferable to use the determination result of the presence of the bulletin board-like object for the traffic signal type determination. In that case, by using the first and second comparison results, it can be accurately determined that a bulletin board-like object exists above the traffic light.

第12に、上記した本発明に係る車外環境認識装置においては、前記信号機種別判定部にて前記信号機が交通信号機であると判定された場合、当該交通信号機の発光色情報と距離情報に基づきブレーキ制御もしくは警報制御を行う運転支援制御部をさらに備えることが望ましい。これにより、交通信号機の赤信号に基づくブレーキ制御や警報制御が実行できる。   12thly, in the above-mentioned outside environment recognition device according to the present invention, when the traffic signal type determination unit determines that the traffic signal is a traffic signal, the brake is performed based on the emission color information and distance information of the traffic signal. It is desirable to further include a driving support control unit that performs control or alarm control. Thereby, the brake control and alarm control based on the red signal of the traffic signal can be executed.

本発明よれば、撮像画像から信号機が検出される場合に、交通信号機と指示信号機を区別した判定情報を生成することができる。この判定情報は例えば適切な車両制御や警報等の運転支援制御に有用な情報となる。   According to the present invention, when a traffic light is detected from a captured image, it is possible to generate determination information that distinguishes a traffic light from an instruction traffic light. This determination information is useful information for driving support control such as appropriate vehicle control and warning.

実施の形態の車外環境認識装置を含む車両システム構成の説明図である。It is explanatory drawing of the vehicle system structure containing the external environment recognition apparatus of embodiment. 実施の形態の信号機判定処理及び交通信号機誤検出抑制処理のフローチャートである。It is a flowchart of traffic signal determination processing and traffic signal error detection suppression processing of the embodiment. 実施の形態の距離分布判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of distance distribution determination processing of an embodiment. 実施の形態の距離分布判定の説明図である。It is explanatory drawing of distance distribution determination of embodiment. 実施の形態の発光形状判定処理及び掲示板判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the light emission shape determination process of embodiment, and a bulletin board determination process. 実施の形態の発光形状判定の説明図である。It is explanatory drawing of the light emission shape determination of embodiment. 実施の形態の掲示板判定の説明図である。It is explanatory drawing of bulletin board determination of embodiment. 実施の形態の誤検出抑制解除判定処理及び誤検出抑制判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of an erroneous detection suppression release determination process and an erroneous detection suppression determination process of the embodiment. 実施の形態の誤検出抑制解除判定の条件の説明図である。It is explanatory drawing of the conditions of false detection suppression cancellation | release determination of embodiment.

以下、本発明の実施の形態を説明するが、まず本明細書及び請求項で用いている「交通信号機」「指示信号機」について説明しておく。
「交通信号機」とは、道路上の交差点や横断歩道等設置箇所などにおいて交通の円滑化や安全のために設置され、車両の進行/停止を示す赤発光・青発光等が切り換えられて交通整理を行う信号機のことをいう。
「指示信号機」とは、料金所ゲート等の閉鎖/開放を示すための信号機、車線指示のために道路上に設置された信号機等であって、上記の交通信号機以外の信号機のことをいう。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, “traffic traffic light” and “instruction traffic light” used in the present specification and claims will be described.
"Traffic signal" is installed for traffic smoothness and safety at intersections and pedestrian crossings, etc. on roads, and traffic is controlled by switching red light emission / blue light emission etc. to indicate vehicle progress / stop It is a traffic light that performs.
The “indicator traffic signal” refers to a traffic signal for indicating closing / opening of a toll gate or the like, a traffic signal installed on a road for lane indication, and the like other than the traffic signal.

<1.車両制御システム構成>
図1により、本発明の実施の形態としての車外環境認識ユニット2を含む車両制御システム1について説明する。車外環境認識ユニット2は、当該車両制御システム1による運転支援制御を行うために交通信号機と指示信号機を判別する機能を有する装置となり、請求項でいう車外環境認識装置に相当する。
図1に示すように、車両制御システム1は、車外環境認識ユニット2、車両制御部10、表示制御部11、アクチュエータ12、ディスプレイ13、センサ類14を備えている。
<1. Vehicle control system configuration>
With reference to FIG. 1, a vehicle control system 1 including an outside environment recognition unit 2 as an embodiment of the present invention will be described. The vehicle environment recognition unit 2 is a device having a function of discriminating between traffic signals and instruction signals in order to perform driving support control by the vehicle control system 1, and corresponds to the vehicle environment recognition device in the claims.
As shown in FIG. 1, the vehicle control system 1 includes an outside environment recognition unit 2, a vehicle control unit 10, a display control unit 11, an actuator 12, a display 13, and sensors 14.

アクチュエータ12は、車両の走行・制動のためのアクチュエータを包括的に表したものである。例えばエンジン関連アクチュエータ12として、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等が設けられる。またトランスミッション関連アクチュエータとして、例えば自動変速機の変速制御を行うコントロールバルブや、ロックアップクラッチをロックアップ動作させるロックアップアクチュエータ等が設けられる。またブレーキ関連アクチュエータとして、例えばブレーキブースターからマスターシリンダへの出力液圧やブレーキ液配管内の液圧をコントロールするための液圧制御アクチュエータ等が設けられる。
ディスプレイ13は、例えばMFD(Multi Function Display)とされて運転者に各種情報を提示する。例えばディスプレイ13では走行速度、エンジン回転数、燃料計、ギア表示、ギアシフト指示、各種警報などの表示が可能とされている。
センサ類14とは、エンジン回転数センサ、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、ブレーキスイッチ等、車両及びエンジン運転の状態を検出するセンサ類を包括的に表している。
The actuator 12 comprehensively represents an actuator for running and braking the vehicle. For example, the engine-related actuator 12 includes a throttle actuator that drives a throttle valve, an injector that performs fuel injection, and the like. Further, as a transmission-related actuator, for example, a control valve that performs shift control of an automatic transmission, a lockup actuator that locks up a lockup clutch, and the like are provided. Further, as a brake-related actuator, for example, a hydraulic pressure control actuator for controlling the hydraulic pressure output from the brake booster to the master cylinder and the hydraulic pressure in the brake fluid piping is provided.
The display 13 is an MFD (Multi Function Display), for example, and presents various information to the driver. For example, the display 13 can display travel speed, engine speed, fuel gauge, gear display, gear shift instruction, various alarms, and the like.
The sensors 14 are an engine speed sensor, an intake air amount sensor that detects an intake air amount, an accelerator opening sensor that detects an accelerator opening amount from the depression amount of an accelerator pedal, and each cylinder of the engine that is interposed in an intake passage. Sensors for detecting the state of the vehicle and the engine operation, such as a throttle opening sensor for detecting the opening of a throttle valve for adjusting the amount of intake air supplied to the engine, a water temperature sensor for detecting the coolant temperature indicating the engine temperature, a brake switch, etc. Comprehensive.

車両制御部10は、車両走行に係る各部の状態を制御するもので、センサ類14としての各センサからの検出信号に基づきアクチュエータ12の動作制御を行う。例えば、燃料噴射タイミング、噴射パルス幅、スロットル弁の開度等の制御を行う。また、車外環境認識ユニット2(後述の運転支援制御部6)からの制御要求に応じて運転支援のためのアクチュエータ制御、例えばブレーキ制御等も行う。
表示制御部11は、車両制御部10や車外環境認識ユニット2からの要求や情報に基づいて上記のような各種表示をディスプレイ13に実行させるように表示制御を行う。また、車外環境認識ユニット2(後述の運転支援制御部6)からの表示要求に応じて警報表示等の制御も行う。
車両制御部10、表示制御部11、車外環境認識ユニット2は、バス15を介しての相互のデータ通信が可能とされる。
The vehicle control unit 10 controls the state of each unit related to vehicle travel, and controls the operation of the actuator 12 based on detection signals from the sensors as the sensors 14. For example, the fuel injection timing, the injection pulse width, the opening degree of the throttle valve, and the like are controlled. Further, actuator control for driving support, for example, brake control, is also performed in response to a control request from the outside environment recognition unit 2 (driving support control unit 6 described later).
The display control unit 11 performs display control based on requests and information from the vehicle control unit 10 and the vehicle exterior environment recognition unit 2 so that the display 13 executes various displays as described above. Also, control such as alarm display is performed in response to a display request from the vehicle exterior environment recognition unit 2 (a driving support control unit 6 described later).
The vehicle control unit 10, the display control unit 11, and the vehicle environment recognition unit 2 can perform mutual data communication via the bus 15.

この車両制御システム1では、車外環境認識ユニット2が車両前方に存在する物体を認識し、認識した物体に応じて運転支援の制御を行うことができるようにされている。
このため車外環境認識ユニット2は、撮像部3A、3B、画像処理部4、メモリ部5、運転支援制御部6を備えている。
In the vehicle control system 1, the vehicle environment recognition unit 2 recognizes an object existing in front of the vehicle, and can perform driving support control according to the recognized object.
For this reason, the vehicle environment recognition unit 2 includes imaging units 3A and 3B, an image processing unit 4, a memory unit 5, and a driving support control unit 6.

撮像部3A、3Bは、車両において進行方向(前方)を撮像可能に設置されている。特には、撮像部3A、3Bとしての2つのカメラが、いわゆるステレオ法による測距が可能となるように設置されており、撮像部3A、3Bからは、それぞれで撮像された2系統の画像データ(第1撮像画像データ、第2撮像画像データと呼ぶ)が、それぞれ毎フレーム出力される。   The imaging units 3A and 3B are installed so as to be able to image the traveling direction (front) of the vehicle. In particular, two cameras as the imaging units 3A and 3B are installed so as to enable distance measurement by a so-called stereo method, and the two image data captured by the imaging units 3A and 3B respectively. (Referred to as first captured image data and second captured image data) are output for each frame.

画像処理部4は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びワークエリアとしてのRAM(Random Access Memory)を備えた半導体集積回路で構成され、ROMに格納されたプログラムに従った各種の処理を実行する。
本実施の形態の場合、画像処理部4は、撮像部3A、3Bから供給される第1撮像画像データ、第2撮像画像データとしての各フレーム画像データをメモリ部5に格納していく。そして各フレームの第1撮像画像データ、第2撮像画像データに基づき、外部環境として車両前方に存在する物体を認識するための各種処理を実行する。
なお各種の物体認識及びそれに応じた車両制御は多様であるが、本実施の形態では、特に物体として信号機を検出し、その種別を判定するための処理を行う。この信号機の検出及び種別判定のために、画像処理部4は以下の処理を行う。
The image processing unit 4 is composed of a semiconductor integrated circuit including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory) as a work area, and follows a program stored in the ROM. Perform various processes.
In the case of the present embodiment, the image processing unit 4 stores the first captured image data and the frame image data as the second captured image data supplied from the imaging units 3A and 3B in the memory unit 5. Based on the first captured image data and the second captured image data of each frame, various processes for recognizing an object existing in front of the vehicle as an external environment are executed.
Although various types of object recognition and vehicle control corresponding to the various types are various, in the present embodiment, a signal is detected as an object and processing for determining the type is performed. In order to detect the traffic signal and determine the type, the image processing unit 4 performs the following processing.

先ず、メモリ部5に保持された第1撮像画像データ、第2撮像画像データに基づき距離画像を生成する距離画像生成処理を実行する。距離画像とは、ステレオ撮像された一対の画像データ間の対応点をパターンマッチングにより検出し、検出された対応点間の座標のずれを視差として求め、その視差を用いて三角測量の原理により実空間上における対応点までの距離を画像上に表したデータである。
次に、距離画像生成処理で生成した距離画像に基づく領域選択処理を実行し、領域選択処理の結果を用いて距離画像について画像内に存在する物体を検出する物体検出処理を実行する。本実施の形態の動作に関連しては、特に車両前方に存在する信号機の検出を行う。
さらに上記処理で検出された信号機について信号機種別判定処理を行う。即ち検出された信号機についての自車両からの距離分布を判定する処理を行う。そして距離分布の判定結果を用いて、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行い、種別判定結果を示す判定情報を生成する。
本例の場合には、距離画像生成処理、物体(信号機)検出処理、信号機種別判定処理は、ROMに格納されたプログラムに従ったCPUによるソフトウェア処理で実現される。図1中では便宜的に、これらの処理を実行するハードウェアがそれぞれ存在するものと擬制し、それぞれ距離画像生成部4a、信号機検出部4b、信号機種別判定部4cと表している。
First, distance image generation processing for generating a distance image based on the first captured image data and the second captured image data held in the memory unit 5 is executed. A distance image is a pattern matching that detects corresponding points between a pair of image data that have been captured in stereo, finds the shift in coordinates between the detected corresponding points as a parallax, and uses the parallax to implement the principle of triangulation. This is data representing the distance to the corresponding point in space on the image.
Next, an area selection process based on the distance image generated by the distance image generation process is executed, and an object detection process for detecting an object existing in the image with respect to the distance image is executed using the result of the area selection process. In connection with the operation of the present embodiment, a traffic light that is present in front of the vehicle is detected.
Further, a traffic signal type determination process is performed for the traffic signal detected by the above processing. That is, a process for determining a distance distribution from the own vehicle for the detected traffic light is performed. Then, using the determination result of the distance distribution, it is determined whether the detected traffic signal is a traffic signal or an instruction signal, and determination information indicating the classification determination result is generated.
In the case of this example, the distance image generation process, the object (traffic signal) detection process, and the traffic signal type determination process are realized by software processing by the CPU according to a program stored in the ROM. In FIG. 1, for the sake of convenience, it is assumed that there is hardware for executing these processes, and they are represented as a distance image generation unit 4a, a traffic signal detection unit 4b, and a traffic signal type determination unit 4c, respectively.

このような画像処理部4の処理で生成された、信号機種別判定処理の結果としての判定情報や、その他の物体認識に関する情報は、運転支援制御部6に供給される。
運転支援制御部6は、CPU、ROM、RAMを備えた半導体集積回路で構成され、ROMに格納されたプログラムに従った各種の処理を実行する。運転支援制御部6には、画像処理部4からの物体認識に関する情報や、センサ類14としての例えばアクセル開度センサ、車速センサ、ブレーキスイッチ等の各センサ信号が入力される。これらの入力に基づいて、各種運転支援、例えば衝突回避やオートクルーズ等といった運転者を支援するための制御を行う。
特に上述の信号機種別判定処理の結果としての判定情報に応じて、例えば赤信号(赤発光状態の信号機)としての交通信号機判定に応じた停止動作を車両制御部10に要求したり、ディスプレイ13に警報表示を実行させるように表示制御部11に要求するなどの制御処理を行う。画像処理部4からの判定情報には、交通信号機と指示信号機の判定結果が含まれていることで、信号機種別に応じた制御が可能となる。
Determination information generated as a result of the traffic signal type determination process and other information related to object recognition generated by the processing of the image processing unit 4 are supplied to the driving support control unit 6.
The driving support control unit 6 includes a semiconductor integrated circuit including a CPU, a ROM, and a RAM, and executes various processes according to programs stored in the ROM. Information relating to object recognition from the image processing unit 4 and sensor signals such as an accelerator opening sensor, a vehicle speed sensor, and a brake switch as sensors 14 are input to the driving support control unit 6. Based on these inputs, various driving assistance, for example, control for assisting the driver, such as collision avoidance and auto cruise, is performed.
In particular, according to the determination information as a result of the above-described signal type determination processing, for example, the vehicle control unit 10 is requested to perform a stop operation according to traffic signal determination as a red signal (a traffic light in a red light emitting state) or the display 13 Control processing such as requesting the display control unit 11 to execute alarm display is performed. Since the determination information from the image processing unit 4 includes the determination result of the traffic signal and the instruction signal, control according to the signal type can be performed.

<2.信号機判定の全体処理>
以下、車外環境認識ユニット2の画像処理部4において実行する信号機判定処理について説明していく。信号機判定処理とは、車両の前面に存在する物体として信号機を認識し、さらに信号機の種別を判定して、その判定情報を生成する処理である。
<2. Overall processing of traffic signal judgment>
Hereinafter, the traffic signal determination process executed in the image processing unit 4 of the outside environment recognition unit 2 will be described. The traffic signal determination process is a process of recognizing a traffic signal as an object existing in front of the vehicle, further determining the type of the traffic signal, and generating the determination information.

図2Aは画像処理部4が実行する信号機判定の処理の全体を示すフローチャートである。
画像処理部4はステップS1で画像データを取得する。即ち上述の第1撮像画像データ、第2撮像画像データとしての各1フレームを取得する。なお、この図2Aの信号機判定処理は、第1撮像画像データ、第2撮像画像データとしての各1フレームの取得毎に繰り返し実行される。
FIG. 2A is a flowchart showing the overall signal determination process executed by the image processing unit 4.
The image processing unit 4 acquires image data in step S1. That is, one frame is acquired as the above-described first captured image data and second captured image data. Note that the traffic signal determination process of FIG. 2A is repeatedly executed every time one frame is acquired as the first captured image data and the second captured image data.

ステップS2では、第1撮像画像データ、第2撮像画像データを用いて上述の距離画像生成部4aの機能により距離画像を生成する。
ステップS3では、上述の信号機検出部4bの機能により距離画像内に存在する物体として信号機を検出する。特に検出した信号機については、その時点の信号機の色(発光色)と、自車両に対する信号機の実環境三次元位置の情報を求める。
なお信号機の検出処理の具体的な手法は各種考えられる。例えば信号機形状についてのパターンマッチングや信号発光部分としての高輝度領域検出などを用いることなどで検出可能であるが、他の手法を用いてもよい。
In step S2, a distance image is generated by the function of the above-described distance image generation unit 4a using the first captured image data and the second captured image data.
In step S3, a traffic light is detected as an object present in the distance image by the function of the traffic light detection unit 4b described above. In particular, for the detected traffic light, information on the color (light emission color) of the traffic light at that time and the actual three-dimensional position of the traffic light with respect to the host vehicle is obtained.
Various specific methods of signal detection processing are conceivable. For example, it can be detected by using pattern matching for a traffic signal shape, high luminance region detection as a signal light emission portion, or the like, but other methods may be used.

画像処理部4は、ステップS3で信号機が検出されなければ、ステップS4から図2Aの処理を終了し、再びステップS1から次のフレームの第1、第2撮像画像データを用いた処理を開始する。
ステップS3で1又は複数の信号機が検出された場合は、画像処理部4はステップS4からS5に進み、上述の信号機種別判定部4cとしての機能により、交通信号機誤検出抑制処理を実行する。これはステップS3で検出された信号機について、交通信号機であるか指示信号機であるかの判別する処理である。原則的には指示信号機を交通信号機と認識してしまう誤検出を抑制する処理としての意味を持つ。
If no traffic light is detected in step S3, the image processing unit 4 ends the process of FIG. 2A from step S4, and starts the process using the first and second captured image data of the next frame from step S1 again. .
If one or more traffic lights are detected in step S3, the image processing unit 4 proceeds from step S4 to step S5, and executes traffic signal false detection suppression processing by the function as the traffic signal type determination unit 4c described above. This is a process for determining whether the traffic light detected in step S3 is a traffic light or an instruction traffic light. In principle, it has a meaning as a process for suppressing erroneous detection that recognizes an instruction signal as a traffic signal.

このステップS5の交通信号機誤検出抑制処理を、図2Bに詳しく示す。
交通信号機誤検出抑制処理としては、図示のように距離分布判定処理(S10)、発光形状判定処理(S12)、掲示板判定処理(S13)、誤検出抑制解除判定処理(S14)、誤検出抑制判定処理(S16)、及び条件に応じた分岐処理(S11,S15)が含まれる。
距離分布判定処理(S10)は、検出した信号機の距離と個数、即ち信号機の距離分布から交通信号機と指示信号機を区別する処理である。
発光形状判定処理(S12)は、距離分布判定処理(S10)で判定不能の場合に●形状や×形状としての発光形状によって信号機種別を判定する処理である。
掲示板判定処理(S13)は、同じく距離分布判定処理(S10)で判定不能の場合に、信号機周辺に存在する料金所等の指示標識(掲示板)を検出することで信号機種別を判定する処理である。
誤検出抑制判定処理(S16)は、上記各処理の結果を基に交通信号機か指示信号機かを最終的に判定する判定情報を生成する処理である。
誤検出抑制解除判定処理(S14)は、指示信号機であると判定された場合でも、赤信号に正面から進行し、かつ、一定距離以上近づいた場合に限り、指示信号機判定を解除する処理である。
各処理についてはそれぞれ後述するが、結果として図2AのステップS5においては、ある時点で判定情報が生成される。判定情報には、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの区別を示す種別判定情報や、指示信号機であったとしても運転支援制御のために交通信号機と同視すべきことを示す赤信号接近判定情報が含まれる。
The traffic signal error detection suppression processing in step S5 is shown in detail in FIG. 2B.
As shown in the figure, the traffic signal erroneous detection suppression process includes a distance distribution determination process (S10), a light emission shape determination process (S12), a bulletin board determination process (S13), an erroneous detection suppression release determination process (S14), and an erroneous detection suppression determination. Processing (S16) and branch processing (S11, S15) according to conditions are included.
The distance distribution determination process (S10) is a process for discriminating the traffic signal and the instruction signal from the distance and the number of the detected signals, that is, the distance distribution of the signals.
The light emission shape determination process (S12) is a process for determining the type of traffic signal based on the light emission shape as the shape ● or X shape when the determination is impossible in the distance distribution determination process (S10).
The bulletin board determination process (S13) is a process for determining the type of traffic signal by detecting an indicator mark (bulletin board) such as a toll gate existing around the traffic signal when the distance distribution determination process (S10) is not possible. .
The erroneous detection suppression determination process (S16) is a process of generating determination information for finally determining whether the signal is a traffic signal or an instruction signal based on the results of the above processes.
The erroneous detection suppression cancellation determination process (S14) is a process for canceling the instruction signal determination only when the red signal is advanced from the front and approaches a certain distance or more even when it is determined that the signal is an instruction signal. .
Although each process will be described later, as a result, determination information is generated at a certain point in step S5 of FIG. 2A. The determination information includes type determination information that indicates whether the detected traffic signal is a traffic signal or an instruction signal, and that it should be regarded as a traffic signal for driving support control even if it is an instruction signal. The red signal approach determination information shown is included.

そして画像処理部4は、図2AのステップS6で、上記の交通信号機誤検出抑制処理の結果として生成された判定情報を運転支援制御部6に出力する。この判定情報は運転支援制御としての警報表示や車両制御のために用いられる。   Then, the image processing unit 4 outputs the determination information generated as a result of the traffic signal error detection detection process to the driving support control unit 6 in step S6 of FIG. 2A. This determination information is used for alarm display and vehicle control as driving support control.

<3.距離分布判定処理>
図2BのステップS10として実行される距離分布判定処理の詳細を図3に示す。
画像処理部4はステップS100で信号機情報を取得する。信号機情報とは図2のステップS3で検出された信号機の発光色の情報と実環境での自車両からの三次元位置の情報である。これらの情報は撮像画像及び距離画像から得ることができる。
主な検出対象としている、料金所や中央線を指示するための指示信号機は、車両からの前方距離が等しい位置に複数個、存在する。距離分布判定処理は、この特徴を利用し、検出した信号機の距離と個数の分布の状況により交通信号機と指示信号機とを区別する。
<3. Distance distribution judgment processing>
Details of the distance distribution determination process executed as step S10 in FIG. 2B are shown in FIG.
In step S100, the image processing unit 4 acquires traffic signal information. The traffic signal information is information on the emission color of the traffic signal detected in step S3 in FIG. 2 and information on the three-dimensional position from the host vehicle in the actual environment. Such information can be obtained from the captured image and the distance image.
There are a plurality of instruction signals for indicating the toll gate and the central line, which are the main detection targets, at positions where the front distance from the vehicle is equal. The distance distribution determination process uses this feature to distinguish between traffic signals and instruction signals according to the detected distance and number distribution of traffic signals.

ここで図2Bの交通信号機誤検出抑制処理では非交通信号機フラグNSFが用いられる。
非交通信号機フラグNSFは、各時点で判定対象の信号機が交通信号機ではないと判定されたときに“SET(セット)”値が設定され、交通信号機と判定されたときに“CLR(クリア)”値が設定されるフラグである。判定不能の場合には“NEXT”値が設定される。そして画像処理部4は、各時点で非交通信号機フラグNSF=“SET”と設定される毎に、内部のカウンタとして保持するポイント(以下「NFSポイント」)を1ポイントを加算する。非交通信号機フラグNSF=“CLR”と設定された際にはカウンタ(NFSポイント)のインクリメントは行わない。なお、NSF=“CLR”の場合、NSFポイントのデクリメントやゼロリセットを行うようにしてもよい。
Here, the non-traffic signal flag NSF is used in the traffic signal error detection suppression processing of FIG. 2B.
The non-traffic signal flag NSF is set to “SET” when it is determined that the signal to be judged is not a traffic signal at each time point, and “CLR (clear)” when it is determined to be a traffic signal. A flag whose value is set. If the determination is impossible, the “NEXT” value is set. Then, each time the non-traffic signal flag NSF = “SET” is set at each time point, the image processing unit 4 adds one point to a point held as an internal counter (hereinafter “NFS point”). When the non-traffic signal flag NSF = “CLR” is set, the counter (NFS point) is not incremented. When NSF = “CLR”, NSF point decrement or zero reset may be performed.

図3のステップS101では、画像処理部4は検出している信号機の数が1個であるか否かを判断する。1個である場合は、ステップS102に進み、非交通信号機フラグNSFを“NEXT”値とする。そして図3の距離分布判定処理を終える。
図2BのステップS11で非交通信号機フラグNSFが“NEXT”であるか否かの判断が行われるが、この場合は、ステップS10の距離分布判定処理で信号機種別の判定ができなかったことから、ステップS12(発光形状判定処理)、及びステップS13(掲示板判定処理)に進むことになる。
In step S101 in FIG. 3, the image processing unit 4 determines whether or not the number of detected traffic lights is one. If the number is 1, the process proceeds to step S102, and the non-traffic signal flag NSF is set to the “NEXT” value. Then, the distance distribution determination process in FIG.
In step S11 of FIG. 2B, it is determined whether or not the non-traffic traffic signal flag NSF is “NEXT”. However, in this case, it is not possible to determine the type of traffic signal in the distance distribution determination process in step S10. The process proceeds to step S12 (light emission shape determination process) and step S13 (bulletin board determination process).

図3に戻って説明する。検出された信号機数が複数の場合、ステップS101からS103に進み、画像処理部4は距離グループ振り分けを行う。
距離グループ分けでは、ステップS100で取得した自車両からの前方距離を基に信号機のグループ分けを行う。このグループを距離グループ呼ぶ。距離グループとは、例えば図4に示すように、自車両から0m〜150mまでの距離を10m毎に分割した15個のグループ(GP1〜GP15)のことである。
画像処理部4は、検出した複数の信号機について、自車両からの距離によって、15個の距離グループのいずれかに振分ける。1つの距離グループGPには、自車両からの前方距離が前後所定距離内にある信号機が振り分けられることになる。なお150m以上遠くの信号機を検出した場合は、全て距離グループGP15に振分ける。
同時に画像処理部4は、各距離グループに振分けられた信号機の数をカウントする。
図4において赤信号は●、青信号(青発光状態の信号機)は斜線を付した〇で示している。例えば図4Aは、距離グループGP7に赤信号の信号機が1つと、距離グループGP10に赤信号の信号機が1つが振り分けられた状態を示している。
Returning to FIG. When the detected number of traffic lights is plural, the process proceeds from step S101 to S103, and the image processing unit 4 performs distance group assignment.
In the distance grouping, traffic lights are grouped based on the forward distance from the host vehicle acquired in step S100. This group is called a distance group. A distance group is 15 groups (GP1-GP15) which divided | segmented the distance from 0 m-150m from the own vehicle for every 10 m, as shown, for example in FIG.
The image processing unit 4 distributes the detected plurality of traffic lights to any one of 15 distance groups depending on the distance from the host vehicle. In one distance group GP, traffic lights whose front distance from the host vehicle is within a predetermined distance in the front-rear direction are assigned. In addition, when a traffic signal far from 150 m or more is detected, it is all assigned to the distance group GP15.
At the same time, the image processing unit 4 counts the number of traffic lights assigned to each distance group.
In FIG. 4, a red signal is indicated by ●, and a blue signal (a traffic light in a blue light emission state) is indicated by a hatched circle. For example, FIG. 4A shows a state in which one red traffic light is assigned to the distance group GP7 and one red traffic light is assigned to the distance group GP10.

続いて画像処理部4はステップS104で矢印判定を行う。この処理では各距離グループに振分けられた青信号の中から矢印信号を検出する。距離グループ内に1つ以上の青信号が存在する場合は、矢印信号の可能性があるため、当該青信号から所定の範囲内、例えば周囲数メートル以内に赤信号がないかを探索する。もし、赤信号が存在すれば、その青信号は矢印信号だと判断し矢印信号フラグを立てる。
そしてステップS105で距離グループ振分け更新を行う。この処理ではステップS104の矢印判定で矢印信号フラグを立てられた信号機を各距離グループから除外する。従って各距離グループGP1〜GP15として矢印信号以外の信号機の距離分布の情報が得られる。
Subsequently, the image processing unit 4 performs arrow determination in step S104. In this process, an arrow signal is detected from the blue signal distributed to each distance group. If there is one or more green signals in the distance group, there is a possibility of an arrow signal, so a search is made for a red signal within a predetermined range from the green signal, for example, within a few meters around. If a red signal exists, it is determined that the blue signal is an arrow signal, and an arrow signal flag is set.
In step S105, the distance group distribution update is performed. In this process, the traffic signal set with the arrow signal flag in the arrow determination in step S104 is excluded from each distance group. Accordingly, information on the distance distribution of the traffic lights other than the arrow signals is obtained as the distance groups GP1 to GP15.

ステップS106で画像処理部4は、分布パターン判定を行う。この処理では、検出している信号機の分布パターンを判定し、直近の信号機が交通信号か指示信号かを判定する。図4A〜図4Eでは、検出された直近の信号機が含まれる距離グループを直近グループNgとしている。この直近グループNgを特定し、直近グループNgに含まれる信号機に注目して判定を行う。
なお本実施の形態では、距離グループGP1〜GP4、及びGP15は処理対象から外している。距離グループGP15は150m以上の信号が全て振分けられており、グループ分けができていない意味のないグループなので使用しない。距離グループGP1〜GP4は自車両から近すぎるため、既に判定されている信号が存在しているか、判定しても遅い場合が多いため処理しない。これら以外での直近グループNgに対して処理を行うのは自車両が今から通過しようとしている信号機に対して判定を行うためである。従って、処理対象とする距離範囲内(距離グループGP4〜GP14)で自車両からの前方距離が最も近い直近グループNgに含まれる信号機を特定することは、自車にとって最も優先して判定すべき信号機を特定することになる。
In step S106, the image processing unit 4 performs distribution pattern determination. In this process, the distribution pattern of the detected traffic signal is determined, and it is determined whether the latest traffic signal is a traffic signal or an instruction signal. In FIG. 4A to FIG. 4E, the distance group including the detected latest traffic signal is set as the latest group Ng. The latest group Ng is specified, and the determination is made by paying attention to the traffic lights included in the latest group Ng.
In the present embodiment, the distance groups GP1 to GP4 and GP15 are excluded from the processing targets. The distance group GP15 is not used because all signals with a length of 150 m or more are distributed and the group is meaningless and cannot be grouped. Since the distance groups GP1 to GP4 are too close to the host vehicle, there is often a case where a signal that has already been determined exists, or even if it is determined, the processing is not performed. The reason why the processing is performed on the nearest group Ng other than these is to make a determination on the traffic light that the host vehicle is about to pass through. Therefore, specifying the traffic signal included in the nearest group Ng having the closest forward distance from the host vehicle within the distance range to be processed (distance groups GP4 to GP14) is the traffic signal to be determined with the highest priority for the host vehicle. Will be specified.

分布パターン判定では、具体的には直近グループNgに含まれる信号機の数と、色及び信号機間隔を判定条件に用いる。
図4Aや図4Bのように、直近グループNgに振分けられた信号機の数が1つだった場合は、交通信号機であると判定する。図4Aは直近に1つ信号を検出していて、少し遠くにもう一つ信号を検出している場合である。図4Bは、直近グループNgに青信号と赤信号が振分けられていたが、青信号が矢印だったためステップS105で除外された場合としている。これらのような場合は、図3の処理はステップS107からS109に進み、非交通信号機フラグNSF=“CLR”と設定する。つまりNFSポイントを加算しない。
図4Eのように、直近グループNgに3つ以上の信号機が振分けられた場合は、指示信号機であると判定する。この場合ステップS107からS108に進んで非交通信号機フラグNSF=“SET”と設定する。つまりNSFポイントを1加算する。自車両の前方距離として直近グループNgに3個以上の信号機が存在するのは、高い確率で料金所ゲートの指示信号機と判断できるためである。
In the distribution pattern determination, specifically, the number of traffic lights included in the latest group Ng, the color, and the traffic light interval are used as determination conditions.
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, when the number of traffic lights assigned to the latest group Ng is 1, it is determined that the traffic signal. FIG. 4A shows a case where one signal is detected most recently and another signal is detected a little further away. FIG. 4B shows a case where the green signal and the red signal are allocated to the latest group Ng, but are excluded in step S105 because the blue signal is an arrow. In such cases, the processing of FIG. 3 proceeds from step S107 to S109, and the non-traffic signal flag NSF = “CLR” is set. In other words, NFS points are not added.
As shown in FIG. 4E, when three or more traffic lights are assigned to the latest group Ng, it is determined that the traffic light is an instruction traffic light. In this case, the process proceeds from step S107 to S108, and the non-traffic signal flag NSF = “SET” is set. That is, 1 is added to the NSF point. The reason why there are three or more traffic lights in the nearest group Ng as the front distance of the host vehicle is that it can be determined to be a toll gate indication signal with high probability.

図4Cや図4Dのように直近グループNgに2つの信号機が振分けられた場合は、まずステップS107からS110に進み、画像処理部4は2つの信号機間の水平方向距離(信号機間隔)を算出する。交通信号機の場合は5mより広い間隔を開けて設置されている場合が殆どである。そのため、検出した2つの信号機の間隔を交通信号機か指示信号機かを判定する1つの要素とする。またステップS100で取得している発光色も判定要素とする。交通信号機の場合、同じ自車位置からの距離が同じ信号機は同じ発光色であることが通常であるためである。
そこで画像処理部4はステップS111で、信号機間隔と発光色で信号機の種別を判定する。つまり発光色が同じであって、かつ信号機間隔が5m以上であれば交通信号機と判定し、ステップS109に進み非交通信号機フラグNSF=“CLR”とする。この条件を満たさなければ、指示信号機と判定してステップS108に進み、非交通信号機フラグNSF=“SET”とする。
なお、交通信号機であっても、2つの信号機間の距離が短い場合も稀に存在するが、それは後述する誤検出抑制解除判定処理(S14)により、運転支援制御として赤信号対応が行われないような状況を回避できる。
When two traffic lights are assigned to the nearest group Ng as shown in FIG. 4C and FIG. 4D, the process first proceeds from step S107 to S110, and the image processing unit 4 calculates the horizontal distance (traffic distance) between the two traffic lights. . In the case of traffic signals, most of them are installed at intervals wider than 5 m. Therefore, the interval between the two detected traffic lights is used as one element for determining whether the traffic signal or the instruction traffic light. The emission color acquired in step S100 is also used as a determination element. This is because, in the case of a traffic signal, it is normal that signals having the same distance from the same vehicle position have the same emission color.
Therefore, in step S111, the image processing unit 4 determines the type of the traffic signal based on the traffic signal interval and the emission color. That is, if the luminescent colors are the same and the traffic light interval is 5 m or more, it is determined as a traffic light, and the process proceeds to step S109 to set the non-traffic traffic light flag NSF = “CLR”. If this condition is not satisfied, it is determined that the signal is an instruction signal, and the process proceeds to step S108 to set the non-traffic signal flag NSF = “SET”.
Even if it is a traffic signal, there are rare cases where the distance between the two traffic signals is short, but this does not correspond to a red signal as driving support control by an erroneous detection suppression release determination process (S14) described later. This situation can be avoided.

<4.発光形状判定及び掲示板判定処理>
次に図2BのステップS12の発光形状判定処理を図5Aで説明する。図3の距離分布判定処理においてステップS102で非交通信号機フラグNSF=“NEXT”とされ、図2BにおいてステップS11からS12に進んだ場合、つまり信号機が1つしか検出されておらず、距離分布によっては信号機種別が判定不能とされた場合に行われる処理となる。
指示信号機の中には、単純に●形状で発光せず、◎形状や×形状で発光するものがある。発光形状判定処理では、この特徴を利用し、◎形状や×形状で点灯していることを判定することで交通信号機と指示信号機を区別する。
<4. Light emission shape determination and bulletin board determination processing>
Next, the light emission shape determination processing in step S12 of FIG. 2B will be described with reference to FIG. 5A. When the non-traffic traffic signal flag NSF is set to “NEXT” in step S102 in the distance distribution determination process in FIG. 3 and the process proceeds from step S11 to S12 in FIG. 2B, that is, only one traffic signal is detected. Is a process performed when the type of traffic signal cannot be determined.
Some indicator traffic lights do not simply emit light with the shape ●, but emit light with the shape ◎ or shape X. In the light emission shape determination process, this feature is used to distinguish the traffic signal from the instruction signal by determining that it is lit in the shape of ◎ or ×.

この発光形状判定処理では、図5AのステップS200として、画像処理部4は画像上の信号領域と色情報を取得する。信号領域とは、信号機の発光部分に相当する画像上の領域であり、例えば図6Aに破線で示す正方形の領域とする。信号領域内に観測される発光形状は図6Cの青◎形状、図6Dの青●形状(赤と区別のため図では斜線を付している)、図6Fの赤×形状、図6Gの赤●形状がある。
これらを判別するために、図6Aに示すようにサンプリング領域P1〜P5を設定し、ステップS201では、各サンプリング領域P1〜P5の画素の輝度をサンプリングする。なお、各サンプリング領域P1〜P5は1ピクセルの領域でもよいし、複数ピクセルのブロック領域としてもよい。
In this light emission shape determination process, as step S200 of FIG. 5A, the image processing unit 4 acquires a signal area and color information on the image. The signal area is an area on the image corresponding to the light emitting portion of the traffic light, and is, for example, a square area indicated by a broken line in FIG. 6A. The emission shape observed in the signal area is the blue shape in FIG. 6C, the blue shape in FIG. 6D (hatched in the figure to distinguish it from red), the red × shape in FIG. 6F, and the red shape in FIG. 6G. ● There is a shape.
In order to discriminate these, sampling areas P1 to P5 are set as shown in FIG. 6A, and in step S201, the luminance of the pixels in each of the sampling areas P1 to P5 is sampled. Each sampling region P1 to P5 may be a one-pixel region or a block region having a plurality of pixels.

そしてステップS202では、各サンプリング領域P1〜P5の輝度値から発光形状を判定する。青発光の場合、図6Cの青◎形状、図6Dの青●形状は、図6Eに示す輝度差から判別できる。即ち青●形状の場合、各サンプリング領域P1〜P5で高い輝度値が得られるが、青◎形状の場合、サンプリング領域P5の輝度値が極端に低くなる。また赤発光の場合、図6Fの赤×形状、図6Gの赤●形状は、図6Hに示す輝度差から判別できる。即ち赤●形状の場合、各サンプリング領域P1〜P5で高い輝度値が得られるが、赤×形状の場合、サンプリング領域P1〜P4の輝度値が極端に低くなる。   In step S202, the light emission shape is determined from the luminance values of the sampling regions P1 to P5. In the case of blue light emission, the blue 青 shape in FIG. 6C and the blue ● shape in FIG. 6D can be discriminated from the luminance difference shown in FIG. 6E. That is, in the case of the blue ● shape, a high luminance value is obtained in each of the sampling regions P1 to P5, but in the case of the blue ◎ shape, the luminance value of the sampling region P5 is extremely low. In the case of red light emission, the red × shape in FIG. 6F and the red shape in FIG. 6G can be discriminated from the luminance difference shown in FIG. 6H. That is, in the case of the red shape, a high luminance value is obtained in each of the sampling regions P1 to P5. However, in the case of red × shape, the luminance value of the sampling regions P1 to P4 is extremely low.

発光形状として、青◎形状、又は赤×形状としての輝度パターンが観測された場合、その信号機は指示信号機と判定できる。そこで画像処理部4はステップS203で、輝度パターンが青◎形状、又は赤×形状の条件を満たしている場合は、ステップS205に進み、非交通信号機フラグNSF=“SET”とする。青◎形状、又は赤×形状の輝度パターン条件を満たしていなければ、ステップS204で非交通信号機フラグNSF=“CLR”とする。この場合は、意味的には交通信号機という判定ではなく、指示信号機との判定は留保するというものとなる。   When a luminance pattern as a blue light emission shape or a red × shape is observed as the light emission shape, the traffic light can be determined as an instruction traffic light. Therefore, the image processing unit 4 proceeds to step S205 and sets the non-traffic traffic signal flag NSF = “SET” when the luminance pattern satisfies the condition of blue shape or red × shape in step S203. If the luminance pattern condition of blue ◎ shape or red × shape is not satisfied, the non-traffic traffic signal flag NSF = “CLR” is set in step S204. In this case, the determination as an instruction signal is reserved rather than the determination as a traffic signal.

なお、発光形状判定のためにサンプリング領域P1〜P5の輝度値をサンプリングすることによれば、LED(Light Emitting Diode)信号機の点滅にも正しく対応できる。図2Aの信号機判定処理はフレーム画像データ単位で行われるが、このため、システム処理周期とLED信号の点滅周期との関係で、処理対象の画像が、LED信号機が発光していないタイミングに当たる場合もある。そのような場合、サンプリング領域P1〜P5の輝度値がすべて極端に低い値となる。この場合は、ステップS203で輝度パターン条件を満たさない(LED信号が写っていない)と判定として、非交通信号機フラグNSFを“SET”値に設定しないようにする。これにより、指示信号機と誤判定をすることを防止できる。
また、サンプリング領域P1〜P5は、例えば図6Bのように設定してもよい。この場合も輝度パターンにより青◎形状、青●形状の区別、及び赤×形状、赤●形状の区別が可能である。
さらにサンプリング領域は、少なくとも1以上とし、発光形状によって輝度が異なる位置に設定すればよい。例えば、図6Aのサンプリング領域P1とP5の中間位置に1つだけ設定すれば、その輝度値から●形状、◎形状、×形状の区別が可能である。また例えばサンプリング領域P3とP5の2つであっても●形状、◎形状、×形状の区別が可能である。このようにサンプリング領域の設定は多様に考えられるが、複数のサンプリング領域を設定することで、より正確な形状判定ができる。
また、図6Aや図6Bのような各サンプリング領域P1〜P5の輝度値の判定には、実際には所定の閾値を比較基準として用いて、高輝度か低輝度かを判定すればよい。閾値は赤発光、青発光によらず一定値でもよいが、赤と青での輝度の違いを考慮して、青発光状態と赤発光状態とで異なる閾値を用いるようにしてもよい。
Note that sampling of the luminance values of the sampling areas P1 to P5 for light emission shape determination can correctly cope with blinking of an LED (Light Emitting Diode) traffic light. The traffic signal determination process in FIG. 2A is performed in units of frame image data. For this reason, there is a case where the image to be processed corresponds to a timing at which the LED traffic light is not emitted due to the relationship between the system processing cycle and the blinking cycle of the LED signal. is there. In such a case, the luminance values of the sampling areas P1 to P5 are all extremely low. In this case, it is determined in step S203 that the luminance pattern condition is not satisfied (the LED signal is not captured), and the non-traffic signal flag NSF is not set to the “SET” value. Thereby, it can prevent making a misjudgment with an instruction | indication signal apparatus.
Further, the sampling areas P1 to P5 may be set as shown in FIG. 6B, for example. Also in this case, it is possible to distinguish between the blue shape and the blue shape and the red × shape and the red shape according to the luminance pattern.
Further, the sampling area may be set to at least one and set at a position where the luminance varies depending on the light emission shape. For example, if only one is set at an intermediate position between the sampling areas P1 and P5 in FIG. 6A, it is possible to distinguish the shape ●, shape ◎, and shape X from the luminance value. Further, for example, even in the two sampling regions P3 and P5, it is possible to distinguish between ● shape, ◎ shape, and × shape. As described above, the sampling area can be set in various ways. However, more accurate shape determination can be performed by setting a plurality of sampling areas.
In addition, in determining the luminance values of the sampling regions P1 to P5 as shown in FIGS. 6A and 6B, it is only necessary to determine whether the luminance is high or low by actually using a predetermined threshold as a comparison reference. The threshold value may be a constant value regardless of red light emission and blue light emission, but different threshold values may be used for the blue light emission state and the red light emission state in consideration of the difference in luminance between red and blue.

続いて図2BのステップS13として掲示板判定処理を行う。
指示信号機としての主な検出対象としている有料道路の料金所の場合、信号機の上部に料金所の状態を示す標識を有していることが多い。そこで掲示板判定処理では、標識等の掲示板の距離と色の特徴を利用して、料金所の指示信号機か否かを判定する。
Subsequently, bulletin board determination processing is performed as step S13 of FIG. 2B.
In the case of a toll gate on the toll road that is the main detection target as an instruction signal, there are often signs indicating the state of the toll gate above the signal. Therefore, in the bulletin board determination process, it is determined whether or not it is a toll gate instruction signal using the distance and color characteristics of a bulletin board such as a sign.

ステップS13としての掲示板判定処理を図5Bに示す。画像処理部4はステップS300で掲示板位置判定を行う。この処理では検出した信号機の上方スペースの大きさを確認する。そして上方スペースの大きさに応じて掲示板探索範囲を決定する。あまり上方スペースが広すぎる場合や、狭すぎる場合は、掲示板探索範囲を変更する。
図7に料金所の指示信号機70の上方に掲示板71が設置されている状態を示している。破線SA1が信号機上方のスペースの判定結果の例である。この結果を基に、例えば破線SA2で示す掲示板探索範囲を決定する。
掲示板探索範囲SA2は実際の有料道路料金所の掲示板サイズを基に決定すればよい。信号機上方スペースSA1と掲示板探索範囲SA2の関係も、実際に設置されている掲示板に基づいて決定することが望ましい。
The bulletin board determination process as step S13 is shown in FIG. 5B. The image processing unit 4 determines the bulletin board position in step S300. In this process, the size of the space above the detected traffic light is confirmed. The bulletin board search range is determined according to the size of the upper space. If the upper space is too wide or too narrow, the bulletin board search range is changed.
FIG. 7 shows a state in which the bulletin board 71 is installed above the toll gate instruction signal 70. A broken line SA1 is an example of a determination result of the space above the traffic light. Based on this result, for example, the bulletin board search range indicated by the broken line SA2 is determined.
The bulletin board search range SA2 may be determined based on the bulletin board size of the actual toll road toll gate. The relationship between the traffic light upper space SA1 and the bulletin board search range SA2 is also preferably determined based on the bulletin board actually installed.

ステップS301で画像処理部4は、決定した掲示板探索位置SA2の距離情報をチェックする。即ち距離画像から、掲示板探索範囲SA2内の各画素ごとの距離情報を参照し、各画素ごとの距離情報と、信号機の自車からの前方距離とを比較して、同じ距離かどうかを判定する。なお厳密には距離情報に多少の差があっても所定差以内なら同一とみなす判定を行えばよい。
掲示板探索範囲SA2に含まれる物体(物体を写した画素)が、一定以上の割合で信号機と同一距離(略同一も含む)だった場合は、ステップS302で信号機と同一距離に何か物体があると判定し、ステップS304に進む。
一方、信号機と同一距離の部分が一定未満であった場合は、信号機の周囲に等距離の物体(掲示板)が存在しないため、指示信号機と判定できないとし、ステップS302からS303に進んで非交通信号機フラグNSF=“CLR”とする。つまり指示信号機との判定を留保するという意味である。
In step S301, the image processing unit 4 checks the distance information of the determined bulletin board search position SA2. That is, the distance information for each pixel in the bulletin board search range SA2 is referred to from the distance image, and the distance information for each pixel is compared with the front distance of the traffic light from the vehicle to determine whether the distance is the same. . Strictly speaking, even if there is a slight difference in distance information, it may be determined that the distance information is the same if it is within a predetermined difference.
If the object (pixels that copied the object) included in the bulletin board search range SA2 is the same distance (including substantially the same) as the traffic signal at a certain ratio or more, there is an object at the same distance as the traffic signal in step S302. And the process proceeds to step S304.
On the other hand, if the part of the same distance as the traffic signal is less than a certain value, there is no equidistant object (bulletin board) around the traffic signal, so it cannot be determined as an instruction traffic signal, and the process proceeds from step S302 to S303. The flag NSF is set to “CLR”. That is, it means that the determination with the instruction signal is reserved.

信号機と同一距離に掲示板らしき物体が存在すると判断してステップS304に進んだ場合、画像処理部4は掲示板位置色チェックを行う。即ちステップS300で決定した掲示板探索範囲SA2の色情報をチェックする。即ち掲示板探索範囲SA2内の各画素の色情報を参照し、掲示板探索範囲SA2内の各画素の色情報が所定の色情報であるか否かを比較する処理を行う。
探索する色は、一般ゲートの緑、ETCゲートの紫、閉鎖中ゲートの白である。掲示板探索範囲SA2内に探索色(掲示板の色である緑、紫、白のいずれか)が或る一定以上の割合で含まれていれば、ステップS305で、当該掲示板探索範囲SA2内の物体は有料道路掲示板と判定し、ステップS306で非交通信号機フラグNSF=“SET”とする。つまり有料道路料金所等の指示信号機と判定する。探索色が或る一定以上の割合で含まれていなければ、有料道路料金所等の指示信号機とは判定できないとして、ステップS305からS303に進み、非交通信号機フラグNSF=“CLR”とする。
If it is determined that there is an object that appears to be a bulletin board at the same distance as the traffic light and the process proceeds to step S304, the image processing unit 4 performs bulletin board position color check. That is, the color information of the bulletin board search range SA2 determined in step S300 is checked. That is, referring to the color information of each pixel in the bulletin board search range SA2, a process is performed to compare whether the color information of each pixel in the bulletin board search range SA2 is predetermined color information.
The colors to be searched are green for a general gate, purple for an ETC gate, and white for a closed gate. If the search color (either green, purple, or white, which is the color of the bulletin board) is included in the bulletin board search range SA2 at a certain ratio or higher, in step S305, the objects in the bulletin board search range SA2 are displayed. The toll road bulletin board is determined, and the non-traffic signal flag NSF = “SET” is set in step S306. That is, it is determined as an instruction signal for a toll road toll gate or the like. If the search color is not included at a certain ratio or higher, it cannot be determined that the traffic signal is an instruction traffic light such as a toll road toll gate or the like, the process proceeds from step S305 to S303, and the non-traffic traffic signal flag NSF = “CLR”.

なお、掲示板判定処理は、計算量を考慮して例えば赤信号に対してのみ行ったり、青信号に対してのみ行なってもよい。
またステップS301の看板位置距離チェックでは、信号機と同距離かどうかの判定のための一定の割合を例えば6割以上、ステップS304の看板位置色チェックでは探索色の判定のための一定の割合を例えば2割〜4割とすることが考えられるが、これらは適切な割合を任意に設定することができる。
The bulletin board determination process may be performed only for a red signal or only for a blue signal in consideration of the calculation amount.
In the signboard position distance check in step S301, a fixed ratio for determining whether the distance is the same as the traffic signal is 60% or more, for example, and in the signboard position color check in step S304, a fixed ratio for determining the search color is set, for example. Although 20% to 40% can be considered, an appropriate ratio can be arbitrarily set.

<5.誤検出抑制解除判定処理及び誤検出抑制判定処理>
続いて、図2BのステップS14の誤検出抑制解除判定処理、及びステップS16の誤検出抑制判定処理をそれぞれ図8A、図8Bで説明する。
ステップS16の誤検出抑制判定処理は、指示信号機との判定、つまり上述の各処理での非交通信号機フラグNSF=“SET”の判定に基づいて、最終的にこれから通過する信号機についての指示信号機と交通信号機の種別の判定結果を生成する処理である。換言すれば、指示信号機としての判定結果の信頼性を担保するための処理である。
一方ステップS14の誤検出抑制解除判定処理は、「誤検出抑制判定処理」の結果を解除させる処理であり、指示信号機との判定が行われる場合でも、特定の場合に指示信号機との判定を解除し、交通信号機の場合と同等の運転支援が行われるようにする処理である。
<5. Error detection suppression release determination process and error detection suppression determination process>
Next, the erroneous detection suppression cancellation determination process in step S14 and the erroneous detection suppression determination process in step S16 of FIG. 2B will be described with reference to FIGS. 8A and 8B, respectively.
The erroneous detection suppression determination process in step S16 is based on the determination with the instruction signal, that is, the determination of the non-traffic signal flag NSF = “SET” in each of the above-described processes. It is a process which produces | generates the determination result of the classification of a traffic signal. In other words, this is a process for ensuring the reliability of the determination result as the instruction signal device.
On the other hand, the erroneous detection suppression release determination process in step S14 is a process for canceling the result of the “false detection suppression determination process”, and even when the determination with the instruction signal is made, the determination with the instruction signal is canceled in a specific case. In this process, driving assistance equivalent to that for traffic signals is performed.

まず先に、ステップS16の誤検出抑制判定処理を図8Bで説明する。図2BのステップS12の発光形状判定処理、ステップS13の掲示板判定処理が行われてステップS16へ進んだ場合、或いはステップS10の距離分布判定処理が行われ、後述のステップS14の誤検出抑制解除判定処理でキャンセルフラグCFがセットされずにステップS16へ進んだ場合、図8のような誤検出抑制判定処理を行う。   First, the erroneous detection suppression determination process in step S16 will be described with reference to FIG. 8B. When the light emission shape determination process in step S12 and the bulletin board determination process in step S13 in FIG. 2B are performed and the process proceeds to step S16, or the distance distribution determination process in step S10 is performed, and an erroneous detection suppression release determination in step S14 described later is performed. When the process proceeds to step S16 without setting the cancel flag CF in the process, an erroneous detection suppression determination process as shown in FIG. 8 is performed.

ステップS500で画像処理部4は、これまでの判定結果を算出する。具体的には、非交通信号機フラグNSF=“SET”に応じて内部カウンタで加算されたNFSポイントを確認する。そしてステップS501でNFSポイントが閾値以上であれば、ステップS503に進んで、種別判定情報RSL=“指示信号機”とする。NFSポイントが閾値未満であれば、ステップS502に進んで、種別判定情報RSL=“交通信号機”とする。
閾値は例えば「5」など、適切な値に設定する。
上述のように、図2Aの処理は繰り返し、現フレーム画像データを対象に行われていき、指示信号機が検出される場合は、1フレームの処理において1又は複数回、NFSポイントが加算されていく。その処理の繰り返し過程で、NSFポイントが閾値以上となった場合にはじめて、種別判定情報RSL=“指示信号機”とされることになる。これにより、指示信号機と判定される場合の信頼性を向上する。
In step S500, the image processing unit 4 calculates the determination results so far. Specifically, the NFS point added by the internal counter is checked according to the non-traffic signal flag NSF = “SET”. If the NFS point is equal to or greater than the threshold value in step S501, the process proceeds to step S503 to set the type determination information RSL = “instruction signal”. If the NFS point is less than the threshold value, the process proceeds to step S502, where the type determination information RSL = “traffic signal” is set.
The threshold value is set to an appropriate value such as “5”.
As described above, the processing of FIG. 2A is repeated for the current frame image data. When an instruction signal is detected, the NFS point is added one or more times in one frame processing. . Only when the NSF point becomes equal to or greater than the threshold value in the process of repeating the process, the type determination information RSL = “instruction signal” is set. Thereby, the reliability in the case of being determined as the instruction traffic light is improved.

画像処理部4は、このような種別判定情報RSLを、図2AのステップS6で運転支援制御部6に送信する。
このように指示信号機判定の精度を高めるのは、判定精度が低い状態で指示信号機との判定情報が運転支援制御部6に送信されてしまい、信号機検出に応じた運転支援(停止制御等)が実行されないことを回避するためである。
The image processing unit 4 transmits such type determination information RSL to the driving support control unit 6 in step S6 of FIG. 2A.
Thus, the accuracy of the instruction signal determination is increased because the determination information with the instruction signal is transmitted to the driving support control unit 6 in a state where the determination accuracy is low, and driving support (stop control or the like) according to the signal detection is performed. This is to avoid being not executed.

なお、図2BのステップS10の距離分布判定処理に関しては、そのときに直近グループNgとして検出している全ての信号に対して共通に非交通信号機フラグNSFの設定が行われる。ステップS12の発光形状判定処理、ステップS13の掲示板判定処理は、検出した信号機について個別に非交通信号機フラグNSFの設定が行われる。
従って、距離分布判定処理が行われてステップS16に進んだ場合は、直近グループNgとして検出された全ての信号に対して共通に種別判定情報RSLが生成される。発光形状判定処理、掲示板判定処理が行われた場合は、信号機毎に種別判定情報RSLが生成される。
Regarding the distance distribution determination processing in step S10 of FIG. 2B, the non-traffic signal flag NSF is commonly set for all signals detected as the latest group Ng at that time. In the light emission shape determination process in step S12 and the bulletin board determination process in step S13, the non-traffic signal flag NSF is individually set for the detected traffic signal.
Therefore, when the distance distribution determination process is performed and the process proceeds to step S16, the type determination information RSL is generated in common for all the signals detected as the latest group Ng. When the light emission shape determination process and the bulletin board determination process are performed, type determination information RSL is generated for each traffic light.

図2BのステップS14の誤検出抑制解除判定処理を図8Aで説明する。これはステップS10の距離分布判定処理において指示信号機か否かの判定が行われた場合に、ステップS11からS14に進んで実行される。そしてこの誤検出抑制解除判定処理は、距離分布判定処理(S10)で指示信号機であると判定した場合でも、赤信号に正面から進行する場合に限り、交通信号と同等の運転支援が行われるようにするために、ステップS16へは進まないようにする(つまり指示信号機としての種別判定情報RSLを出力させないようにする)処理である。
要するに、指示信号機と判定した場合でも赤色点灯している時は進入不可な場合が多いため交通信号機と同等に扱った方が適切である。そこで赤信号に向かって進行しながら一定距離以上近づいた場合に限り、指示信号機判定を解除し、交通信号機として再判定する意味をもつ。
The erroneous detection suppression release determination process in step S14 of FIG. 2B will be described with reference to FIG. 8A. This is executed by proceeding from step S11 to S14 when it is determined in the distance distribution determination process of step S10 whether or not it is an instruction signal. And even if it is determined that the false detection suppression release determination process is an instruction traffic light in the distance distribution determination process (S10), driving assistance equivalent to a traffic signal is performed only when traveling from the front to the red signal. Therefore, the process does not proceed to step S16 (that is, the type determination information RSL as an instruction signal is not output).
In short, even if it is determined to be an instruction traffic light, it is often impossible to enter when it is lit red, so it is more appropriate to treat it as a traffic light. Therefore, only when a certain distance or more is approached while proceeding toward the red light, it has the meaning of canceling the instruction traffic light determination and re-determination as a traffic light.

図8AのステップS400で画像処理部4は、信号機情報を取得する。この場合、信号機が自車両の中心から何mずれているかという左右距離情報と、色情報を取得する。
ステップS402で発光色を判定し、赤でなければステップS403でクリアフラグCF=“CLR(クリア)”として処理を終える。この場合は、続いてステップS16の誤検出抑制判定処理が行われる。
In step S400 of FIG. 8A, the image processing unit 4 acquires traffic signal information. In this case, left-right distance information indicating how many meters the traffic light is deviated from the center of the host vehicle and color information are acquired.
In step S402, the emission color is determined. If the color is not red, the process is terminated in step S403 with the clear flag CF = “CLR (clear)”. In this case, the erroneous detection suppression determination process in step S16 is subsequently performed.

発光色が赤であった場合、画像処理部4はステップS404で、自車両進行方向判定として自車両の正面に赤信号が存在するか否かを確認する。即ち撮像画像データ上で、図9の自車両91の幅Wm以内に赤信号が検出されているか否かを確認する。さらに、自車両との距離Dxを確認する。
なお、自車両91の幅Wm以内であるか否かの判断は、例えば自車両の中心から左右のずれ1m以内の赤信号であるか否かとして行えばよいが、その範囲は任意に設定することが可能である。
If the emission color is red, in step S404, the image processing unit 4 confirms whether or not a red signal exists in front of the host vehicle as the host vehicle traveling direction determination. That is, it is confirmed whether or not a red signal is detected within the width Wm of the host vehicle 91 in FIG. 9 on the captured image data. Furthermore, the distance Dx with the own vehicle is confirmed.
Note that whether or not the vehicle 91 is within the width Wm may be determined as whether or not it is a red signal within 1 m from the center of the vehicle, for example, but the range is arbitrarily set. It is possible.

赤信号が自車両91の幅Wm以内でない場合、又は距離Dxが所定距離以内ではない場合は、自車両は赤信号に向かって進行しているとは判定せず、ステップS405からS403に進み、クリアフラグCFを“CLR”として処理を終える。   When the red signal is not within the width Wm of the own vehicle 91 or when the distance Dx is not within the predetermined distance, it is not determined that the own vehicle is traveling toward the red signal, and the process proceeds from step S405 to S403. The process is ended by setting the clear flag CF to “CLR”.

自車両91の幅Wm以内に赤信号が検出されており、かつ距離Dxが所定距離以内であった場合、自車両は赤信号に向かって進行していると判定する。その場合はステップS405からS406に進み、キャンセルフラグCF=“SET(セット)”として処理を終える。この場合、図2BのステップS15の分岐処理により、ステップS16をスキップすることになる。   If a red signal is detected within the width Wm of the host vehicle 91 and the distance Dx is within a predetermined distance, it is determined that the host vehicle is traveling toward the red signal. In this case, the process proceeds from step S405 to S406, and the process is terminated with the cancel flag CF = “SET”. In this case, step S16 is skipped by the branch process of step S15 in FIG. 2B.

即ちステップS14で誤検出抑制解除判定処理が行われても、キャンセルフラグCF=“CLR”の場合は、ステップS16で誤検出抑制判定処理が行われ、種別判定情報RSLが生成されて、図2AのステップS6で、指示信号機か交通信号機かの種別判定情報RSLが運転支援制御部6に出力される。
一方、キャンセルフラグCF=“SET”となった場合は、ステップS16の誤検出抑制判定処理がおこなわれず、この場合、図2AのステップS6で運転支援制御部6に出力される判定情報とは、キャンセルフラグCF=“SET”の情報、つまり赤信号接近判定情報(指示信号機判定を交通信号機として再判定した情報)となる。
That is, even if the erroneous detection suppression release determination process is performed in step S14, if the cancel flag CF = “CLR”, the erroneous detection suppression determination process is performed in step S16, and the type determination information RSL is generated, and FIG. In step S6, the type determination information RSL indicating whether the signal is a traffic signal or a traffic signal is output to the driving support control unit 6.
On the other hand, when the cancel flag CF = “SET”, the erroneous detection suppression determination process in step S16 is not performed. In this case, the determination information output to the driving support control unit 6 in step S6 in FIG. Information of the cancel flag CF = “SET”, that is, red signal approach determination information (information obtained by re-determination of the instruction signal signal determination as a traffic signal).

運転支援制御部6は、画像処理部4のステップS6の処理で供給される判定情報(種別判定情報RSL又は赤信号接近判定情報)に応じて運転支援制御を行う。例えば種別判定情報RSL=“交通信号機”の場合、もしくは赤信号接近判定情報が供給された場合は、停止制御や警報制御を実行する。種別判定情報RSL=“指示信号機”の場合は停止制御や警報制御は実行しない。   The driving support control unit 6 performs driving support control according to the determination information (type determination information RSL or red signal approach determination information) supplied in the process of step S6 of the image processing unit 4. For example, when the type determination information RSL = “traffic signal” or when the red light approach determination information is supplied, stop control and alarm control are executed. When the type determination information RSL = “instruction signal”, stop control and alarm control are not executed.

なお、図8Aの処理は直前のステップS10で指示信号機と判定(非交通信号機フラグNSF=“SET”)された場合のみに行われればよいが、ステップS10での判定にかかわらず行うようにしてもよい。   Note that the processing in FIG. 8A may be performed only when it is determined as an instruction signal (non-traffic signal flag NSF = “SET”) in the immediately preceding step S10, but should be performed regardless of the determination in step S10. Also good.

<6.まとめ>
本実施の形態では車外環境認識ユニット2の画像処理部4において以上の処理が行われることで、次のような効果が得られる。
まず、交通信号機と指示信号機を区別する判定情報が得られることで的確な運転支援制御が可能になるという効果がある。指示信号機は赤発光している場合が多く、誤って交通信号機として処理を行うと赤信号と認識してしまうため、後の運転支援制御処理に悪影響を与えてしまう。例えば料金所ゲートにおいて、自車レーンの隣のレーンの指示信号機が赤発光していると、赤信号として停止制御されてしまうようなことが生ずる可能性がある。これに対し本実施の形態では、交通信号機と指示信号機を区別できるようにしている。これによって運転支援制御部6は的確な運転支援制御を実現できる。
<6. Summary>
In this Embodiment, the following effects are acquired by performing the above process in the image processing part 4 of the environment recognition unit 2 outside a vehicle.
First, there is an effect that accurate driving support control can be performed by obtaining determination information for distinguishing between traffic signals and instruction signals. In many cases, the instruction traffic light emits red light, and if it is mistakenly processed as a traffic signal, it is recognized as a red traffic light, which adversely affects subsequent driving support control processing. For example, at the toll gate, if the indicator signal in the lane adjacent to the own vehicle lane emits red light, it may occur that the stop signal is controlled as a red signal. On the other hand, in this embodiment, a traffic signal and an instruction signal can be distinguished. As a result, the driving support control unit 6 can realize accurate driving support control.

また本実施の形態の形態では信号機の距離分布を用いて、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行う。指示信号機は交通信号機と大きさや設置位置が類似しており、撮像画像からの単純な発光体検出では区別することが難しいところ、距離分布判定により、高い精度で交通信号機と指示信号機の判定が可能となる。
特に画像処理部4の信号機種別判定部4cは、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、信号機検出部4bで検出した信号機のうち特定の信号機と当該特定の信号機の所定前後距離(同一の距離グループGP)内に存在する他の信号機の数、他の信号機が存在する場合の互いの信号機間の水平方向距離、および当該信号機と他の信号機の互いの発光色情報に基づき、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行う。これにより交通信号機と指示信号機の配置上・発光動作上の特徴を用いた精度の高い信号機種別判定を実現している。
Further, in the present embodiment, the type determination of whether the detected traffic signal is a traffic signal or an instruction signal is performed using the distance distribution of the traffic signal. The traffic light is similar in size and installation position to the traffic light, and it is difficult to distinguish by simple light emitter detection from the captured image, but it is possible to determine the traffic light and the traffic light with high accuracy by distance distribution determination It becomes.
In particular, the traffic signal type determination unit 4c of the image processing unit 4 acquires the light emission color information of the traffic signal and the three-dimensional position information of the traffic signal from the own vehicle, and among the traffic signals detected by the traffic signal detection unit 4b, the specific traffic signal and the specific traffic signal are detected. The number of other traffic signals existing within a predetermined front-rear distance of the traffic signal (the same distance group GP), the horizontal distance between the traffic signals when there is another traffic signal, and the mutual light emission of the traffic signal and the other traffic signal Based on the color information, it is determined whether the detected traffic light is a traffic light or an instruction traffic light. This realizes highly accurate traffic signal type determination using the characteristics of the traffic signal and the instruction signal on the arrangement and light emission operation.

信号機が2個以上検出された場合、処理対象とする距離範囲内で自車両からの前方距離が最も近い信号機を特定し、特定した当該信号機の前後所定距離内(同一の距離グループGPである直近グループNg内)に当該信号機と発光色が同色の他の信号機が存在するか否かを判定し、他の同色の信号機が存在する場合、当該信号機と他の信号機との水平方向距離が所定間隔以上の時は当該信号機と他の信号機を交通信号機として判定することで、交通信号機の設置上の特徴に基づく判定ができる。道路上で、同じ発光色となる交通信号機が近接して設置されることは殆どないためである。
逆に水平方向距離が所定の間隔未満の時は当該信号機と他の信号機とを指示信号機として判定する。これにより、例えば料金所の指示信号機など、比較的狭い間隔で配置される指示信号機の特徴に基づく判定ができる。
そして距離分布として得られる情報から、処理対象とする距離範囲内で自車両からの前方距離が最も近い信号機を特定して判定を行うことで、自車にとって最も優先して判定すべき信号機についての判定が行われることになり、運転支援のための判定として適している。
また3個以上の信号機が前後所定距離以内(直近グループNg内)に全て存在する場合、当該3個以上の信号機を指示信号機として判定することも、料金所ゲートの指示信号機の特徴に基づく確度の高い判定となる。
When two or more traffic lights are detected, the traffic light with the closest forward distance from the host vehicle is identified within the distance range to be processed, and within the predetermined distance before and after the identified traffic light (the nearest distance group GP) In the group Ng), it is determined whether or not there is another traffic light having the same color as that of the traffic light. If there is another traffic light of the same color, the horizontal distance between the traffic light and the other traffic light is a predetermined interval. At the above time, by determining the traffic signal and other traffic signals as traffic signals, it is possible to make a determination based on the installation characteristics of the traffic signal. This is because traffic signals having the same emission color are rarely installed on the road.
On the other hand, when the horizontal distance is less than the predetermined interval, the traffic signal and other traffic signals are determined as instruction traffic signals. Thereby, for example, it is possible to make a determination based on the characteristics of an instruction signal arranged at a relatively narrow interval such as an instruction signal at a tollgate.
Then, from the information obtained as the distance distribution, by identifying and determining the traffic signal with the closest forward distance from the host vehicle within the distance range to be processed, the traffic signal to be determined with the highest priority for the host vehicle The determination is made and is suitable as a determination for driving support.
In addition, when all three or more traffic signals are present within a predetermined distance in the front and rear (in the latest group Ng), it is also possible to determine the three or more traffic signals as instruction signal devices with accuracy based on the characteristics of the instruction signal device at the toll gate. High judgment.

また、少なくとも青発光状態の信号機を含む信号機が2個以上検出され、かつ当該青発光状態の信号機から所定の範囲内に赤発光状態の信号機が存在する場合、当該青発光状態の信号機を交通信号機から除外した上で、自車両からの距離分布に基づいて信号機の種別判定を行う。これによって矢印信号が除外されることになり、距離分布に基づく判定精度を高めることができる。   In addition, when two or more traffic lights including a blue light emitting signal are detected and there is a red light emitting signal within a predetermined range from the blue light emitting signal, the blue light emitting signal is designated as a traffic signal. The traffic light type is determined based on the distance distribution from the host vehicle. As a result, the arrow signal is excluded, and the determination accuracy based on the distance distribution can be improved.

また検出される信号機の数が1つの場合で距離分布判定ができない場合、発光形状として指示信号機に特有の形状を判定する。この発光形状の判定結果も信号機の種別判定に用いている。これにより、高い精度で指示信号機の判定が可能となる。
特に発光形状判定においては上述のようにサンプリング領域(P1〜P5)を設定することにより、各サンプリング領域の輝度値を用いて◎状、×状、●状の判定が容易に可能となる。
同様に検出される信号機の数が1つの場合で距離分布判定ができない場合、掲示板判定処理として、検出された信号機の周囲に、自車両からの距離が信号機と同一と判定される掲示板が存在か否かを判定する処理を行い、掲示板の存在の判定結果も信号機の種別判定に用いている。これにより料金所の指示信号機を高い精度で判定することが可能となる。
この掲示板判定については、上述の例のように、撮像画像内で信号機の上方に設定した掲示板探索範囲SA2内の各画素ごとの距離情報を参照し、各画素ごとの距離情報と信号機の自車からの前方距離とを比較する第1の比較結果と、掲示板探索範囲SA2の色情報を参照し、掲示板探索範囲SA2の色情報が所定の色情報であるか否かを比較する第2の比較結果とに基づいて信号機の上方に掲示板状物体が存在するか否かを判定することで、指示信号機に併設される掲示板の位置や色の特徴に基づいた判定が可能となる。
When the number of detected traffic lights is one and distance distribution cannot be determined, a shape specific to the indication traffic light is determined as the light emission shape. The determination result of the light emission shape is also used for determining the type of the traffic light. As a result, it is possible to determine the instruction signal with high accuracy.
Particularly in the light emission shape determination, by setting the sampling regions (P1 to P5) as described above, it is possible to easily determine the ◎ shape, the X shape, or the ● shape using the luminance value of each sampling region.
Similarly, if the number of detected traffic signals is one and the distance distribution cannot be determined, as a bulletin board determination process, is there a bulletin board around the detected traffic signal where the distance from the host vehicle is determined to be the same as the traffic signal The determination result of the presence of the bulletin board is also used for determining the type of the traffic signal. This makes it possible to determine the toll gate instruction signal with high accuracy.
As for the bulletin board determination, as in the above-described example, the distance information for each pixel in the bulletin board search range SA2 set above the traffic light in the captured image is referred to, and the distance information for each pixel and the vehicle of the traffic light The first comparison result comparing the forward distance from the second reference and the color information of the bulletin board search range SA2 and the second comparison comparing whether the color information of the bulletin board search range SA2 is predetermined color information By determining whether or not a bulletin board-like object exists above the traffic light based on the result, it is possible to make a determination based on the position and color characteristics of the bulletin board attached to the instruction traffic light.

また誤検出抑制判定処理(S16、図8BのS500〜S503)により、上記の距離分布判定処理、発光形状判定処理、掲示板判定処理での指示信号機との判定に応じたNSFポイントが閾値以上となったときにはじめて、種別判定情報RSL=“指示信号機”としている。これにより、指示信号機としての判定精度を著しく高めることができる。   In addition, by the erroneous detection suppression determination process (S16, S500 to S503 in FIG. 8B), the NSF point corresponding to the determination with the instruction signal device in the distance distribution determination process, the light emission shape determination process, and the bulletin board determination process becomes equal to or greater than the threshold. For the first time, the type determination information RSL = “instruction signal” is set. Thereby, the determination accuracy as an instruction | indication signal apparatus can be raised significantly.

また誤検出抑制解除判定処理(S14,図8AのS400〜S406)により、距離分布判定処理において指示信号機としての判定がなされた場合でも、赤信号に向かって進行して所定距離以内に接近したことを検知した場合は、交通信号機の場合と同様の運転支援制御が行われるように赤信号接近判定情報が出力される。
即ち信号機種別判定部4cは、少なくとも距離分布の判定結果から指示信号機と判定される場合において、当該指示信号機が自車両の幅方向中心から所定の左右距離以内に存在する赤発光状態であって、当該指示信号機までの前方距離が所定距離以内に接近したことを検知した場合は、当該指示信号機を交通信号機として再判定し、赤信号接近判定情報を出力する。
これにより、指示信号であったとしても必要な運転支援制御(停止制御や警報等)を実行でき、運転安全性をより高めることができる。
また、仮に距離分布判定処理(S10,図3のステップS100〜S109)において誤判定がなされた場合も、適切な運転支援制御が可能となる。例えば狭い道に交通信号機が2機設置されている環境では、距離分布判定において指示信号機と誤判定する可能性がある。しかしこの場合も赤信号接近判定情報により、交通信号機と同様な運転支援制御が実行されるようにすることができるためである。
In addition, even when a determination as an instruction signal is made in the distance distribution determination process by the erroneous detection suppression release determination process (S14, S400 to S406 in FIG. 8A), the vehicle travels toward the red signal and approaches within a predetermined distance. Is detected, the red light approach determination information is output so that the driving support control similar to the traffic signal is performed.
That is, the traffic light type determination unit 4c is in a red light emitting state in which the instruction signal is present within a predetermined left-right distance from the center in the width direction of the host vehicle, at least when the instruction signal is determined from the determination result of the distance distribution. When it is detected that the front distance to the instruction signal is approaching within a predetermined distance, the instruction signal is re-determined as a traffic signal, and red signal approach determination information is output.
Thereby, even if it is an instruction | indication signal, required driving assistance control (stop control, an alarm, etc.) can be performed and driving safety can be improved more.
Further, even if an erroneous determination is made in the distance distribution determination process (S10, steps S100 to S109 in FIG. 3), appropriate driving support control can be performed. For example, in an environment where two traffic signals are installed on a narrow road, there is a possibility of erroneous determination as an instruction signal in the distance distribution determination. However, in this case as well, the driving support control similar to the traffic signal can be executed by the red signal approach determination information.

以上の各処理が状況に応じて実行されることで検出性能(ロバスト性)を向上させることができ、また安全性をより向上させることが可能となる。   By performing each of the above processes according to the situation, detection performance (robustness) can be improved, and safety can be further improved.

本発明の車外環境認識装置は、実施の形態の構成及び処理に限定されず、各種の変形例が考えられる。例えば図2Bの処理において、発光形状判定処理(S12)、掲示板判定処理(S13)は、いずれか一方のみが行われるようにしてもよい。また発光形状判定処理(S12)、掲示板判定処理(S13)が行われた後にも、誤検出抑制解除判定処理(S14)が行われるようにしてもよい。
図1において運転支援制御部6は車外環境認識ユニット2内に示したが、車外環境認識ユニット2の外部に運転支援制御部6を設けてもよい。また運転支援制御部6が車両制御部10と一体化されてもよい。また車両制御部10は、実際には例えばエンジンECU(electronic control unit)、ブレーキECU、トランスミッションECUなどとして複数のマイクロコンピュータで構成されてもよい。さらに表示制御部11と車両制御部10が一体化されていてもよい。
The outside environment recognition device of the present invention is not limited to the configuration and processing of the embodiment, and various modifications can be considered. For example, in the process of FIG. 2B, only one of the light emission shape determination process (S12) and the bulletin board determination process (S13) may be performed. Further, the erroneous detection suppression release determination process (S14) may be performed after the light emission shape determination process (S12) and the bulletin board determination process (S13) are performed.
In FIG. 1, the driving support control unit 6 is shown in the outside environment recognition unit 2, but the driving support control unit 6 may be provided outside the outside environment recognition unit 2. The driving support control unit 6 may be integrated with the vehicle control unit 10. In addition, the vehicle control unit 10 may actually be configured by a plurality of microcomputers such as an engine ECU (electronic control unit), a brake ECU, a transmission ECU, and the like. Further, the display control unit 11 and the vehicle control unit 10 may be integrated.

1…車両制御システム、2…車外環境認識ユニット、3A,3B…撮像部、4…画像処理部、4a…距離画像生成部、4b…信号機検出部、4c…信号機種別判定部、5…メモリ部、6…運転支援制御部、10…車両制御部、11…表示制御部、12…アクチュエータ、13…ディスプレイ、14…センサ類   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle control system, 2 ... Outside environment recognition unit, 3A, 3B ... Imaging part, 4 ... Image processing part, 4a ... Distance image generation part, 4b ... Traffic signal detection part, 4c ... Traffic signal type determination part, 5 ... Memory part , 6 ... Driving support control unit, 10 ... Vehicle control unit, 11 ... Display control unit, 12 ... Actuator, 13 ... Display, 14 ... Sensors

Claims (12)

自車両の進行方向を撮像した撮像画像内で信号機の存在を検出する信号機検出部と、
前記信号機検出部で検出された信号機についての自車両からの距離分布を用いて、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行い、種別判定結果を示す判定情報を生成する信号機種別判定部と、を備えた
車外環境認識装置。
A traffic light detector for detecting the presence of a traffic light in a captured image obtained by capturing the traveling direction of the host vehicle;
Using the distance distribution from the host vehicle with respect to the traffic signal detected by the traffic signal detection unit, it is determined whether the detected traffic signal is a traffic signal or an instruction traffic signal, and determination information indicating a classification determination result is provided. A vehicle exterior environment recognition device comprising: a traffic signal type determination unit to be generated.
前記信号機種別判定部は、さらに、撮像画像内で検出された信号機の発光形状を判定し、発光形状の判定結果も前記種別判定に用いる
請求項1に記載の車外環境認識装置。
The outside environment recognition device according to claim 1, wherein the traffic light type determination unit further determines a light emission shape of the traffic light detected in the captured image, and uses a light emission shape determination result for the type determination.
前記信号機種別判定部は、さらに、検出された信号機の周囲に、自車両からの前方距離が前記信号機と同一と判定される掲示板状物体が存在するか否かを判定し、掲示板状物体の存在の判定結果も前記種別判定に用いる
請求項1又は請求項2に記載の車外環境認識装置。
The traffic signal type determination unit further determines whether or not there is a bulletin board-like object whose front distance from the host vehicle is determined to be the same as the traffic signal around the detected traffic signal. The outside environment recognition apparatus according to claim 1 or 2, wherein the determination result is also used for the type determination.
前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、前記信号機検出部で検出した信号機のうち特定の信号機と当該特定の信号機の前後所定距離内に存在する他の信号機の数、他の信号機が存在する場合の互いの信号機間の水平方向距離、および当該信号機と他の信号機の互いの発光色情報に基づき、検出された信号機が交通信号機であるか指示信号機であるかの種別判定を行う
請求項1に記載の車外環境認識装置。
The traffic light type determination unit obtains the light emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic signal from the host vehicle, and within a predetermined distance before and after the specific traffic light among the traffic lights detected by the traffic light detection unit. The traffic signal detected is a traffic signal based on the number of other traffic signals present in the traffic signal, the horizontal distance between the traffic signals in the presence of other traffic signals, and the color information of the other traffic lights. The external environment recognition device according to claim 1, wherein a type determination is made as to whether there is an instruction signal or not.
前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、前記信号機検出部で信号機が2個以上検出された場合、処理対象とする距離範囲内で自車両からの前方距離が最も近い信号機を特定し、特定した当該信号機の前後所定距離内に当該信号機と発光色が同色の他の信号機が存在するか否かを判定し、他の同色の信号機が存在する場合、当該信号機と他の信号機との水平方向距離が所定間隔以上の時は当該信号機と他の信号機を交通信号機として判定するとともに、当該信号機と他の信号機との水平方向距離が所定の間隔未満の時は当該信号機と他の信号機とを指示信号機として判定する
請求項1または請求項4に記載の車外環境認識装置。
The traffic light type determination unit obtains the light emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic signal from the own vehicle, and when two or more traffic lights are detected by the traffic light detection unit, within the distance range to be processed. Identify the traffic signal with the closest distance from the host vehicle, determine whether there is another traffic signal of the same color as the traffic signal within the predetermined distance before and after the identified traffic signal, and determine the other traffic signal of the same color. When the horizontal distance between the traffic signal and another traffic signal is greater than or equal to a predetermined interval, the traffic signal and the other traffic signal are determined as traffic signals and the horizontal distance between the traffic signal and the other traffic signal is predetermined. The outside environment recognition device according to claim 1 or 4, wherein when the distance is less than the interval, the traffic signal and the other traffic signal are determined as instruction traffic signals.
前記信号機種別判定部は、信号機の自車両からの三次元位置を取得し、前記信号機検出部で信号機が3個以上検出された場合、当該3個以上の信号機が前後所定距離以内に全て存在する場合、当該3個以上の信号機を指示信号機として判定する
請求項1、請求項4、請求項5のいずれかに記載の車外環境認識装置。
The traffic signal type determination unit acquires a three-dimensional position of the traffic signal from the own vehicle, and when the traffic signal detection unit detects three or more traffic signals, all the three or more traffic signals exist within a predetermined distance in the front and rear. 6. The vehicle exterior environment recognition device according to claim 1, wherein the three or more traffic signals are determined as instruction traffic signals.
前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と信号機の自車両からの三次元位置情報を取得し、信号機検出部で少なくとも青発光状態の信号機を含む信号機が2個以上検出され、かつ当該青発光状態の信号機から所定の範囲内に赤発光状態の信号機が存在する場合、当該青発光状態の信号機を交通信号機から除外した上で、自車両からの距離分布に基づいて信号機の種別判定を行う
請求項1、請求項4、請求項5、請求項6のいずれかに記載の車外環境認識装置。
The traffic light type determination unit obtains the light emission color information of the traffic light and the three-dimensional position information of the traffic light from the own vehicle, and the traffic light detection unit detects two or more traffic lights including at least a blue light emitting traffic light, and the blue light When there is a red light emitting signal within a predetermined range from the light emitting signal, the blue light emitting signal is excluded from the traffic signal and the traffic light type is determined based on the distance distribution from the host vehicle. The outside environment recognition device according to any one of claims 1, 4, 5, and 6.
前記信号機種別判定部は、少なくとも前記距離分布の判定結果から前記指示信号機と判定される場合において、当該指示信号機が自車両の幅方向中心から所定の左右距離以内に存在する赤発光状態であって、当該指示信号機までの前方距離が所定距離以内に接近したことを検知した場合は、当該指示信号機を交通信号機として再判定する
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の車外環境認識装置。
The traffic light type determination unit is in a red light emission state in which the signal traffic light is present within a predetermined left-right distance from the center in the width direction of the host vehicle, at least when the traffic light type determination unit is determined as the command traffic light from the determination result of the distance distribution. The outside environment recognition device according to any one of claims 1 to 7, wherein when it is detected that the front distance to the instruction signal is approaching within a predetermined distance, the instruction signal is re-determined as a traffic signal.
前記信号機種別判定部は、信号機の発光色情報と輝度情報を取得し、信号機検出部で検出した信号機が1個の場合、当該信号機の所定領域内に設定した少なくとも1つ以上のサンプリング領域の輝度値を用いて当該信号機が交通信号機か指示信号機であるかの種別判定を行う
請求項2に記載の車外環境認識装置。
The traffic light type determination unit obtains light emission color information and luminance information of the traffic signal, and when there is one traffic signal detected by the traffic signal detection unit, the brightness of at least one sampling region set within a predetermined region of the traffic signal The vehicle exterior environment recognition apparatus according to claim 2, wherein the type is used to determine whether the signal is a traffic signal or an instruction signal.
前記所定領域は、前記信号機の発光部分を囲む矩形領域であって、前記サンプリング領域は前記矩形領域の中心部に設定した中心領域と、4辺のうち少なくとも1辺の中間部に設定した中間領域であって、各サンプリング領域の輝度値と信号機の発光色情報に基づき信号機が交通信号機か指示信号機であるかの種別判定を行う
請求項9に記載の車外環境認識装置。
The predetermined area is a rectangular area surrounding a light emitting portion of the traffic light, and the sampling area is a central area set at a central portion of the rectangular area and an intermediate area set at an intermediate portion of at least one of four sides The vehicle exterior environment recognition device according to claim 9, wherein the type determination as to whether the traffic signal is a traffic signal or an instruction signal is performed based on the luminance value of each sampling region and the emission color information of the traffic signal.
前記信号機種別判定部は、前記信号機検出部で検出した信号機が1個の場合、撮像画像内で前記信号機の上方に設定した掲示板探索範囲内の各画素ごとの距離情報を参照し、各画素ごとの距離情報と前記信号機の自車からの前方距離とを比較する第1の比較結果と、前記掲示板探索範囲の色情報を参照し、前記掲示板探索範囲の色情報が所定の色情報であるか否かを比較する第2の比較結果とに基づいて前記信号機の上方に掲示板状物体が存在すると判定し、前記信号機を指示信号機として判定する
請求項3に記載の車外環境認識装置。
The traffic signal type determination unit refers to the distance information for each pixel in the bulletin board search range set above the traffic signal in the captured image when there is one traffic signal detected by the traffic signal detection unit. Whether the color information of the bulletin board search range is predetermined color information by referring to the first comparison result comparing the distance information of the traffic light and the forward distance of the traffic light from the own vehicle and the color information of the bulletin board search range. The vehicle exterior environment recognition apparatus according to claim 3, wherein it is determined that a bulletin board-like object is present above the traffic light based on a second comparison result for comparing whether or not, and the traffic light is determined as an instruction traffic light.
前記信号機種別判定部にて前記信号機が交通信号機であると判定された場合、当該交通信号機の発光色情報と距離情報に基づきブレーキ制御もしくは警報制御を行う運転支援制御部をさらに備えた
請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の車外環境認識装置。
The driving support control part which performs brake control or alarm control based on the luminescent color information and distance information of the traffic signal when the traffic signal type determination part determines that the traffic signal is a traffic signal. The vehicle environment recognition apparatus according to any one of claims 11 to 11.
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