JP2015146119A - 標識認識装置、通行区分および距離単位判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】交通標識から、その交通標識が設置されている地域で採用されている通行区分や距離単位を判定する技術を提供する。
【解決手段】 標識認識手段（３：Ｓ１１０〜Ｓ１４０）は、車載カメラによって撮像された車両周囲の画像から交通標識を認識する。判定手段（３：Ｓ１６０〜Ｓ２００）は、標識認識手段にて認識された交通標識のうち、追越禁止標識の特徴に従って、該追越禁止標識が設置された地域で採用されている通行区分、および交通標識で使用される距離単位を判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、交通標識を認識した結果に基づき、各種制御に必要な情報を生成する技術に関する。

従来、車両に搭載されたカメラによって撮像された車両周辺の画像から交通標識を認識し、その認識した結果に基づき、リマインダーを目的として、規制情報の表示を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、近年では、これら交通標識の認識結果を、リマインダーだけでなく、より積極的に、注意喚起や車両制御に用いることも検討されている。

特開第４６０４０８８号公報

ところで、交通規則や交通標識は、国によって異なっている。このため、画像から交通標識を認識したとしても、通行区分が左側通行あるいは右側通行のいずれであるか、また、交通標識に表示される数字がどのような単位系で表記されているのか等を特定できなければ、適切な注意喚起や車両制御を実現することができないという問題があった。

具体的には、例えば、認識した交通標識の数字がキロメートル単位であるマイル単位であるかによって、注意喚起を行うタイミングは大きく異なったものとなる。また、車線変更をする際に、移動先の車線が追越車線か走行車線かによって、注意すべきポイントは異なったものとなるが、左側通行であるか右側通行であるかがわからなければ、どちらの車線に移動しようとしているのかを正しく推定することができない。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、交通標識から、その交通標識が設置されている地域で採用されている通行区分や距離単位を判定する技術を提供することを目的とする。

本発明の標識認識装置は、標識認識手段と、判定手段とを備える。
標識認識手段は、車載撮像装置によって撮像された車両周囲の画像から交通標識を認識する。判定手段は、標識認識手段にて認識された交通標識のうち、追越禁止標識の特徴に従って、その追越禁止標識が設置された地域で採用されている通行区分、および交通標識で使用される距離単位を判定する。

また、本発明の通行区分および距離単位判定方法では、交通標識中に交通標識を斜めに横断する横断線がある場合に、通行区分は左側通行、距離単位はキロメートル単位系であると判定し、交通標識中に一対の車両アイコンが表示され、且つ、赤く配色された車両アイコンが右側に位置する場合に、通行区分は左側通行、距離単位はマイル単位系であると判断し、交通標識中に一対の車両アイコンが表示され、且つ、赤く配色された車両アイコンが左側に位置する場合に、通行区分は右側通行、距離単位はキロメートル単位系であると判定する。

このような構成によれば、画像から認識した交通標識の特徴に基づいて、その交通標識が設置されている地域で採用されている通行区分や距離単位を自動的に判定することができる。また、その判定結果および認識した交通標識に基づき、ドライバに対して的確な運転支援（注意喚起や車両制御等）を提供することが可能となる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

また、本発明は、前述した標識認識装置の他、当該標識認識装置を構成要素とするシステム、当該標識認識装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムなど、種々の形態で実現することができる。

運転支援システムの全体構成を示すブロック図である。 各国で採用されている追越禁止標識、通行区分、距離単位の対応関係を示す説明図である。 標識識別部が実行する処理の内容を示すフローチャートである。

以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
＜全体構成＞
本発明が適応された運転支援システム１は、図１に示す様に、画像センサ２、標識認識部３、区分／単位記憶部４、車載センサ群５、運転支援実行部６、制御対象機器部７を備える。

画像センサ２は、ルームミラー近傍の車室内に配置されたＣＣＤカメラからなり、自車両の周囲（少なくとも前方）を撮像するように設定されている。なお、ＣＣＤカメラは、少なくとも赤色の部位を識別する性能を備えたものが用いられている。標識認識部３は、画像センサ２が取得した画像に従い、画像に写り込んだ交通標識を認識すると共に、認識した交通標識の特徴から走行中の地域（即ち、認識した交通標識が設置されている地域）で採用されている通行区分や交通標識に表記される数字の距離単位を判定する標識認識処理（後述する）を実行する。区分／単位記憶部４は、書き換え可能な不揮発性メモリからなり、標識認識部３で判定された交通区分および距離単位を記憶する。車載センサ群５は、自車両の挙動を検出する各種センサからなる。運転支援実行部６は、周知のマイクロコンピュータからなり、標識認識部３での交通標識の認識結果、区分／単位記憶部４に記憶された通行区分，距離単位、車載センサ群５で検出された各種情報に基づき、制御対象機器部７を制御して運転支援のための各種アプリケーションを実行する。制御対象機器部７は、複数の車載機器で構成され、その車載機器には、各種画像を表示するモニタおよび警報音や案内音声を出力するスピーカが少なくとも含まれている。

なお、運転支援実行部６が実行するアプリケーションには、例えば、速度規制リマインド処理、速度超過警報処理、追越警報処理等がある。このうち、速度規制リマインド処理は、規制速度を表す交通標識を認識した場合に、その交通標識に示された規制速度を表す数値を、区分／単位記憶部４に記憶されている距離単位（あるいは距離単位から特定される速度単位）と共にモニタに表示する処理である。

速度超過警報処理は、速度規制リマインド処理によってリマインドされている規制速度を、自車両が超過した場合、あるいは超過しそうになった場合に、スピーカを介して警報音等を発生させる処理である。この処理では、自車速と規制速度に基づいて設定される閾値との比較が行われるが、この閾値の大きさが区分／単位記憶部４に記憶された距離単位に応じて適宜変更される。

追越警報処理は、自車両が車線を変更しようとしているとき、追越車線または走行車線のいずれに進入しようとしているかを、区分／単位記憶部４に記憶された通行区分に従って判断し、追越禁止区間であるにも関わらず追越車線に進入しようとしている場合に、注意を促す警報音や音声案内を発生させる処理である。

つまり、これらの処理を正しく実行するには、交通標識に示されている数値の単位がキロメートルなのかマイルなのか、また、現在位置付近で採用されている交通区分は右側通行なのか左側通行なのか等が正しく認識されている必要がある。

＜通行区分／距離単位＞
ここで、各国で使用されている追越禁止標識と、その追越禁止標識が使用されている国、その国で採用されている通行区分、交通標識に表記される数値の距離単位との関係を、図２に示す。なお、図中のハッチングされている部位は赤色に配色されている部位である。

図２に示すように、日本は、通行区分として左側通行、距離単位としてｋｍ単位系が採用されている。また、追越禁止標識には、標識を斜めに横断する横断線と、追越を想起させる一対の矢印とが示されている。欧州は、通行区分として右側通行を採用している国と左側通行を採用している国とが存在する。具体的には、英国、マルタ島、アイルランドが左側通行であり、それ以外の国は右側通行である。通行区分が右側通行である欧州の国々は、いずれも、距離単位としてキロメートル単位系が採用されている。追越禁止標識には、横断線がなく一対の車両アイコンが表示されている。但し、これら一対の車両アイコンは、左側のものが赤、右側のものが黒に配色されている。一方、通行区分が左側通行である欧州の国々のうち、英国およびマルタ島は、距離単位としてマイル単位系が採用されており、追越禁止標識には、横断線がなく一対の車両アイコンが表示されている。但し、これら一対の車両アイコンは、左側のものが黒、右側のものが赤に配色されている。また、通行区分が左側通行である欧州の国々のうち、残りのアイルランドは、距離単位としてキロメートル単位系が採用されており、追越禁止標識には、いずれも黒に配色された一対の車両と、右側に位置する車両を通るように斜めに横断する横断線が表示されている。

＜標識識別処理＞
標識認識部３が実行する標識識別処理について、図３を用いて説明する。なお、標識認識部３は、ロジック回路等のハードウェアによって実現してもよいし、少なくとも一部を、ソフトウェア、即ち、マイクロコンピュータ上で実行される処理によって実現してもよい。

本処理は、標識認識部３が起動されると予め設定された時間毎に周期的に実行される。
本処理が起動すると、まずＳ１１０では、画像センサ２から画像を取得し、続くＳ１２０では、取得した画像に対して画像前処理を実行する。この画像前処理では、具体的には、画像に写り込んだ物体の輪郭を強調したエッジ画像を生成する。続くＳ１３０では、エッジ画像に基づき輪郭が円である物体が写り込んでいる領域を、標識候補領域として抽出する。

続くＳ１４０では、Ｓ１３０で抽出された標識候補領域のそれぞれについて、どの種類の交通標識に該当するか識別する。ここでは、少なくとも速度規制標識（赤い丸の中に規制値が表示された各国共通のもの）であるか、追越禁止標識（図２に示した４種類のもの）であるかを識別する。なお、その識別は、サーポートベクタマシン（ＳＶＭ）により構成された線形識別器を階層的に用いることで実現する。線形識別器は、速度規制標識であれば、標識中に示された速度規制値を表す数値も識別する。追越禁止標識であれば、標識中に標識を斜めに横断する横断線が存在するか否か、標識中に一対の車両アイコンが存在するか否か、その一対の車両アイコンのうち右側のものは赤色であるか否か、その一対の車両アイコンのうち左側のものは赤色であるか否かについても識別する。そして、識別結果である交通標識の種類（交通標識が速度規制標識である場合は速度規制値を表す数値も）を示す情報を、運転支援実行部６に出力する。

続くＳ１５０では、Ｓ１４０での識別結果に基づき、追越禁止標識の有無を判断する。識別された追越禁止標識がない場合は（Ｓ１５０：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。一方、識別された追越禁止標識がある場合は（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０に進む。

Ｓ１６０では、識別された追越禁止標識には、横断線が存在するか否かを判断する。横断線が存在する場合は（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、Ｓ１８０にて、通行区分は左側通行、距離単位はキロメートル単位系であると判定し、Ｓ２１０に進む。一方、横断線が存在しない場合は（Ｓ１６０：ＮＯ）、Ｓ１７０に進む。

Ｓ１７０では、識別された追越禁止標識に示されている一対の車両アイコンのうち右側のものが赤色であるか否かを判断する。右側の車両アイコンが赤色である場合は（Ｓ１７０；ＹＥＳ）、Ｓ１９０にて、通行区分は左側通行、距離単位はマイル単位系であると判定し、Ｓ２１０に進む。一方、右側の車両アイコンが赤色ではない場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、即ち、ここでは左側の車両アイコンが赤色である場合は、Ｓ２００にて、通行区分は右側通行、距離単位はキロメートル単位系であると判定し、Ｓ２１０に進む。

Ｓ２１０では、Ｓ１８０〜Ｓ２００で判定された通行区分および距離単位を、区分／単位記憶部４に記憶して、本処理を一旦終了する。
＜効果＞
以上説明したように、運転支援システム１では、画像から認識した交通標識の特徴に基づいて、その交通標識が設置されている地域で採用されている通行区分や距離単位を自動的に判定している。このため、その判定結果および認識した交通標識に基づき、ドライバに対して的確な運転支援（注意喚起や車両制御等）を提供することができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（１）上記実施形態では、交通標識の識別に使用する線形識別器として、サポートベクタマシンによって構成したものを使用しているが、これに限定されるものではなく、任意の線形識別器を用いることができる。

（２）上記実施形態では、交通標識の識別に線形識別器を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、交通標識のテンプレートを使用したテンプレートマッチング等の手法を用いてもよい。

（３）上記実施形態では、運転支援実行部６が実行するアプリケーションの制御対象として、モニタやスピーカが用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、制動力やステアリング等、車両挙動の制御に関わる機器を制御対象としてもよい。

（４）本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

１…運転支援システム ２…画像センサ ３…標識認識部 ４…区分／単位記憶部 ５…車載センサ群 ６…運転支援実行部 ７…制御対象機器部

Claims (4)

1. 車載撮像装置によって撮像された車両周囲の画像から交通標識を認識する標識認識手段（３：Ｓ１１０〜Ｓ１４０）と、
   前記標識認識手段にて認識された交通標識のうち、追越禁止標識の特徴に従って、該追越禁止標識が設置された地域で採用されている通行区分、および前記交通標識で使用される距離単位を判定する判定手段（３：Ｓ１６０〜Ｓ２００）と、
   を備えることを特徴とする標識認識装置。
2. 前記判定手段（３：Ｓ１６０，Ｓ１８０）は、前記交通標識の特徴として、該交通標識を斜めに横断する横断線の有無を少なくとも使用し、前記横断線がある場合に、前記通行区分は左側通行、前記距離単位はキロメートル単位系であると判定することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の標識認識装置。
3. 前記判定手段（３：Ｓ１７０、Ｓ１９０，Ｓ２００）は、前記交通標識の特徴として、該交通標識中に表示された一対の車両アイコンの配色を少なくとも使用し、赤く配色された車両アイコンが右側に位置する場合に、前記通行区分は左側通行、前記距離単位はマイル単位系であると判定し、赤く配色された車両アイコンが左側に位置する場合に、前記通行区分は右側通行、前記距離単位はキロメートル単位系であると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の標識認識装置。
4. 画像から抽出された追越禁止標識の特徴に従って、該画像が撮像された地域で採用されている通行区分、および前記交通標識で使用される距離単位を判定する通行区分、距離単位判定方法であって、
   前記交通標識中に該交通標識を斜めに横断する横断線がある場合に、前記通行区分は左側通行、前記距離単位はキロメートル単位系であると判定し、前記交通標識中に一対の車両アイコンが表示され、且つ、赤く配色された車両アイコンが右側に位置する場合に、前記通行区分は左側通行、前記距離単位はマイル単位系であると判断し、前記交通標識中に一対の車両アイコンが表示され、且つ、赤く配色された車両アイコンが左側に位置する場合に、前記通行区分は右側通行、前記距離単位はキロメートル単位系であると判定することを特徴とする通行区分および距離単位判定方法。