JP2016002959A - 操舵支援制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交差点での車線状況等により操舵支援機能の作動／停止が不安定になって運転者が煩わしさやわかりにくさを感じることを軽減する。【解決手段】自車両の前方を撮像した撮像画像を得る撮像部と、撮像画像を用いて操舵支援機能の作動条件の判定を行う画像処理部と、画像処理部によって判定される作動条件を少なくとも含む、１又は複数の所定の作動条件の判定結果に基づいて、操舵支援制御を行う操舵支援制御部とを備える。画像処理部は、撮像画像上で交通信号機及び車線の認識処理を行う。特に交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、操舵支援機能の復帰抑制処理を行う。これにより交差点の確度が高い場合に交差点内での操舵支援機能の作動復帰を抑える。【選択図】図７

Description

本発明は自動車に搭載される操舵支援制御装置についての技術分野に関する。

特許第３５７５３４３号公報

操舵支援機能として、自動車が車線を認識し、中央を走行するように継続してステアリング操作を支援するレーンキープ機能が知られている。
この操舵支援として、車載カメラにより車線を認識し、また作動させるタイミングを決定し、それらに基づいてステアリングを制御するシステムが実用化されている。なお「車線」とは、走行路（レーン）を規定するいわゆる白線の意味で用いる。
なお特許文献１には、車線追従の際に自動操舵制御のオン／オフが繰り返されるハンチングが生じることを防止する技術が開示されている。

操舵支援機能について、交差点においては、車線の途切れや横断歩道その他の各種の白線の存在などにより次のような不都合が生ずる可能性がある。
交差点では車線が途切れることが多く、車線が認識できずに操舵支援機能が停止されたり、逆に交差点途中で車線が認識でき、或いは誤認識により操舵支援機能が作動されるということがある。操舵支援機能は通常、車線認識ができている状態で作動するためである。
例えば交差点の直前で操舵支援機能が作動し、交差点進入直後に停止（機能キャンセル）されたりすると、運転者にとってわかりにくく、煩わしさや不快感を与える懸念がある。また、車線の誤認識によってハンチングが起こることもあり、煩わしさを増大させる。

また車線の途切れや横断歩道の認識状態に応じて交差点を推定し、上記のような交差点内での操舵支援機能の作動／停止を制御することが考えられるが、その場合、不利な点がある。即ち車線や横断歩道が摩耗している場合、路面が濡れている場合、或いは降雪時などは認識精度が低下する。また交差点直前まで交差点であることを推定しにくい。

本発明はこれらの事情に鑑みて、交通信号機認識を用いて交差点推定を行うとともに、交差点内で操舵支援機能の作動／停止を適切に制御し、運転者が感じる煩わしさ等を低減させることを目的とする。

第１に、本発明に係る操舵支援制御装置は、自車両の前方を撮像した撮像画像を得る撮像部と、前記撮像画像を用いて操舵支援機能の作動条件の判定を行う画像処理部と、前記画像処理部によって判定される作動条件を少なくとも含む、１又は複数の所定の作動条件の判定結果に基づいて、操舵支援制御を行う操舵支援制御部とを備え、前記画像処理部は、撮像画像上で交通信号機及び車線の認識処理を行うとともに、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、操舵支援機能が停止状態から作動状態に復帰することを抑制する復帰抑制処理を行うものである。
交通信号機認識を用いて交差点を推定することにより、路面上の線の摩耗、雨、雪等に関わらず、また交差点進入直前よりも早い時点で、交差点推定ができる。
ここで「新規交通信号機認識機会」「新規車線途切れ認識機会」とは、新規交差点推定の機会という意味であり、新たな交差点における１又は複数の交通信号機（車線途切れ）が認識された機会をいう。また一つの交通信号機や一カ所の車線途切れは、撮像画像の各フレームで連続して認識されるが、それらの１フレーム毎の認識機会という意味ではなく、個体としての交通信号機や一カ所の車線途切れが認識された或るタイミングをいう。
交差点には交通信号機が存在するという前提の元、交通信号機認の際に復帰抑制処理を行うことで、交差点内で操舵支援機能が停止状態から作動状態に復帰することを回避する。但し交通信号機として認識されたものが、実際には必ずしも交通信号機とは限らない。街灯や補助信号機や他の発光体、反射体ということもある。つまり交通信号機による交差点推定は完全ではない。そこで過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、新規車線途切れ認識機会の発生数により交差点確度が高いとされる場合に復帰抑制処理を行うようにする。

第２に、上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記画像処理部は、交通信号機認識の際、操舵支援機能が停止中であるときに、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、前記復帰抑制処理を行うことが望ましい。
操舵支援機能の停止中に復帰抑制処理を行うことで、交差点通過の間に操舵支援機能の作動を行わせないようにする。

第３に、上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記画像処理部は、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値未満の場合と、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値以上であって、かつ過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数が所定値以上の場合に、前記復帰抑制処理を行うことが望ましい。
これは現在の自車両の前方が交差点である確度が高い場合である。

第４に、上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記画像処理部は、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値以上で、かつ過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数が所定値未満であれば、前記復帰抑制処理を行わず、又は復帰抑制状態であれば復帰抑制状態を解除することが望ましい。
これは現在の自車両の前方が交差点である確度が低い場合である。

第５に、上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記画像処理部は、前記復帰抑制処理として、一定時間、操舵支援機能の作動条件を充足させないようにする処理を行うことが望ましい。
一定時間とは、例えば交差点を通過するまで復帰させないために必要な時間とする。

本発明によれば交差点内での操舵支援機能のハンチングや不要作動等の発生を低減又は回避でき、運転者が感じる煩わしさ、機能のわかりにくさ等を軽減させることができる。

本発明の実施の形態の操舵支援制御装置を説明するためのブロック図である。 各種の道路状況の説明図である。 実施の形態の復帰抑制動作の説明図である。 実施の形態の操舵支援制御部の処理のフローチャートである。 実施の形態の画像処理部の処理のフローチャートである。 実施の形態の認識数判別処理のフローチャートである。 実施の形態の復帰抑制処理のフローチャートである。 実施の形態の車線条件情報出力処理のフローチャートである。

以下、実施の形態を図面を参照して説明する。図１は実施の形態の操舵支援制御装置を含む車載システムの要部を示している。
実施の形態の操舵支援制御装置は、撮像ユニット１０と操舵支援制御部２０により構成される。また図１では、この操舵支援制御装置によって操舵支援制御が行われる対象としてのステアリング機構３０、モータ駆動部２１を示し、また、操舵支援制御に用いるセンサ類として、車速センサ１５、ヨーレートセンサ１６、横加速度センサ１７を示している。さらに操舵支援制御の関連部位として表示部２２、発音部２３を示している。

撮像ユニット１０は、車両において進行方向（前方）を撮像可能に設置された２台の撮像部１１Ｌ、１１Ｒと画像処理部１２を備えている。
撮像部１１Ｌ，１１Ｒは、いわゆるステレオ法による測距が可能となるように、例えば自車両のフロントガラスの上部付近において車幅方向に所定間隔を空けて配置されている。撮像部１１Ｌ，１１Ｒの光軸は平行とされ、焦点距離はそれぞれ同値とされる。また、フレーム周期は同期し、フレームレートも一致している。撮像素子の画素数は例えば１２８０×９６０程度である。

撮像部１１Ｌ，１１Ｒの各撮像素子で得られた電気信号（撮像画像信号）はそれぞれＡ／Ｄ変換され、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号（撮像画像データ）とされる。撮像画像データは例えばカラー画像データとされ、従って１画素につきＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのデータ（輝度値）が得られる。輝度値の階調は、例えば２５６階調とされる。

画像処理部１２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）を備えたマイクロコンピュータで構成され、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。
画像処理部１２は、撮像部１１Ｌ、１１Ｒが自車両の前方を撮像して得た撮像画像データとしての各フレーム画像データを内部メモリに格納していく。そして各フレームとしての２つの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。例えば前方車両や障害物、交通信号機等の立体物や、車線、横断歩道等の路面標示の認識を行う。

この画像処理部１２における撮像画像データの処理は、例えば次のように行われる。画像処理部１２は、先ず撮像部１１Ｌ，１１Ｒで撮像した自車両の進行方向の１組の画像（それぞれの１フレームの画像）に対して、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。
車線（白線）の認識において画像処理部１２は、車線が道路面と比較して高輝度であることから、道路の幅方向の画素の輝度変化を評価して、画像平面における左右の車線候補点の位置を画像平面上で特定する。この車線候補点の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）と、この位置に関して算出された視差（すなわち、距離情報）とに基づいて、周知の座標変換式により算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、例えば、右側の撮像部１１Ｒの中央真下の道路面を原点とし、車幅方向をｘ軸、車高方向をｙ軸、車長方向をｚ軸として定義される。実空間の座標系に変換された各車線候補点は、例えば、互いに近接する点列毎にグループ化され、最小自乗法等を用いて二次曲線（車線近似線）に近似される。そして画像処理部１２は、自車両の前方に延在する左右の車線に基づいて自車進行路の推定を行う。

横断歩道の認識についても、同様に道路の幅方向の画素の輝度変化を評価していくことで実現可能である。特に横断歩道の場合は、幅方向に濃淡の変化が規則的に繰り返されるという状態を検出することで、横断歩道の存在を認識可能である。

また、側壁や立体物データの認識において、画像処理部１２は、距離画像上のデータと、予め記憶しておいた３次元的な側壁データ、立体物データ等の枠（ウインドウ）とを比較し、道路に沿って延在するガードレール、縁石等の側壁データを抽出するとともに、立体物を、自転車、二輪車、歩行者、電柱、交通信号機等その他の立体物に分類して抽出する。立体物データの抽出において、画像処理部１２は、それぞれの自車両との距離（相対距離）の時間的変化の割合から自車両との相対速度を演算し、この相対速度と自車速とを加算することにより各々の立体物の速度を算出する。この際、特に車両として分類された立体物は、その速度から、自車両の前方方向を正として、速度が略０の車両は停止車両、速度が正（自車両と同じ方向に進む車両）で自車両に最も近い車両は先行車、速度が負の車両（自車両に向かってくる車両）は対向車として分類して認識される。
交通信号機の認識に関しては、特に高輝度の発光領域の存在を確認することになる。

以上のような立体物や車線、横断歩道等の画像認識結果は、各種の運転支援制御に用いられる。例えば車間距離制御、衝突回避制御などである。
本実施の形態の操舵支援機能に関しては、検出された車線データ（自車進行路等を含む）、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離、速度、自車両との相対速度、先行車情報等）の各データは操舵支援制御部２０に入力される。
さらに画像処理部１２は、後述するように操舵支援機能の作動条件の判定も行い、その判定結果も操舵支援制御部２０に供給する。

操舵支援制御部２０は、上述の各入力信号を基に、自動操舵制御等の操舵支援を行う。すなわち、操舵支援制御部２０は、例えば、自車前方の車線に基づいて、操舵角をドライバとは独立して設定することにより、自車両を自車進行路の中央に維持する車線維持制御や、自車両の自車進路からの逸脱（自車進行路を規定する白線に対する自車両の逸脱）を防止する車線逸脱制御等の操舵支援を行うことが可能である。

操舵支援制御部２０は、各種の操舵支援機能の作動条件を判断し、作動条件が満たされている場合に操舵支援制御を実行する。操舵支援機能が作動可か否かは、運転者の操作情報ＳＤ、画像処理部１２からの情報、各センサからの情報などに基づいて行う。詳しくは後述する。なお、運転者の操作情報ＳＤとは、ここではＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）スイッチや操舵支援実行スイッチのオン／オフ操作などの操作情報を包括的に示すものとする。

操舵支援制御部２０及び画像処理部１２には、例えば車速を検出する車速センサ１５、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１６、及び、横加速度を検出する横加速度センサ１７等が接続されている。

操舵支援制御の対象となるステアリング機構３０は例えば次のように構成される。この例では、ステアリング機構３０は操舵角をドライバ入力と独立して設定自在な電動パワーステアリング装置として示している。
ステアリング機構３０は、ステアリング軸３２が、図示しない車体フレームにステアリングコラム３３を介して回動自在に支持されている。ステアリング軸３２の一端は運転席側に延出され、このステアリング軸３２の一端部には、ステアリングホイール３４が取り付けられている。ステアリング軸３２の他端はエンジンルーム側に延出され、このステアリング軸３２の他端部にはピニオン軸３５が連結されている。
エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス３６が配設され、このステアリングギヤボックス３６には、ラック軸３７が往復移動自在に挿通支持されている。ラック軸３７の途中にはラック（図示せず）が設けられ、このラックに対し、ピニオン軸３５に設けられたピニオン（図示せず）が噛合することにより、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が構成されている。

また、ラック軸３７の左右両端はステアリングギヤボックス３６から各々突出されており、その端部に、タイロッド３８を介してフロントナックル３９が連設されている。このフロントナックル３９は、操舵輪としての左右輪４０Ｌ，４０Ｒを回動自在に支持するとともに、キングピン（図示せず）を介して車体フレームに連打自在に支持されている。従って、ステアリングホイール３４を操作し、ステアリング軸３２、ピニオン軸３５を回動させると、このピニオン軸３５の回転によりラック軸３７が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル３９がキングピン（図示せず）を中心に回動して、左右輪４０Ｌ、４０Ｒが左右方向へ転舵される。

また、ピニオン軸３５にはアシスト伝達機構４１を介して電動モータ４２が連設されており、この電動モータ４２にて、ステアリングホイール３４に加える操舵トルクのアシスト、及び、設定された操舵角となるような操舵トルクの付加が行われる。電動モータ４２は、操舵支援制御部２０で設定する操舵トルク（制御量）となるようにモータ駆動部２１を介して駆動される。

操舵支援機能としては、このような操舵トルクのアシスト機能も含むが、さらに走行路における車線逸脱に対する警告や操舵支援に関する通知も行う。そのため図示するように表示部２２や発音部２３に対して、操舵支援制御部２０が表示情報や発音指示情報を供給する。
表示部２２は、例えばマイクロコンピュータによる表示制御ユニットと表示デバイスを包括的に示している。表示デバイスとは、例えば運転者の前方に設置されたメータパネル内に設けられるスピードメータやタコメータ等の各種メータやＭＦＤ（Multi Function Display）、その他運転者に情報提示を行うためのデバイスである。表示部２２では操舵支援機能に関しては、警告表示や操舵支援の作動／停止を運転者に提示する表示が行われる。
発音部２３は、例えばマイクロコンピュータによる発音制御ユニットと、アンプ／スピーカ等の発音デバイスを包括的に示している。発音部２３では、操舵支援機能に関しては、警告音出力や操舵支援の作動／停止を運転者に知らせる通知音の出力が行われる。

以上の構成による実施の形態の操舵支援制御に関する動作を説明する。
操舵支援機能は、基本的には車線が検出されている場合に作動させるようにしている。詳しくは後述するように各種の作動条件があるが、他の条件が満たされている限り、操舵支援機能は車線認識状態でオン（作動）、車線が認識できなくなるとオフ（停止）とするようにしている。車線が認識できなければ正しく操舵支援ができないためである。
ここで交差点を考えると、通常、交差点では車線が途切れる。図２Ａは、例えば市街地などで交差点９３が連続する状況を模式的に示している。交差点毎に自車両の左右の車線が途切れるため、交差点に至る毎に操舵支援機能が停止され、交差点を通過して車線認識できたら作動状態に復帰することが繰り返される。
しかも実際には、車線の摩耗、道路が濡れ、降雪などで車線認識が不安定になることがある。交差点や交差点以外での車線認識の不安定さがあることや交差点で車線が途切れることなどにより、特に交差点走行時に操舵支援機能の作動／停止が運転者にとって不安定に感じられやすい。交差点内での機能のオン／オフの提示表示、提示音も煩わしい。

そこで本実施の形態では、まず交通信号機の認識結果により、交差点に向かって進行していることをなるべく早めに認識するようにする。つまり交差点には交通信号機が存在するという前提にたつ。そして交通信号機が認識されたら、交差点内で突然操舵支援機能がオンとならないように復帰抑制処理を行うようにする。これにより交差点付近での操舵支援機能のオン／オフによる煩わしさや不快感を軽減する。

具体的にはまず、交通信号機を認識し、交差点付近を走行している可能性が高いと判断した場合、操舵支援機能の作動を一時的に抑制する処理（復帰抑制処理）を行う。即ち交差点近辺で例えば車線認識が途切れて操舵支援機能を停止させた場合、復帰抑制を行うことで交差点内で車線認識（誤認識を含む）がなされても作動状態に復帰しないようにする。
図２Ｂにその様子を示す。自車両１００がある交差点９３の進入の際に、例えば交差点で前方の車線が存在しないことで、操舵支援機能が停止されたとする。この場合、交通信号機９１の認識に基づく復帰抑制がかかることで、交差点通過中には操舵支援機能が停止状態を維持する。
復帰抑制は、所定時間で解除されるようにすることで、交差点通過後に解除され、車線認識に応じて操舵支援機能が作動状態に復帰する。しかし、図２Ｂのように交差点９３が連続する場合、次の交通信号機９１の認識により再度復帰抑制がかかるため、復帰抑制による操舵支援機能の停止状態が継続する。
即ち、交通信号機９１の認識により復帰抑制を行うことで、交差点内での作動復帰を回避するとともに、交差点が連続する状況では、交通信号機９１の認識で早めに交差点９３を推定することで復帰抑制が継続され、作動／停止が頻繁に切り替わるようなことを回避する。

但しこれだけではまだ不都合が生じる場合がある。図２Ｃには交差点９３の交通信号機９１と誤認しやすい誤認物体９２が存在する場合を示している。誤認物体９２は高輝度が観測されるもので、例えば街灯、補助信号、看板その他の反射体などである。
単に交通信号機９１の認識に応じて交差点と推定し、復帰抑制を行うようにすると、誤認物体９２によって復帰抑制がかかってしまい、例えば街灯が並ぶような場所で復帰抑制状態のままとなってしまうことがあり得る。
そこで単に交通信号機９１の認識で復帰抑制するのではなく、交通信号機認識の際に、過去所定時間内（例えば過去３０秒間など）での新規交通信号機認識機会の発生数と、過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、復帰抑制処理を行うようにする。

なお、「新規交通信号機認識機会の発生数」とは、交通信号機９１の認識により新規の交差点を推定した機会の数という意味である。実際の１つの交通信号機９１は、撮像画像の複数フレームにわたって認識される。また１つの交差点には複数の交通信号機９１が存在することもあり、つまり１フレームの画像上で複数の交通信号機９１が認識される場合もある。これらを踏まえて「新規交通信号機認識機会」とは、或る１つの交差点での１又は複数の交通信号機９１の存在を認識した機会という意味であり、交通信号機９１の認識にもとづき、交差点らしいと推定した場所の数といえる。
「新規車線途切れ認識機会の発生数」も同様に車線途切れの認識により新規の交差点を推定した機会の数という意味であり、車線途切れの認識にもとづき、交差点らしいと推定した場所の数ともいえる。

具体的には、過去所定時間内で、新規交通信号機認識機会の発生数が所定値以上で、新規車線途切れ認識機会の発生数が所定未満であれば、復帰抑制を解除する。これは交通信号機９１（実際には街灯など）の認識によって交差点らしいが、車線途切れがなく、実際には交差点ではない可能性が高い場所が繰り替えされている状況である。
このような場合に復帰抑制を行わないようにすることで、図２Ｄのように、当初は誤認物体９２により復帰抑制がかかってしまうが、途中で誤認らしいと判定した時点で復帰抑制が解除され、作動状態に復帰することができる。

以上の考え方で、具体的には図３に示すように復帰抑制を行うようにする。
まず基本的には図３Ａのように、現在、操舵支援機能を作動させている場合は、交通信号機９１を認識しても復帰抑制を行わない。つまり操舵支援機能は継続作動される。但しその後に交差点９３などで車線途切れがあり、車線が認識できなくなるなど、作動条件が満たされなくなれば、その時点で操舵支援機能は停止される。
また操舵支援機能が作動中／停止中のいずれであっても、交通信号機９１が認識されていないときは復帰抑制は行わない。この場合は他の作動条件の充足／非充足で操舵支援機能は作動状態又は停止状態となる。なお、他の事情で復帰抑制を行うことはあり得る。

操舵支援機能が停止状態にあるときに交通信号機９１が認識されたら、基本的には復帰抑制するが、場合によって復帰抑制を解除する。この場合は、図３Ｂに示すようにする。
過去ｎ秒間の新規交通信号機認識機会の数が所定値未満の場合、復帰抑制を行う。これにより交通信号機９１の認識により交差点と推定された場所への進入時に復帰抑制を行うことができる。
過去ｎ秒間の新規交通信号機認識機会の数が所定値以上の場合、新規車線途切れ認識機会の数が所定値以上であれば復帰抑制を行う。これにより図２Ｂのように交差点９３が続く場合にも復帰抑制を継続し、頻繁な作動／停止を回避できる。
一方、過去ｎ秒間の新規交通信号機認識機会の数が所定値以上の場合、新規車線途切れ認識機会の数が所定値未満であれば復帰抑制を解除する。これにより図２Ｄのように交通信号機誤認が続いた場合と推定することができるため、復帰抑制を解除して操舵支援機能を作動させるようにする。

例えば以上のような操舵支援機能の作動／停止／復帰抑制を実現するための処理を、以下説明する。
まず図４は操舵支援制御部２０の操舵支援作動条件処理を示している。操舵支援制御部２０は、この図４の処理により、操舵支援機能の作動／停止を決定している。
操舵支援制御部２０はステップＳ１０１で、操作情報ＳＤによってＡＣＣオンであるか否か、つまり運転者による運転支援モードが指示されているか否かを確認する。
操舵支援制御部２０はステップＳ１０２で、操作情報ＳＤによって操舵支援オンであるか否か、つまり運転者による操舵支援実行が指示されているか否かを確認する。

操舵支援制御部２０はステップＳ１０３で、車速条件がＯＫであるか否かを確認する。例えば操舵支援機能は、車速が一定速度以上の場合（例えば６５Ｋｍ／ｈ以上の場合）に作動させるとする条件が設定されている。操舵支援制御部２０は車速センサ１５の情報から、現在一定速度以上であるか否かを判断する。なお、画像処理部１２が車速センサ１５の情報から車速条件を判定し、操舵支援制御部２０はその判定結果を確認するような処理でも良い。
操舵支援制御部２０はステップＳ１０４で横加速度条件がＯＫであるか否かを確認する。例えば操舵支援機能は、横加速度が一定以内の場合（例えば２．０Ｇ以内など）に作動させるとする条件が設定されている。操舵支援制御部２０は横加速度センサ１７の情報から、現在横加速度が一定以内であるか否かを判断する。これも、画像処理部１２が横加速度センサ１７の情報から横加速度条件を判定し、操舵支援制御部２０はその判定結果を確認するような処理としても良い。

操舵支援制御部２０はステップＳ１０５で、車線条件がＯＫであるか否かを確認する。この例では画像処理部１２からの車線条件の判定結果を参照する処理としている。なおここでの「車線条件」とは、以下の各条件を包括的に示す言葉として用いている。
・車線認識条件：画像処理により車線が認識できている。
・曲率条件：進行路のカーブの曲率が一定以内である。
・道幅条件：道幅が所定範囲内（例えば３ｍ以上、４ｍ未満など）である。

画像処理部１２は、車線認識条件、曲率条件、道幅条件の全てが満たされて作動可能と判定する場合、車線条件ＯＫ（車線条件充足）という情報を送信してくる。一方、各条件が１つでも満たされない場合、或いは全てが満たされていても復帰抑制されている場合は、車線条件ＮＧ（車線条件非充足）という情報を送信してくる。操舵支援制御部２０はこのような車線条件情報をステップＳ１０５で確認する。

操舵支援制御部２０は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の全てでＯＫ（条件充足）の結果が得られた場合のみ、ステップＳ１０６で操舵支援作動と決定し、操舵支援制御を実行する。一方、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５のいずれかでＮＧ（条件非充足）となったら、ステップＳ１０７で操舵支援停止と決定し、操舵支援制御を停止する。

このような操舵支援制御部２０に対して、画像処理部１２は図５、図６、図７、図８の処理を行って作動条件の１つである車線条件情報を送信する。画像処理部１２は例えば撮像画像データが得られる各フレームタイミング毎、又は間欠的なフレームタイミング毎に操舵支援機能の作動条件判定として図５の処理を行う。
画像処理部１２は、まずステップＳ２０１でフレーム画像処理を行う。これは上述したように左右の撮像部１１Ｌ，１１Ｒで得られた各１フレームの撮像画像データを用いた上述の前方認識処理である。操舵支援機能に関しては、特に車線認識、交通信号機認識を行うことになる。
なお、撮像画像データ上で全く車線が認識できない場合もある。そもそも道路上に車線が存在しない場合や、車線の摩滅が激しい場合、雨や雪の影響で認識困難となっている場合などである。車線が全く認識できなかった場合は、ステップＳ２０３、Ｓ２０４は実質的には行われず、ステップＳ２０６で車線条件ＮＧとなる。

画像処理部１２はステップＳ２０２で認識数判別処理を行う。これは上述した過去所定時間（過去ｎ秒間）での新規交通信号機認識機会の発生数と、新規車線途切れ認識機会の発生数を更新する処理である。詳細を図６に示す。
図６Ａは、新規交通信号機認識機会の発生数の更新処理を示している。画像処理部１２は新規交通信号機認識機会と判定した場合のみ、ステップＳ２５０からＳ２５１に進む。つまり交通信号機認識により、或る１つの交差点の存在が推定される場合に１回のみ、ステップＳ２５１〜Ｓ２５３が行われる。この場合、まずステップＳ２５１で現在の時刻データ（分：秒：フレーム）を例えば内部メモリの信号機認識時刻保存領域に保存する。
次に画像処理部１２はステップＳ２５２で、信号機認識時刻保存領域に保存されている時刻データのうち、過去ｎ秒以前の時刻データを削除する。そしてステップＳ２５３で信号機認識時刻保存領域に保存されている時刻データの数を確認し、これを新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１とする。

図６Ｂは、新規車線途切れ機認識機会の発生数の更新処理を示している。画像処理部１２は新規車線途切れ認識機会と判定した場合のみ、ステップＳ２６０からＳ２６１に進む。つまり車線途切れ認識により、或る１つの交差点の存在が推定される場合に１回のみ、ステップＳ２６１〜Ｓ２６３が行われる。この場合、まずステップＳ２６１で現在の時刻データ（分：秒：フレーム）を例えば内部メモリの車線途切れ認識時刻保存領域に保存する。
次に画像処理部１２はステップＳ２６２で、車線途切れ認識時刻保存領域に保存されている時刻データのうち、過去ｎ秒以前の時刻データを削除する。そしてステップＳ２６３で車線途切れ認識時刻保存領域に保存されている時刻データの数を確認し、これを新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２とする。

次に画像処理部１２は図５のステップＳ２０３で曲率条件判定を行う。画像処理部１２は例えばヨーレートセンサ１６と車速センサ１５の検出情報を用いて道路の曲率を求める。もちろん撮像画像上で認識される進行路（車線）のカーブの曲率を算出してもよい。曲率を求めたら、それが操舵支援機能に許容される曲率であるか否かを判定する。
画像処理部１２はステップＳ２０４で道幅条件判定を行う。例えば撮像画像データから道幅、つまり左右の車線間の幅を算出し、それが操舵支援機能に許容される範囲であるか否かを判定する。

画像処理部１２はステップＳ２０５で復帰抑制処理を行う。これは交通信号機９１の認識によって復帰抑制を行う処理であり、また場合によって復帰抑制を解除する処理であり、詳細を図７に示す。

図７のステップＳ３０１として、画像処理部１２は現在、ステップＳ２０１の処理で交通信号機９１が認識されているか否かで処理を分岐する。交通信号機９１が認識されていないときは、そのまま図７の処理（図５のＳ２０５）を終える。
交通信号機９１が認識されている場合、画像処理部１２はステップＳ３０２で、現在、操舵支援機能の作動許可中であるか否かを確認する。この確認のために操舵支援制御部２０から作動中か否かの情報を受け取るようにしてもよいが、画像処理部１２が直近の図８の処理で車線条件ＯＫを出力していたか否かを確認する処理としても良い。図４で説明したように車線条件のみで操舵支援機能が作動されるわけではないが、復帰抑制やその解除は、画像認識に基づく車線条件情報ＯＫ／ＮＧの不安定さを回避するためだからである。

作動許可中であれば画像処理部１２は図７の処理を抜け、特に復帰抑制に関する処理は行わない。
作動許可中でなく、現在、操舵支援機能が停止されている場合、画像処理部１２はステップＳ３０３で新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１（図６Ａ参照）が、所定閾値ｔｈＳ以上であるか否かを確認する。
Ｎ１≧ｔｈＳでなければ画像処理部１２はステップＳ３０５に進み、復帰抑制を開始する。例えば復帰抑制する期間を規定する内部カウンタのカウントを開始する

Ｎ１≧ｔｈＳであれば画像処理部１２はステップＳ３０４に進み、新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２（図６Ｂ参照）が、所定閾値ｔｈＬ以上であるか否かを確認する。
Ｎ２≧ｔｈＳであれば画像処理部１２はステップＳ３０５に進み、復帰抑制を開始する。Ｎ２≧ｔｈＳでなければステップＳ３０６で復帰抑制を強制解除する。つまり復帰抑制が開始されてから、まだ所定時間を経過していなくとも、この時点で復帰抑制を解除する。

この図７の処理を図５のステップＳ２０５で行った後、画像処理部１２はステップＳ２０６で車線条件情報出力を行う。詳細を図８に示す。
画像処理部１２は、ステップＳ４０１で車線認識条件を確認する。図６のステップＳ２０１の画像処理で車線が認識できていない状態であったら、そもそも操舵支援を行わないため、ステップＳ４０６で車線条件ＮＧという車線条件情報を操舵支援制御部２０に出力する。
車線が認識できている場合は、画像処理部１２はステップＳ４０２、Ｓ４０３で、それぞれ図６のステップＳ２０３，Ｓ２０４の判定結果に応じて処理を分岐する。即ち曲率条件、道幅条件の判定結果を参照する。
曲率条件、道幅条件のいずれかがＮＧである場合は、ステップＳ４０６で車線条件ＮＧという車線条件情報を操舵支援制御部２０に出力する。

また画像処理部１２はステップＳ４０４で復帰抑制中であるか否かを確認する。車線認識条件、曲率条件、道幅条件の全てがＯＫであっても、復帰抑制中であれば、ステップＳ４０６で車線条件ＮＧという車線条件情報を操舵支援制御部２０に出力する。
画像処理部１２は、車線認識条件、曲率条件、道幅条件の全てがＯＫで、かつ復帰抑制中でないとした場合のみ、ステップＳ４０４からＳ４０５に進み、車線条件ＯＫという車線条件情報を操舵支援制御部２０に出力することになる。

復帰抑制について説明する。例えば画像処理部１２は、図７のステップＳ３０５で復帰抑制カウントを開始した場合、所定時間のカウントを完了するまでの期間、内部フラグとして復帰抑制フラグを立てる。その復帰抑制フラグ＝オンの期間は、図８のステップＳ４０４で復帰抑制中と判断する。従って、図７のステップＳ３０６で復帰抑制カウントが開始されたら、一定時間は、各種条件が満たされていても、車線条件ＮＧとしての車線条件情報が操舵支援制御部２０に供給されることになる。
操舵支援制御部２０は図４の処理で理解されるように、ＡＣＣオン、操舵支援オン、車速条件ＯＫ、横加速度条件ＯＫ、車線条件ＯＫの場合のみに操舵支援機能を作動させるため、復帰抑制中は、車線条件が満たされず、ステップＳ１０７で操舵支援は停止することになる。つまり実質的には各条件が満たされたとしても作動状態に復帰しない。

また画像処理部１２は図７のステップＳ３０６で復帰抑制を強制解除するが、これは例えばその時点で、復帰抑制フラグを強制的にオフにする処理として実現できる。これにより、車線条件ＯＫという車線条件情報を操舵支援制御部２０に出力することが可能になる。

以上の実施の形態の動作により、次のような効果が得られる。
実施の形態の操舵支援制御装置は、自車両の前方を撮像した撮像画像を得る撮像部１１Ｌ、１１Ｒと、撮像画像を用いて操舵支援機能の作動条件（車線条件）の判定を行う画像処理部１２と、画像処理部１２によって判定される作動条件（車線条件）を少なくとも含む、複数の所定の作動条件（図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０５の条件）の判定結果に基づいて、操舵支援制御を行う操舵支援制御部２０とを備える。そして画像処理部２０は、撮像画像上で交通信号機及び車線の認識処理を行うとともに、交通信号機認識の際、過去所定時間（ｎ秒）内での新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１と、新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２に応じて復帰抑制処理又は復帰抑制解除を行う。
交通信号機認識に応じて復帰抑制処理を行うことで、交差点内で操舵支援機能が停止状態から作動状態に復帰することを回避する。但し交通信号機として認識されたものが、実際には必ずしも交通信号機とは限らない。街灯や補助信号機や他の発光体、反射体ということもある。そこで過去ｎ秒間内での新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１と、新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２により交差点確度が高いとされる場合にのみ復帰抑制処理を行うようにすることで、無駄な復帰抑制が行われないようにできる。
これによって、交差点付近でむやみに作動復帰してしまい、運転者に煩わしさや不快感、機能の不安定感、わかりにくさという感覚を与えることを軽減できる。さらに、街灯が連続するような場所で交通信号機の誤認識が続いた場合、復帰抑制が解除されるため、交差点以外で適切に操舵支援機能を作動させることができる。
また、交差点内でむやみに操舵支援機能の作動／停止が切り替わることも生じず、ハンチング発生も回避され、乗員にとっては、操舵支援機能の作動／停止の切換の表示や音声が煩わしく感じることも低減される。

また、交通信号機９１が認識されて操舵支援機能が停止中であるときに、新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１と、新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２に応じて、復帰抑制処理を行うようにしている。
多くの場合、交差点進入時には車線途切れにより操舵支援機能が停止される。この場合に復帰抑制が行われるため、交差点途中で、車線の誤認識などでむやみに作動することがないようにできる。
なお、図７の処理例の場合、操舵支援機能の作動中は、交通信号機９１の認識に応じて復帰抑制を行うことはしない。作動中であるということは、前方の車線が認識できていることでもある。つまり交差点ではない可能性が高いか、或いは交差点で車線途切れ後の先方の車線が認識できているなど、操舵支援可能な状態である。さらに言えば、その後に車線検出が不安定になったとすれば、その時点で操舵支援が停止される。これらを考慮すると、他の条件で操舵支援が停止されるまでは、復帰抑制を行わなくてもよいといえる。このように操舵支援機能の作動中は、交通信号機９１の認識に応じての復帰抑制を行うことはしないことで、なるべく操舵支援機能を有効に発揮させるという考え方の処理ができる。

但し交通信号機９１により交差点と推定される場合には、なるべく操舵支援機能を停止させるという考え方もあり得る。その場合、図７のステップＳ３０２の判断を行わず、操舵支援機能の作動中であっても発生数Ｎ１，Ｎ２に応じてステップＳ３０５で復帰抑制を行うようにしてもよい。

また過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１が所定値ｔｈＳ未満の場合と、新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１が所定値ｔｈＳ以上であって、かつ新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２が所定値ｔｈＬ以上の場合に復帰抑制処理を行うようにしている（Ｓ３０５）。これにより現在の自車両の前方が交差点である確度が高い場合に、復帰抑制を行うことができる。

また過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数Ｎ１が所定値ｔｈＳ以上で、かつ新規車線途切れ認識機会の発生数Ｎ２が所定値ｔｈＬ未満であれば、復帰抑制処理を行わず、復帰抑制状態を解除するようにしている（Ｓ３０６）。これにより交通信号機９１の誤認識などが続き、自車両の前方が交差点である確度が低い場合には、復帰抑制を解除して、操舵支援機能を適切に発揮させることができる。

また画像処理部１２は、操舵支援機能の復帰抑制処理として、一定時間、操舵支援機能の作動条件を充足させないようにする処理を行うようにしている。一定時間を自車両が交差点を通過するまで復帰させないために必要な時間とすることで、交差点内でのハンチングや不要作動を適切に回避できる。

なお本発明は実施の形態の構成や処理に限定されず、各種の変形例が考えられる。
例えば復帰抑制に関しては、復帰抑制を解除するまでのカウント時間は、固定的な時間としても良いが、例えばそのときの車速に応じて可変してもよい。
或いは車線の途切れた間隔としての距離に応じてカウント時間を可変設定してもよいし、車線の途切れ間隔と車速から、交差点通過に適切な時間を設定してもよい。
また、時間カウントにより復帰抑制を解除するのではなく、車線が確実に検出された状態が一定時間継続したことが確認されたら解除するような手法も考えられる。

また図１のような構成を実現するハードウエア構成は多様に考えられる。例えば図６、図７の処理を画像処理部１２としてのマイクロコンピュータ以外で行っても良いし、画像処理部１２や操舵支援制御部２０が、複数のマイクロコンピュータで構成されたり、画像処理部１２や操舵支援制御部２０が一体のマイクロコンピュータで形成されても良い。あくまで本発明の請求項でいう撮像部、画像処理部、操舵支援制御部として評価できる機能部位が存在するものであればハードウエア構成がいかなる態様でも本発明を構成するものとなる。

また図５、図６、図７、図８の処理では、画像処理部１２が、車線認識条件、曲率条件、道幅条件の全てが満たされ、かつ復帰抑制中でなければ車線条件ＯＫとする車線条件情報を出力するものとしたが、これら各条件の判定結果や復帰抑制フラグ情報を、個別に操舵支援制御部２０に出力し、操舵支援制御部２０側でこれらを作動条件判断に用いるような処理でもよい。
また車線認識条件、復帰抑制情報以外の作動条件として、曲率条件、道幅条件、操作条件（ＡＣＣオン、操舵支援オン）、車速条件、横加速度条件を挙げたが、これらは例示に過ぎず、これらの条件が全て必要とは限らないし、例えば自車両が左右の車線内に位置しているという車両位置条件など、他の作動条件があってもよい。
また曲率条件、操作条件、車速条件、横加速度条件は、画像処理部１２で判定しても操舵支援制御部２０で判定しても、或いは他の部位で判定してもよい。最終的に操舵支援制御部２０が判定結果を反映した操舵支援制御を行えればよい。

１０…撮像ユニット、１１Ｌ，１１Ｒ…撮像部、１２…画像処理部、１５…車速センサ、１６…ヨーレートセンサ、１７…横加速度センサ、２０…操舵制御部、２１…モータ駆動部、３０…ステアリング機構

Claims (5)

1. 自車両の前方を撮像した撮像画像を得る撮像部と、
   前記撮像画像を用いて操舵支援機能の作動条件の判定を行う画像処理部と、
   前記画像処理部によって判定される作動条件を少なくとも含む、１又は複数の所定の作動条件の判定結果に基づいて、操舵支援制御を行う操舵支援制御部とを備え、
   前記画像処理部は、撮像画像上で交通信号機及び車線の認識処理を行うとともに、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、操舵支援機能が停止状態から作動状態に復帰することを抑制する復帰抑制処理を行う
   操舵支援制御装置。
2. 前記画像処理部は、交通信号機認識の際、操舵支援機能が停止中であるときに、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数と、過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数に応じて、前記復帰抑制処理を行う
   請求項１に記載の操舵支援制御装置。
3. 前記画像処理部は、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値未満の場合と、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値以上であって、かつ過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数が所定値以上の場合に、前記復帰抑制処理を行う
   請求項１又は請求項２に記載の操舵支援制御装置。
4. 前記画像処理部は、交通信号機認識の際、過去所定時間内での新規交通信号機認識機会の発生数が所定値以上で、かつ過去所定時間内での新規車線途切れ認識機会の発生数が所定値未満であれば、前記復帰抑制処理を行わず、又は復帰抑制状態であれば復帰抑制状態を解除する
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の操舵支援制御装置。
5. 前記画像処理部は、前記復帰抑制処理として、一定時間、操舵支援機能の作動条件を充足させないようにする処理を行う
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の操舵支援制御装置。

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