JP2024021312A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】黄信号が出ている箇所の走行および停止をスムースに行う。【解決手段】自車両の前方の青色ならびに黄色および赤色の表示を行う交通信号を画像データとして取得し、画像データに基づいて自車両の進行ならびに徐行および停止の指示を行う運転支援装置であって、自車両の徐行を指示する黄信号の点滅を検出（１３Ａ）し、黄信号の点滅を検出した場合に、予め求めた徐行速度となるように減速指示（１３Ｂ）を行い、かつ黄信号の点滅を検出した場合に、点滅の回数をカウント（１３Ｃ）し、点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値以下の場合には、減速指示を継続し、点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値を超えた場合には、減速指示を解除（１３Ｄ）するように構成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、交通信号に従って減速や停止などを行う車両の運転を支援する装置に関するものである。

この種の運転支援装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された装置は、交通信号に従って走行・減速・停止などの運転制御を支援するように構成されている。具体的には、カメラによって交通信号の表示を交通情報として取得し、青信号の場合には、先行車両などの周囲の走行環境に従って走行し、黄信号あるいは赤信号の場合には、先行車両に従って停止し、あるいは停止線で停止するように、運転支援を行っている。

特許第５９３６２５８号公報

青色ならびに赤色および黄色の交通信号のうち、青色は「進め」、赤色は一時停止を含めて「停止」を示し、その指示内容は明確であるが、黄色は青色から赤色に変わる過程の一時的な表示であるだけでなく、徐行を指示する点滅を繰り返す場合がある。上述した特許文献１に記載された装置は、黄信号を検出した場合には自車両を停止させるように構成されているから、黄信号が点滅している場合、車両は徐行して走行すべきところ停止してしまい、交通信号に従って走行を行えないことになる。このような場合、運転者はアクセルペダルを踏み込むなどの操作を行って自車両を進行させることになるので、運転者に余分な運転操作を強いることになり、運転支援という本来の目的とは反する制御を行ってしまう可能性がある。

このような不都合を解消するために、黄信号の点灯と点滅とを識別するように構成することが考えられる。しかしながら、交通信号をカメラなどによる画像に基づいて判断するように構成されている場合、画像がフレアーや街路樹の葉あるいは逆光もしくは先行車両の積み荷や車体などによって見え隠れすることがあるから、黄信号の点灯と点滅とを必ずしも確実に識別できるとは言い得ない。そのため、例えば、青信号から赤信号に切り替わる過程の黄信号を、点滅している黄信号と誤認した場合には、徐行して通過することを予定した制御で、停止すべき交差点もしくは横断歩道に接近するから、赤信号を検知したことにより、急制動を行うことになったり、あるいは交差点もしくは横断歩道に進入してしまうなどの可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、黄信号が出ている箇所の走行および停止をスムースに行うことのできる運転支援装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、自車両の前方の青色ならびに黄色および赤色の表示を行う交通信号を画像データとして取得し、前記画像データに基づいて前記自車両の進行ならびに徐行および停止の指示を行う運転支援装置であって、前記自車両の徐行を指示する黄信号の点滅を検出し、前記黄信号の点滅を検出した場合に、予め求めた徐行速度となるように減速指示を行い、かつ前記黄信号の点滅を検出した場合に、前記点滅の回数をカウントし、前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値以下の場合には、前記減速指示を継続し、前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値を超えた場合には、前記減速指示を解除するように構成されていることを特徴とするものである。

この発明においては、前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値を超えて前記減速指示を解除した場合、前記交通信号の点灯の内容に応じた走行を指示するように構成されていてよい。

この発明の運転支援装置では、自車両の前方の交通信号が黄色の点滅であることを検出した場合、予め定めた徐行速度となるように自車両に対する減速指示を行う。その徐行速度は、黄信号の後に赤信号が表示された場合に停止線で停止し、もしくは先行車両に追従して停止することのできる車速であり、もしくはその交通信号のある箇所を徐行するのに十分な速度である。黄信号の点滅回数が所定の回数に達するまで、このような徐行速度で走行することの減速指示が継続される。したがって、黄信号が点滅していることの判断が、赤信号に変わる過程の黄信号の点灯を誤った判断したものであっても、その誤りが判明した時点では車速が十分低下しているので、その後の赤信号で停止するとしても急制動になることはない。また反対に、黄信号の点滅に誤りがない場合、自車両は点滅回数のカウント中の減速をそのまま継続するので、黄信号で不必要に停止して車両の流れを乱すことがない。結局、黄信号の点灯および点滅に拘わらず、そのような交通信号の箇所をスムースに走行することができる。

この発明の実施形態における車両を模式的に示す図である。 コントローラの機能的構成を説明するためのブロック図である。 この発明の実施形態で実行する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施形態の制御を行った場合と、行わなかった場合とにおける減速度の変化の一例を模式的に示すタイムチャートである。 車速が徐行車速より低速の状態で、この発明の実施形態の制御を行った場合と、行わなかった場合とにおける減速度の変化の一例を模式的に示すタイムチャートである。

つぎに、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を実施した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態における車両は、交通信号に従った進行ならびに停止および徐行の制御が可能であり、また直前の先行車両に追従して加減速ならびに停止を行う制御の可能な車両である。その一例を図１に模式的に示してある。車両１は、内燃機関やモータを主体とした駆動力源２を備えており、駆動力源２が出力した駆動トルクを、変速機などを主体として構成された伝動機構３ならびに終減速機であるデファレンシャルギヤ４を介して左右の駆動輪５に伝達して走行するように構成されている。また、駆動輪５および操舵輪６のそれぞれにブレーキ７が備えられている。これら駆動力源２およびブレーキ７は、電気的に制御されて駆動トルクや制動トルクを適宜に設定できるように構成されている。

車両１の前方の赤信号Ｒと黄信号Ｙと青信号Ｇの交通信号Ｓｔや先行車両を検出して画像データを取得するためのカメラ８が車両１に設けられている。このカメラ８は、撮像対象物までの距離をも取得できるようにステレオカメラであることが好ましい。また、カメラ８で得られた交通信号による指示に基づいて停止し、あるいはその交通信号と自車両との間に先行車両が存在する場合にはその先行車両に追従して停止する制御を行う走行制御システム９を備えている。その制御の一例は、従来知られているアダプティブコントロール制御（ＡＣＣ制御）システムである。さらに、自車両の地図上の位置や自車両の周囲の道路環境や周囲の走行車両などに関する走行環境をデータとして取得する走行情報取得システム１０を備えている。その一例は、ビークル・インフォメーション・アンド・コミュニケーション・システム（ＶＩＣＳ（登録商標））に対応しているナビゲーションシステム（ＮＡＶ）である。したがって、ＧＰＳ衛星からデータを受け取るためのアンテナ、ＦＭ多重放送のためのアンテナ、光ビーコンや電波ビーコンなどの受信機を備えている。そして、上記の走行制御システム９からの制御指令信号に基づいて駆動力源２を制御する駆動力制御システム（エンジンＥＣＵ）１１、ならびにブレーキ７を制御する制動力制御システム（ブレーキＥＣＵ）１２が車両１に設けられている。

上記の走行制御システム９ならびに走行情報取得システム１０および駆動力制御システム１１や制動力制御システム１２のそれぞれは、マイクロコンピュータを主体にして構成されており、相互にデータを送受信できるように接続されている。この発明の実施形態では、これらの走行制御システム９ならびに走行情報取得システム１０および駆動力制御システム１１や制動力制御システム１２が、交通信号に従って自車両を進行ならびに停止および徐行させる制御を行うためのコントローラを構成している。したがって、コントローラは、その機能的構成として図２に示す構成を備えている。

図２に示すコントローラ１３は、自車両の前方（直前）の交通信号を検出する交通信号検出部１３Ａを備えている。この交通信号検出部１３Ａは、前述したカメラ８によって得られた画像から制御のためのデータを取得するためのものであり、特に黄信号の点滅を検出するように構成されている。なお、ここで述べている交通信号は、青信号ならびに赤信号および黄信号をＬＥＤなどによって点灯もしくは点滅させる通常の信号機であり、したがって黄信号が点灯している場合には、安全に停止できるのであれば停止することを指示する信号であり、黄信号の点滅は、他の交通に注意して進行すること（通常、車両であれば徐行すること）を指示する信号である。

黄信号の点滅が検出された場合に、予め定めた徐行速度となるように減速指示を行う徐行指示部１３Ｂが設けられている。ここで徐行速度とは、交差点あるいは横断歩道のある箇所で他の自動車や軽車両もしくは通行人などを確実に認識して衝突を回避できる程度に遅い速度であり、安全を見込んで事前に設定しておくことができる。また徐行速度は、黄信号が赤信号に変わった場合に停止線の手前などの所定の位置にスムースに停止できる程度の速度である。したがって、徐行速度は一定値に固定された速度でなくてもよく、交通信号までの距離や、車線数、道路幅、前方車両の有無などに応じて設定もしくは変化する速度であってもよい。

黄信号の点滅が検出された場合にその点滅回数をカウントするカウント部１３Ｃが設けられている。このカウント部１３Ｃは、画像データとしての黄信号が点滅している回数をカウントするように構成されており、したがって黄信号が街路樹の葉によって見え隠れしている場合や先行車両に積載物や車体によって見え隠れするなど、黄信号が実際には点灯しているものの画像データとしては点滅している場合であっても、その点滅回数をカウントする。そのカウント値は、結局は、黄信号の検出時点からの経過時間にほぼ相当する。

上記の徐行指示部１３Ｂによる減速指示を、上記のカウント値に応じて、継続し、あるいは解除する速度指示実行部１３Ｄが設けられている。この速度指示実行部１３Ｄは、黄信号の点滅回数が予め定めたしきい値以下になっている状態では、上記の減速指示を継続し、黄信号の点滅回数が予め定めたしきい値を超えた場合に上記の減速指示を解除するように構成されている。すなわち、黄信号の点滅を一旦検出した場合、その検出が誤認であるか否かに拘わらず、上記のカウント値がしきい値を超えるまでの間（言い換えれば、所定の時間の間）は、徐行速度になるように駆動力（もしくは減速度）を制御する減速指示を継続するようになっている。したがって、しきい値は黄信号の点滅を検出した後、自車両がその交通信号に到達しない値に設定され、その大きさ（長さ）は、シミュレーションなどによって予め定めておくことができる。

コントローラ１３は上記の減速指示に基づく制御指令信号を出力することにより、前述した徐行速度を達成するように駆動力源２や伝動機構３あるいはブレーキ７を制御する。

図３にこの発明の実施形態で実行される制御の一例をフローチャートで示してある。図３に示す制御は、前述したＡＣＣ制御などの前記の走行制御システム９による制御と同時にもしくは並行して実行され、したがって車両１が走行している際に上記のコントローラ１３によって実行される。先ず、黄信号の点滅を認識したか否か（検出したか否か）が判断される（ステップＳ１）。これは、前述した交通信号検出部１３Ａの検出内容に基づいて判断することができる。このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわち点滅している黄信号が検出されなかった場合には、リターンしてステップＳ１の判断を繰り返す。

これとは反対に黄信号の点滅が検出されてステップＳ１で肯定的に判断された場合には、点滅回数のカウントを開始するとともに、車速が予め定めた徐行速度とになるように減速指示を実行し、カウント値が所定のしきい値に達するまで、その減速指示を継続する（ステップＳ２）。定常的な巡航を行って交通信号に接近している場合には、徐行速度に減速する減速度が、カウント値についてのしきい値に相当する時間の間、維持される。

上記のカウント値が所定のしきい値を超えてステップＳ２の制御が完了した後、すなわち維持されていた上記の減速指示が解除された後に、赤信号が点灯していることが認識（検出）されているか否かが判断される（ステップＳ３）。この時点では、上記の徐行速度を目標速度とした減速指示が解除されているので、赤信号の有無に基づいたＡＣＣ制御などによる走行制御が実行される。したがって、赤信号が点灯していてステップＳ３で肯定的に判断された場合には、減速度を維持して交差点の手前（より正確には、信号機のある箇所の停止線の手前）で停止する（ステップＳ４）。その後、図３のルーチンを一旦終了する。この場合は、ステップＳ１で検出された黄信号が、実際は点滅でなく、点灯しており、そのためにその直後に赤信号に切り替わって停車することになったのであり、結局、ステップＳ１での黄信号の点滅は、誤認であったことになる。しかしながら、黄信号の点滅を誤認したとしても、車速の制御あるいはそのための減速度の制御は、徐行速度への減速ならびにその後の停止のための減速（もしくは制動）という連続した滑らかな減速制御となるから、違和感を抱かせないスムースな制御を達成できる。

一方、ステップＳ３で否定的に判断された場合、すなわち赤信号が点灯しておらずに、黄信号が点滅している場合には、その交通信号のある箇所（交差点もしくは横断歩道のある箇所）を徐行速度で通過する指示を行い（ステップＳ５）、その後、図３のルーチンを一旦終了する。したがって、この場合のステップＳ１での黄信号の点滅の認識に誤りはなく、交通信号を正しく認識もしくは検出していたことになる。交通信号の表示のとおりに自車両が走行するのであるから、車両の流れを阻害することがなく、また急制動やそれに伴う追突などの危険を未然に回避できる。

図４は、この発明の実施形態での効果を説明するためのタイムチャートであり、黄信号の点灯を点滅に誤認した場合の減速度の変化を示しており、破線はこの発明の実施形態における減速度の変化を示し、実線は点滅回数のカウントおよびそれに基づく減速度の維持を行わずに信号の認識どおりに制御した減速度の変化を示している。図４において、ｔ1時点に黄信号の点灯を検出すると、その交通信号のある箇所（交差点もしくは横断歩道の箇所）で停止もしくは徐行するために減速度（負の加速度）を増大させる。黄信号が実は点灯していて、これを点滅に誤認していたことが判明する（すなわち「点灯」の認識が成立する）（ｔ2時点）と、この発明の実施形態では、点滅の回数が所定のしきい値に達するまで（言い換えれば、所定の時間が経過するまで）車速を徐行速度に維持するので、減速度が図４に破線で示すように所定値に維持される。

これに対して、点滅回数のカウント（もしくは経過時間）に基づく減速度の維持を行わない従来の一般的な制御の例では、図４に実線で示すように、黄信号の誤認が判明して黄信号の点灯に基づく制御に切り替わる。その場合、交通信号の箇所に到達するまでの十分な余裕をもって減速度もしくは車速の制御を行っていて、自車両から交通信号まで十分な距離があることにより、減速度が緩められる。すなわち、減速度の増大と減少とが短時間の間に連続して発生し、これが違和感となる可能性がある。

黄信号の点灯を点滅に誤認した場合、自車両が交通信号機に接近する間のいずれかの時点に黄信号が点滅ではなく点灯していることが検出もしくは認識され、それに続けて黄信号が赤信号に切り替わったことが認識もしくは検出される。この発明の実施形態の制御では、減速度が維持されていて車速が次第に低下し続けているので、赤信号が認識もしくは検出された時点では、停止線で停止し、もしくは先行車両に追従して停止するのに十分な低車速になっている。したがって、図４に破線で示すように、停止箇所の直前で減速度が次第に低減し、停止箇所で車両が停止することにより減速度がゼロになる（ｔ3時点）。

これに対して、図４に実線で示す例では、黄信号の誤認が判明して減速度が低減されるので、車速の低下が少なくなってしまい、その状態で赤信号が認識もしくは検出されることにより、赤信号に基づいて停止する箇所に到る間に車速を十分低下させるために、減速度が増大させられる。そして、停止箇所の直前で減速度が次第に低減し、停止箇所で車両が停止することにより減速度がゼロになる（ｔ4時点）。増大させる減速度は、直前に緩めた減速度による車速の低下の不足分を補う程度に大きくすることになる。その結果、図４に実線で示すように、減速度が短時間のうちに大小に大きく変化することになり、このような減速度の意図しない変化が運転者に違和感を与える可能性がある。

なお、この発明の実施形態では、走行している自車両の前方の黄信号が検出された場合、点滅回数がしきい値に達するまでは、黄信号に基づく減速度を維持する。このような減速度の制御は、自車両の車速が徐行速度より低速の場合にも実行されるので、強制的な低速状態が生じることになる。その状態を図５に破線で示してある。なお、図５の実線は、減速度を維持しない場合の例を示している。

黄信号の点滅が認識もしくは検出されることにより減速度を増大したのち、黄信号の点灯であることが判明する（ｔ10時点）と、自車両の車速が黄信号に基づく徐行速度より低速であっても、減速度はそのまま維持される。その後のｔ11時点に点滅回数のカウント値が所定のしきい値を超えると、交通信号に従った制御が実行される。すなわち、黄信号に基づいた制御を実行するので、車速が徐行速度となるように、減速度が低減されて（緩められて）、ついにはゼロになる（ｔ12時点）。

これに対して、減速度を維持する制御を行わなければ、黄信号が点滅ではなくて点灯であることがｔ10時点に判明することにより、直ちに減速度がゼロに向けて緩められる。その結果、車速が徐行速度に向けて増大する。すなわち、自車両の車速が徐行速度より低速の場合、黄信号の点滅に基づく減速度の維持制御を行うと、徐行速度の達成もしくは徐行速度への加速に遅れが生じる。しかしながら、その遅れは、黄信号の点滅回数のカウント値に応じた長さであるから、カウント値についてのしきい値を小さくすることにより、実質的な遅れを回避もしくは抑制することができ、実用上、特に不都合が生じることはない。

１ 車両
２ 駆動力源
３ 伝動機構
４ デファレンシャルギヤ
５ 駆動輪
６ 操舵輪
７ ブレーキ
８ カメラ
９ 走行制御システム
１０ 走行情報取得システム
１１ 駆動力制御システム
１２ 制動力制御システム
１３ コントローラ
１３Ａ 交通信号検出部
１３Ｂ 徐行指示部
１３Ｃ カウント部
１３Ｄ 速度指示実行部
Ｒ 赤信号
Ｙ 黄信号
Ｇ 青信号
Ｓｔ 交通信号

Claims (2)

1. 自車両の前方の青色ならびに黄色および赤色の表示を行う交通信号を画像データとして取得し、前記画像データに基づいて前記自車両の進行ならびに徐行および停止の指示を行う運転支援装置であって、
   前記自車両の徐行を指示する黄信号の点滅を検出し、
   前記黄信号の点滅を検出した場合に、予め求めた徐行速度となるように減速指示を行い、かつ
   前記黄信号の点滅を検出した場合に、前記点滅の回数をカウントし、
   前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値以下の場合には、前記減速指示を継続し、
   前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値を超えた場合には、前記減速指示を解除する
   ように構成されていることを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置であって、
   前記点滅の回数のカウント値が予め定めたしきい値を超えて前記減速指示を解除した場合、前記交通信号の点灯の内容に応じた走行を指示するように構成されている
   ことを特徴とする運転支援装置。

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