JP7461313B2 - 逆走検出装置 - Google Patents
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Description
そして、右側の道路標識が正常走行時より大きいとき、或いは左側の道路標識が正常走行時より小さいときに、逆走の警報を出力する。
また、中央分離帯がないことを検出したときには、道路の車線数を検出し、ナビゲーション装置による車線数と一致しているとき、自車よりも右側の車線が左側の車線より少ないときには逆走の警報出力をする。
また、本発明の別の態様によれば、自車両の前方を撮影する撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果、及び、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果に基づき、自車両が道路を逆走しているか否かを判定するよう構成され、前記撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果と、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果とが整合したときに、自車両が道路を逆走しているか否かの判定を確定させる。
また、本発明の別の態様によれば、自車両の前方を撮影する撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果、及び、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果に基づき、自車両が道路を逆走しているか否かを判定するよう構成され、前記反射波信号に基づき道路標識の裏を検出したときに、当該道路標識についての前記撮影装置の画像に基づく位置判定に基づき、道路標識と道路標識以外の表示物とを区別する。
図1は、逆走検出装置の一態様を示すブロック図である。
なお、逆走検出装置による逆走検出処理で識別する道路標識には、案内標識、警戒標識、規制標識、指示標識が含まれる。
ここで、ADAS110は、車両100の前方を撮影する撮影装置200と、車両100の前方にミリ波を照射して車両100の前方の物体を検出するミリ波レーダ300と、ADAS110の各機能の対象認識、状況評価、制御判断機能を有したECU(Electronic Control Unit)400と、ECU400からの指令に応じて作動する警報装置500と、車両100の現在位置や目的地への経路案内などを行うナビゲーション装置600と、を有する。
ミリ波レーダ300は、シンセサイザーでミリ波の信号を生成してTXアンテナから送信し、対象物で反射して戻ってきた電波(反射信号)をRXアンテナで受信して、受信した電波に基づき対象物との距離などの情報を取得する。
また、ミリ波レーダ300は、夜間、逆光、対向車のライトが照射されるなどの照度が大きく変化する場面でも、対象物の検出が可能である。
更に、ミリ波レーダ300が79GHzの周波数を用いる場合、帯域幅が4GHzと超広帯域であるため、高い分解能、詳細には、4~5cmの距離分解能を実現できる。
警報装置500は、スピーカ(ブザー)による警報音や音声案内、ディスプレイにおける文字や絵の表示、警告ランプなどによって、逆走状態の警報などを車両100の運転者に対して行う装置である。
そして、ECU400は、逆走検出機能によって車両100が逆走状態であることを検知すると、警報装置500を作動させ、車両100が逆走状態であることを車両100の運転者に警報する。
ECU400は、道路標識の表裏の判別(詳細には、表裏による形状の違い)に基づき車両100が逆走しているか否かを判定する。
なお、道路標識の表とは、案内、警戒、規制、指示などの情報を示す図形(マーク)や文字が印刷された面である。
したがって、車両100が逆走したときは、車両100の運転者からは、前方の道路標識の裏が見えることになる。
つまり、ECU400は、車両100の前方に位置している道路標識が車両100に対して表を向けていれば、車両100が本来の方向(順方向)に向けて走行している(正常走行)と判定し、車両100の前方に位置している道路標識が車両100に対して裏を向けていれば、車両100が逆走していると判定する。
しかし、ECU400が、撮影装置200の画像から道路標識の表の図形や文字を識別するためには、識別可能な距離にまで道路標識に接近する必要があり、道路標識が接近するまでの間、逆走検出が遅れることになる。
また、雨、霧、雪による視界不良時や逆光のときなどの悪天候時には、たとえ道路標識と撮影装置200との距離が十分短くなっていても、撮影装置200の画像に基づく道路標識の表裏の識別精度が低下する。
このため、ミリ波レーダ300を用いて道路標識の表裏を判別できれば、視界不良時などであっても、道路標識の表裏を早期にかつ正確に検出することが可能となる。
道路標識700の標示板701の表面703にミリ波を照射した場合(図2参照)、ミリ波は平である標示板701の表面703からに反射し、ミリ波の入射角度が道路標識の表面に対して垂直であるときに、反射波の強度が最も強くなる。
円柱状の支柱702では、支柱702の外表面に対してミリ波が垂直に入射される部分を除いて反射波の強度は弱くなる。
このように、標示板701の表面703と裏面704とでは、支柱702の有無によって反射波の強度に違いが生じるので、ECU400は、支柱702の有無に因る反射波の強度に違いに基づき、道路標識700の表裏、つまり、車両100が逆走しているか否かを判別することができる。
そして、ECU400は、車両100の走行中に得た道路標識700からの反射波強度の情報と、不揮発性メモリに記録してある道路標識700の表面703にミリ波を照射したときの反射波強度の情報とを比較することで、道路標識700の表裏を判別することができる。
換言すれば、ECU400は、車両100の走行中に得た道路標識700からの反射波強度から、平面である表面703からの反射波を得たことを示す平面判定結果、又は、支柱702によって立体となる裏面704からの反射波を得たことを示す立体判定結果を得る。
更に、ECU400は、基準の反射波強度の情報を、車両100の走行中に得た道路標識700からの反射波強度に基づく学習することができる。
また、ECU400は、ナビゲーション装置600の道路データから道路標識の設置情報を取得し、撮影装置200の画像から検出した道路標識との整合をとって、道路標識に向けたミリ波の照射を行わせることができる。
そして、ECU400は、同じ道路標識について、撮影装置200の画像に基づく表裏の検出結果と、ミリ波レーダ300による表裏の検出結果とが、共に裏(逆走状態)で一致するときに、車両100の逆走状態を確定させ、警報装置500を作動させることができる。
そこで、ECU400は、撮影装置200の画像や気象情報などに基づき、撮影装置200の画像に基づく道路標識の認識精度が低下する悪天候時(視界不良時)であるか否か、換言すれば、撮影装置200の画像に基づく道路標識の検出精度が低下する条件であるか否かを判断する。
そして、ECU400は、撮影装置200の画像に基づく道路標識の認識精度が低下する条件であるとき、ミリ波レーダ300で道路標識を検出し、更に、検出した道路標識の表裏をミリ波レーダ300による反射波の強度に基づき判断することができる。
また、通行止めなどによって、車両100が一時的に反対車線を走行することになる場合がある。
このような状況において、ECU400は、ナビゲーション装置600などから通行止めなどの情報を得て、通行止めなどによって車両100が一時的に反対車線を走行していると認める場合は、前方の道路標識が裏であることを出しても、警報装置500を作動させない。
撮影装置200の画像に基づき道路標識の図形(マーク)や文字を認識することが可能な最大距離は、ミリ波レーダ300で道路標識の表裏を判別できる最大距離よりも短い。
そして、ECU400は、ミリ波レーダ300を用いた表裏判別処理で道路標識が表であることを判別した場合、当該道路標識についての撮影装置200を用いた表裏判別処理の優先度を下げて他の処理に移行することで、撮影装置200を効率的に使用できる。
なお、ECU400は、逆走検出にとどまらず、通常の道路標識の認識処理においても、ミリ波レーダ300による距離情報を用い、図形や文字の認識処理を実施する道路標識の順番を決定することができ、たとえば、車両100から近い道路標識ほど優先して認識処理を行うことができる。
ここで、ミリ波は木の葉を透過できるため、街路樹の木の葉で道路標識の一部が隠れている状況でも、当該道路標識の表裏を、ミリ波レーダ300を用いて判別できる。
つまり、ECU400は、撮影装置200とミリ波レーダ300とを組み合わせて用いることで、撮影装置200単体の場合よりも、道路標識の表裏(逆走の有無)を判別する処理の確度を向上させる。
ここで、対象とする道路標識まで距離が遠いと、撮影装置200の画像から道路標識を抽出できても、道路標識の図形や文字を詳細に認識することは難しい。
そして、ECU400は、次のステップS1003で、対象とする道路標識からの反射波の強度判定を行う。
なお、道路標識における一般的な円柱状支柱の直径は、79GHzでのミリ波波長よりも大きいため、ビームの照射角に拘らず、反射波を安定して受信できる。
そこで、ECU400は、ステップS1003で、道路標識の表にミリ波を照射したときの反射波の強度である基準の反射波強度(設定強度)と、実際に得た反射波の強度とを比較する。
換言すれば、ECU400は、実際に得た反射波の強度が基準の反射波強度と同等以上である場合、車両100が本来の方向(順方向)に向けて走行していて逆走状態ではないと暫定的に判断する。
換言すれば、ECU400は、実際に得た反射波の強度が基準の反射波強度よりも小さい場合、車両100が道路を逆走しているため、車両100の前方の道路標識の裏面が見えていると暫定的に判断する。
ECU400は、ステップS1005で、ミリ波レーダ300により表であると判別した当該道路標識についての撮影装置200を用いた表裏判別処理の優先度を下げ、次のステップS1006で他の道路標識の判定処理を実施することで、撮影装置200を効率的に使用する。
つまり、ミリ波レーダ300により道路標識が表であると判別していて、逆走状態ではない可能性が高いので、ECU400は、撮影装置200による表裏判定を急ぐ状態ではないと判断して、撮影装置200を他の処理に充当させる。
ここで、撮影装置200を用いた表裏判定の結果が表であって、ミリ波レーダ300による表裏の判別結果と撮影装置200による表裏の判別結果とが、共に表で一致した場合、ECU400は、ステップS1008に進んで、車両100が本来の方向(順方向)に向けて走行しているという判断を確定させる。
そこで、撮影装置200を用いた表裏判定の結果が裏である場合、ECU400は、ステップS1002に戻り、当該道路標識について、ミリ波レーダ300による表裏判別処理及び撮影装置200による表裏判別処理を再度実施する。
ECU400は、ステップS1010で、ミリ波レーダ300により裏であると判別した当該道路標識についての撮影装置200を用いた表裏判別処理の優先度を上げて、撮影装置200を用いた表裏判別処理を早期に実施し、逆走状態の早期確定を図る。
ここで、撮影装置200を用いた表裏判定の結果が裏であって、ミリ波レーダ300による表裏の判別結果と撮影装置200による表裏の判別結果とが、共に裏で一致した場合、ECU400は、ステップS1012に進んで、車両100が逆走しているという判断を確定させ、警報装置500を作動させる。
そこで、撮影装置200を用いた表裏判定の結果が表である場合、ECU400は、ステップS1002に戻り、当該道路標識について、ミリ波レーダ300による表裏判別処理及び撮影装置200による表裏判別処理を再度実施する。
まず、撮影装置200による外界認識が視界不良(豪雪、濃霧、豪雨など)で不能になった場合について説明する。
そこで、ECU400は、ミリ波を両路肩方面に照射する。
そして、ECU400は、道路標識の他、ガードレールやガードポールなどの車両防護柵からの反射波を検知することにより、車両100が走行している車線の路肩を認識する。
したがって、ECU400は、車線の路肩を認識すると、前述した設置高さに向けてミリ波を照射して、路側式の道路標識の検出を行なう。
したがって、ECU400は、車線上の前述した設置高さに向けてミリ波を照射して、片持式や門型式の道路標識の検出を行なう。
なお、撮影装置200で道路標識を検出できない状況でも、ミリ波レーダ300で道路標識の存在を確認できれば、予め撮影装置200での認識範囲を限定して設定することができ、視界が開けたときに早期に撮影装置200による道路標識の認識処理を行わせることができる。
たとえば、ECU400は、撮影装置200で道路標識を認識する際、予め登録されている図形と類似する図形を認識する場合がある。
係る処理により、道路標識の誤判定を抑止できる。
つまり、ECU400は、悪天候時(視界不良時)は、視界良好時に比べて裏判定し易くなる方向に、反射波信号の閾値を変更する。
たとえば、朝日や西日などによる逆光のときで、撮影装置200での外界認識が実質的に不能である場合、ECU400は、ミリ波レーダ300での表裏判別結果を重視し、逆走検出(裏判定)の確度に応じて警告を行なう。
そして、ECU400は、警報装置500を作動させるときに、確度の大きさに応じて、警告音のボリューム、ディスプレイの絵、警告ランプの色、音声案内の内容の変更などを行って、車両100の運転者に警報する。
そこで、ECU400は、ミリ波レーダ300で検出した道路標識の付近を自車のヘッドライトで照らすように光軸を変更する指令を、ヘッドライトの光軸を制御する制御装置に対して与える。
係る光軸制御によって、対象の道路標識が車両100のヘッドライトで照らされ、撮影装置200の画像に基づく表裏判別が可能となるため、逆走検出の確度が向上する。
図5及び図6は、道路標識以外の表示物と道路標識とを判別して逆走検出を行なう処理の一態様を示すフローチャートである。
次いで、ECU400は、ステップS2002で、撮影装置200の画像から検出した表示物に対してミリ波を照射する。
ここで、ECU400は、反射波の信号に基づく判別結果が表である場合、ステップS2004に進み、撮影装置200の画像に基づく判別結果も表であるか否かを判断する。
一方、ECU400は、反射波の信号に基づく判別結果が表で、撮影装置200の画像に基づく判別結果が裏であった場合、ステップS2004からステップS2002に戻って、対象の表示物に再度ミリ波を照射し、ミリ波レーダ300による表裏判別を再度実施する。
そして、対象の表示物が車線上に設置されている場合、ECU400は、ステップS2007に進み、対象の表示物の路面からの設置高さが、片持式や門型式での道路標識の設置高さである4.7m以上であるか否かを、撮影装置200の画像に基づき判断する。
そして、ECU400は、ミリ波レーダ300から対象の表示物の裏を判定したものの、逆走判定を行うことなく処理を終了させ、道路標識以外の表示物に基づく逆走判定を回避する。
ECU400は、ステップS2011で、撮影装置200の画像に基づく判別結果も、ミリ波レーダ300に基づく判別結果と同じ裏であるか否かを判断する。
また、ECU400は、ステップS2006で、対象の表示物が路肩上に設置されていると判断すると、ステップS2009に進み、対象の表示物の設置高さが、1.8m未満であるか否かを判断する。
そこで、ECU400は、対象の表示物の設置高さが1.8m以上である場合、対象の表示物が道路標識であると判断して、ステップS2011に進み、対象の表示物(道路標識)の表裏判別を撮影装置200の画像に基づき行なって逆走の有無を判断する。
路側式の道路標識であって著名地点を表示する案内標識は、標示板の高さを1.0mまで低くすることができるが、1.0m未満の高さに設置されることはない。
ECU400は、ステップS2013で、対象の表示物が道路標識以外であると判定し、ミリ波レーダ300から対象の表示物の裏を判定したものの、逆走判定を行うことなく処理を終了させ、道路標識以外の表示物に基づく逆走判定を回避する。
以上のように、ECU400は、道路標識についての撮影装置200の画像に基づく位置判定に基づき、道路標識と道路標識以外の表示物とを区別するので、撮影装置200の画像から道路標識以外の表示物を検出することがあっても、逆走検出の精度が低下することを抑止できる。
たとえば、道路標識の老朽化などによって標示板の記号や文字の撮影装置200による識別が難しくなる場合がある。
しかし、ECU400は、ミリ波レーダ300を併用することにより、撮影装置200による判定処理を補完して遠距離から表裏判定を行える。
しかし、ミリ波は雪を透過するため、標示板の支柱に雪が積もったとしても、ECU400は、支柱の有無による反射波の違いを検知でき、撮影装置200による判定処理を補完して表裏判定を行える。
撮影装置200による道路標識の表裏判別を行う場合、表裏判定可能な距離にまで道路標識に近づく必要があり、その間でリスクが高まる。
これに対し、ミリ波レーダ300による表裏判別は、撮影装置200による表裏判別よりも遠距離から可能であり、ECU400は、ミリ波レーダ300を併用することで、早期に逆走を検出することができ、逆走によるリスクを低減できる。
このとき、撮影装置200のみ或いはミリ波レーダ300のみによる表裏判別では、表裏が混在していることにより、逆走の有無を誤判定する可能性がある。
これに対し、撮影装置200とミリ波レーダ300とを併用すれば、ECU400は、撮影装置200の画像から「進入禁止」のマークを識別し、また、ミリ波レーダ300から各道路標識の表裏の判別を行なうなど、処理を分散させることができるため、道路標識の検知確度を向上させることができる。
ECU400は、まず、ステップS3001で、撮影装置200の画像から同一地点に設置された複数の道路標識を検知する。
なお、ステップS3001から初めてステップS3002に進んだとき、ミリ波を照射する道路標識は、同一地点に設置された複数の道路標識の全てである。
また、複数の道路標識にミリ波を照射したとき、ECU400は、複数の道路標識からの反射波信号を一括りとして取得する。
ここで、実際に取得した反射波信号の強度が基準強度以上である場合、ECU400は、ステップS3004に進み、対象とする道路標識が全て表であると判定する。
そこで、ECU400は、次のステップS3005で、対象としている道路標識についての撮影装置200を用いた表裏判定処理の優先度を下げ、ステップS3006で他の判定処理を実施させる。
撮影装置200を用いた表裏判定で全て表であると判別された場合は、ミリ波レーダ300による表裏判別の結果と同じであって整合がとれているため、ECU400は、ステップS3008に進んで、車両100が本来の方向(順方向)に向けて走行している正常走行状態であるという判断を確定させる。
一方、ECU400は、ステップS3003で、実際に取得した反射波信号の強度が基準強度未満であると判断した場合、つまり、反射波信号が、対象としている道路標識の少なくとも一部が裏であることを示している場合、ステップS3003からステップS3009に進む。
「進入禁止」の道路標識が車両100の前方に見えている状態で車両100が走行する状況は、車両100の逆走状態である可能性がある。
また、ECU400は、ステップS3009で、表である「進入禁止」の道路標識が検知されていないと判断すると、ステップS3010に進み、対象としている道路標識が、表である「自転車歩道通行可」の道路標識が含んでいるか否かを判断する。
そこで、ECU400は、表である「自転車歩道通行可」の道路標識を検知した場合、逆走状態を更に検証するために、ステップS3011に進み、「自転車歩道通行可」の道路標識以外の道路標識にミリ波を照射する。
ここで、裏である道路標識を検知した場合、「進入禁止」或いは「自転車歩道通行可」の道路標識と他の道路標識とが、相互に逆向きで同じ位置に設置されていることになる。
そこで、ECU400は、「進入禁止」或いは「自転車歩道通行可」の道路標識以外の道路標識に裏であるものを含むと判断すると、ステップS3014に進み、車両100が逆走しているという判断を確定させ、警報装置500を作動させる。
また、ECU400は、「進入禁止」及び「自転車歩道通行可」の道路標識を共に検知しなかった場合、ステップS3010からステップS3013に進む。
ここで、車両100が正常走行していることを前提に、車両100の運転者に、案内、警戒、規制などの情報を伝達するための道路標識を設置するから、「進入禁止」や「自転車歩道通行可」などの道路標識と他の道路標識とが相互に逆向きで同じ位置に設置される場合、他の道路標識の方が多くなるのが一般的である。
したがって、車両100が逆走した場合、表裏が混在する複数の道路標識のうち、裏が見えている道路標識の数が、表が見えている道路標識の数よりも多くなる。
このように、ECU400は、「進入禁止」などの道路標識と他の道路標識とが相互に逆向きで同じ位置に設置される場合でも、車両100が逆走しているか否かを検出することができる。
たとえば、車両100が停止状態から発進する場合、ECU400は、ミリ波レーダ300による逆走検出処理を優先させる。
つまり、天候不良等で視界が確保できずに停車する場合や、停車している間に照度変化によって道路標識の検知ができなくなっている場合などが想定されるため、ECU400は、視界不良や照度変化に影響を受けないミリ波レーダ300による逆走検出処理を優先させる。
ミリ波レーダ300による逆走検出処理においては、カーブで道路標識の標示板に対するミリ波の入射角度が変化することで反射波信号の強度が変わり、表裏の判定精度が影響を受ける。
このような要因のため、カーブではミリ波レーダ300による逆走検出処理を精度が低下する可能性があるため、ECU400は、撮影装置200による逆走検出処理を優先させる。
背中合わせに2つの道路標識が設置されている場合、係る道路標識からのミリ波の反射波強度は、単独の道路標識の表面にミリ波を照射したときよりも低く、単独の道路標識の裏面にミリ波を照射したときよりも高くなる。
そこで、単独の道路標識の表面にミリ波を照射したときの反射波強度に至らなくとも、単独の道路標識の裏面にミリ波を照射したときの反射波強度よりも高く、かつ、「進入禁止」の道路標識が検知できる場合、ECU400は、撮影装置200による逆走検出処理を優先させる。
自動車ナンバー自動読み取り装置や速度違反自動取締装置は、支柱に撮像用カメラを備え付けて構成されるため、ミリ波の反射は略支柱からに限られる。
このため、自動車ナンバー自動読み取り装置や速度違反自動取締装置からの反射波強度は、道路標識からの反射波強度と比較して小さくなる。
したがって、ECU400は、反射波強度の比較に基づき、自動車ナンバー自動読み取り装置や速度違反自動取締装置と道路標識とを区別することが可能である。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
また、ECU400は、車両100の逆走を検出したときに、車両100のハザードランプを点灯させたり、車両100の加速や速度を制限したりすることができる。
また、ECU400は、撮影装置200による道路標識の裏側の色の検出と、ミリ波レーダ300による反射波強度(平面判定、立体判定)の情報とから、道路標識の表裏判別(逆走検出)を行なうことができる。
Claims (3)
- 自車両の逆走を検出する逆走検出装置であって、
自車両の前方を撮影する撮影装置の画像から検出した道路標識に対してミリ波レーダからミリ波を照射し、
前記道路標識からの反射波信号に基づき、ミリ波を照射した前記道路標識の面が表であるか裏であるかを判別し、
前記道路標識の表裏の判別結果に基づき、自車両が道路を逆走しているか否かを判定する、
逆走検出装置。 - 自車両の逆走を検出する逆走検出装置であって、
自車両の前方の道路標識に対してミリ波レーダからミリ波を照射し、
前記道路標識からの反射波信号に基づき、ミリ波を照射した前記道路標識の面が表であるか裏であるかを判別し、
自車両の前方を撮影する撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果、及び、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果に基づき、自車両が道路を逆走しているか否かを判定するよう構成され、
前記撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果と、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果とが整合したときに、自車両が道路を逆走しているか否かの判定を確定させる、
逆走検出装置。 - 自車両の逆走を検出する逆走検出装置であって、
自車両の前方の道路標識に対してミリ波レーダからミリ波を照射し、
前記道路標識からの反射波信号に基づき、ミリ波を照射した前記道路標識の面が表であるか裏であるかを判別し、
自車両の前方を撮影する撮影装置の画像に基づく道路標識の認識結果、及び、前記反射波信号に基づく表裏の判別結果に基づき、自車両が道路を逆走しているか否かを判定するよう構成され、
前記反射波信号に基づき道路標識の裏を検出したときに、当該道路標識についての前記撮影装置の画像に基づく位置判定に基づき、道路標識と道路標識以外の表示物とを区別する、
逆走検出装置。
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