JP7298407B2 - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の前方に設置された信号機の情報をドライバーに提供する車両用運転支援装置に関する。

従来から、信号機の情報をドライバーに提供する運転支援装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された運転支援装置は、路車間通信用路側機から取得された車線情報および信号情報に基づいて、自車両が進行可能な方向およびこの方向を対象とする矢印信号の点灯有無を特定し、その矢印信号が点灯している場合に、運転支援として、矢印信号を画面上に拡大表示する。

特開２０１２－４８２９３号公報

信号機の信号情報は、路車間通信用路側機に代えて、車載カメラにて撮影して得られた画像を処理することにより取得することができる。例えば、画像処理により、自車両の前方に設置されている信号機が赤信号点灯状態であることを認識することができる。従って、車載カメラの情報を用いて、信号機が赤信号点灯状態であることを表示器に表示することにより、ドライバーに対して、前方に自車両を停止させなければならない交差点が存在することを知らせることができる。

しかしながら、車載カメラにて撮影して得られた画像データに基づいて、信号機が赤信号点灯状態であることを認識する装置においては、誤認識が発生するおそれがある。例えば、高速道路を走行している場合には、通常、車両は交差点を通過しない。このため、基本的には、信号機が赤信号点灯状態であることを認識しないはずであるが、工事現場における標示板等で赤ランプが点灯している場合、道路情報掲示板で赤ランプが点灯している場合、もしくは、路肩に設置されている赤色灯が点灯している場合に、その赤ランプの点灯状態を、誤って、信号機の赤信号点灯状態であると認識してしまうことがある。その場合には、信号機の誤った信号情報がドライバーに提供されてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、信号機の誤った信号情報がドライバーに提供されることを低減することを目的とする

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
車載カメラにて自車両の前方を撮影して得られた画像データに基づいて、自車両の前方に設置された信号機を認識し、前記信号機が赤信号点灯状態であること、および、矢印信号の指している方向を検知する信号機検知手段（２０，１１，１２）と、
前記信号機の設置された交差点における前記自車両の進路を推定する進路推定手段（２０，１３，６０）と、
前記信号機が赤信号点灯状態であることが検知されている場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）に、ドライバーの視認可能な位置に設けられた表示器（７１，７２）に、前記赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示する赤信号表示手段（１５，Ｓ１３）と、
前記信号機が赤信号点灯状態であることが検知されており（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、かつ、前記自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ，Ｓ３４：Ｙｓｅ）に、前記進路推定手段によって推定される前記自車両の進路と前記矢印信号の指している方向とが一致している場合を除いて（Ｓ３１：Ｎｏ）、ドライバーに対して注意喚起をする注意喚起手段（１６，Ｓ２３，８０）と
を備えた車両用運転支援装置であって、
前記自車両の車速を取得する車速取得手段（３０）と、
前記車速が車速閾値よりも高い場合には、前記赤信号表示手段が赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示することを禁止する禁止手段（Ｓ１２：Ｎｏ，Ｓ１５）と
を備えたことにある。

本発明の車両用運転支援装置においては、信号機検知手段が、車載カメラにて自車両の前方を撮影して得られた画像データに基づいて、自車両の前方に設置された信号機を認識し、信号機が赤信号点灯状態であること、および、矢印信号の指している方向を検知する。この矢印信号は、信号機に設けられた矢印信号である。

また、進路推定手段は、信号機の設置された交差点における自車両の進路（直進、右折、左折）を推定する。この場合、進路推定手段は、画像データに基づいて、交差点の手前位置における自車レーン(自車両の走行しているレーン）の路面標示を認識し、路面標示によって指定される進路（進行方向）を検知するとよい。あるいは、進路推定手段は、交差点の手前位置における自車両のウインカーの作動状況を検知し、ウインカー作動状況に基づいて交差点における自車両の進路（進行方向）を推定するとよい。

赤信号表示手段は、信号機が赤信号点灯状態であることが検知されている場合に、ドライバーの視認可能な位置に設けられた表示器に、赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示する。表示器に表示される表示体は、例えば、アイコンなどのマークでもよいし、文字表示であってもよい。また、表示器は、例えば、運転席の正面に設けられるメータディスプレイやヘッドアップディスプレイなどを採用することができる。

ドライバーは、この表示体が表示されることによって、前方に赤信号が点灯している交差点が存在することを認識することができる。これにより、ドライバーの赤信号の見落としを抑制することができる。

また、注意喚起手段は、信号機が赤信号点灯状態であることが検知されており、かつ、自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合に、進路推定手段によって推定される自車両の進路と矢印信号の指している方向とが一致している場合を除いて、ドライバーに対して音または振動等により注意喚起をする。例えば、ブレーキ操作が検知されない状態で、自車両から停止位置（例えば、停止線）までの距離が所定距離以下になった場合に、自車両が所定の停止位置を通過するおそれがあると推定することができる。

自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合には、ドライバーに注意喚起する必要がある。但し、信号機が赤信号点灯状態であっても、矢印信号の指している方向と自車両の進路とが一致している場合には、交差点の手前で自車両を停止させる必要がない。そこで、注意喚起手段は、進路推定手段によって推定される自車両の進路と矢印信号の指している方向とが一致している場合を除いて、ドライバーに対して音により注意喚起をする。これにより、適切にドライバーに注意喚起をすることができ、ドライバーにブレーキ操作を促すことができる。従って、誤って自車両が交差点に進入してしまうことを抑制することができる。

車載カメラにて撮影して得られた画像データに基づいて、信号機が赤信号点灯状態であることを検知する装置においては、誤認識が発生するおそれがある。例えば、高速道路を走行している場合には、基本的には、信号機が赤信号点灯状態であることを認識しないはずであるが、標示板等で赤ランプが点灯している場合に、その赤ランプの点灯状態を、誤って、信号機の赤信号点灯状態であると認識してしまうおそれがある。

そこで、本発明の車両用運転支援装置は、車速取得手段と禁止手段とを備えている。車速取得手段は、自車両の車速を取得する。禁止手段は、車速が車速閾値よりも高い場合には、赤信号表示手段が赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示することを禁止する。従って、本発明によれば、誤った信号情報がドライバーに提供されることを低減することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る車両用運転支援装置の概略システム構成図である。 交差点の手前付近における道路の平面図である。 ディスプレイの表示画面を表す正面図である。 赤信号表示制御ルーチンを表すフローチャートである。 赤信号告知制御ルーチンを表すフローチャートである。 赤信号告知開始条件判定ルーチンを表すフローチャートである。 赤信号アイコンの表示とブザーの作動についての実施の有無を表す一覧図である。 二方向指定の方向路面標示を表す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用運転支援装置の概略システム構成図である。

車両用運転支援装置１は、マイクロコンピュータを主要部として備えたカメラＥＣＵ１０を備えている。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。また、この車両用運転支援装置１が搭載された車両を、他車両と区別する必要がある場合には、「自車両」と呼ぶ。また、車両用運転支援装置１を、単に、運転支援装置１と呼ぶ。

カメラＥＣＵ１０は、信号機の信号情報の提供によってドライバーの運転を支援する制御装置であって、赤信号支援制御を実施する。この赤信号支援制御は、自車両が進入しようとしている交差点の信号機が赤信号点灯状態であることを表示画面で知らせるとともに、信号機の点灯状態と自車両の走行状態とに基づいて必要に応じて音（例えば、ブザー音）で注意喚起を行う制御である。以下、赤信号点灯状態を、単に、赤信号と呼ぶこともある。また、自車両が進入しようとしている交差点を、単に、交差点と呼ぶこともある。また、音で注意喚起することを、告知と呼ぶこともある。

カメラＥＣＵ１０は、カメラ２０、車速センサ３０、ヨーレートセンサ４０、ブレーキ操作量センサ５０、ウインカースイッチ６０、メータＥＣＵ７０、および、スピーカ８０に接続されている。

カメラ２０は、車室内のフロントウインドの上部に配設され、自車両の前方の風景を撮影する。カメラ２０は、撮影して得られた画像データを所定の周期でカメラＥＣＵ１０に供給する。本実施形態においては、カメラ２０は、単眼カメラであるが、ステレオカメラであってもよい。また、カメラＥＣＵ１０とカメラ２０とは、共通のケーシング内に配置されて一つのユニットとして設けられるが、カメラＥＣＵ１０とカメラ２０とは別体に設けられてもよい。

車速センサ３０は、自車両の走行速度（車速と呼ぶ）を検知し、車速を表す検知信号を所定の周期でカメラＥＣＵ１０に供給する。

ヨーレートセンサ４０は、自車両のヨーレートを検知し、ヨーレートを表す検知信号を所定の周期でカメラＥＣＵ１０に供給する。ヨーレートは、その符号によって左右の方向が判別される。

ブレーキ操作量センサ５０は、ブレーキペダルの操作量を検知し、ブレーキペダル操作量を表す検知信号を所定の周期でカメラＥＣＵ１０に供給する。尚、ブレーキ操作量センサ５０に代えて、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチを用いることもできる。

ウインカースイッチ６０は、ウインカーの作動状態(点滅状態）を左右独立して検知し、その検知信号を所定の周期でカメラＥＣＵ１０に供給する。

メータＥＣＵ７０は、メータディスプレイ７１、および、ヘッドアップディスプレイ７２（以下、ＨＵＤ７２と呼ぶ）に接続されている。メータディスプレイ７１は、スピードメータなどのメータ表示だけでなく、各種の情報をドライバーに知らせるためのマルチインフォーメーションディスプレイである。ＨＵＤ７２は、各種の情報を自車両のフロントガラスの一部の領域（表示領域）に映し出す表示器である。

メータＥＣＵ７０は、カメラＥＣＵ１０から送信された赤信号表示指令に従って、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に信号情報（赤信号アイコン）を表示する。また、メータＥＣＵ７０は、カメラＥＣＵ１０から送信された赤信号表示終了指令に従って、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に表示されていた信号情報（赤信号アイコン）を消去する。

スピーカ８０は、カメラＥＣＵ１０から送信された告知指令によりブザー音を発生し、ドライバーに注意喚起する。

カメラＥＣＵ１０は、カメラ２０から供給された画像データを処理する画像処理装置であって、画像処理によって信号機の点灯状態を認識する。この信号機は、図２に示すように、自車両ＯＶが進入しようとしている交差点ＣＰの信号機ＴＬであり、かつ、自車両ＯＶに対向して設置されている。従って、この信号機ＴＬは、ドライバーが守らなくてはならない信号機である。

カメラＥＣＵ１０は、画像処理によって、現時点における信号機ＴＬの点灯状態を（青Ｂ、黄Ｙ、赤Ｒ）を識別して認識する。また、カメラＥＣＵ１０は、信号機ＴＬに矢印信号ランプ（左ＬＬ、直進ＳＬ、右ＲＬ）が備わっている場合には、矢印信号の向き（右折、左折、直進）を識別して認識する。

また、カメラＥＣＵ１０は、自車両ＯＶに対する信号機ＴＬの相対位置（方向、および、自車両との距離）を認識する。

以下、カメラＥＣＵ１０が認識したこれらの信号機ＴＬに係る情報を信号機情報と呼ぶ。

また、カメラＥＣＵ１０は、画像処理によって、道路の白線ＷＬ(レーン仕切り線）、および、レーンＬＡ内の路面に標示される路面標示Ｄを認識する。路面標示Ｄは、交差点ＣＰの手前に設けられる停止線ＳＤ、および、レーンＬＡごとに指定された進行方向を矢印で表した方向路面標示ＡＤを含んでいる。カメラＥＣＵ１０は、この方向路面標示ＡＤを、その指定された進行方向を識別可能に認識する。尚、方向路面標示ＡＤは、進行方向を一方向に指定するものだけでなく、図８に示すように、左折と直進とを指定するもの（ａ）、および、右折と直進とを指定するもの（ｂ）もある。

また、カメラＥＣＵ１０は、自車両ＯＶに対する白線ＷＬおよび路面標示Ｄの相対位置関係を認識する。従って、カメラＥＣＵ１０は、自車両ＯＶが走行しているレーンＬＡ(自車レーンＬＡと呼ぶ）を特定するとともに、自車両ＯＶから自車レーンＬＡの停止線ＳＤまでの距離について把握することができる。また、カメラＥＣＵ１０は、方向路面標示ＡＤに基づいて、自車レーンＬＡで指定されている進行方向についても把握することができる。

以下、カメラＥＣＵ１０が認識した白線ＷＬに係る情報を白線情報と呼び、カメラＥＣＵ１０が認識した路面標示Ｄに係る情報を路面標示情報と呼ぶ。

また、カメラＥＣＵ１０は、画像処理によって前方に存在する他車両を認識する。カメラＥＣＵ１０は、自車両に対する他車両の相対関係を認識する。この相対関係は、自車両に対する他車両の方向、他車両までの距離、他車両の相対速度などである。

以下、カメラＥＣＵ１０が認識した他車両に係る情報を他車両情報と呼ぶ。

尚、こうした物標の認識は、パターンマッチング等の機械学習によって実現される。

＜赤信号支援制御＞
次に、赤信号支援制御について説明する。カメラＥＣＵ１０は、その機能に着目すると、図１に示すように、信号状態検知部１１、矢印信号検知部１２、路面標示検知部１３、車両状態検知部１４、表示判定部１５、および、告知判定部１６を備えている。

信号状態検知部１１は、信号機情報に基づいて、自車両が進入しようとしている交差点の現時点における信号機の点灯状態（青、黄、赤）を識別して検知する。

矢印信号検知部１２は、信号機情報に基づいて、矢印信号の向き、つまり、青色に点灯している矢印信号の向きを検知する。矢印信号機は、右折、左折、直進のうちの一つ、あるいは、それらを任意に組み合わせて点灯されるため、矢印信号検知部１２は、それらの組み合わせについても識別して矢印信号の向きを検知する。

路面標示検知部１３は、白線情報および路面標示情報に基づいて、自車レーンの停止線および方向路面標示を検知する。方向路面標示は、交差点における自車レーンの指定された進路を表している。従って、方向路面標示に基づいて、交差点における自車両の進路（進行方向：左折、直進、右折、左折または直進、右折または直進）を推定することができる。

車両状態検知部１４は、ヨーレートセンサ４０によって検知されたヨーレートに基づいて、自車両が右折あるいは左折（以下、右左折と呼ぶ）したことを検知する。例えば、ヨーレートを積算した値の大きさ（絶対値）が所定値より大きいことが検知された場合に、その符号で表される方向に自車両が右左折した（右左折が終了した）と判定される。また、車両状態検知部１４は、ブレーキ操作量センサ５０によって検知されたブレーキ操作量に基づいて、ドライバーがブレーキペダルを踏んでいることを検知する。また、車両状態検知部１４は、ウインカースイッチ６０によって検知されたウインカーの作動方向（右、左）を検知する。このウインカーの作動方向に基づいて、交差点における自車両の進路を推定することができる。

表示判定部１５は、現時点における信号機の点灯状態と車速とに基づいて、赤信号アイコンを表示するか否かについて判定する。具体的に述べると、表示判定部１５は、信号状態検知部１１によって赤信号が検知されており、且つ、車速センサ３０によって検知された車速が予め設定された赤信号表示車速閾値以下であるか否かについて判定する。表示判定部１５は、赤信号が検知され、且つ、車速が赤信号表示車速閾値以下である場合、メータＥＣＵ７０に対して赤信号表示指令を送信する。メータＥＣＵ７０は、表示判定部１５から送信された赤信号表示指令を受信すると、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に、赤信号アイコンを表示する。

更に、表示判定部１５は、赤信号アイコンの表示中に、以下の表示終了条件が成立したか否かについて判定する。
Ａ１．自車両が信号機を通過した。
Ａ２．赤信号を検知してからの自車両の走行距離が距離閾値以上となった。
Ａ３．自車両の右左折が終了した。
Ａ４．信号機が赤信号から他の色の信号に切り替わった。
表示判定部１５は、上記の表示終了条件Ａ１～Ａ４の何れか一つでも成立した場合には、メータＥＣＵ７０に対して赤信号表示終了指令を送信する。メータＥＣＵ７０は、表示判定部１５から送信された赤信号表示終了指令を受信すると、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に表示していた赤信号アイコンを消去する。

図３は、メータディスプレイ７１の表示画面７１１を表す。メータＥＣＵ７０は、赤信号表示指令を受信すると、表示画面７１１に赤信号アイコン７１２を表示し(図３の右図参照）、赤信号表示終了指令を受信すると赤信号アイコン７１２を消去する(図３の左図参照）。この赤信号アイコン７１２は、信号機のマークである。ドライバーは、前方の交差点の信号機が赤信号になるたびに、この赤信号アイコン７１２が表示されることから、この赤信号アイコン７１２が表示されるときには、信号機が赤信号になっていることを自然に覚える。従って、赤信号アイコン７１２は、赤色ランプのみが点灯しているように表される必要は無く、単なる、信号機のイメージを表したものでよい。

尚、表示画面７１１には、スピードメータとタコメータの表示に加えて、他の運転支援の実施状況についても表示されている。この例では、表示画面７１１の中央下側に、自車両を自車レーンの中央に維持するように操舵補助を行う制御であるレーンキープアシスト制御の実施中であることを表すイメージ画像が表示されている。

告知判定部１６は、信号状態検知部１１によって赤信号が検知されている場合に、ブレーキペダルの操作状況と、車速と、停止位置までの残距離と、自車両の交差点における推定進行方向と、矢印信号の指している方向とに基づいて、告知開始条件が成立するか否かについて判定する。この場合、告知判定部１６は、赤信号が検知されている場合であって、自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合に、自車両の推定進路と矢印信号の指している方向とが一致している場合を除いて、告知開始条件が成立すると判定する。

具体的に述べると、告知判定部１６は、自車両レーンの方向路面標示が示している進行方向と、矢印信号の指している方向とが一致しているか否かについて判定する。この判定は、交差点の手前で自車両を停止させる必要が無いか否かについての判定である。告知判定部１６は、方向路面標示が示している進行方向と、矢印信号の指している方向とが一致している場合には、告知開始条件が成立しないと判定する。

尚、図８に示すように、自車両レーンにおける方向路面標示ＡＤは、一方向だけでなく、二方向が指定される場合（左折と直進、あるいは、右折と直進）があるが、その場合には、二方向のうちの何れか一方向が矢印信号の指している方向と一致していれば、方向路面標示が示している進行方向と、矢印信号の指している方向とが一致していると判定すればよい。また、矢印信号についても、複数の矢印信号ランプが同時に点灯している場合がある。この場合には、矢印信号の指している方向のうちの一つが、方向路面標示が示している進行方向の一つと一致していれば、方向路面標示が示している進行方向と、矢印信号の指している方向とが一致していると判定すればよい。

告知判定部１６は、方向路面標示が示している進行方向と矢印信号の指している方向とが一致していないと判定した場合には、更に、ブレーキペダルが踏まれていなく、車速Ｖが告知車速範囲内（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）であり、停止位置までの残距離が閾値以下という条件を全て満たしているか否かについて判定する。告知判定部１６は、これらの条件が一つでも満たされていない場合には、告知開始条件が成立しないと判定する。

従って、告知判定部１６は、方向路面標示が示している進行方向と矢印信号の指している方向とが一致していなく、ブレーキペダルが踏まれていなく、車速Ｖが告知車速範囲内（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）であり、停止位置までの残距離が閾値以下という条件を全て満足している場合に、告知開始条件が成立していると判定する。

告知判定部１６は、告知開始条件が成立していると判定した場合、ドライバーに対して告知を行う（警告音を使った注意喚起を行う）。具体的には、告知判定部１６は、スピーカ８０からブザー音を発生させる。このブザー音が鳴るときには、表示画面７１１に赤信号アイコン７１２が表示されている。これにより、ドライバーは、ブザー音と表示画面７１１とにより、自車両が赤信号の交差点に近づいていることを認識する。従って、ドライバーは、ブレーキペダル操作を行うように誘導される。

告知判定部１６は、告知開始条件が成立していると判定しない場合、スピーカ８０からブザー音を発生させない。

更に、告知判定部１６は、告知開始条件が成立していると判定した後は、以下の告知終了条件が成立したか否かについて判定する。
Ｂ１．告知開始から所定時間以上経過した。
Ｂ２．告知開始からの自車両の走行距離が距離閾値以上となった。
Ｂ３．信号機を通過する前に自車両が右折あるいは左折した。
Ｂ４．自車両が停止した。
Ｂ５．信号機が赤信号から他の色の信号に切り替わった。
告知判定部１６は、上記の告知終了条件Ｂ１～Ｂ５の何れか一つでも成立した場合には、ブザー音を停止させる。

＜赤信号表示制御ルーチン＞
次に、赤信号支援制御の一つである赤信号表示制御について説明する。図４は、カメラＥＣＵ１０の実施する赤信号表示制御ルーチンを表す。

赤信号表示制御ルーチンが起動すると、カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において、カメラ２０から供給される画像データに基づいて、赤信号が検知されているか否かについて判定する。赤信号が検知されている場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、カメラＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１２に進めて、車速センサ３０によって検知される車速Ｖが赤信号表示車速閾値Ｖref以下であるか否かについて判定する。

例えば、高速道路を走行している場合には、通常、交差点を通過しない。このため、基本的には、赤信号を検知することはないはずであるが、標示板等で赤ランプが点灯している場合に、その赤ランプの点灯状態を、誤って、信号機の赤信号点灯状態であると認識してしまうおそれがある。特に、夜間においては、そうした誤認識の傾向が高い。そこで、このステップＳ１２は、そうした誤認識を除外するために設けられている。赤信号表示車速閾値Ｖrefは、高速道路の走行中における通常の利用車速範囲と、一般道路の走行中における通常の利用車速範囲との間となる値に設定される。

カメラＥＣＵ１０は、車速Ｖが赤信号表示車速閾値Ｖref以下である場合、その処理をステップＳ１３に進めて、メータＥＣＵ７０に対して赤信号表示指令を送信する。これにより、図３の右側に示すように、メータディスプレイ７１に赤信号アイコン７１２が表示される。また、ＨＵＤ７２にも、赤信号アイコン７１２と同様な赤信号アイコンが表示される。ドライバーは、この表示画面に表示された赤信号アイコンにより、前方に赤信号が点灯している交差点が存在することを認識することができる。

続いて、カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、上述した表示終了条件が成立したか否かについて判定する。カメラＥＣＵ１０は、表示終了条件が成立していない場合、その処理をステップＳ１３に戻す。従って、表示終了条件が成立するまで、赤信号アイコンの表示が継続される。

カメラＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、表示終了条件が成立したと判定した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１５に進める。カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、メータＥＣＵ７０に対して赤信号表示終了指令を送信する。これにより、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に表示されていた赤信号アイコンが消去される。

また、赤信号が検知されていないと判定された場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、あるいは、赤信号が検知されている場合であっても車速Ｖが赤信号表示車速閾値Ｖrefを超えている場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、カメラＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１５に進める。従って、赤信号アイコンは、表示されない。

カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、赤信号表示終了指令を送信すると、赤信号表示制御ルーチンを一旦終了し、所定の短いインターバルをあけて、赤信号表示制御ルーチンを再開する。

＜赤信号告知制御ルーチン＞
次に、赤信号支援制御の一つである赤信号告知制御について説明する。図５は、カメラＥＣＵ１０の実施する赤信号告知制御ルーチンを表す。

赤信号告知制御ルーチンが起動すると、カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、赤信号が検知されているか否かについて判定する。赤信号が検知されている場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、カメラＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２２に進めて、告知開始条件が成立しているか否かについて判定する。この告知開始条件については、後述する赤信号告知開始条件判定ルーチン（図６）によって、告知開始条件の成立の有無が判定される。告知開始条件は、自車両を所定の停止位置で停止させる必要がある状況にも関わらず、自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合に成立する。

告知開始条件が成立する場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、カメラＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２３に進めて、赤信号の告知制御を実施する。この場合、カメラＥＣＵ１０は、スピーカ８０からブザー音を発生させる。

続いて、カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ２４において、上述した告知終了条件が成立したか否かについて判定する。カメラＥＣＵ１０は、告知終了条件が成立していない場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、その処理をステップＳ２３に戻す。従って、告知終了条件が成立するまで、赤信号の告知制御が継続、つまり、ブザー音の鳴動が継続される。

カメラＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、告知終了条件が成立したと判定した場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ２５に進める。カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ２５において、赤信号の告知制御を終了、つまり、ブザー音の鳴動を終了させる。

また、赤信号が検知されていないと判定された場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、あるいは、告知開始条件が成立していない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、カメラＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２５に進める。従って、赤信号の告知制御（ブザー音の鳴動）が実施されない。

カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ２５において、赤信号の告知制御を終了すると、赤信号告知制御ルーチンを一旦終了し、所定の短いインターバルをあけて、赤信号告知制御ルーチンを再開する。

＜赤信号告知開始条件判定ルーチン＞
次に、赤信号告知開始条件を判定する処理について説明する。図６は、カメラＥＣＵ１０の実施する赤信号告知開始条件判定ルーチンを表す。

赤信号告知開始条件判定ルーチンが起動すると、カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ３１において、矢印信号の指している方向と、方向路面標示が示している方向（指定進行方向）とが不一致であるか否かについて判定する。矢印信号の指している方向と方向路面標示が示している指定進行方向とが一致している場合には、自車両を停止させる必要がない。従って、この場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、カメラＥＣＵ１０は、赤信号告知開始条件判定ルーチンを一旦終了する。これにより、赤信号告知開始条件は成立しない。

カメラＥＣＵ１０は、矢印信号の指している方向と方向路面標示が示している指定進行方向とが一致していない場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ３２に進める。カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ３２において、ブレーキ操作量センサ５０によって検知されるブレーキ操作量に基づいて、ブレーキペダルが踏まれていないか否かについて判定する。ブレーキペダルが踏まれている場合には、ドライバーは、交差点の赤信号を認識していると推定できる。従って、この場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、カメラＥＣＵ１０は、赤信号告知開始条件判定ルーチンを一旦終了する。これにより、赤信号告知開始条件は成立しない。

カメラＥＣＵ１０は、ブレーキペダルが踏まれていないと判定した場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ３３に進める。カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ３３において、車速センサ３０によって検知される車速Ｖを読み込み、車速Ｖが予め設定された告知車速範囲内（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）であるか否かについて判定する。カメラＥＣＵ１０は、車速Ｖが告知車速範囲内ではないと判定した場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、赤信号告知開始条件判定ルーチンを一旦終了する。従って、赤信号告知開始条件は成立しない。

例えば、ドライバーは、交差点で信号待ちしている先行車両に近づこうとして、ゆっくりと自車両を走行させるケースが考えられる。こうしたケースでは、ブザー音を発生させてドライバーに注意喚起する必要は無い。そのために、告知車速範囲の下限値Ｖ１(微低速）が設定されている。また、赤信号表示制御における考え方と同様に、高速道路の走行中においては、基本的には、交差点を通過しない（信号機が設置されていない）。そこで、告知車速範囲の上限値Ｖ２を設定することにより、車速Ｖが告知車速範囲の上限値Ｖ２を超える場合には、ドライバーに告知しないようにしている。この上限値Ｖ２は、赤信号表示車速閾値Ｖrefと同様な値に設定されるとよい。

カメラＥＣＵ１０は、車速Ｖが告知車速範囲内であると判定した場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ３４に進める。カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ３４において、自車両から停止位置までの残距離Ｘが閾値Ｘref以下であるか否かについて判定する。

停止位置は、先行車両が存在しない場合は、停止線である。先行車両が存在する場合は、先行車両から所定距離だけ後方（手前）の位置である。停止線の位置は、路面標示情報から求められる。先行車両の位置は、他車両情報から求められる。

また、閾値Ｘrefは、告知開始からドライバーがブレーキ操作を開始するまでの所定の反応時間のあいだに自車両が進むと推定される空走距離と、ドライバーがブレーキ操作を開始して所定の減速度で自車両を停止させるために必要とされる制動距離との合計（停止距離と呼ぶ）に基づいて設定される。停止距離は、車速Ｖから演算することができる。このため、閾値Ｘrefは、車速Ｖをパラメータとして演算して設定するとよい。あるいは、車速を複数パターン（例えば、低速、中速、高速）に分け、各パターンごとに閾値Ｘrefを設定しておいて、車速Ｖの該当するパターンの閾値Ｘrefを選択するようにしてもよい。閾値Ｘrefは、車速Ｖが高いほど大きな値に設定される。

カメラＥＣＵ１０は、残距離Ｘが閾値Ｘref以下ではないと判定した場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、赤信号告知開始条件判定ルーチンを一旦終了する。従って、赤信号告知開始条件は成立しない。

カメラＥＣＵ１０は、ステップＳ３１～Ｓ３４において「Ｎｏ」と判定して、赤信号告知開始条件判定ルーチンを終了した場合、所定のインターバルをあけて赤信号告知開始条件判定ルーチンを再開する。

カメラＥＣＵ１０は、残距離Ｘが閾値Ｘref以下であると判定した場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ３５に進めて、赤信号告知開始条件が成立したと判定する。この赤信号告知開始条件の成立判定結果は、上述した赤信号告知制御ルーチンにおけるステップＳ２２にて利用される。

カメラＥＣＵ１０は、赤信号告知開始条件が成立したと判定すると、赤信号告知開始条件判定ルーチンを終了する。この場合、カメラＥＣＵ１０は、赤信号告知終了条件が成立したと判定する（図５のＳ２４：Ｙｅｓ）まで待った後、赤信号告知開始条件判定ルーチンを再開する。

図７は、矢印信号を含む信号機の点灯パターンと自車両の進路とに応じた、赤信号アイコンの表示とブザーの作動(告知）についての実施の有無を表している。この例は、赤信号アイコンを表示するための車速条件は成立しているものとしている。また、告知に必要とされる条件（ブレーキ条件、停止位置までの距離条件、車速条件）についても成立しているものとする。

図中においては、最上段の点灯パターンのみ、矢印信号ランプを備えていない信号機の点灯パターンを表している。矢印信号ランプを備えている信号機においては、その上段が、青・黄・赤のランプを表し、下段が、矢印信号ランプを表す。この図では、全ての点灯パターンにおいて、赤信号（右側ランプ）が点灯状態である。また、矢印信号において矢印が記載されているランプのみが点灯状態（進行可）である。

「／」印の左側が赤信号アイコン表示の実施の有無を表し、「／」印の右側がブザー鳴動の実施の有無を表す。「○」印は実施されることを表し、「－」印は実施されないことを表す。この例では、全ての点灯パターンにおいて、赤信号が点灯状態であるため、自車レーンの方向路面標示に関係なく、常に、赤信号アイコンが表示される。また、ブザーの作動については、矢印信号の指している方向と自車レーンの方向路面標示で指定されている進行方向とが一致している場合には実施されない。

以上説明した本実施形態の運転支援装置によれば、赤信号が検知されている場合には、表示画面に赤信号アイコンが表示される。従って、前方に赤信号が点灯している交差点が存在することをドライバーに知らせることができる。これにより、ドライバーの赤信号の見落としを抑制することができる。また、ドライバーは、早めに赤信号を認識することができるため、余裕をもってブレーキ操作を行うことができる。

赤信号アイコンの表示は、車速Ｖが赤信号表示車速閾値Ｖref以下となる場合に実施されるように制限される。従って、自車両が高速道路を走行している場合に、誤って赤信号を検知してしまうことを抑制することができる。これにより、誤った信号情報がドライバーに提供されることを低減することができる。さらに、自車両が一般道路を走行している場合にも、店舗の電光看板や赤色灯等の赤ランプが点灯している場合に、誤って赤信号を検知してしまうことを抑制することができる。これにより、誤った信号情報がドライバーに提供されることを低減することができる。

また、運転者に対して、適切な情報を提示すべきという観点から考えると、赤信号が点灯していることを運転者に通知し、停止する必要がある場合に告知する必要がある。ただし、矢印信号が点灯していることを運転手が認知している場合は、矢印信号が点灯している方向に進むことを許容すれば良く、運転者に対して更なる情報提供は不要である。そのため、本実施形態においては、運転者への視覚情報は少なくし、メータの表示内容を簡素にすべきであり、不要な注意喚起をしないようにすることができる。

また、自車両を所定の停止位置で停止させる必要がある状況において、自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合には、告知開始条件が成立してブザー音が鳴動される。従って、ドライバーの赤信号の見落とし、あるいは、見誤りに対して適切に注意喚起をすることができる。更に、赤信号が検知されている場合であっても、自車レーンの方向路面標示が示している進行方向と、矢印信号の指している方向とが一致している場合には、ブザー音が鳴動しない。従って、不要な注意喚起をしないようにすることができる。

また、表示終了条件Ａ１～Ａ４の何れか一つでも成立した場合には、赤信号アイコンの表示が終了される。従って、ドライバーに対して不要な表示報知を行わないようにすることができる。

また、告知終了条件Ｂ１～Ｂ５の何れか一つでも成立した場合には、ブザー音の鳴動が終了される。従って、ドライバーに対して不要な告知を行わないようにすることができる。

以上、本実施形態に係る車両用運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、交差点における自車両の進行方向を、方向路面標示に基づいて推定しているが、それに代えて、ウインカースイッチ６０の検知信号に基づいて、ウインカーの作動している方向を、交差点における自車両の進行方向として推定するようにしてもよい。この場合、ウインカーが作動していない場合は、交差点における自車両の進行方向を直進方向と推定すればよい。また、車両状態検知部１４は、ウインカースイッチ６０が検知状態から非検知状態に切り替わったことを検知して、自車両の右左折が終了したと判定するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、メータディスプレイ７１およびＨＵＤ７２に赤信号アイコンが表示されるが、何れか一方の表示器に赤信号アイコンが表示される構成であってもよい。また、赤信号であることを表す表示体は、赤信号アイコンに限らず、赤信号であることを表す文字表示であってもよい。

また、本実施形態においては、スピーカ８０でブザー音を発生させて告知（注意喚起）する構成であるが、ブザー音に代えて、音声アナウンスによる告知であってもよい。なお、ブザー音や音声アナウンスによる告知以外に、ステアリング、ドライバー席のシート、または、アクセルペダルもしくはブレーキペダルを振動させることにより、ドライバーに告知してもよい。

また、本実施形態においては、カメラＥＣＵ１０内の信号状態検知部１１～告知判定部１６において、各種演算を車両内にて行っているが、センターやクライドなどの車両外において各種演算を行ってもよい。

１…車両用運転支援装置、１０…カメラＥＣＵ、１１…信号状態検知部、１２…矢印信号検知部、１３…路面標示検知部、１４…車両状態検知部、１５…表示判定部、１６…告知判定部、２０…カメラ、３０…車速センサ、４０…ヨーレートセンサ、５０…ブレーキ操作量センサ、６０…ウインカースイッチ、７０…メータＥＣＵ、７１…メータディスプレイ、７２…ヘッドアップディスプレイ、８０…スピーカ、７１１…表示画面、７１２…赤信号アイコン、ＡＤ…方向路面標示、ＣＰ…交差点、Ｄ…路面標示、ＳＤ…停止線、ＯＶ…自車両、ＴＬ…信号機、ＷＬ…白線。

Claims (1)

1. 車載カメラにて自車両の前方を撮影して得られた画像データに基づいて、自車両の前方に設置された信号機を認識し、前記信号機が赤信号点灯状態であること、および、矢印信号の指している方向を検知する信号機検知手段と、
   前記信号機の設置された交差点における前記自車両の進路を推定する進路推定手段と、
   前記信号機が赤信号点灯状態であることが検知されている場合に、ドライバーの視認可能な位置に設けられた表示器に、前記赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示する赤信号表示手段と、
   前記信号機が赤信号点灯状態であることが検知されており、かつ、前記自車両が所定の停止位置を通過するおそれがある場合に、前記進路推定手段によって推定される前記自車両の進路と前記矢印信号の指している方向とが一致している場合を除いて、ドライバーに対して注意喚起をする注意喚起手段と
   を備えた車両用運転支援装置であって、
   前記自車両の車速を取得する車速取得手段と、
   前記車速が、高速道路の走行中における通常の利用車速範囲と一般道路の走行中における通常の利用車速範囲との間となる値に設定された車速閾値よりも高い場合には、前記赤信号表示手段が赤信号点灯状態であることを表す表示体を表示することを禁止する禁止手段と
   を備えた車両用運転支援装置。

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