JP6364018B2 - 信号を認識する車両の信号フェーズ・アシスタントをサポートするための方法 - Google Patents

Description

本発明は、カメラを用いて信号の信号フェーズを認識する車両の信号フェーズ・アシスタントをサポートするための方法に関する。

特許文献１には、信号機の赤フェーズを認識するためのカメラを有するドライバー・アシスタント装置が開示されている。このようなオブジェクトが認識されると、信号のフェーズに従って、車両は、信号手前のストップ・ラインにおいて停止するまで、再生的に制動される。

しかしこれの前提は、信号が、カメラの視野内にあることである。このことは特に、例えば、信号が、赤フェーズから青フェーズに変わった時に、車両の駆動エンジンを自動的に始動するなど停止からの作動に作用するアシスタント機能においても同様である。

この従来の技術を出発点とした本発明の課題は、その機能性が、可能な限り全ての交通状況において確実なもとされる、カメラを用いて信号を認識する車両の信号フェーズ・アシスタントをサポートするための方法を提供することにある。

ドイツ特許公開第１０２０１００５２９６４号明細書

本課題は、特許請求項１記載の特徴を持つ方法によって達成される。

このようなカメラを用いて信号を認識する車両の信号フェーズ・アシスタントをサポートするための方法は、本発明では、以下のような特徴を有している：
−カメラの視野内に信号を認識した時は、信号への方向へのカメラの視野内の走行路の長さが、制御ユニットによって割出され、続いて、
−走行路の長さに関連する制御シグナルが、出力される。

好ましくは、該走行路の長さを示す制御シグナルは、車両のシグナル手段に示される。

該シグナル手段は、走行路のエンドを示す、これによりドライバーに情報伝達される、視覚的、及び／或いは、聴覚的な通達を実施する。

これによって、ドライバーには、信号フェーズ・アシスタントの機能性を確認するために、車両を示されている停止線に止める機会が与えられる。

本発明の好ましい実施形態では、視覚的、及び／或いは、聴覚的シグナルは、長さ用の単位を有する距離データとして示される。代案的に、或いは、付加的に、該視覚的、及び／或いは、聴覚的シグナルは、視覚的、及び／或いは、聴覚的シンボルとして示されることも可能である。

本発明のある更なる実施形態によれば、走行路の長さを示す制御シグナルは、車両のブレーキ・システムに介入するアシスタント・システムに出力され、該アシスタント・システムは、走行路のエンドをスポット・ブレーキングの目標として担当し、ドライバーを該スポット・ブレーキングに関してサポートする。

ある好ましい実施形態においては、走行路の長さに関する制御シグナルは、自動車両制御手段に出力される。該自動車両制御手段は、特に、Ｆｕｌｌ−Ｓｐｅｅｄ−ＡＣＣ、Ｓｔｏｐ＆Ｇｏ−ＡＣＣ、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、所謂、車間制御式クルーズコントロール）、緊急ブレーキ・アシスタント、或いは、全自動車両操舵・走行帰還制御などであることができる。これらは、車両を、走行路のエンドにおいて車両が停止するように自動的に制御する。この際、走行路のエンドは、スポット・ブレーキングの目標とされ、車両は、該スポット・ブレーキングによって自動的に制動される。

尚、ドライバーには、該自動車両制御手段に関して、視覚的、及び／或いは、聴覚的シグナルによって、知らされることが好ましい。こうすることにより、ドライバーは、この自動的な車両制御をより的確に理解でき、例えば、自車両がなぜ、前方に停車している車両に対して車間を置いて停止したのだろうと驚くことも無い。

走行路のエンド、即ち、車両の停止位置が、信号からあまりにも離れていることを回避するため、本発明のある他の実施形態では、信号の停止線が、カメラによって捕捉され、走行路の長さは、そのエンドが、予め定められている停止線までの間隔限度値を超えないように設定される。

本発明のある他の実施形態においては、走行路の長さの割出しにおいて、３Ｄカメラを用いて、幾何学的ポジションと車両からの信号までの距離が、割出される。

代案的として発展型では、走行路の長さの割出しのために、モノカメラの画像データの評価による３Ｄシーン構築によって、信号までへの距離が推定される。また、走行路の長さの割出しのために、画像データ内における信号の角度変化に関するモノカメラの画像データの評価から、信号までの距離が推定されることも可能である。

以下、本発明を、添付されている図面を参照しながら実施例を用いて詳細に説明する。

本発明に係る方法を説明するための、信号フェーズ・アシスタント・システムを備えた車両が信号の前にいる交通状況の概略的な図 本発明に係る方法を実施するための信号フェーズ・アシスタントを備えた車両の概略的ブロック図

図１は、車線１２を走行中の車両、例えば、信号フェーズ・アシスタント・システム７を装備した自動車１０が接近中の交通信号１１の前の状況を示している。該信号フェーズ・アシスタント・システム７は、ステレオ・カメラ、或いは、モノカメラとして構成されている、視野領域１ａを有し、その視野領域１ａの画像データが、図２に示す如く画像評価ユニット２へ供給されるカメラ１を装備している。
そして、オブジェクト認識ソフトウェアを用いて、例えば、図１に示す如く交通信号１１が、認識される。

図１に示すように、車両１０は、交通信号１１に向かって走行しており、先ずは、ポジションＰ１にある。このポジションＰ１において、交通信号１１が、カメラ１によって認識され、画像データから、交通信号１１の幾何学的位置、並びに、車両１０からそこまでの距離が割出される、或いは、推定され、そのデータが、制御ユニット３に供給される（図２参照）。赤フェーズが認識された場合、車両１０は、交通信号１１の前の停止ライン１３の前で停止しなければならない。そのために、このデータから制御ユニット３によって、走行路ＷのエンドＥに至るまでは該交通信号１１が当該走行路Ｗにわたってカメラ１の視野領域１ａに残る、長さＬの走行路Ｗが計算される。該制御ユニット３は、走行路Ｗの長さＬを示す、車両１０のシグナル手段４へと供給される制御シグナルＳｔを作成する。

この制御シグナルＳｔに基づいて、シグナル手段４は、ドライバーに、走行路Ｗの該車両１０が停止すべき、車両１０の信号フェーズ・アシスタント７の機能性を維持できるエンドＥを、要するに、図１のポジションＰ２に車両１０が停止した場合に、カメラ１１の視野領域１ａ内に該交通信号１１が残る走行路ＷのエンドＥを示すために、視覚的、及び／或いは、聴覚的なシグナルを発生させる。車両１０のポジションＰ２から、該信号フェーズ・アシスタント・システム７は、交通信号１１のフェーズ変更に反応し、その対応する機能を実施できる。

車両１０のドライバーが、このアドバイスに従った場合、車両が、交通信号１１に接近し過ぎ、該交通信号１１が、カメラ１の視野領域１ａからはみ出てしまうことが阻止できる。

シグナル手段４による走行路ＷのエンドＥの通達は、視覚的な、走行路ＷのエンドＥまでの間隔のリアルタイムな表示、即ち、エンドＥまでの残りの距離をメートル単位で、或いは、これに相当する音声出力によって実施可能である。

代案的、或いは、付加的には、視覚的、及び／或いは、聴覚的シンボルによって走行路Ｗ、或いは、走行路ＷのエンドＥを、該シグナル手段４で出力することによりドライバーに伝えることができる。視覚的シンボルとしては、例えば、走行路ＷのエンドＥに対応したバーチャル停止線を絵として該シグナル手段４のディスプレーに示すことができる。また、例えば、音階が下がっていく音声シグナルは、聴覚的シンボルとして用いることができる。

車両１０が、付加的に、ブレーキ・システムに介入するアシスタント・システム、例えば、図２において、符号５で示されているＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ−Ｃｒｕｉｓｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌ）・システム（車間調整クルーズコントロール）を搭載している場合、走行路Ｗの長さＬを示す制御シグナルＳｔは、ＡＣＣシステム５へも供給される。

このＡＣＣシステムは、走行路ＷのエンドＥを、スポット・ブレーキングの目標として担当し、該スポット・ブレーキングを達成するためにドライバーをサポートする。これを実施するため、ＡＣＣシステム５は、対応するアクチュエータ６、例えば、ブレーキ・アクチュエーターと接続されている。ＡＣＣシステム５が、既に、ブレーキング・モードになっている際は、該車両１０は、自動的に、対応するブレーキ・アクチュエーター６によって、スポット・ブレーキングが達成されるよう制動される。

走行路ＷのエンドＥ、即ち、ポジションＰ２に対応する車両１０の停止位置が、交通信号１１から手前過ぎることを防止するため、交通信号１１の停止線１３が、カメラ１により捕捉され、走行路Ｗの長さＬは、そのエンドの位置が、停止線１３までの予め設定される間隔限度値、例えば、５ｍを超えて車両１０のポジションＰ２から交通信号１１までの間隔が大きくなり過ぎないように、設定される。

交通信号１１のポジションの割出し、並びに、これの車両１０までの間隔は、カメラ１として用いられているカメラ・システムに応じて様々に実施可能である。

ステレオ・カメラが、３Ｄカメラとして用いられている場合、交通信号１１のポジションと間隔は、直接、画像データから割り出される、或いは、測定することができる。

本発明に係る信号フェーズ・アシスタントを実施する場合、モノカメラをカメラ１として使用することも可能である。この場合、従来の技術でも位置である３Ｄ情景構築によって、交通信号１１のポジションを割出し、走行路Ｗの長さＬ、並びに、交通信号１１への距離を推定することができる。

また、走行路Ｗの長さＬを割出すため、交通信号までの間隔が、画像データ内の交通信号の角度変化に関してモノカメラ１の画像データを評価することによっても推定可能である。

１ カメラ、モノカメラ、ステレオ・カメラ
１ａ カメラ１の視野領域
２ 画像評価ユニット
３ 制御ユニット
４ シグナル手段
５ ＡＣＣシステム
６ ＡＣＣシステムのアクチュエータ類
７ 信号フェーズ・アシスタント・システム
１０ 車両
１１ 信号、交通信号
１２ 車線
１３ 信号１１の停止線
Ｅ 走行路Ｗのエンド
Ｌ 走行路Ｗの長さ
Ｗ 車両１０の走行路
Ｐ１ 車両１０のポジション
Ｐ２ 車両１０のポジション

Claims (11)

1. −カメラ（１）の視野内（１ａ）に信号（１１）を認識した時は、信号（１１）への方向におけるカメラ（１）の視野内（１ａ）に信号（１１）を留める走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）であって、当該走行路（Ｗ）のエンド（Ｅ）に至るまでは信号（１１）が当該走行路（Ｗ）にわたってカメラ（１）の視野内（１ａ）に残るような走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）が、カメラ（１）の視野内（１ａ）に信号（１１）を認識した時の位置を始点として、制御ユニット（３）によって割出され、続いて、
   −走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）に関連する制御シグナル（Ｓｔ）が、出力される
   ことを特徴とするカメラ（１）を用いて信号（１１）の信号フェーズを認識する車両（１０）の信号フェーズ・アシスタントをサポートするための方法。
2. 車両（１０）が走行路（Ｗ）のエンド（Ｅ）で停止した時に、該信号（１１）がカメラ（１）の視野内（１ａ）に依然として残るように、該走行路（Ｗ）が割出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 制御シグナル（Ｓｔ）が、走行路（Ｗ）のエンド（Ｅ）を示す視覚的、及び／或いは、聴覚的な通達を実施するための車両（１０）のシグナル手段（４）に出力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 該視覚的、及び／或いは、聴覚的な通達が、走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）を示す、長さ用の単位を用いた距離として実施されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 制御シグナル（Ｓｔ）が、車両（１０）のブレーキ・システムに介入するアシスタント・システム（５）に出力され、
   該アシスタント・システム（５）が、走行路（Ｗ）のエンド（Ｅ）を、スポット・ブレーキングの目標として担当し、ドライバーを該スポット・ブレーキングに関してサポートするように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載の方法。
6. 制御シグナル（Ｓｔ）が、車両を、走行路（Ｗ）のエンド（Ｅ）において車両が停止するように自動的に制御する、自動車両制御手段に出力されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ドライバーには、該自動車両制御手段に関して、視覚的、及び／或いは、聴覚的シグナルによって、知らされることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 信号（１１）の停止線（１３）が、カメラ（１）によって捕捉され、走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）は、そのエンド（Ｅ）が、予め定められている停止線（１３）までの間隔限度値を超えないように設定されることを特徴とする請求項１から７のうち何れか一項に記載の方法。
9. 走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）を割出すために、３Ｄカメラ（１）を用いて、幾何学的ポジションと車両（１０）からの信号（１１）までの距離が、割出されることを特徴とする請求項１から８のうち何れか一項に記載の方法。
10. 走行路（Ｗ）の長さを割出すために、モノカメラ（１）の画像データの評価による３Ｄシーン構築によって、信号（１１）までの距離が推定されることを特徴とする請求項１から８のうち何れか一項に記載の方法。
11. 走行路（Ｗ）の長さ（Ｌ）を割出すために、画像データ内における信号（１１）の角度変化に関するモノカメラ（１）の画像データの評価から、信号（１１）までの距離が推定されることを特徴とする請求項１から８のうち何れか一項に記載の方法。

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