(57)【要約】【課題】車両の通行が不可となる状況を、より早いタイミングで検知し、余裕をもった走行支援を行なう。【解決手段】ステレオカメラ１２で撮像した車両前方における交差点の画像に基づいて、車両用信号機３４の表示状態、及び車両用信号機３４と同一方向を向いた歩行者用信号機３５の表示状態を認識する。自車両が交差点に接近している際に、車両用信号機３４が通行許可の表示で、歩行者用信号機３５が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であることを認識したら、間もなく車両用信号機３４が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測し、予め定めた走行支援を行なう。【選択図】図１
2017097539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、車両前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像した車両前方における交差点の画像に基づいて、車両用信号機の表示状態、及び前記車両用信号機と同一方向を向いた歩行者用信号機の表示状態を認識する信号認識部と、
前記信号認識部により、前記車両用信号機が通行許可の表示で、前記歩行者用信号機が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であることを認識したときに、前記車両用信号機が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測する予測部と、
自車両が前記交差点に接近している際に、前記予測部により、前記車両用信号機が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測したときに、予め定めた走行支援を行なう走行支援部と、を備えることを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
道路地図情報と共に、交差点における車両用信号機及び歩行者用信号機の制御方式情報を記憶した記憶部と、
前記歩行者用信号機が横断許可の表示から横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化することに連動して、前記車両用信号機が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化する制御方式を通常制御方式とした場合、自車両の現在位置及び進行方向に応じて、前記記憶部に記憶された前記制御方式情報を参照し、前記信号認識部で認識した前記車両用信号機及び前記歩行者用信号機が前記通常制御方式であるか否かを判定する方式判定部と、を備え、
前記予測部は、
前記方式判定部により、前記信号認識部で認識した前記車両用信号機及び前記歩行者用信号機が前記通常制御方式であると判定したときに、前記車両用信号機の変化を予測することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記記憶部は、
前記歩行者用信号機が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化してから、前記車両用信号機が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化するまでの間隔情報を記憶するものであって、
車両が交差点に到達するまでの到達時間を予測する到達時間予測部と、
前記記憶部に記憶された間隔情報を参照し、前記車両用信号機が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化するまでの変化時間を予測する変化時間予測部と、を備え、
前記走行支援部は、
前記変化時間予測部で予測した変化時間が、前記到達時間予測部で予測した到達時間より短いときに、前記走行支援を行なうことを特徴とする請求項２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記走行支援部は、
前記走行支援として、運転者のアクセル操作に対する操作反力を増加させること、運転者に警報を出すこと、及び運転者のブレーキ操作に関わらず制動力を増加させることの少なくとも何れか一つを行なうことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両前方をカメラで撮像し、車両用の信号機が赤であることを認識したときに、運転者の注意を喚起するために、アクセルペダルの操作反力を増加させるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２１９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両用の信号機が赤であることを認識したときに、アクセルペダルの操作反力を増加させる構成の場合、停止線までの距離や、そのときの車速によっては、余裕をもった注意喚起ができない可能性がある。
本発明の課題は、車両の通行が不可となる状況を、より早いタイミングで検知し、余裕をもった走行支援を行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る走行支援装置は、車両に設けられ、車両前方を撮像する撮像部と、撮像部で撮像した車両前方における交差点の画像に基づいて、車両用信号機の表示状態、及び車両用信号機と同一方向を向いた歩行者用信号機の表示状態を認識する信号認識部と、信号認識部により、車両用信号機が通行許可の表示で、歩行者用信号機が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であることを認識したときに、車両用信号機が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測する予測部と、自車両が交差点に接近している際に、予測部により、車両用信号機が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測したときに、予め定めた走行支援を行なう走行支援部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、歩行者用信号機が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であるときに、それに続いて車両用信号機が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測し、走行支援を行なう。このように、車両用信号機が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化することを事前に予測することで、車両の通行が不可となる状況を、より早いタイミングで検知し、余裕をもった走行支援を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】走行支援装置の構成である。
【図２】車両用信号機及び歩行者用信号機の一例を示した図である。
【図３】走行支援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】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【０００９】
《構成》
図１は、走行支援装置の構成である。
走行支援装置１１は、ステレオカメラ１２と、ナビゲーションシステム１３と、コントローラ１４と、反力アクチュエータ１５と、を備える。
ステレオカメラ１２（撮像部）は、車体の前方を撮像する。ステレオカメラ１２は、同一の仕様の２台のカメラからなり、車室内のフロントウィンドウ上部で車幅方向に沿って配置され、光軸及びカメラ座標を平行にしてある。ステレオカメラ１２で撮像した車体前方の画像データは、内蔵する画像処理装置に入力され、ステレオ画像処理される。すなわち、左カメラ画像と右カメラ画像との視差から画面領域全域にわたって距離分布画像を生成し、この距離分布画像と元画像とに基づいて、前方物体の検出を行い、各種データをコントローラ１４に出力する。
【００１０】
ナビゲーションシステム１３は、自車両の現在位置と、その現在位置における道路地図情報を認識しコントローラ１４に出力する。ナビゲーションシステム１３は、ＧＰＳ受信機を有し、複数のＧＰＳ衛星から到着する電波の時間差に基づいて自車両の位置（緯度、経度、高度）と進行方向とを認識する。なお、ナビゲーションシステムが有するＤＶＤ‐ＲＯＭドライブやハードディスクドライブ等の記憶部には、道路地図情報と共に、交差点における車両用信号機及び歩行者用信号機の制御方式情報や、歩行者用信号機が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化してから、車両用信号機が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化するまでの間隔情報等が記憶されている。
【００１１】
コントローラ１４は、例えばマイクロコンピュータからなり、後述する走行支援処理を実行し、反力アクチュエータ１５を駆動制御する。
反力アクチュエータ１５は、アクセルペダルの操作反力を可変にするアクチュエータであり、例えばモータトルクの制御によってペダル反力を制御する。
次に、コントローラ１４で実行する走行支援処理について説明する。
コントローラ１４は、主要な機能ブロックとして、信号認識部２１と、予測部２２と、走行支援部２３と、方式判定部２４と、到達時間予測部２５と、変化時間予測部２６と、を備える。
【００１２】
信号認識部２１は、ステレオカメラ１２で撮像した車両前方における交差点の画像に基づいて、車両用信号機の表示状態、及び車両用信号機と同一方向を向いた歩行者用信号機の表示状態を認識する。
図２は、車両用信号機及び歩行者用信号機の一例を示した図である。
ここでは、道路３１と道路３２とが略直交している交差点を示しており、自車両３３は道路３１を走行し、交差点に接近している。このとき、自車両３３のステレオカメラ１２で撮像した車両前方の画像には、車両用信号機３４と歩行者用信号機３５とが映り込んでいるとする。車両用信号機３４は、道路３１を通行する車両に向けた信号機である。歩行者用信号機３５は、道路３２を横断する歩行者に向けた信号機であり、車両用信号機３４と同一方向を向いている。
【００１３】
信号認識部２１は、交差点画像のうち、予め定めた領域から、形、大きさ、角度によるパターンマッチング、及び色の抽出により、車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５を認識する。すなわち、車両用信号機３４は、交差点画像のうち、車線３１の延長方向で、且つ上下方向の上側から抽出され、歩行者用信号機３５は、交差点画像のうち、左右方向の両端側、且つ上下方向の上側から抽出される。
【００１４】
車両用信号機３４については、青色が点灯しているときには、通行許可の表示として認識し、黄色が点灯しているときには、通行開始禁止の表示として認識し、赤色が点灯しているときには、通行禁止の表示として認識する。なお、赤色が点灯していても、別途、青色の矢印が点灯しているときには、指定方向への通行許可の表示として認識し、青色の矢印が点灯していないときには、通行禁止の表示として認識する。一方、歩行者用信号機３５については、青色が点灯しているときには、横断許可の表示として認識し、青色が点滅しているときには、横断開始禁止の表示として認識し、赤色が点灯しているときには、横断禁止の表示として認識する。
【００１５】
予測部２２は、信号認識部２１により、車両用信号機３４が通行許可の表示で、歩行者用信号機３５が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であることを認識したときに、車両用信号機３４が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止に変化すると予測する。
走行支援部２３は、自車両３３が交差点に接近している際に、予測部２２により、車両用信号機３４が間もなく通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化すると予測したときに、予め定めた走行支援を行なう。すなわち、反力アクチュエータを駆動制御し、アクセルペダルの操作反力を増加させることにより、車両の加速を抑制すると共に、運転者に減速操作を促す。
【００１６】
方式判定部２４は、自車両３３の現在位置及び進行方向に応じて、自車両３３が向かっている交差点における車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５の制御方式をナビゲーションシステム１３から取得する。ここでは、歩行者用信号機３５が横断許可の表示から横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化することに連動して、車両用信号機３４が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化する制御方式を、通常制御方式として記憶している。予測部２２は、方式判定部２４により、信号認識部２１で認識した車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５が通常制御方式であると判定したときに、車両用信号機３５の変化を予測する。
到達時間予測部２５は、自車両３３が交差点に到達するまでの到達時間を予測する。
変化時間予測部２６は、車両用信号機３４が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化するまでの変化時間を予測する。走行支援部は、変化時間予測部２６で予測した変化時間が、到達時間予測部２５で予測した到達時間より短いときに、予め定めた走行支援を行なう。
【００１７】
次に、走行支援処理の処理手順について説明する。
図３は、走行支援処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１は、信号認識部２１での処理に対応し、ステレオカメラ１２で撮像した車両前方の交差点画像に基づいて、車両用信号機３４の表示状態、及び歩行者用信号機３５の表示状態を認識する。ここでは、車両用信号機３４に、青色の矢印信号はないものとする。
【００１８】
続くステップＳ１０２は、予測部２２での処理に対応し、車両用信号機３４が青色に点灯しているか否かを判定する。車両用信号機３４が青色に点灯しているとき（Ｓ１０２−Ｙｅｓ）にはステップＳ１０３に移行する。一方、車両用信号機３４が黄色に点灯、又は赤色に点灯しているとき（Ｓ１０２−Ｎｏ）にはステップＳ１０９に移行する。
ステップＳ１０３では、自車両３３の現在位置及び進行方向に応じて、自車両３３が向かっている交差点における車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５の制御方式をナビゲーションシステム１３から取得する。ここでは、歩行者用信号機３５が青色の点滅、又は赤色の点灯に変化することに連動して、車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤色の点灯に変化する制御方式を、通常制御方式として記憶している。通常制御方式以外には、例えば歩車分離式（スクランブル方式）がある。
【００１９】
続くステップＳ１０４は、方式判定部２４での処理に対応し、車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５が通常制御方式であるか否かを判定する。車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５が通常制御方式であるとき（Ｓ１０４−Ｙｅｓ）にはステップＳ１０５に移行する。一方、車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５が通常制御方式でないとき（Ｓ１０４−Ｎｏ）には、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
【００２０】
ステップＳ１０５は、予測部２２での処理に対応し、歩行者用信号機３５が青色に点滅、又は赤色に点灯しているか否かを判定する。歩行者用信号機３５が青色に点滅、又は赤色に点灯しているとき（Ｓ１０５−Ｙｅｓ）には、間もなく車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤色の点灯に変化すると判断してステップＳ１０６に移行する。一方、歩行者用信号機３５が青色に点灯しているとき（Ｓ１０５−Ｎｏ）には、まだしばらくは車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤色の点灯に変化しないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
【００２１】
ステップＳ１０６は、到達時間予測部２５での処理に対応し、下記の式に示すように、交差点までの距離Ｌ、及び車速Ｖに応じて、自車両３３が交差点に到達するまでの到達時間Ｔａを予測する。交差点までの距離Ｌは、ステレオカメラ１２で検出した車両用信号機３４までの距離や歩行者用信号機３５までの距離を用いるか、又はナビゲーションシステム１３で計測した値を用いする。
Ｔａ＝Ｌ／Ｖ
【００２２】
続くステップＳ１０７は、変化時間予測部２６での処理に対応し、車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤の点灯に変化するまでの変化時間Ｔｃを予測する。先ず、歩行者用信号機３５が青色の点滅、又は赤色の点灯に変化してから、車両用信号機３４が青色から黄色の点灯、又は黄色から赤の点灯に変化するまでの間隔時間Ｔｉをナビゲーションシステム１３から取得する。また、車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤の点灯に変化した時点からの経過時間Ｔｅを計測しておく。そして、下記に示すように、間隔時間Ｔｉ、及び経過時間Ｔｅに応じて、変化時間Ｔｃを予測する。
Ｔｃ＝Ｔｉ−Ｔｅ
【００２３】
続くステップＳ１０８では、変化時間Ｔｃが到達時間Ｔａより短いか否かを判定する。ここでは、若干の余裕をもたせるために、変化時間Ｔｃが、到達時間Ｔａに所定値ｔｈを加算した値（Ｔａ＋ｔｈ）より短いか否かを判定する。所定値ｔｈは、余裕を取るためのマージンであり、例えば２〜３秒程度の値である。変化時間Ｔｃが到達時間（Ｔａ＋ｔｈ）より短いとき（Ｓ１０８−Ｙｅｓ）には、自車両３３が交差点に到達するよりも先に車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤の点灯に変化する可能性があると判断してステップＳ１０９に移行する。一方、変化時間Ｔｃが到達時間（Ｔａ＋ｔｈ）より長いとき（Ｓ１０８−Ｎｏ）には、車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤の点灯に変化するよりも先に自車両３３が交差点に到達できると判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
【００２４】
ステップＳ１０９では、交差点までの距離Ｌに基づいて、自車両３３が交差点に接近しているか否かを判定する。自車両３３が交差点に接近しているとき（Ｓ１０９−Ｙｅｓ）にはステップＳ１１０に移行する。一方、自車両３３が交差点に接近していないとき（Ｓ１０９−Ｎｏ）には、自車両３３が既に停止していると判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１１０では、反力アクチュエータを駆動制御してから所定のメインプログラムに復帰する。すなわち、アクセルペダルの操作反力を増加させることにより、車両の加速を抑制すると共に、運転者に減速操作を促す。
上記が走行支援処理である。
【００２５】
《作用効果》
次に、作用効果について説明する。
車両用信号機３４が黄色の点灯、又は赤色の点灯であることを認識してから、走行支援を行なっても、停止線までの距離や、そのときの車速によっては、余裕をもった走行支援ができない可能性がある。そこで、車両用信号機３４が通行許可の表示であっても、歩行者用信号機３５が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示であるときには、間もなく車両用信号機３４が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止に変化すると予測し、走行支援を行なう。このように、車両用信号機３４が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化することを事前に予測することで、車両の通行が不可となる状況を、より早いタイミングで検知し、余裕をもった走行支援を行なうことができる。
【００２６】
一方、歩行者用信号機３５が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化したとしても、交差点の制御方式によっては、それに連動して車両用信号機３４が通行許可の表示から通行開始禁止の表示、又は通行禁止に変化するとは限らない。そこで、交差点の制御方式を判定し、信号認識部２１で認識した車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５が通常制御方式であると判定したときに、車両用信号機３４の変化を予測する。これにより、誤ったタイミングで走行支援を行なうといった事態を回避し、適切な走行支援を行なうことができる。
【００２７】
また、歩行者用信号機３５が横断開始禁止の表示、又は横断禁止の表示に変化したとしても、自車両３３の走行状況によっては、交差点の通行が危険であるとは限らない。例えば、自車両３３が交差点に進入する寸前であったり、ある程度の車速Ｖで走行していたりするような場合には、余裕をもって交差点を通過できる場合もある。そこで、自車両３３が交差点に到達するまでの到達時間Ｔａを予測すると共に、車両用信号機３４が通行開始禁止の表示、又は通行禁止の表示に変化するまでの変化時間Ｔｃを予測する。そして、変化時間Ｔｃが到達時間Ｔａよりも短いときに、走行支援を行なう。これにより、余裕をもって交差点を通過できるのに制御介入してしまうといった事態を回避し、適切な走行支援を行なうことができる。
【００２８】
また、走行支援として、運転者のアクセル操作に対する操作反力を増加させている。これにより、加速を抑制すべきことを直感的に運転者に伝達することができる。ここでは、運転者のアクセル操作に対する操作反力を増加させる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、他にも単に警報を出したり、あるいは運転者のブレーキ操作に関わらず制動力を増加させたり（自動ブレーキ）してもよい。単に警報を出すだけの構成であれば、安価にシステムを構築することができ、普及させやすい。また、制動力を増加させる構成であれば、より上位の走行支援を行なうことができる。
【００２９】
《変形例》
上記の実施形態では、ステレオカメラ１２を用いているが、これに限定されるものではなく、単眼カメラを用いてもよい。この場合、代わりにレーダ装置を搭載し、車両用信号機３４や歩行者用信号機３５までの距離を検出してもよい。
また、車両用信号機３４及び歩行者用信号機３５の制御方式が、時差式である場合は、車線毎に、又は進行方向毎に、通行を禁止する順序が定められているため、その順序と間隔時間をナビゲーションシステム１３で記憶しておくことで、変化時間Ｔｃを予測してもよい。
また、運転者が運転している場合に限らず、人為的な運転操作がなくとも、車両に搭載されたレーダやカメラ等で周囲の環境を認識し、車両の走行システムが主体となって自律的に走行（自動走行）できるものにも適用できる。
【００３０】
上記の実施形態では、ステレオカメラ１２が「撮像部」に対応する。信号認識部２１でステップＳ１０１の処理が行われる。予測部２２でステップＳ１０２、Ｓ１０５の処理が行われる。走行支援部２３でステップＳ１１０の処理が行われる。方式判定部２４でステップＳ１０４の処理が行われる。到達時間予測部２５でステップＳ１０６の処理行われる。変化時間予測部２５でステップＳ１０７の処理が行われる。
【００３１】
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
【符号の説明】
【００３２】
１１  走行支援装置
１２  ステレオカメラ
１３  ナビゲーションシステム
１４  コントローラ
１５  反力アクチュエータ
２１  信号認識部
２２  予測部
２３  走行支援部
２４  方式判定部
２５  到達時間予測部
２６  変化時間予測部
３１  道路
３２  道路
３３  自車両
３４  車両用信号機
３５  歩行者用信号機
【図１】
2017097539.tif 000003
【図２】
2017097539.tif 000004
【図３】
2017097539.tif 000005