JP6428546B2

JP6428546B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP6428546B2
Application number: JP2015188220A
Authority: JP
Inventors: 裕介藤巻
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-09-25
Also published as: JP2017062696A; CN106556403B; DE102016117659B4; US10152883B2; US20170092125A1; CN106556403A; DE102016117659A1

Description

本発明は、道路標識等から制限速度を取得して、ドライバーに制限速度を通知するための技術、に関する。

道路には、制限速度を表示する道路標識（以下、単に「速度標識」とよぶ）が設置される。ドライバーは、速度標識を視認し、車速を調整する。しかし、同乗者と会話中であったり、カーナビゲーションシステムを注視していたりといったさまざまな理由により、すべての速度標識をドライバーが確実に視認できるとは限らない。

特許文献１では、カメラで速度標識を撮像し、その画像情報から制限速度を取得している。カメラから取得した制限速度を表示すれば、ドライバーは速度標識を見逃しても制限速度を認識できるため、より安全な運転が可能となる。

特開２００２−１６３６４３号公報

とはいえ、速度標識は常に適切な場所に設置されているとは限らない。一例として、制限速度が時速６０キロメートルの一般道路Ａから制限速度が時速１００キロメートルの高速道路Ｂに車両が進入する場合を想定する。一般道路Ａと高速道路Ｂの境界に時速１００キロメートルを示す速度標識があれば問題はない。しかし、境界に速度標識がなければ、時速６０キロメートルという制限速度が高速道路Ｂへの進入後も表示され続けてしまう。

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、速度標識から制限速度を取得して表示可能な車両において、不適切な制限速度が通知されるのを防止するための技術、を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の運転支援装置は、走行車線の制限速度を示す道路標識を撮像することにより、前記制限速度を検出する速度認識部と、カーナビゲーションシステムから、走行車線の制限速度および属性情報を取得する属性取得部と、前記道路標識から認識された制限速度を車両に搭載される画面に表示させる速度表示部と、を備える。
前記速度表示部は、前記属性情報が変化したときには前記制限速度の表示を停止させる。前記速度表示部は、前記道路標識から認識された制限速度と前記カーナビゲーションシステムから取得した制限速度が異なる場合には、前記制限速度の表示期間を制限し、前記道路標識から認識された制限速度と前記カーナビゲーションシステムから取得した制限速度が一致する場合には、前記制限速度の表示期間を制限しない。

本発明によれば、速度標識から制限速度を取得して表示可能な車両において、制限速度の表示および停止のタイミングをより現実に即したタイミングに設定しやすくなる。

速度表示制御を説明するための第１の模式図である。速度表示制御を説明するための第２の模式図である。運転支援システムの機能ブロック図である。速度表示処理のフローチャートである。

図１は、速度表示制御を説明するための第１の模式図である。
車両１００はカメラを搭載する。カメラは速度標識１０２を撮像する。車両１００に搭載される運転支援装置（後述）は、画像認識により速度標識１０２から制限速度を示す情報を取得する。以下、速度標識１０２から得られた制限速度のことを「メイン速度情報」とよぶ。図１の場合、速度標識１０２ａの画像認識により、ポイントＰ１以降の制限速度は時速６０キロメートルであることが認識される。車両１００のメーターパネルには、ポイントＰ１を通過するときに「制限速度は時速６０キロメートル」が表示される。以下、速度情報をメーターパネル等の表示装置にメイン速度情報を表示することを「速度表示」とよぶ。

運転支援装置は、カーナビゲーションシステムからも走行車線の制限速度を示す情報を継続的に取得する。以下、カーナビゲーションシステムから得られた制限速度のことを「サブ速度情報」とよぶ。運転支援装置は、メイン速度情報を取得するとき、メイン速度情報とサブ速度情報を比較する。両者が一致している限り、運転支援装置はメイン速度情報を表示し続ける。一方、両者が不一致の場合には、運転支援装置は表示ゾーンを設定する。サブ速度情報しか得られていないときには速度表示は行わない。あくまでも、メイン速度情報に基づいて速度表示する。

図１は、速度標識１０２ａからメイン速度情報が取得したが、これがサブ速度情報とは不一致である状況を示している。この場合、運転支援装置は、ポイントＰ１からポイントＰ２まで「表示ゾーン」を設定する。車両１００がポイントＰ２を経過するまで、すなわち、車両１００が表示ゾーンから出るまで、速度表示は維持される。メイン速度情報は得られたもののサブ速度情報によって情報の裏付けができていないため、表示期間を制限している。

表示ゾーンの長さは一定値でもよいし、複数の設定値から選択されてもよい。たとえば、制限速度に応じて複数の距離をあらかじめ対応づけておき、メイン速度情報に応じて表示ゾーンの長さを決定してもよい。たとえば、制限速度が大きいほど、表示ゾーンの距離を長く設定してもよい。また、距離ではなく時間によって制限してもよい。たとえば、制限速度に応じて複数の時間をあらかじめ対応づけておき、メイン速度情報に応じて表示時間を決定してもよい。

車両１００がポイントＰ２を通過すると速度表示は消える。新たな速度標識１０２ｂからメイン速度情報が取得されると、速度標識１０２ｂが設置されるポイントＰ３を開始点として新たな速度表示を開始する。また、ポイントＰ１〜Ｐ２の間に新たな速度標識１０２がある場合にも、その新たな速度標識１０２に対応した速度表示となる。

そのほかにも、車両１００が右左折するときには速度表示を消してもよい。運転支援装置は、方向指示器やステアリングの操舵角から車両１００の右左折を検出してもよい。

図２は、速度表示制御を説明するための第２の模式図である。
本実施形態における運転支援装置は、更に、カーナビゲーションシステムから得られる属性情報（後述）を利用して速度表示の停止タイミングを決定する。図２では、一般道路Ａと高速道路Ｂがつながっている。車両１００は一般道路Ａにあり、高速道路Ｂに向かっている。一般道路Ａと高速道路Ｂの境界であるポイントＰ５において、高速道路Ｂの速度標識１０２ｄが設置されていれば問題ないのだが、図２においてはポイントＰ５よりも遙かに先のポイントＰ７に高速道路Ｂの速度標識１０２ｄが設置されている。

一般道路Ａの速度標識１０２ｃが示す制限速度は時速７０キロメートルであり、高速道路Ｂの速度標識１０２ｄが示す制限速度は時速１００キロメートルであるとする。図２では、車両１００が速度標識１０２ｃから取得したメイン速度情報とカーナビゲーションシステムから取得したサブ速度情報は不一致であるとする。このとき、運転支援装置は、ポイントＰ４〜Ｐ６の区間に表示ゾーンを設定する。ポイントＰ６はポイントＰ５（境界）よりも先にあるとする。このため、図１に関連して説明した速度表示制御の場合、車両１００が高速道路Ｂに進入したあとも「制限速度は時速７０キロメートル」という間違った速度表示がしばらく続いてしまう。

そこで、本実施形態における運転支援装置は、カーナビゲーションシステムから得られるサブ速度情報だけでなく、属性情報にも基づいて、速度表示の停止タイミングを決定する。カーナビゲーションシステムは、道路ごとに道路種別を示す情報を有している。車両１００は、一般道路Ａにあるときにはカーナビゲーションシステムから一般道路を示す道路種別ＩＤ＝Ｘ１を受信し、高速道路Ｂにあるときには高速道路を示す道路種別ＩＤ＝Ｘ２を受信する。運転支援装置は、カーナビゲーションシステムから道路種別ＩＤを定期的・継続的に取得する。ポイントＰ５において道路種別ＩＤはＸ１からＸ２に変化するため、運転支援装置はポイントＰ５において一般道路から高速道路に変化したことを認識できる。このような変化が認識されたとき、運転支援装置は表示ゾーン（区間Ｐ４〜Ｐ６）を走行中であっても速度表示を停止する。このような処理方法により、車両１００がポイントＰ５を通過したあとに一般道路Ａの制限速度が速度表示され続けるのを防止する。速度表示が停止されるとモニタ（すなわちモニタに対応する表示メモリ）から表示内容は消去される。

速度標識１０２ｄから高速道路Ｂの速度情報が新たに認識されると、速度標識１０２ｄのあるポイントＰ７以降において新たな速度表示がなされる。

なお、通常、ポイントＰ５においては、高速道路を示す道路標識である高速標識１０４が設置されている。運転支援装置が高速標識１０４も画像認識できればよいが、高速標識１０４の種類は多様であるため、本実施形態においては高速標識１０４の画像認識は行わない場合を想定している。ドライバーはこのような高速標識１０４を視認することで、車両１００が一般道路Ａから高速道路Ｂに変わったことを認識できるため、ポイントＰ５を通過したあともフロントパネルに一般道路Ａの制限速度が表示されていると違和感を感じる可能性がある。ポイントＰ５（境界）で道路種別ＩＤの変化を検出することで、速度表示の停止タイミングを現実に即したタイミングに設定できる。

本実施形態においては、道路種別に限らず、地域種別によっても速度表示の停止タイミングが決定される。カーナビゲーションシステムは、都道府県や市区町村、国などの地域種別を示す情報も有している。国によって一般道路の制限速度が変化することがある。たとえば、スペインからフランスに入国する状況を想定する。車両１００は、スペインにあるときにはカーナビゲーションシステムからスペインを示す地域種別ＩＤ＝Ｙ１を受信し、フランスにあるときには地域種別ＩＤ＝Ｙ２を受信する。国境において、地域種別ＩＤはＹ１からＹ２に変化するため、運転支援装置は車両１００が国境を通過したことを認識できる。このような変化が認識されたとき、運転支援装置は国境通過タイミングにて速度表示を停止する。このような処理方法により、車両１００が国境を通過してフランスに入国したあともスペインの制限速度が速度表示され続けるのを防止することができる。
本実施形態においては、地域種別ＩＤおよび道路種別ＩＤをまとめて「属性情報」とよぶ。

以上をまとめると、速度標識１０２からメイン速度情報が得られると、メーターパネルに速度表示がなされる。メイン速度情報とサブ速度情報が一致しないときには、メイン速度情報の速度表示を継続する区間として表示ゾーンが設定される。速度表示は、
１．車両１００が表示ゾーンを通り抜ける。
２．車両１００が右左折する。
３．道路種別や地域種別などの属性情報が変化する。
といういずれかの条件が成立するまで継続する。
このような処理方法により、速度標識１０２に基づく速度表示を行いつつも、実態と合わない間違った速度表示が続くリスクを回避できる。

図３は、運転支援システム１０８の機能ブロック図である。
運転支援システム１０８の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

運転支援システム１０８は、運転支援装置１０６、カメラ１１２、カーナビゲーションシステム１１４、モニタ１１０およびセンサユニット１１６を含む。センサユニット１１６は、外部環境や自車の走行軌道に関する情報を収集する。センサユニット１１６は、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、車輪パルスセンサ、レーダー、方向指示器等を含んでもよい。方向指示器の作動検出や、操舵角センサがステアリングの切り返しを検出することで車両１００の右左折を判定してもよい。

運転支援装置１０６は、速度標識１０２からメイン速度情報を取得し、速度表示を行うとともに、速度表示を停止するタイミングを判定する。本実施形態における運転支援装置１０６の各機能ブロックは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）およびその上で実行されるソフトウェアプログラムにより構成される。

運転支援装置１０６は、速度認識部１１８、速度表示部１２０および属性取得部１２２を含む。速度認識部１１８は、カメラ１１２から得られる静止画または動画から速度標識１０２を検出し、画像認識により速度標識１０２に示されている制限速度であるメイン速度情報を読み取る。速度標識１０２からメイン速度情報を画像認識する技術は既知技術の応用にて実現可能である。速度認識部１１８はメイン速度情報を速度表示部１２０に送信し、速度表示部１２０はメイン速度情報をモニタ１１０に表示させる。モニタ１１０は、運転席のメーターパネルに設置される。

カーナビゲーションシステム１１４は、データベースの地図情報とＧＰＳ（Global Positioning System）から得られる位置情報を比較することにより走行車線を特定する。カーナビゲーションシステム１１４のデータベースにおいては、走行車線（道路）に対して制限速度（サブ速度情報）および道路種別ＩＤが対応づけられている。また、カーナビゲーションシステム１１４のデータベースには位置情報（緯度・経度情報）と地域種別ＩＤも対応づけられている。カーナビゲーションシステム１１４は、ＧＰＳ衛星から位置情報を定期的に取得し、その位置情報に応じた制限速度（サブ速度情報）と属性情報（道路種別ＩＤおよび地域種別ＩＤ）を継続的に属性取得部１２２に送信する。属性取得部１２２は、属性情報およびサブ速度情報を速度表示部１２０に送信する。

速度表示部１２０は、速度認識部１１８からメイン速度情報を取得すると、それを速度表示するとともに、メイン速度情報とサブ速度情報を比較する。両者が不一致であれば、表示ゾーンを設定する。車両１００が表示ゾーンから外れたときや、右左折したとき、属性情報が変化したときには、速度表示は停止される。

図４は、速度表示処理のフローチャートである。
図４に示す処理は、一定間隔、たとえば数ミリ秒ごとに繰り返し実行されるループ処理である。

まず、属性取得部１２２は、カーナビゲーションシステム１１４から制限速度（サブ速度情報）および属性情報を取得する（Ｓ１０，Ｓ１２）。速度認識部１１８が、カメラ１１２の撮像画像からメイン速度情報を検出できれば（Ｓ１３のＹ）、速度認識部１１８はメイン速度情報を速度表示部１２０に送り、速度表示部１２０はモニタ１１０にメイン速度情報を表示させる（Ｓ１４）。速度表示部１２０は、メイン速度情報とサブ速度情報が不一致であれば（Ｓ１５のＮ）、表示ゾーンを設定する（Ｓ１７）。メイン速度情報とサブ速度情報が一致するときには（Ｓ１５のＹ）、表示ゾーンは設定されない。いいかえれば、表示制限はなされない。

メイン速度情報が検出されなかったとき（Ｓ１３のＮ）、処理はＳ１６に移行する。速度表示中でなければ（Ｓ１６のＮ）、以降の処理は実行されない。速度表示中であって（Ｓ１６のＹ）、車両１００が表示ゾーンから脱出するタイミングに至ると（Ｓ１８のＹ）、速度表示部１２０は速度表示を停止する（Ｓ２４）。Ｓ１７で表示ゾーンを設定したあと、速度表示部１２０は車両１００の走行距離を計算し、走行距離が表示ゾーンの長さを超えたとき、車両１００が表示ゾーンから脱出したと判定する。

表示ゾーンを脱出する前であっても、あるいは、表示ゾーンという制限が設定されていない場合であっても（Ｓ１８のＮ）、速度表示部１２０は道路種別が変化していれば（Ｓ２０のＹ）、速度表示を停止する（Ｓ２４）。具体的には、属性取得部１２２は定期的にカーナビゲーションシステム１１４から道路種別ＩＤを受信し、道路種別ＩＤを速度表示部１２０に転送する。速度表示部１２０は、前回受け取った道路種別ＩＤと最新の道路種別ＩＤを比較し、両者が不一致であれば道路種別が変化したと判定する。

道路種別が変化していない場合でも（Ｓ２０のＮ）、速度表示部１２０は地域種別が変化していれば（Ｓ２２のＹ）、速度表示を停止させる（Ｓ２４）。具体的には、属性取得部１２２は定期的にカーナビゲーションシステム１１４から地域種別ＩＤを受信し、地域種別ＩＤを速度表示部１２０に転送する。速度表示部１２０は、前回受け取った地域種別ＩＤと最新の地域種別ＩＤを比較し、両者が不一致であれば地域種別が変化したと判定する。
地域種別も変化していなければ（Ｓ２２のＮ）、速度表示はそのまま維持される。

なお、フローチャートが煩雑になるため記載しなかったが、車両１００の右左折が検出されたときにも速度表示は停止される。Ｓ１８において、表示ゾーンを通過したとき、あるいは、右左折が検出されたとき、表示停止する、というアルゴリズムであればよい。

以上、実施形態に基づいて、運転支援システム１０８を説明した。
本実施形態においては、道路や地域（特に、国）が変わったとき、いいかえれば、制限速度の前提となる環境変化が検出されたとき、速度表示が停止される。このため、環境変化後も変化前の速度表示が継続されることによるドライバーの違和感を解消できる。道路種別としては、一般道路と高速道路を例示したが、これに限られるものではない。たとえば、橋、駐車場、私道、不明（道路種別を取得できない道路）などさまざまな道路種別が設定されてもよい。また、地域種別としても国や市区町村のほか、市街地、郊外地などが設定されてもよい。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１００車両、１０２速度標識、１０４高速標識、１０６運転支援装置、１０８運転支援システム、１１０モニタ、１１２カメラ、１１４カーナビゲーションシステム、１１６センサユニット、１１８速度認識部、１２０速度表示部、１２２属性取得部。

Claims

走行車線の制限速度を示す道路標識を撮像することにより、前記制限速度を検出する速度認識部と、
カーナビゲーションシステムから、走行車線の制限速度および属性情報を取得する属性取得部と、
前記道路標識から認識された制限速度を車両に搭載される画面に表示させる速度表示部と、を備え、
前記速度表示部は、前記属性情報が変化したときには前記制限速度の表示を停止させ、
前記速度表示部は、前記道路標識から認識された制限速度と前記カーナビゲーションシステムから取得した制限速度が異なる場合には、前記制限速度の表示期間を制限し、前記道路標識から認識された制限速度と前記カーナビゲーションシステムから取得した制限速度が一致する場合には、前記制限速度の表示期間を制限しないことを特徴とする運転支援装置。
前記属性取得部は、高速道および一般道を識別する情報として、前記属性情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記属性取得部は、走行地域を識別する情報として、前記属性情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。