JP2011242839A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一時停止や車両進入禁止などの最高速度以外の交通規則を遵守した自動車の運転を支援する「運転支援装置」を提供する。
【解決手段】画像認識処理部１９は、カメラ７で撮影した自動車前方の画像に含まれる、赤信号の点滅（一時停止指示）、進入禁止の交通標識、一方通行の交通標識などから、自動車前方地点の一時停止や車両進入禁止についての規制の内容を認識する。規制データには、各地点の上述した規制の内容を、予め登録する。制御部１６は、画像認識処理部１９の認識結果や規制データに基づいて、自動車の規制に対する違反の発生を検出し、所定回数以上の違反が発生した地点については、当該地点に接近した時点で規制の遵守を促す音声メッセージを出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、交通規則を遵守した自動車の運転を支援する技術に関するものである。

自動車の運転を支援する技術としては、道路の種別（高速道路、一般道等）毎に予め設定しておいた最高速度を超過する速度での運転を違反運転として、自動車に搭載された車載装置において、運転者が違反運転を行った地点を記憶しておき、以降、当該地点に接近した際に、前記最高速度を超過する速度での運転を行わないように警報を出力する技術が知られている（特許文献１）。

特開２００５-０１０６７４号公報

前記最高速度を超過する速度での運転を行わないように警報を出力する技術によれば、当該最高速度を道路の種別毎に予め設定している。そして、法規上の最高速度の規制値は道路の種別に対しておおよそ定まっているために、この技術によれば、運転者の最高速度についての交通規則を遵守した自動車の運転を支援することができる。

しかしながら、この技術によっては、最高速度以外の規制については、運転者の交通規則を遵守した自動車の運転を支援することができない。特に、一時停止や自動車の進入の禁止といった最高速度以外の規制については、道路の種別に対して定まるものではないため、この技術を応用しても、運転者の交通規則を遵守した自動車の運転を支援することはできない。

そこで、本発明は、一時停止や自動車の進入の禁止などの最高速度以外の交通規則を遵守した自動車の運転を支援することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される運転支援装置に、現在位置を算出する現在位置算出手段と、自動車に一時停止を課す規制が設定されている地点である規制地点を識別し、識別した規制地点における前記自動車に一時停止を課す規制に対する違反の発生を検出する違反検出手段と、同じ規制地点で前記違反検出手段が所定回数以上の前記違反の発生を検知したときに、以降、当該規制地点を注意出力地点に設定する注意出力地点設定手段と、前記現在位置算出手段が算出している現在位置が前記注意出力地点に接近したときに、自動車に一時停止を課す規制を遵守した運転を行うように促すメッセージを出力する注意出力手段とを備えたものである。

ここで、このような運転支援装置は、当該運転支援装置に、自動車に一時停止を課す規制が設定されている地点を予め登録した規制地点データを記憶した規制地点データ記憶手段を設け、前記違反検出手段において、前記規制データに基づいて前記規制地点を識別するようにしてもよい。または、当該運転支援装置に、前記自動車前方のようすを撮影するカメラを設け、前記違反検出手段は、前記カメラで撮影した画像から自動車に一時停止を課す規制を表す道路標識、または、赤信号の点滅を画像認識することにより、前記規制地点を識別するようにしてもよい。

また、このような運転支援装置に、前記注意出力地点において、自動車に一時停止を課す規制を遵守した運転が予め定めた回数以上連続して行われたときに、当該注意出力地点の設定を解除する注意出力地点解除手段を設けるようにしてもよい。
これらの運転支援装置によれば、ユーザが同地点で一時停止違反を繰り返すと、当該地点に接近した際に、一時停止違反をしないように注意を促すメッセージが出力されるので、一時停止の交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。また、上述した規制データや標識、赤信号の点滅の画像認識を用いることにより、道路の種別に対して定まらない自動車に一時停止を課す規制が設定されている地点を適正に認識して、当該一時停止義務の規制についての交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。

また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される運転支援装置に、現在位置を算出する現在位置算出手段と、自動車の進入を禁止する規制が設定されている地点である規制地点を識別し、識別した規制地点における前記自動車の進入の禁止の規制に対する違反の発生を検出する違反検出手段と、同じ規制地点で前記違反検出手段が所定回数以上の前記違反の発生を検知したときに、以降、当該規制地点を注意出力地点に設定する注意出力地点設定手段と、前記現在位置算出手段が算出している現在位置が前記注意出力地点に接近し、当該注意出力地点に設定されている規制によって進入が禁止される進入方向に前記自動車が進行することが予測されるときに、自動車の進入を禁止する規制を遵守した運転を行うように促すメッセージを出力する注意出力手段とを設けたものである。

ここで、このような運転支援装置は、当該運転支援装置に、自動車の進入を禁止する規制が設定されている地点を予め登録した規制地点データを記憶した規制地点データ記憶手段を設け、前記違反検出手段は、前記規制データに基づいて前記規制地点を識別するようにしてもよい。または、当該運転支援装置に、前記自動車前方のようすを撮影するカメラを設け、前記違反検出手段において、前記カメラで撮影した画像から自動車の進入を禁止する規制を表す道路標識を画像認識することにより、前記規制地点を識別するようにしてもよい。

また、このような運転支援装置には、前記注意出力地点において、自動車の進入を禁止する規制を遵守した運転が予め定めた回数以上連続して行われたときに、当該注意出力地点の設定を解除する注意出力地点解除手段を設けるようにしてもよい。
これらの運転支援装置によれば、ユーザが同地点で進入禁止違反を繰り返すと、当該地点に接近した際に、進入禁止方向に向かうことが予測されるときには、進入禁止違反をしないように注意を促すメッセージが出力されるので、自動車の進入を禁止する規制についての交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。また、上述した規制データや標識の画像認識を用いることにより、道路の種別に対して定まらない自動車の進入を禁止する規制の設定地点を適正に認識して、当該自動車の進入を禁止する規制についての交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。

以上のように、本発明によれば、一時停止や自動車の進入の禁止などの最高速度以外の交通規則を遵守した自動車の運転を支援することができる。

本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るナビゲーションシステムが記憶する地図データと違反地点管理テーブルを示す図である。 本発明の実施形態に係る違反地点管理処理と注意出力処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る違反地点解除処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
ナビゲーションシステムは自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション装置１と、操作部２と、表示装置３と、車両状態センサ４と、ＧＰＳ受信機５と、スピーカ６と、カメラ７を備えて構成される。ここで、車両状態センサ４は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや、車速パルスセンサなどである車速センサなどの、車両状態を検出する各種センサである。また、カメラ７は車両前方のようすを撮影するものである。

そして、ナビゲーション装置１は、地図を表す地図データと、後述する規制データと後述する違反地点管理テーブルとを記憶したＨＤＤである記憶装置１１、現在状態算出部１２、操作部２や表示装置３を用いたＧＵＩをユーザに提供するＧＵＩ制御部１３、ルート探索部１４、メモリ１５、制御部１６、案内画像生成部１７、音声出力部１８、画像認識処理部１９とを有する。

但し、以上のナビゲーション装置１は、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他のグラフィックプロセッサやジオメトリックプロセッサ等の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたＣＰＵ回路であって良く、この場合、以上に示したナビゲーション装置１の各部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、ナビゲーション装置１に提供されるものであって良い。

さて、このような構成において、ナビゲーション装置１の現在状態算出部１２は、車両状態センサ４やＧＰＳ受信機５の出力から推定される現在位置に対して、記憶装置１１から読み出した地図データが示す、前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向とを、それぞれ現在位置、現在進行方位として決定し、メモリ１５に設定する。

次に、制御部１６は、ユーザの目的地設定要求に応じて、ユーザから操作部２、ＧＵＩ制御部１３を介して目的地の設定を受け付け、これをメモリ１５にセットする。そして、制御部１６は、目的地の設定を受け付けたならば、メモリ１５にセットされた目的地までの推奨ルートをルート探索部１４に探索させる。ルート探索部１４は、必要地理的範囲の地図のデータを記憶装置１１から読み出し、メモリ１５に設定されている現在位置から目的地までの最小コストの経路を、距離最小などの所定のコストモデルに基づいて推奨ルートとして算出し、算出した推奨ルートの経路データを、メモリ１５にセットする。また、制御部１６は、メモリ１５にセットされた現在位置が目的地近傍となったならば、目的地到着と判定し、メモリ１５にセットされている目的地と推奨ルートをクリアする処理も行う。

また、案内画像生成部１７は、地図データに基づく、現在位置を基準とした現在位置周辺の地図の描画と、メモリ１５にセットされた現在位置を表す現在位置マークの地図上への描画と、メモリ１５にセットされた経路データが示す推奨ルートを表す推奨ルート図形の地図上への描画と、メモリ１５にセットされた目的地を表す目的地マークの地図上への描画を行って案内画像を生成し、ＧＵＩ制御部１３を介して表示装置３に表示する。

次に、画像認識処理部１９は、カメラ７で撮影した自動車前方の画像に対して画像認識処理を施して、赤信号の点滅（一時停止指示）、一時停止（止まれ）や進入禁止や一方通行や通行止の交通標識などを識別し、識別内容から、指定場所一時不停止や通行禁止違反などに関わる、一時停止や車両進入禁止（進入禁止、通行止、一方通行によるものを含む）などの規制の内容と、当該規制が設定されている地点とを認識する。

次に、記憶装置１１に記憶される前述した規制データと違反地点管理テーブルについて説明する。
図２ａに示すように、規制データは、予め記憶装置１１に記憶されるデータであり、当該規制データは、指定場所一時不停止や踏切不停止や通行禁止違反などに関わる、一時停止や車両進入禁止（進入禁止、通行止、一方通行によるものを含む）などの規制が固定的に設定されている地点（通常は踏切手前地点と交差点）ごとに対応して設けた規制レコードよりなる。そして、各規制レコードには、対応する地点の座標を表す地点座標と、規制が課される対応する地点の通過方向を表す規制方向と、対応する地点に設定されている規制の内容を表す規制内容とが登録されている。

次に、図２ｂに示すように違反地点管理テーブルは、指定場所一時不停止や踏切不停止や通行禁止違反などに関わる、一時停止や車両進入禁止（進入禁止、通行止、一方通行によるものを含む）などの規制に対する違反を運転者が行った地点毎のエントリ（図の各行）を有し、各エントリには、違反地点、通過方向、違反種別、違反回数、遵守回数、注意出力フラグが登録される。

違反地点には、運転者が規制に対する違反を行った地点の座標が、通過方向には、当該違反時の自動車の違反地点の通過方向が登録され、違反種別は違反地点で運転者が違反した規制の内容が登録され、違反回数は違反地点で違反種別の規制に対する違反を運転者が行った回数が登録され、遵守回数は、現在までに連続して、違反地点で違反種別の規制に対する違反を運転者が行わなかった回数が登録される。そして、注意出力フラグは、違反回数が所定回数を超えたときにセットされる。

さて、このようなナビゲーションシステムの構成において、制御部１６は、指定場所一時不停止や踏切不停止や通行禁止違反などに関わる、一時停止や車両進入禁止（進入禁止、通行止、一方通行によるものを含む）などの規制を遵守した運転者の運転を支援するために、違反地点管理処理と、注意出力処理と、違反地点解除処理とを行う。

以下、各処理について説明する。
まず、違反地点管理処理について説明する。
図３ａに、この違反地点管理処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、運転者の運転による規制に対する違反の発生を監視する（ステップ３０２）。ここで、規制に対する違反は、画像認識処理部１９が存在を認識した事象より求まる規制の内容と規制が行われている地点と、規制データの規制レコードが示す規制の内容と規制が行われている地点と、メモリ１５に設定されている現在位置や現在進行方位の履歴より検出する。

すなわち、現在位置が、画像認識処理部１９の認識結果や規制レコードより求まる規制が設定されている地点を通過した時点において、現在位置や現在進行方位の履歴が当該地点を規制を遵守せずに自動車が進行したことを表しているときに規制に対する違反の発生を検出する。より具体的には、画像認識処理部１９の認識結果や規制レコードより求まる一時停止の規制が設定されている地点を通過した時点において、現在位置や現在進行方位の履歴が当該地点を自動車が一時停止せずに進行したことを表しているときに一時停止の規制に対する違反の発生を検出する。また、画像認識処理部１９の認識結果や規制レコードより求まる車両進入禁止（進入禁止、通行止、一方通行によるものを含む）の規制が設定されている地点を通過した時点において、現在位置や現在進行方位の履歴が当該地点を自動車が車両進入が禁止されている方向に通過したことを表しているときに車両進入禁止の規制に対する違反の発生を検出する。

そして、規制に対する違反が発生したならば、規制に違反した地点が既に違反地点管理テーブルに違反地点として登録されているかどうかを調べ（ステップ３０４）、登録されていなければ、違反地点管理テーブルに新たなエントリを作成し、作成したエントリの違反地点に、規制に違反した地点の座標を、作成したエントリの通過方向に、ステップ３０２で検出した規制に対する違反時の当該地点の通過方向を登録する。また、作成したエントリの違反種別に、ステップ３０２で違反を検出した規制の内容を登録すると共に、作成したエントリの違反回数を１に、遵守回数を０に、注意出力フラグをオフに設定する（ステップ３１４）。

一方、規制に違反した地点が既に違反地点管理テーブルに違反地点として登録されている場合には（ステップ３０４）、当該違反地点のエントリの遵守回数を０にクリアし（ステップ３０６）、当該違反地点のエントリの違反回数を１増加し（ステップ３０８）、増加後の違反回数が所定の値ｎ（たとえば、３）を越えているかどうかを調べる（ステップ３１０）。

そして、増加後の違反回数が所定の値ｎを越えていなければ、そのままステップ３０２に戻って、次の規制に対する違反の発生を監視し、越えていれば、当該違反地点のエントリの注意出力フラグをオンに設定し（ステップ３１２）、ステップ３０２からの処理に戻る。

以上、違反地点管理処理について説明した。
次に、注意出力処理について説明する。
図３ｂに、この注意出力処理の手順を示す。
図示するように、この注意出力処理では、メモリ１５に設定されている現在位置と現在進行方向と地図データが表す地図より、違反地点管理テーブルの注意出力フラグがオンにされているエントリのうちのいずれかのエントリの違反地点が示す座標への、自動車が所定距離（たとえば、１５ｍ）以内への接近の発生を監視する（ステップ３５２）。

そして、違反地点への自動車の接近が発生したならば、当該違反地点で自動車が規制に対する違反を行う可能性があるかどうかを判定する（ステップ３５４）。
ここで、違反地点で自動車が規制に対する違反を行う可能性があるかは、違反地点管理テーブルの、当該違反地点のエントリに通過方向として登録されている方向に自動車が通過しようとしている場合に、違反を行う可能性があるものとすることにより判定する。違反地点として登録されている通過方向に通過しようとしているかどうかは、メモリ１５に設定されている現在進行方向や、運転者の方向指示器の操作状態などに基づいて判定する。すなわち、現在進行方向が、違反地点のエントリに通過方向として登録されている方向と一致する場合や、方向指示器の操作状態が、違反地点のエントリに通過方向として登録されている方向への進路変更を行うことを表している場合に、違反地点で自動車が規制に対する違反を行う可能性があると判定する。

そして、接近している違反地点で自動車が規制に対する違反を行う可能性があれば、違反地点管理テーブルの、接近している違反地点エントリの違反種別に登録されている規制の内容に応じた、規制に従った運転を促す音声による走行注意メッセージを、音声出力部１８にスピーカ６に出力させて（ステップ３５６）、ステップ３５２からの処理に戻る。

ここで、この走行注意メッセージは、違反種別に登録されている規制の内容が、一時停止であれば、「前方に、一時停止規制があります。規則を守って走行してください。」といったようなものとし、違反種別に登録されている規制の内容が、一方通行であれば、「前方に、一方通行規制があります。規則を守って走行してください。」といったようなものとし、違反種別に登録されている規制の内容が、車両進入禁止であれば、「前方に、車両進入禁止があります。規則を守って走行してください。」といったようなものとする。

以上、注意出力処理について説明した。
次に、違反地点解除処理について説明する。
図４に、この違反地点解除処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、メモリ１５に設定されている現在位置と現在進行方向と地図データが表す地図より、違反地点管理テーブルのエントリのうちのいずれかのエントリの違反地点の、自動車の通過の発生を監視する（ステップ４０２）。
そして、通過が発生したならば、自動車が違反地点を、当該違反地点エントリの違反種別が示す規制に違反することなく通過しているかどうかを、現在位置や現在進行方位の履歴に基づいて判定する（ステップ４０４）。
そして、規制に違反している場合には、そのままステップ４０２に戻る。
一方、規制に違反することなく通過している場合には、違反地点管理テーブルの通過した違反地点エントリの遵守回数を１増加し（ステップ４０６）、増加後の遵守回数が所定の値ｍ（たとえば、２）を越えているかどうかを調べ（ステップ４０８）、越えていなければ、そのままステップ４０２に戻り、越えている場合には、通過した違反地点エントリを違反地点管理テーブルから消去する（ステップ４０８）。そして、ステップ４０２の処理に戻る。

以上、違反地点解除処理について説明した。
以上、本発明の実施形態によれば、自動車に一時停止を課す規制や、自動車の進入を禁止する規制についての交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。また、上述した規制データや標識の画像認識を用いることにより、道路の種別に対して定まらない、自動車に一時停止を課す規制や、自動車の進入を禁止する規制の設定地点を適正に認識して、これら規制についての交通規則を遵守した運転を支援することができるようになる。
ところで、以上の実施形態は、違反地点の如何に関わらずに規制に従った運転を促す音声による走行注意メッセージを出力するものとしてもよい。
すなわち、この場合には、規制が行われている任意の地点において、運転者の規制に対する違反が、所定期間内（たとえば２週間）に所定回数（たとえば、３回）以上発生したならば、以降、規制が行われている任意の地点に接近したとき、または、当該接近した地点で自動車が規制に対する違反を行う可能性があるときに、走行注意メッセージを出力するようにする。

１…ナビゲーション装置、２…操作部、３…表示装置、４…車両状態センサ、５…ＧＰＳ受信機、６…スピーカ、７…カメラ、１１…記憶装置、１２…現在状態算出部、１３…ＧＵＩ制御部、１４…ルート探索部、１５…メモリ、１６…制御部、１７…案内画像生成部、１８…音声出力部、１９…画像認識処理部。

Claims (8)

1. 自動車に搭載される運転支援装置であって、
   現在位置を算出する現在位置算出手段と、
   自動車に一時停止を課す規制が設定されている地点である規制地点を識別し、識別した規制地点における前記自動車に一時停止を課す規制に対する違反の発生を検出する違反検出手段と、
   同じ規制地点で前記違反検出手段が所定回数以上の前記違反の発生を検知したときに、以降、当該規制地点を注意出力地点に設定する注意出力地点設定手段と、
   前記現在位置算出手段が算出している現在位置が前記注意出力地点に接近したときに、自動車に一時停止を課す規制を遵守した運転を行うように促すメッセージを出力する注意出力手段とを有することを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１記載の運転支援装置であって、
   自動車に一時停止を課す規制が設定されている地点を予め登録した規制地点データを記憶した規制地点データ記憶手段を有し、
   前記違反検出手段は、前記規制データに基づいて前記規制地点を識別することを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項１記載の運転支援装置であって、
   前記自動車前方のようすを撮影するカメラを有し、
   前記違反検出手段は、前記カメラで撮影した画像から自動車に一時停止を課す規制を表す道路標識、または、赤信号の点滅を画像認識することにより、前記規制地点を識別することを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１、２または３記載の運転支援装置であって、
   前記注意出力地点において、自動車に一時停止を課す規制を遵守した運転が予め定めた回数以上連続して行われたときに、当該注意出力地点の設定を解除する注意出力地点解除手段を有することを特徴とする運転支援装置。
5. 自動車に搭載される運転支援装置であって、
   現在位置を算出する現在位置算出手段と、
   自動車の進入を禁止する規制が設定されている地点である規制地点を識別し、識別した規制地点における前記自動車の進入の禁止の規制に対する違反の発生を検出する違反検出手段と、
   同じ規制地点で前記違反検出手段が所定回数以上の前記違反の発生を検知したときに、以降、当該規制地点を注意出力地点に設定する注意出力地点設定手段と、
   前記現在位置算出手段が算出している現在位置が前記注意出力地点に接近し、当該注意出力地点に設定されている規制によって進入が禁止される進入方向に前記自動車が進行することが予測されるときに、自動車の進入を禁止する規制を遵守した運転を行うように促すメッセージを出力する注意出力手段とを有することを特徴とする運転支援装置。
6. 請求項５記載の運転支援装置であって、
   自動車の進入を禁止する規制が設定されている地点を予め登録した規制地点データを記憶した規制地点データ記憶手段を有し、
   前記違反検出手段は、前記規制データに基づいて前記規制地点を識別することを特徴とする運転支援装置。
7. 請求項５記載の運転支援装置であって、
   前記自動車前方のようすを撮影するカメラを有し、
   前記違反検出手段は、前記カメラで撮影した画像から自動車の進入を禁止する規制を表す道路標識を画像認識することにより、前記規制地点を識別することを特徴とする運転支援装置。
8. 請求項５、６または７記載の運転支援装置であって、
   前記注意出力地点において、自動車の進入を禁止する規制を遵守した運転が予め定めた回数以上連続して行われたときに、当該注意出力地点の設定を解除する注意出力地点解除手段を有することを特徴とする運転支援装置。