(57)【要約】【課題】点灯式速度標識の消灯時に適切に制限速度を設定することができる制限速度設定装置を提供する。【解決手段】車載カメラの撮像範囲内に含まれる点灯式速度標識の画像に基づいて車両の制限速度を設定する制限速度設定装置であって、車両の地図上の位置と点灯式速度標識の地図上の位置を含む地図情報とに基づいて、車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれるか否かを判定する標識判定部と、車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれると判定された場合に、速度標識認識部が点灯式速度標識の画像を認識できなかったとき、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在するか否かを判定する遮蔽物判定部と、遮蔽物判定部により車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在しないと判定された場合、予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する制限速度設定部と、を備える。【選択図】図２
2018106405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車載カメラの撮像範囲内に含まれる点灯式速度標識の画像に基づいて前記車両の制限速度を設定する制限速度設定装置であって、
前記車載カメラの撮像画像から前記点灯式速度標識の画像を認識する速度標識認識部と、
前記車両の地図上の位置を認識する車両位置認識部と、
前記点灯式速度標識の地図上の位置を含む地図情報を記憶する地図データベースと、
前記車両位置認識部の認識した前記車両の地図上の位置と前記地図情報とに基づいて、前記車載カメラの撮像範囲内に前記点灯式速度標識が含まれるか否かを判定する標識判定部と、
前記標識判定部により前記車載カメラの撮像範囲内に前記点灯式速度標識が含まれると判定された場合に、前記速度標識認識部が前記点灯式速度標識の画像を認識できなかったとき、前記車両と前記点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在するか否かを判定する遮蔽物判定部と、
前記遮蔽物判定部により前記車両と前記点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在しないと判定された場合、予め決められた規定速度を前記車両の前記制限速度として設定する制限速度設定部と、
を備える、制限速度設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制限速度設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の制限速度の設定に関する技術文献として、特開２００５-１２８７９０号公報が知られている。この公報には、車両の前方を撮像するカメラにより道路標識に表示されている制限速度を認識する制限速度認識装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５-１２８７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、道路標識の一種として、制限速度を点灯表示する点灯式速度標識（例えばＬＥＤ速度標識）が知られている。点灯式速度標識について、消灯時は所定の制限速度（日本では１００ｋｍ／ｈ）を意味することが定められている。しかしながら、上述した従来の制限速度認識装置においては、点灯式速度標識の消灯時にカメラによって制限速度を認識できず、車両の制限速度を設定することができないと言う問題がある。
【０００５】
そこで、本技術分野では、点灯式速度標識の消灯時に適切に制限速度を設定することができる制限速度設定装置を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、車両の車載カメラの撮像範囲内に含まれる点灯式速度標識の画像に基づいて車両の制限速度を設定する制限速度設定装置であって、車載カメラの撮像画像から点灯式速度標識の画像を認識する速度標識認識部と、車両の地図上の位置を認識する車両位置認識部と、点灯式速度標識の地図上の位置を含む地図情報を記憶する地図データベースと、車両位置認識部の認識した車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれるか否かを判定する標識判定部と、標識判定部により車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれると判定された場合に、速度標識認識部が点灯式速度標識の画像を認識できなかったとき、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在するか否かを判定する遮蔽物判定部と、遮蔽物判定部により車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在しないと判定された場合、予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する制限速度設定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の制限速度設定装置によれば、点灯式速度標識の消灯時に適切に制限速度を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る制限速度設定装置を示すブロック図である。
【図２】（ａ）夜間の点灯時の点灯式速度標識を示す図である。（ｂ）夜間の消灯時の点灯式速度標識を示す図である。（ｃ）夜間で消灯時の点灯式速度標識の輪郭も認識不能な状況を示す図である。
【図３】制限速度の設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、一実施形態に係る制限速度設定装置を示すブロック図である。図１に示す制限速度設定装置１００は、乗用車などの車両に搭載され、車両の制限速度を設定する。設定された制限速度は、例えば、車両の運転支援システムや自動運転システムにおいて利用される。
【００１１】
［制限速度設定装置の構成］
図１に示されるように、制限速度設定装置１００は、システムを統括的に管理するＥＣＵ[Electronic Control Unit]１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central  Processing  Unit]、ＲＯＭ[Read  Only  Memory]、ＲＡＭ[Random  Access  Memory]、ＣＡＮ［Controller  Area  Network］通信回路などを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
【００１２】
ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部１、車載カメラ２、レーダセンサ３、及び地図データベース４と接続されている。
【００１３】
ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両の位置（例えば車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００１４】
車載カメラ２は、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。車載カメラ２は、予め決められた撮像範囲を有している。車載カメラ２は、例えば、車両のフロントガラスの裏側に設けられている。車載カメラ２は、車両の前方の撮像画像をＥＣＵ１０へ送信する。車載カメラ２は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。車載カメラ２は、複数台設けられていてもよい。
【００１５】
レーダセンサ３は、電波（例えばミリ波）又は光を利用して車両の周辺の物体を検出する検出機器である。レーダセンサ３には、例えば、ミリ波レーダ又はライダー［LＩDAR：LightDetection and Ranging］が含まれる。レーダセンサ３は、電波又は光を車両の周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで当該物体を検出する。レーダセンサ３は、検出した物体情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００１６】
地図データベース４は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース４は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard  Disk  Drive］内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報などが含まれる。なお、地図データベース４は、車両と通信可能な管理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。
【００１７】
地図データベース４の地図情報には、点灯式速度標識の地図上の位置が含まれている。点灯式速度標識とは、道路の制限速度を点灯により表示する速度標識である。点灯式速度標識には、可変式速度規制標識の一種であるＬＥＤ速度標識が含まれる。
【００１８】
次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、車両位置認識部１１、速度標識認識部１２、標識判定部１３、遮蔽物判定部１４、及び制限速度設定部１５を有している。
【００１９】
車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、車両の地図上の位置を認識する。また、車両位置認識部１１は、地図データベース４の地図情報に含まれた電柱等の固定物の位置情報及びレーダセンサ３の物体情報を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous  Localization  and  Mapping］技術により車両の位置を認識する。車両位置認識部１１は、その他、周知の手法により車両の地図上の位置を認識してもよい。
【００２０】
速度標識認識部１２は、車載カメラ２の撮像画像に基づいて、点灯式速度標識の認識を行う。速度標識認識部１２は、点灯式速度標識以外の速度標識も認識可能であってもよい。ここで、図２（ａ）は、夜間の点灯時の点灯式速度標識を示す図である。図２（ａ）に示すように、点灯時の点灯式速度標識は、制限速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）が点灯表示されている。速度標識認識部１２は、車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識の輪郭の円を認識し、円の内側についてテクスチャ認識を行うことで点灯時の点灯式速度標識の示す制限速度を認識する。速度標識認識部１２は、周知の画像処理手法により、車載カメラ２の撮像画像から点灯時の点灯式速度標識の示す制限速度を認識することができる。
【００２１】
図２（ｂ）は、夜間の消灯時の点灯式速度標識を示す図である。図２（ｂ）に示すように、夜間の消灯時の点灯式速度標識は、数字の消灯により画像から制限速度を認識不能となる。図２（ｂ）に示す状況において、速度標識認識部１２は、車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識の輪郭の円を認識するが、円の内側についてテクスチャ認識を行っても数字を認識できない。この場合、速度標識認識部１２は、点灯式速度標識を認識できないと判定する。
【００２２】
なお、速度標識認識部１２は、周囲の光量が低くて点灯式速度標識の輪郭の円が認識できない場合であっても、点灯式速度標識が点灯中であり、点灯式速度標識の制限速度を認識できた場合には、点灯式速度標識を認識できたと判定する。
【００２３】
図２（ｃ）は、夜間で消灯時の点灯式速度標識の輪郭も認識不能な状況を示す図である。図２（ｃ）では、周囲の光量が低すぎて消灯時の点灯式速度標識の輪郭も認識不能となっている。この場合、速度標識認識部１２は、点灯式速度標識を認識できないと判定する。
【００２４】
標識判定部１３は、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置と地図データベース４の地図情報とに基づいて、車両の車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれるか否かを判定する。標識判定部１３は、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置（ＧＰＳ受信部１の位置情報）の時間変化から車両の向きを認識する。標識判定部１３は、車両の地図上の位置と車両の向きと予め決められた車載カメラ２の撮像範囲に基づいて上記の判定を行う。なお、標識判定部１３は、車両のヨーレートセンサなどの検出結果を利用して、車両の向きを認識してもよい。
【００２５】
遮蔽物判定部１４は、標識判定部１３により車両の車載カメラ２の撮像範囲内に前記点灯式速度標識が含まれると判定された場合に、速度標識認識部１２が点灯式速度標識の画像を認識できなかったとき、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在するか否かを判定する。遮蔽物とは、車両の車載カメラ２が点灯式速度標識の撮像を遮る物体である。遮蔽物には、電柱、建物、木などの固定物の他、歩行者、自転車、他車両なども含まれる。
【００２６】
遮蔽物判定部１４は、レーダセンサ３の物体情報又は車載カメラ２の撮像画像に基づいて、周知の手法により、遮蔽物が存在するか否かを判定する。なお、レーダセンサ３や車載カメラ２の他のセンサを利用して上記の判定を行ってもよい。
【００２７】
制限速度設定部１５は、速度標識認識部１２により点灯式速度標識が認識された場合、認識された点灯式速度標識の示す制限速度を車両の制限速度として設定する。
【００２８】
一方、制限速度設定部１５は、速度標識認識部１２により点灯式速度標識が認識されずに遮蔽物判定部１４による判定が行われ、遮蔽物判定部１４により車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在しないと判定された場合、点灯式速度標識が消灯していると考えられることから、予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する。規定速度は、規則その他により、点灯式速度標識の消灯に関連付けて予め決められた制限速度（例えば１００ｋｍ／ｍ）である。
【００２９】
［制限速度設定装置の処理］
以下、一実施形態に係る制限速度設定装置１００における制限速度の設定処理について図３を参照して説明する。図３は、制限速度の設定処理を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、車両の走行中に実行される。なお、車両の運転支援中又は自動運転中にのみ実行されてもよい。
【００３０】
図３に示すように、制限速度設定装置１００のＥＣＵ１０は、Ｓ１０として、標識判定部１３により車両の車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれるか否かを判定する。標識判定部１３は、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置と地図データベース４の地図情報とに基づいて上記の判定を行う。ＥＣＵ１０は、車両の車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれると判定されなかった場合（Ｓ１０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。その後、ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後に再びＳ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、車両の車載カメラの撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれると判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２に移行する。
【００３１】
Ｓ１２において、ＥＣＵ１０は、速度標識認識部１２により車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識を認識できたか否かを判定する。速度標識認識部１２は、車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識を認識できない場合、点灯式速度標識を認識できないと判定する。速度標識認識部１２は、車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識の輪郭の円を認識できたが円の内側についてテクスチャ認識を行っても数字を認識できない場合も、点灯式速度標識を認識できないと判定する。ＥＣＵ１０は、点灯式速度標識を認識できないと判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１６に移行する。ＥＣＵ１０は、点灯式速度標識を認識できたと判定された場合（Ｓ１２：Ｎ０）、Ｓ１４に移行する。
【００３２】
Ｓ１４において、ＥＣＵ１０は、制限速度設定部１５により点灯式速度標識の制限速度を車両の制限速度として設定する。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。
【００３３】
Ｓ１６において、ＥＣＵ１０は、遮蔽物判定部１４により車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在するか否かを判定する。遮蔽物判定部１４は、レーダセンサ３の物体情報又は車載カメラ２の撮像画像に基づいて、周知の手法により、遮蔽物が存在するか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在すると判定されなかった場合（Ｓ１６：ＮＯ）、今回の処理を終了する。その後、ＥＣＵ１０は、一定時間経過後に再びＳ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物が存在すると判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１８に移行する。
【００３４】
Ｓ１８において、ＥＣＵ１０は、制限速度設定部１５により予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する。制限速度設定部１５は、点灯式速度標識が消灯していると考えられることから、点灯式速度標識の消灯に関連付けて予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。
【００３５】
［制限速度設定装置の作用効果］
以上説明した一実施形態に係る制限速度設定装置１００によれば、車両の車載カメラ２の撮像範囲内に点灯式速度標識が含まれると判定されたにも関わらず、点灯式速度標識を認識できず、車両と点灯式速度標識の間に遮蔽物も存在しない場合に、点灯式速度標識は消灯しているとみなして、予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定する。従って、制限速度設定装置１００によれば、点灯式速度標識の消灯時において適切に制限速度を設定することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
【００３７】
制限速度設定装置１００は、レーダセンサ３を必ずしも備える必要はない。制限速度設定装置１００は、車載カメラ２のみにより遮蔽物判定部１４による遮蔽物の判定を行ってもよい。
【００３８】
制限速度設定装置１００は、速度標識認識部１２により車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識の輪郭の円を認識できた場合、遮蔽物判定部１４による遮蔽物の判定を必ずしも行う必要はない。すなわち、制限速度設定装置１００は、車載カメラ２の撮像画像から点灯式速度標識の輪郭の円を認識できたが、円の内側についてテクスチャ認識を行っても数字を認識できない場合、点灯式速度標識の輪郭の円を認識できていることから遮蔽物は存在しないとみなし、制限速度設定部１５により予め決められた規定速度を車両の制限速度として設定してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…ＧＰＳ受信部、２…車載カメラ、３…レーダセンサ、４…地図データベース、１１…車両位置認識部、１２…速度標識認識部、１３…標識判定部、１４…遮蔽物判定部、１５…制限速度設定部、１００…制限速度設定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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