JP6069081B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号機の検出に応じた運転支援制御を行う車両運転支援装置についての技術分野に関する。

特開２００５−１１４５３５号公報 特開２００６−３１７２８６号公報

自車両が走行している道路が高速道路であるか一般道路であるかを判定する技術として特許文献１，２に開示された技術が知られている。
特許文献１では、道路の破線中央線を認識し、白線の長さ、レーダ波による自車両と先行車両の速度差の推移、大気圧差などを用いて一般道路と高速道路を判別する技術が開示されている。
特許文献２では、カメラで撮像した画像から一般道路特定画像、高速道路特定画像を抽出して一般道路と高速道路を判別する技術が開示されている。
以上の特許文献１，２のように道路種別を判定する目的は、例えばカーナビゲーションシステムにおける自車位置の正確な表示を実現できるようにしたり、走行環境に応じた障害物検出を行うことができるようにすることにある。

ところで近年、ステレオカメラ装置によって得られる撮像画像から車外環境を認識して各種の車両制御を行うことが知られており、車両前方に障害物や信号機を認識した場合に停止制御を行ったり、運転者に警報を提示することが行われる。
本来、自動車運転の安全性向上のために、障害物や信号機の認識に応じた制御は、一般道路であるか高速道路であるかの区別なく、実行されることが適切と考えられる。
ところが高速道路における特有の事情により、信号機の認識に応じた制御に関しては工夫が求められる。高速道路の場合、信号機を検出する機会は一般道路に比べて少ないが、料金所の信号機の存在がある。高速道路の本線走行中に、合流する侵入路（側道）の料金所の信号機を検出してしまい、これを自車進行路上の信号機と認識してしまうおそれがある。側道の料金所の信号機によって停止制御や警報制御が行われることは適切ではない。

このような事情を鑑みて本発明では、高速道路と一般道路を精度よく判定し、その上で適切な信号機検出に応じた適切な運転支援制御が行われるようにすることを目的とする。

第１に、本発明に係る車両運転支援装置は、自車両の進行方向を撮像した撮像画像内で交通信号機の存在を検出する信号機検出部と、自車両が高速道路の走行中であるか否かを判定するとともに前記信号機検出部で検出される信号機が料金所の信号機か否かの判定により料金所判定を行い、一般道路との判定中において料金所通過と判定された場合に、高速道路との判定を行う道路判定部と、信号機対応制御として、前記信号機検出部で信号機が検出されることに応じた所定の運転支援動作の実行制御を行うとともに、前記道路判定部で高速道路走行中と判定された場合は、前記信号機対応制御を実行しない運転支援制御部と、を備える。
即ち原則的には、高速道路走行中は信号機対応制御を実行しないこととする。これにより本線走行中に合流する料金所の信号機を検出した場合に、不要な運転支援を実行しないようにできる。

第２に、上記した本発明に係る車両運転支援装置においては、前記運転支援制御部は、高速道路走行中と判定された場合であっても、検出された信号機が高速道路上の交通信号機と判定される場合は、前記信号機対応制御を実行することが望ましい。
上記のように原則的には高速道路走行中に信号機対応制御を行わないが、高速道路においても、車両の停止を求める交通信号機が存在することはある。例えばトンネル侵入口に設けられている信号機などである。その場合、信号機対応制御は有用となるため、高速道路上であっても交通信号機と認識した場合は、例外処理として信号機対応制御を行う。

第３に、上記した本発明に係る車両運転支援装置においては、前記道路判定部は、高速道路との判定中において、前記信号機検出部で検出される信号機が料金所の信号機か否かの判定により料金所判定を行うとともに、当該料金所が自車両の進行方向に対して側方と判定される場合に、高速道路の判定を継続することが望ましい。
これにより、高速道路判定の精度を向上させる。
第４に、上記した本発明に係る車両運転支援装置においては、前記道路判定部は、前記信号機検出部で検出される信号機が一般道路用のサイズか高速道路用のサイズかの判定を行い、一般道路用のサイズと判定された場合に、一般道路との判定を行うことが望ましい。
高速道路と一般道路では信号機サイズ（発光部の円の直径）が異なるため、一般道路の判定は信号機サイズにより行う。

本発明よれば、一般道路と高速道路のそれぞれに応じて的確に信号機対応制御が行われる運転支援装置を実現できる。

本発明の実施の形態の車両制御システムのブロック図である。 実施の形態の走行環境判定処理のフローチャートである。 実施の形態の運転支援動作設定処理のフローチャートである。 実施の形態の信号機検出状況の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を説明するが、まず用語として「交通信号機」「指示信号機」「信号機」「信号機対応制御」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。つまり運転支援として信号機対応制御が必要と判断されるべき信号機である。
「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。即ち運転支援として必ずしも常に信号機対応制御が必要なわけではないとされる信号機である。実施の形態の説明では主に料金所の信号機を指す。
「信号機」とはこれら「交通信号機」と「指示信号機」を総称した用語とする。
「信号機対応制御」とは、信号機（特に交通信号機）が検出された場合に行う運転支援のための動作制御で、実施の形態では、車両の停止や運転者への警報を実行させる制御を指す。

＜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運転支援ユニット２を含む車両制御システム１について説明する。運転支援ユニット２は、外部環境認識と外部環境に応じた運転支援制御を当該車両制御システム１において実現する機能を有する装置となり、請求項でいう車両運転支援装置に相当する。特には走行車両が一般道路か高速道路かを判定し、この道路判定に応じて信号機対応制御を行う。
図１に示すように、車両制御システム１は、運転支援ユニット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。

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。

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、運転支援ユニット２からの制御要求に応じて運転支援のための制御、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や運転支援ユニット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、運転支援ユニット２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、運転支援ユニット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。

この車両制御システム１では、運転支援ユニット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制御を行うことができるようにされている。
このため運転支援ユニット２は、撮像部３Ａ、３Ｂ、環境認識部４、メモリ部５、運転支援制御部６を備えている。

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。

環境認識部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、環境認識部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画像処理を実行する。
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、特に撮像画像から物体として信号機を検出する処理を行う。また撮像画像に基づいて走行中の道路が一般道路であるか高速道路であるかの道路判定も行う。このために、環境認識部４は以下の処理を行う。

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、特に信号機の検出を行う。
さらに撮像画像、特には上記処理で検出された信号機の画像を用いて、自車両が高速道路の走行中であるか一般道路を走行中であるのかを判定する道路判定を行う。
本例の場合には、距離画像生成処理、物体（信号機）検出処理、道路判定処理は、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、道路判定部４ｃと表している。

このような環境認識部４の処理で生成された信号機検出情報や道路判定情報は、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、環境認識部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、例えば信号機対応制御、衝突回避、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。信号機対応制御としては、例えば赤信号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。

＜２．走行環境判定処理及び運転支援動作設定処理＞
以下、運転支援ユニット２の環境認識部４及び運転支援制御部６において実行する処理を図２，図３，図４を用いて説明していく。
図２は環境認識部４において行われる走行環境判定処理を示している。この走行環境判定処理では、撮像画像から交通信号機を検出するとともに道路判定を行う。

環境認識部４はステップＳ１０１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２の走行環境判定処理は、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。

ステップＳ１０２で環境認識部４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Ｓ１０３で環境認識部４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。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。
このステップＳ１０３で信号機が検出されなければ、環境認識部４は、ステップＳ１０４から図２の処理を終了し、再びステップＳ１０１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Ｓ１０３で信号機が検出された場合は、環境認識部４はステップＳ１０４からステップＳ１０５〜Ｓ１１６の処理、即ち上述の道路判定部４ｃとしての機能により道路判定を行う。

まずステップＳ１０５では料金所判定を行う。この例では、検出された信号機が料金所の指示信号機として判定できるか否かで、料金所の存在を確認するものとする。このためには、距離分布判定処理、発光形状判定処理、掲示板判定処理を行うことが考えられる。

距離分布判定処理とは、例えば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。料金所の指示信号機は、車両からの前方距離が等しい位置に複数個存在する。そこで複数の信号機が検出された場合に、各信号機の自車両からの距離を距離画像から判定し、距離グループに分ける。例えば３０ｍ〜１５０ｍを１０ｍ区分の距離グループとし、各信号機を振り分ける。例えば３０ｍ〜４０ｍの距離グループ、４０ｍ〜５０ｍの距離グループ・・・として各信号機を振り分けていく。なお３０ｍ以下、及び１５０ｍ以上の信号機については、既に判定されているものであったり、或いは遠すぎて現時点の判定処理にそぐわないとして除外する。また交通信号機で見られる矢印信号も除外する。距離グループの振り分けを行ったら、例えば３０ｍ〜１５０ｍの各距離グループのうちで直近の距離グループに注目する。直近の距離グループに複数の信号機が振り分けられている場合、それらは料金所の指示信号機である可能性が高い。
ここで、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。また交通信号機の場合、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。逆に言えば、自車位置から同じ距離にある信号機の間隔が５ｍ以下である場合や、異なる発光色の場合、指示信号機と判定できる。
つまり、自車からほぼ同じ距離に複数の信号機が検出され、それらの間隔が５ｍ以内である場合、あるいは異なる発光色となっている場合、検出された信号機は料金所の指示信号機と判定できる。換言すれば、料金所が存在すると判定できる。

検出された信号機の数が１つの場合、以上の距離分布判定ではなく、発光形状判定処理、や掲示板判定処理を行えばよい。
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。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指示信号機であるか否かを判定できる。
また料金所の場合、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。例えば「ＥＴＣ専用」「一般」などの掲示板が存在する。そこで、信号機の周辺に、信号機とほぼ同一の距離に掲示板が存在するか否かを確認することで、料金所指示信号機を判別できる。具体的には、信号機の周辺に、信号機と同一距離とされる物体が画像上で検出され、その物体の領域に、一般ゲートの緑、ＥＴＣゲートの紫、閉鎖中ゲートの白のいずれかの色を一定以上の割合で含んでいれば、当該物体は有料道路掲示板と判定できる。
このような発光形状判定、掲示板判定を行うことでも、料金所判定が可能である。

例えば以上のような手法を組み合わせてステップＳ１０５の料金所判定を行う。なお料金所判定のために上記の距離分布判定処理、発光形状判定処理、掲示板判定処理を行うことによれば、料金所の存在が判定できるだけでなく、ステップＳ１０３で検出した信号機が指示信号機であるか交通信号機であるかの判別も可能となる。即ち、指示信号機を信号機対応制御の対象となる交通信号機として誤認識してしまうことを抑制する処理ともなる。

料金所ありと判定した場合、環境認識部４はステップＳ１０６からＳ１０７に進み、料金所位置判定を行う。この処理では、検出した料金所の指示信号機が自車両に対してどの位置に配置されているかを判定する。具体的には、図４Ａのように自車両５１の前方（正面）に料金所の指示信号機５０が存在するのか、或いは図４Ｂ，図４Ｃのように自車両５１の側方に料金所の指示信号機５０が存在するのかを画像上で判定する。
例えば自車両５１の車幅を延長した正面に指示信号機５０が存在し、かつ指示信号機までの距離が所定距離以内であれば、前方に存在するとすればよい。この場合、その料金所を通過するとの判定にもなる。

そしてステップＳ１０８で、料金所位置（指示信号機５０が前方か側方か）の判定結果と、料金所判定回数を示す変数Ｃｔｒ（以下「料金所判定回数Ｃｔｒ」）を用いて、道路判定を行う。なお料金所判定回数Ｃｔｒは、初期値は０であり、また一般道路と判定される際に後述のステップＳ１１４で０にリセットされる。

料金所位置判定結果が「前方」で料金所判定回数Ｃｔｒ＝０であれば、ステップＳ１０９に進み、料金所判定回数Ｃｔｒをインクリメントするとともに、道路判定結果＝高速道路とする。料金所判定回数Ｃｔｒ＝０の場合は、それまで一般道路を走行していた場合である。従って、このステップＳ１０９に進む場合とは、図４Ａのように、一般道路を走行していた自車両５１が料金所（指示信号機５０）に対して正面に進行し、料金所を通過すると判定される場合である。つまり高速道路走行が開始される。このため走行している道路を高速道路と判定する。

料金所位置判定結果が「側方」で料金所判定回数Ｃｔｒ＝０であれば、ステップＳ１１０に進み、料金所判定回数Ｃｔｒの値を０のままキープするとともに、道路判定結果＝一般道路とする。これは、図４Ｃのように、一般道路５３を走行していた自車両５１が側方に存在する料金所（指示信号機５０）を検出した場合である。高速道路に侵入するのではないとして、一般道路と判定する。

料金所位置判定結果が「側方」で料金所判定回数Ｃｔｒ＞０であれば、ステップＳ１１１に進み、料金所判定回数Ｃｔｒの値をインクリメントするとともに、道路判定結果＝高速道路とする。これは、図４Ｂのように、高速道路５２を走行していた自車両５１が側方に存在する料金所（指示信号機５０）を検出した場合である。高速道路５２から一般道路に降りるわけではないため、そのまま高速道路との判定を継続する。

これら以外の場合は、新たな道路判定を行わない。即ち料金所位置判定結果が「前方」で料金所判定回数Ｃｔｒ＞０の場合である。これは高速道路を走行していた状態において料金所を通過すると判定した場合である。これは一般道路へ降りる料金所を検出した場合と考えられる。ところが、高速道路出口には料金所が存在しないことも多い。さらには、高速道路の管理区間の境界の料金所（通過しても高速道路が継続する料金所）の存在もある。このため、高速道路出口に関しては料金所で判定すると誤検出が生ずる可能性が比較的高くなる。そこで、一般道路の判定は、次に述べるステップＳ１１２の信号機サイズ判定にゆだねるものとする。

ステップＳ１０５の料金所判定で料金所有りと判定しなかった場合は、環境認識部４の処理はステップＳ１０６からＳ１１２に進む。これは一般道路走行中、もしくは高速道路走行中であって、信号機が検出されたが、それが料金所の指示信号機ではなく、交通信号機であると判定された場合となる。
具体的には、図４Ｃのように一般道路５３を走行していた自車両５１が交通信号機５４を検出した場合である。或いは高速道路５２を走行していた自車両５１が、高速道路５２上の交通信号機（例えばトンネル侵入口の交通信号機）を検出した場合も該当する。

この場合、検出した信号機のサイズによって一般道路走行中か否かの判定を行う。まずステップＳ１１２で環境認識部４は、検出した信号機のサイズ、特には発光部分のサイズを判定する。
交通信号機の発光部分の円形サイズは、高速道路と一般道路では異なる。高速道路では高速走行に対応して視認性を確保するため、信号機発光部分の直径が一般道路より大きくなっている。例えば一般道路では直径３０ｃｍ、高速道路では直径が４５ｃｍである。
そこで撮像画像上で確認できる交通信号機の発光部分（高輝度部分）の画素サイズと、当該交通信号機について距離画像から判定できる自車両からの距離の情報を用い、当該交通信号機の発光部分のサイズを求める。

そして一般道路用のサイズであれば、環境認識部４はステップＳ１１３からＳ１１４に進み、現在、一般道路を走行していると判定する。即ち、一般道路走行を継続しているか、或いはそれまで高速道路走行をしていた状態から一般道路に降りた状態であると判定する。
この場合、料金所判定回数Ｃｔｒ＝０にリセットする。また道路判定結果＝一般道路とする。さらに、信号機種別の判定結果として、信号機種別＝一般道路用信号機とする。
交通信号機のサイズが高速道路用のサイズであった場合は、環境認識部４はステップＳ１１３からＳ１１５に進む。通常は、この場合は既に高速道路走行中と判定されている。ここでは、信号機種別判定＝高速道路用信号機とする。

ステップＳ１１６では、環境認識部４は以上の処理による検出・判定情報を運転支援制御部６に出力する。検出・判定情報として、道路判定結果（一般道路／高速道路）、交通信号機検出結果（交通信号機の有無）、さらに交通信号が検出された場合の信号機種別判定の結果（一般道路用信号機／高速道路用信号機）が、その時々の処理に応じて出力される。
以上の図２の処理が、フレーム画像データが取得される毎に環境認識部４で繰り返され、これによって運転支援制御部６は、逐次、現在の判定情報を取得できる。

続いて運転支援制御部６の運転支援動作設定処理を図３で説明する。
ここで述べる運転支援動作設定処理とは、運転支援制御の実行モードや信号機対応制御の実行／不実行を設定する処理である。実際の運転支援制御プログラムの詳細なフローチャートに関しては、本実施の形態の特徴的な動作とはならないため説明は省略する。

運転支援制御部６は図３のステップＳ２０１で、上記図２のステップＳ１１６による環境認識部４から出力された検出・判定情報を取得する。運転支援制御部６はステップＳ２０１で検出・判定情報が取得される毎に、この図３の処理を実行する。
ステップＳ２０２で運転支援制御部６は、現在の道路判定結果の情報を参照して処理を分岐する。

道路判定結果＝一般道路の場合、ステップＳ２０３に進み、一般道路用の運転支援モード設定を行う（もしくは当該設定を継続する）。
道路判定結果＝高速道路の場合、ステップＳ２０４に進み、高速道路用の運転支援モード設定を行う（もしくは当該設定を継続する）。
ここで、一般道路用と高速道路用では、運転支援モード設定において例えば以下の点で異なる。
例えば高速道路では、レーンキープ制御など、一般道路では実行しない運転支援制御を行うことがある。また、障害物検出、信号機検出などの物体検出において、一般道路ではターゲット数を多くするが、高速道路ではターゲット数を少なくして処理負担を軽減することが行われる場合もある。また撮像部３Ａ、３Ｂのシャッタースピードを一般道路／高速道路で切り換えるなども行われる。
このように運転支援において、高速道路と一般道路で切り換える点は各種考えられるが、少なくとも本実施の形態の場合、一般道路では信号機対応制御を実行するが、高速道路では原則的には信号機対応制御を実行しないものとする。つまりステップＳ２０３の一般道路用の運転支援モード設定とは、信号機対応制御をオンとする設定を含み、ステップＳ２０４の高速道路用の運転支援モード設定とは、信号機対応制御をオフとする設定を含む。

但し、ステップＳ２０４で高速道路用の運転支援モード設定としている場合には、ステップＳ２０５で高速道路上の交通信号機検出がなされたか否かを確認する。そして取得された検出・判定情報から、現在、交通信号機の存在が検出され、かつその交通信号機が高速道路用信号機であると認識された場合、ステップＳ２０６で信号機対応制御オンの設定を行う。

ステップＳ２０３又はＳ２０４の設定、さらに場合によってはステップＳ２０６の設定は、ステップＳ２０７で運転支援制御を実行するプログラムによって受け渡される。運転支援制御プログラムは、その時点の設定に応じて運転支援制御を実行していく。

＜３．まとめ＞
本実施の形態では以上の処理によって次のような効果が得られる。
まず図３のステップＳ２０４の処理により、運転支援制御において高速道路走行中は信号機対応制御を原則的には実行しないものとしている。これによって不要な運転支援が行われないようにすることができる。例えば高速道路走行中に側道（高速道路侵入路）の料金所の指示信号機が検出されたとしても、それに反応して停止制御や警報表示が行われることがない。
そして高速道路では停止すべき交通信号機はトンネル侵入口等を除いて殆ど存在しないため、信号機対応制御を実行しないことによる安全性の低下は生じない。逆に信号機対応制御を実行しないことによる運転の快適性の向上や、不要な停止制御がなされないことによる安全性向上効果の方が大きい。
一方で、トンネル侵入口等で高速道路上に交通信号機が存在する場合は、ステップＳ２０６の例外的な設定により、信号機対応制御が実行されるようになる。これにより、信号機対応制御が真に必要な場合は実行されることになり、結局、原則的に高速道路上で信号機対応制御をオフとすることによる安全性低下は生じない。

また本実施の形態では、検出された信号機が料金所の指示信号機か否かの判定により料金所判定を行うとともに、一般道路との判定中において料金所通過と判定された場合に、高速道路との判定を行う（ステップＳ１０９）。これにより走行路が一般道路から高速道路に入ったことを精度よく検出できる。ひいては、ステップＳ２０４で高速道路用の運転支援モード設定への切換を適切に実行できる。
また、高速道路との判定中において、料金所判定を行うとともに、当該料金所が自車両の進行方向に対して側方と判定される場合に、高速道路の判定を継続する（ステップＳ１１１）。これにより、現在の高速道路判定の精度を向上させることができる。即ち高速道路走行と判定している状態で、側方に料金所が確認できることになるため、高速道路走行中という判定の確からしさを確認できる。具体的には料金所判定回数Ｃｔｒの値が大きいことが、高速道路判定の確度の高いことの指標となる。
料金所判定回数Ｃｔｒの値に応じて、他の手法の道路判定を組み合わせて現在の道路判定結果を検証することも可能である。例えば料金所判定回数Ｃｔｒの値が小さい場合は、信号機サイズ判定も行って判定の信頼性をチェックしたり、或いはナビゲーションシステムと連携して、高速道路走行中か否かをチェックしたり、白線の長さを確認してチェックすることなどもできる。逆に料金所判定回数Ｃｔｒの値が大きければ、これらの検証を行わないとか、検証回数を減らすということも考えられる。

また検出された信号機が一般道路用のサイズか高速道路用のサイズかの判定を行い、一般道路用のサイズと判定された場合に、一般道路との判定を行うようにしている。これにより、高速道路出口に料金所がない場合にも、一般道路走行中となったことを的確に判定できる。高速道路から一般道路に降りた場合、最初の信号機検出までの間は、運転支援モード設定が高速道路用の設定のままとなるが、最初に信号機検出が行われた時点で一般道路と判定され、一般道路用の運転支援モード設定に切り換えられ、信号機対応制御が実行される。信号機対応制御が必要になるのは、最初に信号機検出がなされた以降であるため、一般道路に降りた直後に信号機対応制御がオフとなっていても問題は生じない。
また高速道路上では、通過しても高速道路が継続する料金所もある。このような料金所通過後に一般道路と誤判定することがないようにするためにも、高速道路判定から一般道路判定に切り換える際は、料金所判定ではなく信号機サイズ判定を行うことが適切である。

また現在が一般道路判定中であれば、側方に料金所が確認されても、一般道路と判定している（ステップＳ１１０）。一般道路走行中に側方に料金所があっても、高速道路開始とは誤判定しないことで、その後も的確に信号機対応制御を含めた運転支援制御が実現される。

以上、実施の形態について説明してきたが本発明の車両運転支援装置としては各種の変形例が考えられる。
例えば、希有なケースではあるが、高速道路を走行している車両が、高速道路に近接した一般道路の交通信号機を検出する場合もあり得る。その場合に、信号機サイズが一般道路用のサイズであることで、道路判定を一般道路として誤判定してしまう可能性がある。
そこで図２のステップＳ１１２では、検出した交通信号機について、サイズだけでなく自車両進行方向を基準とした位置も判定するようにしてもよい。上記のような事例の場合、検出される信号機は自車の進行方向よりもかなり側方や、或いは上下方向にずれた位置に検出される。そこで高速道路走行中において、信号機位置が進行方向からある程度の角度以上逸れていたり、高さ位置が所定範囲外であれば、その信号機が一般道路用のサイズであってもステップＳ１１４は進まない（道路判定に用いない）ようにしてもよい。
或いはステップＳ１０３の信号機検出で、撮像画像内での位置として自車の走行路を対象としていないと考えられる範囲の信号機を検出から排除してもよい。

また料金所判定による道路判定に加えて、他の判定手法も併用して道路判定を行ってもよい。例えば、ステップＳ１１５で道路判定結果＝高速道路とする処理を行う。もちろん他の高速道路判定の手法を併用してもよい。
このようにすると例えば高速道路侵入路に料金所が存在しないようなことがあった場合でも、最初に高速道路上で信号機が検出されたときに、高速道路判定ができる。また料金所判定に基づく道路判定での誤判定の解消或いは修正を行うこともできる。

図１の構成例では運転支援ユニット２の環境認識部４及び運転支援制御部６を別体として示しているが、マイクロコンピュータやＤＳＰにより、環境認識部４と運転支援制御部６を一体構成することもできる。
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。

また実施の形態では、道路判定には撮像画像を用いたが、道路判定自体はいかなる手法を用いてもよい。
また信号機対応制御として停止制御や警報制御を挙げたが、これらに限られるものではない。

１…車両制御システム、２…運転支援ユニット、３Ａ，３Ｂ…撮像部、４…環境認識部、４ａ…距離画像生成部、４ｂ…信号機検出部、４ｃ…道路判定部、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

Claims (4)

1. 自車両の進行方向を撮像した撮像画像内で交通信号機の存在を検出する信号機検出部と、
   自車両が高速道路の走行中であるか否かを判定するとともに、前記信号機検出部で検出される信号機が料金所の信号機か否かの判定により料金所判定を行い、一般道路との判定中において料金所通過と判定された場合に、高速道路との判定を行う道路判定部と、
   信号機対応制御として、前記信号機検出部で信号機が検出されることに応じた所定の運転支援動作の実行制御を行うとともに、前記道路判定部で高速道路走行中と判定された場合は、前記信号機対応制御を実行しない運転支援制御部と、を備えた
   車両運転支援装置。
2. 前記運転支援制御部は、高速道路走行中と判定された場合であっても、検出された信号機が高速道路上の交通信号機と判定される場合は、前記信号機対応制御を実行する
   請求項１に記載の車両運転支援装置。
3. 前記道路判定部は、高速道路との判定中において、前記信号機検出部で検出される信号機が料金所の信号機か否かの判定により料金所判定を行うとともに、当該料金所が自車両の進行方向に対して側方と判定される場合に、高速道路の判定を継続する
   請求項１又は請求項２に記載の車両運転支援装置。
4. 前記道路判定部は、前記信号機検出部で検出される信号機が一般道路用のサイズか高速道路用のサイズかの判定を行い、一般道路用のサイズと判定された場合に、一般道路との判定を行う
   請求項１又は請求項２に記載の車両運転支援装置。

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