JP7151187B2 - 道路標識認識装置 - Google Patents

Description

本発明は、道路標識認識装置に関する。

特許文献１には、カメラによって認識された道路標識と、地図データから取得された道路標識とが一致するか否かという情報や、前回の道路リンクで地図データから取得された道路標識と現在の道路リンクで地図データから取得された道路標識とが一致するか否かという情報に基づいて、地図データから取得された道路標識を現在の最終的な道路標識とするか否かを判断する道路標識判断技術が開示されている。

特許第６１７０４１６号公報

特許文献１に記載の技術は、カメラによって道路標識が認識されていない間に道路標識を判断することができない、という課題を解決することを目的として、地図データから取得された道路標識に誤りが存在しない確率が高いかどうかという観点で、現在の最終的な道路標識とするか否かを決定している。

この特許文献１に記載の技術は、原則として設置されている道路標識をカメラにより取得することができ、道路リンク毎にカメラにより道路標識を認識することができるという前提でなされる技術である。

例外として、前回の道路リンクではカメラが道路標識を取得できない場合が検討されている。このような場合、前々回の道路リンクでカメラと地図データから取得された道路標識が一致し、かつ前々回の道路リンクと前回の道路リンクで地図データから取得された道路標識が変化していないという条件を満たす場合に、地図データから取得された道路標識を現在の最終的な道路標識と判断することが記載されている。

しかしながら、実際には、カメラの画像検出精度や、道路標識自体の汚れ等が原因で、カメラが道路標識を取得できず、連続する複数の道路リンクでカメラが道路標識を取得できない可能性がある。このような場合、特許文献１に記載の道路標識判断技術では、以下のような課題が生じる。

前回の道路リンク及び前々回の道路リンクのいずれでもカメラが道路標識を取得することができず、さらに、前々回の道路リンクから前回の道路リンクに変化するときや、前回の道路リンクから現在の道路リンクに変化するときに、地図データから取得される道路標識情報も変わるような場合がある。

このような場合、特許文献１に記載の技術では、前回の道路リンクにおいてカメラが道路標識を取得できていない上に、道路リンクの変化に伴い地図データから取得される道路標識情報が変化してしまうため、少なくとも次にカメラが道路標識を取得するまでの間は最終的な道路標識を判断することができない。

すなわち、特許文献１に記載の技術では、カメラが長期間道路標識を取得できないような状況においては、仮に地図データから取得される道路標識情報が正しいとしても、最終的な道路標識を判断することができない。

そこで、本発明は、車両前方を撮像した画像から道路標識を認識できない場合でも、現在位置に対応する道路標識を判断できないことを抑制することができる道路標識認識装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、車両の前方の画像を撮像する撮像部と、前記画像から道路標識を認識する認識処理部と、位置情報に対応付けられた道路標識の情報を記憶する標識情報記憶部と、少なくとも前記認識処理部によって認識された道路標識と、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識と、のいずれか一方に基づいて、現在位置に対応する道路標識を判断する道路標識判断部と、前記標識情報記憶部に記憶された情報の信頼度を判定する信頼度判定部と、を備え、前記信頼度判定部は、少なくとも前記画像から道路標識が認識されると前記信頼度を判定し、前記画像から認識された道路標識と前記標識情報記憶部に記憶された道路標識とが一致した場合、前記信頼度を上昇させ、前記信頼度が次に判定されるまでの間、前記信頼度を保持し、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識が変化する、または、前記車両が走行する道路リンクが変化すると、前記信頼度を上昇させ、前記道路標識判断部は、前記信頼度判定部によって判定された前記信頼度が所定値以上である場合に、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識を現在位置に対応する道路標識と判断するものである。

このように、本発明によれば、車両前方を撮像した画像から道路標識を認識できない場合でも、現在位置に対応する道路標識を判断できないことを抑制することができる。

図１は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置のブロック図である。 図２は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理の手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の道路標識報知処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理及び道路標識報知処理による道路標識の表示の変化の第１の例を示す図である。 図５は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理及び道路標識報知処理による道路標識の表示の変化の第２の例を示す図である。 図６は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理及び道路標識報知処理による道路標識の表示の変化の第３の例を示す図である。 図７は、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理及び道路標識報知処理による道路標識の表示の変化の第４の例を示す図である。 図８は、本発明の第２実施例に係る道路標識認識装置のブロック図である。 図９は、本発明の第２実施例に係る道路標識認識装置の地図情報の警戒標識に対応するセンサ情報による推定方法を示す図である。 図１０は、本発明の第２実施例に係る道路標識認識装置の信頼度判定処理の手順を示すフローチャートである。

本発明の一実施の形態に係る道路標識認識装置は、車両の前方の画像を撮像する撮像部と、画像から道路標識を認識する認識処理部と、位置情報に対応付けられた道路標識の情報を記憶する標識情報記憶部と、少なくとも認識処理部によって認識された道路標識と、標識情報記憶部に記憶された道路標識と、のいずれか一方に基づいて、現在位置に対応する道路標識を判断する道路標識判断部と、標識情報記憶部に記憶された情報の信頼度を判定する信頼度判定部と、を備え、信頼度判定部は、少なくとも画像から道路標識が認識されると信頼度を判定し、画像から認識された道路標識と標識情報記憶部に記憶された道路標識とが一致した場合、信頼度を上昇させ、信頼度が次に判定されるまでの間、信頼度を保持し、道路標識判断部は、信頼度判定部によって判定された信頼度が所定値以上である場合に、標識情報記憶部に記憶された道路標識を現在位置に対応する道路標識と判断するよう構成されている。

これにより、本発明の一実施の形態に係る道路標識認識装置は、車両前方を撮像した画像から道路標識を認識できない場合でも、現在位置に対応する道路標識を判断できないことを抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る道路標識認識装置について詳細に説明する。
（第１実施例）
図１において、本発明の第１実施例に係る道路標識認識装置を搭載した車両１は、撮像部２と、報知部３と、通信部４と、地図情報管理部５と、制御部６とを含んで構成される。

撮像部２は、例えば、カメラなどにより構成され、車両１の前方を撮像する。撮像部２は、撮像した画像を制御部６に出力する。

報知部３は、例えば、モニタ装置、スピーカ、ランプ、メータ、ブザーなどで構成され、視覚、聴覚などを通じて各種情報を運転者に報知する。

通信部４は、車両外部のサーバ装置や道路近辺に設置された路側通信装置などと通信して、情報を送受信する。

地図情報管理部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、ハードディスク装置と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

地図情報管理部５のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを地図情報管理部５として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、地図情報管理部５として機能する。

地図情報管理部５の入力ポートには、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信装置５３、不図示の加速度センサを含む各種センサ類が接続されている。

ＧＮＳＳ受信装置５３は、不図示のＧＮＳＳアンテナを介してＧＮＳＳ衛星からの電波を受信し、受信した電波に含まれる情報から、現在位置の緯度・経度等を取得する。加速度センサは、車両１の加速度を検出する。

地図情報管理部５と制御部６は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行なう。

地図情報管理部５は、例えばハードディスク装置に記憶された、道路標識の情報、信号機の情報、道路の車線の情報などを含む静的な地図情報を管理する静的情報記憶部５１として機能する。

静的情報記憶部５１は、例えば、道路リンク毎に、道路リンクに設置されている道路標識の情報を記憶する標識情報記憶部５４として機能する。

静的情報記憶部５１は、例えば、道路リンク毎に、道路リンクの道路種別の情報や道路属性の情報などを記憶する道路情報記憶部５５として機能する。

道路種別は、例えば、一般道や、自動車専用道路、高速道路、一方通行区間などの情報が含まれる。

道路属性は、例えば、走行車線の曲率や、路面の勾配、車線の数、道幅などの情報が含まれる。

道路リンクは、例えば、交差点や道路の節点などのノードの、２つのノード間の道路区間を表す。

地図情報管理部５は、通信部４を介して、サーバ装置や路側通信装置などから道路交通情報、道路規制情報、道路工事情報、渋滞情報、事故情報、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）情報、天候情報などの動的な情報を取得する動的情報取得部５２として機能する。

地図情報管理部５は、上述したＧＮＳＳ受信装置５３や加速度センサなどにより自車両の現在位置を検出することができる。

地図情報管理部５は、現在位置から現在位置の道路リンクを取得し、道路リンクに関連付けて記憶されている道路標識の情報や信号機の情報、道路種別の情報、道路属性の情報などの地図情報を取得する。

地図情報管理部５は、現在位置周辺の渋滞情報や事故情報などの交通情報、天候情報などを取得する。

地図情報管理部５は、取得した地図情報や交通情報、天候情報などを制御部６に送信する。地図情報管理部５は、例えば、道路リンクが変わったときや、サーバ装置や路側通信装置などから情報を取得したときなどに取得した地図情報や交通情報、天候情報などを制御部６に送信する。

制御部６は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

制御部６のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを制御部６として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、制御部６として機能する。

制御部６の入力ポートには、撮像部２を含む各種センサ類が接続されている。制御部６の出力ポートには、報知部３を含む各種制御対象類が接続されている。

制御部６は、撮像部２が撮像した画像データを読み込む画像読込部６１として機能する。制御部６は、画像読込部６１が読み込んだ画像データに所定の画像処理を行なう、画像処理部６２として機能する。

制御部６は、画像処理部６２が画像処理した画像データから所定の認識処理を行なう場合の、認識する対象物の設定などを行なう検出処理部６３として機能する。

制御部６は、検出処理部６３の設定に基づいて、画像処理部６２が画像処理した画像データから道路標識、文字、看板、人、自動車、自動車用信号機、歩行者用信号機、料金所のゲート、道路の車線などを認識する認識処理部６４として機能する。

制御部６は、現在位置に対応する道路標識や道路種別、道路属性などを報知部３により運転者に報知させる出力処理部６５として機能する。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を判定する信頼度判定部６６として機能する。

制御部６は、認識処理部６４により認識された道路標識と、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識とに基づいて、現在位置に対応する道路標識を判断する道路標識判断部６７として機能する。

制御部６は、認識処理部６４により道路標識が認識された場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を判定する。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度の初期値、すなわち、信頼度が保持されていない状態では、信頼度を「高」とする。

制御部６は、認識処理部６４により認識された道路標識と、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が一致した場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。

制御部６は、認識処理部６４により認識された道路標識と、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が一致しなかった場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定する。

制御部６は、次に地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が判定されるまでは、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を保持する。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が変化した場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。ここで、道路標識の変化とは、例えば、速度制限標識と車両進入禁止標識といった道路標識種類単位が変化することや、速度制限標識において規制速度が変わるといった道路標識の内容の変化などを含む。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が「高」である場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識を現在位置に対応する道路標識とする。

以上のように構成された本実施例に係る道路標識認識装置による信頼度判定処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する信頼度判定処理は、制御部６が処理を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

ステップＳ１において、制御部６は、認識処理部６４による画像認識処理により道路標識を認識したか否かを判定する。画像認識処理により道路標識を認識したと判定した場合、ステップＳ２において、制御部６は、画像認識処理により認識した道路標識と、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識とが不一致か否かを判定する。

画像認識処理により認識した道路標識と、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識とが不一致であると判定した場合、ステップＳ３において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定して、処理を終了する。

ステップＳ１において画像認識処理により道路標識を認識していないと判定した場合、ステップＳ４において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が変化したか、または、道路リンクが変わったか否かを判定する。地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が変化していない、かつ、道路リンクが変わっていないと判定した場合、ステップＳ６において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が初期状態か否かを判定する。

地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が初期状態であると判定した場合、ステップＳ７において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を保持して、処理を終了する。

ステップＳ２において画像認識処理により認識した道路標識と地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識とが不一致でないと判定した、または、ステップＳ４において地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が変化したまたは道路リンクが変わったと判定した、または、ステップＳ６において地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が初期状態でないと判定した場合、ステップＳ５において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定して、処理を終了する。

本実施例に係る道路標識認識装置による道路標識報知処理について、図３を参照して説明する。なお、以下に説明する道路標識報知処理は、制御部６が処理を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

ステップＳ１１において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が「高」であるか否かを判定する。地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が「高」であると判定した場合、ステップＳ１２において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識を現在の道路標識とする。

ステップＳ１３において、制御部６は、現在の道路標識を報知部３により表示させ、処理を終了する。

ステップＳ１１において地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が「高」でないと判定した場合、ステップＳ１４において、制御部６は、認識処理部６４による画像認識処理により認識した道路標識を現在の道路標識とする。

ステップＳ１５において、制御部６は、画像認識処理により認識した道路標識を表示してから所定時間経過したか否かを判定する。画像認識処理により認識した道路標識を表示してから所定時間経過したと判定した場合、ステップＳ１６において、制御部６は、報知部３による道路標識の表示を非表示にして、処理を終了する。

ステップＳ１５において画像認識処理により認識した道路標識を表示してから所定時間経過していないと判定した場合、ステップＳ１３において、制御部６は、現在の道路標識を報知部３により表示させ、処理を終了する。

このような信頼度判定処理と道路標識報知処理による動作について図４から図７を参照して説明する。

図４に示すように、タイミングＴ１においては、地図情報管理部５に記憶された地図情報に道路標識の情報が無いため、画像認識処理により認識された道路標識と一致しないと判定され、信頼度が「低」とされ、画像認識処理により認識された道路標識が表示される。なお、画像認識処理により認識された道路標識の表示は、所定時間経過すると非表示となる。

タイミングＴ２においては、画像認識処理により認識された道路標識と地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識とが一致しているため、信頼度は「高」のままで、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ３においては、道路リンクがＬ＋１からＬ＋２に変わって、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が変わり、前回の画像認識処理により認識された道路標識と不一致となる。ここで、前回の画像認識処理により認識された道路標識と不一致だが、画像認識処理により道路標識が認識されておらず、道路リンクが変わっているため、信頼度は「高」となり、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ４において、画像認識処理により道路標識が認識されると、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致するため、信頼度は「高」となり、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

このように、画像認識処理により道路標識が認識されない場合でも、道路リンクの変化により信頼度を「高」に設定し、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識を表示させることができる。

図５に示すように、タイミングＴ５においては、初期値として地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度に「高」が設定されていて、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ６において、画像認識処理により道路標識が認識されるが、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致しないため地図情報の信頼度に「低」が設定され、画像認識処理により認識された道路標識が表示される。

タイミングＴ７において、道路リンクがＬからＬ＋１に変わって、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識は変わらないが、地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ８において、画像認識処理により道路標識が認識され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致しないため地図情報の信頼度に「低」が設定され、画像認識処理により認識された道路標識が表示される。なお、画像認識処理により認識された道路標識の表示は、所定時間経過すると非表示となる。

タイミングＴ９において、道路リンクがＬ＋１からＬ＋２に変わって、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識は変わらないが、地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ１０において、画像認識処理により道路標識が認識され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致するため地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

このように、道路リンクの変化により地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定し、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識を表示させながら、画像認識処理により道路標識が認識された場合、その内容を優先的に表示させることができる。

図６に示すように、タイミングＴ１１においては、画像認識処理により認識された道路標識が地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致するため、信頼度は「高」となり、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ１２において、道路リンクがＬからＬ＋１に変わると、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が前回の画像認識処理により認識された道路標識と不一致となるが、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

タイミングＴ１３において、道路リンクがＬ＋１からＬ＋２に変わると、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

このように、画像認識処理により道路標識が認識されなくても、地図情報管理部５に記憶された地図情報により道路標識を表示させることができる。

図７に示すように、タイミングＴ１４において、画像認識処理により道路標識が認識されるが、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識と一致しないため地図情報の信頼度に「低」が設定され、画像認識処理により認識された道路標識が表示される。

タイミングＴ１５において、道路リンクがＬからＬ＋１に変わると、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度に「高」が設定され、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が前回の画像認識処理により認識された道路標識と不一致となるが、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路標識が表示される。

このように、画像認識処理により道路標識が認識されなくても、地図情報管理部５に記憶された地図情報により道路標識を表示させることができる。

（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について説明する。ここで、本実施例は上述第１実施例と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する。

図８において、本発明の第２実施例に係る道路標識認識装置の制御部６の入力ポートには、操舵角センサ１０１、車速センサ１０２、角速度センサ１０３、ウインカセンサ１０４が接続されている。

操舵角センサ１０１は、運転者によって操作される不図示のハンドルの操舵角を検出する。車速センサ１０２は、車両１の速度を検出する。

角速度センサ１０３は、車両１の角速度を検出する。制御部６は、角速度センサ１０３の検出結果により、車両１のヨー方向の運動、ロール方向の運動、ピッチ方向の運動を検知することができる。

ウインカセンサ１０４は、運転者のウインカ（方向指示器）の操作を検出する。制御部６は、ウインカセンサ１０４の検出結果により、ウインカの操作位置が「右指示位置」または「左指示位置」である場合は、ウインカ情報を「ＯＮ」とする。制御部６は、ウインカセンサ１０４の検出結果により、ウインカの操作位置が「非作動位置」の場合は、ウインカ情報を「ＯＦＦ」とする。

制御部６は、認識処理部６４による認識結果や、車両状態検出部６９により検出された車両１の状態に基づいて、現在走行中の道路の道路種別や道路属性を推定する道路情報推定部６８として機能する。

制御部６は、操舵角センサ１０１、車速センサ１０２、角速度センサ１０３、ウインカセンサ１０４などの各種センサ類の検出結果に基づいて車両１の状態を検出する車両状態検出部６９として機能する。

制御部６は、地図情報管理部５から地図情報や交通情報、天候情報などの情報を受信した場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を判定する。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度の初期値、すなわち、信頼度が保持されていない状態では、信頼度を「高」とする。

制御部６は、認識処理部６４による認識結果に基づいて道路情報推定部６８によって推定された道路種別や道路属性が、地図情報管理部５に記憶された道路種別や道路属性と一致した場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。

制御部６は、各種センサ類の検出結果から検出した車両１の状態に基づいて道路情報推定部６８によって推定された道路種別や道路属性が、地図情報管理部５に記憶された道路種別や道路属性と一致した場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。

制御部６は、認識処理部６４による認識結果に基づいて道路情報推定部６８によって推定された道路種別や道路属性が、地図情報管理部５に記憶された道路種別や道路属性と一致しなかった場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定する。

制御部６は、各種センサ類の検出結果から検出した車両１の状態に基づいて道路情報推定部６８によって推定された道路種別や道路属性が、地図情報管理部５に記憶された道路種別や道路属性と一致しなかった場合、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定する。

制御部６は、次に地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が判定されるまでは、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を保持する。

制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度が「高」である場合、地図情報管理部５に記憶された道路標識や道路種別、道路属性を現在位置に対応する道路標識や道路種別、道路属性とする。

制御部６は、図９に示す表のようにして、地図情報管理部５に記憶された地図情報に含まれる道路種別や道路属性の情報が、画像認識処理による認識結果や、各種センサ類の検出結果から検出した車両１の状態に基づいて推定した道路種別や道路属性と一致するかを判定する。

図９において、制御部６は、１項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報の走行車線の曲率が所定値以上である場合、画像認識処理により屈曲ありの道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、横Ｇ、車速から推定曲率Ｒ'を算出し、所定の閾値ａ＜ｂ，ｃにより、ａ＜Ｒ'＜ｂかつヨーレイト＞ｃかつウインカ情報が「ＯＦＦ」であれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、車両１の状態に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

制御部６は、２項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報の走行車線の情報に屈折有りの情報がある場合、画像認識処理により屈折ありの道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、横Ｇ、車速から推定曲率Ｒ'を算出し、所定の閾値ａ'＜ｂ'，ｃ'により、ａ'＜Ｒ'＜ｂ'かつヨーレイト＞ｃ'かつウインカ情報が「ＯＦＦ」であれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、車両１の状態に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

なお、本項での所定の閾値ａ'，ｂ'，ｃ'と１項におけるａ，ｂ，ｃとはそれぞれ独立した値に設定されており、同じ値でも異なる値であってもよい。例えば、１項のようなカーブ路は、鋭角のカーブや鈍角のカーブが存在し、２項の屈折路に比べて曲率の値の幅が広いと考えられるため、ａ＜ａ'、ｂ'＜ｂと設定し、屈折路であると判定される曲率閾値の方が幅が狭くなるよう設定してもよい。また、より精度良く１項のカーブ路と２項の屈折路との違いを判別する場合は、ヨーレイトの微分値と閾値とを比較する構成にすればよい。カーブ路よりも屈折路の方がヨーレイトの傾きが大きくなる傾向にあるため、ヨーレイトの微分値が閾値を超えるとカーブ路と判定するようにし、当該閾値よりもさらに大きな閾値を超えると屈折路であると判定するような構成でもよい。また、画像認識処理により前方の路面の曲率を算出する機能を設け、曲率が算出できない場合を屈折路として判定する構成を有してもよい。このような構成を有することで、カーブ路と屈折路との違いに応じた判定ができ、カーブ路と屈折路とを精度よく区別することができる。

制御部６は、３項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に車両１の進行方向前方の車線数が現在の車線数より少ないという情報がある場合、画像認識処理により車線数減少の道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、画像認識処理による認識結果から、白線数が減少することを認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

また、制御部６は、例えば、画像認識処理による認識結果から、図９に示すような、道路上に車線減少の矢印を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

制御部６は、４項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に勾配有り情報がある場合、画像認識処理により急勾配ありの道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報から勾配のパーセントの情報が得られた場合、画像認識処理により認識された道路標識勾配のパーセントと一致していたとき、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定してもよい。制御部６は、例えば、角速度センサ１０３の検出結果と車両１の加減速度により道路の推定勾配αを算出し、所定の閾値ａにより、ａ＜αであれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、車両１の状態に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。なお、αは絶対値とし、上り坂も下り坂も一律に判定可能とする。

制御部６は、５項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報にスクールゾーンの情報がある場合、画像認識処理により学校、幼稚園、保育所等ありの道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、画像認識処理による認識結果から、路面にスクールゾーンを示す白線と緑のパターンを認識した場合や、路面に図９に示すような「スクールゾーン」の文字を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

制御部６は、６項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に道路工事中の情報がある場合、画像認識処理により道路工事中の道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、画像認識処理による認識結果から、図９に示すような、工事区間箇所に設置される看板や、矢印の看板が複数、一定間隔で並んでいることを認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

制御部６は、７項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に信号機の情報がある場合、画像認識処理により信号機ありの道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、画像認識処理による認識結果から、図９に示すような、予告信号を含む信号機を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。なお、地図情報管理部５が路側通信装置などから信号機の現在の点灯色を取得できる場合、点灯色についても一致の判定を行なってもよい。

制御部６は、８項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に車両１の進行方向前方の道路幅が現在の道路幅より小さいという情報がある場合、画像認識処理により幅員減少の道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、認識された道路標識に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。制御部６は、例えば、図９に示すような画像から、画像認識処理により、白線または道路端に基づいて車線幅を計測し、所定の閾値を超える車線幅の減少を計測していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路属性と、画像認識処理の認識結果に基づいて推定された道路属性とが一致していると判定する。

制御部６は、９項のように、地図情報管理部５に記憶された地図情報に現在走行している道路または進行方向前方の道路が高速道路であるという情報がある場合、画像認識処理により自動車専用道路の道路標識を認識していれば、地図情報管理部５に記憶された地図情報の道路種別と、認識された道路標識に基づいて推定された道路種別とが一致していると判定する。また、本項の情報は、高速道路でなくても高速自動車国道や自動車専用道路においても同様に適用可能である。

このように、画像認識処理により認識された道路標識に基づいて道路属性や道路種別を推定し、推定された道路属性や道路種別に基づいて地図情報の信頼度を判定しているため、精度良く地図情報の信頼度を判定することができ、地図情報を精度良く活用することができる。

画像認識処理による認識結果による路面の白線や路面のパターン、看板などに基づいて道路種別や道路属性を推定し、推定された道路種別や道路属性に基づいて地図情報の信頼度を判定しているため、道路標識を認識できなくても、精度良く地図情報の信頼度を判定することができ、地図情報を精度良く活用することができる。

各種センサによる検出結果により検出された車両１の状態に基づいて道路種別や道路属性を推定し、推定された道路種別や道路属性に基づいて地図情報の信頼度を判定しているため、道路標識を認識できなくても、精度良く地図情報の信頼度を判定することができ、地図情報を精度良く活用することができる。

以上のように構成された第２実施例に係る道路標識認識装置による信頼度判定処理について、図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する信頼度判定処理は、地図情報管理部５から地図情報や交通情報、天候情報などの情報を受信したときに開始される。

ステップＳ２１において、制御部６は、受信した情報から、道路標識や道路種別、道路属性などの道路情報を取得する。

ステップＳ２２において、制御部６は、画像認識処理による認識結果から、警戒標識があるか否かを判定する。警戒標識があると判定した場合、ステップＳ２３において、制御部６は、画像認識処理による認識結果の警戒標識に基づいて推定された道路種別または道路属性と、道路情報の道路種別または道路属性とが一致しているか否かを判定する。

画像認識処理による認識結果の警戒標識に基づいて推定された道路種別または道路属性と、道路情報の道路種別または道路属性とが一致していると判定した場合、ステップＳ２４において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。

ステップＳ２３において画像認識処理による認識結果の警戒標識に基づいて推定された道路種別または道路属性と、道路情報の道路種別または道路属性とが一致していないと判定した場合、ステップＳ２５において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定する。

ステップＳ２２において警戒標識がないと判定した場合、ステップＳ２６において、制御部６は、各種センサ類の検出結果から道路種別または道路属性を推定する。

ステップＳ２７において、制御部６は、推定された道路種別または道路属性が、道路情報の道路種別または道路属性と一致しているか否かを判定する。推定された道路種別または道路属性が、道路情報の道路種別または道路属性と一致していると判定した場合、ステップＳ２８において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「高」に設定する。

ステップＳ２７において推定された道路種別または道路属性が、道路情報の道路種別または道路属性と一致していないと判定した場合、ステップＳ２９において、制御部６は、地図情報管理部５に記憶された地図情報の信頼度を「低」に設定する。

ステップＳ３０において、制御部６は、地図情報の信頼度に応じて、地図情報の信頼度が「高」であれば地図情報管理部５から受信した地図情報の情報を報知部３により出力させ、処理を終了する。

第１実施例では地図情報に含まれる道路標識情報と画像認識処理により認識された道路標識とが一致するか否かに応じて地図情報の信頼度を判定するものであり、第２実施例では地図情報に含まれる道路種別や道路属性の情報と推定された道路種別や道路属性とが一致するか否かに応じて地図情報の信頼度を判定するものであるが、これらは互いに独立するものでなくてもよい。すなわち、第１実施例のように、認識された道路標識と道路リンクに関連づけて記憶される地図情報の道路標識とに応じて地図情報の信頼度を判定する構成に、第２実施例のように、推定された道路種別や道路属性と地図情報に含まれる道路種別や道路属性の情報に応じて地図情報の信頼度をさらに更新する構成を付加してもよい。

このような構成によれば、撮像した画像から道路標識を認識できない場合でも、現在地に対応する道路標識を判断しつつ、地図情報に含まれる道路標識以外の情報に応じて地図情報の信頼度を更新するため、地図情報の信頼度の精度を向上させることができる。

第１実施例及び第２実施例では、信頼度を「高」と「低」の２つの値をとる場合を示したが、信頼度を複数のレベルをとるようにし、信頼度の判定により所定のレベルだけ信頼度を上下させ、信頼度のレベルに応じて処理を変えるようにしてもよい。

第１実施例及び第２実施例では、地図情報の信頼度に基づいて報知部３により報知を行なったが、車両１の各制御部に地図情報の信頼度を送信し、各制御部において信頼度に基づいて地図情報を利用するようにしてもよい。

第１実施例及び第２実施例では、各種センサ情報に基づき制御部６が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、通信部４から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部４で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 車両
２ 撮像部
３ 報知部
５ 地図情報管理部
６ 制御部
５３ ＧＮＳＳ受信装置
５４ 標識情報記憶部
６４ 認識処理部
６５ 出力処理部
６６ 信頼度判定部
６７ 道路標識判断部

Claims (3)

1. 車両の前方の画像を撮像する撮像部と、
   前記画像から道路標識を認識する認識処理部と、
   位置情報に対応付けられた道路標識の情報を記憶する標識情報記憶部と、
   少なくとも前記認識処理部によって認識された道路標識と、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識と、のいずれか一方に基づいて、現在位置に対応する道路標識を判断する道路標識判断部と、
   前記標識情報記憶部に記憶された情報の信頼度を判定する信頼度判定部と、を備え、
   前記信頼度判定部は、少なくとも前記画像から道路標識が認識されると前記信頼度を判定し、前記画像から認識された道路標識と前記標識情報記憶部に記憶された道路標識とが一致した場合、前記信頼度を上昇させ、前記信頼度が次に判定されるまでの間、前記信頼度を保持し、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識が変化する、または、前記車両が走行する道路リンクが変化すると、前記信頼度を上昇させ、
   前記道路標識判断部は、前記信頼度判定部によって判定された前記信頼度が所定値以上である場合に、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識を現在位置に対応する道路標識と判断する道路標識認識装置。
2. 前記信頼度判定部は、前記信頼度が保持されていない状態の場合、前記信頼度が前記所定値以上であると判定する請求項１に記載の道路標識認識装置。
3. 車両の前方の画像を撮像する撮像部と、
   前記画像から道路標識を認識する認識処理部と、
   位置情報に対応付けられた道路標識の情報を記憶する標識情報記憶部と、
   少なくとも前記認識処理部によって認識された道路標識と、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識と、のいずれか一方に基づいて、現在位置に対応する道路標識を判断する道路標識判断部と、
   前記標識情報記憶部に記憶された情報の信頼度を判定する信頼度判定部と、を備え、
   前記信頼度判定部は、少なくとも前記画像から道路標識が認識されると前記信頼度を判定し、前記画像から認識された道路標識と前記標識情報記憶部に記憶された道路標識とが一致した場合、前記信頼度を上昇させ、前記信頼度が次に判定されるまでの間、前記信頼度を保持し、前記信頼度が保持されていない状態の場合、前記信頼度が所定値以上であると判定し、
   前記道路標識判断部は、前記信頼度判定部によって判定された前記信頼度が前記所定値以上である場合に、前記標識情報記憶部に記憶された道路標識を現在位置に対応する道路標識と判断する道路標識認識装置。

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