JP7430445B2 - 通行道路変更判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が通行している道路の変更を判定する通行道路変更判定装置に関する。

最近の一部の車両には、カメラで撮影した画像から道路標識を認識して、その認識した道路標識をディスプレイに表示する機能が搭載されている。この機能により、車両の運転者に道路標識への注意を促し、車両の安全運転を支援することができる。また、たとえ運転者が道路標識を見落としても、その道路標識がディスプレイに表示されるので、運転者に道路標識を認識させることができる。

車両が交差点を右折または左折して、車両の通行している道路が変わった場合、最高速度なども変わることがある。そのため、車両が交差点を右折または左折したことに応じて、道路標識の認識結果をリセットする必要がある。

車両の現在位置を地図上に重ねて表示するナビゲーション装置が車両に搭載されている場合、その現在位置の情報と地図情報とに基づいて、交差点での車両の右左折（右折または左折）を判定できる。

特開２０１９－４６４１３号公報

ナビゲーション装置が車両に搭載されていない場合、たとえば、車両の横加速度およびヨーレートなどの車両挙動がセンサにより検出され、その検出された車両挙動に基づいて、交差点での車両の右左折を判定できる。

ところが、この判定の手法では、車両が急な車線変更や複数車線に跨がる車線変更を行った場合に、交差点での車両の右左折が誤判定されて、道路標識の認識結果がリセットされることがある。

本発明の目的は、交差点での車両の右左折を精度よく判定でき、ひいては車両が通行する道路の変更を精度よく判定できる、通行道路変更判定装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る通行道路変更判定装置は、車速を調節する車速調節操作の状況を検出する操作状況検出手段と、車両の挙動を検出する挙動検出手段と、操作状況検出手段により検出される車速調節操作の状況に基づいて、交差点への車両の進入を判定する進入判定手段と、進入判定手段により交差点への進入が判定された場合、挙動検出手段により検出される挙動および車両の方向指示器の作動状況の少なくとも一方に基づいて、交差点での車両の右折または左折を判定する右左折判定手段とを含む。

この構成によれば、車速を調節する車速調節操作（たとえば、アクセルペダルまたはブレーキペダルの操作）の状況が検出され、まず、その検出された状況に基づいて、車両の交差点への進入が判定される。交差点への車両の進入が判定された場合、次に、車両の挙動または方向指示器の作動状態の少なくとも一方に基づいて、その車両が進入した交差点での車両の右折または左折（右左折）が判定される。

交差点での車両の右左折の判定前に、その交差点への車両の進入が判定され、車両が交差点に進入していない場合には、車両の右左折の判定が行われない。これにより、車両が急な車線変更または複数車線に跨がる車線変更を行ったために、車両が右左折時と同様の挙動を示しても、その車線変更が交差点での車両の右左折と判定されることを抑制できる。よって、交差点での車両の右左折を精度よく判定することができ、ひいては車両が通行する道路の変更を精度よく判定することができる。

通行道路変更判定装置は、車両が通行する道路上の道路標識を認識する認識手段と、認識手段が認識した道路標識の情報を記憶する記憶手段と、右左折判定手段により車両の右折または左折が判定されたことに応じて、記憶手段に記憶されている道路標識の情報を消去する消去手段とをさらに含む構成であってもよい。

この構成によれば、車両が通行する道路上の道路標識が認識され、その認識された道路標識の情報が記憶手段に記憶される。交差点での車両の右左折が判定されると、記憶手段に記憶されている道路標識の情報が消去される。交差点での車両の右左折が精度よく判定されるので、その右左折の誤判定により道路標識の情報が誤って消去されることを抑制できる。

本発明によれば、交差点での車両の右左折を精度よく判定することができるので、車両が通行する道路の変更を精度よく判定することができる。

本発明の一実施形態に係る通行道路変更判定装置の機能が組み込まれた標識表示装置の構成を示すブロック図である。 標識表示処理の流れを示すフローチャートである。 交差点進入判定の手法を説明するための図である。 右左折判定の手法を説明するための図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜標識表示装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る通行道路変更判定装置の機能が組み込まれた標識表示装置１の構成を示すブロック図である。

標識表示装置１は、自動車などの車両に搭載されて、カメラ２で撮影された画像を解析して車両の進路上に設置されている道路標識の情報をディスプレイ３に表示させるものである。

カメラ２は、所定のフレームレートで静止画を連続して撮影可能なものである。カメラ２は、車両の前方を広角で撮像するように車両の前部に取り付けられている。道路標識は、一般に、道路の脇または上方に設置されるため、カメラ２は、車両の前方に存在する道路標識が画角内に入るように設けられている。

ディスプレイ３は、運転者が視認可能な位置に配置されるものであればよく、たとえば、コンビネーションメータに組み込まれたマルチインフォメーションディスプレイであってもよいし、ヘッドアップディスプレイであってもよい。

標識表示装置１は、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）４が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ４１およびメモリ４２が内蔵されている。メモリ４２には、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、およびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが含まれる。車両には、各部を制御するため、複数のＥＣＵがＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信可能に搭載されており、ＥＣＵ４は、そのうちの１つである。

ＥＣＵ４には、カメラ２以外に、アクセルセンサ５、ブレーキペダルスイッチ６、横加速度センサ７、ヨーレートセンサ８および操舵角センサ９が接続されており、それらのセンサ類から検出信号が入力される。

アクセルセンサ５は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じた検出信号を出力する。ＥＣＵ４は、アクセルセンサ５の検出信号から、アクセルペダルの踏み込み量を求める。

ブレーキペダルスイッチ６は、運転者により操作されるブレーキペダル（図示せず）が踏まれると接点が閉じてオンになり、ブレーキペダルから足が離されると接点が開いてオフとなるスイッチである。ＥＣＵ４には、ブレーキペダルスイッチ６のオン／オフ状態に応じたブレーキ信号が入力される。たとえば、ブレーキペダルスイッチ６がオンの状態では、ＥＣＵ４にハイレベルの信号が入力され、ブレーキペダルスイッチ６がオフの状態では、ＥＣＵ４にローレベルの信号が入力される。したがって、ＥＣＵ４は、その入力される信号のレベルからブレーキペダルスイッチ６のオン／オフを判定する。

横加速度センサ７は、車両の左右方向（横方向）の加速度である横加速度に応じた検出信号を出力する。ＥＣＵ４は、横加速度センサ７の検出信号から、車両の横加速度を求める。横加速度は、たとえば、車両の横方向の一方側への加速時に正の値をとり、他方側への加速時に負の値をとる。

ヨーレートセンサ８は、車両の重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートに応じた検出信号を出力する。ＥＣＵ４は、ヨーレートセンサ８の検出信号から、車両のヨーレートを求める。ヨーレートは、たとえば、車両の鉛直軸まわりの回転方向の一方側への回転時に正の値をとり、他方側への回転時に負の値をとる。

操舵角センサ９は、車両のステアリング機構の舵角中点に対する操舵角に応じた検出信号を出力する。操舵角は、運転者により操作されるステアリングホイールの回転操作角であるステアリング角であり、たとえば、ステアリングホイールが中立位置から右側に回された状態で正の値をとり、左側に回された状態で負の値をとる。

ＥＣＵ４は、各種センサから入力される検出信号や他のＥＣＵから入力される情報に基づいて、次に述べる標識表示処理を実行することにより、ディスプレイ３への道路標識の情報の表示を制御する。

＜標識表示処理＞
図２は、標識表示処理の流れを示すフローチャートである。

車両の走行中、ＥＣＵ４は、ディスプレイ３への道路標識の情報の表示を制御するため、標識表示処理を所定の周期で実行する。

標識表示処理では、まず、カメラ２により車両の前方が撮影され、その撮影された画像のデータがカメラ２からＥＣＵ４に入力される（ステップＳ１）

次に、公知のテンプレートマッチングの手法により、カメラ２により撮影された画像から道路上の道路標識が認識される（ステップＳ２）。

その後、制限速度標識（最高速度標識）または追い越し禁止標識が認識されたか否かが判断される（ステップＳ３）。制限速度標識および追い越し禁止標識の両方が認識されなかった場合（ステップＳ３のＮＯ）、標識表示処理が終了される。

制限速度標識または追い越し禁止標識の少なくとも一方の道路標識が認識された場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、その認識された道路標識の情報がＥＣＵ４のメモリ４２に記憶される。また、図１に示されるように、その認識された道路標識の情報がアイコンの形態でディスプレイ３に表示される（ステップＳ４）。

道路標識の情報の表示後、その表示が継続されたまま（ステップＳ５）、交差点進入判定が実施される（ステップＳ６）。交差点進入判定では、車両が交差点に進入したか否かが判定される。交差点進入判定の手法については、後に詳述する。

交差点進入判定で車両が交差点に進入していない（進入なし）と判定された場合（ステップＳ６のＮＯ）、道路標識の情報の表示が継続される（ステップＳ５）。なお、ここで車両が進入したか否かの判定の対象となる交差点は、車両が右折または左折する交差点であり、車両が直進する交差点を含まない。

交差点進入判定で車両が交差点に進入した（進入あり）と判定された場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、右左折判定が実施される（ステップＳ７）。右左折判定では、車両が交差点を右折または左折したか否かが判定される。右左折判定の手法については、後に詳述する。

右左折判定で車両が右左折していない（右左折なし）と判定された場合（ステップＳ７のＮＯ）、道路標識の情報の表示が継続される（ステップＳ５）。

右左折判定で車両が交差点を右左折した（右左折あり）と判定された場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、ＥＣＵ４のメモリ４２に記憶されている道路標識の情報が消去されるともに、ディスプレイ３から道路標識の情報の表示が消去される（ステップＳ８）。

＜交差点進入判定＞
図３は、交差点進入判定の手法を説明するための図である。

交差点進入判定手法の一例では、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、アクセルペダルの踏み込み量が閾値未満であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入したと判定される。一方、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、アクセルペダルの踏み込み量が閾値以上であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入していないと判定される。

交差点進入判定手法の他の例では、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、ブレーキペダルスイッチ６がオンであるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入したと判定される。一方、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、ブレーキペダルスイッチ６がオフであるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入していないと判定される。

なお、アクセルペダルの踏み込み量とブレーキペダルのオン／オフの状態との両方が交差点進入判定に用いられてもよい。すなわち、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、アクセルペダルの踏み込み量が閾値未満であるという条件と、ブレーキペダルスイッチ６がオンであるという条件との両方が成立し、かつ、それらの条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入したと判定されてもよい。一方、ディスプレイ３に道路標識の情報が表示された後の第１時間内にアクセルペダルの踏み込み量が閾値未満であるという条件と、ブレーキペダルスイッチ６がオフであるという条件との両方が成立し、かつ、それらの条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点に進入していないと判定されてもよい。

＜右左折判定＞
図４は、右左折判定の手法を説明するための図である。

右左折判定手法の一例では、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値以上であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定される。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値未満であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定される。

右左折判定手法の他の例では、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両のヨーレートの絶対値が閾値以上であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定される。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両のヨーレートの絶対値が閾値未満であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定される。

右左折判定手法のさらに他の例では、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の操舵角の絶対値が閾値以上であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定される。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の操舵角の絶対値が閾値未満であるという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定される。

なお、車両の横加速度、ヨーレートおよび操舵角のうちの少なくとも２つが交差点進入判定に用いられてもよい。すなわち、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値以上であるという条件と、車両のヨーレートの絶対値が閾値以上であるという条件と、車両の操舵角の絶対値が閾値以上であるという条件とのうちの２個以上が成立し、かつ、その２個以上の条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定されてもよい。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値未満であるという条件と、車両のヨーレートの絶対値が閾値未満であるという条件と、車両の操舵角の絶対値が閾値未満であるという条件とのうちの２個以上が成立し、かつ、その２個以上の条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定されてもよい。

＜作用効果＞
以上のように、車速を調節する車速調節操作の状況（アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルスイッチ６のオン／オフ）が検出され、まず、その検出された状況に基づいて、車両の交差点への進入が判定される。交差点への車両の進入が判定された場合、次に、車両の挙動（横加速度、ヨーレート、操舵角）に基づいて、その車両が進入した交差点での車両の右折または左折（右左折）が判定される。

交差点での車両の右左折の判定前に、その交差点への車両の進入が判定され、車両が交差点に進入していない場合には、車両の右左折の判定が行われない。これにより、車両が急な車線変更または複数車線に跨がる車線変更を行ったために、車両が右左折時と同様の挙動を示しても、その車線変更が交差点での車両の右左折と判定されることを抑制できる。よって、交差点での車両の右左折を精度よく判定することができ、ひいては車両が通行する道路の変更を精度よく判定することができる。

また、車両が通行する道路上の道路標識（制限車速標識、追い越し禁止標識）が認識され、その認識された道路標識の情報がＥＣＵ４のメモリ４２に記憶される。交差点での車両の右左折が判定されると、メモリ４２に記憶されている道路標識の情報が消去される。交差点での車両の右左折が精度よく判定されるので、その右左折の誤判定により道路標識の情報が誤って消去されることを抑制できる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、右左折判定には、車両の方向指示器（ウィンカ）の作動状況が用いられてもよい。交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、方向指示器が作動しているという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定されてもよい。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、方向指示器が作動していないという条件が成立し、かつ、その条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定されてもよい。

また、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値以上であるという条件と、車両のヨーレートの絶対値が閾値以上であるという条件と、車両の操舵角の絶対値が閾値以上であるという条件とのうちの１個以上が成立するとともに、方向指示器が作動しているという条件が成立し、かつ、それらの条件の成立が第２時間継続した場合、車両が交差点を右折または左折したと判定されてもよい。一方、交差点進入判定で交差点への車両の進入が判定された後の第１時間内に、車両の横加速度の絶対値が閾値未満であるという条件と、車両のヨーレートの絶対値が閾値未満であるという条件と、車両の操舵角の絶対値が閾値未満であるという条件とのうちの１個以上が成立するとともに、方向指示器が作動していないという条件が成立し、かつ、それらの条件の成立が第２時間継続した場合、車両は交差点を右折または左折していないと判定されてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：標識表示装置（通行道路変更判定処理）
２：カメラ（認識手段）
４：ＥＣＵ（進入判定手段、右左折判定手段、認識手段、消去手段）
５：アクセルセンサ（操作状況検出手段）
６：ブレーキペダルスイッチ（操作状況検出手段）
７：横加速度センサ（挙動検出手段）
８：ヨーレートセンサ（挙動検出手段）
９：操舵角センサ（挙動検出手段）
４２：メモリ（記憶手段）

Claims (3)

1. 車速を調節する車速調節操作の状況を検出する操作状況検出手段と、
   車両の挙動を検出する挙動検出手段と、
   前記操作状況検出手段により検出される前記車速調節操作の状況に基づいて、交差点への前記車両の進入を判定する進入判定手段と、
   前記進入判定手段により前記交差点への進入が判定された場合、前記挙動検出手段により検出される挙動および前記車両の方向指示器の作動状況の少なくとも一方に基づいて、前記交差点での前記車両の右折または左折を判定する右左折判定手段と、
   前記車両が通行する道路上の道路標識を認識する認識手段と、
   前記認識手段が認識した前記道路標識の情報を表示する表示手段とを含み、
   前記操作状況検出手段は、前記車速調節操作の状況として、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、
   前記進入判定手段は、前記表示手段に前記道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、前記アクセルペダルの踏み込み量が閾値未満であるという条件が成立し、その条件の成立が第２時間継続した場合、前記車両が前記交差点に進入したと判定する、通行道路変更判定装置。
2. 車速を調節する車速調節操作の状況を検出する操作状況検出手段と、
   車両の挙動を検出する挙動検出手段と、
   前記操作状況検出手段により検出される前記車速調節操作の状況に基づいて、交差点への前記車両の進入を判定する進入判定手段と、
   前記進入判定手段により前記交差点への進入が判定された場合、前記挙動検出手段により検出される挙動および前記車両の方向指示器の作動状況の少なくとも一方に基づいて、前記交差点での前記車両の右折または左折を判定する右左折判定手段と、
   前記車両が通行する道路上の道路標識を認識する認識手段と、
   前記認識手段が認識した前記道路標識の情報を表示する表示手段とを含み、
   前記操作状況検出手段は、前記車速調節操作の状況として、ブレーキペダルスイッチのオン／オフを検出し、
   前記進入判定手段は、前記表示手段に前記道路標識の情報が表示された後の第１時間内に、前記ブレーキペダルスイッチがオンであるという条件が成立し、その条件の成立が第２時間継続した場合、前記車両が前記交差点に進入したと判定する、通行道路変更判定装置。
3. 前記認識手段が認識した前記道路標識の情報を記憶する記憶手段と、
   前記右左折判定手段により前記車両の右折または左折が判定されたことに応じて、前記記憶手段に記憶されている前記道路標識の情報を消去する消去手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の通行道路変更判定装置。

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