(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置（１０）であって、
進入禁止である道路区間を示す情報を含む地図データと、車両の位置とに基づいて、前記車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在していることを判定する位置判定部（１１）と、
前記車両に搭載された撮像装置（３０）から取得した画像により、前記車両の進路の左右にそれぞれ進入禁止標識が存在し、且つ、その進入禁止標識の間を通過したことを判定する標識判定部（１２）と、
前記位置判定部が進入禁止道路が存在していると判定した場合において、前記標識判定部が前記進入禁止標識の間の通過を判定した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定し、前記標識判定部が前記車両の進路の左右一方にのみ進入禁止標識を検出した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定しない進入判定部（１３）と、を備える進入判定装置。
【請求項２】
車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置（１０）であって、
進入禁止である道路区間を示す情報及びその道路区間がランプ又はサービスエリアに接続されていることを示す情報を含む地図データと、車両の位置とに基づいて、前記車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在しているか否かを判定する判定部であって、前記地図データにおいて、前記車両が走行する道路区間が進入禁止情報を含み、且つ、ランプ又はサービスエリアに接続されている場合に、進入禁止道路が存在していると判定する位置判定部（１１）と、
前記車両に搭載された撮像装置（３０）から取得した画像により、前記車両の進路の左右にそれぞれ進入禁止標識が存在し、且つ、その進入禁止標識の間を通過したことを判定する標識判定部（１２）と、
前記位置判定部が前記ランプ又はサービスエリアに接続されている進入禁止道路が存在していると判定した場合において、前記標識判定部が前記進入禁止標識の間の通過を判定した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定し、前記標識判定部が前記車両の進路の左右一方にのみ進入禁止標識を検出した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定しない進入判定部（１３）と、を備える進入判定装置。
【請求項３】
前記標識判定部は、前記左右の前記進入禁止標識が前記画像内に存在する状態から、前記画像内に存在しない状態となった場合に、前記進入禁止標識の間を通過したと判定する、請求項１又は２に記載の進入判定装置。
【請求項４】
前記標識判定部は、前記進入禁止標識が、前記画像の左右の端部のそれぞれから前記画像の外へと離脱した場合に、前記進入禁止標識の間を通過したと判定する、請求項３に記載の進入判定装置。
【請求項５】
前記標識判定部は、前記左右の前記進入禁止標識の間隔が１０ｍよりも小さい場合に、進入禁止標識間の通過を判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の進入判定装置。
【請求項６】
前記地図データは、前記道路区間を示すリンク情報を含み、そのリンク情報に進入禁止であることを示す情報が含まれている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の進入判定装置。
【請求項７】
前記リンク情報には、その道路区間がランプに接続されていることを示す情報が含まれており、
前記位置判定部は、前記車両が走行する道路区間が進入禁止情報を含み、且つ、ランプに接続されている場合に、進入禁止道路が存在していると判定する、請求項６に記載の進入判定装置。
【請求項８】
前記リンク情報には、その道路区間がサービスエリアに接続されていることを示す情報が含まれており、
前記位置判定部は、前記車両が走行する道路区間が進入禁止情報を含み、且つ、サービスエリアに接続されている場合に、進入禁止道路が存在していると判定する、請求項６に記載の進入判定装置。
【請求項９】
前記位置判定部は、接続先のリンクとの接続地点までの距離の絶対値が所定値よりも小さい場合に、進入禁止道路が存在しているか否かの判定を行う、請求項７又は８に記載の進入判定装置。
【請求項１０】
車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置（１０）が実行する進入判定方法であって、
進入禁止である道路区間を示す情報を含む地図データと、車両の位置とに基づいて、前記車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在していることを判定する位置判定ステップと、
前記車両に搭載された撮像装置から取得した画像により、前記車両の進路の左右にそれぞれ進入禁止標識が存在し、且つ、その進入禁止標識の間を通過したことを判定する標識判定ステップと、
前記位置判定ステップで進入禁止道路が存在していると判定した場合において、前記標識判定ステップで前記進入禁止標識の間の通過を判定した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定し、前記標識判定ステップで前記車両の進路の左右一方にのみ進入禁止標識を検出した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定しない進入判定ステップと、を実行する進入判定方法。
【請求項１１】
車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置（１０）が実行する進入判定方法であって、
進入禁止である道路区間を示す情報及びその道路区間がランプ又はサービスエリアに接続されていることを示す情報を含む地図データと、車両の位置とに基づいて、前記車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在しているか否かを判定するステップであって、前記地図データにおいて、前記車両が走行する道路区間が進入禁止情報を含み、且つ、ランプ又はサービスエリアに接続されている場合に、進入禁止道路が存在していると判定する位置判定ステップと、
前記車両に搭載された撮像装置から取得した画像により、前記車両の進路の左右にそれぞれ進入禁止標識が存在し、且つ、その進入禁止標識の間を通過したことを判定する標識判定ステップと、
前記位置判定ステップで前記ランプ又はサービスエリアに接続されている進入禁止道路が存在していると判定した場合において、前記標識判定ステップで前記進入禁止標識の間の通過を判定した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定し、前記標識判定ステップで前記車両の進路の左右一方にのみ進入禁止標識を検出した場合には、進入禁止道路へ進入したと判定しない進入判定ステップと、を実行する進入判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置、及び、その進入判定装置により実行される進入判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された撮像装置により車両の前方を撮像し、取得した画像に含まれる道路標識により車両が逆走しているか否かを判定し、逆走していると判定した場合に運転者へ警告を行うものとして、特許文献１の警報装置がある。
【０００３】
また、カーナビゲーション装置において、道路区間を示すリンク情報に進入禁止を示す情報を付加することも行われている。この場合には、車両が走行している道路区間を車両の位置を用いて特定し、車両が進入禁止の道路を通行しているか否かを判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９３３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
交通標識の設置場所は、国や地域によってさまざまであるため、特許文献１に記載の警報装置では、車両が逆走しているか否かの判定を正確に行うことができない。そして、その結果として、車両が逆走していないにも係らず、運転者へ警告を行う可能性がある。
【０００６】
また、ＧＰＳを用いて自車両の位置を検出する場合、国や地域によっては位置の検出誤差が数メートルとなる場合がある。ゆえに、車両の位置により進入禁止である道路を走行しているか否かを判定する場合、高速道路のランプ等、走行することができる道路と進入禁止である道路とが隣接して設けられていれば、進入禁止であるか否かの誤判定を行う場合はある。
【０００７】
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、その主たる目的は、車両が進入禁止の道路に進入したか否かを精度よく判定することが可能な進入判定装置、及び進入判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両の進入禁止道路への進入を判定する進入判定装置であって、進入禁止である道路区間を示す情報を含む地図データと、車両の位置とに基づいて、前記車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在していることを判定する位置判定部と、前記車両に搭載された撮像装置から取得した画像により、前記車両の進路の左右にそれぞれ進入禁止標識が存在し、且つ、その進入禁止標識の間を通過したことを判定する標識判定部と、前記位置判定部が進入禁止道路が存在していると判定し、且つ、前記標識判定部が前記進入禁止標識の間の通過を判定した場合に、進入禁止道路へ進入したと判定する進入判定部と、を備える。
【０００９】
上記構成において、位置判定部は、検出した位置の誤差に起因して進入禁止道路への進入の誤判定の可能性がある。一方、標識判定部は、標識の設置位置や画像処理の際の誤検出等に起因して進入禁止道路への進入の誤判定の可能性がある。そのため、これらいずれか一方の判定結果のみでは、進入禁止道路へ進入したか否かの誤判定が生ずるおそれがある。この点、位置判定部が車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在していると判定し、且つ、標識判定部が進入禁止標識の間の通過を判定した場合に、進入判定部が進入禁止道路へ進入したと判定するものとしている。したがって、車両の進入禁止道路への進入を精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】進入判定装置の構成を示す図である。
【図２】リンク情報に含まれる情報を示す図である。
【図３】車両が進入禁止標識の間を通過する際の、撮像装置により取得される画像を示す図である。
【図４】進入判定装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】標識間通過処理のサブルーチンである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施形態に係る進入判定装置１０は、車両に搭載され、車両が進入禁止道路へ進入したか否かを判定するものである。図１において、進入判定装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータ、若しくはそのコンピュータの一部である。この進入判定装置１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することでこれら各機能を実現する。
【００１２】
車両には、ＧＰＳアンテナ２１が搭載されており、ＧＰＳ衛星から発信された電波を受信する。この電波に基づく信号は、位置取得部２２へ入力される。位置取得部２２は、取得した信号に基づいて車両の位置を示す緯度及び経度を算出し、位置判定部１１へ入力する。
【００１３】
位置判定部１１は、位置取得部２２から取得した位置情報と、記憶装置２０から取得した地図データとに基づいて、車両がどの道路区間を走行しているかを判定する。
【００１４】
図２は、地図データに含まれるリンク情報を示している。リンク情報には、そのリンクに固有の情報であるリンクＩＤ、そのリンクに対応する道路区間を示す道路種別、そのリンクに接続されているリンクが備える構造物を示す次リンク情報、そのリンクが進入禁止であるリンクに接続されていることを示す進入禁止情報が含まれる。道路種別としては、高速道路や一般道等を示す情報が挙げられる。次リンク情報は、接続先のリンクがランプやサービスエリア等、道路に付随する構造を備えていれば、その付随する構造を示す情報が含まれる。進入禁止情報は、そのリンクの右側に進入禁止であるリンクが接続されていれば「右側進入禁止」を示す情報が入力されており、左側に進入禁止であるリンクが接続されていれば「左側進入禁止」を示す情報が入力されており、直進した際に進入禁止であるリンクに進入するものであれば「直進進入禁止」の情報が入力されている。
【００１５】
なお、接続先のリンクに、付随する構造物が含まれていなければ、次リンク情報は空欄とされる。また、リンクが進入禁止であるリンクに接続されていなければ、進入禁止情報は空欄とされる。
【００１６】
位置判定部１１は、位置取得部２２から取得した位置に基づいて、地図データに含まれるいずれのリンクに車両が存在しているかを特定する。このとき、リンクの接続部からの距離も算出する。続いて、位置判定部１１は、車両が存在するリンクに進入禁止情報が含まれており、接続先のリンクがランプ又はサービスエリアであることを示すものである場合に、車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在しており、その進入禁止道路への進入の可能性があると判定する。これは、ランプやサービスエリア等は、進入経路と退出経路とがそれぞれ一方通行となっている場合が多く、それら進入経路や退出経路は、走行車線に隣接して設けられている場合が多いためである。そして、車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在することを示す判定結果を進入判定部１３へと送信する。
【００１７】
なお、記憶装置２０に記憶された地図データは、地図の表示や経路探索などを含むカーナビゲーション機能に対しても用いられる。この場合の処理は周知のものであるため、その説明を省略する。
【００１８】
車両は、撮像装置３０を備えている。撮像装置３０は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の単眼撮像装置である。撮像装置３０は、車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられており、車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を撮像範囲として、俯瞰視点から撮像する。
【００１９】
撮像装置３０が取得した画像は、画像処理装置３１へ入力される。画像処理装置３１は、まず、画像に写り込んだ物体の輪郭を強調したエッジ画像を生成し、エッジ画像に基づき輪郭が円である物体が写り込んでいる領域を、標識候補領域として抽出する。続いて、抽出された標識候補領域のそれぞれについて、どの種類の交通標識に該当するか識別する。ここでは、少なくとも、進入禁止標識を識別する。なお、その識別は、線形識別器を階層的に用いることで実現する。なお、この処理において、標識の色をも識別するものとしてもよい。こうすることにより、進入禁止標識であるという判定の精度を向上させることができる。
【００２０】
画像処理装置３１は、さらに、画像における標識の直径を算出し、車両と標識との距離を算出する。具体的には、標識の直径と車両との距離とを対応付けて記憶しておき、画像から算出した直径を用いて車両との距離を取得するものとすればよい。加えて、画像を左右に分割する中心線からの標識の乖離量を算出することにより、車両と標識との相対的な位置を求める。
【００２１】
画像処理装置３１は進入禁止標識を検出した場合、進入禁止標識の位置を示す情報を、画像情報として標識判定部１２へ送信する。なお、画像における進入禁止標識の位置とその直径とを示す情報を標識判定部１２へ送信し、標識判定部１２が進入禁止標識の位置を算出するものとしてもよい。
【００２２】
標識判定部１２は、車両が一対の進入禁止標識の間を通過したか否かを判定する。図３は、車両が進入禁止標識の間を通過する場合の、撮像装置３０により撮像される画像を、時系列順に示している。まず、自車両が進入禁止路に接近した場合、自車両の進行方向前方に所定間隔を開けた一対の進入禁止標識３３Ｌ，３３Ｒが撮影される。自車両が進入禁止路３２にさらに接近した場合、進入禁止標識３３Ｌ，３３Ｒは、画像の左右方向の端部からそれぞれ撮像範囲外へと離脱することとなる。この離脱を判定することにより、車両が進入禁止標識３３Ｌ，３３Ｒの間を通過したか否かを判定することができる。標識判定部１２は、車両が進入禁止標識間を通過したと判定すれば、進入判定部１３へとその判定結果を送信する。
【００２３】
ところで、一対の進入禁止標識を検出する上で、その間隔が１０ｍよりも小さい場合に、進入禁止道路の両脇に進入禁止標識が設けられていると判定してもよい。これは、他の車線のそれぞれに対する進入禁止標識を一対の進入禁止標識であると判定することを抑制するためである。また、間隔の閾値を５ｍ程度の値よりも小さく設定してしまえば、進入禁止道路が複数の車線を有している場合に、進入禁止道路でないと判定することとなる。なお、標識の間隔は、標識の中心同士の間隔であってもよいし、内側端部どうしや外側端部どうしの間隔であってもよい。
【００２４】
なお、自車両における撮像装置３０の設置場所や、道路における進入禁止標識の設置場所によっては、進入禁止標識は、左右の端部のそれぞれから撮像範囲外へと離脱せず、撮像範囲の上方から撮像範囲外へと離脱することも起こり得る。そのため、左右の端部からの撮像範囲外への離脱をすることを条件とする代わりに、撮像範囲を左右に２分割し、その左右のそれぞれにおいて、進入禁止標識が撮像範囲外へと離脱することを条件としてもよい。
【００２５】
進入判定部１３は、位置判定部１１から、車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在するか否かの判定結果を取得し、標識判定部１２から、車両が進入禁止標識の間を通過したか否かの判定結果を取得する。そして、いずれの判定結果も肯定的な判定であれば、自車両が進入禁止道路へ進入したとして、表示装置４０及び警報装置４１の少なくとも一方を用いて、運転者へ警告を行う。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る進入判定装置１０が実行する一連の処理を示すフローチャートである。図４の処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００２７】
まず、位置情報、及び画像情報を取得し（Ｓ１０１，Ｓ１０２）、その位置情報に対応するリンクが、進入禁止情報を含み、且つ、接続先のリンクがランプ若しくはサービスエリアであるか否かを判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３の判定結果は、そのリンクから接続先のリンクへと進入するまで保持される。リンクが進入禁止情報を含み、且つ、接続先のリンクがランプ若しくはサービスエリアであれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、標識間の通過処理を行い（Ｓ１０４）、標識間を通過したことを示すフラグである通過判定フラグがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ１０５）。
【００２８】
通過判定フラグがＯＮであれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、進入禁止の報知が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６の処理は、進入禁止の報知が過剰なほど継続して行われることを抑制するためのものである。報知開始から所定時間が経過していなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、進入禁止の報知処理を行い（Ｓ１０７）、一連の処理を終了する。一方、報知開始から所定時間が経過していれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、通過判定フラグをＯＦＦとし（Ｓ１０８）、一連の処理を終了する。
【００２９】
続いて、Ｓ１０４の標識間通過処理のサブルーチンを、図５を用いて説明する。まず、一対の進入禁止標識が有るか否かを判定する（Ｓ２０１）。進入禁止標識が有れば、その進入禁止標識の間隔が１０ｍ未満であるか否かを判定する。進入禁止標識の間隔が１０ｍ未満でなければ、その進入禁止標識は、自車両の進路に対する進入禁止標識でないといえるため、そのままサブルーチンを終了する。進入禁止標識の間隔が１０ｍ未満であれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、自車両の進路に進入禁止の道路が存在することを示す標識フラグをＯＮとし、一連の処理を終了する。
【００３０】
一方、進入禁止標識がないと判定すれば（Ｓ２０１：ＮＯ）、標識フラグがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ２０４）。Ｓ２０４の処理は、進入禁止標識を検出していた状態から検出していない状態へと遷移したものであるのか、進入禁止標識を検出しない状態が継続しているのかを判定するために行われる。標識フラグがＯＦＦであれば（Ｓ２０４：ＮＯ）、進入禁止標識を検出しない状態が継続していることを意味するため、そのまま一連の処理を終了する。
【００３１】
一方、標識フラグがＯＮであれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、進入禁止標識を検出している状態から検出していない状態へと遷移したことを意味する。そのため、一対の進入禁止標識が、撮像範囲の左右方向の端部のそれぞれから離脱したものであるか否かを判定する（Ｓ２０５）。この処理は、前回の制御周期での進入禁止標識の位置を参照することにより行われる。標識が左右の端部のそれぞれから離脱したものである場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、車両が進入禁止標識の間を通過したことを示しているため、通過判定フラグをＯＮとし（Ｓ２０６）、標識フラグをＯＦＦとして（Ｓ２０７）、サブルーチンの処理を終了する。一方、標識が左右の端部のそれぞれから離脱したものでない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、車両は進入禁止の道路の近傍を通過したものである可能性が高いため、標識フラグをＯＦＦとして（Ｓ２０７）、サブルーチンの処理を終了する。
【００３２】
なお、車両が標識の間を通過する際には、その標識はほぼ同時に撮像範囲外へと離脱するが、車両が車線の一方の端部に寄って走行する場合や、複数の車線を備える道路である場合等には、一方の標識が撮像範囲外へと離脱した後に、他方の標識が撮像範囲外へと離脱することも起こり得る。そのため、一方の標識が左右の端部の一方から離脱した場合に標識フラグのＯＮ状態を保持しておき、他方が左右の端部の他方から離脱した場合に、通過判定フラグをＯＮとするとともに、標識フラグをＯＦＦとしてもよい。
【００３３】
上記構成により、実施形態に係る進入判定装置１０は、以下の効果を奏する。
【００３４】
・位置判定部１１のみにより進入禁止道路への進入を判定する場合、車両の位置の検出誤差により、進入禁止道路へ進入しているか否かの誤判定が行われる可能性がある。また、標識判定部１２のみにより進入禁止道路への進入を判定する場合、進入禁止標識の設置場所によっては、車両が進入禁止道路へ進入したと誤判定する可能性がある。本実施形態では、位置判定部１１及び標識判定部１２が共に車両が進入禁止道路に進入したと判定した場合に、進入判定部１３が進入禁止道路への進入を判定している。ゆえに、車両の進入禁止道路への進入をより精度よく判定することができる。
【００３５】
・ランプやサービスエリア等は、進入経路と退出経路とがそれぞれ一方通行となっている場合が多い。加えて、それら進入経路や退出経路は、走行車線に隣接して設けられている場合が多い。本実施形態では、車両が位置するリンクに接続されたリンクがランプ又はサービスエリアを備えており、且つ、車両が位置するリンクに進入禁止を示す情報が付与されている場合に、位置判定装置は進入禁止道路を走行していると判定するものとしている。したがって、車両が進入禁止道路へ進入したか否かの判定が困難である場合においても、精度よく進入禁止道路への進入を判定することができる。
【００３６】
＜変形例＞
・リンク情報は、必ずしも、進入禁止標識が設けられている地点を端部としているわけではない。そのため、進入禁止情報が含まれるリンクから、そのリンクに接続されているランプ等のリンクへと進入した後に、標識判定部１２による進入禁止の条件が成立することもあれば、隣接するリンクの手前で標識判定部１２による進入禁止の条件が成立することもある。そのため、隣接するリンクとの接続地点までの距離の絶対値が所定値（例えば、２０ｍ）を下回っている間は、位置判定部１１の判定結果を保持するものとすればよい。こうすることにより、位置判定部１１による判定の精度を向上させることができる。
【００３７】
・位置判定部１１が進入禁止道路の存在を判定する際に用いる次リンク情報としては、実施形態で示したものに限られない。例えば、接続先のリンクが立体交差しているものであればよい。
【００３８】
・実施形態では、接続先のリンクを示す次リンク情報をも用いて、車両の進行方向前方に進入禁止道路が存在するか否かを判定するものとしたが、車両が位置しているリンクに進入禁止情報が含まれていることのみを判定の条件としてもよい。
【００３９】
・進入判定装置１０は独立して設ける必要はなく、例えば、カーナビゲーション装置が備える機能のひとつであってもよい。
【００４０】
・実施形態では、表示装置４０及び警報装置４１を用いて運転者へ警告するものとしたが、自動運転の機能を有する車両に採用することもでき、進入判定部１３により進入禁止の判定がなされた場合には、その道路を回避して走行するようにすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…進入判定装置、１１…位置判定部、１２…標識判定部、１３…進入判定部、３０…撮像装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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