(57)【要約】【課題】前方の信号機の信号を精度良く判定することができ、ひいては自動運転における信頼性を向上することが可能な車両制御装置および車両制御方法を提供する。【解決手段】車両制御装置は、車両が走行する道路の情報を示す地図情報と、車両の位置の情報を示す位置情報とを取得し、地図情報および位置情報に基づいて車両の前方の信号機の位置を検出する信号機位置検出部と、車両の周辺の情報を検出する周辺情報検出部と、車両の前方の画像情報を取得し、信号機位置検出部により検出された検出結果と画像情報とに基づいて車両の前方の信号機の信号を判定し、前方の信号機の信号を判定できない場合、周辺情報検出部により検出された検出結果に基づいて前方の信号機の信号を判定する前方信号判定部と、前方信号判定部により判定された判定結果に応じて車両の走行を制御する走行制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する道路の情報を示す地図情報と、前記車両の位置の情報を示す位置情報とを取得し、前記地図情報および前記位置情報に基づいて前記車両の前方の信号機の位置を検出する信号機位置検出部と、
前記車両の周辺の情報を検出する周辺情報検出部と、
前記車両の前方の画像情報を取得し、前記信号機位置検出部により検出された検出結果と前記画像情報とに基づいて前記車両の前方の信号機の信号を判定し、前記前方の信号機の信号を判定できない場合、前記周辺情報検出部により検出された検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定する前方信号判定部と、
前記前方信号判定部により判定された判定結果に応じて前記車両の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記周辺情報検出部は、前記車両の前記前方の信号機以外の信号機の信号を検出する関連信号機検出部を有し、
前記前方信号判定部は、前記関連信号機検出部により検出された検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記関連信号機検出部は、前記車両の前方に位置する歩行者信号機の信号を検出する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記関連信号機検出部は、前記車両が走行する道路に交差する道路の信号機の信号を検出する、
請求項２または請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記前方信号判定部は、前記関連信号機検出部により検出された検出結果と前記前方の信号機の信号との対応関係を記述した関連信号テーブルを用いて前記前方の信号機の信号を判定する、
請求項３または請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記関連信号機検出部は、前記車両が走行した道路において前記車両が通過した信号機の信号の変動を検出する、
請求項２〜５の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記前方信号判定部は、前記車両が通過した信号機の信号と前記前方の信号機の信号との時間関係に基づいて前記前方の信号機の信号を判定する、
請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記周辺情報検出部は、前記車両周辺の物体の動きを検出する物体検出部を有し、
前記前方信号判定部は、前記物体検出部により検出された検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定する、
請求項１〜７の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記物体検出部は、前記車両が走行する方向と同方向または逆方向に走行する他車両を検出する、
請求項８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記物体検出部は、前記車両の前方において、前記車両が走行する方向に交差する方向に走行する他車両を検出する、
請求項８または請求項９に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記信号機位置検出部は、前記車両の姿勢の情報を示す姿勢情報を取得し、前記姿勢情報に基づいて前記車両の前方の信号機の位置を検出する、
請求項１〜１０の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記前方信号判定部は、前記前方の画像情報に基づいて前記前方の信号機の信号のうち２つの信号が消灯していることを検出した場合、前記前方の信号機の残りの信号が点灯していると判定する、
請求項１〜１１の何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１３】
車両が走行する道路の情報を示す地図情報と、前記車両の位置の情報を示す位置情報とを取得し、前記地図情報および前記位置情報に基づいて前記車両の前方の信号機の位置を検出し、
前記車両の周辺の情報を検出し、
前記車両の前方の画像情報を取得し、前記前方の信号機の位置の検出結果と前記画像情報とに基づいて前記車両の前記前方の信号機の信号を判定し、前記前方の信号機の信号を判定できない場合、前記車両の周辺の情報の検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定し、
前記前方の信号機の信号の判定結果に応じて前記車両の走行を制御する車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方の信号機の信号を検出する車両制御装置および車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両を自動で運転させるための自動運転に関する技術の実用化が進められている。自動運転においては、自動で車両の走行／停止を安全に行う観点から、前方の信号機の信号を正確に検出する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、車両の前方の信号機を検出する信号機検出装置が記載されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、地図データにおける記憶位置で信号機が検出できない場合、車両の前方における検出領域を順に遠方に広げていくことで前方の信号機の位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２４５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、車両の前方に大型車両等の障害物に遮られること等により前方の信号機が検出できない場合、前方の信号機の信号を判断することができない。そのため、当該技術を自動運転に用いた場合、安全に自動運転を継続することができなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、前方の信号機の信号を精度良く判定することができ、ひいては自動運転における信頼性を向上することが可能な車両制御装置および車両制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両制御装置は、
車両が走行する道路の情報を示す地図情報と、前記車両の位置の情報を示す位置情報とを取得し、前記地図情報および前記位置情報に基づいて前記車両の前方の信号機の位置を検出する信号機位置検出部と、
前記車両の周辺の情報を検出する周辺情報検出部と、
前記車両の前方の画像情報を取得し、前記信号機位置検出部により検出された検出結果と前記画像情報とに基づいて前記車両の前方の信号機の信号を判定し、前記前方の信号機の信号を判定できない場合、前記周辺情報検出部により検出された検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定する前方信号判定部と、
前記前方信号判定部により判定された判定結果に応じて前記車両の走行を制御する走行制御部と、
を備える。
【０００８】
本発明に係る車両制御方法は、
車両が走行する道路の情報を示す地図情報と、前記車両の位置の情報を示す位置情報とを取得し、前記地図情報および前記位置情報に基づいて前記車両の前方の信号機の位置を検出し、
前記車両の周辺の情報を検出し、
前記車両の前方の画像情報を取得し、前記前方の信号機の位置の検出結果と前記画像情報とに基づいて前記車両の前記前方の信号機の信号を判定し、前記前方の信号機の信号を判定できない場合、前記車両の周辺の情報の検出結果に基づいて前記前方の信号機の信号を判定し、
前記前方の信号機の信号の判定結果に応じて前記車両の走行を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前方の信号機の信号を精度良く判定することができ、ひいては自動運転における信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る車両制御装置を備えた車両の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】動作例１について説明するための図である。
【図３】動作例２について説明するための図である。
【図４】動作例３について説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係る車両制御装置における制御の一例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】
【００１１】
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。図１は、本実施の形態に係る車両制御装置１００を備えた車両１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、車両１は、自動運転機能を有しており、撮像部２と、車両位置検出部３と、地図情報記憶部４と、車両制御装置１００と、を備えている。
【００１３】
撮像部２は、車両１の前方の画像を撮像するための車載カメラである。撮像部２は、例えば車両１の前方の信号機の信号等の画像を撮像し、当該画像情報を車両制御装置１００に出力する。
【００１４】
車両位置検出部３は、ＧＰＳや車輪のカウント等から車両１の位置の情報を示す位置情報を検出し、検出した位置情報を車両制御装置１００に出力する。
【００１５】
地図情報記憶部４は、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance System）における地物データを埋め込んだ地図情報を記憶する部分である。当該地図情報には、車両１が走行する道路における白線や信号機の位置のみならず、車両１が走行する道路に交差する道路における白線や信号機の位置等の走行環境に関するデータが含まれる。
【００１６】
車両制御装置１００は、車両１の前方の信号機の信号を正確に検出して車両１の走行／停止を制御する。車両制御装置１００は、信号機位置検出部１１０と、前方信号判定部１２０と、周辺情報検出部１３０と、走行制御部１４０とを備えている。
【００１７】
信号機位置検出部１１０は、地図情報記憶部４から取得した地図情報と、車両位置検出部３から取得した車両１の位置情報に基づいて車両１の前方の信号機の位置を検出する。信号機位置検出部１１０は、前方の信号機の位置を検出したら、その検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。
【００１８】
前方信号判定部１２０は、信号機位置検出部１１０により検出された信号機の検出位置と、撮像部２から取得した画像情報とに基づいて前方の信号機の信号を判定する。前方信号判定部１２０は、信号機位置検出部１１０の検出結果から、画像情報内の信号機の位置を特定し、特定した信号機に点灯されている信号の色や形状を識別することで前方の信号機の信号を判定する。なお、ここでいう信号の形状とは、例えば信号機に点灯される右折信号許可の矢印や、信号機に点灯される進行を示す歩行者の形等を表す。
【００１９】
ところで、車両１の前方を通行する大型車両に遮られて前方の信号機が見えない場合や逆光等の影響により画像情報における信号機に点灯されている信号の色や形状を識別できない場合がある。この場合、前方信号判定部１２０は、信号機の検出位置と画像情報とに基づいて前方の信号機の信号を判定できない。そのため、前方信号判定部１２０は、周辺情報検出部１３０により検出された検出結果に基づいて前方の信号機の信号を判定する。このようにすることで本実施の形態では、信号の検出の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２０】
周辺情報検出部１３０は、車両１の周辺の情報を検出してその検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。周辺情報検出部１３０は、関連信号機検出部１３１と、物体検出部１３２とを有している。
【００２１】
関連信号機検出部１３１は、地図情報記憶部４から地図情報を取得し、撮像部２から画像情報を取得して、地図情報および画像情報に基づいて前方の信号機に関連した信号機の信号を検出する。関連した信号機は、車両１の前方に位置する歩行者信号機、車両１が走行する道路に交差する道路の交差信号機および車両１が走行した道路において車両１が通過した過去信号機等である。車両１の前方に位置する歩行者信号機は、車両１が走行する道路に沿う方向の歩行者信号機や車両１が走行する道路に交差する道路に沿う方向の歩行者信号機である。
【００２２】
関連した信号機が車両１の前方に位置する歩行者信号機である場合、関連信号機検出部１３１は、歩行者信号機に点灯している信号の色や形状、歩行者信号機が発している音に基づいて歩行者信号機の信号を検出し、その検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。関連した信号機が、車両１が走行する道路に交差する道路の交差信号機である場合、関連信号機検出部１３１は、交差信号機の信号を検出し、その検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。
【００２３】
関連した信号機が歩行者信号機や交差信号機である場合、前方信号判定部１２０は、関連信号機検出部１３１により検出された検出結果を取得して、当該検出結果と前方の信号機の信号との対応関係を記述した関連信号テーブルを参照して前方の信号機の信号を判定する。関連信号テーブルは、例えば、関連した信号機が交差信号機である場合、交差信号機の信号における青に対して前方の信号機の信号のおける赤が対応し、交差信号機の信号における赤に対して、前方の信号機の信号における青または黄が対応する。関連信号テーブルは、予め車両制御装置１００の記憶部等に記憶されている。
【００２４】
また、関連した信号機が、車両１が走行した道路に車両１が通過した過去信号機である場合、関連信号機検出部１３１は、過去信号機の信号の変動状況からの経過時間に基づいて前方の信号機の信号を検出する。関連信号機検出部１３１は、車両１が過去信号機を通過する際に、例えば過去信号機の信号が青から赤に変動した場合、信号が変動したときからの経過時間に基づいて過去信号機の信号を検出する。関連信号機検出部１３１は、過去信号機の信号の検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。前方信号判定部１２０は、当該検出結果に基づいて前方の信号機の信号を判定する。また、過去信号機の信号と前方の信号機の信号との時間関係は、予め車両制御装置１００の記憶部等に記憶されており、前方信号判定部１２０は、過去信号機の信号と前方の信号機の信号との時間関係を用いて前方の信号機の信号を判定する。
【００２５】
物体検出部１３２は、撮像部２や図示しないセンサー等から車両１周辺の物体の動きを検出し、当該物体の検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。物体とは、例えば車両１の前方において車両１が走行する方向に交差する方向に走行する他車両や、車両１が走行する方向と同方向または逆方向に走行する他車両である。物体検出部１３２は、物体の検出結果を前方信号判定部１２０に出力する。前方信号判定部１２０は、当該検出結果に基づいて前方の信号機の信号を判定する。前方信号判定部１２０は、例えば車両１が走行する方向と同方向又は逆方向に走行する他車両を検出した場合、前方の信号機の信号が青であると判定する。また、前方信号判定部１２０は、車両１が走行する方向に交差する方向に走行する他車両を検出した場合、前方の信号機の信号が赤であると判定する。また、前方の信号機の信号と他車両の走行方向との関係は、予め車両制御装置１００の記憶部等に記憶されており、前方信号判定部１２０は、前方の信号機の信号と他車両の走行方向との関係を用いて前方の信号機の信号を判定する。
【００２６】
走行制御部１４０は、前方信号判定部１２０により判定された判定結果を取得して、当該判定結果に応じた走行制御を実行する。例えば、前方信号判定部１２０が前方の信号機の信号が赤であると判定した場合、走行制御部１４０は、車両１を停止させる。また、前方信号判定部１２０が前方の信号機の信号が青であると判定した場合、走行制御部１４０は、車両１を進行させる。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る車両制御装置１００の動作例について説明する。図２は、動作例１について説明するための図である。図３は、動作例２について説明するための図である。図４は、動作例３について説明するための図である。なお、以下の説明においては、図２〜図４における上下方向は単に「上下方向」といい、左右方向は単に「左右方向」という。また、図２〜図４は、車両１が上下方向に延びる走行道路Ｒ１を走行中の場合を示している。
【００２８】
図２に示すように、車両制御装置１００は、車両１が走行道路Ｒ１を走行中において交差点Ｒ２に接近した場合、地図情報および位置情報に基づいて前方の信号機Ｓ１の位置を検出する。車両制御装置１００は、前方の信号機Ｓ１の位置を検出したら、前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。車両制御装置１００は、前方の信号機Ｓ１の信号を判定できた場合、判定した信号に従って車両１の走行を制御する。
【００２９】
ここで、逆光等により画像情報における前方の信号機Ｓ１の信号を判定できない場合、車両制御装置１００は例えば関連信号の情報を検出する。車両制御装置１００は、例えば、走行道路Ｒ１に交差する交差道路Ｒ３における他信号機Ｓ２の信号を検出する。また、車両制御装備１００は、他に、走行道路Ｒ１に沿う方向の第１歩行者信号機Ｓ３の信号や、交差道路Ｒ３に沿う方向の第２歩行者信号機Ｓ４の信号を検出する。車両制御装置１００は、他信号機Ｓ２、第１歩行者信号機Ｓ３および第２歩行者信号機Ｓ４のうち信号を検出できた信号に基づいて前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。例えば、他信号機Ｓ２が赤と検出できた場合、車両制御装置１００は関連信号テーブルを参照する。車両制御装置１００は、関連信号テーブルにおいて他信号機Ｓ２の赤に対応する前方の信号機Ｓ１の信号が青であるので、前方の信号機Ｓ１の信号が青であると判定する。
【００３０】
ところで、車両制御装置１００が、例えば第１歩行者信号機Ｓ３が青から赤に切り替わった直後の第１歩行者信号機Ｓ３の信号を検出する場合がある。この場合、他信号機Ｓ２は赤であるので、車両制御装置１００は、他信号機Ｓ２および第１歩行者信号機Ｓ３がともに赤と検出する。この場合、車両制御装置１００は、前方の信号機Ｓ１を正確に判定できない。また、図３に示すように、車両１の前方に大型車両１１がある場合、車両制御装置１００が前方の信号機Ｓ１や他信号機Ｓ２等が大型車両１１に遮られて、当該信号機Ｓ１，Ｓ２等の信号を検出できない場合がある。この場合においても、車両制御装置１００は、前方の信号機Ｓ１を正確に判定できない。
【００３１】
そこで、車両制御装置１００は、交差道路Ｒ３を走行する他の車両や、走行道路Ｒ１を走行する他の車両を検出する。例えば、図３では、車両制御装置１００は、交差道路Ｒ３内を走行する他車両１２や交差点Ｒ２を走行中の他車両１２を検出する。また、車両制御装置１００は、走行道路Ｒ１内の大型車両１１を検出する。また、車両制御装置１００は、走行道路Ｒ１に隣接する隣接道路Ｒ４を走行する他の車両も検出することができる。車両制御装置１００は、例えば、交差点Ｒ２または交差道路Ｒ３で走行する他車両１２を検出した場合、または、走行道路Ｒ１で停止する大型車両１１を検出した場合、前方の信号機Ｓ１が赤であると判定する。
【００３２】
また、前方の信号機Ｓ１および他信号機Ｓ２等から前方の信号機Ｓ１の信号を正確に判定できない場合、図４に示すように、車両制御装置１００は、車両１が過去に通過した過去信号機Ｓ５の変動に基づいて前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。車両制御装置１００は、車両１が過去信号機Ｓ５の場所で停止した際に、赤から青に切り替わった時刻を記憶する。車両制御装置１００は、記憶した時刻からの経過時間と、過去信号機Ｓ５と前方の信号機Ｓ１との紐付け情報とから前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。また、赤から青に切り替わった時刻を記憶していない場合、交差道路Ｒ３を走行する他車両１２等の動きに基づいて前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。
【００３３】
以上のように構成された車両制御装置１００における制御の一例について説明する。図５は、本実施の形態に係る車両制御装置１００における制御の一例を示すフローチャートである。図５における処理は、例えば車両１が交差点に接近した際に実行される。
【００３４】
図５に示すように、車両制御装置１００は、信号機位置検出部１１０により前方の信号機Ｓ１の位置を検出する（ステップＳ１０１）。次に、車両制御装置１００は、前方信号判定部１２０により前方の信号機Ｓ１の信号を判定できたか否かについて判定する（ステップＳ１０２）。判定の結果、前方の信号機Ｓ１の信号を判定できた場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０５に遷移する。一方、前方の信号機Ｓ１の信号を判定できない場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、車両制御装置１００は、関連信号検出部１３１より検出した他の信号から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できたか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。
【００３５】
判定の結果、他の信号から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できた場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０５に遷移する。一方、他の信号から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、車両制御装置１００は、物体検出部１３２より検出した他の車両の挙動から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できたか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。判定の結果、他の車両の挙動から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できた場合（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、車両制御装置１００は、判定した前方の信号機Ｓ１の信号に応じた走行制御を実行する（ステップＳ１０５）。一方、他の車両の挙動から前方の信号機Ｓ１の信号を判定できない場合（ステップＳ１０４、ＮＯ）、車両制御装置１００は、車両１を停止させる（ステップＳ１０６）。
【００３６】
ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の後、車両制御装置１００は、車両１の走行が終了したか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。判定の結果、車両１の走行が終了していない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、車両１の走行が終了した場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、車両制御装置１００は、本制御を終了する。
【００３７】
以上のように構成された車両制御装置１００によれば、車両１の前方の信号機Ｓ１の信号を判定できない場合、車両１の周辺情報を用いて車両１の前方の信号機Ｓ１の信号を判定する。これにより、前方の信号機の信号を精度良く判定することができ、ひいては自動運転における信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、車両１の周辺情報として、前方の信号機Ｓ１の周囲にある他信号機Ｓ２、歩行者信号機Ｓ３，Ｓ４および過去信号機Ｓ５等の情報や周囲の車両の挙動に関する情報を用いるので、前方の信号機の信号を検出する際の信頼性を向上させることができる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、前方信号判定部１２０は、信号機に点灯されている信号の色や形状を識別できない場合、前方の信号機Ｓ１の信号を判定できないとしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、前方信号判定部１２０は、前方の信号機Ｓ１の信号のうち２つの信号が消灯していることを検出した場合、前方の信号機Ｓ１の残りの信号が点灯していると判定しても良い。ただし、前方の信号機Ｓ１の信号検出の信頼性向上の観点から、周辺情報検出部１３０による検出結果を用いることが望ましい。
【００４０】
また、上記実施の形態では、信号機位置検出部１１０が地図情報および位置情報に基づいて前方の信号機Ｓ１の位置を検出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、信号機位置検出部１１０は、車両１が向く方向等の車両１の姿勢の情報を示す姿勢情報を、地図情報および位置情報に加えて前方の信号機Ｓ１の位置を検出するのに用いても良い。このようにすることで、前方の信号機Ｓ１の位置検出の信頼性をさらに向上させることができる。
【００４１】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、前方の信号機の信号を精度良く判断することができ、ひいては自動運転における信頼性を向上することが可能な車両制御装置および車両制御方法として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  車両制御装置
１１０  信号機位置検出部
１２０  前方信号判定部
１３０  周辺情報検出部
１４０  走行制御部
【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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