特許 7635769 制動灯の点灯判定装置、制動灯の点灯判定用コンピュータプログラム及び制動灯の点灯判定方法

(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】2025-02-17

(45)【発行日】2025-02-26

(54)【発明の名称】制動灯の点灯判定装置、制動灯の点灯判定用コンピュータプログラム及び制動灯の点灯判定方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20250218BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022134102

(22)【出願日】2022-08-25

(65)【公開番号】P2024030891

(43)【公開日】2024-03-07

【審査請求日】2024-04-05

(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】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(74)【代理人】

【識別番号】100135976

【弁理士】

【氏名又は名称】宮本 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】黒田 龍介

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 一史

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】橋本 大輔

【審査官】宮地 将斗

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０３９５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００８９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３７９２３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前記前方車両の速度の低減を検知する速度検知部と、
前記車両の前方を表す画像に基づいて、前記前方車両の制動灯が点灯していることを識別する点灯識別部と、
前記速度検知部による速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前記点灯識別部による前記前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前記前方車両について、前記点灯識別部により前記前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前記前方車両が制動していると判定する判定部と、
を有し、
前記車両の周囲の環境が変化した場合、前記判定部は、前記速度低減タイミングと前記点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行する、ことを特徴とする制動灯の点灯判定装置。

【請求項2】

前記判定部は、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知された期間と、前記前方車両の制動灯が点灯していることが識別された期間とが一致している場合、前記速度低減タイミングと前記点灯タイミングとが同期していると判定する請求項１に記載の制動灯の点灯判定装置。

【請求項3】

前記前方車両が他の車両に変わった場合、前記判定部は、前記速度低減タイミングと前記点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行する請求項１に記載の制動灯の点灯判定装置。

【請求項4】

車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前記前方車両の速度の低減を検知し、
前記車両の前方を表す画像に基づいて、前記前方車両の制動灯が点灯していることを識別し、
前記前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前記前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前記前方車両について、前記前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前記前方車両が制動していると判定する、
ことをプロセッサに実行させ、
前記車両の周囲の環境が変化した場合、前記速度低減タイミングと前記点灯タイミングとが同期しているか否かの判定があらためて実行される、ことを特徴とする制動灯の点灯判定用コンピュータプログラム。

【請求項5】

車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前記前方車両の速度の低減を検知し、
前記車両の前方を表す画像に基づいて、前記前方車両の制動灯が点灯していることを識別し、
前記前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前記前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前記前方車両について、前記前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前記前方車両が制動していると判定する、
ことを制動灯の点灯判定装置が実行し、
前記車両の周囲の環境が変化した場合、前記速度低減タイミングと前記点灯タイミングとが同期しているか否かの判定があらためて実行される、ことを特徴とする制動灯の点灯判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制動灯の点灯判定装置、制動灯の点灯判定用コンピュータプログラム及び制動灯の点灯判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される自動制御システムは、車両の現在位置と、車両の目的位置と、地図情報とに基づいて、車両の走行ルートを生成し、車両をこの走行ルートに沿って走行するように制御する。

【0003】

自動制御システムは、自車両と周囲の他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持するように車両を制御する。そのため、自動制御システムは、自車両の前方を走行する前方車両が減速した時にも、所定の距離以上の間隔を保てるように、前方車両の減速を早期に検知することが求められている。

【0004】

前方車両が減速したことは、LiDARセンサ又はレーダセンサ等のセンサを用いて検知できる。また、前方車両が減速したことは、車両の前方を撮影した画像に基づいて前方車両の制動灯の点灯を識別すること（例えば、特許文献１参照）に基づいて検知できる。

【0005】

画像に基づいて前方車両の制動灯の点灯を識別することは、LiDARセンサ又はレーダセンサ等のセンサを用いて前方車両の減速を検知することよりも、処理に要する時間が短い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－１７４２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、前方車両の制動灯は、点灯していなくても日光等の光を反射して点灯していると識別される場合がある。そのため、画像に基づいて前方車両の制動灯の点灯を識別する精度が十分でないことがあった。

【0008】

そこで、本開示は、前方車両の制動灯が点灯したことを短い時間で検知し且つ高い精度で判定できる制動灯の点灯判定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）一の実施形態によれば、制動灯の点灯判定装置が提供される。この点灯判定装置は、車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前方車両の速度の低減を検知する速度検知部と、車両の前方を表す画像に基づいて、前方車両の制動灯が点灯していることを識別する点灯識別部と、速度検知部による速度の低減が検知された速度低減タイミングと、点灯識別部による前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前方車両について、点灯識別部により前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前方車両が制動していると判定する判定部と、を有することを特徴とする。

【0010】

（２）（１）の点灯判定装置において、判定部は、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知された期間と、前方車両の制動灯が点灯していることが識別された期間とが一致している場合、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期していると判定することが好ましい。

【0011】

（３）（１）又は（２）の点灯判定装置において、前方車両が他の車両に変わった場合、判定部は、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行することが好ましい。

【0012】

（４）（１）～（３）の何れかの点灯判定装置において、車両の周囲の環境が変化した場合、判定部は、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行することが好ましい。

【0013】

（５）他の実施形態によれば、制動灯の点灯判定用コンピュータプログラムが提供される。この点灯判定用コンピュータプログラムは、車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前方車両の速度の低減を検知し、車両の前方を表す画像に基づいて、前方車両の制動灯が点灯していることを識別し、前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前方車両について、前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前方車両が制動していると判定する、ことをプロセッサに実行させることを特徴とする。

【0014】

（６）また、他の実施形態によれば、制動灯の点灯判定方法が提供される。この点灯判定方法では、車両の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの出力情報に基づいて、前方車両の速度の低減を検知し、車両の前方を表す画像に基づいて、前方車両の制動灯が点灯していることを識別し、前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前方車両について、前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、前方車両が制動していると判定する、
ことを制動灯の点灯判定装置が実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本開示に係る制動灯の点灯判定装置は、前方車両の制動灯が点灯したことを短い時間で検知し且つ高い精度で判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の点灯判定装置を含む車両制御システムの動作の概要を説明する図である。

【図2】本実施形態の点灯判定装置が実装される車両の概略構成図である。

【図3】本実施形態の点灯判定装置の点灯判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【図4】本実施形態の点灯判定装置の開始条件判定処理に関する動作フローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本実施形態の点灯判定装置１７を含む車両制御システム１の動作の概要を説明する図である。以下、図１を参照しながら、本明細書に開示する点灯判定装置１７の渋滞判定処理に関する動作の概要を説明する。

【0018】

車両１０は、道路５０を走行している。車両１０の前方には、車両１０と同じ車線を走行する前方車両６０が位置する。

【0019】

点灯判定装置１７は、前方車両６０が減速した場合、LiDARセンサ３から出射された出射波が前方車両６０により反射された反射波に含まれる反射波情報に基づいて、前方車両６０の速度の低減を検知する。

【0020】

また、点灯判定装置１７は、前方車両６０の制動により制動灯６１が点灯した場合、カメラ２により撮影された車両１０の前方を表すカメラ画像７０に基づいて、前方車両６０の制動灯６１が点灯していることを識別する。

【0021】

点灯判定装置１７は、反射波情報に基づいて前方車両６０の速度の低減を検知し、且つ、カメラ画像７０に基づいて前方車両６０の制動灯６１が点灯していることを識別すると、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かを判定する。

【0022】

前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期していることは、この前方車両６０については、カメラ画像７０に基づいて、前方車両６０の制動灯６１が点灯していることを識別することの精度の高いことを意味する。

【0023】

そこで、点灯判定装置１７は、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前方車両６０について、前方車両６０の制動灯が点灯していると識別された場合、前方車両６０が制動していると判定する。点灯判定装置１７は、カメラ画像７０に基づいて、前方車両６０の制動灯が点灯を識別するので、前方車両６０の減速の開始を短い時間で検知できる。

【0024】

これにより、点灯判定装置１７は、制動灯が点灯したことを短い時間で検知し且つ判定精度を向上できる。

【0025】

図２は、車両制御システム１が実装される車両１０の概略構成図である。車両制御システム１は、カメラ２と、LiDARセンサ３と、測位情報受信機４と、ナビゲーション装置５と、ユーザインターフェース（ＵＩ）６と、雨滴センサ７と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６と、点灯判定装置１７等とを有する。更に、車両制御システム１は、レーダセンサといった、車両１０の周囲の物体までの距離等を測定するための他の測距センサ（図示せず）を有してもよい。

【0026】

カメラ２と、LiDARセンサ３と、測位情報受信機４と、ナビゲーション装置５と、ＵＩ６と、雨滴センサ７と、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６と、点灯判定装置１７とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワーク１８を介して通信可能に接続される。

【0027】

カメラ２は、車両１０の前方を向くように、車両１０に取り付けられる。カメラ２は、例えば所定の周期で、車両１０の前方の所定の領域の環境が表されたカメラ画像を撮影する。カメラ画像には、車両１０の前方の所定の領域内に含まれる道路と、その路面上の車線区画線等の道路特徴物が表わされ得る。カメラ２により撮影されるカメラ画像には、車両１０の前方に位置する前方車両が表され得る。カメラ２は、車両１０の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの一例である。カメラ２は、ＣＣＤあるいはＣ－ＭＯＳ等、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する撮像光学系を有する。カメラ画像は、車両１０の前方に位置する前方車両６０に関する情報を取得するセンサの出力情報の一例である。

【0028】

カメラ２は、カメラ画像を撮影する度に、カメラ画像及びカメラ画像が撮影されたカメラ画像撮影時刻を、車内ネットワーク１８を介して、位置推定装置１２及び物体検出装置１３等へ出力する。カメラ画像は、位置推定装置１２において、車両１０の位置を推定する処理に使用される。また、カメラ画像は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。

【0029】

LiDARセンサ３は、車両１０の前方を向くように、例えば、車両１０の外面に取り付けられる。LiDARセンサ３は、所定の周期で設定される反射波情報取得時刻において、車両１０の前方に向けてパルス状のレーザを発射して、反射物により反射された反射波を受信する。反射波が戻ってくるのに要する時間は、レーザが照射された方向に位置する他の物体等と車両１０との間の距離情報を有する。LiDARセンサ３は、車両１０の前方に位置する前方車両に関する情報を取得するセンサの一例である。LiDARセンサ３は、レーザの照射方向及び反射波が戻ってくるのに要する時間を含む反射波情報を、レーザを発射した反射波情報取得時刻と共に、車内ネットワーク１８を介して物体検出装置１３へ出力する。反射波情報は、物体検出装置１３において、車両１０の周囲の他の物体を検出する処理に使用される。反射波情報は、車両１０の前方に位置する前方車両６０に関する情報を取得するセンサの出力情報の一例である。

【0030】

測位情報受信機４は、車両１０の現在位置を表す測位情報を出力する。例えば、測位情報受信機４は、ＧＮＳＳ受信機とすることができる。測位情報受信機４は、所定の受信周期で測位情報を取得する度に、測位情報及び測位情報を取得した測位情報取得時刻を、ナビゲーション装置５及び地図情報記憶装置１１等へ出力する。

【0031】

ナビゲーション装置５は、ナビゲーション用地図情報と、ＵＩ６から入力された車両１０の目的位置と、測位情報受信機４から入力された車両１０の現在位置を表す測位情報とに基づいて、車両１０の現在位置から目的位置までのナビルートを生成する。ナビゲーション装置５は、目的位置が新しく設定された場合、又は、車両１０の現在位置がナビルートから外れた場合等に、車両１０のナビルートを新たに生成する。ナビゲーション装置５は、ナビルートを生成する度に、そのナビルートを、車内ネットワーク１８を介して、位置推定装置１２及び走行車線計画装置１４等へ出力する。

【0032】

ＵＩ６は、通知部の一例である。ＵＩ６は、ナビゲーション装置５等に制御されて、車両１０の走行情報等をドライバへ通知する。また、ＵＩ６は、ドライバから車両１０に対する操作に応じた操作信号を生成する。車両１０の走行情報は、車両の現在位置、ナビルート等の車両の現在及び将来の経路に関する情報等を含む。ＵＩ６は、走行情報等を表示するために、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置６ａを有する。また、ＵＩ６は、走行情報等をドライバへ通知するための音響出力装置（図示せず）を有していてもよい。また、ＵＩ６は、ドライバから車両１０への操作情報を入力する入力装置として、例えば、タッチパネル又は操作ボタンを有する。操作情報として、例えば、目的位置、経由地、車両速度及び車両１０のその他の制御情報等が挙げられる。ＵＩ６は、入力された操作情報を、車内ネットワーク１８を介してナビゲーション装置５及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0033】

雨滴センサ７は、雨滴を検知する。雨滴センサ７は、雨滴を検知したか否かを表す情報を、車内ネットワーク１８を介して、点灯判定装置１７へ出力する。雨滴センサ７は、車両１０の周囲の環境を取得するセンサの一例である。雨滴センサ７として、光反射式のセンサを用いることができる。

【0034】

地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置を含む相対的に広い範囲（例えば１０～３０ｋｍ四方の範囲）の広域の地図情報を記憶する。この地図情報は、路面の３次元情報と、道路上の車線区画線等の道路特徴物、構造物の種類及び位置を表す情報と、道路の法定速度等を含む高精度地図情報を有する。地図情報記憶装置１１は、車両１０の現在位置に応じて、車両１０に搭載される無線通信装置（図示せず）を介した無線通信により、基地局を介して外部のサーバから広域の地図情報を受信して記憶装置に記憶する。地図情報記憶装置１１は、測位情報受信機４から測位情報を入力する度に、記憶している広域の地図情報を参照して、測位情報により表される現在位置を含む相対的に狭い領域（例えば、１００ｍ～１０ｋｍ四方の範囲）の地図情報を、車内ネットワーク１８を介して、位置推定装置１２、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0035】

位置推定装置１２は、カメラ２が撮影したカメラ画像内に表された車両１０の周囲の道路特徴物に基づいて、カメラ画像撮影時刻における車両１０の位置を推定する。例えば、位置推定装置１２は、カメラ画像内に識別した車線区画線と、地図情報記憶装置１１から入力された地図情報に表された車線区画線とを対比して、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置及び推定方位角を求める。また、位置推定装置１２は、地図情報に表された車線区画線と、車両１０の推定位置及び推定方位角とに基づいて、車両１０が位置する道路上の走行車線を推定する。位置推定装置１２は、カメラ画像撮影時刻における車両１０の推定位置、推定方位角及び走行車線を求める度に、これらの情報を、物体検出装置１３、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。

【0036】

物体検出装置１３は、カメラ２が撮影したカメラ画像に基づいて、車両１０から所定の範囲内に位置する車両１０の前方の他の物体及びその種類を検出する。他の物体には、車両１０の周囲を走行する他の車両が含まれる。物体検出装置１３は、例えば、カメラ画像を入力することで画像に表された物体を検出する第１識別器を有する。第１識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された物体を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。物体検出装置１３は、ＤＮＮ以外の識別器を用いてもよい。例えば、物体検出装置１３は、識別器として、カメラ画像上に設定されるウィンドウから算出される特徴量（例えば、Histograms of Oriented Gradients, ＨＯＧ）を入力として、そのウィンドウに検出対象となる物体が表される確信度を出力するように予め学習されたサポートベクトルマシン（ＳＶＭ）を用いてもよい。あるいはまた、物体検出装置１３は、検出対象となる物体が表されたテンプレートと画像との間でテンプレートマッチングを行うことで、物体領域を検出してもよい。

【0037】

また、物体検出装置１３は、カメラ画像に前方車両が検出された場合、カメラ画像内の前方車両が検出された領域の画像を入力することで、前方車両の制動灯が点灯していることを検出する第２識別器を有する。第２識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された前方車両の制動灯が点灯していることを検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。物体検出装置１３は、カメラ画像に前方車両が検出された場合、カメラ画像内の前方車両が検出された領域の画像を、第２識別器に入力することで、前方車両の制動灯が点灯していることを検出する。なお、第１識別器が、前方車両の制動灯が点灯していることを検出するようにしてもよい。

【0038】

物体検出装置１３は、第１識別器によりカメラ画像に前方車両が検出された場合、この前方車両が車両１０と同じ車線を走行していると考えられる領域に含まれると判定した時だけ、カメラ画像内の前方車両が検出された領域の画像を第２識別器に入力してもよい。これにより、車両１０が走行している走行車線と隣接する隣接車線を走行している他の車両の制動灯が点灯していることを検出しないようにできる。前方車両が車両１０と同じ車線を走行していると考えられるカメラ画像内の領域は、カメラ２の設置条件等に基づいて決定される。

【0039】

更に、物体検出装置１３は、LiDARセンサ３が出力する反射波情報に基づいて、車両１０の前方の他の物体を検出する。物体検出装置１３は、カメラ画像内の他の物体の位置に基づいて、車両１０に対する他の物体の方位を求め、この方位と、LiDARセンサ３が出力する反射波情報とに基づいて、この他の物体と車両１０との間の距離を求める。物体検出装置１３は、車両１０の現在位置と、車両１０に対する他の物体までの距離及び方位に基づいて、例えば世界座標系で表された、他の物体の位置を推定する。また、物体検出装置１３は、オプティカルフローに基づく追跡処理に従って、最新のカメラ画像から検出された他の物体を過去の画像から検出された物体と対応付けることで、最新の画像から検出された他の物体を追跡する。そして、物体検出装置１３は、過去の画像から最新の画像における物体の世界座標系で表された位置に基づいて、追跡中の他の物体の軌跡を求める。物体検出装置１３は、時間経過に伴う他の物体の位置の変化に基づいて、車両１０に対するその物体の速度を推定する。物体検出装置１３は、推定された車両１０に対する物体の速度と、車両１０の速度とに基づいて、地上に対する物体の速度を求める。また、物体検出装置１３は、時間経過に伴う他の物体の速度の変化に基づいて、他の物体の加速度を推定できる。更に、物体検出装置１３は、地図情報に表された車線区画線と、他の物体の位置とに基づいて、他の物体が走行している走行車線を特定する。例えば、物体検出装置１３は、他の物体の水平方向の中心位置を挟むように位置する互いに隣接する二つの車線区画線で特定される車線を他の物体が走行していると判定する。物体検出装置１３は、検出された他の物体の種類を示す情報と、その位置を示す情報、速度、加速度及び走行車線を示す情報を含む物体検出情報を、走行車線計画装置１４、運転計画装置１５及び車両制御装置１６等へ出力する。物体検出装置１３が他の物体を検出可能な検出範囲は、カメラ２及びLiDARセンサ３の設置条件及び分解能等に基づいて決定される。

【0040】

物体検出装置１３は、他の物体が車両１０と同じ車線を走行する場合、前方車両と判定する。物体検出装置１３は、前方車両を検出した場合、前方車両に車両を識別する車両識別情報を付して、前方車両を追跡する。物体検出装置１３は、他の物体が前方車両であること表す情報を付した物体検出情報と、前方車両が制動灯を点灯しているか否かを表す情報と、前方車両の車両識別情報とを、点灯判定装置１７へ出力する。物体検出装置１３は、過去に車両識別情報を付した前方車両を所定の期間検出しない場合、この前方車両を見失ったと判定する。物体検出装置１３は、その後に、新たな前方車両を検出した場合、新たな前方車両に新たな車両識別情報を付して、この前方車両を追跡する。

【0041】

走行車線計画装置１４は、所定の周期で設定される走行車線計画生成時刻において、ナビルートから選択された直近の運転区間（例えば、１０ｋｍ）において、地図情報と、ナビルート及び周辺環境情報と、車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０が走行する道路内の車線を選択して、車両１０が走行する予定走行車線を表す走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、例えば、車両１０が追い越し車線以外の車線を走行するように、走行車線計画を生成する。走行車線計画装置１４は、走行車線計画を生成する度に、この走行車線計画を運転計画装置１５へ出力する。

【0042】

また、走行車線計画装置１４は、ナビルートから選択された直近の運転区間において、走行車線計画と、地図情報と、ナビルートと、車両１０の現在位置とに基づいて、車線変更の要否を判定し、判定結果に応じて車線変更計画を生成する。車線変更計画は、車両１０が走行する車線上において隣接する車線へ移動することを予定する車線変更予定区間を含む。具体的には、走行車線計画装置１４は、ナビルートと車両１０の現在位置とに基づいて、車両１０の目的位置へ向かう車線へ移動するために、車線変更の要否を判定する。走行車線計画装置１４は、車両１０が現在走行している走行道路から合流先の他の道路へ進入すること（合流）、及び、車両１０が走行道路から分岐先の他の道路へ退出すること（分岐）の有無を判定する。合流及び分岐では、車両が走行道路の車線から他の道路の車線へ移動するので、車線変更が行われる。走行車線計画装置１４は、車線変更の要否の判定に、周辺環境情報又は車両状態情報を更に利用してもよい。周辺環境情報は、車両の１０の周囲を走行する他の車両の位置及び速度等を含む。車両状態情報は、車両１０の現在位置、車両速度、加速度及び進行方向等を含む。また、走行車線計画装置１４は、ドライバの要求に応じて、車線変更計画を生成する。車両１０の車両速度及び加速度を表す情報は、車両１０に搭載されるセンサ（図示せず）を用いて取得される。

【0043】

運転計画装置１５は、所定の周期で設定される運転計画生成時刻において、走行車線計画と、地図情報と、車両１０の現在位置と、周辺環境情報と、車両状態情報とに基づいて、所定の時間（例えば、５秒）先までの車両１０の予定走行軌跡を表す運転計画を生成する運転計画処理を実行する。運転計画は、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置及びこの目標位置における目標車両速度の集合として表される。運転計画が生成される周期は、走行車線計画が生成される周期よりも短いことが好ましい。運転計画装置１５は、車両１０と他の車両との間に所定の距離以上の間隔を維持するように運転計画を生成する。運転計画装置１５は、運転計画を生成する度に、その運転計画を車両制御装置１６へ出力する。

【0044】

車両制御装置１６は、車両１０の現在位置と、車両速度及びヨーレートと、運転計画装置１５によって生成された運転計画とに基づいて、車両１０の各部を制御する。例えば、車両制御装置１６は、運転計画、車両１０の車両速度及びヨーレートに従って、車両１０の操舵角、加速度及び角加速度を求め、その操舵角、加速度及び角加速度となるように、操舵量、アクセル開度又はブレーキ量を設定する。そして車両制御装置１６は、設定された操舵量に応じた制御信号を、車両１０の操舵輪を制御するアクチュエータ（図示せず）へ車内ネットワーク１８を介して出力する。また、車両制御装置１６は、設定されたアクセル開度に従って燃料噴射量を求め、その燃料噴射量に応じた制御信号を車両１０のエンジン等の駆動装置（図示せず）へ車内ネットワーク１８を介して出力する。あるいは、車両制御装置１６は、設定されたブレーキ量に応じた制御信号を車両１０のブレーキ（図示せず）へ車内ネットワーク１８を介して出力する。

【0045】

点灯判定装置１７は、速度検知処理と、点灯識別処理と、環境検知処理と、同期判定処理と、制動判定処理とを実行する。そのために、点灯判定装置１７は、通信インターフェース（ＩＦ）２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とを有する。通信インターフェース２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３とは、信号線２４を介して接続されている。通信インターフェース２１は、点灯判定装置１７を車内ネットワーク１８に接続するためのインターフェース回路を有する。

【0046】

点灯判定装置１７が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ２３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ２３は、速度検知部２３０と、点灯識別部２３１と、環境検知部２３２と、制動判定部２３３とを有する。制動判定部２３３は、判定部の一例である。又は、プロセッサ２３が有する機能モジュールは、プロセッサ２３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。プロセッサ２３は、１個又は複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。メモリ２２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ２２は、プロセッサ２３により実行される情報処理において使用されるアプリケーションのコンピュータプログラム及び各種のデータを記憶する。点灯判定装置１７における他の動作の詳細については、後述する。

【0047】

図２では、地図情報記憶装置１１と、位置推定装置１２と、物体検出装置１３と、走行車線計画装置１４と、運転計画装置１５と、車両制御装置１６と、点灯判定装置１７とは、別々の装置として説明されているが、これらの装置の全て又は一部は、一つの装置として構成されていてもよい。

【0048】

図３は、本実施形態の点灯判定装置１７の点灯判定処理に関する動作フローチャートの一例である。以下、図３を参照しながら、点灯判定装置１７の点灯判定処理について説明する。点灯判定装置１７は、所定の周期を有する点灯判定時刻に、図３に示される動作フローチャートに従って点灯判定処理を実行する。

【0049】

まず、制動判定部２３３は、同期判定を行う開始条件が満たされているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この同期判定は、前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かを判定するものである。開始条件判定処理の詳細については後述する。

【0050】

開始条件が満たされていない場合（ステップＳ１０１－Ｎｏ）、一連の処理は終了する。一方、開始条件が満たされている場合（ステップＳ１０１－Ｙｅｓ）、制動判定部２３３は、前方車両の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、制動判定部２３３は、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知された期間と、前方車両の制動灯が点灯していることが識別された期間とが一致している場合、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期していると判定する。

【0051】

速度の所定の基準減少量として、例えば０．６８６４６６ｍ／ｓとすることができる。０．６８６４６６ｍ／ｓの速度低下が１秒続いた場合、前方車両には０．０７Gの減速度が生じている。

【0052】

前方車両の速度の低減を検知するのに要する時間は、前方車両の制動灯の点灯を識別するのに要する時間よりも長いと考えられる。そのため、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知される期間の開始時点は、前方車両の制動灯が点灯していることが識別される期間の開示時点よりも遅れ、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知される期間の終了時点は、前方車両の制動灯が点灯していることが識別される期間の終了時点よりも遅れる。そこで、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知される期間の開始時点と、前方車両の制動灯が点灯していることが識別される期間の開始時点との差が所定の許容時間内であり、且つ、所定の基準減少量以上の速度の低減変化が検知される期間の終了時点と、前方車両の制動灯が点灯していることが識別される期間の終了時点との差が所定の許容時間内である場合、制動判定部２３３は、２つの期間が一致していると判定する。許容時間として、例えば、０．０１秒～０．５秒とすることができる。なお、制動判定部２３３が、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期しているかを判定する条件は、上述したものに限定されない。

【0053】

速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期していると判定された場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、制動判定部２３３は、点灯識別部２３１により前方車両の制動灯が点灯していると識別された前方車両について、前方車両が制動していると判定することを決定して、一連の処理は終了する（ステップＳ１０３）。この判定が行われた以降は、車両１０の走行中に、点灯識別部２３１により前方車両の制動灯が点灯していると識別された場合、制動判定部２３３は、この前方車両が制動していると判定する。

【0054】

一方、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期していないと判定された場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、速度検知部２３０により前方車両の所定の基準減少量以上の速度の低減が検知された場合、制動判定部２３３は、前方車両が制動していると判定することを決定して、一連の処理は終了する（ステップＳ１０４）。この判定が行われた以降は、車両１０の走行中に、速度検知部２３０により前方車両の所定の基準減少量以上の速度の低減が検知された場合、制動判定部２３３は、この前方車両が制動していると判定する。

【0055】

図４は、本実施形態の点灯判定装置１７の開始条件判定処理に関する動作フローチャートの一例である。以下、図４を参照しながら、点灯判定装置１７の開始条件判定処理について説明する。点灯判定装置１７は、所定の周期を有する開始条件判定時刻に、図４に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。開始条件判定時刻の周期は、上述した点灯判定時刻の周期と同じか又は短いことが好ましい。

【0056】

まず、速度検知部２３０は、物体検出装置１３から入力された前方車両の物体検出情報に基づいて、前方車両が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0057】

前方車両が検出された場合（ステップＳ２０１－Ｙｅｓ）、速度検知部２３０は、物体検出装置１３から入力された前方車両の物体検出情報に基づいて、前方車両の速度の所定の基準減少量以上の低減を検知したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。速度の所定の基準減少量として、上述した０．６８６４６６ｍ／ｓとすることができる。

【0058】

前方車両の速度の所定の基準減少量以上の低減が検知された場合（ステップＳ２０２－Ｙｅｓ）、点灯識別部２３１は、物体検出装置１３から入力された前方車両の制動灯が点灯しているか否かを表す情報に基づいて、前方車両の制動灯が点灯している否かを判定する（ステップＳ２０３）。

【0059】

前方車両の制動灯が点灯していると判定された場合（ステップＳ２０３－Ｙｅｓ）、制動判定部２３３は、同期判定を行う開始条件が満たされていると判定して、一連の処理を終了する（ステップＳ２０６）。

【0060】

前方車両の速度の所定の基準減少量以上の低減が検知されない場合（ステップＳ２０２－Ｎｏ）、制動判定部２３３は、物体検出装置１３から入力された前方車両の車両識別情報に基づいて、前方車両が他の車両に変わったか否かを判定する（ステップＳ２０４）。制動判定部２３３は、物体検出装置１３から入力された前方車両の車両識別情報が、過去に入力されていた車両識別情報とは異なる場合、前方車両が他の車両に変わったと判定する。一方、制動判定部２３３は、物体検出装置１３から入力された前方車両の車両識別情報が、過去に入力されていた車両識別情報と同じ場合、前方車両が他の車両に変わっていないと判定する。

【0061】

前方車両が他の車両に変わった場合（ステップＳ２０４－Ｙｅｓ）、制動判定部２３３は、同期判定を行う開始条件が満たされていると判定して、一連の処理を終了する（ステップＳ２０６）。前方車両が異なると、画像において制動灯が点灯した状態も変化する可能性があるので、前方車両の制動灯が点灯していることを識別することに影響を受けるおそれがある。そこで、点灯判定装置１７は、前方車両が他の車両に変わった場合には、制動判定部２３３は、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行する。

【0062】

前方車両が他の車両に変わっていない場合（ステップＳ２０４－Ｎｏ）、環境検知部２３２は、車両１０の周囲の環境が変化したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。環境検知部２３２は、現在と過去の雨滴センサ７から雨滴を検知したか否かを表す情報に基づいて、雨滴を検知していない状態から雨滴を検知した状態へ変化した場合、車両１０の周囲の環境が変化したと判定する。また、環境検知部２３２は、現在と過去の雨滴センサ７から雨滴を検知したか否かを表す情報に基づいて、雨滴を検知した状態から雨滴を検知していない状態へ変化した場合、車両１０の周囲の環境が変化したと判定する。なお、環境検知部２３２は、車両の周囲の明るさが変化した場合に、車両１０の周囲の環境が変化した判定してもよい。この場合、環境検知部２３２は、車両１０の周囲の明るさを検知するセンサの出力情報に基づいて、車両の周囲の明るさの変化を判定してもよい。また、環境検知部２３２は、地図情報に基づいて、車両１０がトンネルに入ったか、又は、車両１０がトンネルから出た場合、車両１０の周囲の環境が変化したと判定してもよい。

【0063】

車両１０の周囲の環境が変化した場合（ステップＳ２０５－Ｙｅｓ）、制動判定部２３３は、同期判定を行う開始条件が満たされていると判定して、一連の処理を終了する（ステップＳ２０６）。雨が降っている時と、雨が降っていない時とでは、周囲の明るさが異なり、また、雨の影響を受けるので、前方車両の制動灯が点灯していることを識別することに影響を受けるおそれがある。そこで、点灯判定装置１７は、車両１０の周囲の環境が変化した場合には、制動判定部２３３は、速度低減タイミングと点灯タイミングとが同期しているか否かの判定をあらためて実行する。

【0064】

車両１０の周囲の環境が変化していないか（ステップＳ２０５－Ｎｏ）、又は、前方車両が検出されない場合（ステップＳ２０１－Ｎｏ）、制動判定部２３３は、同期判定を行う開始条件が満たされていないと判定して、一連の処理を終了する（ステップＳ２０７）。

【0065】

次に、車両１０が道路を走行している時の動作について、図１を参照しながら、以下に説明する。

【0066】

車両１０は、道路５０を走行している。点灯判定装置１７は、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期している前方車両６０について、前方車両６０の制動灯が点灯していると識別された場合、前方車両６０が制動していると判定する。例えば、前方車両６０が制動していると判定された場合、車両制御装置１６は、車両１０を加速していた場合には加速することをやめるように車両１０を制御する。そして、運転計画装置１５は、車両１０と前方車両６０との間に所定の距離以上の間隔を維持するように車両１０の運転計画を生成する。

【0067】

一方、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期していない前方車両６０について、点灯判定装置１７は、前方車両の所定の基準減少量以上の速度の低減が検知された場合、前方車両は制動していると判定する。

【0068】

前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期していないことは、この前方車両６０については、カメラ画像７０に基づいて、前方車両６０の制動灯６１が点灯していることを識別することの精度の高くないことを意味する。そこで、点灯判定装置１７は、より精度の高い検知方法を用いて、前方車両は制動していることを判定する。

【0069】

点灯判定装置１７は、前方車両６０について、所定の周期を有する点灯判定時刻ごとに、前方車両６０の速度の低減を検知し、且つ、前方車両６０の制動灯６１が点灯していることを識別すると、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かを判定する。これにより、点灯判定装置１７は、環境検知部２３２により検知されないような環境の変化の影響を、点灯判定に取り込むので、判定精度を向上できる。

【0070】

また、点灯判定装置１７は、前方車両６０が他の車両に変わったと判定した場合、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かをあらためて判定する。これにより、車両が変わった場合についても、画像を用いて前方車両が制動したことを正確に検知できる。

【0071】

更に、点灯判定装置１７は、車両１０の周囲の環境が変化した判定した場合、前方車両６０の速度の低減が検知された速度低減タイミングと、前方車両６０の制動灯の点灯が識別された点灯タイミングとが同期しているか否かをあらためて判定する。これにより、車両１０の周囲の環境が変化した場合についても、画像を用いて前方車両６０が制動したことを正確に検知できる。

【0072】

上述した本実施形態の点灯判定装置によれば、前方車両の制動灯が点灯したことを短い時間で検知し且つ高い精度で判定できる。

【0073】

本開示では、上述した実施形態の点灯判定装置、点灯判定用コンピュータプログラム及び点灯判定方法は、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本開示の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

【0074】

例えば、制動判定部は、前方車両が他の車両に変化しておらず、且つ、車両の周囲環境が変化していない状態で、点灯判定処理を、所定の基準回数だけ実行した場合、物体検出装置の第２識別器が前方車両の制動灯が点灯していることを検出する識別基準値を、それまでよりも低い値に変更するようにしてもよい。これにより、前方車両が制動したことをより早期に検知できる。

【符号の説明】

【0075】

１ 車両制御システム
２ カメラ
３ ＬｉＤＡＲセンサ
４ 測位情報受信機
５ ナビゲーション装置
６ ユーザインターフェース
６ａ 表示装置
７ 雨滴センサ
１０ 車両
１１ 地図情報記憶装置
１２ 位置推定装置
１３ 物体検出装置
１４ 走行車線計画装置
１５ 運転計画装置
１６ 車両制御装置
１７ 点灯判定装置
１８ 車内ネットワーク
２１ 通信インターフェース
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２３０ 速度検知部
２３１ 点灯識別部
２３２ 環境検知部
２３３ 制動判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】