JP4848991B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援方法及び運転支援装置に関する。

従来、前方の信号機を画像認識して、赤色の信号灯を認識し車両を走行制御する交通信号認識装置（運転支援装置）が提案されている（特許文献１）。この特許文献１では、３色の信号灯に矢印信号灯が付設された信号機では、その矢印信号灯まで画像認識して走行制御を行っている。例えば、右折可能信号灯の点灯を認識したとき、ドライバーに右折可能を伝え、車両を減速させて右折走行させるようになっている。
特開平３−２０１１００号 公報

ところで、矢印信号灯の画像認識では、点灯表示されている矢印の形状を、パターン認識を行うことによって、「右折矢印」、「左折矢印」、又は、「直進矢印」か、どうかの判断を行っていた。つまり、矢印信号灯に映し出される矢印の形状とその向きを、それぞれ画像認識しなければならないため、判断に時間を要し高速処理が可能な高価な信号処理装置が必要になっていた。また、形状及びその向きまで認識する必要から、画像認識のために使用されるカメラは高精細なカメラが使用され、非常に高価なものが使用されている。その結果、システムとして、非常に高価なシステムとなっていた。

本発明の目的は、処理速度も速く、しかも、精度も落とすことなく安価に各種矢印信号灯を判別し、適切な運転支援を実行する運転支援方法及び運転支援装置を提供することにある。

請求項１の発明は、矢印信号灯を付設した信号機において車両の運転を支援する運転支援方法であって、矢印信号灯を付設した信号機の設置位置情報と、該矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンに関する種別情報とを含む信号機データを、自車両に設けられた信号機データ記憶手段から読み出す工程と、自車位置及び自車両が走行している自車両走行レーンを検出する工程と、前記自車両から前方の信号機を撮影する工程と、地図データ、前記信号機データ、及び前記自車位置に基づいて、前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあるか否かを判断する工程と、前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあると判断した場合に、撮影した画像データに基づいて、前方に位置する信号機の青色信号灯、黄色信号灯、及び赤色信号灯のうち、前記赤色信号灯が点灯しているか否かを判定する工程と、前記赤色信号灯が点灯していると判定されたとき、前記信号機データに含まれる前記矢印信号灯の指示する方向に対する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致するか否かを判定する工程と、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンが一致すると判定された場合、前記種別情報に応じて車両の運転を支援する工程と
を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の運転支援方法において、前記車両の運転を支援する工程では、音声案内手段によって、前記矢印信号灯の確認をする旨の運転操作指示を音声で案内する。

請求項３の発明は、矢印信号灯を付設した信号機において車両の運転を支援する運転支援装置であって、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、矢印信号灯を付設した信号機の設置位置情報と、該矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンに関する種別情報とを含む信号機データを記憶する信号機データ記憶手段と、自車位置及び自車両が走行している自車両走行レーンを検出する自車位置及び走行レーン検出手段と、前記信号機データを取得する信号機データ取得手段と、前記自車両から前方の信号機を撮影する撮影手段と、前記地図データ、前記信号機データ、及び前記自車位置に基づいて、前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあると判断した場合に、前記撮影手段が撮影した画像データに基づいて、前方に位置する信号機の青色信号灯、黄色信号灯、及び赤色信号灯のうち、前記赤色信号灯が点灯しているか否かを判定する点灯判定手段と、前記赤色信号灯が点灯していると判定されたとき、前記信号機データに含まれる前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致するか否かを判定し、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンが一致すると判定された場合に、前記種別情報に応じて車両の運転を支援する支援手段とを備えた。

請求項４の発明は、請求項３に記載の運転支援装置において、前記支援手段は、音声案内手段を有し、前記支援手段は、前記赤色信号灯が点灯していると判定され、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致すると判定された場合に、前記音声案内手段により前記矢印信号灯を確認する旨の運転操作指示を音声案内する。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の運転支援装置において、前記支援手段は、前記赤色信号灯が点灯していると判定され、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致すると判定された場合に、前記自車両運転手段を介して自車両の速度を制御する。

請求項１の発明によれば、矢印信号灯は、少なくとも赤色信号灯が点灯している時に点灯し、それ以外の青色信号灯や黄色信号灯が点灯している時に点灯しない。従って、赤色信号灯が点灯しているとき、矢印信号灯が点灯していると推定できる。また、種別情報から、該矢印信号灯がどの走行レーンを対象にしているかが分かる。

つまり、自車両走行レーンを知って、その矢印信号灯が自車両走行レーンのものかどうかが種別情報から分かると、赤色信号灯が点灯している時、自車両走行レーンが矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンであるとき、その矢印信号灯が点灯していると推定し、そのため車両の運転を支援する。

従って、矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンを走行している自車両は、点灯している矢印信号灯の矢印形状をいちいち画像認識を行わなくても、即ち、赤色信号灯の点灯の有無を判定するだけで、簡単かつ短時間にしかも安価に車両の運転を支援することができる。

請求項２の発明によれば、音声案内手段によって、矢印信号灯の確認が喚起され、矢印信号灯に従った交差点での運転走行が安全に行える。
請求項３の発明によれば、点灯判定手段が点灯を判定すると、信号機データ取得手段は、自車位置及び走行レーン検出手段から自車両の自車位置及び走行レーンを取得検出し、その自車位置に基づいて、信号機データ記憶手段から当該信号機の種別情報を取得する。支援手段は、取得した種別情報に基づいて矢印信号灯に対する運転支援をする。

従って、赤色信号灯の点灯の有無を判定するという非常に簡単な判定だけで、矢印信号灯に対する車両の運転を支援することができる。
請求項４の発明によれば、音声案内手段によって、矢印信号灯の確認が喚起され、矢印信号灯に従った交差点での運転走行が安全に行える。

請求項５の発明によれば、支援手段は車両の車速が制御され、矢印信号灯が付設された信号機が設置された交差点での運転走行が安全に行える。

以下、本発明の運転支援装置を具体化した実施形態を図１〜図１０に従って説明する。図１は、自動車（自車両）に搭載された運転支援装置の構成を説明するブロック図である
。

図１に示す運転支援装置１は、信号機データ取得手段、支援手段、自車位置及び走行レーン検出手段を構成する主制御を行うＣＰＵ２、そのＣＰＵ２の演算結果等を一時記憶するＲＡＭ３、経路案内プログラム、信号機検出支援プログラム等、各種の運転支援プログラムを記憶するＲＯＭ４を備えている。また。運転支援装置１は、ＧＰＳ受信部５及び車両側センサ入力インターフェース（車両側センサ入力Ｉ／Ｆ部６）を備えている。

ＣＰＵ２は、同ＣＰＵ２とともに自車位置及び走行レーン検出手段を構成するＧＰＳ受信部５と接続され、そのＧＰＳ受信部５から入力した位置検出信号に基づいて、絶対座標を算出する。さらに、ＣＰＵ２は、車両側センサ入力Ｉ／Ｆ部６を介して、自車両Ｃ（図５参照）に設けられた同じく自車位置及び走行レーン検出手段を構成する車速センサ６ａ及びジャイロ６ｂから、車速パルス信号及び方位検出信号を入力して、自律航法により基準位置からの相対座標を演算する。そして、ＣＰＵ２は、ＧＰＳ受信部５に基づく絶対座標と合わせて現在位置、即ち、自車位置を特定するとともに、後記する経路データＲＤ及び地図データＭＤに基づいて自車両Ｃが走行している走行レーン（自車両走行レーン）を特定する。尚、車両用のＸＹ座標系は、路面上の自車両Ｃの位置を示すための座標系（路面座標）である。ＣＰＵ２は、その時々の自車位置の路面座標値をＲＡＭ３の所定の記憶領域に更新記憶する。また、ＣＰＵ２は、車速センサ６ａからの車速パルス信号に基づいてその時々の自車両Ｃの車速を演算している。

また、車両側センサ入力Ｉ／Ｆ部６は、自車両Ｃに設けられたステアリングセンサ６ｃ及びイグニッションスイッチ６ｄと接続されている。ＣＰＵ２は、車両側センサ入力Ｉ／Ｆ部６を介して、ステアリングセンサ６ｃから、操舵角信号を入力して、その時の操舵角を演算するようになっている。

また、運転支援装置１は、地理データ記憶部７を備えて、その地理データ記憶部７には経路データＲＤ及び地図データＭＤが格納されている。経路データＲＤは、全国を各区域に区画したリージョン毎のデータであって、図２に示すように、ヘッダＲＤａ、ノードデータＲＤｂ、リンクデータＲＤｃ、リンクコストＲＤｄ、座標データＲＤｅを有している。ヘッダＲＤａは、各経路データＲＤを管理するためのデータを有している。ノードデータＲＤｂは、交差点、道路の端点等を示す各ノードの識別データ、隣接するノードの識別データ等を有している。リンクデータＲＤｃは、リンク列を構成し、接続ノードを示す各リンクレコード、通行規制を示すデータ等を有している。リンクコストＲＤｄは、各リンクレコードに対して付与されたリンクＩＤ、リンク長、走行レーンの数（車線数）、平均旅行時間等から構成されたデータ群である。座標データＲＤｅは、各ノードの絶対座標を示す。

一方、地図データＭＤは、全国の地図を分割したエリア毎に格納され、広域の地図から狭域の地図まで各階層に分かれている。図３に示すように、各地図データＭＤは、ヘッダＭＤａ、道路データＭＤｂ、背景データＭＤｃを有している。ヘッダＭＤａは、その地図データＭＤの階層、エリア等を示し、管理目的のデータである。道路データＭＤｂは、道路の形状・種類を示すデータであって、道路属性データＭＤｄ、リンク形状データＭＤｅ、接続データＭＤｆを有している。道路属性データＭＤｄは、道路名称、道路の方向、道路幅、車線数を有している。接続データＭＤｆは、各リンクと各ノードの接続状態を表わすデータである。

リンク形状データＭＤｅは、座標データＭＤｇ、形状補間データＭＤｈを有している。座標データＭＤｇはリンク及びノードの座標を示している。形状補間データＭＤｈは、リンクの途中に設定され、道路のカーブ形状を示すために設定された形状補間点に関するデ
ータであり、形状補間点の座標、リンクの方位等のデータである。また、背景データＭＤｃは、道路、市街地、河川等を描画する描画データである。

また、地理データ記憶部７は、信号機データ記憶手段を構成する記憶部であって、信号機データＳＤを格納している。信号機データＳＤは、全国の交差点ＣＲ（図５参照）に設置した各信号機ＳＧに対して設けられ、図４に示すように、ヘッダＳＤａ、設置位置情報としての設置位置座標データＳＤｂ、付設有無情報としての矢印信号灯付設データＳＤｃ、種別情報としての種別データＳＤｄを有している。ヘッダＳＤａは、各信号機ＳＧを指標するＩＤデータである。設置位置座標データＳＤｂは、該信号機ＳＧの設置位置の座標を示す。矢印信号灯付設データＳＤｃは、該信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬが付設されているかいないかを示すデータである。

種別データＳＤｄは、付設されている矢印信号灯の数データＳＤｅ、対象走行レーンデータＳＤｆ及び矢印方向を示す方向データＳＤｇから構成されている。
矢印信号灯の数データＳＤｅは、付設されている矢印信号灯ＡＬの数を指標するデータである。例えば、図６（ａ）に示すように、青色信号灯ＢＬ、黄色信号灯ＹＬ、赤色信号灯ＲＬからなる信号機ＳＧに、３個の矢印信号灯ＡＬ（図６（ａ）では左折矢印信号灯ＡＬ１、直進矢印信号灯ＡＬ２、右折矢印信号灯ＡＬ３）が付設されている場合には、その３の数がデータとなる。

図６（ｂ）に示すように、信号機ＳＧに、２個の矢印信号灯ＡＬ（図６（ｂ）では左折矢印信号灯ＡＬ１、直進矢印信号灯ＡＬ２）が付設されている場合には、その２の数がデータとなる。

さらに、図６（ｃ）に示すように、信号機ＳＧに、１個の矢印信号灯ＡＬ（図６（ｃ）では右折矢印信号灯ＡＬ３）が付設されている場合には、その１の数がデータとなる。
対象走行レーンデータＳＤｆは、付設された矢印信号灯ＡＬの指示する方向に対応する走行レーン（以下、対象走行レーンという）を指標するデータである。

例えば、図７に示すように、交差点ＣＲにおいて、信号機ＳＧで走行指示される道路に３つの走行レーンＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３がある。そして、左側の走行レーンＴＬ１は直進と左折可能な走行レーン、中央の走行レーンＴＬ２は直進可能な走行レーン、右側の走行レーンＴＬ３は右折と直進が可能な走行レーンである。このとき、該信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬとして右折矢印信号灯ＡＬ３が付設されているとき、対象走行レーンデータＳＤｆは、右側の走行レーンＴＬ３がデータとなる。

尚、図７において、例えば右側の走行レーンＴＬ３と中央の走行レーンＴＬ２が直進と右折可能な走行レーンであるとすると、対象走行レーンデータＳＤｆは、中央の走行レーンＴＬ２と右側の走行レーンＴＬ３がデータとなる。

矢印方向を示す方向データＳＤｇは、対象走行レーンデータＳＤｆに対応づけられて設けられたものであって矢印信号灯ＡＬの向き、つまり、「左折可能」、「直進可能」又は「右折可能」等を指標するデータである。例えば、図７において方向データＳＤｇの「右折可能」と対象走行レーンデータＳＤｆの右側走行レーンＴＬ３が対応づけられて記憶されている。

また、運転支援装置１は、点灯判定手段を構成する画像プロセッサ８及び外部入出力インターフェース（外部入出力Ｉ／Ｆ部９）を備えている。ＣＰＵ２は、画像プロセッサ８を介してタッチパネルであるディスプレイＤＳＰと接続されている。ディスプレイＤＳＰは、そのディスプレイＤＳＰに隣接した位置に設けられた操作スイッチＳＷ１の入力操作
により、外部入出力Ｉ／Ｆ部９を介して、目的地を示すデータを受信する。この目的地のデータを受信すると、ＣＰＵ２は、経路データＲＤを用いて、目的地と自車位置とを接続する推奨経路を探索する。

また、ＣＰＵ２は、前記車両側センサ入力Ｉ／Ｆ部６を介して、イグニッションスイッチ６ｄからのオンを入力すると、画像プロセッサ８を制御して、自車両Ｃの自車位置周辺の地図データＭＤを読出す。そして、ＣＰＵ２は、画像プロセッサ８を介してその地図データＭＤに基づく地図画面Ｐ（道路案内画像）をディスプレイＤＳＰに出力する。このとき、画像プロセッサ８は、地図画面Ｐに、その地図内での道路（探索して選択した目的地までの道路Ｒ）上に自車位置を示す指標Ｐｏを重畳して表示する。またこのとき、ＣＰＵ２は、道路Ｒが図７に示すように複数の走行レーンＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を有している場合、自車両Ｃがどの走行レーンを走行しているかを特定しＲＡＭ３に逐次更新し記憶している。

運転支援装置１は、ＣＰＵ２とともに音声案内手段を構成する音声プロセッサ１０を備えている。ＣＰＵ２は、音声プロセッサ１０と接続され、その音声プロセッサ１０にはスピーカＳＰが接続されている。音声プロセッサ１０は、ＣＰＵ２の制御により、スピーカＳＰを駆動して、その時々に経路案内や、交差点ＣＲでの信号機ＳＧに付設した矢印信号灯ＡＬに基づく走行指示のための音声案内をする。その音声案内のための音声データは、予め音声プロセッサ１０の記憶部に記憶されている。

運転支援装置１は、画像データ入力部１１を備えている。画像データ入力部１１は、撮影手段としての前方カメラＣＡが接続されている。ＣＰＵ２は、画像データ入力部１１と接続され、画像データ入力部１１を介して、常時、前方カメラＣＡを起動させる。前方カメラＣＡは、広角レンズ、ミラー等から構成される光学機構と、ＣＣＤ撮像素子と（いずれも図示せず）を備えている。

前方カメラＣＡは、図８に示すように、自車両Ｃのルームミラーを支持する支持部材が固着されている部分のルーフの前側に取付けられ、自車両Ｃのフロントガラスから前方に向いた光軸を有し、前方に広がる撮像領域Ｚ１を撮像する。ＣＰＵ２は、画像データ入力部１１を制御して、前方カメラＣＡが撮像した前方画像の画像データを前方画像データＧ１として取得すると、画像プロセッサ８の図示しないＶＲＡＭに一時記憶する。

画像プロセッサ８は、ＶＲＡＭに一時記憶した前方画像データＧ１を補正処理し、補正した前方画像データＧ１に基づいて、前方に設置された信号機ＳＧを画像認識する。まず、信号機ＳＧがあるかどうかの判断は、本実施形態では、前方画像中の映った像の水平エッジと垂直エッジを前方画像データＧ１に基づいて検出し、その水平エッジ及び垂直エッジ検出に基づいて像が信号機ＳＧかどうか判断する。

そして、信号機ＳＧが映っていると判断したとき、画像プロセッサ８は、その信号機ＳＧの青色信号灯ＢＬ、黄色信号灯ＹＬ、赤色信号灯ＲＬのうちどれが点灯しているか判定する。この判定は、予め用意したパターンデータと比較して行う。つまり、本実施形態では、図９（ａ）に示すように、青色信号灯ＢＬが点灯しているパターンＰＴ１、図９（ｂ）に示すように、黄色信号灯ＹＬが点灯しているパターンＰＴ２、図９（ｃ）に示すように、赤色信号灯ＲＬが点灯しているパターンＰＴ３の3種類のパターンデータと比較して
行う。この３つのパターンＰＴ１〜ＰＴ３のパターンデータは、予め地理データ記憶部７に記憶されている。

ＣＰＵ２は、画像プロセッサ８が赤色信号灯ＲＬの点灯を判定すると、その信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬが付設されていると、その矢印信号灯ＡＬが点灯されていると推定し、
その矢印信号灯ＡＬの対象走行レーンを自車両Ｃが走行しているかどうかを判定するようになっている。

運転支援装置１は、車両用入出力インターフェース（車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２）を備えている。車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２は、走行制御手段を構成する車両用電子制御装置（車両用ＥＣＵ１３）に接続されている。車両用ＥＣＵ１３は、自車両Ｃの走行に関する駆動系を制御する制御装置であって、同じく走行制御手段を構成するブレーキ制御装置１４、燃料噴射量制御装置１５及び変速制御装置１６と接続されている。

ブレーキ制御装置１４は、ブレーキペダルの操作量を調整して自車両Ｃに所定のブレーキを掛ける自車両運転手段としてのブレーキ装置（図示しない）を駆動制御する。燃料噴射量制御装置１５は、エンジンの噴射量を調整し、自車両Ｃの加速度を制御する自車両運転手段としての燃料噴射装置（図示せず）を駆動制御する。変速制御装置１６は、変速機の変速値を制御する自車両運転手段としてのシフト駆動装置（図示せず）を制御する。

そして、車両用ＥＣＵ１３は、車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２を介して、ＣＰＵ２からのブレーキ信号を入力すると、そのブレーキ信号をブレーキ制御装置１４に出力する。ブレーキ制御装置１４は、該ブレーキ信号に基づいてブレーキ装置を駆動制御し自車両Ｃにブレーキ力を加える。従って、自車両Ｃは、該ブレーキ力によって制動する。

また、車両用ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ２からの加速度信号を入力すると、その加速度信号を燃料噴射量制御装置１５に出力する。燃料噴射量制御装置１５は、入力した該加速度信号に対する燃料噴射量を演算し、燃料噴射装置を駆動制御し自車両Ｃのエンジンに該燃料噴射量を供給する。従って、自車両Ｃは、エンジンに供給される燃料噴射量に基づいて加減速する。

また、車両用ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ２からの変速信号を入力すると、該変速信号を変速制御装置１６に出力する。変速制御装置１６は、入力した該変速信号に対する変速値を演算し、シフト駆動装置を駆動制御し変速機をシフトする。従って、自車両Ｃは、変速機をシフトダウンさせてエンジンブレーキをかけて減速させることができる。

次に、本実施形態の運転支援装置１の信号機検出支援処理を、図１０に示す運転支援装置１の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
今、運転者によるイグニッションスイッチ６ｄのオン操作に基づいて、ＣＰＵ２は「信号機検出支援モード」となり、図１０のフローチャートに示す信号機検出支援プログラムを実行する。

まず、ＣＰＵ２は、ＧＰＳ受信部５、車速センサ６ａ及びジャイロ６ｂからの各信号に基づいて自車両Ｃの自車位置を求める（ステップＳ１）。また、ＣＰＵ２は、画像データ入力部１１を介して、前方カメラＣＡを撮像動作させ前方画像データＧ１を画像データ入力部１１に取り込ませている（ステップＳ２）。

なお、本実施形態では、目的地までの案内経路が複数探索されその中の選択された１つの案内経路Ｒを案内表示する経路案内プログラムは実行されていないものとする。従って、ＣＰＵ２は算出した自車位置に基づいて自車位置を示す指標Ｐｏを合わせた地図画面ＰをディスプレイＤＳＰに表示しているだけで、目的地までの案内経路Ｒは表示されていない。勿論、経路案内プログラムを実行して走行してもよい。

続いて、ＣＰＵ２は、求めた自車位置と地理データ記憶部７に記憶した信号機データＳＤ、経路データＲＤ及び地図データＭＤに基づいて、自車両Ｃが走行している前方であっ
て予め定めた距離（本実施形態では１００メートル）の先に交差点ＣＲがあって、その交差点ＣＲに矢印信号灯ＡＬが付設された信号機ＳＧが設置してあるかどうかを判断する（ステップＳ３）。

前方に交差点ＣＲがあって矢印信号灯ＡＬが付設された信号機ＳＧが設置してあると判断すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、その信号機ＳＧに関する信号機データＳＤを地理データ記憶部７から読み出してＲＡＭ３に一時記憶する（ステップＳ４）。なお、前方に交差点ＣＲがない、交差点ＣＲがあっても信号機ＳＧが設置してない、又は、信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬが付設されてない場合（ステップＳ３でＮＯ）、ＣＰＵ２は、ステップＳ１０に移り、イグニッションスイッチ６ｄがオフされたかどうか判断し、オフ操作されてない場合には、ステップＳ１に戻る。すなわち、矢印信号灯ＡＬが付設されている信号機ＳＧが見つかるまで、自車位置を更新しながら走行する。

ステップＳ４で信号機データＳＤを取得すると、ＣＰＵ２は、ステップＳ１で求めた自車位置と、地理データ記憶部７に記憶した経路データＲＤ及び地図データＭＤに基づいて、自車両Ｃが走行している自車両走行レーンを特定してＲＡＭ３に一時記憶する（ステップＳ５）。

続いて、ＣＰＵ２は前方カメラＣＡを撮像している前方画像の前方画像データＧ１を画像プロセッサ８に逐次転送して、画像プロセッサ８において前方画像データＧ１を使って前方の信号機ＳＧの各信号灯ＢＬ，ＹＬ，ＲＬの点灯の有無を判定するための画像認識を実行させる（ステップＳ６）。そして、画像プロセッサ８が、赤色信号灯ＲＬが点灯していると判定すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、この信号機ＳＧに付設した矢印信号灯ＡＬが点灯していると推定しステップＳ８に移る。

ステップ８において、ＣＰＵ２は、ステップＳ５で取得した自車両走行レーンとステップＳ４で取得した信号機データＳＤ（対象走行レーンデータＳＤｆ）と比較し、自車両走行レーンが点灯していると推定した矢印信号灯ＡＬの対象走行レーンと一致しているかどうか判定する。

自車両走行レーンが対象走行レーンと一致していると判定すると（ステップＳ８でＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、音声プロセッサ１０を介してスピーカＳＰから、注意を喚起するアナウンスする（ステップＳ９）。

例えば、自車両走行レーンが右折走行レーンＴＬ３であって、矢印信号灯ＡＬの対象走行レーンが右折走行レーンＴＬ３である場合には、対象走行レーンデータＳＤｆに対する方向データＳＤｇに基づいて「矢印信号灯を確認して、対向車に気を付けて右折して下さい。」という音声案内する。また、自車両走行レーンが左折走行レーンＴＬ１であって、矢印信号灯ＡＬの対象走行レーンが左折走行レーンＴＬ１である場合には、「矢印信号灯を確認して、歩行者に気を付けて左折して下さい。」という音声案内する。また、自車両走行レーンが直進走行レーンＴＬ２であって、矢印信号灯ＡＬの対象走行レーンが直進走行レーンＴＬ２である場合には、「矢印信号灯を確認して、直進して下さい。」という音声案内する。

なお、このとき、自車両Ｃの車速が、交差点ＣＲに進入する車速として適切でない速い車速であるとき、ＣＰＵ２は、車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２を介して減速制御のための制御信号（ブレーキ信号、加速度信号、変速信号）を車両用ＥＣＵ１３に出力してもよい。車両用ＥＣＵ１３は、制御信号（ブレーキ信号、加速度信号、変速信号）に基づいて、ブレーキ制御装置１４、燃料噴射量制御装置１５及び変速制御装置１６を介して、ブレーキ装置、燃料噴射装置、シフト駆動装置を駆動制御して、自車両Ｃを減速制御する。

その後、イグニッションスイッチ６ｄがオフされたかどうか判断し（ステップＳ１０）し、オフ操作されてない場合には、ステップＳ１に戻り、新たな矢印信号灯ＡＬを付設した信号機ＳＧのための支援処理を行う。

一方、自車両走行レーンが対象走行レーンと一致していないと判定すると（ステップＳ８でＮＯ）、ＣＰＵ２は、自車両Ｃが自車位置から交差点ＣＲの停止線で停止できる速度を演算し、停止できるように減速・停止制御を実行する（ステップＳ１１）。詳述すると、ＣＰＵ２は、車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２を介して減速・停止制御のための制御信号（ブレーキ信号、加速度信号、変速信号）を車両用ＥＣＵ１３に出力する。

車両用ＥＣＵ１３は、制御信号（ブレーキ信号、加速度信号、変速信号）に基づいて、ブレーキ制御装置１４、燃料噴射量制御装置１５及び変速制御装置１６を介して、ブレーキ装置、燃料噴射装置、シフト駆動装置を駆動制御して、交差点ＣＲの停止線で停止できるように自車両Ｃを減速・停止制御する。

なお、ステップＳ７において、画像プロセッサ８が、赤色信号灯ＲＬ以外の青色信号灯ＢＬ又は黄色信号灯ＹＬが点灯していると判定すると（ステップＳ７でＮＯ）、ＣＰＵ２は、ステップＳ１０に移り、イグニッションスイッチ６ｄがオフされたかどうか判断し、オフ操作されてない場合には、ステップＳ１に戻り、新たな矢印信号灯ＡＬを付設した信号機ＳＧのための支援処理を行う。

次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態では、各交差点ＣＲに設置した信号機ＳＧに対してヘッダＳＤａ、設置位置座標データＳＤｂ、矢印信号灯付設データＳＤｃ、種別データＳＤｄからなる信号機データＳＤを、地理データ記憶部７に記憶した。そして、種別データＳＤｄは、数データＳＤｅ、対象走行レーンデータＳＤｆ及び矢印方向を示す方向データＳＤｇから構成した。

従って、自車両Ｃの自車位置と信号機データＳＤ（設置位置座標データＳＤｂ及び矢印信号灯付設データＳＤｃ）から、前方の矢印信号灯ＡＬが付設された信号機ＳＧが特定できる。さらに、矢印信号灯ＡＬが付設された信号機ＳＧが特定されると、種別データＳＤｄ（数データＳＤｅ、対象走行レーンデータＳＤｆ及び方向データＳＤｇ）から、該信号機ＳＧの矢印信号灯ＡＬの種別がわかる。

その結果、前方カメラＣＡが撮影した前方の矢印信号灯ＡＬが付設された信号機ＳＧの画像データＧ１から、画像プロセッサ８は、赤色信号灯ＲＬが点灯しているかどうかという非常に簡単な画像認識処理で判定するだけで、前方の信号機ＳＧに付設された矢印信号灯ＡＬが点灯していると推定することができる。そして、点灯していると推定した矢印信号灯ＡＬがどんな種別かを判定することができる。そのため、画像プロセッサ８は、の負荷は小さなり、判定時間の短縮化を図ることができる。

（２）本実施形態では、ＣＰＵ２が、矢印信号灯ＡＬが点灯していると推定したとき、自車両Ｃが走行している自車両走行レーンと種別データＳＤｄの対象走行レーンデータＳＤｆとに基づいて、ＣＰＵ２は該矢印信号灯ＡＬが自車両Ｃに対するものと簡単に判定することができる。

そして、種別データＳＤｄに矢印方向を示す方向データＳＤｇを設けたことから、点灯した矢印信号灯ＡＬに即した走行をアナウンスすることができる。
また、自車両走行レーンが、点灯していると推定した矢印信号灯ＡＬの対象走行レーン
と一致してないとき、ＣＰＵ２は、自車両Ｃが自車位置から交差点ＣＲの停止線で停止できる速度を演算し、停止できるように減速・停止制御を実行するようにした。従って、交差点ＣＲへの進入を未然に防止できる。

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、信号機検出支援処理において、交差点ＣＲの信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬが付設されていないとき、何も処理しなかった。これを、赤色信号灯ＲＬが点灯しているときには、自車両Ｃの車速が、交差点ＣＲに進入する車速として適切でない速い車速であるとき、ＣＰＵ２は、車両用入出力Ｉ／Ｆ部１２を介して減速制御のための制御信号（ブレーキ信号、加速度信号、変速信号）を車両用ＥＣＵ１３に出力して、自車両Ｃを減速制御してもよい。

・上記実施形態では、信号機検出支援処理において、交差点ＣＲの信号機ＳＧに矢印信号灯ＡＬが付設されていないとき、何も処理しなかった。これを、例えば、「矢印信号灯ＡＬがありません。右折又は左折する場合は、気を付けて走行して下さい。」という旨を音声案内して注意を喚起してもよい。

・上記実施形態では、信号機検出支援処理において、青色信号灯ＢＬ又は黄色信号灯ＹＬが点灯しているとき、何も処理しなかった。これを、音声で青色信号灯ＢＬ又は黄色信号灯ＹＬが点灯している旨を音声案内して注意を喚起してもよい。

・上記実施形態では、撮像手段の前方カメラＣＡを、自車両Ｃのルームミラーを支持する支持部材が固着されている部分のルーフの前側に取付けて実施した。これを、自車両Ｃの前端部のグリル中央位置や、前部バンパーのコーナー部に取付けて実施してもよい。要は前方の信号機ＳＧが撮像できる位置であればどんな位置でもよい。

本実施形態の運転支援装置の構成を説明するブロック図。 経路データのデータ構成を説明するための説明図。 地図データのデータ構成を説明するための説明図。 信号機データのデータ構成を説明するための説明図。 交差点に設置された信号機を説明するための説明図。 （ａ）は３種類の矢印信号灯が付設された信号機の図、（ｂ）は２種類の矢印信号灯が付設された信号機の図、（ｃ）は１種類の矢印信号灯が付設された信号機の図。 走行レーンと矢印信号灯との関係を説明するための説明図。 前方カメラの撮像範囲を説明するための説明図。 信号灯の点灯のパターンを説明するための説明図であって、（ａ）は青色信号灯が点灯しているパターン、（ｂ）は黄色信号灯が点灯しているパターン、（ｃ）は赤色信号灯が点灯しているパターンを説明する図。 交差点での支援動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１…運転支援装置、１…ＣＰＵ、３…ＲＡＭ、４…ＲＯＭ、５…ＧＰＳ受信部、６ａ…車速センサ、６ｂ…ジャイロ、６ｄ…イグニッションスイッチ、７…地図データ記憶部、８…画像プロセッサ、１０…音声プロセッサ、１３…車両用電子制御装置（車両用ＥＣＵ）、１４…ブレーキ制御装置、１５…燃料噴射量制御装置、１６…変速制御装置、ＡＬ，ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３…矢印信号灯、Ｃ…自車両、ＣＡ…前方カメラ、ＣＲ…交差点、ＢＬ…青色信号灯、ＹＬ…黄色信号灯、ＲＬ…赤色信号灯、ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３…走行レーン、ＳＧ…信号機、Ｇ１…前方画像データ、ＭＤ…地図データ、ＲＤ…経路データ
、ＳＤ…信号機データ、ＳＤｂ…設置位置座標データ、ＳＤｄ…種別データ、Ｄｆ…対象走行レーンデータ、ＳＤｇ…方向データ、ＳＰ…スピーカ。

Claims (5)

1. 矢印信号灯を付設した信号機において車両の運転を支援する運転支援方法であって、
   矢印信号灯を付設した信号機の設置位置情報と、該矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンに関する種別情報とを含む信号機データを、自車両に設けられた信号機データ記憶手段から読み出す工程と、
   自車位置及び自車両が走行している自車両走行レーンを検出する工程と、
   前記自車両から前方の信号機を撮影する工程と、
   地図データ、前記信号機データ、及び前記自車位置に基づいて、前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあるか否かを判断する工程と、
   前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあると判断した場合に、撮影した画像データに基づいて、前方に位置する信号機の青色信号灯、黄色信号灯、及び赤色信号灯のうち、前記赤色信号灯が点灯しているか否かを判定する工程と、
   前記赤色信号灯が点灯していると判定されたとき、前記信号機データに含まれる前記矢印信号灯の指示する方向に対する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致するか否かを判定する工程と、
   前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンが一致すると判定された場合、前記種別情報に応じて車両の運転を支援する工程と
   を有することを特徴とする運転支援方法。
2. 請求項１に記載の運転支援方法において、
   前記車両の運転を支援する工程では、音声案内手段によって、前記矢印信号灯の確認をする旨の運転操作指示を音声で案内することを特徴とする運転支援方法。
3. 矢印信号灯を付設した信号機において車両の運転を支援する運転支援装置であって、
   地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   矢印信号灯を付設した信号機の設置位置情報と、該矢印信号灯の指示する方向とその方向に対応する走行レーンに関する種別情報とを含む信号機データを記憶する信号機データ記憶手段と、
   自車位置及び自車両が走行している自車両走行レーンを検出する自車位置及び走行レーン検出手段と、
   前記信号機データを取得する信号機データ取得手段と、
   前記自車両から前方の信号機を撮影する撮影手段と、
   前記地図データ、前記信号機データ、及び前記自車位置に基づいて、前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が前記自車位置の前方の交差点に前記矢印信号灯を付設した信号機が設置してあると判断した場合に、前記撮影手段が撮影した画像データに基づいて、前方に位置する信号機の青色信号灯、黄色信号灯、及び赤色信号灯のうち、前記赤色信号灯が点灯しているか否かを判定する点灯判定手段と、
   前記赤色信号灯が点灯していると判定されたとき、前記信号機データに含まれる前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致するか否かを判定し、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンが一致すると判定された場合に、前記種別情報に応じて車両の運転を支援する支援手段と、
   を備えたこと特徴とする運転支援装置。
4. 請求項３に記載の運転支援装置において、
   前記支援手段は、音声案内手段を有し、
   前記支援手段は、前記赤色信号灯が点灯していると判定され、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致すると判定された場合に、前記音声案内手段により前記矢印信号灯を確認する旨の運転操作指示を音声案内することを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項３又は４に記載の運転支援装置において、
   前記支援手段は、前記赤色信号灯が点灯していると判定され、前記矢印信号灯の指示する方向に対応する走行レーンと前記自車両走行レーンとが一致すると判定された場合に、前記自車両の速度を制御することを特徴とする運転支援装置。

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