前进停止判定装置

技术领域

本发明涉及一种判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止的前进停止判定装置。

背景技术

作为这种装置，已知有确定信号机的点亮状态来判定允许车辆前进的方向的装置(参见例如专利文献1)。专利文献1记载的装置，当无法根据对设置于处于车辆的前进方向的交叉路口的信号机进行拍摄得到的图像来确定信号机的点亮状态时，基于在该图像的拍摄时点之前取得的过去图像推定信号机的点亮状态，并基于推定结果判定在交叉路口允许车辆前进的方向，基于判定结果执行车辆的行驶控制。

通过普及能够在设置了信号机的一般道路上行驶的自动驾驶车辆，从而能够提高整个交通社会的安全性、便利性，实现可持续的运输系统。另外，通过提高运输的效率性和通畅性，能够减少CO

然而，如专利文献1记载的装置那样，仅推定信号机的点亮状态，有时无法稳定地判定车辆应该前进还是应该停止，有时难以良好地执行车辆的行驶控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2020-67703号公报(JP2020-067703A)。

发明内容

本发明一技术方案的前进停止判定装置，具备：相机，其搭载于自动驾驶车辆，取得自动驾驶车辆的前进方向的图像信息；信号识别部，其基于由相机取得的图像信息，以规定周期识别自动驾驶车辆的前进方向上的信号机，并且对所识别出的信号机的点亮状态进行识别；速度取得部，其取得自动驾驶车辆的速度信息；位置取得部，其取得自动驾驶车辆相对于与由信号识别部识别出的信号机对应的停止位置的位置信息；以及前进停止判定部，其当由信号识别部识别出信号机时，以规定周期，基于由信号识别部识别出的信号机的点亮状态、由速度取得部取得的速度信息、由位置取得部取得的位置信息，判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止。前进停止判定部还基于上次的判定结果和由信号识别部在上次识别出的信号机的点亮状态，判定动驾驶车辆应该前进还是应该停止。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1A是用于说明车辆应该停止的情况的图。

图1B是用于说明车辆应该前进的情况的图。

图2是用于说明信号机附近的车辆位置和车辆速度的图。

图3是概略地示出本发明的实施方式的前进停止判定装置的主要部分结构的一例的框图。

图4是用于说明本发明的实施方式的前进停止判定装置的处理的图。

图5是用于说明图3的前进停止判定部的前进停止判定结果的图。

具体实施方式

以下参照图1A～图5说明本发明的实施方式。本发明的实施方式的前进停止判定装置应用在具有控制行驶用执行器使车辆进行自动驾驶的行驶控制装置的自动驾驶车辆，进行自动驾驶车辆在设置了信号机的一般道路上的前进停止判定。

图1A和图1B是用于说明车辆应该在信号机跟前停止的情况和应该前进的情况的图。如图1A和图1B所示，在车辆前方的信号机的点亮状态为允许车辆前进的绿色信号G的情况下，车辆能够根据周围的交通状况直接前进(时刻t1、t5)。另外，在信号机的点亮状态为禁止车辆前进的红色信号R的情况下，除已经越过与该信号机对应的停止位置(停止线)行驶着的情况外，车辆必须在停止位置停止(时刻t3～t4、t7～t8)。

另一方面，在信号机的点亮状态为除不能安全地停止的情况外禁止车辆越过停止位置前进的黄色信号Y的情况下，需要根据在该时点的相对于停止位置的车辆位置和车辆速度，判断车辆应该在停止位置停止还是应该直接前进。

图2是用于说明信号机附近的车辆位置和车辆速度的图。在图2中，区域A对应已经越过停止位置的车辆位置，区域B～E对应停止位置跟前的车辆位置。区域B、C对应能够减速从而在停止位置停止的车辆位置和车辆速度，区域D、E对应难以减速从而在停止位置安全停止的车辆位置和车辆速度。区域C、D对应当维持车辆速度而直接行驶时会在变成红色信号R前越过停止位置的车辆位置和车辆速度，区域B、E对应当维持车辆速度而直接行驶时在变成红色信号R之后会越过停止位置的车辆位置和车辆速度。

例如，如图1A所示，在时刻t2在变成了黄色信号Y的时点的车辆位置和车辆速度对应区域B的情况下，当维持车辆速度直接行驶时，会在时刻t3变成红色信号R之后越过停止位置。在这样的情况下，能够判断为在时刻t2车辆应该在停止位置停止。

另一方面，如图1B所示，在时刻t6在变成了黄色信号Y的时点的车辆位置和车辆速度对应区域D的情况下，只要维持车辆速度直接行驶，就能够在时刻t7在变成红色信号R之前越过停止位置。在这样的情况下，能够判断为在时刻t6车辆应该直接前进，而不在停止位置停止。

自动驾驶车辆基于这样的前进停止判断(判定)结果和周围的交通状况由行驶控制装置控制行驶用执行器，因此需要稳定地进行前进停止判定。另外，前进停止判定例如是根据检测信号的点亮状态的相机的拍摄周期而周期性地进行的，但即使在因遮挡物、天气等的影响而暂时无法识别信号的点亮状态时，也需要稳定地进行前进停止判定。因此本实施方式如下构成前进停止判定装置，以便能够稳定地进行自动驾驶车辆应该前进还是应该停止的前进停止判定。

图3是概略地示出本发明的实施方式的前进停止判定装置(以下称为装置)100的主要部分结构的一例的框图。如图3所示，装置100主要由电子控制单元(ECU)10构成。ECU10包括具有CPU(中央处理器)等运算部11、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等存储部12以及其他外围电路的计算机而构成。

ECU10例如作为搭载于车辆、控制车辆的动作的多个ECU组的一部分而构成。ECU10还可以包括设置在车外的计算机而构成，还可以由搭载于车辆的计算机和设置在车外的计算机组合而成。在ECU10连接搭载于自动驾驶车辆的相机1、速度取得部2、位置取得部3、行驶控制装置200。

相机1包括CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等摄像元件而构成，设置为对包含设置在自动驾驶车辆所行驶的道路上的信号机在内的前进方向整体地进行拍摄，并以规定周期取得前进方向的图像信息。速度取得部2例如由车轮速度传感器等构成，取得自动驾驶车辆的车辆速度的信息(速度信息)。位置取得部3例如包括接收从定位卫星发送出的定位用信号的定位传感器而构成，通过测定自动驾驶车辆的当前位置，取得自动驾驶车辆相对于与各信号机对应的停止位置的相对车辆位置的信息(位置信息)。

ECU10的运算部11具有信号识别部13、前进停止判定部14，作为功能性结构。即，ECU10的运算部11作为信号识别部13、前进停止判定部14发挥功能。在存储部12存储各种控制程序、程序中使用的阈值等信息。

图4是用于说明运算部11的处理的图，示出在信号识别部13和前进停止判定部14的处理的流程。如图4所示，信号识别部13基于来自相机1的图像信息，以规定周期识别自动驾驶车辆的前进方向上的信号机，并对所识别出的信号机的点亮状态进行识别。更具体而言，将信号机的点亮状态识别为绿色信号G、黄色信号Y、红色信号R以及不清楚是绿色信号G、黄色信号Y、红色信号R中的哪一个的不明状态U中的任一个。

当由信号识别部13识别出信号机时，前进停止判定部14基于所识别出的信号机的点亮状态、由速度取得部2取得的速度信息、由位置取得部3取得的位置信息、上次的前进停止判定结果，进行本次的前进停止判定。更具体而言，基于上次以及本次的信号机的点亮状态、与车辆速度和车辆位置相对应的图2的区域A～E、上次的前进停止判定结果进行本次的前进停止判定。当由前进停止判定部14进行前进停止判定时，由行驶控制装置基于前进停止判定结果和周围的交通状况控制行驶用执行器。

图5是用于说明前进停止判定部14的前进停止判定结果的图。如图5所示，当由信号识别部13识别出绿色信号G时，无论上次的信号机的点亮状态、与车辆速度和车辆位置相对应的区域A～E、上次的前进停止判定结果如何，都判定为“前进(Go)”。

当上次由信号识别部13识别出绿色信号G、由前进停止判定部14判定为“前进(Go)”、本次识别出黄色信号Y或不明状态U时，区域A、C、D的情况下判定为“前进(Go)”，区域B、E的情况下判定为“停止(Stop)”。

在区域A、C、D中，当上次由信号识别部13识别出黄色信号Y、由前进停止判定部14判定为“前进(Go)”、本次识别出黄色信号Y时，判定为“前进(Go)”。在区域B、E中，当上次由信号识别部13识别出黄色信号Y、由前进停止判定部14判定为“停止(Stop)”、本次识别出黄色信号Y时，判定为“停止(Stop)”。

在区域A中，当上次由信号识别部13识别出黄色信号Y、红色信号R或不明状态U、由前进停止判定部14判定为“前进(Go)”、本次识别出红色信号R或不明状态U时，判定为“前进(Go)”。在区域B、E中，当上次由信号识别部13识别出黄色信号Y、红色信号R或不明状态U、由前进停止判定部14判定为“停止(Stop)”、本次识别出红色信号R或不明状态U时，判定为“停止(Stop)”。

另一方面，当信号识别部13在上次识别出不明状态U、本次识别出黄色信号Y或不明状态U时，与区域A～E无关，都维持上次的前进停止判定结果直接作为本次的前进停止判定结果。在上次未识别出信号的点亮状态，而本次识别出黄色信号Y的情况下，有时根据车辆速度等条件会交替地判定为前进和停止，从而产生不必要的减速等基于前进停止判定的行驶控制变得不稳定。在这样的情况下，通过维持上次的前进停止判定结果，能够确保前进停止判定结果的稳定性，可靠地抑制行驶控制中不必要的减速。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)装置100具备：相机1，其搭载于自动驾驶车辆，取得自动驾驶车辆的前进方向的图像信息；信号识别部13，其基于由相机1取得的图像信息，以规定周期识别自动驾驶车辆的前进方向上的信号机，并对所识别出的信号机的点亮状态进行识别；速度取得部2，其取得自动驾驶车辆的速度信息；位置取得部3，其取得自动驾驶车辆相对于与由信号识别部13识别出的信号机对应的停止位置的位置信息；以及前进停止判定部14，其当由信号识别部13识别出信号机时，以规定周期基于由信号识别部13识别出的信号机的点亮状态、由速度取得部2取得的速度信息、由位置取得部3取得的位置信息判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止(图3)。

前进停止判定部14还基于上次的判定结果和信号识别部13上次识别出的信号机的点亮状态判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止(图5)。这样，通过考虑上次的判定结果和信号机的点亮状态来进行本次的前进停止判定，能够适当且稳定地进行前进停止判定，因此能够良好地实施基于前进停止判定结果的对车辆的行驶控制。

(2)信号识别部13将信号机的点亮状态识别为允许车辆前进的绿色信号G、除不能安全停止的情况外禁止车辆越过停止位置前进的黄色信号Y、禁止车辆前进的红色信号R以及不清楚是绿色信号G、黄色信号Y、红色信号R中的哪一个的不明状态U中的任一个(图5)。当由信号识别部13识别出绿色信号G时，前进停止判定部14判定为自动驾驶车辆应该直接前进，当由信号识别部13识别出黄色信号Y时，除自动驾驶车辆不能安全地停止的情况外，判定为应该在与由信号识别部13识别出的信号机相对应的停止位置停止，当由信号识别部13识别出红色信号R时，除自动驾驶车辆已经越过停止位置的情况外，判定为应该在与由信号识别部13识别出的信号机相对应的停止位置停止(图5)。这样，通过识别信号颜色并基于识别出的信号颜色进行前进停止判定，由此即使在设置了信号机的一般道路上也能够适当地进行自动驾驶车辆的行驶控制。

(3)在信号识别部13上次识别出的信号机的点亮状态为不明状态U，且信号识别部13本次识别出的信号机的点亮状态为黄色信号Y的情况下，无论速度信息和位置信息如何，前进停止判定部14都基于上次的判定结果判定为自动驾驶车辆应该前进还是应该停止(图5)。这样，在上次未识别出信号颜色，而在本次识别出黄色信号时，无论自动驾驶车辆的速度、位置如何，都维持上次的前进停止判定结果，由此能够确保前进停止判定结果的稳定性，可靠地抑制行驶控制中不必要的减速。

在上述实施方式中，在图4等中，说明了信号识别部13和前进停止判定部14的处理根据相机1的拍摄周期而周期性地进行的例子，但以规定周期识别信号机，并识别信号机的点亮状态的信号识别部和判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止的前进停止判定部并不局限于此。例如，还可以按照ECU的每一运算周期进行处理，还可以根据车辆位置、车辆速度等来变更处理处理周期。

在上述实施方式中，说明了速度取得部2由车轮速度传感器等构成，位置取得部3包括定位传感器而构成的例子，但取得自动驾驶车辆的速度信息的速度取得部和取得自动驾驶车辆的位置信息的位置取得部并不局限于此。例如，还可以利用自主导航取得位置信息，还可以基于位置信息取得速度信息。

既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够将各变形例彼此进行组合。

采用本发明，能够稳定地判定自动驾驶车辆应该前进还是应该停止。

上文结合优选实施方式对本发明进行了说明，但本领域技术人员应理解，在不脱离后述权利要求书的公开范围的情况下能够进行各种修改和变更。