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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-18
(45)【発行日】2024-09-27
(54)【発明の名称】車両制御装置及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   G08G 1/09 20060101AFI20240919BHJP
   G08G 1/16 20060101ALI20240919BHJP
   G06T 7/00 20170101ALI20240919BHJP
【FI】
G08G1/09 D
G08G1/16 D
G06T7/00 650A
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2021126947
(22)【出願日】2021-08-02
(65)【公開番号】P2023021835
(43)【公開日】2023-02-14
【審査請求日】2023-08-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(72)【発明者】
【氏名】土田 憲生
(72)【発明者】
【氏名】栃木 康平
(72)【発明者】
【氏名】安達 允彦
【審査官】篠原 将之
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-122362(JP,A)
【文献】特開2005-170154(JP,A)
【文献】特開2008-040795(JP,A)
【文献】特開2011-123535(JP,A)
【文献】特開2021-018737(JP,A)
【文献】特開2020-166487(JP,A)
【文献】特開2009-059208(JP,A)
【文献】国際公開第2017/038173(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2020/0341466(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G08G 1/00 - 99/00
G06T 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御装置(21)であって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出部と、
前記物標検出部により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定部と、
を備え、
前記物標検出部は、進行方向が同一となる複数の車線を有する片側複数車線において車線ごとに前記物標としての停止線を検出するものであり、
前記入口決定部は、
自車両が走行する自車線の停止線位置と前記自車線の隣の隣車線の停止線位置との比較において、前記自車線の停止線位置の方が手前側である場合に、前記自車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定し、
前記隣車線の停止線位置の方が手前側である場合に、前記隣車線の停止線位置を基準にしてその奥側の所定範囲で選択領域を定め、その選択領域内に前記自車線の停止線位置があれば、前記自車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定する一方、その選択領域内に前記自車線の停止線位置がなければ、前記隣車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定する、車両制御装置。
【請求項2】
前記入口決定部により決定された前記入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する信号表示判定部を備える、請求項1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御装置(21)であって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出部と、
前記物標検出部により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定部と、
前記入口決定部により決定された前記入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する信号表示判定部と、
を備え、
前記物標検出部は、前記物標として少なくとも信号機を検出する一方、検出状態の信号機がロストした場合に当該信号機の位置を外挿位置として推定するものであり、
前記信号表示判定部は、前記交差点認識範囲内において、前記物標検出部により、交差点奥側の信号機である奥側信号機と交差点手前側の信号機である手前側信号機とが検出されている状態から、それら各信号機のうち一方の信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定され、さらにその状況下で他方の信号機のロストが生じた場合に、当該他方の信号機のロスト直前に判定された表示色を維持する、車両制御装置。
【請求項4】
前記物標検出部は、前記物標として少なくとも信号機を検出するものであり、
前記入口決定部は、前記交差点認識範囲内への自車両の進入前に、前記物標検出部により交差点奥側の信号機である奥側信号機が検出されており、かつ、当該交差点認識範囲内へ自車両が進入した状態で、前記奥側信号機が一旦ロストされた後に当該奥側信号機が再検出された場合、前記奥側信号機に基づく前記入口位置の決定を行わない、請求項2又は3に記載の車両制御装置。
【請求項5】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御装置(21)であって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出部と、
前記物標検出部により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定部と、
前記入口決定部により決定された前記入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する信号表示判定部と、
を備え、
前記物標検出部は、前記物標として少なくとも信号機を検出するものであり、
前記入口決定部は、前記交差点認識範囲内への自車両の進入前に、前記物標検出部により交差点奥側の信号機である奥側信号機が検出されており、かつ、当該交差点認識範囲内へ自車両が進入した状態で、前記奥側信号機が一旦ロストされた後に当該奥側信号機が再検出された場合、前記奥側信号機に基づく前記入口位置の決定を行わない、車両制御装置。
【請求項6】
前記物標検出部は、前記入口決定部により決定された前記入口位置よりも奥側に存在する前記物標を、奥側物標として検出する奥側物標検出部と、
前記奥側物標検出部により検出された奥側物標に基づいて、前記交差点の出口位置を決定する出口決定部と、を備え、
前記信号表示判定部は、前記入口決定部により決定された前記入口位置から、前記出口決定部により決定された前記出口位置までを前記交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する、請求項2~5のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項7】
前記物標検出部は、前記物標として少なくとも信号機を検出する一方、検出状態の信号機がロストした場合に当該信号機の位置を外挿位置として推定するものであり、
前記信号表示判定部は、前記交差点認識範囲内において、前記物標検出部により交差点手前側の信号機である手前側信号機が検出されている状態から、その手前側信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定され、さらにその状況下で交差点奥側の信号機である奥側信号機が検出された場合に、前記奥側信号機の表示色を自車両が従うべき信号機の表示色として当該信号機の表示色を判定する、請求項2~6のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項8】
前記信号表示判定部は、前記交差点認識範囲内に存在する全ての信号機を抽出するとともに、その抽出した信号機について位置、形態及び表示色の少なくともいずれかにより分別した結果から、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する、請求項2~7のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項9】
自車両の直進方向において交差点よりも手前側の路面に付された路面矢印表示を検出する矢印表示検出部を備え、
前記信号表示判定部は、前記路面矢印表示の検出結果と、前記交差点認識範囲内で検出される信号機とを対応させ、自車両が従うべき信号機について矢印灯火を含む信号表示の判定を行う、請求項2~8のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項10】
前記物標検出部は、前記物標として、前記交差点における停止線および信号機を検出するものであり、
前記入口決定部は、前記物標検出部により検出された前記物標に、前記停止線および前記信号機が含まれる場合において、自車両の直進方向における前記停止線と前記信号機との距離が所定距離未満であることを条件に、前記停止線に基づいて前記入口位置を決定する、請求項1~9のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項11】
前記物標検出部は、前記物標として、前記交差点における停止線および横断歩道をそれぞれ検出するものであり、
前記入口決定部は、自車両の直進方向における前記停止線と前記横断歩道との距離が所定距離未満であることを条件に、前記停止線に基づいて前記入口位置を決定する、請求項1~10のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項12】
前記入口決定部は、前記物標検出部により検出された前記物標として、同一種類で複数の物標が含まれる場合に、それら同一種類の複数の物標のうち前記自車両から最も近い物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する、請求項1~11のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項13】
前記物標検出部は、検出状態の前記物標がロストした場合に当該物標の位置を外挿位置として推定するものであり、
前記入口決定部は、前記入口位置の決定に用いた前記物標がロストし、かつ当該物標の位置が外挿位置として推定されている場合に、その外挿位置を用いて、前記入口位置の決定を継続する、請求項1~12のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項14】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御用のプログラムであって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出処理と、
前記物標検出処理により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記物標検出処理は、進行方向が同一となる複数の車線を有する片側複数車線において車線ごとに前記物標としての停止線を検出するものであり、
前記入口決定処理は、
自車両が走行する自車線の停止線位置と前記自車線の隣の隣車線の停止線位置との比較において、前記自車線の停止線位置の方が手前側である場合に、前記自車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定し、
前記隣車線の停止線位置の方が手前側である場合に、前記隣車線の停止線位置を基準にしてその奥側の所定範囲で選択領域を定め、その選択領域内に前記自車線の停止線位置があれば、前記自車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定する一方、その選択領域内に前記自車線の停止線位置がなければ、前記隣車線の停止線位置に基づいて前記入口位置を決定するものである、プログラム。
【請求項15】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御用のプログラムであって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出処理と、
前記物標検出処理により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定処理と、
前記入口決定処理により決定された前記入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する信号表示判定処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記物標検出処理は、前記物標として少なくとも信号機を検出する一方、検出状態の信号機がロストした場合に当該信号機の位置を外挿位置として推定するものであり、
前記信号表示判定処理は、前記交差点認識範囲内において、前記物標検出処理により、交差点奥側の信号機である奥側信号機と交差点手前側の信号機である手前側信号機とが検出されている状態から、それら各信号機のうち一方の信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定され、さらにその状況下で他方の信号機のロストが生じた場合に、当該他方の信号機のロスト直前に判定された表示色を維持するものである、プログラム。
【請求項16】
自車両の前方を撮像するカメラ(11)が撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御用のプログラムであって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出処理と、
前記物標検出処理により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定処理と、
前記入口決定処理により決定された前記入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲とし、その交差点認識範囲内において、自車両が従うべき信号機の表示色を判定する信号表示判定処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記物標検出処理は、前記物標として少なくとも信号機を検出するものであり、
前記入口決定処理は、前記交差点認識範囲内への自車両の進入前に、前記物標検出処理により交差点奥側の信号機である奥側信号機が検出されており、かつ、当該交差点認識範囲内へ自車両が進入した状態で、前記奥側信号機が一旦ロストされた後に当該奥側信号機が再検出された場合、前記奥側信号機に基づく前記入口位置の決定を行わないものである、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
自車両の前方を撮像するカメラが撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する技術が知られている。例えば、特許文献1には、狭角カメラにより撮像された狭角画像および広角カメラにより撮像された広角画像の少なくともいずれかの画像から信号機を検出する信号機検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第6447722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、近年では、車両における運転支援技術が進化しており、自車両が交差点を安全に走行するための技術が望まれている。この場合、特許文献1における信号機検出以外にも、交差点に関する多様な情報を取得することが望ましいと考えられる。この点、未だ改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、交差点の走行に関して運転支援のための技術改善を図ることができる車両制御装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、
自車両の前方を撮像するカメラが撮像した画像に基づいて自車両の前方の交通状況を認識する車両制御装置であって、
前記画像から、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標を検出する物標検出部と、
前記物標検出部により検出された前記物標に基づいて、前記交差点の入口位置を決定する入口決定部と、
を備えることを特徴とする。
【0007】
自車両の走行中において、カメラが撮像した画像から検出される物標には、自車両前方の交差点における自車両の通過又は停止に関する物標が含まれている。そのような物標を画像から検出し、その物標に基づいて交差点の入口位置を決定することにより、交差点の入口位置を適正に決定できる。また、交差点の入口位置を適正に把握できることから、その情報を各種の運転支援に用いることができ、ひいては交差点の走行に関して運転支援のための技術改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】運転支援装置の概略構成を示す図。
図2】信号機判定処理の概要を示すフローチャート。
図3】入口位置決定処理を示すフローチャート。
図4】入口側停止線を判定する手順を説明する図。
図5】片側複数車線の道路において入口側停止線を判定する手順を説明する図。
図6】交差点認識範囲の設定処理を示すフローチャート。
図7】交差点認識範囲の設定手順を説明する図。
図8】信号色判定処理を示すフローチャート。
図9図8に引き続き信号色判定処理を示すフローチャート。
図10】交差点認識範囲における信号色の判定手順を説明する図。
図11】交差点認識範囲における信号色の判定手順を説明する図。
図12】自車両が交差点内に進入した際の物標検出を説明する図。
図13】交差点における各信号機の配置を示す図。
図14】3つの信号機について色別のスコア値を示す図。
図15】交差点手前の道路を示す図。
図16】矢印灯火の判定処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る車両制御装置を、車載の運転支援装置10に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0010】
図1に示すように、本実施形態に係る運転支援装置10は、カメラ11と、レーダ装置12と、車両制御装置としてのECU21と、を備えている。これ以降、運転支援装置10が搭載された自車両を自車両VEとする。
【0011】
カメラ11は、単眼カメラである。カメラ11は、例えば自車両VEの前端、後端、および両側面にそれぞれ取り付けられており、自車両周辺を撮像する。カメラ11は、撮像した撮像画像の画像情報をECU21に送信する。カメラ11は、複眼カメラであってもよい。
【0012】
レーダ装置12は、ミリ波帯の高周波信号を送信波とする測距装置である。レーダ装置12は、例えば、自車両VEの前端、後端、および両側面にそれぞれ搭載されており、自車両周辺の物体までの距離を計測する。具体的には、所定周期で探査波を送信し、複数のアンテナにより反射波を受信する。この探査波の送信時刻と反射波の受信時刻とにより、物体上の複数の検出点を検出し、これにより当該物体までの距離を計測する。加えて、複数のアンテナが受信した反射波の位相差により、物体の方位を算出する。物体までの距離および物体の方位が算出できれば、その物体の自車両VEに対する相対位置を特定することができる。
【0013】
また、レーダ装置12は、物体で反射された反射波の、ドップラー効果により変化した周波数により、物体の相対速度を算出する。これにより、自車両周辺に存在している物体が静止物又は移動物であると検出される。具体的には、物体の相対速度と自車両VEの車速である自車速度との和がゼロとなる場合に、物体が静止物であると検出され、物体の相対速度と自車速度との和がゼロでない場合に、物体が移動物であると検出される。レーダ装置12は、自車両周辺の静止物および移動物の検出情報をECU21に送信する。
【0014】
ECU21は、CPU、ROM、RAM、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた制御装置である。ECU21は、各種信号を取得し、取得した情報に基づき、各種制御を実施する。
【0015】
ECU21は、カメラ11の撮像画像に基づいて、自車両周辺の物体を検出する。具体的には、ECU21は、カメラ11の撮像画像に写る各物体の自車両VEに対する相対位置を算出する。検出対象となる物体には、自車両周辺の他車両、歩行者、自転車等の移動物や、道路周辺に設けられる信号機、縁石、ガードレール等の固定物が含まれる。また、ECU21は、カメラ11の撮像画像に基づいて、自車両VEが走行する道路上の区画線に関する区画線情報を認識する。具体的には、区画線として白線等の有無を認識するとともに、その形態(具体的には、区画線の種別、位置、幅、長さ、曲率等)を認識する。道路上の路面標示として検出されるものとしては、区画線以外に、停止線、横断歩道、路面矢印などが挙げられる。
【0016】
ECU21は、レーダ装置12から送信される自車両周辺の物体の検出情報およびカメラ11の撮像画像から検出された自車両周辺の物体の検出情報に基づいて、各種制御を実施する。例えば、ECU21は、当該検出情報に基づいて、カメラ11の撮像画像から検出された信号機への注意喚起を示す情報を、車室内のインストルメントパネル等に設けられたディスプレイ31に表示させたり、車室内に設置されたスピーカやブザー等の聴覚的に報知する警報装置32を作動させたりする。
【0017】
また、ECU21には、ヨーレートセンサ13、舵角センサ14、車速センサ15が接続されている。ヨーレートセンサ13は、たとえば自車両VEの中央位置に設けられており、自車両VEの操舵量の変化速度に応じたヨーレートを示す信号をECU21に出力する。舵角センサ14は、たとえば車両のステアリングロッドに取り付けられており、ドライバの操作に伴うステアリングホイールの舵角の変化量に応じた舵角信号をECU21に出力する。車速センサ15は、たとえば自車両VEのホイール部分に取り付けられており、車輪の回転方向を検出するとともに、車輪速度に応じた車速信号をECU21に出力する。
【0018】
ところで、近年では、車両における運転支援技術が進化しており、自車両VEが交差点を安全に走行するための技術が望まれている。このような考えに基づき、本実施形態の車両制御装置であるECU21では、カメラ11が撮像した画像から、自車両前方の交差点における自車両VEの通過又は停止に関する物標を検出し、その物標に基づいて、交差点の入口位置を決定するようにしている。また、その入口位置から奥側の所定範囲を、交差点内であると認識する交差点認識範囲CRとし、その交差点認識範囲CR内において、自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定するようにしている。
【0019】
図2は、ECU21が実行する信号機判定処理の概要を示すフローチャートである。信号機判定処理は、交差点認識範囲CRを設定し、その交差点認識範囲CR内において自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定する処理である。本処理は、ECU21により所定周期で繰り返し実行される。
【0020】
信号機判定処理が開始されると、まず初めに、ECU21は、カメラ11により撮像された自車両VE前方の画像を取得する(ステップS10)。次に、ECU21は、取得した画像から検出された物標に基づいて、交差点の入口位置を決定する入口位置決定処理を実行する(ステップS20)。ここでいう物標は、自車両前方の交差点における自車両VEの通過又は停止に関するものであり、以下の説明では物標を交差点物標ともいう。本実施形態では、交差点物標として、交差点での停止線、信号機及び横断歩道を検出することとしている。交差点の入口位置として決定される位置は、自車両VE前方に存在する交差点の手前側位置である。
【0021】
次に、ECU21は、決定された入口位置から奥側の所定範囲を交差点認識範囲CRとして設定する交差点認識範囲の設定処理を実行する(ステップS30)。交差点認識範囲CRとして設定された範囲のうち奥側の末端位置は、自車両VE前方に存在する交差点の奥側位置である。
【0022】
次に、ECU21は、交差点認識範囲CR内において、自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定する信号色判定処理を実行する(ステップS50)。ここで判定された表示色は、ディスプレイ31に表示される。当該信号機の表示色に応じて、運転支援としてのブレーキ制御やアクセル制御が行われてもよい。
【0023】
以下に、ステップS20の入口位置決定処理、ステップS30の交差点認識範囲の設定処理、ステップS50の信号色判定処理について、具体的な処理内容を説明する。
【0024】
図3は、図2のステップS20における入口位置決定処理を示すフローチャートである。図3において、ECU21は、自車両VE前方の画像から検出された交差点物標として停止線が含まれているか否かを判定する(ステップS21)。交差点物標として停止線が含まれている場合、ECU21は、その停止線が交差点入口側の停止線(以下、入口側停止線とも言う)であるか否かを判定する(ステップS22)。
【0025】
ステップS22の具体的な内容、すなわち停止線が入口側停止線であることを判定する手順を以下に具体的に説明する。ここでは、道路上の各種の路面表示などが停止線として誤検出されることを回避すべく、停止線と信号機との位置関係に基づいて、入口側停止線の判定を行うようにしている。ECU21は、交差点物標に停止線および信号機が含まれる場合において、車両直進方向(縦方向)における停止線と信号機との距離が所定距離TH1未満であることを条件に、その停止線が入口側停止線である判定する。より具体的には、図4(a)に示すように、自車両VEの前方の交差点101において停止線102と信号機103とが検出されている場合に、それら停止線102と信号機103との縦方向の距離D1が所定距離TH1未満であれば、停止線102が入口側停止線であると判定する。なお、ECU21は、交差点物標に複数の停止線102が含まれていれば、その複数の停止線102のうち最も手前側の停止線102について入口側停止線であるか否かを判定するとよい。
【0026】
また、停止線102と信号機103との縦方向の距離D1に基づいて停止線102が入口側停止線であることを判定する場合、停止線102に対して信号機103が奥側に配置されている場合と手前側に配置されている場合とがある。例えば図4(b)では、交差点101の奥側に信号機103が配置されており、停止線102および信号機103の相互の関係で言えば、停止線102が手前側、信号機103が奥側となっている。また、図4(c)では、交差点101の手前側に信号機103が配置されており、停止線102および信号機103の相互の関係で言えば、停止線102が奥側、信号機103が手前側となっている。
【0027】
この場合、ECU21は、図4(b)の場合と図4(c)の場合とで、停止線102と信号機103との縦方向の距離D1を比較判定する所定距離TH1を相違させるとよい。具体的には、図4(b)の場合には、所定距離TH1を「TH11」とし、図4(c)の場合には、所定距離TH1をTH11よりも短い「TH12」とする。TH11は例えば40mであり、TH12は例えば20mである。
【0028】
停止線102と横断歩道104との位置関係に基づいて、入口側停止線の判定を行うようにしてもよい。具体的には、図4(a)に示すように、交差点101において停止線102と横断歩道104とが検出されている場合に、ECU21は、それら停止線102と横断歩道104との縦方向の距離D2が所定距離TH2未満であれば、停止線102が入口側停止線であると判定する。
【0029】
交差点101において停止線102と信号機103と横断歩道104とが検出されている場合には、停止線102と信号機103との縦方向の距離D1が所定距離TH1未満であり、かつ停止線102と横断歩道104との縦方向の距離D2が所定距離TH2未満であることを条件に、停止線102が入口側停止線であると判定することも可能である。
【0030】
また、ステップS22において、停止線102が入口側停止線であることを次の手順で判定する構成であってもよい。ここでは、進行方向が同一となる複数の車線を有する片側複数車線の道路において、車線ごとに停止線位置が異なる場合があることに着目し、自車線および隣車線での停止線位置に基づいて、自車両VEが対象とする入口側停止線を判定するようにしている。
【0031】
図5(a)~(c)では、同一進行方向の3車線を想定しており、車線L1,L2,L3にはそれぞれ停止線102が設けられている。各車線の停止線102の位置は図示のとおり各々異なっている。図5(a)に示すように、自車両VEが車線L2を走行している場合、車線L2が自車線、車線L1,L3が隣車線である。ECU21は、自車線(L2)の停止線位置と隣車線(L1,L3)の停止線位置との比較において自車線(L2)の停止線位置が最も手前側であることに基づいて、自車線(L2)の停止線102を入口側停止線とする。
【0032】
また、図5(b)に示すように、自車両VEが車線L3を走行している場合、車線L3が自車線、車線L2が隣車線である。ECU21は、自車線(L3)と隣車線(L2)との比較において隣車線(L2)の停止線位置の方が手前側であることに基づいて、隣車線(L2)の停止線位置を基準にしてその奥側の所定範囲で選択領域RYを定める。そして、その選択領域RY内に自車線(L3)の停止線位置があることに基づいて、自車線(L3)の停止線102を入口側停止線とする。
【0033】
また、図5(c)に示すように、自車両VEが車線L1を走行している場合、車線L1が自車線、車線L2が隣車線である。ECU21は、自車線(L1)と隣車線(L2)との比較において隣車線(L2)の停止線位置の方が手前側であることに基づいて、隣車線(L2)の停止線位置を基準にしてその奥側の所定範囲で選択領域RYを定める。そして、その選択領域RY内に自車線(L1)の停止線位置がなければ、隣車線(L2)の停止線102を入口側停止線とする。
【0034】
上記図4図5で説明した構成以外に、自車両VEの前方に交差点物標として複数の停止線102が検出されている場合において、ECU21が、それら複数の停止線102のうち自車両VEから最も近い停止線102を入口側停止線であると判定する構成であってもよい。
【0035】
図3の説明に戻り、交差点物標としての停止線が入口側停止線であると判定された場合(ステップS22:YES)、ECU21は、その停止線に基づいて交差点の入口位置を決定する(ステップS23)。本実施形態では、自車両VEの直進方向における停止線の位置自体を交差点の入口位置とする。ただし、停止線の位置よりも手前側にずれた位置、又は奥側にずれた位置を交差点の入口位置とすることも可能である。
【0036】
なお、停止線と信号機との位置関係に基づいて入口側停止線を判定する処理(図4(a)~(c))と、片側複数車線において車線ごとの停止線位置に基づいて入口側停止線を判定する処理(図5(a)~(c))とは、いずれか一方だけが行われてもよいし、両方が行われてもよい。両方の処理を行う場合には、例えば片側複数車線の各車線の停止線のうちいずれかを仮の入口側停止線として判定し、その後、その停止線と信号機との位置関係に基づいて、入口側停止線であることの最終判定を行うようにするとよい。
【0037】
一方、交差点物標に停止線が含まれていない場合(ステップS21:NO)、又は停止線が入口側停止線であると判定されなかった場合(ステップS22:NO)、ECU21は、交差点物標として信号機が含まれているか否かを判定する(ステップS24)。そして、交差点物標として信号機が含まれている場合(ステップS24:YES)、ECU21は、その信号機に基づいて交差点の入口位置を決定する(ステップS25)。このとき、交差点物標に複数の信号機が含まれていれば、その複数の信号機のうち最も手前側(最も自車両VEに近い側)の信号機に基づいて交差点入口位置が決定されるとよい。
【0038】
また、交差点物標として信号機が含まれていない場合(ステップS24:NO)、ECU21は、信号機の位置が外挿位置と推定されている状態であるか否かを判定する(ステップS26)。そして、信号機の位置が外挿位置と推定されている場合(ステップS26:YES)、ECU21は、その信号機に基づいて交差点の入口位置を決定する(ステップS25)。
【0039】
要するに、交差点物標として信号機が検出されている場合において、信号機がカメラ11で撮像した画像の画角外に見切れたり、樹木や看板等に隠れるなどして物理的に検出できなくなったりすると、検出状態の信号機(すなわち入口位置の決定に用いた信号機)がロストする。この場合、信号機の位置が外挿位置として推定されるとともに、その信号機の外挿位置を用いて、入口位置の決定が継続される。外挿位置の推定結果は、走行距離又は走行時間で規定される所定期間が経過するまでの間において保持されるとよい。
【0040】
なお、交差点物標として停止線が検出され、その停止線に基づいて交差点の入口位置が決定されている場合において、検出状態の停止線がロストすることも考えられる。この場合、停止線の外挿位置が推定されるとともに、その停止線の外挿位置を用いて、入口位置の決定が継続されるようになっていてもよい。
【0041】
ECU21は、信号機が交差点手前側の信号機であるか、交差点奥側の信号機であるかを判定し、その判定結果を加味しつつ、信号機の位置から交差点の入口位置を決定するとよい。この場合、交差点手前側の信号機であれば、その信号機の位置を入口位置とする、又は信号機の位置を前後に所定距離だけずらした位置を入口位置とするとよい。また、交差点奥側の信号機であれば、その信号機から、交差点の大きさ相当の想定距離を手前側にずらした位置を入口位置とするとよい。なお、信号機が交差点手前側の信号機であるか、交差点奥側の信号機であるかの判定は、交差点中心表示との位置関係や、交差点の交差道路との位置関係に基づいて行われるとよい。
【0042】
不図示とするが、ステップS21,S22,S24がいずれも否定される場合において、交差点物標として横断歩道が含まれているか否かを判定し、交差点物標として横断歩道が含まれている場合、その横断歩道に基づいて交差点の入口位置を決定する構成であってもよい。
【0043】
図6は、図2のステップS30における交差点認識範囲の設定処理を示すフローチャートである。図6において、ECU21は、交差点の入口位置が決定済みであるか否かを判定する(ステップS31)。交差点の入口位置が決定済みである場合(ステップS31:YES)、ECU21は、交差点の入口位置に基づいて、交差点認識範囲CRを設定する(ステップS32~S41)。
【0044】
以下に、交差点認識範囲CRの設定手順の概要を、図7(a)~(c)に基づいて説明する。図7(a)~(c)では、自車両VEの前方に2つの交差点101が示されており、その2つの交差点101のうち図の下側の交差点101が、自車両VEが通過する次の交差点101である。また、図7(a)~(c)では、縦方向(車両直進方向)においてP1を交差点の入口位置としている。ここではまず、入口位置P1から奥側(後方)に所定距離だけ離れた位置が出口位置P2として仮設定され、縦方向においてP1~P2の範囲が仮設定範囲CRaとして設定される。P1~P2の距離は例えば80mである。そして、仮設定範囲CRaが、入口位置P1よりも奥側に存在する奥側物標の位置に応じて適宜補正されることで、交差点認識範囲CRが設定される。
【0045】
図7(a)では、仮設定範囲CRaにおいて、交差点手前側の手前側物標と交差点奥側の奥側物標として同一交差点内の信号機103a,103bがそれぞれ検出されている。そして、それら各信号機103a,103bの間の縦方向の距離D11に基づいて出口位置P2(仮設定範囲CRaの末端位置)が補正されることにより、交差点認識範囲CRが設定される。このとき、信号機103a,103bの間の距離D11は縦方向の距離信頼度が比較的高いものであるため、交差点認識範囲CRの適正な設定が可能となっている。交差点奥側の信号機103bにより交差点の出口位置P3が決定され、P1からP3までの範囲が交差点認識範囲CRとして設定される。なお、信号機103a,103bの表示色が同一であることを条件に、距離D11による出口位置P2の補正が行われるようになっていてもよい。
【0046】
また、図7(a)において、同一交差点内で信号機103a,103bのうち奥側の信号機103bのみが検出され、それに伴い手前側物標として信号機103bが検出されるとともに、奥側物標として信号機103cが検出されることも考えられる。この場合、信号機103b,103cは異なる交差点に属することから表示色が異なることがあり、これら各信号機103b,103cの表示色が異なっていることを条件に、信号機103bの位置(手前信号機の位置)に基づいて、仮設定範囲CRaの出口位置P2が補正されるようになっていてもよい。ただし、各信号機103b,103cの表示色が「赤/黄」で異なっている場合には、出口位置P2の補正を行わないようにしてもよい。なお、出口位置P2が、予め定めた処理距離だけ手前側に補正される構成であってもよい。
【0047】
図7(b)では、仮設定範囲CRaにおいて、手前側物標として停止線102aが検出されるとともに、奥側物標として信号機103bが検出されている。そして、それら停止線102aおよび信号機103bの間の縦方向の距離D12に基づいて出口位置P2が補正されることにより、交差点認識範囲CRが設定される。このとき、停止線102aと所定以上の距離差がある信号機103bが存在している場合に、出口位置P2の補正が行われるとよい。交差点奥側の信号機103bにより交差点の出口位置P3が決定され、P1からP3までの範囲が交差点認識範囲CRとして設定される。
【0048】
図7(c)では、仮設定範囲CRaにおいて、手前側物標および奥側物標として、異なる交差点の停止線102a,102bがそれぞれ検出されている。そして、それら各停止線102a,102bの間の縦方向の距離D13に基づいて出口位置P2が補正されることにより、交差点認識範囲CRが設定される。奥側の停止線102bに対して所定距離を手前側にした位置により交差点の出口位置P3が決定され、P1からP3までの範囲が交差点認識範囲CRとして設定される。
【0049】
以上のように、本実施形態では、入口位置P1よりも奥側で検出された物標に基づいて交差点101の出口位置P3が決定され、入口位置P1から出口位置P3までが交差点認識範囲CRとして設定されるようになっている。上述した図7(a)~(c)における各々の交差点認識範囲CRの設定は、図7(a)の設定を最優先とし、その上で、図7(a)の設定、図7(a)の設定の順で適宜実施されるとよい。
【0050】
なお、交差点認識範囲CRの横方向の範囲は、自車両VEが走行する道路を含むものであればよい。例えば、交差点認識範囲CRの横幅は予め定められた所定値であるとよい。また、地図情報等により道路幅が既知であれば、その道路幅により交差点認識範囲CRの横幅が設定されるとよいし、地図情報等により道路の車線数が既知であれば、その車線数に応じて交差点認識範囲CRの横幅が設定されるとよい。カメラ画像やレーダ装置12の検出情報から道路の横方向の道路端を認識し、その認識結果に応じて交差点認識範囲CRの横幅を設定する構成であってもよい。
【0051】
図6の説明に戻り、ECU21は、入口位置P1を基準として、その入口位置P1から奥側の所定範囲を、仮設定範囲CRaとして設定する(ステップS32)。その後、ECU21は、仮設定範囲CRaにおいて、同一交差点内の手前側信号機と奥側信号機とが検出されているか否かを判定する(ステップS33)。手前側信号機と奥側信号機とが検出されている場合(ステップS33:YES)、ECU21は、手前側信号機と奥側信号機とで表示色が同じであるか否かを判定する(ステップS34)。手前側信号機と奥側信号機とで表示色が同じである場合(ステップS34:YES)、ECU21は、それら各信号機の間の縦方向の距離D11に基づいて仮設定範囲CRaの出口位置P2を補正し、交差点認識範囲CRを設定する(ステップS35)。この処理が、図7(a)で説明した処理に相当する。
【0052】
また、手前側信号機と奥側信号機とで表示色が異なる場合(ステップS34:NO)、ECU21は、手前側信号機の位置に基づいて仮設定範囲CRaの出口位置P2を補正し、交差点認識範囲CRを設定する(ステップS36)。この場合、図7(a)では、信号機103bの位置を出口位置として、交差点認識範囲CRが設定される。
【0053】
また、手前側信号機と奥側信号機とが検出されていない場合(ステップS33:NO)、ECU21は、手前側停止線と奥側信号機とが検出されているか否かを判定する(ステップS37)。手前側停止線と奥側信号機とが検出されている場合(ステップS37:YES)、ECU21は、それら手前側停止線および奥側信号機の間の縦方向の距離D12に基づいて仮設定範囲CRaの出口位置P2を補正し、交差点認識範囲CRを設定する(ステップS38)。この処理が、図7(b)で説明した処理に相当する。
【0054】
また、手前側停止線と奥側信号機とが検出されていない場合(ステップS37:NO)、ECU21は、手前側停止線と奥側停止線とが検出されているか否かを判定する(ステップS39)。手前側停止線と奥側停止線とが検出されている場合(ステップS39:YES)、ECU21は、それら手前側停止線および奥側停止線の間の縦方向の距離D13に基づいて仮設定範囲CRaの出口位置P2を補正し、交差点認識範囲CRを設定する(ステップS40)。この処理が、図7(c)で説明した処理に相当する。
【0055】
手前側停止線と奥側停止線とが検出されていない場合(ステップS39:NO)、ECU21は、仮設定範囲CRaの出口位置P2の補正を行わず、仮設定範囲CRaを交差点認識範囲CRとして設定する(ステップS41)。
【0056】
図8及び図9は、図2のステップS50における信号色判定処理を示すフローチャートである。図8において、ECU21は、交差点認識範囲CRが設定済みであるか否かを判定する(ステップS51)。交差点認識範囲CRが設定済みである場合(ステップS51:YES)、ECU21は、自車両VEが交差点認識範囲CR内を走行しているか否か判定する(ステップS52)。
【0057】
そして、自車両VEが交差点認識範囲CR内でなく、交差点認識範囲CRの手前側を走行している場合(ステップS52:NO)、ECU21は、図9のステップS53~S63において、交差点認識範囲CR内の信号機のうち自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定する。また、自車両VEが交差点認識範囲CR内を走行している場合(ステップS52:YES)、ECU21は、図8のステップS71~S75において、交差点入口位置の決定の制限を行うとともに、交差点認識範囲CR内の信号機のうち自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定する。
【0058】
以下に、自車両VEが交差点認識範囲CRの手前側を走行している場合における信号色の判定手順の概要を、図10(a)~(c)と図11(a)~(c)とに基づいて説明する。図10(a)~(c)、図11(a)~(c)はそれぞれ、交差点認識範囲CRにおいて自車両正面の信号機103a,103bの検出状態の変化を時系列で示す図である。このうち図10(a)~(c)は、交差点認識範囲CR内において、初めに交差点物標として交差点手前側(自車両VEの正面手前側)の信号機103aと交差点奥側(自車両VEの正面奥側)の信号機103bとが検出されており(図10(a))、その状態から時系列の変化が生じる場合について示している。また、図11(a)~(c)は、交差点認識範囲CR内において、初めに交差点物標として交差点手前側の信号機103aのみが検出されており(図11(a))、その状態から時系列の変化が生じる場合について示している。なお、図11(a)では、例えば、交差点奥側の信号機103bが先行車等により隠され、交差点手前側の信号機103aのみが検出される状況になっている。
【0059】
まずは図10(a)~(c)について説明する。図10(a)では、交差点認識範囲CR内において信号機103a,103bが検出されている。この場合、信号機103a,103bが、自車両VEが従うべき信号機であるとみなされ、その信号機103a,103bの表示色が判定される。
【0060】
図10(b)では、図10(a)の状態から自車両VEが前方に移動しており、手前側の信号機103aがカメラ画角から外れることにより、手前側の信号機103aがロスト状態となっている。この場合、ロストした手前側の信号機103aについて外挿処理により外挿位置が推定される。外挿処理では、ロスト直前の信号機103aの位置と自車両VEの車速とに基づいて、自車両VEに対する信号機103aの相対位置が推定される。そして、信号機103a,103bのうち検出状態のままの信号機103bについて表示色が判定される。
【0061】
図10(c)では、図10(b)の状態、すなわち手前側の信号機103aがロストした状態から、さらに奥側の信号機103bもロスト状態となっている。つまり、交差点認識範囲CR内で検出された信号機103a,103bが全ロスト状態となっている。この場合、奥側の信号機103bのロスト直前に判定された表示色が維持される。
【0062】
なお、図10(a)の状態から信号機ロストが生じる状況としては、図10(b)に示すように、手前側の信号機103aがカメラ画角から外れることでロストする場合や、それ以外に、奥側の信号機103bが先行車や樹木により隠れてロストする場合が考えられる。この場合、ロストした奥側の信号機103bについて外挿位置が推定されるとともに、検出状態のままの手前側の信号機103aに基づいて信号色が判定されるとよい。
【0063】
また、図11(a)では、交差点認識範囲CR内において、交差点物標として交差点手前側の信号機103aのみが検出されている。この場合、信号機103aが、自車両が従うべき信号機であるとみなされ、その信号機103aの表示色が判定される。
【0064】
図11(b)では、図11(a)の状態から自車両VEが前方に移動しており、手前側の信号機103aがカメラ画角から外れることにより、手前側の信号機103aがロスト状態となっている。この場合、信号機の表示色出力は一時的に中断される。
【0065】
図11(c)では、図11(b)の状態(すなわち、手前側の信号機103aがロストした状態)から、奥側の信号機103bが新たに検出される状態に切り替わっている。この場合、奥側の信号機103bの表示色が判定される。
【0066】
図9の説明に戻り、ECU21は、交差点認識範囲CR内で検出された交差点物標に、手前側信号機および奥側信号機の少なくともいずれかが含まれているか否かを判定する(ステップS53)。手前側信号機および奥側信号機の少なくともいずれかが含まれている場合(ステップS53:YES)、ECU21は、手前側信号機および奥側信号機が共に検出状態であるか否かを判定する(ステップS54)。手前側信号機および奥側信号機が共に検出状態である場合(ステップS54:YES)、ECU21は、それら各信号機に基づいて、自車両VEが従うべき表示色を判定する(ステップS55)。図10(a)に示す状況では、ステップS55において信号機103a,103bの表示色が判定される。
【0067】
手前側信号機および奥側信号機が共に検出状態でない場合(ステップS54:NO)、ECU21は、手前側信号機のみが検出状態であるか否かを判定する(ステップS56)。手前側信号機のみが検出状態である場合(ステップS56:YES)、ECU21は、手前側信号機に基づいて、自車両VEが従うべき表示色を判定する(ステップS57)。図11(a)に示す状況では、ステップS57において信号機103aの表示色が判定される。
【0068】
手前側信号機が検出状態でない場合(ステップS56:NO)、換言すれば奥側信号機のみが検出状態である場合、ECU21は、手前側信号機が外挿推定状態であるか否かを判定する(ステップS58)。手前側信号機が外挿推定状態である場合(ステップS58:YES)、すなわち奥側信号機が検出状態であり、かつ手前側信号機が外挿推定状態である場合、ECU21は、奥側信号機に基づいて、自車両VEが従うべき表示色を判定する(ステップS59)。図10(b)、図11(c)に示す状況では、ステップS59において信号機103bの表示色が判定される。
【0069】
手前側信号機が外挿推定状態でない場合(ステップS58:NO)、換言すれば奥側信号機が検出状態であるとともに、手前側信号機が非検出状態でありかつ外挿推定状態でない場合、ECU21は、前回の処理において手前側信号機が検出されていたか否か、すなわち奥側信号機が今回ロストしたか否かを判定する(ステップS60)。そして、前回の処理において手前側信号機が検出されていた場合(ステップS60:YES)、ECU21は、手前側信号機の外挿位置を推定する(ステップS61)。また、奥側信号機に基づいて、自車両VEが従うべき表示色を判定する(ステップS59)。図10(a)に示す状態から図10(b)に示す状態に移行する際には、ステップS61での外挿処理、およびステップS59での信号機103bの色判定が行われる。
【0070】
前回の処理において手前側信号機が検出されていなかった場合(ステップS60:NO)、換言すれば奥側信号機のみが検出状態であるとともに、手前側信号機が前回、非検出であり、かつ外挿推定状態でもない場合、ECU21は、本処理をそのまま終了する。
【0071】
また、交差点認識範囲CR内において、手前側信号機および奥側信号機が元に検出されていない場合(ステップS53:NO)、ECU21は、前回の処理において奥側信号機があり、かつ手前側信号機が外挿推定状態であるか否かを判定する(ステップS62)。前回の処理において奥側信号機があり、かつ手前側信号機が外挿推定状態である場合(ステップS62:YES)、ECU21は、その状態になってから、走行距離又は走行時間で規定される所定期間が経過するまでの間において前回の信号色出力を維持する(ステップS63)。図10(c)に示す状況では、ステップS59において信号機103bの表示色が判定される。
【0072】
また、自車両VEが交差点認識範囲CR内を走行している場合(図8のステップS52:YES)、ステップS71に移行する。ECU21は、交差点認識範囲CR内で検出された交差点物標に信号機が含まれているか否かを判定する(ステップS71)。交差点物標に信号機が含まれている場合(ステップS71:YES)、ECU21は、奥側信号機を検出しているか否かを判定する(ステップS72)。そして、奥側信号機を検出している場合(ステップS72:YES)、ECU21は、奥側信号機のロスト履歴があるか否か判定する。ここでいう奥側信号機のロスト履歴とは、交差点認識範囲CR内への自車両VEの進入前に奥側信号機が検出されており、かつ交差点認識範囲CR内へ自車両VEが進入した状態で奥側信号機が検出されなくなったことを示す履歴である。
【0073】
奥側信号機のロスト履歴がある場合(ステップS73:YES)、ECU21は、奥側信号機に基づく入口位置の決定を行わない(ステップS74)。換言すれば、交差点認識範囲CRに進入する前に検出されていた奥側信号機が、交差点認識範囲CR内に進入してから一旦検出されなくなった(ロストした)後に再検出された場合、ECU21は、その奥側信号機を用いて入口位置の決定を行わないということである。
【0074】
ステップS72~S74の処理について、図12(a)~(c)を用いて具体的に説明する。図12(a)~(c)は、自車両VEが交差点認識範囲CRに進入する際における各信号機103a,103bの検出状態の変化を時系列で示す図である。
【0075】
図12(a)では、交差点認識範囲CR内への進入前の自車両VEにおいて交差点手前側及び交差点奥側の信号機103a,103bが検出されている。その後、図12(b)では、交差点手前側の信号機103aについてカメラ画角から外れてロスト(見切れ)が生じ、外挿処理による信号機103aの位置推定が行われた状態となっている。そして、この状態でさらに交差点奥側の信号機103bのロストが生じている。例えば、先行車により奥側の信号機103bが隠されることにより、信号機103bのロストが生じる。このとき、交差点認識範囲CR内で交差点奥側の信号機103bが検出されなくなったことを示す履歴が記憶される。
【0076】
その後、図12(c)では、自車両VEが交差点認識範囲CR内に進入した状態で、交差点奥側の信号機103bが再検出されている。ただしこの場合、その信号機103bに基づいて次の交差点の入口位置を決定しようとすると、その交差点の入口位置が誤って認識されるおそれが生じる。そのため、交差点認識範囲CR内への自車両進入後に再検出された信号機103bによる入口位置の決定が行われないようになっている。
【0077】
図8の説明に戻り、交差点物標に信号機が含まれている場合(ステップS71:YES)において、ステップS72が否定された後、又はステップS74の処理後に、ECU21は、交差点認識範囲CR内の信号機のうち自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定する(ステップS75)。
【0078】
交差点認識範囲CR内において複数の信号機が検出される場合には、その複数の信号機により、自車両VEが従うべき信号機(以下、自車信号機とも言う)の表示色が判定されるといよい。例えば、図8のステップS55や図9のステップS75において、下記の処理により信号色が判定されるとよい。
【0079】
図13は、同一交差点で存在する信号機を示す図である。図13では、交差点認識範囲CR内で複数の信号機103_1~103_6が検出されており、ECU21は、これら各信号機103_1~103_6について位置や形態による分別、表示色による分別を行った結果から、自車信号機の表示色を判定する。この場合、ECU21は、各信号機103_1~103_6について位置や表示色などに応じた重み付けを行い、その重み付けによる評価結果に基づいて、自車信号機の表示色を判定する。
【0080】
信号機の位置や形態による分別について説明する。
【0081】
(1)自車両VEに対する横方向の位置(自車両中心線LCを基準とする横位置)に応じて重み付けを行い、自車信号機を特定する。つまり、自車両VEに対して信号機103の横位置が過剰に離れていると、その信号機103が自車信号機でない可能性があるため、重みを下げ、自車信号機と認定される可能性を低くする。図13では、信号機103_1~103_4について重みを大きくし、信号機103_5~103_6について重みを小さくする。
【0082】
各信号機103に対する重み付けは、自車両VEに対する左側の横距離が基準距離DLよりも大きいか否か、又は自車両VEに対する右側の横距離が基準距離DRよりも大きいか否かにより行われるとよい。この場合、自車両VEの左側では、信号機までの横距離が基準距離DLよりも小さければ重みが上げられ、信号機までの横距離が基準距離DLよりも大きければ重みが下げられる。また、自車両VEの右側では、信号機までの横距離が基準距離DRよりも小さければ重みが上げられ、信号機までの横距離が基準距離DRよりも大きければ重みが下げられる。より詳しくは、道路における通行車線の形態、すなわち図示の道路が例えば左側通行であることを想定すると、自車両VEの左側の基準距離DLが、右側の基準距離DRよりも小さいとよい。つまり、例えば信号機103_5と信号機103_3とを比べると、自車両VEに対する横距離は、信号機103_5の方が信号機103_3よりも短いが、DL<DRであるため、信号機103_5の重みが下げられ、信号機103_3の重みが上げられるようになっている。
【0083】
(2)自車両VEに対する縦方向の距離に応じて重み付けを行い、自車信号機を特定する。つまり、自車両VEに対して縦方向の距離が過剰に大きいと、次の交差点よりも遠方の信号機である可能性があるため、重みを下げ、自車信号機と認定される可能性を低くする。
【0084】
(3)信号機の高さに応じて重み付けを行い、自車信号機を特定する。つまり、高さ位置が所定の第1高さよりも低い信号機は、自動車用でなく歩行者用の信号機である可能性があるため、重みを下げ、自車信号機と認定される可能性を低くする。図13では、自車両VEの前方に歩行者用信号機105が検出されており、その歩行者用信号機105について重みを小さくする。また、高さ位置が所定の第2高さよりも高い信号機は、そもそも信号機でなく街路灯や発光看板などの発光物である可能性があるため、重みを小さくする。
【0085】
(4)自車両VEに対する信号機の向きに応じて重み付けを行い、自車信号機を特定する。つまり、図13に示すように、交差点内の各信号機103_1~103_6は、自車両VEに対する向き(詳しくは信号機前面の向き)が各々異なる。この場合、自車両VEの側を向いていない信号機について重みを下げ、自車信号機と認定される可能性を低くする。
【0086】
(5)信号機の形状認識として、灯火部を有する筐体が検出されているか否かを判定する。この場合、信号機の筐体が検出されず、かつ発光(灯火)のみが検出されていれば、信号機が誤認識されている可能性があるため、重みを下げる。
【0087】
ECU21は、上記(1)~(5)による重み付けの少なくとも1つを行い、信号機の位置や形態による分別を行う。
【0088】
なお、上記以外に、地図やロケータの結果に基づいて自車信号機であるか否かを判定し、自車信号機であると判定された場合に、重みを上げる構成にすることも可能である。
【0089】
次に、信号機の表示色による分別について説明する。
【0090】
信号機(信号機の主灯火)は、基本的に赤、黄、緑のいずれかの表示色で点灯する。そこで、交差点認識範囲CR内で検出された信号機ごとに、所定時間内において所定周期で表示色を判定するとともに、色別で判定回数をカウントする。そして、各信号機でカウントされた色別の判定回数や、画像における色判定の確からしさの度合いを示す評価値を色ごとに合算し、各表示色のスコア値を算出する。また、スコア値が最も大きい表示色を、自車信号機の表示色として判定する。色判定の確からしさの度合いは、例えば予め定めた色基準との対比により算出されるとよい。
【0091】
このとき、上記(1)~(5)の重み付けによる分別が行われた信号機(重み調整後の信号機)について、信号機の色別のスコア判定が行われるとよい。この場合、重み付けの結果に対してスコア値が上乗せされて、自車信号機の表示色が判定される。換言すれば、各表示色のスコア値に対して、上記(1)~(5)の重み付けに応じた補正が行われ、その補正後のスコア値に基づいて、自車信号機の表示色が判定されるものであるとよい。
【0092】
図14(a),(b)は、図13の信号機103_1~103_3について色別の判定回数をカウントした結果を示すものである。図14(a)では、各信号機103_1~103_3の色別の判定回数を積算したスコア値から、今回の信号色が「赤」であると判定される。また、図14(b)では、色別のスコア値が「黄」と「緑」とで同一になっている。この場合、今回の信号色が前回判定時と同じであると判定されるとよい。又は、図14(b)のようにスコア値が同一となる場合、緑>黄>赤の優先度で信号色が判定されるとよい。ただし、信号色の誤判定を防ぐべく、信号色の切り替わり時には、連続で所定回数以上、信号色が変わったと判定された場合に最終的な信号色が確定されるとよい。
【0093】
なお、信号機には、3色(赤、黄、緑)の主灯火に加え、矢印表示を行う矢印灯火が設けられる場合があるが、矢印灯火は、主灯火と異なり各信号機で常に点灯しているものではない。そのため、矢印灯火を判定する場合には、信号機ごとに、所定時間内において所定周期で矢印灯火の点灯を判定するとともに、点灯判定回数をカウントする。そして、各信号機での矢印灯火の点灯判定回数の合算値をスコア値とし、そのスコア値が所定値よりも大きければ、矢印灯火の点灯有りと判定する。又は、矢印灯火の点灯判定回数の合算値(スコア値)を、矢印灯火を有する信号機の数で割り、その算出値が所定値よりも大きければ、矢印灯火の点灯有りと判定する構成であってもよい。
【0094】
以上説明した実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【0095】
カメラ11が撮像した画像から、自車両前方の交差点における自車両VEの通過又は停止に関する交差点物標を検出し、その交差点物標に基づいて、交差点の入口位置を決定する構成とした。この構成によれば、交差点の入口位置を適正に把握できることから、その情報を各種の運転支援に用いることができ、ひいては交差点の走行に関して運転支援のための技術改善を図ることができる。
【0096】
交差点物標として、交差点における停止線および信号機を検出し、停止線および信号機の検出結果に基づいて入口位置を決定するようにした。この場合、道路の形態や自車両の走行状況によって、停止線および信号機のうちいずれが検出できるかが変わったとしても、交差点の入口位置を適正に決定することができる。
【0097】
交差点では、その交差点の手前側に停止線が設けられていることが多く、その停止線が交差点の入口位置を直接的に示していることが考えられる。ただし、道路には停止線の他に各種の路面表示があること等を想定すると、そのような路面表示が停止線として誤検出されることが懸念される。この点、交差点において停止線と信号機とが検出されている場合に、自車両VEの直進方向における停止線と信号機との距離が所定距離未満であることを条件に、停止線に基づいて交差点の入口位置を決定するようにした(図4(a)~(c)参照)。これにより、交差点の入口位置を適正に決定することができる。
【0098】
また、交差点において停止線と横断歩道とが検出されている場合に、自車両VEの直進方向における停止線と横断歩道との距離が所定距離未満であることを条件に、停止線に基づいて交差点の入口位置を決定するようにした(図4(a)参照)。これにより、交差点の入口位置を適正に決定することができる。
【0099】
自車両前方におけるカメラ画像には、同一種類で複数の物標が写り込んでいる場合がある。例えば、複数の停止線や複数の信号機が写り込んでいる場合がある。この場合、同一種類の複数の物標のうち自車両VEから最も近い物標に基づいて、交差点の入口位置を決定するようにしたため、交差点の入口位置を適正に決定することができる。
【0100】
進行方向が同一となる複数の車線を有する片側複数車線の道路において、車線ごとに停止線位置が異なる場合があることを想定し、自車線および隣車線のいずれで停止線位置が検出されたかを加味しつつ、その停止線位置に基づいて交差点の入口位置を決定するようにした(図5(a)~(c)参照)。すなわち、自車線の停止線位置と隣車線の停止線位置との比較において自車線の停止線位置の方が手前側である場合に、自車線の停止線位置に基づいて交差点の入口位置を決定するようにした。また、隣車線の停止線位置の方が手前側である場合に、隣車線の停止線位置を基準にしてその奥側に所定範囲で選択領域を定め、その選択領域内に自車線の停止線位置があれば、自車線の停止線位置に基づいて交差点の入口位置を決定する一方、その選択領域内に自車線の停止線位置がなければ、隣車線の停止線位置に基づいて交差点の入口位置を決定するようにした。これにより、片側複数車線の道路において自車線および隣車線のいずれで停止線位置が検出されたとしても、交差点の入口位置を適正に決定することができる。
【0101】
交差点の入口位置の決定に用いた交差点物標がロストし、かつその交差点物標の位置が外挿位置として推定されている場合に、その外挿位置を用いて、交差点の入口位置の決定を継続するようにした。これにより、検出済みの交差点物標がカメラ11の見切れ等によりロストしても、交差点の入口位置を継続的に把握することができる。
【0102】
交差点での自車両VEの通過又は停止を適正に判断するには、自車両VEが従うべき信号機の表示色を適正に把握することが望ましい。この点、決定された交差点の入口位置から奥側の所定範囲を交差点認識範囲CRとし、その交差点認識範囲CR内において、自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定するようにした。これにより、自車両VEが従うべき信号機を適正に把握しつつ、その信号機の表示色を適正に把握することができる。
【0103】
決定された交差点の入口位置よりも奥側に存在する交差点物標(奥側物標)に基づいて交差点の出口位置を決定し、それら入口位置から出口位置までを交差点認識範囲CRとして設定する構成とした(図7(a)~(c)参照)。そして、その交差点認識範囲CR内において、自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定するようにした。これにより、自車両VEが従うべき信号機を適正に把握しつつ、その信号機の表示色を適正に把握することができる。
【0104】
自車両VEが交差点に進入する際には、交差点認識範囲CR内において交差点奥側の信号機(奥側信号機)と交差点手前側の信号機(手前側信号機)とが検出されている状態から、それら各信号が、各々別の要因でそれぞれロストすることが考えられる(図10(a)~(c)参照)。例えば、各信号機が、カメラの画角外に見切れる、又は樹木や他車両等の他物体により隠れるといった物理的要因によりロストすることが考えられる。この点、交差点認識範囲CR内において奥側信号機と手前側信号機とが検出されている状態から、それら各信号機のうち一方の信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定され、さらにその状況下で他方の信号機のロストが生じた場合に、他方の信号機のロスト直前に判定された信号機の表示色を維持するようにした。これにより、各信号機のロストにかかわらず、信号機の表示色を継続的に認識することができる。
【0105】
また、自車両VEが交差点に進入する際には、交差点認識範囲CR内において手前側信号機が検出されている状態からロストし、その後、奥側信号機が検出状態になることがあると考えられる(図11(a)~(c)参照)。この点、交差点認識範囲CR内において手前側信号機が検出されている状態から、その手前側信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定され、さらにその状況下で奥側信号機が検出された場合に、奥側信号機の表示色を自車両VEが従うべき信号機の表示色として当該信号機の表示色を判定するようにした。この場合、奥側信号機が示す表示色は、交差点を通過する際に自車両VEが従うべき信号機の表示色である蓋然性が高い。したがって、手前側信号機のロストにより信号機位置が外挿位置として推定された状態で奥側信号機が検出された場合、奥側信号機が示す表示色を自車両VEが従うべき信号機の表示色とみなすことにより、自車両VEが従うべき表示色を適正に把握することができる。
【0106】
交差点認識範囲CR内への自車両VEの進入前に奥側信号機が検出されており、かつ、その交差点認識範囲CR内へ自車両VEが進入した状態で、奥側信号機が一旦ロストされた後に奥側信号機が再検出されることがあると考えられる(図12(a)~(c)参照)。かかる場合において、奥側信号機に基づいて入口位置を決定すると、その入口位置は、交差点認識範囲CRを設定する上で適正なものでない可能性が高い。この点、そのような場合には、奥側信号機に基づいて入口位置を決定しないようにすることで、適正な入口位置を維持することができる。
【0107】
交差点内には、例えば自車両VEに対して横方向に離れた位置、又は縦方向に離れた位置にそれぞれ信号機が存在することがある。また、交差点内には、街路灯や発光看板など、信号機に間違えられるおそれのある発光物が存在することも考えられる。さらに、複数の信号機として異なる路線用の信号機が含まれていたり、作動ばらつき等により信号色に違いが生じたりすることが考えられる。これらを加味し、交差点認識範囲CR内に存在する全ての信号機を抽出するとともに、その抽出した信号機について位置、形態及び表示色の少なくともいずれかにより分別した結果から、自車両VEが従うべき信号機の表示色を判定するようにした。これにより、交差点認識範囲CR内に多数の信号機が存在していても、自車両VEが従うべき信号機の表示色を適正に判定することができる。
【0108】
上記実施形態を、例えば次のように変更してもよい。
【0109】
・交差点よりも手前側において路面矢印表示を検出し、その路面矢印表示の検出結果と、交差点認識範囲CR内で検出される信号機とを対応させ、自車両VEが従うべき信号機について矢印灯火を含む信号表示の判定を行う構成としてもよい。図15は、交差点手前の道路を示す図であり、左車線の路面には直進を示す直進矢印が付され、右車線の路面には右折を示す右折矢印が付されている。つまり、左車線が直進車線であり、右車線が右折車である。信号機103には、主灯火に加え、矢印灯火が設けられている。本例では、矢印灯火として直進灯火と右折灯火とを有する。ここで、例えば、自車両VEが右車線(右折車線)を走行する場合には、路面矢印表示として右折矢印が検出される一方、自車両VEが従うべき信号機の矢印灯火として右折灯火が検出される。
【0110】
図16は、矢印灯火の判定処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば図9のステップS53が肯定された場合に実行されるとよい。
【0111】
ECU21は、自車両VEが走行する自車線の路面において路面矢印表示が検出されているか否かを判定する(ステップS81)。路面矢印表示が検出されている場合(ステップS81:YES)、ECU21は、自車両前方の信号機において点灯状態の矢印灯火が検出されているか否かを判定する(ステップS82)。そして、自車両前方の信号機において点灯状態の矢印灯火が検出されている場合(ステップS82:YES)、ECU21は、路面矢印表示と矢印の向きが同じ矢印灯火を、自車両VEが従うべき信号表示であると判定する(ステップS83)。例えば、路面矢印表示が右折矢印であれば、信号機の右折灯火を自車信号機の表示として判定し、路面矢印表示が左折矢印であれば、信号機の左折灯火を自車信号機の表示として判定し、路面矢印表示が直進矢印であれば、信号機の直進灯火を自車信号機の表示として判定する。
【0112】
なお、路面矢印表示が検出された場合において、自車両前方の信号機に、路面矢印の向きに該当する矢印灯火が設けられていなければ、信号機の主灯火に応じて、自車両VEが従うべき信号機の表示色が判定されればよい。
【0113】
路面矢印表示が検出された後において、その路面矢印表示がカメラ画角の見切れや他車両等によりロストした場合には、ロスト前の路面矢印表示の位置が外挿処理により推定されるとよい。外挿処理による路面矢印表示の推定は、自車両VEが走行し交差点に到達したこと、自車両前方に別の路面矢印表示が検出されたこと、自車両VEが所定距離走行したことのいずれかにより終了されるとよい。
【0114】
自車線の路面矢印表示に加え、隣車線の路面矢印表示を検出する構成としてもよい。また、路面矢印表示の外挿中に自車両VEがレーンチェンジを実施した場合は、レーンチェンジ先の外挿情報が、レーンチェンジ後の自車線の路面矢印表示として認識されるとよい。例えば、右隣車線にレーンチェンジした場合には、右隣車線の路面矢印の外挿情報が、自車線の路面矢印情報として持ち替えられる。
【0115】
同一車線内に複数の路面矢印表示が存在する場合には、その複数の路面矢印表示がそれぞれ検出されるとよい。同一車線内の複数の路面矢印表示がロストする場合には、それら全ての路面矢印表示が外挿処理により推定されるとよい。縦方向に距離差のある別の路面矢印表示が存在する場合は、外挿が実施されないとよい。
【0116】
・上記実施形態では、交差点認識範囲CRを設定する際に、入口位置P1を基準にして仮設定範囲CRaを設定し、その仮設定範囲CRaを、入口位置P1よりも奥側の奥側物標に応じて適宜補正する構成したが(図7(a)~(c)参照)、これを変更してもよい。例えば、仮設定範囲CRaの設定を行わない構成とする。具体的には、ECU21は、停止線や信号機により入口位置を決定した後に、入口位置よりも奥側の奥側物標の位置に基づいて交差点の出口位置を決定し、入口位置から出口位置までの範囲を交差点認識範囲CRとして設定する。
【0117】
・交差点の入口位置が決定された場合に、その入口位置をディスプレイ31に表示させたり、自車両VEからその入口位置までの距離に応じて警報装置32を作動させたりすることも可能である。
【0118】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【0119】
11…カメラ、21…ECU
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