JP5803285B2 - 制限車速設定装置及び制限車速設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行速度に関する情報を取得する技術に関し、例えば速度制限のために、制限車速を取得して設定する技術に関する。

速度制限認識装置としては、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１では、車載の情報取得装置が、ナビゲーション装置や道路インフラの情報から取得した車両の制限速度情報と車載CCDカメラで撮像した画像情報から取得した車両の制限速度情報とを、所定の優先条件に基づいて選択する。

特開２００５−１２８７９０号公報

上記従来例では、２つの制限速度情報が異なる場合には、天候等の撮像条件や、同一地点での撮像履歴に基づいて、どちらを選択するのかの優先度を決める構成となっている。しかし、分岐後の各道路の制限車速が異なる分岐部の走行においては、上記従来例での選択の優先度では分岐道路での選択条件がないので、必ずしも的確な制限車速情報を選択できないおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、ナビゲーション装置やカメラ画像などの情報から分岐後の各道路の制限車速が異なり、上記のような特定の分岐部の走行であっても、より的確な制限車速を選択可能とすることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、自車進行方向前方の道路である自車走行予定道路の制限速度情報を第１の制限車速情報としてナビゲーション装置から取得すると共に、車載の撮像部によって撮像された撮像画像に基づき走行中の道路の制限速度情報を第２の制限車速情報として取得する。そして、本発明は、自車位置から予め設定した距離以内の自車走行予定道路に、分岐後の各道路の制限車速が異なる道路分岐部が存在すると検出し、検出した分岐部で、自車が走行する道路を推定し、推定した自車が走行する道路の曲率半径が予め設定した所定値未満のときに、第１の制限車速情報を選択し、上記予め設定した所定値以上のときに第２の制限車速情報を選択し、選択した制限車速情報に基づき制限車速を設定する。

本発明によれば、ナビゲーション装置からの情報に基づく第１の制限速度情報とは別に、撮像画像に基づいて走行中の第２の制限速度情報を取得した第２の制限車速情報を取得し、分岐後の各道路の制限車速が異なり、分岐部の曲率半径が小さな走行路を有する特定の道路分岐部では、自車が走行すると推定した曲率半径が予め設定した所定値未満の時に、上記第１の制限速度情報を選択して制限車速とする。このため、カメラ画像による情報とナビゲーション情報とを的確に選択し、分岐後の各道路の制限車速が異なる特定の分岐部においても制限速度情報の正確さが確保できる。

本発明に基づく実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。 本発明に基づく実施形態に係るコントローラの本発明に関わる構成を説明する図である。 第２制限車速情報取得部の構成を説明する図である。 フロントカメラの撮像画像の例を示す模式図である。 リヤカメラの撮像画像の例を示す模式図である。 制限車速決定部の処理例を説明する図である。 分岐路のある道路構造例を示す模式図である。 フロントカメラで間違う標識例を示す図である。 側道（分岐路）の標識を誤って撮像する可能性がある道路構造例である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の車両には、図１に示すように、ナビゲーション装置１、フロントカメラ２、リヤカメラ３、コントローラ４が搭載されている。
ナビゲーション装置１は、道路の曲率半径と制限車速の情報を蓄積した地図のデータベース（地図データ１ａと呼ぶ）を有する。また、ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ機能を有し、当該ＧＰＳ機能によって自車位置を取得する。またナビゲーション装置１は、運転者の設定に応じて誘導経路を求め、その経路誘導の情報を表示部に表示する機能も有する。さらにナビゲーション装置１は、制限車速設定装置が設定した制限車速を表示部に表示する機能も有する。

フロントカメラ２は、例えばバックミラーの裏側に設置され、自車周囲の標識等を撮像可能となっている。
リヤカメラ３は、例えば自車後部に設置されて、自車周囲の路面を撮像可能となっている。リヤカメラ３としては、例えば、通常後退時に用いるリヤビューカメラを自車前進中に利用する形態が考えられる。
コントローラ４は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のＣＰＵ周辺部品とから構成される電子制御ユニットである。コントローラ４は、制限車速設定に関する機能として、図２に示すように、ステアリング部４Ａ、第１制限車速情報取得部４Ｂ、第２制限車速情報取得部４Ｃ、道路分岐部検出部４Ｄ、及び制限車速決定部４Ｅを備える。

ステアリング部４Ａは、運転者が操舵するハンドルの舵角情報やウインカー作動情報を取得する。舵角情報は、例えばステアリング軸に設けられた舵角センサから取得可能である。ウインカー作動情報は例えばウインカスイッチから取得可能である。ステアリング部４Ａは、自車の進行方向の変更を検出する。ステアリング部４Ａは、横Ｇセンサが検出する横Ｇの大きさで自車の進行方向を検出しても良い。

第１制限車速情報取得部４Ｂは、情報取得信号をナビゲーション装置１に出力し、ナビゲーション装置１から進行方向前方の道路である自車走行予定道路の制限速度情報を第１の制限車速情報として取得する。第１の制限車速情報は、例えば、自車位置から予め設定した距離以内（例えば１００ｍ以内）の範囲の道路に関する情報とする。ここで、ナビゲーション装置１は、情報取得信号に応じて、ＧＰＳ機能によって自車位置を特定し、更に、地図データ１ａを参照して、特定した自車位置から、自車走行予定道路を特定し、その特定した自車走行予定道路の制限車速情報その他を地図データ１ａから取得する。地図データ１ａの情報を、適宜、道路インフラと通信してアップデートするようになっていても良い。

第２制限車速情報取得部４Ｃは、図３に示すように、フロントカメラ２及びリヤカメラ３が撮像した画像を取得し、取得した画像に対して画像処理を行うプログラムである。第２制限車速情報取得部４Ｃは、標識情報検出部４Ｃａ、路面情報検出部４Ｃｂ、及び画像制限速度取得部４Ｃｃを備える。
標識情報検出部４Ｃａは、フロントカメラ２が撮像した画像に対しパターンマッチング処理を行って速度制限の標識を検出し、検出した速度制限の標識に表示されている速度制限情報を抽出することで、速度制限情報を検出する。図４にフロントカメラ２が撮像した画像の模式的な一例を示す。
路面情報検出部４Ｃｂは、リヤカメラ３が撮像した画像に対しパターンマッチング処理を行って、路面に記載されている路面道路記号を検出し、検出した路面道路記号に基づき速度制限情報を抽出することで、速度制限情報を検出する。図５にリヤカメラ３が撮像した画像の模式的な一例を示す。

画像制限速度取得部４Ｃｃは、標識情報検出部４Ｃａが検出した速度制限情報と路面情報検出部４Ｃｂが検出した速度制限情報とから第２の制限車速情報を取得する。画像制限速度取得部４Ｃｃは、標識情報検出部４Ｃａが検出した速度制限情報と路面情報検出部４Ｃｂが検出した速度制限情報とが一致する場合には、その一致する速度制限情報を第２の制限車速情報とする。一方、画像制限速度取得部４Ｃｃは、標識情報検出部４Ｃａが検出した速度制限情報と路面情報検出部４Ｃｂが検出した速度制限情報とが不一致の場合には、路面情報検出部４Ｃｂが検出した速度制限情報を第２の制限車速情報とする。

道路分岐部検出部４Ｄは、現在位置から予め設定した距離（例えば１００ｍ）内の自車走行予定道路に、分岐後の各道路の制限車速が異なる道路分岐部が存在するか否かを検出する。
分岐部走行路推定部４Ｆは、上記道路分岐部検出部が検出した道路分岐部で、自車が走行する道路を推定する。分岐部走行路推定部４Ｆは、例えばナビ情報による誘導経路情報などによって走行する道路を推定する。

制限車速決定部４Ｅは、第１制限車速情報取得部４Ｂが取得した第１の制限車速情報、及び第２制限車速情報取得部４Ｃが取得した第２の制限車速情報に基づき、制限車速を設定する。制限車速決定部４Ｅは、道路分岐部検出部４Ｄが道路の分岐部を検出していない場合には、第１の制限車速情報を選択し、その第１の制限車速情報の制限車速を設定する。
また、制限車速決定部４Ｅは、道路分岐部検出部４Ｄが道路の分岐部を検出した場合には、自車が走行中の道路の分岐部位置での曲率半径に基づき、第１の制限車速情報及び第２の制限車速情報の一方を選択して、選択した制限車速情報の制限車速を設定する。

次に、コントローラ４における制限車速決定部４Ｅの処理に係わる処理を、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。この処理は、予め設定してサンプリング周期で実行される。
まず、ステップＳ１０にて、第１制限車速情報取得部４Ｂがナビゲーション装置１から取得した第１の制限車速情報、及び第２制限車速情報取得部４Ｃがカメラ画像から取得した第２の制限車速情報を入力する。

次に、ステップＳ２０にて、道路分岐部検出部４Ｄの検出に基づき、自車の現在位置から予め設定した距離（例えば１００ｍ）以内に、道路の分岐部があるか判定する。道路の分岐部が無いと判定した場合には、ステップＳ１００に移行する。一方、道路の分岐部があると判定した場合にはステップＳ３０に移行する。
次に、ステップＳ３０では、分岐後の各道路の制限車速が同じか否かを判定する。分岐後の各道路の制限車速が一致する場合には、ステップＳ１００に移行する、不一致の場合にはステップＳ４０に移行する。各道路の制限車速情報は、ナビゲーション装置１から取得する。

ステップＳ４０では、ナビゲーション装置１からの情報に基づき、現在走行中の道路がナビゲーション装置１で誘導中の経路、つまり経路誘導中か否かを判定する。経路誘導中と判定した場合には、ステップＳ１００に移行する。そうでない場合にはステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０では、第１の制限車速情報と第２の制限車速情報とが一致するか否かを判定する。一致する場合にはステップＳ１００に移行する。不一致の場合にはステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０では、分岐後の進路を判定する。進路の判定は、例えば、ウインカー動作を検出した場合には、そのウインカー指示方向の進路と判定する。又は、舵角や横Ｇの検出に基づき、自車の進行方向を検出することで分岐路の進路を判定する。また、フロントカメラ２の撮像画像により検出した自車の進行方向に基づき分岐路の進路を判定しても良い。上記進路判定によって、分岐路への進路の変更を検出した場合には、ステップＳ１１０に移行する。進路の変更とは、例えば側道へ抜けると判定した場合である。一方、上記進路判定によって、分岐路への進路の変更を検出できなかった場合、つまり分岐後の進路が不明の場合にはステップＳ７０に移行する。

ステップＳ７０では、自車が走行している道路の分岐部位置での曲率半径が、予め設定した曲率半径（例えばＲ２００）未満の場合にはステップＳ１００に移行する。一方、走行道路の曲率半径が、予め設定した曲率半径（例えばＲ２００）以上の場合にはステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１００では、第１の制限車速情報の制限車速を採択して設定する。その後復帰する。
ステップＳ１１０では、第２の制限車速情報の制限車速を採択して設定する。その後復帰する。

（動作その他）
自車前方に分岐部を検出しない場合には、ナビゲーション装置１からの情報に基づく第１の制限車速情報の制限車速を採択して設定する（ステップＳ１０，Ｓ１００）。
一方、自車前方に分岐部を検出した場合には、次のようにして制限車速を採択して設定する。
すなわち、ナビ情報に基づき経路誘導中と判定した場合には、ナビゲーション装置１からの情報を優先して、第１の制限車速情報の制限車速を採択して設定する（Ｓ４０、Ｓ１００）。
経路誘導中でない場合であって、分岐後の各道路の制限車速情報が一致する場合には、ナビゲーション装置１から取得した制限車速情報の制限車速を採択して設定する（ステップＳ５０，Ｓ１００）。

一方、ナビゲーション装置１による第１の制限車速情報とカメラ画像に基づく第２の制限車速情報とが不一致の場合には、分岐後の進路が特定でき、分岐路（側道）へ抜けると判定した場合には、第２の制限車速情報の制限車速を採択して設定する。この分岐部の道路構造例を、図７に示す。このときのカメラの撮像部は、フロントカメラ２による標識認識でも、リヤカメラ３による路面の道路記号認識でも構わない。フロントカメラ２とリヤカメラ３で異なる場合には、リヤカメラ３で認識した制限車速を優先する。これは、通っている道路を上方から撮像しているため、間違いが少ないデータとなるである。

フロントカメラ２の撮像画像による認識で間違う標識例を図８に示す。
最後に、分岐の進路も不明な場合や現在の走行路をそのまま進行すると推定される場合いは、現在走行中の道路における分岐地点に予め設定した曲率半径以下のカーブが存在するか判定する。その道路の曲率半径が規定値以下の大きいカーブの場合、本線（現在走行中の道路）の走行を継続中でも、誤って側道（分岐路）の標識を拾ってしまう可能性がある。このため、ナビゲーション装置１の地図データ１ａの情報を優先して採択する。間違える可能性がある道路構造例を、図９に示す。図９のように走行中の道路のカーブが分岐点で大きい場合、分岐路側の標識を拾ってしまうおそれがある。

一方、曲率半径が予め設定した曲率半径よりも小さくて急なカーブの場合には、先程と同様にカメラ画像に基づく第２の制限車速情報を採択する。該当の道路リンク通過後に本動作を終了する。
ここで、制限車速装置が設定した制限車速は、例えばナビゲーション装置１の表示部やメータディスプレイに表示したり、車速制御をする際の速度情報として採択される。
上記制限車速決定部４Ｅは、制限車速情報選択部を構成する。ステップＳ７０は、道路曲率半径検出部を構成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態の制限車速装置は次の効果を奏する。
（１）第１制限車速情報取得部４Ｂは、自車進行方向前方にある自車走行予定道路の制限速度情報を第１の制限車速情報としてナビゲーション装置１から取得する。第２制限車速情報取得部４Ｃは、車載の撮像部によって撮像された撮像画像に基づき走行中の道路の制限速度情報を第２の制限車速情報として取得する。道路分岐部検出部４Ｄは、自車位置から予め設定した距離以内の自車走行予定道路に、分岐後の各道路の制限車速が異なる道路分岐部が存在するか否かを検出する。分岐部走行路推定部４Ｆは、上記道路分岐部検出部が検出した道路分岐部で、自車が走行する道路を推定する。道路曲率半径検出部は、上記分岐部走行路推定部が推定した自車が走行する道路の曲率半径を検出する。制限車速情報選択部は、上記道路曲率半径検出部が検出した曲率半径が、予め設定した所定値未満のときに、第１の制限車速情報を選択し、上記予め設定した所定値以上のときに第２の制限車速情報を選択する。そして、上記道路分岐部検出部が道路分岐部を検出した場合には、上記制限車速情報選択部が選択した制限車速情報に基づき制限車速を設定する。

ナビゲーション装置１からの情報に基づく第１の制限速度情報とは別に、撮像画像に基づいて走行中の第２の制限速度情報を取得した第２の制限車速情報を取得し、道路分岐部では、道路の曲率半径に応じて、上記第１の制限速度情報と第２の制限車速情報の一方を選択して制限車速とする。

例えば、道路の曲率半径が規定値以下の大きいカーブの場合、現在走行中の道路の走行を継続中でも、誤って分岐路の標識を拾ってしまう可能性があるため、制限車速情報選択部は、例えば道路の曲率半径が規定値以上の場合には、第１の制限速度情報を選択する。逆に、道路の曲率半径が規定値未満のカーブの場合には、カメラ画像による第２の制限車速情報が確からしさが高くなるので、制限車速情報選択部は、例えば道路の曲率半径が規定値未満の場合には、第２の制限速度情報を選択する。
このように、ナビゲーション情報の位置の精度が落ちる道路の分岐部においても制限速度の正確さが確保できる。
なお、分岐部走行路推定部４Ｆによる進路検出は、ナビゲーション情報の他、舵角、舵角、横Ｇ、ウインカーの指示方向などで検出しても良い。

（２）上記制限車速情報選択部は、上記道路分岐部検出部４Ｄが検出した道路分岐後の各道路の制限車速が同じ場合には、第１の制限車速情報を選択する。
分岐後の各道路の制限車速が一致する場合には、分岐後にどの道路が選択されても、同じ制限車速で構わないので、必ずしも上記の選択処理を実施する必要がない。
このため、分岐路であってもナビゲーション情報が高いので、第１の制限車速情報を選択する。道路の曲率半径の取得処理などを実行する前に制限車速を設定できる結果、処理負荷を低減することができる。

（３）上記道路分岐部検出部４Ｄは、ナビゲーション装置１からの情報に基づき、自車が走行中の道路がナビゲーション装置１による経路誘導中の道路と判定した場合には、ナビゲーション装置１による経路誘導の情報に基づき進路を検出する。

（４）標識情報検出部４Ｃａは、フロントカメラ２が撮像した標識の撮像画像から制限車速を検出する。路面情報検出部４Ｃｂは、リヤカメラ３が撮像した路面の撮像画像から路面道路に書かれた路面道路記号を検出する。第２制限車速情報取得部４Ｃは、上記標識情報検出部４Ｃａが検出した標識の制限車速と、路面情報検出部４Ｃｂが検出した路面道路記号による制限車速とが一致しない場合には、路面道路記号による制限車速を第２の制限車速情報とする。

２重の情報で判定するので、カメラ画像に基づく第２の制限車速情報の制限車速に対して、より正確さが確保できる
リヤカメラ３に基づく情報は走行道路上のデータのため、リヤカメラ３の画像情報の方がより正確さが確保できる。このため、上記標識情報検出部４Ｃａが検出した標識の制限車速よりも、路面情報検出部４Ｃｂが検出した路面道路記号による制限車速を優先することで、第２の制限車速情報の信頼性が向上する。

１ ナビゲーション装置
１ａ 地図データ
２ フロントカメラ
３ リヤカメラ
４ コントローラ
４Ａ ステアリング部
４Ｂ 制限車速情報取得部
４Ｃ 制限車速情報取得部
４Ｃａ 標識情報検出部
４Ｃｂ 路面情報検出部
４Ｃｃ 画像制限速度取得部
４Ｄ 道路分岐部検出部
４Ｅ 制限車速決定部

Claims (5)

1. ナビゲーション装置及び撮像部を搭載した車両に搭載されて、制限車速を設定する制限車速設定装置であって、
   自車進行方向前方にある自車走行予定道路の制限速度情報を第１の制限車速情報としてナビゲーション装置から取得する第１制限車速情報取得部と、
   車載の撮像部によって撮像された撮像画像に基づき走行中の道路の制限速度情報を第２の制限車速情報として取得する第２制限車速情報取得部と、
   自車位置から予め設定した距離以内の自車走行予定道路に、分岐後の各道路の制限車速が異なる道路分岐部が存在するか否かを検出する道路分岐部検出部と、
   上記道路分岐部検出部が検出した道路分岐部で、自車が走行する道路を推定する分岐部走行路推定部と、
   上記分岐部走行路推定部が推定した自車が走行する道路の曲率半径を検出する道路曲率半径検出部と、
   上記道路曲率半径検出部が検出した曲率半径が、予め設定した所定値未満のときに、第１の制限車速情報を選択し、上記予め設定した所定値以上のときに第２の制限車速情報を選択する制限車速情報選択部と、を備え、
   上記道路分岐部検出部が道路分岐部を検出した場合には、上記制限車速情報選択部が選択した制限車速情報に基づき制限車速を設定することを特徴とする制限車速設定装置。
2. 上記制限車速情報選択部は、上記道路分岐部検出部が検出した道路分岐後の各道路の制限車速が同じ場合には、第１の制限車速情報を選択することを特徴とする請求項１に記載した制限車速設定装置。
3. 上記分岐部走行路推定部は、ナビゲーション装置からの情報に基づき、自車が走行中の道路がナビゲーション装置による経路誘導中の道路と判定した場合には、ナビゲーション装置による経路誘導の情報に基づき進路を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した制限車速設定装置。
4. 車載の撮像部としてフロントカメラ及びリヤカメラを搭載した車両に搭載された制限車速設定装置であって、
   フロントカメラが撮像した標識の撮像画像から制限車速を検出する標識情報検出部と、
   リヤカメラが撮像した路面の撮像画像から路面道路に書かれた路面道路記号を検出する路面情報検出部と、を備え、
   上記第２制限車速情報取得部は、上記標識情報検出部が検出した標識の制限車速と、上記路面情報検出部が検出した路面道路記号による制限車速とが一致しない場合には、路面道路記号による制限車速を第２の制限車速情報とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した制限車速設定装置。
5. 自車進行方向前方にある自車走行予定道路の制限速度情報を第１の制限車速情報としてナビゲーション装置から第１制限車速情報取得部によって取得すると共に、車載の撮像部によって撮像された撮像画像に基づき走行中の道路の制限速度情報を第２の制限車速情報として第２制限車速情報取得部によって取得し、
   自車位置から予め設定した距離以内の自車走行予定道路に、分岐後の各道路の制限車速が異なる道路分岐部が存在するか否かを道路分岐部検出部によって検出し、検出した分岐部で、自車が走行する道路を分岐部走行路推定部によって推定し、推定した自車が走行する道路の曲率半径を道路曲率半径検出部によって検出し、検出した曲率半径が予め設定した所定値未満のときに、第１の制限車速情報を制限車速情報選択部によって選択し、上記予め設定した所定値以上のときに第２の制限車速情報を前記制限車速情報選択部によって選択し、選択した制限車速情報に基づき制限車速を設定することを特徴とする制限車速設定方法。

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