JP2018060563A - 運転支援システム、データ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の進行方向に複数の信号機がある場合においても、走行車線と対応付けられた信号機に応じた車両の運転の支援を行なう技術を提供する。
【解決手段】運転支援システム１０は、車両の現在位置を検出する検出部３４０と、走行車線に関する車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部５６と、前記現在位置に基づいて前記車両が走行している走行車線を特定するとともに、前記走行車線と対応付けられた信号機に応じた前記車両の運転の支援を行なう制御部３００とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援システムに関するものである。

従来より、車両の運転を支援する運転支援方法が知られている。ある従来技術として、自車両走行レーンを検出する工程と、自車両から前方の信号機を撮影する工程と、を含み、信号機の矢印信号灯の指示に応じて運転を支援する方法がある（特許文献１）。

特開２００８−２４２９８６号公報

しかし、上記の従来技術においては、自車両走行レーンから複数の信号機が確認できる場合、自車両走行レーンに対応した信号機以外を自車両走行レーンの信号機と誤認してしまう虞があった。この結果、上記の従来技術においては、誤った運転支援を行なう虞があった。そのほか、従来の運転支援システムにおいては、その操作の簡便化や、使い勝手の向上、処理速度の向上、低コスト化、省資源化等が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、車両の運転を支援する運転支援システムが提供される。この運転支援システムは、車両の現在位置を検出する検出部と、走行車線に関する車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部と、前記現在位置に基づいて前記車両が走行している走行車線を特定するとともに、前記走行車線と対応付けられた信号機に応じた前記車両の運転の支援を行なう制御部とを備える。この形態の運転支援システムによれば、車両の進行方向に複数の信号機がある場合においても、走行車線と対応付けられた信号機に応じた車両の運転の支援を行なうことができる。

（２）本発明の他の形態によれば、車両の運転を支援する運転支援システムが提供される。この運転支援システムは、車両の現在位置を検出する検出部と、走行車線に関する車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部と、前記信号機の表示内容を認識する認識部と、前記現在位置に基づいて前記車両が走行している走行車線を特定するとともに、前記走行車線と対応付けられた信号機の表示内容に応じた前記車両の運転の支援を行なう制御部とを備える。この形態の運転システムによれば、車両の進行方向に複数の信号機がある場合においても、走行車線と対応付けられた信号機の表示内容に応じた車両の運転の支援を行なうことができる。

（３）上記形態の運転支援システムにおいて、前記記憶部は、さらに、信号機と対応付けられた停止線の位置を示す停止線位置情報を記憶しており、前記制御部は、前記信号機の表示内容が、前記認識部によって車両に停止を促す表示内容であると識別された場合、前記信号機と対応付けられた停止線の位置において前記車両が停止するように前記車両の運転を支援するとしてもよい。この形態の運転支援システムによれば、走行車線と対応付けられた信号機の表示内容が、車両に停止を促す表示内容である場合、信号機と対応付けられた停止線の位置において車両が停止するように車両の運転を支援することができる。

（４）本発明の他の形態によれば、車両の運転支援に用いられる道路ネットワークデータのデータ構造が提供される。このデータ構造は、走行車線に関する車線情報と、前記車線情報に対応付けられており、前記走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とを備える。この形態のデータ構造によれば、車線情報に基づいて、その車線に対応付けられている信号機の存在位置を特定できる。

本発明は、運転支援システムやデータ構造以外の種々の態様で実現することが可能である。例えば、運転支援装置や、運転支援方法、その方法を実現するためのコンピュータプログラムや、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態としての運転支援システム１０の構成を説明するための図。 車線情報５６２を説明するための図。 第１実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャート。 運転支援する際の表示部３２０の画面の例を示す図。 第２実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャート。 第３実施形態の運転支援システム１１０の構成を説明するための図。 停止線位置情報５６８を説明するための図。 第３実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャート。 第３実施形態における運転支援を説明するための図。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本発明の一実施形態としての運転支援システム１０の構成を説明するための図である。運転支援システム１０は、車両３０の運転を支援する運転支援システムであって、サーバ５０と、車両３０とを備える。車両３０とサーバ５０は、互いに通信回線としてのインターネットＩＮＴによって通信可能に接続されている。なお、通信キャリアＢＳには、送受信アンテナや、無線基地局、交換局が含まれる。

車両３０は、制御部３００と、車両側通信部３１０と、表示部３２０と、音声通信部３３０とを備える。制御部３００は、ＲＡＭとＲＯＭとを備える。制御部３００は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、車両３０の各部を制御する。より具体的には、制御部３００は、車両側通信部３１０、表示部３２０および音声通信部３３０のほか、アクセルやブレーキなどの制御についても実行する。

車両側通信部３１０は、制御部３００の制御によって、インターネットＩＮＴを介してサーバ５０の車両３０と通信を行なう装置である。表示部３２０は、地図画像等の種々の画像を表示する装置である。音声通信部３３０は、音声を出力するためのスピーカや音声を入力するためのマイク、これらを駆動する回路などから構成される。検出部３４０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を構成する人工衛星から受信した電波に基づいて、車両３０の現在位置を検出する。認識部３５０は、信号機の表示内容を認識する装置であり、本実施形態においてはＣＣＤカメラを用いる。

サーバ５０は、通信部５２と、制御部５４と、記憶部５６とを備える。制御部５４は、ＲＡＭとＲＯＭを備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、サーバ５０の各部を制御する。通信部５２は、制御部５４の制御によって、インターネットＩＮＴを介して車両３０と通信を行なう装置である。記憶部５６は、本実施形態においてはハードディスクで構成されている。

記憶部５６には、車線情報５６２と、信号機情報５６４とが対応付けられた状態で記憶されている。車線情報５６２は、走行車線に関する情報である。信号機情報５６４には、走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の位置を示す存在位置情報５６６が含まれる。このデータ構造は、車両の運転支援に用いる道路ネットワークデータのデータ構造であり、このデータ構造によれば、車線情報に基づいて、その車線に対応付けられている信号機の存在位置を特定できる。

図２は、車線情報５６２を説明するための図である。図２において、片側２車線ずつの計４車線が示されている。車線情報５６２は、各車線ごとの情報を示す。具体的には、記憶部５６は、車線情報５６２として、車線４２、４４、４６、４８のそれぞれの情報を有している。本実施形態において、車線情報５６２には、各車線の中心を規定する仮想線（中心線）の所定間隔ごとの位置情報が含まれている。また、記憶部５６には、信号機の存在位置情報５６６として、信号機６２、６４が存在している地点におけるそれぞれの位置情報が記憶されている。信号機情報５６４と車線情報５６２とは対応付けられている。具体的には、車線４２および車線４４の車線情報は、信号機６２の存在位置情報と対応付けられている。すなわち、車線４２，４４に対応する信号機は信号機６２であることがわかるように車線４２，４４の情報と信号機６２の存在位置情報とが対応付けられている。車線４６および車線４８の車線情報は、信号機６４の存在位置情報と対応付けられている。すなわち、車線４６，４８に対応する信号機は信号機６４であることがわかるように車線４６，４８の情報と信号機６４の存在位置情報とが対応づけられている。
なお、信号機の存在位置情報には、緯度・経度情報に加えて、設置されている高さを表す高さ情報も含まれている。

Ａ２．運転支援処理：
図３は、第１実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャートである。本実施形態では、車両３０のエンジンが起動することにより開始される。

運転支援処理が開始されると、ステップＳ１１０において、車両３０の制御部３００は、検出部３４０により車両３０の現在位置を特定する。その後、ステップＳ１２０において、制御部３００は、記憶部５６の車線情報５６２を参照することにより、現在位置から最も近い道路の車線を車両３０が走行している走行車線として特定する。

車両３０が走行している走行車線が特定された後、ステップＳ１３０において、制御部３００は、記憶部５６の信号機情報５６４を参照することにより、車両３０が走行している車線に対応付けられた信号機の有無を確認する。

車両３０が走行している走行車線と対応付けられた信号機がある場合、ステップＳ１４０において、制御部３００は、この信号機に応じた運転の支援を行なう。

図４は、運転支援する際の表示部３２０の画面の例を示す図である。現在、車両３０は、図４において左から２つ目の車線１９０を走行しているとする。この場合、車両の運転者が見るべき信号は、図面左側の信号機１９１ではなく、図面右側の信号機１９２である。このため、制御部３００は、検出部３４０から得られた画像の一部に処理を加え、見るべき信号機を運転者に認識させることにより、運転の支援を行なう。図４においては、見るべき信号機１９２の信号灯の部分を円２００で囲むことにより、運転者へ注意喚起が行なわれている。このようにすることにより、車両の進行方向に複数の信号機がある場合においても、走行車線と対応付けられた信号機に応じた車両の運転の支援を行なうことができる。また、車両の進行方向において、歩行者用の信号機や路面電車用の信号機などがある場合においても、それらの信号機の表示内容に応じず、走行車線と対応付けられた信号機に応じた車両の運転の支援を行なうことができる。

なお、運転の支援の方法としては、表示部３２０への表示に限らず、制御部３００が音声通信部３３０を制御することによって、音声による注意喚起としてもよい。また、運転支援する際の表示部３２０の画像として、検出部３４０から得られた画像を用いなくても良い。例えば、記憶部５６に記憶されている車線情報５６２と存在位置情報５６６とを用いて作成された画像を表示部３２０へ表示することにより、運転者へ注意喚起が行なわれてもよい。

運転支援処理は、車両３０のエンジンがオフとなることにより終了する。一方、車両３０のエンジンがオフでない場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、フローはステップＳ１１０に戻ることによって運転支援処理が続けられる。

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の運転支援システム１０は、第１実施形態と同じである。第２実施形態の運転支援処理は、第１実施形態における運転支援処理と比較して、信号機を特定した後の処理（ステップＳ１３０より後の処理）が異なるが、それ以外は同じである。つまり、第２実施形態では、第１実施形態におけるステップＳ１４０（運転支援）の処理に代えて、ステップＳ２４０とステップＳ２４５の処理が行なわれる。

図５は、第２実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャートである。車両３０が走行している走行車線と対応付けられた信号機がある場合、ステップＳ２４０において、制御部３００は、認識部３５０により信号機の表示内容の認識を行なう。

その後、ステップＳ２４５において、制御部３００は、信号機の表示内容に応じた車両の運転支援を行なう。具体的には、車両３０が走行している車線に対応する信号機の表示内容が、車両の通行を促す表示内容である場合（青信号が点灯している場合）、制御部３００は、アクセルを制御することにより車両３０を進行方向に移動させる。一方、信号機の表示内容が、車両に停止を促す表示内容である場合（赤信号が点灯している場合）、制御部３００はブレーキを制御することにより車両３０の停止を促す。なお、交差点において通行できる進行方向を示す矢印信号灯が信号機に付設されている場合、矢印信号灯の表示内容に応じた車両の運転支援を行なう。このようにすることにより、車両の進行方向に複数の信号機がある場合においても、走行車線と対応付けられた信号機の表示内容に応じた車両の運転の支援を行なうことができる。

Ｃ．第３実施形態：
図６は、第３実施形態の運転支援システム１１０の構成を説明するための図である。運転支援システム１１０は、第２実施形態の運転支援システム１０に加え、記憶部１５６は、さらに、信号機と対応付けられた停止線の位置を示す停止線位置情報５６８を記憶している。それ以外は運転支援システム１０と運転支援システム１１０は同じである。

図７は、停止線位置情報５６８を説明するための図である。図７において、車線４９と、信号機６６と、停止線８０が示されている。信号機６６は、車線４９を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機である。停止線８０は、信号機６６の表示内容が車両の停止を促す表示内容である場合に、車両が停止するべき位置を示す線である。信号機６６の位置情報を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とすると、停止線位置情報５６８において、信号機６６の位置情報は、停止線８０の位置情報と対応付けられている。

図８は、第３実施形態における運転支援処理について説明するためのフローチャートである。第３実施形態の運転支援処理は、第２実施形態における運転支援処理と比較して、第１実施形態におけるステップＳ２４５（運転支援）の処理に代えて、ステップＳ３４５の処理が行なわれる点が異なるが、それ以外は同じである。

第３実施形態における運転支援（ステップＳ３４５）は、以下のように行なわれる。信号機の表示内容が、認識部３５０によって車両３０に停止を促す表示内容であると識別された場合、信号機と対応付けられた停止線の位置において車両３０が停止するように、制御部３００はブレーキを制御することにより車両３０の運転を支援する。なお、信号機の表示内容が車両に停止を促す内容ではない場合、第２実施形態における運転支援と同じ運転支援を行なう。

図９は、第３実施形態における運転支援を説明するための図である。図９において、停止線８２と、信号機６８、６９が示されている。信号機６９は、信号機６８と同じ報知内容を示す信号機であり、予告信号灯とも呼ばれる。本来の信号機６８が設置されている箇所が見通しの悪い箇所などの場合、赤信号を認めて停車しようとしても間に合わないことがある。このため、そのような場所では、その交差点の手前の見通しのよい場所に予備的に予告信号灯として信号機６９が設置される場合がある。なお、本実施形態における車両３０は、信号機６８に対応する車線を走行しているとする。

本実施形態において、信号機６８と信号機６９は、ともに停止線８２と対応付けられている。このため、本実施形態における車両３０は、信号機６９の手前である位置（車両３４の位置）では停車せず、正しい停車位置（車両３６の位置）に停車できる。

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｄ１．変形例１：
本実施形態の運転支援システムにおいて、表示部３２０や音声通信部３３０は、車両３０の一部である。しかし、本発明はこれに限られない。表示部３２０や音声通信部３３０の機能を、例えば、ナビゲーション装置が備えてもよく、携帯電話やノート型パソコン、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯音楽プレーヤ、携帯ゲーム機などが備えてもよい。

Ｄ２．変形例２：
認識部３５０は、レーザースキャナであってもよい。レーザースキャナとは、光波測距儀の一種である。レーザーヘッダ内部の回転ミラーにより照射方向を回転させながら近赤外線のパルス・レーザービームを照射して、計測対象点で反射した反射光を検出し、レーザー光のパルス伝搬時間を位相比較法等により検出することで計測対象点までの距離を計測する。それと同時にパルス・レーザービームを照射した方向を計測することで、計測対象点の座標を取得する計測機器をいう。このレーザースキャナで取得された座標点群から、信号機等の地物を認識する。

１０…運転支援システム
３０…車両
３４…車両
３６…車両
４２…車線
４４…車線
４６…車線
４８…車線
４９…車線
５０…サーバ
５２…通信部
５４…制御部
５６…記憶部
６２…信号機
６４…信号機
６６…信号機
６８…信号機
６９…信号機
８０…停止線
８２…停止線
１１０…運転支援システム
１５６…記憶部
２００…円
３００…制御部
３１０…車両側通信部
３２０…表示部
３３０…音声通信部
３４０…検出部
３５０…認識部
５６２…車線情報
５６４…信号機情報
５６６…存在位置情報
５６８…停止線位置情報
ＢＳ…通信キャリア
ＩＮＴ…インターネット

（１）本発明の一形態によれば、車両の運転を支援する運転支援システムが提供される。この運転支援システムは、複数の走行車線の各々について走行方向に沿った走行線の位置情報が含まれる車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部と、車両の現在位置及び車線情報に基づいて車両が走行している走行車線を特定するとともに、車線情報と対応付けられた信号機情報に応じた車両の運転の支援を行なう制御部とを備える。

（２）上記形態の運転支援システムにおいて、車線情報は、走行車線の走行方向に沿った所定間隔ごとの位置情報が含まれる。

（３）上記形態の運転支援システムにおいて、車線情報は、走行車線の中心を規定する中心線の所定間隔毎の位置情報が含まれる。

（４）本発明の他の形態によれば、車両の運転支援に用いられるデータのデータ構造が提供される。このデータ構造は、第１の走行車線に関する第１の車線情報と第１の走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている第１の信号機の存在位置情報が含まれる第１の信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されており、第１の走行車線に対して幅方向に隣接する第２の走行車線に関する第２の車線情報と第２の走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている第２の信号機の存在位置情報が含まれる第２の信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されており、第１の走行車線における車両の走行する方向は、第２の走行車線における車両の走行する方向と同一であり、第１の信号機及び第２の信号機は、灯色を変更することによって道路上の同一の進行方向に走行する車両に対して通行の可否を報知するものであり、制御部が、第１の車線情報に基づき第１の車線情報に対応付けられた第１の信号機情報を参照し、第２の車線情報に基づき第２の車線情報に対応付けられた第２の信号機情報を参照する処理に用いられる。また、複数の走行車線の各々について走行方向に沿った走行線の位置情報が含まれる車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されており、制御部が、車両の現在位置及び車線情報に基づいて車両が走行している走行車線を特定するとともに、車線情報と対応付けられた信号機情報に応じた車両の運転の支援をする処理に用いられる。

Claims (4)

1. 車両の運転を支援する運転支援システムであって、
   車両の現在位置を検出する検出部と、
   走行車線に関する車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部と、
   前記現在位置に基づいて前記車両が走行している走行車線を特定するとともに、前記走行車線と対応付けられた信号機に応じた前記車両の運転の支援を行なう制御部と
   を備える運転支援システム。
2. 車両の運転を支援する運転支援システムであって、
   車両の現在位置を検出する検出部と、
   走行車線に関する車線情報と該走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報とが対応付けられた状態で記憶されている記憶部と、
   前記信号機の表示内容を認識する認識部と、
   前記現在位置に基づいて前記車両が走行している走行車線を特定するとともに、前記走行車線と対応付けられた信号機の表示内容に応じた前記車両の運転の支援を行なう制御部とを備える運転支援システム。
3. 請求項２に記載の運転支援システムであって、
   前記記憶部は、さらに、信号機と対応付けられた停止線の位置を示す停止線位置情報を記憶しており、
   前記制御部は、前記信号機の表示内容が、前記認識部によって車両に停止を促す表示内容であると識別された場合、前記信号機と対応付けられた停止線の位置において前記車両が停止するように前記車両の運転を支援する運転支援システム。
4. 車両の運転支援に用いられる道路ネットワークデータのデータ構造であって、
   走行車線に関する車線情報と、
   前記車線情報に対応付けられており、前記走行車線を走行する車両に対して通行の可否を報知するために設置されている信号機の存在位置情報が含まれる信号機情報と
   を備える道路ネットワークデータのデータ構造。
   
   

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